JP2005065362A - 電動駆動装置、電動駆動制御装置及び電動駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電動駆動装置を小型化することができ、十分なトルクを発生させることができるようにする。
【解決手段】ロータ３１及びステータ２８を備えたモータ２５と、ロータ３１に取り付けられたセンサロータ６６、及びステータ２８に隣接させてケースに固定され、センサロータ６６の円周方向における一部の領域にわたって配設されたセンサステータ６７を備えた磁極位置検出部とを有する。磁極位置検出部において、センサロータ６６がロータ３１に取り付けられ、センサステータ６７が、ステータ２８に隣接させてケースに固定されるので、電動機械のシャフトの全体を包囲する全周包囲タイプの磁極位置検出部を使用する必要がない。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動駆動装置、電動駆動制御装置及び電動駆動制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動車両としての電気自動車に搭載され、電動機械としてのモータのトルク、すなわち、モータトルクを発生させ、該モータトルクを駆動輪に伝達するようにした電動駆動装置において、モータは、力行（駆動）時に、バッテリから直流の電流を受けて駆動され、前記モータトルクを発生させ、回生（発電）時に、電気自動車のイナーシャによってトルクを受け、直流の電流を発生させ、該電流をバッテリに供給するようになっている。
【０００３】
また、電動車両としてのハイブリッド型車両に搭載され、エンジンのクランクシャフトにモータを直結した電動駆動装置においては、モータを駆動してエンジンを始動したり、モータトルクを駆動輪に伝達したりするようになっている。
【０００４】
ところで、前記各電動駆動装置には、例えば、モータを駆動するためにインバータ、電動機械制御装置としてのモータ制御装置等が配設され、該モータ制御装置においては、バッテリからの電流をモータに供給し、該モータを駆動することによって電気自動車、ハイブリッド型車両等を走行させるに当たり、モータのロータの位置、すなわち、磁極位置を検出し、該磁極位置に対応させてパルス幅変調信号を発生させ、該パルス幅変調信号を前記インバータに送り、該インバータにおいてＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流を発生させるようにしている。
【０００５】
通常、前記磁極位置を検出するために、モータのシャフト上に配設され、シャフトの全体を包囲する全周包囲タイプのレゾルバが使用される。ところが、モータのシャフトの近傍にレゾルバを取り付けようとすると、電動駆動装置がその分大型化してしまう。
【０００６】
そこで、ロータの外周の近傍に低分解能パルス発生型のセンサを配設し、該センサによって磁極位置を検出するようにしている。この場合、センサを配設するだけでよいので、電動駆動装置を十分に小型化することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３６９５７０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の低分解能パルス発生型のセンサを使用した電動駆動装置においては、前記モータの回転速度、すなわち、モータ回転速度が低い場合には磁極位置を検出することが困難になり、十分なモータトルクを発生させることができない。
【０００９】
そこで、定格の高いモータを使用することが考えられるが、その場合、電動駆動装置のコストが高くなってしまう。
【００１０】
本発明は、前記従来の電動駆動装置の問題点を解決して、小型化することができ、十分なトルクを発生させることができ、コストを低くすることができる電動駆動装置、電動駆動制御装置及び電動駆動制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の電動駆動装置においては、ロータ及びステータを備えたモータと、前記ロータに取り付けられたセンサロータ、及び前記ステータに隣接させて前記ケースに固定され、前記センサロータの円周方向における一部の領域にわたって配設されたセンサステータを備えた磁極位置検出部とを有する。
【００１２】
本発明の他の電動駆動装置においては、さらに、前記センサステータは、センサステータをケースに取り付けるための取付部、及び前記ケースの内周面より径方向内方において、前記取付部の内周縁の近傍から円周方向の両側に突出させて形成された巻線部を備える。
【００１３】
本発明の更に他の電動駆動装置においては、さらに、前記ロータはエンジンの出力軸に連結され、前記ステータは前記ロータより径方向外方においてケースに固定される。
【００１４】
本発明の電動駆動制御装置においては、ロータ及びステータを備えたモータと、前記ロータに取り付けられたセンサロータ、及び前記ステータに隣接させて前記ケースに固定され、前記センサロータの円周方向における一部の領域にわたって配設されたセンサステータを備えた磁極位置検出部と、磁極位置検出部と、該磁極位置検出部のセンサ出力に基づいて検出信号を発生させる信号変換器と、前記検出信号のＺ相信号に基づいて電動機械回転速度を算出する回転速度算出処理手段と、前記検出信号のＺ相信号に基づいて磁極位置を算出する磁極位置算出処理手段とを有する。
【００１５】
本発明の他の電動駆動制御装置においては、前記磁極位置算出処理手段は、Ｚ相の角速度、及び前回Ｚ相のエッジが検出されてから経過した時間に基づいて磁極位置を算出する。
【００１６】
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、磁極位置検出部と、該磁極位置検出部のセンサ出力に基づいて検出信号を発生させる信号変換器と、前記検出信号に基づいて電動機械回転速度を算出する回転速度算出処理手段と、前記検出信号に基づいて磁極位置を算出する磁極位置算出処理手段と、前記電動機械回転速度及び相切替回転速度に基づいて磁極位置を算出するための相切替えを行う相切替処理手段とを有する。
【００１７】
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記電動機械回転速度に基づいて電動機械加速度を算出する加速度算出処理手段を有する。
【００１８】
そして、前記相切替処理手段は、前記電動機械加速度に対応させて前記相切替回転速度を設定する。
【００１９】
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記電動機械回転速度に基づいて分解能を切り替えるためのクロックを切り替えるクロック切替処理手段を有する。
【００２０】
そして、前記相切替処理手段は、クロックの切替えに伴って相切替えを行う。
【００２１】
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記磁極位置が所定の範囲内に収まるかどうかを判断する磁極位置判定処理手段と、磁極位置が所定の範囲内に収まる場合に、前記検出信号におけるエッジの検出を禁止するエッジ検出禁止処理手段とを有する。
【００２２】
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記検出信号は、Ａ相信号、Ｂ相信号及びＺ相信号である。そして、前記相切替処理手段は、ＡＢ相とＺ相とで相切替えを行う。
【００２３】
本発明の電動駆動制御方法においては、磁極位置検出部のセンサ出力に基づいて検出信号を発生させ、該検出信号に基づいて電動機械回転速度を算出し、前記検出信号に基づいて磁極位置を算出し、前記電動機械回転速度及び相切替回転速度に基づいて磁極位置を算出するための相切替えを行う。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場合、電動車両としてのハイブリッド型車両について説明する。
【００２５】
図１は本発明の第１の実施の形態における電動駆動装置の要部を示す断面図、図２は本発明の第１の実施の形態におけるレゾルバの取付状態を示す図、図３は本発明の第１の実施の形態における電動駆動制御装置のブロック図、図４は本発明の第１の実施の形態における電動駆動制御装置の要部を示すブロック図である。
【００２６】
図において、１０は電動駆動装置、１２はエンジン１１の出力軸としてのクランクシャフト、１３はドライブプレート、１４は流体伝動装置としてのトルクコンバータ、２５はモータ及び発電機の機能を有する発電機モータとしてのモータ、２６は電動駆動装置ケースである。前記トルクコンバータ１４は、センタピース１５、該センタピース１５と連結されたフロントカバー１６、該フロントカバー１６と連結されたポンプインペラ１７、該ポンプインペラ１７と対向させて配設され、ポンプインペラ１７と共にトーラスを構成し、かつ、タービンハブ１８を介して変速装置４１の入力軸１９と連結されたタービンランナ２１、ステータ２２、係脱自在に配設されたロックアップクラッチ装置２３、及びトルクコンバータ１４を介して伝達されるトルク、すなわち、伝達トルクの変動を吸収するダンパ装置２４を備える。なお、前記電動駆動装置ケース２６は、トルクコンバータ１４を収容する第１のケースとしてのトルクコンバータケース５７、モータ２５を収容する第２のケースとしてのモータケース５８、変速装置４１を収容する第３のケースとしての図示されない変速装置ケース等を備える。
【００２７】
そして、前記トルクコンバータ１４において、前記エンジンから伝達された回転は、クランクシャフト１２を介してフロントカバー１６に伝達され、該フロントカバー１６に固定されたポンプインペラ１７に伝達される。この場合、該ポンプインペラ１７が回転すると、トーラス内の油は、トルクコンバータ１４の軸の周囲を流れ、遠心力が加わってポンプインペラ１７、タービンランナ２１及びステータ２２間を循環し、タービンランナ２１を回転させ、前記入力軸１９に伝達される。
