(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトに連動して回転するシャフト（２０１）、前記シャフトに設けられたロータ（２０２）、および、前記ロータの周囲に設けられたステータコイル（２０８）を備えたモータ（２００）を制御するモータ制御装置であって、
前記ロータの位相を検出する位相検出部（４０）と、
前記ステータコイルにて発生する誘起電圧および誘起電流の少なくとも一方を検出する電流電圧検出部（５０，５１）と、
実際の前記ロータの位相と、前記位相検出部にて検出される前記ロータの位相とのオフセットを補正するための補正値を記憶し、前記補正値に基づいて、前記位相検出部にて検出される前記ロータの位相を補正した補正位相を算出する補正回路（１０）と、
前記ステータコイルに流れる電流を制御するインバータ（２０）と、
前記インバータに含まれる複数のスイッチ素子（２１〜２６）を、前記補正位相に基づいて制御する制御部（１０）と、を有し、
前記制御部は、前記ロータが前記クランクシャフトに連動して回転する際に、少なくとも所定期間、複数の前記スイッチ素子の全てを非駆動状態とし、
前記補正回路は、
前記制御部が複数の前記スイッチ素子の全てを非駆動状態としている際に、前記補正位相と、前記誘起電圧および前記誘起電流の少なくとも一方の位相とに基づいて前記補正値が異常であるか否かを判定し、
前記ロータは電流が流動することで磁界を発生するロータコイル（２０６）を有し、
前記制御部は前記ロータコイルへの給電を制御しており、
前記制御部は、前記クランクシャフトの回転数がゼロから上昇して第１所定値を超えると、前記ロータコイルに電流を流して磁界を発生する流動制御を行ない、
前記補正回路は、前記制御部が複数の前記スイッチ素子の全てを非駆動状態としつつ前記流動制御を行なっている際に、前記補正値が異常であるか否かを判定するモータ制御装置。
【請求項２】
前記補正回路は、
前記補正値の他に、前記誘起電圧若しくは前記誘起電流の特定値に対応する、前記ロータの位相を内部位相として記憶しており、
複数の前記スイッチ素子の全てが非駆動状態の場合に、前記特定値に対応する前記補正位相と前記内部位相とを比較することで、前記補正値が異常であるか否かを判定する請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記補正回路は、前記特定値に対応する前記補正位相と前記内部位相との差分の絶対値が閾値以上の場合、前記補正値が異常であると判定する請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記補正回路は、前記特定値に対応する前記補正位相の平均値を算出し、前記平均値と前記内部位相との差分の絶対値が閾値以上の場合、前記補正値が異常であると判定する請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記補正回路は、前記補正値が異常であると判定すると、前記補正値ではなく、前記差分の絶対値に基づいて、実際の前記ロータの位相と、前記位相検出部にて検出される前記ロータの位相とのオフセットを補正する請求項３または請求項４に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記補正回路は、前記補正値が異常であると判定すると、外部装置（３００）に前記補正値が異常であることを通知する請求項３〜５いずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記電流電圧検出部（５０）は前記誘起電圧を検出しており、
前記特定値はグランド電位である請求項２〜６いずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項８】
前記電流電圧検出部（５１）は前記誘起電流を検出しており、
前記特定値は前記誘起電流の極大値である請求項２〜６いずれか１項に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、実際のロータの位相と検出されるロータの位相とのオフセットを補正するモータ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、ブラシレスモータを制御するモータ制御装置が知られている。ブラシレスモータには回転角センサが組み付けられている。上記のモータ制御装置は、回転角センサのブラシレスモータに対する組み付け誤差を補正するための補正値を、電圧方程式から算出している。モータ制御装置は、ブラシレスモータと電気的に接続されたインバータを有し、インバータはスイッチング素子（スイッチ素子）を有している。上記の電圧方程式を計算するためにモータ制御装置は、インバータを構成するスイッチ素子を制御して、ブラシレスモータに電流を流している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３５６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されるモータ制御装置は、算出した補正値を記憶し、その補正値に基づいて回転角センサによって検出される電気角を補正している。しかしながら補正値を不揮発性メモリに記憶させたとしても、補正値が消失したり変質したりする虞がある。
【０００５】
