回転機の制御装置
【課題】永久磁石を備えるモータジェネレータ１０の減磁の有無を判断するための処理手段を適合するに際し、その工数が多くなること。
【解決手段】モータジェネレータ１０は、クラッチＣ１を介して駆動輪１４に機械的に連結されて且つクラッチＣ２を介してエンジン１６に機械的に連結されている。車両の起動スイッチがオンされた直後、クラッチＣ１，Ｃ２を解除した状態において、電流フィードバック制御によってモータジェネレータ１０のトルクを制御し、この際の実際のトルクが要求トルクを下回ることに基づき、永久磁石の磁束が減少したと判断する。
【解決手段】モータジェネレータ１０は、クラッチＣ１を介して駆動輪１４に機械的に連結されて且つクラッチＣ２を介してエンジン１６に機械的に連結されている。車両の起動スイッチがオンされた直後、クラッチＣ１，Ｃ２を解除した状態において、電流フィードバック制御によってモータジェネレータ１０のトルクを制御し、この際の実際のトルクが要求トルクを下回ることに基づき、永久磁石の磁束が減少したと判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石を備える回転機の制御量を制御する回転機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の制御装置にあっては、例えば下記特許文献１に見られるように、永久磁石の磁束が減少するいわゆる減磁の有無を判断するものも提案されている。詳しくは、３相モータに対する要求トルクに応じた指令電流となるように電流フィードバック制御をするための操作量として指令電圧を操作するに際し、この指令電圧と基準値との差に基づき減磁の有無を判断する。ここで、基準値は、３相モータの回転速度とトルクとのそれぞれについて複数の値のそれぞれ毎に値が定められたマップによって算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２２３８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記基準値を求めるためのマップの適合には多大な工数を要する。また、過渡時においては減磁の判断精度が低下するおそれもある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決する過程でなされたものであり、その目的は、永久磁石を備える回転機の減磁の有無を好適に判断することのできる新たな回転機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。
【０００７】
請求項１記載の発明は、永久磁石を備える回転機の制御量を制御する回転機の制御装置において、前記回転機のトルクをゼロよりも大きい絶対値を有する指令値に制御するトルク制御手段と、前記回転機に加わる負荷トルクに関する情報を取得する負荷トルク取得手段と、前記取得される負荷トルクに関する情報を入力とし、前記トルク制御手段による制御時における前記回転機の実際のトルクに関するパラメータに基づき、前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断する減磁判断手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上記発明では、負荷トルクに関する情報を用いることで回転機の実際のトルクを高精度に把握することができる。このため、実際のトルクに関するパラメータを負荷トルクに応じて高精度に算出したり、実際のトルクに関するパラメータとの大小比較対象となる判定値を負荷トルクに応じて高精度に算出したりすることが可能となり、ひいては永久磁石の磁束の減少の有無を好適に判断することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記回転機は、車載主機であり、前記回転機と駆動輪との間の動力の伝達を遮断する駆動輪側遮断手段をさらに備え、前記負荷トルク取得手段は、前記駆動輪側遮断手段を操作して前記回転機と前記駆動輪との間の動力の伝達を遮断することで前記駆動輪側から前記回転機に付与される負荷トルクがゼロである旨の情報を取得するものであり、前記減磁判断手段は、前記駆動輪側遮断手段によって前記回転機と前記駆動輪との間の動力の伝達が遮断された状態における前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする。
【００１０】
上記発明では、駆動輪側から回転機に負荷トルクが付与されない状態とすることで、回転機の実際のトルクを容易に把握することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、当該制御装置の搭載される車両は、車載主機として前記回転機に加えて内燃機関を備えて且つ、これら回転機と内燃機関との間の動力の伝達を遮断する機関側遮断手段を備え、前記負荷トルク取得手段は、前記機関側遮断手段を操作して前記回転機と前記内燃機関との間の動力の伝達を遮断することで前記内燃機関側から前記回転機に付与される負荷トルクがゼロである旨の情報を取得するものであり、前記減磁判断手段は、前記機関側遮断手段によって前記回転機と前記内燃機関との間の動力の伝達が遮断された状態における前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする。
【００１２】
上記発明では、内燃機関側から回転機に負荷トルクが付与されない状態とすることで、回転機の実際のトルクを容易に把握することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機のトルクの値であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記回転機の回転角度の変化に関する情報を入力として前記回転機のトルクを推定するトルク推定手段をさらに備え、前記減磁判断手段は、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータとして前記トルク推定手段によって推定されたトルクを用いることを特徴とする。
【００１５】
トルクは、角加速度を生じさせる要因となる。このため、回転角度の変化を用いることで、力学的にトルクを推定することができる。上記発明では、この点に鑑み、トルク推定手段の入力パラメータを選定した。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記トルク推定手段は、前記回転機の回転軸およびこれと連動して回転する回転体の慣性モーメントに前記回転機の回転加速度を乗算した項を有する力学モデルであることを特徴とする。
【００１７】
上記発明では、力学モデルを用いることで、回転機に連結される部材についての慣性モーメント等の値を取得するのみでトルク推定手段を構成することができることから、トルク推定手段の構築が容易となる。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機のトルクを検出するトルク検出器の出力であることを特徴とする。
【００１９】
上記発明では、トルク検出器の出力を取得することで、実際のトルクに関するパラメータの取得にかかる演算負荷を低減することができる。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機の回転速度の変化速度に関するものであることを特徴とする。
【００２１】
トルクは、角加速度を生じさせる要因となる。このため、回転速度の変化速度は、実際のトルクに関する情報となりうる。
【００２２】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機の角加速度であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１０記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記トルク制御手段による前記トルクの制御の開始から所定時間経過時における前記回転機の回転速度であることを特徴とする。
【００２４】
上記発明では、所定時間経過時の回転速度を用いることで、角加速度を算出するための微分演算処理等を回避しつつも、角加速度相当の情報を取得することができる。
【００２５】
請求項１１記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記トルク制御手段による前記トルクの制御の開始後、前記回転機の回転速度が規定速度となるまでに要する時間であることを特徴とする。
【００２６】
上記発明では、回転速度が規定速度となるまでに要する時間を用いることで、角加速度を算出するための微分演算処理等を回避しつつも、角加速度相当の情報を取得することができる。
【００２７】
請求項１２記載の発明は、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の発明において、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機の回転角度の検出器の出力または前記回転角度の推定器の出力を用いたものであることを特徴とする。
【００２８】
請求項１３記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発明において、前記トルクに関するパラメータについて、前記回転機に対するトルクの指令値に応じた判定値を設定する設定手段をさらに備え、前記減磁判断手段は、前記実際のトルクに関するパラメータと前記判定値との大小比較に基づき、前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする。
【００２９】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の発明において、前記設定手段は、前記減磁判断手段による判断に用いられる前記実際のトルクに関するパラメータの取得された際の前記回転機の温度に応じて前記減磁判断手段によって用いられる前記判定値を可変設定することを特徴とする。
【００３０】
永久磁石の磁束は、温度に応じて変化しうる。上記発明ではこの点に鑑み、温度に応じて判定値を可変設定することで、磁束の減少の有無の判断精度を向上させることができる。
【００３１】
請求項１５記載の発明は、請求項１３または１４記載の発明において、前記設定手段は、前記回転機の初期使用時において前記トルク制御手段による制御のなされている際の前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記判定値を設定することを特徴とする。
【００３２】
上記発明では、磁束の減少が生じていないと想定されるときにおける実際のトルクに関するパラメータによって判定値を設定することで、判定値の設定のために要する工数を低減することなどができる。
【００３３】
請求項１６記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発明において、前記減磁判断手段は、前記実際のトルクに関するパラメータの変化速度に基づき、前記永久磁石の磁束の減少を判断することを特徴とする。
【００３４】
永久磁石の磁束が無視し得ないレベルで減少する事態は、通常、回転機の制御破綻時等において急激に生じる。上記発明では、この点に鑑み、実際のトルクに関するパラメータの変化速度を利用する。
【００３５】
請求項１７記載の発明は、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の発明において、前記回転機は車載主機であり、前記回転機は、電力変換回路を介して電力供給源から電力を受け取るものであり、前記電力変換回路と前記電力供給源との間にはリレーが接続されており、前記減磁判断手段は、前記リレーが接続された状態で前記トルク制御手段によってトルクが制御されている際における前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする。
【００３６】
リレーが接続された状態では、回転機の出力を大きくしやすいため、回転機に生じさせるトルクを大きくすることができる。このため、磁束の減少の有無の判断精度を向上させることができる。
【００３７】
請求項１８記載の発明は、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の発明において、前記回転機は、突極性を有するものであり、前記トルク制御手段は、前記回転機の電流を指令値に制御することで前記回転機のトルクをその指令値に制御するものであって且つ、前記電流の指令値は、ｄ軸方向の電流値がゼロとなることを特徴とする。
【００３８】
突極性を有する回転機の場合、マグネットトルク以外にリラクタンストルクが生じるため、マグネットトルクの減少を高精度に検出するためには、リラクタンストルクを高精度に把握しておく必要が生じる。上記発明では、この点に鑑み、ｄ軸方向の電流をゼロとすることで、リラクタンストルクをゼロとしつつ減磁の判断処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】同実施形態の減磁判断処理に関するブロック図。
【図３】上記減磁判断処理の手順を示す流れ図。
【図４】第２の実施形態にかかる減磁判断処理に関するブロック図。
【図５】第３の実施形態にかかる減磁判断処理の手順を示す流れ図。
【図６】第４の実施形態にかかる減磁判断処理の手順を示す流れ図。
【図７】第５の実施形態にかかる減磁判断処理の手順を示す流れ図。
【図８】第６の実施形態にかかる減磁判断処理の手順を示す流れ図。
【図９】第７の実施形態にかかる減磁判断処理の手順を示す流れ図。
【図１０】上記各実施形態の変形例にかかるシステム構成図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかる回転機の制御装置を車載主機としての回転機の制御装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００４１】
図１に、本実施形態にかかるシステム構成図を示す。
【００４２】
