(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を有するロータと複数の相巻線を有するステータとを備えるブラシレスモータの位置センサレス駆動制御を行うオイルポンプ駆動用のモータ制御装置であって、
オイル温度に基づいて設定された通電量で前記相巻線への通電を制御することにより前記ロータの位置決めを行うロータ位置決め手段と、
前記ブラシレスモータの駆動停止指令発生時に、該駆動停止指令が通常の停止指令か、緊急の停止指令かを判別する停止指令判別手段と、
前記停止指令判別手段により通常の停止指令と判別されたときに、前記ブラシレスモータの駆動停止時から始動までの間に前記ロータ位置決め手段により前記ロータの位置決めを行い、前記ロータを回転数を徐々に減少させながら予め定めた位置に停止させる通常停止制御手段と、
前記停止指令判別手段により緊急の停止指令と判別されたときに、前記ロータの位置決めを行うことなく前記ロータを回転数を急激に低下させて緊急停止させる緊急停止制御手段と、
を含むことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記ロータ位置決め手段は、前記ブラシレスモータの駆動停止時に、前記ロータの位置決めを行うことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータの位置センサレス駆動制御を行うモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載の電動アクチュエータ等の駆動源としては、効率性などの観点から永久磁石ブラシレスモータが多く採用されている。このブラシレスモータの駆動制御を行うためには、モータのロータ磁極位置（ロータ位置情報）を検出する必要がある。ロータ磁極位置を検出する手法の一例としては、ロータ位置検出用の位置センサ（例えばホール素子）を設置することが挙げられる。しかしながら、位置センサの設置に伴ってコストが増大することや、位置センサが厳しい温度環境下に設置される場合には位置センサの検出精度の低下及び耐久性の低下が懸念されることなどから、位置センサを用いない、いわゆる「位置センサレス駆動制御」を行うための技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、３相ブラシレスモータの駆動制御において、モータの中・高速運転時に各相の逆起電圧（誘起電圧）を検出し、これをロータの位置情報として位置センサレス駆動制御を行うことを開示している。
【０００４】
また、特許文献２は、モータの低速運転時に誘起電圧が比較的小さい場合であっても位置センサレス駆動制御を行うことが可能なモータ駆動システムを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２８４６８２号公報
【特許文献２】特開２００９−１８９１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のような位置センサレス駆動制御により駆動されるブラシレスモータでは、モータ始動時に、いわゆる「ロータの位置決め」を行った後にモータ運転を開始する。ここで、ロータの位置決めとは、モータ始動時のロータ磁極位置を確実に押さえるために、例えば、ロータをわずかに回転させてロータ磁極位置を予め定めた位置に移動させることである。
【０００７】
上述のようなブラシレスモータでは、毎始動時にロータの位置決めを行うため、このロータ位置決めに要する時間が、モータ始動時の立ち上がりの応答性を低下させる要因になっていた。
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑み、ブラシレスモータの始動時における立ち上がりの応答性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのため本発明に係るモータ制御装置は、永久磁石を有するロータと複数の相巻線を有するステータとを備えるブラシレスモータの位置センサレス駆動制御を行う。また、モータ制御装置は、オイル温度に基づいて設定された通電量で複数の相巻線への通電を制御することによりロータの位置決めを行うロータ位置決め手段を備える。そして、ブラシレスモータの駆動停止指令発生時に、該駆動停止指令が通常の停止指令か、緊急の停止指令かを判別し、通常の停止指令と判別されたときに、ブラシレスモータの駆動停止時から始動までの間に前記ロータ位置決め手段によりロータの位置決めを行い、ロータを回転数を徐々に減少させながら予め定めた位置に停止させる。一方、緊急の停止指令と判別されたときに、前記ロータの位置決めを行うことなく前記ロータを回転数を急激に低下させて緊急停止させる。
ここで、本発明における「始動」とは、本発明に係るモータ制御装置がそれまでの停止指令状態から回転指令状態に切り替わる段階を意味する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ブラシレスモータの駆動停止時から始動までの間にロータの位置決めを行うことにより、モータの始動に先立ってロータの位置決めを完了させることができるので、モータ始動時の立ち上がりの応答性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態を示す車両用変速装置におけるオイル供給システムの概略図
【図２】上記第１実施形態におけるモータ制御装置を示すブロック図
【図３】ブラシレスモータ、駆動回路及びフィードバック制御器の回路構成図
