JP2015162922A - Motor control apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor control apparatus capable of more quickly identifying a rotational position of a rotor and shortening time required up to learning of a reference position of the rotor.SOLUTION: The motor control apparatus executes initial drive for performing two-phase conduction in open loop control over a predetermined period previously determined after turning on a power supply (S1 to S2), determines whether or not a combination of an A-phase signal and a B-phase signal coincides with a combination of an A-phase signal and a B-phase signal previously set correspondingly to a conduction phase performing two-phase conduction (S4), and when coincidence is determined (S4: YES), identifies a correction value previously set correspondingly to the coincident combination and learns the reference position of the rotor using the identified correction value (S5).

Description

本発明は、モータ制御装置に関する。   The present invention relates to a motor control device.

エンコーダから出力される例えばパルス信号をカウントし、そのカウント値に基づいてロータの回転位置を検出することで、ロータを目標位置まで回転駆動するモータ制御装置がある。そのようなモータを制御する場合には電源投入時にロータの回転位置を特定する必要があり、例えば特許文献１には、電源投入時の初期駆動中に通電相を切り換えることでロータの回転位置を特定し、その結果に基づいてロータの基準位置を学習するモータ制御装置が記載されている。   For example, there is a motor control device that counts, for example, pulse signals output from an encoder and detects the rotational position of the rotor based on the count value, thereby driving the rotor to a target position. When controlling such a motor, it is necessary to specify the rotational position of the rotor when the power is turned on. For example, Patent Document 1 discloses that the rotational position of the rotor is changed by switching the energized phase during the initial drive when the power is turned on. A motor control device that specifies and learns the reference position of the rotor based on the result is described.

特開２００４−１２９４５１号公報JP 2004-129451 A

しかしながら、近年、電源投入後またはモータ制御開始前により早くロータの基準位置を学習したいという要望が増えつつある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロータの回転位置をより早く特定し、ロータの基準位置を学習するまでの時間を短縮することができるモータ制御装置を提供することにある。 However, in recent years, there is an increasing demand for learning the rotor reference position earlier after power-on or before starting motor control.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a motor control device that can specify the rotational position of the rotor earlier and shorten the time until the reference position of the rotor is learned. There is.

請求項１記載の発明では、モータ制御装置は、電源投入後またはモータ制御開始前に予め定められている所定期間に渡ってオープンループ制御にて二相通電する初期駆動を実行し、Ａ相信号およびＢ相信号の組み合わせが二相通電している通電相に対応して予め設定されているＡ相信号およびＢ相信号の組み合わせと一致するか否かを判定し、一致したと判定すると、当該一致した組み合わせに対応して予め設定されている補正値を特定し、特定した補正値を用いてロータの基準位置を学習する。これにより、初期駆動中に通電相を切り換えなくても、１回の通電によりロータの回転位置を特定することができる。したがって、ロータの基準位置を学習するまでの時間を短縮することができる。   According to the first aspect of the present invention, the motor control device executes initial driving for conducting two-phase energization by open loop control for a predetermined period after the power is turned on or before the motor control is started. And whether the combination of the B phase signal matches the preset combination of the A phase signal and the B phase signal corresponding to the energized phase in which the two phases are energized. A correction value set in advance corresponding to the matched combination is specified, and the reference position of the rotor is learned using the specified correction value. Thereby, the rotational position of the rotor can be specified by one energization without switching the energization phase during the initial drive. Therefore, it is possible to shorten the time until the reference position of the rotor is learned.

第１実施形態のモータ制御装置が制御するモータの駆動対象となるレンジ切換制御装置の構成を模式的に示す図The figure which shows typically the structure of the range switching control apparatus used as the drive object of the motor which the motor control apparatus of 1st Embodiment controls. モータの内部構成を模式的に示す図Diagram showing the internal configuration of the motor モータの駆動回路を模式的に示す図The figure which shows the drive circuit of the motor typically レンジ切換制御装置の電気的構成を模式的に示す図The figure which shows typically the electric constitution of a range switching control apparatus エンコーダと磁気検出素子との位置関係を模式的に示す図The figure which shows typically the positional relationship of an encoder and a magnetic detection element. エンコーダのロータリマグネットと磁気検出素子との位置関係を模式的に示す図The figure which shows typically the positional relationship of the rotary magnet of an encoder and a magnetic detection element. 通電相とエンコーダの出力との対応関係を示す図Diagram showing correspondence between energized phase and encoder output ＶＷ相に二相通電した場合のＳＲモータの状態を模式的に示す図その１A diagram schematically showing the state of the SR motor when the VW phase is energized in two phases Part 1 Ｕ相に一相通電した場合のＳＲモータの状態を模式的に示す図The figure which shows typically the state of SR motor at the time of carrying out 1 phase energization to U phase ＶＷ相に二相通電した場合のＳＲモータの状態を模式的に示す図その２Diagram 2 schematically showing the state of the SR motor when the VW phase is energized in two phases 通電相と補正値との対応関係を示す図Diagram showing correspondence between energized phase and correction value 基準位置学習処理の流れを示す図Diagram showing the flow of the reference position learning process 第２実施形態による基準位置学習処理の流れを示す図The figure which shows the flow of the reference | standard position learning process by 2nd Embodiment.

以下、本発明の複数の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態において実質的に共通する部位については共通する符号を付し、その詳細な説明は省略する。   Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the site | part substantially common in each embodiment, the common code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted.

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図１から図１２を参照しながら説明する。
まず、図１に基づいて、本実施形態で制御対象となるレンジ切換機構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、本実施形態ではスイッチドリラクタンスモータ（以下、ＳＲモータとも称する）を採用している。このモータ１２は、減速機構２６（図４参照）を内蔵している。また、モータ１２は、その出力軸１３の回転位置を検出する出力軸センサ１４が設けられている。この出力軸１３には、ディテントレバー１５が固定されている。 (First embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 12.
First, based on FIG. 1, the structure of the range switching mechanism 11 used as a control object in this embodiment is demonstrated. In the present embodiment, a switched reluctance motor (hereinafter also referred to as an SR motor) is employed as the motor 12 that is a drive source of the range switching mechanism 11. The motor 12 includes a speed reduction mechanism 26 (see FIG. 4). The motor 12 is provided with an output shaft sensor 14 that detects the rotational position of the output shaft 13. A detent lever 15 is fixed to the output shaft 13.

ディテントレバー１５には、Ｌ字形のパーキングロッド１８が固定されている。このパーキングロッド１８は、そ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。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することで、パーキングギヤ２０を回転可能または回転不能に切り換える。このパーキングギヤ２０は、自動変速機２７（図４参照）の出力軸に設けられている。そのため、パーキングギヤ２０が回転可能であれば車両の駆動輪も回転可能である一方、パーキングギヤ２０が回転不能となると車両の駆動輪も回転不能となる。   An L-shaped parking rod 18 is fixed to the detent lever 15. The parking rod 18 has a conical body 19 provided at the tip thereof in contact with the lock lever 21. The lock lever 21 moves up and down around the shaft 22 according to the position of the cone 19 to switch the parking gear 20 to be rotatable or non-rotatable. The parking gear 20 is provided on the output shaft of the automatic transmission 27 (see FIG. 4). Therefore, if the parking gear 20 can rotate, the drive wheels of the vehicle can also rotate. On the other hand, if the parking gear 20 cannot rotate, the drive wheels of the vehicle also cannot rotate.

このパーキングギヤ２０の回転可能／回転不能の切り換えは、以下のようにして行われる。レンジ切換機構１１には、ディテントレバー１５をパーキングレンジ（以下「Ｐレンジ」と称する）あるいは他のレンジ（以下「ＮｏｔＰレンジ」と称する）に保持するためのディテントバネ２３が設けられている。このディテントバネ２３は、支持ベース１７に固定されており、その先端に設けられている係合部２３ａがディテントレバー１５に設けられている凹部と係合することで、ディテントレバー１５の位置決めを行っている。具体的には、ディテントバネ２３の係合部２３ａがディテントレバー１５のＰレンジ保持凹部２４に係合したとき、ディテントレバー１５は、Ｐレンジの位置に保持される。一方、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に係合したとき、ディテントレバー１５は、ＮｏｔＰレンジの位置に保持される。   Switching of the parking gear 20 between rotation / non-rotation is performed as follows. The range switching mechanism 11 is provided with a detent spring 23 for holding the detent lever 15 in a parking range (hereinafter referred to as “P range”) or another range (hereinafter referred to as “Not P range”). The detent spring 23 is fixed to the support base 17, and the engaging portion 23 a provided at the tip of the detent spring 23 engages with the concave portion provided in the detent lever 15, thereby positioning the detent lever 15. ing. Specifically, when the engaging portion 23a of the detent spring 23 is engaged with the P range holding recess 24 of the detent lever 15, the detent lever 15 is held at the P range position. On the other hand, when the engaging portion 23a of the detent spring 23 is engaged with the NotP range holding recess 25 of the detent lever 15, the detent lever 15 is held at the position of the NotP range.

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いる。このため、円錐体１９の径大部がロックレバー２１の下方に入り込み、ロックレバー２１が押し上げられる。これにより、ロックレバー２１の凸部２１ａがパーキングギヤ２０に嵌まり込み、パーキングギヤ２０が回転不能にロックされる。その結果、自動変速機２７の出力軸つまりは駆動輪もロックされた状態となる。この状態が、いわゆるパーキング状態である。   In the P range, the parking rod 18 moves in a direction approaching the lock lever 21. For this reason, the large diameter part of the cone 19 enters below the lock lever 21, and the lock lever 21 is pushed up. Thereby, the convex part 21a of the lock lever 21 fits into the parking gear 20, and the parking gear 20 is locked so as not to rotate. As a result, the output shaft of the automatic transmission 27, that is, the drive wheels are also locked. This state is a so-called parking state.

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する。このため、円錐体１９の径大部がロックレバー２１の下方から抜け出てロックレバー２１が下降する。これにより、ロックレバー２１の凸部２１ａがパーキングギヤ２０から外れ、パーキングギヤ２０のロックが解除される。その結果、自動変速機２７の出力軸も回転可能な状態となる。この状態は、車両が走行可能な状態である。   On the other hand, in the NotP range, the parking rod 18 moves away from the lock lever 21. For this reason, the large diameter part of the cone 19 comes out from below the lock lever 21, and the lock lever 21 descends. Thereby, the convex part 21a of the lock lever 21 comes off from the parking gear 20, and the parking gear 20 is unlocked. As a result, the output shaft of the automatic transmission 27 is also rotatable. This state is a state in which the vehicle can travel.

なお、上記した出力軸センサ１４は、モータ１２の減速機構２６の出力軸１３の回転角度に応じた電圧を出力する回転センサによって構成されている。この回転センサは、例えばポテンショメータを採用することができる。そのため、回転センサからの出力電圧を検知することで、現在のレンジがＰレンジであるかＮｏｔＰレンジであるかを把握することができる。   The output shaft sensor 14 described above is configured by a rotation sensor that outputs a voltage corresponding to the rotation angle of the output shaft 13 of the speed reduction mechanism 26 of the motor 12. For example, a potentiometer can be adopted as the rotation sensor. Therefore, it is possible to grasp whether the current range is the P range or the NotP range by detecting the output voltage from the rotation sensor.