図示されるように、モータジェネレータ１０は、車載主機としての３相の電動機兼発電機であり、駆動輪１４に機械的に連結されている。すなわち、モータジェネレータ１０の回転軸１０ａは、電子制御式のクラッチＣ１およびトランスミッション１２を介して駆動輪１４に機械的に連結されている。なお、本実施形態では、モータジェネレータ１０として、埋め込み磁石同期機（ＩＰＭＳＭ）を想定している。
【００４３】
モータジェネレータ１０の回転軸１０ａは、さらに電子制御式のクラッチＣ２を介して内燃機関（エンジン１６）に機械的に連結されている。上記クラッチＣ１は、湿式のものであり、クラッチＣ２は、乾式のものである。そして、これらクラッチＣ１，Ｃ２やトランスミッション１２には、オイルポンプ１８によって潤滑油（オイル）が供給される。オイルポンプ１８は、モータジェネレータ１０の回転軸１０ａの動力を駆動源とするものである。
【００４４】
制御装置３０は、エンジン１６の制御量やモータジェネレータ１０の制御量、さらにはトランスミッション１２の制御量を制御すべくこれらを操作する。詳しくは、モータジェネレータ１０の制御量を制御すべくパワーコントロールユニット２０を操作する。また、制御装置３０は、クラッチＣ１，Ｃ２の締結操作および解除操作を行う。
【００４５】
図２に、モータジェネレータ１０およびパワーコントロールユニット２０と、制御装置３０の行う処理の一部とを示す。
【００４６】
図示されるモータジェネレータ１０の各相は、インバータＩＶを介してコンデンサ２２に接続されており、また、インバータＩＶと、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２，ＳＭＲ３とを介して、直流電源としての２次電池（高電圧バッテリ２４）に接続されている。ここで、高電圧バッテリ２４は、端子電圧が例えば百Ｖ以上となるものである。
【００４７】
インバータＩＶは、スイッチング素子Ｓ＊ｐ，Ｓ＊ｎ（＊＝ｕ，ｖ，ｗ）の直列接続体を３組備えており、これら各直列接続体の接続点がモータジェネレータ１０のＵ，Ｖ，Ｗ相にそれぞれ接続されている。これらスイッチング素子Ｓ＊ｐ，Ｓ＊ｎとして、本実施形態では、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）が用いられている。そして、これらスイッチング素子Ｓ＊＃（＃＝ｐ，ｎ）にはそれぞれ、ダイオードＤ＊＃が逆並列に接続されている。
【００４８】
本実施形態では、モータジェネレータ１０やインバータＩＶの状態を検出（推定）する手段として、以下のものを備えている。まずインバータＩＶの入力端子間の電圧を検出する電圧センサ２５を備えている。また、モータジェネレータ１０の各相を流れる電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを検出する電流センサ２６を備えている。また、モータジェネレータ１０の備える永久磁石の温度を検出する温度センサ２７を備えている。
【００４９】
さらに、モータジェネレータ１０の電気角（回転角度θ）に関する情報を取得する手段として、角度情報出力部２８を備えている。この角度情報出力部２８は、例えばレゾルバ等の回転角度検出器であってもよい。また例えば、モータジェネレータ１０の電気的な状態量に基づき回転角度を推定する回転角度推定器等であってもよい。この推定器は、モータジェネレータ１０の高回転速度領域においては、例えば「突極型ブラシレスＤＣモータのセンサレス制御のための拡張誘起電圧オブザーバ 平成１１年電気学会全国大会 Ｎｏ．１０２６」に記載されているオブザーバであってもよい。また、モータジェネレータ１０の低回転速度領域においては、例えば特開2009-148017に記載されているように、電気角周波数よりも高い高調波信号を重畳した際の電流の応答に基づき回転角度を推定する手段であってもよい。
【００５０】
次に、制御装置３０の行うモータジェネレータ１０の制御量の制御に関する処理について説明する。
【００５１】
ｄｑ変換部３１は、電流センサ２６によって検出される各相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを、回転座標系の電流であるｄ軸の電流ｉｄとｑ軸の電流ｉｑとに変換する。指令電流設定部３２は、要求トルクＴｒに基づき、回転座標系（ｄｑ座標系）におけるｄ軸上の指令電流ｉｄｒとｑ軸上の指令電流ｉｑｒとを設定する。ここで、指令電流ｉｄｒ，ｉｑｒは、最小の電流で最大のトルクを実現する最小電流最大トルク制御を行うためのものであることが望ましい。
【００５２】
フィードバック制御部３４は、比例制御器および積分制御器によって、ｄ軸の電流ｉｄを指令電流ｉｄｒにフィードバック制御するための操作量として、ｄ軸の指令電圧ｖｄｒを算出する。一方、フィードバック制御部３６は、比例制御器および積分制御器によって、ｑ軸の電流ｉｑを指令電流ｉｑｒにフィードバック制御するための操作量として、ｑ軸の指令電圧ｖｑｒを算出する。
【００５３】
３相変換部３８は、角度情報出力部２８の出力する都度の回転角度θに基づき、指令電圧ｖｄｒ、ｖｑｒを、３相の固定座標系の指令電圧であるＵ相の指令電圧Ｖｕｒ，Ｖ相の指令電圧Ｖｖｒ、およびＷ相の指令電圧Ｖｗｒに変換する。ＰＷＭ変調部４０は、インバータＩＶの３相の出力電圧を、指令電圧Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを模擬した電圧とするためのＰＷＭ信号を生成する。ここでは、例えば、指令電圧Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを電圧センサ２５によって検出されるインバータＩＶの入力電圧によって規格化したものと三角波形状のキャリアとの大小比較結果をＰＷＭ信号とすればよい。これによって生成されるＰＷＭ信号が、インバータＩＶのスイッチング素子Ｓ＊＃（＊＝ｕ，ｖ，ｗ；＃＝ｐ，ｎ）を操作する操作信号ｇ＊＃である。
【００５４】
上記指令電流設定部３２では、要求トルクＴｒを満たすように指令電流ｉｄｒ，ｉｑｒが設定される。ここでは、ＩＰＭＳＭのトルクＴが、ｄ軸インダクタンスＬｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ、ｄ軸の電流ｉｄ、ｑ軸の電流ｉｑ、電機子鎖交磁束定数φおよび極対数Ｐを用いると、以下の式（ｃ１）となることが利用される。
【００５５】
Ｔ＝Ｐ｛φｉｑ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）ｉｄ・ｉｑ｝ …（ｃ１）
ただし、永久磁石の磁束が減少するいわゆる減磁が生じる場合には、電機子鎖交磁束定数φが、指令電流設定部３２の設定において想定されたものに対して減少する。このため、モータジェネレータ１０を流れる電流を指令電流ｉｄｒ，ｉｑｒに制御できたとしても、モータジェネレータ１０の実際のトルクが要求トルクＴｒよりも小さくなる。そしてこの実際のトルクの低下が顕著となる場合には、モータジェネレータ１０の効率が低下する等、様々な問題が生じる。そこで本実施形態では、図示されるように減磁判断部５２を備え、モータジェネレータ１０の永久磁石の磁束が減少すると判断される場合にその旨を外部に通知する。詳しくは、減磁判断部５２では、角度情報出力部２８の出力する回転角度θに基づき速度算出部５０によって算出される回転速度ωと、温度センサ２７によって検出される温度ＴＨとを入力とし、減磁の有無を判断する。
【００５６】
図３に、減磁判断部５２の行う処理の手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００５７】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、車両の起動スイッチがオン状態に切り替えられたか否かを判断する。ここで、起動スイッチは、ユーザが車両の走行を許可する旨および禁止する旨の意思表示を示す手段であればよく、必ずしもユーザによる手動の操作がなされるものでなくてもよい。すなわち、例えば携帯用無線装置と車両との距離が規定の距離以上となることで起動スイッチがオフされたと判断されるものであってもよい。
【００５８】
上記ステップＳ１０において肯定判断される場合、ステップＳ１２において、先の図１に示したクラッチＣ１，Ｃ２の解除状態を継続しつつ、リレーＳＭＲ１およびリレーＳＭＲ２を閉操作してコンデンサ２２を充電する。そしてコンデンサ２２の充電が完了する場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、リレーＳＭＲ２を開操作して且つリレーＳＭＲ３を閉操作し、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６においては、モータジェネレータ１０のトルクを要求トルクＴｒに制御すべく、モータジェネレータ１０を流れる電流を指令電流ｉｄｒ，ｉｑｒにフィードバック制御する。ただし、この際、ｄ軸の指令電流ｉｄｒについては、これをゼロとする。これは、モータジェネレータ１０に実際に生じるトルクについて、要求トルクＴｒからのずれの要因を永久磁石の減磁に特定するための設定である。すなわち、本実施形態ではモータジェネレータ１０としてＩＰＭＳＭを用いているために、これに生じるトルクは、上記の式（ｃ１）の右辺第２項に示すリラクタンストルクが含まれうる。そして、このリラクタンストルクは、モータジェネレータ１０のｄ軸インダクタンスＬｄおよびｑ軸インダクタンスＬｑに応じて定まるものであるため、これらの値が制御装置３０の想定する値からずれる場合には、これが、モータジェネレータ１０の実際のトルクが要求トルクＴｒからずれる要因となる。このため、モータジェネレータ１０のリラクタンストルクをゼロとすべく、ｄ軸の指令電流ｉｄｒをゼロとする。
【００５９】
続くステップＳ１８においては、回転速度ωを取得する。そして、ステップＳ２０においては、モータジェネレータ１０のトルクＴｍを推定する。ここでは、以下の式（ｃ２）に示す力学モデルを用いる。
【００６０】
Ｔｍ＝（Ｊｌ＋Ｊｍ）（ｄω／ｄｔ）＋Ｔｌ …（ｃ２）
上記式（ｃ２）においては、クラッチＣ１，Ｃ２が解除された状態において回転軸１０ａともに回転するクラッチＣ１，Ｃ２側の部材の慣性モーメントＪｌと、回転軸１０ａの慣性モーメントＪｍと、オイルポンプ１８等によって回転軸１０ａに加わる負荷Ｔｌとを用いている。
【００６１】
続くステップＳ２２においては、推定されたトルクＴｍが基準トルクＴｓを下回る量が閾値Ｔｔｈ（＜０）の絶対値よりも大きいか否かを判断する。この処理は、減磁の有無を判断するためのものである。ここで、基準トルクＴｓは、基本的には要求トルクＴｒとしてもよいものである。ただし、モータジェネレータ１０の永久磁石の磁束が永久磁石の温度に応じて変化することに鑑み、ここでは、基準トルクＴｓを、永久磁石の温度ＴＨが高いほど小さくなるように温度ＴＨに応じて可変設定している。なお、閾値Ｔｔｈは、モータジェネレータ１０の個体差や経年変化として許容できる範囲や、トルクＴｍの推定誤差に基づき設定される。すなわち、トルクＴｍの推定誤差を差し引き、さらに許容される個体差や経年変化の影響を差し引いてもモータジェネレータ１０の実際のトルクが要求トルクＴｒへの制御時に不足しているか否かを判断できるように設定されている。
【００６２】
そしてステップＳ２２において肯定判断される場合、ステップＳ２４において、モータジェネレータ１０の永久磁石の磁束が減少する減磁が生じている旨判断する。そして、ステップＳ２６において、その旨を外部（ユーザ）に通知する。ここでは、例えばユーザが視認可能な警告ランプ等を点灯させればよい。
【００６３】
なお、上記ステップＳ１０，Ｓ１４，Ｓ２２において否定判断される場合や、ステップＳ２６の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００６４】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００６５】
（１）モータジェネレータ１０のトルクを要求トルクＴｒに制御するために行なわれる指令電流ｉｄｒ，ｉｑｒへのフィードバック制御に際し、モータジェネレータ１０の実際のトルクが基準トルクＴｓを下回る量が閾値Ｔｔｈ（＜０）の絶対値よりも大きい場合、モータジェネレータ１０に減磁が生じていると判断した。これにより、減磁の有無を好適に判断することができる。
【００６６】
（２）クラッチＣ１を解除した状態においてモータジェネレータ１０の永久磁石の磁束の減少の有無を判断した。これにより、モータジェネレータ１０の回転軸１０ａに駆動輪１４側から負荷トルクが付与されない状態におけるモータジェネレータ１０の実際のトルクを把握すればよいため、実際のトルクの把握が容易となる。
【００６７】
（３）クラッチＣ２を解除した状態においてモータジェネレータ１０の永久磁石の磁束の減少の有無を判断した。これにより、モータジェネレータ１０の回転軸１０ａにエンジン１６側から負荷トルクが付与されない状態におけるモータジェネレータ１０の実際のトルクを把握すればよいため、実際のトルクの把握が容易となる。
【００６８】
（４）力学モデルによってトルクＴｍを推定した。これにより、モータジェネレータ１０に機械的に連結される部材についての慣性モーメント等の値を取得するのみでトルク推定手段を構成することができることから、トルク推定手段の構築が容易となる。
【００６９】
（５）モータジェネレータ１０の永久磁石の温度ＴＨに応じて基準トルクＴｓを可変設定した。これにより、磁束の減少の有無の判断精度を向上させることができる。
【００７０】
（６）リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ３が接続された状態でモータジェネレータ１０のトルクが制御されている際においてモータジェネレータ１０に実際に生じるトルクに基づき、減磁の有無を判断した。これにより、モータジェネレータ１０のトルクを大きくすることができるため、磁束の減少の有無の判断精度を向上させることができる。
【００７１】
（７）ｄ軸の指令電流ｉｄｒをゼロとしつつモータジェネレータ１０のトルクを制御した際にモータジェネレータ１０に実際に生じるトルクに基づき、減磁の有無を判断した。これにより、リラクタンストルクをゼロとしつつ減磁の判断処理を行うことができ、ひいては減磁の有無の判断精度を向上させることができる。
