WO2018012447A1

WO2018012447A1 - 回転電機の制御装置及び制御方法

Info

Publication number: WO2018012447A1
Application number: PCT/JP2017/025086
Authority: WO
Inventors: 卓郎中岡; 藤井　淳
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2016-07-12
Filing date: 2017-07-10
Publication date: 2018-01-18
Also published as: CN109478862B; DE112017003538T5; CN109478862A; JP6642311B2; US10998838B2; JP2018011397A; US20190229667A1

Abstract

回転子位置判断部１０は、電機子巻線５の各相Ｕ，Ｖ，Ｗに発生する誘起電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを利用して回転子位置を特定する。界磁巻線３を流れる界磁電流が目標値に向かって上昇している間（界磁電流が時間的に変化している間）は、電機子巻線５に鎖交する磁束の時間微分によって、電機子巻線５の各相に誘起電圧が発生する。回転子位置判断部１０は、各相に発生する誘起電圧の振幅比に極性を組み合わせて作成したテーブルに基づいて、回転子位置（回転子４のｄ軸）を特定する。

Description

回転電機の制御装置及び制御方法

　本開示は、界磁巻線と電機子巻線を有する回転電機の制御技術に関する。

　従来、車両が交差点等で停止する際に、エンジンを自動的に停止させるアイドリングストップが知られている。
　アイドリングストップが実施された後、エンジンが停止するまでの減速回転中であっても、例えば、赤信号から青信号に変わったことを受けて、車両ではドライバーが発進操作を行うことがある。この場合、車両にはドライバーの発進操作に応答して速やかにエンジンを再始動させることが要求される。この要求に応えるため、例えば、モータ機能と発電機能とを統合した電動発電機（ＩＳＧと呼ばれることもある）によって、エンジンの再始動を行う事例がある。車両に搭載される電動発電機には、回転界磁型の同期電動発電機が用いられることがある。回転界磁型の同期電動発電機は、回転子に界磁巻線を備え、固定子に電機子巻線を備える。

　しかし、同期電動発電機によりエンジンの再始動を行う際、界磁巻線が大きなインダクタンスを有する。このことから、同期電動発電機は、界磁電流の立ち上がりに時間を要する。つまり、界磁巻線に界磁電流を流し始めてから、界磁電流が目標値に到達するまでの時間が長くなる。その結果、エンジンの再始動に時間が掛かる。
　これに対し、特許文献１には、次のような技術が開示されている。特許文献１に記載の技術は、界磁巻線に界磁電流を流し始めてから、界磁電流の上昇速度の比較的高い期間が経過した後、界磁電流によって生じる界磁磁束を打ち消す方向に、電機子電流のｄ軸成分を電機子巻線に流す。この技術によれば、界磁巻線の自己インダクタンス成分による電圧降下を、界磁巻線と電機子巻線の相互インダクタンス成分によって打ち消すことができる。これにより、界磁電流を早期に立ち上げられる。その結果、界磁電流が目標値に到達するまでの時間を短縮でき、速やかにエンジンを再始動させることができる。

特開２０１６－５９１５２号公報

　特許文献１に記載の技術は、回転子のｄ軸（界磁巻線の中心軸）を特定するために、回転子の角度位置を検出する回転角センサを必要とする。つまり、特許文献１に記載の技術は、回転角センサが必須であり、回転角センサがないと成立しない。
　本開示は、回転角センサを使用することなく、回転子の角度位置を特定できる回転電機の制御技術を提供する。

　本開示の技術の一態様である回転電機の制御装置は、界磁巻線を備える回転子と、多相の電機子巻線を備える固定子と、を有する。そして、回転電機の制御装置は、界磁電流制御部、回転子位置検出部、及び電機子電流制御部を有する。界磁電流制御部は、界磁巻線に通電される界磁電流を制御する。回転子位置検出部は、回転子の角度位置を検出する。電機子電流制御部は、回転子位置検出部によって検出された回転子の角度位置を基に、電機子巻線に通電する電機子電流を制御する。回転子位置検出部は、誘起電圧検出部及び回転子位置判断部を有する。誘起電圧検出部は、界磁電流制御部により界磁巻線に通電される界磁電流が目標値に向かって上昇している間に、電機子巻線の各相に発生する誘起電圧を検出する。回転子位置判断部は、誘起電圧検出部により検出される誘起電圧を基に、前記回転子の角度位置を特定する。

