JP5373449B2 - 三相モータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、三相型のモータのＵ相、Ｖ相及びＷ相にそれぞれハイ側、ロー側の対をなす合計６つのスイッチ素子をブリッジ接続し、各スイッチ素子の通電組合わせを順次切り替えて直流を交流に変換してモータを駆動する三相モータ制御装置に関し、三相モータ制御装置に関し、特に、モータ起動時を含む所定期間におけるスイッチ素子の通電組合わせを効率的に設定する三相モータ制御装置に関する。

一般的な自動二輪車には、エンジンの始動用にスタータモータが設けられている。また、エンジン始動後にはスタータモータをジェネレータとして用いることのできるモータ・ジェネレータも開発されている（例えば、特許文献１参照）。このようなモータ・ジェネレータによれば部品点数が削減され、簡便構成となるとともに低廉化される。モータ・ジェネレータは、例えばＵ相、Ｖ相及びＷ相の三相ブレシレス型が用いられる。

モータ・ジェネレータを採用する自動二輪車には、始動時の電源としてバッテリが搭載されるが、該バッテリは直流であることから６つのスイッチ素子を備える三相ブリッジ回路によって直流を三相交流に変換してモータ・ジェネレータを駆動する。三相ブリッジ回路を駆動するためには、モータの電気角に応じて各相の駆動タイミングを得る必要があり、電気角度を検出するロータセンサが設けられている。ロータセンサは各相に応じて設けられることから少なくとも３つ存在し、そのオン・オフ状態からモータの電気角度を６０°毎に検出することができる。これにより、１２０°ずつ異なる各相の電気角が求められて、６つのスイッチ素子が適切に駆動される。

特開２００５−２４８９２１号公報

近時、自動二輪車のコストダウンが望まれている。自動二輪車の構成部品であるモータ・ジェネレータについても低廉化の取り組みがなされており、３つ以上設けられているロータセンサを減らすことができると好ましいが、ロータセンサの数を減らすと通電位相を適切に合わせることが難しくなるという課題がある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、電気角を検出するロータセンサの数を減らしながら、通電位相を適切に合わせることのできる三相モータ制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る三相モータ制御装置は、基本的には、モータの起動時である低回転域ではモータの通電位相を所定位相内（±６０°）でずらしてもモータの起動に要するトルクが得られることに着目し、モータの起動は１つのセンサによって行い、起動後は該センサ信号から他の２相信号を算出してモータの通電位相を決定する。

すなわち、本発明は、三相型のモータのＵ相、Ｖ相及びＷ相にそれぞれハイ側、ロー側の対をなす合計６つのスイッチ素子をブリッジ接続し、各スイッチ素子の通電組合わせを順次切り替えて直流を交流に変換して前記モータを駆動するものであり、以下の特徴を有する。

第１の特徴；Ｕ相、Ｖ相及びＷ相について１２０°電気角ずつ異なり、且つ、１８０°間隔で前記６つのスイッチ素子のオンオフが切り換わるように設定される基準通電サイクルに基づき、前記基準通電サイクルのＵ相、Ｖ相及びＷ相のいずれか１つの基準相についてオン・オフ切換時を基準とし、その後の半サイクルを３等分して前位相、中央位相及び後位相に区分し、前記中央位相における６つの前記スイッチ素子の通電状態を基準中央位相通電状態とし、前記モータの起動時を含む所定期間に、前記基準相に同期するロータセンサの信号に基づいて、前記半サイクルの間は前記基準中央位相通電状態と同じ状態とするように６つの前記スイッチ素子を駆動し、前記所定期間の後、前記ロータセンサによって検出された直前の前記基準相の１サイクルに基づいて、１２０°電気角ずつ異なる他相の２つのサイクルを得て、各相を、対応するサイクルに基づき、前記基準通電サイクルに従って駆動することを特徴とする。