そこで新たな電圧方程式を計算することで、補正値が異常であるか否かを判定することも考えられる。しかしながら、そのためにはインバータを構成するスイッチ素子を制御しなくてはならない。これによりブラシレスモータに電流が流れ、それによってブラシレスモータが意図せずに回転する虞がある。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、スイッチ素子を制御しなくとも、補正値が異常であるか否かを判定することのできるモータ制御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】
【０００７】
上記した目的を達成するための開示された発明の１つは、内燃機関のクランクシャトに連動して回転するシャフト（２０１）、シャフトに設けられたロータ（２０２）、および、ロータの周囲に設けられたステータコイル（２０８）を備えたモータ（２００）を制御するモータ制御装置であって、
ロータの位相を検出する位相検出部（４０）と、
ステータコイルにて発生する誘起電圧および誘起電流の少なくとも一方を検出する電流電圧検出部（５０，５１）と、
実際のロータの位相と、位相検出部にて検出されるロータの位相とのオフセットを補正するための補正値を記憶し、補正値に基づいて、位相検出部にて検出されるロータの位相を補正した補正位相を算出する補正回路（１０）と、
ステータコイルに流れる電流を制御するインバータ（２０）と、
インバータに含まれる複数のスイッチ素子（２１〜２６）を、補正位相に基づいて制御する制御部（１０）と、を有し、
制御部は、ロータがクランクシャフトに連動して回転する際に、少なくとも所定期間、複数のスイッチ素子の全てを非駆動状態とし、
補正回路は、
制御部が複数のスイッチ素子の全てを非駆動状態としているときに、補正位相と、誘起電圧および誘起電流の少なくとも一方の位相とに基づいて補正値が異常であるか否かを判定し、
ロータは電流が流動することで磁界を発生するロータコイル（２０６）を有し、
制御部はロータコイルへの給電を制御しており、
制御部は、クランクシャフトの回転数がゼロから上昇して第１所定値を超えると、ロータコイルに電流を流して磁界を発生する流動制御を行ない、
補正回路は、制御部が複数のスイッチ素子の全てを非駆動状態としつつ流動制御を行なっている際に、補正値が異常であるか否かを判定する。
【０００８】
シャフト（２０１）はクランクシャフトと連動して回転する。したがって全てのスイッチ素子（２１〜２６）が非駆動状態の場合においても、シャフト（２０１）とともにロータ（２０２）が回転する。この際にロータ（２０２）から発せられた磁界（以下、ロータ磁界と示す）がステータコイル（２０８）と交差すると、ステータコイル（２０８）に誘起電圧と誘起電流が発生する。この誘起電圧や誘起電流の位相は、ロータ磁界の位相に依存して変化する。すなわち誘起電圧や誘起電流の位相は、実際のロータの位相と相関がある。したがってオフセットを補正するための補正値が異常の場合、誘起電圧や誘起電流の位相と、位相検出部（４０）によって検出されるロータの位相とがずれることとなる。そこで、補正値によってオフセットの補正された、位相検出部（４０）によって検出されるロータの位相（補正位相）と、誘起電圧や誘起電流から求められるロータの位相とに基づいて、補正値が異常となったか否かを判定することができる。以上に示したように、スイッチ素子（２１〜２６）を制御しなくとも、補正値が異常であるか否かを判定することができる。
【０００９】
上記の開示された発明は、ロータは電流が流動することで磁界を発生するロータコイル（２０６）を有し、
制御部はロータコイルへの給電を制御しており、
制御部は、クランクシャフトの回転数がゼロから上昇して第１所定値を超えると、ロータコイルに電流を流して磁界を発生する流動制御を行ない、
補正回路は、制御部が複数のスイッチ素子の全てを非駆動状態としつつ流動制御を行なっている際に、補正値が異常であるか否かを判定する。
【００１０】
これによれば、クランクシャフトの回転数がゼロから徐々に上昇する車両の始動時において、補正値の異常判定処理を行うことができる。
【００１１】
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係るモータ制御装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】モータ制御装置の概略構成を示す回路図である。
【図３】カウント数と誘起電圧の機械角に対する変化を示すタイミングチャートである。
【図４】分割カウント数と誘起電圧の電気角に対する変化を示すタイミングチャートである。
【図５】補正された誘起電圧の電気角に対する変化を示すタイミングチャートである。
【図６】起動信号、制御モード、エンジン回転数、および、車両状態の時間変化を示すタイミングチャートである。
【図７】補正値の異常判定処理を示すフローチャートである。
【図８】補正値確認処理を示すフローチャートである。
【図９】補正値の異常判定処理を示すフローチャートである。
【図１０】ダイアグ処理を示すフローチャートである。
【図１１】モータ制御装置の変形例を示す断面図である。
【図１２】モータ制御装置の変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図８に基づいて本実施形態に係るモータ制御装置を説明する。なお図１ではモータ制御装置の他にモータも図示している。また図２ではモータ制御装置の他にモータと上位ＥＣＵも図示している。