　本開示の回転子位置検出部は、回転子が停止中であっても、回転子の角度位置を検出できる。界磁巻線を流れる界磁電流が目標値に向かって上昇する間は、電機子巻線に鎖交する磁束の時間微分によって、電機子巻線の各相に誘起電圧が発生する。そのため、本開示の回転子位置検出部は、この誘起電圧を誘起電圧検出部により検出し、検出された誘起電圧を基に、回転子位置判断部によって回転子の角度位置を特定する。これにより、本開示の技術では、回転子の角度位置を検出するための高価な回転角センサを使用する必要はない。よって、コストダウンが可能である。

第１実施形態に係るエンジン始動装置の構成図である。第１実施形態に係る制御装置の処理手順を示すフローチャートである。第１実施形態に係る制御動作を時間軸上に表したタイムチャートである。第１実施形態に係る各相の誘起電圧の波形図である。第１実施形態に係る回転子位置を特定するためのテーブルを示す図である。第２実施形態に係る制御装置の処理手順を示すフローチャートである。第３実施形態に係る各相の誘起電圧の波形図である。第３実施形態に係る回転子位置を特定するためのテーブルを示す図である。第４実施形態に係る制御装置の処理手順を示すフローチャートである。第５実施形態に係るエンジン始動装置の構成図である。第５実施形態に係る各相の誘起電圧の波形図である。

　本開示の技術を実施するための形態について、図面を参照し詳細に説明する。

　〔第１実施形態〕
　本実施形態では、本開示の技術をエンジン始動装置に適用した事例を説明する。
　エンジン始動装置は、図１に例示するように、本開示の回転電機に相当する電動発電機１と、制御装置２と、を備える。電動発電機１は、モータ機能と発電機能が統合されている。制御装置２は、電動発電機１のモータ動作を制御する。
　電動発電機１は、界磁巻線３を備える回転子４と、三相の電機子巻線５を備える固定子とを有する。電動発電機１は、回転子４がエンジン（非図示）のクランク軸に、ベルト等を介して連結されている。界磁巻線３は、回転子軸に取り付けられるスリップリング（非図示）に接続されている。界磁巻線３は、スリップリングに摺接するブラシ６を介して、界磁電流制御部７より界磁電流が通電される。電機子巻線５は、例えば、スター結線された各相Ｕ，Ｖ，Ｗが電機子電流制御部８に接続されている。電機子巻線５は、電機子電流制御部８より三相交流が印加されて回転磁界を発生する。

　制御装置２は、上記の界磁電流制御部７と電機子電流制御部８の他に、回転子位置検出部２０を含んで構成される。回転子位置検出部２０は、回転子４の角度位置を検出する。その詳細については後述する。
　界磁電流制御部７は、例えば、界磁巻線３に印加される直流電圧を調整する。これにより、界磁電流制御部７は、界磁巻線３に流れる界磁電流を所定の目標値に制御する。以下、回転子４の界磁極がつくる磁束の方向をｄ軸とし、このｄ軸と電気的に直交する方向をｑ軸と定義する。
　電機子電流制御部８は、直流電源の電力を交流電力に変換して電機子巻線５に給電するインバータである。電機子電流制御部８は、電機子電流を、トルク生成に係わる電流成分と、磁束生成に係わる電流成分と、に分割して、それぞれの電流成分を独立に制御する。本実施形態では、トルク生成に係わる電流成分（ｑ軸方向の電流成分）をｑ軸成分と称す。また、磁束生成に係わる電流成分（ｄ軸方向の電流成分）をｄ軸成分と称す。

　回転子位置検出部２０は、以下に説明する、誘起電圧検出部９と回転子位置判断部１０とを有する。誘起電圧検出部９は、界磁巻線３を流れる界磁電流が目標値に向かって上昇するとき、電機子巻線５に鎖交する磁束の時間微分によって、電機子巻線５の各相Ｕ，Ｖ，Ｗに発生する誘起電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを検出する。つまり、誘起電圧検出部９は、界磁電流が時間的に変化しているときに、電機子巻線５に鎖交する磁束の時間微分によって、電機子巻線５の各相Ｕ，Ｖ，Ｗに発生する誘起電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを検出する。
　回転子位置判断部１０は、誘起電圧検出部９によって検出される各相Ｕ，Ｖ，Ｗの誘起電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを基に、回転子４の角度位置を特定する。以下、回転子４の角度位置を回転子位置と称す。回転子位置を特定するための具体的な方法は後述する。