【図４】モータ初期診断ルーチンを示すフローチャート
【図５】モータ始動ルーチンを示すフローチャート
【図６】モータ駆動停止ルーチンを示すフローチャート
【図７】ロータ位置決め時の通電量とオイル温度との関係を示す図
【図８】本発明の第２実施形態におけるモータ駆動停止ルーチンを示すフローチャート
【図９】上記第２実施形態における駆動停止時の目標回転数と停止時間との関係を示す図
【図１０】本発明の第３実施形態を示す車両用変速装置におけるオイル供給システムの概略図
【図１１】上記第３実施形態におけるロータの位置保持ルーチンを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、ここでは車両用変速装置におけるオイル供給システムを例にとってブラシレスモータの駆動制御を説明するが、これに限るものではない。
【００１３】
図１は、本発明の第１実施形態を示す車両用変速装置におけるオイル供給システムの概略図である。
車両の動力源であるエンジン（内燃機関）１の出力軸は、トルクコンバータ２を介して、変速装置３に接続されている。
【００１４】
変速装置３は、クラッチ４と無段変速機５とを含んで構成される。
クラッチ４は、湿式多板クラッチにより構成され、作動油の油圧制御によって締結・解放が制御される。
【００１５】
尚、ここでいうクラッチ４は、詳しくは、前後進切換機構における摩擦係合要素である。前後進切換機構は、例えば、エンジン出力軸と連結したリングギア、ピニオン及びピニオンキャリア、変速機入力軸と連結したサンギアからなる遊星歯車機構と、変速機ケースをピニオンキャリアに固定する後退ブレーキと、変速機入力軸とピニオンキャリアを連結する前進クラッチと、を含んで構成され、車両の前進と後退とを切換える。この場合、前後進切換機構における摩擦係合要素である前進クラッチ及び後退ブレーキが、クラッチ４に相当する。また、クラッチ４には、必要により、その温度ＴＣを検出する温度センサ６が配置され得る。
【００１６】
無段変速機５は、プライマリプーリ５ａ及びセカンダリプーリ５ｂと、これらプーリ間に巻き掛けたベルト５ｃとを含み、プライマリプーリ５ａの回転は、ベルト５ｃを介して、セカンダリプーリ５ｂへ伝達され、セカンダリプーリ５ｂの回転は、駆動車輪（図示せず）へ伝達される。
【００１７】
この無段変速機５においては、プライマリプーリ５ａの可動円錐板、及び、セカンダリプーリ５ｂの可動円錐板を、それぞれの作動油の油圧制御によって軸方向に移動させて、各プーリ５ａ，５ｂとベルト５ｃとの接触位置半径を変えることにより、プライマリプーリ５ａとセカンダリプーリ５ｂとのプーリ比（回転比）を変化させて、変速比を無段階に変化させることができる。
【００１８】
変速装置３のケース底部のオイルパン７にはオイルが貯留されており、このオイルが機械式オイルポンプ８により吸入加圧され、調圧機構９を介して、クラッチ４及びプーリ５ａ，５ｂの各油圧アクチュエータに作動油として供給される。
【００１９】
機械式オイルポンプ８は、変速装置３のケース内に設けられて変速装置３の入力軸により駆動される。従って、機械式オイルポンプ８は実質的には動力源であるエンジン１により駆動される。
【００２０】
調圧機構９は、供給各部（クラッチ４及びプーリ５ａ，５ｂ）ごとに、リリーフ機能を有する電磁弁を備え、後述する制御ユニット（Ｃ／Ｕ）２０の制御下で、機械式オイルポンプ８の吐出圧を供給各部の目標圧に調圧して、供給各部に供給する。これにより、車両の前後進の切換えと変速比の制御とがなされる。
【００２１】
制御ユニット２０はマイクロコンピュータを内蔵しており、車両の運転状態を示す各種のセンサ出力信号を入力し、これらセンサ出力信号に基づいて変速制御信号を演算し、演算した変速制御信号を調圧機構９に出力する。
【００２２】
機械式オイルポンプ８は、調圧機構９を介してクラッチ４及びプーリ５ａ，５ｂに作動油としてオイルを供給する他、変速装置３の各部に潤滑及び冷却用のオイルを供給する。供給されたオイルはオイルパン７に戻されて循環する。尚、オイルパン７内には、オイルの温度（油温）ＴＦを検出する油温センサ１２が配置されている。
【００２３】
一方、動力源であるエンジン１により駆動される機械式オイルポンプ８とは別に、電動オイルポンプ１０が設けられている。
電動オイルポンプ１０は、クラッチ４でのいわゆる「スリップ」等に起因する摩擦熱の発生を軽減すべく、クラッチ４に冷却用のオイルを供給するために設けられている。ここで、クラッチ４のスリップによる発熱量を推定する手法としては、例えば、エンジン出力軸の回転数と変速機入力軸の回転数とを検出し、これら回転数の差に基づいてクラッチ４におけるスリップ量及び／又はスリップ時間を算出し、この算出値に基づいてクラッチ４の発熱量ＱＣを推定する手法を挙げることができる。
【００２４】
電動オイルポンプ１０は、オイルパン７に貯留されたオイルを吸入加圧してクラッチ４に供給する。電動オイルポンプ１０は、エンジン１の停止中、従って機械式オイルポンプ８の停止中にクラッチ４に冷却用オイルを供給することが可能である。また、電動オイルポンプ１０は、機械式オイルポンプ８の運転中であっても、クラッチ４への冷却用オイルの供給不足を補うために作動し得る。電動オイルポンプ１０によりクラッチ４に供給された冷却用オイルもオイルパン７に戻されて循環する。
【００２５】
