(57)【要約】【課題】電力変換回路のスイッチング素子を操作することで回転電機を制御するに際し、回転速度の変動があるときには、回転電機の誘起電圧が基準電圧となるゼロクロスタイミングに基づきスイッチング操作のための角度を精度良く設定することができないこと。【解決手段】ブラシレスモータ１０の誘起電圧が基準電圧ｖｒｅｆと一致するゼロクロスタイミングから所定角度遅角した規定タイミングにおいて、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６の切り替えを行う。この際、直前のゼロクロスタイミングから規定タイミングまでの所要時間が、直前の２つのゼロクロスタイミングの間隔に基づき設定される。ただし、ブラシレスモータ１０の回転速度が変動しているときには、この変動量に応じて所要時間が補正される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力変換回路のスイッチング素子を操作することで回転電機を制御するに際し、前記回転電機の誘起電圧が基準電圧となるゼロクロスタイミングから前記スイッチング素子の操作の基準となる規定タイミングまでの所要時間を前記ゼロクロスタイミングの間隔に基づき算出する回転電機の制御装置において、
前記回転電機の回転速度の変化に関する情報を前記ゼロクロスタイミングの検出結果から抽出する抽出手段と、
前記情報に基づき前記規定タイミングを設定する設定手段とを備えることを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項２】
前記情報に基づく規定タイミングの設定は、前記回転速度の増大側の変化量が大きいほど規定タイミングを進めることで行われることを特徴とする請求項１記載の回転電機の制御装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記規定タイミングの直前のゼロクロスタイミングから前記規定タイミングまでの所要時間を前記ゼロクロスタイミングの間隔から算出する所要時間算出手段と、前記情報に基づき、前記所要時間を補正する補正手段とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の回転電機の制御装置。
【請求項４】
前記電力変換回路は、前記スイッチング素子毎にこれと並列接続された整流手段を備えるものであり、
前記回転電機の端子電圧と基準電圧との大小関係を比較する比較手段と、前記ゼロクロスタイミングから所定期間に渡って前記比較手段による比較を無効化する無効化手段とを更に備え、
前記ゼロクロスタイミングは、前記比較手段の比較結果の反転タイミングとして検出され、
前記抽出手段は、前記無効化手段による無効化の解除から前記ゼロクロスタイミングとなるまでの時間に基づき、前記情報を取得することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回転電機の制御装置。
【請求項５】
前記抽出手段は、前記ゼロクロスタイミングの間隔についての複数の値に基づき回転電機の加速度を算出する手段であり、
前記設定手段は、前記加速度を前記情報として用いて前記規定タイミングを設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回転電機の制御装置。
【請求項６】
前記電力変換回路は、前記スイッチング素子毎にこれと並列接続された整流手段を備えるものであり、
前記回転電機の端子電圧と基準電圧との大小関係を比較する比較手段と、前記ゼロクロスタイミングから所定期間に渡って前記比較手段による比較を無効化する無効化手段とを更に備え、
前記ゼロクロスタイミングは、前記比較手段の比較結果の反転タイミングとして検出され、
前記所要時間は、前記規定タイミングの直前のゼロクロスタイミングからの所要時間であり、
前記無効化手段による無効化の解除時において前記直前のゼロクロスタイミングを既に過ぎているとき、前記誘起電圧に基づき前記直前のゼロクロスタイミングから現在までの経過時間を推定する推定手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の回転電機の制御装置。
【請求項７】
前記ゼロクロスタイミングの間隔についての複数の値に基づき回転電機の加速度を算出する加速度算出手段と、
前記算出される加速度に応じて前記通電量を制限する制限手段とを更に備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の回転電機の制御装置。
【請求項８】
前記設定手段は、前記回転電機の始動時において、前記抽出される情報に基づく前記規定タイミングの設定を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の回転電機の制御装置。
【請求項９】
電力変換回路のスイッチング素子を操作することで回転電機を制御するに際し、前記回転電機の誘起電圧が基準電圧となるゼロクロスタイミングから前記スイッチング素子の操作の基準となる規定タイミングまでの所要時間を、前記ゼロクロスタイミングの間隔に基づき把握する回転電機の制御装置において、
前記ゼロクロスタイミングの間隔についての複数の値に基づき回転電機の加速度を算出する加速度算出手段と、
前記算出される加速度に応じて前記通電量を制限する制限手段とを備えることを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項１０】
前記回転電機が多相回転電機であり、
前記回転電機の始動に先立ち、前記回転電機の一部の相から別の一部の相に電流を流すことで前記回転電機の回転角度を所定角度に固定する位置決め手段を更に備え、
前記一部の相又は前記別の一部の相の少なくとも一方が複数の相からなることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の回転電機の制御装置。
【請求項１１】
多相の回転電機の誘起電圧に基づき電力変換回路のスイッチング素子の操作の基準となる規定タイミングを設定しつつ前記回転電機の出力を制御する回転電機の制御装置において、
前記回転電機の始動に先立ち、前記回転電機の一部の相から別の一部の相に電流を流すことで前記回転電機の回転角度を所定角度に固定する位置決め手段を更に備え、
前記一部の相又は前記別の一部の相の少なくとも一方が複数の相からなることを特徴とする回転電機の制御装置。
【請求項１２】
前記回転電機が３相回転電機であることを特徴とする請求項１０又は１１記載の回転電機の制御装置。
【請求項１３】
前記位置決め手段は、前記回転電機の一部の相から別の一部の相に電流を流す処理の後、前記回転電機の電源の正極側又は負極側のいずれかと前記回転電機の全相とを導通状態とすることで前記回転電機の全相を短絡させる短絡手段を備えることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の回転電機の制御装置。
【請求項１４】
前記位置決め手段は、前記回転電機の一部の相から別の一部の相に電流を流す処理を、前記一部の相及び前記別の一部の相を変更しつつ複数回行うことで、前記回転電機の回転角度を前記所定角度に固定することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の回転電機の制御装置。
【請求項１５】
前記位置決め手段は、前記一部の相から前記別の一部の相に電流を流した後、これら一部の相及び前記別の一部の相を変更するに先立ち、前記回転電機の電源の正極側又は負極側のいずれかと前記回転電機の全相とを導通状態とすることで前記回転電機の全相を短絡させる処理を行う手段を更に備えることを特徴とする請求項１４記載の回転電機の制御装置。
【請求項１６】
前記位置決め手段による通電操作によって前記回転電機を流れる電流量が所定値以上となるとき、前記通電量を制限する制限手段を更に備えることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれかに記載の回転電機の制御装置。
【請求項１７】
前記位置決め手段は、前記所定角度を、前記回転電機の始動に伴う最初のスイッチング操作の状態を仮に継続した場合の前記回転電機の回転角度の収束値に対して「１８０°」遅角した角度よりも進角側から、前記収束値に対して「３０°」進角した角度よりも遅角側までの角度領域に設定することを特徴とする請求項１０〜１６のいずれかに記載の回転電機の制御装置。
【請求項１８】
前記回転電機は、車載エンジンシステムに搭載されるものであり、
前記回転電機の電源の電圧が予め定められた規定電圧以上となるまで前記回転電機の始動を待機する待機手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の回転電機の制御装置。
【請求項１９】
前記待機手段は、前記規定電圧以上となる期間が所定時間継続するまで前記回転電機の始動を待機することを特徴とする請求項１８記載の回転電機の制御装置。
【請求項２０】
前記回転電機がフューエルポンプのアクチュエータであることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の回転電機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換回路のスイッチング素子を操作することで回転電機を制御するに際し、前記回転電機の誘起電圧が基準電圧となるゼロクロスタイミングから前記スイッチング素子の操作の基準となる規定タイミングまでの所要時間を、前記ゼロクロスタイミングの間隔に基づき把握する回転電機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多相回転電機としての３相モータの各相の端子電圧と基準電圧との比較に基づき、３相モータの回転角度を検出する手法は周知である。すなわち、例えば３相モータの各相における電流の流れない期間にあっては、端子電圧が誘起電圧と等しくなる。そして、誘起電圧が３相モータの各相の接続点の電位（基準電圧）と等しくなる（ゼロクロスする）ときの回転子の角度（電気角：以下同じ）は、明確に定まる。したがって、端子電圧を検出する手段によって誘起電圧を検出することで回転子の角度を把握することができる。
【０００３】
詳しくは、例えば下記特許文献１に見られるように、上記ゼロクロスするタイミングの間隔から回転子が所定の電気角度間隔の回転に要する所要時間を把握し、ゼロクロスするタイミングから所要時間が経過するタイミングを、スイッチング操作の基準となる角度となる規定タイミングとする。
【０００４】
更に、特許文献１では、３相モータの起動時に上記態様にて規定タイミングを設定する際には、上記所要時間の算出に用いられる所定の電気角度間隔を短縮することで規定タイミングを設定する。これは、起動初期に通常時と同様にしてタイミングを算出すると、このタイミングが、基準となる角度となるタイミングに対して常に遅れることによると記載されている（段落「００４１」）。
