(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023183491
(43)【公開日】2023-12-28
(54)【発明の名称】交流回転機の制御装置、及び車両用発電電動機装置
(51)【国際特許分類】
H02P 21/18 20160101AFI20231221BHJP
【ＦＩ】
H02P21/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022097035
(22)【出願日】2022-06-16
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002941
【氏名又は名称】弁理士法人ぱるも特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】古川 晃
【テーマコード（参考）】
5H505
【Ｆターム（参考）】
5H505AA16
5H505CC04
5H505DD03
5H505DD08
5H505EE30
5H505EE41
5H505EE48
5H505EE49
5H505HA09
5H505HA10
5H505HB01
5H505JJ03
5H505LL22
5H505LL41
5H505LL58
5H505MM19
(57)【要約】
【課題】交流回転機が接続された機械機構の特性の影響を受けずに、回転センサにより検出したセンサ角度の角度オフセットを設定することができる交流回転機の制御装置、及び車両用発電電動機装置を提供する。
【解決手段】第１の設定タイミングで、電機子電流指令値を第１の電流設定値に設定し、判定期間の経過後の第１の界磁電流変化量を検出し、第２の設定タイミングで、電機子電流指令値を、第１の電流設定値と位相が異なる第２の電流設定値に設定し、判定期間の経過後の第２の界磁電流変化量を検出し、第１の界磁電流変化量、及び第２の界磁電流変化量に基づいて、角度オフセットを設定する交流回転機の制御装置。
【選択図】図２
【解決手段】第１の設定タイミングで、電機子電流指令値を第１の電流設定値に設定し、判定期間の経過後の第１の界磁電流変化量を検出し、第２の設定タイミングで、電機子電流指令値を、第１の電流設定値と位相が異なる第２の電流設定値に設定し、判定期間の経過後の第２の界磁電流変化量を検出し、第１の界磁電流変化量、及び第２の界磁電流変化量に基づいて、角度オフセットを設定する交流回転機の制御装置。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
界磁巻線及び電機子巻線を有する交流回転機を制御する交流回転機の制御であって、
前記界磁巻線に流れる界磁電流を検出する界磁電流検出部と、
前記電機子巻線に流れる電機子電流を検出する電機子電流検出部と、
回転センサの出力情報に基づいて、前記交流回転機のロータの電気角での角度であるセンサ角度を検出する角度検出部と、
角度オフセットを設定する角度オフセット設定部と、
前記角度オフセットにより前記センサ角度を補正して、制御用の角度を演算する角度演算部と、
前記制御用の角度を用い、前記電機子電流の検出値が電機子電流指令値に追従するように電機子電圧指令値を演算する電機子電流制御部と、
前記電機子電圧指令値に基づいて前記電機子巻線に電圧を印加する電機子電圧印加部と、
を備え、
前記角度オフセット設定部は、第１の設定タイミングで、前記電機子電流指令値を第１の電流設定値に設定し、前記第１の電流設定値に設定してから判定期間の経過後の前記界磁電流の検出値の変化量である第１の界磁電流変化量を検出し、前記第１の設定タイミングとは異なる第２の設定タイミングで、前記電機子電流指令値を、前記第１の電流設定値と位相が異なる第２の電流設定値に設定し、前記第２の電流設定値に設定してから前記判定期間の経過後の前記界磁電流の検出値の変化量である第２の界磁電流変化量を検出し、前記第１の電流設定値又は前記第１の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、前記第１の界磁電流変化量、前記第２の電流設定値又は前記第２の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、及び前記第２の界磁電流変化量に基づいて、前記角度オフセットを設定する交流回転機の制御装置。
前記界磁巻線に流れる界磁電流を検出する界磁電流検出部と、
前記電機子巻線に流れる電機子電流を検出する電機子電流検出部と、
回転センサの出力情報に基づいて、前記交流回転機のロータの電気角での角度であるセンサ角度を検出する角度検出部と、
角度オフセットを設定する角度オフセット設定部と、
前記角度オフセットにより前記センサ角度を補正して、制御用の角度を演算する角度演算部と、
前記制御用の角度を用い、前記電機子電流の検出値が電機子電流指令値に追従するように電機子電圧指令値を演算する電機子電流制御部と、
前記電機子電圧指令値に基づいて前記電機子巻線に電圧を印加する電機子電圧印加部と、
を備え、
前記角度オフセット設定部は、第１の設定タイミングで、前記電機子電流指令値を第１の電流設定値に設定し、前記第１の電流設定値に設定してから判定期間の経過後の前記界磁電流の検出値の変化量である第１の界磁電流変化量を検出し、前記第１の設定タイミングとは異なる第２の設定タイミングで、前記電機子電流指令値を、前記第１の電流設定値と位相が異なる第２の電流設定値に設定し、前記第２の電流設定値に設定してから前記判定期間の経過後の前記界磁電流の検出値の変化量である第２の界磁電流変化量を検出し、前記第１の電流設定値又は前記第１の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、前記第１の界磁電流変化量、前記第２の電流設定値又は前記第２の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、及び前記第２の界磁電流変化量に基づいて、前記角度オフセットを設定する交流回転機の制御装置。
【請求項2】
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として固定値を用い、前記第２の電流設定値として固定値を用いる請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項3】
前記第１の電流設定値の位相及び前記第２の電流設定値の位相は、電気角でπ／２異なる請求項２に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項4】
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定値の第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定値の第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記初期の第１のｄ軸電流値から前記第１のｄ軸の電流設定値へのステップ変化量をΔＩｄ１とし、前記初期の第２のｑ軸電流値から前記第２のｑ軸の電流設定値へのステップ変化量をΔＩｑ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ΔＩｄ１×ΔＩｆ２／ΔＩｑ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定値の第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定値の第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記初期の第１のｄ軸電流値から前記第１のｄ軸の電流設定値へのステップ変化量をΔＩｄ１とし、前記初期の第２のｑ軸電流値から前記第２のｑ軸の電流設定値へのステップ変化量をΔＩｑ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ΔＩｄ１×ΔＩｆ２／ΔＩｑ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項5】
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定値の第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定値の第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記第１のｄ軸の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量をΔＩｄ＿ｄｅｔ１とし、前記第２のｑ軸の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｑ軸の電流検出値の変化量をΔＩｑ＿ｄｅｔ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ΔＩｄ＿ｄｅｔ１×ΔＩｆ２／ΔＩｑ＿ｄｅｔ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定値の第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定値の第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記第１のｄ軸の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量をΔＩｄ＿ｄｅｔ１とし、前記第２のｑ軸の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｑ軸の電流検出値の変化量をΔＩｑ＿ｄｅｔ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ΔＩｄ＿ｄｅｔ１×ΔＩｆ２／ΔＩｑ＿ｄｅｔ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項6】
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として固定の第１のｄ軸の電流設定値及び固定の第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として固定の第２のｄ軸の電流設定値及び固定の第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第１のｑ軸電流値から、前記第１のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第２のｄ軸電流値から、前記第２のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、
前記第１の電流設定値の設定による電流ベクトルの大きさのステップ変化量をΔＩ１とし、前記第２の電流設定値の設定による電流ベクトルの大きさのステップ変化量をΔＩ２とし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ΔＩ１×ΔＩｆ２／ΔＩ２／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として固定の第１のｄ軸の電流設定値及び固定の第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として固定の第２のｄ軸の電流設定値及び固定の第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第１のｑ軸電流値から、前記第１のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第２のｄ軸電流値から、前記第２のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、
前記第１の電流設定値の設定による電流ベクトルの大きさのステップ変化量をΔＩ１とし、前記第２の電流設定値の設定による電流ベクトルの大きさのステップ変化量をΔＩ２とし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ΔＩ１×ΔＩｆ２／ΔＩ２／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項7】
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として固定の第１のｄ軸の電流設定値及び固定の第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として固定の第２のｄ軸の電流設定値及び固定の第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第１のｑ軸電流値から、前記第１のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第２のｄ軸電流値から、前記第２のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、
前記第１の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ１＿ｄｅｔとし、前記第２の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ２＿ｄｅｔとし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ΔＩ１＿ｄｅｔ×ΔＩｆ２／ΔＩ２＿ｄｅｔ／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として固定の第１のｄ軸の電流設定値及び固定の第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として固定の第２のｄ軸の電流設定値及び固定の第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第１のｑ軸電流値から、前記第１のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第２のｄ軸電流値から、前記第２のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、
前記第１の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ１＿ｄｅｔとし、前記第２の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ２＿ｄｅｔとし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ΔＩ１＿ｄｅｔ×ΔＩｆ２／ΔＩ２＿ｄｅｔ／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項8】
前記角度オフセット設定部は、前記判定期間を、前記電機子電流指令値から前記電機子電流の検出値までの伝達関数のカットオフ周波数の逆数である時定数よりも短い期間に設定する請求項２に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項9】
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として固定の傾きで変化する値を用い、前記第２の電流設定値として固定の傾きで変化する値を用いる請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項10】
前記第１の電流設定値の位相及び前記第２の電流設定値の位相は、電気角でπ／２異なる請求項９に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項11】
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定の第１のｄ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定の第２のｑ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記第１のｄ軸の電流傾きをＲＩｄ１とし、前記第２のｑ軸の電流傾きをＲＩｑ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ＲＩｄ１×ΔＩｆ２／ＲＩｑ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定の第１のｄ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定の第２のｑ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記第１のｄ軸の電流傾きをＲＩｄ１とし、前記第２のｑ軸の電流傾きをＲＩｑ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ＲＩｄ１×ΔＩｆ２／ＲＩｑ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項12】