電動オイルポンプ１０は、その駆動源としてブラシレスモータ１１を備え、このブラシレスモータ１１によってポンプ部を回転駆動するオイルポンプである。電動オイルポンプ１０のポンプ部は、いわゆる内接歯車式ポンプ（例えばトロコイドポンプ）であり、インナーロータとアウターロータとからなるポンプロータをハウジングに収納して構成される。尚、本実施形態では、電動オイルポンプ１０のポンプ部として内接歯車式ポンプを用いて説明しているが、当該ポンプ部はこれに限らず、あらゆる形式のポンプを用いることが可能である。
【００２６】
ブラシレスモータ１１は、３相永久磁石ブラシレスモータであり、複数の永久磁石の磁極を有するロータと３相巻線（複数の相巻線）を有するステータとにより構成される。
制御ユニット２０は、ブラシレスモータ１１の３相巻線への通電を制御することで、電動オイルポンプ１０の吐出量・吐出圧を制御する。また、制御ユニット２０は、本発明に係るモータ制御装置として機能して、ブラシレスモータ１１の駆動制御を行う。
【００２７】
図２は、制御ユニット２０によるブラシレスモータ１１（電動オイルポンプ１０）の制御機能を示すブロック図である。
指令・目標値演算部２１は、車両の各種センサからの検出信号（クラッチ状態信号、油温度信号、バッテリ電圧信号などの検出信号）を入力する。ここで、クラッチ状態信号としては、例えば、上述のクラッチ温度ＴＣに対応する信号、又は、上述の推定されたクラッチ発熱量ＱＣに対応する信号を挙げることができる。指令・目標値演算部２１は、入力したクラッチ状態信号に応じて（換言すれば、クラッチの冷却要求の有無に応じて）ブラシレスモータ１１の回転／停止の切換えを行うべく、後述するフィードバック制御器２２に、回転・停止指令を出力する。更に、指令・目標値演算部２１は、上述の入力信号に基づいて、電動オイルポンプ１０の駆動源であるブラシレスモータ１１の回転数（又はモータ電流）の目標値を演算する。
【００２８】
フィードバック制御器２２は、指令・目標値演算部２１からの指令（回転・停止指令）及び目標値（目標モータ回転数又は目標モータ電流）を入力すると共に、制御量であるブラシレスモータ１１の実回転数Ｎ又は実モータ電流、及び、ブラシレスモータ１１の駆動回路（インバータ）１３の実電源電流Ｉｂを入力する。実電源電流Ｉｂは、電流センサ２３によって検出し、ブラシレスモータ１１の実回転数Ｎは、センサによって直接計測する他、駆動回路１３からブラシレスモータ１１の相電圧を入力して検出することも可能である。
【００２９】
そして、フィードバック制御器２２は、上記指令を踏まえつつ、ブラシレスモータ１１の実回転数Ｎ（実モータ電流）を、目標回転数（目標モータ電流）に近づけるように印加電圧の指令値を決定し、この印加電圧の指令値に基づきパルス幅変調されたＰＷＭ信号を生成し、駆動回路１３に出力する。
【００３０】
次に、ブラシレスモータ１１における位置センサレス駆動制御の概要を図３を用いて説明する。
図３は、ブラシレスモータ１１と駆動回路１３とフィードバック制御器２２との回路構成を示す。
【００３１】
駆動回路１３は、電源ライン１３ａとアースライン１３ｂとの間に並列に接続されたＵ相アーム１３ｕ、Ｖ相アーム１３ｖ及びＷ相アーム１３ｗを有する。Ｕ相アーム１３ｕは、直列接続されたスイッチング素子Ｔｕ１，Ｔｕ２を有し、Ｖ相アーム１３ｖは、直列接続されたスイッチング素子Ｔｖ１，Ｔｖ２を有し、Ｗ相アーム１３ｗは、直列接続されたスイッチング素子Ｔｗ１，Ｔｗ２を有している。また、各スイッチング素子Ｔｕ１，Ｔｕ２，Ｔｖ１，Ｔｖ２，Ｔｗ１，Ｔｗ２のコレクタ−エミッタ間には、それぞれ、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流す整流素子Ｄｕ１，Ｄｕ２，Ｄｖ１，Ｄｖ２，Ｄｗ１，Ｄｗ２が接続されている。各相アームの中間点は、ブラシレスモータ１１の各相巻線（図示せず）の各相端に接続されている。すなわち、ブラシレスモータ１１のＵ，Ｖ，Ｗ相の３つの相巻線の一端が中点（図示せず）に共通接続され、Ｕ相巻線の他端がスイッチング素子Ｔｕ１，Ｔｕ２の中間点に、Ｖ相巻線の他端がスイッチング素子Ｔｖ１，Ｔｖ２の中間点に、Ｗ相巻線の他端がスイッチング素子Ｔｗ１，Ｔｗ２の中間点にそれぞれ接続されている。
【００３２】
ブラシレスモータ１１の各相巻線の端子電圧は、フィードバック制御器２２内の位置検出回路２４に送られる。この位置検出回路２４では、各相巻線で誘起される誘起電圧（非通電相電圧）に基づいてロータ磁極位置を推定する。フィードバック制御器２２は、位置検出回路２４にて推定されたロータ磁極位置（ロータ位置情報）に基づいて駆動回路１３の各スイッチング素子にＰＷＭ信号を出力することにより、駆動回路１３の動作を制御する。このようにして、ブラシレスモータ１１の位置センサレス駆動制御が実現される。
【００３３】
ところで、ブラシレスモータ１１にて位置センサレス駆動制御を行う場合には、モータ始動時にロータ磁極位置を確実に押さえるために、ロータの位置決め処理を行う必要がある。ここにおいて、ロータの位置決め処理では、例えば、特定の相巻線に通電してロータをわずかに回転させることにより、ロータ磁極位置を予め定めた位置まで移動させる。従来は、例えば、モータ始動時に指令・目標値演算部２１からフィードバック制御器２２へ回転指令が伝達された後にロータの位置決め処理を行っていたので、ロータ位置決め処理に要する時間が、モータ始動時の立ち上がりの応答性を低下させる要因になっていた。そこで、本実施形態では、モータ始動時に指令・目標値演算部２１からフィードバック制御器２２へ回転指令が伝達される前にロータの位置決め処理を行うことにより、モータ始動時の立ち上がりの応答性を向上させている。以下、本実施形態におけるブラシレスモータ１１の始動時及び駆動停止時の駆動制御について、図４〜図６を用いて説明する。