【特許文献１】特開２００５−３３３６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のようにゼロクロスタイミングの間隔に基づきゼロクロスタイミングから基準の角度となるまでに要する時間を把握することで規定タイミングを設定する場合、この設定を高精度に行なうためにはモータの回転速度が安定していることが必要であることが発明者らによって見出されている。このため、モータ起動時のみならず、回転速度が大きく変動するときには、一般に、基準の角度となるタイミングを高精度に設定することができず、ひいてはモータの制御性が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電力変換回路のスイッチング素子を操作することで回転電機を制御するに際し、回転速度の変動にかかわらず、回転電機の誘起電圧が基準電圧となるゼロクロスタイミングに基づき基準となる角度となるタイミングをより適切に把握することのできる回転電機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００８】
請求項１記載の発明は、前記回転電機の回転速度の変化に関する情報を前記ゼロクロスタイミングの検出結果から抽出する抽出手段と、前記情報に基づき前記規定タイミングを設定する設定手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
上記発明において、ゼロクロスタイミングの間隔は、回転電機の回転速度と相関を有する。このため、回転電機の回転速度が安定している定常時にあっては、特定のゼロクロスタイミングから規定タイミングまでの所要時間を、ゼロクロスタイミングの間隔から把握される回転速度に基づき高精度に算出することができる。しかし、回転速度が変動するときには、あるゼロクロスタイミングの間隔における回転速度は、別のゼロクロスタイミングの間隔における回転速度とは相違するおそれがある。このため特に、規定タイミングの設定に際して参照するゼロクロスタイミングの間隔における回転速度が、規定タイミングの直前における回転速度と相違するおそれがある。この場合には、特定のゼロクロスタイミングから規定タイミングまでの所要時間を、規定タイミングとなる以前のゼロクロスタイミングの間隔のみによって定めたのでは、同間隔における回転速度と規定タイミング直前の回転速度とが相違することで真の所要時間から離間するおそれがある。
【００１０】
一方、回転速度が変動する場合、ゼロクロスタイミングの検出結果は、その変動に関する情報と相関を有する。上記発明では、この点に着目し、回転電機の回転速度の変化に関する情報をゼロクロスタイミングから抽出する。こうして抽出される情報は、規定タイミング以前についての回転速度の変化についての情報ではあるが、この回転速度の変化から、規定タイミングの設定に際して参照する間隔における回転速度と規定タイミング直前における回転速度との差を把握することができると考えられる。このため、この情報に基づき、特定のゼロクロスタイミングから規定タイミングまでの所要時間を高精度に算出することができ、ひいては規定タイミングを高精度に設定することができる。
【００１１】
なお、上記情報は、３つ以上のゼロクロスタイミングから抽出することが望ましい。これにより、ゼロクロスタイミングの間隔を２つ以上取得することができるため、時間的に前後する回転速度と相関を有するパラメータを２つ以上取得することができる。このため、上記前後する回転速度の差として、回転速度の変化に関する情報を取得することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記情報に基づく規定タイミングの設定は、前記回転速度の増大側の変化量が大きいほど規定タイミングを進めることで行われることを特徴とする。
【００１３】
回転電機の回転速度の増大量が大きくなるほど規定タイミングとなるまでの所要時間が短くなる。この点、上記発明では、回転速度の増大量が大きいほど規定タイミングを進めることで、回転速度の変動にかかわらず規定タイミングを高精度に設定することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記設定手段は、前記規定タイミングの直前のゼロクロスタイミングから前記規定タイミングまでの所要時間を前記ゼロクロスタイミングの間隔から算出する所要時間算出手段と、前記情報に基づき、前記所要時間を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
上記発明では、規定タイミングの直前のゼロクロスタイミングから規定タイミングまでの所要時間をゼロクロスタイミングの間隔から算出することで、回転電機の回転速度が安定しているときには、所要時間を高精度に算出することができる。そして、上記情報に基づき所要時間を補正する手段を備えることで、回転電機の回転速度が変動しているときであっても、所要時間を高精度に算出することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記電力変換回路は、前記スイッチング素子毎にこれと並列接続された整流手段を備えるものであり、前記回転電機の端子電圧と基準電圧との大小関係を比較する比較手段と、前記ゼロクロスタイミングから所定期間に渡って前記比較手段による比較を無効化する無効化手段とを更に備え、前記ゼロクロスタイミングは、前記比較手段の比較結果の反転タイミングとして検出され、前記抽出手段は、前記無効化手段による無効化の解除から前記ゼロクロスタイミングとなるまでの時間に基づき、前記情報を取得することを特徴とする。
【００１７】
スイッチング素子の操作の切り替えがなされた直後には、整流手段を介して電流が流れるために、電力変換回路によって電圧が印加されていないにもかかわらず、端子電圧が誘起電圧と等しくならない。この点、上記発明では、規定タイミングから所定期間に渡って比較手段の比較結果が無効とされるために、規定タイミング近傍においてスイッチング素子の操作が切り替えられたとしても、これに伴って整流手段に電流が流れる期間における比較手段の比較結果に基づきゼロクロスタイミングを誤って検出することを回避することができる。
【００１８】
ここで無効化の解除からゼロクロスタイミングの検出までに要する時間は、その区間における回転電機の回転速度に依存する。このため、無効化の解除からゼロクロスタイミングとなるまでの時間に基づき上記情報を取得することができる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記抽出手段は、前記ゼロクロスタイミングの間隔についての複数の値に基づき回転電機の加速度を算出する手段であり、前記設定手段は、前記加速度を前記情報として用いて前記規定タイミングを設定することを特徴とする。
【００２０】
ゼロクロスタイミングの間隔は、回転電機の回転速度と相関を有する。このため、上記間隔についての複数の値には、互いに異なる時刻での複数の回転速度情報が含まれている。上記発明では、この点に着目し、上記間隔についての複数の値から加速度を算出することができる。このため、加速度を上記情報として用いることができる。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記電力変換回路は、前記スイッチング素子毎にこれと並列接続された整流手段を備えるものであり、前記回転電機の端子電圧と基準電圧との大小関係を比較する比較手段と、前記ゼロクロスタイミングから所定期間に渡って前記比較手段による比較を無効化する無効化手段とを更に備え、前記ゼロクロスタイミングは、前記比較手段の比較結果の反転タイミングとして検出され、前記所要時間は、前記規定タイミングの直前のゼロクロスタイミングからの所要時間であり、前記無効化手段による無効化の解除時において前記直前のゼロクロスタイミングを既に過ぎているとき、前記誘起電圧に基づき前記直前のゼロクロスタイミングから現在までの経過時間を推定する推定手段を更に備えることを特徴とする。
【００２２】
無効化手段による無効化の解除時において前記直前のゼロクロスタイミングを既に過ぎているときには、ゼロクロスタイミングを検出することができないため、ゼロクロスタイミングの検出から規定タイミングまでの所要時間を算出することはできない。一方、無効化の解除後にあっては、端子電圧が誘起電圧と等しくなるため、誘起電圧を検出することができる。そして、誘起電圧には、ゼロクロスタイミングから現在時までの経過時間に関する情報が含まれている。上記発明では、この点に着目し、誘起電圧に基づき経過時間を推定することで、ゼロクロスタイミングから規定タイミングまでの所要時間を算出することができる。
【００２３】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記ゼロクロスタイミングの間隔についての複数の値に基づき回転電機の加速度を算出する加速度算出手段と、前記算出される加速度に応じて前記通電量を制限する制限手段とを更に備えることを特徴とする。
【００２４】
ゼロクロスタイミングの間隔は、回転電機の回転速度と相関を有する。このため、上記間隔についての複数の値には、互いに異なる時刻での複数の回転速度情報が含まれている。上記発明では、この点に着目し、上記間隔についての複数の値から加速度を算出する。ここで、例えば加速度が過大となるとき等にあっては、ゼロクロスタイミングの間隔に基づく上記所要時間の算出精度が低下する。この点、上記発明では、加速度に応じて通電量を制限することで、所要時間の算出精度の低下を抑制するように加速度を抑制することができ、ひいては、規定タイミングを高精度に設定することができる。
【００２５】
請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記設定手段は、前記回転電機の始動時において、前記抽出される情報に基づく前記規定タイミングの設定を行うことを特徴とする。
【００２６】
始動時においては、特に回転速度の変化が顕著となる。このため、始動時においては、ゼロクロスタイミング間の時間間隔から把握される回転速度相当量に基づき規定タイミングを定めたのでは、同タイミングが所望の角度となるタイミングからずれたものとなりやすい。この点、上記発明では、始動時において設定手段を用いることで、こうした問題を好適に回避することができる。
【００２７】
請求項９記載の発明は、前記ゼロクロスタイミングの間隔についての複数の値に基づき回転電機の加速度を算出する加速度算出手段と、前記算出される加速度に応じて前記通電量を制限する制限手段とを備えることを特徴とする。
【００２８】
ゼロクロスタイミングの間隔は、回転電機の回転速度と相関を有する。このため、上記間隔についての複数の値には、互いに異なる時刻での複数の回転速度情報が含まれている。上記発明では、この点に着目し、上記間隔についての複数の値から加速度を算出する。ここで、例えば加速度が過大となるとき等にあっては、ゼロクロスタイミングの間隔に基づく上記所要時間の算出精度が低下する。この点、上記発明では、加速度に応じて通電量を制限することで、所要時間の算出精度を低下させない程度に加速度を抑制することができ、ひいては、規定タイミングを高精度に設定することができる。
【００２９】
請求項        １０記載の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記回転電機が多相回転電機であり、前記回転電機の始動に先立ち、前記回転電機の一部の相から別の一部の相に電流を流すことで前記回転電機の回転角度を所定角度に固定する位置決め手段を更に備え、前記一部の相又は前記別の一部の相の少なくとも一方が複数の相からなることを特徴とする。
