(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の出力軸に動力を伝達するモータ（３００）のモータ制御装置であって、
前記モータの回転角度に応じた電気信号を生成する回転角センサ（１０）と、
前記回転角センサの前記電気信号に基づいて前記モータの前記回転角度を演算する回転角度演算器（２０）と、
外部装置からの指令に応じたｄ軸電流指令とｑ軸電流指令を生成する指示部（４０）と、
前記回転角度演算器によって演算された前記回転角度と前記モータの実際の前記回転角度との差異を補正するためのオフセット値に基づいて、前記回転角度演算器によって演算された前記回転角度を補正した補正角度を生成する補正部（５０）と、
前記モータの３相のステータコイルに流れる３相電流を前記補正角度に基づいてｄ軸電流とｑ軸電流に変換する３相２相変換器（６０）と、
前記ｄ軸電流指令と前記ｄ軸電流との差分、および、前記ｑ軸電流指令と前記ｑ軸電流との差分それぞれに基づくｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令を生成する電流制御器（９０）と、
前記ｄ軸電圧指令と前記ｑ軸電圧指令を前記補正角度に基づいて３相電圧指令に変換する２相３相変換器（１００）と、
前記３相電圧指令に基づいて３相の前記ステータコイルと電源との電気的な接続を制御することで、前記３相電流を３相の前記ステータコイルに流動させるインバータ（１１０）と、を有し、
前記指示部は、前記外部装置から前記指令として位相補正指令が入力されると、前記オフセット値を算出するオフセットモードになり、
前記指示部は前記オフセットモードにおいて、
前記ｄ軸電流指令と前記ｑ軸電流指令それぞれをゼロに設定することで、前記回転角度演算器によって演算される前記回転角度と前記モータの実際の前記回転角度との差異のために前記電流制御器から出力される前記ｄ軸電圧指令と前記ｑ軸電圧指令それぞれを有限の値として前記モータを一方向に回転させ、前記モータが前記一方向に回転している際に前記オフセット値を順次更新することで前記補正部にて前記補正角度を順次更新させる更新処理と、
前記更新処理において前記モータの前記一方向への前記回転角度が閾値に達すると、前記モータを前記一方向とは逆の逆方向に回転させる前記ｄ軸電流指令と前記ｑ軸電流指令とを生成して前記電流制御器に出力することで前記モータを前記逆方向へと回転させる逆回転処理と、を行い、
前記逆回転処理において前記モータの前記回転角度が、前記位相補正指令が入力された際の前記モータの前記回転角度に達すると、前記逆回転処理から前記更新処理へと切り換え、
前記更新処理において前記オフセット値を順次更新した結果、前記ｄ軸電圧指令がゼロになった時の前記オフセット値を演算するモータ制御装置。
【請求項２】
前記指示部は前記位相補正指令の入力されている際、前記車両に設けられたランプに点灯を指示する請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記指示部は前記更新処理において、前記オフセット値を単位角度ずつ加算若しくは減算処理することで前記オフセット値を順次更新し、前記オフセット値を順次更新した結果、前記ｄ軸電圧指令の符号が反転した時の前記オフセット値に前記単位角度の半分の値を減算若しくは加算した値を、前記ｄ軸電圧指令がゼロになった時の前記オフセット値として演算する請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
車両の出力軸に動力を伝達するモータの回転角度に応じた電気信号を生成する回転角センサ（１０）と、
前記回転角センサの前記電気信号に基づいて前記モータの前記回転角度を演算する回転角度演算器（２０）と、
外部装置からの指令に応じたｄ軸電流指令とｑ軸電流指令を生成する指示部（４０）と、
前記回転角度演算器によって演算された前記回転角度と前記モータの実際の前記回転角度との差異を補正するためのオフセット値に基づいて、前記回転角度演算器によって演算された前記回転角度を補正した補正角度を生成する補正部（５０）と、
前記モータの３相のステータコイルに流れる３相電流を前記補正角度に基づいてｄ軸電流とｑ軸電流に変換する３相２相変換器（６０）と、
前記ｄ軸電流指令と前記ｄ軸電流との差分、および、前記ｑ軸電流指令と前記ｑ軸電流との差分それぞれに基づくｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令を生成する電流制御器（９０）と、
前記ｄ軸電圧指令と前記ｑ軸電圧指令を前記補正角度に基づいて３相電圧指令に変換する２相３相変換器（１００）と、
前記３相電圧指令に基づいて３相の前記ステータコイルと電源との電気的な接続を制御することで、前記３相電流を３相の前記ステータコイルに流動させるインバータ（１１０）と、を有するモータ制御装置を用いて前記オフセット値を演算するオフセット値の演算方法であって、
前記指示部に前記指令として位相補正指令を入力することで、前記指示部を前記オフセット値を算出するオフセットモードにする補正指令ステップと、
前記指示部にて生成する前記ｄ軸電流指令と前記ｑ軸電流指令それぞれをゼロに設定することで、前記回転角度演算器によって演算される前記回転角度と前記モータの実際の前記回転角度との差異のために前記電流制御器から出力される前記ｄ軸電圧指令と前記ｑ軸電圧指令それぞれを有限の値として前記モータを一方向に閾値に達するまで回転させ、前記モータが前記一方向に回転している際に前記オフセット値を順次更新することで前記補正部にて前記補正角度を順次更新させる更新ステップと、