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定の第１のｄ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定の第２のｑ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記第１のｄ軸の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量をΔＩｄ＿ｄｅｔ１とし、前記第２のｑ軸の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｑ軸の電流検出値の変化量をΔＩｑ＿ｄｅｔ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ΔＩｄ＿ｄｅｔ１×ΔＩｆ２／ΔＩｑ＿ｄｅｔ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定の第１のｄ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定の第２のｑ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記第１のｄ軸の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量をΔＩｄ＿ｄｅｔ１とし、前記第２のｑ軸の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｑ軸の電流検出値の変化量をΔＩｑ＿ｄｅｔ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ΔＩｄ＿ｄｅｔ１×ΔＩｆ２／ΔＩｑ＿ｄｅｔ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項13】
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として第１のｄ軸の電流設定値及び第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として第２のｄ軸の電流設定値及び第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第１の電流ベクトルの大きさから固定の第１の電流傾きで変化する前記第１のｄ軸の電流設定値及び前記第１のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第２の電流ベクトルの大きさから固定の第２の電流傾きで変化する前記第２のｄ軸の電流設定値及び前記第２のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第１の電流傾きをＲＩ１とし、前記第２の電流傾きをＲＩ２とし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ＲＩ１×ΔＩｆ２／ＲＩ２／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として第１のｄ軸の電流設定値及び第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として第２のｄ軸の電流設定値及び第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第１の電流ベクトルの大きさから固定の第１の電流傾きで変化する前記第１のｄ軸の電流設定値及び前記第１のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第２の電流ベクトルの大きさから固定の第２の電流傾きで変化する前記第２のｄ軸の電流設定値及び前記第２のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第１の電流傾きをＲＩ１とし、前記第２の電流傾きをＲＩ２とし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ＲＩ１×ΔＩｆ２／ＲＩ２／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項14】
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として第１のｄ軸の電流設定値及び第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として第２のｄ軸の電流設定値及び第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第１の電流ベクトルの大きさから固定の第１の電流傾きで変化する前記第１のｄ軸の電流設定値及び前記第１のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第２の電流ベクトルの大きさから固定の第２の電流傾きで変化する前記第２のｄ軸の電流設定値及び前記第２のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第１の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ１＿ｄｅｔとし、前記第２の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ２＿ｄｅｔとし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ΔＩ１＿ｄｅｔ×ΔＩｆ２／ΔＩ２＿ｄｅｔ／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として第１のｄ軸の電流設定値及び第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として第２のｄ軸の電流設定値及び第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第１の電流ベクトルの大きさから固定の第１の電流傾きで変化する前記第１のｄ軸の電流設定値及び前記第１のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第２の電流ベクトルの大きさから固定の第２の電流傾きで変化する前記第２のｄ軸の電流設定値及び前記第２のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第１の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ１＿ｄｅｔとし、前記第２の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ２＿ｄｅｔとし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ΔＩ１＿ｄｅｔ×ΔＩｆ２／ΔＩ２＿ｄｅｔ／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、制御用の角度を演算する請求項１に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項15】
前記角度オフセット設定部は、前記電機子電圧指令値の変調率が１未満である場合に、前記電機子電流指令値を前記第１の電流設定値及び前記第２の電流設定値に設定し、前記角度オフセットを設定する請求項１から１４のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項16】
前記角度オフセット設定部は、前記交流回転機が回転停止状態である場合に、前記電機子電流指令値を前記第１の電流設定値及び前記第２の電流設定値に設定し、前記角度オフセットを設定する請求項１から１４のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項17】
前記初期の第１のｄ軸電流値及び前記初期の第２のｑ軸電流値は、０に設定される請求項４、５、１１、及び１２のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項18】
前記初期の第１のｄ軸電流値及び前記初期の第１のｑ軸電流値、及び前記初期の第２のｄ軸電流値及び前記初期の第２のｑ軸電流値は、０に設定される請求項６又は７に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項19】
前記初期の第１の電流ベクトルの大きさ及び前記初期の第２の電流ベクトルの大きさは、０に設定される請求項１３又は１４に記載の交流回転機の制御装置。
【請求項20】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置と、
駆動力が車両の車輪に伝達される発電電動機である前記交流回転機と、を備えた車両用発電電動機装置。
駆動力が車両の車輪に伝達される発電電動機である前記交流回転機と、を備えた車両用発電電動機装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、交流回転機の制御装置、及び車両用発電電動機装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
回転センサにより検出したセンサ角度には、オフセット的な誤差（角度オフセットと称す）が生じる場合があり、角度オフセットを補正する必要がある。特許文献１の技術では、角度オフセットが所望の値の場合に、ｄ軸電流を流すとモータが回転しないことを利用して、角度オフセットを増加減させたときのモータの回転の有無に基づいて角度オフセットを学習している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－４０３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献１の技術では、角度オフセットが所望の値の場合にｄ軸電流を流してもモータは回転しないが、角度オフセットがπ／２である場合にｄ軸電流を流すと実際にはｑ軸電流のみが流れるため、高トルクが発生する。また、モータに接続されている回転体のイナーシャで回転速度が変化するため、ギヤのかみ合い状態によって回転速度の変化が異なり、角度オフセットの学習精度が悪化する。角度オフセットが一定値以内の場合には、摺動抵抗によってモータは回転しないため、学習可能な角度オフセットの不感帯が生じる。また、それらの影響を無視できるほどの大きなｄ軸電流を流すと、角度オフセットがπ／２である場合に、高トルクが発生して、大きな駆動力が生じるおそれがある。すなわち、特許文献１の技術では、モータが接続された機械機構の特性の影響を受けて、角度オフセットの学習精度が変動する。
【0005】
そこで、本願は、交流回転機が接続された機械機構の特性の影響を受けずに、回転センサにより検出したセンサ角度の角度オフセットを設定することができる交流回転機の制御装置、及び車両用発電電動機装置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】
【0006】
本願に係る交流回転機の制御装置は、
界磁巻線及び電機子巻線を有する交流回転機を制御する交流回転機の制御であって、
前記界磁巻線に流れる界磁電流を検出する界磁電流検出部と、
前記電機子巻線に流れる電機子電流を検出する電機子電流検出部と、
回転センサの出力情報に基づいて、前記交流回転機のロータの電気角での角度であるセンサ角度を検出する角度検出部と、
角度オフセットを設定する角度オフセット設定部と、
前記角度オフセットにより前記センサ角度を補正して、制御用の角度を演算する角度演算部と、
前記制御用の角度を用い、前記電機子電流の検出値が電機子電流指令値に追従するように電機子電圧指令値を演算する電機子電流制御部と、
前記電機子電圧指令値に基づいて前記電機子巻線に電圧を印加する電機子電圧印加部と、
を備え、
前記角度オフセット設定部は、第１の設定タイミングで、前記電機子電流指令値を第１の電流設定値に設定し、前記第１の電流設定値に設定してから判定期間の経過後の前記界磁電流の検出値の変化量である第１の界磁電流変化量を検出し、前記第１の設定タイミングとは異なる第２の設定タイミングで、前記電機子電流指令値を、前記第１の電流設定値と位相が異なる第２の電流設定値に設定し、前記第２の電流設定値に設定してから前記判定期間の経過後の前記界磁電流の検出値の変化量である第２の界磁電流変化量を検出し、前記第１の電流設定値又は前記第１の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、前記第１の界磁電流変化量、前記第２の電流設定値又は前記第２の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、及び前記第２の界磁電流変化量に基づいて、前記角度オフセットを設定するものである。
界磁巻線及び電機子巻線を有する交流回転機を制御する交流回転機の制御であって、
前記界磁巻線に流れる界磁電流を検出する界磁電流検出部と、
前記電機子巻線に流れる電機子電流を検出する電機子電流検出部と、
回転センサの出力情報に基づいて、前記交流回転機のロータの電気角での角度であるセンサ角度を検出する角度検出部と、
角度オフセットを設定する角度オフセット設定部と、
前記角度オフセットにより前記センサ角度を補正して、制御用の角度を演算する角度演算部と、
前記制御用の角度を用い、前記電機子電流の検出値が電機子電流指令値に追従するように電機子電圧指令値を演算する電機子電流制御部と、
前記電機子電圧指令値に基づいて前記電機子巻線に電圧を印加する電機子電圧印加部と、
を備え、
前記角度オフセット設定部は、第１の設定タイミングで、前記電機子電流指令値を第１の電流設定値に設定し、前記第１の電流設定値に設定してから判定期間の経過後の前記界磁電流の検出値の変化量である第１の界磁電流変化量を検出し、前記第１の設定タイミングとは異なる第２の設定タイミングで、前記電機子電流指令値を、前記第１の電流設定値と位相が異なる第２の電流設定値に設定し、前記第２の電流設定値に設定してから前記判定期間の経過後の前記界磁電流の検出値の変化量である第２の界磁電流変化量を検出し、前記第１の電流設定値又は前記第１の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、前記第１の界磁電流変化量、前記第２の電流設定値又は前記第２の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、及び前記第２の界磁電流変化量に基づいて、前記角度オフセットを設定するものである。
【0007】
本願に係る車両用発電電動機装置は、
上記の交流回転機の制御装置と、
駆動力が車両の車輪に伝達される発電電動機である前記交流回転機と、を備えたものである。
上記の交流回転機の制御装置と、
駆動力が車両の車輪に伝達される発電電動機である前記交流回転機と、を備えたものである。
【発明の効果】
【0008】
本願に係る交流回転機の制御装置、及び車両用発電電動機装置によれば、電機子巻線と界磁巻線の間の相互インダクタンスにより、ｄ軸電流の変化により、界磁電流が変化することを利用し、互いに位相の異なる第１の電流設定値及び第２の電流設定値をそれぞれ電機子電流指令値に設定したときの第１の界磁電流変化量及び第２の界磁電流変化量を検出する。この時、真の角度オフセットの余弦値及び正弦値、及び第１の電流設定値の位相に応じて、第１の電流設定値に対応する真のｄ軸電流が変動し、第１の界磁電流変化量が変動する。また、真の角度オフセットの余弦値及び正弦値、及び第２の電流設定値の位相に応じて、第２の電流設定値に対応する真のｄ軸電流が変動し、第２の界磁電流変化量が変動する。そのため、互いに位相の異なる、第１の電流設定値、第１の界磁電流変化量、第２の電流設定値、及び第２の界磁電流変化量により、真の角度オフセットの余弦値及び正弦値の情報を特定し、角度オフセットを設定することができる。よって、交流回転機が接続された機械機構の特性の影響を受けずに、交流回転機の電気的特性を用いて、角度オフセットを設定することができ、角度オフセットの設定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施の形態１に係る交流回転機、インバータ、コンバータ、及び制御装置の概略構成図である。
【図2】実施の形態１に係る制御装置の概略ブロック図である。
【図3】実施の形態１に係る制御装置のハードウェア構成図である。
【図4】実施の形態１に係る真の角度オフセットを説明するための図である。
【図5】実施の形態１に係る第１の電流設定値の設定時の挙動を説明するタイムチャートである。
【図6】実施の形態１に係る第２の電流設定値の設定時の挙動を説明するタイムチャートである。
【図7】実施の形態１に係る車両用発電電動機装置の概略構成図である。
【図8】実施の形態２に係る第１の電流設定値の設定時の挙動を説明するタイムチャートである。
【図9】実施の形態２に係る第２の電流設定値の設定時の挙動を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
１．実施の形態１
実施の形態１に係る交流回転機の制御装置３０（以下、単に、制御装置３０と称す）について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る交流回転機１、インバータ５、コンバータ９、及び制御装置３０の概略構成図である。
実施の形態１に係る交流回転機の制御装置３０（以下、単に、制御装置３０と称す）について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る交流回転機１、インバータ５、コンバータ９、及び制御装置３０の概略構成図である。
【0011】
１－１．交流回転機１
交流回転機１は、界磁巻線４及び電機子巻線１２を備えている。交流回転機１は、ステータ１８と、ステータ１８の径方向内側に配置されたロータ１４と、を備えている。交流回転機１は、界磁巻線型の同期回転機とされている。ステータ１８の鉄心に、複数相の電機子巻線１２が巻装されている。ロータ１４の鉄心に界磁巻線４が巻装され、電磁石が設けられている。ロータ１４には永久磁石も設けられている。なお、永久磁石が設けられなくてもよい。
交流回転機１は、界磁巻線４及び電機子巻線１２を備えている。交流回転機１は、ステータ１８と、ステータ１８の径方向内側に配置されたロータ１４と、を備えている。交流回転機１は、界磁巻線型の同期回転機とされている。ステータ１８の鉄心に、複数相の電機子巻線１２が巻装されている。ロータ１４の鉄心に界磁巻線４が巻装され、電磁石が設けられている。ロータ１４には永久磁石も設けられている。なお、永久磁石が設けられなくてもよい。