【００３０】
誘起電圧は回転電機の回転によって生じるものであるため、回転電機の始動に際しては回転電機の誘起電圧に基づく回転角度の検出をすることが困難である。このため、回転電機の始動に際して回転電機の回転角度を所定角度に固定するいわゆる位置決め処理を行うことが周知である。ただし、この位置決めに際して回転電機の１相から別の１相に電流を流す場合には、回転角度が所定角度に収束するまでの時間が長期化し、ひいては回転電機の始動が遅れるおそれがある。
【００３１】
この点、上記発明では、回転電機の一部の相から別の一部の相へ電流を流して且つ、これら一部の相又は別の一部の相の少なくとも一方を複数の相とすることで、回転電機の回転角度が所定角度からずれると所定角度方向に戻そうとする力が働くようにすることができる。このため、所定角度への収束時間を短縮することができ、ひいては回転電機の始動時間を短縮することができる。
【００３２】
請求項１１記載の発明は、前記回転電機の始動に先立ち、前記回転電機の一部の相から別の一部の相に電流を流すことで前記回転電機の回転角度を所定角度に固定する位置決め手段を更に備え、前記一部の相又は前記別の一部の相の少なくとも一方が複数の相からなることを特徴とする。
【００３３】
誘起電圧は回転電機の回転によって生じるものであるため、回転電機の始動に際しては回転機の誘起電圧に基づく回転角度の検出をすることが困難である。このため、回転電機の始動に際して回転電機の回転角度を所定角度に固定するいわゆる位置決め処理を行うことが周知である。ただし、この位置決めに際して回転電機の１相から別の１相に電流を流す場合には、回転角度が所定角度に収束するまでの時間が長期化し、ひいては回転電機の始動が遅れるおそれがある。
【００３４】
この点、上記発明では、回転電機の一部の相から別の一部の相へ電流を流して且つ、これら一部の相又は別の一部の相の少なくとも一方を複数の相とすることで、回転電機の回転角度が所定角度からずれると所定角度方向に戻そうとする力が働くようにすることができる。このため、所定角度への収束時間を短縮することができ、ひいては回転電機の始動時間を短縮することができる。
【００３５】
なお、上記請求項１０又は１１記載の発明は、請求項１２記載の発明によるように、前記回転電機が３相回転電機であることを特徴としてもよい。
【００３６】
請求項１３記載の発明は、請求項１０〜１２のいずれかに記載の発明において、前記位置決め手段は、前記回転電機の一部の相から別の一部の相に電流を流す処理の後、前記回転電機の電源の正極側又は負極側のいずれかと前記回転電機の全相とを導通状態とすることで前記回転電機の全相を短絡させる短絡手段を備えることを特徴とする。
【００３７】
正極又は負極のいずれか一方と回転電機の全相とを導通状態とする場合、回転電機の全相が短絡されることとなる。この場合、回転電機の回転に伴う誘起電圧により回転電機に電流が流れることとなり、この電流は電流経路内の抵抗等の影響で減衰していく。換言すれば、回転エネルギが減衰していく。上記発明では、この点に着目し、回転電機の全相を電源の正極又は負極のいずれかと導通させることで回転電機の回転エネルギを迅速に低減させることができる。このため、所定角度への収束時間を更に短縮することができる。
【００３８】
請求項１４記載の発明は、請求項１０〜１３のいずれかに記載の発明において、前記位置決め手段は、前記回転電機の一部の相から別の一部の相に電流を流す処理を、前記一部の相及び前記別の一部の相を変更しつつ複数回行うことで、前記回転電機の回転角度を前記所定角度に固定することを特徴とする。
【００３９】
回転電機が停止状態にあるときの回転電機の回転角度によっては、特定の１部の相から別の特定の一部の相に電流を流しても、回転トルクがほとんど生じないことがある。この場合、回転電機の回転角度を所定角度に固定することが困難である。この点、上記発明では、一部の相から別の一部の相に電流を流す処理を、一部の相及び別の一部の相を変更しつつ複数回行うことで、所定角度への固定を確実に行う。すなわち、最終的な処理によっては回転トルクが生じない回転角度が初期条件であったとしても、その前の処理によっては回転トルクが生じるため、初期条件に対して回転角度を変化させることができる。このため、最終的な処理によって所定角度に確実に固定することができる。
【００４０】
この際、変更前の処理によって固定されると想定される角度は、これに続く処理によって所定以上の回転トルクが生じ得る角度となるようにする。
【００４１】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の発明において、前記位置決め手段は、前記一部の相から前記別の一部の相に電流を流した後、これら一部の相及び前記別の一部の相を変更するに先立ち、前記回転電機の電源の正極側又は負極側のいずれかと前記回転電機の全相とを導通状態とすることで前記回転電機の全相を短絡させる処理を行う手段を更に備えることを特徴とする。
【００４２】
正極又は負極のいずれか一方と回転電機の全相とを導通状態とする場合、回転電機の全相が短絡されることとなる。この場合、回転電機の回転に伴う誘起電圧により回転電機に電流が流れることとなり、この電流は電流経路内の抵抗等の影響で減衰していく。換言すれば、回転エネルギが減衰していく。上記発明では、この点に着目し、回転電機の全相を電源の正極又は負極のいずれかと導通させることで回転電機の回転エネルギを迅速に低減させることができる。このため、一部の相及び別の一部の相に電流を流す処理のうち最終的な処理以外の処理による回転角度の収束時間を短縮することができる。
【００４３】
請求項１６記載の発明は、請求項１０〜１５のいずれかに記載の発明において、前記位置決め手段による通電操作によって前記回転電機を流れる電流量が所定値以上となるとき、前記通電量を制限する制限手段を更に備えることを特徴とする。
【００４４】
上記発明では、位置決め手段による通電操作によって回転電機を流れる電流量が所定値以上となるときに通電量を制限することで、位置決め手段の処理による消費電力が過度に大きくなることを回避することができる。このため、位置決め手段の処理によって生じるトルクが過大となることを抑制し、回転角度の収束時間を短縮することができる。
【００４５】
請求項１７記載の発明は、請求項１０〜１６のいずれかに記載の発明において、前記位置決め手段は、前記所定角度を、前記回転電機の始動に伴う最初のスイッチング操作の状態を仮に継続した場合の前記回転電機の回転角度の収束値に対して「１８０°」遅角した角度よりも進角側から、前記収束値に対して「３０°」進角した角度よりも遅角側までの角度領域に設定することを特徴とする。
【００４６】
上記所定角度の設定によれば、始動時間を短縮することができる。
【００４７】
請求項１８記載の発明は、請求項１〜１７のいずれかに記載の発明において、前記回転電機は、車載エンジンシステムに搭載されるものであり、前記回転電機の電源の電圧が予め定められた規定電圧以上となるまで前記回転電機の始動を待機する待機手段を更に備えることを特徴とする。
【００４８】
電源の電圧が低いときには、制御装置によるスイッチング操作を適切に行うことができないおそれがある。そしてスイッチング操作を適切に行うことができないと、始動を適切に行うことができない。一方、車載エンジンシステムの電源にあっては、始動時に一時的に電圧が低下する傾向にある。この点、上記発明では、電源の電圧が規定電圧以上となるまで回転電機の始動を待機するために、こうした問題を回避することができる。
【００４９】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の発明において、前記待機手段は、前記規定電圧以上となる期間が所定時間継続するまで前記回転電機の始動を待機することを特徴とする。
【００５０】
上記発明では、電源の電圧が規定電圧以上となる期間が所定時間継続するまで始動を待機することで、電源の電圧が安定した状態で始動をすることができる。このため、回転電機の始動時の電源の電圧が過度に低下する事態を回避することができる。
【００５１】
なお、請求項１〜１９のいずれかに記載の発明は、請求項２０記載の発明によるように、前記回転電機がフューエルポンプのアクチュエータであることを特徴としてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる回転電機の制御装置を車載ブラシレスモータの制御装置に適用した第１の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００５３】
図１に、本実施形態にかかるブラシレスモータの制御装置の全体構成を示す。
【００５４】
図示されるブラシレスモータ１０は、３相モータであり、自動２輪車に搭載される内燃機関のフューエルポンプのアクチュエータである。ブラシレスモータ１０の３つの相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）には、インバータ１２が接続されている。このインバータ１２は、３相インバータであり、バッテリ１４側の電圧をブラシレスモータ１０の３つの相に適宜印加する。詳しくは、インバータ１２は、３つの相のそれぞれとバッテリ１４の正極側又は負極側とを導通させるべく、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２（Ｕ相レッグ）とスイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４（Ｖ相レッグ）とスイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ６（Ｗ相レッグ）との並列接続体を備えて構成されている。そして、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ２を直列接続する接続点がブラシレスモータ１０のＵ相と接続されている。また、スイッチング素子ＳＷ３及びスイッチング素子ＳＷ４を直列接続する接続点がブラシレスモータ１０のＶ相と接続されている。更に、スイッチング素子ＳＷ５及びスイッチング素子ＳＷ６を直列接続する接続点がブラシレスモータ１０のＷ相と接続されている。そして、これらスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６にはそれぞれ、フライホイールダイオードＤ１〜Ｄ６が並列接続されている。
【００５５】
なお、本実施形態では、各レッグの上側(上側アーム)のスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３，ＳＷ５は、ＰチャネルＭＯＳトランジスタにて構成され、各レッグの下側(下側アーム)のスイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ４，ＳＷ６は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタにて構成されている。そして、上記フライホイールダイオードＤ１〜Ｄ６は、上記ＭＯＳトランジスタの寄生ダイオードとして構成されている。
【００５６】
