(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相ブラシレスモータの３相のうち通電する２つの相を選択する６通りの通電モードを順次切り替えてセンサレス制御を行う、３相ブラシレスモータの駆動装置であって、
前記センサレス制御を行う前に、前記６通りの通電モードによる通電を行って開放相に発生する６つの第１誘起電圧を検出し、前記６つの第１誘起電圧のうち開放相を共通にする２つの通電モードによる通電で検出された２つの第１誘起電圧の差分である誘起電圧差を、各相を開放相として演算して３つの誘起電圧差を取得し、前記３つの誘起電圧差の大小関係に応じた所定の通電モードで通電してロータを回転させたときに検出された開放相の第２誘起電圧の変化に基づいて前記ロータの初期位置を推定する、３相ブラシレスモータの制御装置。
【請求項２】
前記３つの誘起電圧差に基づいて前記ロータの初期位置を含むと推定される２つの角度領域を選択し、前記第２誘起電圧の変化に基づいて前記２つの角度領域を１つの角度領域に特定することで、前記ロータの初期位置を推定する、請求項１に記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項３】
前記第２誘起電圧が増加した場合、前記ロータの初期位置を前記２つの角度領域の一方に特定し、前記第２誘起電圧が減少した場合、前記ロータの初期位置を前記２つの角度領域の他方に特定する、請求項２に記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項４】
前記２つの角度領域は、前記３つの誘起電圧差のうち最大値となるものに基づいて選択される、請求項２又は請求項３に記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項５】
前記所定の通電モードは、前記３つの誘起電圧差のうち最大値となるものに基づいて決定される、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の３相ブラシレスモータ。
【請求項６】
前記所定の通電モードで通電して前記ロータを回転させるとき、検出される前記第２誘起電圧に変化が生じるまで前記３相ブラシレスモータに対する印加電圧を増加させる、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項７】
前記１つの角度領域が、前記所定の通電モードで通電することで励磁される合成磁束の推定角度に対して逆回転方向にある場合には、前記所定の通電モードを、前記６通りの通電モードにおける前記所定の通電モードの次の通電モードに切り替える一方、前記１つの角度領域が、前記推定角度に対して正回転方向にある場合には、前記所定の通電モードを、前記次の通電モードを１つ飛ばした２番目の通電モードに切り替える、請求項２〜請求項４のいずれか１つに記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項８】
前記所定の通電モードを前記次の通電モード又は前記２番目の通電モードに切り替えてから少なくとも１回目の通電モードまでは所定時間の通電を行う、請求項７に記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項９】
前記３つの誘起電圧差のうち最小値となるものに基づいて、前記１つの角度領域のうち前記ロータの初期位置を含むと推定される最小角度領域をさらに判別し、前記最小角度領域に応じて前記所定時間を変更する、請求項８に記載の３相ブラシレスモータの駆動装置。
【請求項１０】
３相ブラシレスモータの３相のうち通電する２つの相を選択する６通りの通電モードを順次切り替えてセンサレス制御を行う、３相ブラシレスモータの駆動方法であって、
前記センサレス制御を行う前に、前記６通りの通電モードによる通電を行って開放相に発生する６つの第１誘起電圧を検出することと、
前記６つの第１誘起電圧のうち開放相を共通にする２つの通電モードによる通電で検出された２つの第１誘起電圧の差分である誘起電圧差を、各相を開放相として演算して３つの誘起電圧差を取得することと、
前記３つの誘起電圧差の大小関係に応じた所定の通電モードで通電してロータを回転させたときに開放相の第２誘起電圧を検出することと、
前記第２誘起電圧の変化に基づいて前記ロータの初期位置を推定することと、
を含む、３相ブラシレスモータの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３相ブラシレスモータの駆動装置及びその駆動方法に関し、詳しくは、３相ブラシレスモータにおけるロータの初期位置を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
３相ブラシレスモータの駆動装置及びその駆動方法には、３相ブラシレスモータの３相のうち通電する２つの相を選択する６通りの通電モードを、ロータの角度位置に応じて非通電相（開放相）に発生したパルス誘起電圧（誘起電圧）と基準電圧との比較結果に応じて順次切り替えるセンサレス制御を行うものであって、ロータを停止状態から所定方向へ回転させる際のロータ磁極の角度位置（初期位置）を推定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかるブラシレスモータの駆動装置及びその駆動方法では、６通りの通電モードで通電を行って各通電モードの非通電相に誘起した誘起電圧を検出し、非通電相が共通する２つの通電モード間で誘起電圧の和及び差をそれぞれ算出することで、算出された３つの誘起電圧和の間及び算出された３つの誘起電圧差の間の各大小関係に基づいて、ロータの初期位置を推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２３３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ブラシレスモータの磁気回路特性によって、誘起電圧和の変動幅が小さくなる場合には、３つの誘起電圧和の間で大小関係を明確に判定することが困難となる。その結果、ロータの初期位置を推定する推定精度が低下するので、ロータが所定方向とは逆の方向へ回転するなど、ブラシレスモータを正常に起動できなくなるおそれがある。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、誘起電圧和の変動幅が比較的小さいブラシレスモータにおいてロータの初期位置を推定する推定精度を向上させた、３相ブラシレスモータの駆動装置及びその駆動方法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】
このため、本発明に係る３相ブラシレスモータの駆動装置は、３相ブラシレスモータの３相のうち通電する２つの相を選択する６通りの通電モードを順次切り替えてセンサレス制御を行うものであって、センサレス制御を行う前に、６通りの通電モードによる通電を行って開放相に発生する６つの第１誘起電圧を検出し、６つの第１誘起電圧のうち開放相を共通にする２つの通電モードによる通電で検出された２つの第１誘起電圧の差分である誘起電圧差を、各相を開放相として演算して３つの誘起電圧差を取得し、３つの誘起電圧差の大小関係に応じた所定の通電モードで通電してロータを回転させたときに検出された開放相の第２誘起電圧の変化に基づいてロータの初期位置を推定している。
【０００８】
また、本発明に係る３相ブラシレスモータの駆動方法は、３相ブラシレスモータの３相のうち通電する２つの相を選択する６通りの通電モードを順次切り替えてセンサレス制御を行うものであって、センサレス制御を行う前に、６通りの通電モードによる通電を行って開放相に発生する６つの第１誘起電圧を検出することと、６つの第１誘起電圧のうち開放相を共通にする２つの通電モードによる通電で検出された２つの第１誘起電圧の差分である誘起電圧差を、各相を開放相として演算して３つの誘起電圧差を取得することと、３つの誘起電圧差の大小関係に応じた所定の通電モードで通電してロータを回転させたときに開放相の第２誘起電圧を検出することと、第２誘起電圧の変化に基づいてロータの初期位置を推定することと、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の３相ブラシレスモータの駆動装置及びその駆動方法によれば、誘起電圧和の変動幅が比較的小さいブラシレスモータにおいて、ロータの初期位置を推定する推定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジン冷却システムの一例を示す構成図である。
【図２】同実施形態に係るブラシレスモータ及びその駆動装置の構成の一例を示す回路図である。
【図３】同実施形態に係る制御ユニットの機能ブロック図である。
【図４】同実施形態における各通電モードにより生じる電流・合成磁束の方向及びパルス誘起電圧の一例を説明する説明図である。
【図５】同実施形態における各通電モードの切り替え角度及び各通電モードにおける通電相、通電方向の一例を示すタイムチャートである。
【図６】同実施形態におけるブラシレスモータの駆動制御のメインルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】同実施形態に係る初期位置推定・駆動開始処理を示すフローチャートである。
【図８】同実施形態に係る初期位置推定・駆動開始処理を示すフローチャートである。
【図９】同実施形態において各通電モードにより非通電相に生じたパルス誘起電圧からの誘起電圧差の演算方法を説明する説明図であり、（ａ）〜（ｆ）は各通電モードにより非通電相に生じたパルス誘起電圧、（ｇ）は誘起電圧差である。
【図１０】同実施形態に係る初期位置領域の特定を説明する説明図であり、（ａ）は誘起電圧差、（ｂ）は第３通電モードで非通電相に生じるパルス誘起電圧である。
【図１１】同実施形態に係る特定通電モードの通電方法を説明する説明図である。
【図１２】同実施形態に係る特定通電モードの通電方法を説明する説明図である。
【図１３】同実施形態に係る初期位置領域の特定を説明する説明図であり、（ａ）は誘起電圧差、（ｂ）は第１通電モードで非通電相に生じるパルス誘起電圧である。
【図１４】同実施形態に係る初期位置領域の特定を説明する説明図であり、（ａ）は起電圧差、（ｂ）は第５通電モードで非通電相に生じるパルス誘起電圧である。
【図１５】同実施形態に係る開始通電モードの通電方法を説明する説明図である。
【図１６】同実施形態に係る開始通電モードの通電方法を説明する説明図である。
【図１７】同実施形態において初期位置の誤特定時に開始通電モードの通電により脱調が生じる場合を説明する説明図である。
【図１８】同実施形態において初期位置の誤特定時に開始通電モードの通電により脱調が生じない場合を説明する説明図である。
【図１９】同実施形態の変形例による初期位置推定の変更点を説明する説明図である。
【図２０】同実施形態の変形例による図８の変更点を説明するフローチャートである。
【図２１】同実施形態の変形例による図８の変更点を説明するフローチャートである。
【図２２】同実施形態の変形例による効果を説明する説明図である。
【図２３】同実施形態の変形例による効果を説明する説明図である。
【図２４】同実施形態において特定通電モードを変更した場合を説明する説明図である。
【図２５】同実施形態において特定通電モードを変更した場合を説明する説明図である。
【図２６】ロータ磁極位置に対する誘起電圧和の変化を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１は、本発明に係る３相ブラシレスモータの駆動装置の一例として、エンジンの冷却システムにおいて、冷媒を圧送する電動ウォータポンプの駆動源である３相ブラシレスモータに適用した例を示す。
【００１２】
