JP2002354876A - センサ基準点のズレ検出装置およびズレ検出方法、電動機の制御装置および制御方法、電動機の異常判定方法、センサの取付位置調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機に取り付けられた磁気位置検出センサ
の基準点のズレをより正確に検出する。 【解決手段】 モータ２２で電動機１０の回転子１２を
回転させ、電動機１０の各相コイル１４Ｕ，１４Ｖ，１
４Ｗに生じる誘起電圧を中性点が接地された星形結線の
三相平衡負荷回路２４を用いて検出する。この誘起電圧
をゼロクロス検出回路３０でゼロクロス点で立ち上がり
及び立ち下がる矩形波信号として電子制御ユニット４０
に入力する。電子制御ユニット４０では、この矩形波信
号の立ち上がりと立ち下がりのタイミングで磁極位置検
出センサ１８からの基準点信号でリセットされるアップ
ダウンカウンタ３４のカウンタ値を入力し、このカウン
タ値に基づいてセンサ基準点のズレを検出する。誘起電
圧に基づいてセンサ基準点のズレを検出するから、その
精度を高くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、センサ基準点のズ
レ検出装置およびズレ検出方法、電動機の制御装置およ
び制御方法、電動機の異常判定方法、センサの取付位置
調整方法に関し、詳しくは、永久磁石と多相コイルとを
有する電動機が備える磁気位置検出センサの基準点のズ
レを検出するズレ検出装置およびズレ検出方法、センサ
基準点のズレを考慮した電動機の制御装置および制御方
法、センサ基準点のズレの検出と同時に行なう電動機の
異常判定方法、センサ基準点のズレを考慮してセンサの
取付位置を調製する取付位置調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動機の回転子に貼り付けられた永久磁
石の位置を検出することにより回転子の回転位置を検出
するセンサとしては、エンコーダやレゾルバ，ホール素
子などの磁気位置検出センサが多く用いられており、そ
の取り付け位置のズレの有無を判断するものとしては、
センサを取り付けるプリント基板に位置合わせ用のマー
クを設けておき、センサ本体とマークとの位置関係から
取り付け位置のズレを判断するものが提案されている
（例えば、実開平５−５５７７６号公報など）。また、
磁気位置検出センサを用いずに回転子の回転位置を検出
するものとしては、三相ブラシレスモータのステータの
誘起電圧を中性点を形成した外部位相回路に導き、比較
回路でゼロクロスを検出することによって行なうものが
提案されている（例えば、特開昭６０−１１３６９０号
公報など）。さらに、力学的にトルクが値０となるｕ相
に既定電流を流してセンサの基準点とのズレを検出する
ものも提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た電動機では、回転子の回転位置を精度よく検出できな
い場合が生じたり、回転子の位置を精度よく検出するた
め複雑な機構を備える必要が生じる。プリント基板に位
置合わせ用のマークを設けて取り付け位置のズレの有無
を判定するものは、プリント基板に設けられたマーク自
体の位置がズレているときには、磁気位置検出センサの
取り付け位置のズレを正しく検出することができない。
また、こうしたマークによるズレの判定は、間接的な手
法であるから、電磁気的な位置のズレを正確に判定する
ことができない。外部位相回路を用いて回転子の回転位
置を検出するものは、電磁気的に精度よく回転子の回転
位置を検出できるものの、外部位相回路の他に比較回路
を必要とし、構成が複雑になってしまう。さらに、ｕ相
に既定電流を流す手法では、巻線抵抗のアンバランスや
巻線に付着した異物による抵抗の変化に伴ってｖ、ｗ相
に流れる電流が変化することにより、高い精度でズレを
検出することができない場合を生じる。

【０００４】本発明のセンサ基準点のズレ検出装置およ
びズレ検出方法は、電動機に取り付けられた磁気位置検
出センサの基準点のズレをより正確に検出することを目
的とする。また、本発明の電動機の制御装置および制御
方法は、電動機に取り付けられた磁気位置検出センサの
基準点のズレを考慮して電動機を制御することを目的と
する。さらに、本発明のセンサ基準点のズレ検出装置お
よび電動機の異常判定方法は、電動機に取り付けられた
磁気位置検出センサの基準点のズレの検出と電動機の異
常の有無の検出とを同時に短時間に行なうことを目的と
する。あるいは、本発明のセンサの取付位置調整方法
は、電動機に取り付けられた磁気位置検出センサの取付
位置をその基準点のズレが小さくなるよう調製すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明のセンサ基準点のズレ検出装置およびズレ検出方
法、電動機の制御装置および制御方法、電動機の異常判
定方法、センサの取付位置調整方法は、上述の目的の少
なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

【０００６】本発明のセンサ基準点のズレ検出装置は、
永久磁石と多相コイルとを有する電動機が備える磁気位
置検出センサの基準点のズレを検出するズレ検出装置で
あって、前記電動機の回転子を回転させる回転手段と、
前記電動機の各相の電圧を検出する相電圧検出手段と、
前記回転手段により前記電動機の回転子を回転させたと
き、前記相電圧検出手段により検出される相電圧と前記
電動機が備える磁極位置検出センサからの信号とに基づ
いて該磁気位置検出センサの基準点のズレを判定するズ
レ判定手段と、を備えることを要旨とする。