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００７２】
図４に、本実施形態にかかるモータジェネレータ１０およびパワーコントロールユニット２０と、制御装置３０の行う処理の一部とを示す。なお、図４において、先の図２に示した処理に対応する部材や処理については、便宜上同一の符号を付している。
【００７３】
図示されるように、本実施形態では、モータジェネレータ１０のトルクを検出するトルク検出器６０を備え、これによって検出されるトルクを用いて減磁の有無が判断される。ここで、トルク検出器６０は、クラッチＣ１，Ｃ２が解除された状態において適切なトルクを検出できるように予め調節がなされたものである。
【００７４】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３），（５）〜（７）の各効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【００７５】
（８）トルク検出器６０によって検出されるトルクを用いることで、減磁の有無を判断する処理の演算負荷を低減することができる。
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００７６】
本実施形態では、モータジェネレータ１０の実際のトルクを推定する代わりに、実際のトルクと相関を有するパラメータを用いる。
【００７７】
図５に、本実施形態にかかる減磁判断部５２の行う処理の手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図５において、先の図３に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【００７８】
図示されるように、本実施形態では、ステップＳ１８の処理の後、ステップＳ２０ａにおいて、トルクと相関を有するパラメータとして角加速度（ｄω／ｄｔ）を算出する。ここで、角加速度は回転速度ωの１階微分値である。ただし、実際には、回転速度ωの差分演算によって算出してもよい。
【００７９】
続くステップＳ２２ａにおいては、角加速度（ｄω／ｄｔ）が基準加速度Ａｓを下回る量が閾値Ａｔｈ（＜０）の絶対値よりも大きいか否かを判断する。この処理は、モータジェネレータ１０の実際のトルクが大きいほど角加速度も大きくなるというように両者の間に正の相関があることを利用して減磁の有無を判断するためのものである。ここで、基準加速度Ａｓは、モータジェネレータ１０の温度ＴＨが高いほど小さい値に設定される。
【００８０】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態に準じた効果を得ることができる。
＜第４の実施形態＞
以下、第４の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８１】
本実施形態では、モータジェネレータ１０の実際のトルクを推定する代わりに、実際のトルクと相関を有するパラメータを用いる。
【００８２】
図６に、本実施形態にかかる減磁判断部５２の行う処理の手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図６において、先の図３に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【００８３】
図示されるように、本実施形態では、ステップＳ１６の処理によるトルク制御の開始後、計時動作を開始し（ステップＳ２８）、所定時間待機する（ステップＳ３０）。そして、所定時間が経過すると（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ１８において回転速度ωを取得し、ステップＳ２２ｂにおいて、回転速度ωが基準速度ωｓを下回る量が閾値ωｔｈ（＜０）の絶対値よりも大きいか否かを判断する。この処理は、モータジェネレータ１０の実際のトルクと角加速度との間に正の相関があるために、所定時間経過後の回転速度ωはトルクが大きいほど大きくなることを利用して減磁の有無を判断するためのものである。ここで、基準速度ωｓは、モータジェネレータ１０の温度ＴＨが高いほど小さい値に設定される。
【００８４】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３），（５）〜（７）の各効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【００８５】
（９）トルクの制御の開始から所定時間経過時におけるモータジェネレータ１０の回転速度ωを用いることで、角加速度を算出するための微分演算処理等を回避しつつも、角加速度相当の情報を取得することができる。
＜第５の実施形態＞
以下、第５の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８６】
本実施形態では、モータジェネレータ１０の実際のトルクを推定する代わりに、実際のトルクと相関を有するパラメータを用いる。
【００８７】
図７に、本実施形態にかかる減磁判断部５２の行う処理の手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図７において、先の図３に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【００８８】
図示されるように、本実施形態では、ステップＳ１６の処理によるトルク制御の開始後、計時動作を開始し（ステップＳ２８）、モータジェネレータ１０の回転速度ωが規定速度ω０となるまで待機する（ステップＳ３２）。そして、規定速度ω０となると（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ２２ｃにおいて、トルク制御の開始からの経過時間が基準時間を上回る量が閾値時間（＞０）よりも大きいか否かを判断する。この処理は、モータジェネレータ１０の実際のトルクと角加速度との間に正の相関があるために、規定速度ω０となるまでに要する時間はトルクが大きいほど短くなることを利用して減磁の有無を判断するためのものである。ここで、基準時間は、モータジェネレータ１０の温度ＴＨが高いほど大きい値に設定される。
【００８９】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３），（５）〜（７）の各効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【００９０】
（１０）トルクの制御を開始してからモータジェネレータ１０の回転速度ωが規定速度ω０となるまでに要する時間を用いることで、角加速度を算出するための微分演算処理等を回避しつつも、角加速度相当の情報を取得することができる。
＜第６の実施形態＞
以下、第６の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９１】
本実施形態では、モータジェネレータ１０の永久磁石の磁束の減少速度が大きい場合に、減磁が生じたと判断する。これは、減磁の有無を高精度に判断することを狙ったものである。すなわち、減磁は、通常、モータジェネレータ１０の制御が破綻する等した場合に生じるものである。このため、永久磁石の磁束についての検出対象とするような異常な減少は、急激に生じることとなる。ここで、第１の実施形態に例示したように、基準値（基準トルクＴｓ）との比較に基づき減磁の有無を判断する場合、上述したようにトルクＴｍの推定誤差やモータジェネレータ１０の個体差や経年変化の影響を差し引いても磁束が減少したことが判断可能なように基準トルクＴｓや閾値Ｔｔｈを設定することとなる。ただし、経年変化による永久磁石の磁束の減少の許容最大値を考慮して基準トルクＴｓや閾値Ｔｔｈを設定すると、例えば経年変化による磁束の減少を無視できる時期にモータジェネレータ１０の制御破綻等によって検出すべき磁束の減少が生じたとしても、これを検出する精度が低下する懸念がある。
【００９２】
図８に、本実施形態にかかる減磁判断部５２の行う処理の手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図８において、先の図３に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【００９３】
図示されるように、本実施形態では、ステップＳ２０の処理の完了後、ステップＳ２２ｄにおいて、推定されるトルクＴｍが基準トルクＴｓを下回る量が閾値Ｔｔｈ（＜０）よりも大きいか否かを判断する。そして、ステップＳ２２ｄにおいて否定判断される場合、減磁が生じていないと判断されることから、ステップＳ３４において、基準トルクＴｓを今回推定されたトルクＴｍとする。これにより、次回のステップＳ２２ｄにおいては、今回のステップＳ３４において更新された基準トルクＴｓが用いられることとなる。
【００９４】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記各効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【００９５】
（１１）推定されるトルクＴｍの変化速度に基づき、モータジェネレータ１０の永久磁石の磁束の減少の有無を判断した。これにより、モータジェネレータ１０の制御破綻等によって生じる異常な磁束の減少の有無の判断精度を向上させることができる。
＜第７の実施形態＞
以下、第７の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９６】
本実施形態では、制御装置３０が先の図１に示したシステムに搭載される前においては、基準トルクＴｓに関する情報を有することなく、搭載当初において推定されるトルクＴｍに基づき基準トルクＴｓを設定する。
【００９７】
図９に、本実施形態にかかる基準トルクＴｓの設定に関する処理の手順を示す。この処理は、制御装置３０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図９において、先の図３に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【００９８】
この一連の処理では、まずステップＳ４０において基準値取得フラグがオンとなっているか否かを判断する。この基準値取得フラグは、オンである場合に基準トルクＴｓを取得済みであることを示し、オフである場合に基準トルクＴｓが未だ取得されていないことを示す。そして、ステップＳ４０において否定判断される場合、先の図３に示したステップＳ１０〜Ｓ２０の処理を行う。そしてステップＳ２０の処理が完了する場合には、ステップＳ４２において、推定されたばかりのトルクＴｍを基準トルクＴｓとするとともに、基準値取得フラグをオンとする。
【００９９】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記各効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【０１００】
（１２）モータジェネレータ１０の初期使用時において推定されたトルクＴｍに基づき基準トルクＴｓを設定した。これにより、基準トルクＴｓの設定のために要する工数を低減することなどができる。
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１０１】
「トルク制御手段について」
電流フィードバック制御手段としては、先の図２等に例示したものに限らない。例えば周知の非干渉項や誘起電圧補償項等のフィードフォワード項をさらに有するものであってもよい。また、ＰＷＭ制御を行うものにも限らず、例えば瞬時電流値制御やモデル予測制御を行うものであってもよい。
【０１０２】
トルク制御手段としては、要求トルクＴｒに応じた指令電流ｉｄｒ，ｉｑｒに制御する手段にも限らず、例えば実電流ｉｄ，ｉｑから推定されるトルクを要求トルクＴｒにフィードバック制御するトルクフィードバック制御手段であってもよい。この場合であっても、実電流ｉｄ，ｉｑに基づくトルク推定器は、永久磁石の電機子鎖交磁束定数が当初（減磁前）の値であることを前提としてトルクを推定するため、減磁が生じることでモータジェネレータ１０の実際のトルクが減少する。このため、実際のトルクを推定するなどすることで、減磁の有無を判断することができる。なお、トルクフィードバック制御手段としては、例えば矩形波制御手段等の周知技術がある。
【０１０３】
ちなみに、上述した内容は、いずれもトルク制御手段の入力パラメータとしてのモータジェネレータ１０の電気的な状態量が電流となるものであるが、固定子側の磁束であってもよい。この場合であっても、要求トルクＴｒへの制御に際しては、永久磁石の磁束についての想定値を前提とするため、上記態様にして減磁の有無を判断することができる。
【０１０４】
「トルク推定手段について」
力学モデルとしては、上記第１の実施形態において例示したものに限らない。例えば、モータジェネレータ１０等にダンパ作用を有する部材（トルクコンバータ等）が機械的に連結された状態についてのトルクを推定するなら、ダンパ項Ｄ・ω（Ｄ：定数）を加えたモデルであってもよい。また、オイルポンプ１８が機械的に連結されていないなら、負荷Ｔｌの項を削除したモデルであってもよい。もっとも、負荷Ｔｌについては、基準トルクＴｓに反映させることで、力学モデルから削除することもできる。すなわち、例えば要求トルクＴｒから負荷Ｔｌを減算したものを基準トルクＴｓ等とする場合、これと比較するトルクは、モータジェネレータ１０の実際のトルクではなく、これから負荷Ｔｌを削除したものとすることが適切である。
【０１０５】
なお、力学モデルからトルクを推定することができることは、回転速度ωや角加速度ｄω／ｄｔが入力パラメータであって且つトルクの推定値が出力パラメータであるマップを構成可能なことを意味する。このため、力学モデルに限らず、マップを備えてトルク推定手段を構成してもよい。なお、ここでマップとは、入力パラメータについての離散的な複数の値のそれぞれ毎に出力パラメータの値が記憶された記憶手段のこととする。
