JP2013162659A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ制御装置の起動時にモータが慣性で回転している場合でも、初期駆動による通電相位相ずれ補正値の学習を失敗することを防止できるようにする。
【解決手段】マイコン４１の起動後に初期駆動を実行する前にモータ１２の回転中であるか否かを起動後のエンコーダカウント値に基づいて判定し、モータ１２の回転が停止していると判定されれば、直ちに初期駆動を実行するが、モータ１２の回転中であると判定された場合は、該モータ１２の回転を停止させるモータ停止制御を２相通電により行ってから、初期駆動を実行してエンコーダカウンタのカウント値に対する通電相位相ずれ補正値を学習する。リセットや電源再投入による再起動時にモータ１２が慣性で回転している場合は、モータ停止制御を行ってモータ１２の回転を停止させてから初期駆動を実行できるため、通電相位相ずれ補正値の学習を失敗することを未然に防止できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータ制御装置の起動後（システム起動後）にオープンループ制御でモータの通電相を切り換える初期駆動を実行して、エンコーダカウント値に対する通電相位相ずれ補正値（初期位置ずれ補正値）を学習する機能を備えたモータ制御装置に関する発明である。

近年の車両は、電子制御化が進み、特許文献１（特開２００４−１２９４５１号公報）、特許文献２（特開２００９−１１２１５１号公報）に記載されているように、運転者のレンジ切換操作（シフトレバーの操作）をスイッチ等で検出して、その検出信号に基づいてモータを駆動制御してレンジ切換機構のシフトレンジを目標のレンジに切り換える、いわゆるシフトバイワイヤ方式のレンジ切換制御システムが開発されている。

このものは、モータの回転に同期して所定角度毎にパルス信号を出力するエンコーダを搭載し、レンジ切換時には、このエンコーダの出力パルスをカウントして、そのカウント値（以下「エンコーダカウント値」という）に基づいてモータを目標のレンジに相当する目標回転位置（目標カウント値）まで回転させることで、レンジ切換機構のシフトレンジを目標のレンジに切り換えるようにしている。

この種のエンコーダ付きのモータは、システム起動後のエンコーダカウント値に基づいてロータの起動位置からの回転量（回転角度）を検出できるだけであるため、電源投入後に、何等かの方法で、ロータの絶対的な回転位置を検出して、エンコーダカウント値とロータの回転位置（通電相）との対応関係のずれを修正しないと、モータを正常に駆動することができない。

そこで、特許文献１，２では、システム起動後の初期駆動時にオープンループ制御によりモータの通電相の切り換えを所定のタイムスケジュールで一巡させることで、いずれかの通電相でロータの回転位置と該通電相とを対応させて該ロータを回転駆動してエンコーダの出力信号をカウントして、初期駆動終了時のエンコーダカウント値と通電相との関係から、エンコーダカウント値に対する通電相位相ずれ補正値（初期位置ずれ補正値）を学習し、その後の通常駆動時に、エンコーダカウント値を通電相位相ずれ補正値で補正して補正後のエンコーダカウント値に応じて通電相を順次切り換えるようにしている。

特開２００４−１２９４５１号公報 特開２００９−１１２１５１号公報

ところで、初期駆動終了後の通常駆動中に、何らかの原因（瞬間的な電源電圧低下、瞬時停電、ノイズ等）によりモータ制御装置が自動的にリセットされて再起動されることがあるが、リセットにより通電相位相ずれ補正値の学習値（メモリ記憶値）が失われるため、リセット後の再起動時にも初期駆動を実行して通電相位相ずれ補正値を学習する必要がある。

