JP7343269B2 - モータの制御装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータの制御装置および制御方法に関する。

従来、モータの回転位置を検出するための検出部を備えた、モータの制御装置が知られている。例えば特許文献１に記載の制御装置は、レゾルバで検出した角度信号をデジタル信号に変換するＲ／Ｄ変換器を備えるとともに、モータから検出した逆起電圧に基づいてモータの回転角度を推定可能に設けられている。

特開２００３－１６４１８７号公報

しかし、上記特許文献１に記載の制御装置は、通常時は、Ｒ／Ｄ変換器を用いて回転角度を検出し、故障時には、逆起電圧に基づいて回転角度を検出する、という構成であるため、通常時に、両検出部の特性を活かしてモータの制御を行うことができない。よって、制御の精度または応答性を向上する余地があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、制御の精度または応答性を向上することが可能な、新規かつ改良されたモータの制御装置および制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両の駆動用のモータを制御するための制御装置であって、モータには、レゾルバが設けられており、制御装置は、モータのロータの回転位置を検出するための検出部を備え、検出部は、レゾルバからの信号を用いてロータの回転位置を検出する第１検出部であって、ロータの回転速度が第１所定値より高い領域では、回転速度が第１所定値以下の領域でよりも、回転位置の分解能が低い第１検出部と、レゾルバからの信号を用いずモータの電流を用いてロータの回転位置を推定する第２検出部とを備え、制御装置は、第１検出部が検出した回転位置を用いてモータを制御する第１制御と、第２検出部が推定した回転位置を用いてモータを制御する第２制御とを実行可能であり、回転速度が第１所定値より高い領域では、第２制御を実行し、回転速度が第１所定値以下の領域では、所定の条件に基づいて第１制御と第２制御とを選択的に切り替えて実行し、回転速度が第１所定値以下の領域で、第１制御と第２制御とを切り替える際、モータの制御に用いる回転位置を、切り替え前の値から切り替え後の値へ徐々に変化させる、モータ制御装置が提供される。

回転速度が第１所定値以下の領域で、所定の条件としてレゾルバからの信号におけるノイズが第１検出部による検出の精度に与える影響の大きさを判定し、影響の大きさが閾値以上であるときは、第２制御を実行し、第１制御を禁止するように設けられていてもよい。

回転速度が第１所定値以下の領域で、所定の条件としてモータのトルクの時間当たり変化量もしくは回転速度の時間当たり変化量、またはトルクに関するパラメータの時間当たり変化量もしくは回転速度に関するパラメータの時間当たり変化量が、閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上であるとき、第１制御を実行し、第２制御を禁止するように設けられていてもよい。

ロータの回転速度が第１所定値より低い第２所定値より低い領域では、第２検出部による回転位置の推定精度が所定の要求精度より低く、制御装置は、回転速度が第１所定値以下の領域で、所定の条件としてロータの回転速度が第２所定値より低いか否かを判定し、第２所定値より低いとき、第１制御を実行し、第２制御を禁止するように設けられていてもよい。

ロータの回転速度が第１所定値より低い第２所定値より低い領域では、第２検出部による回転位置の推定精度が所定の要求精度より低く、制御装置は、回転速度が第１所定値以下の領域で、所定の条件としてロータの回転速度が、第１所定値より低く第２所定値より高い第３所定値以下であるか否かを判定し、第３所定値以下であるとき、第１制御を実行し、第２制御を禁止するように設けられていてもよい。

モータの制御装置は、回転速度が第１所定値以下の領域で、所定の条件としてロータの回転速度が第１所定値とは異なる所定値を跨いで変化するか否かを判定し、所定値を跨いだ際に第１制御と第２制御とを相互に切り替え、さらに、ロータの回転速度が上記所定値を含む所定の範囲内にある場合、上記所定値へ向かう方向のロータの回転加速度が大きいときは小さいときよりも、早く、第１制御と第２制御を切り替えるように所定値を変化させてもよい。

モータの制御装置は、回転速度が所定の第１所定値以下の領域では、所定の条件として車両の駆動力の時間当たり変化量もしくは車速の時間当たり変化量、または車両の駆動力に関するパラメータの時間当たり変化量もしくは車速に関するパラメータの時間当たり変化量が、閾値以上であるとき、第１制御を実行し、第２制御を禁止する一方、車両の駆動力の時間当たり変化量もしくは車速の時間当たり変化量、または車両の駆動力に関するパラメータの時間当たり変化量もしくは車速に関するパラメータの時間当たり変化量が、閾値未満であるとき、第２制御を実行し、第１制御を禁止するよう、第１制御と第２制御とを選択的に切り替えて実行してもよい。

回転速度が第１所定値以下の領域では、さらに回転速度が第１所定値より低い第２所定値より高いか否かを判定し、第１所定値より低く第２所定値より高い領域において、車速を所定範囲内に維持するためのクルーズコントロールが実行されているとき、第２制御を実行し、第１制御を禁止するように設けられていてもよい。

また、本発明の別の観点によれば、制御装置により車両の駆動用のモータを制御する方法であって、モータに設けられたレゾルバからの信号を用いてモータのロータの回転位置を検出する検出方法であって、ロータの回転速度が所定値より高い領域では、回転速度が所定値以下の領域でよりも、回転位置の分解能が低い検出方法により検出した回転位置を用いてモータを制御する第１制御と、レゾルバからの信号を用いずモータの電流を用いて推定した回転位置を用いてモータを制御する第２制御とを、実行するモータを制御する方法において、回転速度が所定値より高い領域では、第２制御を実行し、回転速度が所定値以下の領域では、所定の条件に基づいて第１制御と第２制御とを選択的に切り替えて実行し、回転速度が所定値以下の領域で、第１制御と第２制御とを切り替える際、モータの制御に用いる回転位置を、切り替え前の値から切り替え後の値へ徐々に変化させる、モータの制御方法が提供される。

本発明によれば、第１制御と第２制御とを切り替えることで、全体としてモータ制御の高い精度または応答性を実現可能である、モータの制御装置および制御方法が提供される。

本発明の第１の実施形態に係るモータの制御装置のブロック図である。 同実施形態に係るモータの回転速度と、レゾルバを用いた検出精度および電流を用いた推定精度との関係を示すグラフである。 同実施形態に係るモータの制御装置によるノイズ影響度の算出処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係るモータの制御装置による切り替え処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係るモータの制御装置による切り替え時の制御用回転速度の設定処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るモータの制御装置による切り替え処理を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

＜第１の実施形態＞
［構成］
まず、第１の実施形態に係るモータ（回転電機）の制御装置の構成について説明する。本実施形態の制御装置は、電動車両に搭載されるモータの制御システムに適用される。図１は、制御システムの電気的構成を示すブロック図である。電動車両は、電気自動車でもよいし、ハイブリッド電気自動車でもよい。また、自動車に限らず鉄道等の車両でもよい。

モータ３は、車両の駆動力を発生するための駆動力源として機能するとともに、発電機としても機能しうるモータジェネレータである。モータ３の回転軸は、車両の駆動輪４に連結されている。なお、モータ３の回転軸は、変速機または内燃機関（のクランク軸）に連結されていてもよい。モータ３は、三相のブラシレスモータ、具体的には永久磁石形同期モータである。モータ３のロータ（回転子）は界磁として機能する。ステータ（固定子）は、三相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）の巻線を有する。モータ３は、インナーロータ型であってもアウタロータ型であってもよい。また、永久磁石はロータの表面にあっても内部にあってもよい。モータ３の電源２は、車載の直流電圧源である。