車両に搭載されたエンジン１０のシリンダブロック、シリンダヘッドなどを冷却する冷媒である冷却水は、第１の冷却水通路１２を介して、電動式のラジエータファン１４が併設されたラジエータ１６に導かれる。ラジエータ１６に導かれた冷却水は、フィンが取り付けられたラジエータコアを通過するときに外気と熱交換をし、その温度が低下する。そして、ラジエータ１６を通過することで温度が低下した冷却水は、第２の冷却水通路１８を介してエンジン１０へと戻される。
【００１３】
また、エンジン１０から排出された冷却水がラジエータ１６をバイパスするように、第１の冷却水通路１２と第２の冷却水通路１８とは、バイパス通路２０を介して連通接続されている。バイパス通路２０の下流端と第２の冷却水通路１８との接合箇所には、バイパス通路２０の通路面積を全開から全閉までの間で多段階又は連続的に開閉する電制サーモスタット２２が配設されている。電制サーモスタット２２は、例えば、駆動回路を介してＰＷＭ信号のデューティ（デューティ比）に応じて駆動される内蔵ヒータにより、同じく内蔵されたワックスが熱膨張することを利用して弁を開閉する開閉弁として構成することができる。従って、電制サーモスタット２２をデューティにより制御することで、ラジエータ１６を通過する冷却水の割合を変化させることができる。
【００１４】
第２の冷却水通路１８の下流端と電制サーモスタット２２との間には、エンジン１０とラジエータ１６との間で冷却水を強制的に循環させる、機械式ウォータポンプ２４及び電動ウォータポンプ２６が夫々配設されている。機械式ウォータポンプ２４は、エンジン１０の冷却水入口を塞ぐように取り付けられており、例えば、エンジン１０のカムシャフトによって駆動される。電動ウォータポンプ２６は、アイドルストップ機能によりエンジン１０が停止した場合にも冷却性能を発揮あるいは暖房機能を維持できるようにすべく、エンジン１０とは異なる駆動源である、後述のブラシレスモータ１００によって駆動され、車両の電力系統は、アイドルストップ中においても、電動ウォータポンプ２６を駆動できるように構成されている。
【００１５】
ラジエータファン１４、電制サーモスタット２２、及び電動ウォータポンプ２６の駆動を制御する制御系として、エンジン１０から排出される冷却水の温度（冷却水温度）を検出する冷却水温度検出手段としての水温センサ２８、車速を検出する車速センサ３０、外気温を検出する温度センサ３２、エンジン回転速度を検出する回転速度センサ３４、エンジン負荷を検出する負荷センサ３６が取り付けられている。そして、水温センサ２８、車速センサ３０、温度センサ３２、回転速度センサ３４及び負荷センサ３６の出力信号は、コンピュータを内蔵したエンジンコントロールユニット（以下、「ＥＣＵ」という）３８に入力され、そのＲＯＭ（Read Only Memory）などに記憶された制御プログラムに従って、ラジエータファン１４、電制サーモスタット２２及び電動ウォータポンプ２６が制御される。
【００１６】
なお、本実施形態では、ブラシレスモータ１００は、エンジン１０を冷却する冷却システムに組み込まれた電動ウォータポンプ２６を駆動しているが、この他、自動変速機用の油圧ポンプシステムに組み込まれた電動オイルポンプを駆動するものであってもよく、ブラシレスモータ１００が駆動する対象機器を電動ウォータポンプ２６に限定するものではない。
【００１７】
図２は、電動ウォータポンプ２６を駆動するブラシレスモータ１００、及びブラシレスモータ１００を駆動する駆動装置であるモータ制御装置２００の一例を示す回路図である。
ブラシレスモータ１００は、３相ＤＣ（Direct Current）ブラシレスモータであり、スター結線したＵ相、Ｖ相及びＷ相の３相巻線１１０ｕ、１１０ｖ、１１０ｗを、図示省略した円筒状のステータ（固定子）に備え、該ステータの中央部に形成した空間にロータ（永久磁石回転子）１２０を回転可能に備えている。
【００１８】
モータ制御装置２００は、モータ駆動回路２１０と、制御ユニット２２０と、を備えている。
モータ駆動回路２１０は、逆並列のダイオード２１２ａ〜２１２ｆを含んでなるスイッチング素子２１４ａ〜２１４ｆを３相ブリッジ接続した回路を有しており、電源２３０と接続されている。スイッチング素子２１４ａ〜２１４ｆは、例えば、ＦＥＴ又はＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等、電力制御の用途に用いられる半導体素子で構成されている。
【００１９】
制御ユニット２２０は、ＥＣＵ３８との間でＣＡＮ（Controller Area Network）等を介して通信を行うように構成され、Ａ／Ｄ変換器や、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro-processing Unit）又はマイクロプロセッサ等を備えたマイクロコンピュータ（マイコン）を有している。
制御ユニット２２０は、Ｕ相巻線１１０ｕの端子１１２ｕにおける端子電圧Ｖｕ、Ｖ相巻線１１０ｖの端子１１２ｖにおける端子電圧Ｖｖ、及びＷ相巻線１１０ｗの端子１１２ｗにおける端子電圧Ｖｗを検出できるように構成されている。
なお、端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗは、厳密には、各端子１１２ｕ，１１２ｖ，１１２ｗとグランドＧＮＤとの間の電圧であるが、本実施形態では、中性点の電圧を検出し、各端子１１２ｕ，１１２ｖ，１１２ｗとグランドＧＮＤとの間の電圧から中性点の電圧を減算した値を端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗとしている。
【００２０】
また、制御ユニット２２０には、スイッチング素子２１４ａ〜２１４ｆの制御端子（例えば、ゲート端子）が接続され、制御ユニット２２０は、スイッチング素子２１４ａ〜２１４ｆのオン・オフをパルス幅変調（Pulse Width Modulation：ＰＷＭ）によって制御する制御信号（ゲート信号）を出力することで、ブラシレスモータ１００に印加する電圧を制御している。
ＰＷＭ制御においては、三角波で設定されるキャリア信号の値（電圧レベル）と、印加電圧の指令値に基づいて設定される指示信号の値（電圧レベル）と、を比較してＰＷＭ信号を生成することで、各スイッチング素子２１４ａ〜２１４ｆをオン・オフさせるタイミングを検出している。
【００２１】
制御ユニット２２０によるブラシレスモータ１００の駆動制御は、ロータ１２０の位置情報を検出するセンサを用いないセンサレスで行われ、更に、制御ユニット２２０は、センサレス駆動方式をモータ回転速度に応じて正弦波駆動方式と矩形波駆動方式とに切り替える。
【００２２】
正弦波駆動方式は、各相に正弦波電圧を加えてブラシレスモータ１００を駆動する方式である。この正弦波駆動方式では、ロータ１２０が回転することによって発生する誘起電圧（速度起電圧）からロータ１２０の位置を検出する一方、速度起電圧によるロータ１２０の位置の検出周期の間で、モータ回転速度に基づきロータ１２０の位置を推定し、推定したロータ１２０の位置とＰＷＭデューティとから３相出力設定値を算出し、相間電圧の差で電流の向きと強さとを制御して３相交流電流を各相に流す。
【００２３】
また、矩形波駆動方式は、３相のうちでパルス電圧を印加する２相の選択パターン（通電モード）をロータ１２０の所定回転位置毎に順次切り替えることでブラシレスモータ１００を駆動する方式である。この矩形波駆動方式では、通電相に対するパルス電圧（パルス状の電圧）の印加により非通電相に発生するパルス誘起電圧からロータ１２０の角度位置情報を得て、通電モードの切り替えタイミングである角度位置を検出する。
【００２４】
ここで、正弦波駆動方式において位置検出のために検出する速度起電圧は、モータ回転速度の低下に伴って出力レベルが減少して感度が低下するため、低回転速度域では位置検出の精度が低下する。一方、矩形波駆動方式において位置検出のために検出するパルス誘起電圧は、モータ停止状態を含む低回転速度域においても検出可能であり、低回転速度域でも位置検出の精度を維持できる。
【００２５】
そこで、制御ユニット２２０は、正弦波駆動方式で位置情報を十分な精度で検出できる高回転速度域、つまり、設定回転速度よりもモータ回転速度が高い領域では、正弦波駆動方式でブラシレスモータ１００を制御する、いわゆる高速センサレス制御を行う。
【００２６】
また、制御ユニット２２０は、正弦波駆動方式では十分な精度で位置情報を検出できない低回転速度域では、矩形波駆動方式でブラシレスモータ１００を制御する、いわゆる低速センサレス制御を行う。なお、正弦波駆動方式では十分な精度で位置情報を検出できない低回転速度域には、設定回転速度よりも低いモータ回転速度域、及び、モータ起動時が含まれる。
【００２７】
さらに、制御ユニット２２０は、ブラシレスモータ１００のＰＷＭ制御において、例えば、モータ回転速度の検出値と目標モータ回転速度との偏差に応じてＰＷＭ制御のデューティ比を決定して、実際のモータ回転速度を目標モータ回転速度に近づける、フィードバック制御を行っている。
【００２８】
図３は、制御ユニット２２０のうち、矩形波駆動方式による低速センサレス制御に関する部分を例示する機能ブロック図である。
制御ユニット２２０は、印加電圧演算部２３２、ＰＷＭ信号生成部２３４、ゲート信号切替部２３６、通電モード決定部２３８、比較部２４０、電圧閾値切替部２４２、電圧閾値学習部２４４、非通電相電圧選択部２４６を備えている。
【００２９】
印加電圧演算部２３２は、ＥＣＵ３８から冷却水温度データを受信し、受信した冷却水温度データに基づいて、ブラシレスモータ１００の目標回転速度を演算する。そして、演算された目標回転速度と実際の回転速度である実回転速度との偏差に基づいて、ブラシレスモータ１００に対する印加電圧の指令値を演算する。ＰＷＭ信号生成部２３４は、印加電圧の指令値に基づいてデューティ比を演算し、かかるデューティ比でパルス幅変調されたＰＷＭ信号を生成する。なお、制御ユニット２２０は、内部で印加電圧の指令値を演算せずに、ＥＣＵ３８で演算された印加電圧の指令値を受信するように構成されていてもよい。
【００３０】
通電モード決定部２３８は、モータ駆動回路２１０の通電モードを決定するモード指令信号を出力するデバイスであり、後述の比較部２４０が出力するモード切替トリガ信号をトリガとして、通電モードを６通りに切り替える。
【００３１】
通電モードとは、ブラシレスモータ１００のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のうちでパルス電圧を印加する２相の選択パターンを示し、図４（ａ）に示すようにＵ相からＶ相に向けて電流を流す第１通電モードＭ１、図４（ｂ）に示すようにＵ相からＷ相に向けて電流を流す第２通電モードＭ２、図４（ｃ）に示すようにＶ相からＷ相に向けて電流を流す第３通電モードＭ３、図４（ｄ）に示すようにＶ相からＵ相に向けて電流を流す第４通電モードＭ４、図４（ｅ）に示すようにＷ相からＵ相に向けて電流を流す第５通電モードＭ５、図４（ｆ）に示すようにＷ相からＶ相に向けて電流を流す第６通電モードＭ６の６種類の通電モードからなる。なお、各相において、中性点Ｎに向かって流れる電流を正の電流といい、その逆の方向に流れる電流を負の電流というものとする。
【００３２】
図４に示すように、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相巻線１１０ｕ、１１０ｖ、１１０ｗにより励磁された磁束を合成してなる合成磁束φの推定方向を軸周りの電気角で示した推定角度に関して、第１通電モードＭ１で通電した場合の合成磁束φの推定角度を０degとすると、第２通電モードＭ２で通電した場合の合成磁束φの推定角度は６０degとなり、第３通電モードＭ３で通電した場合の合成磁束φの推定角度は１２０degとなり、第４通電モードＭ４で通電した場合の合成磁束φの推定角度は１８０degとなり、第５通電モードＭ５で通電した場合の合成磁束φの推定角度は２４０degとなり、第６通電モードＭ６で通電した場合の合成磁束φの推定角度は３００degとなる。
【００３３】
