(57)【要約】【課題】より適切な時期においてブラシレスモータの通電相を切り替えることのできるモータ制御装置を提供する。【解決手段】この装置は、ブラシレスモータの目標回転位相ＴＭＡを所定期間毎に算出するとともに、ブラシレスモータの実回転位相を目標回転位相ＴＭＡに一致させるためのモータ通電相の切り替えを、モータ回転速度に基づき設定した切り替え時期において行う。目標回転位相ＴＭＡに基づいて、同目標回転位相ＴＭＡの算出時から所定時間後のモータ回転速度を推定モータ回転速度ＶＮＭとして算出し（Ｓ２００，Ｓ２０２）、同推定モータ回転速度ＶＮＭに基づいて切り替え時期（割り込み時間Ｔｓ）を設定する（Ｓ２０６）。【選択図】図６
2007129883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレスモータの目標回転位相を所定期間毎に算出するとともに、前記ブラシレスモータの実回転位相を前記目標回転位相に一致させるためのモータ通電相の切り替えを、モータ回転速度に基づき設定される切り替え時期において行うモータ制御装置にあって、
前記目標回転位相に基づいて同目標回転位相の算出時から所定時間後のモータ回転速度を推定し、該推定したモータ回転速度に基づいて前記切り替え時期を設定する設定手段を備える
ことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記ブラシレスモータの実回転位相を検出するとともに、該検出した実回転位相を自身の微分項による変換によって進角させた位相に基づいて制御偏差を求め、同制御偏差に基づいてモータ制御量を算出する微分先行型の制御を実行するモータ制御系に適用され、前記設定手段は、前記微分項による逆変換によって前記目標回転位相を遅角させた位相を推定回転位相として求めるとともに、該求めた推定回転位相の推移に基づいてモータ回転速度を推定する
ことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ制御装置において、
前記設定手段は、所定期間毎にモータ回転速度を推定するとともに、ｎ回前に推定したモータ回転速度に基づいて前記切り替え時期を設定する
ことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項４】
ブラシレスモータの目標回転位相を所定期間毎に算出するとともに、前記ブラシレスモータの実回転位相を前記目標回転位相に一致させるためのモータ通電相の切り替えを、モータ回転速度に基づき設定される切り替え時期において行うモータ制御装置にあって、
前記実回転位相を検出するとともに、該検出した実回転位相に基づいて同実回転位相の検出時から所定時間後のモータ回転速度を推定し、該推定したモータ回転速度に基づいて前記切り替え時期を設定する設定手段を備える
ことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記ブラシレスモータは、内燃機関の運転状態に応じたかたちで機関バルブのバルブ特性を変更する変更機構の駆動に用いられるものである
ことを特徴とするモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータの回転位相を制御するモータ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、ブラシレスモータの回転位相制御に際しては、所定の制御周期で、状況に見合う目標回転位相が算出される。そして、目標回転位相と実回転位相とが異なる場合、それら位相が一致するようになるまで、予め設定された切り替え時期においてモータ通電相が順次切り替えられて、ブラシレスモータが回転される。
【０００３】
ところでモータ通電相を順次切り替える際に、その切り替えを同一間隔で行っても、切り替え時期が異なると、ブラシレスモータの回転トルクや騒音レベルが異なったものとなる。そして騒音レベルを極力低減しつつブラシレスモータを効率良く運転することの可能な切り替え時期は、モータ回転速度に応じて異なり、詳しくは、モータ回転速度が高いときほど早い時期となる。
【０００４】
そこで従来、モータ回転速度に応じて、モータ通電相の切り替え時期を変更するモータ制御装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。こうしたモータ制御装置にあっては、位相センサによって検出したブラシレスモータの実回転位相に基づいてモータ回転速度が算出され、そのモータ回転速度に応じたかたちで上記切り替え時期が設定される。これにより、そのときどきのモータ回転速度に適した切り替え時期においてモータ通電相を切り替えるようにしている。