制御システムは、レゾルバ３０およびモータＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１を有する。レゾルバ３０は、ロータの回転位置（回転角）θおよび回転速度（回転角速度）ωを検出する。レゾルバ３０は、例えば、入力側巻線および２つの出力側巻線を有する。入力側巻線には交流の信号（電圧）が印加される。これにより入力側巻線が励磁されると、両出力側巻線に誘導起電力が発生し、各出力側巻線が交流の信号（電圧）を出力する。両出力側巻線の出力信号の位相は互いに異なっている。各出力側巻線の出力信号の振幅は、ロータの回転位置θに応じて変化する。なお、レゾルバ３０は、振幅変調方式に限らず、位相変調方式であってもよい。

モータＥＣＵ１は、モータ３の制御装置として機能する電子制御ユニットである。モータＥＣＵ１は、（デジタル回路としての）マイクロコンピュータ１０とともに、（電力変換回路としての）インバータ１１、電流センサ１３、および（アナログ－デジタル変換回路としての）Ｒ／Ｄ（Ｒｅｓｏｌｖｅｒ－Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器１４を、１つの基板上に備えたパワーコントロールユニットとして構成されていてよい。この場合、外部からの電磁イズの影響を抑制するため、モータＥＣＵ１がシールドで覆われていてもよい。なお、インバータ１１等がモータＥＣＵ（マイクロコンピュータ１０）と別体であってもよい。

インバータ１１は、６個のスイッチング素子（ＩＧＢＴ等）により構成された三相ブリッジ回路である。インバータ１１は、電源線２０により電源２に接続されるとともに、電線２１によりモータ３に接続されている。電源２とインバータ１１との間における直流電圧の変動を抑制するため、電源２と並列にコンデンサ１２が設けられている。なお、電源２は、直流電源に限らず、交流電源および整流回路から構成されていてもよい。電流センサ１３は、ステータ巻線を流れる三相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗをそれぞれ検出する検出器である。

Ｒ／Ｄ変換器１４は、信号線２２を介して、レゾルバ３０の出力側巻線に接続されている。Ｒ／Ｄ変換器１４は、レゾルバ３０から入力されたアナログ信号（出力側巻線の出力信号）をデジタル信号に変換し、ロータの回転位置θの検出値（検出回転位置θ１）および回転速度ωの検出値（検出回転速度ω１）として出力する。例えば、Ｒ／Ｄ変換器１４は、出力側巻線の出力信号の振幅が変化する周期に基づき、検出回転速度ω１を算出する。両出力側巻線の出力信号の組み合わせにより、検出回転位置θ１を算出する。Ｒ／Ｄ変換器１４は、ロータの回転位置θを検出するための第１検出部として機能する。

Ｒ／Ｄ変換器１４による回転位置θの分解能は、ロータの回転速度ω（または回転加速度）が第１所定値Ａ１より高い領域では、回転速度ωが第１所定値Ａ１以下の領域でよりも、低い。すなわち、Ｒ／Ｄ変換器１４がロータの回転に追従して所定の分解能で回転位置θを検出可能な回転速度ωの範囲があり、その範囲の上限（最大速度）が第１所定値Ａ１である。よって、図２に例示するように、回転速度ωが第１所定値Ａ１以下の領域におけるレゾルバ３０を用いた検出回転位置θ１および検出回転速度ω１の検出精度Ｘ１１は、回転速度ωが第１所定値Ａ１より高い領域における同検出精度Ｘ１２よりも、高い。ここで、一般に、回転速度ωが低いときは、回転速度ωが高いときよりも、モータの制御に必要とされる回転位置θまたは回転速度ωの精度（以下、要求精度という。）Ｘ０が高い。図２において、要求精度Ｘ０を満たさない領域を、網掛け領域により示す。図２に示すように、回転速度ωが第１所定値Ａ１以下の領域において、レゾルバ３０を用いた検出精度Ｘ１１は、要求精度Ｘ０以上となりうる。

また、Ｒ／Ｄ変換器１４は、出力側巻線の出力信号にノイズが入っているか否かを判定可能に設けられている。すなわち、モータ３の漏れ磁束その他の磁束がレゾルバ３０の巻線または信号線２２を貫通した場合に、ノイズが発生しうる。この場合、出力側巻線の出力信号の波形そのものが変形するおそれがある。また、ＰＷＭ駆動回路であるインバータ１１によるスパイクが信号線２２に乗った等の場合に、ノイズが発生しうる。この場合、出力側巻線の出力波形にスパイク状のノイズが重畳する。Ｒ／Ｄ変換器１４は、例えば、出力側巻線の出力信号の振幅中心および最大振幅が正常範囲内にある状態で、上記出力信号が所定の閾値を上回るか下回ったとき、ノイズの重畳が発生していると判定することができる。なお、Ｒ／Ｄ変換器１４は、Ｒ／Ｄ変換器１４それ自体の機能異常、またはレゾルバ３０に接続する信号線２２の断線等を検出可能に設けられていてもよい。

モータＥＣＵ１（マイクロコンピュータ１０）は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）または信号線を介して、車両に搭載された上位のＥＣＵ５および各種センサに接続されている。これらのセンサは、レゾルバ３０および車速センサ６等を含む。モータＥＣＵ１は、上位ＥＣＵ５から入力されるモータ３の指令トルクＴｒ＊または指令回転速度ω＊を実現すべく、上記センサから入力される信号に基づき、インバータ１１（スイッチング素子）を操作する信号を生成して出力する。これによりモータ３を制御することで、車両の走行状況に応じた適切な駆動力を実現する。なお、モータＥＣＵ１は、上位ＥＣＵ５を介して（間接的に）車速センサ６等の信号を受信してもよい。

マイクロコンピュータ１０は、各種演算処理を実行する中央処理ユニット（ＣＰＵ）、各種制御プログラムを格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成であってよい。マイクロコンピュータ１０は、所定のプログラムを実行することによって、複数の処理部として機能する。複数の処理部は、指令電流演算部１０１、指令電圧演算部１０２、座標変換部１０３，１０５、ＰＷＭ信号生成部１０４、回転位置推定部１０６、回転速度推定部１０７、および切替部１０８を備える。ここで演算等は、ソフトウェア上での処理全般を意味しており、各処理部はソフトウェアによって実現される。なお、各処理部は、電子回路によって実現されてもよい。

指令電流演算部１０１は、指令トルクＴｒ＊に基づき、または指令回転速度ω＊および（切替部１０８から入力される）回転速度ωに基づき、ｄｑ座標系上の指令電流（ｄ軸指令電流ｉｄ＊，ｑ軸指令電流ｉｑ＊）を演算する。ｄｑ座標系は、ロータ（永久磁石）に同期して回転する直交座標系である。ｄ軸指令電流ｉｄ＊は、ロータの磁極方向に沿うｄ軸電流成分の指令値である。ｑ軸指令電流Ｉｑ＊は、ｄ軸に直交するｑ軸電流成分の指令値である。指令電流演算部１０１は、ｉｄ＊，ｉｑ＊を、演算式により算出してもよいし、マップを用いて設定してもよい。このマップでは、例えば指令トルクＴｒ＊または回転速度偏差（ω＊－ω）に応じたｉｄ＊，ｉｑ＊が、予め実験等により設定されている。