このように、通電モード決定部２３８が、６通りの通電モードを順次切り替えると、合成磁束φの推定角度が６０degずつ回転する。ロータ１２０の磁極（例えばＮ極）は回転する合成磁束φによる磁気吸引力を受けるので、ロータ１２０は合成磁束φが回転する方向に回転し、これによりブラシレスモータ１００が駆動する。以下、通電モード決定部２３８が通電モードを第１通電モードＭ１〜第６通電モードＭ６へ順次切り替えたときに、ロータ１２０が回転する方向を正回転方向とし、これと反対方向を逆回転方向とする。
【００３４】
また、図４に示すように、第１通電モードＭ１及び第４通電モードＭ４で通電した場合、非通電相であるＷ相の端子１１２ｗからは、端子電圧Ｖｗとして、それぞれパルス誘起電圧ＶM1及びパルス誘起電圧ＶM4が検出され、第２通電モードＭ２及び第５通電モードＭ５で通電した場合、非通電相であるＶ相の端子１１２ｖからは、端子電圧Ｖｖとして、それぞれパルス誘起電圧ＶM2及びパルス誘起電圧ＶM5が検出され、第３通電モードＭ３及び第６通電モードＭ６で通電した場合、非通電相であるＵ相の端子１１２ｕからは、端子電圧Ｖｕとして、それぞれパルス誘起電圧ＶM3及びパルス誘起電圧ＶM6が検出される。
【００３５】
通電モード決定部２３８は、比較部２４０が出力するモード切替トリガ信号に応じて、ブラシレスモータ１００のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のうちでパルス電圧を印加する２相の選択パターンが第１通電モードＭ１〜第６通電モードＭ６のいずれか１つとなるように指令するモード指令信号を出力する。
【００３６】
ゲート信号切替部２３６は、モータ駆動回路２１０の各スイッチング素子２１４ａ〜２１４ｆがどのような動作でスイッチングするかを、通電モード決定部２３８の出力であるモード指令信号と、ＰＷＭ信号生成部２３４で生成されたＰＷＭ信号と、に基づいて決定し、該決定に従ってパルス状の６つのゲート信号をモータ駆動回路２１０に出力する。
【００３７】
電圧閾値切替部２４２は、通電モードの切り替えタイミングを検出するために、各通電モードで非通電相に生じるパルス誘起電圧ＶM1、ＶM2、ＶM3、ＶM4、ＶM5又はＶM6のそれぞれについて設定された電圧閾値を、通電モードに応じて順次切り替える。電圧閾値を切り替えるタイミングは、通電モード決定部２３８で決定されたモード指令信号の変化による。
【００３８】
矩形波駆動方式では、図５に示すように、３相のうち通電される２相において、一方の相電流が正となるように正のパルス電圧（Ｖ）を印加し、他方の相電流が負となるように負のパルス電圧（−Ｖ）を印加する６通りの通電モードＭ１〜Ｍ６を、電気角６０deg間隔で設定される切り替え角度位置で順次切り替えることで、ブラシレスモータ１００を駆動している。
したがって、前述のように、第１通電モードＭ１で通電した場合に合成磁束φが生じると推定される推定角度を０degとした場合、電圧閾値は、第３通電モードＭ３から第４通電モードＭ４への切り替えでは、ロータ１２０の磁極の角度位置（磁極位置）が６０degであるときに検出されるパルス誘起電圧ＶM3で設定され、第４通電モードＭ４から第５通電モードＭ５への切り替えでは、ロータ１２０の磁極位置が１２０degであるときに検出されるパルス誘起電圧ＶM4で設定され、第５通電モードＭ５から第６通電モードＭ６への切り替えでは、ロータ１２０の磁極位置が１８０degであるときに検出されるパルス誘起電圧ＶM5で設定され、第６通電モードＭ６から第１通電モードＭ１への切り替えでは、ロータ１２０の磁極位置が２４０degであるときに検出されるパルス誘起電圧ＶM6で設定され、第１通電モードＭ１から第２通電モードＭ２への切り替えでは、ロータ１２０の磁極位置が３００degであるときに検出されるパルス誘起電圧ＶM1で設定されている。
【００３９】
非通電相電圧選択部２４６は、モード指令信号に従い、端子１１２ｕ，１１２ｖ，１１２ｗから検出された端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗのうち非通電相の端子電圧を選択して入力し、比較部２４０及び電圧閾値学習部２４４に出力する。
非通電相電圧選択部２４６は、通電モード決定部２３８の出力であるモード指令信号と、ＰＷＭ信号生成部２３４の出力であるＰＷＭ信号と、に基づいて、スイッチング素子２１４ａ〜２１４ｆのうち上アーム側及び下アーム側のそれぞれがオンとなっている期間を検出したうえで、この期間中に非通電相の端子電圧を検出する。
【００４０】
比較部２４０は、電圧閾値切替部２４２が出力する電圧閾値と、非通電相電圧選択部２４６で取得された非通電相の端子電圧と、を比較することで、通電モードの切り替えタイミング、換言すれば、ロータ１２０の磁極が通電モードを切り替える角度位置に達したか否かを検出し、切り替えタイミングを検出したときに通電モード決定部２３８に向けてモード切替トリガを出力する。
【００４１】
電圧閾値学習部２４４は、通電モードの切り替えタイミングの判定に用いる閾値を更新して記憶するデバイスである。
非通電相のパルス誘起電圧は、ブラシレスモータ１００の製造ばらつき、電圧検出回路の検出ばらつきなどによって変動するため、電圧閾値を固定してしまうと通電モードの切り替えタイミングを誤って判定する可能性がある。
そこで、電圧閾値学習部２４４は、ロータ１２０の磁極が通電モードの切り替えを行う所定の角度位置にあるときにパルス誘起電圧を検出し、当該検出結果に基づいて電圧閾値切替部２４２が記憶する電圧閾値を修正する電圧閾値の学習処理を実施する。
【００４２】
図６は、制御ユニット２２０により、ブラシレスモータ１００（電動ウォータポンプ２６）の駆動制御処理を実行するメインルーチンのフローチャートを示す。
【００４３】
ステップＳ１００１（図中、「Ｓ１００１」と略記する。以下同様）で、制御ユニット２２０は、ブラシレスモータ１００（電動ウォータポンプ２６）の駆動条件が成立しているか否かを判断する。
【００４４】
例えば、ブラシレスモータ１００の電源電圧が所定電圧を超えている、各種の診断処理でブラシレスモータ１００やモータ駆動回路２１０について異常が検出されていない、ブラシレスモータ１００の電源リレーがオンになっている、電動ウォータポンプ２６の駆動要求がある、エンジン１０の水温又は油温が所定温度以上である等を、ブラシレスモータ１００の駆動条件に含めることができる。
【００４５】
制御ユニット２２０は、ステップＳ１００１でブラシレスモータ１００の駆動条件が成立していると判断すると、ステップＳ１００２へ進み（Ｙｅｓ）、一方、ブラシレスモータ１００の駆動条件が成立していないと判断された場合には、本メインルーチンにおける制御処理を終了する（Ｎｏ）。
【００４６】
ステップＳ１００２では、ブラシレスモータ１００の初期位置を推定する初期位置推定処理を実施する条件が成立しているか否かを判断する。
ここで、ロータ１２０の初期位置は、ブラシレスモータ１００を起動する際に、ロータ１２０の停止状態における磁極位置、あるいは、初期位置推定処理を開始したときのロータ１２０の磁極位置（例えば、Ｎ極の位置）をいう。
初期位置推定処理を実施する条件としては、駆動指令が生じたときに、初期位置推定処理の開始から完了までの間に初期位置の推定に影響を与えるほどにロータ１２０が慣性回転していないことである。例えば、ブラシレスモータ１００の回転速度が所定速度以下であること、あるいは、ロータ１２０が回転することによって発生する誘起電圧（速度起電圧）が所定電圧以下であることを条件としてもよい。
【００４７】
上記の所定速度は、初期位置の推定誤差を許容範囲内とすることができるモータ回転速度の上限値であり、前記所定電圧は、モータ回転速度が上限値であるときに発生する誘起電圧（速度起電圧）である。ここで、所定速度は、ロータ１２０が停止状態である０rpmであるか、あるいは、初期位置推定処理に要する時間中においてロータ１２０の磁極位置変化が十分に小さい極低回転速度である。
【００４８】
制御ユニット２２０は、ステップＳ１００２において初期位置推定処理を実施する条件が成立していないと判断した場合にはステップＳ１００２の処理を繰り返し、初期位置推定処理を実施する条件が成立していると判断するとステップＳ１００３へ進む。
なお、制御ユニット２２０は、ステップＳ１００２において初期位置推定処理を実施する条件が成立していないと判断した場合、初期位置の推定が不能であると判断し、所定の通電モードで強制的な通電を連続的に行ってロータ１２０の回転速度を所定速度以下に低下させる回転速度低下処理を実施してもよい。かかる回転速度低下処理を実施した場合には、再度ステップＳ１００２を実施して、初期位置推定処理を実施する条件が成立しているか否かを判断する。
【００４９】
ステップＳ１００３では、制御ユニット２２０が、ロータ１２０の初期位置を推定する初期位置推定処理を実施し、この初期位置推定処理で推定した初期位置に応じて、センサレス制御によるブラシレスモータ１００の駆動を円滑に開始するための駆動開始処理を実施する。ステップＳ１００３における処理内容の詳細については後述する。
駆動開始処理の実施によりロータ１２０の回転が開始することでブラシレスモータ１００が起動し、ステップＳ１００４において、前述したセンサレス制御、つまり、低回転速度域では矩形波駆動方式、高回転速度域では正弦波駆動方式でブラシレスモータ１００を駆動する。
【００５０】
図７及び図８のフローチャートに示したルーチンは、図６のフローチャートのステップＳ１００３における初期位置推定処理及び駆動開始処理の詳細を示す。
初期位置推定処理の概略から説明する。まず、各通電モードによる通電を順次行ったときに、非通電相（開放相）に生じるパルス誘起電圧ＶM1、ＶM2、ＶM3、ＶM4、ＶM5又はＶM6を検出し、非通電相が共通する２つの通電モード間でパルス誘起電圧の差分をそれぞれ算出する。換言すれば、ブラシレスモータ１００の任意の２相のうち一方の電流が正となる通電が行われるときに検出される非通電相のパルス誘起電圧と上記一方の電流が負となる通電が行われるときに検出される非通電相のパルス誘起電圧との差分である誘起電圧差について、各相を非通電相にして３つのパルス誘起電圧差を演算する。演算された３つのパルス誘起電圧の差分の大小関係に基づいて、電気角１周期分を６等分した６つの角度領域のうち、ロータ１２０の初期位置を含むと推定される２つの角度領域を選択する。２つの角度領域を選択した後、後述する所定の制御処理を行うことで、２つの角度領域のうち、ロータ１２０の初期位置を含む１つの角度領域を特定する。
【００５１】
ステップＳ２００１では、ＰＷＭ信号生成部２３４が、初期位置推定処理において非通電相のパルス誘起電圧を検出するための誘起電圧検出用のデューティ比を強制的に設定し、このデューティ比のＰＷＭ信号をゲート信号切替部２３６へ送るとともに、通電モード決定部２３８が、比較部２４０からのモード切替トリガ信号にかかわらず、強制的に第１通電モードＭ１を指令するモード指令信号をゲート信号切替部２３６へ送って、第１通電モードＭ１での通電を開始する。
【００５２】
誘起電圧検出用のデューティ比は、初期位置指定処理に影響を与えない程度（例えば、ロータ１２０の初期位置を含む角度領域の特定に影響を与えない程度）にロータ１２０の回転を抑えつつ、パルス誘起電圧を検出可能なデューティ比である。パルス誘起電圧が検出可能なデューティ比は、例えば、通電相に印加されるパルス電圧の立ち上がりにおけるパルス誘起電圧の振れ（リンギング）時間及びＡ／Ｄ変換時間等を考慮して、パルス誘起電圧ＶM1〜ＶM6の検出が可能なタイミングを確保できるように設定される。
【００５３】
そして、次のステップＳ２００２では、通電開始からの時間が所定時間に達したか否かを判定する。かかる所定時間は、通電モード切り替え後の還流の影響を考慮した還流考慮時間であり、還流の影響が十分に小さくなってから次のステップＳ２００３においてパルス誘起電圧を検出するようにしている。
【００５４】
