JP5412845B2 - 車両用モータ制御装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両のモータを制御する技術に関する。

特許文献１では、回転センサレス制御と回転センサ制御とをモータ回転数に応じて切り換えて行うことを開示している。回転センサレス制御では、センサでモータ回転角を検出することなくモータを制御している。また、回転センサ制御では、センサで検出したモータ回転角を基にモータを制御している。ここで、センサとしてクランク角センサを用いている。

特開平９−２１９９０６号公報

しかし、特許文献１のようにクランク角センサを用いたモータ制御（回転センサ制御）では、レゾルバ等の高度な回転センサを用いたモータ制御に比べて制御性が劣るという問題があった。その反面、モータ制御にレゾルバを用いてしまうと、レゾルバが大型のセンサであり高価であるため、モータ制御のシステム全体が、大型化、高コスト化してしまう。
本発明の課題は、簡易なセンサでも最適にモータ制御を行うことである。

前記課題を解決するために、本発明は、センサを用いることなくモータの回転角を推定してモータを制御するセンサレス制御とセンサの検出値を用いるモータ制御とをモータの回転状態に応じて切り換えてモータを制御する。そして、本発明は、前記モータ回転状態判定手段が前記モータの回転が過渡変動状態にあるか否かの判定、前記アクセル開度センサが検出した前記アクセル開度が所定値よりも大きいか否かの判定、前記ブレーキ状態センサの検出結果に基づき前記ブレーキペダルが操作状態である又は前記パーキングブレーキが操作状態であるか否かの判定、という少なくとも三つの判定を行う構成であり、前記過渡変動状態にあると判定した場合、前記アクセル開度が所定値よりも大きいと判定した場合、若しくは、前記ブレーキペダルが操作状態である又は前記パーキングブレーキが操作状態であると判定された場合には、センサレス制御からセンサの検出値を用いるモータ制御に切り換えてモータを制御する。さらに、本発明は、前記センサレス制御の制御域と前記センサの検出値を用いるモータ制御の制御域との相互の切り換え領域で、前記センサレス制御で推定したモータの回転角とセンサの検出値から得たモータ回転角とを用いてモータを制御する。

本発明によれば、モータの回転状態に適合させてセンサレス制御とセンサの検出値を用いた制御とを切り換えてモータ制御を行うことで、簡易なセンサでも最適にモータ制御を行うことができる。
また、本発明によれば、センサレス制御の制御域とセンサの検出値を用いるモータ制御の制御域との相互の切り換え領域で、センサレス制御で推定したモータの回転角とセンサの検出値から得たモータ回転角とを用いてモータを制御することで、前記切り換え領域では、適切なモータ回転角を用いてモータを制御できる。

第１の実施形態の車両の構成を示す図である。 エンジンの回転センサ系の構成を説明するための図である。 第１の実施形態におけるモータＥＣＵ等の構成を示すブロック図である。 車両構造におけるクランク角センサとモータとの接続関係を基にモータ回転角θを演算する説明に使用した図である。 モータ回転状態判定部の判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 モータ回転角補正部の補正処理の処理手順を示すフローチャートである。 前輪の車輪速Ｖｆ及び後輪の車輪速Ｖｒ（図７（ａ））とスイッチの状態（図７（ｂ））との関係を示す特性図である。 前輪の加速度ａｆ（図８（ａ））とスイッチの状態（図８（ｂ））との関係を示す特性図である。 前輪の加速度（減速度）ａｆ（図９（ａ））とスイッチの状態（図９（ｂ））との関係を示す特性図である。 アクセル開度ＡＣＣ（図１０（ａ））とスイッチの状態（図１０（ｂ））との関係を示す特性図である。 ブレーキの状態（図１１（ｂ））とスイッチの状態（図１１（ｃ））との関係を示す特性図である。 センサレス制御のモータ回転角信号（図１２（ａ））、センサ信号（図１２（ｂ））、制御モード（図１２（ｃ））及び最終角度（図１２（ｄ））の関係を示す特性図である。 センサ信号から最終角度を得る手順を説明する特性図である。 車輪速センサを使用したモータ制御を行う場合のモータＥＣＵ等の構成を示すブロック図である。 車輪速センサを使用したモータ制御を行う場合におけるモータ回転状態判定部の判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 クランク角センサ及び車輪速センサを使用したモータ制御を行う場合のモータＥＣＵ等の構成を示すブロック図である。 クランク角センサ及び車輪速センサを使用したモータ制御を行う場合におけるモータ回転状態判定部の判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 ロータリエンコーダを使用したモータ制御を行う場合のモータＥＣＵ等の構成を示すブロック図である。 ロータリエンコーダを使用したモータ制御を行う場合におけるモータ回転状態判定部の判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 ３つのホールセンサが出力するセンサ信号（図２０（ａ））と最終角度（図２０（ｂ））との関係を示す特性図である。 第２の実施形態におけるモータＥＣＵ等の構成を示すブロック図である。

本発明を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態は、本発明を適用したモータ制御装置である。
図１は、モータ制御装置を備えた車両を示す。図１に示す車両は、パラレルハイブリッド車の構成例となる。図１に示すように、この車両は、走行駆動力を発生するエンジン１の出力軸に直接的に或いはギア等の動力伝達機能を介してモータ２を連結している。本実施形態では、エンジン１とモータ２とを同軸上で直結し、エンジン１及びモータ２の駆動力をトランスミッション４を経て駆動輪（例えば前輪）５に伝達する。そして、この車両は、高電圧バッテリ３からの電力によって駆動アシスト力をモータ２により発生する。さらに、この車両は、モータ２の回生電力によってバッテリ３を充電する。なお、車両は、エンジン１とモータ２とがギア結合する車両であっても良い。

この車両は、エンジン１及びモータ２を制御するＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）制御系として、エンジン制御手段としてのエンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ（ElectronicControl Unit））１１、トランスミッション制御ユニット（トランスミッションＥＣＵ）１２、モータ制御手段としてのモータ制御ユニット（モータＥＣＵ）３０、バッテリ管理ユニット（バッテリＥＣＵ）１３、及びＨＥＶシステム全体を統括するハイブリッド制御ユニット（ＨＥＶ＿ＥＣＵ）１４を有する。各ＥＣＵ１１，１２，１３，１４，３０は、マイクロコンピュータを中心として構成され、各種インターフェースや周辺回路等を有する。

また、この車両は、センサ類として、エンジン１のクランク角を検出するクランク角センサ６、及びカム角を検出するカム角センサ７を有する。各センサ６，７は、検出値をエンジンＥＣＵ１１に出力する。
また、この車両は、アクセル開度センサ（又はアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ））１７、車輪速センサ１８及びブレーキ状態センサ１９を有する。アクセル開度センサ１７は、アクセルペダルの踏込み量を検出する。車輪速センサ１８は、車輪（例えば駆動輪５）の車輪速を検出する。ブレーキ状態センサ１９は、ブレーキ状態を検出する。具体的には、ブレーキ状態センサ１９は、図示しないブレーキペダルの操作状態を検出する。また、ブレーキ状態センサ１９は、パーキングブレーキ（ＰＫＢ）の操作状態を検出する。各センサ１７，１８，１９は、検出値をモータＥＣＵ３０に出力する。また、アクセルポジションセンサ１７は、検出値をＨＥＶ＿ＥＣＵ１４に出力する。

エンジンＥＣＵ１１は、エンジン１のスロットル開度、点火時期、燃料噴射量等のパラメータを演算する。エンジンＥＣＵ１１は、演算したそれらのパラメータの制御信号を、エンジン１のクランク角センサ６及びカム角センサ７からの情報に基づいて決定した制御タイミングで出力する。これにより、エンジンＥＣＵ１１は、エンジン１の出力を制御する。