通常の電源投入後の初期駆動では、モータの回転が停止している状態で初期駆動が開始されるが、リセット後の再起動では、モータが慣性で回転している状態で初期駆動が開始される場合がある。モータの回転中に初期駆動を実行すると、モータの回転位置と通電相とが対応していない状態でもモータが慣性で回転するため、通電相位相ずれ補正値の学習を失敗（エラー終了又は誤学習）して、その後の通常駆動時にモータを正常に駆動できない可能性がある。このような問題は、通常駆動中にモータ制御装置が自動的にリセットされた場合の他に、通常駆動中に電源スイッチがオフ操作されてからモータの回転が停止する前に電源スイッチが再投入された場合にも同様に発生する問題である。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、モータ制御装置の起動時にモータが慣性で回転している場合でも、初期駆動による通電相位相ずれ補正値の学習を失敗することを未然に防止できるモータ制御装置を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、制御対象を回転駆動するモータの回転に同期して所定角度毎にパルス信号を出力するエンコーダと、前記エンコーダのパルス信号をカウントするエンコーダカウンタと、モータ制御装置の起動後にオープンループ制御で前記モータの通電相を切り換える初期駆動を実行して前記エンコーダカウンタのカウント値（以下「エンコーダカウント値」という）に対する通電相位相ずれ補正値を学習する初期駆動学習手段とを備え、前記初期駆動終了後の通常駆動時に前記エンコーダカウント値を前記通電相位相ずれ補正値で補正して補正後のエンコーダカウント値に応じて前記モータの通電相を順次切り換えて該モータを目標位置まで回転駆動するモータ制御装置において、前記初期駆動学習手段は、モータ制御装置の起動後に前記初期駆動を実行する前に前記モータの回転中であるか否かを判定し、該モータの回転中であると判定した場合には、該モータの回転を停止させるモータ停止制御を行ってから前記初期駆動を実行するようにしたものである。

この構成では、モータ制御装置の起動後に初期駆動を実行する前にモータの回転中であると判定した場合には、モータ停止制御を行ってから初期駆動を実行するため、リセットや電源再投入による再起動時にモータが慣性で回転している場合には、モータ停止制御を行ってモータの回転を停止させてから初期駆動を実行することができ、通電相位相ずれ補正値の学習を失敗することを未然に防止できる。

この場合、請求項２のように、モータ制御装置の起動後にモータの回転中であるか否かをエンコーダカウント値に基づいて判定するようにすると良い。起動時にモータの回転が停止していれば、エンコーダカウント値は初期値「０」にリセットされているが、起動時にモータが惰性で回転していれば、起動後の回転角度（回転量）に応じてエンコーダカウント値が増減する。この関係から、起動後のエンコーダカウント値が初期値「０」から増減していれば、モータの回転中と判定することができる。尚、モータで駆動する制御対象の回転角を検出する回転角センサを搭載したシステムに本発明を適用する場合は、システム起動後に前記回転角センサの検出値に基づいてモータの回転中であるか否かを判定するようにしても良い。

本発明は、請求項３のように、モータ制御装置の起動後にモータの回転中であると判定した場合には、モータ停止制御をモータの３相の巻線のうちの２相の巻線に同時に通電する２相通電により実行した後、初期駆動の最初の通電相をモータ停止制御の通電相と同じ通電相に設定して該初期駆動を実行するようにすると良い。２相通電は、１相通電と比較してモータのトルクが大きくなるため、モータ停止制御を２相通電により実行すれば、モータの停止性能を増大させることができる。また、初期駆動の最初の通電相をモータ停止制御の通電相と同じ通電相に設定すれば、初期駆動の最初の励磁（２相通電）でモータを引き続き停止状態に保持することができて、初期駆動時にモータが慣性で回転することをより確実に防止できる。

以上説明した請求項１〜３に係る発明は、モータを駆動源として制御対象の操作位置を切り換える様々な位置切換制御装置に適用でき、例えば、請求項４のように、モータを駆動源としてシフトレンジを切り換えるレンジ切換機構に適用しても良い。これにより、モータ駆動式のレンジ切換機構において、起動時にモータが慣性で回転している場合でも、初期駆動による通電相位相ずれ補正値の学習を失敗することを未然に防止でき、レンジ切換機構のシフトレンジを目標のレンジに正しく切り換えることができる。