制御装置２０は、インバータ１２を操作することで、ブラシレスモータ１０の出力を制御する。詳しくは、制御装置２０は、ドライバ２２と、電流検出部２４と、スイッチング制御部２６とを備えている。ここで、電流検出部２４は、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６を流れる電流をそれぞれ検出し、スイッチング制御部２６に出力する部分である。詳しくは、本実施形態では、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６を流れる電流を、これらのオン抵抗に基づき検出する。すなわち、電流検出部２４は、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６のそれぞれについて、これを流れる電流を検出するための検出用トランジスタを備える。そして、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６及び対応する検出用トランジスタについて、これらのソース同士及びゲート同士を短絡させることで、カレントミラー回路を構成する。これにより、検出用トランジスタの出力電流に基づきスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６を流れる電流を検出することができる。なお、実際には、電流検出部２４は、インバータ１２の近傍に形成されることが望ましい。ちなみに、カレントミラー回路を構成することで電流を検出する手法としては、例えば特開平１０−２５６５４１号公報に記載されている。
【００５７】
スイッチング制御部２６は、ドライバ２２を介してスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６をオン・オフ操作する。ここでは、基本的には、１２０°通電方式にてスイッチング制御を行う。詳しくは、ブラシレスモータ１０の各相の端子電圧ｖｕ，ｖｖ，ｖｗが誘起電圧と一致するタイミングを利用して、誘起電圧がブラシレスモータ１０の中性点電圧（基準電圧ｖｒｅｆ）となるタイミング（ゼロクロスタイミング）を検出する。そして、ゼロクロスタイミングから所定の電気角度(例えば「３０°」)遅角したタイミング（規定タイミング）においてスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６の操作を切り替える。ただし、電流検出部２４によって検出される電流が電流制限値を越える際には、ブラシレスモータ１０を流れる電流（通電量）を制限すべく、ＰＷＭ制御を行う。このＰＷＭ制御は、１２０°通電方式においてスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６がオン操作される「１２０°」の期間を、オン操作許可期間として、この期間内であっても、電流制限値を超えるときにはオン操作を禁止することで行うことができる。
【００５８】
なお、スイッチング制御部２６は、論理回路にて構成してもよく、また中央処理装置及びプログラムを記憶する記憶装置によって構成してもよい。
【００５９】
図２に、１２０°通電制御時におけるスイッチング制御部２６によるスイッチング制御態様を示す。詳しくは、図２（ａ）に、実線にてＵ相の端子電圧の推移を示し、２点鎖線にてＵ相の誘起電圧の推移を示し、一点鎖線にて基準電圧ｖｒｅｆを示す。また、図２（ｂ）に、ゼロクロスタイミングの検出に関する信号（ゼロクロス検出信号）の推移を示し、図２（ｃ）に、スイッチング素子ＳＷ１の操作信号の推移を示し、図２（ｄ）に、スイッチング素子ＳＷ２の操作信号の推移を示す。なお、Ｖ相、Ｗ相についても、Ｕ相のスイッチング制御態様と同様であるため、その説明及び記載を割愛する。
【００６０】
図示されるように、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２がオン状態であるときには、端子電圧ｖｕは、バッテリ１４の正極側の電位又は負極側の電位と一致する。これに対し、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ２の双方がオフ状態にある期間（誘起電圧露出期間）においては、Ｕ相に電流が流れない期間が存在し、このときには端子電圧ｖｕは、誘起電圧となる。ただし、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ２の双方がオフ状態にある期間においても、ダイオードＤ１，Ｄ２に電流が流れる状態（転流過渡状態）にあっては、端子電圧は誘起電圧と一致しない。
【００６１】
このため、スイッチング素子ＳＷ１及びスイッチング素子ＳＷ２の双方がオフ状態にある期間であって且つダイオードＤ１，Ｄ２に電流が流れない期間において端子電圧ｖｕと基準電圧ｖｒｅｆとが一致するタイミングが、誘起電圧と基準電圧ｖｒｅｆとが一致するゼロクロスタイミングであることとなる。このため、ゼロクロスタイミングから所定電気角度（例えば「３０°」）遅角したタイミングを規定タイミングとして、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２のオフ操作からオン操作への切り替えタイミングとし、オン状態を規定タイミングから１２０°の期間に渡って継続する。詳しくは、誘起電圧の上昇過程において基準電圧ｖｒｅｆと一致するゼロクロスタイミングから所定電気角度（例えば「３０°」）遅角した規定タイミングを、上側アームのスイッチング素子ＳＷ１をオン状態に切り替えるタイミングとする。また、誘起電圧の下降過程において基準電圧ｖｒｅｆと一致するゼロクロスタイミングから所定電気角度（例えば「３０°」）遅角した規定タイミングを、下側アームのスイッチング素子ＳＷ２をオン状態に切り替えるタイミングとする。このように、Ｕ相のスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２のオン状態への切り替えタイミングは、Ｕ相の誘起電圧の上昇過程におけるゼロクロスタイミングと下降過程におけるゼロクロスタイミングとによって定めることができる。このため、本実施形態では、上昇過程におけるゼロクロスタイミングにおいて立ち上がり下降過程におけるゼロクロスタイミングにおいて立ち下がるゼロクロス検出信号を生成し、この立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを、規定タイミングを設定する際に利用する。
【００６２】
図３に、ブラシレスモータ１０の回転速度が安定する定常状態におけるスイッチング制御態様を示す。詳しくは、図３（ａ）に、端子電圧ｖｕ，ｖｖ，ｖｗの推移を示し、図３（ｂ）に、端子電圧と基準電圧ｖｒｅｆとの大小関係の比較信号の推移を示し、図３（ｃ）に、ゼロクロス検出信号の推移を示し、図３（ｄ）に、各種カウンタの値の推移を示し、図３（ｅ）に、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６の操作信号の推移を示す。なお、図３（ｅ）に示す操作信号は、上側アームのスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３，ＳＷ５の操作信号Ｕ＋、Ｖ＋、Ｗ＋と、下側アームのスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６の操作信号Ｕ−、Ｖ−、Ｗ−とを示している。そして、上側アームのスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３，ＳＷ５は、Ｐチャネルトランジスタであるため、これらの操作信号Ｕ＋、Ｖ＋、Ｗ＋が論理「Ｌ」となる期間がオン状態となる期間となる。
【００６３】
図３（ｄ）に実線にて示されるのは、互いに隣接するゼロクロスタイミングの間隔を計時する計測カウンタの値を示している。図示されるように、計測カウンタは、ゼロクロスタイミングとなる度に初期化され、新たに計時動作を再開する。ここで、互いに隣接するゼロクロスタイミングの間隔は、回転速度と相関を有する。このため、初期化される直前の計測カウンタの値（計測カウンタの最大値）は、回転速度と相関を有するパラメータとなる。
【００６４】
一方、図３（ｄ）に１点鎖線にて示されるのは、ゼロクロスタイミングから規定タイミングとなるまでの所要時間をカウントすることで規定タイミングを設定する規定タイミング設定カウンタの値を示している。規定タイミング設定カウンタは、ゼロクロスタイミングにおいて、計測カウンタの初期化前の値を初期値として、これをデクリメントしていくことでゼロとなるタイミングを規定タイミングとして設定するものである。この際、ゼロクロスタイミング及び規定タイミング間の間隔が「３０°」であるなら、デクリメントのスピードを、計測カウンタのインクリメントのスピードの２倍とする。これは、互いに隣接するゼロクロスタイミングの間隔が「６０°」であることによる。このため、回転速度が一定であるなら、規定タイミング設定カウンタが「０」となるタイミングは、ゼロクロスタイミングから「３０°」遅角したタイミングと等しくなるはずである。
【００６５】
また、図３（ｄ）に２点鎖線にて示されるのは、端子電圧ｖｕ，ｖｖ，ｖｗと基準電圧ｖｒｅｆとの大小比較に基づくゼロクロスタイミングの検出を禁止（無効化）する期間（マスキング期間）を定めるマスキング期間カウンタの値を示す。このカウンタは、ダイオードＤ１〜Ｄ６を電流が流れる期間において端子電圧ｖｕ，ｖｖ，ｖｗが基準電圧ｖｒｅｆと一致することでゼロクロスタイミングであると誤判断することを回避するためのものである。このカウンタも、ゼロクロスタイミングにおいて、計測カウンタの初期化前の値を初期値として、これをデクリメントしていき、ゼロとなるまでの期間をマスキング期間として設定する。ここで、マスキング期間をゼロクロスタイミングから「４５°」の期間とするなら、デクリメントのスピードを、計測カウンタのインクリメントのスピードの「３／２」倍とする。
【００６６】
以下、図４及び図５を用いて、本実施形態にかかるスイッチング制御の処理手順について更に説明する。図４は、上記３つのカウンタのカウンタ値の設定処理についての手順を示す。この処理は、制御装置２０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００６７】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、マスキング期間カウンタが「０」であるか否かを判断する。そしてゼロであると判断されると、ステップＳ１２において、比較信号Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃのいずれかが反転したか否かを判断する。この処理は、実際には、上記ゼロクロス検出信号の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジのタイミングであるか否かを判断する処理である。そして、ステップＳ１２においていずれかが反転したと判断されるときには、ステップＳ１４において、規定タイミング設定カウンタ及びマスキング期間カウンタの値を計測カウンタの値とする。そして、ステップＳ１６においては、計測カウンタを初期化する。
【００６８】
