JP2020036500A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】相固定処理の実行によってロータの位置を特定の位置に向けて変化させることができないという事象を発生させにくくすることができるモータ制御装置を提供すること。【解決手段】モータ制御装置１０は、推定ｄ軸上に電圧ベクトルが発生するようにブラシレスモータ１００に給電が行われているときに回転座標上で発生する電流ベクトルのうち、推定ｑ軸の方向の電流成分であるｑ軸電流成分を取得する電流成分取得部１６３と、取得されたｑ軸電流成分を基に、特定の位置を決定する特定位置決定部１６５と、決定された特定の位置までブラシレスモータ１００のロータ回転角θを変化させる相固定処理を実行する通電制御部１６６とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、突極性を有するブラシレスモータを制御するモータ制御装置に関する。

特許文献１には、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のうちの特定の相（例えば、Ｕ相）のコイルに対応する位置を特定の位置と固定し、この特定の位置までロータの位置を変化させることにより、ロータの磁極を特定する相固定処理を実行する装置が記載されている。特許文献１に記載の相固定処理では、特定の相のコイルに通電することにより、ロータの位置を特定の位置まで変化させるようにしている。

特開２０１２−１９６０６３号公報

相固定処理の開始前におけるロータの位置と上記特定の位置との位相差が「１８０°」である場合、特定の相のコイルへの通電によって発生する磁束と、永久磁石を有するロータで発生する磁束とが平行となる。その結果、相固定処理を実行しても、ロータの位置を特定の位置に向けて変化させることができない。つまり、相固定処理の開始前におけるロータの位置と特定の位置との関係によっては、相固定処理を実行してもロータ位置を特定の位置に変化させることができないことがある。

上記課題を解決するためのモータ制御装置は、複数の相を有するブラシレスモータに適用される装置である。ベクトル制御の回転座標上の制御軸のうち、ｄ軸と推定されている軸を推定ｄ軸とし、推定ｄ軸と直交する軸を推定ｑ軸とする。この場合、モータ制御装置は、推定ｄ軸上に電圧ベクトルが発生するようにブラシレスモータに給電が行われているときに回転座標上で発生する電流ベクトルのうち、推定ｑ軸の方向の電流成分であるｑ軸電流成分を取得する電流成分取得部と、取得されたｑ軸電流成分を基に、特定の位置を決定する特定位置決定部と、決定された特定の位置までブラシレスモータのロータの位置を変化させる相固定処理を実行する通電制御部と、を備える。

突極性を有するブラシレスモータへの給電によって推定ｄ軸上に電圧ベクトルを発生させた場合、そのときのｑ軸電流成分と、ロータの位置との間には相関がある。
上記構成によれば、ブラシレスモータへの給電によって推定ｄ軸上に電圧ベクトルを発生させることにより、ｑ軸電流成分が取得される。そして、取得したｑ軸電流成分を基に、相固定処理によって固定すべきロータの位置である特定の位置が決定される。すなわち、相固定処理の開始前におけるｑ軸電流成分との相関関係から推測されるロータの位置を基に、特定の位置が決定される。そのため、特定の位置が予め決定されている場合とは異なり、相固定処理の実行によってロータの位置を特定の位置に向けて変化させることができないという事象を発生させにくくすることが可能である。

例えば、特定位置決定部は、電流成分取得部によって取得されたｑ軸電流成分を基に、複数の相の中から特定の相を選択し、同特定の相に応じた位置を特定の位置とするようにしてもよい。

なお、回転座標上において、ロータの回転中心から複数の相の位置に向けて延びる仮想線を相仮想線とし、推定ｑ軸の方向に延びる仮想線を規定線とする。この場合、特定位置決定部は、複数の相仮想線のうち、規定線となす角が最大となる相仮想線以外の相仮想線に対応する相を、特定の相として選択することが好ましい。

