JP6615919B2 - 回転電機システム、及び回転電機システムを搭載した車両 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機のトルク特性を含む回転電機特性が規格化された回転電機システム、回転電機システムを搭載した車両、及び回転電機システムの製造方法に関する。

最近時、駆動源としての内燃機関に加えて又は代えて、回転電機を搭載した車両が普及している。ハイブリッド自動車（Hybrid Electric Vehicle）や電気自動車（Electric Vehicle）と呼ばれる車両がそれである。

特許文献１には、永久磁石を備えたロータ、ロータの外周面と空隙を介して対向配置されたステータ、及びステータに設けたティースに巻き回されたステータコイルを有する永久磁石モータ（回転電機）と、回転電機の駆動制御を行う制御部と、を備えて構成される回転電機システムの発明が開示されている。

特許文献１に係る回転電機システムでは、回転電機を、ベクトル制御に基づいてｄ軸電流成分とｑ軸電流成分を制御することで駆動する。この駆動に際し、回転電機の運転状態に基づいてｄ軸電流成分とｑ軸電流成分を求めると共に、永久磁石に係る磁石温度を求め、求めた磁石温度が所定値より低い場合、磁石を増磁させるようにｄ軸電流成分を加算して回転電機を運転する。

特許文献１に係る回転電機システムによれば、トルク脈動や騒音を生じさせることなく、速やかに磁石を昇温させて磁石の永久減磁を防止することができる。

特開２０１４−２３３３８号公報

ところで、安定した品質の回転電機システムを大量生産する際には、回転電機のトルク特性を含む回転電機特性を、多様な観点から規格化することが求められる。この点、特許文献１に係る回転電機システムでは、回転電機特性に関連する観点のひとつである磁石温度に基づいて駆動電流を制御することが記載されている。

しかしながら、特許文献１に係る回転電機システムでは、回転電機特性の規格化に役立つ、回転電機特性に関連する他の観点（磁石温度を除く）については開示も示唆もされていない。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、多様な観点から回転電機特性が規格化された安定した品質の回転電機システム、及び回転電機システムを搭載した車両を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、駆動軸に設けられ、永久磁石を備えるロータ、前記ロータの外周面と空隙を介して対向配置されるステータ、及び前記ステータに設けたティースに巻き回されるステータコイルを有する回転電機と、前記回転電機の駆動制御信号を生成すると共に、当該生成された駆動制御信号を用いて前記回転電機の駆動制御を行う制御部と、を備えて構成される回転電機システムであって、前記回転電機の前記ロータを所定の条件下で駆動する際に前記ステータコイルに生じる誘起電圧の相関値に係る固有情報を取得すると共に、前記ステータコイルに生じる誘起電圧の相関値に関し予め規定される標準情報を取得する情報取得部をさらに備え、前記情報取得部は、前記ロータの磁束量に係る実測値及び前記空隙の寸法に係る実測値の両者に基いて、前記誘起電圧の相関値に係る情報を取得し、前記制御部は、前記固有情報と前記標準情報との対比関係に基づいて、前記回転電機の駆動制御信号を規格化すると共に、当該規格化された駆動制御信号を用いて前記回転電機の駆動制御を行うことを最も主要な特徴とする。

請求項１に係る発明では、情報取得部は、ロータの磁束量に係る実測値及び空隙の寸法に係る実測値の両者に基いて、誘起電圧の相関値に係る情報を取得する。制御部は、前記固有情報と前記標準情報との対比関係に基づいて、回転電機の駆動制御信号を規格化すると共に、当該規格化された駆動制御信号を用いて回転電機の駆動制御を行う。
なお、標準情報とは、回転電機のロータを所定の条件下で駆動する際にステータコイルに生じる誘起電圧の相関値に係る固有情報が、標準分布範囲に収束しているか否か（規格外か否か）を評価する際に用いられる情報である。

請求項１に係る発明によれば、回転電機のロータを所定の条件下で駆動する際にステータコイルに生じる誘起電圧の相関値の観点で規格化された駆動制御信号を用いて、回転電機の駆動制御を行うため、多様な観点から回転電機特性が規格化された安定した品質の回転電機システムを得ることができる。

本発明によれば、多様な観点から回転電機特性が規格化された安定した品質の回転電機システムを得ることができる。

本発明の実施形態に係る回転電機システムの概要を表すブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る回転電機システムの機械要素を構成する回転電機の主要部を概念的に表す拡大図である。 本発明の実施形態に係る回転電機システムの基本動作の説明に供するフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る回転電機システムの制御要素を構成する第１実施例に係る制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る回転電機システムの制御要素を構成する第２実施例に係る制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る回転電機システムの制御要素を構成する第３実施例に係る制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。 本発明の実施形態に係る回転電機システムの製造方法を概念的に表す工程図である。

以下、本発明の実施形態に係る回転電機システム、回転電機システムを搭載した車両、及び回転電機システムの製造方法について、図面を適宜参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図面において、同一の部材又は相当する部材間には同一の参照符号を付するものとする。また、部材のサイズ及び形状は、説明の便宜のため、変形又は誇張して模式的に表す場合がある。