一方、ステップＳ１０、Ｓ１２において否定判断されるときには、ステップＳ１８において、計測カウンタをインクリメントする。続くステップＳ２０においては、規定タイミング設定カウンタがゼロであるか否かを判断する。そして、規定タイミング設定カウンタがゼロでないときには、ステップＳ２２において規定タイミング設定カウンタをデクリメントする。一方、上記ステップＳ２０において肯定判断されるときやステップＳ２２の処理が完了するときには、ステップＳ２４において、マスキング期間カウンタがゼロであるか否かを判断する。そして、マスキング期間カウンタがゼロでないときには、ステップＳ２６において、マスキング期間カウンタをデクリメントする。
【００６９】
なお、ステップＳ２４において肯定判断されるときや、ステップＳ１６，２６の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。
【００７０】
図５に、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６をオン状態へと切り替える処理の手順を示す。この処理は、制御装置２０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００７１】
この一連の処理では、まずステップＳ３０において、規定タイミング設定カウンタがゼロであるか否かを判断する。この処理は、規定タイミングとなったか否かを判断するものである。そして、規定タイミング設定カウンタがゼロとなったと判断されると、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６のいずれかをオン状態に切り替える処理を行なう。すなわち、規定タイミング設定カウンタの値を計測カウンタの値に設定したゼロクロスタイミングがＵ相のゼロクロスタイミングであって（ステップＳ３２：ＹＥＳ）且つ、ゼロクロス検出信号が立ち上がったときには（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、スイッチング素子ＳＷ１をオン状態に切り替え（ステップＳ３６）、ゼロクロス検出信号が立ち下がったときには（ステップＳ３４：ＮＯ）、スイッチング素子ＳＷ２をオン状態に切り替える（ステップＳ３８）。
【００７２】
一方、上記ゼロクロスタイミングがＶ相のゼロクロスタイミングであって（ステップＳ４０：ＹＥＳ）且つ、ゼロクロス検出信号が立ち上がったときには（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、スイッチング素子ＳＷ３をオン状態に切り替え（ステップＳ４４）、ゼロクロス検出信号が立ち下がったときには（ステップＳ４２：ＮＯ）、スイッチング素子ＳＷ４をオン状態に切り替える（ステップＳ４６）。更に、上記ゼロクロスタイミングがＷ相のゼロクロスタイミングであって（ステップＳ４０：ＮＯ）且つ、ゼロクロス検出信号が立ち上がったときには（ステップＳ４８：ＹＥＳ）、スイッチング素子ＳＷ５をオン状態に切り替え（ステップＳ５０）、ゼロクロス検出信号が立ち下がったときには（ステップＳ４８：ＮＯ）、スイッチング素子ＳＷ６をオン状態に切り替える（ステップＳ５２）。
【００７３】
なお、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６をオフ状態に切り替える手法についても特定の規定タイミング（先の図３参照）から所定電気角度（例えば「３０°」）遅角したタイミングとするものである。詳しくは、自身と異なる相の誘起電圧の上昇過程におけるゼロクロスタイミングから所定電気角度遅角したタイミングで上側アームのスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３，ＳＷ５をオフ状態に切り替え、下降過程におけるゼロクロスタイミングから所定電気角度遅角したタイミングで下側アームのスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６をオフ状態に切り替える。これについても、図５の処理と同様にして行うことができるため、ここではその説明を割愛する。
【００７４】
ところで、図６に加速時の場合を例示するように、ゼロクロスタイミングは、ブラシレスモータ１０の回転速度に依存する。このため、ブラシレスモータ１０の回転速度が変動するときにあっては、初期化直前の計測カウンタの値によっては、初期化時のゼロクロスタイミング及び次のゼロクロスタイミングの間隔の回転速度を高精度に表現することができない。このため、規定タイミング設定カウンタがゼロとなるタイミングが規定タイミングからずれたものとなるおそれがある。
【００７５】
図７に、回転速度が変動するときの一例として、加速時における規定タイミングの設定誤差の実験結果を示す。図７（ａ）のように初期速度ゼロから所定速度まで加速する際に、図７（ｂ）に示すように回転子の角度の検出誤差（位相ズレ）が生じた。図示されるように、加速時においては、低速領域で特にずれが大きくなっている。
【００７６】
そこで本実施形態では、ゼロクロスタイミングの検出結果から、ブラシレスモータ１０の回転速度の変化に関する情報を抽出し、これに基づき規定タイミングを設定する。すなわち、上記情報における回転速度の変化は、規定タイミングよりも前の期間におけるものであるものの、規定タイミング直前の隣接するゼロクロスタイミングの間隔における回転速度と規定タイミング直前の回転速度との差を把握するために用いることができると考えられる。このため、上記情報に基づき上記差を把握しつつ規定タイミングを設定する。
【００７７】
図８に、本実施形態にかかる規定タイミングの設定の処理手順を示す。この処理は、制御装置２０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００７８】
この一連の処理では、ステップＳ６０においてマスキング解除時であるか否かを判断する。すなわち、マスキング期間カウンタがゼロとなったときであるか否かを判断する。そして、マスキング解除時であるときには、ステップＳ６２において、加速検出カウンタをインクリメントする。一方、ステップＳ６４においては、先の図４のステップＳ１２と同様、比較信号Ｕｃ，Ｖｃ，Ｗｃのいずれかが反転したか否かを判断する。そして、ステップＳ６４において肯定判断されるときには、ステップＳ６６において、加速検出カウンタ値が所定値α以下であるか否かを判断する。この処理は、ブラシレスモータ１０が加速状態であるか否かを判断するためのものである。ここでは、マスキング期間がゼロクロスタイミングから「４５°」までの期間であって且つ、加速検出カウンタのインクリメントスピードが計測カウンタのインクリメントスピードと同一であるなら、加速検出カウンタの値が、前回の計測カウンタの値の「１／４」倍よりも小さい場合、ブラシレスモータ１０が加速状態にあると判断することができる。このため、この場合には、所定値αを、前回の計測カウンタ値の「１／４」倍の値よりも小さい値とする。
【００７９】
ステップＳ６６において加速状態であると判断されるときには、ステップＳ６８において、規定タイミング設定カウンタ値を補正する補正量Δを、加速検出カウンタの値に応じて設定する。ここでは、図中、下方に示すように、加速検出カウンタ値が小さいほど加速度が大きいことに鑑み、補正量Δを大きい値に設定する。続くステップＳ７０においては、規定タイミング設定カウンタ値を、規定タイミング設定カウンタ値から補正量Δを減算した値とする。
【００８０】
上記ステップＳ６６において否定判断されるときや、ステップＳ７０の処理が完了するときには、ステップＳ７２において、加速検出カウンタを初期化する。なお、上記ステップＳ６０，６４において否定判断されるときや、ステップＳ７２の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。
【００８１】
図９に、本実施形態にかかる加速時のブラシレスモータの出力制御の態様を示す。詳しくは、図９（ａ）に、回転子の角度の推移を示し、図９（ｂ）に、回転速度の推移を示し、図９（ｃ）に、相電流の推移を示す。図示されるように、加速時においても規定タイミングの検出誤差が小さいため、回転速度を円滑に所望の回転速度まで上昇させることができる。これに対し、先の図８に示した計測カウンタの補正処理を行なわない場合には、図１０に示されるように、規定タイミングの誤差が大きく、回転速度を円滑に上昇させることができない。ちなみに、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、図９（ａ）〜図９（ｃ）と対応している。
【００８２】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００８３】
（１）ブラシレスモータ１０の回転速度の変化に関する情報をゼロクロスタイミングの検出結果から抽出し、これに基づき、規定タイミングを設定した。このため、特定のゼロクロスタイミングから規定タイミングまでの所要時間（規定タイミング設定カウンタの値）を高精度に算出することができ、ひいては規定タイミングを高精度に設定することができる。
【００８４】
（２）規定タイミングの直前のゼロクロスタイミングから規定タイミングまでの所要時間（規定タイミング設定カウンタの初期値）をゼロクロスタイミングの間隔（計測カウンタの値）から算出して且つ、上記情報に基づき、これを補正した。これにより、回転速度が変動しているときであっても、所要時間（規定タイミング設定カウンタの初期値）を高精度に算出することができる。
【００８５】
（３）マスキング解除時からゼロクロスタイミングとなるまでの時間に基づき上記情報を取得した。これにより、上記情報を適切に取得することができる。
【００８６】
（４）ゼロクロスタイミングとなるまでの時間が短いほど、規定タイミングを進めた。これにより、加速度の大小に応じて、規定タイミングを高精度に設定することができる。
【００８７】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８８】
本実施形態では、ゼロクロスタイミングの検出結果からブラシレスモータ１０の加速度を算出し、加速度に応じて規定タイミングを可変設定する。
【００８９】
図１１に、本実施形態にかかる規定タイミングの設定にかかる処理の手順を示す。この処理は、制御装置２０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００９０】
この一連の処理では、ステップＳ８０、Ｓ８２において、先の図４のステップＳ１０、Ｓ１２の処理を行なうことで、ゼロクロスタイミングであるか否かを判断する。そして、ゼロクロスタイミングであるときには、ステップＳ８４において、加速度Ａｉを算出する処理を行なう。ここでは、前回のゼロクロスタイミングから今回のゼロクロスタイミングまでの時間間隔の逆数Ｎ（ｉ）と、前前回のゼロクロスタイミングから前回のゼロクロスタイミングまでの時間間隔の逆数Ｎ（ｉ−１）との差によって加速度Ａｉを算出する。実際には、この処理は、今回の計測カウンタの最大値の逆数から前回の計測カウンタの最大値の逆数を減算することで算出すれよい。
【００９１】
続くステップＳ８６においては、算出された加速度Ａｉに応じて、規定タイミング設定カウンタを補正する補正量Δを算出する。ここでは、図１１の下方に示すように、加速度Ａｉが所定値β（＞０）以上であるときに、加速度Ａｉが大きいほど補正量Δを絶対値の大きい負の値に設定する。これに対し、加速度Ａｉが所定値α（＜０）以下であるときには、加速度Ａｉが小さいほど補正量Δを絶対値の大きい正の値に設定する。
【００９２】
