(57)【要約】【課題】電動モータのロックや脱調の発生を抑えることのできる電動モータの制御装置を提供する。【解決手段】ＥＯＰＥＣＵは、電動モータの３相のモータコイルのうち２相を通電相、残りの１相を非通電相となるように通電相を切り替えることで電動モータの制御量を制御する。上記ＥＯＰＥＣＵは、通電相を磁極位置の検出に基づき切り替える磁極切替制御とを実行する切替制御部を備える。切替制御部は、駆動モータが磁極切替制御の場合、３相のモータコイルの通電状態が切り替えられたとき、磁極位置の検出に先立って非通電相に現れる誘起電圧を取得し（Ｓ３２）、その取得した誘起電圧によってスパイクノイズの出現中であるか否かを判断する（Ｓ３３，Ｓ３４）。そして、切替制御部は、スパイクノイズの出現中であると判断する間、各磁極位置検出信号Ｓ１〜Ｓ３の検出結果を無効にすることで磁極位置を検出しない非検出期間を設定する（Ｓ３５）ようにしている。【選択図】図５
2016226205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相のモータコイルを有するステータと界磁を形成するロータとを有する電動モータの前記３相のモータコイルのうち２相を通電相、残りの１相を非通電相となるように各相のモータコイルの通電状態を切り替えることで前記電動モータの制御量を制御する電動モータの制御装置において、
前記通電相への通電によって前記非通電相に現れる誘起電圧に基づき前記ロータの磁極位置を検出する磁極位置検出部と、
前記３相のモータコイルの通電状態を前記磁極位置検出部によって検出される前記ロータの磁極位置の検出に基づき切り替える磁極切替制御を実行する切替制御部と、
前記切替制御部によって前記磁極切替制御が実行される場合、前記磁極位置検出部による前記磁極位置の検出に先立って前記磁極位置検出部の検出結果を所定の期間無効とする無効期間を設定する無効期間設定部と、
を備えることを特徴とする電動モータの制御装置。
【請求項２】
前記無効期間設定部は、前記非通電相に現れる誘起電圧が電源電圧よりも大きい間、又は前記非通電相に現れる誘起電圧が基準電位よりも小さい間、前記無効期間を設定する請求項１に記載の電動モータの制御装置。
【請求項３】
前記切替制御部は、前記３相のモータコイルの通電状態について、正方向の通電と、負方向の通電と、非通電とが１相ずつ現れるように切り替えを実行し、
前記無効期間設定部は、
前記負方向の通電から前記非通電に切り替え後の前記非通電相に対しては該非通電相に現れる誘起電圧が電源電圧よりも大きい期間を前記無効期間に設定し、
前記正方向の通電から前記非通電に切り替え後の前記非通電相に対しては該非通電相に現れる誘起電圧が基準電位よりも小さい期間を前記無効期間に設定する
請求項２に記載の電動モータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータをセンサレスで制御する場合、３相のモータコイルのうち２相を通電相、残りの１相を非通電相となるように各相のモータコイルの通電状態を切り替える。センサレスの制御には、非通電相のモータコイルに生じる誘起電圧を用いて磁極位置を検出し、その磁極位置の検出を条件として通電状態を切り替えるようにしたものがある。この場合、非通電相に生じる誘起電圧には、モータコイルを通電から非通電への切り替え時、エッジ状のノイズ、所謂、スパイクノイズを生じることが知られている。スパイクノイズは、磁極位置の誤検出の原因となっている。
【０００３】
こうしたスパイクノイズに関わる磁極位置の誤検出の対策として、特許文献１に記載の対策が知られている。特許文献１には、スパイクノイズを生じる規則性に基づきスパイクノイズであるか否かを判断し、その判断結果から磁極位置を正しく検出することができるか否かを判断することが開示されている。そして、特許文献１では、スパイクノイズであることを判断できる場合、スパイクノイズに関わる磁極位置の検出を無視してこれが採用されないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−８０６９０号公報（特に段落［００３９］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、モータでは、モータに接続される負荷や、モータの電力の供給源たる電源電圧の変動によって上記規則性を逸脱してスパイクノイズを生じる場合もある。つまり、特許文献１のように上記規則性に基づきスパイクノイズであるか否かを判断する場合、上記規則性を逸脱したスパイクノイズに対処することができない。すると、上記規則性を逸脱して生じるスパイクノイズによって磁極位置を誤検出してしまい、最悪の場合にはモータのロックや脱調が生じる可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータのロックや脱調の発生を抑えることのできる電動モータ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】