【００２８】
そして、ハイブリッド型車両の発進時等のように、前記ポンプインペラ１７が回転を開始したばかりで、ポンプインペラ１７とタービンランナ２１との回転速度差が大きい場合、タービンランナ２１から流れ出た油はポンプインペラ１７の回転を妨げる方向に流れる。そこで、ポンプインペラ１７とタービンランナ２１との間に前記ステータ２２が配設され、該ステータ２２は、ポンプインペラ１７とタービンランナ２１との回転速度差が大きいときに、ポンプインペラ１７の回転を助ける方向に油の流れを変換する。
【００２９】
そして、前記タービンランナ２１の回転速度が高くなり、前記ポンプインペラ１７と前記タービンランナ２１との回転速度差が小さくなると、ステータ２２のブレードの表側に当たっていた油が裏側に当たるようになって、油の流れが妨げられる。そこで、前記ステータ２２を一定方向にだけ回転可能にするために、前記ステータ２２の内周側にワンウェイクラッチＦが配設される。したがって、油がブレードの裏側に当たるようになると、ワンウェイクラッチＦによってステータ２２は自然に回転するようになるので、前記油は円滑に循環する。
【００３０】
そして、ハイブリッド型車両が発進した後、あらかじめ設定された車速が得られると、ロックアップクラッチ装置２３が係合させられ、前記エンジンの回転が油を介することなく前記入力軸１９に直接伝達される。
【００３１】
ところで、前記モータ２５は、モータケース５８に固定されたステータ２８、及び該ステータ２８より径方向内方において、前記センタピース１５に取り付けられて回転自在に配設され、前記クランクシャフト１２に連結されたロータ３１を備え、前記ステータ２８は、前記ロータ３１より径方向外方において、ステータコア３２、及び該ステータコア３２に巻装されたコイル３３を備え、前記ロータ３１は、ロータコア３４、及び該ロータコア３４の円周方向における複数箇所に配設された永久磁石３５を備える。
【００３２】
前記ロータ３１はロータハブ３６を介して前記センタピース１５にセンタリングされ、前記ロータハブ３６は、フロントカバー１６と連結されるとともに、ドライブプレート１３と連結される。そのために、ドライブプレート１３は、外周縁の近傍において固定部材としてのボルトｂｔ１によってロータハブ３６に固定される。
【００３３】
そして、ロータ３１の磁極位置θを検出するために、ロータ３１の外周の近傍に、ステータ２８と隣接させて磁極位置検出部としてのレゾルバ６５が配設される。該レゾルバ６５は、固定部材としてのボルトｂｔ２によってロータハブ３６に固定されることによって、ロータ３１に取り付けられた第１の検出要素としてのセンサロータ６６、及び前記ステータ２８に隣接させて、固定部材としてのボルトｂｔ３によってモータケース５８に固定され、かつ、前記センサロータ６６の円周方向における一部の領域にわたって配設された第２の検出要素としてのセンサステータ６７を備える。
【００３４】
ところで、前記ロータハブ３６はフロントカバー１６に近接させて配設されるので、センサロータ６６はフロントカバー１６の近傍においてロータハブ３６に取り付けられるのに対して、センサロータ６６がロータハブ３６に取り付けられる部分、すなわち、取付部より径方向外方には、コイル３３がエンジン１１側に張り出して形成されるので、センサステータ６７はコイル３３を避けて前記取付部より前方（図１において右方）においてモータケース５８に固定される。そこで、前記センサロータ６６は軸方向において偏心させた環状の構造を有し、径方向に延びる環状の平坦（たん）部７３、該平坦部７３の外周縁から斜め前方に、かつ、径方向外方に延びる環状の傾斜部７４、及び該傾斜部７４の外周縁から径方向に延びる環状の平坦部７５を備える。なお、モータ２５を冷却するための油等が飛散してレゾルバ６５に付着すると、磁極位置θの検出精度が低くなってしまう。そこで、コイル３３の前端側（図１において右端側）にコイル３３を覆うカバー３９が配設される。
【００３５】
次に、前記電動駆動装置１０の制御を行うための電動駆動制御装置について説明する。
【００３６】
図３において、２９は前記モータ２５を駆動するためのモータインバータとしてのインバータ、３７は駆動輪、４１は前記トルクコンバータ１４と連結され、該トルクコンバータ１４から出力された回転を所定の変速段で変速する変速装置、４３はハイブリッド型車両を走行させるための電源となる第１のバッテリとしての主バッテリ、４５はハイブリッド型車両の補機を作動させるための電源となる第２のバッテリとしての補機バッテリである。前記インバータ２９は、リレーとしてのメインリレー４７及び直流ケーブルＣＢ１、ＣＢ２を介して主バッテリ４３に接続され、該主バッテリ４３から直流の電流が供給される。また、前記主バッテリ４３は、メインリレー４７、直流ケーブルＣＢ１、ＣＢ２、及び該直流ケーブルＣＢ１、ＣＢ２から分岐する直流ケーブルＣＢ３、ＣＢ４を介してＤＣ／ＤＣコンバータ４８に接続され、該ＤＣ／ＤＣコンバータ４８と前記補機バッテリ４５とが接続される。
【００３７】
本実施の形態において、前記主バッテリ４３における第１の電源電圧としての電圧は４２〔Ｖ〕であり、前記補機バッテリ４５における第２の電源電圧としての電圧は１２〔Ｖ〕であり、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ４８は、４２〔Ｖ〕の電圧を１２〔Ｖ〕の電圧に変換したり、１２〔Ｖ〕の電圧を４２〔Ｖ〕の電圧に変換したりする。また、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ４８内にスイッチ５６が配設され、該スイッチ５６をオン・オフさせることによって、ＤＣ／ＤＣコンバータ４８を作動させたり、ＤＣ／ＤＣコンバータ４８の作動を停止させたりすることができる。
【００３８】
前記インバータ２９の入口側に、インバータ２９に印加される直流の電圧、すなわち、モータインバータ電圧ＶＭを検出するために直流電圧検出部としてのモータインバータ電圧センサ７６が配設され、前記直流ケーブルＣＢ２の所定の箇所に、インバータ２９に供給される直流の電流、すなわち、モータインバータ電流ＩＭを検出するために直流電流検出部としてのモータインバータ電流センサ７８が配設される。そして、前記モータインバータ電圧ＶＭは車両制御装置５１に、モータインバータ電流ＩＭはモータ制御装置４９に送られる。なお、前記主バッテリ４３とインバータ２９との間に平滑用のコンデンサＣが接続される。
【００３９】
また、前記車両制御装置５１は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、車両駆動装置の全体の制御を行い、所定のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能する。前記車両制御装置５１は、エンジン制御装置４６、モータ制御装置４９及び自動変速機制御装置５２に接続される。そして、前記エンジン制御装置４６は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、エンジン１１の制御を行うために、スロットル開度η、バルブタイミング等の指示信号をエンジン１１に送る。また、前記モータ制御装置４９は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、前記モータ２５の制御を行うために、駆動信号をインバータ２９に送る。そして、前記自動変速機制御装置５２は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、自動変速機の制御を行うために、ソレノイド信号等の各信号を変速装置４１に送る。なお、前記エンジン制御装置４６、モータ制御装置４９及び自動変速機制御装置５２によって第１の制御装置が、前記車両制御装置５１によって、第１の制御装置より上位に位置する第２の制御装置が構成される。また、前記エンジン制御装置４６、モータ制御装置４９及び自動変速機制御装置５２は、車両制御装置５１と同様に、所定のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能する。
【００４０】
前記インバータ２９は、駆動信号に従って駆動され、力行時に主バッテリ４３から直流の電流を受けて、各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを発生させ、各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷをモータ２５に供給し、回生時にモータ２５から各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを受けて、直流の電流を発生させ、主バッテリ４３に供給する。
【００４１】
そして、４４は前記主バッテリ４３の状態、すなわち、バッテリ状態としてのバッテリ残量ＳＯＣを検出するバッテリ残量検出装置、５３は変速操作部としての図示されないシフトレバーの位置、すなわち、シフトポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサ、５５は図示されないアクセルペダルの位置（踏込量）、すなわち、アクセルペダル位置ＡＰを検出するエンジン負荷検出部及びアクセル操作検出部としてのアクセルスイッチ、６２は図示されないブレーキペダルの位置（踏込量）、すなわち、ブレーキペダル位置ＢＰを検出するブレーキ操作検出部としてのブレーキスイッチ、６３は主バッテリ４３の温度ｔｍＢを検出する温度検出部としてのバッテリ温度センサ、６５はレゾルバ、７７は該レゾルバ６５のセンサ出力を受けて、磁極位置θを表す検出信号を発生させる信号変換器としてのＲ／Ｄコンバータ（レゾルバ・ディジタル変換器）である。なお、前記アクセルペダル位置ＡＰによってエンジン１１に対する負荷、すなわち、エンジン負荷が表される。