このような制御によれば、電気角を検出するロータセンサは１つで足り、システムを低廉化することができる。所定期間とはモータの運転終了時までであってもよい。

第２の特徴；前記所定期間は、電気角で１〜４サイクルであると、早期に第２モードに移行して高トルクが得られる。

第３の特徴；１サイクルは３６０°電気角で、前半の１８０°電気角の半サイクルと、それに続く後半の１８０°電気角の半サイクルよりなることを特徴とする。

第４の特徴；１サイクルのうち、前半サイクルに続く後半サイクルは、前記スイッチ素子の通電状態を前半サイクルに対して反転させることを特徴とする。

本発明に係る三相モータ制御装置によれば、三相モータにおける電気角を検出するロータセンサの数を削減することができる。

本実施の形態に係る三相モータ制御装置が搭載された自動二輪車の側面図である。 スイングエンジンユニットの断面図である。 三相モータ制御装置としてのＥＣＵ及びその周辺のブロック図である。 ＥＣＵにおける三相ブリッジ回路の回路図である。 第１実施例における第２モードのタイムチャートである。 低速域におけるモータの出力トルクと進角との関係を示すグラフである。 第１実施例における第１モードのタイムチャートである。 第２実施例における第２モードのタイムチャートである。 第２実施例における第１モードのタイムチャートである。

以下、本発明に係る三相モータ制御装置について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図９を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る三相モータ制御装置は、ＥＣＵ１０として自動二輪車１２に搭載されている。先ず、自動二輪車１２について説明する。

図１に示すように、自動二輪車１２は、スクータ式であって、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク１４ならびに該フロントフォーク１４に連結されるハンドル１６を操舵可能に支承するヘッドパイプ１８を前端に備えるものであり、後輪ＷＲを後端で支持するスイングエンジンユニットＵＥが車体フレームＦの前後方向中間部で上下揺動可能に支承される。車体フレームＦの後部には、前部シート２４及び後部シート２６を有してタンデム型に構成される乗車シート２８と、該乗車シート２８の下方にエアクリーナ２０及び吸気管２２が配置される。さらに車体フレームＦ、前記スイングエンジンユニットＵＥの前部等を覆う合成樹脂製の車体カバー３０が車体フレームＦに取付けられる。ハンドル１６には、左右一対のバックミラー（リアビューミラーとも呼ばれる。）３２が設けられている。

スイングエンジンユニットＵＥは、シリンダ軸線をほぼ水平とした水冷式のエンジンＥと、該エンジンＥの出力を、伝達ベルト及びプーリによって無段階に変速して後輪ＷＲに伝達するベルト式の無段式の変速機Ｍとで構成されており、該変速機Ｍは、クランクシャフト側の可動プーリを駆動して変速比を無段階に変化させるものである。変速機Ｍの後部には遠心クラッチを介して設けられた減速機３６が設けられ、該減速機３６によって後輪ＷＲが駆動される。

また、車体フレームＦの後端部には左右一対のリヤサスペンション４０の上端部が連結され、２つのリヤサスペンション４０の下端部は、減速機３６の後端部及びスイングアームの後端部に連結される。

車体カバー３０のうち、フロントカウル４２の上部にはハンドルカバー４４が設けられる。インナカバー４６は、運転者の脚部前部を覆うレッグシールド４８を備える。

図２に示すように、スイングエンジンユニットＵＥは、走行駆動力を発生するエンジンＥと、クランク軸５２の右端に設けられたモータ・ジェネレータ５０（以下、単純にモータ５０と呼ぶ。）と、左端に設けられた駆動プーリ体５４と、モータ５０の近傍に設けられたラジエータ５６とを有し、ハンガーブラケット５８によって支持されている。クランク軸５２は、図示しないピストンからネクティングロッド６４を介して回転駆動される。

モータ５０はエンジンＥの始動時においてはクランク軸５２を回転駆動させるスタータモータとして機能し、始動後はジェネレータとして機能してバッテリ８８（図３参照）及びその他の機器に給電することができる。

モータ５０はクランク軸５２の右端部に配置されており、クランクケースに設けられてクランク軸５２と同軸状に構成されたステータ７２と、クランク軸５２の端部に固定されてステータ７２を覆うように設けられたアウタロータ７４とを有する。ステータ７２には環状配置された複数のコイル７６が設けられている。アウタロータ７４にはコイル７６に対して狭い隙間を形成するように配置された複数のマグネット７８が固定されている。モータ５０は、ＥＣＵ１０（図３参照）の作用下に回転制御がなされる。アウタロータ７４にはファン８０が設けられ、その右近傍に設けられたラジエータに送気する。

