特開 2024-132571 モータ制御装置及び車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024132571

(43)【公開日】2024-10-01

(54)【発明の名称】モータ制御装置及び車両

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/10 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

H02P6/10

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023043396

(22)【出願日】2023-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001081

【氏名又は名称】弁理士法人クシブチ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】眞壁 巧

(72)【発明者】

【氏名】石川 隼人

(72)【発明者】

【氏名】本多 真悟

(72)【発明者】

【氏名】武田 浩志

【テーマコード（参考）】

5H560

【Ｆターム（参考）】

5H560AA10

5H560BB04

5H560BB07

5H560DA19

5H560DB02

5H560DB20

5H560DC01

5H560DC12

5H560EC01

5H560EC02

5H560EC07

5H560RR01

5H560UA06

5H560XA13

(57)【要約】

【課題】低回転時のモータ出力の安定化を達成できるモータ制御装置及び車両を提供する。
【解決手段】モータ制御装置（１０）は、矩形波電圧駆動とベクトル制御駆動とによってモータ（２０）を選択的に駆動可能な駆動部（１１）と、モータ（２０）のトルクを追随させるトルク指令値（τ^＊）を指令する指令部（１５）と、駆動部（１１）に対してモータ（２０）の駆動を矩形波電圧駆動又はベクトル制御駆動に切り替えさせる切替部（１４）と、を備え、切替部（１４）は、モータ（２０）がベクトル制御駆動によって閾値以下の回転速度で駆動されている状態で指令部（１５）から入力されるトルク指令値（τ^＊）が変化した場合に、モータ（２０）の駆動をベクトル制御駆動から矩形波電圧駆動に切り替えさせる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータ（２０）に設けられた固定子巻線（２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ）に矩形波電圧を印加して前記モータ（２０）を駆動する矩形波電圧駆動と、前記固定子巻線（２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ）に正弦波電圧を印加して前記モータ（２０）を駆動するベクトル制御駆動とによって前記モータを選択的に駆動可能な駆動部（１１）と、
前記モータ（２０）のトルクを追随させるトルク指令値（τ^＊）を指令する指令部（１５）と、
前記駆動部（１１）に対して前記モータ（２０）の駆動を前記矩形波電圧駆動又は前記ベクトル制御駆動に切り替えさせる切替部（１４）と、
を備え、
前記切替部（１４）は、前記モータ（２０）が前記ベクトル制御駆動によって閾値（ωｔｈ）以下の回転速度（ω）で駆動されている状態で前記指令部（１５）から入力される前記トルク指令値（τ^＊）が変化した場合に、前記モータ（２０）の駆動を前記ベクトル制御駆動から前記矩形波電圧駆動に切り替えさせる
モータ制御装置（１０）。

【請求項2】

前記切替部（１４）は、前記トルク指令値（τ^＊）の変化に基づいて切り替えた前記矩形波電圧駆動である低速時駆動によって前記モータ（２０）を駆動させた後に、前記モータ（２０）に設けられたロータ（２３）の回転位置を示す位置信号の信号レベルが変化したことを条件に、前記低速時駆動による前記モータ（２０）の駆動を終了させ、前記低速時駆動を終了させた時点での前記回転速度（ω）に応じて、前記モータ（２０）の駆動を前記矩形波電圧駆動又は前記ベクトル制御駆動に切り替えさせる
請求項１に記載のモータ制御装置（１０）。

【請求項3】

前記切替部（１４）は、前記トルク指令値（τ^＊）の変化量が所定値以上の場合に前記モータ（２０）の駆動を前記ベクトル制御駆動から前記矩形波電圧駆動に切り替えさせる
請求項１に記載のモータ制御装置（１０）。

【請求項4】

前記切替部（１４）は、前記トルク指令値（τ^＊）が前記トルクを減少又は一定値に維持させる値から前記トルクを増加させるための値に変化した場合に、前記モータ（２０）の駆動を前記ベクトル制御駆動から前記矩形波電圧駆動に切り替えさせる
請求項１に記載のモータ制御装置（１０）。

【請求項5】

請求項１から４までのいずれか一項に記載のモータ制御装置（１０）と、
前記モータ（２０）と、
前記モータ（２０）に設けられたロータ（２３）の回転位置を示す位置信号（Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗ）を出力する位置検出部（２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ）と、
を備える車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ制御装置及び車両に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、低炭素社会又は脱炭素社会の実現に向けた取り組みが活発化し、車両においてもＣＯ_２排出量の削減やエネルギー効率の改善のために、電動化技術に関する研究開発が行われている。この電動化技術の１つとして、所定の電圧波形を有する駆動電圧を印加して車両に設けられたモータを駆動する技術が知られている。

【0003】

特許文献１は、ＤＣモータの回転速度がしきい値未満の場合に矩形波通電駆動を行い、ＤＣモータの回転速度がしきい値以上の場合に正弦波通電駆動を行う技術が開示する。特許文献１に開示された技術により、モータ起動時における相切り換え時のブレーキ動作を回避し、起動トルクの低減を抑制することができる。

【0004】

特許文献２は、ブラシレスモータに設けられた各ホールセンサで検出されるパルス状位置センサ信号の立ち上りあるいは立ち下りエッジ間の間隔である半周期または１周期の時間間隔に基づいて、ブラシレスモータに設けられた永久磁石回転子の回転数を計算する技術を開示する。特許文献２に開示された技術により、各ホールセンサの取付け位置のばらつきにより発生する回転数の計算誤差を小さくすることができ、滑らかな回転で騒音の低いブラシレスモータが実現できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４－２４２４３２号公報

【特許文献2】特開２００３－２６４９９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、電動化技術に関する技術の１つとしてモータの駆動技術では、モータの低回転時はモータに設けられたロータの磁極位置検出の分解能が低下するため、低回転時のモータ出力が安定しない、という課題がある。

【0007】

本願は上記課題解決のため、低回転時のモータ出力の安定化の達成を目的としたものである。そして、延いてはエネルギー効率の改善に寄与するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するための一態様は、モータに設けられた固定子巻線に矩形波電圧を印加して前記モータを駆動する矩形波電圧駆動と、前記固定子巻線に正弦波電圧を印加して前記モータを駆動するベクトル制御駆動とによって前記モータを選択的に駆動可能な駆動部と、前記モータのトルクを追随させるトルク指令値を指令する指令部と、前記駆動部に対して前記モータの駆動を前記矩形波電圧駆動又は前記ベクトル制御駆動に切り替えさせる切替部と、を備え、前記切替部は、前記モータが前記ベクトル制御駆動によって閾値以下の回転速度で駆動されている状態で前記指令部から入力される前記トルク指令値が変化した場合に、前記モータの駆動を前記ベクトル制御駆動から前記矩形波電圧駆動に切り替えさせるモータ制御装置である。