【００３４】
図４は、ブラシレスモータ１１の初期診断ルーチンを示すフローチャートである。図５は、ブラシレスモータ１１の始動ルーチンを示すフローチャートである。図６は、ブラシレスモータ１１の駆動停止ルーチンを示すフローチャートである。
【００３５】
まず、モータ初期診断ルーチンについて説明する。
制御ユニット２０は、電動オイルポンプ１０の電源投入時に、図４に示すモータ初期診断ルーチンを実行する。
【００３６】
図４に示すように、ステップＳ１０１にて電動オイルポンプ１０の電源投入が確認されると、ステップＳ１０２に進み、回転許可フラグをリセットする（具体的にはＯＦＦにする）。ここで、回転許可フラグとは、後述する図５に示すモータ始動ルーチンにて始動制御（ステップＳ１１３）に入るためのトリガとして機能するものである。
【００３７】
次に、ステップＳ１０３にて初期診断を行う。この初期診断では、モータ駆動制御系における各種検出回路等が正常に動作するか否かを判定する。この初期診断時には、モータの各相巻線に電流を流すことはなく、従って、モータのロータは静止したままである。尚、本実施形態では、モータのロータを静止させた状態にて初期診断を行っているが、これに加えて、またはこれに代えて、モータのロータ回転時に初期診断を行うようにすることも可能である。
【００３８】
ステップＳ１０３における初期診断の結果、各種検出回路等の動作が正常ではないと判定されると、ステップＳ１０４からステップＳ１０５へと進み、回転許可フラグをＯＦＦとしたままで、本ルーチンを終了する。
【００３９】
一方、ステップＳ１０３における初期診断の結果、各種検出回路等の動作が正常であると判定されると、ステップＳ１０４からステップＳ１０６へと進み、モータのロータの位置決め処理が行われる。このロータの位置決め処理では、例えば、特定の相巻線に通電してロータをわずかに回転させることにより、ロータ磁極位置を予め定めた位置まで移動させる。
【００４０】
ところで、オイル温度ＴＦが高くなるほど、オイルの粘性が低下するので、電動オイルポンプ１０のポンプロータとそれに接触するオイルとの間のフリクションが低下する。このため、モータのロータ位置決め時におけるオイル温度ＴＦが高くなるほど、電動オイルポンプ１０（ブラシレスモータ１１）の負荷が低下するので、モータのロータ位置決めに必要とされる上記相巻線への通電量も低下する。
【００４１】
しかしながら、仮にオイル温度ＴＦが不明である場合には、オイル温度ＴＦが低温であると想定して（すなわち、オイルの高粘度及び高フリクションを想定して）上記相巻線への通電量を設定しなければならないので、特にオイル高温時に上記相巻線への通電が過多となり、この結果、消費電流をロスする虞がある。
【００４２】
この点、本実施形態では、油温センサ１２によりオイル温度ＴＦを検出することが可能である。このため、本実施形態では、図７に示すロータ位置決め時の相巻線への通電量（電流）とオイル温度ＴＦとの関係に基づいて、オイル温度ＴＦが高くなるほど、上記相巻線への通電量を低下させる。これにより、オイル高温時に上記相巻線への通電が過多となることを抑制することができるので、消費電流を押さえたロータ位置決めを実現することができる。
【００４３】
尚、本実施形態では、電動オイルポンプ１０内のオイル温度として、オイルパン７内のオイル温度ＴＦを採用している。しかしながら、電動オイルポンプ１０の駆動停止時には電動オイルポンプ１０内にてオイルが流動せずに留まっていること、また、電動オイルポンプ１０及び／又はそれに接続されるオイル配管が変速装置３のケース外部に露出している場合等を勘案すると、電動オイルポンプ１０内のオイル温度とオイルパン７内のオイル温度ＴＦとの間には温度差が生じる可能性がある。この温度差が比較的大きい場合、又は温度差が不明である場合には、モータのロータの位置決め時に、電動オイルポンプ１０内のオイル温度が低温であると想定して（すなわち、オイルの高粘度及び高フリクションを想定して）上記相巻線への通電量を予め設定する。
【００４４】
図４に戻り、ステップＳ１０６でのロータの位置決め処理が完了すると、ステップＳ１０７に進んで回転許可フラグをＯＮにして、本ルーチンを終了する。
尚、図４のステップＳ１０４〜Ｓ１０７により、本発明におけるロータ位置決め手段の機能が実現される。
【００４５】
次に、モータ始動ルーチンについて説明する。
制御ユニット２０は、フィードバック制御器２２に回転指令が伝達されると、図５に示すモータ始動ルーチンを実行する。
【００４６】
図５に示すように、ステップＳ１１１にてフィードバック制御器２２に回転指令が伝達されたことを確認すると、ステップＳ１１２に進み、回転許可フラグがＯＮかＯＦＦかを判定する。
回転許可フラグがＯＦＦである場合には、上述のモータ初期診断ルーチン（図４）に戻って回転許可フラグをリセット（ＯＦＦ）した後に、初期診断等を行う。
【００４７】
一方、回転許可フラグがＯＮである場合には、ステップＳ１１３に進んで、始動制御を行う。この始動制御では、例えば、上述の位置センサレス駆動制御を行う。または、この代わりとして、始動制御では、まず、ステータ側の回転磁界を強制的に駆動し、ロータを引き摺るようにして回転させ始めるモータ強制同期駆動制御を行い、これにより、モータの回転を徐々に加速させ、モータの実回転数が所定の回転数に達した後に、上述の位置センサレス駆動制御を行ってもよい。
ステップＳ１１３にて始動制御に入ったことを確認した後に、本ルーチンを終了する。
【００４８】
次に、モータ駆動停止ルーチンについて説明する。