制御ユニット２２０がステップＳ２００２で通電開始からの時間が所定時間に達したと判定した場合には、ステップＳ２００３へ進み（Ｙｅｓ）、非通電相電圧選択部２４６により、第１通電モードＭ１における非通電相であるＷ相に生じているパルス誘起電圧ＶM1を検出してＲＡＭ（Random Access Memory）等に記憶する。一方、ステップＳ２００２で通電開始からの時間が所定時間に達していないと判定した場合には、ステップＳ２００１へ戻る（Ｎｏ）。
【００５５】
制御ユニット２２０は、上記のステップＳ２００１〜ステップＳ２００３と同様の処理を、他の通電モードＭ２〜Ｍ６についても実施して非通電相に生じているパルス誘起電圧ＶM2、ＶM3、ＶM4、ＶM5及びＶM6を検出してＲＡＭ等に記憶する。つまり、制御ユニット２２０は、非通電相に生じているパルス誘起電圧のデータを記憶する度に通電モードを順次切り替えて、各通電モードにおける非通電相のパルス誘起電圧ＶM1、ＶM2、ＶM3、ＶM4、ＶM5又はＶM6を検出してＲＡＭ等に記憶する。
【００５６】
制御ユニット２２０は、ステップＳ２００４〜ステップＳ２００６において第２通電モードＭ２で通電を行って非通電相であるＶ相に生じているパルス誘起電圧ＶM2を検出・記憶し、ステップＳ２００７〜ステップＳ２００９において第３通電モードＭ３で通電を行って非通電相であるＵ相に生じているパルス誘起電圧ＶM3を検出・記憶し、ステップＳ２０１０〜ステップＳ２０１２において第４通電モードＭ４で通電を行って非通電相であるＷ相に生じているパルス誘起電圧ＶM4を検出・記憶し、ステップＳ２０１３〜ステップＳ２０１５において第５通電モードＭ５で通電を行って非通電相であるＶ相に生じているパルス誘起電圧ＶM5を検出・記憶し、ステップＳ２０１６〜ステップＳ２０１８において第６通電モードＭ６で通電を行って非通電相であるＵ相に生じているパルス誘起電圧ＶM6を検出・記憶する。
【００５７】
なお、図７のステップＳ２００１〜ステップＳ２０１８に示したように、各通電モードにおける非通電相に生じたパルス誘起電圧の検出・記憶では、ブラシレスモータ１００の起動後のセンサレス制御における通電モードの切り替え順と同様に、第１通電モードＭ１〜第６通電モードＭ６の６通りの通電モードを順次切り替えている。しかし、初期位置推定処理において非通電相のパルス誘起電圧を検出・記憶する際には、ロータ１２０を極力回転させないようにすることが要求されるため、ロータ１２０の回転抑制をより確実にすべく、初期位置推定処理における誘起電圧検出専用の切り替え順順で通電モードを切り替えることができる。
【００５８】
図４に示すように、第３通電モードＭ３ではＶ相からＷ相に向けて電流を流し、第６通電モードＭ６ではＷ相からＶ相に向けて電流を流すため、合成磁束φの推定角度はそれぞれ１２０degと３００degとなって、極対数が１であれば相互に逆向きの関係となる。同様に、第４通電モードＭ４と第１通電モードＭ１とでは、合成磁束φの推定角度が相互に逆向きとなり、第５通電モードＭ５と第２通電モードＭ２とでは、合成磁束φの推定角度が相互に逆向きとなる。
また、第６通電モードＭ６での合成磁束φの推定角度と第４通電モードＭ４での合成磁束φの推定角度とは１２０deg異なり、第１通電モードＭ１での合成磁束φの推定角度と第５通電モードＭ５での合成磁束φの推定角度とは１２０deg異なる。
２つの通電モード間で合成磁束φの推定角度が離れるにつれて、通電モードの切り替え時にロータ１２０に対する磁気吸引力も小さくなるので、初期位置推定処理におけるパルス誘起電圧の検出・記憶では、例えば、第３通電モードＭ３→第６通電モードＭ６→第４通電モードＭ４→第１通電モードＭ１→第５通電モードＭ５→第２通電モードＭ２の順で通電モードの切り替えを行ってもよい。
【００５９】
制御ユニット２２０は、ステップＳ２００１〜ステップＳ２０１８のように、各通電モードにおいて非通電相に生じるパルス誘起電圧ＶM1、ＶM2、ＶM3、ＶM4、ＶM5及びＶM6を検出・記憶すると、次にステップＳ２０１９へ進み、非通電相が共通する２つの通電モード間でパルス誘起電圧の差分（以下、「誘起電圧差」という）Ｄ1-4,Ｄ5-2,Ｄ3-6を、それぞれ以下のようにして演算する。
Ｄ1-4＝ＶM1−ＶM4
Ｄ5-2＝ＶM5−ＶM2
Ｄ3-6＝ＶM3−ＶM6
【００６０】
ここで、各通電モードでパルス電圧を印加したときに非通電相に生じるパルス誘起電圧ＶM1、ＶM2、ＶM3、ＶM4、ＶM5及びＶM6は、ロータ１２０の磁極位置に対して、例えば、図９（ａ）〜（ｆ）に示されるように変化する。このパルス誘起電圧ＶM1、ＶM2、ＶM3、ＶM4、ＶM5及びＶM6から、前述のように、誘起電圧差Ｄ1-4,Ｄ5-2,Ｄ3-6を求めると、図９（ｇ）において、誘起電圧差Ｄ1-4（図中の実線）、誘起電圧差Ｄ5-2（図中の破線）、誘起電圧差Ｄ3-6（図中の一点鎖線）は、１周期中においてＳＩＮ波のように顕著に２回振れる位相差１２０degの３つの波形となる。
図９（ｇ）において、例えば、ロータ１２０の磁極位置が約１５〜約７５degの角度領域（以下、便宜上、「角度領域Ｒ30」という。以下同様）では、第１通電モードＭ１でのパルス誘起電圧ＶM1から第４通電モードＭ４でのパルス誘起電圧ＶM4を減算した誘起電圧差Ｄ1-4が、誘起電圧差Ｄ5-2及び誘起電圧差Ｄ3-6よりも大きく最大値となっていることがわかる。
【００６１】
同様に、ロータ１２０の磁極位置が約７５〜約１３５degの角度領域（角度領域Ｒ90）では、第５通電モードＭ５でのパルス誘起電圧ＶM5から第２通電モードＭ２でのパルス誘起電圧ＶM2を減算した誘起電圧差Ｄ5-2が、誘起電圧差Ｄ1-4及び誘起電圧差Ｄ3-6よりも大きく最大値となり、ロータ１２０の磁極位置が約１３５deg〜約１９５degの角度領域（角度領域Ｒ150）では、第３通電モードＭ３でのパルス誘起電圧ＶM3から第６通電モードＭ６でのパルス誘起電圧ＶM6を減算した誘起電圧差Ｄ3-6が、誘起電圧差Ｄ1-4及び誘起電圧差Ｄ5-2よりも大きく最大値となっている。
また、ロータ１２０の磁極位置が約１９５deg〜約２５５degの角度領域（角度領域Ｒ210）では、再び、誘起電圧差Ｄ1-4が最大値となり、ロータ１２０の磁極位置が約２５５deg〜約３１５degの角度領域（角度領域Ｒ270）では、再び、誘起電圧差Ｄ5-2が最大値となり、ロータ１２０の磁極位置が約３１５deg〜約１５degの角度領域（角度領域Ｒ330）では、再び、誘起電圧差Ｄ3-6が最大値となる。
【００６２】
したがって、誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6のうちの１つが最大値となる角度領域は略６０deg毎に順次入れ替わるので、誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6のうちのいずれが最大値であるかによって、ロータ１２０の初期位置を含む角度領域（以下、「初期位置領域」という）Ｒが、６つの角度領域Ｒ30，Ｒ90，Ｒ150，Ｒ210，Ｒ270及びＲ330のうち、位相差１８０degの２つの角度領域であると判断できる。
【００６３】
制御ユニット２２０は、ステップＳ２０１９で誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6を演算すると、ステップＳ２０２０へ進み、誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6のうち最大値Ｄmaxを求める。
【００６４】
そして、制御ユニット２２０は、ステップＳ２０２１で、誘起電圧差Ｄ1-4が最大値Ｄmaxであるか否かを判定し、誘起電圧差Ｄ1-4が最大値Ｄmaxであると判定した場合にはステップＳ２０２２へ進んで（Ｙｅｓ）、初期位置領域Ｒとして、６つの角度領域Ｒ30，Ｒ90，Ｒ150，Ｒ210，Ｒ270及びＲ330のうち２つの角度領域Ｒ30及びＲ210を選択する。
一方、制御ユニット２２０は、ステップＳ２０２１で、誘起電圧差Ｄ1-4が最大値Ｄmaxでないと判断した場合にはステップＳ２０３０へ進み（Ｎｏ）、誘起電圧差Ｄ5-2が最大値Ｄmaxであるか否かを判定する。
【００６５】
制御ユニット２２０は、ステップＳ２０３０で、誘起電圧差Ｄ5-2が最大値Ｄmaxであると判定した場合には、ステップＳ２０３１へ進んで（Ｙｅｓ）、初期位置領域Ｒとして、６つの角度領域Ｒ30，Ｒ90，Ｒ150，Ｒ210，Ｒ270及びＲ330のうち２つの角度領域Ｒ90及びＲ270を選択する。
一方、制御ユニット２２０は、ステップＳ２０３０で、誘起電圧差Ｄ5-2が最大値Ｄmaxでないと判定した場合にはステップＳ２０３９へ進み（Ｎｏ）、誘起電圧差Ｄ3-6が最大値Ｄmaxであるか否かを判定する。
【００６６】
制御ユニット２２０は、ステップＳ２０３９で、誘起電圧差Ｄ3-6が最大値Ｄmaxであると判定した場合には、ステップＳ２０４０へ進んで（Ｙｅｓ）、初期位置領域Ｒとして、６つの角度領域Ｒ30，Ｒ90，Ｒ150，Ｒ210，Ｒ270及びＲ330のうち２つの角度領域Ｒ150又はＲ330を選択する。
一方、制御ユニット２２０は、ステップＳ２０３９で、誘起電圧差Ｄ3-6が最大値Ｄmaxでないと判定した場合には、誘起電圧差Ｄ1-4,Ｄ5-2,Ｄ3-6のうちのいずれが最大値Ｄmaxであるかを判定できないことを意味するため、非通電相に生じるパルス誘起電圧ＶM1、ＶM2、ＶM3、ＶM4、ＶM5及びＶM6のデータを再度取得すべく、ステップＳ２００１へ戻る（Ｎｏ）。
【００６７】
なお、制御ユニット２２０は、ステップＳ２０３９で誘起電圧差Ｄ3-6が最大値Ｄmaxでないと判定した場合には、ステップＳ２００１へ戻る代わりに、初期位置推定処理が不能であると判断して、所定の通電モード（例えば、第３通電モードＭ３）で強制的な通電を連続的に行ってロータ１２０の磁極位置を所定の角度範囲（例えば、１２０deg及びその近傍値）に収束させる位置決め処理を実施した後、次の所定の通電モード（例えば、第４通電モードＭ４又は第５通電モードＭ５）で通電を行って、ステップＳ１００４のセンサレス制御に移行してもよい。
【００６８】
ところで、誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6の演算と併せて、非通電相が共通する２つの通電モード間でパルス誘起電圧ＶM1〜ＶM6を加算して得られる３つの誘起電圧和Ｓ1+4(＝ＶM1＋ＶM4),Ｓ5+2(＝ＶM5＋ＶM2),Ｓ3+6(＝ＶM3＋ＶM6)を演算することで、３つの誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6の間の大小関係、及び３つの誘起電圧和Ｓ1+4,Ｓ5+2,Ｓ3+6の間の大小関係に基づいて、ロータ１２０の初期位置領域Ｒを一意的に特定することも考えられる。
【００６９】
しかし、ブラシレスモータ１００の磁気回路特性によっては、図２６に例示されるように、ロータ１２０の磁極位置に対して、特に誘起電圧和の変動幅が小さくなるため、３つの誘起電圧和Ｓ1+4,Ｓ5+2,Ｓ3+6の間で大小関係を明確に判定しにくくなることがある。その結果、ロータ１２０の初期位置を推定する推定精度が低下するので、ロータ１２０が逆回転方向へ回転するなど、ブラシレスモータ１００を正常に起動できなくなるおそれがある。
【００７０】
このため、本実施形態では、前述のように、３つの誘起電圧和Ｓ1+4,Ｓ5+2,Ｓ3+6を演算せずに、非通電相が共通する２つの通電モード間で３つの誘起電圧差Ｄ1-4,Ｄ5-2,Ｄ3-6を演算し、３つの誘起電圧差Ｄ1-4,Ｄ5-2,Ｄ3-6のうちのいずれが最大値となるかによって、初期位置領域Ｒが、６つの角度領域Ｒ30，Ｒ90，Ｒ150，Ｒ210，Ｒ270及びＲ330のうち２つの角度領域であると判断し、そして、後述するように、所定通電モードで通電を行ったときに非通電相に生じるパルス誘起電圧の変化に基づいて、初期位置領域Ｒを、２つの角度領域から１つの角度領域に特定するようにしている。
【００７１】
図１０は、初期位置領域Ｒを１つに特定する特定方法を示している。
図１０（ａ）に示すように、誘起電圧差Ｄ1-4が最大値Ｄmaxである場合、初期位置領域Ｒとして２つの角度領域Ｒ30及びＲ210が選択される。