【0012】
本実施の形態では、複数相の電機子巻線１２は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の３相の電機子巻線Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗとされている。３相の電機子巻線Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗは、スター結線とされてもよいし、デルタ結線とされてもよい。
【0013】
ロータ１４には、ロータ１４の角度（センサ角度）を検出する回転センサ１５が設けられている。回転センサ１５の出力信号は、制御装置３０に入力される。回転センサ１５には、ホール素子、レゾルバ、又はエンコーダ等の各種のセンサが用いられる。
【0014】
１－２．直流電源２
直流電源２は、インバータ５及びコンバータ９に直流電圧Ｖｄｃを出力する。直流電源２として、バッテリー、ＤＣ－ＤＣコンバータ、ダイオード整流器、ＰＷＭ整流器等、直流電圧を出力する任意の機器が用いられる。直流電源２には、平滑コンデンサ３が並列接続されている。
直流電源２は、インバータ５及びコンバータ９に直流電圧Ｖｄｃを出力する。直流電源２として、バッテリー、ＤＣ－ＤＣコンバータ、ダイオード整流器、ＰＷＭ整流器等、直流電圧を出力する任意の機器が用いられる。直流電源２には、平滑コンデンサ３が並列接続されている。
【0015】
１－３．インバータ５
インバータ５は、複数のスイッチング素子を有し、直流電源２と電機子巻線１２との間で電力変換を行う。インバータ５は、各相について、直流電源２の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子ＳＰと、直流電源２の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子ＳＮと、が直列接続された直列回路を設けている。各直列回路における２つのスイッチング素子の接続点が、対応する相の電機子巻線に接続される。３相各相の電機子巻線に対応して、３セットの直列回路が設けられている。
インバータ５は、複数のスイッチング素子を有し、直流電源２と電機子巻線１２との間で電力変換を行う。インバータ５は、各相について、直流電源２の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子ＳＰと、直流電源２の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子ＳＮと、が直列接続された直列回路を設けている。各直列回路における２つのスイッチング素子の接続点が、対応する相の電機子巻線に接続される。３相各相の電機子巻線に対応して、３セットの直列回路が設けられている。
【0016】
具体的には、Ｕ相の直列回路では、Ｕ相の高電位側のスイッチング素子ＳＰｕとＵ相の低電位側のスイッチング素子ＳＮｕとが直列接続され、２つのスイッチング素子ＳＰｕ、ＳＮｕの接続点がＵ相の電機子巻線Ｃｕに接続されている。Ｖ相の直列回路では、Ｖ相の高電位側のスイッチング素子ＳＰｖとＶ相の低電位側のスイッチング素子ＳＮｖとが直列接続され、２つのスイッチング素子ＳＰｖ、ＳＮｖの接続点がＶ相の電機子巻線Ｃｖに接続されている。Ｗ相の直列回路では、Ｗの高電位側のスイッチング素子ＳＰｗとＷ相の低電位側のスイッチング素子ＳＮｗとが直列接続され、２つのスイッチング素子ＳＰｗ、ＳＮｗの接続点がＷ相の電機子巻線Ｃｗに接続されている。
【0017】
インバータ５の各スイッチング素子は、逆並列接続されたダイオードの機能を有している。例えば、各スイッチング素子には、ダイオードが逆並列接続されたＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ダイオードが逆並列接続されたバイポーラトランジスタ、逆並列接続された寄生ダイオードを有するＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等が用いられる。各スイッチング素子のゲート端子は、ゲート駆動回路等を介して、制御装置３０に接続されている。よって、各スイッチング素子は、制御装置３０から出力されるスイッチング信号によりオン又はオフされる。
【0018】
電機子電流センサ８は、各相の電機子巻線Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗに流れる電流を検出する電流検出回路である。本実施の形態では、電機子電流センサ８は、各相のスイッチング素子の直列回路と電機子巻線とをつなぐ電線上に備えられている。各相の電機子電流センサ８の出力信号は、制御装置３０に入力される。電機子電流センサ８は、ホール素子、シャント抵抗等の電流センサとされている。なお、電機子電流センサ８は、各相のスイッチング素子の直列回路に直列接続されてもよい。
【0019】
１－４．コンバータ９
コンバータ９は、スイッチング素子を有し、直流電源２と界磁巻線４との間で電力変換を行う。本実施の形態では、コンバータ９は、直流電源２の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子ＳＰと直流電源２の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子ＳＮとが直列接続された直列回路を２組設けたＨブリッジ回路とされている。第１組の直列回路２８における高電位側のスイッチング素子ＳＰ１と低電位側のスイッチング素子ＳＮ１との接続点が、界磁巻線４の一端に接続され、第２組の直列回路２９における高電位側のスイッチング素子ＳＰ２と低電位側のスイッチング素子ＳＮ２との接続点が、界磁巻線４の他端に接続される。
コンバータ９は、スイッチング素子を有し、直流電源２と界磁巻線４との間で電力変換を行う。本実施の形態では、コンバータ９は、直流電源２の高電位側に接続される高電位側のスイッチング素子ＳＰと直流電源２の低電位側に接続される低電位側のスイッチング素子ＳＮとが直列接続された直列回路を２組設けたＨブリッジ回路とされている。第１組の直列回路２８における高電位側のスイッチング素子ＳＰ１と低電位側のスイッチング素子ＳＮ１との接続点が、界磁巻線４の一端に接続され、第２組の直列回路２９における高電位側のスイッチング素子ＳＰ２と低電位側のスイッチング素子ＳＮ２との接続点が、界磁巻線４の他端に接続される。
【0020】
コンバータ９のスイッチング素子には、ダイオードが逆並列接続されたＩＧＢＴ、ダイオードが逆並列接続されたバイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ等が用いられる。各スイッチング素子のゲート端子は、ゲート駆動回路等を介して、制御装置３０に接続されている。よって、各スイッチング素子は、制御装置３０から出力されるスイッチング信号によりオン又はオフされる。
【0021】
なお、第１組の直列回路２８の低電位側のスイッチング素子ＳＮ１をダイオードに置き換えたり、第２組の直列回路２９の高電位側のスイッチング素子ＳＰ２をダイオードに置き換えたりする等、コンバータ９を他の構成としてもよい。
【0022】
界磁電流センサ６は、界磁巻線４を流れる電流である界磁電流Ｉｆを検出する電流検出回路である。本実施の形態では、界磁電流センサ６は、第２組の直列回路２９の低電位側のスイッチング素子ＳＮ２の低電位側の電線上に設けられている。界磁電流センサ６は、界磁電流Ｉｆを検出可能な他の個所に設けられてもよい。界磁電流センサ６の出力信号は、制御装置３０に入力される。界磁電流センサ６は、ホール素子、シャント抵抗等の電流センサとされている。
【0023】
１－５．制御装置３０
制御装置３０は、インバータ５及びコンバータ９を介して、交流回転機１を制御する。制御装置３０は、図２に示すように、界磁電流検出部３１、電機子電流検出部３２、角度検出部３３、角度オフセット設定部３４、角度演算部３５、電機子電流制御部３６、電機子電圧印加部３７、界磁巻線電圧印加部３８等の機能部を備えている。制御装置３０の各機能は、制御装置３０が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御装置３０は、図３に示すように、処理回路として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０とデータのやり取りする記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入力する入力回路９２、演算処理装置９０から外部に信号を出力する出力回路９３、及び外部装置とデータ通信を行う通信回路９４等を備えている。
制御装置３０は、インバータ５及びコンバータ９を介して、交流回転機１を制御する。制御装置３０は、図２に示すように、界磁電流検出部３１、電機子電流検出部３２、角度検出部３３、角度オフセット設定部３４、角度演算部３５、電機子電流制御部３６、電機子電圧印加部３７、界磁巻線電圧印加部３８等の機能部を備えている。制御装置３０の各機能は、制御装置３０が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御装置３０は、図３に示すように、処理回路として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０とデータのやり取りする記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入力する入力回路９２、演算処理装置９０から外部に信号を出力する出力回路９３、及び外部装置とデータ通信を行う通信回路９４等を備えている。
【0024】
演算処理装置９０として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置９１として、演算処理装置９０からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（Random Access Memory）、及び演算処理装置９０からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（Read Only Memory）等が備えられている。入力回路９２は、回転センサ１５、電機子電流センサ８、界磁電流センサ６等の各種のセンサ及びスイッチが接続され、これらセンサ及びスイッチの出力信号を演算処理装置９０に入力するＡ／Ｄ変換器等を備えている。出力回路９３は、インバータ５及びコンバータ９のスイッチング素子をオンオフ駆動するゲート駆動回路等の電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置９０から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。通信回路９４は、外部装置と通信を行う。
【0025】
そして、制御装置３０が備える各制御部３１～３８等の各機能は、演算処理装置９０が、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１、入力回路９２、及び出力回路９３等の制御装置３０の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各制御部３１～３８等が用いる第１の電流設定値、第２の電流設定値、及び判定期間Ｔｊ等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。以下、制御装置３０の各機能について詳細に説明する。
【0026】
１－５－１．界磁電流検出部３１
界磁電流検出部３１は、界磁電流センサ６の出力信号に基づいて、界磁巻線４に流れる電流である界磁電流Ｉｆ＿ｄｅｔを検出する。
界磁電流検出部３１は、界磁電流センサ６の出力信号に基づいて、界磁巻線４に流れる電流である界磁電流Ｉｆ＿ｄｅｔを検出する。
【0027】
１－５－２．電機子電流検出部３２
電機子電流検出部３２は、電機子巻線に流れる電機子電流を検出する。本実施の形態では、電機子電流センサ８の出力信号に基づいて、３相の電機子巻線に流れる３相の電機子電流Ｉｕ＿ｄｅｔ、Ｉｖ＿ｄｅｔ、Ｉｗ＿ｄｅｔを検出する。なお、２相の電機子電流が検出され、残りの１相の電機子電流が、２相の電機子電流の検出値に基づいて算出されてもよい。
電機子電流検出部３２は、電機子巻線に流れる電機子電流を検出する。本実施の形態では、電機子電流センサ８の出力信号に基づいて、３相の電機子巻線に流れる３相の電機子電流Ｉｕ＿ｄｅｔ、Ｉｖ＿ｄｅｔ、Ｉｗ＿ｄｅｔを検出する。なお、２相の電機子電流が検出され、残りの１相の電機子電流が、２相の電機子電流の検出値に基づいて算出されてもよい。
【0028】
１－５－３．角度検出部３３
角度検出部３３は、回転センサ１５の出力情報に基づいて、交流回転機のロータの電気角での角度であるセンサ角度θｓを検出する。センサ角度θｓは、Ｕ相の電機子巻線Ｃｕを基準にした、電気角でのロータの磁極（Ｎ極）の位置（角度）である。また、角度検出部３３は、センサ角度θｓに基づいて、電気角でのロータの角速度ωを検出する。なお、電気角は、ロータの機械角に磁石の極対数を乗算した角度になる。しかし、センサ角度θｓには、オフセット的な誤差があり、後述するように角度オフセットθｏｆｓにより補正される。
角度検出部３３は、回転センサ１５の出力情報に基づいて、交流回転機のロータの電気角での角度であるセンサ角度θｓを検出する。センサ角度θｓは、Ｕ相の電機子巻線Ｃｕを基準にした、電気角でのロータの磁極（Ｎ極）の位置（角度）である。また、角度検出部３３は、センサ角度θｓに基づいて、電気角でのロータの角速度ωを検出する。なお、電気角は、ロータの機械角に磁石の極対数を乗算した角度になる。しかし、センサ角度θｓには、オフセット的な誤差があり、後述するように角度オフセットθｏｆｓにより補正される。
【0029】
１－５－４．角度オフセット設定部３４
角度オフセット設定部３４は、角度オフセットθｏｆｓを設定する。詳細については後述する。
角度オフセット設定部３４は、角度オフセットθｏｆｓを設定する。詳細については後述する。
【0030】
１－５－５．角度演算部３５
角度演算部３５は、角度オフセットθｏｆｓによりセンサ角度θｓを補正して、制御用の角度θｃｎｔを演算する。本実施の形態では、次式に示すように、角度演算部３５は、センサ角度θｓに角度オフセットθｏｆｓを加算して制御用の角度θｃｎｔを演算する。
角度演算部３５は、角度オフセットθｏｆｓによりセンサ角度θｓを補正して、制御用の角度θｃｎｔを演算する。本実施の形態では、次式に示すように、角度演算部３５は、センサ角度θｓに角度オフセットθｏｆｓを加算して制御用の角度θｃｎｔを演算する。
【数1】
【0031】
１－５－６．電機子電流制御部３６
電機子電流制御部３６は、制御用の角度θｃｎｔを用い、電機子電流の検出値が電機子電流指令値に追従するように電機子電圧指令値を演算する。
電機子電流制御部３６は、制御用の角度θｃｎｔを用い、電機子電流の検出値が電機子電流指令値に追従するように電機子電圧指令値を演算する。
【0032】
電機子電流制御部３６は、公知の各種の方法を用いて、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏ及びｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを算出する。例えば、電機子電流制御部３６は、公知のベクトル制御が用い、トルク指令値及び角速度ω等に基づいて、ｄ軸及びｑ軸の電流指令値Ｉｄｏ、Ｉｑｏを算出する。トルク指令値は、制御装置３０の内部で演算されてもよいし、外部の制御装置から伝達されてもよい。
【0033】
ｄ軸は、正の界磁電流Ｉｆを流したときに生じる磁束の方向（磁石のＮ極の方向）に定められ、ｑ軸は、ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向に定められる。本実施の形態では、制御用の角度θｃｎｔが磁石のＮ極の方向を表すため、ｄ軸は、制御用の角度θｃｎｔの方向に設定され、ｑ軸は、ｄ軸に対して回転方向に電気角で位相がπ／２進んだ方向に設定される。
【0034】
電機子電流制御部３６は、３相の電機子電流の検出値Ｉｕ＿ｄｅｔ、Ｉｖ＿ｄｅｔ、Ｉｗ＿ｄｅｔを、制御用の角度θｃｎｔ（制御用の磁極位置θｃｎｔ）に基づいて、公知の３相２相変換及び回転座標変換を行って、ｄ軸の電流Ｉｄ＿ｄｅｔ及びｑ軸の電流Ｉｑ＿ｄｅｔに変換する。
【0035】
電機子電流制御部３６は、それぞれ、ｄ軸及びｑ軸の電流の検出値Ｉｄ＿ｄｅｔ、Ｉｑ＿ｄｅｔがｄ軸及びｑ軸の電流指令値Ｉｄｏ、Ｉｑｏに追従するように、公知のフィードバック制御によりｄ軸及びｑ軸の電機子電圧指令値Ｖｄｏ、Ｖｑｏを演算する。
【0036】
そして、電機子電流制御部３６は、ｄ軸及びｑ軸の電機子電圧指令値Ｖｄｏ、Ｖｑｏを、制御用の角度θｃｎｔ（制御用の磁極位置θｃｎｔ）に基づいて、公知の固定座標変換及び２相３相変換を行って、３相の電機子電圧指令値Ｖｕｏ、Ｖｖｏ、Ｖｗｏを演算する。３相の電機子電圧指令値Ｖｕｏ、Ｖｖｏ、Ｖｗｏに対して空間ベクトル変調、２相変調等の公知の変調が加えられてもよい。
【0037】
なお、電機子電流制御部３６は、制御用の角度θｃｎｔを用い、３相の電機子電流指令値Ｉｕｏ、Ｉｖｏ、Ｉｗｏを演算し、それぞれ、３相の電機子電流の検出値Ｉｕ＿ｄｅｔ、Ｉｖ＿ｄｅｔ、Ｉｗ＿ｄｅｔが３相の電機子電流指令値Ｉｕｏ、Ｉｖｏ、Ｉｗｏに追従するように、フィードバック制御により３相の電機子電圧指令値Ｖｕｏ、Ｖｖｏ、Ｖｗｏを演算してもよい。
【0038】
１－５－７．電機子電圧印加部３７
電機子電圧印加部３７は、電機子電圧指令値に基づいて電機子巻線に電圧を印加する。電機子電圧印加部３７は、３相の電機子電圧指令値Ｖｕｏ、Ｖｖｏ、Ｖｗｏに基づいて、インバータが有する複数のスイッチング素子をオンオフして、３相の電機子巻線Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗに電圧を印加する。電機子電圧印加部３７は、公知のキャリア比較ＰＷＭ又は空間ベクトルＰＷＭを用いる。
