(57)【要約】【課題】作動流体の流体圧によってモータの誘起電圧定数を変更する際に各種外乱に起因して流体圧が不安定となることを抑制し適切な制御を行う。【解決手段】ディザリング制御部６１は、位相センサから出力される相対位相θの検出信号に基づき、位相制御部６５において算出される相対位相θの指令値に付加するディザリング信号のディザ振幅αおよびディザ周波数βを算出する。位相制御部６５は、誘起電圧定数差分算出部６４から出力される誘起電圧定数差分ΔＫｅに応じて、誘起電圧定数差分ΔＫｅをゼロとするようにして相対位相θを制御するための指令値を算出し、算出した指令値にディザリング制御部６１から出力されるディザリング信号を付加して制御指令θｃとして出力する。【選択図】図１
2008167507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの相対位相を変更可能な複数のロータを備えるモータと、
前記相対位相を作動流体の流体圧により変更する位相変更手段とを備えるモータ制御装置であって、
前記位相変更手段は、前記相対位相に対する変更要求に応じて前記作動流体の流体圧を制御するアクチュエータと、該アクチュエータに通電される電流または該アクチュエータに対する指令値を所定の振幅変動を有する指令値に変換するディザリング処理を行うディザリング処理手段とを備えることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記位相変更手段は、前記相対位相が所定範囲内の値である場合に、前記ディザリング処理手段により前記ディザリング処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記所定範囲は、単位相対位相当たりでの相対トルクの変化量が所定値以上となる位相範囲であることを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記位相変更手段は、一方の前記ロータに一体に設けられたハウジングと、他方の前記ロータに一体に設けられるとともに前記ハウジングとで圧力室を形成し、前記圧力室へ導入される前記作動流体の流体圧で前記ハウジングに対する相対的な位相を変更するベーンロータとを備え、
他方の前記ロータの駆動力を出力軸に伝達する端板が他方の前記ロータおよび前記ベーンロータの軸線方向両端側に固定されることで包囲されるこれら他方の前記ロータ、ベーンロータおよび両端板の間の空間に、一体の一方の前記ロータおよび前記ハウジングが周方向に回動可能に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかひとつに記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記ベーンロータに形成された羽根部が前記ハウジングに形成された凹部に収容されており、これら羽根部と凹部とで前記圧力室が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
他方の前記ロータの軸線方向両端側に固定された端板が、それぞれ前記ベーンロータの羽根部と一体に固定されていることを特徴とする請求項５に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
他方の前記ロータの軸線方向両端側に固定された端板が、それぞれ前記出力軸と一体に固定されていることを特徴とする請求項４から請求項６の何れかひとつに記載のモータ制御装置。
【請求項８】
前記作動流体の温度を検出する温度センサを備え、
前記ディザリング処理手段は、前記温度センサにより検出された前記温度が低下することに伴い、前記所定の振幅変動を増大傾向に変更することを特徴とする請求項１から請求項７の何れかひとつ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、モータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばサーボ圧により互いの位相位置を変更可能な第１永久磁極片および第２永久磁極片を具備し、界磁磁束量を変更可能なモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭５５−１５３３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来技術の一例に係るモータにおいて、例えば油圧等のサーボ圧により各永久磁極片の位相位置を変更する際には、例えば油圧ポンプに作用するトルク外乱や、この油圧ポンプを駆動する電動機の加速外乱等の各種外乱に起因して、油圧が不安定となる場合があり、各永久磁極片の位相位置にずれが生じたり、位相位置の変化が不安定となる虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、作動流体の流体圧によってモータの誘起電圧定数を変更する際に各種外乱に起因して流体圧が不安定となることを抑制し適切な制御を行うことが可能な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】
【０００４】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明のモータ制御装置は、互いの相対位相を変更可能な複数のロータ（例えば、実施の形態での外周側回転子５と内周側回転子６）を備えるモータと、前記相対位相を作動流体の流体圧により変更する位相変更手段（例えば、実施の形態での位相変更手段１２）とを備えるモータ制御装置であって、前記位相変更手段は、前記相対位相に対する変更要求に応じて前記作動流体の流体圧を制御するアクチュエータ（例えば、実施の形態での電磁ソレノイド３７ｂ）と、該アクチュエータに通電される電流または該アクチュエータに対する指令値を所定の振幅変動を有する指令値に変換するディザリング処理を行うディザリング処理手段（例えば、実施の形態でのディザリング制御部６１）とを備えることを特徴としている。
