(57)【要約】【課題】トルクが向上するようにする。【解決手段】直流交流変換機２によって車両用巻線界磁式突極型発電電動機１を通電制御する車両用発電電動機の制御装置において、回転子位置に対して所定の角度ずらした固定子各相通電開始角度δの矩形波電圧で前記車両用巻線界磁式突極型発電電動機１の固定子１Ａを通電し、前記各相通電開始角度δが直流交流変換機１の入力電圧および発電電動機の回転速度に応じてほぼ連続的に変化することを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。【選択図】図１
2007189808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流交流変換機によって車両用巻線界磁式突極型発電電動機を通電制御する車両用発電電動機の制御装置において、回転子位置に対して所定の角度ずらした固定子各相通電開始角度の矩形波電圧で前記車両用巻線界磁式突極型発電電動機の固定子を通電し、前記各相通電開始角度が直流交流変換機の入力電圧および発電電動機の回転速度に応じてほぼ連続的に変化することを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用発電電動機の制御装置において、検出された温度により前記各相通電開始角度が変化することを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用発電電動機の制御装置において、前記直流交流変換機の入力電圧と界磁電流と界磁チョッパのデューティにより前記各相通電開始角度が変化することを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一に記載の車両用発電電動機の制御装置において、前記直流交流変換機の入力電圧および前記発電電動機の回転速度に応じて巻線界磁の電流を変化させることで界磁弱めを行うことを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一に記載の車両用発電電動機の制御装置において、前記固定子各相相電圧の通電幅は180°であることを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項４の何れか一に記載の車両用発電電動機の制御装置において、前記固定子各相相電圧の通電幅は120°であることを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか一に記載の車両用発電電動機の制御装置において、回転数毎に定まるトルクが最大となるように前記各相通電開始角度が変化することを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか一に記載の車両用発電電動機の制御装置において、各相電圧の基本波と相電流の基本波は、力率がほぼ１となるように制御されることを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項７の何れか一に記載の車両用発電電動機の制御装置において、システム全体の損失が小さくなる方向の制御を行うことを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９の何れか一に記載の車両用発電電動機の制御装置において、前記回転子位置はレゾルバで検出されることを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項９の何れか一に記載の車両用発電電動機の制御装置において、前記回転子位置はエンコーダで検出されることを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項９の何れか一に記載の車両用発電電動機の制御装置において、回転子位置の検出手段は、検出した回転子位置の矩形波状信号波形の周期から回転速度を演算し、複数の矩形波の組合せから得られる回転子位置情報に対して回転子位置の補間を行い、分解能を向上させたものを使用することを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の車両用発電電動機の制御装置において、矩形波状信号波形は、回転子の回転速度がゼロの場合に、回転子の角度補間を行わないで、矩形波状信号波形の立ち上がりや立ち下がりに同期させて固定子電圧を矩形波制御しており、このときトルクが最大となるように回転子位置の検出手段が調整されることを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直流交流変換機により車両用発電電動機に電流を入出力する車両用発電電動機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特表２００４−５１９１８４号公報（特許文献１）では、発電機と電動機を兼ね備えた発電電動機において、電動機として作動させる際に、異なる速度／トルク特性曲線に対応する２つのモード、すなわち、低速度および大トルクで自動車を始動するよう、自動車の熱機関を駆動することができる、スタータモードと称される第１モードと、前記第１モードよりも速い速度およびより小さいトルクで電気機器だけを、または少なくとも１つのパワー消費ユニットまたは熱機関を駆動できる補助モータモードと称される第２モードとに従って、前記電気機器を駆動することを特徴とする、リバーシブルな多相回転電気機器を制御する方法をとっている。また、一般に、PWM正弦波制御する場合は、ベクトル制御により回転速度に対応して連続的に位相を変化させている。