次に、モータ１２の構成を説明する。
図２に示すように、モータ１２は、一般的なＳＲモータと同様に、ステータ３１に突極３１ａが設けられ、ロータ３２に突極３２ａが設けられた突極構造となっている。このモータ１２は、永久磁石が不要であるとともに、比較的簡易な構造で実現できるという利点がある。円筒状に形成されたステータ３１は、その内周部に、本実施形態では１２個の突極３１ａが等間隔に形成されている。つまり、突極３１ａは、ステータ３１の内周側に３０°間隔で設けられている。また、ステータ３１の内周に配置されているロータ３２には、その外周部に、本実施形態では８個の突極３２ａが等間隔に形成されている。つまり、突極３２ａは、ロータ３２の外周側に４５°間隔で設けられている。 Next, the configuration of the motor 12 will be described.
As shown in FIG. 2, the motor 12 has a salient pole structure in which a salient pole 31 a is provided on the stator 31 and a salient pole 32 a is provided on the rotor 32, similarly to a general SR motor. The motor 12 has an advantage that a permanent magnet is unnecessary and it can be realized with a relatively simple structure. The cylindrically formed stator 31 has twelve salient poles 31a formed at equal intervals in the inner peripheral portion in the present embodiment. That is, the salient poles 31 a are provided at an interval of 30 ° on the inner peripheral side of the stator 31. In the present embodiment, eight salient poles 32a are formed at equal intervals on the outer periphery of the rotor 32 disposed on the inner periphery of the stator 31. That is, the salient poles 32 a are provided on the outer peripheral side of the rotor 32 at 45 ° intervals.

ロータ３２の各突極３２ａとステータ３１の各突極３１ａとは、モータ１２が駆動され、各相に通電されると、ロータ３２の回転に伴って微小なギャップを介して順次対向する。なお、図２では、図面の簡略化のために、それぞれ２個の突極３１ａおよび突極３２ａにのみ符号を付している。なお、突極３１ａおよび突極３２ａの数は上記に限定されるものでは無く、後述するように突極３１ａ、突極３２ａ、エンコーダ４６の磁気検出素子４８、磁気検出素子４９、磁気検出素子５０（図５および図６参照）の互いの位置関係を充足する状態であれば、適宜その数を変更してもよい。   Each salient pole 32a of the rotor 32 and each salient pole 31a of the stator 31 face each other sequentially through a minute gap as the rotor 32 rotates when the motor 12 is driven and each phase is energized. In FIG. 2, only the two salient poles 31 a and the salient poles 32 a are denoted by reference numerals for simplification of the drawing. The number of salient poles 31a and salient poles 32a is not limited to the above. As will be described later, salient poles 31a, salient poles 32a, magnetic detection element 48 of encoder 46, magnetic detection element 49, and magnetic detection element 50. As long as the positional relationship is satisfied (see FIGS. 5 and 6), the number may be changed as appropriate.

ステータ３１の各突極３１ａには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の合計６個のコイル３３と、Ｕ’相、Ｖ’相、Ｗ’相の合計６個のコイル３４が巻回されている。本実施形態の場合、コイル３３、３４は、ステータ３１の１２個の突極３１ａに対して、図示時計回りにＶ相→Ｗ相→Ｕ相→Ｖ相→Ｗ相→Ｕ相→Ｖ’相→Ｗ’相→Ｕ’相→Ｖ’相→Ｗ’相→Ｕ’相の順で巻回されている。
これらＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル３３およびＵ’相、Ｖ’相、Ｗ’相のコイル３４は、図３に示すように、２系統のモータ励磁部３５およびモータ励磁部３６を構成するように結線されている。モータ励磁部３５は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル３３がＹ結線により接続されている。このとき、同相の２個のコイル３３は、それぞれ直列に接続されている。モータ励磁部３６は、Ｕ’相、Ｖ’相、Ｗ’相のコイル３４がＹ結線により接続されている。このとき、同相の２個のコイル３４は、それぞれ直列に接続されている。これらのモータ励磁部３５およびモータ励磁部３６は、Ｕ相とＵ’相が同時に通電され、Ｖ相とＶ’相が同時に通電され、Ｗ相とＷ’相が同時に通電される。 A total of six coils 33 of U phase, V phase, and W phase and a total of six coils 34 of U ′ phase, V ′ phase, and W ′ phase are wound around each salient pole 31 a of the stator 31. Yes. In the case of this embodiment, the coils 33 and 34 are V-phase → W-phase → U-phase → V-phase → W-phase → U-phase → V′-phase clockwise with respect to the 12 salient poles 31 a of the stator 31. It is wound in the order of W ′ phase → U ′ phase → V ′ phase → W ′ phase → U ′ phase.
These U-phase, V-phase, and W-phase coils 33 and U'-phase, V'-phase, and W'-phase coils 34 constitute a two-system motor exciter 35 and motor exciter 36 as shown in FIG. Wired to do so. In the motor excitation unit 35, U-phase, V-phase, and W-phase coils 33 are connected by Y connection. At this time, the two coils 33 having the same phase are connected in series. In the motor excitation unit 36, U′-phase, V′-phase, and W′-phase coils 34 are connected by Y-connection. At this time, the two coils 34 having the same phase are connected in series. In the motor excitation unit 35 and the motor excitation unit 36, the U phase and the U ′ phase are energized simultaneously, the V phase and the V ′ phase are energized simultaneously, and the W phase and the W ′ phase are energized simultaneously.

モータ励磁部３５およびモータ励磁部３６は、車両に搭載されたバッテリ４０を電源として、個別のモータドライバ３７およびモータドライバ３８によってそれぞれ駆動される。このように、モータ励磁部３５およびモータ励磁部３６とモータドライバ３７およびモータドライバ３８とを設け、２系統の励磁部を備えることで、一方の系統が故障したとしても、他方の系統にてモータ１２を回転駆動させることができる。なお、本発明を実施する上では、モータ励磁部およびモータドライバは１系統であってもよい。
モータドライバ３７およびモータドライバ３８は、各相に例えばトランジスタやＩＧＢＴ等のスイッチング素子３９を１個ずつ設けたユニポーラ駆動方式の回路構成を採用している。なお、各相にスイッチング素子３９を２個ずつ設けたバイポーラ駆動方式の回路構成を採用してもよい。 The motor excitation unit 35 and the motor excitation unit 36 are driven by an individual motor driver 37 and a motor driver 38, respectively, using a battery 40 mounted on the vehicle as a power source. Thus, by providing the motor excitation unit 35, the motor excitation unit 36, the motor driver 37, and the motor driver 38 and providing two excitation units, even if one of the systems fails, the motor in the other system 12 can be driven to rotate. In practicing the present invention, the motor excitation unit and the motor driver may be one system.
The motor driver 37 and the motor driver 38 employ a unipolar drive circuit configuration in which one switching element 39 such as a transistor or IGBT is provided for each phase. Note that a bipolar drive circuit configuration in which two switching elements 39 are provided for each phase may be employed.

モータドライバ３７およびモータドライバ３８は、ＥＣＵ４１によってスイッチング素子３９のオン／オフが制御される。このＥＣＵ４１は、図４に示すように、モータ１２を駆動するモータドライバ３７、モータドライバ３８とともに、本実施形態ではレンジ切換制御装置４２に搭載されている。   In the motor driver 37 and the motor driver 38, the on / off of the switching element 39 is controlled by the ECU 41. As shown in FIG. 4, the ECU 41 is mounted on the range switching control device 42 in this embodiment, together with a motor driver 37 and a motor driver 38 that drive the motor 12.

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、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。ユーザによりＰレンジスイッチ４３あるいはＮｏｔＰレンジスイッチ４４が操作されると、操作信号がレンジ切換制御装置４２に入力されるとともに、選択されたレンジが車両のインストルメントパネル（図示省略）に設けられたレンジ表示部４５に表示される。
モータ１２には、ロータ３２の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いる。これらモータ１２、レンジ切換制御装置４２およびエンコーダ４６等により、モータ制御装置６０が構成されている。 The range switching control device 42 receives operation signals from a P range switch 43 that performs a switching operation to the P range and a NotP range switch 44 that performs a switching operation to the NotP range. When the user operates the P range switch 43 or the NotP range switch 44, an operation signal is input to the range switching control device 42, and the selected range is provided in the instrument panel (not shown) of the vehicle. It is displayed on the display unit 45.
The motor 12 is provided with an encoder 46 for detecting the rotational position of the rotor 32. The encoder 46 is composed of, for example, a magnetic rotary encoder. The motor 12, the range switching control device 42, the encoder 46, and the like constitute a motor control device 60.

エンコーダ４６は、図５に示すように、ロータ３２と同軸に回転するロータリマグネット４７、および、３個の磁気検出素子４８、磁気検出素子４９、磁気検出素子５０により構成されている。ロータリマグネット４７は、ロータ３２に固定されており、図６に示すように、Ｎ極およびＳ極の磁極が周方向に交互に等ピッチで着磁された円環状に形成されている。磁気検出素子４８〜５０は、例えばホールＩＣで構成されており、ロータリマグネット４７に対向配置されている。   As shown in FIG. 5, the encoder 46 includes a rotary magnet 47 that rotates coaxially with the rotor 32, three magnetic detection elements 48, a magnetic detection element 49, and a magnetic detection element 50. The rotary magnet 47 is fixed to the rotor 32 and, as shown in FIG. 6, is formed in an annular shape in which N-pole and S-pole magnetic poles are alternately magnetized at equal pitches in the circumferential direction. The magnetic detection elements 48 to 50 are configured by, for example, Hall ICs, and are disposed to face the rotary magnet 47.

本実施形態では、ロータリマグネット４７のＮ極とＳ極の着磁ピッチが７．５°に設定されている。このロータリマグネット４７の着磁ピッチは、モータ１２の励磁１回当たりのロータ３２の回転角度と同じに設定されている。そのため、１相−２相励磁方式でモータ１２の通電相の切り換えを６回行うと、全ての通電相の切り換えが一巡してロータ３２とロータリマグネット４７が一体的に７．５°×６＝４５°回転する。このロータリマグネット４７の４５°の回転角度範囲に存在するＮ極とＳ極の数は、合計６極となっている。   In this embodiment, the magnetization pitch of the N pole and S pole of the rotary magnet 47 is set to 7.5 °. The magnetizing pitch of the rotary magnet 47 is set to be the same as the rotation angle of the rotor 32 per excitation of the motor 12. For this reason, when the energized phase of the motor 12 is switched six times by the one-phase to two-phase excitation method, the switching of all the energized phases is completed and the rotor 32 and the rotary magnet 47 are integrally 7.5 ° × 6 = Rotate 45 °. The total number of N poles and S poles existing in the 45 ° rotation angle range of the rotary magnet 47 is six poles.