これに対し、初期位置領域Ｒを１つの角度領域に特定するための通電モードである特定通電モード（所定通電モード）として第３通電モードＭ３で通電を行うと、角度領域Ｒ30と角度領域Ｒ210との間に推定角度１２０degの合成磁束φが生じ（図４（ｃ）参照）、ロータ１２０の磁極は、初期位置から推定角度１２０degの合成磁束φへ引き寄せられて回転を始める。
【００７２】
ここで、図１０（ｂ）に示すように、特定通電モードとして第３通電モードＭ３で通電したとき、角度領域Ｒ30では非通電相に生じたパルス誘起電圧ＶM3はロータ１２０が正回転方向に回転したときに単調に減少し、角度領域Ｒ210では非通電相に生じたパルス誘起電圧ＶM3はロータ１２０が逆回転方向に回転したときに単調に増加することが既知である。
したがって、特定通電モード（Ｍ３）の通電で、パルス誘起電圧ＶM3の検出値が減少すれば、ロータ１２０の初期位置は２つの角度領域Ｒ30又はＲ210のうち角度領域Ｒ30に含まれると推定することができ、一方、パルス誘起電圧ＶM3の検出値が増加すれば、ロータ１２０の初期位置は２つの角度領域Ｒ30又はＲ210のうち角度領域Ｒ210に含まれると推定することができ、これにより、初期位置領域Ｒを１つに特定することが可能となる。
【００７３】
制御ユニット２２０が、ステップＳ２０２２で、初期位置領域Ｒとして２つの角度領域Ｒ30及び角度領域Ｒ210が選択されると、次のステップＳ２０２３では、選択された２つの角度領域Ｒ30及び角度領域Ｒ210の間に推定角度１２０degの合成磁束φを生じさせて、初期位置領域Ｒを２つの角度領域Ｒ30及び角度領域Ｒ210から１つに特定すべく、第３通電モードＭ３による通電を所定時間ｔに達するまで行う。
【００７４】
特定通電モードとしての第３通電モードＭ３による通電は、例えば、図３において、ＰＷＭ信号生成部２３４が、ＰＷＭ信号のディーティ比を、特定通電モードによる通電におけるデューティ比（以下、「特定通電デューティ比」という）に強制的に設定してＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号を所定時間ｔに達するまでゲート信号切替部２３６へ送るとともに、通電モード決定部２３８が、比較部２４０からのモード切替トリガ信号にかかわらず、強制的に第３通電モードＭ３を指令するモード指令信号を所定時間ｔに達するまでゲート信号切替部２３６へ送ることで行われる。
【００７５】
特定通電デューティ比は、初期位置推定処理及び駆動開始処理が終了した後のセンサレス制御において脱調が発生しないように、ロータ１２０の磁極が特定通電モードの通電で生じた合成磁束φの推定角度１２０degに向けて緩やかに回転し、かつ、通電相に印加されるパルス電圧の立ち上がりにおけるパルス誘起電圧ＶM3の振れ（リンギング）時間及びＡ／Ｄ変換時間等を考慮して、パルス誘起電圧ＶM3を検出可能なデューティ比（固定値）である。
【００７６】
また、所定時間ｔは、設定された特定通電デューティ比に応じて、初期位置推定処理及び駆動開始処理が終了した後のセンサレス制御において脱調が発生しないように、ロータ１２０の磁極が合成磁束φの推定角度１２０degに向けて僅かに回転するような値に設定される。
例えば、所定時間ｔは、ロータ１２０の初期位置が２つの角度領域Ｒ30又はＲ210のうちいずれの角度領域に含まれるかを明確に判定するために、ロータ１２０が正回転方向に回転したときに第３通電モードＭ３で通電したときの非通電相に生じたパルス誘起電圧ＶM3が単調に増加し、又は、ロータ１２０が逆回転方向に回転したときにパルス誘起電圧ＶM3が減少する角度範囲内で、ロータ１２０の回転が収まるように設定することができる。
【００７７】
特定通電デューティ比は、前述のように固定値として設定されてもよいが、電動ウォータポンプ２６や冷却システムの冷却水等の状態によっては、固定値として設定された特定通電デューティ比では回転トルクが不足してロータ１２０が回転しないことも考えられる。この場合には、パルス誘起電圧ＶM3が変化しないため、２つの角度領域Ｒ30及び角度領域Ｒ210から初期位置領域Ｒを１つに特定することができないおそれがある。
【００７８】
そこで、図１１に示すように、印加電圧演算部２３２は、特定通電モードにおける印加電圧の指令値を、強制的かつ段階的に、下限電圧から上昇させることで、ＰＷＭ信号生成部２３４において特定通電デューティ比の値が段階的に増大するようにしてもよい。
下限電圧は、冷却システムにおける冷却水の温度が高い等、ブラシレスモータ１００の負荷が最も軽くなると想定される状況で、ロータ１２０を回転させることができる下限の電圧である。かかる下限電圧を特定通電モードにおける印加電圧として算出される特定通電デューティ比は、前述のパルス誘起電圧ＶM3を検出可能な最小のデューティ比として設定されてもよい。
【００７９】
印加電圧演算部２３２が、特定通電モードにおける印加電圧を、強制的かつ段階的に、下限電圧から上昇させることで、ＰＷＭ信号生成部２３４が特定通電デューティ比を段階的に増大させた場合、パルス誘起電圧ＶM3に変化が生じたときには、ロータ１２０が回転していると判断できるので、そのときの印加電圧（あるいは特定通電デューティ比）を保持する。
【００８０】
一方、図１２に示すように、印加電圧演算部２３２が、特定通電モードにおける印加電圧を、強制的かつ段階的に、下限電圧から上昇させても、パルス誘起電圧ＶM3に変化が生じず、印加電圧が上限電圧に達してしまった場合には、印加電圧を下限電圧未満（例えば、０［Ｖ］）に低下させる。
上限電圧は、電動ウォータポンプ２６の異物噛み込み、あるいは、冷却システムにおける冷却水の凍結等、ブラシレスモータ１００の耐熱保護等の観点から通電が制限される電圧である。
【００８１】
印加電圧演算部２３２が特定通電モードにおける印加電圧を下限電圧から段階的に上昇させたときに、印加電圧が上限電圧にまで達してしまう現象が、１回又は複数回連続して起こった場合には、ロータ１２０の初期位置が推定不能であると判断して、ブラシレスモータ１００の起動を中止してもよい。
なお、印加電圧演算部２３２は、パルス誘起電圧ＶM3の変化が生じるまで印加電圧を段階的に上昇させる代わりに、印加電圧を徐々に（連続的に）上昇させるようにしてもよい。
【００８２】
制御ユニット２２０は、ステップＳ２０２３において、特定通電モードとして第３通電モードＭ３の通電を行うと、次のステップＳ２０２４では、通電モード切り替え後の還流の影響を考慮した還流考慮時間（ステップＳ２００２参照）の経過後、非通電相であるＵ相に生じたパルス誘起電圧ＶM3を複数回検出する。
【００８３】
そして、制御ユニット２２０は、ステップＳ２０２５において、複数回検出したパルス誘起電圧ＶM3を比較して、パルス誘起電圧ＶM3が減少しているか否かを判定し、パルス誘起電圧ＶM3が減少していると判定した場合には、ステップＳ２０２６に進み（Ｙｅｓ）、初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ30に特定する（Ｒ＝Ｒ30）。一方、ステップＳ２０２５で、パルス誘起電圧ＶM3が増加していると判定した場合には、ステップＳ２０２７へ進み（Ｎｏ）、初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ210に特定する（Ｒ＝Ｒ210）。これにより、ロータ１２０の初期位置は、１つの角度領域に特定された初期位置領域Ｒに含まれると推定され、初期位置推定処理が終了する。
【００８４】
図１３を参照して、制御ユニット２２０は、ステップＳ２０３０で誘起電圧差Ｄ5-2が最大値Ｄmaxであると判定された場合、前述のステップＳ２０２２〜ステップＳ２０２７と同様に、ステップＳ２０３１で初期位置領域Ｒとして２つの角度領域Ｒ90及びＲ270を選択する。次に、ステップＳ２０３２で、特定通電モードとして第１通電モードＭ１で通電を行って角度領域Ｒ90と角度領域Ｒ270との間に推定角度３６０deg（又は０deg）の合成磁束φを発生させ、これによりロータ１２０を回転させる。そして、ステップＳ２０３３で検出されたパルス誘起電圧ＶM1が減少したか否かをステップＳ２０３４において判定し、減少していると判定した場合にはステップＳ２０３５で初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ270に特定する。一方、パルス誘起電圧ＶM1が増加していると判定した場合にはステップＳ２０３６で初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ90に特定する。これにより、ロータ１２０の初期位置は、１つの角度領域に特定された初期位置領域Ｒに含まれると推定され、初期位置推定処理が終了する。
【００８５】
また、図１４を参照して、制御ユニット２２０は、ステップＳ２０３９で誘起電圧差Ｄ3-6が最大値Ｄmaxであると判定された場合、前述のステップＳ２０２２〜ステップＳ２０２７と同様に、ステップＳ２０４０で初期位置領域Ｒとして２つの角度領域Ｒ150及びＲ330を選択する。次に、ステップＳ２０４１で、特定通電モードとして第５通電モードＭ５で通電を行って角度領域Ｒ150と角度領域Ｒ330との間に推定角度２４０degの合成磁束φを発生させ、これによりロータ１２０を回転させる。そして、ステップＳ２０４２で検出されたパルス誘起電圧ＶM5が減少したか否かをステップＳ２０４３で判定し、減少していると判定した場合にはステップＳ２０４４で初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ150に特定する。一方、パルス誘起電圧ＶM5が増加していると判定した場合にはステップＳ２０４５で初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ330に特定する。これにより、ロータ１２０の初期位置は、１つの角度領域に特定された初期位置領域Ｒに含まれると推定され、初期位置推定処理が終了する。
【００８６】
制御ユニット２２０は、初期位置推定処理を終了すると、センサレス制御によるブラシレスモータ１００の駆動を円滑に開始するための駆動開始処理を実施する。
駆動開始処理では、初期位置推定処理によりロータ１２０の初期位置が含まれると推定される初期位置領域Ｒに応じて通電モードを決定し、この通電モードで強制的に所定時間Ｔの通電を行う。
【００８７】
このように駆動開始処理を実施するのは、初期位置推定処理を終了した段階で、直ちに矩形波駆動方式によるセンサレス制御に移行すると、ロータ１２０の磁極位置が通電モードを切り替える角度位置を既に超えてしまっている場合には、通電モード決定部２３８が、比較部２４０から通電モードの切り替えタイミングを知らせるモード切替トリガ信号を受け取ることができず、通電モードの切り替えをロータ１２０の磁極位置に応じて行えなくなるため、ロータ１２０が逆回転方向へ回転する等の脱調が発生するおそれがあるからである。
【００８８】
図１５を参照して説明すると、ステップＳ２０２６で初期位置領域Ｒが角度領域Ｒ30に特定された場合、特定通電モードとして第３通電モードＭ３による通電を行っているので、合成磁束φを推定角度１２０degから推定角度１８０degへ変化させてロータ１２０を正回転方向に回転させるために、次に第４通電モードＭ４で通電を行うことになる。ところで、矩形波駆動方式によるセンサレス制御を行う場合には、図５に示すように、第３通電モードＭ３から第４通電モードＭ４へ切り替える切り替えタイミングは、ロータ１２０の磁極位置が６０degとなったときである。しかし、初期位置推定処理が終了した段階では、ロータ１２０の磁極位置は、特定通電モード（第３通電モードＭ３）による通電前から、あるいは、通電後の回転により、６０degを超えている可能性があるため、第３通電モードＭ３から第４通電モードＭ４への切り替えが不能となることがある。また、第５通電モードＭ５の通電によりセンサレス制御によるブラシレスモータ１００の駆動を開始したとしても、初期位置領域Ｒにおけるロータ１２０の実際の初期位置によっては逆回転方向に回転してしまうおそれがある。