【０００５】
さらに、請求項２に記載の発明のモータ制御装置では、前記位相変更手段は、前記相対位相が所定範囲内の値である場合に、前記ディザリング処理手段により前記ディザリング処理を行うことを特徴としている。
【０００６】
さらに、請求項３に記載の発明のモータ制御装置では、前記所定範囲は、単位相対位相当たりでの相対トルクの変化量が所定値以上となる位相範囲であることを特徴としている。
【０００７】
さらに、請求項４に記載の発明のモータ制御装置では、前記位相変更手段は、一方の前記ロータ（例えば、実施の形態での内周側回転子６）に一体に設けられたハウジング（例えば、実施の形態における環状ハウジング１５）と、他方の前記ロータ（例えば、実施の形態での外周側回転子５）に一体に設けられるとともに前記ハウジングとで圧力室（例えば、実施の形態における進角側作動室２４、遅角側作動室２５）を形成し、前記圧力室へ導入される前記作動流体の流体圧で前記ハウジングに対する相対的な位相を変更するベーンロータ（例えば、実施の形態におけるベーンロータ１４）とを備え、他方の前記ロータの駆動力を出力軸（例えば、実施の形態における回転軸４）に伝達する端板（例えば、実施の形態におけるドライブプレート１６）が他方の前記ロータおよび前記ベーンロータの軸線方向両端側に固定されることで包囲されるこれら他方の前記ロータ、ベーンロータおよび両端板の間の空間（例えば、実施の形態における導入空間２３）に、一体の一方の前記ロータおよび前記ハウジングが周方向に回動可能に配置されていることを特徴としている。
【０００８】
さらに、請求項５に記載の発明のモータ制御装置では、前記ベーンロータに形成された羽根部（例えば、実施の形態における羽根部１８）が前記ハウジングに形成された凹部（例えば実施形態における凹部１９）に収容されており、これら羽根部と凹部とで前記圧力室が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
さらに、請求項６に記載の発明のモータ制御装置では、他方の前記ロータの軸線方向両端側に固定された端板が、それぞれ前記ベーンロータの羽根部と一体に固定されていることを特徴としている。
【００１０】
さらに、請求項７に記載の発明のモータ制御装置では、他方の前記ロータの軸線方向両端側に固定された端板が、それぞれ前記出力軸と一体に固定されていることを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項８に記載の発明のモータ制御装置は、前記作動流体の温度を検出する温度センサ（例えば、実施の形態における油温センサＴｏ）を備え、前記ディザリング処理手段は、前記温度センサにより検出された前記温度が低下することに伴い、前記所定の振幅変動を増大傾向に変更することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の本発明のモータ制御装置によれば、相対位相を作動流体の流体圧により変更する位相変更手段において、アクチュエータに通電される電流またはアクチュエータに対する指令値を所定の振幅変動を有する指令値に変換するディザリング処理を行うことにより、各種外乱に対して流体圧の安定性を向上させることができる。
さらに、請求項２に記載の発明のモータ制御装置によれば、ディザリング処理を効率よく実行することができる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の発明のモータ制御装置によれば、単位相対位相当たりでの相対トルクの変化量が所定値以上となる位相範囲、つまり相対的に不安定な位相状態においてディザリング処理を行うことにより、流体圧の安定性を効率よく向上させることができる。
【００１４】
さらに、請求項４に記載の発明のモータ制御装置によれば、位相変更手段は、複数のロータの何れか一方のロータに一体に設けられたハウジングと、複数のロータの何れか他方のロータに一体に設けられるとともにハウジングとで圧力室を形成しこの圧力室へ導入される作動流体圧でハウジングに対する相対的な位相を変更するベーンロータとを有する、簡素なベーンアクチュエータを用いるため、モータが複雑化することを確実に抑制しつつ、容易かつ適切に、しかも所望のタイミングで誘起電圧定数を可変とすることができる。
【００１５】
加えて、他方のロータの駆動力を出力軸に伝達する端板が他方のロータおよびベーンロータの軸線方向両端側に固定されることで包囲されるこれら他方のロータ、ベーンロータおよび両端板の間の空間に、一体の一方のロータおよびハウジングが周方向に回動可能に配置されているため、作動流体の圧力を、一方のロータの内側に一体に設けられたハウジングとベーンロータとの間の相対的な位相、つまり一方のロータと他方のロータとの間の相対的な位相の変更のために主として用いることができる。したがって、作動流体で発生させる必要がある圧力を低く抑えることができる。
【００１６】
さらに、請求項５に記載の発明のモータ制御装置によれば、ベーンロータの羽根部とハウジングの凹部とで画成された圧力室に作動流体圧を導入すると、圧力室が拡大する方向にハウジングとベーンロータとの間の相対的な位相を変更することになり、その結果、ハウジングの外側に一体に設けられた一方のロータと、ベーンロータに一体に設けられた他方のロータとの間の相対的な位相を変更することになる。
【００１７】
さらに、請求項６に記載の発明のモータ制御装置によれば、他方のロータの軸線方向両端側に固定された端板が、それぞれベーンロータの羽根部と一体に固定されているため、羽根部と端板との隙間を作動流体が通過してしまうのを抑えることができるとともに、羽根部の変形およびこの変形に起因した羽根部の先端側の変位を抑制することができる。
