特許 6030466 ブラシレスモータの駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6030466

(24)【登録日】2016年10月28日

(45)【発行日】2016年11月24日

(54)【発明の名称】ブラシレスモータの駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/182 20160101AFI20161114BHJP

   H02P 29/028 20160101ALI20161114BHJP

【ＦＩ】

   H02P6/182

   H02P29/028

【請求項の数】3

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-21212(P2013-21212)

(22)【出願日】2013年2月6日

(65)【公開番号】特開2014-155273(P2014-155273A)

(43)【公開日】2014年8月25日

【審査請求日】2015年8月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立オートモティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129425

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 護晃

(74)【代理人】

【識別番号】100087505

【弁理士】

【氏名又は名称】西山 春之

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(74)【代理人】

【識別番号】100078330

【弁理士】

【氏名又は名称】笹島 富二雄

(72)【発明者】

【氏名】岡本 直樹

【審査官】 池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−２３６７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０００５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１１１４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２３４１３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２００９７１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ６／１８２

Ｈ０２Ｐ ２９／０２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

３相のうちパルス幅変調信号に応じたパルス電圧を印加する２相の選択パターンを、非通電相に誘起されるパルス誘起電圧と電圧閾値との比較に応じて切り替える通電制御を実行するブラシレスモータの駆動装置であって、
前記通電制御に異常が生じた場合に、前記選択パターンの切り替えを行う角度にブラシレスモータを駆動して前記切り替えを行う角度における前記パルス誘起電圧を検出し、検出した前記パルス誘起電圧に基づき前記電圧閾値を更新する学習処理を前記選択パターン毎に行い、前記学習処理で得られた前記電圧閾値に基づいて前記通電制御の継続と中止とを切り替える、ブラシレスモータの駆動装置。

【請求項2】

前記学習処理で得られた前記電圧閾値が所定条件を満たす場合に、前記学習処理で得られた前記電圧閾値を用いて前記通電制御を継続する、請求項１記載のブラシレスモータの駆動装置。

【請求項3】

前記学習処理で得られた前記電圧閾値が前記選択パターンに応じた所定範囲に含まれることを前記所定条件とする、請求項２記載のブラシレスモータの駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、３相のうちパルス幅変調信号に応じたパルス電圧を印加する２相を、非通電相に誘起されるパルス誘起電圧に応じて切り替える、ブラシレスモータの駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、３相同期電動機において、パルス電圧によって誘起される非通電相の誘起電圧（パルス誘起電圧）を検出し、この誘起電圧と基準電圧とを比較し、該比較の結果に応じて通電モードを順次切り替えていく、同期電動機の駆動システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−１８９１７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、非通電相のパルス誘起電圧と基準電圧（閾値）とを比較して、パルス誘起電圧を印加する２相（通電モード）を順次切り替えるセンサレス制御において、減磁故障によってパルス誘起電圧が低下して、パルス誘起電圧が基準電圧（閾値）に達しなくなると、通電モードの切り替えが行えずにブラシレスモータを起動させることができなくなる。
ここで、パルス誘起電圧の低下に応じて基準電圧（閾値）を変更すれば、ブラシレスモータを起動することが可能になるが、起動不良は、ブラシレスモータに不動（ロック）故障が生じた場合にも生じ、従来では、モータ起動が可能な減磁故障と、起動不能な不動（ロック）故障とを区別できず、基準電圧（閾値）を変更した上での通電制御の継続を適切に実施させることができなかった。

【0005】

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、通電制御の異常による起動不良に対する処理を適切に行える、ブラシレスモータの駆動装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

そのため、本願発明は、３相のうちパルス幅変調信号に応じたパルス電圧を印加する２相の選択パターンを、非通電相に誘起されるパルス誘起電圧と電圧閾値との比較に応じて切り替える通電制御を実行するブラシレスモータの駆動装置であって、前記通電制御に異常が生じた場合に、前記選択パターンの切り替えを行う角度にブラシレスモータを駆動して前記切り替えを行う角度における前記パルス誘起電圧を検出し、検出した前記パルス誘起電圧に基づき前記電圧閾値を更新する学習処理を前記選択パターン毎に行い、前記学習処理で得られた前記電圧閾値に基づいて前記通電制御の継続と中止とを切り替えるようにした。

【発明の効果】

【0007】

上記発明によると、通電制御の異常が発生した場合に、通電制御の継続と中止とを適切に切り替えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態における油圧ポンプシステムの構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の実施形態におけるモータ制御装置及びブラシレスモータの構成を示す回路図である。

【図3】本発明の実施形態におけるブラシレスモータの通電パターン、及び、減磁故障であるか否かの判定条件を示す図である。

【図4】本発明の実施形態におけるブラシレスモータの非通電相の電圧を通電モード毎に示す図である。

【図5】本発明の実施形態におけるブラシレスモータの減磁故障によるパルス誘起電圧の変化を示す図である。

【図6】本発明の実施形態におけるブラシレスモータの減磁故障に対する処理を示すフローチャートである。

【図7】本発明の実施形態における減磁故障、不動故障の判定処理を示すフローチャートである。

【図8】本発明の実施形態における減磁故障であるか否かの判定条件を示す図である。

【図9】本発明の実施形態における切り替え角度でのパルス誘起電圧を検出する処理を示すフローチャートである。

【図10】本発明の実施形態における切り替え角度でのパルス誘起電圧を検出する処理を示すフローチャートである。

【図11】本発明の実施形態におけるブラシレスモータの減磁故障に対する処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、ブラシレスモータの駆動装置の適用例としての自動車用自動変速機の油圧ポンプシステムを示すブロック図である。
図１に示す油圧ポンプシステムは、変速機構（ＴＭ）７やアクチュエータ８にオイルを供給するオイルポンプとして、図外のエンジン（内燃機関）の出力により駆動される機械式オイルポンプ６と、モータで駆動される電動オイルポンプ１とを備えている。