指令電圧演算部１０２は、ｄｑ座標系上の指令電圧（ｄ軸指令電圧ｖｄ＊，ｑ軸指令電圧ｖｑ＊）を演算する。例えば、（指令電流演算部１０１から入力された）指令電流ｉｄ＊，ｉｑ＊と、（座標変換部１０５から入力された）実電流ｉｄ，ｉｑとの偏差を積分し、これに所定のゲインを乗じることで、ｖｄ＊，ｖｑ＊を算出する。

座標変換部１０３は、（切替部１０８から入力された）ロータの回転位置θを用いて、（指令電圧演算部１０２から入力された）指令電圧ｖｄ＊，ｖｑ＊を、ステータに固定された三相座標系上の指令電圧（三相指令電圧、すなわちｕ相指令電圧ｖｕ＊，ｖ相指令電圧ｖｖ＊，ｗ相指令電圧ｖｗ＊）に変換する演算を行う。ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊は、インバータ１１を制御するための各相の指令電圧である。

ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号生成部１０４は、（座標変換部１０３から入力された）三相指令電圧ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊に基づきオンオフ信号（操作信号）を生成し、インバータ１１に出力する。これにより、各相の指令電圧ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊に応じたデューティ比で、モータ３の各相に電圧が印加される。インバータ１１は、三相電流（正弦波）を供給することで、モータ３を駆動する。

座標変換部１０５は、（電流センサ１３から入力された）三相の実電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを、（切替部１０８から入力された）ロータの回転位置θを用いて、ｄｑ座標系上の実電流（ｄ軸実電流ｉｄ，ｑ軸実電流ｉｑ）に変換する演算を行う。

回転位置推定部１０６は、ｄｑ軸指令電圧ｖｄ＊，ｖｑ＊、ｄｑ軸実電流ｉｄ，ｉｑ、および（回転速度推定部１０７から入力された）ロータの回転速度ω２に基づき、モータ３の所定モデルを用いて、回転位置θの推定値（推定回転位置）θ２を演算する。具体的には、ｖｄ＊，ｖｑ＊から、ステータの巻線抵抗とｄｑ軸インダクタンスとによる（ｉｄ，ｉｑおよびω２により算出される）電圧降下分を差し引くことで、ロータの永久磁石により発生する誘起電圧を、ベクトルの形で算出する。このベクトル（拡張誘起電圧）の位相から、推定回転位置θ２を算出する。この算出に際しては、入力されたｖｄ＊，ｖｑ＊およびｉｄ，ｉｑの高周波成分をそれぞれローパスフィルタにより除去したものを用いることができる。また、上記のように算出した推定回転位置θ２の高周波成分をローパスフィルタにより除去したものを、最終的な推定回転位置θ２とすることができる。このように、回転位置推定部１０６は、ロータの回転位置θを検出するための第２検出部として機能する。

回転速度推定部１０７は、（回転位置推定部１０６から入力された）推定回転位置θ２を用いて、回転速度ωの推定値（推定回転速度）ω２を演算する。例えば、前回以前の処理において入力されたθ２を微分し、その高周波成分をローパスフィルタにより除去することで、ω２を算出できる。

図２に示すように、電流を用いた推定回転位置θ２および推定回転速度ω２の推定精度Ｘ２は、ロータの回転速度ωが第１所定値Ａ１以下の領域におけるレゾルバ３０を用いた検出精度Ｘ１１よりも低い一方、回転速度ωが第１所定値Ａ１より高い領域における同検出精度Ｘ１２よりも高くなりうる。ここで、一般に、回転速度ωが低いときは、回転速度ωが高いときよりも、要求精度Ｘ０が高い。よって、回転速度ωが第１所定値Ａ１以下のとき、回転速度ωが第２所定値Ａ２（＜Ａ１）以上の領域では、電流を用いた推定精度Ｘ２が要求精度Ｘ０以上となりうる一方、回転速度ωが第２所定値Ａ２より低い領域では、同推定精度Ｘ２が要求精度Ｘ０より低くなりうる。言い換えると、回転位置推定部１０６が所定の要求精度Ｘ０を確保可能な回転速度ωの範囲があり、その範囲の下限（最小速度）が第２所定値Ａ２である。上記のように、回転位置推定部１０６は、ロータの回転による誘導起電力（誘起電圧）を用いて推定回転位置θ２を算出する。しかし、ロータの回転速度ωが低くなるほど、誘起電圧が小さくなるため、θ２が実際の回転位置θから乖離した値になる、言い換えると推定精度Ｘ２が悪化するおそれが高くなる。これによっても、回転速度ωが第２所定値Ａ２より低い領域で、推定精度Ｘ２が要求精度Ｘ０より低くなるおそれが高くなる。

切替部１０８は、上位ＥＣＵ５から、モータ３の指令トルクＴｒ＊または指令回転速度ω＊を受信するとともに、クルーズコントロール等の車両制御を実行中であることを示す信号を受信可能である。切替部１０８は、上位ＥＣＵ５からの信号、Ｒ／Ｄ変換器１４からの信号（ノイズに関する情報）、回転速度ω１，ω２、および車速信号Ｖｓｐ等に基づき、検出回転位置θ１と推定回転位置θ２とを切り替えていずれか一方を最終的な回転位置θとし、このθを出力する。また、検出回転速度ω１と推定回転速度ω２とを切り替えていずれか一方を最終的な回転速度ωとし、このωを出力する。

また、Ｒ／Ｄ変換器１４に入力されたレゾルバ３０の出力信号にノイズが入っていた場合、切替部１０８は、Ｒ／Ｄ変換器１４からの信号に基づき、上記ノイズが、Ｒ／Ｄ変換器１４による検出回転位置θ１および検出回転速度ω１の検出の精度または信頼性に与える影響の大きさ（ノイズの影響度）を判定可能である。例えば、所定時間内におけるノイズの発生回数が所定回数以上であれば、ノイズの影響度が大きいと判定できる。または、ノイズによる信号波形の変形度を数値化し、これが所定の閾値以上であれば、ノイズの影響度が大きいと判定できる。このように影響度を所定のパラメータ（ノイズの発生回数または波形の変形度等）により数値化し、これを所定の閾値と比較することで、ノイズが与える影響の大きさを判定可能である。

図３は、切替部１０８がノイズの影響度を算出する手順の一例を示す。この処理の流れは所定の周期で繰り返し実行される。ステップＳ７１で、前回の周期において検出された回転速度ω１（ｍ－１）と、今回の周期において検出された回転速度ω１（ｍ）との差の大きさを算出し、この差の大きさが所定のノイズ発生判定閾値ｆより大きいか否かを判定する。上記差の大きさがｆより大きければステップＳ７２へ進む。上記差の大きさがｆ以下であればステップＳ７３へ進む。ステップＳ７２では、ノイズ影響度ｄに１を加算し、今回の周期を終了する。ステップＳ７３では、ノイズ影響度ｄから１を減算し、ステップＳ７４へ進む。ステップＳ７４では、ノイズ影響度ｄが負値であるか否かを判定する。ノイズ影響度ｄが負であれば、ステップＳ７５へ進む。ｄが０以上であれば、今回の周期を終了する。ステップＳ７５では、ｄを０に設定する。すなわち、図３に示す手順では、ノイズが発生したと判定する回数に応じて増加する値として、ノイズの影響度ｄを算出する（ステップＳ７１→Ｓ７２）。また、ノイズが発生していないと判定する回数に応じて減少する値として、ノイズの影響度ｄを算出する（ステップＳ７１→Ｓ７３）。ノイズ影響度ｄの下限は０である（ステップＳ７４→Ｓ７５）。なお、ノイズ影響度ｄの算出に用いる検出値は、検出回転速度ω１に限らず、検出回転位置θ１等であってよい。