【００１４】
モータ制御装置１００は、上位ＥＣＵ３００からの要求指令に基づいてモータ２００を制御するものである。モータ制御装置１００とモータ２００とによって、いわゆるＩＳＧ（Integrated Starter Generator）が構成されている。ＩＳＧは、車両のエンジンを始動する機能、車両走行をアシストする機能、および、車両のエンジン出力によって発電する機能を兼ね備えている。上位ＥＣＵ３００が外部装置に相当する。
【００１５】
モータ２００は図示しないベルトを介して車両のクランクシャフトと連結されている。したがってモータ２００とクランクシャフトとは互いに連動して回転する。モータ２００がモータ制御装置１００によって回転すると、その回転がクランクシャフトに伝わり、これによってクランクシャフトが回転する。これとは逆に、クランクシャフトが回転すると、その回転がモータ２００に伝わり、これによってモータ２００が回転する。モータ制御装置１００によってモータ２００が自律回転することでエンジンの始動、若しくは、車両走行のアシストが成される。またクランクシャフトの回転に応じてモータ２００が回転することで発電が成される。以下においては先ずモータ２００を説明した後、モータ制御装置１００を説明する。
【００１６】
図１に示すようにモータ２００は、シャフト２０１、ロータ２０２、ステータ２０３、プーリ２０４、および、ケース２０５を有する。シャフト２０１は回転可能にケース２０５に設けられ、その先端がケース２０５から外部に露出されている。このシャフト２０１の先端にプーリ２０４が設けられ、プーリ２０４に上記のベルトが連結されている。これによりクランクシャフトの回転がベルトを介してプーリ２０４に伝達される構成となっている。逆に言えば、シャフト２０１の回転がベルトを介してクランクシャフトに伝達される構成となっている。
【００１７】
シャフト２０１の中央部はケース２０５内に収納されている。このシャフト２０１の中央部にロータ２０２が設けられている。そしてロータ２０２の周囲にステータ２０３が設けられている。
【００１８】
ロータ２０２は、ロータコイル２０６と、ロータコイル２０６をシャフト２０１に固定する固定部２０７と、を有する。固定部２０７は円筒形状を成し、その中空に、固定部２０７の中心を貫くようにシャフト２０１が挿入固定されている。ロータコイル２０６は固定部２０７の内部に設けられ、シャフト２０１に設けられた配線（図示略）と電気的に接続されている。図示しないが、この配線はシャフト２０１のスリップリングと電気的に接続されている。スリップリングはシャフト２０１の軸周りに円環状に形成され、この円環状のスリップリングにブラシが接触されている。そしてこのブラシがモータ制御装置１００と電気的に接続されている。モータ制御装置１００からブラシ、スリップリング、および、配線を介してロータコイル２０６に電流供給されると、ロータコイル２０６から磁界が発生する。
【００１９】
本実施形態ではＮ極とＳ極としての役割を果たす８つのロータコイル２０６が、交互に隣接するようにシャフト２０１の軸周りに等間隔で設けられている。これにより隣り合うロータコイル２０６の軸心間が４５°離れている。したがって複数のロータコイル２０６にて発生される磁界は、シャフト２０１が９０°回転する毎に周期的に変化し、機械角９０°に対して電気角が３６０°になっている。このロータコイル２０６から発生する磁界がステータ２０３と交差する。
【００２０】
ステータ２０３は、ステータコイル２０８と、ステータコイル２０８が設けられるステータコア２０９と、を有する。ステータコア２０９は円筒形状を成し、その中空に、ステータコア２０９の中心を貫くようにシャフト２０１とともにロータ２０２が設けられている。
【００２１】
図示しないが、ステータコア２０９の内壁には複数の突極が形成されている。そしてこれら複数の突極それぞれに３相のステータコイル２０８が巻き回されている。３相のステータコイル２０８としては、Ｕ相ステータコイル、Ｖ相ステータコイル、Ｗ相ステータコイルがある。
【００２２】
本実施形態では上記の突極がシャフト２０１の軸周りに等間隔で１２個設けられている。これにより２つの突極の隣接間隔がシャフト２０１の軸周りにて機械角で３０°（電気角で１２０°）になっている。上記のＵ相ステータコイル、Ｖ相ステータコイル、Ｗ相ステータコイルは、シャフト２０１の軸周りにおいて順に並んでいる。
【００２３】
３相のステータコイル２０８はモータ制御装置１００と電気的に接続されている。３相のステータコイル２０８には、モータ制御装置１００から位相が電気角で１２０°ずれた三相交流が供給される。これによってステータコイル２０８からロータ２０２を回転させるための三相回転磁界が発生する。このステータコイル２０８から発生する磁界がロータコイル２０６と交差する。
【００２４】
ロータコイル２０６とステータコイル２０８それぞれを電流が流動すると、それによって両者から磁界が発生する。これによってロータコイル２０６に回転トルクが発生する。上記したようにモータ制御装置１００からステータコイル２０８に三相交流が供給されると、回転トルクの発生方向が順次変化し、それによってシャフト２０１が回転し始める。シャフト２０１とともにプーリ２０４も回転し、その回転がベルトを介してクランクシャフトに伝達される。この結果クランクシャフトも回転する。