トランスミッションＥＣＵ１２は、予め設定された変速スケジュールに従ってトランスミッション４の変速段を制御する。
モータＥＣＵ３０は、モータ駆動回路１５を介してモータ２を制御する。モータＥＣＵ３０は、状況に応じて、センサで検出したモータ２の回転数を用いてモータ２を制御したり、センサレスでモータ２を制御したりする。モータＥＣＵ３０の構成については、後で詳述する。

モータ２は、永久磁石型ロータを有する同期モータ、或いは永久磁石無しの突極型ロータを有するレラクタンスモータである。モータ２は、回転磁界を形成する三相のステータコイルがモータ駆動回路１５から高圧リレー１６を経てバッテリ３に接続される形態をなす。
このモータ２は、モータＥＣＵ３０からの制御信号によってモータ駆動回路１５の各相毎のスイッチング素子がＯＮ，ＯＦＦされ、バッテリ３から供給される電流によって出力軸のロータが回転する（通常の力行動作）。そして、このモータ２は、外力によってロータを強制回転させることで、ステータコイルから起電力を発生する発電機としても動作し、バッテリ３を充電することができる（回生動作）。

バッテリＥＣＵ１３は、バッテリ３の充電状態（ＳＯＣ：State of charge）で示される残存容量、バッテリ３における入出力可能な最大電力で示される入出力可能パワー量、バッテリ３の劣化度等によりバッテリ状態を把握する。バッテリＥＣＵ１３は、把握したバッテリ状態を基に、バッテリ３の冷却や充電の制御、異常検出及び異常検出時の保護動作等を管理する。

ＨＥＶ＿ＥＣＵ１４は、アクセル開度センサ１７からの信号に対応する要求トルク（ドライバーの要求する車両駆動トルク）を得る。また、ＨＥＶ＿ＥＣＵ１４は、要求トルクに対してエンジン１で分担するトルクとモータ２で分担するトルクとの分配率を決定する。そして、ＨＥＶ＿ＥＣＵ１４は、そのトルク分配率に応じた制御制令をエンジンＥＣＵ１１及びモータＥＣＵ３０に出力する。また、ＨＥＶ＿ＥＣＵ１４は、バッテリ３とモータ駆動回路１５との間の電力ラインを開閉する高圧リレー１６を開閉制御する。
この車両では、図１中に破線で示すように、各ＥＣＵ１１，１２，１３，１４，３０を例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信ラインを介して双方向通信可能に接続している。これにより、各ＥＣＵ１１，１２，１３，１４，３０は、互いの制御情報や制御対象の動作状態に係わるセンシング情報を相互に通信している。

図２は、エンジン１の回転センサ系の構成を説明するための図である。
図２に示すように、エンジン１は、燃焼室２１内の混合気を点火プラグ２２からのスパークによって着火・燃焼させ、燃焼に伴うピストン２３の往復動をクランクシャフト２４の回転運動に変換する通常の火花点火式エンジンである。エンジン１は、出力軸であるクランクシャフト２４にクランク角検出用のクランクロータ２５を軸着している。
クランクロータ２５には、その外周に沿って複数の被検出部を所定間隔で形成している。クランクロータ２５の被検出部と所定間隔をもってクランク角センサ６を対向配置している。クランク角センサ６は、例えば電磁ピックアップ式のセンサである。クランク角センサ６は、クランクロータ２５の回転に伴う被検出部の通過により、所定クランク角毎のパルス列（例えば、１０°ＣＡ毎のパルス列）をクランク角信号としてエンジンＥＣＵ１１に出力する。

また、エンジン１の上部には、クランクシャフト２４に対して１／２回転し、吸気バルブ及び排気バルブを開閉駆動するためのカムシャフト２６を配置している。カムシャフト２６には、カム角検出用のカムロータ２７を軸着している。カムロータ２７には、その外周に沿って複数の被検出部を所定間隔で形成している。カムロータ２７の被検出部と所定間隔をもってカム角センサ７を対向配置している。

カム角センサ７は、例えば電磁ピックアップ式のセンサである。カム角センサ７は、カムロータ２７の回転に伴う被検出部の通過により、クランク角信号に対して規定のタイミングのパルス列をカム角信号としてエンジンＥＣＵ１１に出力する。このカム角信号は、特定気筒の圧縮上死点を含むパルス列（例えば、＃１気筒の０°ＣＡ，１２０°ＣＡ毎のパルス列）となる。エンジンＥＣＵ１１では、燃料噴射や点火の対象気筒を判別するための気筒判別信号としてカム角信号を用いる。

図３は、モータＥＣＵ（モータ制御部）３０の具体的な構成を示す。また、図１に示すモータ駆動回路１５は、図３に示すインバータ１５ａに相当する。
図３に示すように、モータＥＣＵ３０は、電流指令値演算部３１、減算器３２ａ，３２ｂ、ＰＩ演算器３３ａ，３３ｂ、３相変換部３４、ＰＷＭ信号発生部３５、ｄｑ変換部３６、モータ回転角推定部３７、スイッチ３８、モータ回転角演算部３９、モータ回転状態判定部４０、モータ回転速度演算部４１及びモータ回転角補正部４２を有する。

電流指令値演算部３１は、トルク指令値Ｔｍ及びモータ回転速度Ｖｍを基に、現在の動作点の最高効率となるようなｄ軸及びｑ軸電流指令Ｉｄ^＊，Ｉｑ^＊を決定する。トルク指令値Ｔｍは、ＨＥＶ＿ＥＣＵ１４からの出力値である。また、モータ回転速度Ｖｍは、後述のモータ回転速度演算部４１からの出力値である。例えば、電流指令値演算部３１は、マップを有しており、そのマップを参照して、トルク指令値Ｔｍ及びモータ回転速度Ｖｍを基に、ｄ軸及びｑ軸電流指令Ｉｄ^＊，Ｉｑ^＊を決定する。ここで、ｄ軸電流指令Ｉｄ^＊は、モータ回転子の磁束方向（ｄ軸）の電流指令である。ｑ軸電流指令Ｉｑ^＊は、モータ回転子の磁束方向に直交する方向（ｑ軸）の電流指令である。電流指令値演算部３１は、決定したｄ軸及びｑ軸電流指令Ｉｄ^＊，Ｉｑ^＊を各減算器３２ａ，３２ｂに出力する。

減算器３２ａでは、ｄ軸電流指令Ｉｄ^＊と現在のｄ軸電流Ｉｄとの偏差ΔＩｄを算出する。また、減算器３２ｂでは、ｑ軸電流指令Ｉｑ^＊と現在のｑ軸電流Ｉｑとの偏差ΔＩｑを算出する。減算器３２ａ，３２ｂは、算出した偏差ΔＩｄ，ΔＩｑを、対応する各ＰＩ演算器３３ａ，３３ｂに出力する。
ＰＩ演算器３３ａは、入力された偏差ΔＩｄを基に、ＰＩ制御演算によりｄ軸電圧指令Ｖｄ^＊を算出する。また、ＰＩ演算器３３ｂは、入力された偏差ΔＩｑを基に、ＰＩ制御演算によりｑ軸電圧指令Ｖｑ^＊を算出する。ＰＩ演算器３３ａ，３３ｂは、算出したｄ軸及びｑ軸電圧指令Ｖｄ^＊，Ｖｑ^＊を３相変換部３４及びモータ回転角推定部３７に出力する。