【０００５】
なお、本発明にかかる先行技術文献としては、上記特許文献１の他にも以下の特許文献２，３が挙げられる。
【特許文献１】特開２００２−３１５３８２号公報
【特許文献２】特開２０００−１３４９７８号公報
【特許文献３】特開平７−１８４３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで前述したモータ制御装置にあっては、ブラシレスモータの実回転位相が検出されてからモータ通電相が切り替えられるまでの間に、少なくともモータ回転速度の演算にかかる時間分のタイムラグが生じるために、モータ回転速度が変化することが避けられない。したがって、実際のモータ回転速度に即したかたちでモータ通電相が切り替えられているとは云えず、この点において改善の余地を残すものとなっている。
【０００７】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より適切な時期においてブラシレスモータの通電相を切り替えることのできるモータ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】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段およびその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、ブラシレスモータの目標回転位相を所定期間毎に算出するとともに、前記ブラシレスモータの実回転位相を前記目標回転位相に一致させるためのモータ通電相の切り替えを、モータ回転速度に基づき設定される切り替え時期において行うモータ制御装置にあって、前記目標回転位相に基づいて同目標回転位相の算出時から所定時間後のモータ回転速度を推定し、該推定したモータ回転速度に基づいて前記切り替え時期を設定する設定手段を備えることをその要旨とする。
【０００９】
モータ制御では通常、ブラシレスモータの実回転位相が目標回転位相の変化に対して、いわゆる一次遅れをもって変化する。そのため目標回転位相に基づいて、そのときどきにおけるブラシレスモータの実回転位相、ひいては回転速度を推定することが可能であると云える。
【００１０】
上記構成によれば、そうした目標回転位相に基づいて、同目標回転位相の算出時から所定時間後におけるモータ回転速度、言い換えれば、モータ通電相の切り替え時期の設定時におけるモータ回転速度を推定しつつ同切り替え時期を設定することができるようになる。したがって、適切な時期においてブラシレスモータの通電相を切り替えることができるようになる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータ制御装置において、前記ブラシレスモータの実回転位相を検出するとともに、該検出した実回転位相を自身の微分項による変換によって進角させた位相に基づいて制御偏差を求め、同制御偏差に基づいてモータ制御量を算出する微分先行型の制御を実行するモータ制御系に適用され、前記設定手段は、前記微分項による逆変換によって前記目標回転位相を遅角させた位相を推定回転位相として求めるとともに、該求めた推定回転位相の推移に基づいてモータ回転速度を推定することをその要旨とする。
【００１２】
微分先行型の制御が実行されるモータ制御系では、実回転位相が、自身の微分項によって同実回転位相の変化速度が大きいときほど進角側（回転方向前側）の位相になるように、言い換えれば、いわゆる一次遅れと正反対の傾向をもって推移するように変換された後にモータ制御量の算出に用いられる。そのため上記構成では、目標回転位相を上記微分項によって逆変換することにより、目標回転位相に対して一次遅れをもって変化する位相が推定回転位相として求められる。
【００１３】
しかも上記モータ制御系では、目標回転位相およびモータ制御量が、上記微分項によって予め進角側に変更された実回転位相に対応するように算出される。そのため上記モータ制御系は、目標回転位相およびモータ制御量の算出後における実回転位相の変化を見越したかたちでモータ制御を実行するものであると云える。上記構成では、そうしたモータ制御系の目標回転位相を基準に推定回転位相が求められるために、推定回転位相についてもこれが目標回転位相の算出後における実回転位相の変化を見越したかたちで求められる。
【００１４】