図１は本発明の一実施例を示すレンジ切換装置の斜視図である。 図２はレンジ切換装置の制御システム全体の構成を概略的に示す図である。 図３は初期駆動による学習処理の成功／失敗を判定方法を説明する図である。 図４は初期駆動制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を自動変速機のレンジ切換装置に適用して具体化した一実施例を説明する。
まず、図１及び図２に基づいてレンジ切換機構１１の構成を説明する。
レンジ切換機構１１の駆動源となるモータ１２は、例えばスイッチトリラクタンスモータにより構成され、減速機構２６（図２参照）が内蔵され、その出力軸１３の回転位置を検出する出力軸センサ１０（図２参照）が設けられている。このモータ１２の出力軸１３には、ディテントレバー１５が固定されている。

また、ディテントレバー１５にはＬ字形のパーキングロッド１８が固定され、このパーキングロッド１８の先端部に設けられた円錐体１９がロックレバー２１に当接している。このロックレバー２１は、円錐体１９の位置に応じて軸２２を中心にして上下動してパーキングギヤ２０をロック／ロック解除するようになっている。パーキングギヤ２０は、自動変速機２７の出力軸に設けられ、このパーキングギヤ２０がロックレバー２１によってロックされると、車両の駆動輪が回り止めされた状態（パーキング状態）に保持される。

一方、ディテントレバー１５をパーキングレンジ（以下「Ｐレンジ」と表記する）と他のレンジ（以下「ＮｏｔＰレンジ」と表記する）に保持するためのディテントバネ２３が支持ベース１７に固定され、このディテントバネ２３の先端に設けられた係合部２３ａがディテントレバー１５のＰレンジ保持凹部２４に嵌まり込んだときに、ディテントレバー１５がＰレンジの位置に保持され、該ディテントバネ２３の係合部２３ａがディテントレバー１５のＮｏｔＰレンジ保持凹部２５に嵌まり込んだときに、ディテントレバー１５がＮｏｔＰレンジの位置に保持されるようになっている。これらディテントレバー１５とディテントバネ２３とからディテントレバー１５の回転位置を各レンジの位置に係合保持するためのディテント機構１４（節度機構）が構成されている。

Ｐレンジでは、パーキングロッド１８がロックレバー２１に接近する方向に移動して、円錐体１９の太い部分がロックレバー２１を押し上げてロックレバー２１の凸部２１ａがパーキングギヤ２０に嵌まり込んでパーキングギヤ２０をロックした状態となり、それによって、自動変速機２７の出力軸（駆動輪）がロックされた状態（パーキング状態）に保持される。

一方、ＮｏｔＰレンジでは、パーキングロッド１８がロックレバー２１から離れる方向に移動して、円錐体１９の太い部分がロックレバー２１から抜け出てロックレバー２１が下降し、それによって、ロックレバー２１の凸部２１ａがパーキングギヤ２０から外れてパーキングギヤ２０のロックが解除され、自動変速機２７の出力軸が回転可能な状態（走行可能な状態）に保持される。

尚、前述した出力軸センサ１０は、モータ１２の減速機構２６の出力軸１３の回転角に応じた電圧を出力する回転角センサ（例えばポテンショメータ）によって構成され、その出力電圧によって実際のシフトレンジがＰレンジとＮｏｔＰレンジのいずれであるかを確認できるようになっている。

モータ１２には、ロータの回転角（回転位置）を検出するためのエンコーダ４６が設けられている。このエンコーダ４６は、例えば磁気式のロータリエンコーダにより構成されており、モータ１２のロータの回転に同期して所定角度毎にＡ相、Ｂ相のパルス信号をレンジ切換制御装置３２に出力するように構成されている。レンジ切換制御装置４２（モータ制御装置）のマイコン４１は、エンコーダ４６から出力されるＡ相信号とＢ相信号の立ち上がり／立ち下がりの両方のエッジをエンコーダカウンタでカウントして、そのエンコーダカウンタのカウント値（以下「エンコーダカウント値」という）に応じてモータドライバ３７によってモータ１２の通電相を所定の順序で切り換えることでモータ１２を回転駆動する。