【0010】

そして、電動オイルポンプ１は、一例として、エンジンがアイドルストップによって停止したときに作動されて、変速機構７やアクチュエータ８に対するオイルの供給を行い、アイドルストップ中における油圧の低下を抑制する。
電動オイルポンプ１は、直結したブラシレスモータ（３相同期電動機）２により駆動され、ブラシレスモータ２は、モータ制御装置（ＭＣＵ）３により、ＡＴ制御装置（ＡＴＣＵ）４からの指令に基づいて制御される。モータ制御装置３は、ブラシレスモータ２の各相への通電を制御する駆動装置である。

【0011】

ブラシレスモータ２で駆動される電動オイルポンプ１は、オイルパン１０のオイルを、オイル配管５を介して変速機構７やアクチュエータ８に供給する。
エンジン運転中は、エンジンで駆動される機械式オイルポンプ６が作動し、機械式オイルポンプ６から変速機構７やアクチェータ８に対してオイルが供給され、このとき、ブラシレスモータ２はオフ状態（停止状態）であって、逆止弁１１によって電動オイルポンプ１に向かうオイルの流れは遮断される。

【0012】

一方、エンジンがアイドルストップによって停止すると、機械式オイルポンプ６が停止し、オイル配管９内の油圧が低下するので、アイドルストップによるエンジンの停止指令に応じて、ＡＴ制御装置４がモータ起動の指令をモータ制御装置３に送信する。
モータ起動指令を受けたモータ制御装置３は、ブラシレスモータ２を起動させて電動オイルポンプ１を回転させ、電動オイルポンプ１によるオイルの圧送を開始させる。

【0013】

そして、機械式オイルポンプ６の吐出圧が低下する一方で、電動オイルポンプ１の吐出圧が設定圧を越えると、逆止弁１１が開弁し、オイルは、オイル配管５、電動オイルポンプ１、逆止弁１１、変速機構７、アクチェータ８、オイルパン１０の経路を通って循環するようになる。
なお、本発明に係る駆動装置を適用するブラシレスモータは、例えば、ハイブリッド車両などにおいてエンジンの冷却水の循環に用いる電動ウォータポンプを駆動するブラシレスモータとすることができ、ブラシレスモータが駆動する機器をオイルポンプに限定するものではなく、また、ブラシレスモータを自動車に搭載されるモータに限定するものではない。

【0014】

図２は、ブラシレスモータ２及びモータ制御装置３の一例を示す回路図である。
モータ制御装置３は、モータ駆動回路２１２と、マイクロコンピュータを備えた制御器２１３とを備える。そして、制御器２１３は、図示を省略した通信ラインを介し、ＡＴ制御装置４との間で通信を行う。
ブラシレスモータ２は、３相ＤＣブラシレスモータ（３相同期電動機）であり、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相巻線２１５ｕ、２１５ｖ、２１５ｗを、図示省略した円筒状の固定子に備え、該固定子の中央部に形成した空間に永久磁石回転子（ロータ）２１６を回転可能に備える。

【0015】

モータ駆動回路２１２は、逆並列のダイオード２１８ａ〜２１８ｆを含んでなるスイッチング素子２１７ａ〜２１７ｆを３相ブリッジ接続した回路と、電源回路２１９とを有しており、スイッチング素子２１７ａ〜２１７ｆは例えばＦＥＴで構成される。
スイッチング素子２１７ａ〜２１７ｆの制御端子（ゲート端子）は、制御器２１３に接続され、制御器２１３は、スイッチング素子２１７ａ〜２１７ｆのオン、オフをパルス幅変調ＰＷＭによって制御する。

【0016】

ブラシレスモータ２の駆動制御は、回転子の位置情報を検出するセンサを用いないセンサレスで行われ、更に、モータ回転速度に応じて、正弦波駆動と矩形波駆動とを切り替える。
正弦波駆動は、各相に正弦波電圧を加えてブラシレスモータ２を駆動する方式である。この正弦波駆動では、回転子が回転することによって発生する誘起電圧（速度起電圧）から回転子の位置情報を得る一方、速度起電圧による回転子位置の検出周期の間で、モータ回転速度に基づき回転子位置を推定し、推定した回転子位置とPWMデューティとから、３相出力設定値を算出し、相間電圧の差で電流の向きと強さとを制御して、３相交流電流を流す。

【0017】

また、矩形波駆動は、３相のうちでパルス電圧を印加する２相の選択パターン（通電モード）を所定の切り替えタイミングに従って順次切り替えることでブラシレスモータ２を駆動する方式である。この矩形波駆動では、通電相に対するパルス状の電圧印加によって非通電相の誘起される電圧であるパルス誘起電圧から回転子の位置情報を得て、３相のうちでパルス電圧を印加する２相の切り替えタイミング、つまり、通電モードの切り替えタイミングを検出する。
ここで、正弦波駆動において位置検出のために検出する速度起電圧は、モータ回転速度の低下に伴って出力レベルが低下するため、低回転域では位置検出の精度が低下する。一方、矩形波駆動において位置検出のために検出するパルス誘起電圧は、モータ停止状態を含む低回転域においても位置情報を検出できる。