したがって上記構成によれば、目標回転位相の算出時から所定時間後の回転位相を推定回転位相として求めることが可能になり、同所定時間後におけるモータ回転速度を精度よく推定することが可能になる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータ制御装置において、前記設定手段は、所定期間毎にモータ回転速度を推定するとともに、ｎ回前に推定したモータ回転速度に基づいて前記切り替え時期を設定することをその要旨とする。
【００１６】
モータ制御にあっては通常、モータの慣性の影響などにより、目標回転位相が階段状に変化した直後において実回転位相が殆ど変化しない時間、いわゆる無駄時間が生じる。そうした無駄時間が生じる場合、単に微分項による逆変換を通じて求めた推定回転位相をもとにモータ回転速度の推定値を求めても、同推定値として上記無駄時間を含む態様で推移する値を求めることは困難である。ここでモータ回転位相が所定期間毎に求められる場合においてｎ回前（例えば数回前など）に推定されたモータ回転速度は、当然のことながら今回推定されたモータ回転速度に対して遅れをもって推移する値であり、上記無駄時間が生じた場合のモータ回転速度の推移に近似した態様で推移する値であると云える。
【００１７】
この点、上記構成によれば、ｎ回前に推定されたモータ回転速度が切り替え時期の設定に用いられるために、より実際のモータ回転速度の推移に近似した態様で推移する値を切り替え時期の設定に用いることができるようになる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、ブラシレスモータの目標回転位相を所定期間毎に算出するとともに、前記ブラシレスモータの実回転位相を前記目標回転位相に一致させるためのモータ通電相の切り替えを、モータ回転速度に基づき設定される切り替え時期において行うモータ制御装置にあって、前記実回転位相を検出するとともに、該検出した実回転位相に基づいて同実回転位相の検出時から所定時間後のモータ回転速度を推定し、該推定したモータ回転速度に基づいて前記切り替え時期を設定する設定手段を備えることをその要旨とする。
【００１９】
上記構成によれば、実回転位相の検出時から所定時間後のモータ回転速度、言い換えれば、モータ通電相の切り替え時期の設定時におけるモータ回転速度を、同検出した実回転位相に基づき推定しつつ上記切り替え時期を設定することができるようになる。したがって、適切な時期においてブラシレスモータの通電相を切り替えることができるようになる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、前記ブラシレスモータは、内燃機関の運転状態に応じたかたちで機関バルブのバルブ特性を変更する変更機構の駆動に用いられるものであることをその要旨とする。
【００２１】
ここで機関バルブのバルブ特性を変更する変更機構は内燃機関の運転状態に応じてその作動態様が制御されるものであるために、同変更機構の駆動に用いられるブラシレスモータの回転速度は一定ではなく、変動している。上記構成によれば、そうしたブラシレスモータの通電相を適切な時期において切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を自動車用内燃機関に適用した一実施形態について説明する。
図１は、内燃機関１０におけるシリンダヘッド１２周りの構造を示す断面図である。
同図１に示すように、内燃機関１０においてはシリンダヘッド１２、シリンダブロック１４、およびピストン１６によって燃焼室１８が区画され、この燃焼室１８には吸気通路２０が接続されている。そして燃焼室１８と吸気通路２０との間は吸気バルブ２２の開閉動作によって連通・遮断される。
【００２３】
シリンダヘッド１２には、吸気バルブ２２を駆動するための吸気カムシャフト２４が設けられている。吸気カムシャフト２４は、内燃機関１０のクランクシャフト（図示略）からの回転伝達によって回転するようになっている。また、吸気カムシャフト２４には、吸気カム２４ａが設けられている。そして、吸気カム２４ａの上記吸気カムシャフト２４との一体回転を通じて、吸気バルブ２２が開閉動作するようになっている。
【００２４】
また、上記吸気カム２４ａと吸気バルブ２２との間には、吸気バルブ２２のバルブ特性（具体的には、最大リフト量および開弁期間（作用角））を変更するための変更機構４０が設けられている。この変更機構４０の駆動を通じて、例えば吸入空気量を多く必要とする機関運転状態になるほど、最大リフト量および作用角が大となるよう制御される。これは最大リフト量および作用角を大とするほど、吸気通路２０から燃焼室１８への空気の吸入が効率よく行われ、吸入空気量に関する要求を満たすことが可能なためである。
【００２５】
次に、上記変更機構４０の詳細な構造について説明する。