【０００３】
【特許文献１】特表２００４−５１９１８４号公報（図２、図３及びその説明）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
２つのモードの切り替え時に電流が不連続となり、そのために電圧も不連続となるのでトルクが不連続になってしまい、回転速度がなめらかにならない。
２つのモードの切り替え時に電流が不連続となり、電磁音が急に大きくなるので違和感がある。
２つのモードの切り替え近辺ではトルクが低下してしまい、最大トルクにならないため、電動機の能力を最大まで生かせない。
PWMでは電圧をON-OFFして制御するために、電圧を使用しない区間が生じ、電圧利用率が低下する。特に自動車用バッテリは一般的に12Vである場合が多く、電圧利用率が低いとトルクの低下が著しい。
回転子が非突極の場合は、固定子電流の位相を変化させてもリラクタンストルクが発生せず、その効果が小さい。
【０００５】
この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、トルクが向上するようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る車両用発電電動機の制御装置は、直流交流変換機によって車両用巻線界磁式突極型発電電動機を通電制御する車両用発電電動機の制御装置において、回転子位置に対して所定の角度ずらした固定子各相通電開始角度の矩形波電圧で前記車両用巻線界磁式突極型発電電動機の固定子を通電し、前記各相通電開始角度が直流交流変換機の入力電圧および発電電動機の回転速度に応じてほぼ連続的に変化することを特徴とする車両用発電電動機の制御装置である。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、直流交流変換機によって車両用巻線界磁式突極型発電電動機を通電制御する車両用発電電動機の制御装置において、回転子位置に対して所定の角度ずらした固定子各相通電開始角度の矩形波電圧で前記車両用巻線界磁式突極型発電電動機の固定子を通電し、前記各相通電開始角度が直流交流変換機の入力電圧および発電電動機の回転速度に応じてほぼ連続的に変化することを特徴とする車両用発電電動機の制御装置であるので、トルクが向上する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図８により説明する。図１は巻線界磁式突極型発電電動機と直流交流変換機の回路図の事例を示す図、図２は回転子位置と１８０°矩形波通電電圧波形の事例を示す図、図３は回転子位置と１２０°矩形波通電電圧波形の事例を示す図、図４は直流交流変換機の入力電圧毎の回転速度に対する通電開始位相角設定値例(180°矩形波通電)を示す図、図５はPWM正弦波通電と矩形波通電の波形と電圧利用率の事例を示す図、図６は通電開始角度固定と連続的変化させた場合の180°矩形波通電のトルク特性の事例を示す図、図７はＵ相通電開始角度とトルクの関係の事例を示す図、図８は突極機と非突極機の電流位相角に対するトルク特性の事例を示す図である。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。
【０００９】
図１には、巻線界磁式突極型発電電動機１とそれに電流を入出力する直流交流変換機２、バッテリ等の直流電源３、及び平滑コンデンサ４の回路図を示す。
【００１０】
巻線界磁式突極型発電電動機１は、Ｙ結線の巻線を有した固定子（通常は電機子）１Ａと、巻線を有する回転子（通常は界磁）１Ｆと、回転子位置検出装置1RPSとを有している。
【００１１】
直流交流変換機２は、演算装置２１と、３相ゲートドライバ２２と、界磁ゲートドライバ２３と、回転子位置検出回路２４とを有している。
【００１２】
演算装置３は直流交流変換機２の入力電圧であるPN間電圧と、回転子位置検出回路信号から演算した発電電動機の回転速度とによって固定子各相の通電開始角度を計算し、3相ゲートドライバに信号を送る。3相ゲートドライバは3相上下アームのスイッチ素子（ここではMOSFET）をON/OFFすることで、UVW端子に電圧を印加し、3相電流を流す。
【００１３】
図２に、180°矩形波通電時の回転子位置（ωｔ）と直流交流変換機相電圧（固定子１Ａの相電圧）Ｖuo，Ｖvo，Ｖwo、線間電圧Ｖuv，Ｖvw，Ｖwuの一例を示す。ここで、δは回転子位置に対する相対角であるＵ相通電開始角度である。
【００１４】
図３に、120°矩形波通電時の回転子位置（ωｔ）と直流交流変換機相電圧（固定子１Ａの相電圧）Ｖuo，Ｖvo，Ｖwo、線間電圧Ｖuv，Ｖvw，Ｖwuの一例を示す。ここで、δは回転子位置に対する相対角であるＵ相通電開始角度である。
【００１５】
図４に、直流交流変換機の入力電圧毎の回転速度に対する通電開始位相角設定値例(180°矩形波通電)の一例を示す。ここで、δはＵ相通電開始角度（回転子位置に対する相対角）である。
【００１６】