【0018】

そこで、正弦波駆動で位置情報を十分な精度で検出できる高回転域（設定値よりもモータ回転速度が高い領域）では、正弦波駆動でブラシレスモータ２を駆動し、正弦波駆動では十分な精度で位置情報を検出できない低回転域、つまり、設定値よりもモータ回転速度が低い回転域（起動時を含む）では、矩形波駆動でブラシレスモータ２を駆動するようにしてある。
矩形波駆動においては、次の通電モードへの切り替えタイミングを判定するための電圧閾値（基準電圧値）が通電モード毎に設定されており、非通電相に誘起されるパルス誘起電圧が前記電圧閾値を超えた（以上又は以下となった）タイミングを、通電モードの切り替えタイミングとして検出し、切り替えタイミングを検出すると、次の通電モードに対応する２相への通電に切り替える。
つまり、非通電相に誘起される電圧（パルス誘起電圧）は、ブラシレスモータ２の角度に応じて変化するので、通電モードの切り替え角度でのパルス誘起電圧を、電圧閾値として設定し、パルス誘起電圧が電圧閾値に達したときに、ブラシレスモータ２の角度が電圧閾値に対応する位置（通電モードの切り替え角度）になっているものと推定する。

【0019】

通電モードとして、図３に示すように、（１）から（６）の６つの通電モードが設定される。
通電モード（１）ではＵ相からＶ相に向けて電流を流し、通電モード（２）ではＵ相からＷ相に向けて電流を流し、通電モード（３）ではＶ相からＷ相に向けて電流を流し、通電モード（４）ではＶ相からＵ相に向けて電流を流し、通電モード（５）ではＷ相からＵ相に向けて電流を流し、通電モード（６）ではＷ相からＶ相に向けて電流を流し、電気角６０deg毎に通電モードを切り替える。
従って、通電モード（１）ではＷ相が非通電相（開放相）となり、通電モード（２）ではＶ相が非通電相となり、通電モード（３）ではＵ相が非通電相となり、通電モード（４）ではＷ相が非通電相となり、通電モード（５）ではＶ相が非通電相となり、通電モード（６）ではＵ相が非通電相となる。

【0020】

また、通電モードの切り替えを行う角度の一例として、Ｕ相のコイルの角度位置を、回転子の基準位置（角度０deg）としたときに、通電モード（３）から通電モード（４）への切り替えを行う回転子の角度位置を３０degとし、通電モード（４）から通電モード（５）への切り替えを行う回転子の角度位置を９０degとし、通電モード（５）から通電モード（６）への切り替えを行う回転子の角度位置を１５０degとし、通電モード（６）から通電モード（１）への切り替えを行う回転子の角度位置を２１０degとし、通電モード（１）から通電モード（２）への切り替えを行う回転子の角度位置を２７０degとし、通電モード（２）から通電モード（３）への切り替えを行う回転子の角度位置を３３０degとすることができる。

【0021】

上記の通電モードの切り替えタイミングとしての角度位置になっていることを、非通電相のパルス誘起電圧と電圧閾値との比較に基づいて検出するものであり、通電モードの切り替えを行う角度位置におけるパルス誘起電圧に基づき、電圧閾値を設定してある。
電圧閾値は、図４に示すように、中性点電圧よりも高い又は低い値に設定され、通電モード（１）、（３）、（５）では電圧閾値が中性点電圧よりも低い値に設定され、この中性点電圧よりも低い電圧閾値よりも非通電相の電圧（パルス誘起電圧）が低くなると、次の通電モードへの切り替えを行う。また、通電モード（２）、（４）、（６）では電圧閾値が中性点電圧よりも高い値に設定され、この中性点電圧よりも高い電圧閾値よりも非通電相の電圧（パルス誘起電圧）が高くなると、次の通電モードへの切り替えを行う。

【0022】

このように、矩形波駆動においては、非通電相のパルス誘起電圧と電圧閾値との比較に基づいて通電モードの切り替えを行う。このため、高温条件などにおいて磁束が減少する減磁故障が生じ、例えば図５に示すように、非通電相のパルス誘起電圧が低下し（パルス誘起電圧の振幅が低下し）、パルス誘起電圧が電圧閾値に達しなくなると、通電モードの切り替えタイミングを検出できないため、通電モードを切り替えられず、ブラシレスモータ２を起動できなくなってしまう。

【0023】

図５に示す「Ｕ相開放」の期間は、通電モード（３）に従って通電されている状態であり、係る通電モード（３）に従った通電制御状態で、非通電相であるＵ相に誘起されるパルス誘起電圧が、中性点電圧よりも低い電圧として設定される電圧閾値を下回ったことが検出されると、通電モード（４）への切り替えを行う。しかし、減磁故障の発生によってパルス誘起電圧の振幅が小さくなり、電圧閾値を横切らなくなると、通電モード（４）への切り替えタイミングが検出されずに、通電モード（３）を維持することになってしまい、ブラシレスモータ２を起動できなくなる。

【0024】

そこで、モータ制御装置３は、図６のフローチャートに示すように、減磁故障に対応する制御を実施する。
図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１では、ブラシレスモータ２の矩形波駆動による通電制御中であるか否かを判定する。ブラシレスモータ２の通電制御中とは、ブラシレスモータ２の駆動要求があり、モータトルクを発生させるべく矩形波駆動により各相への通電制御を行っている状態である。

【0025】

ステップＳ１０１でブラシレスモータ２の通電制御中であると判定すると、ステップＳ１０２へ進み、非通電相のパルス誘起電圧が、通電モード毎に設定される電圧閾値に達しない状態が、設定時間以上継続しているか否かを判定する。
換言すれば、通電モードを順次切り替えてブラシレスモータ２を駆動させる要求があるのに、通電モードの切り替えタイミングが検出されないために、ある通電モードに保持されている時間が、正常動作時にはあり得ない時間だけ継続している起動不良状態であるか否かを判定する。