尚、モータ１２の３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）の巻線とモータドライバ３７の組み合わせを２系統設けて、一方の系統が故障しても、他方の系統でモータ１２を回転駆動できるようにしても良い。

モータ１２の回転中は、Ａ相信号とＢ相信号の発生順序によってモータ１２の回転方向を判定し、正回転（Ｐレンジ→ＮｏｔＰレンジの回転方向）ではエンコーダカウント値をカウントアップし、逆回転（ＮｏｔＰレンジ→Ｐレンジの回転方向）ではエンコーダカウント値をカウントダウンする。これにより、モータ１２が正回転／逆回転のいずれの方向に回転しても、エンコーダカウント値とモータ１２の回転角との対応関係が維持されるため、正回転／逆回転のいずれの回転方向でも、エンコーダカウント値によってモータ１２の回転位置を検出して、その回転位置に対応した相の巻線に通電してモータ１２を回転駆動できるようになっている。

レンジ切換制御装置４２には、Ｐレンジへの切換操作を行うＰレンジスイッチ４３と、ＮｏｔＰレンジへの切換操作を行うＮｏｔＰレンジスイッチ４４の操作信号が入力される。Ｐレンジスイッチ４３又はＮｏｔＰレンジスイッチ４４の操作により選択されたレンジに応じてモータ１２が駆動されてシフトレンジが切り換えられ、切り換え後の実際のシフトレンジがインストルメントパネル（図示せず）に設けられたレンジ表示部４５に表示される。

レンジ切換制御装置４２には、車両に搭載されたバッテリ５０（電源）から電源リレー５１を介して電源電圧が供給される。電源リレー５１のオン／オフは、イグニッションスイッチ５２（電源スイッチ）のオン／オフを手動操作することで切り換えられる。イグニッションスイッチ５２がオンされると、電源リレー５１がオンされてレンジ切換制御装置４２に電源電圧が供給され、イグニッションスイッチ５２がオフされると、電源リレー５１がオフされてレンジ切換制御装置４２への電源供給が遮断（オフ）される。

ところで、エンコーダカウント値は、マイコン４１のＲＡＭに記憶されるため、マイコン４１の電源がオフされると、エンコーダカウント値の記憶が消えてしまう。そのため、マイコン４１の電源投入直後のエンコーダカウント値（０）は、実際のモータ１２の回転位置（通電相）に対応したものとならない。従って、エンコーダカウント値に応じて通電相を切り換えるためには、電源投入後にエンコーダカウント値と実際のモータ１２の回転位置とを対応させて、エンコーダカウント値と通電相とを対応させる必要がある。

そこで、本実施例では、レンジ切換制御装置４２のマイコン４１によってマイコン４１への電源投入後の初期駆動時に、オープンループ制御でモータ１２の通電相の切り換えを所定のタイムスケジュールで一巡させてエンコーダ４６のＡ相信号及びＢ相信号のエッジをカウントし、初期駆動終了時のエンコーダカウント値とモータ１２の回転位置と通電相との対応関係を学習し、その後の通常駆動時に、エンコーダカウント値と初期駆動終了時の学習結果とに基づいて通電相を決定するようにしている。

この初期駆動時の学習は、具体的には次のようにして行われる。Ｐレンジでマイコン４１に電源が投入されたときに初期駆動を行う場合は、例えば、ＵＷ相通電→Ｕ相通電→ＵＶ相通電→Ｖ相通電→ＶＷ相通電→Ｗ相通電→ＵＷ相通電の順序で通電相の切り換えを所定のタイムスケジュールで一巡し、モータ１２を正回転方向（Ｐレンジ→ＮｏｔＰレンジの回転方向）に駆動する。