　本実施形態において、制御装置２により電動発電機１のモータ動作を制御する手順について、図２のフローチャート及び図３のタイムチャートを基に説明する。なお、下記のステップＳ１０～Ｓ９０は、図２に示すフローチャートの各処理に付したＳ１０～Ｓ９０に該当する。
　制御装置２は、エンジンの始動要求（図３参照）が入力された否かを判定する（ステップＳ１０）。エンジンの始動要求は、例えば、次のようなときに、エンジンの運転状態を制御するエンジンＥＣＵ（非図示）によって出力される。具体的には、エンジンの始動要求は、アイドリングストップが実行されてエンジンが停止した後、ドライバーによる発進操作が行われたときに出力される。なお、ドライバーによる発進操作は、例えば、ブレーキペダルを緩める、シフトレバーをＮレンジからＤレンジに入れる等の動作である。制御装置２は、エンジンの始動要求が入力されるまで（ステップＳ１０：ＮＯ）、ステップＳ１０の判定処理を繰り返す。制御装置２は、エンジンの始動要求が入力された場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）に、ステップＳ２０の処理へ進む。
　制御装置２は、界磁電流制御部７が、界磁電流指令Ｉｆ＊に基づいて、界磁巻線３に第１予備励磁を開始する（ステップＳ２０）。なお、「＊」は指令値を意味する。

　制御装置２は、誘起電圧検出部９により、電機子巻線５の各相に発生する誘起電圧が検出されたか否かを判定する（ステップＳ３０）。制御装置２は、誘起電圧が検出されるまで（ステップＳ３０：ＮＯ）、ステップＳ３０の判定処理を繰り返す。制御装置２は、誘起電圧が検出された場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）に、ステップＳ４０の処理へ進む。
　制御装置２は、回転子位置判断部１０により、回転子位置が特定されたか否かを判定する（ステップＳ４０）。制御装置２は、回転子位置が特定されるまで（ステップＳ４０：ＮＯ）、ステップＳ４０の判定処理を繰り返す。制御装置２は、回転子位置が特定された場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）に、ステップＳ５０の処理へ進む。
　ここで、本実施形態において、回転子位置を特定するための具体的な方法について、図４の波形図及び図５のテーブルを基に説明する。
　回転子位置判断部１０は、図４及び図５に例示するように、電機子巻線５の各相Ｕ，Ｖ，Ｗに発生する誘起電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの振幅比と極性とを組み合わせて回転子位置を特定する。

　誘起電圧の極性は、例えば、図４に例示するように、誘起電圧の振幅がゼロであるゼロクロスラインを閾値として判断する。本実施形態では、閾値（ゼロクロスライン）より下側をマイナスとする。誘起電圧の振幅比は、振幅の最大値を「１．０００」、最小値を「－１．０００」として、電気角１０度毎に算出する。
　図５には、電気角１０度毎の回転子位置に対応する、各相Ｕ，Ｖ，Ｗに発生する誘起電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの振幅比（極性を含む）を記録したテーブルが例示されている。回転子位置判断部１０は、このテーブルを参照し、回転子位置を特定する。一例として、Ｕ相の誘起電圧Ｖｕの振幅比が「１．０００」、Ｖ相の誘起電圧Ｖｖの振幅比が「－０．５００」、Ｗ相の誘起電圧Ｖｗの振幅比が「－０．５００」の場合は、回転子位置が９０度であると特定できる。