前記更新ステップにおいて前記モータの前記一方向への前記回転角度が前記閾値に達した際に、前記モータを前記一方向とは逆の逆方向に回転させる前記ｄ軸電流指令と前記ｑ軸電流指令とを前記指示部にて生成させて、前記モータを前記逆方向へと回転させる逆回転ステップと、を有し、
前記逆回転ステップにおいて前記モータの前記回転角度が、前記位相補正指令が入力された際の前記モータの前記回転角度に達すると、前記更新ステップへと切り換え、
前記オフセット値の更新によって前記ｄ軸電圧指令がゼロになるまで前記更新ステップと前記逆回転ステップを繰り返し、前記ｄ軸電圧指令がゼロになった時の前記オフセット値を演算するオフセット値の演算方法。
【請求項５】
前記更新ステップと前記逆回転ステップを行っている際、前記車両に設けられたランプの点灯を前記指示部に指示させる請求項４に記載のオフセット値の演算方法。
【請求項６】
前記更新ステップにおいて、前記オフセット値を単位角度ずつ加算若しくは減算処理することで前記オフセット値を順次更新し、前記オフセット値を順次更新した結果、前記ｄ軸電圧指令の符号が反転した時の前記オフセット値に前記単位角度の半分の値を減算若しくは加算した値を、前記ｄ軸電圧指令がゼロになった時の前記オフセット値として演算する請求項４または請求項５に記載のオフセット値の演算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転角センサによって検出されたモータの回転角度をオフセット値で補正するモータ制御装置、および、オフセット値の演算方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、回転位置検出器の出力から求まる同期モータの回転位置と実際の同期モータの回転位置との間に生じるずれを補正する同期モータの制御装置が知られている。この同期モータの制御装置は、上記の回転位置検出器の他に、角速度演算器、電流指令発生器、３相２相変換器、電流制御器、位相演算器、電圧変換器、および、インバータを有する。角速度演算器は回転位置検出器によって検出された同期モータの回転位置から回転角速度を求め、電流指令発生器は回転角速度と外部装置から入力されたトルク指令からｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令を求める。３相２相変換器は同期モータに流れる３相電流をｄ軸電流およびｑ軸電流に変換し、電流制御器はｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令とｄ軸電流およびｑ軸電流との差分からｄ軸電圧指令およびｑ軸電圧指令を求める。位相演算器は回転位置検出器によって検出された回転位置から回転子位置角度を求め、電圧変換器はｄ軸電圧指令およびｑ軸電圧指令を３相電圧指令に変換する。そしてインバータは３相電圧指令が入力されると同期モータに３相電流を流動する。
【０００３】
また同期モータの制御装置は上記の構成要素の他に、位相補正量検出器と加算器を有する。位相補正量検出器は位相補正指令が入力されるとｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令それぞれがゼロの場合にｄ軸電圧指令をゼロにするためのオフセット量を求める。そして加算器は回転子位置角度にオフセット量を加算した回転子位置角度（以下、補正角度と示す）を３相２相変換器と電圧変換器に出力する。３相２相変換器は３相電流を補正角度に基づいてｄ軸電流およびｑ軸電流に変換し、電圧変換器はｄ軸電圧指令およびｑ軸電圧指令を補正角度に基づいて３相電圧指令に変換する。
【０００４】
電流指令発生器は外部装置から位相補正指令が入力されるとｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令それぞれをゼロに固定する。この際、回転位置検出器が求めた回転位置と実際の同期モータの回転位置との間にずれが無い場合、電流制御器の生成するｄ軸電圧指令はゼロになる。しかしながらずれがある場合、ｄ軸電圧指令は有限となり、同期モータに３相電流が流れる。そこで位相補正量検出器は上記のようにｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令それぞれがゼロに固定されている際にオフセット量を等差級数列的に変化させることで補正角度を順次更新し、ｄ軸電圧指令を順次ゼロに近づける。位相補正量検出器はｄ軸電圧指令の符号が反転した際のオフセット量から０．５°差し引いた値を最終的なオフセット量とする。加算器はこの最終的なオフセット量を回転子位置角度に加算して補正角度を生成し、それを３相２相変換器と電圧変換器に出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２６６９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように特許文献１に示される同期モータの制御装置では、ｄ軸電流指令およびｑ軸電流指令それぞれをゼロにしつつ、オフセット量を等差級数列的に変化させる。こうすることで補正角度を順次更新し、ｄ軸電圧指令を順次ゼロに近づけることで最終的なオフセット量を検出する。しかしながらこのオフセット量を求めている際にｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令は有限の値をとるために同期モータに３相電流が流れ、これによって同期モータが回転する。同期モータの回転が車両の出力軸に伝達される構成の場合、上記のオフセット値を求めている際に車両が一方向に動くこととなる。