一方、ＮｏｔＰレンジでマイコン４１に電源が投入されたときに初期駆動を行う場合は、例えば、ＵＶ相通電→Ｕ相通電→ＵＷ相通電→Ｗ相通電→ＶＷ相通電→Ｖ相通電→ＵＶ相通電の順序で通電相の切り換えを所定のタイムスケジュールで一巡し、モータ１２を逆回転方向（ＮｏｔＰレンジ→Ｐレンジの回転方向）に駆動する。

この初期駆動時には、１相通電の時間Ｔ１を２相通電の時間Ｔ２よりも短くし、例えばＴ１＝１０ｍｓ、Ｔ２＝１００ｍｓに設定する。初期駆動中にモータ１２の回転位置と通電相との同期がとれた後でも、トルクが小さい１相通電では、モータ１２のロータが振動するため、１相通電の時間Ｔ１を短くして、できるだけ速やかに次の２相通電に切り換えることで、モータ１２のロータの振動を速やかに停止させてエンコーダ４６の出力信号を安定させるようにしている。

このように、初期駆動時に通電相の切り換えを一巡させれば、初期駆動が終了するまでに、いずれかの通電相で必ずモータ１２の回転位置と通電相とが一致して、それ以後、通電相の切り換えに同期してモータ１２が回転して、このモータ１２の回転に同期してエンコーダ４６からＡ相信号及びＢ相信号が出力されるようになる。

この初期駆動中に、エンコーダ４６のＡ相信号及びＢ相信号の立ち上がり／立ち下がりの両方のエッジをカウントする。従って、初期駆動終了時のエンコーダカウント値を見れば、初期駆動が終了するまでにモータ１２が実際に通電相の切り換えに同期して回転した角度（回転量）が分かり、モータ１２が実際に通電相の切り換えに同期して回転するまでの通電相の切り換え回数（通電相の位相ずれ量）が分かる。このモータ１２が実際に通電相の切り換えに同期して回転するまでの通電相の切り換え回数（通電相の位相ずれ量）から、エンコーダカウント値に対する通電相位相ずれ補正値を学習することができる。

初期駆動終了後は、Ｐレンジスイッチ４３又はＮｏｔＰレンジスイッチ４４の操作により目標レンジが切り換えられると、その時点のエンコーダカウント値を通電相位相ずれ補正値で補正して、補正後のエンコーダカウント値に応じて通電相を切り換えてモータ１２を目標レンジに対応する目標位置（目標カウント値）まで回転させて、シフトレンジを目標レンジに切り換える。

ところで、初期駆動終了後の通常駆動中に、何らかの原因（瞬間的な電源電圧低下、瞬時停電、ノイズ等）によりレンジ切換制御装置４２のマイコン４１が自動的にリセットされて再起動されることがあるが、リセットにより通電相位相ずれ補正値の学習値（メモリ記憶値）やエンコーダカウント値が失われるため、リセット後の再起動時にも初期駆動を実行して通電相位相ずれ補正値を学習する必要がある。

通常の電源投入後の初期駆動では、モータ１２の回転が停止している状態で初期駆動が開始されるが、リセット後の再起動では、モータ１２が慣性で回転している状態で初期駆動が開始される場合がある。モータ１２の回転中に初期駆動を実行すると、モータ１２の回転位置と通電相とが対応していない状態でもモータ１２が慣性で回転するため、通電相位相ずれ補正値の学習を失敗（エラー終了又は誤学習）して、その後の通常駆動時にモータ１２を正常に駆動できない可能性がある。このような問題は、通常駆動中にマイコン４１が自動的にリセットされた場合の他に、通常駆動中に運転者がイグニッションスイッチ５２（電源スイッチ）をオフ操作してからモータ１２の回転が停止する前にイグニッションスイッチ５２を再びオン操作した場合にも同様に発生する問題である。