【００１８】
さらに、請求項７に記載の発明のモータ制御装置によれば、他方のロータの軸線方向両端側に固定された端板が、それぞれ出力軸と一体に固定されているため、出力軸に対して、他方のロータ、ベーンロータおよび両端板が両持ちで支持されることになる。したがって、他方のロータ、ベーンロータおよび両端板を良好に支持することができる。
【００１９】
さらに、請求項８に記載の発明のモータ制御装置によれば、位相変更手段の作動摩擦が作動流体の温度に応じて変化する場合であっても、適切なディザリング処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明のモータ制御装置の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
この実施の形態によるモータ制御装置は、例えば走行駆動源としてモータを備えるハイブリッド車や電動車両等の車両に制御装置として搭載されている。具体的には、図１に示すように、制御装置１００ａを搭載する車両１００は、モータ１および内燃機関Ｅを駆動源として備えるパラレルハイブリッド車両であり、モータ１と、内燃機関Ｅと、トランスミッションＴ／Ｍとは直列に直結され、少なくともモータ１または内燃機関Ｅの駆動力は、クラッチＣおよびトランスミッションＴ／Ｍを介して車両１００の駆動輪Ｗに伝達されるようになっている。
【００２１】
そして、この車両１００の減速時に駆動輪Ｗ側からモータ１に駆動力が伝達されると、モータ１は発電機として機能して、いわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギー（回生エネルギー）として回収する。また、内燃機関Ｅの出力がモータ１に伝達された場合にもモータ１は発電機として機能して発電エネルギーを発生する。
ここで、制御装置１００ａが設けられた車両１００には、例えばアクセルペダル開度センサ（図示略）、ブレーキペダルスイッチセンサ（図示略）、車輪速センサＮＷ、油温センサＴｏ等の各種センサが設けられており、制御装置１００ａはこれら各種センサの検出結果に基づいて、内燃機関Ｅ、モータ１、クラッチＣ、トランスミッションＴ／Ｍのそれぞれの制御系に対して制御指令を出力する。
【００２２】
モータ１は、例えば図２〜図５に示すように、円環状の固定子２の内周側に回転子ユニット３が配置されたインナロータ型のブラシレスモータとされている。
固定子２は複数相の固定子巻線２ａを有し、回転子ユニット３は軸芯部に回転軸４を有している。モータ１の回転力はクラッチＣおよびトランスミッションＴ／Ｍを介して駆動輪Ｗに伝達される。
【００２３】
回転子ユニット３は、例えば円環状の外周側回転子５と、この外周側回転子５の内側に同軸に配置される円環状の内周側回転子６を備え、外周側回転子５と内周側回転子６とが所定の設定角度の範囲で相対的に回動可能とされている。
【００２４】
外周側回転子５と内周側回転子６は、各回転子本体である円環状のロータ鉄心７，８が例えば焼結金属によって形成され、その各ロータ鉄心７，８の外周側に偏寄した位置に、複数の磁石装着スロット７ａ，８ａが円周方向等間隔に形成されている。各磁石装着スロット７ａ，８ａには、厚み方向に磁化された２つの平板状の永久磁石９，９が並列に並んで装着されている。同じ磁石装着スロット７ａ，８ａ内に装着される２つの永久磁石９，９は同方向に磁化され、各隣接する磁石装着スロット７ａ，７ａ、及び、８ａ，８ａに装着される永久磁石９の対同士は磁極の向きが逆向きになるように設定されている。即ち、各回転子５，６においては、外周側がＮ極とされた永久磁石９の対と、Ｓ極とされた永久磁石９の対が円周方向に交互に並んで配置されている。なお、各回転子５，６の外周面の隣接する磁石装着スロット７ａ，７ａ、及び、８ａ，８ａの各間には、永久磁石９の磁束の流れを制御（例えば、磁路短絡の抑制等）するための切欠き部１０が回転子５，６の軸方向に沿って形成されている。
【００２５】
外周側回転子５と内周側回転子６の磁石装着スロット７ａ，８ａは夫々同数設けられ、両回転子５，６の永久磁石９，…，９が夫々１対１で対応するようになっている。したがって、外周側回転子５と内周側回転子６の各磁石装着スロット７ａ，８ａ内の永久磁石９の対を互いに同極同士で対向させる（異極配置にする）ことにより、回転子ユニット３全体の界磁が最も弱められる弱め界磁の状態（例えば、図５，図６（ｂ）参照）を得ることができるとともに、外周側回転子５と内周側回転子６の各磁石装着スロット７ａ，８ａ内の永久磁石９の対を互いに異極同士で対向させる（同極配置にする）ことにより、回転子ユニット３全体の界磁が最も強められる強め界磁の状態（例えば、図３，図６（ａ）参照）を得ることができる。
【００２６】
また、回転子ユニット３は、外周側回転子５と内周側回転子６を相対回動させるための回動機構１１を備えている。この回動機構１１は、両回転子５，６の相対位相を任意に変更するための位相変更手段１２の一部を構成するものであり、非圧縮性の作動流体である作動液（例えば、トランスミッションＴ／Ｍ用の潤滑油、エンジンオイル等でもよい）の圧力によって操作されるようになっている。
位相変更手段１２は、例えば図７に示すように、回動機構１１と、この回動機構１１に供給する作動液の圧力を制御する油圧制御装置１３とを主要な要素として備えて構成されている。
【００２７】
回動機構１１は、例えば図２〜図５に示すように、回転軸４の外周に一体回転可能にスプライン嵌合されるベーンロータ１４と、ベーンロータ１４の外周側に相対回動可能に配置される環状ハウジング１５とを備え、この環状ハウジング１５が内周側回転子６の内周面に一体に嵌合固定されるとともに、ベーンロータ１４が、環状ハウジング１５と内周側回転子６の両側の側端部を跨ぐ円板状の一対のドライブプレート１６，１６を介して外周側回転子５に一体に結合されている。したがって、ベーンロータ１４は回転軸４と外周側回転子５に一体化され、環状ハウジング１５は内周側回転子６に一体化されている。