【0026】

通電モードの切り替えが正常範囲内の時間周期で順次行われている状態、つまり、矩形波駆動による通電制御が正常状態であれば、ステップＳ１０３へ進む。
なお、正弦波駆動に切り替わっている場合には、ステップＳ１０２で正常に起動されていると判定して、ステップＳ１０３へ進むものとする。

【0027】

ステップＳ１０３では、矩形波駆動若しくは正弦波駆動でのブラシレスモータ２の通電制御を行う。
一方、非通電相のパルス誘起電圧が、通電モード毎に設定される閾値に達しない状態が設定時間以上継続していると判定した場合、つまり、通電モードの切り替えが行えないため、ブラシレスモータ２を正常に起動させることができていない、通電制御の異常状態であれば、ステップＳ１０４へ進む。

【0028】

ステップＳ１０４では、通電モードの切り替えを行う角度位置にブラシレスモータ２を駆動し、通電モードの切り替えを行う角度位置における非通電相のパルス誘起電圧を検出し、検出したパルス誘起電圧に基づき通電モードの切り替えタイミングの検出に用いる電圧閾値を更新する電圧閾値の学習処理を、各通電モードについて行う。
前述のように、通電モードとして（１）から（６）の６つの通電モードが設定されるから、ステップＳ１０４では、係る６つの通電モードそれぞれに対応する計６個の電圧閾値を学習する。
なお、ステップＳ１０４における電圧閾値の学習処理については、後でフローチャートに従って詳細に説明する。

【0029】

次のステップＳ１０５では、起動不良（通電制御異常）の原因が、減磁故障と、減磁故障以外の故障（例えば、回転子や出力軸のロックなどによる不動故障）とのいずれであるかを判定する処理を実施する。なお、後述するように、減磁故障と減磁故障以外の故障とのいずれであるかによって、ブラシレスモータ２の通電制御を継続するか停止するかが切り替えられるようになっている。
減磁故障が生じている場合には、パルス誘起電圧の低下に見合った電圧閾値に変更すれば、電圧閾値とパルス誘起電圧との比較に基づいて通電モードの切り替えを行え、ブラシレスモータ２を起動させることができるが、減磁故障以外の故障が生じている場合には、電圧閾値を変更しても正常に通電モードの切り替えを行えないので、通電制御を停止させる。

【0030】

ステップＳ１０５における減磁故障であるか否かの判別は、図７のフローチャートに示すようにして行われる。
図７のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１では、ステップＳ１０４で学習した電圧閾値が、条件（１）を満たすか否かを判定する。

【0031】

本例のブラシレスモータ２では、図４及び図８に示すように、通電モード（１）、（３）、（５）では電圧閾値が中性点電圧よりも低い値に設定され、通電モード（２）、（４）、（６）では電圧閾値が中性点電圧よりも高い値に設定される。
また、減磁故障が発生しても、通電モードの切り替えタイミング（切り替え角度）におけるパルス誘起電圧は、通電モード（１）、（３）、（５）では中性点電圧よりも低い状態を保持し、通電モード（２）、（４）、（６）では中性点電圧よりも高い状態を保持する。

【0032】

一方、ブレスレスモータ２に不動（ロック）故障が生じると、通電モードの切り替えタイミング（切り替え角度）におけるパルス誘起電圧が、通電モード（１）、（３）、（５）では中性点電圧よりも低く、通電モード（２）、（４）、（６）では中性点電圧よりも高いという状態が保持されなくなる。
例えば、図４において、３０degの位置でブラスレスモータ２がロックしたと仮定すると、通電モード（３）であるときに、非通電相Ｕ相のパルス誘起電圧は、通電モード（４）への角度位置である３０degの位置に見合った値を示すが、通電モード（１）のときは、非通電相であるＷ相のパルス誘起電圧は、中性点の電圧より高い電圧を保持することになり、通電モード（１）において切り替えタイミング（切り替え角度）におけるパルス誘起電圧は中性点電圧よりも低いという条件を満たさなくなる。

【0033】

そして、ブラシレスモータ２がどの角度位置でロックした場合であっても、切り替え角度におけるパルス誘起電圧の中性点電圧に対する高低が逆転する通電モードが発生する。
そこで、新たに学習した電圧閾値（切り替え角度におけるパルス誘起電圧）の中性点電圧に対する高低が、上記の正常状態での相関を保っている場合、つまり、通電モード（１）、（３）、（５）での電圧閾値がそれぞれ中性点電圧よりも低く、かつ、通電モード（２）、（４）、（６）での電圧閾値がそれぞれ中性点電圧よりも高い場合には、減磁故障によってパルス誘起電圧が低下し、その結果として、通電モードの切り替えタイミングを検出できなくなったものと推定する。

【0034】

つまり、条件（１）とは、図３に示すように、新たに学習した６個の電圧閾値の全てが、初期状態から変わることなく、中性点電圧に対して高い若しくは低い状態を保持していることである。
ここで、新たに学習した電圧閾値のうちの１つでも、中性点電圧に対する高低の相関が正常状態（初期状態）とは異なっている場合は、減磁故障によってパルス誘起電圧が低下した場合の特性とは異なるため、減磁故障以外の故障（不動故障）によって起動不良（通電制御異常）が生じたものと判定し、ステップＳ２０３へ進んで、減磁故障以外の故障（不動故障）の発生を判定する。