そこで、本実施例では、レンジ切換制御装置４２のマイコン４１によって後述する図４の初期駆動制御プログラムを実行することで、マイコン４１の起動後に初期駆動を実行する前にモータ１２の回転中であるか否かを判定し、モータ１２の回転が停止していると判定されれば、直ちに初期駆動を実行するが、モータ１２の回転中であると判定された場合は、該モータ１２の回転を停止させるモータ停止制御を行ってから初期駆動を実行する。要するに、リセットや電源再投入による再起動時にモータ１２が慣性で回転している場合には、モータ停止制御を行ってモータ１２の回転を停止させてから初期駆動を実行することで、通電相位相ずれ補正値の学習を失敗することを未然に防止するものである。

本実施例では、マイコン４１の起動後にモータ１２の回転中であるか否かをエンコーダカウント値に基づいて判定するようにしている。マイコン４１の起動時にモータ１２の回転が停止していれば、エンコーダカウント値は初期値「０」にリセットされているが、起動時にモータ１２が惰性で回転していれば、起動後の回転角度（回転量）に応じてエンコーダカウント値が増減する。この関係から、起動後のエンコーダカウント値が初期値「０」に維持されていれば、モータ１２の回転が停止していると判定し、起動後のエンコーダカウント値が初期値「０」から増減していれば、モータ１２の回転中と判定するものである。

更に、本実施例では、マイコン４１の起動後にモータ１２の回転中であると判定した場合には、モータ停止制御をモータ１２の３相の巻線のうちの２相の巻線に同時に通電する２相通電により実行した後、初期駆動の最初の通電相をモータ停止制御の通電相と同じ通電相に設定して初期駆動を実行する。２相通電は、１相通電と比較してモータ１２のトルクが大きくなるため、モータ停止制御を２相通電により実行すれば、モータ１２の停止性能を増大させることができる。また、初期駆動の最初の通電相をモータ停止制御の通電相と同じ通電相に設定すれば、初期駆動の最初の励磁（２相通電）でモータ１２を引き続き停止状態に保持することができて、初期駆動時にモータ１２が慣性で回転することをより確実に防止できる。本実施例では、初期駆動の最後の通電も２相通電として、初期駆動終了時のモータ１２の停止性能を増大させるようにしている。

モータ停止制御で通電する２相は、エンコーダカウント値に基づいて決定しても良いし、或は、エンコーダカウント値とは関係なく、予め通電相を決めておいても良い。

ところで、初期駆動は、電源投入直後に実行されるため、エンジンを動力源とする車両では、初期駆動の時期がスタータ駆動によるエンジン始動（クランキング）と重なる場合が多い。初期駆動中にスタータ等の消費電流の大きい電気負荷に通電されると、初期駆動中にモータ１２の電源電圧が大きく低下してトルク不足となり、初期駆動の学習処理を失敗（エラー終了又は誤学習）することがある。初期駆動の学習処理を失敗すると、初期駆動終了後の通常駆動時にエンコーダカウント値とモータ１２の回転位置（通電相）との対応関係のずれを修正できないため、モータ１２を正常に駆動することができない。

そこで、本実施例１では、初期駆動の学習処理の成功／失敗を監視し、初期駆動の学習処理を失敗したときに、初期駆動を再実行（リトライ）するようにしている。

ここで、初期駆動の学習処理の失敗の判定方法は、例えば、初期駆動時に１−２相励磁方式でモータ１２を回転駆動して２相通電となる位置で初期駆動を終了し、その初期駆動終了時におけるエンコーダ４６のＡ相信号とＢ相信号のパターンが２相通電に対応するパターンとなっていない場合は、初期駆動の学習処理の失敗（エラー終了又は誤学習）と判定する。