複数の相仮想線のうち、規定線となす角が最大となる相仮想線に対応する相である最離間相を特定の相とした場合、最離間相に対応する位置に向けてロータの位置を変化させることとなり、ロータの位置を特定の位置とする、又はロータの位置を特定の位置近傍の位置とするまでに要する時間が長くなりやすい。

この点、上記構成によれば、複数の相仮想線のうち、規定線となす角が最大となる相仮想線以外の相仮想線に対応する相が特定の相として選択される。すると、相固定処理では、この特定の相に対応する位置に向けてロータの位置が変化することとなる。その結果、最離間相に対応する位置に向けてロータの位置を変化させる場合と比較し、相固定処理の実行時間の長期化を抑制することが可能となる。

より好ましくは、特定位置決定部は、複数の相仮想線のうち、規定線となす角が最小となる相仮想線に対応する相を、特定の相として選択することである。
なお、モータ制御装置は、相固定処理の実行後に、回転座標上の実際のｄ軸である実ｄ軸の方向に推定ｄ軸の方向が近づくように当該推定ｄ軸の方向を修正する修正処理を実行する修正部を備えることが好ましい。

上記構成によれば、相固定処理の実行後に修正処理を実行することにより、推定ｄ軸の向きと実際のｄ軸の向きとの位相差を小さくした上で、その後のモータ制御を実施することが可能となる。

実施形態のモータ制御装置と、同モータ制御装置によって制御されるブラシレスモータとを示す概略構成図。 実ｄ軸と推定ｄ軸とがずれている状況下で推定ｄ軸に電圧ベクトルを発生させた際に、同電圧ベクトルと電流ベクトルとがずれている様子を示すグラフ。 ベクトル制御の回転座標における制御軸を連続的に変化させた際における推定ｑ軸高周波電流の推移を示すグラフ。 規定線と各相仮想線との位置関係の一例を示すグラフ。 修正処理、相固定処理、修正処理の順に各処理が実行された場合に各相のコイルに流れる電流の推移の一例を示すタイミングチャート。 規定線と各相仮想線との位置関係の一例を示す模式図。 規定線と各相仮想線との位置関係の一例を示す模式図。 規定線と各相仮想線との位置関係の一例を示す模式図。

以下、モータ制御装置の一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１には、本実施形態のモータ制御装置１０と、モータ制御装置１０によって制御されるブラシレスモータ１００とが図示されている。ブラシレスモータ１００は、車載のブレーキ装置におけるブレーキ液の吐出用の動力源として用いられる。ブラシレスモータ１００は、永久磁石埋込型同期モータである。ブラシレスモータ１００は、複数の相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）のコイル１０１，１０２，１０３と、突極性を有するロータ１０５とを備えている。ロータ１０５としては、例えば、Ｎ極とＳ極とが一極ずつ着磁されている２極ロータを挙げることができる。

モータ制御装置１０は、ベクトル制御によってブラシレスモータ１００を駆動させる。このようなモータ制御装置１０は、指令電流算出部１１、指令電圧算出部１２、２相／３相変換部１３、インバータ１４、３相／２相変換部１５及びロータ位置推定部１６を有している。

指令電流算出部１１は、ブラシレスモータ１００に対する要求トルクＴＲ＊に基づき、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊を算出する。ｄ軸指令電流Ｉｄ＊は、ベクトル制御の回転座標におけるｄ軸の方向の電流成分の指令値である。ｑ軸指令電流Ｉｑ＊は、回転座標におけるｑ軸の方向の電流成分の指令値である。ｄ軸及びｑ軸は、回転座標上で互いに直交している。