【0009】

また、上記目的を達成するための他の態様は、上記一態様のモータ制御装置と、前記モータと、前記モータに設けられたロータの回転位置を示す位置信号を出力する位置検出部と、を備える車両である。

【発明の効果】

【0010】

上記態様によれば、低回転時のモータ出力の安定化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の一実施形態によるモータ制御装置及び車両の概略構成の一例を示すブロック図である。

【図2】本開示の一実施形態によるモータ制御装置に設けられたインバータ部の回路構成の一例を示す図である。

【図3】本開示の一実施形態によるモータ制御装置の動作の流れの一例を示すフローチャートである。

【図4】本開示の一実施形態によるモータ制御装置の動作タイミングの一例を示すタイミングチャートである。

【図5】本開示の一実施形態によるモータ制御装置におけるベクトル制御駆動での電圧波形及びホール検出信号の信号波形の一例を示す図である。

【図6】本開示の一実施形態によるモータ制御装置におけるロータの位置検出を説明する図である。

【図7】本開示の一実施形態によるモータ制御装置における矩形波電圧駆動での電圧波形及びホール検出信号の信号波形の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［１．モータ制御装置及び車両の構成］
図１は、本開示の一実施形態によるモータ制御装置１０及び車両１の概略構成の一例を示すブロック図である。車両１は、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モータ２０と、モータ２０に設けられたロータ２３の回転位置を示すホール検出信号（位置信号の一例）Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗを出力する複数のホールセンサ（位置検出部の一例）２２ｕ，２２ｖ，２２ｗと、を備えている。車両１として、自動車や原動機付自転車が挙げられる。

【0013】

モータ２０は、例えばブラシレスモータで構成されている。モータ２０は、永久磁石（不図示）が設けられたロータ２３と、Ｕ相巻線２１ｕ、Ｖ相巻線２１ｖ及びＷ相巻線２１ｗ（いずれも固定子巻線の一例）が設けられたステータ（不図示）とを備えている。Ｕ相巻線２１ｕ、Ｖ相巻線２１ｖ及びＷ相巻線２１ｗは、１２０°間隔で配置されている。ホールセンサ２２ｕ，２２ｖ，２２ｗは、Ｕ相巻線２１ｕ、Ｖ相巻線２１ｖ及びＷ相巻線２１ｗとは６０°ずれた状態で１２０°間隔で配置されている。本実施形態では、ホールセンサ２２ｕはＵ相巻線２１ｕとＷ相巻線２１ｗとの間に配置され、ホールセンサ２２ｖはＵ相巻線２１ｕとＶ相巻線２１ｖとの間に配置され、ホールセンサ２２ｗはＶ相巻線２１ｖとＷ相巻線２１ｗとの間に配置されている。

【0014】

次に、モータ制御装置１０の構成について図１及び図２を用いて説明する。
図１に示すように、モータ制御装置１０は、モータ２０に設けられたＵ相巻線２１ｕ、Ｖ相巻線２１ｖ及びＷ相巻線２１ｗに接続された駆動部１１を備えている。モータ制御装置１０は、モータ２０に設けられたホールセンサ２２ｕ，２２ｖ，２２ｗに接続された検出部１２と、ホールセンサ２２ｕに接続された回転速度算出部１３とを備えている。モータ制御装置１０は、駆動部１１及び回転速度算出部１３に接続された切替部１４と、駆動部１１、検出部１２、回転速度算出部１３及び切替部１４に接続された指令部１５とを備えている。

【0015】

駆動部１１は、モータ２０に設けられたＵ相巻線２１ｕ、Ｖ相巻線２１ｖ及びＷ相巻線２１ｗに矩形波電圧を印加してモータ２０を駆動する矩形波電圧駆動と、Ｕ相巻線２１ｕ、Ｖ相巻線２１ｖ及びＷ相巻線２１ｗに正弦波電圧を印加してモータ２０を駆動するベクトル制御駆動とによってモータ２０を選択的に駆動可能に構成されている。駆動部１１は、矩形波電圧駆動部１１１、ベクトル制御駆動部１１２及びインバータ部１１３を有している。矩形波電圧駆動部１１１は、切替部１４から入力される駆動切替信号Ｓｃｄ１によって、出力がインバータ部１１３に電気的に接続される状態とインバータ部１１３から電気的に切断される状態とに切り替えられる。ベクトル制御駆動部１１２は、切替部１４から入力される駆動切替信号Ｓｃｄ２によって、出力がインバータ部１１３に電気的に接続される状態とインバータ部１１３から電気的に切断される状態とに切り替えられる。矩形波電圧駆動部１１１及びベクトル制御駆動部１１２は、出力を例えばハイインピーダンス状態とすることにより、インバータ部１１３の入力から電気的に切断される。

【0016】

駆動部１１は、切替部１４によって矩形波電圧駆動部１１１での動作に切り替えられた場合には、矩形波電圧駆動部１１１及びインバータ部１１３によって矩形波電圧駆動でモータ２０を駆動する。一方、駆動部１１は、切替部１４によってベクトル制御駆動部１１２での動作に切り替えられた場合には、ベクトル制御駆動部１１２及びインバータ部１１３によってベクトル制御駆動でモータ２０を駆動する。

【0017】

矩形波電圧駆動部１１１は、指令部１５から入力されるｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊、インバータ部１１３から入力されるＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ及びＷ相電流Ｉｗ並びに検出部１２から入力されるモータ２０の回転角信号Ｓθを用いて、インバータ部１１３を駆動するためのパルス信号Ｐａｕ，Ｐａｖ，Ｐａｗ，Ｐａｘ，Ｐａｙ，Ｐａｚを生成する。以下、「パルス信号Ｐａｕ，Ｐａｖ，Ｐａｗ，Ｐａｘ，Ｐａｙ，Ｐａｚ」を「パルス信号Ｐａｕ～Ｐａｚ」と略記する場合がある。