【００８９】
このため、制御ユニット２２０は、初期位置推定処理終了後のステップＳ２０２８において、最初の通電モード（以下、「第１開始通電モード」という）として、角度領域Ｒ30に特定された初期位置領域Ｒに応じて、特定通電モードである第３通電モードＭ３の次の第４通電モードＭ４を決定し、矩形波駆動方式による通電モードの切り替えによらずに、第１開始通電モードである第４通電モードＭ４により強制的に所定時間Ｔの通電を行う。
【００９０】
また、制御ユニット２２０は、ステップＳ２０２８において、第１開始通電モードとしての第４通電モードＭ４による所定時間Ｔの通電を行った後、第１開始通電モードの次の通電モード（以下、「第２開始通電モード」という）として第５通電モードＭ５に切り替えて、第５通電モードＭ５による所定時間Ｔの通電を行う。
要するに、制御ユニット２２０は、初期位置推定処理の終了後に、第１開始通電モードから第Ｎ開始通電モード（Ｎは１以上の整数）まで通電モードを所定時間Ｔ毎に順次切り替えて（切り替える場合はＮ≧２）、第Ｎ開始通電モードによる通電が終了したときに、センサレス制御によるブラシレスモータ１００の駆動を円滑に開始できればよい。
【００９１】
第１開始通電モードとしての第４通電モードＭ４及び第２開始通電モードとしての第５通電モードＭ５による通電は、特定通電モードによる通電を行うときと同様に、ＰＷＭ信号生成部２３４が、ＰＷＭ信号のデューティ比を、第１開始通電モード及び第２開始通電モードによる通電におけるデューティ比（以下、「開始通電デューティ比」という）に強制的に設定してＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号をそれぞれ所定時間Ｔに達するまでゲート信号切替部２３６へ送るとともに、通電モード決定部２３８が、比較部２４０からのモード切替トリガにかかわらず、強制的に第４通電モードＭ４又は第５通電モードＭ５を指令するモード指令信号をそれぞれ所定時間Ｔに達するまでゲート信号切替部２３６へ送ることで行われる。
【００９２】
開始通電デューティ比は、駆動開始処理が終了した後のセンサレス制御において脱調が発生しないように、ロータ１２０の磁極が、第１開始通電モードの通電による推定角度１８０degの合成磁束φに向けて、緩やかに回転するような値に設定され、例えば、特定通電デューティ比と同様の値であってもよい。
所定時間Ｔは、開始通電デューティ比の設定値に応じて設定され、ロータ１２０の磁極位置が、第１開始通電モード（Ｍ４）の通電終了時に、第４通電モードＭ４から第５通電モードＭ５への切り替え角度である１２０degを超えず、かつ、第２開始通電モード（Ｍ５）の通電終了時に、第５通電モードＭ５から第６通電モードＭ６への切り替え角度である１８０degを超えないような時間である。
【００９３】
図１５に対し、図１６に示すように、ステップＳ２０２７で初期位置領域Ｒが角度領域Ｒ210に特定された場合、直ちに矩形波駆動方式によるセンサレス制御に移行しても、ロータ１２０の磁極位置は、第３通電モードＭ３から第４通電モードＭ４への切り替え角度である６０degを既に超えてしまっているので、特定通電モードである第３通電モードＭ３を第４通電モードＭ４へ切り替えることは不能である。
【００９４】
このため、制御ユニット２２０は、初期位置推定処理終了後のステップＳ２０２９において、角度領域Ｒ210に特定された初期位置領域Ｒに応じて、第１開始通電モードとして第５通電モードＭ５を決定し、矩形波駆動方式による通電モードの切り替えによらずに、第１開始通電モードである第５通電モードＭ５により強制的に所定時間Ｔの通電を行う。
また、制御ユニット２２０は、ステップＳ２０２９において、第１開始通電モードとしての第５通電モードＭ５による所定時間Ｔの通電を行った後、第１開始通電モードの次の通電モード（以下、「第２開始通電モード」という）として第６通電モードＭ６に切り替えて、第６通電モードＭ６による所定時間Ｔの通電を行う。なお、制御ユニット２２０が、第１開始通電モードから第Ｎ開始通電モード（Ｎは１以上の整数）までの通電を行うことができるのは、ステップＳ２０２８と同様である。
【００９５】
ここで、図１６に示すように、第１開始通電モードとして第４通電モードＭ４で強制的に通電することも考えられるが、特定通電モードとして第３通電モードＭ３で通電したときのロータ１２０の回転後の磁極位置は、第４通電モードＭ４の通電により生じる合成磁束φの推定角度１８０degを超えていることもあるため、第４通電モードＭ４で通電すると、ロータ１２０が逆回転方向へ回転するおそれがある。したがって、第１開始通電モードとして第４通電モードＭ４を決定することは好ましくない。
また、図１６に示すように、ロータ１２０を正回転方向に回転させるべく、第１開始通電モードとして、初期位置領域Ｒを超えた推定角度３００degの合成磁束φを発生させる第６通電モードＭ６を決定することも考えられるが、本実施形態では、敢えて、初期位置領域Ｒ中に推定角度２４０degの合成磁束φを発生させる第５通電モードＭ５を決定している。その理由は、以下の通りである。
【００９６】
すなわち、図１７（ａ）に示すように、初期位置領域Ｒとして２つの角度領域Ｒ30及びＲ210が選択され（Ｒ＝Ｒ30及びＲ＝Ｒ210）、特定通電モードとして第３通電モードＭ３による通電を行った場合、ロータ１２０の実際の初期位置が、角度領域Ｒ30のうち、第３通電モードＭ３の通電による合成磁束φの推定角度に近い角度位置であると、ロータ１２０が回転した回転後の角度位置によっては、パルス誘起電圧ＶM3が増加していると判定されることが想定される。そうすると、図１７（ｂ）に示すように、初期位置領域Ｒが誤って角度領域Ｒ210に特定されてしまう初期位置の誤特定が起こる。
そして、初期位置推定処理の終了後、ロータ１２０を正回転方向に回転させるべく、角度領域Ｒ210に誤特定された初期位置領域Ｒを超えた角度位置に合成磁束φを発生させる第６通電モードＭ６を第１開始通電モードとして決定して通電を行うと、特定通電モードによる通電でロータ１２０が回転した回転後の磁極位置が、第３通電モードＭ３による通電で生じた合成磁束φの推定角度１２０degを超えている可能性は比較的低いため、ロータ１２０が逆回転方向に回転してしまうおそれがある。
【００９７】
図１７とは対照的に、図１８（ａ）に示すように、特定通電モードとして第３通電モードＭ３による通電を行った場合、ロータ１２０の初期位置が、実際には、角度領域Ｒ210のうち、第３通電モードＭ３の通電により生じる合成磁束φの推定角度に近い角度位置であると、ロータ１２０の回転により、パルス誘起電圧が減少していると判定されることが想定される。そうすると、図１８（ｂ）に示すように、実際にはロータ１２０の初期位置が含まれない角度領域Ｒ30を、誤って初期位置領域Ｒとして特定してしまう初期位置の誤特定が起こる。
そして、初期位置推定処理後、ロータ１２０を正回転方向に回転させるべく、角度領域Ｒ30に誤特定された初期位置領域Ｒを超え、かつ、特定通電モードである第３通電モードの通電で生じた合成磁束φの推定角度を超えた角度位置に合成磁束φを発生させる第４通電モードＭ４を第１開始通電モードとして決定して通電を行っても、特定通電モードによる通電でロータ１２９が回転した回転後の磁極位置は、第４通電モードＭ４の通電により生じた合成磁束φの推定角度１８０degを超えている可能性は比較的低いため、ロータ１２０が正回転方向に回転する可能性は高い。
【００９８】
したがって、制御ユニット２２０は、角度領域Ｒ30に特定された初期位置領域Ｒが、特定通電モード（Ｍ３）により生じる合成磁束φの推定角度（１２０deg）に対して、逆回転方向にある場合には、駆動開始処理において、特定通電モード(Ｍ３)の次の通電モード（Ｍ４）から通電を行う一方、角度領域Ｒ210に特定された初期位置領域Ｒが、特定通電モード（Ｍ３）により生じる合成磁束φの推定角度（１２０deg）に対して、正回転方向にある場合には、駆動開始処理において、特定通電モード（Ｍ３）の次の通電モード（Ｍ４）を１つ飛ばした２番目の通電モード（Ｍ５）から通電を行うようにしている。
【００９９】
第１開始通電モード及び第２開始通電モードによる各通電時間を規定する所定時間Ｔは、初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ30に特定した場合と初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ210に特定した場合とで、同じ時間に設定することもできるが、特定通電モード（第３通電モードＭ３）の通電によりロータ１２０が回転した回転後の磁極位置と第１開始通電モードの通電により生じる合成磁束φの推定角度との角度偏差に差異があることを考慮して、この角度偏差に応じて異なる時間に設定してもよい。
【０１００】
前述のステップＳ２０２８と同様に、ステップＳ２０３７の駆動開始処理では、ステップＳ２０３５で角度領域Ｒ270に特定された初期位置領域Ｒに応じて、第１開始通電モードとしての第２通電モードＭ２で所定時間Ｔの通電を行い、さらに、第２開始通電モードとしての第３通電モードＭ３で所定時間Ｔの通電を行う。
また、前述のステップＳ２０２８と同様に、ステップＳ２０４６の駆動開始処理では、ステップＳ２０４４で角度領域Ｒ150に特定された初期位置領域Ｒに応じて、第１開始通電モードとしての第６通電モードＭ６で所定時間Ｔの通電を行い、さらに、第２開始通電モードとしての第１通電モードＭ１で所定時間Ｔの通電を行う。
【０１０１】
前述のステップＳ２０２９と同様に、ステップＳ２０３８の駆動開始処理では、ステップＳ２０３６で角度領域Ｒ90に特定された初期位置領域Ｒに応じて、第１開始通電モードとしての第３通電モードＭ３で所定時間Ｔの通電を行い、さらに、第２開始通電モードとしての第４通電モードＭ４で所定時間Ｔの通電を行う。
また、前述のステップＳ２０２９と同様に、ステップＳ２０４７の駆動開始処理では、ステップＳ２０４５で角度領域Ｒ330に特定された初期位置領域Ｒに応じて、第１開始通電モードとしての第１通電モードＭ１で所定時間Ｔの通電を行い、さらに、第２開始通電モードとしての第２通電モードＭ２で所定時間Ｔの通電を行う。
【０１０２】
以上のように構成されたモータ制御装置２００では、制御ユニット２２０が、ロータ１２０を回転させないようにして各通電モードによる通電を順次行って、各通電モードで非通電相に生じるパルス誘起電圧ＶM1、ＶM2、ＶM3、ＶM4、ＶM5及びＶM6を検出することで、非通電相が共通する２つの通電モード間でパルス誘起電圧の差分（誘起電圧差Ｄ1-4,Ｄ5-2,Ｄ3-6）をそれぞれ算出している。そして、制御ユニット２２０は、算出された３つの誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6の大小関係に基づいて、ロータ１２０の初期位置を含むと推定される初期位置領域Ｒとして２つの角度領域を選択し、選択された２つの角度領域に応じて決定された特定通電モードにより通電を行ってロータ１２０を回転させ、回転に伴って非通電相に生じるパルス誘起電圧の変化に基づいて、初期位置領域Ｒを１つの角度領域に特定している。
【０１０３】
これに対し、３つの誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6の演算と併せて、前述のように３つの誘起電圧和Ｓ1+4,Ｓ5+2,Ｓ3+6を演算することで、３つの誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6の間の大小関係、及び３つの誘起電圧和Ｓ1+4,Ｓ5+2,Ｓ3+6の間の大小関係に基づいて、ロータ１２０の初期位置領域Ｒを一意的に特定することも考えられるが、ブラシレスモータ１００の磁気回路特性によっては、３つの誘起電圧和Ｓ1+4,Ｓ5+2,Ｓ3+6が小さくなって大小関係を明確に判定しにくくなる。
【０１０４】