電機子電圧印加部３７は、電機子電圧指令値に基づいて電機子巻線に電圧を印加する。電機子電圧印加部３７は、３相の電機子電圧指令値Ｖｕｏ、Ｖｖｏ、Ｖｗｏに基づいて、インバータが有する複数のスイッチング素子をオンオフして、３相の電機子巻線Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗに電圧を印加する。電機子電圧印加部３７は、公知のキャリア比較ＰＷＭ又は空間ベクトルＰＷＭを用いる。
【0039】
キャリア比較ＰＷＭが用いられる場合は、電機子電圧印加部３７は、キャリア波と３相の電機子電圧指令値Ｖｕｏ、Ｖｖｏ、Ｖｗｏのそれぞれとを比較し、比較結果に基づいて、複数のスイッチング素子をオンオフするスイッチング信号を生成する。
【0040】
空間ベクトルＰＷＭが用いられる場合は、電機子電圧印加部３７は、３相の電機子電圧指令値Ｖｕｏ、Ｖｖｏ、Ｖｗｏから電圧指令ベクトルを生成し、電圧指令ベクトルに基づいて、ＰＷＭ周期における７つの基本電圧ベクトルの出力時間配分を決定し、７つの基本電圧ベクトルの出力時間配分に基づいて、ＰＷＭ周期において各スイッチング素子をオンオフするスイッチング信号を生成する。
【0041】
１－５－８．界磁巻線電圧印加部３８
界磁巻線電圧印加部３８は、界磁巻線４に電圧を印加する。界磁巻線電圧印加部３８は、コンバータ９が有するスイッチング素子をオンオフして、界磁巻線４に電圧を印加する。本実施の形態では、電機子電圧印加部３７は、トルク指令値及び角速度ω等に基づいて界磁電流指令値Ｉｆｏを設定し、界磁電流の検出値Ｉｆ＿ｄｅｔが界磁電流指令値Ｉｆｏに追従するように、界磁電圧指令値Ｖｆｏを演算し、界磁電圧指令値Ｖｆｏに基づいて、ＰＷＭ制御によりコンバータ９の複数のスイッチング素子をオンオフ制御する。
界磁巻線電圧印加部３８は、界磁巻線４に電圧を印加する。界磁巻線電圧印加部３８は、コンバータ９が有するスイッチング素子をオンオフして、界磁巻線４に電圧を印加する。本実施の形態では、電機子電圧印加部３７は、トルク指令値及び角速度ω等に基づいて界磁電流指令値Ｉｆｏを設定し、界磁電流の検出値Ｉｆ＿ｄｅｔが界磁電流指令値Ｉｆｏに追従するように、界磁電圧指令値Ｖｆｏを演算し、界磁電圧指令値Ｖｆｏに基づいて、ＰＷＭ制御によりコンバータ９の複数のスイッチング素子をオンオフ制御する。
【0042】
本実施の形態では、角度オフセット設定部３４により第１の電流設定値及び第２の電流設定値が設定される場合は、界磁巻線電圧印加部３８は、界磁電圧指令値Ｖｆｏを０に設定するなどして、界磁巻線７に印加される界磁電圧Ｖｆを０に設定する。
【0043】
１－５－９．角度オフセット設定部３４の詳細構成
＜電圧方程式を用いた式導出＞
以下で、角度オフセットθｏｆｓの設定原理について詳細に説明する。交流回転機の電圧方程式は、式（２）で与えられる。なお、式（２）は、角度オフセットが無い真のｄｑ軸についての式である。
＜電圧方程式を用いた式導出＞
以下で、角度オフセットθｏｆｓの設定原理について詳細に説明する。交流回転機の電圧方程式は、式（２）で与えられる。なお、式（２）は、角度オフセットが無い真のｄｑ軸についての式である。
【数2】
【0044】
ここで、ωは、電気角での角速度であり、Ｒａは、電機子巻線の抵抗値であり、ｓは、ラプラス演算子であり、Ｌｄは、ｄ軸の電機子巻線の自己インダクタンスであり、Ｌｑは、ｑ軸の電機子巻線の自己インダクタンスであり、Ｌｍｄは、電機子巻線と界磁巻線の間の相互インダクタンスであり、Ｒｆは、界磁巻線の抵抗値であり、Ｌｆは、界磁巻線のインダクタンスであり、φｆ０は、永久磁石による鎖交磁束である。Ｖｄは、電機子巻線に印加されるｄ軸の電機子電圧であり、Ｖｑは、電機子巻線に印加されるｑ軸の電機子電圧であり、Ｖｆは、界磁巻線に印加される界磁電圧である。Ｉｄは、電機子巻線に流れるｄ軸の電流であり、Ｉｑは、電機子巻線に流れるｑ軸の電流であり、Ｉｆは、界磁巻線に流れる界磁電流である。
【0045】
角速度ωが低い場合は、誘起電圧成分に係る角速度ωの項を無視できるので、式（２）は式（３）のように簡素化できる。
【数3】
【0046】
真のｄｑ軸における真のｄ軸及びｑ軸の電流指令値Ｉｄｏｔ、Ｉｑｏｔに対するｄ軸及びｑ軸の電流Ｉｄ、Ｉｑの応答は、式（４）で与えられる。
【数4】
【0047】
ここで、ωｃは、ｄ軸及びｑ軸の電流指令値Ｉｄｏ、Ｉｑｏからｄ軸及びｑ軸の電流の検出値Ｉｄ＿ｄｅｔ、Ｉｑ＿ｄｅｔまでの電流制御系の伝達関数のカットオフ周波数（応答周波数ともいう）であり、時定数Ｔｃの逆数である（ωｃ＝１／Ｔｃ）。
【0048】
界磁電圧Ｖｆを０に設定し、式（４）を式（３）に代入し、界磁電流Ｉｆについて整理すると、式（５）が得られる。例えば、界磁電圧Ｖｆを０に設定するために、コンバータ９の高電位側のスイッチング素子ＳＰ１及びＳＰ２がオフにされ、低電位側のスイッチング素子ＳＮ１及びＳＮ２がオフされる。なお、多くの場合において、界磁電流の電流制御系のカットオフ周波数は、電機子電流の電流制御系のカットオフ周波数ωｃよりも低いため、コンバータ９のスイッチング素子のオンオフ状態を長期間保持することは必須では無い。
【数5】
【0049】
式（５）に示すように、電機子巻線と界磁巻線の間の相互インダクタンスＬｍｄにより、ｄ軸の電流の変化により、界磁電流Ｉｆが変化する。
【0050】
＜第１の電流設定値Ｉｄ１の設定による界磁電流の変化量ΔＩｆ１＞
真の角度オフセットがδであるが、角度オフセット設定部３４により設定される角度オフセットθｏｆｓが０であり、角度補正が行われない場合には、図４に示すように、真のｄｑ軸と制御用のｄｑ軸がδだけずれる。制御用のｄｑ軸におけるｄ軸及びｑ軸の電流指令値Ｉｄｏ、Ｉｑｏと、真のｄｑ軸における真のｄ軸及びｑ軸の電流指令値Ｉｄｏｔ、Ｉｑｏｔとの関係は、式（６）の第１式及び第２式のようになる。このとき、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを、第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１に設定し、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、第１のｑ軸の電流設定値Ｉｑ１としての０に設定すると、真のｄｑ軸における真のｄ軸の電流指令値Ｉｄｏｔは、式（６）の第４式になる。
真の角度オフセットがδであるが、角度オフセット設定部３４により設定される角度オフセットθｏｆｓが０であり、角度補正が行われない場合には、図４に示すように、真のｄｑ軸と制御用のｄｑ軸がδだけずれる。制御用のｄｑ軸におけるｄ軸及びｑ軸の電流指令値Ｉｄｏ、Ｉｑｏと、真のｄｑ軸における真のｄ軸及びｑ軸の電流指令値Ｉｄｏｔ、Ｉｑｏｔとの関係は、式（６）の第１式及び第２式のようになる。このとき、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを、第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１に設定し、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、第１のｑ軸の電流設定値Ｉｑ１としての０に設定すると、真のｄｑ軸における真のｄ軸の電流指令値Ｉｄｏｔは、式（６）の第４式になる。
【数6】
【0051】
式（６）の第４式の真のｄ軸の電流指令値Ｉｄｏｔを式（５）に代入すると、式（７）が得られる。したがって、角度補正が行われない場合には、界磁電流Ｉｆは、式（７）のように、真の角度オフセットδ、及び第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１を用いて表すことができる。
【数7】
【0052】
ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを０からＩｄ１にステップ変化させたときの界磁電流Ｉｆの時間応答は、式（８）で与えられる。
【数8】
【0053】
よって、第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１にステップ変化させてから判定期間Ｔｊの経過後の第１の界磁電流の変化量ΔＩｆ１は、式（９）で与えられる。
【数9】
【0054】
式（９）に示すように、第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１を設定しても、真の角度オフセットδの影響により、角度オフセットが無い場合の第１の界磁電流の変化量ΔＩｆ１に対して、実際の第１の界磁電流の変化量ΔＩｆ１がｃｏｓδ倍に変化する。
【0055】
図５に、真の角度オフセットδがπ／６であり、角度オフセットθｏｆｓが０に設定され、制御用の角度θｃｎｔにセンサ角度θｓが設定され、Ｉｄ１が－１５０［Ａ］であり、ωｃが１００［ｒａｄ／ｓ］である場合の、各ｄ軸電流、各ｑ軸電流、及び界磁電流の変化を示したものである。第１の設定タイミングである時間ｔ＝０で、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏが、０から－１５０［Ａ］（Ｉｄ１）にステップ変化されている。ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏは、ｄ軸のステップ変化にかかわらず０［Ａ］に設定されている。ｄ軸の電流の検出値Ｉｄ＿ｄｅｔは、ステップ変化後、電機子電流制御系のカットオフ周波数ωｃの応答性で、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏに追従している。なお、ここでは、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを、０からステップ変化させているが、０では無い初期の第１のｄ軸電流値Ｉｄ１０から第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１にステップ変化させてもよい。この場合は、式（９）の右辺第１式の第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１の代わりに、式（９）の右辺第２式に示すように、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを初期の第１のｄ軸電流値Ｉｄ１０から第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１にステップ変化させた場合のステップ変化量ΔＩｄ１（以下、第１のｄ軸電流のステップ変化量ΔＩｄ１と称す）（ΔＩｄ１＝Ｉｄ１－Ｉｄ１０）が用いられる。
【0056】
一方、真のｄ軸の電流Ｉｄｔは、ｄ軸の電流の検出値Ｉｄ＿ｄｅｔにｃｏｓδを乗算した値になっており、真のｑ軸の電流Ｉｑｔは、ｄ軸の電流の検出値Ｉｄ＿ｄｅｔに－ｓｉｎδを乗算した値になっている。
【0057】
界磁電流Ｉｆは、ステップ変化後、約０．０２［ｓ］経過するまでは単調増加するが、それ以降は減少に転じる。これは、式（８）及び式（９）の第２項の影響が大きくなってくるためである。第２項に係る界磁巻線のインダクタンスＬｆは、界磁電流Ｉｆの大きさによって変化するため、第２項の影響が大きくなる前の界磁電流の変化量ΔＩｆを検出することが望ましい。よって、界磁電流の変化量ΔＩｆを演算する判定期間Ｔｊが、電機子電流制御系のカットオフ周波数ωｃの逆数である時定数Ｔｃ（Ｔｃ＝１／ωｃ）よりも短い期間に設定されるとよい。
【0058】
＜第２の電流設定値Ｉｑ２の設定による界磁電流の変化量ΔＩｆ２＞
次に、第１のｄ軸及びｑ軸の電流設定値Ｉｄ１、０とは、位相が電気角でπ／２異なる第２のｄ軸及びｑ軸の電流設定値０、Ｉｑ２を設定する。式（６）の第２式において、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを、第２のｄ軸の電流設定値Ｉｄ２としての０に設定し、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２に設定すると、真のｄｑ軸における真のｄ軸の電流指令値Ｉｄｏｔは、式（１０）の第２式になる。
次に、第１のｄ軸及びｑ軸の電流設定値Ｉｄ１、０とは、位相が電気角でπ／２異なる第２のｄ軸及びｑ軸の電流設定値０、Ｉｑ２を設定する。式（６）の第２式において、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを、第２のｄ軸の電流設定値Ｉｄ２としての０に設定し、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２に設定すると、真のｄｑ軸における真のｄ軸の電流指令値Ｉｄｏｔは、式（１０）の第２式になる。
【数10】
【0059】
式（１０）の第２式の真のｄ軸の電流指令値Ｉｄｏｔを式（５）に代入すると、式（１１）が得られる。
【数11】
【0060】
ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを０からＩｑ２にステップ変化させたときの界磁電流Ｉｆの時間応答は、式（１２）で与えられる。
【数12】
【0061】
よって、第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２にステップ変化させてから判定期間Ｔｊの経過後の第２の界磁電流の変化量ΔＩｆ２は、式（１３）で与えられる。
【数13】
【0062】
式（１３）に示すように、第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２を設定しても、真の角度オフセットδの影響により、角度オフセットがπ／２である場合の第２の界磁電流の変化量ΔＩｆ２に対して、実際の第２の界磁電流の変化量ΔＩｆ２がｓｉｎδ倍に変化する。
【0063】
図６に、真の角度オフセットδがπ／６であり、角度オフセットθｏｆｓが０に設定され、制御用の角度θｃｎｔにセンサ角度θｓが設定され、Ｉｑ２が１５０［Ａ］であり、ωｃが１００［ｒａｄ／ｓ］である場合の、各ｄ軸電流、各ｑ軸電流、及び界磁電流の変化を示したものである。第２の設定タイミングである時間ｔ＝０で、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏが、０から１５０［Ａ］（Ｉｑ２）にステップ変化されている。ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏは、ｑ軸のステップ変化にかかわらず０［Ａ］に設定されている。ｑ軸の電流の検出値Ｉｑ＿ｄｅｔは、ステップ変化後、電機子電流制御系のカットオフ周波数ωｃの応答性で、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏに追従している。なお、ここでは、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、０からステップ変化させているが、０では無い初期の第２のｑ軸電流値Ｉｑ２０から第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２にステップ変化させてもよい。この場合は、式（１３）の右辺第１式の第１のｄ軸の電流設定値Ｉｑ２の代わりに、式（１３）の右辺第２式に示すように、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを初期の第２のｑ軸電流値Ｉｑ２０から第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２にステップ変化させた場合のステップ変化量ΔＩｑ２（以下、第２のｑ軸電流のステップ変化量ΔＩｑ２と称す）（ΔＩｑ２＝Ｉｑ２０－Ｉｑ０）が用いられる。
【0064】
一方、真のｑ軸の電流Ｉｑｔは、ｑ軸の電流の検出値Ｉｑ＿ｄｅｔにｃｏｓδを乗算した値になっており、真のｄ軸の電流Ｉｄｔは、ｑ軸の電流の検出値Ｉｑ＿ｄｅｔにｓｉｎδを乗算した値になっている。
【0065】
界磁電流Ｉｆは、ステップ変化後、約０．０２［ｓ］経過するまでは単調減少するが、それ以降は増加に転じる。図５の場合と同様に、これは、式（１２）及び式（１３）の第２項の影響が大きくなってくるためである。
【0066】
＜真の角度オフセットδの演算＞
式（１４）に示すように、式（１３）の第２の界磁電流の変化量ΔＩｆ２を、式（９）の第１の界磁電流の変化量ΔＩｆ１で除算し、逆正接を演算することにより、真の角度オフセットδを演算することができ、真の角度オフセットδが、角度オフセット更新量Δθｏｆｓに設定されればよい。ここで、上述したように、ΔＩｄ１は、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを、初期の第１のｄ軸電流値Ｉｄ１０から第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１にステップ変化させた場合の、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏのステップ変化量ΔＩｄ１（第１のｄ軸電流のステップ変化量ΔＩｄ１）であり（ΔＩｄ１＝Ｉｄ１－Ｉｄ１０）、ΔＩｑ２は、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、初期の第２のｑ軸電流値Ｉｑ２０から第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２にステップ変化させた場合の、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏのステップ変化量ΔＩｑ２（第２のｑ軸電流のステップ変化量ΔＩｑ２）である（ΔＩｑ２＝Ｉｑ２－Ｉｑ２０）。