図４は、切替部１０８が実行するメイン処理の流れの一例を示す。この処理の流れは所定の周期で繰り返し実行される。ステップＳ１で、前回の周期において出力した回転速度ωが、第１所定値Ａ１以下であるか否かを判定する。ωがＡ１以下であればステップＳ２へ進み、ωがＡ１より高ければステップＳ６へ進む。なお、ωに代えて、指令回転速度ω＊を用いてもよい。ステップＳ２で、前回の周期において出力した回転速度ωが、第２所定値Ａ２より低いか否かを判定する。ωがＡ２より低ければステップＳ５へ進み、ωがＡ２以上であればステップＳ３へ進む。なお、ωに代えて、ω＊を用いてもよい。

ステップＳ３で、レゾルバ３０の出力信号におけるノイズの影響度ｄが閾値Ｄ以上であるか否かを判定する。ノイズ影響度ｄとして、図３に示す手順に従って算出した値を用いることができるが、これに限られない。ノイズ影響度ｄが閾値Ｄ以上であればステップＳ６へ進み、ｄがＤ未満であればステップＳ４へ進む。ステップＳ４で、上位ＥＣＵ５から入力されるモータ３の指令トルクＴｒ＊の時間当たり変化量（例えば周期間におけるＴｒ＊の差分）ΔＴｒ＊が所定の閾値Ｂ以上であるか、または、前回までの周期において出力した回転速度ωの時間当たり変化量Δωが所定の閾値Ｃ以上であるか否かを、判定する。ΔＴｒ＊がＢ以上であるか、またはΔωがＣ以上であれば、ステップＳ５へ進む。ΔＴｒ＊がＢより小さく、かつΔωがＣより小さければ、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ５で、検出回転位置θ１を回転位置θとし、検出回転速度ω１を回転速度ωとして、これらを出力し、今回の周期を終了する。ステップＳ６で、推定回転位置θ２を回転位置θとし、推定回転速度ω２を回転速度ωとして、これらを出力し、今回の周期を終了する。

なお、切替部１０８は、ステップＳ２で否定判定した後、ステップＳ３へ進む前に、ステップＳ４を実行してもよい。この場合、ステップＳ４で否定判定した後、ステップＳ３へ進むようにしてもよい。

切替部１０８は、回転位置θおよび回転速度ωの組（θ，ω）を、（θ１，ω１）と（θ２，ω２）との間で切り替える際、切り替え前の値から切り替え後の値へ徐々に変化させてもよい。例えば、（θ１，ω１）から（θ２，ω２）へ切り替える場合、（θ２，ω２）へ直ちに切り替えるのではなく、（θ，ω）の時間変化率（Δθ，Δω）が所定範囲内となるように（θ２，ω２）へ向けて変化させる。例えば、周期ごとに出力する（θ，ω）の差分、すなわち（θ，ω）の変化勾配が、所定の一定値となるようにしてもよい。なお、切替部１０８は、上記切り替え中を除き、出力しないほうの（θ，ω）の検出または推定を中止させるための指令を、Ｒ／Ｄ変換器１４または回転位置推定部１０６（および回転速度推定部１０７）に出力してもよい。

図５は、図４のステップＳ６において、切替部１０８が、回転速度ωを検出回転速度ω１から推定回転速度ω２へ切り替える手順の一例を示す。この処理の流れは所定の周期で繰り返し実行される。以下、切替中の回転速度ωを制御用回転速度ωという。ステップＳ６１で、検出回転速度ω１が推定回転速度ω２より大きく、かつ、検出回転速度ω１から推定回転速度ω２を減算した値（ω１－ω２）が所定の変動閾値ｃより大きい、か否かを判定する。肯定判定すると、ステップＳ６２へ進む。否定判定すると、ステップＳ６５へ進む。ステップＳ６２では、（ω１－ω２）を所定の回数ｎで除算した値（ω１－ω２）／ｎが変動閾値ｃより小さいか否かを判定する。（ω１－ω２）／ｎが変動閾値ｃより小さければステップＳ６３へ進む。（ω１－ω２）／ｎが変動閾値ｃ以上であればステップＳ６４へ進む。ステップＳ６３では、検出回転速度ω１から（ω１－ω２）／ｎを減算した値を制御用回転速度ωに設定する。ステップＳ６４では、検出回転速度ω１から変動閾値ｃを減算した値を制御用回転速度ωに設定する。

ステップＳ６５では、検出回転速度ω１が推定回転速度ω２より小さく、かつ、推定回転速度ω２から検出回転速度ω１を減算した値（ω２－ω１）が変動閾値ｃより大きい、か否かを判定する。肯定判定すると、ステップＳ６６へ進む。否定判定すると、ステップＳ６９へ進む。ステップＳ６６では、（ω２－ω１）を回数ｎで除算した値（ω２－ω１）／ｎが変動閾値ｃより小さいか否かを判定する。（ω２－ω１）／ｎが変動閾値ｃより小さければステップＳ６７へ進む。（ω２－ω１）／ｎが変動閾値ｃ以上であればステップＳ６８へ進む。ステップＳ６７では、検出回転速度ω１に（ω２－ω１）／ｎを加算した値を制御用回転速度ωに設定する。ステップＳ６８では、検出回転速度ω１に変動閾値ｃを加算した値を制御用回転速度ωに設定する。ステップＳ６９では、推定回転速度ω２を制御用回転速度ωに設定する。

すなわち、切替部１０８は、回転速度ωを検出回転速度ω１から推定回転速度ω２へ切り替える際、周期ごとの制御用回転速度ωの変動量を変動閾値ｃ以下に抑える。具体的には、両回転速度ω１，ω２の差の大きさが変動閾値ｃ以下であれば、即時に、検出回転速度ω１から推定回転速度ω２へ切り替える（ステップＳ６１→Ｓ６５→Ｓ６９）。切り替え前の検出回転速度ω１と切り替え後の推定回転速度ω２との回転速度差が変動閾値ｃより大きければ、所定の回数ｎに分けて上記回転速度差を徐々に小さくすることで、切替中の制御用回転速度ωの周期ごとの変動量を変動閾値ｃ未満に抑制する（ステップＳ６１→Ｓ６２→Ｓ６３，Ｓ６５→Ｓ６６→Ｓ６７）。上記回転速度差を回数ｎで分けた値が変動閾値ｃ以上であれば、上記回転速度差を変動閾値ｃの分だけ徐々に小さくすることで、切替中の制御用回転速度ωの周期ごとの変動量を変動閾値ｃに抑制する（ステップＳ６１→Ｓ６２→Ｓ６４，Ｓ６５→Ｓ６６→Ｓ６８）。なお、ステップＳ６１，６５における変動閾値ｃは、ステップＳ６２，Ｓ６６等における変動閾値ｃと異なる値であってもよい。切替部１０８は、図４のステップＳ５において、推定回転速度ω２から検出回転速度ω１へ切り替える際も、図５と同様の手順を用いてよい。また、図４のステップＳ５，Ｓ６において、回転位置θを検出回転位置θ１と推定回転位置θ２との間で切り替える際も、図５と同様の手順を用いてよい。