〔本発明の実施形態に係る回転電機システム１１の概要〕
はじめに、本発明の実施形態に係る回転電機システム１１の概要について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る回転電機システム１１の概要を表すブロック構成図である。図２は、本発明の実施形態に係る回転電機システム１１の機械要素を構成する回転電機１３の主要部を概念的に表す拡大図である。

本発明の実施形態に係る回転電機システム１１は、図１に示すように、回転電機システム１１の機械要素を構成する回転電機１３と、回転電機システム１１の制御要素を構成する制御装置１５と、インバータ回路１７とを含んで構成されている。回転電機１３は、例えば３相ＤＣブラシレスモータが好適に用いられる。回転電機１３は、車両（不図示）に搭載されて電動機及び発電機として用いられる。

回転電機１３は、図２に示すように、駆動軸２０の外周に設けられるロータ２１、及びロータ２１の外周面と僅かな空隙３０を介して対向配置されるステータ２３を有して構成されている。

ロータ２１は、環状のロータコア２２に対し、その外周縁に沿って永久磁石２５を埋め込んで構成されている。ロータコア２２は、駆動軸２０の延伸方向に電磁鋼板を積層して形成される。ロータコア２２の内周側には、駆動軸２０が取り付けられている。永久磁石２５としては、特に限定されないが、希土類焼結磁石であるネオジム磁石が好適に用いられる。

ステータ２３は、環状のステータコア２７に対し、ロータ２１に向かって櫛歯状に複数のティース２８を一体に設けて構成されている。ステータコア２７は、駆動軸２０の延伸方向に電磁鋼板を積層して形成される。複数のティース２８のそれぞれには、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の巻線、すなわちステータコイル２９が巻き回されている。

回転電機１３には、個々の回転電機１３本体を識別可能にするための識別情報（例えば製造番号等）が刻印されている。回転電機１３毎に付与された識別情報は、例えば、回転電機１３毎に固有の固有情報や規格化情報（詳しくは後記する。）と関連付けて管理される。

回転電機１３には、その入力側の動力線に、ｖ相電流Ｉｖ、ｗ相電流Ｉｗの各値を検出するｖ相電流センサ３９、ｗ相電流センサ４１がそれぞれ設けられている。ｖ相電流センサ３９、ｗ相電流センサ４１でそれぞれ検出されたｖ相電流Ｉｖ、ｗ相電流Ｉｗの各値に係る情報は、制御装置１５に送られる。

各相のステータコイル２９に所定の駆動制御信号（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ；図２参照）が供給されると、ステータ２３は回転磁界を生じさせる。回転電機１３では、こうして生じた回転磁界と、永久磁石２５による磁界とが相互作用することによって、相互作用に応じた力が生じる。これにより、ロータ２１が回転することで、駆動軸２０にトルクを出力する。

制御装置１５は、図１に示すように、電流制御部３１と、電圧座標変換部３５と、電流座標変換部３７と、を含んで構成されている。

電流制御部３１は、車両の運転者による加減速操作に基づくトルク指令Ｉｄ_tg，Ｉｑ_tgと、回転電機１３の運転状態情報（実励磁電流値Ｉｄ_act，実トルク電流値Ｉｑ_act）と、回転電機１３が有するトルク特性を含む回転電機特性のうち、ロータ２１を所定の条件下（例えば、所定の回転速度を維持する等）で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値の観点に基いて、回転電機１３に供給する電流を制御する。電流制御部３１の具体的な動作について、詳しくは後記する。

本発明の実施形態に係る回転電機システム１１では、制御装置１５に備わる電流制御部３１は、ベクトル制御法を用いて、回転電機１３に供給する電流の振幅・位相を制御する。
回転電機１３のベクトル制御では、界磁の強さを制御する励磁電流（ｄ軸電流）と、トルクを発生させるトルク電流（ｑ軸電流）とを、ｄ軸及びｑ軸の２次元の直交ベクトル座標系で制御する手法が一般に用いられる。ｄ軸は回転電機１３のロータ２１に設けた永久磁石２５が発生する磁束方向の軸である。ｑ軸はｄ軸と電気的に直交する軸である。

ここで、ロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値の観点に基いて、回転電機１３に供給する電流を制御することの意義について説明する。

前提として、ロータ２１を所定の条件下で駆動すると、ステータコイル２９に誘起電圧ＩＶが生じる。ロータ２１に設けた永久磁石２５による磁界の変動が、ステータコイル２９に起電力を生じさせるためである。この誘起電圧（起電力）ＩＶの大きさは、個々の回転電機１３毎に固有の値を呈する。
また、本発明者らの研究によると、ステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの大きさは、ロータ２１の磁束量（以下、「ロータ磁束量」と省略する場合がある。）ＷＢや、ロータ２１の外周面とステータ２３の外周面との間に設けた空隙３０の長さ寸法（以下、「空隙寸法」と省略する場合がある。）ＡＧによく相関することがわかった。
以上の知見から、本発明者らは、ステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値は、規格化すべき回転電機特性のひとつとして有用であるとの確信を得た。