【０１０６】
「負荷トルク取得手段について」
負荷トルク取得手段としては、駆動輪１４やエンジン１６とモータジェネレータ１０の回転軸１０ａとの機械的な連結を解除する処理を行うものに限らない。例えば、車両の走行中、すなわち駆動輪１４とモータジェネレータ１０とが機械的に連結された状態における負荷トルクに関する情報を取得するものであってもよい。この情報としては、例えば車両の重量や、走行路面の傾斜角、走行路面の摩擦係数、周囲の風速および風向き等がある。すなわち、これらの情報に基づき駆動輪１４に加わる負荷トルクを推定することができ、ひいてはモータジェネレータ１０の回転軸１０ａに加わる負荷トルクを推定することができる。また、例えばクラッチＣ２が締結状態となっているときにおける負荷トルク情報を取得するものであってもよい。これは、例えば、エンジン１６の燃焼制御を停止した状態においてクランク軸の回転に伴う負荷トルクの平均値等に関する情報を記憶した手段を備えることで実現することができる。
【０１０７】
「駆動輪側遮断手段について」
駆動輪側遮断手段としては、湿式の電子制御式クラッチに限らず、例えば乾式の電子制御式クラッチであってもよい。
【０１０８】
「機関側遮断手段について」
機関側遮断手段としては、乾式の電子制御式クラッチに限らず、例えば湿式の電子制御式クラッチであってもよい。また、電子制御によって一対の回転軸を締結状態および解除状態に制御可能な締結手段にも限らない。例えば、入力側の回転速度よりも出力側の回転速度の方が大きくならない限り動力を伝達させるワンウェイクラッチやワンウェイベアリング等の一方向伝達機構であってもよい。この一方向伝達機構を先の図１に示したシステムに適用する場合、モータジェネレータ１０側を出力側とすればよい。
【０１０９】
「設定手段について」
上記第１〜第５の実施形態において、基準値を温度に応じて可変設定することなく固定値としてもよい。ただし、この場合、減磁と判断するための条件に十分なマージンを設けることが望ましい。このマージンの設定手法としては、例えば先の図３のステップＳ２２の処理に関して言えば、閾値Ｔｔｈの設定値を調節したり、基準トルクＴｓ自体を高温時のものにしたりすることで行うことができる。
【０１１０】
また、上記第６の実施形態において、基準トルクＴｓや閾値Ｔｔｈを温度に応じて可変としてもよい。
【０１１１】
また、上記第７の実施形態において、基準トルクＴｓが取得された後、これを減磁判断処理時と基準トルクＴｓ取得時とのそれぞれにおけるモータジェネレータ１０の温度差に応じて補正して用いてもよい。
【０１１２】
なお、基準値に負荷Ｔｌ等の負荷トルクに関する量を含め得ることついては、「トルク推定手段について」の欄に記載したとおりである。
【０１１３】
ちなみに、例えば先の図３のステップＳ２２の左辺第２項を右辺に移項すれば、「Ｔｍ＜Ｔｓ＋Ｔｔｈ」となり、トルクＴｍが判定値（Ｔｓ＋Ｔｔｈ）よりも小さいか否かを判断することと等価となる。このため、基準値と閾値とを判定値として一元化し、トルクＴｍと基準トルクＴｓとの減算処理を実際には行なわないようにしてもよい。
【０１１４】
「実際のトルクに関するパラメータの変化速度に基づく減磁判断について」
上記第６の実施形態のように、都度推定されるトルクＴｍによって基準トルクＴｓを更新するものに限らず、例えば車両の発進回数が規定の複数回となる毎に推定されるトルクＴｍによって更新してもよい。
【０１１５】
また、基準値（基準トルクＴｓ）を更新するものに限らず、都度の推定トルクＴｍを記憶しておき、今回と前回との推定トルクＴｍの差の絶対値が過去２回の推定トルクＴｍの差の絶対値の規定数（＞２）倍以上となることで減磁と判断してもよい。
【０１１６】
なお、変化速度の定量化対象となるパラメータは、推定トルクＴｍに限らず、例えば角加速度等であってもよい。
【０１１７】
「要求トルクＴｒについて」
上記各実施形態では、要求トルクＴｒをゼロよりも大きくすることによるモータジェネレータ１０の力行運転時において減磁の有無を判断したが、これに限らない。例えば要求トルクＴｒを負とすることによるモータジェネレータ１０の回生運転時において減磁の有無を判断してもよい。これは、例えば先の図１に示したシステムにおいて、起動スイッチがオフ操作された際に行うことができる。すなわち、先の図１に示したシステムの場合、駆動輪１４が停止した場合であっても、クラッチＣ１，Ｃ２やトランスミッション１２にオイルを供給すべくクラッチＣ１，Ｃ２を解除した状態でモータジェネレータ１０が駆動される。このため、起動スイッチがオフされた直後には、モータジェネレータ１０が回転しているため、これを回生制御した際のトルクＴｍ（＜０）等の推定に基づき減磁の有無を判断してもよい。もっとも、こうしたシステムでなくても、駆動輪１４との間の動力の伝達を遮断する駆動輪側遮断手段を備えるなら、起動スイッチのオフ直後やオン直後にモータジェネレータ１０を力行運転し、次に回生運転する際のトルクに関するパラメータに基づき減磁の有無を判断することもできる。
【０１１８】
ちなみに、回生運転を利用するなら、リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３が開状態であったとしてもトルクの絶対値を大きくしうる。
【０１１９】
「減磁の有無の判断処理の実行条件について」
起動スイッチのオン直後に限られないことは、「負荷トルク取得手段について」の欄の記載や「要求トルクＴｒについて」の欄の記載の通りである。
【０１２０】
「システムについて」
パラレルハイブリッドシステムとしては、先の図１に例示したものに限らず、例えば図１０に示すものであってもよい。なお、図１０において、先の図１に示した部材に対応する部材については便宜上同一の符号を付している。図１０では、トランスミッション１２ａ，１２ｂが並列に設けられて且つ、これらのそれぞれとモータジェネレータ１０の回転軸１０ａとがクラッチＣ１ａ，Ｃ１ｂのそれぞれによって締結状態および解除状態とされるいわゆるデュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）を備えるシステムである。この場合、クラッチＣ１ａ，Ｃ１ｂの双方を解除状態とすることで減磁判断処理を行うことが望ましい。
【０１２１】
ハイブリッドシステムとしては、パラレルハイブリッドシステムに限らず、例えばシリーズハイブリッドシステムやパラレルシリーズハイブリッドシステムであってもよい。
【０１２２】
また、ハイブリッドシステムに限らず、内燃機関を備えることなく車載主機として回転機のみを備える電気自動車等であってもよい。
【０１２３】
なお、いずれのシステムを採用する場合であっても、駆動輪側遮断手段を備えて駆動輪と回転機との間の動力の伝達を遮断した状態において減磁判断処理を行うことが望ましい。また、パラレルシリーズハイブリッドシステム等にあっては、機関側遮断手段を備えて内燃機関と回転機との間の動力の伝達を遮断した状態において減磁判断処理を行うことが望ましい。
【０１２４】
「そのほか」
・突極性を有する回転機としては、突極機に限らず、例えば逆突極機であってもよい。また、永久磁石を備える回転機としては、突極性を有するものにも限らず、例えば表面磁石同期機（ＳＰＭ）等であってもよい。
【０１２５】
・減磁判断処理のための指令電流としては、ｄ軸電流がゼロとなるものに限らない。例えばＳＰＭ等を対象とする場合には、ｄ軸電流を流すことによる減磁判断精度の低下は、ＩＰＭＳＭと比較すると生じにくいと考えられる。もっとも、ＩＰＭＳＭ等の突極性を有する回転機を対象とする場合であっても、ｄ軸電流の絶対値をゼロよりも大きくしてもよい。
【０１２６】
・電力供給源としては、高電圧バッテリ２４（２次電池）に限らず、燃料電池であってもよい。
【符号の説明】
【０１２７】
１０…モータジェネレータ、５２…減磁判断部、ＩＶ…インバータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石を備える回転機の制御量を制御する回転機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の制御装置にあっては、例えば下記特許文献１に見られるように、永久磁石の磁束が減少するいわゆる減磁の有無を判断するものも提案されている。詳しくは、３相モータに対する要求トルクに応じた指令電流となるように電流フィードバック制御をするための操作量として指令電圧を操作するに際し、この指令電圧と基準値との差に基づき減磁の有無を判断する。ここで、基準値は、３相モータの回転速度とトルクとのそれぞれについて複数の値のそれぞれ毎に値が定められたマップによって算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２２３８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記基準値を求めるためのマップの適合には多大な工数を要する。また、過渡時においては減磁の判断精度が低下するおそれもある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決する過程でなされたものであり、その目的は、永久磁石を備える回転機の減磁の有無を好適に判断することのできる新たな回転機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。
【０００７】
請求項１記載の発明は、永久磁石を備える回転機の制御量を制御する回転機の制御装置において、前記回転機のトルクをゼロよりも大きい絶対値を有する指令値に制御するトルク制御手段と、前記回転機に加わる負荷トルクに関する情報を取得する負荷トルク取得手段と、前記取得される負荷トルクに関する情報を入力とし、前記トルク制御手段による制御時における前記回転機の実際のトルクに関するパラメータに基づき、前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断する減磁判断手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上記発明では、負荷トルクに関する情報を用いることで回転機の実際のトルクを高精度に把握することができる。このため、実際のトルクに関するパラメータを負荷トルクに応じて高精度に算出したり、実際のトルクに関するパラメータとの大小比較対象となる判定値を負荷トルクに応じて高精度に算出したりすることが可能となり、ひいては永久磁石の磁束の減少の有無を好適に判断することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記回転機は、車載主機であり、前記回転機と駆動輪との間の動力の伝達を遮断する駆動輪側遮断手段をさらに備え、前記負荷トルク取得手段は、前記駆動輪側遮断手段を操作して前記回転機と前記駆動輪との間の動力の伝達を遮断することで前記駆動輪側から前記回転機に付与される負荷トルクがゼロである旨の情報を取得するものであり、前記減磁判断手段は、前記駆動輪側遮断手段によって前記回転機と前記駆動輪との間の動力の伝達が遮断された状態における前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする。
【００１０】
上記発明では、駆動輪側から回転機に負荷トルクが付与されない状態とすることで、回転機の実際のトルクを容易に把握することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、当該制御装置の搭載される車両は、車載主機として前記回転機に加えて内燃機関を備えて且つ、これら回転機と内燃機関との間の動力の伝達を遮断する機関側遮断手段を備え、前記負荷トルク取得手段は、前記機関側遮断手段を操作して前記回転機と前記内燃機関との間の動力の伝達を遮断することで前記内燃機関側から前記回転機に付与される負荷トルクがゼロである旨の情報を取得するものであり、前記減磁判断手段は、前記機関側遮断手段によって前記回転機と前記内燃機関との間の動力の伝達が遮断された状態における前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする。
【００１２】
上記発明では、内燃機関側から回転機に負荷トルクが付与されない状態とすることで、回転機の実際のトルクを容易に把握することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機のトルクの値であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記回転機の回転角度の変化に関する情報を入力として前記回転機のトルクを推定するトルク推定手段をさらに備え、前記減磁判断手段は、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータとして前記トルク推定手段によって推定されたトルクを用いることを特徴とする。
【００１５】
トルクは、角加速度を生じさせる要因となる。このため、回転角度の変化を用いることで、力学的にトルクを推定することができる。上記発明では、この点に鑑み、トルク推定手段の入力パラメータを選定した。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記トルク推定手段は、前記回転機の回転軸およびこれと連動して回転する回転体の慣性モーメントに前記回転機の回転加速度を乗算した項を有する力学モデルであることを特徴とする。
【００１７】
上記発明では、力学モデルを用いることで、回転機に連結される部材についての慣性モーメント等の値を取得するのみでトルク推定手段を構成することができることから、トルク推定手段の構築が容易となる。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機のトルクを検出するトルク検出器の出力であることを特徴とする。
【００１９】
上記発明では、トルク検出器の出力を取得することで、実際のトルクに関するパラメータの取得にかかる演算負荷を低減することができる。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機の回転速度の変化速度に関するものであることを特徴とする。
【００２１】