【００２５】
またこれとは逆に、エンジンが燃焼駆動してクランクシャフトが自律回転すると、その回転がベルトを介してプーリ２０４に伝達される。それによってプーリ２０４とともにシャフト２０１が回転し、ロータコイル２０６も回転する。するとロータコイル２０６の発する磁界がステータコイル２０８と交差し、それによってステータコイル２０８に誘起電圧が発生して電流が流れる。この電流が車両のバッテリに供給される。このようにモータ２００は、クランクシャフトに連れ回されて回転した際に、その回転エネルギーを電気エネルギーに変換するジェネレータとしても機能する。
【００２６】
次に、モータ制御装置１００を説明する。図１および図２に示すようにモータ制御装置１００は、制御ＥＣＵ１０、インバータ２０、給電部３０、位相検出部４０、および、誘起電圧検出部５０を有する。制御ＥＣＵ１０と位相検出部４０それぞれはプリント基板６０に搭載され、プリント基板６０の配線を介して互いに電気的に接続されている。また制御ＥＣＵ１０は図示しない配線を介してインバータ２０や給電部３０、および、誘起電圧検出部５０と電気的に接続されている。図２に示すように制御ＥＣＵ１０は上位ＥＣＵ３００とバスなどを介して通信可能となっている。制御ＥＣＵ１０は上位ＥＣＵ３００から要求指令が入力されると、その要求指令と位相検出部４０の検出信号に基づいてインバータ２０と給電部３０を制御する。また後述するように制御ＥＣＵ１０は、誘起電圧検出部５０の検出信号に基づいて、補正値の異常判定処理を行う。制御ＥＣＵ１０が制御部と補正回路それぞれに相当する。
【００２７】
図２に示すようにインバータ２０は、スイッチ素子２１〜２６と、ダイオード２１ａ〜２６ａと、平滑コンデンサ２７と、を有する。本実施形態においてスイッチ素子２１〜２６それぞれはＩＧＢＴある。直流電源のプラス端子からマイナス端子に向かってＵ相スイッチ素子２１，２２、Ｖ相スイッチ素子２３，２４、および、Ｗ相スイッチ素子２５，２６それぞれが直列接続され、これら対を成す２つのスイッチ素子群が並列接続されている。
【００２８】
また、Ｕ相ダイオード２１ａ，２２ａ、Ｖ相ダイオード２３ａ，２４ａ、Ｗ相ダイオード２５ａ，２６ａそれぞれも直流電源のプラス端子とマイナス端子との間で直列接続され、これら対を成す２つのダイオード群が並列接続されている。プラス端子側のダイオード２１ａ，２３ａ，２５ａそれぞれのカソード電極がプラス端子と接続され、マイナス端子側のダイオード２２ａ，２４ａ，２６ａそれぞれのアノード電極がマイナス端子と接続されている。そして平滑コンデンサ２７は直流電源のプラス端子とマイナス端子との間に接続されている。
【００２９】
Ｕ相スイッチ素子２１，２２とＵ相ダイオード２１ａ，２２ａそれぞれの中点はＵ相ステータコイルと接続されている。同様にしてＶ相スイッチ素子２３，２４とＶ相ダイオード２３ａ，２４ａそれぞれの中点はＶ相ステータコイルと接続されている。そしてＷ相スイッチ素子２５，２６とＷ相ダイオード２５ａ，２６ａそれぞれの中点はＷ相ステータコイルと接続されている。
【００３０】
以上の接続構成により、プラス端子側の３つのスイッチ素子２１，２３，２５の内の少なくとも１つと、マイナス端子側の３つのスイッチ素子２２，２４，２６の内の少なくとも１つが駆動状態になると、直流電源とステータコイル２０８とが電気的に接続される。これによりステータコイル２０８に電流が流れる。
【００３１】
ただし、上記の６つのスイッチ素子２１〜２６の全てが非駆動状態の場合においても、ステータコイル２０８に電流が流れる場合もある。上記のようにロータコイル２０６へと電流が供給されると、それによってロータコイル２０６から磁界が発生する。するとこの磁界がステータコイル２０８と交差し、これによってステータコイル２０８に誘起電圧が発生する。この誘起電圧は上記のダイオード２１ａ〜２６ａの中点に印加される。誘起電圧が直流電源よりも電圧レベルが低い場合、ダイオード２１ａ，２３ａ，２５ａには逆バイアスが印加されるので、ステータコイル２０８に電流は流れない。しかしながら誘起電圧が直流電源よりも電圧レベルが高くなると、ダイオード２１ａ，２３ａ，２５ａに順バイアスが印加され、ステータコイル２０８に電流が流れる。
【００３２】
例えば、誘起電圧によってＵ相ダイオード２１ａ，２２ａの中点電位が直流電源よりも高まり、Ｖ相ダイオード２３ａ，２４ａとＷ相ダイオード２５ａ，２６ａそれぞれの中点電位がグランド電位よりも低まる。すると、ステータコイル２０８から上アーム側のＵ相ダイオード２１ａを介して直流電源へと電流が流れ、直流電源から下アーム側のダイオード２４ａ，２６ａそれぞれを介してステータコイル２０８へと電流が流れる。この誘起電圧の発生によってステータコイル２０８に流れる電流が、誘起電流である。
【００３３】
給電部３０は、図示しないが、電源とブラシとの間に設けられたスイッチを有する。このスイッチが駆動状態になると電源とブラシとが電気的に接続され、上記したスリップリングと配線を介してロータコイル２０６に電流が供給される。したがって給電部３０のスイッチが駆動状態になるとロータコイル２０６から磁界が発生するが、スイッチが非駆動状態になるとロータコイル２０６から磁界が発生されなくなる。
【００３４】