なお、本発明において「ステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値」とは、ステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの実測値を含むのは当然として、ロータ磁束量ＷＢに係る実測値、空隙寸法ＡＧに係る実測値、並びに、ロータ磁束量ＷＢに係る実測値及び空隙寸法ＡＧに係る実測値の両者に基いて推定される、ステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの推定値を包括的に含む概念である。

先に述べた通り、安定した品質の回転電機システム１１を大量生産する際には、回転電機１３のトルク特性を含む回転電機特性を、多様な観点から規格化することが重要である。
そこで、本発明では、ロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値を、有用な回転電機特性のひとつとして提案している。

さて、図１に戻って説明を続けると、制御装置１５に備わる電流制御部３１は、情報設定部３３を含んで構成されている。情報設定部３３には、ステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値に係る固有情報と、ステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値に関し予め規定される標準情報との対比関係に基づいて、電流制御部３１で生成された回転電機１３の駆動制御信号を規格化するための規格化情報が設定（記憶）されている。

規格化情報とは、そのまま用いると回転電機１３の運転に規格外の事象（乱れ）が生じる駆動制御信号を、回転電機１３の運転を規格に適合可能（規格化された）な駆動制御信号に変換する際に用いられる情報である。規格化情報のデータ形式は、駆動制御信号のデータ形式に適合する態様が適宜設定される。規格化情報の態様は、特に限定されないが、例えば、マップ形式、ルックアップテーブル形式、関係式の態様等を適宜採用すればよい。規格化情報は、予め実験で、又はシミュレーションを通して適宜求めておけばよい。規格化情報は、情報設定部３３に設定（記憶）されて、必要に応じて適宜読み出され参照される。

電流座標変換部３５は、レゾルバ４３で検出される駆動軸２０の回転角θに係る情報を用いて、ｖ相電流センサ３９、ｗ相電流センサ４１で検出された三相電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）を、実励磁電流（実ｄ軸電流）Ｉｄ_act及び実トルク電流（実ｑ軸電流）Ｉｑ_actにそれぞれ変換する。電流座標変換部３５で変換された実励磁電流Ｉｄ_act及び実トルク電流Ｉｑ_actのそれぞれは、電流制御部３１にフィードバックされる。

電圧座標変換部３７には、電流制御部３１で規格化された励磁電圧指令値Ｖｄ１及びトルク電圧指令値Ｖｑ１が入力される。電圧座標変換部３７は、レゾルバ４３で検出される駆動軸２０の回転角θに係る情報を用いて、電流制御部３１から入力された励磁電圧指令値Ｖｄ１及びトルク電圧指令値Ｖｑ１を、三相の電圧指令値（Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ）にそれぞれ変換する。電圧座標変換部３７で変換された三相の電圧指令値（Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ）は、インバータ回路１７に送られる。

インバータ回路１７は、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のステータコイル２９の各々に供給する電力を生成する回路である。インバータ回路１７は、複数のスイッチング素子と逆接続ダイオード等を含んで構成される。インバータ回路１７は、直流電力及び交流電力間の電力変換を行う機能を有する。

〔本発明の実施形態に係る回転電機システム１１の動作〕
＜＜基本動作＞＞
まず、本発明の実施形態に係る回転電機システム１１の基本動作について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施形態に係る回転電機システム１１の基本動作の説明に供するフローチャート図である。

図３に示すステップＳ３１において、電流制御部３１は、車両の運転者による加減速操作に基づくトルク指令として、目標励磁電流値Ｉｄ_tg及び目標トルク電流値Ｉｑ_tgをそれぞれ取得する。

ステップＳ３２において、電流制御部３１は、回転電機１３の運転状態情報として、実励磁電流値Ｉｄ_act及び実トルク電流値Ｉｑ_actをそれぞれ取得する。

ステップＳ３３において、電流制御部３１は、ステップＳ３１で取得した目標電流値と、ステップＳ３２で取得した実電流値間の差分電流値である、差分励磁電流値ΔＩｄ及び差分トルク電流値ΔＩｑをそれぞれ算出する。

ステップＳ３４において、電流制御部３１は、差分励磁電流値ΔＩｄ及び差分トルク電流値ΔＩｑがゼロとなるように、励磁電圧指令値Ｖｄ０及びトルク電圧指令値Ｖｑ０をそれぞれ算出する。

ステップＳ３５において、電流制御部３１は、励磁電圧指令値Ｖｄ０及びトルク電圧指令値Ｖｑ０に対し、予め設定された規格化情報を適用することで規格化された励磁電圧指令値Ｖｄ１及びトルク電圧指令値Ｖｑ１をそれぞれ算出する。