続くステップＳ８８においては、規定タイミング設定カウンタに補正量Δを加算することで規定タイミング設定カウンタを補正する。なお、ステップＳ８０、Ｓ８２において否定判断されるときや、ステップＳ８８の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。
【００９３】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）、（２）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【００９４】
（５）ゼロクロスタイミングの間隔についての複数の値に基づきブラシレスモータ１０の加速度を算出し、これに基づき規定タイミングを設定した。これにより、回転速度の変動にかかわらず規定タイミングを高精度の設定することができる。
【００９５】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９６】
上記マスキング期間カウンタがゼロとなるまでの間にゼロクロスタイミングとなる場合には、規定タイミングを適切に設定することや、マスキング期間カウンタ等を適切に設定することができなくなる。そこで本実施形態では、こうした状況下、そのときの誘起電圧に基づきゼロクロスタイミングから現在までの経過時間を推定する。
【００９７】
図１２に、上記推定にかかる処理の手順を示す。この処理は、制御装置２０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００９８】
この一連の処理では、まずステップＳ９０においてマスキング期間カウンタがゼロに変化するマスキング解除時であるか否かを判断する。そして、マスキング解除時であるときには、ステップＳ９２において、ゼロクロスタイミングを既に通過しているか否かを判断する。この処理は、誘起電圧の上昇過程にある場合には端子電圧が基準電圧ｖｒｅｆを既に超えているか否かを、また誘起電圧の下降過程にある場合には端子電圧が基準電圧ｖｒｅｆを既に下回っているか否かを判断することで行うことができる。
【００９９】
そして、既にゼロクロスタイミングを通過していると判断されるときには、ステップＳ９４に移行する。ステップＳ９４においては、前回の計測カウンタ値と端子電圧とに基づき、ゼロクロスタイミングから現在までの経過時間を推定する。ここで、端子電圧は、マスキング解除時においては、誘起電圧を示している。そして、誘起電圧の値と基準電圧ｖｒｅｆとの差には、上記経過時間に関する情報が含まれている。ただし、誘起電圧の振幅は回転速度に依存するため、現在の誘起電圧のみによっては経過時間を高精度に把握することはできない。そこで本実施形態では、回転速度と相関を有するパラメータとしての前回の計測カウンタの最大値と現在の誘起電圧とに基づき、経過時間を推定する。ここでは例えば、上記スイッチング制御部２６をマイコンにて構成して且つ、前回の計測カウンタの最大値及び現在の誘起電圧と経過時間との関係を定めるマップを用いて経過時間を推定するようにすればよい。
【０１００】
ステップＳ９６においては、規定タイミング設定カウンタ及びマスキング期間カウンタを、現在の計測カウンタ値から経過時間を減算した値に設定する。この処理は、推定されるゼロクロスタイミングに基づき、規定タイミングやマスキング期間を設定するための処理である。そして、ステップＳ９８においては、計測カウンタを経過時間に設定する。
【０１０１】
なお、ステップＳ９０、Ｓ９２において肯定判断されるときや、ステップＳ９８の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。
【０１０２】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（４）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１０３】
（６）マスキング解除時において直前のゼロクロスタイミングを既に過ぎているとき、誘起電圧に基づき直前のゼロクロスタイミングから現在までの経過時間を推定した。これにより、直前のゼロクロスタイミングから規定タイミングまでの所要時間を推定することができる。
【０１０４】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１０５】
本実施形態では、ブラシレスモータ１０の加速度に応じてスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６を流れる電流の制限値を可変設定する。図１３に、上記電流制限値の設定処理の手順を示す。この処理は、制御装置２０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【０１０６】
この一連の処理では、まずステップＳ１００において、加速度Ａｉを算出する。この処理は、先の図１１のステップＳ８４の処理と同様である。続くステップＳ１０２においては、加速度Ａｉが第１規定加速度Ａｍａｘ以上であるか否かを判断する。ここで第１規加速度Ａｍａｘは、ゼロクロスタイミングの間隔に基づく規定タイミングの設定精度の低下が顕著となる過大な加速度に応じて設定されている。そして第１規定加速度Ａｍａｘ以上であると判断されるときには、ステップＳ１０４において、電流制限値をΔＡ（＞０）だけ低減する。これは、ブラシレスモータ１０の加速度を低減するための処理である。
【０１０７】
一方、第１規定加速度未満であると判断されると、ステップＳ１０６において、第２規定加速度以下であるか否かを判断する。ここで、第２規定加速度Ａｍｉｎは、ゼロクロスタイミングの間隔に基づく規定タイミングの設定精度の低下が顕著となる過小な加速度（過大な減速度）に応じて設定されている。そして第２規定加速度Ａｍｉｎ以下であると判断されるときには、ステップＳ１０８において、電流制限値をΔＢ（＞０）だけ増大させる。これは、ブラシレスモータ１０の加速度の絶対値を低減するための処理である。
【０１０８】
このように、本実施形態では、加速度の絶対値が過度に大きくなることで規定タイミングの設定精度が顕著に低下する状況下、加速度の絶対値を低減させるための処理を行なうことで、規定タイミングの設定精度を向上させる。こうした設定は、本実施形態のように、基本的には１２０°通電方式によって通電を行なうことで回転速度を簡易的に制御する設定には特に有効である。すなわち、この場合、加速度はブラシレスモータ１０の出力軸に加わる負荷等によって定まるものであり、都度の状況に応じて変動する。例えばフューエルポンプの燃料の粘性が低いときには、ブラシレスモータ１０の出力軸に加わる負荷が小さいため、起動時等において加速度が過度に大きくなるおそれがある。これに対し、燃料の粘性の低い状況において加速度が過度に大きくならないように適合する場合には、燃料の粘性が高い状況にあっては、起動時間が伸長する。このように起動時間を短縮するとの要求があることなどから、加速度が過度に大きくなることを回避するは困難である。
【０１０９】
なお、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６を流れる電流が電流制限値を超える場合には、１２０°の期間スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６をオン状態とする代わりに、ＰＷＭ制御を行うが、このときのスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６は、規定タイミングから１２０°の期間内において、オン状態及びオフ状態が切り替えられることとなる。そして、この際、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６が最初にオン状態となるタイミングや最後にオフ状態となるタイミングは、必ずしも規定タイミングとは一致しない。
【０１１０】
また、ＰＷＭ制御によってスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６のオン・オフ操作を行う場合、ダイオードＤ１〜Ｄ６に電流が流れることで端子電圧ｖｕ，ｖｖ，ｖｗと基準電圧Ｖｒｅｆとが一致しない期間が新たに生じるため、マスキング期間を追加設定する。
【０１１１】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（４）の効果に加えて更に以下の効果が得られるようになる。
【０１１２】
（７）加速度に応じて電流制限値を可変設定した。これにより、ゼロクロスタイミングの間隔による所要時間の算出精度を過度に低下させない程度に加速度の絶対値の増大を抑制することができる。このため、回転速度の変化に関する情報を併せ用いることで、規定タイミングをいっそう高精度に設定することができる。
【０１１３】
（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１１４】
ブラシレスモータ１０の誘起電圧は、ブラシレスモータ１０の回転に伴って生じる。このため、ブラシレスモータ１０が停止状態にあるとき、これを始動する際には、誘起電圧に基づくスイッチング操作を行うことができない。そこで、ブラシレスモータ１０の始動に際しては、図１４（ａ）に示すように、特定の相から別の特定の相に電流を流すことで回転子の角度(電気角)を固定するいわゆる位置決め処理がなされていた。図５では、上側アームのスイッチング素子ＳＷ１と、下側アームのスイッチング素子ＳＷ６とをオン状態とすることで、Ｕ相からＷ相に電流を流し、これによりブラシレスモータ１０の回転子の角度を固定する例を示す。この処理により回転子の角度を固定するに際しては、その回転子の角度が収束するまでに長時間を要することがある。このため、ブラシレスモータ１０の始動時間が長期化するおそれがある。
【０１１５】
そこで本実施形態では、図１４（ｂ）に示すように、ブラシレスモータ１０の上側アームの１相のスイッチング素子と下側アームの２相のスイッチング素子とをオン状態とすることで、１相から２相に電流を流し（１相２相通電）、ブラシレスモータ１０の回転子の角度を所定角度に固定する処理を行う。図１４（ｂ）では、上側アームのスイッチング素子ＳＷ１と、下側アームのスイッチング素子ＳＷ４、ＳＷ６とをオン状態とすることで、Ｕ相からＶ相及びＷ相に電流を流す場合を例示している。これにより、ブラシレスモータ１０の回転子の角度の所定角度に対するずれを低減する側の力が働くようになるため、所定角度への収束時間を短縮することができる。
【０１１６】
図１５（ａ）に、図１４（ａ）の位置決め処理による回転子の角度の収束態様を示し、図１５（ｂ）に、図１４（ｂ）の位置決め処理による回転子の角度の収束態様を示す。図示されるように、本実施形態にかかる位置決め処理によれば、回転子の角度の収束時間が短いために、回転子の角度の変動と相関を有する電流の変動が早期に収まっている。
【０１１７】
次に、本実施形態にかかる所定角度の設定手法について説明する。図１６に、所定角度と始動時間との関係を示す。ここで、角度「０°」は、ブラシレスモータ１０の始動に際しての最初のスイッチング操作状態を仮に継続したとした場合に収束すると想定される角度に定めている。また、図では、位置決め処理に際してブラスレスモータ１０に流れる電流を制限しない場合と、制限する場合とについての始動時間を示している。