【0035】

なお、電圧閾値が、中性点電圧に対して高い若しくは低い状態とは、中性点電圧よりも高い電圧範囲に含まれる状態、若しくは、中性点電圧よりも低い電圧範囲に含まれる状態として表すことができる。
また、電圧閾値に代えて、切り替え角度で検出したパルス誘起電圧に基づき、条件（１）を満たすか否かを判定することができる。
また、非通電相の電圧を、中性点電圧を基準に検出する場合には、条件（１）を満たすか否かを、検出したパルス誘起電圧又は当該パルス誘起電圧に基づき設定した電圧閾値がプラスの値であるかマイナスの値であるかに基づいて判定することができる。

【0036】

ステップＳ２０１で、６個の電圧閾値の全てが、初期状態から変わることなく、中性点電圧に対して高い若しくは低い状態を保持していると判定した場合に、減磁故障であるとの判定を下すことができるが、図７のフローチャートでは、更に、ステップＳ２０２へ進んで、ステップＳ１０４で学習した電圧閾値が、条件（２）を満たすか否かを判定する。
上記の条件（２）とは、条件（１）を満たしつつ、パルス誘起電圧が実際に低下しているか否かを判定するための条件であり、図８に示すように、電圧閾値の初期値と中性点電圧とで挟まれる電圧範囲に、ステップＳ１０４で学習した電圧閾値の全てが含まれることを、条件（２）とする。

【0037】

減磁故障が生じた場合はパルス誘起電圧が低下するから、６個の電圧閾値が条件（１）を満たしているとしても、新たに学習した電圧閾値が、通電モード（２）、（４）、（６）では初期値よりも高くなっている場合、通電モード（１）、（３）、（５）では初期値よりも低くなっている場合には、減磁故障以外の故障が発生している可能性がある。
一方、電圧閾値の初期値と中性点電圧とで挟まれる電圧範囲に、ステップＳ１０４で学習した電圧閾値の全てが含まれ、条件（２）を満たす場合には、減磁故障であることが確認されたことになる。

【0038】

そして、条件（２）を満たさない場合には、条件（１）を満たしていても、減磁故障以外の故障が発生している可能性があるので、ステップＳ２０３へ進んで減磁故障以外の故障（不動故障）の発生を判定する。
一方、条件（１）及び条件（２）を満たしている場合には、ステップＳ２０４へ進み、減磁故障が発生している（減磁以外の故障が発生していない）と判定する。

【0039】

なお、ステップＳ２０２のステップを省略し、ステップＳ２０１における条件（１）を満たすか否かの判定から、減磁故障であるか、減磁故障以外の故障の発生状態であるかを判別させることができ、逆に、ステップＳ２０１のステップを省略し、ステップＳ２０２における条件（２）を満たすか否かの判定から、減磁故障であるか、減磁故障以外の故障の発生状態であるかを判別させることができる。
また、新たに学習した電圧閾値と比較させる電圧閾値を初期値に限定するものではなく、例えば、前回の学習値や、学習値の移動平均値などと、新たに学習した電圧閾値とを比較することができる。
また、学習した電圧閾値に基づく減磁故障、減磁故障以外の故障の判別は、条件（１）や条件（２）に基づく判定に限定されず、正常な通電制御が行えなくなった状態で学習した電圧閾値と、正常範囲或いは異常範囲として設定される所定範囲（所定レベル）との比較に基づき行うことができる。

【0040】

図６のフローチャートのステップＳ１０５において、減磁故障が発生しているか、減磁故障以外の故障（例えば、回転子や出力軸のロックなどによる不動故障）が発生しているかの判別を行うと、ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５の処理において減磁故障の発生が判別されたか否かを判定する。
そして、減磁故障以外の故障が発生している場合には、新たに学習した電圧閾値を用いたとしても、正常に通電制御（通電モードの切り替え制御）を行えないので、ステップＳ１０７へ進み、ブラシレスモータ２への通電を停止させて、ブラシレスモータ２の回転を停止状態に保持させると共に、ブラシレスモータ２に減磁故障以外の不動故障などが発生していて、ブラシレスモータ２の駆動を停止していることを、ＡＴ制御装置（ＡＴＣＵ）４などに通知する。

【0041】

ブラシレスモータ２に減磁故障以外の不動故障などが発生していることを示す信号を受信したＡＴ制御装置（ＡＴＣＵ）４は、アイドルストップの禁止を要求する信号を出力したり、ブラシレスモータ２の故障発生を警告する警告装置（ランプなど）を動作させる制御信号を出力したり、不動故障の判定履歴を保存する処理などを行う。
一方、ステップＳ１０６で減磁故障が発生していると判定すると、ステップＳ１０８へ進み、通電制御（通電モードの切り替え制御）に用いる電圧閾値を、新たに学習した電圧閾値に変更する処理、つまり、減磁故障によって低下したパルス誘起電圧が、通電モードの切り替え角度において超えるような値に電圧閾値を変更する処理（電圧閾値を中性点電圧に近づける処理）を行う。

【0042】

係る電圧閾値の変更によって、減磁故障によってパルス誘起電圧が低下した後も、パルス誘起電圧と電圧閾値との比較によって、通電モードの切り替えを行うべき角度位置の検出が可能となる。
ステップＳ１０８で電圧閾値を変更する処理を行うと、次のステップＳ１０９では、減磁故障の判定結果をセットする（減磁故障フラグを立ち上げる）。

【0043】

そして、次のステップＳ１１０では、ステップＳ１０８で変更した電圧閾値を用いてブラスレスモータ２の通電制御を継続させ、更に、減磁故障の発生を、ＡＴ制御装置（ＡＴＣＵ）４などに通知する。
ブラシレスモータ２に減磁故障が発生していることを示す信号を受信したＡＴ制御装置（ＡＴＣＵ）４は、アイドルストップの実施条件の変更を要求する信号を出力したり、ブラシレスモータ２の故障発生を警告する警告装置（ランプなど）を動作させる制御信号を出力したり、減磁故障の判定履歴を保存する処理などを行う。