【００２８】
ベーンロータ１４は、回転軸４にスプライン嵌合される円筒状のボス部１７の外周に、径方向外側に突出する複数の羽根部１８が円周方向等間隔に設けられている。一方、環状ハウジング１５は、内周面に円周方向等間隔に複数の凹部１９が設けられ、この各凹部１９にベーンロータ１４の対応する羽根部１８が収容配置されるようになっている。各凹部１９は、羽根部１８の先端部の回転軌道にほぼ合致する円弧面を有する底壁２０と、隣接する凹部１９，１９同士を隔成する略三角形状の突出部２１によって構成され、ベーンロータ１４と環状ハウジング１５の相対回動時に、羽根部１８が一方の突出部２１と他方の突出部２１の間を変位し得るようになっている。
この実施の形態においては、突出部２１は羽根部１８と当接することにより、ベーンロータ１４と環状ハウジング１５の相対回動を規制する規制部材としても機能する。なお、各羽根部１８の先端部と突出部２１の先端部には、軸方向に沿うようにシール部材２２が設けられ、これらのシール部材２２によって羽根部１８と凹部１９の底壁２０、突出部２１とボス部１７の外周面の各間が液密にシールされている。
【００２９】
また、内周側回転子６に固定される環状ハウジング１５のベース部１５ａは一定厚みの円筒状に形成されるとともに、例えば図２に示すように、内周側回転子６や突出部２１に対して軸方向外側に突出している。このベース部１５ａの外側に突出した各端部は、ドライブプレート１６に形成された環状のガイド溝１６ａに摺動自在に保持され、環状ハウジング１５と内周側回転子６が、外周側回転子５や回転軸４にフローティング状態で支持されるようになっている。
【００３０】
外周側回転子５とベーンロータ１４を連結する両側のドライブプレート１６，１６は、環状ハウジング１５の両側面（軸方向の両端面）に摺動自在に密接し、環状ハウジング１５の各凹部１９の側方を夫々閉塞する。したがって、各凹部１９は、ベーンロータ１４のボス部１７と両側のドライブプレート１６，１６によって夫々独立した空間部を形成し、この空間部は、作動液が導入される導入空間２３となっている。各導入空間２３内は、ベーンロータ１４の対応する各羽根部１８によって夫々２室に隔成され、一方の部屋が進角側作動室２４、他方の部屋が遅角側作動室２５とされている。
進角側作動室２４は、内部に導入された作動液の圧力によって内周側回転子６を外周側回転子５に対して進角方向に相対回動させ、遅角側作動室２５は、内部に導入された作動液の圧力によって内周側回転子６を外周側回転子５に対して遅角方向に相対回動させる。この場合、「進角」とは、内周側回転子６を外周側回転子５に対して、図３，図５中の矢印Ｒで示すモータ１の回転方向に進めることを言い、「遅角」とは、内周側回転子６を外周側回転子５に対して、モータ１の回転方向Ｒと逆側に進めることを言うものとする。
【００３１】
また、各進角側作動室２４と遅角側作動室２５に対する作動液の給排は回転軸４を通して行われるようになっている。具体的には、進角側作動室２４は、例えば図７に示す油圧制御装置１３の進角側給排通路２６に接続され、遅角側作動室２５は同油圧制御装置１３の遅角側給排通路２７に接続されている。さらに、進角側給排通路２６と遅角側給排通路２７の一部は、例えば図２に示すように、夫々回転軸４に軸方向に沿って形成させた通路孔２６ａ，２７ａによって構成されている。そして、各通路孔２６ａ，２７ａの端部は、回転軸４の外周面の軸方向にオフセットした２位置に形成された環状溝２６ｂと環状溝２７ｂに夫々接続され、その各環状溝２６ｂ，２７ｂは、ベーンロータ１４のボス部１７に略半径方向に沿って形成された複数の導通孔２６ｃ，…，２６ｃ，２７ｃ，…，２７ｃに接続されている。進角側給排通路２６の各導通孔２６ｃは環状溝２６ｂと各進角側作動室２４とを接続し、遅角側給排通路２７の各導通孔２７ｃは環状溝２７ｂと各遅角側作動室２５とを接続している。
【００３２】
この実施の形態のモータ１において、内周側回転子６が外周側回転子５に対して最遅角位置にあるときに、外周側回転子５と内周側回転子６の永久磁石９が異極同士で対向して強め界磁の状態（例えば、図３，図６（ａ）参照）になり、内周側回転子６が外周側回転子５に対して最進角位置にあるときに、外周側回転子５と内周側回転子６の永久磁石９が同極同士で対向して弱め界磁の状態（例えば、図５，図６（ｂ）参照）になるように設定されている。
なお、このモータ１は、進角側作動室２４と遅角側作動室２５に対する作動液の給排制御によって、強め界磁の状態と弱め界磁の状態を任意に変更し得るものであるが、このように磁界の強さが変更されると、これに伴って誘起電圧定数Ｋｅが変化し、この結果、モータ１の特性が変更される。即ち、強め界磁によって誘起電圧定数Ｋｅが大きくなると、モータ１として運転可能な許容回転速度は低下するものの、出力可能な最大トルクは増大し、逆に、弱め界磁によって誘起電圧定数Ｋｅが小さくなると、モータ１の出力可能な最大トルクは減少するものの、運転可能な許容回転速度は上昇する。
【００３３】
油圧制御装置１３は、例えば図７に示すように、オイルタンク（図示略）から作動液を吸い上げて通路に吐出するオイルポンプ３２と、このオイルポンプ３２から吐出された作動液の油圧を調整して高圧のライン通路３３に導入し、余剰分の作動液を各種機器の潤滑や冷却のための低圧通路３４に流出させるレギュレータバルブ３５と、ライン通路３３に導入された作動液を進角側給排通路２６と遅角側給排通路２７に振り分けるとともに、進角側給排通路２６と遅角側給排通路２７で不要な作動液をドレン通路３６に排出する流路切換弁３７とを備えている。