【０１１８】
図示されるように、所定角度を「１５０°」遅角した角度よりも進角側であって且つ「３０°」進角した角度よりも遅角側の領域とするなら、始動を良好に行うことができる。これは、ブラシレスモータ１０の始動に伴うスイッチング操作の開始時の発生トルクと所定角度との間に図１７の関係があることと関係している。ここで、正の値のトルクは、ブラシレスモータ１０を正方向に回転させるトルクであることを意味する。図示されるように、進角側の領域では、ブラスレスモータ１０を逆回転させるトルクが生じるために、ブラシレスモータ１０が逆回転しやすい。一方、「６０°」遅角した角度において出力トルクが最大となる。このため、先の図１６に示されるように、「６０°」遅角した角度近傍においては、位置決め処理に際してのブラシレスモータ１０に流れる電流の制限の有無にかかわらず、特に始動時間を短縮することができる。このため、本実施形態では、「６０°」遅角した角度近傍に所定角度を設定する。
【０１１９】
図１８に、本実施形態にかかるブラシレスモータ１０の始動にかかる処理手順を示す。この処理は、イグニッションスイッチがオン操作されることをトリガとして、制御装置２０により実行される。
【０１２０】
この一連の処理では、イグニッションスイッチがオンとされるとき、まずステップＳ１１０において、上記１相２相通電による位置決め処理を行う。そして、ステップＳ１１２においては、位置決め処理の開始から所定時間Ｔｄｉが経過したか否かを判断する。この所定時間Ｔｄｉは、１相２相通電によって回転子の角度が所定角度に収束すると想定される時間以上であって且つ極力短い時間に設定されている。そして、所定時間Ｔｄｉが経過すると、ステップＳ１１４において、位置決め処理を終了する。すなわち、上側アームの１相と下側アームの２相とのオン操作を停止し、これらをオフ操作状態に切り替える。そして、ステップＳ１１６においては、ブラシレスモータ１０を始動する。なお、ステップＳ１１４の処理は、上記１相２相通電のためのスイッチング操作状態を、ブラシレスモータ１０の始動に伴うスイッチング操作の最初の状態に切り替える処理としてもよい。
【０１２１】
上記ステップＳ１１６の処理が完了すると、この一連の処理を一旦終了する。
【０１２２】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（４）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１２３】
（８）ブラシレスモータ１０の始動に先立ち、ブラシレスモータ１０の１相から別の２相に電流を流すことでブラシレスモータ１０の回転子の角度を所定角度に固定した。これにより、所定角度への収束時間を短縮することができ、ひいてはブラシレスモータ１０の始動時間を短縮することができる。
【０１２４】
（９）所定角度を、ブラシレスモータ１０の始動に伴う最初のスイッチング操作状態を仮に継続した場合のブラシレスモータ１０の回転子の角度の収束値に対して、「６０°」遅角した角度近傍に設定した。これにより、最初のスイッチング操作によって正方向の大きな回転トルクを生成することができ、ひいては始動時間を短縮することができる。
【０１２５】
（第６の実施形態）
以下、第６の実施形態について、先の第５の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１２６】
上記１相２相通電よる位置決め処理を行う場合、位置決め処理を開始する前のブラシレスモータ１０の停止位置によっては、１相２相通電によって回転トルクを生成することができない場合がある。すなわち、先の図１７からもわかるように、所定角度と停止位置とが「１８０°」ずれている場合には、回転トルクを生じない。このため、こうした場合には、上記処理によっては位置決めを適切に行うことができないおそれがある。
【０１２７】
そこで本実施形態では、１相２相通電を２回行うことで位置決め処理を行う。図１９に、本実施形態にかかるブラシレスモータ１０の始動処理の手順を示す。この処理は、イグニッションスイッチがオンとされることをトリガとして、制御装置２０により実行される。
【０１２８】
この一連の処理では、まずステップＳ１２０において、１相２相通電による仮の位置決め処理を行う。ここでは、所定角度とは異なる角度に固定する処理を行う。そして、所定時間Ｔｄｉが経過すると(ステップＳ１２２：ＹＥＳ)、ステップＳ１２４において、仮の位置決め処理を終了する。続くステップＳ１２６においては、１相２相通電によって最終的な位置決め処理、すなわち所定角度への位置決め処理を行う。ここで、所定角度は、上記第１の実施形態と同様、ブラシレスモータ１０の始動に際しての最初のスイッチング操作状態を仮に継続したときの回転子の角度の収束値を基準として「６０°」遅角した角度近傍とする。そして、上記仮の位置決め処理によって固定される角度と最終的な位置決め処理によって固定される角度との角度差は、「０°」より大きく「１８０°」未満となるように設定する。より望ましくは、角度差が略「６０°」となるように設定する。そして、最終的な位置決め処理時間が所定時間Ｔｄｉとなると、ステップＳ１３０において、最終的な位置決め処理を終了する。そして、ステップＳ１３２において、ブラシレスモータ１０を始動させる。
【０１２９】
上記処理によれば、ブラシレスモータ１０の回転子の角度と所定角度との差が「１８０°」であった場合であっても、仮の位置決め処理によってブラシレスモータ１０を回転させ、所定角度との差を「１８０°」未満とすることができる。このため、最終的な位置決め処理によって、ブラシレスモータ１０の回転子の角度を確実に所定角度に固定することができる。また、位置決め処理の開始前のブラシレスモータ１０の回転子の角度が仮の位置決め処理によって回転トルクが生じない角度である場合、この角度は、最終的な位置決め処理によって回転トルクが生じる角度となる。このため、最終的な位置決め処理によって所定角度へと回転させることが可能である。
【０１３０】
なお、仮の位置決め処理による固定角度と所定角度との差を「６０°」に近づけることで、上記ステップＳ１２８における所定時間Ｔｄｉは、先の図１８のステップＳ１１２の所定時間Ｔｄｉと比較して短くすることが可能である。これは、最終的な位置決め処理を開始するときにブラシレスモータ１０に生じる回転トルクが大きくなるため、仮の位置決め処理によって固定される角度から所定角度まで変位するのに要する所要時間が短くなるためである。
【０１３１】
以上説明した本実施形態によれば、先の第５の実施形態の上記（８）〜（９）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１３２】
（１０）固定位置を変化させつつ１相２相通電を２回行うことでブラシレスモータ１０の回転子の角度を所定角度に固定した。これにより、位置決め処理前のブラシレスモータ１０の回転子の角度にかかわらず、所定角度に確実に固定することができる。
【０１３３】
（第７の実施形態）
以下、第７の実施形態について、先の第５の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１３４】
図２０に、本実施形態にかかるブラシレスモータ１０の始動処理の手順を示す。この処理は、イグニッションスイッチがオンとされることをトリガとして、制御装置２０により実行される。なお、図２０において、先の図１８と対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【０１３５】
この一連の処理では、ステップＳ１１２において所定時間Ｔｄｉｓが経過したと判断されるときには、ステップＳ１４０において、上側アームのスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５又は下側アームのスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６を全てオン状態とする全相短絡処理を行う。そして、全相短絡処理を所定時間Ｔｓ行うと(ステップＳ１４２：ＹＥＳ)、ブラシレスモータ１０を起動する。
【０１３６】
上記全相短絡処理によれば、ブラシレスモータ１０の回転に伴う誘起電圧によりブラシレスモータ１０に電流が流れることとなり、この電流は電流経路内の抵抗等の影響で減衰していく。換言すれば、回転エネルギが減衰していく。このため、ブラシレスモータ１０を所定角度にてより迅速に停止させることができる。なお、上記所定時間Ｔｓは、全相短絡処理によってブラシレスモータ１０が所定角度へと収束するように振動が減衰し、略停止すると想定される時間以上であって且つ極力短時間に設定される。
【０１３７】
上記処理によれば、ステップＳ１１２の所定時間Ｔｄｉｓを、ブラシレスモータ１０の回転子の角度が所定角度へと収束するまでの時間に応じて定める必要がなく、所定角度へと変位させるのに要する時間に応じて定めることができる。このため、所定時間Ｔｄｉｓは、先の図１８のステップＳ１１２の所定時間Ｔｄｉよりも短い時間とすることができる。
【０１３８】
以上説明した本実施形態によれば、先の第５の実施形態の上記（８）〜（９）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１３９】
（１１）１相２相通電処理の後にブラシレスモータ１０の全相を短絡させた。これにより、所定角度への収束時間を更に短縮することができる。
【０１４０】
（第８の実施形態）
以下、第８の実施形態について、先の第６の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１４１】
図２１に、本実施形態にかかるブラシレスモータ１０の始動処理の手順を示す。この処理は、イグニッションスイッチがオンとされることをトリガとして、制御装置２０により実行される。なお、図２０において、先の図１９と対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【０１４２】
この一連の処理では、仮の位置決め処理のための１相２相通電を所定時間Ｔｄｉｓ行ったとき (ステップＳ１２２：ＹＥＳ)と、最終的な位置決め処理のための１相２相通電を所定時間Ｔｄｉｓ行ったとき(ステップＳ１２８：ＹＥＳ)とに、それぞれ全相短絡処理を行う(ステップＳ１４４，Ｓ１４６)。これにより、先の第６の実施形態と比較して、位置決めに要する時間を短縮することが可能となる。
【０１４３】
（第９の実施形態）
以下、第９の実施形態について、先の第６の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１４４】
上述したように、１２０°通電制御にてスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６に流れる電流が所定以上となるときには、これを制限するようにＰＷＭ制御を行った。本実施形態では、位置決め処理時においてスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６を流れる電流が所定以上であるときにもＰＷＭ制御を行う。
【０１４５】
図２２に本実施形態にかかる電流制限制御の処理手順を示す。この処理は、制御装置２０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【０１４６】