ステップＳ３６において、制御装置１５は、インバータ回路１７と連携し、規格化された励磁電圧指令値Ｖｄ１及びトルク電圧指令値Ｖｑ１を用いて回転電機１３の駆動制御を遂行する。
以上が本発明の実施形態に係る回転電機システム１１の基本動作である。

＜＜応用動作＞＞
次に、本発明の実施形態に係る回転電機システム１１の応用動作について、図４〜図６を参照して説明する。
本発明の実施形態に係る回転電機システム１１では、規格化対象となる回転電機特性の種別に応じて、第１〜第３実施例に係る制御装置１５が採用される。
＜＜第１実施例＞＞
図４は、規格化対象となる回転電機特性として、ロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶを用いた、第１実施例に係る制御装置１５の動作説明に供するフローチャート図である。

図４に示すステップＳ４１において、電流制御部３１は、ロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶに係る実測値ＩＶ_actを固有情報として取得する。

ステップＳ４２において、電流制御部３１は、ロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶに係る理想値ＩＶ_idlを標準情報として取得する。

ステップＳ４３において、電流制御部３１は、ステップＳ４１で取得した誘起電圧ＩＶに係る実測値ＩＶ_act（固有情報）が、ステップＳ４２で取得した誘起電圧ＩＶに係る理想値ＩＶ_idl（標準情報）に基いて設定される第１誘起電圧閾値ＩＶ_th1と比べて小さいか否かを判定する。
なお、第１誘起電圧閾値ＩＶ_th1は、誘起電圧ＩＶに係る理想値ＩＶ_idlを中央値として適宜の幅を有して上下に展開する標準分布範囲（標準情報に相当する）のうち下限値を設定すればよい。

ステップＳ４３の判定の結果、前記誘起電圧ＩＶに係る実測値ＩＶ_actが第１誘起電圧閾値ＩＶ_th1と比べて小さい旨の判定が下された場合、つまり、誘起電圧ＩＶに係る実測値ＩＶ_actが前記標準分布範囲の下限値に満たない低誘起電圧値の範ちゅうに属する場合、電流制御部３１は、処理の流れをステップＳ４５へジャンプさせる。

一方、ステップＳ４３の判定の結果、前記誘起電圧ＩＶに係る実測値ＩＶ_actが第１誘起電圧閾値ＩＶ_th1以上である旨の判定が下された場合、電流制御部３１は、処理の流れを次のステップＳ４４へ進ませる。

ステップＳ４４において、電流制御部３１は、前記誘起電圧ＩＶに係る実測値ＩＶ_actが、第２誘起電圧閾値ＩＶ_th2と比べて小さいか否かを判定する。
なお、第２誘起電圧閾値ＩＶ_th2は、誘起電圧ＩＶに係る理想値ＩＶ_idlを中央値として上下に展開する前記標準分布範囲のうち上限値を設定すればよい。

ステップＳ４４の判定の結果、前記誘起電圧ＩＶに係る実測値ＩＶ_actが第２誘起電圧閾値ＩＶ_th2と比べて小さい旨の判定が下された場合、つまり、誘起電圧ＩＶに係る実測値ＩＶ_actが前記標準分布範囲に収束する標準誘起電圧値の範ちゅうに属する場合、電流制御部３１は、処理の流れをステップＳ４６へジャンプさせる。

一方、ステップＳ４４の判定の結果、前記誘起電圧ＩＶに係る実測値ＩＶ_actが第２誘起電圧閾値ＩＶ_th2以上である旨の判定が下された場合、つまり、前記誘起電圧ＩＶに係る実測値ＩＶ_actが前記標準分布範囲の上限値以上である高誘起電圧値の範ちゅうに属する場合、電流制御部３１は、処理の流れをステップＳ４７へジャンプさせる。

ステップＳ４５において、電流制御部３１は、情報設定部３３に設定される規格化情報として、低誘起電圧値に相応しい第１規格化情報を適用する。

ステップＳ４６において、電流制御部３１は、情報設定部３３に設定される規格化情報として、標準誘起電圧値に相応しい第２規格化情報を適用する。

ステップＳ４７において、電流制御部３１は、情報設定部３３に設定される規格化情報として、高誘起電圧値に相応しい第３規格化情報を適用する。

ステップＳ４８において、制御装置１５は、第１〜第３規格化情報のうちいずれかを用いて規格化された電圧指令値Ｖｄ１，Ｖｑ１を用いて回転電機１３の駆動制御を遂行する。

＜＜第２実施例＞＞
図５は、規格化対象となる回転電機特性として、ロータ磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_actを用いた、第２実施例に係る制御装置１５の動作説明に供するフローチャート図である。

図５に示すステップＳ５１において、電流制御部３１は、ロータ磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_actを固有情報として取得する。