駆動プーリ体５４は、固定側プーリ半体６０ａと、可動側プーリ半体６０ｂと、ドライウェイトボール６２と、カムプレート６３とを有する。クランク軸５２の回転速度が増加すると、可動側プーリ半体６０ｂとカムプレート６３との間にあって共に回転するドライウェイトボール６２が、遠心力により遠心方向に移動し、可動側プーリ半体６０ｂはドライウェイトボール６２に押圧されて左方に移動して固定側プーリ半体６０ａに接近する。その結果、固定側プーリ半体６０ａと可動側プーリ半体６０ｂ間に挟まれたＶベルト６５は遠心方向に移動し、その巻き掛け径が大きくなって増速作用が得られる。

図３に示すように、ＥＣＵ１０には、モータ５０が接続され、該モータ５０には、スタータリレー８６を介してバッテリ８８から駆動電流が供給される。インジェクタ９０、燃料ポンプ９２及びイグニッションコイル９４、ならびに所定モードで点滅するスタンバイインジケータ９６ａ及びアラームインジケータ９６ｂには、メインヒューズ９８及びメインリレー１００を介してバッテリ８８から駆動電流が供給される。メインリレー１００はメインスイッチ１０２により付勢される。

モータ５０はエンジンＥのクランク軸５２に連結され、そのロータ（前記のアウタロータ７４）の位置すなわちクランク角度は、ロータセンサユニット１０４に実装されたＵ相ロータセンサ１０４ｕで検知される。Ｕ相ロータセンサ１０４ｕはＵ相に同期した半サイクルごとにステータスが切り換わる二値信号を出力する。Ｕ相ロータセンサ１０４ｕは、例えばホール素子であり、前記のマグネット７８の極性によって出力信号が切り換わる。Ｖ相及びＷ相についての角度検出センサは設けられていない。ロータセンサユニット１０４には更に、圧縮上死点及び排気上死点を検知するＰＣＢセンサ１０４Ｐも実装されている。

ＥＣＵ１０にはさらに、エンジンＥを始動させるスタータスイッチ１０６、エンジンＥのアイドリングを手動で許可または制限するためのアイドルスイッチ１０８、運転者が乗車シート２８に着座しているか否かを検知するシートスイッチ１１０、走行速度を検知する車速センサ１１２、スロットル開度θｔｈを検知するスロットルセンサ１１４、吸気負圧（ＰＢ）を検知するＰＢセンサ１１６、大気温度を検知するＴＡセンサ１１８及び冷却水温を検知するＴＷセンサ１２０等の各種スイッチやセンサが接続されている。

図４に示すように、モータ５０はＹ結線で三相のブラシレス型であって、Ｕ相のコイル１３０ｕ、Ｖ相のコイル１３０ｖ及びＷ相のコイル１３０ｗを有し、三相ブリッジ回路１３２によって駆動される。これらのコイル１３０ｕ〜１３０ｗは、前記のコイル７６に相当する。

三相ブリッジ回路１３２は、コイル１３０ｕ、１３０ｖ、１３０ｗに対してそれぞれハイ側、ロー側の対をなす合計６つのＦＥＴ（スイッチ素子）１３４を有する。三相ブリッジ回路１３２のスイッチ素子は、ＦＥＴ以外にもＩＧＢＴやサイリスタ等でもよい。

６つのＦＥＴ１３４の識別するため、第１の添え字としてハイ側に「Ｈ」、ロー側に「Ｌ」を付けるとともに、第２の添え字としてＵ相対応に「Ｕ」、Ｖ相対応に「Ｖ」、Ｗ相対応に「Ｗ」を付けて表す。代表的にはＦＥＴ１３４と表す。例えば、ハイ側でＵ相対応はＦＥＴ１３４_HUである。図面上では、煩雑とならないように必要に応じてＦＥＴ_HUのようにも表す。

ＦＥＴ１３４_HU、ＦＥＴ１３４_UV、ＦＥＴ１３４_HWのドレンはプラスラインＰに接続され、ＦＥＴ１３４_LU、ＦＥＴ１３４_LV、ＦＥＴ１３４_LWのソースはマイナスラインＮに接続されている。

ＦＥＴ１３４_HUのソースとＦＥＴ１３４_LUのドレンは、Ｕ相ライン１３６ｕに接続され、ＦＥＴ１３４_HVのソースとＦＥＴ１３４_LVのドレンは、Ｖ相ライン１３６ｖに接続され、ＦＥＴ１３４_HWのソースとＦＥＴ１３４_LWのドレンは、Ｗ相ライン１３６ｗに接続されている。各ＦＥＴ１３４のゲートはＥＣＵ１０によって駆動される。