【0018】

ベクトル制御駆動部１１２は、指令部１５から入力されるｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊、インバータ部１１３から入力されるＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ及びＷ相電流Ｉｗ並びに検出部１２から入力される回転角信号Ｓθを用いて、インバータ部１１３を駆動するためのパルス信号Ｐｂｕ，Ｐｂｖ，Ｐｂｗ，Ｐｂｘ，Ｐｂｙ，Ｐｂｚを生成する。以下、「パルス信号Ｐｂｕ，Ｐｂｖ，Ｐｂｗ，Ｐｂｘ，Ｐｂｙ，Ｐｂｚ」を「パルス信号Ｐｂｕ～Ｐｂｚ」と略記する場合がある。

【0019】

駆動部１１は、切替部１４によってモータ２０の駆動を矩形波電圧駆動に切り替えられた場合には、パルス信号Ｐａｕ，Ｐａｖ，Ｐａｗ，Ｐａｘ，Ｐａｙ，Ｐａｚをパルス信号Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗ，Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚとしてインバータ部１１３に入力させる。また、駆動部１１は、切替部１４によってモータ２０の駆動をベクトル制御駆動に切り替えられた場合には、パルス信号Ｐｂｕ，Ｐｂｖ，Ｐｂｗ，Ｐｂｘ，Ｐｂｙ，Ｐｂｚをパルス信号Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗ，Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚとしてインバータ部１１３に入力させる。以下、「パルス信号Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗ，Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ」を「パルス信号Ｐｕ～Ｐｚ」と略記する場合がある。

【0020】

図２は、インバータ部１１３の回路構成の一例を示している。
図２に示すように、インバータ部１１３は、正極側の直流電圧が印加される正極側ラインＬｐと負極側の直流電圧が印加される負極側ラインＬｎとの間で、６個の半導体素子Ｑｕ，Ｑｖ，Ｑｗ，Ｑｘ，Ｑｙ，Ｑｚをフルブリッジ接続して構成されている。以下、「半導体素子Ｑｕ，Ｑｖ，Ｑｗ，Ｑｘ，Ｑｙ，Ｑｚ」を「半導体素子Ｑｕ～Ｑｚ」と略記する場合がある。半導体素子Ｑｕ，Ｑｘは、正極側ラインＬｐ及び負極側ラインＬｎの間で直列に接続され、Ｕ相アーム１１３ｕを構成する。半導体素子Ｑｖ，Ｑｙは、正極側ラインＬｐ及び負極側ラインＬｎの間で直列に接続され、Ｖ相アーム１１３ｖを構成する。半導体素子Ｑｗ，Ｑｚは、正極側ラインＬｐ及び負極側ラインＬｎの間で直列に接続され、Ｗ相アーム１１３ｗを構成する。半導体素子Ｑｕ～Ｑｚは、パワー半導体素子と、当該パワー半導体素子に逆並列接続された還流ダイオードとを有している。

【0021】

半導体素子Ｑｕに設けられたパワー半導体素子のゲートには、パルス信号Ｐｕが入力され、半導体素子Ｑｘに設けられたパワー半導体素子のゲートには、パルス信号Ｐｘが入力される。半導体素子Ｑｖに設けられたパワー半導体素子のゲートには、パルス信号Ｐｖが入力され、半導体素子Ｑｙに設けられたパワー半導体素子のゲートには、パルス信号Ｐｙが入力される。半導体素子Ｑｗに設けられたパワー半導体素子のゲートには、パルス信号Ｐｗが入力され、半導体素子Ｑｚに設けられたパワー半導体素子のゲートには、パルス信号Ｐｚが入力される。半導体素子Ｑｕ～Ｑｚは、パルス信号Ｐｕ～Ｐｚによって所定のタイミング且つ所定の順序でオン／オフ制御される。これにより、Ｕ相アーム１１３ｕは、モータ２０（図１参照）に設けられたＵ相巻線２１ｕに半導体素子Ｑｕ，Ｑｘの接続部からＵ相交流電圧Ｖｕを出力する。Ｖ相アーム１１３ｖは、モータ２０に設けられたＶ相巻線２１ｖに半導体素子Ｑｖ，Ｑｙの接続部からＶ相交流電圧Ｖｖを出力する。Ｗ相アーム１１３ｗは、モータ２０に設けられたＷ相巻線２１ｗに半導体素子Ｑｗ，Ｑｚの接続部からＷ相交流電圧Ｖｗを出力する。

【0022】

インバータ部１１３が動作することによって、インバータ部１１３及びモータ２０の間に流れる交流のＵ相電流ＩｕがＵ相アーム１１３ｕから駆動部１１に出力され、インバータ部１１３及びモータ２０の間に流れる交流のＶ相電流ＩｖがＶ相アーム１１３ｖから駆動部１１に出力され、インバータ部１１３及びモータ２０の間に流れる交流のＷ相電流ＩｗがＷ相アーム１１３ｗから駆動部１１に出力される。

【0023】

図１に戻って、指令部１５は、モータ２０のトルクを追随させるトルク指令値τ^＊を指令する指令部１５を備えている。指令部１５は、回転速度算出部１３で算出されたモータ２０の回転速度及び外部から入力される回転速度指令値並びに外部から入力されるアクセル開度に基づいて、トルク指令値τ^＊を生成する。また、指令部１５は、生成したトルク指令値τ^＊及び検出部１２から入力されるロータ２３の回転角に基づいて、ｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊を生成する。指令部１５は、生成したトルク指令値τ^＊を切替部１４に出力する。指令部１５は、生成したｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊を矩形波電圧駆動部１１１に出力する。指令部１５は、生成したｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊をベクトル制御駆動部１１２に出力する。

【0024】

検出部１２は、モータ２０に設けられたロータ２３の回転位置（すなわち回転角）を検出する。検出部１２には、モータ２０に設けられたホールセンサ２２ｕから出力されるホール検出信号Ｈｕと、モータ２０に設けられたホールセンサ２２ｖから出力されるホール検出信号Ｈｖと、モータ２０に設けられたホールセンサ２２ｗから出力されるホール検出信号Ｈｗとが入力される。詳細は後述するが、検出部１２は、モータ２０から入力されるホール検出信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの電圧レベルの組合せに基づいて、モータ２０での回転磁界の角度（電気角）を決定するとともに、決定した電気角に基づいて、ロータ２３の回転角を検出する。モータ２０の電気角をθｅとし、ロータ２３に設けられた永久磁石の磁極数をｐとすると、検出部１２は、ロータ２３の回転角θを以下の式（１）によって検出する。
θ＝θｅ×２／ｐ ・・・（１）