制御ユニット２０は、フィードバック制御器２２に停止指令が伝達されると、図６に示すモータ駆動停止ルーチンを実行する。
【００４９】
図６に示すように、ステップＳ１２１にてフィードバック制御器２２に停止指令が伝達されたことを確認すると、ステップＳ１２２に進み、今回の停止指令が通常の停止指令であるか否かを判定する。
【００５０】
ステップＳ１２２にて今回の停止指令が通常の停止指令ではないと判定されると、ステップＳ１２３に進み、緊急停止制御を実行する。ここで、通常の停止指令ではない場合としては、例えば、モータ駆動制御系において断線や過電流などが発生してフェール状態になった場合や、過温度や電圧異常などが発生してプロテクション機能（保護機能）が作動した場合を挙げることができる。また、緊急停止制御では、例えば、指令・目標値演算部２１からフィードバック制御器２２に入力される目標モータ回転数を０ｒｐｍにすることによりモータの実回転数Ｎを急激に低下させてモータを緊急停止させる。尚、本実施形態では、緊急停止時に回転数制御にて目標回転数を０ｒｐｍにする手法を用いて説明しているが、緊急停止時の停止手法はこれに限らず、モータ駆動制御を停止する手法や、電源リレーを切る手法等を採用することも可能である。
【００５１】
緊急停止の後には、ステップＳ１２４に進み、回転許可フラグをＯＦＦにして、本ルーチンを終了する。
【００５２】
一方、ステップＳ１２２にて今回の停止指令が通常の停止指令であると判定されると、ステップＳ１２５に進み、通常停止制御を実行する。ここで、通常停止制御では、例えば、指令・目標値演算部２１からフィードバック制御器２２に入力される目標モータ回転数を停止指令伝達時の値から徐々に減少させることにより回転数制御を継続しつつモータの実回転数Ｎを徐々に低下させる。
【００５３】
ステップＳ１２６では、モータの実回転数Ｎと所定回転数Ｎｓとを比較し、Ｎ≦Ｎｓか否かを判定する。ここで、所定回転数Ｎｓとは、モータの実回転数Ｎがロータ位置決め処理可能な程度まで低下したか否かを判定するための閾値であり、例えば０ｒｐｍ付近の値が予め設定されている。
【００５４】
Ｎ＞Ｎｓの場合はステップＳ１２５及びステップＳ１２６に戻って通常停止制御と判定とを続け、Ｎ≦Ｎｓとなった時点で、ステップＳ１２７に進む。
ステップＳ１２７では、モータのロータの位置決め処理が行われる。このロータの位置決め処理では、上述のステップＳ１０６と同様に、例えば、特定の相巻線に通電してロータをわずかに回転させることにより、ロータ磁極位置を予め定めた位置まで移動させる。また、上述のステップＳ１０６と同様に、図７に示すロータ位置決め時の相巻線への通電量（電流）とオイル温度ＴＦとの関係に基づいて、オイル温度ＴＦが高くなるほど、上記相巻線への通電量を低下させることが可能である。
【００５５】
ステップＳ１２７でのロータの位置決め処理が完了すると、ステップＳ１２８に進んで回転許可フラグをＯＮにして、本ルーチンを終了する。
尚、図６のステップＳ１２２〜Ｓ１２８により、本発明におけるロータ位置決め手段の機能が実現される。
【００５６】
次に本実施形態の作用について説明する。
モータ始動時において、回転指令が伝達される前に（すなわち、図５のＳ１１１より前に）、ロータの位置決め処理（図４のＳ１０６、又は、図６のＳ１２７）が完了している場合には、回転指令伝達後に、ロータの位置決め処理を行うことなく、回転許可フラグＯＮを確認して（図５のＳ１１２）スムーズに始動制御（図５のＳ１１３）を開始することができる。従って、モータの始動に先立ってロータの位置決め処理を完了させることができるので、モータ始動時の立ち上がりの応答性を向上させることができる。
【００５７】
尚、本実施形態では、オイルパン７から機械式オイルポンプ８を介して調圧機構９に向かうオイル供給経路と、オイルパン７から電動オイルポンプ１０を介してクラッチ４に向かうオイル供給経路とが相互に独立している。このため、機械式オイルポンプ８にて加圧されたオイルが、電動オイルポンプ１０のポンプロータに作用する可能性は極めて低い。また、ブラシレスモータ１１については、電動オイルポンプ１０の電源投入後に、各相巻線への通電が行われていない状態では、コキングトルクによりロータの回転が抑制され得る。従って、本実施形態では、ロータの位置決め処理後に、各相巻線への通電が行われていない状態であっても、モータのロータが回転する可能性は極めて低く、それゆえ、ロータの位置決め処理（図４のＳ１０６、又は、図６のＳ１２７）から始動制御（図５のＳ１１３）までの間において、ロータ磁極位置を予め定めた位置で保持することが可能である。
【００５８】
また、本実施形態では、ロータの位置決め処理（図４のＳ１０６、又は、図６のＳ１２７）を行って回転許可フラグをＯＮにした時点（つまり、図４のＳ１０７、又は、図６のＳ１２８を処理した時点）からの経過時間を測定するタイマーを制御ユニット２０に予め設けておき、このタイマーにて所定の時間の経過を検出した場合には、回転許可フラグをＯＮからＯＦＦに切換え、この後に、図４のステップＳ１０６及びステップＳ１０７と同様にロータの位置決め処理を行って回転許可フラグをＯＦＦからＯＮに切換えるように構成することが可能である。このように構成することにより、ロータの位置決め処理を間欠的に実施することができるので、例えば、電動オイルポンプ１０の電源投入後にブラシレスモータ１１への停止指令が長時間にわたる場合であっても、ロータの位置決め状態を定期的に更新することができ、それゆえ、経時に起因するロータの位置ズレの発生を抑制することができる。
【００５９】