レギュレータバルブ３５は、ライン通路３３の圧力を制御圧として受け、反力スプリング３８とのバランスによって作動液の振り分けを行う。
また、流路切換弁３７は、制御スプール３７ａを進退操作する電磁ソレノイド３７ｂを有し、この電磁ソレノイド３７ｂが制御装置１００ａによって制御されるようになっている。
【００３４】
制御装置１００ａは、例えば図１に示すように、モータ制御部４０と、ＰＤＵ（パワードライブユニット）４１と、バッテリ４２とを備えて構成されている。
【００３５】
ＰＤＵ４１は、例えばトランジスタのスイッチング素子がブリッジ接続されたブリッジ回路を用いてパルス幅変調（ＰＷＭ）を行うＰＷＭインバータを備え、モータ１と電気エネルギーの授受を行う高圧系のバッテリ４２に接続されている。
そして、ＰＷＭインバータは、例えばモータ１の駆動時等において、モータ制御部４０から入力されるスイッチング指令であるゲート信号（つまり、パルス幅変調信号）に基づき、ＰＷＭインバータにおいて各相毎に対を成す各トランジスタのオン（導通）／オフ（遮断）状態を切り換えることによって、バッテリ４２から供給される直流電力を３相交流電力に変換し、モータ１の固定子巻線２ａへの通電を順次転流させることによって、各相の固定子巻線２ａに交流のＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流ＩｖおよびＷ相電流Ｉｗを通電する。
【００３６】
モータ制御部４０は、例えば図１に示すように、回転直交座標をなすｄｑ座標上で電流のフィードバック制御を行うものであり、例えば運転者のアクセル操作に係るアクセル開度を検出するアクセルペダル開度センサの検出結果に基づいて算出されるトルク指令値Ｔｑに基づきｄ軸目標電流Ｉｄｃ及びｑ軸目標電流Ｉｑｃを演算し、ｄ軸目標電流Ｉｄｃ及びｑ軸目標電流Ｉｑｃに基づいて各相出力電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを算出し、各相出力電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに応じてＰＤＵ４１へゲート信号であるＰＷＭ信号を入力すると共に、実際にＰＤＵ４１からモータ１に供給される各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの何れか２つの相電流をｄｑ座標上の電流に変換して得たｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑと、ｄ軸目標電流Ｉｄｃ及びｑ軸目標電流Ｉｑｃとの各偏差がゼロとなるように制御を行う。
【００３７】
このモータ制御部４０は、例えば、目標電流設定部５１と、電流偏差算出部５２と、界磁制御部５３と、電力制御部５４と、電流制御部５５と、ｄｑ−３相変換部５６と、ＰＷＭ信号生成部５７と、フィルタ処理部５８と、３相−ｄｑ変換部５９と、回転数演算部６０と、ディザリング制御部６１と、誘起電圧定数算出部６２と、誘起電圧定数指令出力部６３と、誘起電圧定数差分算出部６４と、位相制御部６５とを備えて構成されている。
【００３８】
そして、このモータ制御部４０には、ＰＤＵ４１からモータ１に出力される３相の各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうち、２相のＵ相電流ＩｕおよびＷ相電流Ｉｗを検出する各電流センサ８１，８１から出力される各検出信号Ｉｕｓ，Ｉｗｓと、バッテリ４２の端子電圧（電源電圧）ＶＢを検出する電圧センサ８２から出力される検出信号と、モータ１のロータの回転角θＭ（つまり、所定の基準回転位置からの回転子ユニット３の磁極の回転角度）を検出する回転センサ８３から出力される検出信号と、油圧制御装置１３により可変制御される内周側回転子６と外周側回転子５との相対的な位相（相対位相）θを検出する位相センサ（図示略）から出力される検出信号と、車両１００の各車輪の回転速度（車輪速）を検出する複数の車輪速センサＮＷから出力される検出信号等とが入力されている。
【００３９】
目標電流設定部５１は、例えば外部の制御装置（図示略）から入力されるトルク指令Ｔｑ（例えば、運転者によるアクセルペダルＡＰの踏み込み操作量を検出するアクセルペダル開度センサの出力に応じて必要とされるトルクをモータ１に発生させるための指令値）と、回転数演算部６０から入力されるモータ１の回転数ＮＭとに基づき、ＰＤＵ４１からモータ１に供給される各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを指定するための電流指令を演算しており、この電流指令は、回転する直交座標上でのｄ軸目標電流Ｉｄｃ及びｑ軸目標電流Ｉｑｃとして電流偏差算出部５２へ出力されている。
【００４０】
この回転直交座標をなすｄｑ座標は、例えば回転子ユニット３の外周側回転子５の永久磁石９による界磁極の磁束方向をｄ軸（界磁軸）とし、このｄ軸と直交する方向をｑ軸（トルク軸）としており、モータ１の回転子ユニット３の回転位相に同期して回転している。これにより、ＰＤＵ４１からモータ１の各相に供給される交流信号に対する電流指令として、直流的な信号であるｄ軸目標電流Ｉｄｃおよびｑ軸目標電流Ｉｑｃを与えるようになっている。
【００４１】
電流偏差算出部５２は、界磁制御部５３から入力されるｄ軸補正電流が加算されたｄ軸目標電流Ｉｄｃと、ｄ軸電流Ｉｄとの偏差ΔＩｄを算出するｄ軸電流偏差算出部５２ａと、電力制御部５４から入力されるｑ軸補正電流が加算されたｑ軸目標電流Ｉｑｃと、ｑ軸電流Ｉｑとの偏差ΔＩｑを算出するｑ軸電流偏差算出部５２ｂとを備えて構成されている。
なお、界磁制御部５３は、例えばモータ１の回転数ＮＭの増大に伴う逆起電圧の増大を抑制するために回転子ユニット３の界磁量を等価的に弱めるようにして電流位相を制御する弱め界磁制御の弱め界磁電流に対する目標値をｄ軸補正電流としてｄ軸電流偏差算出部５２ａへ出力する。