指令電圧算出部１２は、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊と、ｄ軸電流Ｉｄとに基づいたフィードバック制御によって、ｄ軸指令電圧Ｖｄ＊を算出する。ｄ軸電流Ｉｄとは、ブラシレスモータ１００の各コイル１０１〜１０３への給電によって回転座標上で発生した電流ベクトルのうちの推定ｄ軸の方向の電流成分を示す値である。また、指令電圧算出部１２は、ｑ軸指令電流Ｉｑ＊と、ｑ軸電流Ｉｑとに基づいたフィードバック制御によって、ｑ軸指令電圧Ｖｑ＊を算出する。ｑ軸電流Ｉｑとは、各コイル１０１〜１０３への給電によって回転座標上で発生した電流ベクトルのうちの推定ｑ軸の方向の電流成分を示す値である。

なお、推定ｄ軸とは、ベクトル制御の回転座標上の制御軸のうち、ｄ軸と推定されている軸のことである。回転座標上での実際のｄ軸のことを実ｄ軸という。また、回転座標上での実際のｑ軸のことを実ｑ軸といい、回転座標上の制御軸のうちのｑ軸と推定されている軸のことを推定ｑ軸という。

２相／３相変換部１３は、ロータ１０５の位置（すなわち、回転角）であるロータ回転角θを基に、ｄ軸指令電圧Ｖｄ＊及びｑ軸指令電圧Ｖｑ＊を、Ｕ相指令電圧ＶＵ＊と、Ｖ相指令電圧ＶＶ＊と、Ｗ相指令電圧ＶＷ＊とに変換する。Ｕ相指令電圧ＶＵ＊は、Ｕ相のコイル１０１に印加する電圧の指令値である。Ｖ相指令電圧ＶＶ＊は、Ｖ相のコイル１０２に印加する電圧の指令値である。Ｗ相指令電圧ＶＷ＊は、Ｗ相のコイル１０３に印加する電圧の指令値である。

インバータ１４は、複数のスイッチング素子を有している。インバータ１４は、２相／３相変換部１３から入力されたＵ相指令電圧ＶＵ＊と、スイッチング素子のオン／オフ動作によってＵ相信号を生成する。また、インバータ１４は、入力されたＶ相指令電圧ＶＶ＊と、スイッチング素子のオン／オフ動作によってＶ相信号を生成する。また、インバータ１４は、入力されたＷ相指令電圧ＶＷ＊と、スイッチング素子のオン／オフ動作によってＷ相信号を生成する。すると、Ｕ相信号がブラシレスモータ１００のＵ相のコイル１０１に入力され、Ｖ相信号がＶ相のコイル１０２に入力され、Ｗ相信号がＷ相のコイル１０３に入力される。

３相／２相変換部１５には、ブラシレスモータ１００のＵ相のコイル１０１に流れた電流であるＵ相電流ＩＵが入力され、Ｖ相のコイル１０２に流れた電流であるＶ相電流ＩＶが入力され、Ｗ相のコイル１０３に流れた電流であるＷ相電流ＩＷが入力される。そして、３相／２相変換部１５は、ロータ回転角θを基に、Ｕ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶ及びＷ相電流ＩＷを、ｄ軸の方向の電流成分であるｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸の方向の電流成分であるｑ軸電流Ｉｑに変換する。

ロータ位置推定部１６は、ロータ回転角θを推定する。本実施形態では、ロータ回転角θは、Ｕ相のコイル１０１の位置を基準とする回転角である。こうしたロータ位置推定部１６は、機能部として、交流電圧発生部１６１、修正部１６２、電流成分取得部１６３、ロータ位置導出部１６４、特定位置決定部１６５及び通電制御部１６６を有している。

交流電圧発生部１６１は、回転座標上で実ｄ軸の方向に推定ｄ軸の方向を接近させる際に、高周波で電圧を振動させる外乱電圧信号Ｖｄｈ＊を生成して第１の加算器１７に出力する外乱出力処理を実行する。外乱出力処理が交流電圧発生部１６１によって実行されている場合、指令電圧算出部１２によって算出されたｄ軸指令電圧Ｖｄ＊に外乱電圧信号Ｖｄｈ＊が加算され、加算後のｄ軸指令電圧Ｖｄ＊が２相／３相変換部１３に入力される。