また、ロータ３２の基準回転位置に相当する位置のＮ極（便宜的に、Ｎ’極と称する）、およびその両側に配置されるＳ極（便宜的に、Ｓ’極と称する）の着磁部分は、他の磁極よりも径方向の大きさが幅広に形成されている。本実施形態の場合、上記したようにモータ１２の通電相の切り換えが一巡する間にロータ３２とロータリマグネット４７が一体に４５°回転することから、ロータ３２の基準回転位置に相当する幅広な着磁部分であるＮ’極およびＳ’極も４５°ピッチで配置されている。つまり、ロータリマグネット４７には、基準回転位置に相当する幅広な着磁部分が合計８個形成されている。   Magnetization of the N pole (referred to as N ′ pole for convenience) at the position corresponding to the reference rotation position of the rotor 32 and the S pole (referred to as S ′ pole for convenience) disposed on both sides thereof. The part is formed to have a larger radial size than the other magnetic poles. In the case of this embodiment, as described above, the rotor 32 and the rotary magnet 47 rotate together by 45 ° during the cycle of switching of the energized phase of the motor 12, so that a wide landing corresponding to the reference rotation position of the rotor 32 is obtained. The N ′ pole and S ′ pole, which are magnetic parts, are also arranged at a 45 ° pitch. That is, the rotary magnet 47 is formed with a total of eight wide magnetized portions corresponding to the reference rotation position.

３個の磁気検出素子４８〜５０は、ロータリマグネット４７に対して、次のような位置関係で配置されている。Ａ相信号を出力する磁気検出素子４８とＢ相信号を出力する磁気検出素子４９とは、ロータリマグネット４７の幅狭な着磁部分（Ｎ極およびＳ極）と幅広な着磁部分（Ｎ’極およびＳ’極）の両方に対向し得る位置の同一円周上に配置されている。なお、着磁部分に対向し得る位置とは、磁気検出素子にて着磁部分の磁極を検出可能な位置である。磁気検出素子４８および磁気検出素子４９は、回転軸を中心とした中心角が４８．７５°となる位置に配置されている。   The three magnetic detection elements 48 to 50 are arranged with respect to the rotary magnet 47 in the following positional relationship. The magnetic detection element 48 that outputs an A-phase signal and the magnetic detection element 49 that outputs a B-phase signal include a narrow magnetized portion (N pole and S pole) and a wide magnetized portion (N ′) of the rotary magnet 47. Are arranged on the same circumference at positions that can face both the pole and the S ′ pole). The position that can face the magnetized portion is a position where the magnetic detection element can detect the magnetic pole of the magnetized portion. The magnetic detection element 48 and the magnetic detection element 49 are arranged at a position where the central angle about the rotation axis is 48.75 °.

また、Ｚ相信号を出力する磁気検出素子５０は、ロータリマグネット４７の幅狭な着磁部分よりも径方向外側または内側の位置であって、且つ、幅広な着磁部分にのみに対向し得る位置に配置されている。すなわち、磁気検出素子５０は、幅狭な着磁部分とは対向しない位置に配置されている。本実施形態では、磁気検出素子５０は、幅狭な着磁部分よりも径方向外側に設けられている。この磁気検出素子５０は、磁気検出素子４９からみて、磁気検出素子４８と反対側に中心角が３０°となる位置に配置されている。   Further, the magnetic detection element 50 that outputs the Z-phase signal is located at a position radially outside or inside the narrow magnetized portion of the rotary magnet 47 and can face only the wide magnetized portion. Placed in position. That is, the magnetic detection element 50 is disposed at a position that does not face the narrow magnetized portion. In the present embodiment, the magnetic detection element 50 is provided on the radially outer side than the narrow magnetized portion. The magnetic detection element 50 is disposed on the opposite side of the magnetic detection element 48 from the magnetic detection element 49 at a center angle of 30 °.

Ａ相信号を出力する磁気検出素子４８とＢ相信号を出力する磁気検出素子４９との間隔は、Ａ相信号とＢ相信号の位相差が電気角で９０°（機械角では３．７５°）となるように設定されている。ここで、“電気角”とは、Ａ相信号およびＢ相信号の発生周期を１周期（３６０°）とした場合の角度で、“機械角”は機械的な角度（ロータ３２の１回転を３６０°とした場合の角度）である。そのため、Ａ相信号の立ち下がりからＢ相信号の立ち下がりまで、あるいは、Ａ相信号の立ち上がりからＢ相信号の立ち上がりまでにロータ３２が回転する角度が、Ａ相信号とＢ相信号の位相差の機械角に相当する。また、Ｚ相信号を出力する磁気検出素子５０は、Ｚ相信号と本実施形態ではＢ相信号との位相差が０となるように配置されている。なお、Ｚ相信号とＡ相信号との位相差が０となるように配置してもよい。   The interval between the magnetic detection element 48 that outputs the A phase signal and the magnetic detection element 49 that outputs the B phase signal is such that the phase difference between the A phase signal and the B phase signal is 90 ° in electrical angle (3.75 ° in mechanical angle). ). Here, the “electrical angle” is an angle when the generation period of the A-phase signal and the B-phase signal is one period (360 °), and the “mechanical angle” is a mechanical angle (one rotation of the rotor 32). 360 °). Therefore, the angle at which the rotor 32 rotates from the fall of the A phase signal to the fall of the B phase signal, or from the rise of the A phase signal to the rise of the B phase signal is the phase difference between the A phase signal and the B phase signal. It corresponds to the mechanical angle. Further, the magnetic detection element 50 that outputs the Z-phase signal is arranged so that the phase difference between the Z-phase signal and the B-phase signal in this embodiment is zero. The phase difference between the Z-phase signal and the A-phase signal may be 0.

磁気検出素子４８〜５０は、Ｎ極およびＮ’極と対向したときにハイレベル“１”を出力し、Ｓ極およびＳ’極と対向したときにローレベル“０”を出力する。なお、Ｚ相信号用の磁気検出素子５０は、ロータ３２の基準回転位置に相当する幅広なＮ’極に対向する毎にハイレベル“１”を出力し、それ以外の位置ではローレベル“０”を出力する。
ＥＣＵ４１は、Ａ相信号とＢ相信号の立ち上がりおよび立ち下がりの両方のエッジをカウントし、そのエンコーダカウント値に応じてモータ１２の通電相を切り換えることでロータ３２を回転駆動する。このとき、Ａ相信号とＢ相信号の発生順序によってロータ３２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。 The magnetic detection elements 48 to 50 output a high level “1” when facing the N pole and the N ′ pole, and output a low level “0” when facing the S pole and the S ′ pole. The Z-phase signal magnetic detection element 50 outputs a high level “1” every time it faces a wide N ′ pole corresponding to the reference rotational position of the rotor 32, and outputs a low level “0” at other positions. "Is output.
The ECU 41 counts both rising and falling edges of the A-phase signal and the B-phase signal, and rotates the rotor 32 by switching the energized phase of the motor 12 according to the encoder count value. At this time, the rotation direction of the rotor 32 is determined based on the generation order of the A-phase signal and the B-phase signal, the encoder count value is counted up in the normal rotation (P range → NotP range rotation direction), and the reverse rotation (NotP range → In the P range rotation direction), the encoder count value is counted down.

これにより、ロータ３２が正回転あるいは逆回転のいずれの方向に回転したとしても、エンコーダカウント値とロータ３２の回転位置との対応関係が維持される。したがって、ロータ３２が正回転および逆回転のいずれの回転方向で回転したとしても、エンコーダカウント値に基づいてロータ３２の回転位置（回転角度）を検出でき、その回転位置に対応した相のコイル３３、コイル３４に通電することでロータ３２を回転駆動することができる。   Thereby, even if the rotor 32 rotates in either the forward rotation direction or the reverse rotation direction, the correspondence relationship between the encoder count value and the rotation position of the rotor 32 is maintained. Therefore, even if the rotor 32 rotates in either the forward rotation direction or the reverse rotation direction, the rotation position (rotation angle) of the rotor 32 can be detected based on the encoder count value, and the phase coil 33 corresponding to the rotation position. The rotor 32 can be rotationally driven by energizing the coil 34.

具体的には、レンジ切換制御装置４２は、逆回転方向（ＮｏｔＰレンジ→Ｐレンジの回転方向）と正回転方向（Ｐレンジ→ＮｏｔＰレンジの回転方向）のいずれの場合でも、ロータ３２が７．５°回転する毎に一相通電と二相通電とを交互に切り換える。例えば、レンジ切換制御装置４２は、ロータ３２が４５°回転する間に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一巡するようになっている。このとき、周知のように、ロータ３２の突極３２ａは、通電された突極３１ａにまず引き寄せられ、通電相が切り替わることで次の突極３１ａに引き寄せられ、それが繰り返されてロータ３２が回転することになる。   Specifically, in the range switching control device 42, the rotor 32 is set to 7 in any of the reverse rotation direction (NotP range → P range rotation direction) and the normal rotation direction (P range → NotP range rotation direction). One-phase energization and two-phase energization are alternately switched every 5 ° rotation. For example, the range switching control device 42 makes a round of switching of energized phases in the order of U phase energization → UW phase energization → W phase energization → VW phase energization → V phase energization → UV phase energization while the rotor 32 rotates 45 °. It is supposed to be. At this time, as is well known, the salient pole 32a of the rotor 32 is first attracted to the energized salient pole 31a, and when the energized phase is switched, it is attracted to the next salient pole 31a. Will rotate.

磁気検出素子４８および磁気検出素子４９に対向するロータリマグネット４７の磁極は、通電相の切り換え毎にロータ３２が７．５°ずつ回転することから、Ｎ極→Ｓ極（Ｎ’極→Ｓ’極等も含む）またはＳ極→Ｎ極（Ｓ’極→Ｎ’極等も含む）に変化する。そして、この磁極の切り替わりに応じて、Ａ相信号およびＢ相信号のレベルが交互に反転する。その結果、ロータ３２が７．５°回転する毎に、エンコーダカウント値が２ずつカウントアップまたはカウントダウンされる。また、通電相の切り換えが一巡してロータ３２が４５°回転する毎に、Ｚ相用の磁気検出素子５０がロータ３２の基準回転位置に相当する幅広なＮ’極に対向して、Ｚ相信号がハイレベル“１”となる。   The magnetic poles of the rotary magnet 47 facing the magnetic detection element 48 and the magnetic detection element 49 are N pole → S pole (N ′ pole → S ′) because the rotor 32 rotates by 7.5 ° every time the energized phase is switched. Change to S pole → N pole (including S ′ pole → N ′ pole, etc.). Then, according to the switching of the magnetic poles, the levels of the A phase signal and the B phase signal are alternately inverted. As a result, every time the rotor 32 rotates 7.5 °, the encoder count value is incremented or decremented by two. In addition, every time the energized phase is switched and the rotor 32 rotates 45 °, the Z-phase magnetic detection element 50 faces the wide N ′ pole corresponding to the reference rotation position of the rotor 32, and the Z-phase The signal becomes high level “1”.