本実施形態によれば、ブラシレスモータ１１の位置センサレス駆動制御を行う制御ユニット２０（モータ制御装置）は、３相巻線への通電を制御することによりロータの位置決めを行うロータ位置決め手段を備え、このロータ位置決め手段は、ブラシレスモータ１１の駆動停止時から始動までの間にロータの位置決めを行う。これにより、ブラシレスモータ１１の始動に先立ってロータの位置決めを完了させることができるので、モータ始動時の立ち上がりの応答性を向上させることができる。ここで、本実施形態における「始動」とは、制御ユニット２０（モータ制御装置）がそれまでの停止指令状態から回転指令状態に切り替わる段階を意味する。
【００６０】
尚、モータ駆動開始時にロータの位置決め処理を行う従来型のモータ駆動開始制御に、本実施形態のロータ位置決め処理を組み合わせた場合には、従来型のモータ駆動開始制御におけるロータ位置決め処理と本実施形態のロータ位置決め処理とで使われる処理部位が基本的に共通であるので、これら処理を並行に行うことができない。このため、本実施形態のロータ位置決め処理が行われている途中で回転指令された場合には、本実施形態のロータ位置決め処理を継続するか、それとも、この処理を中断して従来型のモータ駆動開始制御におけるロータ位置決め処理を行うかを決定するように構成するとよい。この場合において、本実施形態のロータ位置決め処理を継続する決定を行うことにより、上記中断を決定した場合に比べて、位置決めに要するトータル時間を抑制することができるので、早期始動を実現することができる。
【００６１】
また本実施形態によれば、ブラシレスモータ１１の駆動停止時に、ロータの位置決め（図６のＳ１２７）を行うので、通常停止制御（図６のＳ１２５）と一体的にロータの位置決めを行うことができる。
【００６２】
また本実施形態によれば、電動オイルポンプ１０の電源投入後の初期診断時に（換言すれば、電動オイルポンプ１０の電源投入後、１度も電動オイルポンプ１０を作動させていない場合に）、ロータの位置決め（図４のＳ１０６）を行うので、初期診断（図４のＳ１０３）と一体的にロータの位置決めを行うことができる。
【００６３】
また本実施形態によれば、フィードバック制御器２２に停止指令が伝達された後に（図６のＳ１２１）、モータ実回転数Ｎが所定回転数Ｎｓ以下になった場合に、ロータの位置決め処理を行う（図６のＳ１２７）。これにより、ロータ位置を把握しつつ行われる回転数制御からロータの位置決め処理に連続的に移行することができるので、ロータの位置決めに要する時間を比較的短時間に抑えることができる。
【００６４】
また本実施形態によれば、ブラシレスモータ１１は、車両用変速装置３にオイルを供給する電動オイルポンプ１０の駆動源である。従って、ブラシレスモータ１１の始動に先立ってロータの位置決めを完了させてモータ始動時の立ち上がりの応答性を向上させることにより、電動オイルポンプ１０の起動時の応答性も向上させることができる。従って、クラッチ４が高温になり冷却が必要である場合には迅速に電動オイルポンプ１０を起動させてクラッチ４に冷却用オイルを供給することができるので、冷却遅れによるクラッチ４の破損等を抑制することができる。
【００６５】
また本実施形態によれば、ロータの位置決め時に、オイル温度ＴＦが高いほど相巻線への通電量を低下させる。これにより、オイル高温時に相巻線への通電が過多となることを抑制することができるので、消費電流を押さえたロータ位置決めを実現することができる。
【００６６】
また本実施形態のモータ駆動停止制御において、ロータの位置決め処理（図６のＳ１２７）の直前（実回転数が０ｒｐｍ付近）にてロータ位置を検出又は推定することが可能である場合には、この検出又は推定したロータ位置に基づいて、ロータの位置決め処理時の通電相（通電される相巻線）を決定するようにしてもよい。この場合には、ロータの位置決め処理時におけるロータの移動距離（回転角）を最小限に抑えるように通電相を決定することにより、ロータの位置決めに要する時間を最小限に抑えることができる。
【００６７】
次に、本発明の第２実施形態について図８を用いて説明する。
図８は、本発明の第２実施形態におけるモータ駆動停止ルーチンを示すフローチャートである。
図６に示した第１実施形態におけるモータ駆動停止ルーチンと異なる点について説明する。
【００６８】
ステップＳ１２２にて今回の停止指令が通常の停止指令であると判定されると、ステップＳ１３１に進み、停止時間を算出する。この停止時間は、フィードバック制御器２２に停止指令が伝達された時点からモータの回転停止までの時間である。また、この停止時間については、フィードバック制御器２２に停止指令が伝達された時点におけるモータ目標回転数Ｎｔ（又は実回転数）が高回転数であるほど、停止時間が長くなるように算出される。
【００６９】
停止時間が算出されると、ステップＳ１３２に進み、通常停止制御を実行する。ここで、通常停止制御では、例えば、指令・目標値演算部２１からフィードバック制御器２２に入力される目標モータ回転数Ｎｔを停止指令伝達時の値から徐々に減少させることにより回転数制御を継続しつつモータの実回転数を徐々に低下させる。
【００７０】
ステップＳ１３３では、算出された停止時間が経過したか否かを判定する。
停止時間が経過していない場合はステップＳ１３２に戻って通常停止制御を続け、停止時間が経過した時点で、ステップＳ１２７に進み、上述のようにロータの位置決め処理を行う。
【００７１】
尚、図８のステップＳ１２２〜Ｓ１２４、ステップＳ１３１〜Ｓ１３３、ステップＳ１２７、及び、ステップＳ１２８により、本発明におけるロータ位置決め手段の機能が実現される。