具体的には、図３に示すように、初期駆動によりモータ１２のロータが正常に回転駆動されて２相通電となる位置で初期駆動を終了したときには、初期駆動終了時の２相通電がＵＷ相通電、ＵＶ相通電、ＶＷ相通電のいずれの場合であっても、初期駆動終了時（学習タイミング）にエンコーダ４６のＡ相信号とＢ相信号が共にハイレベル“Ｈｉ”になるが、モータ１２のロータに負荷が加わってロータが正常に回転駆動されなかった場合には、初期駆動終了時にエンコーダ４６のＡ相信号とＢ相信号のいずれか一方又は両方がローレベル“Ｌｏｗ”となる。このような関係から、本実施例では、初期駆動終了時にエンコーダ４６のＡ相信号とＢ相信号が共にハイレベル“Ｈｉ”であれば、学習結果が正しいと判定し、Ａ相信号とＢ相信号のいずれか一方又は両方がローレベル“Ｌｏｗ”であれば、初期駆動の学習処理の失敗（エラー終了又は誤学習）と判定する。

以上説明した本実施例の初期駆動の制御は、レンジ切換制御装置４２のマイコン４１によって図４の初期駆動制御プログラムに従って実行される。図４の初期駆動制御プログラムは、マイコン４１のリセットや電源投入（電源リレー５１のオン）により起動され、特許請求の範囲でいう初期駆動学習手段としての役割を果たす。

本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、起動後のエンコーダカウント値に基づいてモータ１２の回転中であるか否かを判定し、起動後のエンコーダカウント値が初期値「０」に維持されていれば、モータ１２の回転が停止していると判定し、起動後のエンコーダカウント値が初期値「０」から増減していれば、モータ１２の回転中と判定する。

上記ステップ１０１で、モータ１２の回転中と判定されれば、ステップ１０２に進み、モータ停止制御を実行し、モータ１２の３相の巻線のうちの２相の巻線に同時に通電してモータ１２の回転を停止させる。このモータ停止制御の２相通電を所定時間実行した後、ステップ１０３に進み、初期駆動を実行する。

これに対し、上記ステップ１０１で、モータ１２の回転が停止していると判定されれば、ステップ１０２のモータ停止制御を行わずに、直ちにステップ１０３に進んで、初期駆動を実行する。

初期駆動終了後に、ステップ１０４に進み、初期駆動による通電相位相ずれ補正値の学習が成功したか否かを判定し、成功と判定されれば、そのまま本プログラムを終了する。一方、通電相位相ずれ補正値の学習を失敗したと判定されれば、ステップ１０５に進み、初期駆動のリトライ回数（再実行回数）が所定回数を越えたか否かを判定し、所定回数を越えていなければ、上記ステップ１０３に戻り、初期駆動をリトライ（再実行）し、再度、学習を成功したか否かを判定する（ステップ１０４）。

このようにして、通電相位相ずれ補正値の学習が成功するまで初期駆動をリトライし、通電相位相ずれ補正値の学習を成功することなく、初期駆動のリトライ回数が所定回数を越えた場合は、モータ１２を正常に回転駆動できない何らかの異常が発生していると判断して、ステップ１０６に進み、運転席のインストルメントパネルの警告表示部に警告表示したり、警告ランプを点灯又は点滅して運転者に警告して、本プログラムを終了する。

以上説明した本実施例では、レンジ切換制御装置４２のマイコン４１の起動後に初期駆動を実行する前にモータ１２の回転中であるか否かを判定し、モータ１２の回転が停止していると判定されれば、直ちに初期駆動を実行するが、モータ１２の回転中であると判定した場合は、モータ停止制御を行ってから初期駆動を実行するようにしたので、リセットや電源再投入による再起動時にモータ１２が慣性で回転している場合には、モータ停止制御を行ってモータ１２の回転を停止させてから初期駆動を実行することができ、通電相位相ずれ補正値の学習を失敗することを未然に防止できて、初期駆動による通電相位相ずれ補正値の学習処理の信頼性を向上できる。

［その他の実施例］
上記実施例では、マイコン４１の起動後のエンコーダカウント値に基づいてモータ１２の回転中であるか否かを判定するようにしたが、マイコン４１の起動後に出力軸センサ１０（回転角センサ）の検出値に基づいてモータ１２の回転中であるか否かを判定するようにしても良い。