しかし、モータ制御装置２００では、誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6が誘起電圧和Ｓ1+4,Ｓ5+2,Ｓ3+6に比べブラシレスモータ１００の磁気回路特性による影響を受けにくいことに着目して、３つの誘起電圧和Ｓ1+4,Ｓ5+2,Ｓ3+6を利用せず、３つの誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6の大小関係からロータ１２０の初期位置を推定している。
【０１０５】
したがって、本実施形態のモータ制御装置２００によれば、磁気回路特性により誘起電圧和が比較的小さくなるブラシレスモータ１００において、ロータ１２０の初期位置を推定する推定精度を、誘起電圧和Ｓ1+4,Ｓ5+2,Ｓ3+6の大小関係を利用する場合に比べて、向上させることができる。
【０１０６】
次に、前述の実施形態に係るモータ制御装置２００の変形例について説明する。なお、前述の実施形態と同一構成については、同一符号を付すことでその説明を省略又は簡潔にする。
【０１０７】
前述の実施形態では、誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6のうちいずれが最大値Ｄmaxとなるかによって、ロータ１２０の初期位置を含むと推定される初期位置領域Ｒとして、角度領域Ｒ30及びＲ210、角度領域Ｒ90及びＲ270、角度領域Ｒ150及びＲ330の組み合せのいずれか１つを選択していた。
【０１０８】
ところで、図１９（ａ）に示すように、誘起電圧差Ｄ1-4が最大値Ｄmaxで、初期位置領域Ｒとして角度領域Ｒ30（例えば、１５deg〜７５deg）及び角度領域Ｒ210（例えば、１９５deg〜２５５deg）が選択された場合、角度領域Ｒ30のうち前半の角度領域Ｒ30L（例えば、１５deg〜４５deg）、及び、角度領域Ｒ210のうち前半の角度領域Ｒ210L（例えば、１９５deg〜２２５deg）では、誘起電圧差Ｄ5-2が最小値Ｄminとなり、角度領域Ｒ30のうち後半の角度領域Ｒ30H（例えば、４５deg〜７５deg）、及び、角度領域Ｒ210のうち後半の角度領域Ｒ210H（例えば、２２５deg〜２５５deg）では、誘起電圧差Ｄ3-6が最小値Ｄminとなっていることがわかる。
【０１０９】
同様に、図１９（ｂ）に示すように、誘起電圧差Ｄ5-2が最大値Ｄmaxで、初期位置領域Ｒとして角度領域Ｒ90（例えば、７５deg〜１３５deg）及び角度領域Ｒ270（例えば、２５５deg〜３１５deg）が選択された場合、角度領域Ｒ90のうち前半の角度領域Ｒ90L（例えば、７５deg〜１０５deg）、及び、角度領域Ｒ270のうち前半の角度領域Ｒ270L（例えば、２５５deg〜２８５deg）では、誘起電圧差Ｄ3-6が最小値Ｄminとなり、角度領域Ｒ90のうち後半の角度領域Ｒ90H（例えば、１０５deg〜１３５deg）、角度領域Ｒ270のうち後半の角度領域Ｒ270H（例えば、２８５deg〜３１５deg）では、誘起電圧差Ｄ1-4が最小値Ｄminとなっていることがわかる。
【０１１０】
同様に、図１９（ｃ）に示すように、誘起電圧差Ｄ3-6が最大値Ｄmaxで、初期位置領域Ｒとして角度領域Ｒ150（例えば、１３５deg〜１９５deg）及び角度領域Ｒ330（例えば、３１５deg〜１５deg）が選択された場合、角度領域Ｒ150のうち前半の角度領域Ｒ150L（例えば、１３５deg〜１６５deg）、及び、角度領域Ｒ330のうち前半の角度領域Ｒ330L（例えば、３１５deg〜３４５deg）では、誘起電圧差Ｄ1-4が最小値Ｄminとなり、角度領域Ｒ150のうち後半の角度領域Ｒ150H（例えば、１６５deg〜１９５deg）、角度領域Ｒ330のうち後半の角度領域Ｒ330H（例えば、３４５deg〜１５deg）では、誘起電圧差Ｄ5-2が最小値Ｄminとなっていることがわかる。
【０１１１】
したがって、誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6の最大値Ｄmaxに加えて、誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6の最小値Ｄminを求めることができれば、角度領域Ｒ30に特定された初期位置領域Ｒはさらに角度領域Ｒ30Lと角度領域Ｒ30Hとに細分化して特定でき、角度領域Ｒ90に特定された初期位置領域Ｒはさらに角度領域Ｒ90Lと角度領域Ｒ90Hとに細分化して特定でき、角度領域Ｒ150に特定された初期位置領域Ｒはさらに角度領域Ｒ150Lと角度領域Ｒ150Hとに細分化して特定でき、角度領域Ｒ210に特定された初期位置領域Ｒはさらに角度領域Ｒ210Lと角度領域Ｒ210Hとに細分して特定でき、角度領域Ｒ270に特定された初期位置領域Ｒはさらに角度領域Ｒ270Lと角度領域Ｒ270Hとに細分化して特定でき、角度領域Ｒ330に特定された初期位置領域Ｒはさらに角度領域Ｒ330Lと角度領域Ｒ330Hとに細分化して特定できる。すなわち、誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6の最小値Ｄminを演算することで、１つの角度領域に特定された初期位置領域Ｒに対して、さらに、ロータ１２０の初期位置が初期位置領域Ｒの前半又は後半のいずれにあるかを示す最小初期位置領域（最小角度領域）Ｒminまで判別可能である。
【０１１２】
図２０及び図２１は、それぞれ、図８のフローチャートに対する変更点を示している。
制御ユニット２２０は、前述の実施形態と同様に、初期位置推定処理において、特定通電モードの通電により非通電相に生じたパルス誘起電圧に基づいて、初期位置領域Ｒを１つの角度領域に特定している。しかし、本変形例では、誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6の最小値Ｄminに基づいて、ロータ１２０の初期位置が１つの角度領域に特定された初期位置領域Ｒの前半又は後半のいずれにあるかを示す最小初期位置領域Ｒminをさらに判別し、駆動開始処理において、第１開始通電モード及び第２開始通電モードの各開始通電モードの通電時間を規定する所定時間Ｔを、判別された最小初期位置領域Ｒminに応じて設定している点で前述の実施形態と異なる。
【０１１３】
まず、制御ユニット２２０は、図２０に示すように、ステップＳ２０１９で誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6を演算した後、ステップＳ２０２０ａにおいて、誘起電圧差Ｄ1-4，Ｄ5-2，Ｄ3-6の最大値Ｄmaxに加え、最小値Ｄminを演算し、ステップＳ２０２１へ進み、その後、前述の実施形態と同様に、ステップＳ２０２６，ステップＳ２０２７，ステップＳ２０３５，ステップＳ２０３６，ステップＳ２０４４，ステップＳ２０４５において初期位置領域Ｒを１つの角度領域に特定する。
【０１１４】
制御ユニット２２０は、図２１（ａ）に示すように、ステップＳ２０２６で初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ30に特定すると、ステップＳ２０２６ａで、誘起電圧差Ｄ5-2が最小値Ｄminであるか否かを判定し、誘起電圧差Ｄ5-2が最小値Ｄminであると判定した場合にはステップＳ２０２６Ｌへ進んで（Ｙｅｓ）、最小初期位置領域Ｒminが初期位置領域Ｒ（角度領域Ｒ30）の前半の角度領域Ｒ30Lであると判別して、さらに、ステップＳ２０２８ａへ進む。一方、ステップＳ２０２６ａで、誘起電圧差Ｄ5-2が最小値Ｄminではないと判定した場合にはステップＳ２０２６ｂへ進む（Ｎｏ）。
【０１１５】
制御ユニット２２０は、ステップＳ２０２６ｂで、誘起電圧差Ｄ3-6が最小値Ｄminであるか否かを判定し、誘起電圧差Ｄ3-6が最小値Ｄminであると判定した場合にはステップＳ２０２６Ｈへ進んで（Ｙｅｓ）、最小初期位置領域Ｒminが初期位置領域Ｒ（角度領域Ｒ30）の後半の角度領域Ｒ30Hであると判別して、さらに、ステップＳ２０２８ｂへ進む。一方、ステップＳ２０２６ｂで、誘起電圧差Ｄ3-6が最小値Ｄminではないと判定した場合には、誘起電圧差Ｄ5-2と誘起電圧差Ｄ3-6とが同じ値であり、ロータ１２０の初期位置が角度領域Ｒ30の前半と後半との間にあると判別して、ステップＳ２０２８ｃへ進む（Ｎｏ）。
【０１１６】
制御ユニット２２０は、ステップＳ２０２８ａ〜ステップＳ２０２８ｃで駆動開始処理を実施し、前述のステップＳ２０２８と同様に、角度領域Ｒ30に特定された初期位置領域Ｒに応じて、第１開始通電モードを第４通電モードＭ４に決定し、第４通電モードＭ４による通電を所定時間Ｔに達するまで行う。
また、制御ユニット２２０は、ステップＳ２０２８ａ〜ステップＳ２０２８ｃにおいて、前述のステップＳ２０２８と同様に、第２開始通電モードとして第５通電モードＭ５による所定時間Ｔの通電を行う。なお、制御ユニット２２０が、第１開始通電モードから第Ｎ開始通電モード（Ｎは１以上の整数）までの通電を行うことができるのは、ステップＳ２０２８と同様である。
【０１１７】
ここで、ステップＳ２０２８ａ、ステップＳ２０２８ｂ、及びステップＳ２０２８ｃの間では、第４通電モードＭ４及び第５通電モードＭ５による各通電時間を規定する所定時間Ｔが異なり、ステップＳ２０２８ａでは所定時間ＴaL、ステップＳ２０２８ｂでは所定時間ＴaH、ステップＳ２０２８ｃでは所定時間ＴaMであり、所定時間ＴaL，ＴaH，ＴaMは、所定時間ＴaH＜所定時間ＴaM＜所定時間ＴaLとなるように設定される。
【０１１８】
このように所定時間ＴaL，ＴaH，ＴaMを設定するのは、以下の理由による。
すなわち、図２２及び図２３に示すように、初期位置領域Ｒが角度領域Ｒ30（例えば、１５deg〜７５deg）に特定された場合に、特定通電モード（第３通電モードＭ３）の通電により初期位置から回転したロータ１２０の磁極位置は、さらに、第１開始通電モードの通電（第４通電モードＭ４）による回転、及び、第２開始通電モード（第５通電モードＭ５）の通電による回転で移動する。
【０１１９】
しかし、第２開始通電モード（第５通電モードＭ５）による通電後、矩形波駆動方式によるセンサレス制御で通電を開始するためには、ロータ１２０の磁極位置が、第５通電モードＭ５から第６通電モードＭ６へ通電モードを切り替える角度位置である１８０degを超えていない必要がある（図５参照）。
【０１２０】
したがって、特定通電モード（第３通電モードＭ３）の通電によりロータ１２０が回転する回転角度が略一定であるとすると、図２２に示すように、最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ30の前半の角度領域Ｒ30Lである（例えば、３０degにある）場合に、特定通電モードの通電で回転した回転後のロータ１２０の磁極位置（例えば、６０deg）から、矩形波駆動方式により第２開始通電モード（Ｍ５）を第６通電モードＭ６へ切り替える角度位置（１８０deg）までの許容回転角度θL（＝１８０deg−６０deg）と、図２３に示すように、最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ30の後半の角度領域Ｒ30Hである（例えば、６０degにある）場合に、特定通電モードの通電で回転した回転後のロータ１２０の磁極位置（例えば、９０deg）から、矩形波駆動方式により第２開始通電モード（Ｍ５）を第６通電モードＭ６へ切り替える角度位置（１８０deg）までの許容回転角度θH（＝１８０deg−９０deg）と、を比較すると、許容回転角度θL＞許容回転角度θHとなる。
【０１２１】
要するに、開始通電デューティ比が同じであれば、最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ30の前半の角度領域Ｒ30Lである場合の第１開始通電モード及び第２開始通電モードにおける所定時間ＴaLと、最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ30の後半の角度領域Ｒ30Hである場合の第１開始通電モード及び第２開始通電モードにおける所定時間ＴaHと、を比較すると、少なくとも所定時間ＴaLが所定時間ＴaHよりも長く（所定時間ＴaH＜所定時間ＴaL）なるように所定時間ＴaL及び所定時間ＴaHを設定することが、センサレス制御における脱調を抑制するという観点から好ましい。