このようなエンコーダ４６が設けられているモータ１２でレンジ切換制御を行う場合、目標位置となる指令シフトレンジがＰレンジからＮｏｔＰレンジまたはその反対方向に切り換えられる毎に、ロータ３２が回転駆動される。具体的には、エンコーダカウント値に基づいてモータ１２の通電相を順次切り換えることでロータ３２を目標位置に向かって回転駆動するフィードバック制御（以下「Ｆ／Ｂ制御」と称する）が実行される。そして、エンコーダカウント値が目標位置に応じて設定された目標カウント値に到達した時点で、ロータ３２の回転位置が目標位置に到達したと判断してＦ／Ｂ制御を終了し、ロータ３２を目標位置で停止させるようにしている。このように、ＥＣＵ４１は、エンコーダカウント手段および制御手段を構成している。   When range switching control is performed by the motor 12 provided with such an encoder 46, the rotor 32 is rotationally driven each time the command shift range as the target position is switched from the P range to the NotP range or the opposite direction. . Specifically, feedback control (hereinafter referred to as “F / B control”) is executed to rotationally drive the rotor 32 toward the target position by sequentially switching the energized phase of the motor 12 based on the encoder count value. Then, when the encoder count value reaches the target count value set according to the target position, it is determined that the rotational position of the rotor 32 has reached the target position, the F / B control is terminated, and the rotor 32 is moved to the target. It stops at the position. Thus, ECU41 comprises the encoder count means and the control means.

さて、ＥＣＵ４１がカウントするエンコーダカウント値は、例えばＲＡＭ等に記憶される。このため、ＥＣＵ４１の電源がオフされると、エンコーダカウント値が消去される。その場合、ＥＣＵ４１の電源投入直後のエンコーダカウント値は、初期値の０となっており、実際のロータ３２の回転位置に対応したものとなっていない。そのため、上記したようにエンコーダカウント値に基づい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ロータ３２の回転位置とを対応させ、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。   The encoder count value counted by the ECU 41 is stored in, for example, a RAM. For this reason, when the power of the ECU 41 is turned off, the encoder count value is deleted. In this case, the encoder count value immediately after the ECU 41 is turned on is an initial value of 0 and does not correspond to the actual rotational position of the rotor 32. Therefore, in order to switch the energized phase based on the encoder count value as described above, it is necessary to make the encoder count value correspond to the actual rotational position of the rotor 32 after power-on, and to make the encoder count value correspond to the energized phase. There is.

そこで、本実施形態では、以下のようにして電源投入後の初期状態におけるロータ３２の回転位置を特定している。
まず、本実施形態の構成における通電相とＡ相信号およびＢ相信号の出力との対応関係について、図７を参照しながら説明する。この通電相とＡ相信号およびＢ相信号の出力との対応関係は、対象となる通電相にオープンループ制御にて通電した際、上記したステータ３１およびロータ３２の構成や磁気検出素子４８および磁気検出素子４９の配置といった機械的な要因により決定されるものである。換言すると、本実施形態のようにステータ３１に１２個の突極３１ａを設け、ロータ３２に８個の突極３２ａを設け、ロータリマグネット４７のＮ極とＳ極の着磁ピッチを７．５°に設定し、磁気検出素子４８と磁気検出素子４９とのなす角を４８．７５°となるように配置し、コイル３３およびコイル３４を上記した図２に示す順で配置した場合、オープンループ制御にて通電する通電相とＡ相信号およびＢ相信号との対応関係は、一義的に決定される。以下、これら本実施形態の機械的な要因を、便宜的に機械的要因と称する。 Therefore, in the present embodiment, the rotational position of the rotor 32 in the initial state after the power is turned on is specified as follows.
First, the correspondence relationship between the energized phase and the output of the A phase signal and the B phase signal in the configuration of the present embodiment will be described with reference to FIG. The correspondence relationship between the energized phase and the output of the A-phase signal and the B-phase signal is such that when the current energized phase is energized by the open loop control, the configuration of the stator 31 and the rotor 32, the magnetic detection element 48, and the magnetism. This is determined by mechanical factors such as the arrangement of the detection elements 49. In other words, as in the present embodiment, twelve salient poles 31 a are provided on the stator 31, eight salient poles 32 a are provided on the rotor 32, and the magnetization pitch of the N and S poles of the rotary magnet 47 is 7.5. If the angle between the magnetic detection element 48 and the magnetic detection element 49 is set to 48.75 °, and the coil 33 and the coil 34 are arranged in the order shown in FIG. The correspondence between the energized phase energized by the control and the A-phase signal and B-phase signal is uniquely determined. Hereinafter, these mechanical factors of the present embodiment are referred to as mechanical factors for convenience.

この図７には、特定の通電相に通電した場合におけるＡ相信号およびＢ相信号の出力状態が示されている。より平易に言えば、ある相に通電をし、ロータ３２の突極３２ａがステータ３１の通電されている突極３１ａに１対１で引きつけられた状態、つまり、ロータ３２が静止した状態におけるＡ相信号およびＢ相信号の出力状態が示されている。
例えば、通電相がＶＷ相の二相通電の場合、図８（Ａ）に示すようにロータ３２の突極３２ａが、ステータ３１の通電中の突極３１ａに１対１で引きつけられて静止したとする。より詳細には、図８（Ｂ）に示すように、ロータ３２の８個の突極３２ａが、通電されているＶＷ相の８個の突極３１ａに１対１で引きつけられたとする。なお、図８（Ｂ）には、二相通電時に突極３２ａが突極３１ａに１対１で引きつけられている部位を領域Ｒ１として示している。この場合、本実施形態では、Ａ相信号およびＢ相信号は、上記した機械的要因により共に１が出力される。つまり、図７に示すように、通電相がＶＷ相である場合、Ａ相信号およびＢ相信号の出力は共に１となっている。 FIG. 7 shows the output states of the A phase signal and the B phase signal when a specific energized phase is energized. More simply speaking, a state in which a certain phase is energized and the salient poles 32a of the rotor 32 are attracted to the salient poles 31a energized by the stator 31 on a one-to-one basis, that is, in a state where the rotor 32 is stationary. The output states of the phase signal and the B phase signal are shown.
For example, when the energized phase is the two-phase energization of the VW phase, as shown in FIG. 8A, the salient pole 32a of the rotor 32 is attracted one-to-one to the salient pole 31a during energization of the stator 31 and is stationary. And More specifically, as shown in FIG. 8B, it is assumed that the eight salient poles 32a of the rotor 32 are attracted one-to-one to the eight salient poles 31a of the VW phase that are energized. FIG. 8B shows a region R1 where the salient pole 32a is attracted to the salient pole 31a on a one-to-one basis during two-phase energization. In this case, in this embodiment, 1 is output for both the A-phase signal and the B-phase signal due to the mechanical factors described above. That is, as shown in FIG. 7, when the energized phase is the VW phase, the outputs of the A phase signal and the B phase signal are both 1.

あるいは、通電相がＵ相のみの一相通電の場合、図９（Ａ）に示すようにロータ３２の突極３２ａが、ステータ３１のＵ相の突極３１ａに引きつけられて静止したとする。より詳細には、図９（Ｂ）に示すように、ロータ３２の４個の突極３２ａが、通電されているＵ相の４個の突極３１ａに１対１で引きつけられたとする。なお、図９（Ｂ）には、一相通電時に突極３２ａが突極３１ａに１対１で引きつけられている部位を、領域Ｒ２として示している。この場合、本実施形態では、Ａ相信号およびＢ相信号は、上記した機械的要因により共に０が出力される。つまり、図７に示すように、通電相がＵ相である場合、Ａ相信号およびＢ相信号の出力は共に０となっている。   Alternatively, when the energized phase is single-phase energized only for the U phase, it is assumed that the salient pole 32a of the rotor 32 is attracted to the U-phase salient pole 31a of the stator 31 and is stationary as shown in FIG. More specifically, as shown in FIG. 9B, it is assumed that the four salient poles 32a of the rotor 32 are attracted to the four U-phase salient poles 31a that are energized on a one-to-one basis. FIG. 9B shows a region R2 where the salient pole 32a is attracted to the salient pole 31a on a one-to-one basis during one-phase energization. In this case, in this embodiment, 0 is output for both the A phase signal and the B phase signal due to the mechanical factors described above. That is, as shown in FIG. 7, when the energized phase is the U phase, the outputs of the A phase signal and the B phase signal are both 0.

同様に、Ａ相信号およびＢ相信号は、上記した機械的要因により、Ｗ相の一相通電時およびＶ相の一相通電時には共に０が出力され、ＵＷ相の二相通電時およびＵＶ相の二相通電時には共に１が出力される。このため、特定の相に一相通電または二相通電を行い、通電相とＡ相信号およびＢ相信号の出力状態とが図７に示す対応関係を満たしていれば、ロータ３２の回転位置を特定することができる。   Similarly, the A-phase signal and the B-phase signal are both output as 0 when the W-phase is energized and when the V-phase is energized due to the above-described mechanical factors. 1 is output during both two-phase energization. For this reason, if one phase energization or two phase energization is performed for a specific phase and the energized phase and the output state of the A phase signal and the B phase signal satisfy the correspondence shown in FIG. Can be identified.

ところで、例えばＵＷ相に二相通電した場合、上記した図８のように突極３２ａが突極３１ａに１対１で引きつけられる状態以外の状態となることがある。具体的には、図１０（Ａ）に示すように、ロータ３２の１個の突極３２ａが、ステータ３１の通電されている２個の突極３１ａに引きつけられる状態が起こり得る。この場合、図１０（Ｂ）に示すように、ロータ３２の４個の突極３２ａが、通電されているＶＷ相の突極３１ａ間の４箇所に引きつけられることになる。なお、図１０（Ｂ）には、突極３２ａが２個の突極３１ａの間に引きつけられている部位を、領域Ｒ３として示している。   By the way, for example, when two-phase energization is performed in the UW phase, the salient pole 32a may be in a state other than the one in which the salient pole 32a is attracted to the salient pole 31a as shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 10A, a state in which one salient pole 32a of the rotor 32 is attracted to two salient poles 31a to which the stator 31 is energized may occur. In this case, as shown in FIG. 10B, the four salient poles 32a of the rotor 32 are attracted to four locations between the energized VW-phase salient poles 31a. In FIG. 10B, a region where the salient pole 32a is attracted between the two salient poles 31a is shown as a region R3.

この場合、本実施形態では、Ａ相信号およびＢ相信号は、上記した機械的な要因により共に０が出力される。ただし、この図１０（Ｂ）に示す状態は、上記した図９（Ｂ）に示すＵ相に一相通電して突極３２ａが突極３１ａに１対１で引きつけられた状態に正に一致する。すなわち、ＶＷ相に二相通電した際、Ａ相信号およびＢ相信号の出力が共に０であったならば、ロータ３２は、Ｕ相に一層通電し１対１で突極３２ａが突極３１ａに１対１で引きつけられた状態の回転位置であると特定することができる。   In this case, in this embodiment, 0 is output for both the A-phase signal and the B-phase signal due to the mechanical factors described above. However, the state shown in FIG. 10 (B) is exactly the same as the state in which the U-phase shown in FIG. 9 (B) is one-phase energized and the salient pole 32a is attracted to the salient pole 31a on a one-to-one basis. To do. That is, when the two-phase energization is performed in the VW phase, if both the output of the A-phase signal and the B-phase signal are 0, the rotor 32 is further energized in the U-phase and the salient pole 32a has a salient pole 31a. It can be specified that the rotation position is in a state of being attracted one-to-one.