トルクは、角加速度を生じさせる要因となる。このため、回転速度の変化速度は、実際のトルクに関する情報となりうる。
【００２２】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機の角加速度であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１０記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記トルク制御手段による前記トルクの制御の開始から所定時間経過時における前記回転機の回転速度であることを特徴とする。
【００２４】
上記発明では、所定時間経過時の回転速度を用いることで、角加速度を算出するための微分演算処理等を回避しつつも、角加速度相当の情報を取得することができる。
【００２５】
請求項１１記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記トルク制御手段による前記トルクの制御の開始後、前記回転機の回転速度が規定速度となるまでに要する時間であることを特徴とする。
【００２６】
上記発明では、回転速度が規定速度となるまでに要する時間を用いることで、角加速度を算出するための微分演算処理等を回避しつつも、角加速度相当の情報を取得することができる。
【００２７】
請求項１２記載の発明は、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の発明において、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機の回転角度の検出器の出力または前記回転角度の推定器の出力を用いたものであることを特徴とする。
【００２８】
請求項１３記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発明において、前記トルクに関するパラメータについて、前記回転機に対するトルクの指令値に応じた判定値を設定する設定手段をさらに備え、前記減磁判断手段は、前記実際のトルクに関するパラメータと前記判定値との大小比較に基づき、前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする。
【００２９】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の発明において、前記設定手段は、前記減磁判断手段による判断に用いられる前記実際のトルクに関するパラメータの取得された際の前記回転機の温度に応じて前記減磁判断手段によって用いられる前記判定値を可変設定することを特徴とする。
【００３０】
永久磁石の磁束は、温度に応じて変化しうる。上記発明ではこの点に鑑み、温度に応じて判定値を可変設定することで、磁束の減少の有無の判断精度を向上させることができる。
【００３１】
請求項１５記載の発明は、請求項１３または１４記載の発明において、前記設定手段は、前記回転機の初期使用時において前記トルク制御手段による制御のなされている際の前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記判定値を設定することを特徴とする。
【００３２】
上記発明では、磁束の減少が生じていないと想定されるときにおける実際のトルクに関するパラメータによって判定値を設定することで、判定値の設定のために要する工数を低減することなどができる。
【００３３】
請求項１６記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発明において、前記減磁判断手段は、前記実際のトルクに関するパラメータの変化速度に基づき、前記永久磁石の磁束の減少を判断することを特徴とする。
【００３４】
永久磁石の磁束が無視し得ないレベルで減少する事態は、通常、回転機の制御破綻時等において急激に生じる。上記発明では、この点に鑑み、実際のトルクに関するパラメータの変化速度を利用する。
【００３５】
請求項１７記載の発明は、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の発明において、前記回転機は車載主機であり、前記回転機は、電力変換回路を介して電力供給源から電力を受け取るものであり、前記電力変換回路と前記電力供給源との間にはリレーが接続されており、前記減磁判断手段は、前記リレーが接続された状態で前記トルク制御手段によってトルクが制御されている際における前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする。
【００３６】
リレーが接続された状態では、回転機の出力を大きくしやすいため、回転機に生じさせるトルクを大きくすることができる。このため、磁束の減少の有無の判断精度を向上させることができる。
【００３７】
請求項１８記載の発明は、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の発明において、前記回転機は、突極性を有するものであり、前記トルク制御手段は、前記回転機の電流を指令値に制御することで前記回転機のトルクをその指令値に制御するものであって且つ、前記電流の指令値は、ｄ軸方向の電流値がゼロとなることを特徴とする。
【００３８】
突極性を有する回転機の場合、マグネットトルク以外にリラクタンストルクが生じるため、マグネットトルクの減少を高精度に検出するためには、リラクタンストルクを高精度に把握しておく必要が生じる。上記発明では、この点に鑑み、ｄ軸方向の電流をゼロとすることで、リラクタンストルクをゼロとしつつ減磁の判断処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】同実施形態の減磁判断処理に関するブロック図。
【図３】上記減磁判断処理の手順を示す流れ図。
【図４】第２の実施形態にかかる減磁判断処理に関するブロック図。
【図５】第３の実施形態にかかる減磁判断処理の手順を示す流れ図。
【図６】第４の実施形態にかかる減磁判断処理の手順を示す流れ図。
【図７】第５の実施形態にかかる減磁判断処理の手順を示す流れ図。
【図８】第６の実施形態にかかる減磁判断処理の手順を示す流れ図。
【図９】第７の実施形態にかかる減磁判断処理の手順を示す流れ図。
【図１０】上記各実施形態の変形例にかかるシステム構成図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかる回転機の制御装置を車載主機としての回転機の制御装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００４１】
図１に、本実施形態にかかるシステム構成図を示す。
【００４２】
図示されるように、モータジェネレータ１０は、車載主機としての３相の電動機兼発電機であり、駆動輪１４に機械的に連結されている。すなわち、モータジェネレータ１０の回転軸１０ａは、電子制御式のクラッチＣ１およびトランスミッション１２を介して駆動輪１４に機械的に連結されている。なお、本実施形態では、モータジェネレータ１０として、埋め込み磁石同期機（ＩＰＭＳＭ）を想定している。
【００４３】
モータジェネレータ１０の回転軸１０ａは、さらに電子制御式のクラッチＣ２を介して内燃機関（エンジン１６）に機械的に連結されている。上記クラッチＣ１は、湿式のものであり、クラッチＣ２は、乾式のものである。そして、これらクラッチＣ１，Ｃ２やトランスミッション１２には、オイルポンプ１８によって潤滑油（オイル）が供給される。オイルポンプ１８は、モータジェネレータ１０の回転軸１０ａの動力を駆動源とするものである。
【００４４】
制御装置３０は、エンジン１６の制御量やモータジェネレータ１０の制御量、さらにはトランスミッション１２の制御量を制御すべくこれらを操作する。詳しくは、モータジェネレータ１０の制御量を制御すべくパワーコントロールユニット２０を操作する。また、制御装置３０は、クラッチＣ１，Ｃ２の締結操作および解除操作を行う。
【００４５】
図２に、モータジェネレータ１０およびパワーコントロールユニット２０と、制御装置３０の行う処理の一部とを示す。
【００４６】
図示されるモータジェネレータ１０の各相は、インバータＩＶを介してコンデンサ２２に接続されており、また、インバータＩＶと、リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２，ＳＭＲ３とを介して、直流電源としての２次電池（高電圧バッテリ２４）に接続されている。ここで、高電圧バッテリ２４は、端子電圧が例えば百Ｖ以上となるものである。
【００４７】
インバータＩＶは、スイッチング素子Ｓ＊ｐ，Ｓ＊ｎ（＊＝ｕ，ｖ，ｗ）の直列接続体を３組備えており、これら各直列接続体の接続点がモータジェネレータ１０のＵ，Ｖ，Ｗ相にそれぞれ接続されている。これらスイッチング素子Ｓ＊ｐ，Ｓ＊ｎとして、本実施形態では、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）が用いられている。そして、これらスイッチング素子Ｓ＊＃（＃＝ｐ，ｎ）にはそれぞれ、ダイオードＤ＊＃が逆並列に接続されている。
【００４８】
本実施形態では、モータジェネレータ１０やインバータＩＶの状態を検出（推定）する手段として、以下のものを備えている。まずインバータＩＶの入力端子間の電圧を検出する電圧センサ２５を備えている。また、モータジェネレータ１０の各相を流れる電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを検出する電流センサ２６を備えている。また、モータジェネレータ１０の備える永久磁石の温度を検出する温度センサ２７を備えている。
【００４９】
さらに、モータジェネレータ１０の電気角（回転角度θ）に関する情報を取得する手段として、角度情報出力部２８を備えている。この角度情報出力部２８は、例えばレゾルバ等の回転角度検出器であってもよい。また例えば、モータジェネレータ１０の電気的な状態量に基づき回転角度を推定する回転角度推定器等であってもよい。この推定器は、モータジェネレータ１０の高回転速度領域においては、例えば「突極型ブラシレスＤＣモータのセンサレス制御のための拡張誘起電圧オブザーバ 平成１１年電気学会全国大会 Ｎｏ．１０２６」に記載されているオブザーバであってもよい。また、モータジェネレータ１０の低回転速度領域においては、例えば特開2009-148017に記載されているように、電気角周波数よりも高い高調波信号を重畳した際の電流の応答に基づき回転角度を推定する手段であってもよい。
【００５０】
次に、制御装置３０の行うモータジェネレータ１０の制御量の制御に関する処理について説明する。
【００５１】
ｄｑ変換部３１は、電流センサ２６によって検出される各相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを、回転座標系の電流であるｄ軸の電流ｉｄとｑ軸の電流ｉｑとに変換する。指令電流設定部３２は、要求トルクＴｒに基づき、回転座標系（ｄｑ座標系）におけるｄ軸上の指令電流ｉｄｒとｑ軸上の指令電流ｉｑｒとを設定する。ここで、指令電流ｉｄｒ，ｉｑｒは、最小の電流で最大のトルクを実現する最小電流最大トルク制御を行うためのものであることが望ましい。
【００５２】
フィードバック制御部３４は、比例制御器および積分制御器によって、ｄ軸の電流ｉｄを指令電流ｉｄｒにフィードバック制御するための操作量として、ｄ軸の指令電圧ｖｄｒを算出する。一方、フィードバック制御部３６は、比例制御器および積分制御器によって、ｑ軸の電流ｉｑを指令電流ｉｑｒにフィードバック制御するための操作量として、ｑ軸の指令電圧ｖｑｒを算出する。
【００５３】
３相変換部３８は、角度情報出力部２８の出力する都度の回転角度θに基づき、指令電圧ｖｄｒ、ｖｑｒを、３相の固定座標系の指令電圧であるＵ相の指令電圧Ｖｕｒ，Ｖ相の指令電圧Ｖｖｒ、およびＷ相の指令電圧Ｖｗｒに変換する。ＰＷＭ変調部４０は、インバータＩＶの３相の出力電圧を、指令電圧Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを模擬した電圧とするためのＰＷＭ信号を生成する。ここでは、例えば、指令電圧Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを電圧センサ２５によって検出されるインバータＩＶの入力電圧によって規格化したものと三角波形状のキャリアとの大小比較結果をＰＷＭ信号とすればよい。これによって生成されるＰＷＭ信号が、インバータＩＶのスイッチング素子Ｓ＊＃（＊＝ｕ，ｖ，ｗ；＃＝ｐ，ｎ）を操作する操作信号ｇ＊＃である。
【００５４】
上記指令電流設定部３２では、要求トルクＴｒを満たすように指令電流ｉｄｒ，ｉｑｒが設定される。ここでは、ＩＰＭＳＭのトルクＴが、ｄ軸インダクタンスＬｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ、ｄ軸の電流ｉｄ、ｑ軸の電流ｉｑ、電機子鎖交磁束定数φおよび極対数Ｐを用いると、以下の式（ｃ１）となることが利用される。
【００５５】
Ｔ＝Ｐ｛φｉｑ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）ｉｄ・ｉｑ｝ …（ｃ１）
ただし、永久磁石の磁束が減少するいわゆる減磁が生じる場合には、電機子鎖交磁束定数φが、指令電流設定部３２の設定において想定されたものに対して減少する。このため、モータジェネレータ１０を流れる電流を指令電流ｉｄｒ，ｉｑｒに制御できたとしても、モータジェネレータ１０の実際のトルクが要求トルクＴｒよりも小さくなる。そしてこの実際のトルクの低下が顕著となる場合には、モータジェネレータ１０の効率が低下する等、様々な問題が生じる。そこで本実施形態では、図示されるように減磁判断部５２を備え、モータジェネレータ１０の永久磁石の磁束が減少すると判断される場合にその旨を外部に通知する。詳しくは、減磁判断部５２では、角度情報出力部２８の出力する回転角度θに基づき速度算出部５０によって算出される回転速度ωと、温度センサ２７によって検出される温度ＴＨとを入力とし、減磁の有無を判断する。
【００５６】