また、電力制御部５４は、例えばバッテリ４２の残容量等に応じた適宜の電力制御に応じてｑ軸目標電流Ｉｑｃを補正するためのｑ軸補正電流をｑ軸電流偏差算出部５２ｂへ出力する。
【００４２】
電流制御部５５は、例えばモータ１の回転数ＮＭに応じたＰＩ（比例積分）動作により、偏差ΔＩｄを制御増幅してｄ軸電圧指令値Ｖｄを算出し、偏差ΔＩｑを制御増幅してｑ軸電圧指令値Ｖｑを算出する。
【００４３】
ｄｑ−３相変換部５６は、回転数演算部６０から入力される回転子ユニット３の回転角θＭを用いて、ｄｑ座標上でのｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑを、静止座標である３相交流座標上での電圧指令値であるＵ相出力電圧ＶｕおよびＶ相出力電圧ＶｖおよびＷ相出力電圧Ｖｗに変換する。
【００４４】
ＰＷＭ信号生成部５７は、例えば、正弦波状の各相出力電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと、三角波からなるキャリア信号と、スイッチング周波数とに基づくパルス幅変調により、ＰＤＵ４１のＰＷＭインバータの各スイッチング素子をオン／オフ駆動させる各パルスからなるスイッチング指令であるゲート信号（つまり、ＰＷＭ信号）を生成する。
【００４５】
フィルタ処理部５８は、各電流センサ８１，８１により検出された各相電流に対する検出信号Ｉｕｓ，Ｉｗｓに対して、高周波成分の除去等のフィルタ処理を行い、物理量としての各相電流Ｉｕ，Ｉｗを抽出する。
【００４６】
３相−ｄｑ変換部５９は、フィルタ処理部５８により抽出された各相電流Ｉｕ，Ｉｗと、回転数演算部６０から入力される回転子ユニット３の回転角θＭとにより、モータ１の回転位相による回転座標すなわちｄｑ座標上でのｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑを算出する。
【００４７】
回転数演算部６０は、回転センサ８３から出力される検出信号からモータ１の回転子ユニット３の回転角θＭを抽出すると共に、この回転角θＭに基づき、モータ１の回転数ＮＭを算出する。
【００４８】
ディザリング制御部６１は、位相センサから出力される相対位相θの検出信号に基づき、後述する位相制御部６５において算出される相対位相θの指令値（制御指令θｃ）に付加するディザリング信号のディザ振幅αおよびディザ周波数βを算出する。
このディザリング信号は、例えば図８に示すように、位相制御部６５において算出された滑らかな時間変化を示す相対位相θの指令値を、ディザ振幅αおよびディザ周波数βに応じた矩形波状の時間変化を示す指令値（制御指令θｃ）へと変換する。
ここで、ディザ振幅αおよびディザ周波数βは、予め作成されたディザ振幅αおよびディザ周波数βと相対位相θとの所定の相対関係を示すマップに対するマップ検索等により算出され、例えば位相センサから出力される相対位相θの検出信号、つまり相対位相θの現在値（現在位相θｎ）に応じた値となっている。
【００４９】
誘起電圧定数算出部６２は、位相センサから出力される相対位相θの検出信号に基づき、内周側回転子６と外周側回転子５との相対的な相対位相θに応じた誘起電圧定数Ｋｅを算出する。
誘起電圧定数指令出力部６３は、例えばトルク指令Ｔｑと、モータ１の回転数ＮＭと、電源電圧ＶＢとに基づき、モータ１の誘起電圧定数Ｋｅに対する指令値（誘起電圧定数指令）Ｋｅｃを出力する。
【００５０】
誘起電圧定数差分算出部６４は、誘起電圧定数指令出力部６３から出力される誘起電圧定数指令値Ｋｅｃから、誘起電圧定数算出部６２から出力される誘起電圧定数Ｋｅを減算して得た誘起電圧定数差分ΔＫｅを出力する。
位相制御部６５は、例えば誘起電圧定数差分算出部６４から出力される誘起電圧定数差分ΔＫｅに応じて、この誘起電圧定数差分ΔＫｅをゼロとするようにして相対位相θを制御するための指令値を算出し、この指令値にディザリング制御部６１から出力されるディザリング信号を付加して制御指令θｃとして出力する。
この制御指令θｃは、油圧制御装置１３において制御スプール３７ａを進退操作する電磁ソレノイド３７ｂに対する指令値となることから、位相制御部６５は、電磁ソレノイド３７ｂに通電される電流または電磁ソレノイド３７ｂに対する指令値を所定の振幅変動を有する指令値に変換するディザリング処理を行うことになる。
【００５１】
この実施の形態によるモータ制御装置（つまり、制御装置１００ａ）は上記構成を備えており、次に、この制御装置１００ａの動作について説明する。
【００５２】
先ず、例えば図９に示すステップＳ０１においては、外周側回転子５と内周側回転子６との相対位相θに対する変更要求（可変指令）が発生したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０２に進む。
そして、ステップＳ０２においては、位相センサから出力される検出信号に基づき相対位相θの現在値（現在位相θｎ）を取得する。
【００５３】
そして、ステップＳ０３においては、予め作成されたディザ振幅αと相対位相θとの所定の相対関係を示すマップに対するマップ検索により、現在位相θｎに応じたディザ振幅αを取得する。
そして、ステップＳ０４においては、予め作成されたディザ周波数βと相対位相θとの所定の相対関係を示すマップに対するマップ検索により、現在位相θｎに応じたディザ周波数βを取得する。
そして、ステップＳ０５においては、後述するディザリング信号付加の処理を実行し、一連の処理を終了する。
【００５４】
以下に、上述したステップＳ０５におけるディザリング信号付加の処理について説明する。
先ず、例えば図１０に示すステップＳ１１においては、ディザ周波数βの現在値が、前回の処理での前回値と同等であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ１３に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１２に進み、ディザリング実行カウンタＴＤの値をゼロとし、ステップＳ１３に進む。