修正部１６２は、交流電圧発生部１６１によって外乱出力処理が実行されているときに、推定ｄ軸の向きを修正し、推定ｄ軸の方向を実ｄ軸の方向に接近させる修正処理を実行する。すなわち、修正処理は、ブラシレスモータ１００のロータ１０５の突極性を利用し、推定ｄ軸の向きの修正を通じて実ｄ軸の向きと推定ｄ軸の向きとの位相差Δθをほぼ「０°」又はほぼ「１８０°」とする処理である。ここでいう位相差Δθとは、推定ｄ軸の向きから実ｄ軸の向きを引いた値である。

電流成分取得部１６３は、交流電圧発生部１６１によって外乱出力処理が実行されており、且つ、修正部１６２によって修正処理が実行されているときの推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈを取得する。すなわち、電流成分取得部１６３は、３相／２相変換部１５から入力されたｑ軸電流Ｉｑをバンドパスフィルタに通すことにより、ｑ軸電流Ｉｑの高周波成分である推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈを取得する。

なお、ブラシレスモータ１００のロータ１０５が突極性を有しているため、ｄ軸の方向のインダクタンスが最小となり、ｑ軸の方向のインダクタンスが最大となる。このため、実ｄ軸の方向とは異なる方向に電圧ベクトルが発生するようにブラシレスモータ１００に給電すると、当該方向よりも実ｄ軸側に偏角した方向に電流ベクトルが発生する。

詳しくは、図２に示すように、推定ｄ軸が実ｄ軸に対して偏角する場合、推定ｄ軸の方向に電圧ベクトルが発生するようにブラシレスモータ１００に給電が行われると、回転座標上では、推定ｄ軸に対して偏角して電流ベクトルが発生する。このため、推定ｄ軸が実ｄ軸に対して偏角している場合、推定ｑ軸の方向の電流成分である推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈが生じる。この推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈが、推定ｄ軸上に電圧ベクトルが発生するようにブラシレスモータ１００に給電が行われているときに回転座標上で発生する電流ベクトルのうち、推定ｑ軸の方向の電流成分であるｑ軸電流成分に相当する。推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈは、推定ｑ軸の方向に発生する電流ベクトルであるということもできる。すなわち、推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈの絶対値が、推定ｑ軸の方向の電流の大きさに相当する。また、推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈの正負が、推定ｑ軸の方向に流れる電流の向き、すなわち正向き又は負向きを表している。本実施形態では、推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈが正の値である場合とは、推定ｑ軸の方向の電流成分の向きが正向きである場合である。一方、推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈが負の値である場合とは、推定ｑ軸の方向の電流成分の向きが負向きである場合である。

一方、推定ｄ軸が実ｄ軸と一致する場合、推定ｄ軸の方向に電圧ベクトルが発生するようにブラシレスモータ１００に給電が行われると、回転座標上で発生する電流ベクトルが推定ｄ軸に対して偏角しない。よって、推定ｄ軸が実ｄ軸に対して傾いていない場合、推定ｑ軸の方向に電流が流れない。すなわち、推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈの大きさが「０」となる。

図３には、推定ｄ軸上に電圧ベクトルを発生させつつ、推定ｄ軸の向きと実ｄ軸の向きとの位相差Δθを連続的に変化させた場合における推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈの推移が図示されている。図３に示すように、位相差Δθの変化に応じて、推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈの正負、すなわち推定ｑ軸の方向の電流の向きが変化したり、推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈの絶対値、すなわち推定ｑ軸の方向の電流の大きさが変化したりする。

図３を参照し、修正処理の一例について説明する。外乱出力処理が実行されると、推定ｄ軸上には、外乱電圧信号Ｖｄｈ＊に基づいた電圧ベクトルが発生する。すると、回転座標には、推定ｄ軸の方向に対して偏角した電流ベクトルが発生する。この電流ベクトルのうちの推定ｑ軸の方向の電流成分が、推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈに相当する。