　制御装置２は、回転子位置判断部１０により特定された回転子位置を基に、電機子電流の通電位相を決定する。そして、電機子電流制御部８が、電機子電流指令Ｉｄ＊に基づいて、電機子巻線５に第２予備励磁を開始する（ステップＳ５０）。第２予備励磁は、ステップＳ２０で開始された第１予備励磁によって発生する界磁磁束を打ち消す方向に、電機子電流のｄ軸成分を通電して行われる。第２予備励磁を開始するタイミングは、第１予備励磁により界磁巻線３に界磁電流が流れ始めてから、界磁電流の上昇速度が比較的高い初期の時点（図３に示す時刻ｔ１）である。
　制御装置２は、第２予備励磁を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ６０）。制御装置２は、所定時間が経過するまで（ステップＳ６０：ＮＯ）、ステップＳ６０の判定処理を繰り返す。制御装置２は、所定時間が経過した場合（ステップＳ６０：ＹＥＳ）に、ステップＳ７０の処理へ進む。

　制御装置２は、電動発電機１のトルクをＯＮする（ステップＳ７０）。具体的には、制御装置２は、図３に示す時刻ｔ１から所定時間が経過したタイミング（図３に示す時刻ｔ２）で、電機子電流制御部８が、電機子電流指令Ｉｑ＊に基づいて、電機子巻線５に電機子電流のｑ軸成分を通電する。
　制御装置２は、エンジンが完爆したか否かを判定する（ステップＳ８０）。例えば、図３に示すエンジン回転数Ｎｅが予め設定される完爆回転数を超えた場合に、エンジンが完爆したと判定できる。エンジンが完爆するまで（ステップＳ８０：ＮＯ）、ステップＳ８０の判定処理を繰り返す。制御装置２は、完爆したと判定された場合（ステップＳ８０：ＹＥＳ）に、ステップＳ９０の処理へ進む。
　制御装置２は、電動発電機１のモータ動作を停止する（ステップＳ９０）。但し、電動発電機１は、ベルトを介してエンジンのクランク軸に連結されている。よって、モータ動作を停止した後、エンジンに駆動されて発電機として機能する。

　〔第１実施形態の作用及び効果〕
　エンジン始動装置に適用した本実施形態の制御装置２は、第１予備励磁を開始した後、所定のタイミング（時刻ｔ２）で、電機子巻線５に対し第２予備励磁を開始する。つまり、本実施形態では、界磁巻線３に界磁電流を流し始めてから、界磁電流の上昇速度の比較的高い期間（時刻ｔ１からｔ２までの所定時間）が経過した後、界磁電流によって生じる界磁磁束を打ち消す方向に、電機子電流のｄ軸成分を電機子巻線５に流す。この技術によれば、本実施形態の制御装置２は、界磁巻線３の自己インダクタンス成分による電圧降下を、界磁巻線３と電機子巻線５の相互インダクタンス成分によって打ち消すことができる。これにより、図３に例示するように、界磁電流Ｉｆの立ち上がりが、第２予備励磁を行わない場合（図中の破線グラフ）と比較して速くなる。そのため、界磁電流Ｉｆが目標値に到達するまでの時間を短縮できる。その結果、エンジンの始動要求に応答して、電動発電機１のモータトルクＴｒｑを迅速に立ち上げることができる。よって、エンジンの再始動を短時間に行うことができる。

　また、回転子位置判断部１０は、電機子巻線５の各相に発生する誘起電圧を利用して回転子位置を特定する。界磁巻線３を流れる界磁電流が目標値に向かって上昇している間は、電機子巻線５に鎖交する磁束の時間微分によって、電機子巻線５の各相に誘起電圧が発生する。言い換えると、界磁電流が時間的に変化している間は、電機子巻線５に鎖交する磁束の時間微分によって、電機子巻線５の各相に誘起電圧が発生する。回転子位置判断部１０は、各相に発生する誘起電圧の振幅比に極性を組み合わせて作成したテーブル（図５参照）に基づいて、回転子位置（ｄ軸）を電気角１０度毎に特定する。なお、回転子位置を特定するための電気角は、テーブルの分解能を細かくすることによって、その精度をさらに高められる。この特定方法によれば、本実施形態では、回転子４の回転数と誘起電圧の振幅との対応関係が記録されたマップデータを、回転数毎に準備する必要がない。そのため、制御装置２が備える記憶装置（例えばメモリ）の記憶容量を削減できる。また、本実施形態では、回転子４が停止中であっても、回転子位置を特定できる。そのため、回転子位置を検出するための高価な回転角センサ（例えばレゾルバ）を使用する必要はない。よって、コストダウンを達成できる。