【０００７】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、車両の一方向への動きを抑制しつつオフセット値を求めることのできるモータ制御装置、および、オフセット値の演算方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するための開示された発明の１つは、車両の出力軸に動力を伝達するモータ（３００）のモータ制御装置であって、
モータの回転角度に応じた電気信号を生成する回転角センサ（１０）と、
回転角センサの電気信号に基づいてモータの回転角度を演算する回転角度演算器（２０）と、
外部装置からの指令に応じたｄ軸電流指令とｑ軸電流指令を生成する指示部（４０）と、
回転角度演算器によって演算された回転角度とモータの実際の回転角度との差異を補正するためのオフセット値に基づいて、回転角度演算器によって演算された回転角度を補正した補正角度を生成する補正部（５０）と、
モータの３相のステータコイルに流れる３相電流を補正角度に基づいてｄ軸電流とｑ軸電流に変換する３相２相変換器（６０）と、
ｄ軸電流指令とｄ軸電流との差分、および、ｑ軸電流指令とｑ軸電流との差分それぞれに基づくｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令を生成する電流制御器（９０）と、
ｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令を補正角度に基づいて３相電圧指令に変換する２相３相変換器（１００）と、
３相電圧指令に基づいて３相のステータコイルと電源との電気的な接続を制御することで、３相電流を３相のステータコイルに流動させるインバータ（１１０）と、を有し、
指示部は、外部装置から指令として位相補正指令が入力されると、オフセット値を算出するオフセットモードになり、
指示部はオフセットモードにおいて、
ｄ軸電流指令とｑ軸電流指令それぞれをゼロに設定することで、回転角度演算器によって演算される回転角度とモータの実際の回転角度との差異のために電流制御器から出力されるｄ軸電圧指令とｑ軸電圧指令それぞれを有限の値としてモータを一方向に回転させ、モータが一方向に回転している際にオフセット値を順次更新することで補正部にて補正角度を順次更新させる更新処理と、
更新処理においてモータの一方向への回転角度が閾値に達すると、モータを一方向とは逆の逆方向に回転させるｄ軸電流指令とｑ軸電流指令とを生成して電流制御器に出力することでモータを逆方向へと回転させる逆回転処理と、を行い、
逆回転処理においてモータの回転角度が、位相補正指令が入力された際のモータの回転角度に達すると、逆回転処理から更新処理へと切り換え、
更新処理においてオフセット値を順次更新した結果、ｄ軸電圧指令がゼロになった時のオフセット値を演算する。
【０００９】
このように本発明によれば、オフセット値を求めている際にモータ（３００）が一方向に閾値だけ回転すると、モータ（３００）の回転角度が始めに戻るように逆方向に回転することが繰り返される。これによればオフセット値を求めている際のモータ（３００）の回転角度が擬似的にゼロになり、車両の動きが擬似的にゼロになる。したがってオフセット値を求めている際に車両が一方向へ動くことが抑制される。
【００１０】
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係るモータ制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】位相補正指令Ａ＊入力時のモータ制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】オフセット値Δθの取得を説明するためのフローチャートである。
【図４】取得処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】逆回転処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明をハイブリッド車両の出力軸に動力を伝達するモータのモータ制御装置に適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図５に基づいて本実施形態に係るモータ制御装置、および、オフセット値の演算方法を説明する。なお図１ではモータ制御装置以外にモータも図示している。また図２では車両状態を明示するため、電気信号ではないが動作モードと車両状態を図示している。
【００１３】
モータ制御装置２００は、車両の出力軸に動力分配機構を介して回転軸の連結されたモータ３００の駆動を制御するものである。図示しないがモータ３００は回転軸の固定されるロータと、ロータの周囲に設けられた３相のステータコイルを有する。モータ制御装置２００はこの３相のステータコイルに３相電流を流動させることでステータコイルから磁束を発生させる。ロータは永久磁石を有しており、この永久磁石にステータコイルで発生した磁束が作用することで、ロータに回転トルクが生じる。この回転トルクによってロータに固定された回転軸が回転し、その回転が動力分配機構を介して上記の出力軸や内燃機関に伝達される。
【００１４】
モータ制御装置２００には車両に設けられた電子制御装置からトルク指令Ｔ＊と位相補正指令Ａ＊の少なくとも一方が入力される。トルク指令Ｔ＊が入力された場合、モータ制御装置２００はそのトルク指令Ｔ＊に含まれる目標となる回転トルクがモータ３００に発生されるように、モータ３００をベクトル制御する。これに対して位相補正指令Ａ＊が入力された場合、モータ制御装置２００は後述のオフセット値Δθを演算する動作を行う。なお上記の電子制御装置はエンジンＥＣＵやハイブリッドＥＣＵであり、特許請求の範囲に記載の外部装置に相当する。以下、モータ制御装置１００の構成要素について個別に説明する。