図３に示すように、修正部１６２は、修正処理では、電流成分取得部１６３によって取得される推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈが正の値である場合、推定ｑ軸の方向の電流成分の向きが正向きであるため、推定ｄ軸の向きを進角させる方向である図中の第１の方向Ｃ１に推定ｄ軸の向きを修正する。一方、修正部１６２は、修正処理では、電流成分取得部１６３によって取得される推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈが負の値である場合、推定ｑ軸の方向の電流成分の向きが負向きであるため、推定ｄ軸を遅角させる方向である図中の第２の方向Ｃ２に推定ｄ軸の向きを修正する。そして、修正部１６２は、電流成分取得部１６３によって取得される推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈの絶対値が所定の閾値以下になると、回転座標上に発生した電流ベクトルのうちの推定ｄ軸の方向の電流成分の大きさが閾値以下であると判断できるため、修正処理を終了する。また、修正部１６２は、外乱出力処理の停止を交流電圧発生部１６１に指示する。これにより、位相差Δθをほぼ「０°」又はほぼ「１８０°」とすることができる。

図１に戻り、ロータ位置導出部１６４は、修正部１６２による修正処理が終了されると、ロータ回転角θを取得する。修正処理の終了時点では、回転座標上で推定ｄ軸が実ｄ軸と重なっていると判断することができる。そのため、ロータ位置導出部１６４は、修正処理の終了時点での推定ｄ軸の向きを基に、ロータ回転角θを導出する。よって、ロータ位置導出部１６４によって導出されたロータ回転角θは、実際の回転角とは「１８０°」ずれている可能性がある。

特定位置決定部１６５は、ロータ位置導出部１６４によってロータ回転角θが導出されると、特定の位置θＴｒを決定する。ロータ位置導出部１６４によって導出されたロータ回転角θは、電流成分取得部１６３によって取得された、修正処理の終了時点の推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈに応じた位置（すなわち、回転角）である。そのため、特定の位置θＴｒの決定は、電流成分取得部１６３によって取得された、修正処理の終了時点の推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈを基に行われるということができる。

図４を参照し、特定の位置θＴｒを決定する処理について説明する。すなわち、特定位置決定部１６５は、回転座標上におけるコイル１０１〜１０３と同数の相仮想線ＬＩＵ，ＬＩＶ，ＬＩＷと、規定線ＬＩＡとを用い、特定の位置θＴｒを決定する。相仮想線ＬＩＵ，ＬＩＶ，ＬＩＷとは、ロータ１０５の回転中心と各相のコイル１０１〜１０３の位置とを通過する仮想的な直線のことである。各相仮想線ＬＩＵ，ＬＩＶ，ＬＩＷのうち、Ｕ相のコイル１０１の位置を通過する相仮想線がＵ相仮想線ＬＩＵであり、Ｖ相のコイル１０２の位置を通過する相仮想線がＶ相仮想線ＬＩＶであり、Ｗ相のコイル１０３の位置を通過する相仮想線がＷ相仮想線ＬＩＷである。規定線ＬＩＡは、推定ｄ軸の方向の直交方向に延びる仮想的な直線である。すなわち、規定線ＬＩＡは、ロータ１０５の回転中心を通過するとともに、ロータ１０５のＮ極とＳ極とが並ぶ方向の直交方向、つまり推定ｑ軸の方向に延びる仮想的な直線である。

そして、特定位置決定部１６５は、各相仮想線ＬＩＵ，ＬＩＶ，ＬＩＷのうち、規定線ＬＩＡとなす角αが最大となる相仮想線以外の相仮想線に対応する相を特定の相ＰＳとして選択する。より具体的には、特定位置決定部１６５は、各相仮想線ＬＩＵ，ＬＩＶ，ＬＩＷのうち、規定線ＬＩＡとなす角αが最小となる相仮想線に対応する相を特定の相ＰＳとして選択する。