　以下、本開示の技術の一態様である他の実施形態について、図面を参照し説明する。
　なお、上述した第１実施形態と共通する部品および構成を示す箇所は、第１実施形態と同一の符号を付与し、詳細な説明は省略する（第１実施形態の説明を参照する）。
　〔第２実施形態〕
　本実施形態は、エンジンの始動要求が発生した時点で、界磁電流Ｉｆがゼロ［アンペア］でないことを想定した事例である。
　例えば、次のような場面では、図６に例示するような、エンジンの始動要求が発生した時点で、界磁電流Ｉｆがゼロ［アンペア］でないことが想定される。具体的には、エンジンの減速回転中に、ドライバーの発進操作が行われた場合、あるいは、発電からエンジン始動に移行する場合である。本実施形態の制御装置２では、このような場合でも、始動要求の発生に応答して、第１実施形態と同様の制御を行う（図２のフローチャートに示す制御を行う）。これにより、本実施形態では、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、電機子電流指令Ｉｄ＊を基に第２予備励磁を開始するタイミングは、界磁巻線３に対して、第１予備励磁が開始されることによって、それまで減少傾向にあった界磁電流Ｉｆが増加する方向に変化した直後（図６の時刻ｔ１）である。

　〔第３実施形態〕
　本実施形態は、回転子位置判断部１０による回転子位置の特定方法が、第１実施形態と異なる事例である。
　本実施形態の回転子位置判断部１０は、図７及び図８に例示するように、電機子巻線５の各相Ｕ，Ｖ，Ｗに発生する誘起電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの大小関係と極性とを組み合わせて回転子位置を特定する。
　誘起電圧の極性は、第１実施形態と同様に、振幅がゼロであるゼロクロスラインを閾値として判断する。誘起電圧の大小関係は、極性に関係無く、閾値からの距離によって判断する。図８には、各相Ｕ，Ｖ，Ｗに発生する誘起電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの大小関係と極性とを記録したテーブルが例示されている。回転子位置判断部１０は、このテーブルを参照し、回転子位置を特定する。

　一例として、Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの大小関係が、「大」、「小」、「中」であり、極性が「＋」、「－」、「－」の場合は、回転子位置が９０－１２０度の範囲（４）であると特定できる。なお、図８のテーブルに記載する範囲（１）～（１２）は、図７（誘起電圧の波形図）に記載した範囲（１）～（１２）に相当する。
　本実施形態では、電機子巻線５の各相に発生する誘起電圧の大小関係と極性とを利用して回転子位置を特定できる。これにより、本実施形態では、回転子位置判断部１０をコンパレータ等の簡素な回路によって構成できる。また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、回転子位置を検出するための回転角センサを使用する必要はない。よって、コストダウンが可能である。

　〔第４実施形態〕
　本実施形態は、第３実施形態に記載した誘起電圧の大小関係のうち、中間の大きさを示す相（以下「中間相」と言う）の誘起電圧がゼロになる方向に、電機子電流の位相を進角または遅角させる事例である。
　本実施形態において、制御装置２により電動発電機１のモータ動作を制御する手順について、図９のフローチャートを基に説明する。なお、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ５１～Ｓ５４の処理が、電機子電流の位相を進角または遅角させる場合の制御である。その他の処理は、図２のフローチャートを参照し第１実施形態で説明した処理と同じである。そのため、説明は省略する。

　制御装置２は、中間相の誘起電圧がゼロか否かを判定する（ステップＳ５１）。制御装置２は、誘起電圧がゼロの場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）に、ステップＳ６０の処理へ進む。以降の制御では、第１実施形態と同様の処理を行う。制御装置２は、中間相の誘起電圧がゼロ以外の場合（ステップＳ５１：ＮＯ）に、ステップＳ５２の処理に進む。
　制御装置２は、中間相の誘起電圧がゼロより大きいか否かを判定する（ステップＳ５２）。制御装置２は、中間相の誘起電圧がゼロより大きい場合（ステップＳ５２：ＹＥＳ）に、ステップＳ５３の処理に進む。制御装置２は、中間相の誘起電圧がゼロになる方向に、電機子電流の位相を進角または遅角させる（ステップＳ５３）。例えば、図７に示す回転子位置が３０－６０度の範囲（２）では、中間相（Ｖ相）の誘起電圧Ｖｖはゼロより大きい。この場合、制御装置２は、誘起電圧Ｖｖがゼロになる方向（６０度方向）に、電機子電流を進角させる。また、回転子位置が１２０－１５０度の範囲（５）では、中間相（Ｗ相）の誘起電圧Ｖｗはゼロより大きい。この場合、制御装置２は、誘起電圧Ｖｗがゼロになる方向（１２０度方向）へ電機子電流を遅角させる。