式（１４）に示すように、式（１３）の第２の界磁電流の変化量ΔＩｆ２を、式（９）の第１の界磁電流の変化量ΔＩｆ１で除算し、逆正接を演算することにより、真の角度オフセットδを演算することができ、真の角度オフセットδが、角度オフセット更新量Δθｏｆｓに設定されればよい。ここで、上述したように、ΔＩｄ１は、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを、初期の第１のｄ軸電流値Ｉｄ１０から第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１にステップ変化させた場合の、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏのステップ変化量ΔＩｄ１（第１のｄ軸電流のステップ変化量ΔＩｄ１）であり（ΔＩｄ１＝Ｉｄ１－Ｉｄ１０）、ΔＩｑ２は、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、初期の第２のｑ軸電流値Ｉｑ２０から第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２にステップ変化させた場合の、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏのステップ変化量ΔＩｑ２（第２のｑ軸電流のステップ変化量ΔＩｑ２）である（ΔＩｑ２＝Ｉｑ２－Ｉｑ２０）。
【数14】
【0067】
以上のように、式（５）に示したように、電機子巻線と界磁巻線の間の相互インダクタンスＬｍｄにより、ｄ軸電流の変化により、界磁電流Ｉｆが変化する。そして、式（９）、及び式（１４）の第１式に示したように、第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１を設定した場合に、ｄ軸に対する第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１の位相が０であるので、真の角度オフセットδの余弦値の影響により、角度オフセットが無い場合のｄ軸電流及び第１の界磁電流の変化量ΔＩｆ１に対して、ｄ軸電流及び第１の界磁電流の変化量ΔＩｆ１がｃｏｓδ倍に変化する。一方、式（１３）、及び式（１４）の第１式に示したように、第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２を設定した場合に、ｄ軸に対する第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２の位相がπ／２であるので、真の角度オフセットδの正弦値の影響により、角度オフセットがπ／２である場合のｄ軸電流及び第２の界磁電流の変化量ΔＩｆ２に対して、ｄ軸電流及び第２の界磁電流の変化量ΔＩｆ２がｓｉｎδ倍に変化する。よって、これらの情報により、ｃｏｓδ及びｓｉｎδの情報を特定し、逆正接を演算することにより、真の角度オフセットδを算出でき、角度オフセットθｏｆｓを設定することができる。
【0068】
なお、第１の電流設定値及び第２の電流設定値が、以上で説明したように設定されなくても、互いに位相が異なるように設定されれば、ｃｏｓδ及びｓｉｎδの情報を特定することができ、真の角度オフセットδを算出できる。
【0069】
例えば、式（１５）に示すように、第１の電流設定値（第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１、第１のｑ軸の電流設定値Ｉｑ１）を、第１の電流ベクトルの大きさＩ１と、制御用のｄ軸に対する第１の電流ベクトルの位相γとにより表す。また、第２の電流設定値（第２のｄ軸の電流設定値Ｉｄ２、第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２）を、第２の電流ベクトルの大きさＩ２と、制御用のｄ軸に対する第１の電流ベクトルの位相γと、第１の電流ベクトル（第１の電流設定値）に対する第２の電流ベクトル（第２の電流設定値）の位相αとにより表す。そして、ここでは詳しい式導出は省略するが、式（１６）により、真の角度オフセットδを演算することができ、真の角度オフセットδが、角度オフセット更新量Δθｏｆｓに設定されればよい。ここで、ΔＩ１は、電流指令値の電流ベクトルの大きさを、初期の第１の電流ベクトルの大きさＩ１０から第１の電流ベクトルの大きさＩ１にステップ変化させた場合の、電流ベクトルの大きさのステップ変化量ΔＩ１（第１の電流ベクトルの大きさのステップ変化量ΔＩ１と称す）であり、ΔＩ２は、電流指令値の電流ベクトルの大きさを、初期の第２の電流ベクトルの大きさＩ２０から第２の電流ベクトルの大きさＩ２にステップ変化させた場合の、電流ベクトルの大きさのステップ変化量ΔＩ２（第２の電流ベクトルの大きさのステップ変化量ΔＩ２と称す）である。
【数15】
【数16】
【0070】
また、真の角度オフセットδの精度を向上するために、第１の電流設定値及び第２の電流設定値以外の、第３、第４の電流設定値が設定されてもよい。
【0071】
＜角度オフセット設定部３４の構成＞
そこで、角度オフセット設定部３４は、第１の設定タイミングで、電機子電流指令値を第１の電流設定値に設定し、第１の電流設定値に設定してから判定期間Ｔｊの経過後の界磁電流の検出値の変化量である第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１を検出する。角度オフセット設定部３４は、第１の設定タイミングとは異なる第２の設定タイミングで、電機子電流指令値を、第１の電流設定値と位相が異なる第２の電流設定値に設定し、第２の電流設定値に設定してから判定期間Ｔｊの経過後の界磁電流の検出値の変化量である第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２を検出する。そして、角度オフセット設定部３４は、第１の電流設定値又は第１の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１、第２の電流設定値又は第２の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、及び第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２に基づいて、角度オフセットθｏｆｓを設定する。
そこで、角度オフセット設定部３４は、第１の設定タイミングで、電機子電流指令値を第１の電流設定値に設定し、第１の電流設定値に設定してから判定期間Ｔｊの経過後の界磁電流の検出値の変化量である第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１を検出する。角度オフセット設定部３４は、第１の設定タイミングとは異なる第２の設定タイミングで、電機子電流指令値を、第１の電流設定値と位相が異なる第２の電流設定値に設定し、第２の電流設定値に設定してから判定期間Ｔｊの経過後の界磁電流の検出値の変化量である第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２を検出する。そして、角度オフセット設定部３４は、第１の電流設定値又は第１の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１、第２の電流設定値又は第２の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、及び第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２に基づいて、角度オフセットθｏｆｓを設定する。
【0072】
この構成によれば、電機子巻線と界磁巻線の間の相互インダクタンスＬｍｄにより、ｄ軸電流の変化により、界磁電流Ｉｆが変化することを利用し、互いに位相の異なる第１の電流設定値及び第２の電流設定値をそれぞれ電機子電流指令値に設定したときの第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１及び第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２を検出する。この時、真の角度オフセットの余弦値及び正弦値、及び第１の電流設定値の位相に応じて、第１の電流設定値に対応する真のｄ軸電流が変動し、第１の界磁電流変化量が変動する。また、真の角度オフセットの余弦値及び正弦値、及び第２の電流設定値の位相に応じて、第２の電流設定値に対応する真のｄ軸電流が変動し、第２の界磁電流変化量が変動する。そのため、互いに位相の異なる、第１の電流設定値又は第１の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１、第２の電流設定値又は第２の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、及び第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２により、真の角度オフセットδの余弦値及び正弦値の情報を特定し、角度オフセットθｏｆｓを設定することができる。
【0073】
本実施の形態では、角度オフセット設定部３４は、第１の電流設定値として固定値を用い、第２の電流設定値として固定値を用いる。この構成によれば、電機子電流指令値をステップ変化させた後の、第１及び第２の界磁電流変化量ΔＩｆ１、ΔＩｆ２を検出することができ、角度オフセットθｏｆｓの設定精度を高めることができる。
【0074】
また、第１の電流設定値の位相及び第２の電流設定値の位相は、電気角でπ／２異なる。この構成によれば、真の角度オフセットの余弦値及び正弦値の情報を得やすくなり、角度オフセットθｏｆｓの設定精度を高めることができる。
【0075】
なお、式（１５）、式（１６）を用いて説明したように、第１の電流設定値と第２の電流設定値との位相差αは、０及びπを除く任意の位相差に設定されてもよく、真の角度オフセットδを算出することができる。
【0076】
本実施の形態では、角度オフセット設定部３４は、現在の角度オフセットθｏｆｓが設定された状態で、第１の設定タイミングで、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを、初期の第１のｄ軸電流値Ｉｄ１０から第１の電流設定値としての固定値の第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１にステップ的に変化させ、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを０のまま変化させない。角度オフセット設定部３４は、第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１にステップ的に変化させてから判定期間Ｔｊの経過後の界磁電流の検出値の変化量である第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１を検出する。
【0077】
また、角度オフセット設定部３４は、現在の角度オフセットθｏｆｓが設定された状態で、第２の設定タイミングで、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、初期の第２のｑ軸電流値Ｉｑ２０から第２の電流設定値としての固定値の第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２にステップ的に変化させ、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを０のまま変化させない。角度オフセット設定部３４は、第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ１にステップ的に変化させてから判定期間Ｔｊの経過後の界磁電流の検出値の変化量である第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２を検出する。
【0078】
そして、角度オフセット設定部３４は、初期の第１のｄ軸電流値Ｉｄ１０から第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１へのｄ軸の電流指令値Ｉｄｏのステップ変化量ΔＩｄ１（第１のｄ軸電流のステップ変化量ΔＩｄ１）、初期の第２のｑ軸電流値Ｉｑ２０から第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２へのｑ軸の電流指令値Ｉｑｏのステップ変化量ΔＩｑ２（第２のｑ軸電流のステップ変化量ΔＩｑ２）、第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１、第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２に基づいて、式（１４）の第２式を用い、角度オフセット更新量Δθｏｆｓを演算する。
【0079】
そして、式（１７）に示すように、角度オフセット設定部３４は、現在の角度オフセットθｏｆｓに角度オフセット更新量Δθｏｆｓを加算して、角度オフセットθｏｆｓを更新する。
【数17】
【0080】
式（９）、式（１３）、式（１４）の第１式に示したように、第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１を設定した場合に、真の角度オフセットδの影響により、角度オフセットが無い場合の第１の界磁電流の変化量ΔＩｆ１に対して、第１の界磁電流の変化量ΔＩｆ１がｃｏｓδ倍に変化し、第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２を設定した場合に、真の角度オフセットδの影響により、角度オフセットがπ／２である場合の第２の界磁電流の変化量ΔＩｆ２に対して、第２の界磁電流の変化量ΔＩｆ２がｓｉｎδ倍に変化する。よって、これらの情報により、ｃｏｓδ及びｓｉｎδの情報を特定でき、逆正接を演算することにより、真の角度オフセットδを算出でき、角度オフセットθｏｆｓを精度よく設定することができる。
【0081】
ここで、初期の第１のｄ軸電流値Ｉｄ１０及び初期の第２のｑ軸電流値Ｉｑ２０が０に設定されるとよい。０に設定することで、角度オフセットθｏｆｓの設定時の電流消費量、トルクの発生量を少なくすることができる。なお、各初期の電流値Ｉｄ１０、Ｉｑ２０は０以外の値に設定されてもよい。
【0082】
或いは、角度オフセット設定部３４は、第１のｄ軸電流のステップ変化量ΔＩｄ１の代わりに、第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１に変化させてから判定期間の経過後のｄ軸の電流検出値の変化量ΔＩｄ＿ｄｅｔ１を用い、第２のｑ軸電流のステップ変化量ΔＩｑ２の代わりに、第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２に変化させてから判定期間の経過後のｑ軸の電流検出値の変化量ΔＩｑ＿ｄｅｔ２を用い、式（１８）を用い、角度オフセットθｏｆｓを演算してもよい。
【数18】
【0083】
ｄ軸の電流検出値の変化量ΔＩｄ＿ｄｅｔは、式（７）のωｃ／（ｓ＋ωｃ）×ΔＩｄ１に相当し、ｑ軸の電流検出値の変化量ΔＩｑ＿ｄｅｔは、式（１１）のωｃ／（ｓ＋ωｃ）×ΔＩｑ２に相当するため、式（１４）と同様に、式（１６）の導出結果が得られる。
【0084】
角度オフセット設定部３４は、判定期間Ｔｊを、電機子電流指令値から電機子電流の検出値までの伝達関数のカットオフ周波数ωｃの逆数である時定数Ｔｃよりも短い期間に設定する。
【0085】
図５及び図６を用いて説明したように、ステップ変化後の経過時間が時定数Ｔｃよりも長くなると、界磁巻線のインダクタンスＬｆの影響が大きくなり、界磁巻線のインダクタンスＬｆは、界磁電流Ｉｆにより変動する。よって、判定期間Ｔｊを時定数Ｔｃよりも短い期間に設定することにより、界磁巻線のインダクタンスＬｆの影響が大きくなる前の界磁電流の変化量ΔＩｆを検出することができ、角度オフセットθｏｆｓの設定精度を高めることができる。
【0086】
角度オフセット設定部３４は、交流回転機が回転停止状態である場合に、電機子電流指令値を第１の電流設定値及び第２の電流設定値に設定し、角度オフセットθｏｆｓを設定する。
【0087】
この構成によれば、式（３）を用いて説明したように、交流回転機の角速度ωが低い場合に、誘起電圧成分に係る角速度ωの項を無視できるので、角度オフセットθｏｆｓの設定精度を向上できる。なお、交流回転機が回転停止状態でなくてもよく、角速度ωが判定角速度よりも低い場合に、角度オフセットθｏｆｓの設定が行われてもよい。
【0088】
角度オフセット設定部３４は、界磁電圧Ｖｆ（本例では、界磁電圧指令値Ｖｆｏ）を０に設定している状態で、電機子電流指令値を第１の電流設定値及び第２の電流設定値に設定し、角度オフセットθｏｆｓを設定する。
【0089】
この構成よれば、界磁電圧Ｖｆによる界磁電流Ｉｆの変化が無いので、角度オフセットθｏｆｓの設定精度を向上できる。
【0090】
角度オフセット設定部３４は、電機子電圧指令値の変調率が１未満である場合に、電機子電流指令値を第１の電流設定値及び第２の電流設定値に設定し、角度オフセットθｏｆｓを設定する。
【0091】
電機子電圧指令値の変調率が１以上になり、直流電圧Ｖｄｃに対して電機子電圧指令値の電圧飽和が生じると、真の角度オフセットδに応じて、電流制御系のカットオフ周波数ωｃ及び時定数Ｔｃが変動する。そのため、電機子電圧指令値の変調率が１未満である場合に、角度オフセットθｏｆｓを設定することにより、設定精度を向上できる。
【0092】
上記の実施の形態では、角度オフセット設定部３４は、第１の電流設定値として、Ｉｄｏ＝Ｉｄ１、Ｉｑｏ＝０に設定し、第２の電流設定値として、Ｉｄｏ＝０、Ｉｑｏ＝Ｉｑ２に設定していた。しかし、第１の電流設定値の位相と第２の電流設定値の位相とが異なれば、第１の電流設定値及び第２の電流設定値は他の設定値に設定されてもよい。この場合でも、ｃｏｓδ及びｓｉｎδの情報が得られ、逆正接を演算することにより、真の角度オフセットδを算出でき、角度オフセットθｏｆｓを設定することができる。