続いて、特定位置決定部１６５は、特定の相ＰＳに応じた位置を、特定の位置θＴｒとする。具体的には、特定位置決定部１６５は、特定の相ＰＳのコイルの位置を特定の位置θＴｒとする。例えば、Ｕ相が特定の相ＰＳとして選択された場合、Ｕ相のコイル１０１の位置が、特定の位置θＴｒとされる。

通電制御部１６６は、特定位置決定部１６５によって決定された特定の位置θＴｒまでロータ回転角θを変化させる相固定処理を実行する。例えば、Ｕ相のコイル１０１の位置が特定の位置θＴｒである場合、相固定処理では、Ｕ相のコイル１０１に正の電流が流れ、Ｖ相のコイル１０２及びＷ相のコイル１０３には負の電流が流れるように、通電制御部１６６は、第１の加算器１７及び第２の加算器１８に信号を出力する。なお、この際にＶ相のコイル１０２に流れるＶ相電流ＩＶは、Ｗ相のコイル１０３に流れるＷ相電流ＩＷと同等である。また、Ｖ相電流ＩＶとＷ相電流ＩＷとの和の絶対値が、Ｕ相のコイル１０１に流れるＵ相電流ＩＵと同じとなる。そして、通電制御部１６６は、予め設定された規定時間の間、相固定処理を実行すると、ロータ回転角θが特定の位置θＴｒとほぼ一致していると判断できるため、相固定処理を終了する。

なお、修正部１６２は、通電制御部１６６による相固定処理の実行の終了後にも修正処理を実行する。本実施形態では、特定の位置θＴｒを決定する処理の実行に先立って実行される修正処理を第１の修正処理とし、相固定処理の実行の終了後に実行される修正処理のことを第２の修正処理という。第２の修正処理は、第１の修正処理と同様に、電流成分取得部１６３によって取得される推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈの絶対値が所定の閾値以下になると、終了される。

次に、図５〜図８を参照し、本実施形態の作用及び効果について説明する。
ブラシレスモータ１００の駆動開始が指示されると、第１の修正処理が実行される。第１の修正処理が実行されると、図５に示すように、ブラシレスモータ１００の各コイル１０１〜１０３に流れる電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷは、外乱電圧信号Ｖｄｈ＊の振動周期に応じた周期で振動する。そして、タイミングｔ１１で、推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈの絶対値が所定の閾値以下になる。すると、実ｄ軸の向きと推定ｄ軸の向きとの位相差Δθがほぼ「０°」又はほぼ「１８０°」となったと判断できるため、第１の修正処理が終了される。

このように第１の修正処理が終了されると、特定の位置θＴｒが決定される。すなわち、第１の修正処理の終了時点での推定ｄ軸の向きに基づいてロータ回転角θが導出される。そして、このロータ回転角θを基に特定の相ＰＳが選択される。そして、特定の相ＰＳのコイルに応じた位置が特定の位置θＴｒとされる。

例えばロータ回転角θが「６０°」から「１２０°」の範囲の値、又は、ロータ回転角θが「２４０°」から「３００°」の範囲の値である場合、図６に示すように、３つの相仮想線ＬＩＵ，ＬＩＶ，ＬＩＷのうち、規定線ＬＩＡとなす角αが最小となる相仮想線は、Ｕ相仮想線ＬＩＵとなる。そのため、Ｕ相が特定の相ＰＳとして選択され、Ｕ相のコイル１０１に応じた位置が特定の位置θＴｒとされる。

また、例えばロータ回転角θが「０°」から「６０°」の範囲の値、又は、ロータ回転角θが「１８０°」から「２４０°」の範囲の値である場合、図７に示すように、３つの相仮想線ＬＩＵ，ＬＩＶ，ＬＩＷのうち、規定線ＬＩＡとなす角αが最小となる相仮想線は、Ｖ相仮想線ＬＩＶとなる。そのため、Ｖ相が特定の相ＰＳとして選択され、Ｖ相のコイル１０２に応じた位置が特定の位置θＴｒとされる。