ステップＳ５２において、電流制御部３１は、ロータ磁束量ＷＢに係る理想値ＷＢ_idlを標準情報として取得する。

ステップＳ５３において、電流制御部３１は、ステップＳ５１で取得したロータ磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_act（固有情報）が、ステップＳ５２で取得したロータ磁束量ＷＢに係る理想値ＷＢ_idl（標準情報）に基いて設定される第１ロータ磁束量閾値ＷＢ_th1と比べて小さいか否かを判定する。
なお、第１ロータ磁束量閾値ＷＢ_th1は、ロータ磁束量ＷＢに係る理想値ＷＢ_idlを中央値として適宜の幅を有して上下に展開する標準分布範囲（標準情報に相当する）のうち下限値を設定すればよい。

ステップＳ５３の判定の結果、前記ロータ磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_actが第１ロータ磁束量閾値ＷＢ_th1と比べて小さい旨の判定が下された場合、つまり、ロータ磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_actが前記標準分布範囲の下限値に満たない低ロータ磁束量（低誘起電圧値）の範ちゅうに属する場合、電流制御部３１は、処理の流れをステップＳ５５へジャンプさせる。
ここで、ロータ磁束量ＷＢは、ロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶとの間で高い相関関係を示す。そのため、ロータ磁束量ＷＢが理想値ＷＢ_idlの前記標準分布範囲の下限値に満たないとは、誘起電圧ＩＶが前記低誘起電圧値の範ちゅうに属することと実質的に同義である。

一方、ステップＳ５３の判定の結果、前記ロータ磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_actが第１ロータ磁束量閾値ＷＢ_th1以上である旨の判定が下された場合、電流制御部３１は、処理の流れを次のステップＳ５４へ進ませる。

ステップＳ５４において、電流制御部３１は、前記ロータ磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_actが、第２ロータ磁束量閾値ＷＢ_th2と比べて小さいか否かを判定する。
なお、第２ロータ磁束量閾値ＷＢ_th2としては、ロータ磁束量ＷＢに係る理想値ＷＢ_idlを中央値として上下に展開する前記標準分布範囲のうち上限値を設定すればよい。

ステップＳ５４の判定の結果、前記ロータ磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_actが第２ロータ磁束量閾値ＷＢ_th2と比べて小さい旨の判定が下された場合、つまり、前記ロータ磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_actが前記標準分布範囲に収束する標準ロータ磁束量ＷＢ（標準誘起電圧値）の範ちゅうに属する場合、電流制御部３１は、処理の流れをステップＳ５６へジャンプさせる。

一方、ステップＳ５４の判定の結果、前記ロータ磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_actが第２誘起電圧閾値ＩＶ_th2以上である旨の判定が下された場合、つまり、前記ロータ磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_actが前記標準分布範囲の上限値以上である高ロータ磁束量ＷＢ（高誘起電圧値）の範ちゅうに属する場合、電流制御部３１は、処理の流れをステップＳ５７へジャンプさせる。

ステップＳ５５において、電流制御部３１は、情報設定部３３に設定される規格化情報として、低ロータ磁束量ＷＢ（低誘起電圧値）に相応しい第１規格化情報を適用する。

ステップＳ５６において、電流制御部３１は、情報設定部３３に設定される規格化情報として、標準ロータ磁束量ＷＢ（標準誘起電圧値）に相応しい第２規格化情報を適用する。

ステップＳ５７において、電流制御部３１は、情報設定部３３に設定される規格化情報として、高ロータ磁束量ＷＢ（高誘起電圧値）に相応しい第３規格化情報を適用する。

ステップＳ５８において、制御装置１５は、第１〜第３規格化情報のうちいずれかを用いて規格化された電圧指令値Ｖｄ１，Ｖｑ１を用いて回転電機１３の駆動制御を遂行する。

＜＜第３実施例＞＞
図６は、規格化対象となる回転電機特性として、空隙寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actを用いた、第３実施例に係る制御装置１５の動作説明に供するフローチャート図である。

図６に示すステップＳ６１において、電流制御部３１は、空隙寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actを固有情報として取得する。空隙寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actは、例えば、ロータ２１の外径寸法及びステータ２３の内径寸法を取得し、ステータ２３の内径寸法からロータ２１の外径寸法の減算することで取得すればよい。

ステップＳ６２において、電流制御部３１は、空隙寸法ＡＧに係る理想値ＡＧ_idlを標準情報として取得する。

ステップＳ６３において、電流制御部３１は、ステップＳ６１で取得した空隙寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_act（固有情報）が、ステップＳ６２で取得した空隙寸法ＡＧに係る理想値ＡＧ_idl（規格情報）に基いて設定される第１空隙寸法閾値ＡＧ_th1と比べて大きいか否かを判定する。
なお、第１空隙寸法閾値ＡＧ_th1は、空隙寸法ＡＧに係る理想値ＡＧ_idlを中央値として適宜の幅を有して上下に展開する標準分布範囲（標準情報に相当する）のうち上限値を設定すればよい。