上記課題を解決する電動モータの制御装置は、３相のモータコイルを有するステータと界磁を形成するロータとを有する電動モータの３相のモータコイルのうち２相を通電相、残りの１相を非通電相となるように各相のモータコイルの通電状態を切り替えることで電動モータの制御量を制御するようにしている。上記電動モータの制御装置は、通電相への通電によって非通電相に現れる誘起電圧に基づきロータの磁極位置を検出する磁極位置検出部と、３相のモータコイルの通電状態を磁極位置検出部によって検出されるロータの磁極位置の検出に基づき切り替える磁極切替制御を実行する切替制御部と、切替制御部によって磁極切替制御が実行される場合、磁極位置検出部による磁極位置の検出に先立って磁極位置検出部の検出結果を所定の期間無効とする無効期間を設定する無効期間設定部とを備えるようにしている。
【０００８】
上記［背景技術］で説明したスパイクノイズは、非通電へ切り替えられた非通電相において、それまでの通電状態に対して逆側（正方向に対して負方向、負方向に対して正方向）に流れる電流として生じる。そして、この場合の逆側に流れる電流は、通常よりも大きく流れることによって、電圧変動の幅も電動モータの電力の供給源たる電源電圧よりも大きく現れる。つまり、スパイクノイズは、通電から非通電へ切り替えられた非通電相に対して、電源電圧よりも大きい電圧や基準電位よりも小さい電圧を瞬間的に生じさせることが特徴である。こうしたスパイクノイズの特徴を利用したのが上記構成である。
【０００９】
つまり、上記構成によれば、３相のモータコイルの通電状態が切り替えられたとき、非通電相に対して生じる誘起電圧、すなわち非通電相に生じるスパイクノイズの現象それ自体を検出することができる。そのため、スパイクノイズを生じているか否かに基づき無効期間を設定することができる。
【００１０】
例えば、スパイクノイズが生じる期間が長短して変化する場合、こうした期間の変化に応じて無効期間が長短して変化する。これにより、生じる期間が長短することによって規制性を有さず現れるスパイクノイズにも対処することができる。したがって、スパイクノイズに関わる磁極位置の誤検出を抑制することができ、電動モータのロックや脱調の発生を抑えることができる。
【００１１】
具体的に言えば、無効期間設定部は、非通電相に現れる誘起電圧が電源電圧よりも大きい間、又は非通電相に現れる誘起電圧が基準電位よりも小さい間、無効期間を設定することが好ましい。
【００１２】
つまり、上記構成によれば、スパイクノイズの特徴が現れている間に対してのみ効果を発揮することができる。したがって、無効期間を設定する期間を最適化することができる。
【００１３】
上述したように、スパイクノイズは、電源電圧よりも大きい電圧を生じさせる場合や基準電位よりも小さい電圧を生じさせる場合がある。つまり、負方向の通電から非通電に切り替え後の場合、上記スパイクノイズが電源電圧よりも大きい電圧を生じさせる。この場合、非通電相に現れる誘起電圧が電源電圧よりも大きい期間を無効期間に設定することで上記無効期間を最適化することができる。また、正方向の通電から非通電に切り替え後の場合、上記スパイクノイズが基準電位よりも小さい電圧を生じさせる。この場合、非通電相に現れる誘起電圧が基準電位よりも小さい期間を無効期間に設定することで上記無効期間を最適化することができる。
【００１４】
つまり、上記電動モータの制御装置をさらに最適化する場合、切替制御部は、３相のモータコイルの通電状態について、正方向の通電と、負方向の通電と、非通電とが１相ずつ現れるように切り替えを実行し、無効期間設定部は、負方向の通電から非通電に切り替え後の非通電相に対しては該非通電相に現れる誘起電圧が電源電圧よりも大きい期間を無効期間に設定し、正方向の通電から非通電に切り替え後の非通電相に対しては該非通電相に現れる誘起電圧が基準電位よりも小さい期間を無効期間に設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電動モータのロックや脱調の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ＥＯＰＥＣＵを搭載したシステムの概略構成を示すブロック図。
【図２】ＥＯＰＥＣＵについてその構成を示すブロック図。
【図３】ＥＯＰＥＣＵについてそのプリドライバの構成を示すブロック図。
【図４】高回転時における電動モータの非通電相に現れる誘起電圧を示すチャート図。
【図５】ＥＯＰＥＣＵについてそのマイコンが実行する磁極切替制御に関わる処理を示すフローチャート。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、各種態様で生じるスパイクノイズに対して非検出期間が設定される態様を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、電動モータの制御装置の一実施形態として、車両に搭載される電動ポンプに内蔵の電動モータを制御する電動ポンプ用制御装置を例に挙げて説明する。はじめに、電動ポンプの概略について説明する。
【００１８】
図１に示すように、電動ポンプ１０は、電動モータ１０ａを内蔵する。電動モータ１０ａは、表面磁石型のブラシレスＤＣモータである。電動モータ１０ａは、その中心軸ｍを中心に回転するロータ１０ｂと、ロータ１０ｂの外周に配置されるステータ１０ｃとを備える。ロータ１０ｂには、その表面に永久磁石が固定される。永久磁石は、ロータ１０ｂの周方向に異なる極性（Ｎ極、Ｓ極）が交互に並んで配置される。こうした永久磁石は、電動モータ１０ａが回転する際に磁界、すなわち界磁を形成する。ステータ１０ｃには、３相のモータコイルの各相１０ｕ，１０ｖ，１０ｗが円環状に配される。
【００１９】