エンジンＥの始動時、ＥＣＵ１０は、各ＦＥＴ１３４の通電組合わせを順次切り替えてバッテリ８８から得られる直流を交流に変換してモータ５０を駆動する。ＥＣＵ１０は、エンジンＥの始動後は各ＦＥＴ１３４を切換駆動し、モータ５０が発生する三相交流を直流に変換し、バッテリ８８及びその他の電装品に給電することができる。

ＥＣＵ１０は、エンジンＥの始動時（つまりモータ５０の起動時）の短い所定期間に、第１モードとして三相ブリッジ回路１３２の各ＦＥＴ１３４を所定のパターンで駆動し、その後、第２モードとして、第１モードとは異なるパターン（基準通電サイクル）で各ＦＥＴ１３４を駆動する。第１モードはエンジンＥの始動時に行われ、モータ５０が適量回転した後は第２モードに移る。ＦＥＴ１３４駆動状態はＵ相ロータセンサ１０４ｕの信号に基づいて設定され、Ｕ相は基準相となる。基準相はＵ相、Ｖ相及びＷ相のうち、いずれか１つを選択すればよい。

第１モード及び第２モードのパターンはいくつかの実施例に分類される。先ず、第１実施例における、第２モードについて説明する。

図５に示すように、第１実施例の第２モードでは、各ＦＥＴ１３４は、電気角３６０°を１サイクルとして、１２０°電気角ずつ異なった合計３つのサイクルに基づいてオン、オフの切換がなされる。なお、図５、図７、図８及び図９における「１」はオン状態を示し、「０」はオフ状態を示す。電気角３６０°は機械角とは一致しない場合もあり、例えば６極型の場合には電気角３６０°は機械角６０°に相当する。以下の説明は基本的に電気角に基づいて行う。

Ｕ相のサイクルは、Ｕ相ロータセンサ１０４ｕのオン・オフ信号に同期する。ＥＣＵ１０では、Ｕ相ロータセンサ１０４ｕのオン・オフ切換時を基準とし、その後の半サイクルを３等分した０°〜６０°の前位相、６０°〜１２０°の中央位相及び１２０°〜１８０°の後位相の３つの区分位相を得る。これは、１サイクルのうち前半サイクルと後半サイクルについて行われ、都合６つの位相に区分されることになる。便宜上、これらの区分位相を［１］、［２］、［３］、［４］、［５］、［６］として表す。Ｕ相のサイクルは、［１］〜［６］に対応することになる。また、区分位相［１］を基準にして見ると区分位相［２］は６０°遅角、区分位相［３］は１２０°遅角であり、区分位相［３］を基準にして見ると区分位相［２］は６０°進角、区分位相［１］は１２０°進角ということになる。

これらの区分位相は、その直前に得られた（第２モードの開始時には第１モードの最後に得られた）１サイクル時間を６等分し、又はその直前に得られた半サイクル時間を３等分することにより得られる。区分位相は直前の複数サイクルを平均化して求めてもよく、例えば、４サイクル時間を２４等分してもよい。

モータ５０の回転速度は変化することから、直前のサイクル時間を等分して得られた区分位相は、厳密には今回のサイクルには適用できない。しかしながら、実際上は、第２モードではある程度回転が安定しており、微小時間においては速度変化を無視し得るので、直前のサイクルから得られた区分位相を今回のサイクルに適用しても支障がない。これにより、第２モードでは１つのＵ相ロータセンサ１０４ｕだけで３つのサイクルを設定することができ、Ｖ相及びＷ相についてのセンサを省略できる。

Ｖ相のサイクルは、Ｕ相のサイクルに対して１２０°遅らせることから、その直前のＵ相サイクルから得られた区分位相に基づき、［３］、［４］、［５］、［６］、［１］、［２］が対応するサイクルになる。同様に、Ｗ相のサイクルは、Ｕ相のサイクルに対して２４０°遅らせる（１２０°進ませる）ことから、その直前のＵ相サイクルから得られた区分位相に基づき、［５］、［６］、［１］、［２］、［３］、［４］が対応するサイクルになる。このようにして１２０°ずつ異なる３相のサイクルが得られる。

図５から明らかなように、Ｕ相で、ＦＥＴ１３４_HUについては、前半サイクルの１８０°の間がオン、後半サイクルの１８０°の間がオフであり、ＦＥＴ１３４_HLについてはその逆である。他相についてもハイ側は前半サイクルをオン、ロー側は後半サイクルをオフとする。