図５に、PWM正弦波通電と矩形波通電の波形と電圧利用率を示す。PWMに比べ矩形波は電圧利用率が向上しているため、電流を増やすことができ、トルクを向上することが可能である。また、PWMでなく矩形波通電とすることで、PWMの場合に必要なスイッチング時の電流時定数低減のための電源およびサージ電圧低減のために備えられている大容量の平滑コンデンサ４を小さな容量のコンデンサに変えることができる。矩形波駆動の場合は、スイッチング速度を速くする必要がないのでサージ電圧もスイッチング速度を遅くすることで低減でき、ノイズ低減のための小さな容量のコンデンサですむ。したがって、コストとサイズを低減できる。また、PWMスイッチングでなく矩形波通電をすることでスイッチング損失を減らすことができる。例えば、10kHzのキャリア周波数でPWMをしているとすれば、100μsにONとOFFで2回、つまり50μsに1回スイッチングを行うことになる。一方、矩形波駆動で1000r/min、回転子8極対の場合、矩形波電圧波形1周期は7500μsである。1周期にONとOFFで2回、つまり3250μsに1回スイッチングを行うことになる。矩形波はPWMに比べてスイッチング回数が1/65に低減しており大幅なスイッチング損失低減が可能である。このために、直流交流変換機の効率が向上し、トルクも向上する。また、損失低減によってスイッチング素子の発熱も抑えられ、信頼性が向上する。
【００１７】
図６に、通電開始角度を60°ずらした２つの固定角度にした場合と、連続的に変化させた場合の180°矩形波通電のトルク特性を示す。角度を固定するより連続的に変化させることでトルクが向上し、トルク特性もなめらかになる。
【００１８】
図７に、Ｕ相通電開始角度とトルクの関係を示す。最大トルクとなるような通電開始角度に設定すれば、トルク最大となり、任意のトルク、この例では最大の80%のトルクになるような通電開始角度に設定すれば任意のトルクに設定できる。
【００１９】
図８に、突極機と非突極機の電流位相角に対するトルク特性を示す。突極機は、位相角が大きくなったところにトルクの最大値があり、この最大トルクとなる位相も電流によって異なる。それに対して、非突極機は電流位相ゼロがピークであり、電流値によって変わらない。固定子に発生する電機子反作用電圧が回転速度と共に大きくなるために、回転速度が大きくなると共に固定子の電流値は小さくなる。したがって、突極機ではトルクが最大となる電流位相も回転速度により異なることになる。電流位相は電圧の通電開始角度を変えることでずらすことができるので、最適位相で制御することでトルクを増やすことができる。
【００２０】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図９により説明する。図９は、発電電動機の固定子コイルの温度による各相通電開始角度の設定値変化を示す。これにより、各温度で最大トルクや、目標トルクに制御することが可能となる。温度は直流交流変換機の温度で代用してもよい。また、低温時での最初のエンジン始動時には発電電動機も直流交流変換機もエンジンもほぼ同じ温度であるので、エンジンの水温や油温により設定してもよい。
【００２１】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図１０により説明する。図１０において、図１と同一または相当部分には図１と同一符号を付してある。図１０は、界磁電流検出手段として、シャント抵抗５を使用した回路を示す。発電電動機の回転子界磁巻線の抵抗Ｒｔ１は温度により次式（式１）のように変化する。
Ｒｔ１＝（２３５＋ｔ１）／（２３５＋ｔ０）・Ｒｔ０    ・・・・・（式１）
ここで、ｔ１：
ｔＯ：
Ｒｔ０：
また、界磁電流Ｉｆは電源の電圧ＶＰＮと界磁スイッチ素子６のONデューティＤｕｔｙと界磁巻線の抵抗Ｒｔ１、その他の電圧低下により次のように決まる。
Ｉｆ＝（ＶＰＮ・Ｄｕｔｙ−Ｖｄｒｏｐ）／Ｒｔ１    ・・・・・・・・・（式２）
ここで、Ｖｄｒｏｐ：
したがって、第２の実施例のような温度は界磁電流に影響するため、温度の替わりに検出した界磁電流によって通電開始角を変えてやることで、各温度で最大トルクや、目標トルクに制御することが可能となる。
【００２２】
実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を図１１により説明する。図１１は、回転速度に対して界磁電流を変化させた場合のトルク特性を示す。図１１から分かるように、高速回転では界磁電流を減少させたほうがトルクは大きくなる。
【００２３】
実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を図１２により説明する。図１２は、PWM正弦波通電、120°矩形波通電、180°矩形波通電のトルク特性比較を示す。図１２から分かるように、PWM正弦波通電に比べ、120°矩形波通電のトルクが大きく、180°矩形波通電のトルクがさらに大きい。PWM正弦波通電、120°矩形波通電、180°矩形波通電のトルク特性は図５に示すようなU相通電開始角度を連続的に変化させた場合の特性である。
【００２４】
実施の形態６．
以下、この発明の実施の形態６を図１３および図１４により説明する。図１３は、請求項１３の実施例を示す。回転速度がゼロ付近ではホールＩＣスイッチによる位置センサ電圧矩形波により各相矩形波電圧タイミングを決定している。高速回転では図１４に示すように、センサの立ち上がりや立ち下がりから周期を求めて回転子の位置を推定し、U相通電開始角度を変化させている。
【００２５】
実施の形態７．