【0093】
具体的には、式（１５）及び式（１６）を用いて説明したように、角度オフセット設定部３４は、現在の角度オフセットθｏｆｓが設定された状態で、第１の設定タイミングで、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを、初期の第１のｄ軸電流値Ｉｄ１０から固定値の第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１にステップ的に変化させると共に、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、初期の第１のｑ軸電流値Ｉｑ１０から固定値の第１のｑ軸の電流設定値Ｉｑ１にステップ的に変化させる。角度オフセット設定部３４は、第１のｄ軸及びｑ軸の電流設定値Ｉｄ１、Ｉｑ１にステップ的に変化させてから判定期間Ｔｊの経過後の界磁電流の検出値の変化量である第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１を検出する。
【0094】
また、角度オフセット設定部３４は、現在の角度オフセットθｏｆｓが設定された状態で、第２の設定タイミングで、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを、初期の第２のｄ軸電流値Ｉｄ２０から固定値の第２のｄ軸の電流設定値Ｉｄ２にステップ的に変化させると共に、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、初期の第２のｑ軸電流値Ｉｑ２０から固定値の第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２にステップ的に変化させる。角度オフセット設定部３４は、第２のｄ軸及びｑ軸の電流設定値Ｉｄ２、Ｉｑ２にステップ的に変化させてから判定期間Ｔｊの経過後の界磁電流の検出値の変化量である第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２を検出する。
【0095】
そして、角度オフセット設定部３４は、第１の電流設定値の設定による電流ベクトルの大きさのステップ変化量ΔＩ１、第２の電流設定値の設定による電流ベクトルの大きさのステップ変化量ΔＩ２、第１の電流設定値の電流ベクトルに対する第２の電流設定値の電流ベクトルの位相α、及び第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１、第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２に基づいて、式（１６）を用い、角度オフセット更新量Δθｏｆｓを演算する。
【0096】
そして、式（１７）に示すように、角度オフセット設定部３４は、現在の角度オフセットθｏｆｓに角度オフセット更新量Δθｏｆｓを加算して、角度オフセットθｏｆｓを更新する。
【0097】
ここで、初期の第１のｄ軸電流値Ｉｄ１０、初期の第１のｑ軸電流値Ｉｑ１０、初期の第２のｄ軸電流値Ｉｄ２０、及び初期の第２のｑ軸電流値Ｉｑ２０が、０に設定されるとよい。０に設定することで、角度オフセットθｏｆｓの設定時の電流消費量、トルクの発生量を少なくするとともに、第１の初期の電流設定値と第２の初期の電流設定値において電機子巻線と界磁巻線の間の相互インダクタンスを等しくすることで角度オフセットの精度を向上することができる。なお、各初期の電流値Ｉｄ１０、Ｉｑ１０、Ｉｄ２０、Ｉｑ２０は、０以外の値に設定されてもよい。
【0098】
式（１６）の代わりに、式（１９）を用い、角度オフセット設定部３４は、第１の電流設定値に変化させてから判定期間Ｔｊの経過後のｄ軸の電流検出値の変化量ΔＩｄ＿ｄｅｔ１及びｑ軸の電流検出値の変化量ΔＩｑ＿ｄｅｔ１による電流ベクトルの大きさの変化量ΔＩ１＿ｄｅｔ、第２の電流設定値に変化させてから判定期間Ｔｊの経過後のｄ軸の電流検出値の変化量ΔＩｄ＿ｄｅｔ２及びｑ軸の電流検出値の変化量ΔＩｑ＿ｄｅｔ２による電流ベクトルの大きさの変化量ΔＩ２＿ｄｅｔ、第１の電流設定値の電流ベクトルに対する第２の電流設定値の電流ベクトルの位相α、及び第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１、第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２に基づいて、角度オフセット更新量Δθｏｆｓを演算してもよい。
【数19】
【0099】
角度オフセット設定部３４は、電機子電流指令値を第１の電流設定値及び第２の電流設定値に設定していた。しかし、角度オフセット設定部３４は、位相が互いに異なる３つ以上の電流設定値を設定し、各電流設定値による界磁電流変化量を検出し、各電流設定値、各界磁電流変化量に基づいて、角度オフセットθｏｆｓを設定してもよい。例えば、角度オフセット設定部３４は、第１の電流設定値及び第２の電流設定値の設定だけでなく、追加的に、第１及び第２の設定タイミングと異なる第３の設定タイミングで、第１及び第２の電流設定値の位相と位相が異なる第３の電流設定値を設定し、第３の界磁電流変化量を検出し、第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１及び第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２だけでなく、追加的に第３の界磁電流変化量にも基づいて、角度オフセットθｏｆｓを設定してもよい。
【0100】
＜車両用発電電動機装置＞
本実施の形態に係る交流回転機１の用途は、特に限定されるものではないが、例えば、交流回転機１が、車両用発電電動機装置を構成する場合を説明する。車両用発電電動機装置は、交流回転機の制御装置３０と、駆動力が車両の車輪に伝達される発電電動機である交流回転機１とを備えている。
本実施の形態に係る交流回転機１の用途は、特に限定されるものではないが、例えば、交流回転機１が、車両用発電電動機装置を構成する場合を説明する。車両用発電電動機装置は、交流回転機の制御装置３０と、駆動力が車両の車輪に伝達される発電電動機である交流回転機１とを備えている。
【0101】
例えば、図７に示すように、車両は、内燃機関１０２を備えており、交流回転機１は、プーリ及びベルト機構１０５を介して、内燃機関１０２のクランク軸に連結されている。交流回転機１の回転軸は、内燃機関１０２及び変速装置１０４を介して車輪１０３に連結される。交流回転機１は、電動機として機能し、内燃機関１０２の補機として、車輪１０３の駆動力源となると共に、発電機として機能し、内燃機関１０２の回転を利用して発電を行う。交流回転機１は、内燃機関１０２と変速装置１０４との間に設けられてもよいし、変速装置１０４内に設けられてもよい。また、内燃機関１０２が設けられなくてもよい。
【0102】
また、アイドルリングストップ車においては、交流回転機１の駆動トルクによって内燃機関１００の再始動を行う。本実施の形態で説明したように角度オフセットθｏｆｓを精度よく設定することで、駆動時に必要な駆動力を確保できなくなることを抑制し、発電時に所望の発電量を確保できなくなることを抑制できる。
【0103】
２．実施の形態２
実施の形態２に係る制御装置３０について図面を参照して説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る交流回転機１、及び制御装置３０等の基本的な構成は実施の形態１と同様である。しかし、実施の形態２では、角度オフセット設定部３４における第１の電流設定値及び第２の電流設定値の設定方法が実施の形態１と異なる。
実施の形態２に係る制御装置３０について図面を参照して説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る交流回転機１、及び制御装置３０等の基本的な構成は実施の形態１と同様である。しかし、実施の形態２では、角度オフセット設定部３４における第１の電流設定値及び第２の電流設定値の設定方法が実施の形態１と異なる。
【0104】
本実施の形態では、角度オフセット設定部は、第１の電流設定値として固定の傾きで変化する値を用い、第２の電流設定値として固定の傾きで変化する値を用いる。すなわち、電機子電流指令値にランプ入力を与える。
【0105】
第１の電流設定値として、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを、第１のｄ軸の電流傾きＲＩｄ１で変化する値に設定し、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、０に設定すると、真のｄｑ軸における真のｄ軸の電流指令値Ｉｄｏｔは、式（２０）の第２式になる。
【数20】
【0106】
第２の電流設定値として、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを、０に設定し、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、第２のｑ軸の電流傾きＲＩｑ２で変化する値に設定すると、真のｄｑ軸における真のｄ軸の電流指令値Ｉｄｏｔは、式（２１）の第２式になる。
【数21】
【0107】
式（２０）の第２式、及び式（２１）の第２式を用いて、実施の形態１と同様の式導出を行うと、式（２２）を得る。
【数22】
【0108】
図８に、真の角度オフセットδがπ／６であり、角度オフセットθｏｆｓが０に設定され、制御用の角度θｃｎｔにセンサ角度θｓが設定され、ＲＩｄ１が－３０００［Ａ／ｓ］であり、ωｃが１００［ｒａｄ／ｓ］である場合の、各ｄ軸電流、各ｑ軸電流、及び界磁電流の変化を示したものである。第１の設定タイミングである時間ｔ＝０で、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏが、０から、第１のｄ軸の電流傾きＲＩｄ１でランプ変化されている。ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏは、ｄ軸のランプ変化にかかわらず０［Ａ］に設定されている。ステップ変化する図５に対して電流制御系の時定数Ｔｃを大きくしたような波形になり、界磁電流Ｉｆが単調増加する期間が長くなっている。なお、ここでは、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを、０からランプ変化させているが、０では無い初期の第１のｄ軸電流値Ｉｄ１０から、第１のｄ軸の電流傾きＲＩｄ１でランプ変化させても同様に考えられる。
【0109】
図９に、真の角度オフセットδがπ／６であり、角度オフセットθｏｆｓが０に設定され、制御用の角度θｃｎｔにセンサ角度θｓが設定され、ＲＩｑ２が３０００［Ａ／ｓ］であり、ωｃが１００［ｒａｄ／ｓ］である場合の、各ｄ軸電流、各ｑ軸電流、及び界磁電流の変化を示したものである。第２の設定タイミングである時間ｔ＝０で、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏが、０から、第２のｑ軸の電流傾きＲＩｑ２でランプ変化されている。ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏは、ｄ軸のランプ変化にかかわらず０［Ａ］に設定されている。ステップ変化する図６に対して電流制御系の時定数Ｔｃを大きくしたような波形になり、界磁電流Ｉｆが単調減少する期間が長くなっている。なお、ここでは、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、０からランプ変化させているが、０では無い初期の第２のｑ軸電流値Ｉｑ２０から、第２のｑ軸の電流傾きＲＩｑ２でランプ変化させても同様に考えられる。
【0110】
本実施の形態では、角度オフセット設定部３４は、第１の電流設定値として固定の傾きで変化する値を用い、第２の電流設定値として固定の傾きで変化する値を用いる。この構成によれば、電機子電流指令値をランプ変化させた後、緩やかに変化する第１及び第２の界磁電流変化量ΔＩｆ１、ΔＩｆ２を検出することができ、角度オフセットθｏｆｓの設定精度を高めることができる。
【0111】
第１の電流設定値の位相及び第２の電流設定値の位相は、電気角でπ／２異なる。この構成によれば、真の角度オフセットの余弦値及び正弦値の情報を精度よく得やすくなり、角度オフセットθｏｆｓの設定精度を高めることができる。
【0112】
本実施の形態では、角度オフセット設定部３４は、現在の角度オフセットθｏｆｓが設定された状態で、第１の設定タイミングで、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを、初期の第１のｄ軸電流値Ｉｄ１０から、第１の電流設定値としての固定の第１のｄ軸の電流傾きＲＩｄ１で変化する値に変化させ、ｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを０のまま変化させない。角度オフセット設定部３４は、第１のｄ軸の電流傾きＲＩｄ１で変化させ始めてから判定期間Ｔｊの経過後の界磁電流の検出値の変化量である第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１を検出する。
【0113】
また、角度オフセット設定部３４は、現在の角度オフセットθｏｆｓが設定された状態で、第２の設定タイミングで、ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値Ｉｑ２０から、第２の電流設定値としての固定の第２のｑ軸の電流傾きＲＩｑ２で変化する値に変化させ、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏを０のまま変化させない。角度オフセット設定部３４は、第２のｑ軸の電流傾きＲＩｑ２で変化させ始めてから判定期間Ｔｊの経過後の界磁電流の検出値の変化量である第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２を検出する。
【0114】
そして、角度オフセット設定部３４は、第１のｄ軸の電流傾きＲＩｄ１、第２のｑ軸の電流傾きＲＩｑ２、第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１、第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２に基づいて、式（２２）を用い、角度オフセット更新量Δθｏｆｓを演算する。
【0115】
そして、式（１７）に示すように、角度オフセット設定部３４は、現在の角度オフセットθｏｆｓに角度オフセット更新量Δθｏｆｓを加算して、角度オフセットθｏｆｓを更新する。
【0116】
実施の形態１と同様に、第１のｄ軸の電流傾きＲＩｄ１で変化させた場合に、真の角度オフセットδの影響により、角度オフセットが無い場合の第１の界磁電流の変化量ΔＩｆ１に対して、第１の界磁電流の変化量ΔＩｆ１がｃｏｓδ倍に変化し、第２のｑ軸の電流傾きＲＩｑ２で変化させた場合に、真の角度オフセットδの影響により、角度オフセットがπ／２である場合の第２の界磁電流の変化量ΔＩｆ２に対して、第２の界磁電流の変化量ΔＩｆ２がｓｉｎδ倍に変化する。よって、これらの情報により、ｃｏｓδ及びｓｉｎδの情報を特定し、逆正接を演算することにより、真の角度オフセットδを算出でき、角度オフセットθｏｆｓを精度よく設定することができる。
【0117】
ここで、初期の第１のｄ軸電流値Ｉｄ１０及び初期の第２のｑ軸電流値Ｉｑ２０が０に設定されるとよい。０に設定することで、角度オフセットθｏｆｓの設定時の電流消費量、トルクの発生量を少なくするとともに、第１の初期の電流設定値と第２の初期の電流設定値において電機子巻線と界磁巻線の間の相互インダクタンスを等しくすることで角度オフセットの精度を向上することができる。なお、各初期の電流値Ｉｄ１０、Ｉｑ２０は０以外の値に設定されてもよい。
【0118】
或いは、角度オフセット設定部３４は、第１のｄ軸の電流傾きＲＩｄ１の代わりに、第１のｄ軸の電流傾きＲＩｄ１で変化させ始めてから判定期間Ｔｊの経過後のｄ軸の電流検出値の変化量ΔＩｄ＿ｄｅｔ１を用い、第２のｑ軸の電流傾きＲＩｑ２の代わりに、第２のｑ軸の電流傾きＲＩｑ２で変化させ始めてから判定期間の経過後のｑ軸の電流検出値の変化量ΔＩｑ＿ｄｅｔ２を用い、式（２３）を用い、角度オフセットθｏｆｓを演算してもよい。
【数23】
【0119】
角度オフセット設定部３４は、判定期間Ｔｊを、電機子電流指令値から電機子電流の検出値までの伝達関数のカットオフ周波数ωｃの逆数である時定数Ｔｃよりも長い期間に設定してもよい。ランプ変化させているので、界磁電流Ｉｆが単調変化する期間を、時定数Ｔｃよりも長くすることができ、判定期間Ｔｊを時定数Ｔｃよりも長い期間に設定できる。
【0120】
実施の形態１と同様に、角度オフセット設定部３４は、交流回転機が回転停止状態である場合に、電機子電流指令値を第１の電流設定値及び第２の電流設定値に設定し、角度オフセットθｏｆｓを設定する。なお、交流回転機が回転停止状態でなくてもよく、角速度ωが判定角速度よりも低い場合に、角度オフセットθｏｆｓの設定が行われてもよい。
【0121】
実施の形態１と同様に、角度オフセット設定部３４は、界磁電圧Ｖｆ（本例では、界磁電圧指令値Ｖｆｏ）を０に設定している状態で、電機子電流指令値を第１の電流設定値及び第２の電流設定値に設定し、角度オフセットθｏｆｓを設定する。
【0122】
角度オフセット設定部３４は、電機子電圧指令値の変調率が１未満である場合に、電機子電流指令値を第１の電流設定値及び第２の電流設定値に設定し、角度オフセットθｏｆｓを設定する。
【0123】