位相検出部４０は、永久磁石４１、磁電変換素子４２、および、カウンタ４３を有する。永久磁石４１は、シャフト２０１のプーリ２０４の設けられた先端とは反対側の端部に設けられている。磁電変換素子４２は永久磁石４１と対向し、永久磁石４１から発生される磁界を電気信号に変換する。カウンタ４３は磁電変換素子４２の出力信号に基づいてカウント数をインクリメントし、そのカウント数を含むカウント信号を制御ＥＣＵ１０に出力する。
【００３５】
誘起電圧検出部５０は、ステータコイル２０８で生じた誘起電圧を検出するものである。上記したようにこの誘起電圧はステータコイル２０８をロータコイル２０６の磁界が交差することで発生する。ロータコイル２０６の磁界は、機械角９０°に対して電気角３６０°で周期的に変化する。そのため図３に示すように誘起電圧は、シャフト２０１が電気角で３６０°回転する毎に周期的に変化する。誘起電圧検出部５０が電流電圧検出部に相当する。
【００３６】
次に、位相検出部４０の詳細構成と制御ＥＣＵ１０の処理について説明する。
【００３７】
本実施形態の永久磁石４１はＮ極とＳ極とを１つずつ有する円形磁石である。したがって永久磁石４１のＮ極とＳ極の着磁ピッチは機械角で１８０°に設定されている。また永久磁石４１のＮ極は、８つのロータコイル２０６のうちのＮ極としての機能を果たす１つのロータコイル２０６と、シャフト２０１の軸周りの位置が一致している。これにより永久磁石４１から発せられる磁界と、ロータコイル２０６から発せられる磁界のゼロ点とが一致している。
【００３８】
本実施形態に係る磁電変換素子４２はホール素子であり、プリント基板６０に複数搭載されている。複数の磁電変換素子４２と交差する磁束は、シャフト２０１が機械角で１８０°回転する毎に変化する。
【００３９】
複数の磁電変換素子４２は、シャフト２０１の軸周りに、機械角に換算して９０°離れている。そのため複数の磁電変換素子４２の一方から出力されるセンサ信号（Ａ信号）と他方から出力されるセンサ信号（Ｂ信号）とは機械角で９０°位相がずれている。
【００４０】
カウンタ４３は、複数の磁電変換素子４２のセンサ信号に基づいてカウント数をインクリメントする。これにより、図３に示すようにシャフト２０１が一回転する間にカウント数が順次増大する。ただしカウント数が上限値に達すると、カウンタ４３はカウント数をクリアする。
【００４１】
図３に示すように制御ＥＣＵ１０は、カウント数を４つに等分する。これによりカウント数は、シャフト２０１の回転角度が機械角で９０°、１８０°、２７０°、３６０°（０°）の時に分割される。したがってこの４分割されたカウント数（以下、分割カウント数とする）は、機械角９０°に対して電気角３６０°となっている。
【００４２】
なおもちろんではあるが、永久磁石４１の極数は上記例に限定されない。例えば永久磁石４１が環状を成し、Ｎ極とＳ極とをそれぞれ２４個有してもよい。この場合、永久磁石４１の発する磁界は機械角１５°に対して電気角３６０°となる。
【００４３】
上記したようにロータコイル２０６にて発生される磁界は、シャフト２０１が機械角で９０°回転する毎に周期的に変化し、機械角９０°に対して電気角が３６０°になっている。そしてこのロータコイル２０６から発生する磁界がステータコイル２０８と交差することで、ステータコイル２０８に誘起電圧が発生する。そのため図３に示すように誘起電圧は、シャフト２０１が９０°回転する毎に周期的に変化し、機械角９０°に対して電気角が３６０°になっている。以上に示したように、分割カウント数と誘起電圧とは電気角が同一となっている。
【００４４】
また、ロータ２０２の電気角を示す分割カウント数と誘起電圧のゼロ点を一致させている。これは、以下に示す手順を経ることで成される。先ず、ロータ２０２をステータコイル２０８に対して取りつける。この際、例えば複数のロータコイル２０６の内のＮ極としての機能を果たす１つのロータコイル２０６（ロータ２０２の原点）と、複数のステータコイル２０８の内のＵ相とを対向させると、上記のゼロ点が一致する。しかしながらこの取りつけにおいては、ロータ２０２の原点の位置を考慮せずに取り付ける。この後に、ゼロ点のずれを測定する。そしてそのずれ量を補正するための補正値を算出する。
【００４５】
制御ＥＣＵ１０は、補正値を不揮発性メモリに記憶している。制御ＥＣＵ１０は予めこの補正値によって分割カウント数を補正することで、図４にて実線で示すように誘起電圧のゼロ点と分割カウント数のゼロ点とを同一に補正している。すなわち制御ＥＣＵ１０は、ロータコイル２０６から発せられる磁界の位相（実際のロータ２０２の位相）と、位相検出部４０によって検出される磁界の位相とのオフセット補正をしている。この補正値によって補正された分割カウント数が、補正位相に相当する。
【００４６】
上記したように補正値は不揮発性メモリに記憶されている。不揮発性メモリの記憶は確実なものではなく、何らかの原因で補正値が変質したり消失したりする虞がある。補正値が変質したり消失したりすると、図４にて一点鎖線で示すように誘起電圧のゼロ点と分割カウント数のゼロ点とがずれることとなる。
【００４７】
そこで制御ＥＣＵ１０は、補正値が変質したり消失したりしたか否かを判定するために、予め、誘起電圧の特定値に対応するカウント値を、上記の補正値として記憶している。本実施形態では特定値としてグランド電位を採用している。制御ＥＣＵ１０は誘起電圧がプラスからマイナスへと移行する際にグランド電位となるカウント値Ｃａと、誘起電圧がマイナスからプラスへと移行する際にグランド電位となるカウント値Ｃｂとを記憶している。換言すれば制御ＥＣＵ１０は、電気角１８０°に対応するカウント値Ｃａと、電気角３６０°に対応するカウント値Ｃｂとを記憶している。カウント値Ｃａ，Ｃｂが内部位相に相当する。