変更機構４０は、回転する吸気カム２４ａにより押されて上記吸気カムシャフト２４と平行に延びるロッカシャフト４２およびコントロールシャフト４４の軸線を中心に揺動する入力アーム４６と、この入力アーム４６の揺動に基づき上記軸線を中心に揺動する出力アーム４８とを備えている。入力アーム４６にはローラ５０が回転可能に取り付けられている。また入力アーム４６は、そのローラ５０が吸気カム２４ａに押しつけられるようにコイルスプリング５２によって吸気カム２４ａ側に付勢されている。出力アーム４８は、その揺動時にロッカアーム２６に押しつけられ、同ロッカアーム２６を介して吸気バルブ２２をリフトさせる。
【００２６】
このロッカアーム２６の基端部はラッシュアジャスタ２８によって支持され、同ロッカアーム２６の先端部は吸気バルブ２２に接触している。また、ロッカアーム２６は吸気バルブ２２のバルブスプリング３０によって出力アーム４８側に付勢され、これによりロッカアーム２６の基端部と先端部との間に回転可能に支持されたローラ５４が出力アーム４８に押しつけられている。従って、吸気カム２４ａの回転に基づき入力アーム４６および出力アーム４８が揺動すると、出力アーム４８がロッカアーム２６を介して吸気バルブ２２をリフトさせ、同吸気バルブ２２の開閉動作が行われるようになる。
【００２７】
変更機構４０は、パイプ状のロッカシャフト４２内に配置されたコントロールシャフト４４を軸方向に変位させることによって、入力アーム４６と出力アーム４８との揺動方向における相対位置を変更することが可能となっている。このように、入力アーム４６と出力アーム４８との揺動方向における相対位置を変更すると、上記吸気バルブ２２のバルブ特性が変更されるようになる。具体的には、入力アーム４６と出力アーム４８とを揺動方向において互いに接近させるほど、吸気バルブ２２の最大リフト量および作用角は小さくなる。逆に、入力アーム４６と出力アーム４８とを揺動方向において互いに離間させるほど、吸気バルブ２２の最大リフト量および作用角は大きくなる。
【００２８】
次に、変更機構４０を駆動するべく上記コントロールシャフト４４を軸方向に変位させるための駆動機構、および、その駆動機構を駆動制御する制御装置について、図２を参照して説明する。
【００２９】
図２に示すように、コントロールシャフト４４の基端部（図中左端部）には、ブラシレスモータ６０が変換機構６２を介して連結されている。この変換機構６２は、ブラシレスモータ６０の出力軸の回転運動をコントロールシャフト４４の軸方向への直線運動に変換するためのものである。そして、上記ブラシレスモータ６０の所定の回転位相範囲内での回転駆動、例えば同ブラシレスモータ６０の１０回転分の回転位相範囲（０〜３６００°）内での回転駆動を通じて、コントロールシャフト４４が軸方向に変位させられ、変更機構４０が駆動される。
【００３０】
ちなみに、ブラシレスモータ６０を正回転させると、コントロールシャフト４４は先端（図２中右端）側に変位し、前記入力アーム４６（図１）と出力アーム４８との揺動方向における相対位置が互いに接近するように変更される。また、ブラシレスモータ６０を逆回転させると、コントロールシャフト４４は基端（図２中左端）側に変位し、入力アーム４６と出力アーム４８との揺動方向における相対位置が互いに離間するように変更される。こうしたブラシレスモータ６０の回転駆動による入力アーム４６および出力アーム４８の揺動方向における相対位置の変更を通じて、吸気カム２４ａの回転により出力アーム４８が揺動したときの吸気バルブ２２のバルブ特性が変更される。
【００３１】
本実施の形態にかかるモータ制御装置は、ブラシレスモータ６０（図２）の駆動制御など、内燃機関１０の各種制御を行う電子制御装置７０を備えている。この電子制御装置７０は、上記各種制御にかかる演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。
【００３２】
電子制御装置７０の入力ポートには、ブラシレスモータ６０の実回転位相ＭＡを検出するための位相センサ７２や、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル踏込量ＡＣＣ）を検出するためのアクセルセンサ７４、前記クランクシャフトの回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサ７６など、各種センサが接続されている。また電子制御装置７０の出力ポートには、ブラシレスモータ６０の駆動回路７０ａ等が接続されている。
【００３３】
そして電子制御装置７０は、上記各種センサから入力した検出信号に基づき機関運転状態を把握するとともに、その把握した機関運転状態に基づきブラシレスモータ６０の駆動制御を実行してコントロールシャフト４４を軸方向に変位させることで、変更機構４０を駆動して吸気バルブ２２のバルブ特性を制御する。