［作用効果］
次に、作用効果について説明する。モータＥＣＵ１は、Ｒ／Ｄ変換器１４が検出した回転位置θ１を用いるモータ制御（以下、第１制御という。）と、回転位置推定部１０６（マイクロコンピュータ１０）が推定した回転位置θ２を用いるモータ制御（以下、第２制御という。）とを実行可能である。θ１は、レゾルバ３０からの信号を用いて検出された回転位置である。θ２は、モータ３の電流を用いて推定された回転位置である。モータＥＣＵ１は、検出回転位置θ１と推定回転位置θ２とを切り替えて用いることで、第１制御と第２制御とを切り替えて実行可能である。よって、Ｒ／Ｄ変換器１４と回転位置推定部１０６の一方が故障した場合、他方を用いることができるため、フェールセーフ性能を向上できる。Ｒ／Ｄ変換器１４と回転位置推定部１０６がいずれも故障していない場合であっても、第１制御と第２制御のデメリットを互いにカバーするよう、第１制御と第２制御とを切り替えることで、全体としてモータ制御の高い精度または応答性を実現可能である。

すなわち、第１制御のデメリットとしては例えば以下の点が挙げられる。
・ロータの回転速度ωが高い領域（ω＞Ａ１）で、検出回転位置θ１の分解能が低下し、検出回転位置θ１（および検出回転速度ω１）の検出精度Ｘ１２が要求精度Ｘ０を下回るおそれがある。なお、検出精度が要求精度Ｘ０を下回らないよう、検出回転位置θ１の分解能を高く維持できる回転速度ωの上限Ａ１を高くしようとすると、Ｒ／Ｄ変換器１４のコスト増大につながる。
・レゾルバ３０とモータＥＣＵ１とを接続する信号線２２を介して、レゾルバ３０からの信号にノイズが入りうる。特に、信号線２２がモータ３の近くを通過し、または電源線２０もしくは電線２１に対し並行に配置され、または信号線２２が比較的長い場合に、ノイズが入りやすい。
第２制御のデメリットとしては例えば以下の点が挙げられる。
・ロータの回転速度ωが低い領域（ω＜Ａ２）で、推定回転位置θ２（および推定回転速度ω２）の推定精度Ｘ２が要求精度Ｘ０を下回るおそれがある。
・フィードバック制御の中で回転位置θ２（および回転速度ω２）の推定処理が必要であるため、指令値Ｔｒ＊，ω＊の変化に対する応答性が低い。

すなわち、第１制御についてみると、回転速度ωが第１所定値Ａ１以下の領域では、ωがＡ１より大きい領域に比べ、レゾルバ３０からの信号を用いた検出回転位置θ１の分解能が高い。しかし、レゾルバ３０からの信号にノイズが入ることで、検出回転位置θ１等の検出精度Ｘ１１が低下するおそれがある。一方、第２制御についてみると、モータＥＣＵ１の内部でモータ３の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを検出可能である等により、電流信号にノイズが入るおそれが少ない。この電流信号を用いて回転位置θ２等を推定するため、ノイズによって回転位置θ２等の推定精度Ｘ２が低下するおそれが少ない。しかし、第２制御では、指令値Ｔｒ＊，ω＊の変化に対する応答性が第１制御よりも低い。また、第２制御では、回転速度ωが第２所定値Ａ２未満の領域において、回転位置θ２等の推定精度Ｘ２が要求精度Ｘ０を下回るおそれがある。

よって、モータＥＣＵ１は、ロータの回転速度ωが第１所定値Ａ１以下の領域では、基本的に、第１制御を実行する。これにより、レゾルバ３０を用いた検出精度Ｘ１１が要求精度Ｘ０以上となりうるため、モータ制御の精度の向上を図ることができる。例えば、モータＥＣＵ１は、回転速度ωが第２所定値Ａ２（＜Ａ１）より低いとき、第１制御を実行し、第２制御を禁止してよい（図４のステップＳ２→Ｓ５）。この場合、要求精度Ｘ０よりも低い推定精度Ｘ２に基づく第２制御の実行が回避されるため、モータ制御の精度を向上できる。一方、モータＥＣＵ１は、回転速度ωが第１所定値Ａ１以下の領域であっても、一律に第１制御を実行するのではなく、状況に応じて第１制御と第２制御を切り替えて実行することで、モータ制御の精度または応答性を全体として向上可能である。

例えば、モータＥＣＵ１は、ロータの回転速度ωが第１所定値Ａ１以下の領域で、レゾルバ３０からの信号におけるノイズがＲ／Ｄ変換器１４による検出の精度に与える影響の大きさを判定し、影響の大きさが所定の閾値Ｄ以上であるときは、第２制御を実行し、第１制御を禁止してよい（図４のステップＳ３→Ｓ６）。第１制御を実行していたときは第２制御に切り替え、第２制御を実行していたときは第２制御を継続する。この場合、ノイズによる影響が少ない推定回転位置θ２を制御に用いることで、モータ制御の精度を向上可能である。また、Ｒ／Ｄ変換器１４において、ノイズを除去するためのフィルタ等を設ける必要性が低下するため、Ｒ／Ｄ変換器１４の構成を簡素化できる。また、信号線２２にノイズ対策のシールド等を設ける必要性が低下し、信号線２２の配置や長さの自由度を向上できる。

一方、モータＥＣＵ１は、第２制御の応答性が低いおそれがあるとき、第１制御を実行し、第２制御を禁止してよい。例えば、モータＥＣＵ１は、モータ３のトルクＴｒ＊の時間当たり変化量ΔＴｒ＊が、閾値Ｂ以上であるとき、第１制御を実行し、第２制御を禁止してよい（図４のステップＳ４→Ｓ５）。第２制御を実行していたときは第１制御に切り替え、第１制御を実行していたときは第１制御を継続する。この場合、制御対象であるモータ３のトルクが変化する場合に、この変化に対する応答性が低い第２制御を禁止し、応答性が高い第１制御を実行することで、モータ制御の応答性を確保することができる。ΔＴｒ＊がＢ以上であるか否かを判定することで、制御対象であるモータ３のトルクの変化を判定可能である。

なお、モータトルクの指令値Ｔｒ＊の変化量ΔＴｒ＊に限らず、センサ等による検出値Ｔｒの変化量ΔＴｒを用いて、トルクの変化を判定してもよい。指令値Ｔｒ＊の変化量ΔＴｒ＊を用いる場合、実際のトルク値を検出する必要がないため、より迅速にトルク変化を判定可能である。また、モータ３のトルクそのものの変化量に限らず、モータ３のトルクに関するパラメータの時間当たり変化量を用いて、トルクの変化を判定してもよい。例えば、モータ３の回転加速度（加速度は減速度を含む。以下同じ。）または電流を、上記パラメータとして用いてもよい。上記パラメータは、センサ等により検出された値であってもよいし、演算による推定値であってもよいし、指令値であってもよい。