【００４２】
そして、６８、６９はそれぞれ各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶを検出する交流電流検出部としての電流センサ、７２は前記バッテリ状態としてのバッテリ電圧ＶＢを検出する主バッテリ４３用の電圧検出部としてのバッテリ電圧センサであり、前記バッテリ電圧ＶＢは車両制御装置５１に送られる。また、バッテリ状態として、バッテリ電流、バッテリ温度等を検出することもできる。なお、バッテリ残量検出装置４４、バッテリ電圧センサ７２、図示されないバッテリ電流センサ、図示されないバッテリ温度センサ等によってバッテリ状態検出部が構成される。また、電流ＩＭＵ、ＩＭＶはモータ制御装置４９及び車両制御装置５１に送られる。
【００４３】
前記車両制御装置５１は、前記エンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送り、エンジン制御装置４６においてエンジン１１の駆動・停止が設定される。また、前記モータ制御装置４９は、Ｒ／Ｄコンバータ７７から検出信号を読み込み、該検出信号に基づいて磁極位置θを算出する。また、車両制御装置５１の図示されない車速算出処理手段は、車速算出処理を行い、前記磁極位置θの変化率Δθを算出し、該変化率Δθ、及び前記センタピース１５から駆動輪３７までのトルク伝達系におけるギヤ比に基づいて車速Ｖを算出する。
【００４４】
そして、車両制御装置５１は、エンジン１１の回転速度、すなわち、エンジン回転速度ＮＥの目標値を表すエンジン目標回転速度ＮＥ^＊ 、及びモータトルクＴＭの目標値を表すモータ目標トルクＴＭ^＊ を設定する。本実施の形態においては、前記モータ２５を、エンジン１１を始動するためのスタータとして使用したり、発電機として使用したりするようになっているが、エンジン１１のスロットル開度ηが変化してエンジントルクＴＥが変動したときに補助駆動源として使用することもできる。
【００４５】
ところで、本実施の形態においては、レゾルバ６５としてセグメント型レゾルバが使用される。そのために、図２に示されるように、前記平坦部７５には、軸倍角Ｘが６にされ、径方向外方に突出させて複数の、本実施の形態においては、６個の突状部８０が形成され、該突状部８０によってセンサロータ６６の外周縁に６個の弧状部分が形成される。すなわち、センサロータ６６の外周縁に、センサロータ６６とセンサステータ６７との間のギャップパーミアンスが正弦波状に変化するように特殊な曲線が描かれる。なお、８５はボルトｂｔ２の取付穴である。
【００４６】
また、前記センサステータ６７は、内周縁に、径方向内方に向けて、複数の、本実施の形態においては、３の倍数である６個の図示されないティースが突出させて形成されたコア部分８１、及び各ティースに巻装されたセンサ用コイル８２を備え、前記コア部分８１は、センサステータ６７をモータケース５８に取り付けるために、所定の開角で形成された取付部８３、及びモータケース５８の内周面より径方向内方において、取付部８３の内周縁の近傍から円周方向の両側に突出させて、かつ、所定の開角で形成された巻線部８４を備え、該巻線部８４の内周縁に沿って前記６個のセンサ用コイル８２が配設される。なお、前記開角は、機械角で６０〔°〕以上にされ、電気角で３６０〔°〕以上にされる。
【００４７】
この場合、巻線部８４が円周方向において取付部８３より突出させて形成され、取付部８３の開角は、巻線部８４の開角より小さくされるので、レゾルバ６５の取付スペースを小さくすることができ、取付性を向上させることができる。
【００４８】
そして、前記巻線部８４におけるティースは、３の倍数、本実施の形態においては、６個形成されるようになっていて、各ティースに巻装されたセンサ用コイル８２のうちの、２個のコイルは、励磁信号ＳＧｉを入力するための励磁コイルとして使用され、２個のコイルは、第１の出力信号ＳＧ１を発生させるためのコイルとして使用され、残りの２個のコイルは、第２の出力信号ＳＧ２を発生させるためのコイルとして使用される。この場合、センサロータ６６に６個の突状部８０が形成されるので、センサロータ６６を１回転させるたびに、６回転分の第１、第２の出力信号ＳＧ１、ＳＧ２が出力され、Ｒ／Ｄコンバータ７７に送られる。
【００４９】
前記レゾルバ６５の入力電圧をＥとしたとき、前記励磁信号ＳＧｉの励磁電圧Ｅｉｎは、
Ｅｉｎ＝Ｅ・ｓｉｎωｔ
になり、第１、第２の出力信号ＳＧ１、ＳＧ２の出力電圧Ｅｏｕｔ１、Ｅｏｕｔ２は、
Ｅｏｕｔ１＝Ｋ・Ｅ・ｓｉｎωｔ・ｃｏｓ（Ｘ・θ）
Ｅｏｕｔ２＝Ｋ・Ｅｓｉｎωｔ・ｃｏｓ（Ｘ・θ）
になる。なお、Ｋは変圧比、ｔは時間、ωは角速度（＝２πｆ）である。
【００５０】
したがって、図４に示されるように、センサステータ６７とＲ／Ｄコンバータ７７とは、励磁信号ＳＧｉをＲ／Ｄコンバータ７７からセンサステータ６７に送るためのラインＬ１、励磁信号ＳＧｉの接地（ＧＮＤ）用のラインＬ２、第１の出力信号ＳＧ１をセンサステータ６７からＲ／Ｄコンバータ７７に送るためのラインＬ３、第１の出力信号ＳＧ１の接地用のラインＬ４、第２の出力信号ＳＧ２をセンサステータ６７からＲ／Ｄコンバータ７７に送るためのラインＬ５、及び第２の出力信号ＳＧ２の接地用のラインＬ６によって接続される。
【００５１】
そして、Ｒ／Ｄコンバータ７７とモータ制御装置４９とが接続され、Ｒ／Ｄコンバータ７７は、センサステータ６７から送られた第１、第２の出力信号ＳＧ１、ＳＧ２を受けて、Ａ相信号ＳＧ−Ａ、Ｂ相信号ＳＧ−Ｂ及びＺ相信号ＳＧ−Ｚを検出信号として発生させ、モータ制御装置４９に送る。
【００５２】
したがって、モータ制御装置４９において、前記Ａ相信号ＳＧ−Ａ、Ｂ相信号ＳＧ−Ｂ及びＺ相信号ＳＧ−Ｚに基づいて電動機械回転速度としてのモータ回転速度ＮＭ及び磁極位置θが算出され、検出される。
【００５３】
このように、本実施の形態においては、レゾルバ６５としてセグメント型レゾルバが使用され、モータ２５のシャフトの全体を包囲する全周包囲タイプのレゾルバを使用する必要がないので、電動駆動装置を小型化することができる。
【００５４】
また、モータ回転速度ＮＭが低い場合でも、前記Ａ相信号ＳＧ−Ａ、Ｂ相信号ＳＧ−Ｂ及びＺ相信号ＳＧ−Ｚが発生させられるので、磁極位置θを検出することができ、十分なモータトルクＴＭを発生させることができる。
【００５５】
そして、定格の高いモータを使用する必要がないので、電動駆動装置のコストを低くすることができる。
【００５６】
また、前記取付部８３の外周縁部の近傍には、前記ボルトｂｔ３を貫通させるための長穴８６が形成される。したがって、ボルトｂｔ３を緩め、前記各長穴８６内におけるボルトｂｔ３の位置を変更することによって、センサロータ６６に対するレゾルバ６５の円周方向における位置を調整することができる。その結果、磁極位置θを精度よく検出することができる。また、巻線部８４が円周方向において取付部８３より両側に突出させて形成されるので、巻線部８４に十分な量のセンサ用コイル８２を配設することができる。したがって、磁極位置θを一層精度よく検出することができる。
【００５７】
次に、磁極位置θ及びモータ回転速度ＮＭの算出方法について説明する。
【００５８】
図５は本発明の第１の実施の形態における磁極位置及びモータ回転速度の算出方法を示すタイムチャートである。
【００５９】
図に示されるように、Ｚ相信号ＳＧ−Ｚにおいては、所定の周期で、また、電気角で３６０〔°〕になるたびにＺ相のエッジ（立上りエッジ）が発生する。また、Ａ相信号ＳＧ−Ａ及びＢ相信号ＳＧ−Ｂにおいては、極めて短い所定の周波数で、かつ、互いに所定の位相差でＡ相及びＢ相（以下「ＡＢ相」という。）のエッジ（立上りエッジ）が発生する。
【００６０】
したがって、前記Ｚ相の各エッジ間の時間を表す周期をＴｚとすると、Ｚ相の角速度ωｚ〔°／ｓ〕
ωｚ＝３６０／Ｔｚ ……（１）
を算出し、単位を変換してＺ相のモータ回転速度ＮＭｚ〔ｒｐｍ〕を算出することが可能である。なお、前記周期Ｔｚによって第１のサンプリング周期が構成される。そして、前記Ｚ相のエッジは電気角で３６０〔°〕になるたびに発生させられるので、前回Ｚ相のエッジが発生させられてから経過した時間、すなわち、経過時間をＴ１とすると、Ｚ相の磁極位置θｚ〔°〕

を算出することができる。
【００６１】
また、前記ＡＢ相の各エッジは電気角で３６０〔°〕（＝２π〔ｒａｄ〕）の間に一定の数Ｃａｂだけ発生させられるので、ＡＢ相のエッジを図示されない位置カウンタによってカウントし、そのときのカウント値をＣｉとしたとき、所定のキャリヤ周期Ｔｃで発生させられるキャリヤ信号に基づいてカウント値Ｃｉを読み込み、そのときの回転位置εｉを算出することができる。なお、前記キャリヤ周期Ｔｃによって第２のサンプリング周期が構成される。
【００６２】
したがって、今回の回転位置εｉ、前回の回転位置ε（ｉ−１）及びキャリヤ周期Ｔｃに基づいて、ＡＢ相の角速度ωａｂ〔°／ｓ〕
ωａｂ＝（εｉ−ε（ｉ−１））／Ｔｃ ……（３）
を算出し、単位を変換してＡＢ相のモータ回転速度ＮＭａｂ〔ｒｐｍ〕を算出することが可能である。
【００６３】
そして、前記今回の回転位置εｉをＡＢ相の磁極位置θａｂ〔°〕
θａｂ＝ε１ ……（４）
として算出することができる。
【００６４】
このようにして、Ｚ相によって角速度ωｚ及び磁極位置θｚを、ＡＢ相によって角速度ωａｂ及び磁極位置θａｂを算出することができる。
【００６５】