【００１５】
図１に示すようにモータ制御装置２００は、回転角センサ１０、回転角度演算器２０、および、回転角速度演算器３０を有する。本実施形態に係る回転角センサ１０はレゾルバであり、位相の９０°異なる２つの電気信号を生成し、それを回転角度演算器２０と回転角速度演算器３０それぞれに出力する。回転角度演算器２０は回転角センサ１０の出力信号に基づいてモータ３００の回転角度θを演算するものである。回転角度演算器２０にて演算された回転角度θが後述の指示部４０と加算器５０それぞれに入力される。回転角速度演算器３０は回転角センサ１０の出力信号に基づいてモータ３００の回転角速度ωを演算するものである。回転角速度演算器３０にて演算された回転角速度ωは指示部４０に入力される。
【００１６】
モータ制御装置２００は上記の構成要素の他に、指示部４０、加算器５０、３相２相変換器６０、減算器７０，８０、電流制御器９０、２相３相変換器１００、および、インバータ１１０を有する。指示部４０にはトルク指令Ｔ＊と位相補正指令Ａ＊の少なくとも一方が入力される。トルク指令Ｔ＊のみが入力された場合に指示部４０は通常モードになり、回転角速度ωによって生じる回転トルクＴをトルク指令Ｔ＊に含まれる目標とする回転トルクにするためのｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令Ｉｑ＊を生成し、それを減算器７０，８０に出力する。これに対して位相補正指令Ａ＊が入力された場合に指示部４０はオフセットモードになり、トルク指令Ｔ＊を無視する。オフセットモードとしては取得モードと逆回転モードがある。指示部４０は取得モードにおいてｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令Ｉｑ＊それぞれをゼロにして、これらを減算器７０，８０に出力する。これとは異なり指示部４０は逆回転モードにおいてモータ３００を逆方向に回転させるためのｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令Ｉｑ＊を減算器７０，８０に出力する。上記の取得モードにおいて指示部４０は、モータ３００に対する回転角センサ１０の設置位置のずれに起因する、モータ３００の実際の回転角度と回転角センサ１０にて生成される信号の示す回転角度θとのずれを補正するためのオフセット値Δθを演算する。このオフセット値Δθの演算については後で詳説する。
【００１７】
加算器５０は回転角度演算器２０にて演算された回転角度θと指示部４０にて演算されたオフセット値Δθとを加算するものである。この加算処理により、モータ３００の実際の回転角度と回転角センサ１０にて生成される信号の示す回転角度θとのずれの補正された補正角度θ＋Δθが演算される。加算器５０からこの補正角度θ＋Δθが３相２相変換器６０と２相３相変換器１００それぞれに出力される。加算器５０が特許請求の範囲に記載の補正部に相当する。
【００１８】
３相２相変換器６０は、モータ３００の３相のステータコイルに流動する３相電流Ｉｕ，Ｉｖ、Ｉｗを補正角度θ＋Δθに基づいてｄ−ｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑに変換するものである。ｄ軸電流Ｉｄはモータ３００の回転によってロータの永久磁石にて発生する磁束を示し、ｑ軸電流Ｉｑはモータ３００に生じている回転トルクを示している。このｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑそれぞれが指示部４０と減算器７０，８０に入力される。なお、指示部４０の生成するｄ軸電流指令Ｉｄ＊はロータの永久磁石にて発生する磁束を打ち消すための値であり、ｑ軸電流指令Ｉｑ＊は停止状態のモータ３００の回転数を目標回転数とするために必要な回転トルクを示している。
【００１９】
減算器７０，８０は電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊とｄ−ｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑを差分するものである。第１減算器７０がｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｄ軸電流Ｉｄとを差分し、その値（第１差分値）を電流制御器９０に出力する。そして第２減算器８０がｑ軸電流指令Ｉｑ＊とｑ軸電流Ｉｑとを差分し、その値（第２差分値）を電流制御器９０に出力する。
【００２０】