以下、この発明の実施の形態７を図１５および図１６により説明する。図１５は、請求項３の実施例の回路図を示す。演算装置は界磁電流検出手段であるシャント抵抗によって界磁電流を検知し、直流交流変換器の入力電圧であるＰＮ端子間電圧を検知し、界磁ゲートドライバのオン−オフ制御のオン時間比率によりデューティのデータを検出している。界磁電流Ifと、ＰＮ端子間電圧VPNと界磁オンデューティDutyの積から計算されるVfにより、次式で界磁抵抗Rfを計算する。
【数１】
2007189808.tif 000003
また、界磁コイルの温度Tfは次式で計算される。ただし。20℃の界磁コイル抵抗をR20とする。
【数２】
2007189808.tif 000004
図１６に示すように、これらのデータからマップを参照し、相電流通電開始角度、界磁電流を決定する。また、界磁コイルの温度Tfの代わりにRfを使用してもよい。
【００２６】
前述のこの発明の実施の形態１〜７に記載の要点、及び前述のこの発明の実施の形態１〜７に記載されていない要点は、以下の通りとなる。
【００２７】
１．直流交流変換機によって車両用巻線界磁式突極型発電電動機を通電制御する車両用発電電動機の制御装置において、回転子位置に対して所定の角度ずらした固定子各相通電開始角度の矩形波電圧で前記車両用巻線界磁式突極型発電電動機の固定子を通電し、前記各相通電開始角度が直流交流変換機の入力電圧および発電電動機の回転速度に応じてほぼ連続的に変化することを特徴とする車両用発電電動機の制御装置である。また、車両用巻線界磁式突極型発電電動機に電流を入出力する直流交流変換機において、相電圧は所定の角度幅の矩形波電圧通電で制御され、回転子位置検出手段により検出された回転子位置に対して所定の角度ずらして固定子各相通電開始角度が制御（決定）され、各相通電開始角度は直流交流変換機の入力電圧および発電電動機の回転速度に応じておよそ連続的に変化するように制御される。これにより、次の効果が生じる。
（１）WM正弦波通電でなく矩形波通電なので入力電圧を最大限に利用することが可能でありトルクが向上する。
（２）電開始位相を回転子位置に対して所定の角度ずらし、回転速度と入力電圧に対して連続的に変化させることで、各入力電圧、回転速度においてトルクが所定値になるように制御できる。
（３）また、電動機の効率が最大になるように制御することもできる。
（４）PWMスイッチングを使用しないので、入力ラインのサージ電圧を抑えるための平滑コンデンサの容量を減らすことが可能となり、直流交流変換機のサイズを小さくでき、また、安価にできる。
（５）PWMスイッチングを使用しないので、直流交流変換機のスイッチング損失を減らすことができ、効率を上げることができる。
（６）突極型発電電動機なので、固定子各相通電開始角度を回転子位置に対してずらすことでリラクタンストルクが発生し、トルクを向上させることができる。
【００２８】
２．前記１項の車両用発電電動機の制御装置において、検出された温度により前記各相通電開始角度が変化することを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。前記１項の車両用発電電動機の制御装置において、直流交流変換機は温度検出手段を有し、温度により各相通電開始角度を変化させる。これにより、次の効果が生じる。
（１）最適な通電開始角度は温度により変わるので、検出温度によって通電開始位相を変えることでトルクが向上する。
【００２９】
３．前記１項の車両用発電電動機の制御装置において、前記直流交流変換機の入力電圧と界磁電流と界磁チョッパのデューティにより前記各相通電開始角度が変化することを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。また、前記１項の車両用発電電動機の制御装置において、直流交流変換機は界磁電流検出手段を有し、直流交流変換機の入力電圧と界磁電流と界磁チョッパのデューティにより各相通電開始角度を変化させる。これにより、次の効果が生じる。
（１）最適な通電開始角度は温度により変わるが、界磁電流は直流交流変換機の入力電圧とデューティと温度により変わるため、これらによって通電開始位相を変えることでトルクが向上する。
【００３０】
４．前記１〜３項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、前記直流交流変換機の入力電圧および前記発電電動機の回転速度に応じて巻線界磁の電流を変化させることで界磁弱めを行うことを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。前記１〜３項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、直流交流変換機の入力電圧および発電電動機の回転速度に応じて巻線界磁の電流を変化させることで界磁弱めを行う。これにより、次の効果が生じる。
（１）界磁電流により界磁弱めを行うことで、固定子の反作用電圧を抑えることが可能となり、固定子電流を増やせるのでトルクが向上する。
（２）また、界磁電流の低減により界磁銅損を減らせるので固定子電流による界磁弱めに比べ効率も向上する。
（３）さらに、固定子電流と回転子の界磁電流を制御するので自由度が増え、さらに効率の高い運転が可能となる。
【００３１】
５．前記１〜４項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、前記固定子各相相電圧の通電幅は180°であることを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。これにより、次の効果が生じる。