モータＥＣＵ１は、モータ３のトルクＴｒ＊の時間当たり変化量ΔＴｒ＊が閾値Ｂ未満であるときにも、第１制御を実行し、第２制御を禁止してよい。これに対し、本実施形態のモータＥＣＵ１は、モータ３のトルクＴｒ＊の時間当たり変化量ΔＴｒ＊が、Ｂ未満であるとき、第２制御を実行し、第１制御を禁止しうる（図４のステップＳ４→Ｓ６）。よって、制御対象であるモータ３のトルクの変化が小さい場合、言い換えると変化に対する応答性の要求が小さく、第２制御のデメリットが少ない状況で、第２制御を実行することにより、第１制御のデメリットをカバー可能である。なお、図４のステップＳ４で、モータ３の回転速度ωの時間当たり変化量Δωが閾値Ｃ以上であっても、モータ３のトルクの時間当たり変化量ΔＴｒ＊が閾値Ｂ未満であれば、ステップＳ６へ移行するように設けてもよい。

また、例えば、モータＥＣＵ１は、モータ３の回転速度ωの時間当たり変化量Δωが、閾値Ｃ以上であるとき、第１制御を実行し、第２制御を禁止してよい（図４のステップＳ４→Ｓ５）。よって、制御対象であるモータ３の回転速度ωが変化する場合に、この変化に対する応答性が低い第２制御を禁止し、応答性が高い第１制御を実行することで、モータ制御の応答性を確保することができる。回転速度ωの時間当たり変化量ΔωがＣ以上であるか否かを判定することで、制御対象であるモータ３の回転速度ωの変化を判定可能である。

なお、モータＥＣＵ１は、検出回転速度ω１または推定回転速度ω２の変化量に限らず、回転速度の指令値ω＊の変化量Δω＊を用いて、回転速度ωの変化を判定してもよい。指令値の変化量ω＊を用いる場合、実際の回転速度ωを検出または推定する必要がないため、より迅速に回転速度ωの変化を判定可能である。また、モータ３の回転速度ωそのものの変化量に限らず、回転速度ωに関するパラメータの時間当たり変化量を用いて、回転速度ωの変化を判定してもよい。例えば、モータ３の回転加速度または電圧を、上記パラメータとして用いてもよい。上記パラメータは、センサ等により検出された値であってもよいし、演算による推定値であってもよいし、指令値であってもよい。

モータＥＣＵ１は、モータ３の回転速度ωの時間当たり変化量Δωが閾値Ｃ未満であるときにも、第１制御を実行し、第２制御を禁止してよい。これに対し、本実施形態のモータＥＣＵ１は、モータ３の回転速度ωの時間当たり変化量Δωが、Ｃ未満であるとき、第２制御を実行し、第１制御を禁止しうる（図４のステップＳ４→Ｓ６）。よって、制御対象であるモータ３の回転速度ωの変化が小さい場合、言い換えると変化に対する応答性の要求が小さく、第２制御のデメリットが少ない状況で、第２制御を実行することにより、第１制御のデメリットをカバー可能である。なお、図４のステップＳ４で、モータ３のトルクの時間当たり変化量ΔＴｒ＊が閾値Ｂ以上であっても、モータ３の回転速度ωの時間当たり変化量Δωが閾値Ｃ未満であれば、ステップＳ６へ移行するように設けてもよい。

モータ３は車両の駆動用である。モータ３のトルクの時間当たり変化量ΔＴｒ＊は、車両の制御において要求される、車両の駆動力の時間当たり変化量に相当しうる。よって、ΔＴｒ＊が閾値Ｂ以上であるとき、第１制御を実行し、第２制御を禁止することは、モータ制御の応答性を確保することを介して、車両の駆動力制御の応答性を向上することに寄与する。また、例えばハイブリッド電気自動車において、モータ３のトルクをエンジンの出力トルクと協調させて制御するような場合に、モータ３のトルク変化を精度よく制御することで、エンジンの燃費または排気性能の向上を図ることができる。このような観点からは、図４のステップＳ４において、モータ３のトルクの時間当たり変化量ΔＴｒ＊に代えて、車両の制御において要求される車両駆動力に関する（モータトルク以外の）パラメータの時間当たり変化量を判定に用いてもよい。上記パラメータは、例えば車両の駆動軸のトルク、車両加速度、アクセル操作量、またはブレーキ操作量を含む。これらは、検出された値であってもよいし、演算による推定値であってもよいし、指令値であってもよい。また、車両駆動力に関する（モータトルクを含む）パラメータの時間当たり変化量に代えて、上記パラメータの大きさが閾値以上であるとき、第１制御を実行し、第２制御を禁止するようにしてもよい。車両駆動力が大きいときは、モータ３のトルク変化を精度よく制御することによる（燃費等の）効果が大きいからである。

また、モータ３の回転速度ωの時間当たり変化量Δωは、車両の制御において要求される、車速Ｖｓｐの時間当たり変化量（車両加速度）に相当しうる。よって、Δωが閾値Ｃ以上であるとき、第１制御を実行し、第２制御を禁止することは、モータ制御の応答性を確保することを介して、車両の速度制御の応答性を向上することに寄与する。このような観点からは、図４のステップＳ４において、モータ３の回転速度ωの時間当たり変化量Δωに代えて、車両の制御において要求される車速Ｖｓｐに関する（モータ回転速度ω以外の）パラメータの時間当たり変化量を判定に用いてもよい。上記パラメータは、例えば車両の駆動軸の回転速度ω（車速Ｖｓｐ）または車輪速度を含む。これらは、検出された値であってもよいし、演算による推定値であってもよいし、指令値であってもよい。

車速Ｖｓｐを所定範囲内に維持するためのクルーズコントロールが実行されているとき、制御において要求される車速Ｖｓｐの時間当たり変化量が小さく、モータ３の回転速度ωの時間当たり変化量Δωが小さいと判断できる。よって、クルーズコントロールが実行されているとき、モータＥＣＵ１が、第２制御を実行し、第１制御を禁止するように設けてもよい。例えば、図４のステップＳ４で、Δωを判定することに代え、クルーズコントロールが実行中であるか否かを判定し、実行中であると判定すると、ステップＳ６へ移行するようにしてもよい。

なお、レゾルバ３０からの信号を用いずにロータの回転位置θ２を推定する方法は、モータ３の電流を用いるものであればよく、指令電圧に位置推定用のパルス信号を重畳し、その電流応答を検知することで回転位置θ２を推定する等の方法であってもよい。これに対し、本実施形態のモータＥＣＵ１（マイクロコンピュータ１０）は、ロータの回転により発生するモータ３の誘導起電力に基づきロータの回転位置θ２を推定する。よって、誘導起電力を検出する回路（回転位置推定部１０６または回転速度推定部１０７）に時定数（フィルタ）がある場合、指令値Ｔｒ＊，ω＊の変化に対する応答性が低くなる。したがって、第１制御への切り替えにより、モータ制御の応答性の低下を効果的にカバーすることができる。また、ロータの回転速度ωが低い場合、誘導起電力を用いて回転位置θ２を推定する際の精度が悪化するおそれが高い。これに対し、モータＥＣＵ１は、回転速度ωが第２所定値Ａ２未満の領域で、第１制御を実行し、第２制御を禁止する（図４のステップＳ２→Ｓ５）。これにより、モータ制御の精度を向上できる。