３相変換部３４は、ｄ軸及びｑ軸電圧指令Ｖｄ^＊，Ｖｑ^＊を、ｄ軸及びｑ軸からＵ，Ｖ，Ｗの３軸に座標変換して三相のモータ駆動電圧指令Ｖｕ^＊，Ｖｖ^＊，Ｖｗ^＊を得る。このとき、３相変換部３４は、モータ回転角θを基に座標変換する。３相変換部３４は、そのように変換して得たモータ駆動電圧指令Ｖｕ^＊，Ｖｖ^＊，Ｖｗ^＊をＰＷＭ信号発生部３５に出力する。

ＰＷＭ信号発生部３５は、モータ駆動電圧指令Ｖｕ^＊，Ｖｖ^＊，Ｖｗ^＊を変換して各相のＰＷＭ制御信号Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗを得る。この変換は、例えばモータ駆動電圧指令Ｖｕ^＊，Ｖｖ^＊，Ｖｗ^＊を所定周波数の三角波と比較しＰＷＭ制御信号のデューティ比を決定することで行う。ＰＷＭ信号発生部３５は、そのように変換して得たＰＷＭ制御信号Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗをインバータ１５ａ（モータ駆動回路１５）に出力する。

インバータ１５ａは、バッテリ３からの直流電圧を正極母線および負極母線間に受け、これを３相の交流電流に変換する。具体的には、インバータ１５ａは、２つのスイッチング素子の直列接続からなるアームが正極母線と負極母線間に３つ接続された構成であり、各アームの中点が３相の出力になっている。そして、各相のＰＷＭ制御信号Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗにより各アームの２つのスイッチング素子を相補的にオンすることで、各アームの中点よりモータ駆動電流をモータ２に出力する。モータ２は、このモータ駆動電流が供給されることで出力トルク指令に応じた出力で駆動する。例えば、インバータ１５ａの正極母線と負極母線間には、バッテリ３からの直流電圧入力側には電圧安定化するためのコンデンサを設けている。

インバータ１５ａからの各相の出力電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを電流センサ５１ｕ，５１ｖ，５１ｗにより検出する。電流センサ５１ｕ，５１ｖ，５１ｗは、検出した出力電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをｄｑ変換部３６に出力する。
ｄｑ変換部３６は、出力電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを変換してｄ軸及びｑ軸検出電流（現在のｄ軸及びｑ軸電流）Ｉｄ，Ｉｑに得る。このとき、ｄｑ変換部３６は、モータ回転角θを基に座標変換する。ｄｑ変換部３６は、そのように変換して得たｄ軸及びｑ軸検出電流Ｉｄ，Ｉｑを減算器３２ａ，３２ｂ及びモータ回転角推定部３７に出力する。

モータ回転角推定部３７は、ｄｑ変換部３６からのｄ軸及びｑ軸検出電流Ｉｄ，Ｉｑ及びＰＩ演算器３３ａ，３３ｂからのｄ軸及びｑ軸電圧指令Ｖｄ^＊，Ｖｑ^＊を基に、モータ回転数を推定する。モータ回転角推定部３７は、推定したモータ回転角（回転子位置）θをスイッチ３８の第１接点３８ａ及びモータ回転角補正部４２に出力する。
スイッチ３８は、第２接点３８ｂにモータ回転角演算部３９を接続している。スイッチ３８は、スイッチングにより、第１接点３８ａ及び第２接点３８ｂの何れかと第３接点３８ｃとを接続するようになっている。第３接点３８ｃの出力（モータ回転角θ）は、モータ回転角補正部４２に入力される。
モータ回転角演算部３９は、クランク角センサ６の検出値を基に、モータ回転角（回転子位置）θを演算（推定）する。例えば、モータ回転角演算部３９は、車両構造におけるクランク角センサ６とモータ２との接続関係を基に、モータ回転角θを演算（推定）する。

具体的には、エンジン１に同軸上で直結されるモータ２に対して特定の位置を基準としてクランク角センサ６を取付けている。例えば、モータ２が永久磁石式型ロータを有する場合には、図４（ａ）に示すように、クランク角センサ６の特定位置（例えば＃１気筒の圧縮上死点前１０°ＣＡ）と、モータ２のロータに配設された永久磁石２ＡのＮ極中心とを合わせて基準位置Ｒとする。そして、この基準位置Ｒを共通として、クランク角センサ６の検出位置とモータ２の推定回転位置とを合わせる。また、モータ２が永久磁石無しの突極型ロータを有する場合には、図４（ｂ）に示すように、クランク角センサ６の特定位置（例えば＃１気筒の圧縮上死点前１０°ＣＡ）と、モータ２のロータの突極部２Ｂの中心とを合わせて基準位置Ｒとする。そして、この基準位置Ｒを共通として、クランク角センサ６の検出位置とモータ２の推定回転位置とを合わせる。

これにより、クランク角センサ６からの回転位置情報とモータ２の推定回転位置情報とを同一基準の回転情報とすることができるため、これを利用し、クランク角センサ６を基に、モータ回転角θを演算（推定）する。モータ回転角演算部３９は、算出したモータ回転角θをスイッチ３８の第２接点３８ｂ及びモータ回転角補正部４２に出力する。
モータ回転速度演算部４１は、モータ回転角θを基に、モータ回転速度Ｖｍを算出する。具体的には、モータ回転速度演算部４１は、モータ回転角θの時間変化率からモータ回転速度Ｖｍを算出する。モータ回転速度演算部４１は、算出したモータ回転速度Ｖｍを電流指令値演算部３１に出力する。
モータ回転状態判定部４０は、モータ回転状態を基に、スイッチ３８のスイッチングを制御する。具体的には、モータ回転状態判定部４０は、アクセル開度センサ１７、車輪速センサ１８及びブレーキ状態センサ１９の検出値を基に推定されるモータ回転状態に応じてスイッチ３８のスイッチングを制御する。

図５は、モータ回転状態判定部４０の判定処理の処理手順を示す。図５に示すように、先ずステップＳ１において、モータ回転状態判定部４０は、車輪速センサ１７が検出した前輪（駆動輪５）の車輪速Ｖｆが、車輪速センサ１７が検出した後輪の車輪速Ｖｒに対し所定値αよりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値αは、該判定処理に適した実験値、経験値又は理論値である。モータ回転状態判定部４０は、前輪の車輪速Ｖｆが後輪の車輪速Ｖｒに対し所定値αよりも大きい場合（Ｖｆ＞Ｖｒ＋α）、モータ２の回転が過渡変動状態にあると判定して、ステップＳ６に進む。また、モータ回転状態判定部４０は、そうでない場合（Ｖｆ≦Ｖｒ＋α）、ステップＳ２に進む。