電動ポンプ１０は、内蔵の電動モータ１０ａによってＣＶＴ（無段変速機）１１にオイルを供給する。ＣＶＴ１１は、内燃機関１２（Ｅ／Ｇ）の回転を変速して車輪に伝える変速機である。ＣＶＴ１１は、オイルの油圧によって変速比を連続的に可変（無段階可変）とする。ＣＶＴ１１に供給されるオイルは、タンク１３に貯蔵される。タンク１３内のオイルは、電動ポンプ１０に内蔵の電動モータ１０ａの駆動によって汲み上げられ、ＣＶＴ１１に吐出される。また、タンク１３内のオイルは、内燃機関１２によって駆動されるオイルポンプ１４によって汲み上げられ、ＣＶＴ１１に吐出される。そして、タンク１３内のオイルは、電動ポンプ１０又はオイルポンプ１４のいずれかによって汲み上げられるとともに、ＣＶＴ１１に吐出される。なお、電動ポンプ１０とＣＶＴ１１及びオイルポンプ１４との間には、図示しない逆止弁が設けられる。逆止弁は、ＣＶＴ１１及びオイルポンプ１４から電動ポンプ１０側へのオイルの流入を規制する。
【００２０】
内燃機関１２には、内燃機関１２の駆動を制御するＥＧＥＣＵ１５が接続される。ＥＧＥＣＵ１５には、内燃機関１２の自動停止（又は復帰）を指示するＩＳＭＥＣＵ１６が接続される。ＩＳＭＥＣＵ１６は、車両の一時停止等において内燃機関１２を自動停止させる、所謂、アイドリングストップを制御する。
【００２１】
電動ポンプ１０には、電動モータ１０ａの駆動を制御する電動ポンプ用制御装置（以下、「ＥＯＰＥＣＵ」という）２０が接続される。ＥＯＰＥＣＵ２０には、電動モータ１０ａの電源となるバッテリ１７が接続される。バッテリ１７は、内燃機関１２によって駆動される図示しないオルタネータが発生させる電力を蓄える直流電源である。なお、バッテリ１７は、ＥＧＥＣＵ１５及びＩＳＭＥＣＵ１６にも接続される。ＥＯＰＥＣＵ２０には、ＩＳＭＥＣＵ１６が接続される。ＩＳＭＥＣＵ１６は、ＥＯＰＥＣＵ２０に対し、内燃機関１２の自動停止等の状態に応じて電動ポンプ１０の駆動又は停止を指示する。
【００２２】
次に、ＥＯＰＥＣＵ２０の電気的構成について説明する。
図１及び図２に示すように、ＥＯＰＥＣＵ２０には、ＩＳＭＥＣＵ１６から電動ポンプ制御信号Ｓｅｏｐが入力される。一方、ＥＯＰＥＣＵ２０は、電動ポンプ１０の駆動状態を示すポンプ状態情報ＰｓｔをＩＳＭＥＣＵ１６に対して出力する。
【００２３】
具体的に、ＩＳＭＥＣＵ１６は、内燃機関１２の自動停止又は自動停止からの復帰を指示する内燃機関制御信号Ｓｅｇを生成し、ＥＧＥＣＵ１５に対して出力する。ＩＳＭＥＣＵ１６は、車両の一時停止を検出する場合、内燃機関１２の運転状態やバッテリ１７の電力の蓄え状態等、車両の状態に応じて内燃機関１２の自動停止を指示する。また、ＩＳＭＥＣＵ１６は、内燃機関１２を自動停止させている場合、内燃機関１２の運転状態やバッテリ１７の電力の蓄え状態等に応じて内燃機関１２の自動停止からの復帰を指示する。なお、内燃機関１２の運転状態やバッテリ１７の電力の蓄え状態等は、車両に搭載される図示しない各種センサやＥＧＥＣＵ１５から取得する機関状態情報Ｄｓｔに基づき判断される。
【００２４】
また、ＩＳＭＥＣＵ１６は、内燃機関制御信号ＳｅｇをＥＧＥＣＵ１５に対して出力する場合、電動ポンプ１０の駆動又は停止を指示する電動ポンプ制御信号Ｓｅｏｐを生成し、ＥＯＰＥＣＵ２０に対して出力する。ＩＳＭＥＣＵ１６は、内燃機関１２の自動停止を指示する場合、電動ポンプ１０の駆動を指示する。この場合、オイルポンプ１４は、内燃機関１２の自動停止によって停止する。これに対してＩＳＭＥＣＵ１６は、電動ポンプ１０の駆動を指示することとしている。つまり、ＩＳＭＥＣＵ１６は、内燃機関１２の自動停止によってオイルポンプ１４が停止してしまった後もＣＶＴ１１にオイルを供給可能に電動ポンプ１０の駆動を指示する。また、ＩＳＭＥＣＵ１６は、内燃機関１２の自動停止からの復帰を指示する場合、電動ポンプ１０の停止を指示する。この場合、オイルポンプ１４は、内燃機関１２の自動停止からの復帰によって駆動する。これに対してＩＳＭＥＣＵ１６は、電動ポンプ１０の停止を指示することとしている。つまり、ＩＳＭＥＣＵ１６は、内燃機関１２の自動停止からの復帰によってオイルポンプ１４が駆動するので電動ポンプ１０を停止させるように指示する。
【００２５】
図２の説明に戻り、ＥＯＰＥＣＵ２０は、バッテリ１７から電動モータ１０ａに交流電力を供給するように駆動するインバータ２１を備える。インバータ２１は、トランジスタに分類される複数のスイッチング素子（例えば、電解効果型トランジスタ）２１ａ〜２１ｆを有する。具体的に、インバータ２１は、上下一対のスイッチング素子（（２１ａ，２１ｂ）、（２１ｃ，２１ｄ）、（２１ｅ，２１ｆ））３組の直列回路を基本単位（スイッチングアーム）とし、各スイッチングアームを並列に接続してなる周知の３相インバータとして構成される。一対のスイッチング素子の上流側はバッテリ１７に接続されるとともに、一対のスイッチング素子の下流側は基準電位点に接続される（接地される）。一対のスイッチング素子の各接続点は、電動モータ１０ａのステータ１０ｃの各相１０ｕ，１０ｖ，１０ｗに接続される。なお、各スイッチング素子２１ａ〜２１ｆには、それぞれダイオードが並列接続される。また、インバータ２１には、バッテリ１７から供給される電力を平滑化する図示しないコンデンサが設けられる。
【００２６】