【0025】

検出部１２は、式（１）に基づいて、ロータ２３の回転角θを検出し、回転角θの情報を含む回転角信号Ｓθを駆動部１１及び指令部１５に出力する。

【0026】

切替部１４は、駆動部１１に対してモータ２０の駆動を矩形波電圧駆動又はベクトル制御駆動に切り替えさせる。詳細は後述するが、切替部１４は、モータ２０がベクトル制御駆動によって閾値以下の回転速度で駆動されている状態で指令部１５から入力されるトルク指令値τ^＊が変化した場合に、モータ２０の駆動をベクトル制御駆動から矩形波電圧駆動に切り替えさせる。切替部１４がモータ２０の駆動及び回転速度に基づいて駆動部１１に対してモータ２０の駆動を切替させることにより、モータ制御装置１０は、低回転時のモータ２０の出力の安定化を図ることができる。

【0027】

切替部１４は、矩形波電圧駆動部１１１に駆動切替信号Ｓｃｄ１を出力している場合には、モータ２０の駆動が矩形波電圧駆動であると判定し、ベクトル制御駆動部１１２に駆動切替信号Ｓｃｄ２を出力している場合には、モータ２０の駆動がベクトル制御駆動であると判定する。切替部１４は、回転速度算出部１３から入力される回転速度信号Ｓωからモータ２０の回転速度ωを取得する。

【0028】

切替部１４には、モータ２０に設けられたホールセンサ２２ｕから出力されるホール検出信号Ｈｕが入力される。詳細は後述するが、切替部１４は、低回転時のモータ２０の出力の安定化のために駆動部１１に対してモータ２０の駆動を矩形波電圧駆動に切り替えた場合、当該矩形波電圧駆動を終了させるか否かをホール検出信号Ｈｕの信号レベルの変化に基づいて実行する。

【0029】

切替部１４は、モータ２０を矩形波電圧駆動で駆動する場合には、矩形波電圧駆動部１１１の出力をインバータ部１１３に電気的に接続させ、かつベクトル制御駆動部１１２の出力をインバータ部１１３から電気的に切断させる。一方、切替部１４は、モータ２０をベクトル制御駆動で駆動する場合には、矩形波電圧駆動部１１１の出力をインバータ部１１３から電気的に切断させ、かつベクトル制御駆動部１１２の出力をインバータ部１１３に電気的に接続させる。このため、駆動部１１は、矩形波電圧駆動部１１１の出力とベクトル制御駆動部１１２の出力とが接続されてインバータ部１１３の入力に接続される構成を有していても、パルス信号Ｐａｕ～Ｐａｗとパルス信号Ｐｂｕ～Ｐｂｗとを混信せずにいずれか一方のパルス信号のみをパルス信号Ｐｕ～Ｐｗとしてインバータ部１１３に入力することができる。

【0030】

回転速度算出部１３は、複数のホール検出信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗのうちのいずれか１つに基づいてモータ２０の回転速度ωを算出する。本実施形態では、回転速度算出部１３は、例えばホール検出信号Ｈｕを用いてモータ２０の回転速度ω（より具体的にはロータ２３の回転角速度）を算出する。しかしながら、回転速度算出部１３は、ホール検出信号Ｈｖ又はホール検出信号Ｈｗを用いてモータ２０の回転速度ωを算出してもよい。ロータ２３に設けられた永久磁石の磁極数をｐとし、ホール検出信号Ｈｕの周波数をｆとすると、回転速度算出部１３は、モータ２０の回転速度ωを以下の式（２）によって算出する。回転速度算出部１３は、算出した回転速度ωの情報を含む回転速度信号Ｓωを切替部１４及び指令部１５に出力する。
ω＝２×π×ｆ／（ｐ／２）
＝２×π×２×ｆ／ｐ ・・・（２）

【0031】

［２．モータ制御装置の動作］
［２－１．モータ制御装置の動作の流れ］
本実施形態によるモータ制御装置１０の動作について図１及び図２を参照しつつ図３から図７を用いて説明する。図３は、モータ制御装置１０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。図３に示す処理は、例えばモータ制御装置１０に電源が投入される（すなわち電源がオン状態にされる）ことによって開始される。

【0032】

図３に示すように、モータ制御装置１０（図１参照）がモータ２０（図１参照）の制御を開始すると、ステップＳ１１において、切替部１４（図１参照）は、モータ２０の駆動がベクトル制御駆動であるか否かを判定する。切替部１４は、駆動切替信号Ｓｃｄ２をベクトル制御駆動部１１２に出力している場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）にはモータ２０の駆動がベクトル制御駆動であると判定し、ステップＳ１２の処理に移行する。一方、切替部１４は、駆動切替信号Ｓｃｄ１を矩形波電圧駆動部１１１に出力している場合（ステップＳ１１：ＮＯ）にはモータ２０の駆動が矩形波電圧駆動であると判定し、ステップＳ１７の処理に移行する。

【0033】

ステップＳ１２において、切替部１４は、回転速度算出部１３（図１参照）から入力される回転速度信号Ｓωに含まれるモータ２０の回転速度ωが閾値ωｔｈ以下であるか否かを判定する。切替部１４は、モータ２０の回転速度ωが閾値ωｔｈ以下であると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）にはステップＳ１３の処理に移行する。一方、切替部１４は、モータ２０の回転速度ωが閾値ωｔｈよりも大きいと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）にはステップＳ１７の処理に移行する。閾値ωｔｈは、極低回転領域の回転速度であって、後述する駆動切替閾値ωｔｈｃよりも高い値に設定される。閾値ωｔｈは、実験やシミュレーションなどによって決定され、車両１（図１参照）の種別ごとに異なる値に設定されてもよい。

【0034】

ステップＳ１３において、切替部１４は、指令部１５から入力されるトルク指令値τ^＊が変化したか否かを判定する。切替部１４は例えば、トルク指令値τ^＊を時間微分し、時間微分した結果が正の場合は、トルク指令値τ^＊が増加するように変化していると判定し（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４の処理に移行する。一方、切替部１４は例えば、当該結果が負又はゼロの場合は、トルク指令値τ^＊が増加するように変化していないと判定し（ステップＳ１３：ＮＯ）、ステップＳ１７の処理に移行する。トルク指令値の時間微分が正（すなわちトルク指令値τ^＊の増加）は、モータ２０のトルクを増加させるための指令である。トルク指令値の時間微分が負（すなわちトルク指令値の減少）は、モータ２０のトルクを減少させるための指令である。トルク指令値の時間微分がゼロ（すなわち現状のトルク指令値の維持）は、モータ２０のトルクを現状の一定値に維持させるための指令である。