なお、図示は省略するが、上記した機械的要因により、ＵＶ相に二相通電し、突極３２ａが２個の突極３１ａに引きつけられた場合には、ロータ３２は、Ｗ相に一層通電し、突極３２ａが突極３１ａに１対１で引きつけられた状態と同じ回転位置となる。また、ＵＷ相に二相通電し、突極３２ａが２個の突極３１ａに引きつけられた場合には、ロータ３２は、Ｖ相に一層通電し、突極３２ａが突極３１ａに１対１で引きつけられた状態と同じ回転位置となる。   Although illustration is omitted, when the two-phase current is applied to the UV phase due to the mechanical factors described above and the salient poles 32a are attracted to the two salient poles 31a, the rotor 32 further energizes the W-phase. The salient pole 32a is in the same rotational position as the one in which the salient pole 32a is attracted to the salient pole 31a. When the UW phase is energized in two phases and the salient poles 32a are attracted to the two salient poles 31a, the rotor 32 further energizes the V phase, and the salient poles 32a are in one-to-one correspondence with the salient poles 31a. The rotation position is the same as the state attracted by.

つまり、ＶＷ相に二相通電した場合には、Ａ相信号およびＢ相信号が共に１となる状態と、Ｕ相に一相通電して１対１で引きつけられている場合と同じくＡ相信号およびＢ相信号が共に０となる状態とが発生し得る。また、ＵＶ相に二相通電した場合には、Ａ相信号およびＢ相信号が共に１となる状態と、Ｗ相に一相通電して１対１で引きつけられている場合と同じくＡ相信号およびＢ相信号が共に０となる状態とが発生し得る。また、ＵＷ相に二相通電した場合には、Ａ相信号およびＢ相信号が共に１となる状態と、Ｖ相に一相通電して１対１で引きつけられている場合と同じくＡ相信号およびＢ相信号が共に０となる状態とが発生し得る。その一方で、二相通電した場合には、上記した機械的要因により、上記以外のＡ相信号とＢ相信号との組み合わせが発生することは無い。   That is, when two-phase energization is performed in the VW phase, the A-phase signal and the B-phase signal are both 1, and the A-phase signal is the same as when the U-phase is one-phase energized and attracted 1: 1. And a state in which both of the B phase signals are 0 may occur. When the UV phase is energized in two phases, the A phase signal and the B phase signal are both 1, and the A phase signal is the same as when the W phase is attracted one-to-one by energizing the W phase. And a state in which both of the B phase signals are 0 may occur. When the UW phase is energized in two phases, the A phase signal and the B phase signal are both 1, and the A phase signal is the same as when the V phase is energized one-to-one and attracted 1: 1. And a state in which both of the B phase signals are 0 may occur. On the other hand, when two-phase energization is performed, a combination of the A phase signal and the B phase signal other than those described above does not occur due to the mechanical factors described above.

そのため、二相通電時におけるＡ相信号およびＢ相信号の出力状態が図７に示した対応関係と一致すれば、そのままロータ３２の回転位置を特定することができる。一方、仮にＡ相信号およびＢ相信号の出力状態が図７に示した対応関係と一致していなくても、Ａ相信号およびＢ相信号が共に０を出力すれば、ロータ３２の回転位置を一義的に特定することができるのである。   Therefore, if the output states of the A-phase signal and the B-phase signal at the time of two-phase energization coincide with the correspondence shown in FIG. 7, the rotational position of the rotor 32 can be specified as it is. On the other hand, even if the output states of the A-phase signal and the B-phase signal do not match the correspondence shown in FIG. 7, if both the A-phase signal and the B-phase signal output 0, the rotational position of the rotor 32 is changed. It can be uniquely identified.

次に、ロータ３２の電源投入時の回転位置を特定する具体的な流れについて説明する。
図１１は、通電相と対応する補正値との対応関係を示している。例えば、ロータ３２を正回転の方向に回転駆動するために、通電シーケンスとしてＶＷ相（Ｓｅｑ１）→Ｗ相（Ｓｅｑ２）→ＵＷ相（Ｓｅｑ３）→Ｖ相（Ｓｅｑ４）→ＵＶ相（Ｓｅｑ５）→Ｖ相（Ｓｅｑ６）の順で通電されるとする。この場合、上記したように、エンコーダカウント値は２ずつカウントアップ（またはカウントダウン）されることから、最初の通電シーケンスでは、最終的に２カウントされることになる。 Next, a specific flow for specifying the rotational position of the rotor 32 when the power is turned on will be described.
FIG. 11 shows the correspondence between the energized phase and the corresponding correction value. For example, in order to rotationally drive the rotor 32 in the forward rotation direction, the energization sequence is VW phase (Seq1) → W phase (Seq2) → UW phase (Seq3) → V phase (Seq4) → UV phase (Seq5) → V It is assumed that energization is performed in the order of phases (Seq6). In this case, as described above, the encoder count value is counted up (or counted down) by two, so that in the first energization sequence, it is finally counted as two.

このため、電源投入後またはＦ／Ｂ制御によるモータ制御開始前の初期状態においてＶＷ相に二相通電し、その状態でロータ３２が静止し、図７に示したようにＶＷ相通電時にＡ相信号およびＢ相信号が共に１となっていれば、補正値としてエンコーダカウント値の「２」が選択される。同様に、通電相とＡ相信号およびＢ相信号の出力状態とが一致すれば、Ｗ相の一相通電であれば補正値として「４」が選択され、ＵＷ相の二相通電であれば補正値として「６」が選択され、Ｕ相の一相通電であれば補正値として「８」が選択され、ＵＶ相の二相通電であれば補正値として「１０」が選択され、Ｖ相の一相通電であれば補正値として「１２」が選択されることになる。   Therefore, two-phase energization is performed in the VW phase in the initial state after power-on or before the start of motor control by F / B control, and the rotor 32 is stationary in this state. If both the signal and the B-phase signal are 1, the encoder count value “2” is selected as the correction value. Similarly, if the energized phase matches the output state of the A phase signal and the B phase signal, “4” is selected as the correction value if the W phase is one phase energization, and if the UW phase is the two phase energization, “6” is selected as the correction value, “8” is selected as the correction value if the U-phase is one-phase energization, “10” is selected as the correction value if the two-phase energization is the UV phase, and the V-phase If the current is one-phase energization, “12” is selected as the correction value.

以下、ロータ３２の回転位置を特定して基準位置に対する学習値（後述するＧｃｎｔ）を求めるための基準位置学習処理について、ＶＷ相に二相通電する場合を例にしながら説明する。なお、以下の処理はレンジ切換制御装置４２のＥＣＵ４１により行われるものであるが、説明の簡略化のため、モータ制御装置６０を主体として説明する。
モータ制御装置６０は、電源投入後の初期駆動時に、図１２に示す基準位置学習処理を繰り返し実行している。この基準位置学習処理において、モータ制御装置６０は、まず、オープンループ制御により所定の通電相へ二相通電を行う（Ｓ１）。本実施形態では、ＶＷ相へ二相通電している。そして、モータ制御装置６０は、通電を開始してから経過した時間である通電時間を、通電時間カウンタ（ＣＴ）によりカウントする（Ｓ２）。本実施形態では、このステップＳ２において、ＣＴ＝ＣＴ＋１と１ｍｓｅｃ単位でインクリメントすることで通電時間を計時している。つまり、この基準位置学習処理では、特定の通電相に通電が継続される。 Hereinafter, reference position learning processing for specifying the rotational position of the rotor 32 and obtaining a learning value (Gcnt described later) with respect to the reference position will be described with reference to an example in which two-phase energization is performed in the VW phase. Although the following processing is performed by the ECU 41 of the range switching control device 42, the motor control device 60 will be mainly described for simplicity of explanation.
The motor control device 60 repeatedly executes the reference position learning process shown in FIG. 12 at the time of initial driving after power-on. In this reference position learning process, the motor control device 60 first performs two-phase energization to a predetermined energized phase by open loop control (S1). In this embodiment, two-phase energization is performed to the VW phase. Then, the motor control device 60 counts the energization time, which is the time elapsed since the start of energization, using the energization time counter (CT) (S2). In this embodiment, in step S2, the energization time is counted by incrementing CT = CT + 1 and 1 msec. That is, in this reference position learning process, energization is continued in a specific energized phase.

次に、モータ制御装置６０は、通電を開始してから所定期間が経過したか否か、つまり、ＣＴ＞所定期間となったか否かを判定する（Ｓ３）。ここで、所定期間は、オープンループ制御を行う期間として予め設定されている。例えば、所定期間は、二相通電を開始した後、ロータ３２が静止すると予想される時間等を考慮して設定されている。より具体的には、例えばＶＷ相を最初の通電相とするのであれば、ロータ３２が最も遠い回転位置にあると仮定し、そのロータ３２が上記した図８（Ｂ）あるいは図１０（Ｂ）のような状態で静止するまでに予想される期間を設定することが考えられる。
モータ制御装置６０は、ＣＴ＞所定期間でないと判定すると（Ｓ３：ＮＯ）、そのままリターンし、次の基準位置学習処理のサイクルを実行する。なお、基準位置学習処理は繰り返し実行されるため、既に通電が開始されていれば、ステップＳ１は実質的に省略される。 Next, the motor control device 60 determines whether or not a predetermined period has elapsed since the start of energization, that is, whether or not CT> predetermined period is satisfied (S3). Here, the predetermined period is set in advance as a period for performing the open loop control. For example, the predetermined period is set in consideration of the time when the rotor 32 is expected to be stationary after starting the two-phase energization. More specifically, for example, if the VW phase is the first energized phase, it is assumed that the rotor 32 is at the farthest rotational position, and the rotor 32 is in the above-described FIG. 8B or FIG. It is conceivable to set an expected period until the camera stops in such a state.
If the motor control device 60 determines that CT is not greater than the predetermined period (S3: NO), the motor control device 60 returns as it is and executes the next reference position learning process cycle. Since the reference position learning process is repeatedly executed, step S1 is substantially omitted if energization has already started.

一方、モータ制御装置６０は、ＣＴ＞所定期間であると判定すると（Ｓ３：ＹＥＳ）、そのときのＡ相信号＝１且つＢ相信号＝１であるかを判定する（Ｓ４）。そして、モータ制御装置６０は、Ａ相信号＝１且つＢ相信号＝１であると判定すると（Ｓ４：ＹＥＳ）、つまり、通電相とＡ相信号およびＢ相信号の出力状態とが図７に示す対応関係を満たしていると判定すると、ロータ３２の初期位置を特定し、ＧｃｎｔにＶＷ相の補正値を設定する（Ｓ５）。   On the other hand, when determining that CT> predetermined period (S3: YES), the motor control device 60 determines whether the A phase signal = 1 and the B phase signal = 1 at that time (S4). If the motor control device 60 determines that the A phase signal = 1 and the B phase signal = 1 (S4: YES), that is, the energized phase, the output state of the A phase signal, and the B phase signal are shown in FIG. If it is determined that the correspondence relationship shown is satisfied, the initial position of the rotor 32 is specified, and a correction value for the VW phase is set in Gcnt (S5).

ここで、ロータ３２の初期位置は、初期駆動が終了した時点におけるロータ３２の回転位置に相当する。この場合、Ａ相信号およびＢ相信号が共に１であることから、通電相とＡ相信号およびＢ相信号との対応関係は、図７に示したＶＷ相の対応関係と一致する。そのため、ロータの回転位置は、図８（Ｂ）に示したように突極３２ａが１個の突極３１ａに引きつけられた状態であると特定できる。   Here, the initial position of the rotor 32 corresponds to the rotational position of the rotor 32 when the initial driving is completed. In this case, since the A-phase signal and the B-phase signal are both 1, the correspondence relationship between the energized phase, the A-phase signal, and the B-phase signal matches the correspondence relationship of the VW phase shown in FIG. Therefore, the rotational position of the rotor can be specified as a state in which the salient pole 32a is attracted to one salient pole 31a as shown in FIG.