なお、車輪速センサ１７が検出した前輪（駆動輪５）の車輪速Ｖｆと車輪速センサ１７が検出した後輪の車輪速Ｖｒとの差分（Ｖｆ−Ｖｒ）の絶対値が所定値αよりも大きいか否かを判定することもできる。この場合、モータ回転状態判定部４０は、その差分（Ｖｆ−Ｖｒ）の絶対値が所定値αよりも大きい場合（｜Ｖｆ−Ｖｒ｜＞α）、ステップＳ６に進む。また、モータ回転状態判定部４０は、そうでない場合（｜Ｖｆ−Ｖｒ｜≦α）、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、モータ回転状態判定部４０は、車輪速センサ１７が検出した前輪（駆動輪５）の加速度（車輪速加速度）ａｆを算出し、算出した加速度ａｆが所定値（しきい値）βよりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値βは、該判定処理に適した実験値、経験値又は理論値である。モータ回転状態判定部４０は、前輪の加速度ａｆが所定値βよりも大きい場合（ａｆ＞β）、モータ２の回転が過渡変動状態にあると判定して、ステップＳ６に進む。また、モータ回転状態判定部４０は、そうでない場合（ａｆ≦β）、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、モータ回転状態判定部４０は、車輪速センサ１７が検出した前輪（駆動輪５）の加速度（車輪速加速度）ａｆが所定値−βよりも小さいか否かを判定する。すなわち、車輪の加速度ａｆの減速度の絶対値が、所定値βの絶対値よりも大きいか否かを判定する。モータ回転状態判定部４０は、前輪の加速度ａｆが所定値−βよりも大きい場合（ａｆ＜−β）、モータ２の回転が過渡変動状態にあると判定して、ステップＳ６に進む。また、モータ回転状態判定部４０は、そうでない場合（ａｆ≧−β）、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、モータ回転状態判定部４０は、アクセル開度センサ１７が検出したアクセル開度ＡＣＣが所定値（しきい値）ＡＣＣｔｈよりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値ＡＣＣｔｈは、該判定処理に適した実験値、経験値又は理論値である。モータ回転状態判定部４０は、アクセル開度ＡＣＣが所定値ＡＣＣｔｈよりも大きい場合（ＡＣＣ＞ＡＣＣｔｈ）、ステップＳ６に進む。また、モータ回転状態判定部４０は、そうでない場合（ＡＣＣ≦ＡＣＣｔｈ）、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、モータ回転状態判定部４０は、ブレーキ状態センサ１９の検出結果を基に、ブレーキペダルがＯＮ（操作）されているか、又はパーキングブレーキがＯＮ（操作）されているか否かを判定する。モータ回転状態判定部４０は、ブレーキペダル及びパーキングブレーキの少なくとも一方がＯＮされている場合、ステップＳ６に進む。また、モータ回転状態判定部４０は、そうでない場合（ブレーキペダル及びパーキングブレーキの何れもＯＦＦ）、モータ２の回転が定常状態にあるとして、該図５に示す処理を終了する。

ステップＳ６では、モータ回転状態判定部４０は、スイッチ３８をＯＮにする。具体的には、モータ回転状態判定部４０は、第２接点３８ｂと第３接点３８ｃとを接続する。なお、通常時（スイッチ３８がＯＦＦ時）は、第１接点３８ａと第３接点３８ｃとを接続している（図３に示すスイッチング状態にしている）。
以上のような処理手順により、モータ回転状態判定部４０は判定処理を行う。
モータ回転角補正部４２は、モータ回転角を補正する。

図６は、モータ回転角補正部４２の補正処理の処理手順を示す。図６に示すように、先ずステップＳ１１において、モータ回転角補正部４２は、モータ制御が切り換えられたか否かを判定する。具体的には、モータ回転状態判定部４０の判定処理でスイッチ３８の切り換えがなされたか否かを判定する。すなわち、スイッチ３８がＯＦＦ（センサレス制御）からＯＮ（センサ制御）に切り換わったか、又はスイッチ３８がＯＮ（センサ制御）からＯＦＦ（センサレス制御）に切り換わったか否かを判定する。モータ回転角補正部４２は、モータ制御が切り換えられた場合、ステップＳ１２に進む。また、モータ回転角補正部４２は、そうでない場合、すなわち、センサレス制御（センサレス制御モード）及びセンサ制御（センサ制御モード）の何れかに維持されている場合、該図６に示す処理を終了する。

ステップＳ１２では、モータ回転角補正部４２は、コンバインモードを実施する。コンバインモードでは、モータ回転角の補正を実施する。
具体的には、センサレス制御モードからセンサ制御モードに切り換わる場合には、センサ制御モードに近づくほど、モータ回転角推定部３７が出力するモータ回転角に、モータ回転角演算部３９が出力するモータ回転数を徐々に反映させていく。例えば、センサ制御モードに近づくほど、モータ回転角推定部３７が出力するモータ回転角の重み付けを小さくするとともに、モータ回転角演算部３９が出力するモータ回転角の重み付けを大きくして、モータ回転角を算出する。

また、センサ制御モードからセンサレス制御モードに切り換わる場合には、センサレス制御モードに近づくほど、モータ回転角演算部３９が出力するモータ回転数に、モータ回転角推定部３７が出力するモータ回転角を徐々に反映させていく。例えば、センサレス制御モードに近づくほど、モータ回転角推定部３７が出力するモータ回転角の重み付けを大きくするとともに、モータ回転角演算部３９が出力するモータ回転角の重み付けを小さくして、モータ回転角を算出する。

ここで、センサ制御モードとセンサレス制御モードとの間でモードが切り換わる際の一定領域で、コンバインモードを実施する。例えば、時間等の所定条件で規定した一定領域でコンバインモードを実施する。これにより、例えば、センサレス制御モードからセンサ制御モードに切り換わる場合には、時間等の所定条件で規定した一定領域内で、センサ制御モードに近づくほど、モータ回転角推定部３７が出力するモータ回転角の重み付けを小さくするとともに、モータ回転角演算部３９が出力するモータ回転角の重み付けを大きくして、モータ回転角を算出する。

モータ回転角補正部４２は、以上のようにモータ回転角を補正し、補正したモータ回転角（最終的に決定したモータ回転角、最終角度）θを３相変換部３４、ｄｑ変換部３６及びモータ回転速度演算部４１に出力する。
また、モータ回転角補正部４２は、モータ制御が切り換えられていない場合、すなわち、センサレス制御（センサレス制御モード）及びセンサ制御（センサ制御モード）の何れかが維持されている場合、その制御に応じたモータ回転角を出力する。すなわち、モータ回転角補正部４２は、センサレス制御（センサレス制御モード）の場合には、スイッチ３８から出力されるモータ回転角推定部３７からのモータ回転角（最終的に決定したモータ回転角、最終角度として）を３相変換部３４、ｄｑ変換部３６及びモータ回転速度演算部４１に出力する。また、モータ回転角補正部４２は、センサ制御（センサ制御モード）の場合には、スイッチ３８から出力されるモータ回転角演算部３９からのモータ回転角（最終的に決定したモータ回転角、最終角度として）を３相変換部３４、ｄｑ変換部３６及びモータ回転速度演算部４１に出力する。

（動作及び作用）
（１）モータ回転状態判定部４０の判定処理により次のようにモータＥＣＵ３０が動作する。
（１−１）図７は、前輪の車輪速Ｖｆ及び後輪の車輪速Ｖｒ（図７（ａ））とスイッチ３８の状態（図７（ｂ））との関係を示す。
モータＥＣＵ３０は、図７（ａ）に示すように前輪の車輪速Ｖｆが後輪の車輪速Ｖｒに対し所定値αよりも大きくなると（Ｖｆ＞Ｖｒ＋α）、図７（ｂ）に示すようにスイッチ３８をＯＮにする。
これにより、モータＥＣＵ３０は、モータ回転角演算部３９がクランク角センサ６の検出値を基に算出したモータ回転角θを３相変換部３４、ｄｑ変換部３６及びモータ回転速度演算部４１に出力する。３相変換部３４、ｄｑ変換部３６及びモータ回転速度演算部４１は、入力されたモータ回転角θを基に、モータ２を駆動制御するための各種処理を行う。すなわち、モータＥＣＵ３０は、センサを使用したモータ制御を行う。

また、モータＥＣＵ３０は、図７（ａ）に示すように前輪の車輪速Ｖｆが後輪の車輪速Ｖｒに対し所定値αよりも大きくないとき（Ｖｆ≦Ｖｒ＋α）、図７（ｂ）に示すようにスイッチ３８をＯＦＦにする（ＯＦＦを維持する）。
これにより、モータＥＣＵ３０は、モータ回転角推定部３７が推定したモータ回転角θを３相変換部３４、ｄｑ変換部３６及びモータ回転速度演算部４１に出力する。３相変換部３４、ｄｑ変換部３６及びモータ回転速度演算部４１は、入力されたモータ回転角θ（センサを用いずに推定したモータ回転角θ）を基に、モータ２を駆動制御するための各種処理を行う。すなわち、モータＥＣＵ３０は、センサレスのモータ制御（センサレス制御）を行う。