【0035】

ステップＳ１４において、切替部１４は、モータ２０の駆動を矩形波電圧駆動に切り替え、ステップＳ１５の処理に移行する。このように、ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理の流れにおいて、切替部１４は、トルク指令値τ^＊がモータ２０のトルクを減少又は一定値に維持させる値から当該トルクを増加させるための値に変化した場合に、駆動部１１に対してモータ２０の駆動をベクトル制御駆動から矩形波電圧駆動に切り替えさせる。以下、ステップＳ１１からステップＳ１３までの全ての処理で肯定する判定（すなわち「ＹＥＳ」の判定）がなされた場合に、モータ２０の駆動として切り替えられた矩形波電圧駆動を「低速時駆動」と称する場合がある。

【0036】

ステップＳ１５において、切替部１４は、モータ２０に設けられたホールセンサ２２ｕから入力されるホール検出信号Ｈｕ（図１参照）の信号レベルが変化したか否かを判定する。切替部１４は、ホール検出信号Ｈｕの信号レベルが変化したと判定した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）には、ステップＳ１６の処理に移行する。一方、切替部１４は、ホール検出信号Ｈｕの信号レベルが変化していないと判定した場合（ステップＳ１５：ＮＯ）には、ステップＳ１７の処理に移行する。

【0037】

ステップＳ１６において、切替部１４は、駆動部１１に対して矩形波電圧駆動でのモータ２０の駆動を終了させ、ステップＳ１７の処理に移行する。

【0038】

ステップＳ１７において、切替部１４は、回転速度算出部１３から入力される回転速度信号Ｓωに含まれる回転速度ωが駆動切替閾値ωｔｈｃよりも小さいか否かを判定する。ステップＳ１７の処理は、モータ２０を低速時駆動で駆動する条件が成立していない状況下又は低速時駆動を終了させた状況下で、モータ２０の駆動を矩形波電圧駆動及びベクトル制御駆動のいずれに切り替えるのかを判定するために実行される。駆動切替閾値ωｔｈｃは、モータ２０の駆動を矩形波電圧駆動及びベクトル制御駆動のいずれに切り替えるのかを判定するための閾値であり、切替部１４に設定されている。駆動切替閾値ωｔｈｃは、ステップＳ１２の処理で用いられる閾値ωｔｈよりも例えば小さい値に設定されている。切替部１４は、回転速度ωが駆動切替閾値ωｔｈｃよりも低いと判定した場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）には、ステップＳ１８の処理に移行する。一方、切替部１４は、回転速度ωが駆動切替閾値ωｔｈｃ以上であると判定した場合（ステップＳ１７：ＮＯ）には、ステップＳ１９の処理に移行する。

【0039】

ステップＳ１８において、切替部１４は、駆動部１１に対してモータ２０の駆動を矩形波電圧駆動に切り替えさせ、ステップＳ２０の処理に移行する。
ステップＳ１９において、切替部１４は、駆動部１１に対してモータ２０の駆動をベクトル制御駆動に切り替えさせ、ステップＳ２０の処理に移行する。

【0040】

このように、切替部１４は、トルク指令値τ^＊の変化に基づいて切り替えた矩形波電圧駆動である低速時駆動によってモータ２０を駆動させた後（ステップＳ１３からステップＳ１４の流れ）に、モータ２０に設けられたロータ２３の回転位置を示すホール検出信号Ｈｕの信号レベルが変化したことを条件に、低速時駆動によるモータ２０の駆動を終了させる（ステップＳ１６）。切替部１４は、低速時駆動を終了させた時点での回転速度ωに応じて、モータ２０の駆動を矩形波電圧駆動又はベクトル制御駆動に切り替えさせる（ステップＳ１７からステップＳ１８又はステップＳ１９の流れ）。

【0041】

矩形波電圧駆動は、ホール検出信号の変化に基づいて、通電パターンを切り替える制御であるため、極低回転でのパルス間時間に基づいた回転数算出ができない領域でも、通電制御が可能であるという利点を有している。一方、矩形波電圧駆動は、高効率化を図ることが困難であるという欠点を有している。

【0042】

ベクトル制御駆動は、モータのトルクの脈動が理論上なくなり、音、振動、効率、トルク精度及び過渡特性の面で矩形波電圧駆動よりも優れているという利点を有している。一方、ベクトル制御駆動は、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御によってひずみの少ない正弦波のＵ相電流、Ｖ相電流及びＷ相電流を生成するため、高い演算能力をもつコントローラが必要になるという欠点を有している。

【0043】

このように、矩形波電圧駆動及びベクトル制御駆動のそれぞれは、利点及び欠点を有している。そこで、モータ制御装置１０は、矩形波電圧駆動及びベクトル制御駆動のうち、低速時駆動を実行した後のモータ２０の回転速度ωに適した方をモータ２０の駆動として選択する。これにより、モータ制御装置１０は、矩形波電圧駆動及びベクトル制御駆動のそれぞれの利点を利用して、低速時駆動を実行した後のモータ２０を制御することができる。

【0044】

ステップＳ２０において、モータ制御装置１０を動作させるための電源がオフ状態であるか否かを判定する。モータ制御装置１０に入力される電源の電圧値が所定値よりも低い場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）には、モータ制御装置１０は、電源がオフ状態であると判定して動作を終了する。一方、モータ制御装置１０に入力される電源の電圧値が所定値以上の場合（ステップＳ２０：ＮＯ）には、モータ制御装置１０は、電源がオフ状態でないと判定し、ステップＳ１１の処理に戻る。

【0045】

［モータ制御装置の動作タイミング］
図４は、モータ制御装置１０の動作タイミングの一例を示すタイミングチャートである。図４では、左から右に向かって時の経過が表されている。

【0046】

図４に示す期間Ｐ１では、モータ制御装置１０は、モータ２０のトルクを指令部１５で生成されるトルク指令値τ^＊に追従させるために、駆動部１１によるベクトル制御駆動によってモータ２０を駆動している。このため、図４に示すように、モータ２０の回転速度ωは、時の経過とともに減少する。モータ２０の回転速度ωが減少するために、モータ２０に設けられたホールセンサ２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ（図１参照）によって検出されるホール検出信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの周期も時の経過とともに長くなる。期間Ｐ１は、図３に示す「ステップＳ１１のＹＥＳ→ステップＳ１２のＹＥＳ→ステップＳ１３のＮＯ→ステップＳ１７のＮＯ→ステップＳ１９」の流れに対応する。