【００５５】
そして、ステップＳ１３においては、ディザ周波数βの現在値に基づき、半周期時間Ｂ（＝１０００／（β／２））（ｍｓ）を算出する。
そして、ステップＳ１４においては、ディザリング実行カウンタＴＤにディザ周波数βの現在値に応じた半周波数（β／２）を加算して得た値（ＴＤ＋β／２）を、新たにディザリング実行カウンタＴＤとして設定する。
【００５６】
そして、ステップＳ１５においては、ディザ振幅αに基づき、半値幅Ａ（＝α／２）を算出する。
そして、ステップＳ１６においては、ディザリング実行カウンタＴＤを、半周波数（β／２）で除算して得た値（ＴＤ／（β／２））は整数かつ偶数であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１８に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１７に進む。
【００５７】
そして、ステップＳ１７においては、例えば電磁ソレノイド３７ｂをオン/オフ駆動させる指令値であるデューティ指令値ＤＣＭＤに半値幅Ａを加算して得た値（ＤＣＭＤ＋Ａ）を、ディザリング信号付加後の指令値であって、位相制御部６５から出力される制御指令θｃに相当する最終デューティ指令値ＦＤＣＭＤとして設定し、一連の処理を終了する。
【００５８】
また、ステップＳ１８においては、ディザリング実行カウンタＴＤを、半周波数（β／２）で除算して得た値（ＴＤ／（β／２））は整数かつ奇数であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１９に進み、このステップＳ１９においては、デューティ指令値ＤＣＭＤから半値幅Ａを減算して得た値（ＤＣＭＤ−Ａ）を、最終デューティ指令値ＦＤＣＭＤとして設定し、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２０に進み、このステップＳ２０においては、最終デューティ指令値ＦＤＣＭＤの前回値を、最終デューティ指令値ＦＤＣＭＤの現在値として設定して、一連の処理を終了する。
【００５９】
例えば図１１に示すように、誘起電圧定数差分算出部６４から出力される誘起電圧定数差分ΔＫｅをゼロとするようにして相対位相θを制御するための指令値に相当する誘起電圧定数Ｋｅ（指令値）が直線的に変化する比較例では、作動液の圧力に作用する各種外乱に起因して、実際の相対位相θに相当する誘起電圧定数Ｋｅ（実測値）が不安定な揺らぎを有する。これに対して、誘起電圧定数差分ΔＫｅをゼロとするようにして相対位相θを制御するための指令値にディザリング信号が付加された制御指令θｃに相当する実施例での誘起電圧定数Ｋｅ（指令値）がディザ振幅αおよびディザ周波数βに応じて変動することで、誘起電圧定数Ｋｅ（実測値）が不安定に揺らいでしまうこと抑制することができる。
【００６０】
上述したように、この実施の形態によるモータ制御装置によれば、電磁ソレノイド３７ｂに対する指令値にディザリング処理を行うことによって、電磁ソレノイド３７ｂへの各種外乱に対して安定な制御を行うことができる。
【００６１】
なお、上述した実施の形態においては、単に、現在位相θｎに応じた所定のマップからディザ振幅αおよびディザ周波数βを取得するとしたが、これに限定されず、例えば図１２に示すように、相対位相θに対する適宜の位相範囲毎に異なるマップを設定し、現在位相θｎに応じた各マップに対するマップ検索によってディザ振幅αおよびディザ周波数βを取得してもよい。
例えば図１２においては、相対位相θが増加することに伴い、外周側回転子５と内周側回転子６との相対トルクが増加傾向に変化する所定位相範囲（Ｗ＜θ＜Ｘ）においては、所定の第１マップから現在位相θｎに応じたディザ振幅αおよびディザ周波数βが取得され、相対位相θが増加することに伴い相対トルクが減少傾向に変化する所定位相範囲（Ｙ＜θ＜Ｚ）においては、所定の第２マップから現在位相θｎに応じたディザ振幅αおよびディザ周波数βが取得されるようになっている。
【００６２】
この変形例では、先ず、例えば図１３に示すステップＳ２１において、外周側回転子５と内周側回転子６との相対位相θに対する変更要求（可変指令）が発生したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２２に進む。
そして、ステップＳ２２においては、位相センサから出力される検出信号に基づき相対位相θの現在値（現在位相θｎ）を取得する。
【００６３】
そして、ステップＳ２３においては、現在位相θｎが所定位相Ｗよりも大きく、かつ、所定位相Ｘ（＞Ｗ）よりも小さいか否か判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ２７に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２４に進む。
そして、ステップＳ２４においては、予め作成されたディザ振幅αと相対位相θとの所定の相対関係を示す第１マップに対するマップ検索により、現在位相θｎに応じたディザ振幅αを取得する。
そして、ステップＳ２５においては、予め作成されたディザ周波数βと相対位相θとの所定の相対関係を示す第１マップに対するマップ検索により、現在位相θｎに応じたディザ周波数βを取得する。
そして、ステップＳ２６においては、上述したステップＳ０５と同等のディザリング信号付加の処理を実行し、一連の処理を終了する。
【００６４】
そして、ステップＳ２７においては、現在位相θｎが所定位相Ｙ（＞Ｘ）よりも大きく、かつ、所定位相Ｚ（＞Ｙ）よりも小さいか否か判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２８に進む。