モータＥＣＵ１は、回転速度ωが第１所定値Ａ１より高い領域で、第２制御を実行し、第１制御を禁止してよい（図４のステップＳ１→Ｓ６）。第１制御を実行していたときは第２制御に切り替え、第２制御を実行していたときは第２制御を継続する。この場合、レゾルバ３０からの信号を用いた検出回転位置θ１の分解能が低下する状況であっても、推定回転位置θ１を用いて第２制御を実行することで、ある程度の精度でモータ制御を継続することができる。特に、回転速度ωがＡ１より高い領域において、検出回転位置θ１の精度Ｘ１２が推定回転位置θ２の精度Ｘ２よりも低くなる場合に、有効である。なお、回転速度ωが第１所定値Ａ１より高い領域であっても、すなわち、検出回転位置θ１の分解能が低いときであっても、一律に第２制御を実行するのではなく、ωがＡ１以下の領域でと同様、状況に応じて第１制御と第２制御を切り替えて実行するようモータＥＣＵ１を設けてもよい。

モータＥＣＵ１は、第１制御と第２制御とを切り替える際、モータ３の制御に用いる回転位置θを、切り替え前の値から切り替え後の値へ徐々に変化させてもよい。これにより、モータ制御に用いられる回転位置θが、第１、第２制御の切り替えに伴って急変することが抑制される。このため、モータ制御の不安定化を抑制できる。なお、モータＥＣＵ１は、図４のステップＳ１において、回転速度ωがＡ１より高い領域からＡ１以下の領域へ移行したことを判定するときのＡ１と、Ａ１以下の領域からＡ１より高い領域へ移行したことを判定するときのＡ１とを、互いに異なる値としてもよい。これにより、第１制御と第２制御とが頻繁に切り替わること（制御のハンチング）を抑制できる。ステップＳ２におけるＡ２またはステップＳ４におけるＢ，Ｃについても同様である。

＜第２の実施形態＞
次に、図６を参照して、第２の実施形態に係るモータの制御装置について説明する。まず、第１の実施形態（図４）と異なる構成についてのみ説明し、第１の実施形態と共通する構成については同じ符号を付して説明を省略する。

図６は、切替部１０８が実行する処理の流れの一例を示す。この流れは、図４のステップＳ２およびＳ４を有せず、代わりにステップＳ１０を有する点で、第１の実施形態と異なる。ステップＳ１で肯定判定すると、ステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０で、前回の周期において出力した回転速度ωが、第３所定値Ａ３以下であるか否かを判定する。図２に示すように、第３所定値Ａ３は、第２所定値Ａ２より高く、第１所定値Ａ１より低い値である（Ａ２＜Ａ３＜Ａ１）。第３所定値Ａ３は、車両の制御において要求される車両駆動力の時間当たり変化量が第２制御の応答性を超えるような車速範囲の上限値に対応する値であり、実験等により予め設定可能である。ωがＡ３以下であればステップＳ５へ進み、ωがＡ３より高ければステップＳ３へ進む。なお、ωに代えて、ω＊を用いてもよい。ステップＳ３で、レゾルバ３０の出力信号におけるノイズの影響度が閾値Ｄ未満であれば、ステップＳ５へ進む。

切替部１０８は、回転位置θおよび回転速度ωの組（θ，ω）を、（θ１，ω１）と（θ２，ω２）との間で切り替える際、回転速度ωが第３所定値Ａ３を含む所定の範囲内にあるとき、Ａ３へ向かう方向の回転加速度が大きいときは小さいときよりも早く、切り替え前の値から切り替え後の値へ変化させてもよい。例えば、ωがＡ３を含む所定の範囲内にあるとき、Ａ３へ向かう方向の回転加速度が所定の閾値以上であれば、Ａ３を現在の回転速度ωに近づけるよう変化させることで、切り替えの開始時点を早めることができる。

次に、作用効果について説明する。モータＥＣＵ１は、ロータの回転速度ωが第３所定値Ａ３以下であるとき、第１制御を実行し、第２制御を禁止する。このように、ωがＡ３以下であるとき、車速Ｖｓｐが低く、車両の制御において要求される車両駆動力の時間当たり変化量が大きい、すなわちモータ３の制御に要求される応答性が第２制御の応答性よりも高い、と判断できる。このようなときに第１制御を実行し、要求駆動力の変化に対し高い応答性で回転位置を検出することで、モータ３のトルク（車両の駆動力）を精確に制御することができる。なお、Ａ３をＡ２よりも高く設定することで、ステップＳ１０からＳ５へ進む場合に、第１実施形態でステップＳ２からＳ５へ進む場合と同様の作用効果が得られる。

モータＥＣＵ１は、回転速度ωが第３所定値Ａ３を含む所定の範囲内にある場合、Ａ３へ向かう方向の回転加速度が大きいときは小さいときよりも早く、第１制御と第２制御を切り替えてもよい。すなわち、Ａ３へ向かう方向の回転加速度が大きいときは小さいときよりも、ωがＡ３を跨ぐ可能性が高い。このようなときに、より早いタイミングで制御を切り替えることで、より迅速・的確な切り替えを実現可能である。例えば、Ａ３へ向かう方向の回転加速度が所定の閾値以上であるとき、Ａ３を現在のωに近づけるよう変化させてもよい。この場合、制御の切り替えの閾値Ａ３を変化させるという簡便な構成により、上記タイミングの変更が可能となる。

なお、モータＥＣＵ１は、図６のステップＳ１０において、回転速度ωがＡ３より高い領域からＡ３以下の領域へ移行したことを判定するときのＡ３と、Ａ３以下の領域からＡ３より高い領域へ移行したことを判定するときのＡ３とを、互いに異なる値としてもよい。これにより、制御のハンチングを抑制できる。また、モータＥＣＵ１は、第２所定値Ａ２についてもＡ３と同様に構成して、ωがＡ２を含む所定の範囲内にある場合、Ａ２へ向かう方向の回転加速度が大きいときは小さいときよりも早く、第１制御と第２制御を切り替えるようにしてもよい。また、モータＥＣＵ１は、ωがＡ３より高い領域からＡ３へ向かう方向の回転加速度が大きいときにのみ制御の切り替えタイミングを早め、ωがＡ３より低い領域からＡ３へ向かう方向の回転加速度が大きいときには制御の切り替えのタイミングを早めないようにしてもよい。このように回転加速度が大きいときは、ωの変化に対する応答性の要求が高いおそれがあるため、第１制御を優先して実行することで、モータ制御の応答性を向上可能である。

車速Ｖｓｐを所定範囲内に維持するためのクルーズコントロールが実行されているとき、車両の制御において要求される車両駆動力の時間当たり変化量が小さい、すなわちモータ３の制御に要求される応答性が低い、と判断できる。よって、クルーズコントロールが実行されているとき、モータＥＣＵ１が、第２制御を実行し、第１制御を禁止するように設けてもよい。例えば、図６のステップＳ１０で否定判定してステップＳ３へ向かう途中にステップＳ１１を設け、このステップＳ１１でクルーズコントロールが実行中であるか否かを判定し、実行中でないと判定するとステップＳ３へ移行し、実行中であると判定するとステップＳ６へ移行するようにしてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、モータは、同期モータに限らず誘導モータ等であってもよく、要は、ロータを備えた回転電機であって、レゾルバが設けられたものであればよい。モータは、車両用に限らず、家電用等であってもよい。