【0047】

ここで、駆動部１１におけるベクトル制御駆動及び検出部１２（図１参照）における位置検出について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、切替部１４によってモータ２０の駆動をベクトル制御駆動に切り替えられた駆動部１１が、モータ２０に出力するＵ相交流電圧Ｖｕ、Ｖ相交流電圧Ｖｖ及びＷ相交流電圧Ｖｗの電圧波形の一例と、ホールセンサ２２ｕ，２２ｖ，２２ｗから出力されるホール検出信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの電圧波形の一例とを模式的に示す図である。図６は、図５に示すホール検出信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの電圧波形と、６ステップ角度算出を用いる位置検出でのホール検出信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの組合せとモータ２０の回転角θとの関係の一例とを模式的に示す図である。

【0048】

ベクトル制御駆動を実行するベクトル制御駆動部１１２（図１参照）は、インバータ部１１３（図１参照）から入力されるＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ及びＷ相電流Ｉｗが指令部１５から入力されるｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊に追従させるためのパルス信号Ｐｂｕ～Ｐｂｚ（図１参照）を生成してインバータ部１１３に出力する。ｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊は、トルク指令値τ^＊に基づいて生成される。このため、ベクトル制御駆動部１１２がＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ及びＷ相電流Ｉｗをｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊に追従させることにより、トルク指令値τ^＊にトルクが追従するようにモータ２０が動作する。

【0049】

ベクトル制御駆動では、ベクトル制御駆動部１１２から入力されるパルス信号Ｐｂｕ～Ｐｂｚによって、インバータ部１１３に設けられた６個の半導体素子Ｑｕ～Ｑｚ（図２参照）のうち、一相はハイサイド側をオン状態、他の一相はローサイド側をオン状態、残りの相は両サイドともオフ状態という制御パターンでスイッチングが制御される。これにより、図５に示すように、Ｕ相交流電圧Ｖｕ、Ｖ相交流電圧Ｖｖ及びＷ相交流電圧Ｖｗは、電気角θｅが３６０°回転する期間（すなわち、電気角θｅの１周期）と１周期が一致する正弦波信号となる。Ｕ相交流電圧Ｖｕは、Ｖ相交流電圧Ｖｖ及びＷ相交流電圧Ｖｗは、電気角θｅが互いに１２０°ずれた信号となる。

【0050】

インバータ部１１３から入力されるＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ及びＷ相電流Ｉｗが切替部１４から入力されるｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊に追従するように、駆動部１１がベクトル制御駆動を繰り返し実行することにより、モータ２０の回転速度ωやトルクは所望の値に近づいていく。

【0051】

図５に示すように、ホールセンサ２２ｕから出力されるホール検出信号Ｈｕは、Ｕ相交流電圧Ｖｕの周期と一致する周期を有し、Ｕ相交流電圧Ｖｕが正の場合に正の電圧となり、Ｕ相交流電圧Ｖｕが負の場合に０Ｖとなる矩形波の信号となる。ホールセンサ２２ｖから出力されるホール検出信号Ｈｖは、Ｖ相交流電圧Ｖｖの周期と一致する周期を有し、Ｖ相交流電圧Ｖｖが正の場合に正の電圧となり、Ｖ相交流電圧Ｖｖが負の場合に０Ｖとなる矩形波の信号となる。ホールセンサ２２ｗから出力されるホール検出信号Ｈｗは、Ｗ相交流電圧Ｖｗの周期と一致する周期を有し、Ｗ相交流電圧Ｖｗが正の場合に正の電圧となり、Ｗ相交流電圧Ｖｗが負の場合に０Ｖとなる矩形波の信号となる。

【0052】

モータ２０に設けられたホールセンサ２２ｕ，２２ｖ，２２ｗは、Ｕ相巻線２１ｕ、Ｖ相巻線２１ｖ及びＷ相巻線２１ｗとは６０°ずれた状態で１２０°間隔で配置されている（図１参照）。このため、図５及び図６に示すように、ホールセンサ２２ｕから出力されるホール検出信号Ｈｕ、ホールセンサ２２ｖから出力されるホール検出信号Ｈｖ及びホールセンサ２２ｗから出力されるホール検出信号Ｈｗは、位相が互いに１２０°ずれた信号波形を有する。また、ホール検出信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの１周期は、モータ２０の電気角θｅの１周期と一致する。

【0053】

図６に示すように、検出部１２は、ホール検出信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの電圧レベルの組合せに応じて電気角θｅを例えばステージＥ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６として階段状に決定する。検出部１２は例えば、ホール検出信号Ｈｕの電圧レベルがハイレベル、ホール検出信号Ｈｖの電圧レベルがローレベル、かつホール検出信号Ｈｗの電圧レベルがハイレベルの場合にステージＥ１として、電気角θｅを０°（３６０°）と決定する。また、検出部１２は例えば、ホール検出信号Ｈｕの電圧レベルがハイレベル、ホール検出信号Ｈｖの電圧レベルがローレベル、かつホール検出信号Ｈｗの電圧レベルがローレベルの場合にステージＥ２として、電気角θｅを６０°と決定する。なお、図４には、期間Ｐ１及び後述する期間Ｐ３の一部の期間に電気角θｅのステージを表す符号「Ｅ１～Ｅ６」が図示されている。

【0054】

検出部１２は、このようにして決定した電気角θｅに基づいてロータ２３の回転角θを０°から３６０°（０°）まで階段状に検出する。検出部１２は、上述の式（１）を用いて、モータ２０における回転角θを検出する。

【0055】

図４に戻って、期間Ｐ１において所定期間が経過した後の時刻ｔ１において、切替部１４に入力されるトルク指令値τ＊が増加するように変化するので、切替部１４は、駆動部１１に対してモータ２０の動作を矩形波電圧駆動に切り替えさせる。

【0056】

ここで、駆動部１１における矩形波電圧駆動について、図７を用いて説明する。図７は、切替部１４によってモータ２０の駆動を矩形波電圧駆動に切り替えられた駆動部１１が、モータ２０に出力するＵ相交流電圧Ｖｕ、Ｖ相交流電圧Ｖｖ及びＷ相交流電圧Ｖｗの電圧波形の一例と、ホールセンサ２２ｕ，２２ｖ，２２ｗから出力されるホール検出信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗの電圧波形の一例とを模式的に示す図である。