また、Ｇｃｎｔは、ロータ３２の基準位置に対する学習値、つまり、基準位置からのずれに相当するエンコーダカウント値である。このＧｃｎｔに基づいて、モータ制御装置６０は、初期駆動終了後のＦ／Ｂ制御時にエンコーダカウント値をＧｃｎｔで補正することで、正しい通電相を選択できるようにしている。例えば、Ｆ／Ｂ制御時の目標位置のエンコーダカウント値が１００であったとすると、Ｇｃｎｔを特定した時点でのロータ３２の回転位置は基準位置からＧｃｎｔだけずれていることになる。そのため、正回転であればロータ３２をエンコーダカウント値＝１００−Ｇｃｎｔとなるまで回転させることで、目標位置まで回転駆動することができる。なお、基準位置から逆方向にＧｃｎｔだけずれていることになるため、逆回転であれば、ロータ３２をエンコーダカウント値＝１００＋Ｇｃｎｔとなるまで回転させることで、目標位置まで回転駆動することができる。   Gcnt is a learning value with respect to the reference position of the rotor 32, that is, an encoder count value corresponding to a deviation from the reference position. Based on this Gcnt, the motor control device 60 makes it possible to select the correct energized phase by correcting the encoder count value with Gcnt during the F / B control after the end of the initial drive. For example, if the encoder count value of the target position during F / B control is 100, the rotational position of the rotor 32 at the time when Gcnt is specified is shifted by Gcnt from the reference position. Therefore, if the rotation is positive, the rotor 32 can be rotated to the target position by rotating until the encoder count value = 100−Gcnt. In addition, since it is shifted by Gcnt in the reverse direction from the reference position, in the case of reverse rotation, the rotor 32 can be rotated to the target position by rotating until the encoder count value = 100 + Gcnt.

その後、モータ制御装置６０は、リターンする。この場合、初期位置が特定され、Ｇｃｎｔも設定されたことから、初期駆動は終了となる。
これに対して、モータ制御装置６０は、Ａ相信号＝１且つＢ相信号＝１でないと判定すると（Ｓ４：ＮＯ）、つまり、Ａ相信号またはＢ相信号のうち少なくとも一方が０であると判定すると、初期位置を特定し、ＧｃｎｔにＵ相の補正値を設定する（Ｓ６）。本実施形態の機械的要因によれば、上記したようにＶＷ相に二相通電した場合に発生し得るロータ３２の回転位置は、図８（Ｂ）に示す状態か、図１０（Ｂ）に示す状態のいずれかである。このため、ＶＷ相の二相通電においてＡ相信号＝１且つＢ相信号＝１でない場合、ロータ３２は、図１０（Ｂ）に示した回転位置にあると判断できる。 Thereafter, the motor control device 60 returns. In this case, since the initial position is specified and Gcnt is also set, the initial drive ends.
On the other hand, when the motor control device 60 determines that the A phase signal = 1 and the B phase signal = 1 are not satisfied (S4: NO), that is, at least one of the A phase signal and the B phase signal is 0. If determined, the initial position is specified, and a U-phase correction value is set in Gcnt (S6). According to the mechanical factor of the present embodiment, as described above, the rotational position of the rotor 32 that can be generated when the two-phase energization is performed in the VW phase is in the state shown in FIG. 8B or in FIG. 10B. One of the states shown. Therefore, when the A-phase signal = 1 and the B-phase signal = 1 are not satisfied in the two-phase energization of the VW phase, it can be determined that the rotor 32 is at the rotational position shown in FIG.

そのため、ステップＳ６では、ロータ３２の初期位置が図８（Ｂ）ではない状態、すなわち、図１０（Ｂ）に示すようにＵ相に一層通電して突極３２ａが突極３１ａに１対１で対応している状態（図９（Ｂ）参照）であると特定される。これにより、Ｇｃｎｔには、ＶＷ相の二相通電においてＶＷ相に対応する通電相であるＵ相の補正値（図１１参照）が設定される。
このように、モータ制御装置６０は、通電相とＡ相信号およびＢ相信号の出力状態との対応関係に基づいて、ロータ３２の初期位置を特定し、通電した相に対応して予め設定されている補正値を特定および設定することで、ロータ３２の基準位置の学習、より詳細には、ロータ３２の初期位置が基準位置からどれだけずれているかの学習を行っている。 Therefore, in step S6, the initial position of the rotor 32 is not in FIG. 8B, that is, as shown in FIG. 10B, the U phase is further energized and the salient poles 32a have a one-to-one correspondence with the salient poles 31a. Are identified (see FIG. 9B). As a result, a correction value (see FIG. 11) of the U phase that is the energized phase corresponding to the VW phase in the two-phase energization of the VW phase is set in Gcnt.
Thus, the motor control device 60 identifies the initial position of the rotor 32 based on the correspondence relationship between the energized phase and the output states of the A-phase signal and the B-phase signal, and is preset according to the energized phase. By specifying and setting the correction value, the learning of the reference position of the rotor 32, more specifically, how much the initial position of the rotor 32 deviates from the reference position is performed.

以上説明した本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
モータ制御装置６０は、電源投入後またはモータ制御開始前に予め定められている所定期間に渡ってオープンループ制御にて二相通電する初期駆動を実行し、当該初期駆動中におけるＡ相信号およびＢ相信号の組み合わせが二相通電している通電相に対応して予め設定されているＡ相信号およびＢ相信号の組み合わせと一致するか否かを判定する。モータ制御装置６０は、組み合わせが一致したと判定すると、当該一致した組み合わせに対応して予め設定されている補正値を特定する。そして、モータ制御装置６０は、特定した補正値を用いてロータの基準位置を学習する。 According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
The motor control device 60 executes an initial drive in which two-phase energization is performed by an open loop control over a predetermined period after the power is turned on or before the start of the motor control, and the A phase signal and B during the initial drive are executed. It is determined whether or not the combination of the phase signals matches the combination of the A phase signal and the B phase signal set in advance corresponding to the energized phase in which the two phases are energized. When the motor control device 60 determines that the combination matches, the motor control device 60 specifies a correction value set in advance corresponding to the matched combination. Then, the motor control device 60 learns the reference position of the rotor using the specified correction value.

つまり、モータ制御装置６０は、オープンループ制御による二相通電を電源投入時に一度行うことで、ロータ３２の回転位置（初期位置）が基準位置からどれだけずれているかを把握することができる。また、モータ制御装置６０は、通電相を切り換えることなく、ロータ３２の初期位置を特定することができる。したがって、従来のように通電相を切り換えてロータ３２の初期位置を特定する場合に比べて、基準位置を学習するまでの時間を大幅に、且つ、確実に短縮することができる。また、学習時間が短くなることにより、モータ１２のＦ／Ｂ制御を素早く立ち上げることができる。   That is, the motor control device 60 can grasp how much the rotational position (initial position) of the rotor 32 deviates from the reference position by performing two-phase energization by open loop control once when the power is turned on. Further, the motor control device 60 can specify the initial position of the rotor 32 without switching the energized phase. Therefore, compared with the conventional case where the energized phase is switched to specify the initial position of the rotor 32, the time until the reference position is learned can be significantly and reliably shortened. Further, the F / B control of the motor 12 can be quickly started up by shortening the learning time.

モータ制御装置６０は、初期駆動中におけるＡ相信号およびＢ相信号の組み合わせがオープンループ制御にて二相通電（例えばＶＷ相）した際の組み合わせと一致しないと判定すると、当該組み合わせが他の相（本実施形態では、通電相がＶＷ相であればＵ相）に通電した際の組み合わせに一致すると、当該一致した他の相の組み合わせに対応して予め設定されている補正値を特定し、当該特定した補正値を用いてロータ３２の基準位置を学習する。   If the motor control device 60 determines that the combination of the A-phase signal and the B-phase signal during the initial drive does not match the combination when the two-phase energization (for example, VW phase) is performed in the open loop control, the combination is the other phase. (In the present embodiment, when the energized phase is the VW phase, the U phase is matched), the correction value set in advance corresponding to the matched other phase combination is identified, The reference position of the rotor 32 is learned using the specified correction value.

本実施形態の機械的要因によれば、二相通電したときのロータ３２の回転位置は、突極３２ａが突極３１ａに１対１で引きつけられた状態（例えば図８（Ｂ）参照）、あるいは、突極３２ａが２個の突極３１ａ間に引きつけられた状態（例えば図１０（Ｂ）参照）のいずれかとなる。つまり、例えばＶＷ相に二相通電した際にＡ相信号およびＢ相信号の組み合わせが図７に示した対応関係に一致しない場合、ロータ３２は、図１０（Ｂ）つまりは図９（Ｂ）に示すように、Ｕ相に一層通電して突極３２ａが突極３１ａに１対１で引きくけられた状態となる。そのため、二相通電した際にＡ相信号およびＢ相信号の組み合わせが一致しない場合であっても、通電相を切り換えることなく、ロータの初期位置を特定することができる。   According to the mechanical factor of the present embodiment, the rotational position of the rotor 32 when two-phase energization is performed is a state in which the salient poles 32a are attracted to the salient poles 31a on a one-to-one basis (see, for example, FIG. 8B). Alternatively, the state is one in which the salient poles 32a are attracted between the two salient poles 31a (see, for example, FIG. 10B). That is, for example, when the combination of the A-phase signal and the B-phase signal does not coincide with the correspondence shown in FIG. 7 when two-phase energization is performed in the VW phase, the rotor 32 is configured as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the U phase is further energized, and the salient poles 32a are drawn to the salient poles 31a on a one-to-one basis. Therefore, even when the combination of the A-phase signal and the B-phase signal does not match when two-phase energization is performed, the initial position of the rotor can be specified without switching the energized phases.

モータ１２としてスイッチドリラクタンスモータを採用しているので、永久磁石が不要で構造が簡単であり、安価且つ温度環境等に対する耐久性・信頼性を高くすることができる。
モータ制御装置６０は、車両の自動変速機２７のレンジを切り換えるレンジ切換機構１１を駆動するモータの制御に適用されている。一般的に、レンジ切換機構１１は、起動後に基準位置の学習を行い、いわゆる壁当てを経て現在のシフト位置を確定させている。その場合、本実施形態のモータ制御装置６０のように基準位置を学習するまでの時間を短縮することができれば、起動後にシフト位置の情報を用いて処理を行う車両用システムに対していち早くシフト情報を提供することができ、利便性を向上させることができる。 Since a switched reluctance motor is employed as the motor 12, a permanent magnet is unnecessary, the structure is simple, and durability and reliability against temperature environment and the like can be increased.
The motor control device 60 is applied to control the motor that drives the range switching mechanism 11 that switches the range of the automatic transmission 27 of the vehicle. In general, the range switching mechanism 11 learns the reference position after activation and determines the current shift position through a so-called wall pad. In that case, if the time until the reference position is learned can be shortened as in the motor control device 60 of the present embodiment, the shift information can be quickly obtained with respect to the vehicle system that performs processing using the information on the shift position after activation. Can be provided, and convenience can be improved.