インバータからモータに出力する電圧を、ＰＷＭ制御に限らず、ＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を用いて制御してもよい。インバータからモータに出力する電圧は、正弦波に限らず、矩形波や台形波でもよい。すなわち、モータはブラシレスＡＣモータに限らず、ブラシレスＤＣモータであってもよい。

制御装置が、検出または推定した回転位置を用いてモータを制御する方法は、ベクトル制御に限らない。実施形態のようにベクトル制御を利用する場合、モータのトルクを効率よく制御することができる。

制御装置は、センサレス制御（第２制御）で用いる電流を、電流センサにより直接検出せず、推定してもよい。例えばインバータの直流バス電流をシャント抵抗等で検出し、モータ電流を推定演算してもよい。

１ モータＥＣＵ（制御装置）
１０６ 回転位置推定部（第２検出部）
１４ Ｒ／Ｄ変換器（第１検出部）
３ モータ
３０ レゾルバ

Claims (9)

1. 車両の駆動用のモータを制御するための制御装置であって、
   前記モータには、レゾルバが設けられており、
   前記制御装置は、前記モータのロータの回転位置を検出するための検出部を備え、
   前記検出部は、
   前記レゾルバからの信号を用いて前記ロータの回転位置を検出する第１検出部であって、前記ロータの回転速度が第１所定値より高い領域では、前記回転速度が前記第１所定値以下の領域でよりも、前記回転位置の分解能が低い前記第１検出部と、
   前記レゾルバからの信号を用いず前記モータの電流を用いて前記ロータの回転位置を推定する第２検出部とを備え、
   前記制御装置は、
   前記第１検出部が検出した前記回転位置を用いて前記モータを制御する第１制御と、
   前記第２検出部が推定した前記回転位置を用いて前記モータを制御する第２制御と
   を実行可能であり、
   前記回転速度が前記第１所定値より高い領域では、前記第２制御を実行し、
   前記回転速度が前記第１所定値以下の領域では、所定の条件に基づいて前記第１制御と前記第２制御とを選択的に切り替えて実行し、
   前記回転速度が前記第１所定値以下の領域で、前記第１制御と前記第２制御とを切り替える際、前記モータの制御に用いる前記回転位置を、前記切り替え前の値から前記切り替え後の値へ徐々に変化させる、
   モータの制御装置。
2. 前記回転速度が前記第１所定値以下の領域で、前記所定の条件として前記レゾルバからの信号におけるノイズが前記第１検出部による検出の精度に与える影響の大きさを判定し、前記影響の大きさが閾値以上であるときは、前記第２制御を実行し、前記第１制御を禁止する、
   請求項１に記載のモータの制御装置。
3. 前記回転速度が前記第１所定値以下の領域で、前記所定の条件として前記モータのトルクの時間当たり変化量もしくは前記回転速度の時間当たり変化量、または前記トルクに関するパラメータの時間当たり変化量もしくは前記回転速度に関するパラメータの時間当たり変化量が、閾値以上であるか否かを判定し、前記閾値以上であるとき、前記第１制御を実行し、前記第２制御を禁止する、
   請求項１に記載のモータの制御装置。
4. 前記ロータの回転速度が前記第１所定値より低い第２所定値より低い領域では、前記第２検出部による前記回転位置の推定精度が所定の要求精度より低く、
   前記制御装置は、前記回転速度が前記第１所定値以下の領域で、前記所定の条件として前記ロータの回転速度が前記第２所定値より低いか否かを判定し、前記第２所定値より低いとき、前記第１制御を実行し、前記第２制御を禁止する、
   請求項１に記載のモータの制御装置。
5. 前記ロータの回転速度が前記第１所定値より低い第２所定値より低い領域では、前記第２検出部による前記回転位置の推定精度が所定の要求精度より低く、
   前記制御装置は、前記回転速度が前記第１所定値以下の領域で、前記所定の条件として前記ロータの回転速度が、前記第１所定値より低く前記第２所定値より高い第３所定値以下であるか否かを判定し、前記第３所定値以下であるとき、前記第１制御を実行し、前記第２制御を禁止する、
   請求項１に記載のモータの制御装置。
6. 前記回転速度が前記第１所定値以下の領域で、前記所定の条件として前記ロータの回転速度が前記第１所定値とは異なる所定値を跨いで変化するか否かを判定し、前記所定値を跨いだ際に前記第１制御と前記第２制御とを相互に切り替え、さらに、前記ロータの回転速度が前記所定値を含む所定の範囲内にある場合、前記所定値へ向かう方向の前記ロータの回転加速度が大きいときは小さいときよりも、早く、前記第１制御と前記第２制御とを切り替えるように前記所定値を変化させる、
   請求項１に記載のモータの制御装置。
7. 前記回転速度が前記第１所定値以下の領域では、前記所定の条件として前記車両の駆動力の時間当たり変化量もしくは車速の時間当たり変化量、または前記車両の駆動力に関するパラメータの時間当たり変化量もしくは車速に関するパラメータの時間当たり変化量が、閾値以上であるとき、前記第１制御を実行し、前記第２制御を禁止する一方、前記車両の駆動力の時間当たり変化量もしくは車速の時間当たり変化量、または前記車両の駆動力に関するパラメータの時間当たり変化量もしくは車速に関するパラメータの時間当たり変化量が、前記閾値未満であるとき、前記第２制御を実行し、前記第１制御を禁止するよう、前記第１制御と前記第２制御とを選択的に切り替えて実行する、
   請求項１に記載のモータの制御装置。
8. 前記回転速度が前記第１所定値以下の領域では、さらに前記回転速度が前記第１所定値より低い第２所定値より高いか否かを判定し、前記第１所定値より低く前記第２所定値より高い領域において、車速を所定範囲内に維持するためのクルーズコントロールが実行されているとき、前記第２制御を実行し、前記第１制御を禁止する、
   請求項７に記載のモータの制御装置。
9. 制御装置により車両の駆動用のモータを制御する方法であって、
   前記モータに設けられたレゾルバからの信号を用いて前記モータのロータの回転位置を検出する検出方法であって、前記ロータの回転速度が所定値より高い領域では、前記回転速度が前記所定値以下の領域でよりも、前記回転位置の分解能が低い前記検出方法により検出した前記回転位置を用いて前記モータを制御する第１制御と、
   前記レゾルバからの信号を用いず前記モータの電流を用いて推定した前記回転位置を用いて前記モータを制御する第２制御とを、実行する前記モータを制御する方法において、
   前記回転速度が前記所定値より高い領域では、前記第２制御を実行し、
   前記回転速度が前記所定値以下の領域では、所定の条件に基づいて前記第１制御と前記第２制御とを選択的に切り替えて実行し、
   前記回転速度が前記所定値以下の領域で、前記第１制御と前記第２制御とを切り替える際、前記モータの制御に用いる前記回転位置を、前記切り替え前の値から前記切り替え後の値へ徐々に変化させる、
   モータの制御方法。

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