また、ＥＯＰＥＣＵ２０は、マイクロプロセッシングユニット等からなるマイコン２２を備える。マイコン２２は、インバータ２１の駆動を制御するＰＷＭ信号等の電圧信号Ｓｖを生成する。また、ＥＯＰＥＣＵ２０は、電圧信号Ｓｖを増幅させるプリドライバ２３を備える。プリドライバ２３は、インバータ２１の各スイッチング素子２１ａ〜２１ｆに応じて電圧信号Ｓｖを増幅させた電圧信号Ｓｖａ〜Ｓｖｆを生成する。
【００２７】
また、ＥＯＰＥＣＵ２０には、インバータ２１に流れる電流Ｉを検出するための電流センサ２４が設けられる。電流センサ２４は、インバータ２１の下流側の各スイッチング素子２１ｂ，２１ｄ，２１ｆと基準電位点との間に設けられる。電流Ｉは、マイコン２２の後述する電圧信号生成部３１に入力される。
【００２８】
次に、マイコン２２及びプリドライバ２３の各機能について、詳しく説明する。
図２に示すように、マイコン２２は、インバータ２１の通電パターンを切り替え制御するように指示する切替制御部３０と、電圧信号Ｓｖを生成する電圧信号生成部３１とを備える。切替制御部３０は、図示しない記憶装置に格納された制御プログラムに基づき周期処理を実行することによって実現される磁極検出部（後述のＳ３６の処理相当）、及び無効期間設定部（後述のＳ３２〜Ｓ３５の処理相当）として機能する。
【００２９】
切替制御部３０には、プリドライバ２３の後述する端子電圧検出部３３から磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３が入力される。磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３は、電動モータ１０ａの磁極位置、すなわちロータ１０ｂの回転位置を検出する。そして、切替制御部３０は、磁極位置の検出結果に基づき、インバータ２１の通電パターンを切り替えることを指示するタイミングを判断する。この場合、切替制御部３０は、インバータ２１の通電パターンを切り替えることを指示する切替制御信号Ｓｃを生成し、電圧信号生成部３１に対して出力する。また、切替制御部３０は、電動モータ１０ａの各相１０ｕ，１０ｖ，１０ｗに接続される。切替制御部３０には、各相１０ｕ，１０ｖ，１０ｗの各端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗが入力される。なお、切替制御部３０には、アナログ信号としての各端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗが、Ａ／Ｄコンバータ等の変換器を介してデジタル信号として変換入力される。
【００３０】
電圧信号生成部３１には、電動ポンプ制御信号Ｓｅｏｐ、電流Ｉ、切替制御信号Ｓｃが入力される。電圧信号生成部３１は、電動ポンプ制御信号Ｓｅｏｐ、電流Ｉ、切替制御信号Ｓｃに基づいて、電圧信号Ｓｖを生成し、プリドライバ２３の後述する電圧信号出力部３２に対して出力する。
【００３１】
なお、電圧信号生成部３１は、電動モータ１０ａに供給するべき電流を示す目標値を演算する。そして、電圧信号生成部３１は、電流Ｉと目標値との偏差を求め、この偏差を解消するように電流フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御を実行する。また、電圧信号生成部３１は、電流フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御を実行することにより電圧信号Ｓｖを生成する。
【００３２】
図２に示すように、プリドライバ２３は、電圧信号Ｓｖａ〜Ｓｖｆを出力する電圧信号出力部３２と、磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３を生成する端子電圧検出部３３とを備える。
電圧信号出力部３２には、マイコン２２の電圧信号生成部３１から電圧信号Ｓｖが入力される。電圧信号出力部３２は、電圧信号Ｓｖに基づいて、これを増幅した各電圧信号Ｓｖａ〜Ｓｖｆを生成し、対応する各スイッチング素子２１ａ〜２１ｆにそれぞれ印加する。
【００３３】
端子電圧検出部３３は、電動モータ１０ａの各相１０ｕ，１０ｖ，１０ｗに接続される。端子電圧検出部３３には、各相１０ｕ，１０ｖ，１０ｗの各端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗが入力される。
【００３４】
具体的に、図３に示すように、端子電圧検出部３３は、３つのコンパレータ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗを備える。各コンパレータ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗの非反転入力端子（「＋」）には、対応する各端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗがそれぞれ入力される。また、各コンパレータ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗの反転入力端子（「−」）には、バッテリ１７の電源電圧Ｖｅ（電圧幅）の中点電圧Ｖ０（電源電圧Ｖｅの１／２の電圧）がそれぞれ入力される。なお、中点電圧Ｖ０は、バッテリ１７に対して直列接続された同値の抵抗Ｒ１，Ｒ２の間に各コンパレータ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗの反転入力端子を接続することによって得られる。