【００３４】
なお本実施の形態では、ブラシレスモータ６０の駆動制御に際して、位相センサ７２によって検出された実回転位相ＭＡを自身の微分項Ｋｄによる変換によって進角させた位相（補正回転位相ＭＡＣ）に基づいて制御偏差ΔＭＡを求め、同制御偏差ΔＭＡに基づいてモータ制御量Ｍｓｉｇを算出するといった微分先行型ＰＩ−Ｄ制御が実行される。
【００３５】
以下、そのようにモータ制御量Ｍｓｉｇを算出する処理の具体的な処理手順について説明する。
図３は、モータ制御量Ｍｓｉｇを算出する処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、同フローチャートに示される一連の処理は、所定期間毎に（詳しくは所定の時間周期で）実行される処理として、電子制御装置７０により実行される。
【００３６】
図３に示すように、この処理では先ず、アクセル踏み込み量ＡＣＣおよび機関回転速度ＮＥに基づいてＡマップから、目標回転位相ＴＭＡが算出される（ステップＳ１００）。なおＡマップには、アクセル踏み込み量ＡＣＣおよび機関回転速度ＮＥによって定まる機関運転状態と、吸気バルブ２２のバルブ特性が同機関運転状態に適した特性になる目標回転位相ＴＭＡとの関係が実験結果などに応じて求められ、設定されている。
【００３７】
その後、位相センサ７２によってブラシレスモータ６０の実回転位相ＭＡが検出されるとともに（ステップＳ１０２）、次の関係式を通じて同実回転位相ＭＡについての一階微分値（微分項Ｋｄ）が算出される（ステップＳ１０４）。
【００３８】
Ｋｄ←（ＭＡ（ｉ）−ＭＡ（ｉ−１））／Ｔｄ・Ｇｄ
ＭＡ（ｉ）：今回の処理実行時における実回転位相
ＭＡ（ｉ−１）：前回の処理実行時における実回転位相
Ｔｄ：処理周期
Ｇｄ：微分ゲイン
次に、ブラシレスモータ６０の実回転位相ＭＡを自身の微分項Ｋｄによって進角側（詳しくは、ブラシレスモータ６０の回転方向前側）の位相に変換した位相が補正回転位相ＭＡＣとして算出される。具体的には、今回の処理実行時における実回転位相ＭＡ（ｉ）に微分項Ｋｄを加算した値が補正回転位相ＭＡＣとして算出される（ステップＳ１０６）。
【００３９】
その後、目標回転位相ＴＭＡと補正回転位相ＭＡＣとの偏差（制御偏差ΔＭＡ（＝ＴＭＡ−ＭＡＣ））が算出されるとともに、同制御偏差ΔＭＡに基づいてモータ制御量Ｍｓｉｇが算出される（ステップＳ１０８）。このモータ制御量Ｍｓｉｇは、上記制御偏差ΔＭＡに比例する補正項（比例項）と同制御偏差ΔＭＡの積分値に比例する補正項（積分項）とを加算した値である。
【００４０】
このようにモータ制御量Ｍｓｉｇが算出された後、本処理は一旦終了される。
一方、本実施の形態では、騒音レベルを極力低減しつつ効率良く運転するために、ブラシレスモータ６０の回転速度に応じたかたちでモータ通電相の切り替え時期を設定するようにしている。
【００４１】
ここで、例えば位相センサ７２によって検出される実回転位相ＭＡに基づきモータ回転速度を求めてこれを上記切り替え時期の設定に用いるようにすると、実回転位相ＭＡを検出してからモータ回転速度を求めるまでの間に、同ブラシレスモータ６０の実回転位相ＭＡ、ひいてはモータ回転速度が変化してしまう。そのため、この場合にはブラシレスモータ６０の通電相の切り替えを実際のモータ回転速度に見合った最適な時期に行うことができず、ブラシレスモータ６０の運転騒音の増大や運転効率の低下などを招くこととなる。
【００４２】
そこで本実施の形態では、前記目標回転位相ＴＭＡに基づいて同目標回転位相ＴＭＡの算出時から所定時間後のモータ回転速度を推定し、その推定したモータ回転速度（推定モータ回転速度ＶＮＭ）に基づいて切り替え時期を設定するようにしている。なお上記「所定時間」は、目標回転位相ＴＭＡが算出されてから上記切り替え時期が設定されるまでの時間であり、ブラシレスモータ６０の動作特性やその制御系の制御構造などによって定まる時間である。
【００４３】
図４に示すように、本実施の形態では上記切り替え時期を設定する際には、予め定められた所定の回転位相（基準切り替え時期Ａ１〜Ａ６）からの経過時間についての判定値（割り込み時間Ｔｓ）が算出される。そして上記割り込み時間Ｔｓを調節することによって、切り替え時期の進角量αが調節される。
【００４４】
図５に示すように、上記割り込み時間Ｔｓは具体的には、推定モータ回転速度ＶＮＭが大きいときほど短い時間に設定される。これにより、推定モータ回転速度ＶＮＭが大きいときほど、切り替え時期の進角量αが大きく設定されて、同切り替え時期が早い時期に設定される。