電流制御器９０は第１差分値と第２差分値を比例積分制御（ＰＩ制御）し、さらに相互に干渉する項を差し引く非干渉制御を行なうことでｄ軸電圧指令Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令Ｖｑ＊を生成する。この電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊それぞれはｄ−ｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑ、回転角速度ω、ｄ−ｑ軸のインダクタンス、および、ステータコイルの抵抗に依存する。そしてｑ軸電圧指令Ｖｑ＊はロータの磁束にも依存する。電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊それぞれをゼロに設定することでｄ−ｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑそれぞれがゼロになった場合、ｑ軸電圧指令Ｖｑ＊はゼロにはならないが、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊はゼロになる。しかしながら上記したようにモータ３００に対する回転角センサ１０の設置位置にずれがある場合、電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊それぞれをゼロに設定することでｄ−ｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑそれぞれをゼロに移行させても、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊はゼロとはならない。ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊はこのような性質を有するため、上記の設定位置のずれに起因する回転角度θを補正するためのオフセット値Δθを更新した場合、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊は順次ゼロへと近づく振る舞いを示すことが期待される。後述のオフセット値Δθの演算はこのｄ軸電圧指令Ｖｄ＊の振る舞いに基づいて行われる。
【００２１】
２相３相変換器１００は電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を補正角度θ＋Δθに基づいて３相電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に変換するものである。この３相電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊それぞれがインバータ１１０を構成する複数のスイッチに入力される。
【００２２】
インバータ１１０は３相電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に基づいて３相のステータコイルと電源との電気的な接続を制御することで、３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを３相のステータコイルに流動させるものである。インバータ１１０は３相のステータコイルに対応するスイッチを複数有し、これらスイッチの制御端子に３相電圧指令Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊が入力される。スイッチが開閉して電源とステータコイルとが接続されることで３相のステータコイルに３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが流動する。これによりロータに回転トルクが発生し、ロータに固定された回転軸が回転する。以上に示したようにモータ制御装置２００はモータ３００をベクトル制御する。
【００２３】
次に、本実施形態に係るモータ制御装置２００に位相補正指令Ａ＊の入力された際の動作を図２に基づいて説明する。すなわち、オフセット値Δθの演算を図２に基づいて説明する。なお図２は車両が停止していた状態からオフセット値Δθを算出することを示しており、下記に示すオフセット値Δθの更新は一定周期ｔ０毎に行われる。そして図２に示す進行値は車両の進行度合いを示しており、その進行方向を区別しないために絶対値として示している。
【００２４】
図２に示すように車両が停止し、位相補正指令Ａ＊が入力されていない場合、指示部４０は通常モードになっている。この際、モータ３００は回転しておらず、その回転角度θはゼロである。そしてｄ軸電圧指令Ｖｄ＊もゼロであり、オフセット値Δθもゼロである。また車両に搭載されたランプ（例えばヘッドランプやルームランプ）は消灯状態となっており、モータ３００の進行度合いを示す進行値はゼロである。
【００２５】
しかしながら時間ｔ１において位相補正指令Ａ＊が入力されると指示部４０は通常モードからオフセットモードに切り換わる。このオフセットモード時において指示部４０は車両に搭載されたランプに点滅を指示する。これによりオフセットモードであることを車両内外の人間に通知する。
【００２６】
上記したようにオフセットモードとしてはオフセット値Δθを取得する取得モードと、モータ３００を逆回転させる逆回転モードとがある。位相補正指令Ａ＊の入力時、図２に示すように指示部４０は取得モードになる。この際に指示部４０はｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令Ｉｑ＊それぞれをゼロに固定する。上記したようにモータ３００に対する回転角センサ１０の設置位置にずれがある場合、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊はゼロとはならずに有限の値をとる。そのため３相のステータコイルに３相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが流動し、これによってロータに回転トルクが生じる。そのためモータ３００は一方向に回転し、回転角度θが上昇する。図２に示すように本実施形態ではモータ３００が一方向に回転すると車両は前進することを示しているが、電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊それぞれをゼロに固定した際の電圧指令Ｖｄ＊，Ｖｑ＊の値によっては、車両が後退することもある。