これにより、各相のコイル１３０ｕ〜１３０ｗの印加電圧も同様に、前半サイクルの１８０°の間がハイ電圧、後半サイクルの１８０°の間がロー電圧となる。なお、各コイル１３０ｕ〜１３０ｗに流れる電流は、コイルのインピーダンスが電気角に応じて変化するから矩形波ではなくサイン波又はそれに近い波形となる。電流波形については図示を省略する。

このように、いわゆる１８０°通電のオン、オフ切換パターンを第１実施例における基準通電サイクルとする。この場合の基準通電サイクルは、三相モータの一般的な駆動方式であることは図５から容易に理解されよう。

基準通電サイクルにおける中央位相（つまり、区分位相で［２］及び［５］であり、図５においてハッチングで示す部分。）における６つのＦＥＴ１３４の通電状態は、基準中央位相通電状態としてＥＣＵ１０に記憶されており、第２モードへの移行する前の第１モードでも利用可能である。

この場合、基準中央位相通電状態は、ＦＥＴ１３４_HUが「１」、ＦＥＴ１３４_LUが「０」、ＦＥＴ１３４_UVが「０」、ＦＥＴ１３４_LVが「１」、ＦＥＴ１３４_HWが「０」、ＦＥＴ１３４_LWが「１」である。以下、ＦＥＴ１３４の通電状態を、この順に簡略化して「１００１０１」のように示す。

基準中央位相通電状態は、半サイクルにおける「中央」の区分位相の通電状態であることから、その半サイクルの状態を示す代表値として利用するのに好適である。

ここで、第１実施例における第１モードの説明に先だって、モータ５０における所定の低回転域の特性について本願発明者が検討及びシミュレーションをした結果を図６に示す。図６は、低速回転域の一例として４０ｒｐｍの場合についてモータの出力トルクと進角との関係を示している。

図６に示すように、モータ５０では進角及び遅角運転することによりトルクが変動し、概ね＋３０°（電気角）でピークとなり、それよりも角度が大きくなり、又は小さくなるとトルクは減少する傾向を示す。例えば、図６から了解されるように、進角又は遅角が９０°又は１２０°程度になるとトルクが非常に小さくなってしまうが、±６０°程度の範囲では、自動二輪車１２のスタータ用としてのモータ５０を起動する低回転域には、適正回転方向に必要なトルクが得られることが確認された。

次に、第１実施例における第１モードについて図７を参照しながら説明する。この第１モードにおいては、図６に示した±６０°程度の範囲の進角及び遅角運転を利用してモータ５０の起動を図る。前記の通り第１モードはエンジンＥの始動時に行われ、モータ５０が適量だけ回転した後には前記の第２モードに移る。第１モードの最初の段階では、モータ５０は当然に停止している。図７（及び図９）におけるＶ相及びＷ相サイクルのパターンは、上段が従来のセンサ値を示し、下段が本願におけるＦＥＴ１３４の通電状態をセンサ信号に置換したものである。

第１モードでは、Ｕ相のサイクルをＵ相ロータセンサ１０４ｕに基づいて検出する。

第１モードでは、第２モードで適用される基準通電サイクルに基づき、前半サイクル及び後半サイクルで、それぞれ前位相〜後位相を基準中央位相通電状態と同じ状態とするようにＦＥＴ１３４を駆動する。つまり、半サイクルの間はその対応する基準中央位相通電状態と同じ状態に維持される。これにより、モータ５０の進角値のずれは、必ず進角／遅角いずれかの６０°以内の範囲となり、起動に必要な程度のトルクが得られ、該モータ５０を正転させることができる。

具体的には、第１実施例の前半サイクルにおける基準中央位相通電状態は、「１００１０１」であるから（図５の区分位相［２］参照）、該前半サイクルの間はこれに準じてＦＥＴ１３４を駆動し、後半サイクルにおける基準中央位相通電状態は、「０１１０１０」であるから（図５の区分位相［５］参照）、該前半サイクルの間はこれに準じてＦＥＴ１３４を駆動する。

図７に示すように、第１実施例の第１モードでは、Ｕ相については第２モードと同じに駆動される。Ｖ相については、従来のＶ相のセンサ値に基づくサイクルと比較すると６０°遅角の状態となり、Ｗ相については、従来のＷ相のセンサ値に基づくサイクルと比較すると６０°進角の状態となる。