上記の実施の形態では、角度オフセット設定部３４は、第１の電流設定値として、Ｉｄｏ＝ＲＩｄ１×ｔ、Ｉｑｏ＝０に設定し、第２の電流設定値として、Ｉｄｏ＝０、Ｉｑｏ＝ＲＩｑ２×ｔに設定していた。しかし、第１の電流設定値の位相と第２の電流設定値の位相とが異なれば、第１の電流設定値及び第２の電流設定値は他の位相の設定値に設定されてもよい。この場合でも、ｃｏｓδ及びｓｉｎδの情報が得られ、逆正接を演算することにより、真の角度オフセットδを算出でき、角度オフセットθｏｆｓを設定することができる。
【0124】
例えば、式（２４）に示すように、第１の電流設定値として、固定の第１の電流傾きＲＩ１で変化する第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１及び第１のｑ軸の電流設定値Ｉｑ１が設定され、第２の電流設定値として、固定の第２の電流傾きＲＩ２で変化する第２のｄ軸の電流設定値Ｉｄ２及び第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２が設定される。制御用のｄ軸に対する第１の電流設定値の電流ベクトルの位相γと、第１の電流ベクトル（第１の電流設定値）に対する第２の電流ベクトル（第２の電流設定値）の位相αとが用いられる。そして、ここでは詳しい式導出は省略するが、式（２５）により、真の角度オフセットδを演算することができ、真の角度オフセットδが、角度オフセット更新量Δθｏｆｓに設定されればよい。ここで、Ｉ１０は、第１の電流傾きＲＩ１によるランプ変化の開始時点の初期の第１の電流ベクトルの大きさであり、Ｉ２０は、第２の電流傾きＲＩ２によるランプ変化の開始時点の初期の第２の電流ベクトルの大きさである。
【数24】
【数25】
【0125】
式（２４）に示したように、角度オフセット設定部３４は、現在の角度オフセットθｏｆｓが設定された状態で、第１の設定タイミングで、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏ及びｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、電流ベクトルの大きさが初期の第１の電流ベクトルの大きさＩ１０から固定の第１の電流傾きＲＩ１で変化する第１のｄ軸の電流設定値Ｉｄ１及び第１のｑ軸の電流設定値Ｉｑ１に設定する。角度オフセット設定部３４は、第１の電流傾きＲＩ１で変化させ始めてから判定期間Ｔｊの経過後の界磁電流の検出値の変化量である第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１を検出する。
【0126】
また、角度オフセット設定部３４は、現在の角度オフセットθｏｆｓが設定された状態で、第２の設定タイミングで、ｄ軸の電流指令値Ｉｄｏ及びｑ軸の電流指令値Ｉｑｏを、電流ベクトルの大きさが初期の第２の電流ベクトルの大きさＩ２０から固定の第２の電流傾きＲＩ２で変化する第２のｄ軸の電流設定値Ｉｄ２及び第２のｑ軸の電流設定値Ｉｑ２に設定する。角度オフセット設定部３４は、第２の電流傾きＲＩ２で変化させ始めてから判定期間Ｔｊの経過後の界磁電流の検出値の変化量である第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２を検出する。
【0127】
そして、角度オフセット設定部３４は、第１の電流傾きＲＩ１、第２の電流傾きＲＩ２、第１の電流設定値の電流ベクトルに対する第２の電流設定値の電流ベクトルの位相α、及び第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１、第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２に基づいて、式（２５）を用い、角度オフセット更新量Δθｏｆｓを演算する。
【0128】
そして、式（１７）に示すように、角度オフセット設定部３４は、現在の角度オフセットθｏｆｓに角度オフセット更新量Δθｏｆｓを加算して、角度オフセットθｏｆｓを更新する。
【0129】
ここで、初期の第１の電流ベクトルの大きさＩ１０及び初期の第２の電流ベクトルの大きさＩ２０が０に設定されるとよい。０に設定することで、角度オフセットθｏｆｓの設定時の電流消費量、トルクの発生量を少なくするとともに、第１の初期の電流設定値と第２の初期の電流設定値において電機子巻線と界磁巻線の間の相互インダクタンスを等しくすることで角度オフセットの精度を向上することができる。なお、各初期の電流ベクトルの大きさＩ１０、Ｉ２０は０以外の値に設定されてもよい。
【0130】
式（２５）の代わりに、式（１９）を用い、角度オフセット設定部３４は、第１の電流傾きＲＩ１で変化させ始めてから判定期間Ｔｊの経過後のｄ軸の電流検出値の変化量ΔＩｄ＿ｄｅｔ１及びｑ軸の電流検出値の変化量ΔＩｑ＿ｄｅｔ１による電流ベクトルの大きさの変化量ΔＩ１＿ｄｅｔ、第２の電流傾きＲＩ２で変化させ始めてから判定期間Ｔｊの経過後のｄ軸の電流検出値の変化量ΔＩｄ＿ｄｅｔ２及びｑ軸の電流検出値の変化量ΔＩｑ＿ｄｅｔ２による電流ベクトルの大きさの変化量ΔＩ２＿ｄｅｔ、第１の電流設定値の電流ベクトルに対する第２の電流設定値の電流ベクトルの位相α、及び第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１、第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２に基づいて、角度オフセット更新量Δθｏｆｓを演算してもよい。
【0131】
角度オフセット設定部３４は、電機子電流指令値を第１の電流設定値及び第２の電流設定値に設定していた。しかし、角度オフセット設定部３４は、位相が互いに異なる３つ以上の電流設定値を設定し、各電流設定値による界磁電流変化量を検出し、各電流設定値、各界磁電流変化量に基づいて、角度オフセットθｏｆｓを設定してもよい。例えば、角度オフセット設定部３４は、第１の電流設定値及び第２の電流設定値の設定だけでなく、追加的に、第１及び第２の設定タイミングと異なる第３の設定タイミングで、第１及び第２の電流設定値の位相と位相が異なる第３の電流設定値を設定し、第３の界磁電流変化量を検出し、第１の界磁電流変化量ΔＩｆ１及び第２の界磁電流変化量ΔＩｆ２だけでなく、追加的に第３の界磁電流変化量にも基づいて、角度オフセットθｏｆｓを設定してもよい。
【0132】
＜転用例＞
（１）上記の各実施の形態では、交流回転機は、車両用の発電電動機である場合を例に説明した。しかし、交流回転電機は、車両以外の各種の装置の駆動力源に用いられてもよい。
（１）上記の各実施の形態では、交流回転機は、車両用の発電電動機である場合を例に説明した。しかし、交流回転電機は、車両以外の各種の装置の駆動力源に用いられてもよい。
【0133】
（２）上記の各実施の形態では、３相の電機子巻線が設けられる場合を例として説明した。しかし、電機子巻線の相数は、複数相であれば、２相、４相等の任意の数に設定されてもよい。
【0134】
（３）上記の各実施の形態では、１組の３相の電機子巻線及びインバータが設けられる場合を例として説明した。しかし、２組以上の複数相の電機子巻線及びインバータが設けられてもよい。
【0135】
＜本願の諸態様のまとめ＞
以下、本願の諸態様を付記としてまとめて記載する。
以下、本願の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【0136】
（付記１）
界磁巻線及び電機子巻線を有する交流回転機を制御する交流回転機の制御であって、
前記界磁巻線に流れる界磁電流を検出する界磁電流検出部と、
前記電機子巻線に流れる電機子電流を検出する電機子電流検出部と、
回転センサの出力情報に基づいて、前記交流回転機のロータの電気角での角度であるセンサ角度を検出する角度検出部と、
角度オフセットを設定する角度オフセット設定部と、
前記角度オフセットにより前記センサ角度を補正して、制御用の角度を演算する角度演算部と、
前記制御用の角度を用い、前記電機子電流の検出値が電機子電流指令値に追従するように電機子電圧指令値を演算する電機子電流制御部と、
前記電機子電圧指令値に基づいて前記電機子巻線に電圧を印加する電機子電圧印加部と、
を備え、
前記角度オフセット設定部は、第１の設定タイミングで、前記電機子電流指令値を第１の電流設定値に設定し、前記第１の電流設定値に設定してから判定期間の経過後の前記界磁電流の検出値の変化量である第１の界磁電流変化量を検出し、前記第１の設定タイミングとは異なる第２の設定タイミングで、前記電機子電流指令値を、前記第１の電流設定値と位相が異なる第２の電流設定値に設定し、前記第２の電流設定値に設定してから前記判定期間の経過後の前記界磁電流の検出値の変化量である第２の界磁電流変化量を検出し、前記第１の電流設定値又は前記第１の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、前記第１の界磁電流変化量、前記第２の電流設定値又は前記第２の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、及び前記第２の界磁電流変化量に基づいて、前記角度オフセットを設定する交流回転機の制御装置。
界磁巻線及び電機子巻線を有する交流回転機を制御する交流回転機の制御であって、
前記界磁巻線に流れる界磁電流を検出する界磁電流検出部と、
前記電機子巻線に流れる電機子電流を検出する電機子電流検出部と、
回転センサの出力情報に基づいて、前記交流回転機のロータの電気角での角度であるセンサ角度を検出する角度検出部と、
角度オフセットを設定する角度オフセット設定部と、
前記角度オフセットにより前記センサ角度を補正して、制御用の角度を演算する角度演算部と、
前記制御用の角度を用い、前記電機子電流の検出値が電機子電流指令値に追従するように電機子電圧指令値を演算する電機子電流制御部と、
前記電機子電圧指令値に基づいて前記電機子巻線に電圧を印加する電機子電圧印加部と、
を備え、
前記角度オフセット設定部は、第１の設定タイミングで、前記電機子電流指令値を第１の電流設定値に設定し、前記第１の電流設定値に設定してから判定期間の経過後の前記界磁電流の検出値の変化量である第１の界磁電流変化量を検出し、前記第１の設定タイミングとは異なる第２の設定タイミングで、前記電機子電流指令値を、前記第１の電流設定値と位相が異なる第２の電流設定値に設定し、前記第２の電流設定値に設定してから前記判定期間の経過後の前記界磁電流の検出値の変化量である第２の界磁電流変化量を検出し、前記第１の電流設定値又は前記第１の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、前記第１の界磁電流変化量、前記第２の電流設定値又は前記第２の電流設定値の設定後の電機子電流の検出値、及び前記第２の界磁電流変化量に基づいて、前記角度オフセットを設定する交流回転機の制御装置。
【0137】
（付記２）
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として固定値を用い、前記第２の電流設定値として固定値を用いる付記１に記載の交流回転機の制御装置。
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として固定値を用い、前記第２の電流設定値として固定値を用いる付記１に記載の交流回転機の制御装置。
【0138】
（付記３）
前記第１の電流設定値の位相及び前記第２の電流設定値の位相は、電気角でπ／２異なる付記２に記載の交流回転機の制御装置。
前記第１の電流設定値の位相及び前記第２の電流設定値の位相は、電気角でπ／２異なる付記２に記載の交流回転機の制御装置。
【0139】
（付記４）
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定値の第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定値の第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記初期の第１のｄ軸電流値から前記第１のｄ軸の電流設定値へのステップ変化量をΔＩｄ１とし、前記初期の第２のｑ軸電流値から前記第２のｑ軸の電流設定値へのステップ変化量をΔＩｑ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ΔＩｄ１×ΔＩｆ２／ΔＩｑ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定値の第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定値の第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記初期の第１のｄ軸電流値から前記第１のｄ軸の電流設定値へのステップ変化量をΔＩｄ１とし、前記初期の第２のｑ軸電流値から前記第２のｑ軸の電流設定値へのステップ変化量をΔＩｑ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ΔＩｄ１×ΔＩｆ２／ΔＩｑ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
【0140】
（付記５）
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定値の第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定値の第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記第１のｄ軸の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量をΔＩｄ＿ｄｅｔ１とし、前記第２のｑ軸の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｑ軸の電流検出値の変化量をΔＩｑ＿ｄｅｔ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ΔＩｄ＿ｄｅｔ１×ΔＩｆ２／ΔＩｑ＿ｄｅｔ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定値の第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定値の第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記第１のｄ軸の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量をΔＩｄ＿ｄｅｔ１とし、前記第２のｑ軸の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｑ軸の電流検出値の変化量をΔＩｑ＿ｄｅｔ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ΔＩｄ＿ｄｅｔ１×ΔＩｆ２／ΔＩｑ＿ｄｅｔ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
【0141】
（付記６）
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として固定の第１のｄ軸の電流設定値及び固定の第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として固定の第２のｄ軸の電流設定値及び固定の第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第１のｑ軸電流値から、前記第１のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第２のｄ軸電流値から、前記第２のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、
前記第１の電流設定値の設定による電流ベクトルの大きさのステップ変化量をΔＩ１とし、前記第２の電流設定値の設定による電流ベクトルの大きさのステップ変化量をΔＩ２とし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ΔＩ１×ΔＩｆ２／ΔＩ２／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として固定の第１のｄ軸の電流設定値及び固定の第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として固定の第２のｄ軸の電流設定値及び固定の第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第１のｑ軸電流値から、前記第１のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第２のｄ軸電流値から、前記第２のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、
前記第１の電流設定値の設定による電流ベクトルの大きさのステップ変化量をΔＩ１とし、前記第２の電流設定値の設定による電流ベクトルの大きさのステップ変化量をΔＩ２とし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ΔＩ１×ΔＩｆ２／ΔＩ２／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
【0142】
（付記７）
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として固定の第１のｄ軸の電流設定値及び固定の第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として固定の第２のｄ軸の電流設定値及び固定の第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第１のｑ軸電流値から、前記第１のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第２のｄ軸電流値から、前記第２のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、