【００２７】
上記したように電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊それぞれをゼロに固定し、モータ３００を一方向に回転させている際に指示部４０は、一定周期ｔ０毎にオフセット値Δθを順次更新することで補正角度θ＋Δθを更新する。本実施形態において指示部４０はオフセット値Δθの値を一定周期ｔ０毎に単位角度（例えば１°）ずつ順次増加若しくは順次減少する。この際に指示部４０はｄ軸電圧指令Ｖｄ＊の電圧レベルの変動を観測する。オフセット値Δθの更新によって補正角度θ＋Δθが順次更新されると、この補正角度θ＋Δθとモータ３００の実際の回転角度との相違が順次減少される。すると図２に示すようにｄ軸電圧指令Ｖｄ＊も順次減少し、順次ゼロへと近づくことが期待される。なお、上記の単位角度は、回転角センサ１０によって検出することのできる最小回転角度（分解能）の自然数倍に相当する。この自然数はゼロを除く１以上の値である。
【００２８】
時間ｔ２にいたり、モータ３００の進行値（一方向の回転角度）が閾値を超えると、指示部４０は取得モードから逆回転モードに切り換わる。すると指示部４０はモータ３００の回転角度θを始めの位置に戻すためのｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令Ｉｑ＊を生成し、それを電流制御器９０に出力する。これによりモータ３００が一方向とは逆の逆方向に回転し、それによって車両が逆向きに移動する（後退する）。これにより車両がオフセット値Δθを求め始めた位置に戻る。なおこの際に生成されるｄ軸電圧指令Ｖｄ＊の振る舞いはオフセット値Δθの算出に対して関わりがない。そのため図２では取得モードにおけるｄ軸電圧指令Ｖｄ＊の減少を明示するため、逆回転モードにおけるｄ軸電圧指令Ｖｄ＊を一定として図示している。
【００２９】
時間ｔ３にいたり、モータ３００の回転角度θが始めの位置に戻ると、指示部４０は逆回転モードから取得モードに切り換わる。すると指示部４０は再びｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令Ｉｑ＊それぞれをゼロに固定し、オフセット値Δθを順次更新する。
【００３０】
同様にして時間ｔ４にいたり、モータ３００の進行値が閾値を超えると、指示部４０は取得モードから逆回転モードに切り換わる。すると指示部４０は再びモータ３００の回転角度θを始めの位置に戻すためのｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令Ｉｑ＊を生成する。
【００３１】
そして時間ｔ５にいたってモータ３００の回転角度θが始めの位置に戻ると、指示部４０は取得モードに切り換わり、ｄ軸電流指令Ｉｄ＊とｑ軸電流指令Ｉｑ＊それぞれをゼロに固定してオフセット値Δθを順次更新する。
【００３２】
最後に時間ｔ６にいたり、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊の符号が反転すると、その時のオフセット値Δθに単位角度の半分の値（例えば０．５°）を減算若しくは加算した値を、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊がゼロになった時のオフセット値Δθとして記憶する。そして指示部４０はオフセット値Δθの算出が終了したことを電子制御装置に出力する。これにより位相補正指令Ａ＊の入力がなくなり、指示部４０は通常モードに切り換わる。また指示部４０はランプを点滅状態から消灯状態へと切り換える。なお、図２ではオフセット値Δθを更新する際に単位角度を順次加算処理する例を示した。この場合、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊の符号が反転した際のオフセット値Δθに単位角度の半分の値を減算することで最終的なオフセット値Δθを算出する。これとは異なり、オフセット値Δθを更新する際に単位角度を順次減算処理する場合、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊の符号が反転した際のオフセット値Δθに単位角度の半分の値を加算することで最終的なオフセット値Δθを算出する。
【００３３】
次に、オフセット値Δθの演算処理を図３〜図５に基づいて詳説する。なおモータ制御装置２００は図３〜図５に示す一連の処理を一定周期ｔ０毎に行っている。
【００３４】
図３に示すようにステップＳ１０において指示部４０は、位相補正指令Ａ＊の入力があるか否かを判定する。位相補正指令Ａ＊がある場合、指示部４０はオフセットモードになり、ステップＳ２０へと進む。これとは異なり位相補正指令Ａ＊がない場合、指示部４０は通常モードになり、ステップＳ３０へと進む。なお、位相補正指令Ａ＊の入力直後（位相補正指令Ａ＊のオフからオンへの切り換わり）において指示部４０はオフセットモードとして取得モードになる。位相補正指令Ａ＊の入力処理が特許請求の範囲に記載の補正指令ステップに相当する。
【００３５】
ステップＳ２０へ進むと指示部４０は、車両に設けられたランプを点滅状態し、ステップＳ４０へと進む。これとは異なりステップＳ３０へ進むと指示部４０は、ランプを消灯状態にし、その処理を終了する。位相補正指令Ａ＊の入力が無い限り指示部４０はステップＳ３０を順次繰り返し、ランプを消灯状態に維持する。
【００３６】