ところで、前述されたように、レゾルバ６５（図４）としてセグメント型レゾルバを使用した場合、センサロータ６６及びセンサステータ６７の取付誤差があり、センサロータ６６が偏心させられたり、センサステータ６７が傾けて取り付けられたりすると、センサロータ６６とセンサステータ６７との間のギャップパーミアンスが正弦波状に変化せず、出力電圧Ｅｏｕｔ１、Ｅｏｕｔ２を精度良く発生させることができなくなってしまう。その結果、前記Ａ相信号ＳＧ−Ａ、Ｂ相信号ＳＧ−Ｂ及びＺ相信号ＳＧ−Ｚの精度が低くなり、角速度ωｚ、ωａｂ及び磁極位置θｚ、θａｂの検出精度がその分低くなってしまう。
【００６６】
図６は本発明の第１の実施の形態における磁極位置の誤差特性図である。なお、図において、横軸にモータ回転速度ＮＭを、縦軸に磁極位置θｚ、θａｂの誤差（電気角）を採ってある。
【００６７】
図において、Ｌ１１は磁極位置θａｂの誤差を示す線、Ｌ１２はモータ加速度αがα１〔ｒｐｍ〕のときの磁極位置θｚの誤差を示す線、Ｌ１３はモータ加速度αがα２〔ｒｐｍ〕（＜α１）のときの磁極位置θｚの誤差を示す線、Ｌ１４はモータ加速度αがα３〔ｒｐｍ〕（＜α２）のときの磁極位置θｚの誤差を示す線、Ｌ１５はモータ加速度αがα４〔ｒｐｍ〕（＜α３）のときの磁極位置θｚの誤差を示す線、Ｌ１６はモータ加速度αが０〔ｒｐｍ〕（定常時）のときの磁極位置θｚの誤差を示す線である。なお、モータ加速度αによって電動機械加速度が構成される。
【００６８】
図に示されるように、前記磁極位置θｚは、常に、１サンプル（３６０〔°〕）前のエッジを使用しなければならないので、モータ２５（図３）を加速する場合、モータ加速度αが高いほど磁極位置θｚの誤差は大きくなる。
【００６９】
また、モータ加速度αに係わらず、モータ回転速度ＮＭが相切替回転速度を表す閾（しきい）値ＮＭｔｈより低い場合は、磁極位置θａｂの誤差が磁極位置θｚの誤差より小さく、モータ回転速度ＮＭが閾値ＮＭｔｈ以上である場合は、磁極位置θｚの誤差が磁極位置θａｂの誤差より小さい。
【００７０】
そこで、本実施の形態においては、モータ回転速度ＮＭに基づいてＡＢ相とＺ相とで相切替えを行い、モータ回転速度ＮＭが閾値ＮＭｔｈより低い場合、角速度ωａｂ及び磁極位置θａｂに従ってモータ２５の制御を行い、モータ回転速度ＮＭが閾値ＮＭｔｈ以上である場合、角速度ωｚ及び磁極位置θｚに従ってモータ２５の制御を行うようにしている。
【００７１】
次に、前記モータ制御装置４９の動作について説明する。
【００７２】
図７は本発明の第１の実施の形態におけるモータ制御装置の動作を示すメインフローチャート、図８は本発明の第１の実施の形態における回転速度算出処理のサブルーチンを示す図、図９は本発明の第１の実施の形態における磁極位置算出処理のサブルーチンを示す図、図１０は本発明の第１の実施の形態における相切替処理のサブルーチンを示す図である。
【００７３】
この場合、モータ制御装置４９（図３）は、モータ２５のロータ３１（図１）の磁極対の方向にｄ軸を、該ｄ軸と直角の方向にｑ軸をそれぞれ採ったｄ−ｑ軸モデル上でベクトル制御演算によるフィードバック制御を行う。
【００７４】
まず、モータ制御装置４９の図示されない回転速度算出処理手段は、回転速度算出処理を行い、Ａ相信号ＳＧ−Ａ、Ｂ相信号ＳＧ−Ｂ及びＺ相信号ＳＧ−Ｚを読み込み、モータ回転速度ＮＭを算出する。
【００７５】
そのために、回転速度算出処理手段のエッジ検出処理手段は、エッジ検出処理を行い、Ｚ相のエッジを検出したかどうかを判断し、Ｚ相のエッジを検出すると、回転速度算出処理手段の周期算出処理手段は、周期算出処理を行い、Ｚ相の周期Ｔｚを算出する。次に、前記回転速度算出処理手段の第１の速度算出処理手段は、第１の速度算出処理を行い、前記式（１）に基づいて角速度ωとしてＺ相の角速度ωｚを算出し、さらに、モータ回転速度ＮＭとしてＺ相のモータ回転速度ＮＭｚを算出する。
【００７６】
また、前記回転速度算出処理手段の第２の速度算出処理手段は、第２の速度算出処理を行い、前記式（３）に基づいて角速度ωとしてＡＢ相の角速度ωａｂを算出し、さらに、モータ回転速度ＮＭとしてＡＢ相のモータ回転速度ＮＭａｂを算出する。なお、前記カウント値Ｃｉを取得するために、前記モータ制御装置４９に前記位置カウンタが内蔵される。
【００７７】
次に、モータ制御装置４９の図示されない磁極位置算出処理手段は、磁極位置算出処理を行い、磁極位置θを算出する。そのために、磁極位置算出処理手段の第１の位置算出処理手段は、第１の位置算出処理を行い、前記角速度ωｚ及び経過時間Ｔ１を読み込み、前記式（２）に基づいて磁極位置θとしてＺ相の磁極位置θｚを算出する。
【００７８】
また、磁極位置算出処理手段の第２の位置算出処理手段は、第２の位置算出処理を行い、カウント値Ｃｉを読み込み、前記式（４）に基づいて磁極位置θとしてＡＢ相の磁極位置θａｂを算出する。
【００７９】
続いて、モータ制御装置４９の図示されない相切替処理手段は、相切替処理を行い、モータ回転速度ＮＭを読み込み、該モータ回転速度ＮＭに基づいて、磁極位置θを算出するための相切替えを行う。そのために、前記相切替処理手段は、モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨ（６４０〔ｒｐｍ〕）以上であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨ以上である場合、前記相切替処理手段の制御パラメータ取得処理手段は、制御パラメータ取得処理を行い、モータ回転速度ＮＭｚ及び磁極位置θｚを制御パラメータとして取得する。
【００８０】
そして、モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨより低い場合、前記制御パラメータ取得処理手段は、モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬ（４００〔ｒｐｍ〕）以下であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬ以下である場合、前記制御パラメータ取得処理手段は、モータ回転速度ＮＭａｂ及び磁極位置θａｂを制御パラメータとして取得する。また、モータ回転速度ＮＭａｂが第２の閾値ＮＭｔｈ２より高い場合、前記制御パラメータ取得処理手段は、前回と同じ方式によるモータ回転速度ＮＭ及び磁極位置θを制御パラメータとして取得する。
【００８１】
なお、第１、第２の閾値ＮＭｔｈＨ、ＮＭｔｈＬは、ヒステリシスを形成するために異ならせて設定される。また、第１、第２の閾値ＮＭｔｈＨ、ＮＭｔｈＬと比較する対象となるモータ回転速度ＮＭとしては、モータ２５の駆動が開始される初期状態においてモータ回転速度ＮＭａｂが読み込まれ、その後、モータ回転速度ＮＭｚが取得されるまでモータ回転速度ＮＭａｂが読み込まれ、モータ回転速度ＮＭｚが取得されると、その後、モータ回転速度ＮＭａｂが取得されるまでモータ回転速度ＮＭｚが読み込まれる。
【００８２】
このようにして、Ｚ相とＡＢ相とが切り替えられ、モータ回転速度ＮＭとしてモータ回転速度ＮＭａｂ、ＮＭｚが、磁極位置θとして磁極位置θａｂ、θｚが取得されると、前記モータ制御装置４９の図示されない電流制御処理手段は、電流制御処理を行い、モータ目標トルクＴＭ^＊ 及びバッテリ電圧ＶＢを読み込み、前記モータ回転速度ＮＭａｂ、ＮＭｚ、モータ目標トルクＴＭ^＊ 及びバッテリ電圧ＶＢに基づいて、前記モータ制御装置４９の図示されない記録装置に記録されたモータ制御用の電流指令値マップを参照し、ｄ軸電流指令値ＩＭｄ^＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ^＊ を算出し、決定する。
【００８３】
また、前記電流制御処理手段は、電流センサ６８、６９から電流ＩＭＵ、ＩＭＶを読み込むとともに、該電流ＩＭＵ、ＩＭＶに基づいて電流ＩＭＷ
ＩＭＷ＝−ＩＭＵ−ＩＭＶ
を算出する。なお、電流ＩＭＷを電流ＩＭＵ、ＩＭＶと同様に電流センサによって検出することもできる。
【００８４】
続いて、前記電流制御処理手段の交流電流算出処理手段は、交流電流算出処理を行い、交流の電流であるｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑを算出する。そのために、前記交流電流算出処理手段は、３相／２相変換を行い、電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷをｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑに変換する。そして、前記電流制御処理手段の交流電圧指令値算出処理手段は、交流電圧指令値算出処理を行い、前記ｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑ、並びに前記ｄ軸電流指令値ＩＭｄ^＊ 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ^＊ に基づいて、電圧指令値ＶＭｄ^＊ 、ＶＭｑ^＊ を算出する。また、前記電流制御処理手段は、２相／３相変換を行い、電圧指令値ＶＭｄ^＊ 、ＶＭｑ^＊ を電圧指令値ＶＭＵ^＊ 、ＶＭＶ^＊ 、ＶＭＷ^＊ に変換し、該電圧指令値ＶＭＵ^＊ 、ＶＭＶ^＊ 、ＶＭＷ^＊ に基づいてパルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを算出し、該パルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを前記モータ制御装置４９の図示されないドライブ処理手段に対して出力する。該ドライブ処理手段は、ドライブ処理を行い、パルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷに基づいて駆動信号を前記インバータ２９に送る。このようにして、フィードバック制御が行われる。