【００４８】
制御ＥＣＵ１０は、誘起電圧がグランド電位の場合のカウント値Ｃｃ，Ｃｄを分割カウント数から検出する。制御ＥＣＵ１０は、記憶していたカウント値Ｃａ，Ｃｂと検出したカウント値Ｃｃ，Ｃｄとを比較する。より具体的に言えば制御ＥＣＵ１０は、カウント値Ｃａ，Ｃｃの偏差、カウント値Ｃｂ，Ｃｄの偏差を算出し、その偏差が閾値を超えるか否かを判定する。偏差が閾値以上の場合、制御ＥＣＵ１０は補正値が変質したり消失したりしたと判定する。そして制御ＥＣＵ１０は図５に示すように算出した偏差に基づいてオフセット補正を行う。なお図５では、図４からの変化を明示するために、電気角のゼロに対して分割カウント数と誘起電圧それぞれのゼロとをずらして図示している。しかしながら実際には、図４にて実線で示すように、三者のゼロ点を一致させる。
【００４９】
次に、図６に基づいて制御ＥＣＵ１０による給電部３０のスイッチやインバータ２０のスイッチ素子２１〜２６の制御を説明する。また、上記の補正値の異常判定を説明する。
【００５０】
時間ｔ１において車両は停止、モータ制御装置１００も停止している。この場合エンジン回転数はゼロであり、制御ＥＣＵ１０はインバータ２０や給電部３０を何ら制御していない。
【００５１】
これに対して時間ｔ１から時間ｔ２に至ると、上位ＥＣＵ３００は起動信号を制御ＥＣＵ１０に出力するとともに、車両に搭載されたスタータによって内燃機関のクランクシャフトを回転し、内燃機関を燃焼駆動させる。この場合、制御ＥＣＵ１０は所定の初期化処理を行うが、いまだインバータ２０や給電部３０を何ら制御しない。
【００５２】
時間ｔ２から時間ｔ３に至り、エンジン回転数がゼロから上昇して、安定して回転する回転数（第１所定値）を超えると、上位ＥＣＵ３００は制御ＥＣＵ１０に整流制御を行なう指示信号を出力する。制御ＥＣＵ１０はインバータ２０を未だ何ら制御しないが、給電部３０のスイッチを非駆動状態から駆動状態にする。これによりロータコイル２０６に電流が供給され、ロータコイル２０６から磁界が発生する。この磁界がステータコイル２０８と交差し、ステータコイル２０８に誘起電圧が発生する。この際に制御ＥＣＵ１０は、誘起電圧がグランド電位の場合のカウント値Ｃｃ，Ｃｄを、分割カウント数から検出する。そして制御ＥＣＵ１０は、カウント値Ｃａ，Ｃｃの偏差、カウント値Ｃｂ，Ｃｄの偏差を算出し、その偏差に基づいて補正値が変質したり消失したりしたか否かを判定する。整流制御が流動制御に相当する。また、この時間ｔ３から次の時間ｔ４までの期間が、所定期間に相当する。
【００５３】
時間ｔ３から時間ｔ４に至り、補正値の判定が終了するとともにエンジン回転数が十分に上昇して第２所定値に達すると、上位ＥＣＵ３００は制御ＥＣＵ１０にインバータ制御を行なう指示信号を出力する。制御ＥＣＵ１０は給電部３０のスイッチを駆動状態に維持しつつ、インバータ２０を制御し始める。制御ＥＣＵ１０は、分割カウント数に基づいて、インバータ２０のスイッチ素子２１〜２６の駆動状態を制御し、バッテリに電流供給する。こうすることでバッテリを充電する。若しくは、制御ＥＣＵ１０は、分割カウント数に基づいて、インバータ２０のスイッチ素子２１〜２６の駆動状態を制御し、ロータコイル２０６に回転トルクを発生する。こうすることで車両の走行をアシストする。なお、エンジン回転数が一度ゼロになった後に再び内燃機関を始動する場合、上位ＥＣＵ３００は内燃機関のオイル温度などに基づいて、スタータで内燃機関を再始動するのか、それともモータ２００で内燃機関を再始動するのかを決定する。
【００５４】
次に、図７および図８に基づいて、制御ＥＣＵ１０の補正値の異常判定処理を説明する。制御ＥＣＵ１０は、後述する各種フラグを書き換え可能に記憶している。そして各種フラグは制御ＥＣＵ１０が初期化処理をする際にオフとなっている。
【００５５】
図７に示すように、ステップＳ１０において制御ＥＣＵ１０は、異常判定処理完了フラグがオフであり、制御モードが整流制御であるか否かを判定する。異常判定処理完了フラグがオフ、制御モードが整流制御のいずれでもない場合、制御ＥＣＵ１０はステップＳ１０を繰り返し、待機状態となる。しかしながら異常判定処理完了フラグがオフであり、制御モードが整流制御の場合、制御ＥＣＵ１０はステップＳ２０へと進む。
【００５６】
ステップＳ２０へ進むと制御ＥＣＵ１０は、補正値確認処理を行い、ステップＳ３０へと進む。この補正値確認処理については、後で図８に基づいて詳説する。
【００５７】
ステップＳ３０へ進むと制御ＥＣＵ１０は、補正値確認処理の結果、補正値異常フラグがオンになったか否かを判定する。補正値異常フラグがオンの場合、制御ＥＣＵ１０はステップＳ４０へと進む。これとは異なり補正値異常フラグがオフの場合、制御ＥＣＵ１０は異常判定処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ４０へ進むと制御ＥＣＵ１０は、補正値が異常である旨を上位ＥＣＵ３００へ通知する。そして制御ＥＣＵ１０は異常判定処理を終了する。
【００５９】