【０１２２】
一方、所定時間ＴaMは、最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ30の前半又は後半にあるのではなく、ロータ１２０の初期位置が前半と後半との間にあると判別された場合に設定される所定時間であるので、所定時間ＴaLと所定時間ＴaHとの間の値（所定時間ＴaH＜所定時間ＴaM＜所定時間ＴaL）であればよい。
なお、所定時間ＴaMは、所定時間ＴaH又は所定時間ＴaLのいずれか一方と等しくなるように設定してもよい（所定時間ＴaH≦所定時間ＴaM＜所定時間ＴaLあるいは所定時間ＴaH＜所定時間ＴaM≦所定時間ＴaL）。
【０１２３】
図２１（ｂ）〜図２１（ｆ）における最小初期値領域Ｒminの判別及び駆動開始処理は、それぞれ、図２１（ａ）と同様に実行される。
図２１（ｂ）において、ステップＳ２０２７で初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ210に特定した場合には、ステップＳ２０２９ａ〜ステップＳ２０２９ｃの駆動開始処理における第１開始通電モード（Ｍ５）及び第２開始通電モード（Ｍ６）の通電時間をそれぞれ規定する所定時間ＴbL,ＴbH,ＴbMは、ステップＳ２０２７Ｈで最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ210の後半の角度領域Ｒ210Hであると判別されたときの所定時間ＴbHよりも、ステップＳ２０２７Ｌで最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ210の前半の角度領域Ｒ210Lであると判別されたときの所定時間ＴbLの方が長くなるように設定され、所定時間ＴbH＜所定時間ＴbM＜所定時間ＴbLとなる。
【０１２４】
図２１（ｃ）において、ステップＳ２０３５で初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ270に特定した場合には、ステップＳ２０３７ａ〜ステップＳ２０３７ｃの駆動開始処理における第１開始通電モード（Ｍ２）及び第２開始通電モード（Ｍ３）の通電時間をそれぞれ規定する所定時間ＴcL,ＴcH,ＴcMは、ステップＳ２０３５Ｈで最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ270の後半の角度領域Ｒ270Hであると判別されたときの所定時間ＴcHよりも、ステップＳ２０３５Ｌで最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ270の前半の角度領域Ｒ270Lであると判別されたときの所定時間ＴcLの方が長くなるように設定され、所定時間ＴcH＜所定時間ＴcM＜所定時間ＴcLとなる。
【０１２５】
図２１（ｄ）において、ステップＳ２０３６で初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ90に特定した場合には、ステップＳ２０３８ａ〜ステップＳ２０３８ｃの駆動開始処理における第１開始通電モード（Ｍ３）及び第２開始通電モード（Ｍ４）の通電時間を規定する所定時間ＴdL,ＴdH,ＴdMは、ステップＳ２０３６Ｈで最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ90の後半の角度領域Ｒ90Hであると判別されたときの所定時間ＴdHよりも、ステップＳ２０３６Ｌで最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ90の前半の角度領域Ｒ90Lであると判別されたときの所定時間ＴdLの方が長くなるように設定され、所定時間ＴdH＜所定時間ＴdM＜所定時間ＴdLとなる。
【０１２６】
図２１（ｅ）において、ステップＳ２０４４で初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ150に特定した場合には、ステップＳ２０４６ａ〜ステップＳ２０４６ｃの駆動開始処理における第１開始通電モード（Ｍ６）及び第２開始通電モード（Ｍ１）の通電時間を規定する所定時間ＴeL,ＴeH,ＴeMは、ステップＳ２０４４Ｈで最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ150の後半の角度領域Ｒ150Hにあると判別されたときの所定時間ＴeHよりも、ステップＳ２０４４Ｌで最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ150の前半の角度領域Ｒ150Lにあると判別されたときの所定時間ＴeLの方が長くなるように設定され、所定時間ＴeH＜所定時間ＴeM＜所定時間ＴeLとなる。
【０１２７】
図２１（ｆ）において、ステップＳ２０４５で初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ330に特定した場合には、ステップＳ２０４７ａ〜ステップＳ２０４７ｃの駆動開始処理における第１開始通電モード（Ｍ１）及び第２開始通電モード（Ｍ２）の通電時間を規定する所定時間ＴfL,ＴfH,ＴfMは、ステップＳ２０４５Ｈで最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ330の後半の角度領域Ｒ330Hであると判別されたときの所定時間ＴfHよりも、ステップＳ２０４５Ｌで最小初期位置領域Ｒminが角度領域Ｒ330の前半の角度領域Ｒ330Lであると判別されたときの所定時間ＴfLの方が長くなるように設定され、所定時間ＴfH＜所定時間ＴfM＜所定時間ＴfLとなる。
【０１２８】
前述の所定時間ＴaL,ＴbL,ＴcL,ＴdL,ＴeL,ＴfLを互いに同じ時間に設定し、また、前述の所定時間ＴaH,ＴbH,ＴcH,ＴdH,ＴeH,ＴfHは互いに同じ時間に設定することも可能である。
しかし、図１５に示すように、特定通電モードの通電による合成磁束φの推定角度が初期位置領域Ｒに対して正回転方向に位置する場合と、図１６に示すように、特定通電モードの通電による合成磁束φの推定角度が初期位置領域Ｒに対して逆回転方向に発生する場合とで、特定通電モードの通電によりロータ１２０が回転した回転後の磁極位置と第１開始通電モードの通電により生じる合成磁束φの推定角度との角度偏差に差異があることも考えられる。
そこで、特定通電モードの通電による合成磁束φの推定角度が、初期位置領域Ｒに対して正回転方向に位置する場合の所定時間ＴaL,ＴcL,ＴeLと、特定通電モードの通電による合成磁束φの推定角度が、初期位置領域Ｒに対して逆回転方向に位置する場合の所定時間ＴbL,ＴdL,ＴfLと、を異なる値に設定してもよい。所定時間ＴaH,ＴcH,ＴeHと所定時間ＴbH,ＴdH,ＴfHとの間についても同様である。
【０１２９】
なお、前述の実施形態及びその変形例において、例えば、ステップＳ２０２２で初期位置領域Ｒとして角度領域Ｒ30及びＲ210を選択した場合、ステップ２０２３で初期位置領域Ｒを２つの角度領域Ｒ30及び角度領域Ｒ210から１つに特定するために通電する特定通電モードを第３通電モードＭ３として説明していたが、これに限られず、他の通電モード（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ４、Ｍ５又はＭ６）で通電することができる。
【０１３０】
例えば、ステップＳ２０２３において通電する特定通電モードを第３通電モードＭ３に代えて第６通電モードＭ６としてもよい。
ここで、図２４に示すように、特定通電モードとして第６通電モードＭ６で通電したとき、角度領域Ｒ210では非通電相に生じたパルス誘起電圧ＶM6はロータ１２０が正回転方向に回転したときに単調に増加し、角度領域Ｒ30では非通電相に生じたパルス誘起電圧ＶM6はロータ１２０が逆回転方向に回転したときに単調に減少することが既知である。
したがって、ステップＳ２０２４で非通電相であるＵ相に生じたパルス誘起電圧ＶM6を複数回取得して、ステップＳ２０２５でパルス誘起電圧ＶM6が減少していると判定された場合には初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ30に特定する一方、ステップＳ２０２５でパルス誘起電圧ＶM6が増加していると判定された場合には初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ210に特定することができる。
【０１３１】
また、例えば、ステップＳ２０２３において通電する特定通電モードを第３通電モードＭ３に代えて第５通電モードＭ５としてもよい。
ここで、図２５に示すように、特定通電モードとして第５通電モードＭ５で通電したとき、角度領域Ｒ30及び角度領域Ｒ210において、非通電相に生じるパルス誘起電圧ＶM5はロータ１２０が正回転方向あるいは逆回転方向に回転したとき同様に変化することが既知である。
また、第５通電モードＭ５により合成磁束φの推定角度（２４０deg）は角度領域Ｒ210に含まれ、ロータ１２０の初期位置が角度領域Ｒ210に含まれる場合には、ロータ１２０は２４０degで殆ど位置決めされた状態となり、ロータ１２０の初期位置が角度領域Ｒ30に含まれる場合と比較すると、パルス誘起電圧ＶM5の変化も小さくなる可能性が高い。
したがって、ステップＳ２０２４で非通電相であるＶ相に生じたパルス誘起電圧ＶM5を複数回取得して、ステップＳ２０２５でパルス誘起電圧ＶM5の変化が所定値以上であると判定された場合には初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ30に特定する一方、ステップＳ２０２５でパルス誘起電圧ＶM5の変化が所定値未満であると判定された場合には初期位置領域Ｒを角度領域Ｒ210に特定することができる。
【０１３２】
前述の実施形態及びその変形例において、特定通電モードの通電による非通電相のパルス誘起電圧の変化量に応じて、開始通電デューティ比を変化させることもできる。
例えば、図１０において、特定通電モードとして第３通電モードＭ３の通電を行った場合、角度領域Ｒ30の下限（例えば、１５deg）から上限（例えば、７５deg）までロータ１２０が回転した場合に対し、角度領域Ｒ30の下限（例えば、１５deg）から中央（例えば、４５deg）までロータ１２０が回転した場合では、非通電相に生じたパルス誘起電圧ＶM3の変化量はおよそ半分となる。このように非通電相に生じたパルス誘起電圧ＶM3の変化量が大きくなるに従って、特定通電モードの通電によるロータ１２０の回転後の角度位置が、センサレス制御で第５通電モードＭ５から第６通電モードＭ６へ切り替える切り替え角度（１８０deg）により近づく可能性が高い。
そこで、非通電相に生じたパルス誘起電圧ＶM3の変化量が増大するに従って、第１開始通電モード及び第２開始通電モードの通電によるロータ１２０の回転量を抑えるべく、所定時間Ｔと併せて開始通電デューティ比を減少させ、これによりセンサレス制御に移行したときの脱調を抑制すべく、
【符号の説明】
【０１３３】
１００…ブラシレスモータ
１１０ｕ，１１０ｖ，１１０ｗ…３相巻線
１２０…ロータ
２００…モータ制御装置
２１０…モータ駆動回路
２２０…制御ユニット
φ…合成磁束
Ｍ１〜Ｍ６…各通電モード
ＶM1〜ＶM6…各通電モードにおける非通電相に生じたパルス誘起電圧
Ｄ1-4,Ｄ5-2,Ｄ3-6…誘起電圧差
Ｔ，ＴaL,ＴbL,ＴcL,ＴdL,ＴeL,ＴfL,ＴaH,ＴbH,ＴcH,ＴdH,ＴeH,ＴfH…所定時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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