前記第１の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ１＿ｄｅｔとし、前記第２の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ２＿ｄｅｔとし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ΔＩ１＿ｄｅｔ×ΔＩｆ２／ΔＩ２＿ｄｅｔ／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として固定の第１のｄ軸の電流設定値及び固定の第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として固定の第２のｄ軸の電流設定値及び固定の第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第１のｑ軸電流値から、前記第１のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第２のｄ軸電流値から、前記第２のｄ軸の電流設定値にステップ的に変化させると共に、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２のｑ軸の電流設定値にステップ的に変化させ、
前記第１の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ１＿ｄｅｔとし、前記第２の電流設定値に変化させてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ２＿ｄｅｔとし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ΔＩ１＿ｄｅｔ×ΔＩｆ２／ΔＩ２＿ｄｅｔ／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
【0143】
（付記８）
前記角度オフセット設定部は、前記判定期間を、前記電機子電流指令値から前記電機子電流の検出値までの伝達関数のカットオフ周波数の逆数である時定数よりも短い期間に設定する付記１から７のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
前記角度オフセット設定部は、前記判定期間を、前記電機子電流指令値から前記電機子電流の検出値までの伝達関数のカットオフ周波数の逆数である時定数よりも短い期間に設定する付記１から７のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
【0144】
（付記９）
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として固定の傾きで変化する値を用い、前記第２の電流設定値として固定の傾きで変化する値を用いる付記１に記載の交流回転機の制御装置。
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として固定の傾きで変化する値を用い、前記第２の電流設定値として固定の傾きで変化する値を用いる付記１に記載の交流回転機の制御装置。
【0145】
（付記１０）
前記第１の電流設定値の位相及び前記第２の電流設定値の位相は、電気角でπ／２異なる付記９に記載の交流回転機の制御装置。
前記第１の電流設定値の位相及び前記第２の電流設定値の位相は、電気角でπ／２異なる付記９に記載の交流回転機の制御装置。
【0146】
（付記１１）
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定の第１のｄ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定の第２のｑ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記第１のｄ軸の電流傾きをＲＩｄ１とし、前記第２のｑ軸の電流傾きをＲＩｑ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ＲＩｄ１×ΔＩｆ２／ＲＩｑ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定の第１のｄ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定の第２のｑ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記第１のｄ軸の電流傾きをＲＩｄ１とし、前記第２のｑ軸の電流傾きをＲＩｑ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ＲＩｄ１×ΔＩｆ２／ＲＩｑ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
【0147】
（付記１２）
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定の第１のｄ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定の第２のｑ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記第１のｄ軸の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量をΔＩｄ＿ｄｅｔ１とし、前記第２のｑ軸の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｑ軸の電流検出値の変化量をΔＩｑ＿ｄｅｔ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ΔＩｄ＿ｄｅｔ１×ΔＩｆ２／ΔＩｑ＿ｄｅｔ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値を、初期の第１のｄ軸電流値から、前記第１の電流設定値としての固定の第１のｄ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｑ軸の電流指令値を０のまま変化させず、前記第２の設定タイミングで、前記ｑ軸の電流指令値を、初期の第２のｑ軸電流値から、前記第２の電流設定値としての固定の第２のｑ軸の電流傾きで変化する値に変化させ、前記ｄ軸の電流指令値を０のまま変化させず、
前記第１のｄ軸の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量をΔＩｄ＿ｄｅｔ１とし、前記第２のｑ軸の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｑ軸の電流検出値の変化量をΔＩｑ＿ｄｅｔ２とし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１（ΔＩｄ＿ｄｅｔ１×ΔＩｆ２／ΔＩｑ＿ｄｅｔ２／ΔＩｆ１）
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、前記制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
【0148】
（付記１３）
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として第１のｄ軸の電流設定値及び第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として第２のｄ軸の電流設定値及び第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第１の電流ベクトルの大きさから固定の第１の電流傾きで変化する前記第１のｄ軸の電流設定値及び前記第１のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第２の電流ベクトルの大きさから固定の第２の電流傾きで変化する前記第２のｄ軸の電流設定値及び前記第２のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第１の電流傾きをＲＩ１とし、前記第２の電流傾きをＲＩ２とし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ＲＩ１×ΔＩｆ２／ＲＩ２／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として第１のｄ軸の電流設定値及び第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として第２のｄ軸の電流設定値及び第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第１の電流ベクトルの大きさから固定の第１の電流傾きで変化する前記第１のｄ軸の電流設定値及び前記第１のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第２の電流ベクトルの大きさから固定の第２の電流傾きで変化する前記第２のｄ軸の電流設定値及び前記第２のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第１の電流傾きをＲＩ１とし、前記第２の電流傾きをＲＩ２とし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ＲＩ１×ΔＩｆ２／ＲＩ２／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
【0149】
（付記１４）
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として第１のｄ軸の電流設定値及び第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として第２のｄ軸の電流設定値及び第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第１の電流ベクトルの大きさから固定の第１の電流傾きで変化する前記第１のｄ軸の電流設定値及び前記第１のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第２の電流ベクトルの大きさから固定の第２の電流傾きで変化する前記第２のｄ軸の電流設定値及び前記第２のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第１の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ１＿ｄｅｔとし、前記第２の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ２＿ｄｅｔとし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ΔＩ１＿ｄｅｔ×ΔＩｆ２／ΔＩ２＿ｄｅｔ／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
正の前記界磁電流を流したときに生じる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸に対して電気角で位相がπ／２異なる方向をｑ軸とし、
前記電機子電流制御部は、前記制御用の角度に基づいて前記ｄ軸及び前記ｑ軸を設定し、前記電機子電流指令値として、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を設定し、
前記角度オフセット設定部は、前記第１の電流設定値として第１のｄ軸の電流設定値及び第１のｑ軸の電流設定値を設定し、前記第２の電流設定値として第２のｄ軸の電流設定値及び第２のｑ軸の電流設定値を設定し、
前記第１の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第１の電流ベクトルの大きさから固定の第１の電流傾きで変化する前記第１のｄ軸の電流設定値及び前記第１のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第２の設定タイミングで、前記ｄ軸の電流指令値及び前記ｑ軸の電流指令値を、電流ベクトルの大きさが初期の第２の電流ベクトルの大きさから固定の第２の電流傾きで変化する前記第２のｄ軸の電流設定値及び前記第２のｑ軸の電流設定値に設定し、
前記第１の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ１＿ｄｅｔとし、前記第２の電流傾きで変化させ始めてから前記判定期間の経過後の前記ｄ軸の電流検出値の変化量及び前記ｑ軸の電流検出値の変化量による電流ベクトルの大きさの変化量をΔＩ２＿ｄｅｔとし、前記第１の電流設定値の電流ベクトルに対する前記第２の電流設定値の電流ベクトルの位相をαとし、前記第１の界磁電流変化量をΔＩｆ１とし、前記第２の界磁電流変化量をΔＩｆ２とし、角度オフセット更新量をΔθｏｆｓとし、
Δθｏｆｓ＝ｔａｎ－１｛（ΔＩ１＿ｄｅｔ×ΔＩｆ２／ΔＩ２＿ｄｅｔ／ΔＩｆ１）／ｓｉｎα－ｃｏｓα｝
の算出式により前記角度オフセット更新量を算出し、現在の前記角度オフセットの設定値に前記角度オフセット更新量を加算して、前記角度オフセットを更新し、
前記センサ角度に前記角度オフセットを加算して、制御用の角度を演算する付記１に記載の交流回転機の制御装置。
【0150】
（付記１５）
前記角度オフセット設定部は、前記電機子電圧指令値の変調率が１未満である場合に、前記電機子電流指令値を前記第１の電流設定値及び前記第２の電流設定値に設定し、前記角度オフセットを設定する付記１から１４のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
前記角度オフセット設定部は、前記電機子電圧指令値の変調率が１未満である場合に、前記電機子電流指令値を前記第１の電流設定値及び前記第２の電流設定値に設定し、前記角度オフセットを設定する付記１から１４のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
【0151】
（付記１６）
前記角度オフセット設定部は、前記交流回転機が回転停止状態である場合に、前記電機子電流指令値を前記第１の電流設定値及び前記第２の電流設定値に設定し、前記角度オフセットを設定する付記１から１５のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
前記角度オフセット設定部は、前記交流回転機が回転停止状態である場合に、前記電機子電流指令値を前記第１の電流設定値及び前記第２の電流設定値に設定し、前記角度オフセットを設定する付記１から１５のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
【0152】
（付記１７）
前記初期の第１のｄ軸電流値及び前記初期の第２のｑ軸電流値は、０に設定される付記４、５、１１、及び１２のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
前記初期の第１のｄ軸電流値及び前記初期の第２のｑ軸電流値は、０に設定される付記４、５、１１、及び１２のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置。
【0153】
（付記１８）
前記初期の第１のｄ軸電流値及び前記初期の第１のｑ軸電流値、及び前記初期の第２のｄ軸電流値及び前記初期の第２のｑ軸電流値は、０に設定される付記６又は７に記載の交流回転機の制御装置。
前記初期の第１のｄ軸電流値及び前記初期の第１のｑ軸電流値、及び前記初期の第２のｄ軸電流値及び前記初期の第２のｑ軸電流値は、０に設定される付記６又は７に記載の交流回転機の制御装置。
【0154】
（付記１９）
前記初期の第１の電流ベクトルの大きさ及び前記初期の第２の電流ベクトルの大きさは、０に設定される付記１３又は１４に記載の交流回転機の制御装置。
前記初期の第１の電流ベクトルの大きさ及び前記初期の第２の電流ベクトルの大きさは、０に設定される付記１３又は１４に記載の交流回転機の制御装置。
【0155】
（付記２０）
付記１から１９のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置と、
駆動力が車両の車輪に伝達される発電電動機である前記交流回転機と、を備えた車両用発電電動機装置。
付記１から１９のいずれか一項に記載の交流回転機の制御装置と、
駆動力が車両の車輪に伝達される発電電動機である前記交流回転機と、を備えた車両用発電電動機装置。
【0156】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【0157】
１ 交流回転機、４ 界磁巻線、１２ 電機子巻線、１５ 回転センサ、３０ 交流回転機の制御装置、３１ 界磁電流検出部、３２ 電機子電流検出部、３３ 角度検出部、３４ 角度オフセット設定部、３５ 角度演算部、３６ 電機子電流制御部、３７ 電機子電圧印加部、３８ 界磁巻線電圧印加部、ΔＩｄ１ 第１のｄ軸電流のステップ変化量、ΔＩｄ＿ｄｅｔ１ 判定期間の経過後のｄ軸の電流検出値の変化量、Ｉｄｏ ｄ軸の電流指令値、Ｉｆ＿ｄｅｔ 界磁電流の検出値、ΔＩｑ２ 第２のｑ軸電流のステップ変化量、ΔＩｑ＿ｄｅｔ２ 判定期間の経過後のｑ軸の電流検出値の変化量、Ｉｑｏ ｑ軸の電流指令値、Ｔｃ 時定数、Ｔｊ 判定期間、ΔＩｆ１ 第１の界磁電流変化量、ΔＩｆ２ 第２の界磁電流変化量、θｃｎｔ 制御用の角度、θｏｆｓ 角度オフセット、θｓ センサ角度、ωｃ カットオフ周波数
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】