また、エンコーダ４６は、磁気式のエンコーダに限定されず、例えば、光学式のエンコーダやブラシ式のエンコーダを用いても良い。更に、エンコーダ４６は、Ａ相信号とＢ相信号を出力するエンコーダに限定されず、Ａ相、Ｂ相信号に加え、補正用（インデックス用）のＺ相信号を出力するエンコーダを用いても良い。

また、上記実施例では、モータ１２としてスイッチトリラクタンスモータ（ＳＲモータ）を用いたが、エンコーダの出力信号のカウント値に基づいてロータの回転位置を検出してモータの通電相を順次切り換えるブラシレス型の同期モータであれば、ＳＲモータに限定されず、他の種類のブラシレス型の同期モータであっても良い。

また、上記実施例のレンジ切換装置は、ＰレンジとＮｏｔＰレンジの２つのレンジを切り換える構成であるが、例えば、ディテントレバー１５の回動動作に連動して自動変速機のレンジ切換弁とマニュアルバルブを切り換えて、自動変速機のＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、…の各レンジを切り換えるレンジ切換装置にも本発明を適用して実施できる。

また、自動変速機（ＡＴ、ＣＶＴ、ＤＣＴ等）に限定されず、電気自動車用の減速機のシフトレンジを切り換えるレンジ切換装置にも本発明を適用して実施できる。

その他、本発明は、レンジ切換装置に限定されず、ＳＲモータ等のブラシレス型の同期モータを駆動源とする各種の位置切換装置に適用しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

１１…レンジ切換機構（制御対象）、１２…モータ、１４…ディテント機構、１５…ディテントレバー、１８…パーキングロッド、２０…パーキングギヤ、２１…ロックレバー、２３…ディテントバネ、２３ａ…係合部、２４…Ｐレンジ保持凹部、２５…ＮｏｔＰレンジ保持凹部、２６…減速機構、２７…自動変速機、３７…モータドライバ、４１…マイコン（初期駆動学習手段）、４２…レンジ切換制御装置（モータ制御装置）、４６…エンコーダ、５０…バッテリ（電源）、５１…電源リレー、５２…イグニッションスイッチ

Claims (4)

1. 制御対象を回転駆動するモータの回転に同期して所定角度毎にパルス信号を出力するエンコーダと、
   前記エンコーダのパルス信号をカウントするエンコーダカウンタと、
   モータ制御装置の起動後にオープンループ制御で前記モータの通電相を切り換える初期駆動を実行して前記エンコーダカウンタのカウント値（以下「エンコーダカウント値」という）に対する通電相位相ずれ補正値を学習する初期駆動学習手段とを備え、
   前記初期駆動終了後の通常駆動時に前記エンコーダカウント値を前記通電相位相ずれ補正値で補正して補正後のエンコーダカウント値に応じて前記モータの通電相を順次切り換えて該モータを目標位置まで回転駆動するモータ制御装置において、
   前記初期駆動学習手段は、モータ制御装置の起動後に前記初期駆動を実行する前に前記モータの回転中であるか否かを判定し、該モータの回転中であると判定した場合には、該モータの回転を停止させるモータ停止制御を行ってから前記初期駆動を実行することを特徴とするモータ制御装置。
2. 前記初期駆動学習手段は、モータ制御装置の起動後に前記モータの回転中であるか否かを前記エンコーダカウント値に基づいて判定することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記初期駆動学習手段は、モータ制御装置の起動後に前記モータの回転中であると判定した場合には、前記モータ停止制御を前記モータの３相の巻線のうちの２相の巻線に同時に通電する２相通電により実行した後、前記初期駆動の最初の通電相を前記モータ停止制御の通電相と同じ通電相に設定して該初期駆動を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
4. 前記制御対象は、シフトレンジを切り換えるレンジ切換機構であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のモータ制御装置。

Images