（１）180°矩形波通電により電圧を最大利用でき、トルクを向上することができる。
【００３２】
６．前記１〜４項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、前記固定子各相相電圧の通電幅は120°であることを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。これにより、次の効果が生じる。
（１）180°矩形波通電で電流が大きすぎる場合は120°矩形波通電により電流を抑えることができ、直流交流変換機の温度上昇やパワー素子の劣化を防ぐことができる。
【００３３】
７．前記１〜６項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、回転数毎に定まるトルクが最大となるように前記各相通電開始角度が変化することを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。前記１〜６項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、各回転においてトルクが最大となるように制御される。これにより、次の効果が生じる。
（１）トルクが最大となるように制御されるので電動機のもつ能力を最大限使用でき、電動機を素早く高速回転まで回すことができる。
【００３４】
８．前記１〜７項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、各相電圧の基本波と相電流の基本波は、力率がほぼ１となるように制御されることを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。前記１〜７項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、各相電圧の基本波と相電流の基本波は、概略力率１となるように制御される。これにより、次の効果が生じる。
（１）力率１でトルクがほぼ最大となるので、固定子矩形波電圧位相を決定する手段として力率１を利用することで、直流交流変換機の入力電圧および発電電動機の回転速度によらず同じアルゴリズムで制御が可能となる。
（２）固定子電流位相により固定子相電圧の位相を決定できるので、発電電動機の巻線仕様によらず制御可能となり、様々な発電電動機の仕様や状態に対応が可能となる。
【００３５】
９．前記１〜７項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、システム全体の損失が小さくなる方向の制御を行うことを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。前記１〜７項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、システム全体の損失が最小となるように制御される。これにより、次の効果が生じる。
（１）トルクが最大まで必要ない場合、バッテリや配線、直流交流変換機、発電電動機を含めて温度などを考慮し、損失を最小とするので無駄なエネルギー消費がなく、効率が向上できる。
【００３６】
１０．前記１〜９項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、前記回転子位置は周知のレゾルバで検出されることを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。前記１〜９項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、回転子位置検出手段は周知のレゾルバである。これにより、次の効果が生じる。
（１）レゾルバなので高精度に位置検出でき、通電開始角の分解能が向上して細かく位相を制御できるので特性が向上する。
（２）巻線と磁気回路を使用しており、構造が単純なので高温でも使用可能である。
比較的安価で堅牢である。
【００３７】
１１．前記１〜９項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、前記回転子位置はエンコーダで検出されることを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。前記１〜９項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、回転子位置検出手段はエンコーダである。これにより、次の効果が生じる。
（１）エンコーダなのでレゾルバよりも高精度に位置検出でき、通電開始角の分解能が向上してトルクや効率が向上する。
【００３８】
１２．前記１〜９項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、回転子位置の検出手段は、検出した回転子位置の矩形波状信号波形の周期から回転速度を演算し、複数の矩形波の組合せから得られる回転子位置情報に対して回転子位置の補間を行い、分解能を向上させたものを使用することを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。前記１〜９項の何れかの車両用発電電動機の制御装置において、回転子位置検出手段は、ホールＩＣスイッチなどの素子で検出した回転子位置の矩形波状信号波形の周期から回転速度を演算し、複数の矩形波の組合せから得られる回転子位置情報に対して回転子位置の補間を行い、分解能を向上させたものを使用する。これにより、次の効果が生じる。