ステップＳ４０へ進むと指示部４０は、回転角度θとｄ−ｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑを取得し、ステップＳ５０へと進む。
【００３７】
ステップＳ５０へ進むと指示部４０は、動作モードが取得モードか否かを判定する。換言すれば指示部４０は、動作モードが取得モードかそれとも逆回転モードかを判定する。動作モードが取得モードの場合、指示部４０はステップＳ６０へと進み、動作モードが逆回転モードの場合、指示部４０はステップＳ８０へと進む。上記したように位相補正指令Ａ＊の入力直後において指示部４０は取得モードになる。そのためオフセット値Δθの演算の始めにおいて指示部４０はステップＳ６０へと進む。
【００３８】
ステップＳ６０へ進むと指示部４０は図４に示す取得処理を行い、その処理を終了する。これに対してステップＳ８０へと進むと指示部４０は図５に示す逆回転処理を行い、その処理を終了する。取得処理が特許請求の範囲に記載の更新処理と更新ステップ、逆回転処理が特許請求の範囲に記載の逆回転ステップに相当する。
【００３９】
図４に示すステップＳ６１へ進むと指示部４０は、取得処理が２周期目以降であるか否かを判定する。取得処理が２周期目以降である場合、指示部４０はステップＳ６２へと進み、取得処理が２周期目以降ではない（１周期目である）場合、指示部４０はステップＳ６３へと進む。
【００４０】
取得処理が１周期であるためにステップＳ６３へ進むと指示部４０は初期位相を現在位相（位相補正指令Ａ＊入力時の回転角度）に設定する。そして指示部４０はステップＳ６４へと進む。
【００４１】
ステップＳ６４へ進むと指示部４０は電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊それぞれをゼロに設定する。そして指示部４０はステップＳ６２へと進む。
【００４２】
ステップＳ６２へ進むと指示部４０は現在位相から初期位相を減算した絶対値を進行値として算出する。上記したように取得処理が１周期目の場合、初期位相は現在位相に設定されるため、進行値はゼロになる。この後に指示部４０はステップＳ６５へと進む。
【００４３】
ステップＳ６５へ進むと指示部４０は、進行値が閾値よりも大きいか否かを判定する。進行値が閾値よりも大きい場合、指示部４０はステップＳ６６へと進む。これとは異なり進行値が閾値よりも低い場合、指示部４０はステップＳ６７へと進む。取得処理が１周期目である場合、進行値はゼロなので閾値よりも小さい。そのため指示部４０はステップＳ６７へと進む。
【００４４】
進行値が閾値よりも低いためにステップＳ６７へ進むと指示部４０は、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊の符号が反転したか否かを判定する。ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊の符号が反転した場合、指示部４０はステップＳ６８へと進む。これとは異なりｄ軸電圧指令Ｖｄ＊の符号が反転していない場合、指示部４０はステップＳ６９へと進む。取得処理が１周期目である場合、オフセット値Δθは何ら更新されていないため、指示部４０はステップＳ６９へと進む。
【００４５】
ステップＳ６９へ進むと指示部４０はオフセット値Δθを更新する。より具体的に言えば、オフセット値Δθに単位角度を加算若しくは減算処理する。そしてその処理を終了する。以上に示した取得処理におけるステップＳ６１〜Ｓ６５，Ｓ６７，Ｓ６９は、例えば図２の時間ｔ１にて行われる。以下においては進行値が閾値を超えない限り、ステップＳ６１、Ｓ６２，Ｓ６５，Ｓ６７，Ｓ６９が順次繰り返され、オフセット値Δθの更新が順次成される。しかしながら例えば図２の時間ｔ２で示されるように進行値が閾値を超えると、指示部４０はステップＳ６５においてステップＳ６６へと進む。
【００４６】
ステップＳ６６へ進むと指示部４０は動作モードを取得モードから逆回転モードに切り換える。そして指示部４０はステップＳ７１へと進む。
【００４７】
ステップＳ７１へ進むと指示部４０は初期位相を現在位相（位相補正指令Ａ＊入力時の回転角度＋閾値）に設定する。そして指示部４０はステップＳ７２へと進む。
【００４８】
ステップＳ７２へ進むと指示部４０はモータ３００の回転角度θを始めの位置に戻すための電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を生成し、それを電流制御器９０に出力してその処理を終了する。この際、ステップＳ４０において取得してｄ−ｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑの符号を反転させた値を電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊の算出に活用する。以上に示した取得処理におけるステップＳ６５，Ｓ６６，Ｓ７１，Ｓ７２は例えば図２の時間ｔ２にて行われる。
【００４９】
フローを遡り、図３のステップＳ５０にて動作モードが逆回転モードであるためにステップＳ８０へと進むと指示部４０は、図５に示す逆回転処理を行う。
【００５０】
図５に示すステップＳ８１へ進むと指示部４０は、現在位相から初期位相を減算した絶対値を進行値として算出する。初めて逆回転処理を行う場合、初期位相は現在位相に設定されているため、進行値はゼロになる。この後に指示部４０はステップＳ８２へと進む。
【００５１】