【００４５】
以下、そのように割り込み時間Ｔｓを算出する処理の具体的な処理手順について説明する。
図６は、割り込み時間Ｔｓを算出する処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、同フローチャートに示される一連の処理は、所定期間毎に（詳しくは、所定の時間周期で）実行される処理として、電子制御装置７０により実行される。
【００４６】
図６に示すように、この処理では先ず、目標回転位相ＴＭＡの算出時から前記所定時間後におけるブラシレスモータ６０の実回転位相ＭＡについての推定値（推定回転位相ＶＭＡ）として、前記微分項Ｋｄによる逆変換によって目標回転位相ＴＭＡを遅角させた位相が算出される。具体的には、関係式「ＶＭＡ←ＴＭＡ−Ｋｄ」のように、目標回転位相ＴＭＡから微分項Ｋｄを減算した値が上記推定回転位相ＶＭＡとして算出される（ステップＳ２００）。
【００４７】
次に、上記推定回転位相ＶＭＡに基づいて前記推定モータ回転速度ＶＮＭが算出される。具体的には、以下の関係式のように、今回の処理実行時における推定回転位相ＶＭＡ（ｉ）と前回の処理実行時における推定回転位相ＶＭＡ（ｉ−１）との差の絶対値を処理周期Ｔｖによって除算した値、すなわち推定回転位相ＶＭＡの変化速度が推定モータ回転速度ＶＮＭとして算出される（ステップＳ２０２）。
【００４８】
ＶＮＭ←｜ＶＭＡ（ｉ）−ＶＭＡ（ｉ−１）｜／Ｔｖ
ＶＭＡ（ｉ）：今回の処理実行時における推定回転位相
ＶＭＡ（ｉ−１）：前回の処理実行時における推定回転位相
Ｔｖ：処理周期
その後、前々回の処理実行時における推定モータ回転速度ＶＮＭ（ｉ−２）として前回の処理実行時における推定モータ回転速度ＶＮＭ（ｉ−１）が記憶されるとともに、前回の処理実行時における推定モータ回転速度ＶＮＭ（ｉ−１）として今回の処理実行時における推定モータ回転速度ＶＮＭ（ｉ）が記憶される（ステップＳ２０４）。併せて、今回の処理実行時における推定回転位相ＶＭＡ（ｉ）が前回の処理実行時における推定回転位相ＶＭＡ（ｉ−１）として記憶される。
【００４９】
そして前々回の処理実行時における推定モータ回転速度ＶＮＭ（ｉ−２）に基づいてＢマップ（図５参照）から、割り込み時間Ｔｓが算出された後（ステップＳ２０６）、本処理は一旦終了される。
【００５０】
本実施の形態にかかるブラシレスモータ６０の駆動制御にあっては、駆動回路７０ａを通じて、前記割り込み時間Ｔｓ（図４）に対応する切り替え時期においてブラシレスモータ６０の通電相が切り替えられるとともに、ブラシレスモータ６０の各相への供給電力量や電力供給時間が前記モータ制御量Ｍｓｉｇ（図３）に応じたかたちで調節される。
【００５１】
以下、上述した割り込み時間Ｔｓを算出する処理を実行することによる作用について説明する。
図７に示すように、本実施の形態にかかるブラシレスモータ６０の駆動制御では、その実回転位相ＭＡを自身の微分項Ｋｄによって進角側の位相に変換した位相、言い換えれば、いわゆる一次遅れと正反対の傾向をもって推移するように変換した位相（補正回転位相ＭＡＣ）を用いて制御偏差ΔＭＡが求められる。そのため図８に示すように、目標回転位相ＴＭＡを上記微分項Ｋｄによって逆変換することにより、目標回転位相ＴＭＡに対して一次遅れをもって変化する位相（同図８中に一点鎖線で示す位相）を求めることができる。
【００５２】
しかも本実施の形態にかかるブラシレスモータ６０の駆動制御では、目標回転位相ＴＭＡおよびモータ制御量Ｍｓｉｇが、上記微分項Ｋｄによって予め進角側に変更された補正回転位相ＭＡＣに対応するように求められる。そのため上記駆動制御は、目標回転位相ＴＭＡおよびモータ制御量Ｍｓｉｇの設定後における実回転位相ＭＡの変化を見越したかたちで実行されるモータ制御であると云える。本実施の形態では、そうした目標回転位相ＴＭＡを基準として一次遅れをもって推移する位相が推定回転位相ＶＭＡとして求められるために、同推定回転位相ＶＭＡについてもこれを目標回転位相ＴＭＡの算出後における実回転位相ＭＡの変化を見越した位相として求めることができる。
【００５３】
したがって本実施の形態では、目標回転位相ＴＭＡの算出時から前記所定時間後における実回転位相ＭＡに近似した位相を推定回転位相ＶＭＡとして求めることができ、同所定時間後におけるモータ回転速度に近似した速度を推定モータ回転速度ＶＮＭとして求めることができる。
【００５４】
そして、そうした推定モータ回転速度ＶＮＭに基づき設定された切り替え時期においてブラシレスモータ６０の通電相を切り替えることにより、実際の切り替え時におけるモータ回転速度に即した適切な時期においてモータ通電相の切り替えを行うことができるようになる。