【0044】

上記図６のフローチャートに示したブラシレスモータ２の通電制御によると、パルス誘起電圧に基づき通電モードの切り替えを行えなくなった異常時（起動不良が発生した場合）に、起動不良の原因を減磁故障とそれ以外（不動故障）に区別し、減磁故障の場合は電圧閾値を変更した上で通電制御を継続させ、不動故障の場合はブラシレスモータ２の通電制御を停止させる。
従って、減磁故障が発生しているものの、ブラシレスモータ２を駆動できる状態において、無用に駆動を禁止してしまうことを抑制でき、これによって、ブラシレスモータ２を含むシステム（自動車用自動変速機）の正常動作を継続させることができる。
また、不動故障時には、ブラシレスモータ２に対して通電制御を行ってしまうことが抑制され、モータ駆動回路の保護などを図ることができ、また、ブラシレスモータ２の駆動を前提とする動作が誤って実施されることを抑制できる。

【0045】

ここで、図６のフローチャートのステップＳ１０４における電圧閾値の学習を詳細に説明する。
図９のフローチャートは、電圧閾値の学習処理の一例を示し、ステップＳ３０１では、学習１回目の制御であるか否かを判別する。学習１回目の制御とは、ブラシレスモータ２の通電モードの切り替えを行えないと判定し、電圧閾値の再学習を開始したときを示す。

【0046】

ステップＳ３０１で学習における１回目の制御であると判定すると、ステップＳ３０２へ進み、初回の通電モードを設定し、係る通電モードに従ってブラシレスモータ２の各相への通電を行わせる。
初回の通電モードは、通電制御の異常を判定したときに選定されていた通電モードとすることができ、また、通電制御の異常を判定したときに選定されていた通電モードから１回若しくは複数だけ進んだ通電モードとすることができ、更に、予め設定された通電モードとすることができる。

【0047】

一方、学習における１回目の制御でない場合には、ステップＳ３０２を迂回してステップＳ３０３へ進む。
ステップＳ３０３では、現在の通電モードでの非通電相のパルス誘起電圧を取得済みであるか否かを判定し、パルス誘起電圧が未取得であればステップＳ３０４へ進み、取得済みであればステップＳ３０５へ進む。

【0048】

ステップＳ３０４では、通電モードの切り替え後から所定時間（１）が経過しているか否かを判断する。
所定時間（１）は、通電モードの切り替えから、通電モードの切り替え角度でのパルス誘起電圧を検出するまでの遅延時間であり、通電モードの切り替え直後における非通電相の電圧の変動期間を避けるように、所定時間（１）を設定してある。
なお、初回の通電モードである場合には、所定時間（１）が経過していても、ステップＳ３０５へ進むようにする。

【0049】

ステップＳ３０５では、現在の通電モードに設定してからの経過時間が所定時間（２）に達しているか否かを判定する。
そして、現在の通電モードに設定してからの経過時間が所定時間（２）に達していない場合には、そのまま本ルーチンを終了させることで、現在の通電モードでの通電を継続させる。

【0050】

所定時間（２）は、現在の通電モードに対応する角度位置に達して安定するまでの応答時間であり、通電モードを切り替えた後に所定時間（２）が経過していれば、ブラシレスモータ２が、そのときの通電モードに対応する角度位置まで回転して停止しているものと推定できるように、所定時間（２）（所定時間（１）＜所定時間（２））を設定してある。
所定時間（２）だけ現在の通電モードを継続していない場合には、現在の通電モードでの通電を更に継続させるべく本ルーチンを終了させ、所定時間（２）だけ現在の通電モードを継続していれば、ステップＳ３０６へ進んで、次の通電モードへの切り替えを行う。

【0051】

通電モードの切り替えを行うと、所定時間（１）の経過を待って、ステップＳ３０４からステップＳ３０７へ進む。
ステップＳ３０７では、そのときの通電モードでの非通電相の電圧を、切り替え角度位置におけるパルス誘起電圧としてサンプリングする。

【0052】

例えば、通電モード（３）での通電を継続することで、通電モード（４）から通電モード（５）への切り替えを行う角度位置（９０deg）にブラシレスモータ２を位置決めすることができ、係る状態で通電モード（３）から通電モード（４）に切り替えれば、切り替え直後のＷ相（通電モード（４）での非通電相）の端子電圧Ｖｗは、角度位置９０degにおける非通電相の端子電圧となり、係る端子電圧Ｖに基づき、通電モード（４）から通電モード（５）への切り替えタイミング（角度＝９０deg）の検出に用いる電圧閾値を設定することができる。

【0053】

そこで、所定時間（２）だけ１つの通電モードでの通電を継続させて、次の通電モードに切り替え、切り替え後の所定時間（１）が経過した時点での非通電相の電圧を、通電モードの切り替えタイミングでの非通電相の電圧として検出することを繰り返すことで、各通電モードに対応する電圧閾値を学習する。
なお、ステップＳ３０７でサンプリングしたパルス誘起電圧を、そのまま電圧閾値とすることができる他、ステップＳ３０７でサンプリングしたパルス誘起電圧を変数として、電圧閾値を算出することができる。

【0054】

ステップＳ３０８では、全ての通電モードでの電圧閾値を学習した否かを判定し、全ての通電モードでの電圧閾値を学習していなければ、ステップＳ３０１へ進み、所定時間（２）の経過を待って通電モードの切り替えを行い、切り替え後の非通電相の電圧を、通電モードの切り替えタイミングでの電圧として学習することを繰り返す。
そして、全ての通電モードでの電圧閾値を学習すると、ステップＳ３０９へ進んで、学習完了を判定する。
なお、通電モードの切り替えタイミングにおけるパルス誘起電圧の検出方法（電圧閾値の学習方法）を上記のものに限定するものではなく、公知の種々の検出方法（学習方法）を適宜採用できる。