【0057】

矩形波電圧駆動を実行する矩形波電圧駆動部１１１（図１参照）は、パルス信号Ｐｕ～Ｐｚとしてインバータ部１１３に入力されるパルス信号Ｐａｕ～Ｐａｚ（図１参照）を生成する。パルス信号Ｐａｕ～Ｐａｚは、モータ２０の回転角θに対応するＵ相巻線２１ｕ、Ｖ相巻線２１ｖ及びＷ相巻線２１ｗの励磁パターンに従うＵ相交流電圧Ｖｕ、Ｖ相交流電圧Ｖｖ及びＷ相交流電圧Ｖｗをインバータ部１１３からモータ２０に出力させるための信号である。矩形波電圧駆動では、インバータ部１１３に設けられた６個の半導体素子Ｑｕ～Ｑｚは、パルス信号Ｐｕ～Ｐｚとして矩形波電圧駆動部１１１から入力されるパルス信号Ｐａｕ～Ｐａｚによってベクトル制御駆動と同様にスイッチングが制御される。これにより、図７に示すように、Ｕ相交流電圧Ｖｕ、Ｖ相交流電圧Ｖｖ及びＷ相交流電圧Ｖｗは、電気角θｅが３６０°回転する期間において、１２０°の期間では正のパルス信号となり、次の６０°の期間では０Ｖ一定の信号となり、次の１２０°の期間では負のパルス信号となり、最後の６０°の期間では０Ｖ一定の信号となる。Ｕ相交流電圧Ｖｕは、Ｖ相交流電圧Ｖｖ及びＷ相交流電圧Ｖｗは、電気角θｅが互いに１２０°ずれた信号となる。

【0058】

矩形波電圧駆動部１１１によって生成されるパルス信号Ｐａｕ～Ｐａｚは、インバータ部１１３から入力されるＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ及びＷ相電流Ｉｗを指令部１５から入力されるｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊に追従させるための信号でもある。ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊は、トルク指令値τ^＊に基づいて生成される。このため、矩形波電圧駆動部１１１がＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ及びＷ相電流Ｉｗをｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊に追従させることにより、トルク指令値τ^＊にトルクが追従するようにモータ２０が動作する。このようなパルス信号Ｐａｕ～Ｐａｚによってインバータ部１１３が繰り返し動作することにより、矩形パルス状のＵ相交流電圧Ｖｕ、Ｖ相交流電圧Ｖｖ及びＷ相交流電圧Ｖｗのデューティ比が変化する。その結果、モータ２０の回転速度ωやトルクは所望の値に近づいていく。

【0059】

図６及び図７に示すように、矩形波電圧駆動におけるホール検出信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗは、ベクトル制御駆動におけるホール検出信号Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗと同じ信号波形を有している。このため、検出部１２は、モータ２０の駆動が矩形波電圧駆動であってもベクトル制御駆動の場合と同様の方法によって、ロータ２３の回転位置（すなわち回転角）を検出することができる。

【0060】

図４に戻って、時刻ｔ１から、時刻ｔ１の後に最初にホール検出信号Ｈｕが立ち上がる時刻ｔ２までの期間Ｐ２は、図３に示す「ステップＳ１１のＹＥＳ→ステップＳ１２のＹＥＳ→ステップＳ１３のＹＥＳ→ステップＳ１４→ステップＳ１５」の流れに対応する。時刻ｔ２において、ホール検出信号Ｈｕが立ち上がって信号レベルが変化するので、切替部１４は、駆動部１１に対して矩形波電圧駆動によるモータ２０の動作を終了させる。

【0061】

時刻ｔ２の後の期間Ｐ３においてモータ制御装置１０は、モータ２０の回転速度ωと、閾値ωｔｈ及び駆動切替閾値ωｔｈｃとの大小関係に応じて、モータ２０の駆動を矩形波電圧駆動及びベクトル制御駆動のいずれかに切り替えてモータ２０を制御する。つまり、モータ２０の回転速度ωが駆動切替閾値ωｔｈｃよりも小さい場合には、期間Ｐ３は、「ステップＳ１１のＮＯ→ステップＳ１７のＹＥＳ→ステップＳ１８→ステップＳ２０」の流れに対応する。また、モータ２０の回転速度ωが駆動切替閾値ωｔｈｃ以上の場合には、期間Ｐ３は、「ステップＳ１１のＮＯ→ステップＳ１７のＮＯ→ステップＳ１９→ステップＳ２０」の流れに対応する。

【0062】

モータ制御装置１０は、モータ２０がベクトル制御駆動で駆動している場合に、モータ２０の回転速度ωが閾値ωｔｈよりも低くなった状態でトルク指令値τ^＊が変化すると、矩形波制御駆動でモータ２０を駆動することができる（図３に示すステップＳ１１からステップＳ１４の流れ）。これにより、モータ制御装置１０は、矩形波制御駆動によってモータ２０を強制的に回転させてモータ２０がロックすることを抑制できる。その結果、モータ制御装置１０は、トルク指令値τ^＊の変化に対応する回転速度にモータ２０の回転速度ωが追従するようにモータ２０を制御できる。

【0063】

車両１（図１参照）に備えられモータ制御装置１０を制御するパワーコントロールユニット（不図示）がモータ２０の制御を「急減速→停止→加速」のような処理順で認識しているとする。この場合、パワーコントロールユニットが認識した処理順におけるモータ２０の回転速度（換言すると回転数）と、モータ２０の実際の回転速度とがずれたとしても、モータ制御装置１０は、期間Ｐ２においてモータ２０を矩形波制御駆動で駆動するため、モータ２０のロックやモータ２０の回転不良を防止することができる。さらに、モータ制御装置１０は、期間Ｐ２においてモータ２０を矩形波制御駆動で駆動することにより、当該処理順における回転速度と実際の回転速度とのずれを減少させる方向にモータ２０を制御することができる。

【0064】

［４．他の実施形態］
駆動部１１は、矩形波電圧駆動部１１１及びベクトル制御駆動部１１２のうちの非選択の方の動作を停止するように構成されていてもよい。これにより、モータ制御装置１０は、処理負荷の低減を図ることができる。