ここで、前輪の車輪速Ｖｆが後輪の車輪速Ｖｒに対し所定値αよりも大きくなるような場合、モータ２が駆動する前輪がスリップしている可能性が高い。すなわち、モータ２の回転が過渡変動状態になっている可能性が高い。モータＥＣＵ３０は、このような状況下でセンサを使用したモータ制御を行っている。
これにより、モータ２の回転が定常状態である通常時には、センサレス制御によるモータ制御を行い、モータ２の回転が過渡変動状態になっているときには、センサを使用したモータ制御を行うことができ、適切なモータ回転角を基にモータ制御を行うことができる。

例えば、センサレス制御では、モータの回転（モータ回転数）が過渡変動状態にある場合には追従性が悪い。ここで、過渡変動状態にある場合に追従性が悪くなる理由としては、過渡変動状態にある場合にはモータ回転角を推定する際に使用するパラメータが実際の値と乖離してしまうことで、Ｆ／Ｂゲインを上げても発散してしまうため、ゲインを上げることができないこと等がある。なお、現状のセンサレス制御をＨＥＶの駆動モータに適用している例はない。
このようなことから、モータ２の回転が過渡変動状態になっているときには、センサを使用したモータ制御に切り換えることで、適切なモータ回転角を基にモータ制御を行うことができ、適切なモータ制御を行うことができる。

（１−２）図８は、前輪の加速度ａｆ（図８（ａ））とスイッチ３８の状態（図８（ｂ））との関係を示す。
モータＥＣＵ３０は、図８（ａ）に示すように前輪の加速度ａｆが所定値βよりも大きくなると（ａｆ＞β）、図８（ｂ）に示すようにスイッチ３８をＯＮにする。すなわち、モータＥＣＵ３０は、センサを使用したモータ制御を行う。
また、モータＥＣＵ３０は、図８（ａ）に示すように前輪の加速度ａｆが所定値β以下であるときには（ａｆ≦β、但しａｆ≧−β）、図８（ｂ）に示すようにスイッチ３８をＯＦＦにする（ＯＦＦを維持する）。すなわち、モータＥＣＵ３０は、センサレスのモータ制御（センサレス制御）を行う。

ここで、前輪の加速度ａｆが所定値βよりも大きくなるような場合、モータ２が駆動する前輪がスリップしている可能性が高い。すなわち、モータ２の回転が過渡変動状態になっている可能性が高い。モータＥＣＵ３０は、このような状況下でセンサを使用したモータ制御を行っている。
これにより、モータ２の回転が定常状態である通常時には、センサレス制御によるモータ制御を行い、モータ２の回転が過渡変動状態になっているときには、センサを使用したモータ制御を行うことができ、適切なモータ回転角を基にモータ制御を行うことができる。この結果、モータ２の回転が過渡変動状態になっているときでも、適切なモータ制御を行うことができる。

（１−３）図９は、前輪の加速度（減速度）ａｆ（図９（ａ））とスイッチ３８の状態（図９（ｂ））との関係を示す。
モータＥＣＵ３０は、図９（ａ）に示すように前輪の加速度（減速度）ａｆが所定値−βよりも小さくなると（ａｆ＜−β）、図９（ｂ）に示すようにスイッチ３８をＯＮにする。すなわち、モータＥＣＵ３０は、センサを使用したモータ制御を行う。
また、モータＥＣＵ３０は、図９（ａ）に示すように前輪の加速度（減速度）ａｆが所定値−β以上であるときには（ａｆ≧−β、但しａｆ≦β）、図９（ｂ）に示すようにスイッチ３８をＯＦＦにする（ＯＦＦを維持する）。すなわち、モータＥＣＵ３０は、センサレスのモータ制御（センサレス制御）を行う。

ここで、前輪の加速度（減速度）ａｆが所定値−βよりも小さくなるような場合、車両が急停止したり、車輪が縁石に乗り上げたりしている等の状況に陥っている可能性が高い。すなわち、モータ２の回転が過渡変動状態になっている可能性が高い。モータＥＣＵ３０は、このような状況下でセンサを使用したモータ制御を行っている。
これにより、モータ２の回転が定常状態である通常時には、センサレス制御によるモータ制御を行い、モータ２の回転が過渡変動状態になっているときには、センサを使用したモータ制御を行うことができ、適切なモータ回転角を基にモータ制御を行うことができる。この結果、モータ２の回転が過渡変動状態になっているときでも、適切なモータ制御を行うことができる。

（１−４）図１０は、アクセル開度ＡＣＣ（図１０（ａ））とスイッチ３８の状態（図１０（ｂ））との関係を示す。
モータＥＣＵ３０は、図１０（ａ）に示すようにアクセル開度ＡＣＣが所定値ＡＣＣｔｈよりも大きくなると（ＡＣＣ＞ＡＣＣｔｈ）、図１０（ｂ）に示すようにスイッチ３８をＯＮにする。すなわち、モータＥＣＵ３０は、センサを使用したモータ制御を行う。
また、モータＥＣＵ３０は、図１０（ａ）に示すようにアクセル開度ＡＣＣが所定値ＡＣＣｔｈ以下のときには（ＡＣＣ≦ＡＣＣｔｈ）、図１０（ｂ）に示すようにスイッチ３８をＯＦＦにする（ＯＦＦを維持する）。すなわち、モータＥＣＵ３０は、センサレスのモータ制御（センサレス制御）を行う。

ここで、アクセル開度ＡＣＣが所定値ＡＣＣｔｈよりも大きくなるような場合とは、急加速するような場合である。この場合、モータ２に大きな負荷がかかる等の理由により、モータ２の回転が定常状態から過渡変動状態に遷移する可能性が高い。すなわち、モータ２の回転が過渡変動状態になると予測される。モータＥＣＵ３０は、このような状況下でセンサを使用したモータ制御を行っている。

これにより、モータ２の回転が定常状態である通常時には、センサレス制御によるモータ制御を行い、モータ２の回転が過渡変動状態になると予測されるときには、センサを使用したモータ制御を行うことができ、適切なモータ回転角を基にモータ制御を行うことができる。この結果、モータ２の回転が過渡変動状態になると予測されるとき、又は過渡変動状態になっても早期に、適切なモータ制御を行うことができる。

（１−５）図１１は、ブレーキ（ブレーキペダル又はパーキングブレーキ）の状態（図１１（ｂ））とスイッチ３８の状態（図１１（ｃ））との関係を示す。
モータＥＣＵ３０は、図１１（ｂ）に示すようにブレーキがＯＮになると、図１１（ｃ）に示すようにスイッチ３８をＯＮにする。すなわち、モータＥＣＵ３０は、センサを使用したモータ制御を行う。
また、モータＥＣＵ３０は、図１１（ａ）に示すようにブレーキがＯＦＦのときには、図１１（ｂ）に示すようにスイッチ３８をＯＦＦにする（ＯＦＦを維持する）。すなわち、モータＥＣＵ３０は、センサレスのモータ制御（センサレス制御）を行う。

なお、モータＥＣＵ３０は、図１１（ａ）に示すように、車速Ｖを考慮しスイッチ３８をスイッチング制御することもできる。具体的には、モータＥＣＵ３０は、図１１（ａ）に示すように車速Ｖが所定値（しきい値）Ｖｔｈよりも大きくなっていること、すなわち車両が巡航中であることを前提に、図１１（ｂ）に示すようにスイッチ３８をＯＮにする。