次に、図８に基づいてステップＳ２０の補正値確認処理を説明する。図８に示すように、ステップＳ２１において制御ＥＣＵ１０は、誘起電圧がグランド電位の時のカウント値Ｃｃ，ＣｄをＮ個ずつ取得する。Ｎは１以上の自然数である。本実施形態ではＮ＝４である。制御ＥＣＵ１０はカウント値Ｃｃ，Ｃｄを４個ずつ取得すると、ステップＳ２２へと進む。
【００６０】
ステップＳ２２へ進むと制御ＥＣＵ１０は、Ｎ個のカウント値Ｃｃ，Ｃｄの平均値を算出する。こうすることで、誘起電圧がグランド電位の時のカウント値Ｃｃ，Ｃｄを推定する。この後に制御ＥＣＵ１０はステップＳ２３へと進む。
【００６１】
ステップＳ２３へ進むと制御ＥＣＵ１０は、推定したカウント値Ｃｃ，Ｃｄ（推定カウント値Ｃｃ，Ｃｄ）と、予め記憶していたカウント値Ｃａ，Ｃｂ（内部カウント値Ｃａ，Ｃｂ）との差分をとる。そしてその差分の絶対値（偏差）が閾値よりも大きいか否かを判定する。偏差が閾値以上の場合、制御ＥＣＵ１０はステップＳ２４へと進む。これとは反対に偏差が閾値よりも小さい場合、制御ＥＣＵ１０はステップＳ２５へと進む。
【００６２】
ステップＳ２４へ進むと制御ＥＣＵ１０は、補正値が異常であると判定し、補正値異常フラグをオンにする。そして制御ＥＣＵ１０はステップＳ２６へと進む。
【００６３】
ステップＳ２６へ進むと制御ＥＣＵ１０は、補正値が異常なので、オフセットを補正するための値（オフセット値）を書き換える。図４に示すように、分割カウント数と誘起電圧のずれ量は、ステップＳ２３において算出した偏差に相当する。したがって制御ＥＣＵ１０は、偏差に基づいて、新たな補正値を推定する（以下、推定値と示す）。制御ＥＣＵ１０は、上記のオフセット値を、記憶していた補正値から新たに算出した推定値に変更する。この後に制御ＥＣＵ１０はステップＳ２８へと進む。
【００６４】
ステップＳ２８へ進むと制御ＥＣＵ１０は、異常判定処理フラグをオンにする。そして制御ＥＣＵ１０は異常判定処理を終了し、図７に記載のステップＳ３０へと進む。
【００６５】
フローを遡り、ステップＳ２３において偏差が閾値よりも小さいと判定してステップＳ２５へ進むと、制御ＥＣＵ１０は補正値が正常であると判定し、補正値異常フラグをオフのままにする。そして制御ＥＣＵ１０はステップＳ２７へと進む。
【００６６】
ステップＳ２７へ進むと制御ＥＣＵ１０は、補正値が正常なので、オフセット値を補正値に維持したままにする。この後に制御ＥＣＵ１０はステップＳ２８へと進む。
【００６７】
次に、本実施形態に係るモータ制御装置１００の作用効果を説明する。上記したように制御ＥＣＵ１０は、誘起電圧がグランド電位の時のカウント値Ｃａ，Ｃｂを記憶している。そして制御ＥＣＵ１０は、整流制御をしている際にステータコイル２０８にて発生した誘起電圧のグランド電位に対応する推定カウント値Ｃｃ，Ｃｄを検知（推定）する。次いで制御ＥＣＵ１０は、カウント値Ｃａ，Ｃｃの偏差、カウント値Ｃｂ，Ｃｄの偏差を算出し、その偏差が閾値を超えるか否かを判定する。偏差が閾値以上の場合、制御ＥＣＵ１０は補正値が変質したり消失したりしたと判定する。
【００６８】
以上に示したように制御ＥＣＵ１０は、インバータ２０を何ら制御しない整流制御においても、補正値が異常であるか否かを判定することができる。したがってモータ２００が意図せずに回転することが抑制される。
【００６９】
図６に基づいて説明したように、車両をスタータで始動した場合、エンジン回転数はゼロから徐々に上昇する。この場合に制御ＥＣＵ１０はエンジン回転数をモニタリングし、第１所定値を超えると整流制御に移行する。そして制御ＥＣＵ１０は補正値の異常判定処理を行う。このようにスタータによる車両の始動時において、補正値の異常判定処理を行うことができる。
【００７０】
制御ＥＣＵ１０は、補正値が変質したり消失したりしたと判定すると、補正値ではなく、偏差に基づく推定値によってオフセット補正を行う。これによれば、ロータ２０２（シャフト２０１）の回転角度の検出精度の低下が抑制される。
【００７１】
制御ＥＣＵ１０は、補正値が異常である旨を上位ＥＣＵ３００へ通知する。これによれば、上位ＥＣＵ３００がモータ２００の制御に障害が生じたと判断して、車両をフェールセーフ制御することを抑制することができる。
【００７２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００７３】
（第１の変形例）
本実施形態では、スタータによって車両が始動し、エンジン回転数が第１所定値を超えると制御ＥＣＵ１０が整流制御を行なうとともに、補正値の異常判定処理を行う例を示した。しかしながらこれとは異なり、制御ＥＣＵ１０は、上位ＥＣＵ３００から起動信号が入力されると初期化処理を行うとともに、エンジン回転数が第１所定値を超えると強制的に整流制御を行ない、補正値の異常判定処理を行ってもよい。これによれば、車両の始動時において補正値が異常であるか否かを必ず判定することができる。
【００７４】
この変形例の場合、図９に示すように制御ＥＣＵ１０は、ステップＳ１１０において上位ＥＣＵ３００からの起動信号の入力を待つ。制御ＥＣＵ１０は起動信号が入力されると初期化処理を行うとともに、ステップＳ１２０へと進む。
【００７５】
ステップＳ１２０へ進むと制御ＥＣＵ１０はエンジン回転数が第１所定値以上となったか否かを判定する。制御ＥＣＵ１０はエンジン回転数が第１所定値以上になるとステップＳ１３０へと進む。
【００７６】