ステップＳ６３の判定の結果、前記空隙寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actが第１空隙寸法閾値ＡＧ_th1と比べて大きい旨の判定が下された場合、つまり、空隙寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actが前記標準分布範囲の上限値を超える大空隙寸法（低誘起電圧値）の範ちゅうに属する場合、電流制御部３１は、処理の流れをステップＳ６５へジャンプさせる。
ここで、空隙寸法ＡＧは、ロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶとの間で高い逆相関関係を示す。そのため、空隙寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actが前記標準分布範囲の上限値を超える（大空隙寸法）とは、誘起電圧ＩＶが前記低誘起電圧値の範ちゅうに属することと実質的に同義である。

一方、ステップＳ６３の判定の結果、前記空隙寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actが第１空隙寸法閾値ＡＧ_th1以下である旨の判定が下された場合、電流制御部３１は、処理の流れを次のステップＳ６４へ進ませる。

ステップＳ６４において、電流制御部３１は、前記空隙寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actが、第２空隙寸法閾値ＡＧ_th2と比べて大きいか否かを判定する。
なお、第２空隙寸法閾値ＡＧ_th2としては、空隙寸法ＡＧに係る理想値ＡＧ_idlを中央値として上下に展開する前記標準分布範囲のうち下限値を設定すればよい。

ステップＳ６４の判定の結果、前記空隙寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actが第２空隙寸法閾値ＡＧ_th2と比べて大きい旨の判定が下された場合、つまり、前記空隙寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actが前記標準分布範囲に収束する標準的空隙寸法ＡＧ（標準誘起電圧値）の範ちゅうに属する場合、電流制御部３１は、処理の流れをステップＳ６６へジャンプさせる。

一方、ステップＳ６４の判定の結果、前記空隙寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actが第２空隙寸法閾値ＡＧ_th2以下である旨の判定が下された場合、つまり、前記空隙寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actが前記標準分布範囲の下限値以下である小空隙寸法ＡＧ（高誘起電圧値）の範ちゅうに属する場合、電流制御部３１は、処理の流れをステップＳ６７へジャンプさせる。

ステップＳ６５において、電流制御部３１は、情報設定部３３に設定される規格化情報として、大空隙寸法ＡＧ（低誘起電圧値）に相応しい第１規格化情報を適用する。

ステップＳ６６において、電流制御部３１は、情報設定部３３に設定される規格化情報として、標準空隙寸法ＡＧ（標準誘起電圧値）に相応しい第２規格化情報を適用する。

ステップＳ６７において、電流制御部３１は、情報設定部３３に設定される規格化情報として、小空隙寸法ＡＧ（高誘起電圧値）に相応しい第３規格化情報を適用する。

ステップＳ６８において、制御装置１５は、第１〜第３規格化情報のうちいずれかを用いて規格化された電圧指令値Ｖｄ１，Ｖｑ１を用いて回転電機１３の駆動制御を遂行する。

〔本発明の実施形態に係る回転電機システム１１の製造方法〕
次に、本発明の実施形態に係る回転電機システム１１の製造方法について、図７を参照して説明する。図７は、本発明の実施形態に係る回転電機システム１１の製造方法を概念的に表す工程図である。

図７に示すステップＳ７１において、回転電機１３の組み立て工程が行われる。ステップＳ７１では、ロータコア２２に対して永久磁石２５を埋め込んでなるロータ２１が、環状のステータコア２７に設けた複数のティース２８のそれぞれにステータコイル２９が巻き回されたステータ２３に対し、ロータ２１の外周面及びステータの内周面の間に僅かな空隙３０を介して組み立てられる。

ステップＳ７２において、ステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値に係る固有情報及び標準情報を取得する工程が行われる。ステップＳ７２では、誘起電圧ＩＶの相関値に係る固有情報として、例えば、ロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶに係る実測値ＩＶ_actを取得する。
また、誘起電圧ＩＶの相関値に係る標準情報として、例えば、ロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶに係る理想値ＩＶ_idlを取得する。

ステップＳ７３において、ステップＳ７２で取得した固有情報と標準情報との対比関係に基づいて、規格化情報を導出する工程が行われる。ステップＳ７３では、例えば、ロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶに係る実測値ＩＶ_act（固有情報）と、誘起電圧ＩＶに係る理想値ＩＶ_idl（標準情報）に基いて設定される標準分布範囲（標準情報）との対比関係に基いて、規格化情報が導出される。
なお、規格化情報とは、そのまま用いると回転電機１３の運転に規格外の事象（乱れ）が生じる駆動制御信号を、回転電機１３の運転を規格に適合可能な（規格化された）駆動制御信号に変換する際に用いられる情報である。

ステップＳ７３において、ステップＳ７２で導出した規格化情報を、電流制御部３１に備わる情報設定部３３に設定する工程が行われる。ステップＳ７３では、回転電機システム１１の制御要素を構成する制御装置１５の電流制御部３１に備わる情報設定部３３に対して規格化情報を設定（記憶）することにより、回転電機システム１１の機械要素を構成する回転電機１３に固有の特性に起因して生じるおそれのある回転電機１３に係る運転精度の乱れを正すことができる。