【００８５】
このように、モータ２５を起動する場合等のようにモータ回転速度ＮＭが低い場合には磁極位置θａｂが算出され、モータ回転速度ＮＭがある程度高い場合には磁極位置θｚが算出されるので、磁極位置θを容易に、かつ、精度よく検出することができる。したがって、十分なモータトルクＴＭを発生させることができる。
【００８６】
また、定格の高いモータを使用する必要がないので、電動駆動装置のコストを低くすることができる。
【００８７】
次に、図７のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 回転速度算出処理を行う。
ステップＳ２ 磁極位置算出処理を行う。
ステップＳ３ 相切替処理を行う。
ステップＳ４ 電流制御処理を行い、処理を終了する。
【００８８】
次に、図８のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１−１ Ｚ相のエッジを検出したかどうかを判断する。Ｚ相のエッジを検出した場合はステップＳ１−２に、検出していない場合はステップＳ１−４に進む。
ステップＳ１−２ Ｚ相の周期Ｔｚを算出する。
ステップＳ１−３ Ｚ相のモータ回転速度ＮＭｚを算出する。
ステップＳ１−４ ＡＢ相のモータ回転速度ＮＭａｂを算出し、リターンする。
【００８９】
次に、図９のフローチャートについて説明する。
ステップＳ２−１ Ｚ相の磁極位置θｚを算出する。
ステップＳ２−２ ＡＢ相の磁極位置θａｂを算出し、リターンする。
【００９０】
次に、図１０のフローチャートについて説明する。
ステップＳ３−１ モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨ以上であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨ以上である場合はステップＳ３−２に、モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨより低い場合はステップＳ３−３に進む。
ステップＳ３−２ Ｚ相のモータ回転速度ＮＭｚ及び磁極位置θｚを取得し、リターンする。
ステップＳ３−３ モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬ以下であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬ以下である場合はステップＳ３−４に、モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬより高い場合はステップＳ３−５に進む。
ステップＳ３−４ ＡＢ相のモータ回転速度ＮＭａｂ及び磁極位置θａｂを取得し、リターンする。
ステップＳ３−５ 前回と同じ方式によるモータ回転速度ＮＭ及び磁極位置θを取得し、リターンする。
【００９１】
ところで、図６に示されるように、モータ加速度αが変化し、磁極位置θｚの誤差が磁極位置θａｂの誤差より小さくなるとモータ回転速度ＮＭが変化する。そこで、モータ加速度αに対応させて閾値ＭＮｔｈを変更し、設定するようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００９２】
図１１は本発明の第２の実施の形態における回転速度算出処理のサブルーチンを示す図、図１２は本発明の第２の実施の形態における相切替処理のサブルーチンを示す図である。
【００９３】
この場合、前記回転速度算出処理手段の前記エッジ検出処理手段は、Ｚ相のエッジを検出したかどうかを判断し、Ｚ相のエッジを検出すると、回転速度算出処理手段の前記周期算出処理手段は、Ｚ相の周期Ｔｚを算出し、回転速度算出処理手段の前記第１の速度算出処理手段は、前記式（１）に基づいて角速度ωとしてＺ相の角速度ωｚを算出し、さらに、モータ回転速度ＮＭとしてＺ相のモータ回転速度ＮＭｚを算出する。続いて、前記回転速度算出処理手段の第１の加速度算出処理手段は、第１の加速度算出処理を行い、今回のモータ回転速度ＮＭｚと前回のモータ回転速度ＮＭｚとの差を周期Ｔｚで除算することによって、モータ加速度αとしてＺ相のモータ加速度αｚを算出する。
【００９４】
また、回転速度算出処理手段の前記第２の速度算出処理手段は、前記式（３）に基づいて角速度ωとしてＡＢ相の角速度ωａｂを算出し、さらに、モータ回転速度ＮＭとしてＡＢ相のモータ回転速度ＮＭａｂを算出する。そして、回転速度算出処理手段の第２の加速度算出処理手段は、第２の加速度算出処理を行い、今回のモータ回転速度ＮＭａｂと前回のモータ回転速度ＮＭａｂとの差をキャリヤ周期Ｔｃで除算することによって、モータ加速度αとしてＡＢ相のモータ加速度αａｂを算出する。
【００９５】
次に、磁極位置算出処理手段の前記第１の位置算出処理手段は、前記角速度ωｚ及び経過時間Ｔ１を読み込み、前記式（２）に基づいて磁極位置θとしてＺ相の磁極位置θｚを算出する。
【００９６】
また、磁極位置算出処理手段の前記第２の位置算出処理手段は、カウント値Ｃｉを読み込み、前記式（４）に基づいて磁極位置θとしてＡＢ相の磁極位置θａｂを算出する。
【００９７】
続いて、前記相切替処理手段の相切替回転速度設定処理手段は、相切替回転速度設定処理を行い、現在のモータ加速度αを読み込み、前記記録装置に記録された図示されない閾値マップを参照し、現在のモータ加速度αに対応させて、第１、第２の閾値ＮＭｔｈＨ、ＮＭｔｈＬを読み込み、設定する。
【００９８】
次に、相切替処理手段の前記制御パラメータ取得処理手段は、モータ回転速度ＮＭを読み込み、該モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨ以上であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨ以上である場合、前記制御パラメータ取得処理手段は、モータ回転速度ＮＭｚ、磁極位置θｚ及びモータ加速度αｚを制御パラメータとして取得する。
【００９９】
そして、モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨより低い場合、前記制御パラメータ取得処理手段は、モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬ以下であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬ以下である場合、前記制御パラメータ取得処理手段は、モータ回転速度ＮＭａｂ、磁極位置θａｂ及びモータ加速度αａｂを制御パラメータとして取得する。また、モータ回転速度ＮＭａｂが第２の閾値ＮＭｔｈＬより高い場合、前記制御パラメータ取得処理手段は、前回と同じ方式によるモータ回転速度ＮＭ、磁極位置θ及びモータ加速度αを制御パラメータとして取得する。
【０１００】
なお、前記第１、第２の閾値ＮＭｔｈＨ、ＮＭｔｈＬを読み込むためのモータ加速度α、及び第１、第２の閾値ＮＭｔｈＨ、ＮＭｔｈＬと比較する対象となるモータ回転速度ＮＭとしては、モータ２５の駆動が開始される初期状態においてモータ加速度αａｂ及びモータ回転速度ＮＭａｂが読み込まれ、その後、モータ加速度αｚ及びモータ回転速度ＮＭｚが取得されるまでモータ加速度αａｂ及びモータ回転速度ＮＭａｂが読み込まれ、モータ加速度αｚ及びモータ回転速度ＮＭｚが取得されると、その後、モータ加速度αａｂ及びモータ回転速度ＮＭａｂが取得されるまでモータ加速度αｚ及びモータ回転速度ＮＭｚが読み込まれる。
【０１０１】
このようにして、Ｚ相とＡＢ相とが切り替えられ、モータ回転速度ＮＭとしてモータ回転速度ＮＭａｂ、ＮＭｚが、磁極位置θとして磁極位置θａｂ、θｚが取得されると、前記モータ制御装置４９の前記電流制御処理手段は、電流制御処理を行う。
【０１０２】
このように、モータ回転速度ＮＭ及びモータ加速度αに基づいてＡＢ相とＺ相とで相切替えを行うとともに、モータ加速度αに対応させて第１、第２の閾値ＮＭｔｈＨ、ＮＭｔｈＬが設定されるようになっているので、相切替えを精度よく行うことができる。
【０１０３】
したがって、磁極位置θを一層容易に、かつ、一層精度よく検出することができる。その結果、一層十分なモータトルクＴＭを発生させることができる。
【０１０４】
次に、図１１のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１−１１ Ｚ相のエッジを検出したかどうかを判断する。Ｚ相のエッジを検出した場合はステップＳ１−１２に、検出していない場合はステップＳ１−１５に進む。
ステップＳ１−１２ Ｚ相の周期Ｔｚを算出する。
ステップＳ１−１３ Ｚ相のモータ回転速度ＮＭｚを算出する。
ステップＳ１−１４ Ｚ相のモータ加速度αｚを算出する。
ステップＳ１−１５ ＡＢ相のモータ回転速度ＮＭａｂを算出する。
ステップＳ１−１６ ＡＢ相のモータ加速度αａｂを算出し、リターンする。
【０１０５】
次に、図１２のフローチャートについて説明する。
ステップＳ３−１１ 現在のモータ加速度αに対応させて第１、第２の閾値ＮＭｔｈＨ、ＮＭｔｈＬを読み込む。
ステップＳ３−１２ モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨ以上であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨ以上である場合はステップＳ３−１３に、モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨより低い場合はステップＳ３−１４に進む。
ステップＳ３−１３ Ｚ相のモータ回転速度ＮＭｚ、磁極位置θｚ及びモータ加速度αｚを取得し、リターンする。