【００３５】
各コンパレータ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗは、各端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと、中点電圧Ｖ０とのアナログ信号の大小を比較する。各コンパレータ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗは、この比較の結果を各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３として「１（ハイレベル）」又は「０（ローレベル）」の２値のデジタル信号として出力する。各コンパレータ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗは、各端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗが中点電圧Ｖ０よりも大きい場合、各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３として「１」を出力する。また、各コンパレータ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗは、各端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗが中点電圧Ｖ０よりも小さい場合、各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３として「０」を出力する。各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３は、各端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと中点電圧Ｖ０との大小が反転する場合、「１」→「０」（ハイロー）の変化又は「０」→「１」（ローハイ）の変化を現す。各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３の変化によって、電動モータ１０ａの磁極位置が検出される。
【００３６】
具体的に、電動モータ１０ａには、インバータ２１による各相１０ｕ，１０ｖ，１０ｗの通電パターンの切り替えを通じて電気角６０°毎に通電相を切り替える（通電相及び非通電相の組み合わせを切り替える）１２０°矩形波駆動によって電力が供給される。つまり、各相１０ｕ，１０ｖ，１０ｗの通電は、電気角３６０°を、電気角１２０°の正方向（電動モータ１０ａが正回転する方向）の通電区間及び電気角６０°の非通電区間と、電気角１２０°の負方向（電動モータ１０ａが逆回転する方向）の通電区間及び電気角６０°の非通電区間とに区画して実行される。各相１０ｕ，１０ｖ，１０ｗの通電は、互いに位相が電気角で１２０°ずらされる。
【００３７】
図４に示すように、各端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗには、正方向の通電（以下、「正通電」という）時、電源電圧Ｖｅが現れる。この場合、各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３として「１」が出力される。各端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗには、負方向の通電（以下、「負通電」という）時、基準電位Ｖｂａｓｅが現れる。この場合、各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３として「０」が出力される。
【００３８】
この場合、各端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗには、非通電時、電動モータ１０ａのロータ１０ｂの永久磁石によるステータ１０ｃの鎖交磁束によって生じる誘起電圧が現れる。こうした誘起電圧は、電源電圧Ｖｅ又は基準電位Ｖｂａｓｅから中点電圧Ｖ０と所定の勾配を有して交差する、所謂、ゼロクロスする変化を現す。この場合、各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３として「１」→「０」（ハイロー）又は「０」→「１」（ローハイ）が出力される。
【００３９】
なお、切替制御部３０は、各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３によって「１」→「０」（ハイロー）の変化又は「０」→「１」（ローハイ）の変化を検出する場合、電動モータ１０ａの磁極位置を検出する。この場合、切替制御部３０は、通電相を切り替えることを指示するタイミングであることを判断する。
【００４０】
また、非通電時には、エッジ状の誘起電圧が現れる場合がある。こうした誘起電圧は、電源電圧Ｖｅ又は基準電位Ｖｂａｓｅから中点電圧Ｖ０とエッジ状に交差する、所謂、スパイクノイズを現す。スパイクノイズは、各スイッチング素子２１ａ〜２１ｆがオンからオフに切り替わることに起因して現れる。スパイクノイズが現れる場合、スパイクノイズによってゼロクロスが検出されないようにするためのマスク処理を実施する。マスク処理については、後で詳しく説明する。
【００４１】
次に、電動モータ１０ａを駆動させる際に実行する処理について説明する。