図３に、減磁判断部５２の行う処理の手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００５７】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、車両の起動スイッチがオン状態に切り替えられたか否かを判断する。ここで、起動スイッチは、ユーザが車両の走行を許可する旨および禁止する旨の意思表示を示す手段であればよく、必ずしもユーザによる手動の操作がなされるものでなくてもよい。すなわち、例えば携帯用無線装置と車両との距離が規定の距離以上となることで起動スイッチがオフされたと判断されるものであってもよい。
【００５８】
上記ステップＳ１０において肯定判断される場合、ステップＳ１２において、先の図１に示したクラッチＣ１，Ｃ２の解除状態を継続しつつ、リレーＳＭＲ１およびリレーＳＭＲ２を閉操作してコンデンサ２２を充電する。そしてコンデンサ２２の充電が完了する場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、リレーＳＭＲ２を開操作して且つリレーＳＭＲ３を閉操作し、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６においては、モータジェネレータ１０のトルクを要求トルクＴｒに制御すべく、モータジェネレータ１０を流れる電流を指令電流ｉｄｒ，ｉｑｒにフィードバック制御する。ただし、この際、ｄ軸の指令電流ｉｄｒについては、これをゼロとする。これは、モータジェネレータ１０に実際に生じるトルクについて、要求トルクＴｒからのずれの要因を永久磁石の減磁に特定するための設定である。すなわち、本実施形態ではモータジェネレータ１０としてＩＰＭＳＭを用いているために、これに生じるトルクは、上記の式（ｃ１）の右辺第２項に示すリラクタンストルクが含まれうる。そして、このリラクタンストルクは、モータジェネレータ１０のｄ軸インダクタンスＬｄおよびｑ軸インダクタンスＬｑに応じて定まるものであるため、これらの値が制御装置３０の想定する値からずれる場合には、これが、モータジェネレータ１０の実際のトルクが要求トルクＴｒからずれる要因となる。このため、モータジェネレータ１０のリラクタンストルクをゼロとすべく、ｄ軸の指令電流ｉｄｒをゼロとする。
【００５９】
続くステップＳ１８においては、回転速度ωを取得する。そして、ステップＳ２０においては、モータジェネレータ１０のトルクＴｍを推定する。ここでは、以下の式（ｃ２）に示す力学モデルを用いる。
【００６０】
Ｔｍ＝（Ｊｌ＋Ｊｍ）（ｄω／ｄｔ）＋Ｔｌ …（ｃ２）
上記式（ｃ２）においては、クラッチＣ１，Ｃ２が解除された状態において回転軸１０ａともに回転するクラッチＣ１，Ｃ２側の部材の慣性モーメントＪｌと、回転軸１０ａの慣性モーメントＪｍと、オイルポンプ１８等によって回転軸１０ａに加わる負荷Ｔｌとを用いている。
【００６１】
続くステップＳ２２においては、推定されたトルクＴｍが基準トルクＴｓを下回る量が閾値Ｔｔｈ（＜０）の絶対値よりも大きいか否かを判断する。この処理は、減磁の有無を判断するためのものである。ここで、基準トルクＴｓは、基本的には要求トルクＴｒとしてもよいものである。ただし、モータジェネレータ１０の永久磁石の磁束が永久磁石の温度に応じて変化することに鑑み、ここでは、基準トルクＴｓを、永久磁石の温度ＴＨが高いほど小さくなるように温度ＴＨに応じて可変設定している。なお、閾値Ｔｔｈは、モータジェネレータ１０の個体差や経年変化として許容できる範囲や、トルクＴｍの推定誤差に基づき設定される。すなわち、トルクＴｍの推定誤差を差し引き、さらに許容される個体差や経年変化の影響を差し引いてもモータジェネレータ１０の実際のトルクが要求トルクＴｒへの制御時に不足しているか否かを判断できるように設定されている。
【００６２】
そしてステップＳ２２において肯定判断される場合、ステップＳ２４において、モータジェネレータ１０の永久磁石の磁束が減少する減磁が生じている旨判断する。そして、ステップＳ２６において、その旨を外部（ユーザ）に通知する。ここでは、例えばユーザが視認可能な警告ランプ等を点灯させればよい。
【００６３】
なお、上記ステップＳ１０，Ｓ１４，Ｓ２２において否定判断される場合や、ステップＳ２６の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００６４】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００６５】
（１）モータジェネレータ１０のトルクを要求トルクＴｒに制御するために行なわれる指令電流ｉｄｒ，ｉｑｒへのフィードバック制御に際し、モータジェネレータ１０の実際のトルクが基準トルクＴｓを下回る量が閾値Ｔｔｈ（＜０）の絶対値よりも大きい場合、モータジェネレータ１０に減磁が生じていると判断した。これにより、減磁の有無を好適に判断することができる。
【００６６】
（２）クラッチＣ１を解除した状態においてモータジェネレータ１０の永久磁石の磁束の減少の有無を判断した。これにより、モータジェネレータ１０の回転軸１０ａに駆動輪１４側から負荷トルクが付与されない状態におけるモータジェネレータ１０の実際のトルクを把握すればよいため、実際のトルクの把握が容易となる。
【００６７】
（３）クラッチＣ２を解除した状態においてモータジェネレータ１０の永久磁石の磁束の減少の有無を判断した。これにより、モータジェネレータ１０の回転軸１０ａにエンジン１６側から負荷トルクが付与されない状態におけるモータジェネレータ１０の実際のトルクを把握すればよいため、実際のトルクの把握が容易となる。
【００６８】
（４）力学モデルによってトルクＴｍを推定した。これにより、モータジェネレータ１０に機械的に連結される部材についての慣性モーメント等の値を取得するのみでトルク推定手段を構成することができることから、トルク推定手段の構築が容易となる。
【００６９】
（５）モータジェネレータ１０の永久磁石の温度ＴＨに応じて基準トルクＴｓを可変設定した。これにより、磁束の減少の有無の判断精度を向上させることができる。
【００７０】
（６）リレーＳＭＲ１，ＳＭＲ３が接続された状態でモータジェネレータ１０のトルクが制御されている際においてモータジェネレータ１０に実際に生じるトルクに基づき、減磁の有無を判断した。これにより、モータジェネレータ１０のトルクを大きくすることができるため、磁束の減少の有無の判断精度を向上させることができる。
【００７１】
（７）ｄ軸の指令電流ｉｄｒをゼロとしつつモータジェネレータ１０のトルクを制御した際にモータジェネレータ１０に実際に生じるトルクに基づき、減磁の有無を判断した。これにより、リラクタンストルクをゼロとしつつ減磁の判断処理を行うことができ、ひいては減磁の有無の判断精度を向上させることができる。
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００７２】
図４に、本実施形態にかかるモータジェネレータ１０およびパワーコントロールユニット２０と、制御装置３０の行う処理の一部とを示す。なお、図４において、先の図２に示した処理に対応する部材や処理については、便宜上同一の符号を付している。
【００７３】
図示されるように、本実施形態では、モータジェネレータ１０のトルクを検出するトルク検出器６０を備え、これによって検出されるトルクを用いて減磁の有無が判断される。ここで、トルク検出器６０は、クラッチＣ１，Ｃ２が解除された状態において適切なトルクを検出できるように予め調節がなされたものである。
【００７４】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３），（５）〜（７）の各効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【００７５】
（８）トルク検出器６０によって検出されるトルクを用いることで、減磁の有無を判断する処理の演算負荷を低減することができる。
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００７６】
本実施形態では、モータジェネレータ１０の実際のトルクを推定する代わりに、実際のトルクと相関を有するパラメータを用いる。
【００７７】
図５に、本実施形態にかかる減磁判断部５２の行う処理の手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図５において、先の図３に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【００７８】
図示されるように、本実施形態では、ステップＳ１８の処理の後、ステップＳ２０ａにおいて、トルクと相関を有するパラメータとして角加速度（ｄω／ｄｔ）を算出する。ここで、角加速度は回転速度ωの１階微分値である。ただし、実際には、回転速度ωの差分演算によって算出してもよい。
【００７９】
続くステップＳ２２ａにおいては、角加速度（ｄω／ｄｔ）が基準加速度Ａｓを下回る量が閾値Ａｔｈ（＜０）の絶対値よりも大きいか否かを判断する。この処理は、モータジェネレータ１０の実際のトルクが大きいほど角加速度も大きくなるというように両者の間に正の相関があることを利用して減磁の有無を判断するためのものである。ここで、基準加速度Ａｓは、モータジェネレータ１０の温度ＴＨが高いほど小さい値に設定される。
【００８０】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態に準じた効果を得ることができる。
＜第４の実施形態＞
以下、第４の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８１】
本実施形態では、モータジェネレータ１０の実際のトルクを推定する代わりに、実際のトルクと相関を有するパラメータを用いる。
【００８２】
図６に、本実施形態にかかる減磁判断部５２の行う処理の手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図６において、先の図３に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【００８３】
図示されるように、本実施形態では、ステップＳ１６の処理によるトルク制御の開始後、計時動作を開始し（ステップＳ２８）、所定時間待機する（ステップＳ３０）。そして、所定時間が経過すると（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ１８において回転速度ωを取得し、ステップＳ２２ｂにおいて、回転速度ωが基準速度ωｓを下回る量が閾値ωｔｈ（＜０）の絶対値よりも大きいか否かを判断する。この処理は、モータジェネレータ１０の実際のトルクと角加速度との間に正の相関があるために、所定時間経過後の回転速度ωはトルクが大きいほど大きくなることを利用して減磁の有無を判断するためのものである。ここで、基準速度ωｓは、モータジェネレータ１０の温度ＴＨが高いほど小さい値に設定される。
【００８４】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３），（５）〜（７）の各効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【００８５】
（９）トルクの制御の開始から所定時間経過時におけるモータジェネレータ１０の回転速度ωを用いることで、角加速度を算出するための微分演算処理等を回避しつつも、角加速度相当の情報を取得することができる。
＜第５の実施形態＞
以下、第５の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８６】
本実施形態では、モータジェネレータ１０の実際のトルクを推定する代わりに、実際のトルクと相関を有するパラメータを用いる。
【００８７】
図７に、本実施形態にかかる減磁判断部５２の行う処理の手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図７において、先の図３に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【００８８】
図示されるように、本実施形態では、ステップＳ１６の処理によるトルク制御の開始後、計時動作を開始し（ステップＳ２８）、モータジェネレータ１０の回転速度ωが規定速度ω０となるまで待機する（ステップＳ３２）。そして、規定速度ω０となると（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ２２ｃにおいて、トルク制御の開始からの経過時間が基準時間を上回る量が閾値時間（＞０）よりも大きいか否かを判断する。この処理は、モータジェネレータ１０の実際のトルクと角加速度との間に正の相関があるために、規定速度ω０となるまでに要する時間はトルクが大きいほど短くなることを利用して減磁の有無を判断するためのものである。ここで、基準時間は、モータジェネレータ１０の温度ＴＨが高いほど大きい値に設定される。
【００８９】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３），（５）〜（７）の各効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【００９０】
（１０）トルクの制御を開始してからモータジェネレータ１０の回転速度ωが規定速度ω０となるまでに要する時間を用いることで、角加速度を算出するための微分演算処理等を回避しつつも、角加速度相当の情報を取得することができる。
＜第６の実施形態＞
以下、第６の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９１】