ステップＳ３−１４ モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬ以下であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬ以下である場合はステップＳ３−１５に、モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬより高い場合はステップＳ３−１６に進む。
ステップＳ３−１５ ＡＢ相のモータ回転速度ＮＭａｂ、磁極位置θａｂ及びモータ加速度αａｂを取得し、リターンする。
ステップＳ３−１６ 前回と同じ方式によるモータ回転速度ＮＭ、磁極位置θ及びモータ加速度αを取得し、リターンする。
【０１０６】
ところで、前記各実施の形態においては、Ｚ相の角速度ωｚを算出するために、Ｚ相の周期Ｔｚを算出する必要があり、そのために、前記周期算出処理手段は、モータ制御装置４９（図３）の図示されないＺ相計測用のタイマによる計時に基づいて前記周期Ｔｚを算出する。ところが、モータ回転速度ＮＭが低い低速回転領域においては、周期Ｔｚが長いので、周期Ｔｚの算出精度を比較的高くすることができるが、モータ回転速度ＮＭが高い高速回転領域においては、周期Ｔｚが短いので、周期Ｔｚの算出精度が低くなり、Ｚ相の角速度ωｚ及び磁極位置θｚの算出精度が低くなってしまう。そこで、前記タイマの分解能を低速回転領域と高速回転領域とで切り替えるようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。
【０１０７】
図１３は本発明の第３の実施の形態におけるモータ制御装置の動作を示すメインフローチャート、図１４は本発明の第３の実施の形態における回転速度算出処理のサブルーチンを示す図、図１５は本発明の第３の実施の形態におけるクロック切替処理のサブルーチンを示す図、図１６は本発明の第３の実施の形態における相切替処理のサブルーチンを示す図、図１７は本発明の第３の実施の形態における相切替処理及びクロック切替処理の概念図、図１８は本発明の第３の実施の形態における相切替処理及びクロック切替処理のタイムチャートである。
【０１０８】
まず、回転速度算出処理手段の前記エッジ検出処理手段は、Ｚ相のエッジを検出したかどうかを判断し、Ｚ相のエッジを検出すると、前記タイマの分解能を切り替えるために、前回のクロックの切替え後にＺ相のエッジを２回検出したかどうかを判断し、Ｚ相のエッジを２回検出すると、クロックを切り替えるためのフラグ、すなわち、クロック切替フラグをオフにする。
【０１０９】
続いて、回転速度算出処理手段の前記周期算出処理手段は、現在のクロックでＺ相の周期Ｔｚを算出する。次に、回転速度算出処理手段の前記第１の速度算出処理手段は、前記式（１）に基づいて角速度ωとしてＺ相の角速度ωｚを算出し、さらに、モータ回転速度ＮＭとしてＺ相のモータ回転速度ＮＭｚを算出する。
【０１１０】
また、回転速度算出処理手段の前記第２の速度算出処理手段は、前記式（３）に基づいて角速度ωとしてＡＢ相の角速度ωａｂを算出し、さらに、モータ回転速度ＮＭとしてＡＢ相のモータ回転速度ＮＭａｂを算出する。
【０１１１】
次に、前記磁極位置算出処理手段は、磁極位置ωを算出する。そのために、磁極位置算出処理手段の前記第１の位置算出処理手段は、前記角速度ωｚ及び経過時間Ｔ１を読み込み、前記式（２）に基づいて磁極位置θとしてＺ相の磁極位置θｚを算出する。
【０１１２】
また、磁極位置算出処理手段の前記第２の位置算出処理手段は、カウント値Ｃｉを読み込み、前記式（４）に基づいて磁極位置θとしてＡＢ相の磁極位置θａｂを算出する。
【０１１３】
続いて、モータ制御装置４９の図示されないクロック切替処理手段は、クロック切替処理を行い、モータ回転速度ＮＭを読み込むとともに、モータ制御装置４９の記録装置から、あらかじめ設定され、クロック切替回転速度を表す第１、第２の切替値ＮＭｃｈＨ、ＮＭｃｈＬを読み込み、該モータ回転速度ＮＭが第１の切替値ＮＭｃｈＨ（２０００〔ｒｐｍ〕）以上であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第１の切替値ＮＭｃｈＨ以上である場合、クロック切替処理手段は、タイマを停止させ、タイマのクロックを切り替え、高速回転領域用の第１のクロックＣＬ１（φ／１６）に変更した後、タイマを再始動し、クロック切替フラグをオンにする。その結果、前記タイマの分解能を切り替え、高速回転領域用に設定することができる。
【０１１４】
また、モータ回転速度ＮＭが第１の切替値ＮＭｃｈＨより低い場合、クロック切替処理手段は、モータ回転速度ＮＭが第２の切替値ＮＭｃｈＬ以下であるかどうかを判断する。そして、モータ回転速度ＮＭが第２の切替値ＮＭｃｈＬ以下である場合、クロック切替処理手段は、タイマを停止させ、タイマのクロックを切り替え、低速回転領域用の第２のクロックＣＬ２（φ／６４）に変更した後、タイマを再始動し、クロック切替フラグをオンにする。その結果、前記タイマの分解能を切り替え、低速回転領域用に設定することができる。
【０１１５】
このように、モータ回転速度ＮＭに基づいてタイマの分解能が低速回転領域と高速回転領域とで切り替えられるので、高速回転領域において、周期Ｔｚの算出精度が低くなるのを防止することができる。
【０１１６】
なお、第１、第２の切替値ＮＭｃｈＨ、ＮＭｃｈＬは、ヒステリシスを形成するために異ならせて設定される。また、第１、第２の切替値ＮＭｃｈＨ、ＮＭｃｈＬと比較する対象となるモータ回転速度ＮＭとしては、モータ２５（図３）の駆動が開始される初期状態においてモータ回転速度ＮＭａｂが読み込まれ、その後、モータ回転速度ＮＭｚが取得されるまでモータ回転速度ＮＭａｂが読み込まれ、モータ回転速度ＮＭｚが取得されると、その後、モータ回転速度ＮＭａｂが取得されるまでモータ回転速度ＮＭｚが読み込まれる。
【０１１７】
続いて、前記モータ制御装置４９の前記相切替処理手段は、モータ回転速度ＮＭを読み込み、該モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨ（６４０〔ｒｐｍ〕）以上であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈ１である場合、前記相切替処理手段は、クロック切替フラグがオンであるかどうかを判断し、クロック切替フラグがオンである場合、クロックの切替えに伴って相切替えを行い、相切替処理手段の前記制御パラメータ取得処理手段は、モータ回転速度ＮＭａｂ及び磁極位置θａｂを制御パラメータとして取得する。
【０１１８】
また、クロック切替フラグがオフである場合、相切替処理手段の前記制御パラメータ取得処理手段は、モータ回転速度ＮＭｚ及び磁極位置θｚを制御パラメータとして取得する。
【０１１９】
そして、モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨより低い場合、前記制御パラメータ取得処理手段は、モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬ（４００〔ｒｐｍ〕）以下であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬ以下である場合、前記制御パラメータ取得処理手段は、モータ回転速度ＮＭａｂ及び磁極位置θａｂを制御パラメータとして取得する。また、モータ回転速度ＮＭａｂが第２の閾値ＮＭｔｈ２より高い場合、前記制御パラメータ取得処理手段は、前回と同じ方式によるモータ回転速度ＮＭ及び磁極位置θを制御パラメータとして取得する。
【０１２０】
このようにして、図１７に示されるように、Ｚ相とＡＢ相とが切り替えられ、Ｚ相においてクロックが第１、第２のクロックＣＬ１、ＣＬ２で切り替えられ、モータ回転速度ＮＭとしてモータ回転速度ＮＭａｂ、ＮＭｚが、磁極位置θとして磁極位置θａｂ、θｚが取得されると、前記モータ制御装置４９の前記電流制御処理手段は、電流制御処理を行う。
【０１２１】
図１８に示されるように、タイミングｔ０で、Ｚ相が選択され、前記制御パラメータ取得処理手段が、モータ回転速度ＮＭｚ及び磁極位置θｚを取得し、前記電流制御処理手段はモータ回転速度ＮＭｚ及び磁極位置θｚに基づいて電流制御を行う。そして、タイミングｔ１でモータ回転速度ＮＭが第１の切替値ＮＭｃｈＨ以上になると、クロック切替処理手段は、タイマを停止させ、タイマのクロックを高速回転領域用の第１のクロックＣＬ１に変更した後、タイマを再始動し、クロック切替フラグをオンにする。その結果、相切替処理手段は、ＡＢ相に切り替え、前記制御パラメータ取得処理手段は、モータ回転速度ＮＭａｂ及び磁極位置θａｂを取得し、前記電流制御処理手段はモータ回転速度ＮＭａｂ及び磁極位置θａｂに基づいて電流制御を行う。
【０１２２】
そして、タイミングｔ２で前記エッジ検出処理手段が、前回のクロックの切替え後にＺ相のエッジを２回検出すると、クロック切替フラグをオフにする。
【０１２３】
その結果、相切替処理手段は、Ｚ相に切り替え、前記制御パラメータ取得処理手段は、モータ回転速度ＮＭｚ及び磁極位置θｚを取得し、前記電流制御処理手段はモータ回転速度ＮＭｚ及び磁極位置θｚに基づいて電流制御を行う。
【０１２４】
このように、前記タイマの分解能を切り替える場合に、クロックの切替えに伴ってモータ回転速度ＮＭｚ及び磁極位置θｚの誤差が大きくなっても、Ｚ相のエッジを２回検出する間、すなわち、あらかじめ設定された変移期間が経過するまでの間、ＡＢ相に切り替えられ、モータ回転速度ＮＭａｂ及び磁極位置θａｂに基づいて電流制御が行われるので、タイマの分解能の切替えに伴って、モータ回転速度ＮＭ及び磁極位置θに発生する変動を抑制することができる。したがって、モータトルクＴＭを安定させて発生させることができる。