（１）ホールスイッチなのでレゾルバよりも安価である。
（２）回転子位置の補間により回転子位置精度を向上できるのでトルクや効率が向上できる。
【００３９】
１３．前記１２項に記載の車両用発電電動機の制御装置において、矩形波状信号波形は、回転子の回転速度がゼロの場合に、回転子の角度補間を行わないで、矩形波状信号波形の立ち上がりや立ち下がりに同期させて固定子電圧を矩形波制御しており、このときトルクが最大となるように回転子位置の検出手段が調整されることを特徴とする車両用発電電動機の制御装置。前記１２項に記載の車両用発電電動機の制御装置において、ホールＩＣスイッチなどの素子で検出した回転子位置の矩形波状信号波形は、回転子の回転速度がゼロの場合に、回転子の角度補間を行わないで、矩形波状信号波形の立ち上がりや立ち下がりに同期させて固定子電圧を矩形波制御しており、このときトルクが最大となるように回転検出手段が調整されている。これにより、次の効果が生じる。
（１）回転速度がゼロのときは回転子位置の角度補間が出来ないが、角度補間なしでも駆動が可能となっている。
（２）回転速度がゼロのときは角度補間を行わなくても最大トルクとなるように設定しているので、電動機の能力を最大限に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の実施の形態１を示す図で、巻線界磁式突極型発電電動機と直流交流変換機の回路図の事例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す図で、回転子位置と１８０°矩形波通電電圧波形の事例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示す図で、回転子位置と１２０°矩形波通電電圧波形の事例を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１を示す図で、直流交流変換機の入力電圧毎の回転速度に対する通電開始位相角設定値例(180°矩形波通電)を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１を示す図で、PWM正弦波通電と矩形波通電の波形と電圧利用率の事例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１を示す図で、通電開始角度固定と連続的変化させた場合の180°矩形波通電のトルク特性の事例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１を示す図で、Ｕ相通電開始角度とトルクの関係の事例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１を示す図で、突極機と非突極機の電流位相角に対するトルク特性の事例を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２を示す図で、発電電動機の固定子コイルの温度による各相通電開始角度の設定値変化の事例を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３を示す図で、界磁電流検出手段（シャント抵抗を使用した回路）の事例を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態４を示す図で、界磁電流を弱める効果の事例を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態５を示す図で、PWM正弦波駆動と矩形波駆動のトルク特性比較の事例を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態６を示す図で、回転速度がゼロ付近でのホールＩＣスイッチによる位置置センサ波形と各相矩形波電圧波形の事例を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態６を示す図で、回転速度が上昇した時のホールＩＣスイッチによる位置置センサ波形と各相矩形波電圧波形の事例を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態７を示す図で、巻線界磁式突極型発電電動機と直流交流変換機の回路図の事例を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態７を示す図で、界磁電流と相電流通電開始角度の決定手法例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    巻線界磁式突極型発電電動機、
１Ａ    固定子（通常は電機子）、
１Ｆ    回転子（通常は界磁）、
1RPS    回転子位置検出装置、
２    直流交流変換機、
２１    演算装置、
２２    ３相ゲートドライバ、
２３    界磁ゲートドライバ、
２４    回転子位置検出回路、
３    直流電源、
４    平滑コンデンサ、
５    シャント抵抗、
６    界磁スイッチ素子。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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