　一方、制御装置２は、中間相の誘起電圧がゼロより小さい場合（ステップＳ５２：ＮＯ）に、ステップＳ５４の処理に進む。制御装置２は、中間相の誘起電圧がゼロになる方向に、電機子電流の位相を遅角または進角させる（ステップＳ５４）。例えば、図７に示す回転子位置が６０－９０度の範囲（３）では、中間相（Ｖ相）の誘起電圧Ｖｖはゼロより小さい。この場合、制御装置２は、誘起電圧Ｖｖがゼロになる方向（６０度方向）に、電機子電流を遅角させる。また、回転子位置が９０－１２０度の範囲（４）では、中間相（Ｗ相）の誘起電圧Ｖｗはゼロより小さい。この場合、制御装置２は、誘起電圧Ｖｗがゼロになる方向（１２０度方向）に、電機子電流を進角させる。
　制御装置２は、中間相の誘起電圧がゼロと判定されるまで（ステップＳ５１：ＮＯ）、ステップＳ５１～Ｓ５４の処理を繰り返し実行する。上記のように、本実施形態では、中間相の誘起電圧がゼロになる方向に、電機子電流の位相を進角または遅角させる。これにより、本実施形態では、回転子位置をより正確な値に補正できる。

　〔第５実施形態〕
　本実施形態は、固定子が６相以上の電機子巻線５を備える事例である。
　本実施形態の電機子巻線５は、図１０に例示するように、例えば、電気角で３０度の位相差を持つ、第１の三相コイルＵａ，Ｖａ，Ｗａと、第２の三相コイルＵｂ，Ｖｂ，Ｗｂと、を有する。
　本実施形態では、第１実施形態と同様に、界磁巻線３に第１予備励磁が開始されると、第１の三相コイル及び第２の三相コイルに誘起電圧が発生する。
　本実施形態では、図１１に例示するように、第１の三相コイルＵａ，Ｖａ，Ｗａに発生する誘起電圧Ｖｕａ，Ｖｖａ，Ｖｗａと、第２の三相コイルＵｂ，Ｖｂ，Ｗｂに発生する誘起電圧Ｖｕｂ，Ｖｖｂ，Ｖｗｂと、の間に、電気角で３０度の位相差が生じる。

　本実施形態の回転子位置判断部１０は、第１の三相コイルに発生する誘起電圧と、第２の三相コイルに発生する誘起電圧と、の位相のずれを利用して、回転子位置を特定する。具体的には、回転子位置判断部１０は、二つの異なる閾値によって、各相に発生する誘起電圧の大小関係及び極性を判断する。なお、本実施形態では、二つの閾値は、次のように設定される。具体的には、図１１に例示するように、誘起電圧の振幅がゼロのラインに、第１閾値が設定されている。また、第１の三相コイルに発生する誘起電圧と、第２の三相コイルに発生する誘起電圧とが、クロスする位置（図１１ではＶｕａとＶｖｂとがクロスする位置）に、第２閾値が設定されている。回転子位置判断部１０は、このように設定された第１及び第２閾値を基に、誘起電圧の大小関係及び極性を判断する。この構成によれば、本実施形態では、第３実施形態と同様の特定方法によって、回転子位置を電気角１５度毎に特定できる。

　〔変形例〕
　第１実施形態では、電機子巻線５に第２予備励磁を行うために、回転子位置（ｄ軸）を特定している。しかし、第２予備励磁を行わない場合であっても、本開示の回転子位置を特定する技術を適用できる。本開示における回転子位置の特定技術は、次の通りである。まず、界磁電流が目標値に向かって上昇している間に、電機子巻線５の各相に発生する誘起電圧を検出する。そして、検出された誘起電圧を基に、回転子位置を特定する。つまり、本開示の特定技術は、必ずしも電機子巻線５に第２予備励磁を行うことを前提としていない。
　第５実施形態は、電機子巻線５が二組の三相コイルを有する事例である。しかし、電機子巻線５が、互いに位相が異なる三相コイルを三組以上有する事例にも適用できる。この場合、制御装置２には、各相に発生する誘起電圧の大小関係及び極性を判断するための閾値を三つ以上設定できる。