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、図１３を参照しながら説明する。第２実施形態は、基準位置学習処理の流れが第１実施形態と異なっている。なお、モータ制御装置の構成は第１実施形態と共通するので、同一の符号を付して説明する。また、通電相とＡ相信号およびＢ相信号との対応関係、および通電相に対応する補正値も第１実施形態と共通するため、図７および図１１等も参照しながら説明する。 (Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in the flow of the reference position learning process. Since the configuration of the motor control device is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals are used for description. Further, since the correspondence relationship between the energized phase, the A phase signal and the B phase signal, and the correction value corresponding to the energized phase are also common to the first embodiment, description will be given with reference to FIGS.

第２実施形態のモータ制御装置６０は、電源投入後の初期駆動中に、図１３に示す基準位置学習処理を繰り返し実行しており、初期通電相をＶＷ相に設定してオープンループ制御にて二相通電を行う（Ｓ１０）。ここで、初期通電相とは、初期駆動中に通電される最初の通電相に相当する。続いて、モータ制御装置６０は、通電時間を通電時間カウンタ（ＣＴ）によりカウントする（Ｓ１１）。なお、本実施形態でも、基準位置学習処理は１ｍｓｅｃごとに繰り返されている。   The motor control device 60 of the second embodiment repeatedly executes the reference position learning process shown in FIG. 13 during the initial drive after the power is turned on, and sets the initial energization phase to the VW phase and performs the open loop control. Two-phase energization is performed (S10). Here, the initial energization phase corresponds to the first energization phase energized during the initial drive. Subsequently, the motor control device 60 counts the energization time by the energization time counter (CT) (S11). In this embodiment, the reference position learning process is repeated every 1 msec.

次に、モータ制御装置６０は、通電を開始してから所定期間が経過したか否か、つまり、ＣＴ＞所定期間となったか否かを判定する（Ｓ１２）。このとき、モータ制御装置６０は、ＣＴ＞所定期間となったと判定し（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ａ相信号＝１且つＢ相信号＝１であると判定すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、第１実施形態と同様にロータ３２の初期位置を特定し、Ｇｃｎｔに通電中の相の補正値、つまり、今回はＶＷ相の補正値（図１１参照）を設定する。   Next, the motor control device 60 determines whether or not a predetermined period has elapsed since the start of energization, that is, whether or not CT> predetermined period is satisfied (S12). At this time, the motor control device 60 determines that CT> predetermined period has been reached (S12: YES), and determines that the A phase signal = 1 and the B phase signal = 1 (S13: YES), the first embodiment. The initial position of the rotor 32 is specified in the same manner as described above, and the correction value for the energized phase, that is, the correction value for the VW phase (see FIG. 11) this time is set in Gcnt.

さて、本実施形態の場合、モータ制御装置６０は、ステップＳ１２においてＣＴ＞所定期間でないと判定すると（Ｓ１２：ＮＯ）、エンコーダ出力が前回値と一致するか否かをさらに判定する（Ｓ１８）。ここで、エンコーダ出力値とは、Ａ相信号およびＢ相信号の出力状態であり、前回値とは、前回の基準位置学習処理が実行された際のエンコーダ出力値である。なお、前回値は、記憶手段としてのＲＡＭ等に記憶されており、電源投入後の初回に実行された基準位置学習処理では前回値が記憶されていない。   In the case of the present embodiment, when the motor control device 60 determines in step S12 that CT is not greater than the predetermined period (S12: NO), it further determines whether the encoder output matches the previous value (S18). Here, the encoder output value is the output state of the A-phase signal and the B-phase signal, and the previous value is the encoder output value when the previous reference position learning process is executed. Note that the previous value is stored in a RAM or the like as a storage unit, and the previous value is not stored in the reference position learning process executed for the first time after the power is turned on.

さて、モータ制御装置６０は、基準位置学習処理を繰り返し実行した結果、通電時間カウンタがインクリメントされ（Ｓ１１）、ＣＴ＞所定期間ではない状態において（Ｓ１２：ＮＯ）、エンコーダ出力が前回値と一致したと判定すると（Ｓ１８：ＹＥＳ）、一致回数≧所定回数となったか否かをさらに判定する（Ｓ１９）。ここで、所定回数は、ロータが静止したと判断できる値が、基準位置学習処理が１ｍｓｅｃごとに繰り返されることを考慮して予め設定されている。なお、一致回数≧所定回数を判断するのは、初期駆動時に通電されてロータ３２が回転した際、静止する前の状態で誤って誤検知されることを防止するためである。モータ制御装置６０は、一致回数が≧所定回数となっていないと判定すると（Ｓ１９：ＮＯ）、そのままリターンする。   As a result of the repeated execution of the reference position learning process, the motor control device 60 increments the energization time counter (S11), and when CT> not a predetermined period (S12: NO), the encoder output matches the previous value. If it is determined (S18: YES), it is further determined whether or not the number of matches is equal to or greater than the predetermined number (S19). Here, the predetermined number of times is set in advance in consideration of the fact that the reference position learning process is repeated every 1 msec. Note that the number of coincidence times ≧ predetermined number is determined in order to prevent erroneous detection in the state before stopping when the rotor 32 is rotated by being energized during initial driving. If the motor control device 60 determines that the number of coincidence is not ≧ predetermined number (S19: NO), it returns directly.

これに対して、モータ制御装置６０は、一致回数が≧所定回数となっていると判定すると（Ｓ１９：ＹＥＳ）、つまり、所定期間は経過していないもののロータ３２が静止していると判断できる状態になると、ステップＳ１３に移行する。
そして、モータ制御装置６０は、Ａ相信号＝１且つＢ相信号＝１であると判定した場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、上記したように初期位置の特定およびＧｃｎｔの設定を行う（Ｓ１４）。 On the other hand, if the motor control device 60 determines that the number of coincidences is ≧ predetermined number (S19: YES), that is, it can be determined that the rotor 32 is stationary although the predetermined period has not elapsed. If it becomes a state, it will transfer to step S13.
If it is determined that the A phase signal = 1 and the B phase signal = 1 (S13: YES), the motor control device 60 specifies the initial position and sets Gcnt as described above (S14). .

一方、モータ制御装置６０は、Ａ相信号＝１且つＢ相信号＝１でないと判定した場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、Ａ相信号＝０且つＢ相信号＝０であるかをさらに判定する（Ｓ１５）。なお、本実施形態では、上記の通り機械的要因によりＡ相信号＝１且つＢ相信号＝１でなければ、Ａ相信号＝０且つＢ相信号＝０となるはずであるが、本実施形態では、モータ１２や駆動回路等の故障を考慮して、Ａ相信号＝０且つＢ相信号＝０であるか否かを判定している。   On the other hand, when it is determined that the A phase signal = 1 and the B phase signal = 1 are not satisfied (S13: NO), the motor control device 60 further determines whether the A phase signal = 0 and the B phase signal = 0. (S15). In the present embodiment, if the A phase signal = 1 and the B phase signal = 1 are not set due to mechanical factors as described above, the A phase signal = 0 and the B phase signal = 0 should be obtained. Then, it is determined whether or not the A-phase signal = 0 and the B-phase signal = 0 in consideration of a failure of the motor 12 or the drive circuit.

モータ制御装置６０は、Ａ相信号＝０且つＢ相信号＝０であると判定すると（Ｓ１５：ＹＥＳ）、Ａ相信号およびＢ相信号の組み合わせが図７に示す対応関係と一致することから、第１実施形態と同様に、初期位置を特定し、通電相（例えばＶＷ相）に対応する相（通電相がＶＷ相であればＵ相）の補正値をＧｃｎｔに設定する（Ｓ１６）。
このように、本実施形態のモータ制御装置６０は、所定期間が経過する前であっても、ロータ３２が静止したと判定できる状態となれば、所定期間の経過を待機することなく、初期位置の特定、およびＧｃｎｔへの補正値の設定を行っている。 When the motor control device 60 determines that the A phase signal = 0 and the B phase signal = 0 (S15: YES), the combination of the A phase signal and the B phase signal matches the correspondence shown in FIG. Similar to the first embodiment, the initial position is specified, and the correction value of the phase corresponding to the energized phase (for example, the VW phase) (the U phase if the energized phase is the VW phase) is set to Gcnt (S16).
As described above, the motor control device 60 according to the present embodiment does not wait for the elapse of the predetermined period and waits for the elapse of the predetermined period if the rotor 32 can be determined to be stationary even before the predetermined period elapses. And a correction value is set to Gcnt.

また、モータ制御装置６０は、ステップＳ１５においてＡ相信号＝０且つＢ相信号＝０でもないと判定すると（Ｓ１５：ＮＯ）、つまり、初期位置が特定されずに基準位置を学習できなかったとすると、例外処理を実行する（Ｓ１７）。なお、ステップＳ１５：ＮＯとなる状態は、モータ制御装置６０に何らかの故障が生じた場合、あるいは、ステップＳ１８〜Ｓ１９の判定が誤判定であった場合のいずれかであると考えられる。そのため、モータ制御装置６０は、例外処理において、その対処を行っている。   If the motor control device 60 determines in step S15 that the A-phase signal = 0 and the B-phase signal = 0 are not satisfied (S15: NO), that is, if the initial position is not specified and the reference position cannot be learned. Exception processing is executed (S17). Note that the state of step S15: NO is considered to be either when some failure occurs in the motor control device 60 or when the determinations in steps S18 to S19 are erroneous determinations. For this reason, the motor control device 60 takes measures in exception processing.

例えば、例外処理としては、通電時間カウンタを初期化する処理が考えられる。この場合、基準位置学習処理は、通電を開始するところから再度実行されることになる。これにより、例えば誤判定であったとすると、再実行された基準位置学習処理により正しい判定を行うことができる可能性がある。
あるいは、例外処理としては、通電時間カウンタを初期化するとともに、通電相を切り換える処理が考えられる。この場合、基準位置学習処理が通電を開始するところから、且つ、最初の通電相とは異なる状態で再度実行されることになる。これにより、例えばＶＷ相への二相通電では初期位置を特定できず、ＵＷ相への二相通電であれば初期位置が特定できたとすると、Ｖ相について何らかの異常が発生している可能性を把握できる。 For example, as the exception process, a process for initializing the energization time counter can be considered. In this case, the reference position learning process is executed again from where energization is started. Accordingly, for example, if it is an erroneous determination, there is a possibility that a correct determination can be made by the re-executed reference position learning process.
Alternatively, as the exceptional process, a process of initializing the energization time counter and switching the energized phase can be considered. In this case, the reference position learning process is executed again from the start of energization and in a state different from the initial energization phase. Thus, for example, if the initial position cannot be specified by two-phase energization to the VW phase, and if the initial position can be specified if two-phase energization to the UW phase, there is a possibility that some abnormality has occurred in the V phase. I can grasp.