【００５５】
なお微分項Ｋｄによる逆変換を通じて推定回転位相ＶＭＡを求めることの他、目標回転位相ＴＭＡの変化速度や、その変化後の経過時間、制御偏差ΔＭＡ、その変化速度などに基づいて算出される変換係数を新たに設定し、同変換係数を通じて目標回転位相ＴＭＡを変換することによって推定回転位相を求めることも可能である。ただし、そうした構成は変換係数を新たに設定する分だけモータ制御系の制御構造の複雑化を招いてしまう。この点、本実施の形態では、モータ制御量Ｍｓｉｇを算出する処理において算出される微分項Ｋｄを用いて推定回転位相ＶＭＡを求めることができ、そうした制御構造の複雑化を抑えることができる。
【００５６】
ところでブラシレスモータ６０の駆動制御では、同ブラシレスモータ６０の慣性の影響などにより、目標回転位相ＴＭＡが階段状に変化した直後において実回転位相ＭＡが殆ど変化しない時間、いわゆる無駄時間が生じる。そして、単に微分項Ｋｄによる逆変換を通じて求めた推定回転位相ＶＭＡ（ｉ）（図８の一点鎖線参照）をもとに推定モータ回転速度ＶＮＭを求めても、同推定モータ回転速度ＶＮＭとして上記無駄時間を含む態様で推移する値を求めることはできない。
【００５７】
ここで図８に示すように、ｎ回前の処理実行時に求められた推定モータ回転速度ＶＮＭ（ｉ−ｎ）は（同図中に実線で示す位相）、当然のことながら今回の処理実行時に求められた推定モータ回転速度ＶＮＭ（ｉ）に対して遅れをもって推移する（同図中に一点鎖線で示す位相）。そのためｎ回前の処理実行時に求められた推定モータ回転速度ＶＮＭ（ｉ−ｎ）は、上記無駄時間が生じた場合のモータ回転速度の推移に近似した態様で推移する値であると云える（「ｎ」は正の整数）。
【００５８】
そして本実施の形態では、前述した割り込み時間Ｔｓを算出する処理においてその処理周期毎に算出される推定モータ回転速度ＶＮＭの中でも、前々回の処理実行時に求められた推定モータ回転速度ＶＮＭ（ｉ−２）がモータ通電相の実際の切り替え時におけるモータ回転速度に最も近似した態様で変化することが発明者等によって確認された。
【００５９】
本実施の形態にかかるブラシレスモータ６０の駆動制御では、そうした推定モータ回転速度ＶＮＭ（ｉ−２）に基づいてモータ通電相の切り替え時期（詳しくは、割り込み時間Ｔｓ）が算出されるために、より実際のモータ回転速度の推移に近似した態様で推移する推定モータ回転速度ＶＮＭを切り替え時期の設定に用いることができるようになる。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）目標回転位相ＴＭＡに基づいて同目標回転位相ＴＭＡの算出時から所定時間後における推定モータ回転速度ＶＮＭを求め、同推定モータ回転速度ＶＮＭに基づいて上記切り替え時期を設定するようにした。そのため、切り替え時期の設定時におけるモータ回転速度を推定しつつ同切り替え時期を設定することができるようになり、適切な時期においてモータ通電相を切り替えることができるようになる。
【００６１】
（２）微分先行型ＰＩ−Ｄ制御が実行されるモータ制御系にあって、その微分項Ｋｄによる逆変換によって目標回転位相ＴＭＡを遅角させた位相を推定回転位相ＶＭＡとして算出し、同推定回転位相ＶＭＡの変化速度を推定モータ回転速度ＶＮＭとして算出した。そのため、推定回転位相ＶＭＡとして、目標回転位相ＴＭＡの算出後における実回転位相ＭＡの変化を見越したかたちで同目標回転位相ＴＭＡに対して一次遅れをもって変化する位相を求めることができる。したがって、目標回転位相ＴＭＡの算出時から所定時間後の回転位相を推定回転位相ＶＭＡとして算出することができ、同所定時間後におけるモータ回転速度を推定モータ回転速度ＶＮＭとして精度よく算出することができる。
【００６２】
（３）割り込み時間Ｔｓを算出する処理においてその処理周期毎に算出される推定モータ回転速度ＶＮＭのうち、前々回の処理実行時において算出された推定モータ回転速度ＶＮＭ（ｉ−２）に基づいて割り込み時間Ｔｓを算出するようにした。そのため、より実際のモータ回転速度の推移に近似した態様で推移する推定モータ回転速度ＶＮＭを切り替え時期の設定に用いることができるようになる。
【００６３】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、前々回の処理実行時に求められた推定モータ回転速度ＶＮＭ（ｉ−２）に基づいて前記切り替え時期を設定するようにした。これに代えて、前回の処理実行時、或いは三回以上前の処理実行時に求められた推定モータ回転速度ＶＮＭに基づいて前記割り込み時間を設定するようにしてもよい。要は、ブラシレスモータ６０の特性に応じて定まる無駄時間に見合うように、ｎ回前の処理実行時に求められた推定モータ回転速度ＶＮＭ（ｉ−ｎ）に基づいて前記切り替え時期を設定するようにすればよい。