【０１２５】
次に、図１３のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１１ 回転速度算出処理を行う。
ステップＳ１２ 磁極位置算出処理を行う。
ステップＳ１３ クロック切替処理を行う。
ステップＳ１４ 相切替処理を行う。
ステップＳ１５ 電流制御処理を行い、処理を終了する。
【０１２６】
次に、図１４のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１１−１ Ｚ相のエッジを検出したかどうかを判断する。Ｚ相のエッジを検出した場合はステップＳ１１−２に、検出していない場合はステップＳ１１−５に進む。
ステップＳ１１−２ 前回のクロックの切替え後にＺ相のエッジを２回検出するとクロック切替フラグをオフにする。
ステップＳ１１−３ Ｚ相の周期Ｔｚを算出する。
ステップＳ１１−４ Ｚ相のモータ回転速度ＮＭｚを算出する。
ステップＳ１１−５ ＡＢ相のモータ回転速度ＮＭａｂを算出し、リターンする。
【０１２７】
次に、図１５のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１３−１ モータ回転速度ＮＭが第１の切替値ＮＭｃｈＨ以上であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第１の切替値ＮＭｃｈＨ以上である場合はステップＳ１３−２に、モータ回転速度ＮＭが第１の切替値ＮＭｃｈＨより低い場合はステップＳ１３−４に進む。
ステップＳ１３−２ 第１のクロックＣＬ１に変更した後、タイマを再始動する。
ステップＳ１３−３ クロック切替フラグをオンにし、リターンする。
ステップＳ１３−４ モータ回転速度ＮＭが第２の切替値ＮＭｃｈＬ以下であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第２の切替値ＮＭｃｈＬ以下である場合はステップＳ１３−５に進み、モータ回転速度ＮＭが第２の切替値ＮＭｃｈＬより高い場合はリターンする。
ステップＳ１３−５ 第２のクロックＣＬ２に変更した後、タイマを再始動する。
ステップＳ１３−６ クロック切替フラグをオンにし、リターンする。
【０１２８】
次に、図１６のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１４−１ モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨ以上であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨ以上である場合はステップＳ１４−２に、モータ回転速度ＮＭが第１の閾値ＮＭｔｈＨより低い場合はステップＳ１４−４に進む。
ステップＳ１４−２ クロック切替フラグがオンであるかどうかを判断する。クロック切替フラグがオンである場合はステップＳ１４−５に、オンでない（オフである）場合はステップＳ１４−３に進む。
ステップＳ１４−３ Ｚ相のモータ回転速度ＮＭｚ及び磁極位置θｚを取得し、リターンする。
ステップＳ１４−４ モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬ以下であるかどうかを判断する。モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬ以下である場合はステップＳ１４−５に、モータ回転速度ＮＭが第２の閾値ＮＭｔｈＬより高い場合はステップＳ１４−６に進む。
ステップＳ１４−５ ＡＢ相のモータ回転速度ＮＭａｂ及び磁極位置θａｂを取得し、リターンする。
ステップＳ１４−６ 前回と同じ方式によるモータ回転速度ＮＭ及び磁極位置θを取得し、リターンする。
【０１２９】
ところで、前記レゾルバ６５、Ｒ／Ｄコンバータ７７等がノイズを受けると、前記Ｚ相信号ＳＧ−ＺにおいてＺ相のパルスが誤って発生することがある。
【０１３０】
図１９はノイズが発生したときの磁極位置算出処理の動作を示すタイムチャートである。
【０１３１】
図に示されるように、Ｚ相信号ＳＧ−Ｚにおいて、タイミングｔ２１で正常なパルスが発生した後、タイミングｔ２２でパルスが誤って発生した後、次のタイミングｔ２３で正常なパルスが発生すると、前記エッジ検出処理手段は、タイミングｔ２１、ｔ２２、ｔ２３でエッジを検出することになり、前記周期算出処理手段は、タイミングｔ２１及びｔ２２のエッジに基づいて正常な周期Ｔｚより短い周期Ｔｚ１を、タイミングｔ２２及びｔ２３のエッジに基づいて正常な周期Ｔｚより短い周期Ｔｚ２（＜Ｔｚ１）を算出してしまう。
【０１３２】
その結果、前記回転速度算出処理手段は、正常なモータ回転速度ＮＭｚより高いモータ回転速度ＮＭｚ１、ＮＭｚ２を算出してしまう。
【０１３３】
そこで、Ｚ相信号ＳＧ−Ｚにおいてパルスが誤って発生しても、モータ回転速度ＮＭｚを精度よく算出することができるようにした本発明の第４の実施の形態について説明する。
【０１３４】
図２０は本発明の第４の実施の形態における磁極位置算出処理のサブルーチンを示す図、図２１は本発明の第４の実施の形態における磁極位置算出処理の動作を示すタイムチャートである。
【０１３５】
この場合、磁極位置算出処理手段の前記第１の位置算出処理手段は、前記角速度ωｚ及び経過時間Ｔ１を読み込み、前記式（２）に基づいて磁極位置θとしてＺ相の磁極位置θｚを算出する。
【０１３６】
続いて、磁極位置算出処理手段の前記第２の位置算出処理手段は、前記式（４）に基づいて磁極位置θとしてＡＢ相の磁極位置θａｂを算出する。
【０１３７】
次に、磁極位置算出処理手段の磁極位置判定処理手段は、磁極位置判定処理を行い、前記磁極位置θａｂが所定の範囲内に収まるかどうかを、
θ１≦θａｂ≦θ２
であるかどうかによって判断する。
【０１３８】
そして、前記磁極位置θａｂが前記範囲内に収まる場合、前記磁極位置算出処理手段のエッジ検出禁止処理手段は、エッジ検出禁止処理を行い、その間、エッジ検出処理手段にＺ相のエッジの検出を禁止する旨の禁止通知を送り、エッジ検出処理手段によって検出されたＺ相のエッジを読み捨てる。
【０１３９】
また、前記磁極位置θａｂが前記範囲内に収まらない場合、前記磁極位置算出処理手段のエッジ検出許容処理手段は、エッジ検出許容処理を行い、エッジ検出処理手段にＺ相のエッジの検出を許容する旨の許容通知を送り、エッジ検出処理手段によって検出されたＺ相のエッジを読み込む。
【０１４０】
図２１に示されるように、Ｚ相信号ＳＧ−Ｚにおいてタイミングｔ３１で正常なパルスが発生した後、タイミングｔ３３でパルスが誤って発生した後、次のタイミングｔ３５で正常なパルスが発生すると、前記磁極位置判定処理手段は、磁極位置θａｂが前記範囲内に収まるかどうかを判断する。そして、磁極位置θａｂが前記範囲内に収まっている間、すなわち、タイミングｔ３２からタイミングｔ３４までの間、前記エッジ検出禁止処理手段は、エッジ検出処理手段にＺ相のエッジの検出を禁止する。したがって、タイミングｔ３３でＺ相のエッジが検出されなくなるので、前記周期算出処理手段は、タイミングｔ３１及びｔ３５のＺ相のエッジに基づいて正常な周期Ｔｚを算出する。
【０１４１】
その結果、前記回転速度算出処理手段は、正常なモータ回転速度ＮＭｚを算出する。
【０１４２】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１２−１ Ｚ相による磁極位置θｚを算出する。
ステップＳ１２−２ ＡＢ相による磁極位置θａｂを算出する。
ステップＳ１２−３ ＡＢ相の磁極位置θａｂがθ１以上であり、かつ、θ２以下であるかどうかを判断する。ＡＢ相の磁極位置θａｂがθ１以上であり、かつ、θ２以下である場合はステップＳ１２−４に進み、ＡＢ相の磁極位置θａｂがθ１より小さいか、又はθ２より大きい場合はステップＳ１２−５に進む。
ステップＳ１２−４ Ｚ相のエッジの検出を禁止し、リターンする。
ステップＳ１２−５ Ｚ相のエッジの検出を許可し、リターンする。
【０１４３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１４４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、電動駆動装置においては、ロータ及びステータを備えたモータと、前記ロータに取り付けられたセンサロータ、及び前記ステータに隣接させて前記ケースに固定され、前記センサロータの円周方向における一部の領域にわたって配設されたセンサステータを備えた磁極位置検出部とを有する。
【０１４５】
この場合、前記磁極位置検出部において、センサロータが前記ロータに取り付けられ、センサステータが、ステータに隣接させて前記ケースに固定されるので、電動機械のシャフトの全体を包囲する全周包囲タイプの磁極位置検出部を使用する必要がない。したがって、電動駆動装置を小型化することができる。
【０１４６】
また、電動機械回転速度が低い場合でも、磁極位置検出部のセンサ出力に基づいて検出信号を発生させることができる。したがって、検出信号に基づいて磁極位置を検出することができ、十分な電動機械トルクを発生させることができる。
【０１４７】
そして、定格の高い電動機械を使用する必要がないので、電動駆動装置のコストを低くすることができる。
【０１４８】
本発明の他の電動駆動装置においては、さらに、前記センサステータは、センサステータをケースに取り付けるための取付部、及び前記ケースの内周面より径方向内方において、前記取付部の内周縁の近傍から円周方向の両側に突出させて形成された巻線部を備える。
【０１４９】
この場合、巻線部が、取付部の内周縁の近傍から円周方向の両側に突出させて形成されるので、巻線部に十分な量のセンサコイルを配設することができる。したがって、磁極位置を一層精度よく検出することができる。