本実施形態では、モータジェネレータ１０の永久磁石の磁束の減少速度が大きい場合に、減磁が生じたと判断する。これは、減磁の有無を高精度に判断することを狙ったものである。すなわち、減磁は、通常、モータジェネレータ１０の制御が破綻する等した場合に生じるものである。このため、永久磁石の磁束についての検出対象とするような異常な減少は、急激に生じることとなる。ここで、第１の実施形態に例示したように、基準値（基準トルクＴｓ）との比較に基づき減磁の有無を判断する場合、上述したようにトルクＴｍの推定誤差やモータジェネレータ１０の個体差や経年変化の影響を差し引いても磁束が減少したことが判断可能なように基準トルクＴｓや閾値Ｔｔｈを設定することとなる。ただし、経年変化による永久磁石の磁束の減少の許容最大値を考慮して基準トルクＴｓや閾値Ｔｔｈを設定すると、例えば経年変化による磁束の減少を無視できる時期にモータジェネレータ１０の制御破綻等によって検出すべき磁束の減少が生じたとしても、これを検出する精度が低下する懸念がある。
【００９２】
図８に、本実施形態にかかる減磁判断部５２の行う処理の手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図８において、先の図３に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【００９３】
図示されるように、本実施形態では、ステップＳ２０の処理の完了後、ステップＳ２２ｄにおいて、推定されるトルクＴｍが基準トルクＴｓを下回る量が閾値Ｔｔｈ（＜０）よりも大きいか否かを判断する。そして、ステップＳ２２ｄにおいて否定判断される場合、減磁が生じていないと判断されることから、ステップＳ３４において、基準トルクＴｓを今回推定されたトルクＴｍとする。これにより、次回のステップＳ２２ｄにおいては、今回のステップＳ３４において更新された基準トルクＴｓが用いられることとなる。
【００９４】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記各効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【００９５】
（１１）推定されるトルクＴｍの変化速度に基づき、モータジェネレータ１０の永久磁石の磁束の減少の有無を判断した。これにより、モータジェネレータ１０の制御破綻等によって生じる異常な磁束の減少の有無の判断精度を向上させることができる。
＜第７の実施形態＞
以下、第７の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９６】
本実施形態では、制御装置３０が先の図１に示したシステムに搭載される前においては、基準トルクＴｓに関する情報を有することなく、搭載当初において推定されるトルクＴｍに基づき基準トルクＴｓを設定する。
【００９７】
図９に、本実施形態にかかる基準トルクＴｓの設定に関する処理の手順を示す。この処理は、制御装置３０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図９において、先の図３に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【００９８】
この一連の処理では、まずステップＳ４０において基準値取得フラグがオンとなっているか否かを判断する。この基準値取得フラグは、オンである場合に基準トルクＴｓを取得済みであることを示し、オフである場合に基準トルクＴｓが未だ取得されていないことを示す。そして、ステップＳ４０において否定判断される場合、先の図３に示したステップＳ１０〜Ｓ２０の処理を行う。そしてステップＳ２０の処理が完了する場合には、ステップＳ４２において、推定されたばかりのトルクＴｍを基準トルクＴｓとするとともに、基準値取得フラグをオンとする。
【００９９】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記各効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【０１００】
（１２）モータジェネレータ１０の初期使用時において推定されたトルクＴｍに基づき基準トルクＴｓを設定した。これにより、基準トルクＴｓの設定のために要する工数を低減することなどができる。
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１０１】
「トルク制御手段について」
電流フィードバック制御手段としては、先の図２等に例示したものに限らない。例えば周知の非干渉項や誘起電圧補償項等のフィードフォワード項をさらに有するものであってもよい。また、ＰＷＭ制御を行うものにも限らず、例えば瞬時電流値制御やモデル予測制御を行うものであってもよい。
【０１０２】
トルク制御手段としては、要求トルクＴｒに応じた指令電流ｉｄｒ，ｉｑｒに制御する手段にも限らず、例えば実電流ｉｄ，ｉｑから推定されるトルクを要求トルクＴｒにフィードバック制御するトルクフィードバック制御手段であってもよい。この場合であっても、実電流ｉｄ，ｉｑに基づくトルク推定器は、永久磁石の電機子鎖交磁束定数が当初（減磁前）の値であることを前提としてトルクを推定するため、減磁が生じることでモータジェネレータ１０の実際のトルクが減少する。このため、実際のトルクを推定するなどすることで、減磁の有無を判断することができる。なお、トルクフィードバック制御手段としては、例えば矩形波制御手段等の周知技術がある。
【０１０３】
ちなみに、上述した内容は、いずれもトルク制御手段の入力パラメータとしてのモータジェネレータ１０の電気的な状態量が電流となるものであるが、固定子側の磁束であってもよい。この場合であっても、要求トルクＴｒへの制御に際しては、永久磁石の磁束についての想定値を前提とするため、上記態様にして減磁の有無を判断することができる。
【０１０４】
「トルク推定手段について」
力学モデルとしては、上記第１の実施形態において例示したものに限らない。例えば、モータジェネレータ１０等にダンパ作用を有する部材（トルクコンバータ等）が機械的に連結された状態についてのトルクを推定するなら、ダンパ項Ｄ・ω（Ｄ：定数）を加えたモデルであってもよい。また、オイルポンプ１８が機械的に連結されていないなら、負荷Ｔｌの項を削除したモデルであってもよい。もっとも、負荷Ｔｌについては、基準トルクＴｓに反映させることで、力学モデルから削除することもできる。すなわち、例えば要求トルクＴｒから負荷Ｔｌを減算したものを基準トルクＴｓ等とする場合、これと比較するトルクは、モータジェネレータ１０の実際のトルクではなく、これから負荷Ｔｌを削除したものとすることが適切である。
【０１０５】
なお、力学モデルからトルクを推定することができることは、回転速度ωや角加速度ｄω／ｄｔが入力パラメータであって且つトルクの推定値が出力パラメータであるマップを構成可能なことを意味する。このため、力学モデルに限らず、マップを備えてトルク推定手段を構成してもよい。なお、ここでマップとは、入力パラメータについての離散的な複数の値のそれぞれ毎に出力パラメータの値が記憶された記憶手段のこととする。
【０１０６】
「負荷トルク取得手段について」
負荷トルク取得手段としては、駆動輪１４やエンジン１６とモータジェネレータ１０の回転軸１０ａとの機械的な連結を解除する処理を行うものに限らない。例えば、車両の走行中、すなわち駆動輪１４とモータジェネレータ１０とが機械的に連結された状態における負荷トルクに関する情報を取得するものであってもよい。この情報としては、例えば車両の重量や、走行路面の傾斜角、走行路面の摩擦係数、周囲の風速および風向き等がある。すなわち、これらの情報に基づき駆動輪１４に加わる負荷トルクを推定することができ、ひいてはモータジェネレータ１０の回転軸１０ａに加わる負荷トルクを推定することができる。また、例えばクラッチＣ２が締結状態となっているときにおける負荷トルク情報を取得するものであってもよい。これは、例えば、エンジン１６の燃焼制御を停止した状態においてクランク軸の回転に伴う負荷トルクの平均値等に関する情報を記憶した手段を備えることで実現することができる。
【０１０７】
「駆動輪側遮断手段について」
駆動輪側遮断手段としては、湿式の電子制御式クラッチに限らず、例えば乾式の電子制御式クラッチであってもよい。
【０１０８】
「機関側遮断手段について」
機関側遮断手段としては、乾式の電子制御式クラッチに限らず、例えば湿式の電子制御式クラッチであってもよい。また、電子制御によって一対の回転軸を締結状態および解除状態に制御可能な締結手段にも限らない。例えば、入力側の回転速度よりも出力側の回転速度の方が大きくならない限り動力を伝達させるワンウェイクラッチやワンウェイベアリング等の一方向伝達機構であってもよい。この一方向伝達機構を先の図１に示したシステムに適用する場合、モータジェネレータ１０側を出力側とすればよい。
【０１０９】
「設定手段について」
上記第１〜第５の実施形態において、基準値を温度に応じて可変設定することなく固定値としてもよい。ただし、この場合、減磁と判断するための条件に十分なマージンを設けることが望ましい。このマージンの設定手法としては、例えば先の図３のステップＳ２２の処理に関して言えば、閾値Ｔｔｈの設定値を調節したり、基準トルクＴｓ自体を高温時のものにしたりすることで行うことができる。
【０１１０】
また、上記第６の実施形態において、基準トルクＴｓや閾値Ｔｔｈを温度に応じて可変としてもよい。
【０１１１】
また、上記第７の実施形態において、基準トルクＴｓが取得された後、これを減磁判断処理時と基準トルクＴｓ取得時とのそれぞれにおけるモータジェネレータ１０の温度差に応じて補正して用いてもよい。
【０１１２】
なお、基準値に負荷Ｔｌ等の負荷トルクに関する量を含め得ることついては、「トルク推定手段について」の欄に記載したとおりである。
【０１１３】
ちなみに、例えば先の図３のステップＳ２２の左辺第２項を右辺に移項すれば、「Ｔｍ＜Ｔｓ＋Ｔｔｈ」となり、トルクＴｍが判定値（Ｔｓ＋Ｔｔｈ）よりも小さいか否かを判断することと等価となる。このため、基準値と閾値とを判定値として一元化し、トルクＴｍと基準トルクＴｓとの減算処理を実際には行なわないようにしてもよい。
【０１１４】
「実際のトルクに関するパラメータの変化速度に基づく減磁判断について」
上記第６の実施形態のように、都度推定されるトルクＴｍによって基準トルクＴｓを更新するものに限らず、例えば車両の発進回数が規定の複数回となる毎に推定されるトルクＴｍによって更新してもよい。
【０１１５】
また、基準値（基準トルクＴｓ）を更新するものに限らず、都度の推定トルクＴｍを記憶しておき、今回と前回との推定トルクＴｍの差の絶対値が過去２回の推定トルクＴｍの差の絶対値の規定数（＞２）倍以上となることで減磁と判断してもよい。
【０１１６】
なお、変化速度の定量化対象となるパラメータは、推定トルクＴｍに限らず、例えば角加速度等であってもよい。
【０１１７】
「要求トルクＴｒについて」
上記各実施形態では、要求トルクＴｒをゼロよりも大きくすることによるモータジェネレータ１０の力行運転時において減磁の有無を判断したが、これに限らない。例えば要求トルクＴｒを負とすることによるモータジェネレータ１０の回生運転時において減磁の有無を判断してもよい。これは、例えば先の図１に示したシステムにおいて、起動スイッチがオフ操作された際に行うことができる。すなわち、先の図１に示したシステムの場合、駆動輪１４が停止した場合であっても、クラッチＣ１，Ｃ２やトランスミッション１２にオイルを供給すべくクラッチＣ１，Ｃ２を解除した状態でモータジェネレータ１０が駆動される。このため、起動スイッチがオフされた直後には、モータジェネレータ１０が回転しているため、これを回生制御した際のトルクＴｍ（＜０）等の推定に基づき減磁の有無を判断してもよい。もっとも、こうしたシステムでなくても、駆動輪１４との間の動力の伝達を遮断する駆動輪側遮断手段を備えるなら、起動スイッチのオフ直後やオン直後にモータジェネレータ１０を力行運転し、次に回生運転する際のトルクに関するパラメータに基づき減磁の有無を判断することもできる。
【０１１８】
ちなみに、回生運転を利用するなら、リレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３が開状態であったとしてもトルクの絶対値を大きくしうる。
【０１１９】
「減磁の有無の判断処理の実行条件について」
起動スイッチのオン直後に限られないことは、「負荷トルク取得手段について」の欄の記載や「要求トルクＴｒについて」の欄の記載の通りである。
【０１２０】
「システムについて」
パラレルハイブリッドシステムとしては、先の図１に例示したものに限らず、例えば図１０に示すものであってもよい。なお、図１０において、先の図１に示した部材に対応する部材については便宜上同一の符号を付している。図１０では、トランスミッション１２ａ，１２ｂが並列に設けられて且つ、これらのそれぞれとモータジェネレータ１０の回転軸１０ａとがクラッチＣ１ａ，Ｃ１ｂのそれぞれによって締結状態および解除状態とされるいわゆるデュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）を備えるシステムである。この場合、クラッチＣ１ａ，Ｃ１ｂの双方を解除状態とすることで減磁判断処理を行うことが望ましい。
【０１２１】
ハイブリッドシステムとしては、パラレルハイブリッドシステムに限らず、例えばシリーズハイブリッドシステムやパラレルシリーズハイブリッドシステムであってもよい。
【０１２２】
また、ハイブリッドシステムに限らず、内燃機関を備えることなく車載主機として回転機のみを備える電気自動車等であってもよい。
【０１２３】
なお、いずれのシステムを採用する場合であっても、駆動輪側遮断手段を備えて駆動輪と回転機との間の動力の伝達を遮断した状態において減磁判断処理を行うことが望ましい。また、パラレルシリーズハイブリッドシステム等にあっては、機関側遮断手段を備えて内燃機関と回転機との間の動力の伝達を遮断した状態において減磁判断処理を行うことが望ましい。
【０１２４】
「そのほか」
・突極性を有する回転機としては、突極機に限らず、例えば逆突極機であってもよい。また、永久磁石を備える回転機としては、突極性を有するものにも限らず、例えば表面磁石同期機（ＳＰＭ）等であってもよい。
【０１２５】
・減磁判断処理のための指令電流としては、ｄ軸電流がゼロとなるものに限らない。例えばＳＰＭ等を対象とする場合には、ｄ軸電流を流すことによる減磁判断精度の低下は、ＩＰＭＳＭと比較すると生じにくいと考えられる。もっとも、ＩＰＭＳＭ等の突極性を有する回転機を対象とする場合であっても、ｄ軸電流の絶対値をゼロよりも大きくしてもよい。