ステップＳ１３０へ進むと制御ＥＣＵ１０は整流制御を行なう。すなわち制御ＥＣＵ１０は給電部３０のスイッチを駆動状態にして、ロータコイル２０６に電流供給を行う。この後に制御ＥＣＵ１０はステップＳ１４０へと進む。
【００７７】
ステップＳ１４０へ進むと制御ＥＣＵ１０は、図１０に示すダイアグ処理を行う。このダイアグ処理は、図８に基づいて説明した補正値確認処理に、ステップＳ２９が追加されたものである。
【００７８】
図１０に示すように制御ＥＣＵ１０は、ステップＳ２４において補正値異常フラグをオンにすると、上記のステップＳ２９へと進む。ステップＳ２９へ進むと制御ＥＣＵ１０は、補正値が異常である旨を上位ＥＣＵ３００へ通知する。そして制御ＥＣＵ１０はステップＳ２６へと進む。
【００７９】
（第２の変形例）
本実施形態ではロータ２０２がロータコイル２０６と固定部２０７を有する例を示した。しかしながら図１１に示すように、ロータ２０２が８つのロータコイル２０６の代わりに８極の永久磁石２１０を有する構成を採用することもできる。この場合、位相検出部４０はロータ２０２の永久磁石２１０と対向する磁電変換素子４２を複数有する。そしてモータ制御装置１００は給電部３０を有さない。この変形例の場合、制御ＥＣＵ１０はエンジン回転数が十分に上昇してゼロから第２所定値に達するまでに、補正値が異常であるか否かを判定する。換言すれば、制御ＥＣＵ１０はインバータ制御するまでに、補正値が異常であるか否かを判定する。
【００８０】
（第３の変形例）
本実施形態ではモータ制御装置１００がステータコイル２０８の誘起電圧を検出する誘起電圧検出部５０を有する例を示した。しかしながら図１２に示すように、モータ制御装置１００はステータコイル２０８に流れる電流を検出する電流検出部５１を有してもよい。本実施形態で説明したように、インバータ２０を構成する６つのスイッチ素子２１〜２６の全てが非駆動状態の場合においても、ステータコイル２０８に電流が流れる場合がある。すなわち、誘起電圧が直流電源よりも電圧レベルが高くなると、ダイオード２１ａ，２３ａ，２５ａに順バイアスが印加され、ステータコイル２０８に誘起電流が流れる。この誘起電流は極大値をとる。
【００８１】
制御ＥＣＵ１０は、補正値が変質したり消失したりしたかを判定するために、予め、誘起電流の極大値に対応するカウント値を記憶している。また制御ＥＣＵ１０は、電流検出部５１によって検出された誘起電流が極大値の場合のカウント値を分割カウント数から検出する。制御ＥＣＵ１０は極大値に対応する、予め記憶したカウント値と、検出したカウント値の偏差を算出し、その偏差が閾値を超えるか否かを判定する。偏差が閾値以上の場合、制御ＥＣＵ１０は補正値が変質したり消失したりしたと判定する。そして制御ＥＣＵ１０は算出した偏差に基づいてオフセット補正を行う。
【００８２】
なおもちろんではあるが、モータ制御装置１００が誘起電圧検出部５０と電流検出部５１の両方を有し、ステータコイル２０８の誘起電圧と誘起電流の両方を検出する構成を採用することもできる。
【００８３】
（その他の変形例）
本実施形態ではモータ制御装置１００とモータ２００とによってＩＳＧが構成された例を示した。しかしながらこの例に限定されず、単にモータ制御装置１００とモータ２００とによってオルタネータが構成されてもよい。
【００８４】
本実施形態では上位ＥＣＵ３００について具体的に言及しなかった。この上位ＥＣＵ３００は、例えばエンジンＥＣＵやハイブリッドＥＣＵである。
【００８５】
本実施形態ではスイッチ素子２１〜２６がＩＧＢＴある例を示した。しかしながらスイッチ素子２１〜２６としてはＭＯＳＦＥＴでもよい。この場合、スイッチ素子２１〜２６に逆並列接続されたダイオード２１ａ〜２６ａは、スイッチ素子２１〜２６の寄生ダイオードに相当する。
【００８６】
本実施形態では、図８に示すステップＳ２１において制御ＥＣＵ１０が、カウント値Ｃｃ，Ｃｄを４個ずつ取得する例を示した。しかしながらステップＳ２１において制御ＥＣＵ１０は、カウント値Ｃｃ，Ｃｄを１個ずつ取得してもよい。この場合、制御ＥＣＵ１０はステップＳ２２を行わずに、ステップＳ２３へと進む。
【００８７】
本実施形態では、図８に示すステップＳ２１において制御ＥＣＵ１０が、カウント値Ｃｃ，Ｃｄを取得する例を示した。しかしながらステップＳ２１において制御ＥＣＵ１０は、カウント値Ｃｃ，Ｃｄの一方のみを取得してもよい。この場合、制御ＥＣＵ１０は、カウント値Ｃａ，Ｃｂの一方のみを記憶している。
【符号の説明】
【００８８】
１０…制御ＥＣＵ、２０…インバータ、２１〜２６…スイッチ素子、４０…位相検出部、５０…誘起電圧検出部、１００…モータ制御装置、２００…モータ、２０１…シャフト、２０２…ロータ、２０８…ステータコイル
【図１】
0006447403.tif 000002
【図２】
0006447403.tif 000003
【図３】
0006447403.tif 000004
【図４】
0006447403.tif 000005
【図５】
0006447403.tif 000006
【図６】
0006447403.tif 000007
【図７】
0006447403.tif 000008
【図８】
0006447403.tif 000009
【図９】
0006447403.tif 000010
【図１０】
0006447403.tif 000011
【図１１】
0006447403.tif 000012
【図１２】
0006447403.tif 000013