この一連の処理では、まずステップＳ１５０において、位置決め処理がなされている時であるか否かを判断する。そして、位置決め処理時であると判断されるときには、ステップＳ１５２において、上側アームのスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５の電流量が閾値電流ε以上であるか否かを判断する。この処理は、位置決め処理時の電流量が過大となっているか否かを判断するものである。そして、閾値電流ε以上と判断されるときには、ステップＳ１５４において、下側アームのスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６を全てオフとする。
【０１４７】
なお、上記ステップＳ１５０，Ｓ１５２において否定判断されるときや、ステップＳ１５４の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。
【０１４８】
以上説明した本実施形態によれば、先の第５の実施形態の上記（８）〜（９）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１４９】
（１２）位置決め処理の１相２相通電処理によってブラシレスモータ１０を流れる電流量が所定値以上となるとき、通電量を制限した。これにより、位置決め処理の消費電力が過度に大きくなることを回避することができる。そして、位置決めのための通電操作によって生じるトルクが過大となることを抑制し、回転角度の収束時間を短縮することができる。
【０１５０】
（第１０の実施形態）
以下、第１０の実施形態について、先の第６の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１５１】
図２３に、本実施形態にかかるブラシレスモータ１０の始動処理の開始に関する処理の手順を示す。この処理は、イグニッションスイッチがオンとなることをトリガとして、制御装置２０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【０１５２】
図示されるように、この一連の処理では、バッテリ１４の電圧が規定電圧Ｖｔｈ以上となる期間が所定期間Ｔｖ以上となるとき(ステップＳ１６０：ＹＥＳ)、制御装置２０内におけるブラシレスモータ１０の制御のための各種パラメータを初期化し(ステップＳ１６２)、ブラシレスモータ１０の始動にかかる処理を行う(ステップＳ１６４)。すなわち、先の図１８に示した処理を行う。
【０１５３】
ここで、上記規定電圧Ｖｔｈは、制御装置２０の動作が安定するために必要な電圧に所定のマージンを加算した値に設定されている。そして、バッテリ１４の電圧が規定電圧Ｖｔｈ以上となる状態が所定期間Ｔｖ以上継続するまでブラシレスモータ１０の始動を待機することで、図２４に示すように、バッテリ１４の電圧が安定したときにブラシレスモータ１０を始動することができる。
【０１５４】
なお、ステップＳ１６２の初期化処理は、制御装置２０に印加される電圧が一旦低くなることで制御装置２０内で用いられるパラメータの信頼性が低下しているおそれがあるためになされる処理である。
【０１５５】
以上説明した本実施形態によれば、先の第５の実施形態の上記（８）〜（９）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１５６】
（１３）ブラシレスモータ１０の電圧が予め定められた規定電圧γ以上となるまでブラシレスモータ１０の始動を待機した。これにより、制御装置２０の動作の不安定化のためにブラシレスモータ１０の回転状態が制御不能になる事態などを回避することができる。このため、ブラシレスモータ１０の回転を停止させた後、始動処理を再度行う事態を回避することができる。
【０１５７】
（１４）バッテリ１４の電圧が規定電圧γ以上となる期間が所定時間Ｔｖ継続するまでブラシレスモータ１０の始動を待機した。これにより、バッテリ１４の電圧が安定した状態で始動をすることができる。
【０１５８】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１５９】
・第９の実施形態において、上側アームのスイッチング素子をオフ状態とすることで電流制限を行ってもよい。ただし、この場合、例えば下側アームのスイッチング素子を流れる電流値の和が所定以上となるか否かに応じて、電流を制限する処理を行う。
【０１６０】
・第９の実施形態における第５の実施形態との変更点を、第６〜第８の実施形態に適用してもよい。
【０１６１】
・第１０の実施形態における第５の実施形態との変更点を、第１〜第５、第７〜第９の実施形態に適用してもよい。
【０１６２】
・位置決め処理としては、上側アームの１相のスイッチング素子と下側アームの他の２相のスイッチング素子とをオン操作することで１相から別の２相に電流を流すものに限らない。例えば上側アームの２相のスイッチング素子と下側アームの別の１相のスイッチング素子とをオン操作することで２相から別の１相に電流を流すものであってもよい。また、ブラシレスモータ１０として、４相以上のものを用いる場合、例えば上側アームの２相のスイッチング素子をオンとするとともに、下側アームの２相のスイッチング素子をオンとするものであってもよい。
【０１６３】
・所定角度としては、上記実施形態で例示したものに限らない。この際、「１８０°」遅角した角度よりも進角側から、「３０°」進角した角度よりも遅角側までの角度領域とすることが望ましい。また、ブラシレスモータ１０を始動させるための最初のスイッチング操作によって正のトルクを生成するためには、遅角側に設定することが望ましい。更に、電流制限の有無にかかわらず始動時間を短縮する観点からは、「１２０°」遅角した角度よりも進角側とすることが望ましい。
【０１６４】
・上記第３の実施形態では、直前のゼロクロスタイミングから現在までの経過時間を誘起電圧と回転速度とに基づき推定したが、これに限らない。例えば前回のマスキング解除期間における誘起電圧の最大値又は最小値と現在の誘起電圧とに基づき経過時間を推定してもよい。すなわち、上記実施形態では誘起電圧の振幅は回転速度に依存することに鑑みて回転速度を用いたのであるが、これに代えて、前回の誘起電圧の最大値又は最小値を用いても振幅を把握することができる。
【０１６５】
・規定タイミングの設定手法としては、ゼロクロスタイミングの間隔に応じて直前のゼロクロスタイミングから規定タイミングまでの所要時間を算出し、これを回転速度の変化に応じて補正するものに限らない。例えば回転速度及び加速度と所要時間との関係を定める２次元マップを用いてもよい。また例えば、ゼロクロスタイミングから規定タイミングまでの所定角度と回転速度Ｎｉと加速度Ａｉから、「所定角度＝Ｎｉ×ｔ＋（１／２）×Ａｉ×ｔ×ｔ」によって所要時間ｔを算出してもよい。
【０１６６】
・ゼロクロスタイミングの検出結果から回転速度の変化に関する情報を抽出し、同情報に基づき規定タイミングを設定する手法としては、上記各実施形態やその変形例で例示したものに限らない。例えばゼロクロスタイミングにおいて、規定タイミング設定カウンタ値を、「今回の計測カウンタ値×（今回の計測カウンタ値／前回の計測カウンタ値）」としてもよい。また、規定タイミング設定カウンタ値を、「今回の計測カウンタ値−Ｋ×（今回の計測カウンタ値―前回の計測カウンタ値）」としてもよい。すなわち、３つ以上のゼロクロスタイミングの検出結果を用いることで上記情報を抽出し、これに基づき規定タイミングを設定するものであればよい。
【０１６７】
・上記第４の実施形態において、加速度が正で過大なときのみ電流制限値を変更してもよい。
【０１６８】
・電流検出部２４の構成としては、上記実施形態で例示したものに限らない。例えば各スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５とバッテリ１４の正極電位間にシャント抵抗を設け、シャント抵抗による電圧降下量に基づきこれらを流れる電流を検出してもよい。
【０１６９】
・ブラシレスモータ１０としては、フューエルポンプに搭載されるアクチュエータに限らず、例えば車載内燃機関のラジエータを冷却するファンのアクチュエータであってもよい。更に、車載ナビゲーションシステム等に搭載されるデータ記録装置や再生装置、すなわちＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)、ハードディスク等のディスク媒体のデータ記録装置や再生装置の備える電動機であってもよい。また、回転電機としては、モータに限らず、発電機であってもよい。
【０１７０】
・電源としては、バッテリ１４に限らず、例えば車載内燃機関の回転エネルギを電気エネルギに変換する発電機であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】第１の実施形態にかかるブラシレスモータの制御装置の全体構成を示す図。
【図２】同実施形態にかかるスイッチング制御の態様を示すタイムチャート。
【図３】同実施形態にかかるスイッチング制御の態様を示すタイムチャート。
【図４】同実施形態にかかる各種カウンタの設定態様を示す流れ図。
【図５】同実施形態にかかるスイッチング素子のオン状態への切替処理の手順を示す流れ図。
【図６】定常時及び加速時間の誘起電圧のずれを示す図。
【図７】加速時における回転子の角度の検出誤差の実験結果を示す図。
【図８】上記実施形態にかかる規定タイミングの設定処理の手順を示す流れ図。
【図９】同実施形態にかかる起動時の回転速度の上昇態様のシミュレーション結果を示すタイムチャート。
【図１０】従来の起動時の回転速度の上昇態様のシミュレーション結果を示すタイムチャート。
【図１１】第２の実施形態にかかる規定タイミングの設定処理の手順を示す流れ図。
【図１２】第３の実施形態にかかるゼロクロスタイミングの推定処理の手順を示す流れ図。
【図１３】第４の実施形態にかかる電流の制限処理の手順を示す流れ図。
【図１４】第５の実施形態にかかるブラシレスモータの始動前の位置決め処理を示す図。
【図１５】上記位置決め処理による回転子の角度の収束時間を示すタイムチャート。
【図１６】位置決め処理によって固定される角度と始動時間との関係を示す図。
【図１７】位置決め処理によって固定される角度と始動開始時の生成トルクとの関係を示す図。
【図１８】上記実施形態にかかる位置決め処理の手順を示す流れ図。
【図１９】第６の実施形態にかかる位置決め処理の手順を示す流れ図。
【図２０】第７の実施形態にかかる位置決め処理の手順を示す流れ図。
【図２１】第８の実施形態にかかる位置決め処理の手順を示す流れ図。
【図２２】第９の実施形態にかかる位置決め処理時の通電量の制限処理の手順を示す流れ図。
【図２３】第１０の実施形態にかかるブラシレスモータの始動開始の処理手順を示す流れ図。
【図２４】同実施形態にかかる始動に際してのバッテリの電圧の推移を示すタイムチャート。
【符号の説明】
【０１７２】
１０…ブラシレスモータ、１２…インバータ、２０…制御装置、２２…ドライバ、２４…電流検出部、２６…スイッチング制御部、ＳＷ１〜ＳＷ６…スイッチング素子、Ｄ１〜Ｄ６…ダイオード。
【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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