ステップＳ８２へ進むと指示部４０は、進行値は閾値よりも大きいか否かを判定する。進行値が閾値よりも大きい場合、指示部４０はステップＳ８３へと進む。これとは異なり進行値が閾値よりも低い場合、指示部４０はその処理を終了する。逆回転処理の始めの周期において進行値はゼロなので閾値よりも小さい。そのため指示部４０はその処理を終了する。以下においては進行値が閾値を超えない限り、ステップＳ８１，Ｓ８２が順次繰り返される。しかしながら例えば図２の時間ｔ３で示されるように進行値が閾値を超えると、指示部４０はステップＳ８３へと進む。
【００５２】
なお、本実施形態では取得モード時と逆回転モード時に用いる閾値を同一の値としているが、オフセット値Δθの演算処理時において人間が知覚するほどに車両が一方向に進行しないのであれば、モードによって用いる閾値の値が異なっていてもよい。すなわち、取得モード時の閾値と逆回転モード時の閾値の差が、車両の進行（前進若しくは後退）を人間が知覚し難い値に設定されるのであれば、モードによって用いる閾値の値が異なっていてもよい。なお、閾値の値そのものとしても、オフセット値Δθの演算処理時に車両の前進と後退を人間が知覚し難い値に設定される。例えば閾値としてはモータ３００のロータ回りの電気角で１５°（機械角で６０°）に設定される。
【００５３】
ステップＳ８３へ進むと指示部４０は動作モードを逆回転モードから取得モードに切り換える。そして指示部４０はステップＳ８４へと進む。
【００５４】
ステップＳ８４へ進むと指示部４０は初期位相を現在位相（位相補正指令Ａ＊入力時の回転角度）に設定する。そして指示部４０はステップＳ８５へと進む。
【００５５】
ステップＳ８５へ進むと指示部４０は再びオフセット値Δθの更新を行うべく、電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊それぞれをゼロに設定し、その処理を終了する。以上に示したステップＳ８２〜８５は例えば図２の時間ｔ３で行われる。
【００５６】
そして上記したオフセット値Δθの更新を繰り返した結果、図４に示すステップＳ６７にてｄ軸電圧指令Ｖｄ＊の符号が反転したと判定してステップＳ６８へ進むと指示部４０は、その時のオフセット値Δθに単位角度の半分の値を減算若しくは加算する。こうすることで指示部４０は算出したオフセット値Δθを、ｄ軸電圧指令Ｖｄ＊がゼロになった時のオフセット値Δθとして決定し、これを記憶する。そして指示部４０はステップＳ７０へと進む。なお、ステップＳ６９において単位角度の加算処理をしていた場合、指示部４０はステップＳ６８においては単位角度の半分の値の減算処理をする。これとは反対にステップＳ６９において単位角度の減算処理をしていた場合、指示部４０はステップＳ６８においては単位角度の半分の値の加算処理をする。
【００５７】
ステップＳ７０へ進むと指示部４０は電子制御装置に位相補正完了を示す通知を行い、動作モードを通常モードへと切り換える。以上の処理を行うことでオフセット値Δθの算出（演算）が終了する。
【００５８】
次に、本実施形態に係るモータ制御装置２００、および、オフセット値Δθの演算方法の作用効果を説明する。上記したように、オフセット値Δθを求めている際にモータ３００が一方向に閾値だけ回転すると、モータ３００の回転角度が始めに戻るように逆方向に回転することが繰り返される。これによればオフセット値Δθを求めている際のモータ３００の回転角度が擬似的にゼロになり、車両の動きが擬似的にゼロになる。したがってオフセット値Δθを求めている際に車両が一方向へ動くことが抑制される。
【００５９】
オフセットモード時において指示部４０は車両に搭載されたランプに点滅を指示する。これによればオフセットモードであることを車両内外の人間に通知することができる。
【００６０】
閾値は、オフセット値Δθの演算処理時に車両の前進と後退を人間が知覚し難い値に設定されている。これにより取得処理時および逆回転処理時それぞれにおける車両の動きを人間が知覚することが抑制される。
【００６１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００６２】
本実施形態では、モータ制御装置２００がハイブリッド車両の出力軸に動力を伝達するモータ３００の駆動制御に適用された例を示した。しかしながらモータ制御装置２００の適用されるモータとしては上記したハイブリッド車両のモータ３００には限定されず、車両の出力軸に動力を伝達するモータであれば適宜採用することができる。
【００６３】
本実施形態に係る回転角センサ１０はレゾルバである例を示した。しかしながら回転角センサ１０としては上記例に限定されず、例えばエンコーダなどを採用することもできる。
【００６４】
本実施形態では図２に示すようにオフセット値Δθを演算する際に車両が停止状態である例を示した。しかしながらオフセット値Δθを演算する際に車両が進行状態となっていてもよい。ただしこの場合、燃焼機関は燃焼駆動せずにモータ３００の動力のみによって車両が進行状態となっている。
【００６５】
本実施形態ではオフセットモードにおいて車両に搭載されたランプが点滅する例を示した。しかしながらオフセットモードにおけるランプの点灯状態としては上記例に限定されず、例えば常時点灯状態としてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１０…回転角センサ
２０…回転角度演算器
３０…回転角速度演算器
４０…指示部
５０…加算部
６０…３相２相変換器
９０…電流制御器
１００…２相３相変換器
１１０…インバータ
２００…モータ制御装置
３００…モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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