〔本発明に係る回転電機システム１１の作用効果〕
次に、本発明に係る回転電機システム１１の作用効果について説明する。
第１の観点に基づく回転電機システム１１の発明は、駆動軸２０に設けられ、永久磁石２５を備えるロータ２１、ロータ２１の外周面と空隙３０を介して対向配置されるステータ２３、及びステータ２３に設けた複数のティース２８に巻き回されるステータコイル２９を有する回転電機１３と、回転電機１３の駆動制御信号を生成すると共に、当該生成された駆動制御信号を用いて回転電機１３の駆動制御を行う制御装置（制御部）１５と、を備えて構成される回転電機システム１１である。
制御装置（制御部）１５は、回転電機１３のロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値に係る固有情報と、ステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値に関し予め規定される標準情報との対比関係に基づいて導出される、回転電機１３の駆動制御信号を規格化するための規格化情報が設定される情報設定部３３を備え、前記規格化情報を、前記生成された駆動制御信号に適用し、当該適用により規格化された駆動制御信号を用いて、回転電機１３の駆動制御を行う。

第１の観点に基づく回転電機システム１１の発明では、制御装置（制御部）１５は、回転電機１３のロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値に係る固有情報と、ステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値に関し予め規定される標準情報との対比関係に基づいて導出される、回転電機１３の駆動制御信号を規格化するための規格化情報を、回転電機１３の駆動制御信号に適用し、該適用により規格化された駆動制御信号を用いて、回転電機１３の駆動制御を行う。
なお、規格化情報とは、そのまま用いると回転電機１３の運転に規格外の事象（乱れ）が生じる駆動制御信号を、回転電機１３の運転を規格に適合可能な（規格化された）駆動制御信号に変換する際に用いられる情報である。

第１の観点に基づく回転電機システム１１の発明によれば、回転電機１３のロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値の観点で規格化された駆動制御信号を用いて、回転電機１３の駆動制御を行うため、多様な観点から回転電機特性が規格化された安定した品質の回転電機システムを得ることができる。

第２の観点に基づく回転電機システム１１の発明は、ロータ２１、ステータ２３、及びステータコイル２９を有する回転電機１３と、回転電機１３の駆動制御信号を生成すると共に、当該生成された駆動制御信号を用いて回転電機１３の駆動制御を行う制御装置（制御部）１５と、を備えて構成される点を含めて、第１の観点に基づく回転電機システム１１の発明と共通する構成要素が大部分を占めている。
そこで、第１の観点に基づく回転電機システム１１の発明との相違部分について説明することで、第２の観点に基づく回転電機システム１１の発明の説明に代えることとする。

第２の観点に基づく回転電機システム１１の発明は、回転電機１３のロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値に係る固有情報を取得すると共に、ステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値に関し予め規定される標準情報を取得する制御装置（情報取得部）１５をさらに備える点で、第１の観点に基づく回転電機システム１１の発明と相違している。

第２の観点に基づく回転電機システム１１の発明では、ステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値に係る固有情報及び標準情報を取得する制御装置（情報取得部）１５をさらに備えるため、例えば、車両のメンテナンス時等、車両の製造時点とは異なる時点において、前記固有情報及び前記標準情報を、制御装置（情報取得部）１５に取得させる（情報内容の更新を含む）ことができる。

第２の観点に基づく回転電機システム１１の発明によれば、ステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値に係る固有情報及び標準情報の取得時期・取得経路を柔軟に拡張することができるため、第１の観点に基づく回転電機システム１１の作用効果に加えて、拡張性の優れたシステムを構築することができる。

第３の観点に基づく回転電機システム１１の発明は、第２の観点に基づく回転電機システム１１であって、制御装置（情報取得部）１５は、回転電機１３のロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶに係る実測値ＩＶ_actに基いて固有情報を取得する構成を採用してもよい。

第３の観点に基づく回転電機システム１１の発明では、制御装置（情報取得部）１５は、回転電機１３のロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶに係る実測値ＩＶ_actに基いて固有情報を取得するため、高精度の固有情報に基いて導出される高精度の規格化情報を、回転電機１３の駆動制御信号に適用することができる。
第３の観点に基づく回転電機システム１１の発明によれば、前記適用により高精度で規格化された駆動制御信号を用いて、回転電機１３の駆動制御を行うため、回転電機１３の運転を高い精度をもって遂行することができる。

第４の観点に基づく回転電機システム１１の発明は、第２の観点に基づく回転電機システム１１であって、制御装置（情報取得部）１５は、ロータ２１の磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_actに基いて固有情報を取得する構成を採用してもよい。

第４の観点に基づく回転電機システム１１の発明によれば、制御装置（情報取得部）１５は、ロータ２１の磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_actに基いて固有情報を取得するため、第３の観点に基づく回転電機システム１１の発明に比べて、比較的簡易な手段によって、ロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値を取得することができる。