【0055】

図１０のフローチャートは、図６のフローチャートのステップＳ１０４における電圧閾値の学習の一例として、位置決めを行う場合と通電モードの切り替えタイミングでの電圧をサンプリングする場合とで、通電制御のデューティ比を切り替えるようにした学習処理の例を示す。
なお、図１０のフローチャートにおいて、図９のフローチャートと同様な処理を行うステップについては、同じステップ番号を付して詳細な説明は省略する。

【0056】

図１０のフローチャートでは、初回通電モードの設定を行うステップＳ３０２の次にステップＳ３０２Ａへ進み、ブラシレスモータ２のＰＷＭ制御におけるデューティ比を、ブラシレスモータ２を位置決めするとき（ブラシレスモータ２を回転させるとき）に用いるデューティ比（変換時デューティ比）Ｄ１に設定する。
また、切り替え角度位置での非通電相の電圧をサンプリングし、かつ、全通電モードでの学習が完了していない場合に、ステップＳ３０８Ａに進んで、ブラシレスモータ２のＰＷＭ制御におけるデューティ比を、ブラシレスモータ２を位置決めするとき（ブラシレスモータ２を回転させるとき）に用いるデューティ比（変換時デューティ比）Ｄ１に設定する。

【0057】

なお、ステップＳ３０２Ａで設定するデューティ比Ｄ１と、ステップＳ３０８Ａで設定するデューティ比Ｄ１とを同じ値にできる他、異なる値に設定することができる。
そして、変換時デューティ比Ｄ１での通電制御状態で、所定時間（２）の経過をステップＳ３０５で判定すると、電圧閾値の学習に備え、ステップＳ３０６Ａで、ブラシレスモータ２のＰＷＭ制御におけるデューティ比を、位置決めを行うデューティ比Ｄ１よりも小さい学習時用のデューティＤ２に設定する。

【0058】

学習時用のデューティＤ２で通電制御を行っている状態で、所定時間（１）の経過を待ち、所定時間（１）が経過すると、そのときの非通電相の電圧を、切り替え角度位置におけるパルス誘起電圧として学習し、電圧をサンプリングした後にデューティ比を変換時デューティ比Ｄ１に戻す。
例えば、極低温状態であって電動オイルポンプ１が吸引するオイルの粘性が高い場合に、ブラシレスモータ２を位置決めするときのデューティ比が小さいと、ブラシレスモータ２を、通電モードに対応する位置（学習初期位置）まで回転させることができず、電圧閾値を誤学習してしまう可能性がある。

【0059】

一方、通電モードの切り替え角度位置での非通電相の電圧をサンプリングする場合に、デューティ比が大きいほど非通電相に誘起される電圧が大きくなるため、デューティ比が大きい状態でサンプリングしたパルス誘起電圧に基づき電圧閾値を学習すると、パルス誘起電圧が低くなるデューティ比が低い状態では、パルス誘起電圧が電圧閾値に達せずに通電モードの切り替え判定が行えなくなる可能性がある。更に、デューティ比が高い状態でサンプリングした電圧に基づき、デューティ比が低い状態でも適用可能な電圧閾値を設定すると、電圧閾値の学習誤差が大きくなって、適切なタイミングで通電モードを切り替えることができなくなる可能性がある。

【0060】

そこで、ブラシレスモータ２を位置決めするとき、つまり、切り替え角度位置にまで回転させるときには、極低温時でもブラシレスモータ２を回転させることができるデューティ比Ｄ１を設定し、切り替え角度位置での非通電相の電圧をサンプリングする場合には、より低いデューティ比Ｄ２（Ｄ２＜Ｄ１）を設定することで、電圧閾値を十分な精度で学習できるようにする。
なお、デューティ比Ｄ１は、極低温状態（モータを回転させるのに必要なトルクが高い状態）でのモータトルクを確保することを目的とするため、高温状態でデューティ比Ｄ１を採用する必要性は低下する。そこで、オイル温度（駆動負荷）が低いほど、デューティ比Ｄ１をより大きな値に設定したり、オイル温度が設定温度を超える場合にはデューティ比の切り替えをキャンセルしたりすることができる。

【0061】

図１１のフローチャートは、減磁故障に対応する制御の別の例を示す。
この図１１のフローチャートに示す制御は、減磁故障が発生した場合に、更なる減磁を抑制するための処理を実施するステップを、図６のフローチャートに示したステップに対して追加してある。
従って、図６のフローチャートと同様な処理を行うステップについては、同じステップ番号を付して詳細な説明は省略する。

【0062】

図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ１０２において、非通電相のパルス誘起電圧が通電モード毎に設定される閾値に達しない状態が、設定時間以上継続していると判定すると、ステップＳ１０２Ａに進んで、減磁故障を検出した履歴があるか否かを判定する。
減磁故障を検出した履歴がある場合、つまり、減磁故障の発生を検出したために、電圧閾値を変更して通電制御を行っている場合には、減磁故障の検出に基づき電圧閾値を変更したにも関わらず、更に減磁が進むなどして、変更後の電圧閾値に達しない状態になっているものと推定できるので、電圧閾値の学習を行うことなく、ステップＳ１０７へ進んで、ブラシレスモータ２への通電を停止させ、ブラシレスモータ２の回転を停止させる。
なお、減磁故障を検出した履歴がある場合に再度電圧閾値を学習させ、学習した電圧閾値が許容範囲を逸脱して小さい（中性点電圧に近い）場合に、減磁故障が許容範囲を超えて進行していると判定して、ブラシレスモータ２の通電制御を停止させることができる。