ところで、エンジンＥ及びモータ５０の起動時にはモータ５０は停止しており、ＥＣＵ１０がロータの角度に関して得られる情報は、オン又はオフで一定となっているＵ相ロータセンサ１０４ｕの静的な信号だけである。この信号からは１サイクルのうち前半サイクル（［１］〜［３］）か後半サイクル（［４］〜［６］）のいずれに対応するのか検出可能である。

第１の実施例における第１モードでは、前半サイクル（［１］〜［３］）と後半サイクル（［４］〜［６］）の区別だけできれば、その間は一定の基準中央位相通電状態でＦＥＴ１３４を駆動することから、それより細かい区分位相については検出が不要であり、１つのＵ相ロータセンサ１０４ｕで対応が可能であり、ロータセンサの数を減らすことができる。

この第１モードでは、Ｖ相及びＷ相が進角又は遅角運転となるため第２モードと比較してトルクが低くなるが、前記の通り本願発明者が検討及びシミュレーションをした結果によれば、自動二輪車１２のスタータ用としてのモータ５０を起動する低速域には、適正回転方向に必要なトルクが得られることが確認された。例えば、図６に示すように、所定の低速域（４０ｒｐｍ程度）では、進角、遅角±６０°（電気角）の範囲ではある程度のトルクが発生することが確認されており、モータ５０を起動させることができる。

第１モードでモータ５０が適量回転した後には、前記の第２モードに移って高回転、高トルクの回転を実現できる。すなわち、第１モードは、ある程度のトルク不足を許容し、第２モードに移行するまでの初期遷移モードとも言うべき作用をする。

第１モードから第２モードへ移行する基準としては、例えば電気角で１〜４サイクル、好適には２サイクル程度とするとよい。このような起動直後の微小回転時においては速度変化が大きく、必ずしも安定した回転とはなっていないが、それでも電気角で６０°ずれの状態で運転する第１モードよりは第２モードで運転した方が高トルクが得られて有利になり、結果的には早期に安定することになって好適である。

ここで、１サイクルは３６０°（電気角）で、前半の１８０°の半サイクルと、それに続く後半の１８０°の半サイクルよりなっている。また、１サイクルのうち、前半サイクルに続く後半サイクルは、スイッチ素子の通電状態を前半サイクルに対して反転させている。

次に、第２実施例について説明する。第２実施例における第２モードは、図８に示すように、Ｕ相で、ＦＥＴ１３４_HUについては、１サイクルのうち０°〜１２０°（つまり、区分位相［１］及び［２］）の間がオン、その他がオフであり、ＦＥＴ１３４_HLについて１サイクルのうち１８０°〜３００°（つまり、区分位相［４］及び［５］）の間がオン、その他がオフである。Ｖ相及びＷ相についてはＵ相から１２０°及び２４０°ずれた状態となっている。

これにより、各相のコイル１３０ｕ〜１３０ｗの印加電圧も同様に、０°〜１２０°の間がハイ電圧、１８０°〜３００°の間がロー電圧となる。

このように、いわゆる１２０°通電のオン、オフ切換パターンを第２実施例における基準通電サイクルとする。

基準中央位相通電状態は、中央位相（つまり、区分位相で［２］及び［５］であり、図８においてハッチングで示す部分。）における６つのＦＥＴ１３４の通電状態であるから、「１００００１」及び「０１００１０」となる。

図９に示すように、第２実施例における第１モードでは、第２モードで適用される基準通電サイクルに基づき、前半サイクル及び後半サイクルで、それぞれ前位相〜後位相を基準中央位相通電状態と同じ状態とするようにＦＥＴ１３４を駆動する。つまり、半サイクルの間はその対応する基準中央位相通電状態と同じ状態を維持する。

具体的には、第２実施例の前半サイクルにおける基準中央位相通電状態は、「１００００１」であるから（図８の区分位相［２］参照）、該前半サイクルの間はこれに準じてＦＥＴ１３４を駆動し、後半サイクルにおける基準中央位相通電状態は、「０１００１０」であるから（図８の区分位相［５］参照）、該前半サイクルの間はこれに準じてＦＥＴ１３４を駆動する。

図９から明らかなように、第２実施例の第１モードでは、Ｕ相については前半サイクルがハイ、後半サイクルがローとなり、Ｕ相ロータセンサ１０４ｕと同じサイクルになる。Ｖ相については、オフ状態となり、Ｗ相については、従来のＷ相のセンサ値に基づくサイクルと比較すると６０°進角の状態となる。