【００７２】
次に、本実施形態における通常停止制御及び緊急停止制御について、図９を用いて説明する。
図９（Ａ）は、緊急停止制御（図８のＳ１２２，Ｓ１２３）における目標回転数Ｎｔと停止時間との関係を示している。
図９（Ａ）に示すように、停止指令伝達前に目標回転数Ｎｔ＝Ｎ１０ｒｐｍにて回転数制御されていたブラシレスモータ１１は、緊急停止制御に対応する停止指令が伝達されると、緊急停止制御に移行する。緊急停止制御では、目標回転数Ｎｔを０ｒｐｍに急激に低下させる。このため、ロータが惰性で回転し続けた後にフリクションにより停止するので、ロータ回転停止時におけるロータ磁極位置が不明となる。従って、次回のモータ始動時には、上述のモータ初期診断ルーチン（図４）に戻って初期診断及びロータの位置決め処理を行う。
【００７３】
図９（Ｂ），（Ｃ）は、通常停止制御（図８のＳ１２２，Ｓ１３１〜Ｓ１３３，Ｓ１２７）における目標回転数Ｎｔと停止時間との関係を示している。また、図９（Ｂ）は、停止指令伝達時における目標回転数ＮｔがＮ１１ｒｐｍ（低回転数）である場合を示す一方、図９（Ｃ）は、停止指令伝達時における目標回転数ＮｔがＮ１２ｒｐｍ（高回転数；Ｎ１１＜Ｎ１２）である場合を示す。
【００７４】
図９（Ｂ）に示すように、停止指令伝達前に目標回転数Ｎｔ＝Ｎ１１ｒｐｍにて回転数制御されていたブラシレスモータ１１は、通常停止制御に対応する停止指令が伝達されると、停止指令伝達時における目標回転数Ｎｔ＝Ｎ１１ｒｐｍに基づいて停止時間ｔ１を算出し、通常停止制御に移行する。図９（Ｂ）における通常停止制御では、目標モータ回転数Ｎｔを停止指令伝達時の値（Ｎ１１ｒｐｍ）から徐々に減少させることにより回転数制御を継続しつつモータの実回転数を徐々に低下させる。そして、停止時間ｔ１が経過すると、ロータの位置決め処理を行う。
【００７５】
図９（Ｃ）に示すように、停止指令伝達前に目標回転数Ｎｔ＝Ｎ１２ｒｐｍにて回転数制御されていたブラシレスモータ１１は、通常停止制御に対応する停止指令が伝達されると、停止指令伝達時における目標回転数Ｎｔ＝Ｎ１２ｒｐｍに基づいて停止時間ｔ２を算出し、通常停止制御に移行する。ここで、目標回転数Ｎｔについては、Ｎ１２＞Ｎ１１であるので、停止時間については、ｔ２＞ｔ１となる。すなわち、停止時間については、停止指令伝達時における目標回転数Ｎｔが高回転数であるほど、停止時間が長くなるように算出される。図９（Ｃ）における通常停止制御では、目標モータ回転数Ｎｔを停止指令伝達時の値（Ｎ１２ｒｐｍ）から徐々に減少させることにより回転数制御を継続しつつモータの実回転数を徐々に低下させる。そして、停止時間ｔ２が経過すると、ロータ位置決め処理を行う。
【００７６】
特に本実施形態によれば、停止指令伝達時より所定時間経過後にロータの位置決め処理を行うので、通常停止制御（図８のＳ１３２）と一体的にロータの位置決めを行うことができる。
【００７７】
また本実施形態によれば、停止指令伝達時における目標回転数Ｎｔが高回転数であるほど、通常停止制御における停止時間が長いので、ロータの位置決め処理前における回転数制御の確実性を確保することができる。
【００７８】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第３実施形態を示す車両用変速装置におけるオイル供給システムの概略図である。
【００７９】
図１に示した第１実施形態における車両用変速装置のオイル供給システムと異なる点について説明する。
マイクロコンピュータを内蔵する制御ユニット（Ｃ／Ｕ）２５は、車両の運転状態を示す各種のセンサ出力信号を入力し、これらセンサ出力信号に基づいて変速制御信号を演算し、演算した変速制御信号を調圧機構９に出力する。
【００８０】
調圧機構９にオイルを供給するオイルポンプとして、エンジン１で駆動する機械式オイルポンプ８と、機械式オイルポンプ８をバイパスする通路に設けた電動オイルポンプ３０とを備えている。
【００８１】
機械式オイルポンプ８及び電動オイルポンプ３０は、オイルパン７内のオイルを吸い上げ、調圧機構９に供給し、調圧機構９を介してクラッチ４及び無段変速機５に供給したオイルは、オイルパン７に戻されて循環する。
【００８２】
また、調圧機構９を介して、変速装置３の冷却・潤滑系にもオイルを供給する。
電動オイルポンプ３０は、ブラシレスモータ３１を備え、このブラシレスモータ３１によってポンプ部を回転駆動するオイルポンプである。
【００８３】
電動オイルポンプ３０のポンプ部は、いわゆる内接歯車式ポンプ（例えばトロコイドポンプ）であり、インナーロータとアウターロータとからなるポンプロータをハウジングに収納して構成される。尚、本実施形態では、電動オイルポンプ３０のポンプ部として内接歯車式ポンプを用いて説明しているが、当該ポンプ部はこれに限らず、あらゆる形式のポンプを用いることが可能である。
【００８４】
ブラシレスモータ３１は、３相永久磁石ブラシレスモータであり、複数の永久磁石の磁極を有するロータと３相巻線（複数の相巻線）を有するステータとにより構成される。
制御ユニット２５は、ブラシレスモータ３１の３相巻線への通電を制御することで、電動オイルポンプ３０の吐出量・吐出圧を制御する。また、制御ユニット２５は、本発明に係るモータ制御装置として機能して、ブラシレスモータ３１の駆動制御を行う。
【００８５】
電動オイルポンプ３０出口のオイル通路３０ａには、機械式オイルポンプ８の吐出圧の逆流を抑制する逆止弁３２が介装されている。