【0065】

図３に示すステップＳ１３において、切替部１４は、トルク指令値τ^＊が変化したか否かを判定基準としているが、トルク指令値τ^＊の変化量を判定基準としてもよい。トルク指令値τ^＊の変化量として、例えばトルク指令値τ^＊の変化率（すなわちトルク指令値τ^＊の時間微分値）を用いてよい。具体的には、切替部１４は、トルク指令値τ^＊の変化量が所定値（所定の閾値）以上の場合にモータ２０の駆動をベクトル制御駆動から矩形波電圧駆動に切り替えさせてもよい（図３に示すステップＳ１３からステップＳ１４の流れ）。これにより、ノイズなどによるホール検出信号Ｈｕの誤検知に起因してトルク指令値τ^＊が僅かに変化しても、切替部１４は、ステップＳ１３の処理において、トルク指令値τ^＊が変化していないと判定できる。このため、モータ制御装置１０は、低回転時のモータ２０の駆動の安定化を図ることができる。

【0066】

図３に示すステップＳ１５の処理において、切替部１４は、低速時駆動を開始した後におけるホール検出信号の最初の変化を判定基準としているが、低速時駆動を開始してから所定期間が経過するまでホール検出信号の変化を判定しなくてもよい。これにより、モータ制御装置１０は、低速時駆動でモータ２０を駆動する期間を確実に確保できるので、モータ２０のロックやモータ２０の回転不良を防止することができる。

【0067】

モータ制御装置１０では、モータ２０の回転速度ωの算出と、低速時駆動における信号レベルの変化の検出とで同一のホール検出信号が用いられているが、異なるホール検出信号が用いられてもよい。

【0068】

［４．上記実施形態によりサポートされる構成］
上記実施形態は、以下の構成の具体例である。

【0069】

（構成１）モータに設けられた固定子巻線に矩形波電圧を印加して前記モータを駆動する矩形波電圧駆動と、前記固定子巻線に正弦波電圧を印加して前記モータを駆動するベクトル制御駆動とによって前記モータを選択的に駆動可能な駆動部と、前記モータのトルクを追随させるトルク指令値を指令する指令部と、前記駆動部に対して前記モータの駆動を前記矩形波電圧駆動又は前記ベクトル制御駆動に切り替えさせる切替部と、を備え、前記切替部は、前記モータが前記ベクトル制御駆動によって閾値以下の回転速度で駆動されている状態で前記指令部から入力される前記トルク指令値が変化した場合に、前記モータの駆動を前記ベクトル制御駆動から前記矩形波電圧駆動に切り替えさせるモータ制御装置。
構成１のモータ制御装置によれば、モータの回転速度が急に低下した場合であっても、矩形波電圧駆動を行うことでモータを強制的に回転させ、モータの振動を抑制することができる。これにより、構成１のモータ制御装置によれば、低回転時のモータ出力の安定化を達成でき、延いてはエネルギー効率の改善に寄与することができる。

【0070】

（構成２）前記切替部は、前記トルク指令値の変化に基づいて切り替えた前記矩形波電圧駆動である低速時駆動によって前記モータを駆動させた後に、前記モータに設けられたロータの回転位置を示す位置信号の信号レベルが変化したことを条件に、前記低速時駆動による前記モータの駆動を終了させ、前記低速時駆動を終了させた時点での前記回転速度に応じて、前記モータの駆動を前記矩形波電圧駆動又は前記ベクトル制御駆動に切り替えさせる構成１に記載のモータ制御装置。
構成２のモータ制御装置によれば、低速時駆動の実行後もモータの回転速度に応じて適切なモータの駆動方法が選択されるため、モータを再度回転させた後も効率のよい駆動を行うことができる。

【0071】

（構成３）前記切替部は、前記トルク指令値の変化量が所定値以上の場合に前記モータの駆動を前記ベクトル制御駆動から前記矩形波電圧駆動に切り替えさせる構成１又は２に記載のモータ制御装置。
構成３のモータ制御装置によれば、ノイズなどによる位置信号の誤検知に起因するトルク指令値の僅かな変化がトルク指令値の変化と判定されなくなるため、低回転時のモータの駆動の安定化を図ることができる。

【0072】

（構成４）前記切替部は、前記トルク指令値が前記トルクを減少又は一定値に維持させる値から前記トルクを増加させるための値に変化した場合に、前記モータの駆動を前記ベクトル制御駆動から前記矩形波電圧駆動に切り替えさせる構成１から３までのいずれか一項に記載のモータ制御装置。
構成４のモータ制御装置によれば、モータの低速回転時に矩形波制御駆動によってモータを強制的に回転させてモータがロックすることを抑制できる。

【0073】

（構成５）構成１から４までのいずれか一項に記載のモータ制御装置と、前記モータと、前記モータに設けられたロータの回転位置を示す位置信号を出力する位置検出部と、を備える車両。
構成５の車両によれば、構成１から４までのモータ制御装置と同様の効果が得られる。

【符号の説明】

【0074】

１…車両、１０…モータ制御装置、１１…駆動部、１２…検出部、１３…回転速度算出部、１４…切替部、１５…指令部、２０…モータ、２１ｕ…Ｕ相巻線、２１ｖ…Ｖ相巻線、２１ｗ…Ｗ相巻線、２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ…ホールセンサ、２３…ロータ、１１１…矩形波電圧駆動部、１１２…ベクトル制御駆動部、１１３…インバータ部、１１３ｕ…Ｕ相アーム、１１３ｖ…Ｖ相アーム、１１３ｗ…Ｗ相アーム、Ｅ１～Ｅ６…ステージ、Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗ…ホール検出信号、Ｉｄ^＊…ｄ軸電流指令値、Ｉｑ^＊…ｑ軸電流指令値、Ｉｕ…Ｕ相電流、Ｉｖ…Ｖ相電流、Ｉｗ…Ｗ相電流、Ｌｎ…正極側ライン、Ｌｐ…負極側ライン、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…期間、Ｐａｕ～Ｐａｚ，Ｐｂｕ～Ｐｂｚ，Ｐｕ～Ｐｚ…パルス信号、Ｑｕ～Ｑｚ…半導体素子、Ｓｃｄ１，Ｓｃｄ２…駆動切替信号、Ｓθ…回転角信号、Ｓω…回転速度信号、Ｖｕ…Ｕ相交流電圧、Ｖｖ…Ｖ相交流電圧、Ｖｗ…Ｗ相交流電圧、θ…回転角、τ^＊…トルク指令値、ω…回転速度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】