また、例えばロータ回転角θが「１２０°」から「１８０°」の範囲の値、又は、ロータ回転角θが「３００°」から「３６０°」の範囲の値である場合、図８に示すように、３つの相仮想線ＬＩＵ，ＬＩＶ，ＬＩＷのうち、規定線ＬＩＡとなす角αが最小となる相仮想線は、Ｗ相仮想線ＬＩＷとなる。そのため、Ｗ相が特定の相ＰＳとして選択され、Ｗ相のコイル１０３に応じた位置が特定の位置θＴｒとされる。

このように決定された特定の位置θＴｒと、相固定処理の開始前の実際のロータ回転角との差が「１８０°」となることはない。そのため、タイミングｔ１１から相固定処理を実行することにより、ロータ回転角θを特定の位置θＴｒに向けて変化させることができる。すなわち、相固定処理を実行してもロータ回転角θを特定の位置θＴｒに向けて変化させることができないという事象の発生を抑制することができる。

例えばロータ回転角θが「６０°」から「１２０°」の範囲の値である場合に、Ｗ相のコイル１０３の位置を特定の位置θＴｒとした上で相固定処理を実行した場合、ロータ１０５を「２００°」以上回転させることとなる。この場合、ロータ回転角θを特定の位置θＴｒ近傍の位置とするまでに要する時間が長くなりやすい。この点、本実施形態では、規定線ＬＩＡとのなす角αが最小となる相仮想線に対応する相のコイルの位置が特定の位置θＴｒとされる。そのため、相固定処理の実行によってロータ１０５を「２００°」以上回転させなくてもよい。このようにロータ１０５の回転量の増大を抑制できる分、相固定処理に要する時間が長くなることを抑制できる。

そして、タイミングｔ１２で相固定処理が終了される。ロータ回転角θが特定の位置θＴｒに近くづくにつれ、ロータ１０５に作用するトルクは小さくなる。したがって、相固定処理の終了時点では、ロータ回転角θが特定の位置θＴｒと一致していないことも考えられる。すなわち、実ｄ軸の向きと推定ｄ軸の向きとが多少ずれていることがあり得る。そこで、本実施形態では、相固定処理が終了されると、第２の修正処理が実行される。

第２の修正処理の実行によって、位相差Δθがより「０°」に近づくように推定ｄ軸の向きが修正される。そして、タイミングｔ１３で、推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈの絶対値が所定の閾値以下になる。すると、位相差Δθがほぼ「０°」になったと判断できるため、第２の修正処理の実行が終了される。すなわち、位相差Δθを「０°」又はより「０°」に近い値とした上でその後のモータ制御を実施することができる。その結果、その後のモータ制御を適切に実施することができる。

上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・第２の修正処理は、実ｄ軸の方向に推定ｄ軸の方向を接近させることができるのであれば、上記実施形態で説明した内容となる異なる内容の処理であってもよい。

・第１の修正処理は、実ｄ軸の方向に推定ｄ軸の方向を接近させることができるのであれば、上記実施形態で説明した内容となる異なる内容の処理であってもよい。
・第１の修正処理及び第２の修正処理を、推定ｑ軸高周波電流Ｉｑｈの絶対値と所定の閾値との比較に基づいて終了させなくてもよい。例えば、第１の修正処理及び第２の修正処理の実行開始から所定の時間が経過したことを条件に、第１の修正処理及び第２の修正処理を終了するようにしてもよい。また、第１の修正処理及び第２の修正処理の実行開始からの推定ｄ軸の変化量が所定値以上となったことを条件に、第１の修正処理及び第２の修正処理を終了するようにしてもよい。第１の修正処理の終了条件と第２の修正処理の終了条件とは異なっていてもよい。