機械式オイルポンプ８はエンジン１で駆動されるため、アイドルストップなどによってエンジン１が一時的に運転を停止した場合、機械式オイルポンプ８も運転を停止し、変速装置３に対するオイルの供給が途絶えてしまい、発進時に変速装置３が動力伝達可能な圧力状態になるまでの応答遅れによって、発進ショックが発生する場合がある。
【００８６】
そこで、アイドルストップなどによってエンジン１が一時的に運転を停止した場合に、電動オイルポンプ３０によって変速装置３へのオイル供給を行い、油圧応答の遅れによる発進ショックの発生を抑制する。
【００８７】
尚、エンジン１の運転中であっても、機械式オイルポンプ８による冷却用オイル又は潤滑用オイルの供給不足を補うために、電動オイルポンプ３０を作動させる場合もあり、電動オイルポンプ３０の作動要求の発生を、エンジン１の停止中に限定するものではない。
【００８８】
本実施形態におけるオイル供給システムでは、電動オイルポンプ３０出口のオイル通路３０ａに逆止弁３２を介装し、これにより、機械式オイルポンプ８の吐出圧の逆流を抑制しているが、例えば逆止弁３２が作動不良になった場合には、機械式オイルポンプ８の吐出圧の逆流が逆止弁３２を介して電動オイルポンプ３０のポンプロータに作用する可能性がある。従って、本実施形態では、上述の第１及び第２実施形態のようにロータの位置決め処理を行った後に各相巻線への通電が行われていない場合には、モータのロータが回転する可能性がある。このため、本実施形態では、ロータの位置決め処理を行った後に、ブラシレスモータ１１の始動までの間、ロータの位置保持制御を行うことにより、ロータの位置ズレを抑制する。
【００８９】
図１１は、本実施形態におけるロータの位置保持ルーチンを示すフローチャートである。
制御ユニット２５では、ステップＳ１４１にてモータのロータの位置決め処理（図６，図８のＳ１２７、又は、図４のＳ１０６）が完了したことを確認すると、ステップＳ１４２にて、ロータ位置保持制御を行う。ここで、ロータ位置保持制御としては、例えば、以下２つの手法を挙げることができる。
（１）ロータの位置決め処理が完了した後に、モータの各相巻線に微小電流を流すことにより、ロータの位置を保持させる。
（２）ロータの位置決め処理が完了した後に、回転数制御により微小回転数にてロータを回転させることでロータ位置（ロータ磁極位置）の捕捉を継続する。
【００９０】
ステップＳ１４３では、制御ユニット２５にて回転指令が伝達されたか否かを判定する。
回転指令が伝達されていない場合はステップＳ１４２に戻ってロータ位置保持制御を続け、回転指令が伝達された時点で本ルーチンを終了して、図５に示したモータ始動制御に移行する。
【００９１】
尚、図１１のステップＳ１４１〜Ｓ１４３により、本発明におけるロータ位置保持手段の機能が実現される。
また、本実施形態において、例えばオイル通路３０ａに油圧センサを予め設け、ブラシレスモータ３１の駆動停止時に所定の閾値以上の油圧変化が検出された場合に、制御ユニット２５にてモータのロータ回転の可能性が有ると判定して、ロータの位置決め処理を実施することも可能である。
【００９２】
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
請求項１又は請求項２記載のモータ制御装置において、前記ロータの位置決めを行った後に、前記ブラシレスモータの始動までの間、前記ロータの位置を保持させるロータ位置保持手段を備えることを特徴とするモータ制御装置。
【００９３】
上記構成によると、ロータの位置決めを行った後にロータの位置が保持されるので、ロータの位置決め後におけるロータの位置ズレを抑制することができる。
尚、上記実施形態では、本発明に係るモータ制御装置により駆動制御されるブラシレスモータの駆動対象を車載の電動オイルポンプとした場合について説明したが、当該ブラシレスモータの駆動対象はこれに限らず、例えば、車載の冷却水循環用の電動ウォーターポンプ、エアコン用コンプレッサ、その他の電動アクチュエータ等を駆動対象とすることが可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１  エンジン（内燃機関）
２  トルクコンバータ
３  変速装置
４  クラッチ
５  無段変速機
５ａ  プライマリプーリ
５ｂ  セカンダリプーリ
５ｃ  ベルト
６  温度センサ
７  オイルパン
８  機械式オイルポンプ
９  調圧機構
１０，３０  電動オイルポンプ
１１，３１  ブラシレスモータ
１２  油温センサ
１３  駆動回路
１３ａ  電源ライン
１３ｂ  アースライン
１３ｕ  Ｕ相アーム
１３ｖ  Ｖ相アーム
１３ｗ  Ｗ相アーム
２０，２５  制御ユニット（モータ制御装置）
２１  指令・目標値演算部
２２  フィードバック制御器
２３  電流センサ
２４  位置検出回路
３２  逆止弁
Ｄｕ１，Ｄｕ２，Ｄｖ１，Ｄｖ２，Ｄｗ１，Ｄｗ２  整流素子
Ｔｕ１，Ｔｕ２，Ｔｖ１，Ｔｖ２，Ｔｗ１，Ｔｗ２  スイッチング素子
【図１】
0005775336.tif 000002
【図２】
0005775336.tif 000003
【図３】
0005775336.tif 000004
【図４】
0005775336.tif 000005
【図５】
0005775336.tif 000006
【図６】
0005775336.tif 000007
【図７】
0005775336.tif 000008
【図８】
0005775336.tif 000009
【図９】
0005775336.tif 000010
【図１０】
0005775336.tif 000011
【図１１】
0005775336.tif 000012