電動モータ１０ａでは、低回転の場合、非通電相において上述のゼロクロス（磁極位置）が検出され難い。つまり、磁極位置の検出によって通電相を切り替えることができない。そのため、電動モータ１０ａの低回転又は停止からの起動時の間は、電動モータ１０ａを強制的に回転させる必要がある。なお、電動モータ１０ａが低回転とは、上記ゼロクロスが検出困難として経験的に求められる回転数で回転していることであり、所謂、停止からの起動時も含む。一方、電動モータ１０ａが高回転とは、上記ゼロクロスを検出可能として経験的に求められる回転数で回転していることであり、所謂、定常回転以上の回転数での駆動を含む。
【００４２】
切替制御部３０は、電動モータ１０ａが低回転又は停止からの起動時の場合、通電相を強制的に切り替える強制切替制御、所謂、強制転流によって通電相の切り替えを判断（指示）する駆動モードに制御する。これに対し、切替制御部３０は、電動モータ１０ａが高回転の場合、通電相を磁極位置の検出に基づき切り替える磁極切替制御、所謂、センサレス制御によって通電相の切り替えを判断（指示）する駆動モードに制御する。
【００４３】
切替制御部３０は、強制切替制御によって通電相を強制的に切り替える場合、８ｍｓ毎に正通電、負通電、非通電とされる相を切り替える。例えば、相１０ｕ（Ｕ相）が非通電相、相１０ｖ（Ｖ相）が通電相（負通電）、相１０ｗ（Ｗ相）が通電相（正通電）に切り替えられている場合、次に、相１０ｕが通電相（正通電）、相１０ｖが通電相（負通電）、相１０ｗが非通電相に切り替えられる。次に、相１０ｕが通電相（正通電）、相１０ｖが非通電相、相１０ｗが通電相（負通電）に切り替えられる。次に、相１０ｕが非通電相、相１０ｖが通電相（正通電）、相１０ｗが通電相（負通電）に切り替えられる。次に、相１０ｕが通電相（負通電）、相１０ｖが通電相（正通電）、相１０ｗが非通電相に切り替えられる。次に、相１０ｕが通電相（負通電）、相１０ｖが非通電相、相１０ｗが通電相（正通電）に切り替えられる。こうしたパターンでの切り替えは、強制切替制御が実行される間、繰り返し実行される。
【００４４】
そして、切替制御部３０は、電動モータ１０ａの回転数が上昇して高回転に達し、非通電相に現れる誘起電圧に基づき電動モータ１０ａの磁極位置が検出できるようになる場合、駆動モードを磁極切替制御に移行させる。以後、切替制御部３０は、磁極切替制御によって電動モータ１０ａの回転を制御する。
【００４５】
ここで、切替制御部３０が実行する磁極切替制御について説明する。なお、切替制御部３０は、制御周期（例えば、２μｓ）毎に周期処理を実行することによって、磁極切替制御に関わる以下の処理を実行する。
【００４６】
具体的に、図５に示すように、切替制御部３０は、通電相を磁極位置の検出に基づき切り替えることを指示する（Ｓ３１）。Ｓ３１にて、切替制御部３０は、上述の強制切替制御同様のパターンに基づき通電相の切り替えを指示する。
【００４７】
次に、切替制御部３０は、各端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗのうち非通電の端子電圧を取得する（Ｓ３２）。Ｓ３２にて、切替制御部３０は、非通電相に対応する各端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づくデジタル値を非通電相電圧値Ｖａｄとして所定の記憶領域に記憶する。非通電相電圧値Ｖａｄは、通電相を磁極位置の検出に基づき切り替えることを指示した直後の端子電圧である。
【００４８】
次に、切替制御部３０は、Ｓ３１で検出した非通電相電圧値Ｖａｄが電源電圧Ｖｅよりも大きいか否か、又は基準電位Ｖｂａｓｅよりも小さいか否かを判断する（Ｓ３３）。Ｓ３３にて、切替制御部３０は、非通電相に対して負通電から切り替えることを指示していた場合、非通電相電圧値Ｖａｄが電源電圧Ｖｅよりも大きいか否かを判断する。これに対し、切替制御部３０は、非通電相に対して正通電から切り替えることを指示していた場合、非通電相電圧値Ｖａｄが基準電位Ｖｂａｓｅよりも小さいか否かを判断する。なお、切替制御部３０は、非通電区間について、負通電及び正通電のいずれから切り替えられたか把握している。
【００４９】
図４に示すように、スパイクノイズは、非通電区間において磁極位置の検出に先立って現れる。同図で拡大して示すように、負通電から切り替えられる非通電区間では、電源電圧Ｖｅを上回るスパイクノイズＮｚ（＋）が現れる。スパイクノイズＮｚ（＋）が現れている間は、対応する端子電圧も電源電圧Ｖｅを上回る。つまり、負通電から切り替えられる非通電区間において、端子電圧が電源電圧Ｖｅを上回るか否かを判断すれば、スパイクノイズＮｚ（＋）の出現中であるか否かを検出することができる。
【００５０】
これに対し、図４で拡大して示すように、正通電から切り替えられる非通電区間では、基準電位Ｖｂａｓｅを下回るスパイクノイズＮｚ（−）が現れる。スパイクノイズＮｚ（−）が現れている間は、対応する端子電圧も基準電位Ｖｂａｓｅを下回る。つまり、正通電から切り替えられる非通電区間において、端子電圧が基準電位Ｖｂａｓｅを下回るか否かを判断すれば、スパイクノイズＮｚ（−）の出現中であるか否かを検出することができる。
【００５１】