【０１５０】
本発明の電動駆動制御装置においては、磁極位置検出部と、該磁極位置検出部のセンサ出力に基づいて検出信号を発生させる信号変換器と、前記検出信号に基づいて電動機械回転速度を算出する回転速度算出処理手段と、前記検出信号に基づいて磁極位置を算出する磁極位置算出処理手段と、前記電動機械回転速度及び相切替回転速度に基づいて磁極位置を算出するための相切替えを行う相切替処理手段とを有する。
【０１５１】
この場合、相切替処理手段は、前記電動機械回転速度及び相切替回転速度に基づいて磁極位置を算出するための相切替えを行うので、電動機械を起動する場合等のように電動機械回転速度が低い場合、及び電動機械回転速度が高い場合のいずれでも、磁極位置を容易に、かつ、精度よく検出することができる。したがって、十分な電動機械トルクを発生させることができる。
【０１５２】
本発明の他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記電動機械回転速度に基づいて電動機械加速度を算出する加速度算出処理手段を有する。
【０１５３】
そして、前記相切替処理手段は、前記電動機械加速度に対応させて前記相切替回転速度を設定する。
【０１５４】
この場合、前記相切替処理手段は、前記電動機械加速度に対応させて前記相切替回転速度を設定するので、相切替えを精度よく行うことができる。
【０１５５】
したがって、磁極位置を一層容易に、かつ、一層精度よく検出することができる。その結果、一層十分な電動機械トルクを発生させることができる。
【０１５６】
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記電動機械回転速度に基づいて分解能を切り替えるためのクロックを切り替えるクロック切替処理手段を有する。
【０１５７】
そして、前記相切替処理手段は、クロックの切替えに伴って相切替えを行う。
【０１５８】
この場合、前記相切替処理手段は、クロックの切替えに伴って相切替えを行うので、タイマの分解能の切替えに伴って、電動機械回転速度及び磁極位置に発生する変動を抑制することができる。したがって、電動機械トルクを安定させて発生させることができる。
【０１５９】
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記磁極位置が所定の範囲内に収まるかどうかを判断する磁極位置判定処理手段と、磁極位置が所定の範囲内に収まる場合に、前記検出信号におけるエッジの検出を禁止するエッジ検出禁止処理手段とを有する。
【０１６０】
この場合、エッジ検出禁止処理手段は、磁極位置が所定の範囲内に収まる場合に、検出信号におけるエッジの検出を禁止するので、正常な電動機械回転速度を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電動駆動装置の要部を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるレゾルバの取付状態を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における電動駆動制御装置のブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における電動駆動制御装置の要部を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における磁極位置及びモータ回転速度の算出方法を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態における磁極位置の誤差特性図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるモータ制御装置の動作を示すメインフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態における回転速度算出処理のサブルーチンを示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における磁極位置算出処理のサブルーチンを示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における相切替処理のサブルーチンを示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における回転速度算出処理のサブルーチンを示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における相切替処理のサブルーチンを示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態におけるモータ制御装置の動作を示すメインフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施の形態における回転速度算出処理のサブルーチンを示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態におけるクロック切替処理のサブルーチンを示す図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態における相切替処理のサブルーチンを示す図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態における相切替処理及びクロック切替処理の概念図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態における相切替処理及びクロック切替処理のタイムチャートである。
【図１９】ノイズが発生したときの磁極位置算出処理の動作を示すタイムチャートである。
【図２０】本発明の第４の実施の形態における磁極位置算出処理のサブルーチンを示す図である。
【図２１】本発明の第４の実施の形態における磁極位置算出処理の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０ 電動駆動装置
１１ エンジン
１２ 出力軸
２５ モータ
２８ ステータ
３１ ロータ
４９ モータ制御装置
５８ モータケース
６５ レゾルバ
６６ センサロータ
６７ センサステータ
７７ Ｒ／Ｄコンバータ
８３ 取付部
８４ 巻線部

Claims (11)

1. ロータ及びステータを備えたモータと、前記ロータに取り付けられたセンサロータ、及び前記ステータに隣接させて前記ケースに固定され、前記センサロータの円周方向における一部の領域にわたって配設されたセンサステータを備えた磁極位置検出部とを有する電動駆動装置。
2. 前記センサステータは、センサステータをケースに取り付けるための取付部、及び前記ケースの内周面より径方向内方において、前記取付部の内周縁の近傍から円周方向の両側に突出させて形成された巻線部を備える請求項１に記載の電動駆動装置。
3. 前記ロータはエンジンの出力軸に連結され、前記ステータは前記ロータより径方向外方においてケースに固定される請求項１に記載の電動駆動装置。
4. ロータ及びステータを備えたモータと、前記ロータに取り付けられたセンサロータ、及び前記ステータに隣接させて前記ケースに固定され、前記センサロータの円周方向における一部の領域にわたって配設されたセンサステータを備えた磁極位置検出部と、該磁極位置検出部のセンサ出力に基づいて検出信号を発生させる信号変換器と、前記検出信号のＺ相信号に基づいて電動機械回転速度を算出する回転速度算出処理手段と、前記検出信号のＺ相信号に基づいて磁極位置を算出する磁極位置算出処理手段とを有することを特徴とする電動駆動制御装置。
5. 前記磁極位置算出処理手段は、Ｚ相の角速度、及び前回Ｚ相のエッジが検出されてから経過した時間に基づいて磁極位置を算出する請求項４に記載の電動駆動制御装置。
6. 磁極位置検出部と、該磁極位置検出部のセンサ出力に基づいて検出信号を発生させる信号変換器と、前記検出信号に基づいて電動機械回転速度を算出する回転速度算出処理手段と、前記検出信号に基づいて磁極位置を算出する磁極位置算出処理手段と、前記電動機械回転速度及び相切替回転速度に基づいて磁極位置を算出するための相切替えを行う相切替処理手段とを有することを特徴とする電動駆動制御装置。
7. 前記電動機械回転速度に基づいて電動機械加速度を算出する加速度算出処理手段を有するとともに、前記相切替処理手段は、前記電動機械加速度に対応させて前記相切替回転速度を設定する請求項６に記載の電動駆動制御装置。
8. 前記電動機械回転速度に基づいて分解能を切り替えるためのクロックを切り替えるクロック切替処理手段を有するとともに、前記相切替処理手段は、クロックの切替えに伴って相切替えを行う請求項６に記載の電動駆動制御装置。
9. 前記磁極位置が所定の範囲内に収まるかどうかを判断する磁極位置判定処理手段と、磁極位置が所定の範囲内に収まる場合に、前記検出信号におけるエッジの検出を禁止するエッジ検出禁止処理手段とを有する請求項６に記載の電動駆動制御装置。
10. 前記検出信号は、Ａ相信号、Ｂ相信号及びＺ相信号であり、 前記相切替処理手段は、ＡＢ相とＺ相とで相切替えを行う請求項６に記載の電動駆動制御装置。
11. 磁極位置検出部のセンサ出力に基づいて検出信号を発生させ、該検出信号に基づいて電動機械回転速度を算出し、前記検出信号に基づいて磁極位置を算出し、前記電動機械回転速度及び相切替回転速度に基づいて磁極位置を算出するための相切替えを行うことを特徴とする電動駆動制御方法。

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