ここで、車輪速センサ１８の検出値を基に、車速Ｖを算出する。例えば、車輪速センサ１８により得た駆動輪５の車輪速と従動輪の車輪速との平均値を基に、車速Ｖを算出する。
ここで、ブレーキ（ブレーキペダル又はパーキングブレーキ）が操作されるような場合とは、車両を急停車させるような場合である。この場合、モータ２に大きな負荷がかかる等の理由により、モータ２の回転が定常状態から過渡変動状態に遷移する可能性が高い。すなわち、モータ２の回転が過渡変動状態になると予測される。モータＥＣＵ３０は、このような状況下でセンサを使用したモータ制御を行っている。

これにより、モータ２の回転が定常状態である通常時には、センサレス制御によるモータ制御を行い、モータ２の回転が過渡変動状態になると予測されるときには、センサを使用したモータ制御を行うことができ、適切なモータ回転角を基にモータ制御を行うことができる。この結果、モータ２の回転が過渡変動状態になると予測されるとき、又は過渡変動状態になっても早期に、適切なモータ制御を行うことができる。

なお、前述のように車両が所定の車速で走行していること（車両の巡航中であること）をスイッチ３８をＯＮにする条件とすることで、より適切に車両の急停車を検出することができる。
また、ブレーキの操作速度、例えばブレーキペダルの踏み込み速度がある値よりも大きくなっていることをスイッチ３８をＯＮにする条件とすることで、より適切に車両の急停車を検出することができる。

（２）モータ回転角補正部４２の判定処理により次のようにモータＥＣＵ３０が動作する。
図１２は、センサレス制御のモータ回転角信号（図１２（ａ））、センサ信号（図１２（ｂ））、制御モード（図１２（ｃ））及び最終角度（図１２（ｄ））の関係を示す。センサレス制御のモータ回転角信号は、モータ回転角推定部３７の出力値である。センサ信号は、モータ回転角演算部３９の出力値である。制御モードは、センサレス制御モード、センサ制御モード及びコンバインモードの何れかである。最終角度は、モータ回転角補正部４２の出力値である。

（２−１）センサレス制御モード
モータＥＣＵ３０は、モータ２の回転が定常状態であるときには、図１２（ａ）に示すモータ回転角信号を図１２（ｄ）に示す最終角度としてモータの制御を行う。すなわち、モータＥＣＵ３０は、図１２（ｃ）に示すように、センサレス制御モードによりモータを制御する。

（２−２）コンバインモード（センサレス制御モード→センサ制御モード）
また、モータＥＣＵ３０は、モータ２の回転が定常状態から過渡変動状態になったとき、又はモータ２の回転が定常状態から過渡変動状態になると予測したとき、図１２（ｃ）に示すようにコンバインモードを実施する。これにより、モータＥＣＵ３０は、図１２（ａ）、図１２（ｂ）及び図１２（ｄ）に示すように、モータ回転角推定部３７が出力するモータ回転角とモータ回転角演算部３９が出力するモータ回転数とで相互補正して最終角度を算出し、その算出したモータ回転角を基にモータを制御する。このとき、最終角度は、モータ回転角演算部３９が出力するモータ回転数に徐々に移行していく。

（２−３）センサ制御モード
そして、モータＥＣＵ３０は、コンバインモードの実施後に、図１２（ｂ）に示すセンサ信号を図１２（ｄ）に示す最終角度としてモータの制御を行う。すなわち、モータＥＣＵ３０は、図１２（ｃ）に示すように、センサ制御モードによりモータを制御する。
（２−４）コンバインモード（センサ制御モード→センサレス制御モード）
さらに、モータＥＣＵ３０は、モータ２の回転が過渡変動状態から定常状態になったとき、図１２（ｃ）に示すようにコンバインモードを実施する。これにより、モータＥＣＵ３０は、図１２（ａ）、図１２（ｂ）及び図１２（ｄ）に示すように、モータ回転角推定部３７が出力するモータ回転角とモータ回転角演算部３９が出力するモータ回転数とで相互補正して最終角度を算出し、その算出したモータ回転角を基にモータを制御する。このとき、最終角度は、モータ回転角推定部３７が出力するモータ回転数に徐々に移行していく。

（第１の実施形態の変形例）
（１）センサを使用したモータ制御からセンサレス制御によるモータ制御に切り換わったわったとき、その切り換わりの判定に使用したしきい値を異なる値に変更することもできる。ここで、切り換わりの判定に使用したしきい値とは、前記所定値α、β、ＡＣＣｔｈ等である。

（２）モータ回転角推定部３７が出力するモータ回転角及びモータ回転角演算部３９が出力するモータ回転角を予め補正しておくこともできる。
具体的には、モータ回転角推定部３７が出力するモータ回転角とモータ回転角演算部３９が出力するモータ回転数とを比較して、基準値（例えば０°）で誤差がある場合、その基準値が合致するようにモータ回転角推定部３７が出力するモータ回転角又はモータ回転角演算部３９が出力するモータ回転角を補正する。例えば、モータ回転角演算部３９が出力するモータ回転角の基準値に合致するように、モータ回転角推定部３７が出力するモータ回転角の方を補正する。これにより、モータ回転角推定部３７が出力するモータ回転角を補正した値を基に、センサレス制御を行うことができる。

（３）モータ回転角推定部３７が出力するモータ回転角とモータ回転角演算部３９が出力するモータ回転角との誤差を、モータ制御に反映させることもできる。
具体的には、センサ制御モード時にモータ回転角推定部３７が出力するモータ回転角とモータ回転角演算部３９が出力するモータ回転角との誤差を得る。さらに、その誤差からｑ軸及びｄ軸のインダクタンスＬｑ，Ｌｄを推定する。そして、センサレス制御モード時に、その推定したｑ軸及びｄ軸のインダクタンスＬｑ，Ｌｄを用いてモータ２を制御する。

（４）センサ制御モードでは、センサ信号から最終角度を得ることになる。このとき、図１３（ａ）に示すセンサ信号（位置信号）を微分して図１３（ｂ）に示す角速度を算出する。そして、算出した角速度の前回値（０〜２πの値）を今回の角速度として、回転角を算出する。その算出した回転角を、図１３（ｃ）に示す最終角度にする。
また、このように角速度の前回値（０〜２πの値）を基に回転角を算出する場合に、その回転角が基準値（例えば０°）に合致しないときには、その回転角をセンサ信号により補正することもできる。
（５）クランク角センサ６に限定されるものではなく、他のセンサを用いることもできる。

（６）図１４に示すように、輪の車軸に備えた車輪速センサ（ＡＢＳ（Anti-lock Brake System)センサ）１８を用いることもできる。この場合、モータ回転角演算部３９は、車輪速センサ１８の検出値を基に、モータ回転角θを演算（推定）する。例えば、車両においてモータ２と車軸とが直結又はギア結合している場合に、モータ回転角演算部３９は、車両構造における車輪速センサ１８とモータ２との接続関係を基に、モータ回転角θを演算（推定）する。例えば、車輪径や車輪速センサ１８とモータ２との間に介在するギアの比を考慮してモータ回転角θを演算（推定）する。モータ回転角演算部３９は、算出したモータ回転角θをスイッチ３８の第２接点３８ｂに出力する。
この場合、図１５に示すように、モータ回転状態判定部４０がステップＳ６でスイッチ３８をＯＮにすると、モータＥＣＵ３０は、車輪速センサ１８を使用したモータ制御を行うこととなる。