そして、切替制御部３０は、負通電から切り替えることを指示した非通電区間において、Ｓ３２で検出した非通電相電圧値Ｖａｄが電源電圧Ｖｅよりも大きい場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、スパイクノイズＮｚ（＋）の出現中であると判断する（Ｓ３４）。また、切替制御部３０は、正通電から切り替えることを指示した非通電区間において、Ｓ３２で検出した非通電相電圧値Ｖａｄが基準電位Ｖｂａｓｅよりも小さい場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、スパイクノイズＮｚ（−）の出現中であると判断する（Ｓ３４）。
【００５２】
次に、切替制御部３０は、Ｓ３２で判断したスパイクノイズに対してマスク処理を実施する（Ｓ３５）。Ｓ３５にて、切替制御部３０は、スパイクノイズの出現中であると判断する間については各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３を採用しない（入力しても無効にする）等してスパイクノイズによるゼロクロスを検出しないようにする。その後、切替制御部３０は、Ｓ３２の処理に戻りスパイクノイズが収まることを判断できるまでＳ３２〜Ｓ３５の処理を繰り返し実行する。つまり、切替制御部３０は、各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３の検出結果を所定の期間無効にすることで磁極位置を検出しない非検出期間（無効期間）をＳ３３〜Ｓ３５の処理を通じて設定する。
【００５３】
一方、切替制御部３０は、スパイクノイズが収まったことを判断する場合（Ｓ３３：ＮＯ）、磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３のうち非通電相に対応する磁極検出信号によって磁極位置を検出したか否かを判断する（Ｓ３６）。Ｓ３６にて、切替制御部３０は、非通電相に現れる誘起電圧のゼロクロスに基づく「１」→「０」（ハイロー）の変化又は「０」→「１」（ローハイ）の変化があったか否かを判断する。切替制御部３０は、磁極位置を検出しなかった場合（Ｓ３６：ＮＯ）、以後、磁極位置を検出するまでの間、Ｓ３６の処理を繰り返し実行する。
【００５４】
一方、切替制御部３０は、磁極位置を検出した場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、Ｓ３１の処理に戻り通電相を磁極位置に基づき切り替えることを指示する。この場合、電圧信号生成部３１は、通電相を切り替えるように電圧信号を生成する。
【００５５】
なお、切替制御部３０は、車両のイグニッションがオフされる場合、電動モータ１０ａ又はこれを駆動するインバータ２１等に異常（故障）を検出する場合等、電動モータ１０ａを一旦停止させた後に強制切替制御から再起動させる等のフェイル制御を実行する。
【００５６】
次に、本実施形態の電動モータ１０ａの制御装置であるＥＯＰＥＣＵ２０の作用及び効果を説明する。
（１）スパイクノイズは、電動モータ１０ａが高回転の場合、非通電へ切り替えられた非通電相において、それまでの通電状態に対して逆側（正通電に対して基準電位Ｖｂａｓｅの方向、負通電に対して電源電圧Ｖｅ）に流れる電流として生じる。そして、この場合の逆側に流れる電流は、通常よりも大きく流れることによって、電圧変動の幅もモータの電力の供給源たる電源電圧よりも大きく現れることは上述した通りである。つまり、スパイクノイズは、通電から非通電へ切り替えられた非通電相に対して、電源電圧よりも大きい電圧や基準電位よりも小さい電圧を瞬間的に生じさせることが特徴である。こうしたスパイクノイズの特徴を利用したのが本実施形態である。
【００５７】
つまり、本実施形態によれば、電動モータ１０ａが高回転の場合、Ｓ３２，Ｓ３３の処理が実行されることによって、非通電相に現れる誘起電圧、すなわち非通電相に生じるスパイクノイズの現象それ自体を検出することができる。そのため、スパイクノイズを生じているか否かに基づき非検出期間を設定することができる。
【００５８】
例えば、図６（ａ）に示すように、非通電相に生じるスパイクノイズは、Ｓ３２，Ｓ３３にて検出される。この場合のスパイクノイズが検出される間は、Ｓ３４，Ｓ３５にて各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３によってゼロクロスが検出されない非検出期間となる。
【００５９】
また、図６（ｂ）に示すように、図６（ａ）に対して長い期間のスパイクノイズは、上記同様、Ｓ３２，Ｓ３３にて検出される。この場合のスパイクノイズが検出される間は、上記同様、Ｓ３４，Ｓ３５にて各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３によってゼロクロスが検出されない非検出期間となる。
【００６０】
また、図６（ｃ）に示すように、図６（ａ），（ｂ）に対して短い期間のスパイクノイズは、上記同様、Ｓ３２，Ｓ３３にて検出される。この場合のスパイクノイズが検出される間は、上記同様、Ｓ３４，Ｓ３５にて各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３によってゼロクロスが検出されない非検出期間となる。
【００６１】
つまり、電動モータ１０ａが高回転の場合、スパイクノイズが生じる期間が長短して変化したとしても、スパイクノイズが生じる期間に応じて非検出期間が長短して変化する。これにより、生じる期間が長短することによって規制性を有さず現れるスパイクノイズにも対処することができる。したがって、スパイクノイズに関わる磁極位置の誤検出を抑制することができ、電動モータ１０ａのロックや脱調の発生を抑えることができる。