これにより、モータ５０の起動時にある程度のトルクを発生して回転を開始させることができるとともに、前半サイクル（［１］〜［３］）か後半サイクル（［４］〜［６］）のいずれかの区別だけできればよいので１つのＵ相ロータセンサ１０４ｕで足りる。

上述したように、本実施の形態に係る三相モータ制御装置としてのＥＣＵ１０を用いた制御では、第１モードとしてモータ５０のロータ角度を検出するセンサとして１つのＵ相のコイル１３０ｕだけで起動することができ、システムを低廉化することができる。モータ５０がある程度回転した後には、１つのＵ相のコイル１３０ｕを６つの区分位相に時分割して、Ｖ相及びＷ相についても１２０°遅れ、２４０°遅れ（１２０°進み）のＶ相サイクル及びＷ相サイクルを設定することができ、モータ５０を効率的に回転させることができる。第２モードは、モータ５０をジェネレータとして用いる場合にも適用可能である。

設計条件によっては、第２モードを省略して第１モードだけでモータ５０を運転をしてもよい。

ＥＣＵ１０が適用されるモータ５０は、モータ・ジェネレータ型に限らず、一般の三相型モータに適用可能である。ＥＣＵ１０が適用される自動二輪車１２はスクータ型以外でもよく、さらに、自動二輪車１２以外の車両やその他の産業機器等に適用可能であることはもちろんである。

本発明に係る三相モータ制御装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…ＥＣＵ １２…自動二輪車
５０…モータ・ジェネレータ １０４ｕ…Ｕ相ロータセンサ
１３２…三相ブリッジ回路 １３０ｕ、１３０ｖ、１３０ｗ…コイル
１３４、１３４_HL、１３４_HU、１３４_HV、１３４_HW、１３４_LU、１３４_LV、１３４_LW、１３４_UV…ＦＥＴ １３６ｕ…Ｕ相ライン
１３６ｖ…Ｖ相ライン １３６ｗ…Ｗ相ライン

Claims (4)

1. 三相型のモータ（５０）のＵ相、Ｖ相及びＷ相にそれぞれハイ側、ロー側の対をなす合計６つのスイッチ素子（１３４）をブリッジ（１３２）接続し、各スイッチ素子（１３４）の通電組合わせを順次切り替えて直流を交流に変換して前記モータ（５０）を駆動する三相モータ制御装置において、
   Ｕ相、Ｖ相及びＷ相について１２０°電気角ずつ異なり、且つ、１８０°間隔で前記６つのスイッチ素子（１３４）のオンオフが切り換わるように設定される基準通電サイクルに基づき、前記基準通電サイクルのＵ相、Ｖ相及びＷ相のいずれか１つの基準相（Ｕ）についてオン・オフ切換時を基準とし、その後の半サイクルを３等分して前位相、中央位相及び後位相に区分し、前記中央位相における６つの前記スイッチ素子（１３４）の通電状態を基準中央位相通電状態とし、
   前記モータ（５０）の起動時を含む所定期間に、前記基準相（Ｕ）に同期するロータセンサ（１０４ｕ）の信号に基づいて、前記半サイクルの間は前記基準中央位相通電状態と同じ状態とするように６つの前記スイッチ素子（１３４）を駆動し、
   前記所定期間の後、前記ロータセンサ（１０４ｕ）によって検出された直前の前記基準相（Ｕ）の１サイクルに基づいて、１２０°電気角ずつ異なる他相の２つのサイクルを得て、各相を、対応するサイクルに基づき、前記基準通電サイクルに従って駆動することを特徴とする三相モータ制御装置。
2. 請求項１記載の三相モータ制御装置において、
   前記所定期間は、電気角で１〜４サイクルであることを特徴とする三相モータ制御装置。
3. 請求項１又は２記載の三相モータ制御装置において、
   １サイクルは３６０°電気角で、前半の１８０°電気角の半サイクルと、それに続く後半の１８０°電気角の半サイクルよりなることを特徴とする三相モータ制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の三相モータ制御装置において、
   １サイクルのうち、前半サイクルに続く後半サイクルは、前記スイッチ素子（１３４）の通電状態を前半サイクルに対して反転させることを特徴とする三相モータ制御装置。

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