（７）図１６に示すように、クランク角センサ６及び車輪速センサ１８を用いることもできる。この場合、モータ回転角演算部３９は、クランク角センサ６の検出値を基に、モータ回転角θを演算（推定）する。さらに、モータ回転角演算部３９は、車輪速センサ１８の検出値を基に、モータ回転角θを演算（推定）する。そして、モータ回転角演算部３９は、クランク角センサ６及び車輪速センサ１８の検出値を基に算出したそれらモータ回転角θの平均値を算出する。モータ回転角演算部３９は、算出したモータ回転角θをスイッチ３８の第２接点３８ｂに出力する。
この場合、図１７に示すように、モータ回転状態判定部４０がステップＳ６でスイッチ３８をＯＮにすると、モータＥＣＵ３０は、クランク角センサ６及び車輪速センサ１８を使用したモータ制御を行うこととなる。

（８）図１８に示すように、モータ２の回転角を検出するロータリエンコーダ６１を用いることもできる。この場合、ロータリエンコーダ６１は、モータ２の回転角を検出し、その検出したモータ回転角をスイッチ３８の第２接点３８ｂに出力する。
この場合、図１９に示すように、モータ回転状態判定部４０がステップＳ６でスイッチ３８をＯＮにすると、モータＥＣＵ３０は、ロータリエンコーダ６１を使用したモータ制御を行うこととなる。
（９）ホールセンサ（ホール効果を使った磁気センサ）を用いることもできる。

（１０）複数のセンサを用いることもできる。
具体的には、センサレス制御の環境に対応した数のホールセンサを用いる。センサレス制御の環境とは、例えば、モータ軸と車輪軸との間のギア比や、モータ軸に結合されているイナーシャの大きさ等である。
また、車両に搭載されるクランク角センサや車輪速センサを考慮し、クランク角センサや車輪速センサの精度に対応した数のホールセンサを用いる。例えば、クランク角センサや車輪速センサの精度が低いほど、ホールセンサの数を多くする。

図２０は、３つのホールセンサが出力するセンサ信号（図２０（ａ））と最終角度（図２０（ｂ））との関係を示す。
図２０（ａ）に示すような３つのホールセンサに応じた数のセンサ信号を基に、図２０（ｂ）に示すように、最終角度を得ることができる。これにより、モータ２の過渡変動状態が激しい場合でも、モータ制御の精度を向上させることができる。

なお、この第１の実施形態では、モータ回転状態判定部４０は、モータの回転状態を判定するモータ回転状態判定手段を実現する。また、モータＥＣＵ３０における電流指令値演算部３１、３相変換部３４、ＰＷＭ信号発生部３５、ｄｑ変換部３６及びモータ回転速度演算部４１等のモータ２の指令値を演算等するための構成は、センサを用いることなく前記モータの回転角を推定してモータを制御するセンサレス制御をする制御手段を実現する。また、この第１の実施形態では、前記制御手段が、前記モータ回転状態判定手段が前記モータの回転が過渡変動状態にあると判定した場合、前記センサレス制御からセンサの検出値を用いるモータ制御に切り換えて前記モータを制御しており、前記制御手段が、前記センサレス制御の制御域と前記センサの検出値を用いるモータ制御の制御域との相互の切り換え領域で、前記センサレス制御で推定したモータの回転角とセンサの検出値から得たモータ回転角とを用いて前記モータを制御することを実現する。

また、この第１の実施形態では、車輪を駆動するモータを制御する車両用モータ制御方法において、センサを用いることなくモータの回転角を推定してモータを制御するセンサレス制御とセンサの検出値を用いるモータ制御とをモータの回転状態に応じて切り換えてモータを制御しており、前記センサレス制御の制御域と前記センサの検出値を用いるモータ制御の制御域との相互の切り換え領域で、前記センサレス制御で推定したモータの回転角とセンサの検出値から得たモータ回転角とを用いて前記モータを制御する車両用モータ制御方法を実現する。

（第１の実施形態の効果）
（１）モータＥＣＵ３０は、センサを用いることなくモータの回転角を推定してモータ２を制御するセンサレス制御とセンサの検出値を用いるモータ制御とをモータ２の回転状態に応じて切り換えてモータ２を制御する。そして、モータＥＣＵ３０は、センサレス制御の制御域とセンサの検出値を用いるモータ制御の制御域との相互の切り換え領域で、センサレス制御で推定したモータ２の回転角とセンサの検出値から得たモータ回転角とを用いてモータを制御する。

これにより、モータ２の回転状態に適合させてセンサレス制御とセンサの検出値を用いたモータ制御とを切り換えてモータ制御を行うことで、簡易なセンサでも最適にモータ制御を行うことができる。すなわち、モータ２の回転状態に適合させてセンサレス制御とセンサの検出値を用いたモータ制御とを切り換えることで、最適シーンでセンサレス制御及びセンサの検出値を用いたモータ制御をそれぞれ行うことができる。

この結果、簡易なセンサでも高い精度でセンシングができて最適にモータ制御を行うことができる。
さらに、センサレス制御の制御域とセンサの検出値を用いるモータ制御の制御域との相互の切り換え領域で、センサレス制御で推定したモータ２の回転角とセンサの検出値から得たモータ回転角とを用いてモータ２を制御することで、前記切り換え領域では、適切なモータ回転角を用いてモータ２を制御できる。例えば、制御切り換え時のモータ回転数変化によるモータの回転ショックを低減してモータ２を制御できる。

（２）モータＥＣＵ３０は、前記切り換え領域で、センサレス制御で推定したモータの回転角及びセンサの検出値から得たモータ回転角それぞれを重み付けをしてモータ回転角を得て、その得たモータ回転角を用いてモータ２を制御する。
これにより、前記切り換え領域では、適切なモータ回転角を得ることができる。
（３）モータＥＣＵ３０は、前記切り換え領域でセンサレス制御域側に近づくほど、センサレス制御で推定したモータ２の回転角の重みを大きくし、前記切り換え領域でセンサの検出値を用いるモータ制御域側に近づくほど、センサの検出値から得たモータ回転角の重みを大きくする。
これにより、前記切り換え領域では、適切なモータ回転角を得ることができる。

（４）モータＥＣＵ３０は、モータ２の回転が定常状態にあると判定した場合、センサレス制御をしている。そして、モータＥＣＵ３０は、モータ２の回転が定常状態と過渡変動状態とで相互に変化する場合、センサレス制御とセンサの検出値を用いるモータ制御とを相互に切り換えてモータ２を制御する。このとき、モータＥＣＵ３０は、センサレス制御の制御域とセンサの検出値を用いるモータ制御の制御域との相互の切り換え領域で、センサレス制御で推定したモータ２の回転角とセンサの検出値から得たモータ回転角とを用いてモータを制御する。
これにより、モータ２の回転が定常状態にあるときにセンサレス制御を行うことで、最適シーンでセンサレス制御によりモータ制御できる。

（５）車輪５がさらにエンジン１で駆動されるものである。そして、センサの検出値を用いるモータ制御の該センサは、エンジン１のクランク角を検出するクランク角センサ６、車輪の車輪速を検出する車輪速センサ１８及びモータ２の回転角を検出するロータリエンコーダ６１のうちの少なくとも何れかである。
これにより、クランク角センサ６、車輪速センサ１８及びロータリエンコーダ６１といった簡易なセンサでも高い精度でセンシングができて最適にモータ制御を行うことができる。
（６）複数のセンサ（例えばホールセンサ）を用いることもできる。
これにより、モータ２の過渡変動状態が激しい場合でも、モータ制御の精度を向上させることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、本発明を適用したモータ制御装置である。第２の実施形態における車両の基本的構成は、前記図１及び図２に示した第１の実施形態における車両の構成と同一である。
第２の実施形態では、モータが過渡変動状態にあるときに、モータ制御の指令値を補正又は置き換えている。
図２１は、第２の実施形態におけるモータＥＣＵ３０の具体的な構成を示す。図２１に示すように、第２の実施形態では、車両はマップ（Ｆ／Ｆ項マップ）７１を有する。モータＥＣＵ３０がマップ７１を有する構成とすることもできる。