【0063】

図１１のフローチャートでは、更に、ステップＳ１０２において、非通電相のパルス誘起電圧と電圧閾値との比較に基づいて通電モードの切り替えを行えていると判定した場合に、ステップＳ１０３Ａに進み、減磁故障を検出した履歴があるか否かを判定する。
ステップＳ１０３Ａで、減磁故障を検出した履歴があると判定した場合、即ち、減磁故障に伴うパルス誘起電圧の低下に応じて電圧閾値を変更した上でブラシレスモータ２の通電制御を継続させている場合には、ステップＳ１０３Ｂに進む。

【0064】

ステップＳ１０３Ｂでは、ブラシレスモータ２のモータ電流を、減磁故障が発生していない場合に比べてより低く制限して、ブラシレスモータ２の通電制御を継続させる。
つまり、減磁故障が発生した場合には、減磁故障が発生していない場合に許容する最大モータ電流よりも低い許容最大モータ電流を設定し、この許容最大モータ電流を超えないようにモータ電流（デューティ比）を制御する。

【0065】

一方、減磁故障を検出した履歴がない場合、つまり、減磁故障が発生していない場合には、ステップＳ１０３へ進み、モータ電流を標準よりも低く抑制する処理（許容最大電流を標準値よりも低く変更する処理）を行うことなく、ブラシレスモータ２の通電制御を行う。
減磁故障が発生しているときに、モータ電流の増大を抑制することで、ブラシレスモータ２の各相の発熱を抑え、減磁の進行を抑制することができる。
なお、パルス誘起電圧の低下が進行するほど減磁が進行しているものと推定し、減磁が進行するほど、許容最大モータ電流をより低く変更することができる。

【0066】

ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）
３相のうちパルス幅変調信号に応じたパルス電圧を印加する２相を非通電相に誘起されるパルス誘起電圧と閾値との比較に基づいて切り替える通電制御を行うブラシレスモータの駆動装置であって、
前記パルス誘起電圧が前記閾値に達しない異常が生じた場合に、前記切り替えを行う角度における前記パルス誘起電圧が所定条件を満たせば、前記閾値を変更して前記通電制御を継続し、前記切り替えを行う角度における前記パルス誘起電圧が前記所定条件を満たさないと前記通電制御を停止する、ブラシレスモータの駆動装置。
上記発明によると、パルス誘起電圧が前記閾値に達しない異常が生じたときに、閾値を変更した上で通電制御を継続させることができるか否か、換言すれば、減磁故障であるか否かを、通電切り替えを行う角度におけるパルス誘起電圧に基づき適切に判定することができる。

【0067】

（ロ）
３相のうちパルス幅変調信号に応じたパルス電圧を印加する２相を非通電相に誘起されるパルス誘起電圧に応じて切り替える通電制御を実行するブラシレスモータの駆動装置であって、
前記通電制御に異常が生じた場合に、前記切り替えを行う角度における前記パルス誘起電圧が所定条件を満たさないと前記通電制御を中止し、前記切り替えを行う角度における前記パルス誘起電圧が前記所定条件を満たせば、前記通電制御における前記パルス誘起電圧の閾値の変更、及び、前記通電制御に異常が生じる前に比べて電流をより低く制限する処理を行って前記通電制御を継続させる、ブラシレスモータの駆動装置。
上記発明によると、減磁故障の発生を推定して通電制御を継続させる場合に、電流をより低く制限することで発熱を抑え、減磁の進行を抑制することができる。

【0068】

（ハ）
３相のうちパルス幅変調信号に応じたパルス電圧を印加する２相を非通電相に誘起されるパルス誘起電圧と閾値との比較に基づいて切り替える通電制御を実行するブラシレスモータの駆動装置において、
前記切り替えを行う角度における前記パルス誘起電圧を検出し、検出したパルス誘起電圧に基づいて前記閾値を変更する場合に、前記切り替えを行う角度に向けて駆動するときのモータ駆動デューティ比に比べて、前記切り替えを行う角度での前記パルス誘起電圧を検出するときのモータ駆動デューティ比を低く設定する、ブラシレスモータの駆動装置。
上記発明によると、切り替えを行う角度に向けて回転させるモータトルクを確保しつつ、切り替えを行う角度で発生するパルス誘起電圧を抑えて、切り替えタイミングに対応するパルス誘起電圧を適切に求めることができる。

【0069】

（ニ）
３相のうちパルス幅変調信号に応じたパルス電圧を印加する２相を非通電相に誘起されるパルス誘起電圧に応じてと閾値との比較に基づいて切り替える通電制御を行うブラシレスモータの駆動装置であって、
前記パルス誘起電圧が前記閾値に達しない異常が生じた場合に、前記切り替えを行う角度それぞれにおける前記パルス誘起電圧が中性点電圧よりも高いか低いかに基づいて、前記通電制御の継続と中止とを切り替える、ブラシレスモータの駆動装置。
上記発明によると、パルス誘起電圧が閾値に達しない異常が生じた場合に、通電切り替えを行う角度それぞれにおけるパルス誘起電圧が中性点電圧よりも高いか低いかに基づいて減磁故障であるか否かを判定し、通電制御の継続を適切に行わせることができる。

【符号の説明】

【0070】

１…電動オイルポンプ、２…ブラシレスモータ、３…モータ制御装置、２１２…モータ駆動回路、２１３…制御器、２１５ｕ，２１５ｖ，２１５ｗ…巻線、２１６…永久磁石回転子、２１７ａ〜２１７ｆ…スイッチング素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】