・相固定処理の開始時点からの経過時間が規定時間に達することを条件に、相固定処理を終了させなくてもよい。ロータ回転角θが特定の位置θＴｒである場合、ブラシレスモータ１００の各コイル１０１〜１０３に流れる電流の変化量は安定する。そのため例えば、ブラシレスモータ１００に流れる電流の変化量が所定の範囲内であることを条件に、相固定処理を終了させるようにしてもよい。

・相固定処理の終了後に第２の修正処理を実行しなくてもよい。この場合、相固定処理の終了時点での位相差Δθが、モータ制御の実行の上での許容範囲内の値であることが推定されていることが好ましい。

・特定の相ＰＳを選択するに際し、規定線ＬＩＡとなす角αが最大となる相仮想線に対応する相以外の相を特定の相ＰＳとして選択できるのであれば、上記実施形態で説明した方法とは異なる方法で特定の相ＰＳを選択するようにしてもよい。例えば、規定線ＬＩＡとなす角αが２番目に大きい角度となる相仮想線に対応する相を、特定の相ＰＳとして選択するようにしてもよい。

・特定の位置θＴｒは、特定の相ＰＳの位置とは異なる位置であってもよい。例えば、特定の相ＰＳと、特定の相ＰＳと隣り合う他の相との中間位置を特定の位置θＴｒと設定するようにしてもよい。

・モータ制御装置１０は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア（特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路又はこれらの組み合わせを含む回路として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリ、すなわち記憶媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

・ブラシレスモータ１００に適用されるロータ１０５は、２極ロータではなく、４極ロータであってもよい。
・モータ制御装置１０が適用されるブラシレスモータは、車載のブレーキ装置とは別のアクチュエータの動力源であってもよい。

１０…モータ制御装置、１６…ロータ位置推定部、１６２…修正部、１６３…電流成分取得部、１６５…特定位置決定部、１６６…通電制御部、１００…ブラシレスモータ、１０１〜１０３…コイル、１０５…ロータ。

Claims (5)

1. 複数の相を有するブラシレスモータに適用され、
   ベクトル制御の回転座標上の制御軸のうち、ｄ軸と推定されている軸を推定ｄ軸とし、推定ｄ軸と直交する軸を推定ｑ軸とした場合、前記推定ｄ軸上に電圧ベクトルが発生するように前記ブラシレスモータに給電が行われているときに前記回転座標上で発生する電流ベクトルのうち、前記推定ｑ軸の方向の電流成分であるｑ軸電流成分を取得する電流成分取得部と、
   取得された前記ｑ軸電流成分を基に、特定の位置を決定する特定位置決定部と、
   決定された前記特定の位置まで前記ブラシレスモータのロータの位置を変化させる相固定処理を実行する通電制御部と、を備える
   モータ制御装置。
2. 前記特定位置決定部は、前記電流成分取得部によって取得された前記ｑ軸電流成分を基に、前記複数の相の中から特定の相を選択し、前記特定の相に応じた位置を前記特定の位置とする
   請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記回転座標上において、前記ロータの回転中心から前記複数の相の位置に向けて延びる仮想線を相仮想線とし、前記推定ｑ軸の方向に延びる仮想線を規定線とした場合、
   前記特定位置決定部は、前記複数の相仮想線のうち、前記規定線となす角が最大となる前記相仮想線以外の前記相仮想線に対応する相を、前記特定の相として選択する
   請求項２に記載のモータ制御装置。
4. 前記特定位置決定部は、前記複数の相仮想線のうち、前記規定線となす角が最小となる前記相仮想線に対応する相を、前記特定の相として選択する
   請求項３に記載のモータ制御装置。
5. 前記相固定処理の実行後に、前記回転座標上の実際のｄ軸である実ｄ軸の方向に前記推定ｄ軸の方向が近づくように当該推定ｄ軸の方向を修正する修正処理を実行する修正部を備える
   請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載のモータ制御装置。