マップ７１は、モータ２の回転が定常状態にあるときに得られる、モータ２の回転数、モータ加速度及びトルク指令値Ｔｍとｄ軸及びｑ軸電圧指令Ｖｄ^＊，Ｖｑ^＊とを対応づけしたマップである。ここで、モータ２の回転数及びモータ加速度は、モータ２の回転が定常状態にあるときに、クランク角センサ６の検出値を基に得た値となる。
そして、マップ７１は、モータ２の回転が過渡変動状態にあるときには、そのときの
モータ２の回転数、モータ加速度及びトルク指令値Ｔｍに対応するｄ軸及びｑ軸電圧指令Ｖｄ^＊，Ｖｑ^＊を出力する。例えば、マップ７１は、モータ回転状態判定部４０によるモータ回転状態の判定結果からモータ２の回転が過渡変動状態にあることを判断し、ｄ軸及びｑ軸電圧指令Ｖｄ^＊，Ｖｑ^＊を出力する。

これにより、モータＥＣＵ３０は、ＰＩ演算器３３ａ，３３ｂが出力するｄ軸及びｑ軸電圧指令Ｖｄ^＊，Ｖｑ^＊を、マップ７１が出力するｄ軸及びｑ軸電圧指令Ｖｄ^＊，Ｖｑ^＊に切り換える又は補正する。
この結果、モータＥＣＵ３０は、モータ２の回転が過渡変動状態にあるときには、マップ７１が出力するｄ軸及びｑ軸電圧指令Ｖｄ^＊，Ｖｑ^＊を基に、モータ制御するようになる。

（第２の実施形態の変形例）
（１）クランク角センサ６に限定されるものではなく、他のセンサを用いることもできる。例えば、車輪速センサ（前記図１４参照）やロータリエンコーダ（前記図１８参照）を用いることもできる。
（２）前述のｄ軸及びｑ軸電圧指令Ｖｄ^＊，Ｖｑ^＊に対してしたと同様な手順により、ｄ軸及びｑ軸電圧指令Ｖｄ^＊，Ｖｑ^＊以外の他の制御指令値を切り換え又は補正することもできる。

（第２の実施形態の効果）
（１）マップ７１により、モータ２の回転が定常状態にあると判定した場合にモータ２の制御に用いる制御指令値（ここではｄ軸及びｑ軸電圧指令Ｖｄ^＊，Ｖｑ^＊）を基に、モータ２の回転が過渡変動状態にあると判定した場合にモータ２の制御に用いる制御指令値（ここではｄ軸及びｑ軸電圧指令Ｖｄ^＊，Ｖｑ^＊）を補正する。
これにより、モータ２の回転状態が過渡変動状態あるときに適切にモータ２を制御できる。

１ エンジン、２ モータ、６ クランク角センサ、１７ アクセル開度センサ、１８ 車輪速センサ、１９ ブレーキ状態センサ、６１ ロータリエンコーダ、７１ マップ

Claims (7)

1. 車輪を駆動するモータを制御する車両用モータ制御装置において、
   前記モータの回転状態を判定するモータ回転状態判定手段と、
   センサを用いることなく前記モータの回転角を推定してモータを制御するセンサレス制御をする制御手段と、
   アクセル開度を検出するアクセル開度センサと、
   ブレーキペダルの操作状態及びパーキングブレーキの操作状態の少なくとも一方を検出するブレーキ状態センサと、
   を備え、
   前記制御手段は、前記モータ回転状態判定手段が前記モータの回転が過渡変動状態にあるか否かの判定、前記アクセル開度センサが検出した前記アクセル開度が所定値よりも大きいか否かの判定、前記ブレーキ状態センサの検出結果に基づき前記ブレーキペダルが操作状態である又は前記パーキングブレーキが操作状態であるか否かの判定、という少なくとも三つの判定を行う構成であり、前記過渡変動状態にあると判定した場合、前記アクセル開度が所定値よりも大きいと判定した場合、若しくは、前記ブレーキペダルが操作状態である又は前記パーキングブレーキが操作状態であると判定された場合には、前記センサレス制御からセンサの検出値を用いるモータ制御に切り換えて前記モータを制御しており、
   前記制御手段は、前記センサレス制御の制御域と前記センサの検出値を用いるモータ制御の制御域との相互の切り換え領域で、前記センサレス制御で推定したモータの回転角とセンサの検出値から得たモータ回転角とを用いて前記モータを制御すること
   を特徴とする車両用モータ制御装置。
2. 前記制御手段は、前記切り換え領域で、前記センサレス制御で推定したモータの回転角及びセンサの検出値から得たモータ回転角それぞれを重み付けをしてモータ回転角を得て、その得たモータ回転角を用いて前記モータを制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用モータ制御装置。
3. 前記制御手段は、前記切り換え領域で前記センサレス制御域側に近づくほど、前記センサレス制御で推定したモータの回転角の重みを大きくし、前記切り換え領域で前記センサの検出値を用いるモータ制御域側に近づくほど、前記センサの検出値から得たモータ回転角の重みを大きくすることを特徴とする請求項２に記載の車両用モータ制御装置。
4. 前記制御手段は、前記モータ回転状態判定手段が前記モータの回転が定常状態にあると判定した場合、前記センサレス制御をしており、
   前記制御手段は、前記モータ回転状態判定手段の判定結果が前記定常状態と前記過渡変動状態とで相互に変化する場合、前記センサレス制御とセンサの検出値を用いるモータ制御とを相互に切り換えて前記モータを制御し、前記センサレス制御の制御域と前記センサの検出値を用いるモータ制御の制御域との相互の切り換え領域で、前記センサレス制御で推定したモータの回転角とセンサの検出値から得たモータ回転角とを用いて前記モータを制御することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用モータ制御装置。
5. 前記モータ回転状態判定手段が前記モータの回転が定常状態にあると判定した場合に前記モータの制御に用いる制御指令値を基に、前記モータ回転状態判定手段が前記モータの回転が過渡変動状態にあると判定した場合に前記モータの制御に用いる制御指令値を補正する補正手段を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用モータ制御装置。
6. 前記車輪がさらにエンジンで駆動されるものであり、
   前記センサの検出値を用いるモータ制御の該センサは、前記エンジンのクランク角を検出するクランク角検出手段、前記車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段及び前記モータの回転角を検出するロータリエンコーダのうちの少なくとも何れかであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の車両用モータ制御装置。
7. 車輪を駆動するモータを制御する車両用モータ制御方法において、
   センサを用いることなくモータの回転角を推定してモータを制御するセンサレス制御とセンサの検出値を用いるモータ制御とをモータの回転状態に応じて切り換えてモータを制御しており、
   前記モータ回転状態判定手段が前記モータの回転が過渡変動状態にあるか否かの判定、前記アクセル開度センサが検出した前記アクセル開度が所定値よりも大きいか否かの判定、前記ブレーキ状態センサの検出結果に基づき前記ブレーキペダルが操作状態である又は前記パーキングブレーキが操作状態であるか否かの判定、という少なくとも三つの判定を行う構成であり、前記過渡変動状態にあると判定した場合、前記アクセル開度が所定値よりも大きいと判定した場合、若しくは、前記ブレーキペダルが操作状態である又は前記パーキングブレーキが操作状態であると判定された場合には、センサレス制御からセンサの検出値を用いるモータ制御に切り換えてモータを制御し、
   前記センサレス制御の制御域と前記センサの検出値を用いるモータ制御の制御域との相互の切り換え領域で、前記センサレス制御で推定したモータの回転角とセンサの検出値から得たモータ回転角とを用いて前記モータを制御すること
   を特徴とする車両用モータ制御方法。

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