【０１２６】
・電力供給源としては、高電圧バッテリ２４（２次電池）に限らず、燃料電池であってもよい。
【符号の説明】
【０１２７】
１０…モータジェネレータ、５２…減磁判断部、ＩＶ…インバータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を備える回転機の制御量を制御する回転機の制御装置において、
前記回転機のトルクをゼロよりも大きい絶対値を有する指令値に制御するトルク制御手段と、
前記回転機に加わる負荷トルクに関する情報を取得する負荷トルク取得手段と、
前記取得される負荷トルクに関する情報を入力とし、前記トルク制御手段による制御時における前記回転機の実際のトルクに関するパラメータに基づき、前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断する減磁判断手段とを備えることを特徴とする回転機の制御装置。
【請求項２】
前記回転機は、車載主機であり、
前記回転機と駆動輪との間の動力の伝達を遮断する駆動輪側遮断手段をさらに備え、
前記負荷トルク取得手段は、前記駆動輪側遮断手段を操作して前記回転機と前記駆動輪との間の動力の伝達を遮断することで前記駆動輪側から前記回転機に付与される負荷トルクがゼロである旨の情報を取得するものであり、
前記減磁判断手段は、前記駆動輪側遮断手段によって前記回転機と前記駆動輪との間の動力の伝達が遮断された状態における前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする請求項１記載の回転機の制御装置。
【請求項３】
当該制御装置の搭載される車両は、車載主機として前記回転機に加えて内燃機関を備えて且つ、これら回転機と内燃機関との間の動力の伝達を遮断する機関側遮断手段を備え、
前記負荷トルク取得手段は、前記機関側遮断手段を操作して前記回転機と前記内燃機関との間の動力の伝達を遮断することで前記内燃機関側から前記回転機に付与される負荷トルクがゼロである旨の情報を取得するものであり、
前記減磁判断手段は、前記機関側遮断手段によって前記回転機と前記内燃機関との間の動力の伝達が遮断された状態における前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする請求項２記載の回転機の制御装置。
【請求項４】
前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機のトルクの値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項５】
前記回転機の回転角度の変化に関する情報を入力として前記回転機のトルクを推定するトルク推定手段をさらに備え、
前記減磁判断手段は、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータとして前記トルク推定手段によって推定されたトルクを用いることを特徴とする請求項４記載の回転機の制御装置。
【請求項６】
前記トルク推定手段は、前記回転機の回転軸およびこれと連動して回転する回転体の慣性モーメントに前記回転機の回転加速度を乗算した項を有する力学モデルであることを特徴とする請求項５記載の回転機の制御装置。
【請求項７】
前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機のトルクを検出するトルク検出器の出力であることを特徴とする請求項４記載の回転機の制御装置。
【請求項８】
前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機の回転速度の変化速度に関するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項９】
前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機の角加速度であることを特徴とする請求項８記載の回転機の制御装置。
【請求項１０】
前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記トルク制御手段による前記トルクの制御の開始から所定時間経過時における前記回転機の回転速度であることを特徴とする請求項８記載の回転機の制御装置。
【請求項１１】
前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記トルク制御手段による前記トルクの制御の開始後、前記回転機の回転速度が規定速度となるまでに要する時間であることを特徴とする請求項８記載の回転機の制御装置。
【請求項１２】
前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機の回転角度の検出器の出力または前記回転角度の推定器の出力を用いたものであることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項１３】
前記トルクに関するパラメータについて、前記回転機に対するトルクの指令値に応じた判定値を設定する設定手段をさらに備え、
前記減磁判断手段は、前記実際のトルクに関するパラメータと前記判定値との大小比較に基づき、前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項１４】
前記設定手段は、前記減磁判断手段による判断に用いられる前記実際のトルクに関するパラメータの取得された際の前記回転機の温度に応じて前記減磁判断手段によって用いられる前記判定値を可変設定することを特徴とする請求項１３記載の回転機の制御装置。
【請求項１５】
前記設定手段は、前記回転機の初期使用時において前記トルク制御手段による制御のなされている際の前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記判定値を設定することを特徴とする請求項１３または１４記載の回転機の制御装置。
【請求項１６】
前記減磁判断手段は、前記実際のトルクに関するパラメータの変化速度に基づき、前記永久磁石の磁束の減少を判断することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項１７】
前記回転機は車載主機であり、
前記回転機は、電力変換回路を介して電力供給源から電力を受け取るものであり、
前記電力変換回路と前記電力供給源との間にはリレーが接続されており、
前記減磁判断手段は、前記リレーが接続された状態で前記トルク制御手段によってトルクが制御されている際における前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項１８】
前記回転機は、突極性を有するものであり、
前記トルク制御手段は、前記回転機の電流を指令値に制御することで前記回転機のトルクをその指令値に制御するものであって且つ、前記電流の指令値は、ｄ軸方向の電流値がゼロとなることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項１】
永久磁石を備える回転機の制御量を制御する回転機の制御装置において、
前記回転機のトルクをゼロよりも大きい絶対値を有する指令値に制御するトルク制御手段と、
前記回転機に加わる負荷トルクに関する情報を取得する負荷トルク取得手段と、
前記取得される負荷トルクに関する情報を入力とし、前記トルク制御手段による制御時における前記回転機の実際のトルクに関するパラメータに基づき、前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断する減磁判断手段とを備えることを特徴とする回転機の制御装置。
【請求項２】
前記回転機は、車載主機であり、
前記回転機と駆動輪との間の動力の伝達を遮断する駆動輪側遮断手段をさらに備え、
前記負荷トルク取得手段は、前記駆動輪側遮断手段を操作して前記回転機と前記駆動輪との間の動力の伝達を遮断することで前記駆動輪側から前記回転機に付与される負荷トルクがゼロである旨の情報を取得するものであり、
前記減磁判断手段は、前記駆動輪側遮断手段によって前記回転機と前記駆動輪との間の動力の伝達が遮断された状態における前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする請求項１記載の回転機の制御装置。
【請求項３】
当該制御装置の搭載される車両は、車載主機として前記回転機に加えて内燃機関を備えて且つ、これら回転機と内燃機関との間の動力の伝達を遮断する機関側遮断手段を備え、
前記負荷トルク取得手段は、前記機関側遮断手段を操作して前記回転機と前記内燃機関との間の動力の伝達を遮断することで前記内燃機関側から前記回転機に付与される負荷トルクがゼロである旨の情報を取得するものであり、
前記減磁判断手段は、前記機関側遮断手段によって前記回転機と前記内燃機関との間の動力の伝達が遮断された状態における前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする請求項２記載の回転機の制御装置。
【請求項４】
前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機のトルクの値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項５】
前記回転機の回転角度の変化に関する情報を入力として前記回転機のトルクを推定するトルク推定手段をさらに備え、
前記減磁判断手段は、前記回転機の実際のトルクに関するパラメータとして前記トルク推定手段によって推定されたトルクを用いることを特徴とする請求項４記載の回転機の制御装置。
【請求項６】
前記トルク推定手段は、前記回転機の回転軸およびこれと連動して回転する回転体の慣性モーメントに前記回転機の回転加速度を乗算した項を有する力学モデルであることを特徴とする請求項５記載の回転機の制御装置。
【請求項７】
前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機のトルクを検出するトルク検出器の出力であることを特徴とする請求項４記載の回転機の制御装置。
【請求項８】
前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機の回転速度の変化速度に関するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項９】
前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機の角加速度であることを特徴とする請求項８記載の回転機の制御装置。
【請求項１０】
前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記トルク制御手段による前記トルクの制御の開始から所定時間経過時における前記回転機の回転速度であることを特徴とする請求項８記載の回転機の制御装置。
【請求項１１】
前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記トルク制御手段による前記トルクの制御の開始後、前記回転機の回転速度が規定速度となるまでに要する時間であることを特徴とする請求項８記載の回転機の制御装置。
【請求項１２】
前記回転機の実際のトルクに関するパラメータは、前記回転機の回転角度の検出器の出力または前記回転角度の推定器の出力を用いたものであることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項１３】
前記トルクに関するパラメータについて、前記回転機に対するトルクの指令値に応じた判定値を設定する設定手段をさらに備え、
前記減磁判断手段は、前記実際のトルクに関するパラメータと前記判定値との大小比較に基づき、前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項１４】
前記設定手段は、前記減磁判断手段による判断に用いられる前記実際のトルクに関するパラメータの取得された際の前記回転機の温度に応じて前記減磁判断手段によって用いられる前記判定値を可変設定することを特徴とする請求項１３記載の回転機の制御装置。
【請求項１５】
前記設定手段は、前記回転機の初期使用時において前記トルク制御手段による制御のなされている際の前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記判定値を設定することを特徴とする請求項１３または１４記載の回転機の制御装置。
【請求項１６】
前記減磁判断手段は、前記実際のトルクに関するパラメータの変化速度に基づき、前記永久磁石の磁束の減少を判断することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項１７】
前記回転機は車載主機であり、
前記回転機は、電力変換回路を介して電力供給源から電力を受け取るものであり、
前記電力変換回路と前記電力供給源との間にはリレーが接続されており、
前記減磁判断手段は、前記リレーが接続された状態で前記トルク制御手段によってトルクが制御されている際における前記実際のトルクに関するパラメータに基づき前記永久磁石の磁束の減少の有無を判断することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【請求項１８】
前記回転機は、突極性を有するものであり、
前記トルク制御手段は、前記回転機の電流を指令値に制御することで前記回転機のトルクをその指令値に制御するものであって且つ、前記電流の指令値は、ｄ軸方向の電流値がゼロとなることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の回転機の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−９０３６１（Ｐ２０１２−９０３６１Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３２１６５（Ｐ２０１０−２３２１６５）
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]