　１　電動発電機（回転電機）　２　制御装置
　３　界磁巻線　　　　　　　　４　回転子
　５　電機子巻線　　　　　　　７　界磁電流制御部
　８　電機子電流制御部　　　　９　誘起電圧検出部
１０　回転子位置判断部
２０　回転子位置検出部

Claims

　界磁巻線（３）を備える回転子（４）と、多相の電機子巻線（５）を備える固定子と、を有する、回転電機（１）の制御装置（２）であって、
　前記界磁巻線に通電される界磁電流を制御する界磁電流制御部（７）と、
　前記回転子の角度位置を検出する回転子位置検出部（２０）と、
　前記回転子位置検出部によって検出される前記回転子の角度位置を基に、前記電機子巻線に通電する電機子電流を制御する電機子電流制御部（８）と、を有し、
　前記回転子位置検出部は、
　前記界磁電流制御部により前記界磁巻線に通電される前記界磁電流が目標値に向かって上昇している間に、前記電機子巻線の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に発生する誘起電圧を検出する誘起電圧検出部（９）と、
　前記誘起電圧検出部により検出される前記誘起電圧を基に、前記回転子の角度位置を特定する回転子位置判断部（１０）と、を有する、回転電機の制御装置。
　前記回転子位置判断部は、
　前記電機子巻線の各相に発生する前記誘起電圧の振幅比と極性とに基づいて、前記回転子の角度位置を特定する、請求項１に記載の回転電機の制御装置。
　前記回転子位置判断部は、
　前記電機子巻線の各相に発生する前記誘起電圧の大小関係と極性とに基づいて、前記回転子の角度位置を特定する、請求項１に記載の回転電機の制御装置。
　前記電機子巻線は６相以上であり、
　前記回転子位置判断部は、
　前記電機子巻線の各相に発生する前記誘起電圧の大小関係及び極性を判断するための閾値を２つ以上有する、請求項３に記載の回転電機の制御装置。
　前記電機子電流制御部は、
　前記電機子巻線の各相に発生する前記誘起電圧の大小関係のうち、中間相の誘起電圧がゼロになる方向に、前記電機子電流の位相を進角または遅角させる、請求項３又は４に記載の回転電機の制御装置。
　前記回転子の界磁極がつくる磁束の方向をｄ軸とし、前記ｄ軸と電気的に直交した方向をｑ軸と定義したとき、
　前記電機子電流制御部は、
　前記電機子巻線に通電される前記電機子電流を、前記ｄ軸方向の電流成分と、前記ｑ軸方向の電流成分と、に分割して、前記界磁電流制御部により前記界磁巻線に通電される前記界磁電流が目標値に向かって上昇している間に、前記界磁電流によって生じる界磁磁束を打ち消す方向に、前記ｄ軸方向の電流成分を前記電機子巻線に通電する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の回転電機の制御装置。
　界磁巻線（３）を備える回転子（４）と、多相の電機子巻線（５）を備える固定子と、を有する、回転電機（１）の制御方法であって、
　前記界磁巻線に通電される界磁電流を制御する界磁電流制御工程（７；Ｓ２０）と、
　前記回転子の角度位置を検出する回転子位置検出工程（２０；Ｓ３０，Ｓ４０）と、
　検出される前記回転子の角度位置を基に、前記電機子巻線に通電する電機子電流を制御する電機子電流制御工程（８；Ｓ５０）と、を含み、
　前記回転子位置検出工程は、
　前記界磁電流制御工程により前記界磁巻線に通電される前記界磁電流が目標値に向かって上昇している間に、前記電機子巻線の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に発生する誘起電圧を検出する誘起電圧検出工程（９；Ｓ３０）と、
　検出される前記誘起電圧を基に、前記回転子の角度位置を特定する回転子位置判断工程（１０；Ｓ４０）と、を含む、回転電機の制御方法。