もちろん、例外処理としては、初期位置を特定できなかった旨を報知する異常報知処理であってもよい。また、異常報知処理と上記した再実行とを組み合わせてもよい。
このように、本実施形態のモータ制御装置６０は、機械的要因によりロータ３２が取り得る状態が決まっていたとしても、それが正しいかをさらに判定し、正しくない可能性がある場合には、その対処を例外処理にて行っている。 Of course, the exception process may be an abnormality notification process for notifying that the initial position cannot be specified. Further, the abnormality notification process and the re-execution described above may be combined.
Thus, even if the possible state of the rotor 32 is determined by mechanical factors, the motor control device 60 of the present embodiment further determines whether it is correct, and if there is a possibility that it is not correct, This is handled by exception handling.

以上、説明した本実施形態のモータ制御装置６０によれば、第１実施形態による効果に加えて、次のような効果を得ることができる。
モータ制御装置６０は、初期駆動中におけるＡ相信号およびＢ相信号の組み合わせがオープンループ制御にて二相通電した際の組み合わせと一致しないと判定したとき、当該組み合わせが他の相に通電した際の組み合わせに一致するか否かをさらに判定し、一致したと判定すると、当該一致した他の相の組み合わせに対応して予め設定されている補正値を特定し、当該特定した補正値を用いてロータの基準位置を学習する。これにより、ロータ３２の初期位置が通電相（例えばＶＷ相）に対応する相（本実施形態では通電相がＶＷ相であればＵ相）に引きつけられている状態であることを確認することができ、信頼性を向上させることができる。 As described above, according to the motor control device 60 of the present embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.
When the motor control device 60 determines that the combination of the A-phase signal and the B-phase signal during the initial drive does not match the combination when the two-phase energization is performed in the open loop control, when the combination energizes the other phase If it is determined whether or not the combination matches, and if it is determined to match, a correction value set in advance corresponding to the combination of the other matched phases is specified, and the specified correction value is used. Learn the reference position of the rotor. Accordingly, it can be confirmed that the initial position of the rotor 32 is attracted to the phase corresponding to the energized phase (for example, the VW phase) (in this embodiment, the U phase if the energized phase is the VW phase). And reliability can be improved.

また、短い学習時間で信頼性の高い基準位置の学習を行うことができるため、安全性が重視される車両への適用において好適である。
モータ制御装置６０は、初期駆動中にＡ相信号およびＢ相信号の組み合わせが一致するか否かの判定を繰り返し実行しており、所定期間が経過する前にロータが静止したと判断できる状態となれば、所定期間の経過を待機することなく一致した組み合わせに対応して予め設定されている補正値を用いてロータの基準位置を学習する。これにより、より迅速にロータ３２の初期位置の特定、ひいては基準位置の学習が完了するまでの時間を短縮することができる。 Further, since the reference position with high reliability can be learned in a short learning time, it is suitable for application to vehicles in which safety is important.
The motor control device 60 repeatedly determines whether or not the combination of the A-phase signal and the B-phase signal matches during the initial drive, and can determine that the rotor is stationary before the predetermined period has elapsed. If this is the case, the reference position of the rotor is learned using a correction value set in advance corresponding to the matched combination without waiting for the elapse of the predetermined period. As a result, it is possible to shorten the time until the initial position of the rotor 32 and the learning of the reference position are completed more quickly.

モータ制御装置６０は、初期駆動中に基準位置を学習できなかったとき、基準位置の学習を再度実行する、あるいは、通電相を切り換えた上で基準位置の学習を実行する。これにより、誤判定や故障等への対応を取ることができ、モータ制御装置６０の信頼性を向上させることができる。   When the reference position cannot be learned during the initial drive, the motor control device 60 executes the reference position learning again, or executes the reference position learning after switching the energized phase. As a result, it is possible to cope with misjudgment, failure, and the like, and to improve the reliability of the motor control device 60.

（その他の実施形態）
本発明は、上記した各実施形態にて例示したものに限定されることなく、その範囲を逸脱しない範囲で任意に変形あるいは拡張することができる。
各実施形態ではＰレンジとＮｏｔＰレンジの２つのレンジを切り換える構成を例示したが、本発明は、例えばディテントレバー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、自動変速機のＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ等の各レンジを切り換えるレンジ切換機構にも適用することができる。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to those exemplified in the above-described embodiments, and can be arbitrarily modified or expanded without departing from the scope thereof.
In each embodiment, the configuration of switching between the two ranges of the P range and the NotP range has been exemplified. The present invention can also be applied to a range switching mechanism that switches each range of P, R, N, D, etc. of the transmission.

本発明が対象とするモータは、各実施形態にて例示したモータ１２に限定されるものではなく、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モータであれば、ＳＲモータ以外のブラシレス型のモータへも適用できる。
本発明は、各実施形態で例示したレンジ切換制御装置４２への適用に限定されるものではなく、ＳＲモータ等のブラシレス型のモータを駆動源とする各種の装置に適用することができる。 The motor targeted by the present invention is not limited to the motor 12 illustrated in each embodiment, but detects the rotational position of the rotor based on the count value of the output signal of the encoder and sequentially sets the energized phase of the motor. Any brushless motor that can be switched is applicable to brushless motors other than SR motors.
The present invention is not limited to application to the range switching control device 42 exemplified in each embodiment, but can be applied to various devices using a brushless type motor such as an SR motor as a drive source.

エンコーダは、各実施形態で例示した磁気式のエンコーダ４６に限定されるものではなく、例えば光学式のエンコーダやブラシ式のエンコーダを採用してもよい。
第１実施形態では、Ａ相信号＝１且つＢ相信号＝１でなければＡ相信号＝０且つＢ相信号＝０と判定したが、図１２に示す第１実施形態での基準位置学習処理に、図１３に示す第２実施形態の基準位置学習処理のステップＳ１５やＳ１６の処理を加えてもよい。 The encoder is not limited to the magnetic encoder 46 exemplified in each embodiment, and for example, an optical encoder or a brush encoder may be adopted.
In the first embodiment, if the A-phase signal = 1 and the B-phase signal = 1, it is determined that the A-phase signal = 0 and the B-phase signal = 0. However, the reference position learning process in the first embodiment shown in FIG. In addition, the processes of steps S15 and S16 of the reference position learning process of the second embodiment shown in FIG. 13 may be added.

図面中、１１はレンジ切換機構、１２はモータ、２７は自動変速機、３１はステータ、３２はロータ、３３はコイル、３４はコイル、４１はＥＣＵ（エンコーダカウント手段、制御手段）、４２はレンジ切換制御装置（モータ制御装置）、４６はエンコーダ、６０はモータ制御装置を示す。   In the drawing, 11 is a range switching mechanism, 12 is a motor, 27 is an automatic transmission, 31 is a stator, 32 is a rotor, 33 is a coil, 34 is a coil, 41 is an ECU (encoder counting means, control means), and 42 is a range. A switching control device (motor control device), 46 is an encoder, and 60 is a motor control device.

Claims (6)

制御対象を回転駆動する複数相のコイル（３３、３４）を有するモータ（１２）のロータ（３２）の回転に同期して所定の位相差を有するＡ相信号およびＢ相信号を出力するエンコーダ（４６）と、
前記エンコーダ（４６）のＡ相信号およびＢ相信号の立ち上がりおよび立ち下がりのエッジをカウントするエンコーダカウント手段（４１）と、
前記エンコーダカウント手段（４１）のカウント値に基づいて前記ロータ（３２）の回転位置を検出し、前記モータ（１２）の通電相を順次切り換えることで前記ロータ（３２）を目標位置まで回転駆動する制御手段（４１）と、を備え、
前記制御手段（４１）は、電源投入後またはモータ制御開始前に予め定められている所定期間に渡ってオープンループ制御にて二相通電する初期駆動を実行し、Ａ相信号およびＢ相信号の組み合わせが二相通電している通電相に対応して予め設定されているＡ相信号およびＢ相信号の組み合わせと一致するか否かを判定し、一致したと判定すると、当該一致した組み合わせに対応して予め設定されている補正値を特定し、特定した補正値を用いて前記ロータ（１２）の基準位置を学習することを特徴とするモータ制御装置。 An encoder that outputs an A-phase signal and a B-phase signal having a predetermined phase difference in synchronization with the rotation of the rotor (32) of the motor (12) having a plurality of coils (33, 34) that rotationally drive the controlled object. 46) and
Encoder counting means (41) for counting rising and falling edges of the A phase signal and the B phase signal of the encoder (46);
The rotational position of the rotor (32) is detected based on the count value of the encoder count means (41), and the rotor (32) is rotationally driven to the target position by sequentially switching the energized phase of the motor (12). Control means (41),
The control means (41) executes initial driving for two-phase energization by open loop control over a predetermined period after power is turned on or before the start of motor control, and the A phase signal and B phase signal It is determined whether or not the combination matches the preset combination of the A phase signal and the B phase signal corresponding to the energized phase in which the two-phase energization is performed. Then, a preset correction value is specified, and the reference position of the rotor (12) is learned using the specified correction value. 前記制御手段（４１）は、前記初期駆動中におけるＡ相信号およびＢ相信号の組み合わせがオープンループ制御にて二相通電した際の組み合わせと一致しないと判定したとき、当該組み合わせが他の相に通電した際の組み合わせに一致するか否かをさらに判定し、一致したと判定すると、当該一致した他の相の組み合わせに対応して予め設定されている補正値を特定し、当該特定した補正値を用いて前記ロータの基準位置を学習することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。   When the control means (41) determines that the combination of the A-phase signal and the B-phase signal during the initial drive does not match the combination when the two-phase energization is performed in the open loop control, the combination is changed to another phase. It is further determined whether or not it matches the combination when energized, and if it is determined that it matches, the correction value set in advance corresponding to the combination of the other matched phases is specified, and the specified correction value The motor control device according to claim 1, wherein the reference position of the rotor is learned using a motor. 前記制御手段（４１）は、初期駆動中にＡ相信号およびＢ相信号の組み合わせが一致するか否かの判定を繰り返し実行しており、前記所定期間が経過する前に前記ロータ（３２）が静止したと判断できる状態となれば、前記所定期間の経過を待機することなく一致した組み合わせに対応して予め設定されている補正値を用いて前記ロータ（３２）の基準位置を学習することを特徴とする請求項１または２記載のモータ制御装置。   The control means (41) repeatedly determines whether or not the combination of the A-phase signal and the B-phase signal matches during initial driving, and the rotor (32) is turned on before the predetermined period elapses. If it becomes a state where it can be determined that it is stationary, the reference position of the rotor (32) is learned using a correction value set in advance corresponding to the matched combination without waiting for the elapse of the predetermined period. The motor control device according to claim 1, wherein the motor control device is a motor control device. 前記制御手段（４１）は、前記初期駆動中に基準位置を学習できなかったとき、基準位置の学習を再度実行する、あるいは、通電相を切り換えた上で基準位置の学習を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載のモータ制御装置。   The control means (41) performs learning of the reference position again when the reference position cannot be learned during the initial drive, or performs learning of the reference position after switching the energized phase. The motor control device according to any one of claims 1 to 3. 前記モータ（１２）は、スイッチドリラクタンスモータであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のモータ制御装置。   The motor control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the motor (12) is a switched reluctance motor. 前記モータは、車両の自動変速機（２７）のレンジを切り換えるレンジ切換機構（１１）を駆動することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載のモータ制御装置。   6. The motor control device according to claim 1, wherein the motor drives a range switching mechanism (11) that switches a range of an automatic transmission (27) of the vehicle.
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