第５の観点に基づく回転電機システム１１の発明は、第２の観点に基づく回転電機システム１１であって、制御装置（情報取得部）１５は、空隙の寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actに基いて固有情報を取得する構成を採用してもよい。

第５の観点に基づく回転電機システム１１の発明によれば、制御装置（情報取得部）１５は、空隙の寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actに基いて固有情報を取得するため、第３の観点に基づく回転電機システム１１の発明に比べて、比較的簡易な手段によって、ロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値を取得することができる。

第６の観点に基づく回転電機システム１１の発明は、第２の観点に基づく回転電機システム１１であって、制御装置（情報取得部）１５は、ロータ２１の磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_act及び空隙の寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actの両者に基いて、固有情報を取得する構成を採用してもよい。

第６の観点に基づく回転電機システム１１の発明によれば、制御装置（情報取得部）１５は、ロータ２１の磁束量ＷＢに係る実測値ＷＢ_act及び空隙の寸法ＡＧに係る実測値ＡＧ_actの両者に基いて、固有情報を取得するため、第３の観点に基づく回転電機システム１１の発明に比べて、比較的簡易な手段によって、ロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値を取得することができる。

第７の観点に基づく発明は、第１〜第６のうち何れかの観点に基づく回転電機システム１１を搭載した電動車両である。

第７の観点に基づく回転電機システム１１を搭載した電動車両の発明によれば、多様な観点から回転電機特性が規格化された安定した品質の回転電機システム１１を搭載したため、安定した動力品質を有する電動車両を得ることができる。

第８の観点に基づく回転電機システム１１の製造方法の発明は、駆動軸２０に設けられ、永久磁石２５を備えるロータ２１、ロータ２１の外周面と空隙３０を介して対向配置されるステータ２３、及びステータ２３に設けた複数のティース２８に巻き回されるステータコイル２９を有する回転電機１３と、回転電機１３の駆動制御信号を生成すると共に、当該生成された駆動制御信号を用いて回転電機１３の駆動制御を行う制御装置（制御部）１５と、を備えて構成される回転電機システム１１の製造方法である。
第８の観点に基づく回転電機システム１１の製造方法の発明は、回転電機１３のロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値に係る固有情報を取得すると共に、ステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値に関し予め規定される標準情報を取得する工程と、固有情報と標準情報との対比関係に基づいて、前記生成された駆動制御信号を規格化するための規格化情報を導出する工程と、前記導出した規格化情報を、制御装置（制御部）１５に備わる情報設定部３３に設定する工程と、を有する。

第８の観点に基づく回転電機システム１１の製造方法の発明では、回転電機１３のロータ２１を所定の条件下で駆動する際にステータコイル２９に生じる誘起電圧ＩＶの相関値に係る固有情報及び標準情報を取得し、取得した固有情報と標準情報との対比関係に基づいて規格化情報を導出し、導出した規格化情報を、制御装置（制御部）１５に備わる情報設定部３３に設定する。
回転電機システム１１の制御装置（制御部）１５は、情報設定部３３に設定された前記規格化情報を、回転電機１３の駆動制御信号に適用し、当該適用により規格化された駆動制御信号を用いて、回転電機１３の駆動制御を行う。

第８の観点に基づく回転電機システム１１の製造方法の発明によれば、多様な観点から回転電機特性が規格化された安定した品質の回転電機システム１１を大量生産可能な回転電機システムの製造方法を具現化することができる。

〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。

１１ 回転電機システム
１３ 回転電機
１５ 制御装置（制御部，情報取得部）
２１ ロータ
２３ ステータ
２８ ティース
２９ ステータコイル
３０ 空隙
３３ 情報設定部
ＡＧ 空隙寸法
ＩＶ 誘起電圧
ＷＢ ロータ磁束量

Claims (2)

1. 駆動軸に設けられ、永久磁石を備えるロータ、前記ロータの外周面と空隙を介して対向配置されるステータ、及び前記ステータに設けたティースに巻き回されるステータコイルを有する回転電機と、
   前記回転電機の駆動制御信号を生成すると共に、当該生成された駆動制御信号を用いて前記回転電機の駆動制御を行う制御部と、を備えて構成される回転電機システムであって、
   前記回転電機の前記ロータを所定の条件下で駆動する際に前記ステータコイルに生じる誘起電圧の相関値に係る固有情報を取得すると共に、前記ステータコイルに生じる誘起電圧の相関値に関し予め規定される標準情報を取得する情報取得部をさらに備え、
   前記情報取得部は、前記ロータの磁束量に係る実測値及び前記空隙の寸法に係る実測値の両者に基いて、前記誘起電圧の相関値に係る情報を取得し、
   前記制御部は、前記固有情報と前記標準情報との対比関係に基づいて、前記回転電機の駆動制御信号を規格化すると共に、当該規格化された駆動制御信号を用いて前記回転電機の駆動制御を行う
   ことを特徴とする回転電機システム。
2. 請求項１に記載の回転電機システムを搭載した電動車両。

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