【００６２】
（２）具体的に言えば、非検出期間は、非通電相に対して負通電から切り替えることが指示される場合、非通電相電圧値Ｖａｄが電源電圧Ｖｅよりも大きい期間に設定される。これに対し、非検出期間は、非通電相に対して正通電から切り替えることが指示される場合、非通電相電圧値Ｖａｄが基準電位Ｖｂａｓｅよりも小さい期間に設定される。
【００６３】
つまり、本実施形態は、電動モータ１０ａが高回転の場合、スパイクノイズの特徴が現れている間に対してのみ効果を発揮することができる。したがって、非検出期間を設定する期間を最適化することができる。
【００６４】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図５のＳ３３では、電源電圧Ｖｅ以上であるか否か、基準電位Ｖｂａｓｅ以下であるか否かを判定してもよい。ここで設定する閾値は、電源電圧Ｖｅの変動を考慮して電源電圧Ｖｅ未満や、基準電位Ｖｂａｓｅよりも大きく設定してもよい。また、閾値は、幅を持って設定されるものであってもよい。
【００６５】
・図５のＳ３３では、非通電相に切り替えられることによる誘起電圧の所定の変化（単なる落差や勾配等）によってスパイクノイズを生じていることを判断し、その後の誘起電圧の所定の変化（単なる落差や勾配等）によってスパイクノイズが収まることを判断するようにしてもよい。
【００６６】
・磁極切替制御の間においては、通電相の切り替え後、原則、スパイクノイズを生じていることとし、図５のＳ３３ではスパイクノイズが収まることのみを判断するようにしてもよい。
【００６７】
・図５のＳ３３は、非通電相が正通電及び負通電のいずれから切り替えられたかに応じて異なる処理を実行するようにしてもよい。この場合、Ｓ３３に先立って、非通電相が正通電及び負通電のいずれから切り替えられたかを判断するようにしてもよい。
【００６８】
・図５のＳ３５において、切替制御部３０は、この間については各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３それ自体を入力しない、つまり磁極位置の検出の機能を停止させる（磁極位置を検出しない）ようにしてもよい。この場合、端子電圧検出部３３において、非通電相電圧値Ｖａｄが電源電圧Ｖｅよりも大きい場合や、非通電相電圧値Ｖａｄが基準電位Ｖｂａｓｅよりも小さい場合、各磁極検出信号Ｓ１〜Ｓ３が出力されないような回路を組み込んだりすればよい。
【００６９】
・端子電圧検出部３３は、マイコン２２に組み込まれるようにしてもよい。また、ＥＯＰＥＣＵ２０は、プリドライバ２３を備えていなくてもよく、プリドライバ２３の機能をマイコン２２に持たせるようにしてもよい。
【００７０】
・上記実施形態では、強制切替制御が実行される間、８ｍｓ毎に通電相を強制的に切り替えることとしたが、通電相を強制的に切り替える手法は、適宜変更してもよい。例えば、電動モータ１０ａの停止中に予め磁極位置を検出しておき、その結果に基づき通電相を強制的に切り替える手法等でもよい。
【００７１】
・上記実施形態では、電動ポンプ１０のオイルの供給先をＣＶＴ１１としたが、有段変速機であってもよい。また、電動ポンプ１０のオイルの供給先は、内燃機関１２であってもよい。また、電動ポンプ１０は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車等に搭載される二次電池（バッテリ）を冷却するための冷媒を供給するものであってもよい。
【００７２】
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
（イ）上記電動モータの制御装置において、前記磁極位置検出部は、前記切替制御部によって前記３相のモータコイルの通電状態が切り替えられたとき、前記無効期間設定部によって前記磁極位置を検出しない期間が解除されることを条件として、前記磁極位置を検出する。上記構成によれば、磁極検出の処理の流れを最適化して具体化することができる。
【００７３】
（ロ）上記電動モータの制御装置において、切替制御部は、電動モータが停止からの起動後、定常回転となっている場合に磁極切替制御を実行し、無効期間設定部は、切替制御部によって磁極切替制御がなされているときに無効期間を設定可能である。上記構成によれば、無効期間の設定を最適化して具体化することができる。
【符号の説明】
【００７４】
Ｎｚ（＋），Ｎｚ（−）…スパイクノイズ、Ｖａｄ…非通電相電圧値、Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ…端子電圧、Ｓ１〜Ｓ３…磁極検出信号、１０ａ…電動モータ、１０ｂ…ロータ、１０ｃ…ステータ、１０ｕ，１０ｖ，１０ｗ…３相のモータコイル、２０…ＥＯＰＥＣＵ、２２…マイコン、３０…切替制御部（磁極位置検出部、無効期間設定部）。
【図１】
2016226205.tif 000003
【図２】
2016226205.tif 000004
【図３】
2016226205.tif 000005
【図４】
2016226205.tif 000006
【図５】
2016226205.tif 000007
【図６】
2016226205.tif 000008