【００６４】
・また、（ｎ＋１）回前の処理実行時に求められた推定回転位相ＶＭＡ（ｉ−ｎ＋１）とｎ回前の処理実行時において求められた推定回転位相ＶＭＡ（ｉ−ｎ）とに基づいて推定モータ回転速度を求め、同推定モータ回転速度に基づいて前記切り替え時期を設定するようにしてもよい。具体的には、例えば三回前の処理実行時において求められた推定回転位相ＶＭＡ（ｉ−３）と前々回の処理実行時において求められた推定回転位相ＶＭＡ（ｉ−２）とに基づいて推定モータ回転速度を求め、同推定モータ回転速度に基づいて前記切り替え時期を設定することなどが可能である。
【００６５】
・上記実施の形態にかかるモータ制御装置は、微分先行型Ｐ−Ｄ制御を実行するモータ制御系にも適用することができる。
・目標回転位相ＴＭＡの変化速度や、その変化後の経過時間、制御偏差ΔＭＡ、その変化速度などに基づいて、推定回転位相や推定モータ回転速度を算出するようにしてもよい。同構成によっても、目標回転位相ＴＭＡの算出時から所定時間後の回転位相を推定回転位相ＶＭＡとして精度よく算出することや、同所定時間後におけるモータ回転速度を推定モータ回転速度ＶＮＭとして精度よく算出することが可能である。
【００６６】
・位相センサ７２によって検出された実回転位相ＭＡに基づいて同実回転位相ＭＡの検出時から所定時間後のモータ回転速度を推定し、該推定したモータ回転速度に基づいて前記切り替え時期を設定するようにしてもよい。具体的には、例えば実回転位相ＭＡの変化速度に応じて同実回転位相ＭＡを若干進角させた位相を推定回転位相として求め、同推定回転位相の変化速度を推定モータ回転速度とすることなどが可能である。上記構成によれば、検出した実回転位相ＭＡに基づいて同実回転位相ＭＡの検出時から所定時間後のモータ回転速度、言い換えれば、モータ通電相の実際の切り替え時におけるモータ回転速度を推定しつつその切り替え時期を設定することができ、適切な時期においてブラシレスモータの通電相を切り替えることができるようになる。
【００６７】
・本発明にかかるモータ制御装置は、微分先行型の制御を実行するモータ制御系に限らず、通常のＰＩＤ制御や、ＰＩ制御、ＰＤ制御、Ｐ制御を実行するモータ制御系にも適用可能である。
【００６８】
・本発明にかかるモータ制御装置は、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブのバルブ特性を変更する変更機構の駆動に用いられるブラシレスモータの他、例えばスロットルバルブの開閉駆動に用いられるものやＥＧＲバルブの開閉駆動に用いられるもの等、回転速度が不規則に変動する他のブラシレスモータにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明を具体化した一実施の形態が適用される内燃機関のシリンダヘッド周りの構造を示す断面図。
【図２】同内燃機関のシリンダヘッド周りの概略構成を示すブロック図。
【図３】モータ制御量算出処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図４】切り替え時期の設定態様の一例を示すタイミングチャート。
【図５】割り込み時間の算出に用いるＢマップのマップ構造を示す略図。
【図６】割り込み時間算出処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図７】実回転位相および補正回転位相の推移の一例を示すタイミングチャート。
【図８】目標回転位相および推定回転位相の推移の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００７０】
１０…内燃機関、１２…シリンダヘッド、１４…シリンダブロック、１６…ピストン、１８…燃焼室、２０…吸気通路、２２…吸気バルブ、２４…吸気カムシャフト、２４ａ…吸気カム、２６…ロッカアーム、２８…ラッシュアジャスタ、３０…バルブスプリング、４０…変更機構、４２…ロッカシャフト、４４…コントロールシャフト、４６…入力アーム、４８…出力アーム、５０…ローラ、５２…コイルスプリング、５４…ローラ、６０…ブラシレスモータ、６２…変換機構、７０…電子制御装置、７０ａ…駆動回路、７２…位相センサ、７４…アクセルセンサ、７６…クランクセンサ。
【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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