そして、ステップＳ２８においては、予め作成されたディザ振幅αと相対位相θとの所定の相対関係を示す第２マップに対するマップ検索により、現在位相θｎに応じたディザ振幅αを取得する。
そして、ステップＳ２９においては、予め作成されたディザ周波数βと相対位相θとの所定の相対関係を示す第２マップに対するマップ検索により、現在位相θｎに応じたディザ周波数βを取得し、上述したステップＳ２６に進む。
【００６５】
なお、上述した実施の形態において、位相制御部６５は、相対位相θを制御するための指令値に、相対位相θの現在値（現在位相θｎ）に応じたディザリング信号を付加して制御指令θｃとして出力するとしたが、これに限定されず、例えば相対位相θの全域に亘って、所定のディザ振幅αおよびディザ周波数βに応じたディザリング信号を、相対位相θを制御するための指令値に付加してもよいし、あるいは、例えば図８に示すように、相対位相θを制御するための指令値に応じた応答値の変化が所定値以上となる位相範囲においてのみ、相対位相θを制御するための指令値に、相対位相θに応じたディザ振幅αおよびディザ周波数βを有するディザリング信号を付加してもよい。
【００６６】
なお、上述した実施の形態においては、位相変更手段１２での作動液の温度（例えば、油温センサＴｏによる検出値等）に応じてディザ振幅αを変更してもよく、例えば作動液の温度が所定温度未満である低温状態においてディザ振幅αを増大させることにより、位相変更手段１２での作動摩擦が作動液の温度に応じて変化する場合であっても、適切なディザリング処理を行うことができる。
【００６７】
なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、例えば、ハイブリッド車両以外に電気自動車等に適用してもよいし、車両に適用する場合に限らず、適宜の装置に搭載されるモータに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るモータの要部断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るモータの最遅角位置に制御されている回転子ユニットの一部部品を省略した側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るモータの回転子ユニットの分解斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るモータの最進角位置に制御されている回転子ユニットの一部部品を省略した側面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るモータの内周側回転子の永久磁石と外周側回転子の永久磁石とが同極配置された強め界磁状態を模式的に示す図（ａ）と、内周側回転子の永久磁石と外周側回転子の永久磁石とが異極配置された弱め界磁状態を模式的に示す図（ｂ）を併せて記載した図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る油圧制御装置の構成図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る位相制御部において算出された滑らかな時間変化を示す相対位相θの指令値と、ディザ振幅αおよびディザ周波数βに応じた矩形波状の時間変化を示す指令値（制御指令θｃ）との一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るモータ制御装置の動作、特に、ディザリング制御の処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態に係るディザリング信号付加の処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態に係る比較例での誘起電圧定数Ｋｅの指令値および実測値と、実施例での誘起電圧定数Ｋｅの指令値および実測値との変化の一例を示すグラフ図である。
【図１２】本発明の実施の形態の変形例に係る相対トルクとディザ振幅αとディザ周波数βとの相対位相θに応じた変化の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態の変形例に係るモータ制御装置の動作、特に、ディザリング制御の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１  モータ
５  外周側回転子（他方のロータ）
６  内周側回転子（一方のロータ）
１２  位相変更手段
１４  ベーンロータ
１５  環状ハウジング（ハウジング）
１６  ドライブプレート（端板）
１８  羽根部
１９  凹部
２３  導入空間（空間）
２４  進角側作動室（圧力室）
２５  遅角側作動室（圧力室）
３７ｂ  電磁ソレノイド（アクチュエータ）
６１  ディザリング制御部（ディザリング処理手段）
【図１】
2008167507.tif 000003
【図２】
2008167507.tif 000004
【図３】
2008167507.tif 000005
【図４】
2008167507.tif 000006
【図５】
2008167507.tif 000007
【図６】
2008167507.tif 000008
【図７】
2008167507.tif 000009
【図８】
2008167507.tif 000010
【図９】
2008167507.tif 000011
【図１０】
2008167507.tif 000012
【図１１】
2008167507.tif 000013
【図１２】
2008167507.tif 000014
【図１３】
2008167507.tif 000015