【０００７】この本発明のセンサ基準点のズレ検出装置
では、電動機の回転子を回転させたときに相電圧検出手
段により検出される相電圧と電動機が備える磁極位置検
出センサからの信号とに基づいて磁気位置検出センサの
基準点のズレを判定する。これは、回転子を回転させる
ことにより周期的に変化する誘起電圧に基づいて検出可
能な回転子の回転位置と、回転子の回転により変化する
磁気に基づいて磁気位置検出センサにより検出される基
準点とを比較することにより磁気位置検出センサの基準
点のズレを判定することができることに基づく。誘起電
圧に基づいてズレを検出するから、磁気位置検出センサ
の基準点のズレを精度よく検出することができる。ここ
で、「電動機」は、構成上、複数の永久磁石と多相コイ
ルとを有するものであればよく、電力の供給を受けて動
力を出力可能な駆動用の電動機だけでなく、動力の供給
を受けて電力を出力可能な発電機として機能するものも
含まれる。もとより、電動機として機能すると共に発電
機として機能する発電電動機も含まれる。電動機の意味
については以下同様である。

【０００８】こうした本発明のセンサ基準点のズレ検出
装置において、前記ズレ判定手段は、前記相電圧検出手
段により検出される相電圧が振幅中心電圧になるのを検
出する振幅中心電圧検出手段を備え、該振幅中心電圧検
出手段により相電圧が振幅中心電圧になるのを検出した
ときに前記磁極位置検出センサから得られる信号に基づ
いて該磁気位置検出センサの基準点のズレを判定する手
段であるものとすることもできる。こうすれば、相電圧
の振幅中心電圧を基準として磁気位置検出センサの基準
点のズレを判定することができる。ここで、「ズレの判
定」には、ズレの有無を判定するものの他、ズレの程度
を判定するものやズレそのものを判定するものも含まれ
る。

【０００９】このズレ判定手段が振幅中心電圧検出手段
を備える態様の本発明のセンサ基準点のズレ検出装置に
おいて、前記ズレ判定手段は、所定時間経過する毎にカ
ウントアップすると共に前記回転子が回転により所定位
置となったときにリセットされるカウンタを備え、前記
振幅中心電圧検出手段により相電圧が振幅中心電圧にな
るのを検出したときの前記カウンタの値に基づいて前記
磁気位置検出センサの基準点のズレを判定する手段であ
るものとすることもできる。この態様の本発明のセンサ
基準点のズレ検出装置において、前記磁気位置検出セン
サの基準点は相電圧が複数回に亘って振幅中心電圧にな
るときのいずれかに一致する点であり、前記カウンタは
前記回転子が回転により前記磁気位置検出センサの基準
点となる位置でリセットされるカウンタであり、前記ズ
レ判定手段は前記振幅中心電圧検出手段により相電圧が
振幅中心電圧になるのを検出したときの前記カウンタの
値と、リセットされるときのカウンタの最大値とに基づ
いて前記ズレの程度を演算する手段であるものとするこ
ともできる。カウンタの最大値により回転子の回転速度
を求めることができ、相電圧が振幅中心電圧になるとき
のカウンタの値とカウンタの最大値またはリセット値
（値０）との偏差と回転子の回転速度とにより磁気位置
検出センサの基準点のズレを角度として求めることがで
きる。

【００１０】ズレ判定手段が振幅中心電圧検出手段を備
える態様の本発明のセンサ基準点のズレ検出装置におい
て、前記回転手段は正負双方向に前記電動機の回転子を
回転可能な手段であり、前記ズレ判定手段は、前記回転
手段により前記電動機の回転子を正方向に回転させたと
きに前記相電圧検出手段により検出される相電圧と前記
磁極位置検出センサから得られる信号とに基づいて前記
磁気位置検出センサの基準点のズレとして判定される第
１のズレと、前記回転手段により前記電動機の回転子を
負方向に回転させたときに前記相電圧検出手段により検
出される相電圧と前記磁極位置検出センサから得られる
信号とに基づいて前記磁気位置検出センサの基準点のズ
レとして判定される第２のズレとに基づいて前記磁気位
置検出センサの基準点のズレを判定する手段であるもの
とすることもできる。こうすれば、回転方向に伴って生
じる判定のオフセットなどを補償することができる。こ
の結果、より正確に基準点のズレを判定することができ
る。

【００１１】また、本発明のセンサ基準点のズレ検出装
置において、前記ズレ判定手段は、前記相電圧検出手段
により検出される相電圧が振幅中心電圧となるときの第
１のタイミングを検出する第１タイミング検出手段と、
前記磁気位置検出センサの基準点が検出される第２のタ
イミングを検出する第２タイミング検出手段とを備え、
該検出された第１のタイミングと該検出された第２のタ
イミングとに基づいて前記磁気位置検出センサの基準点
のズレを判定する手段であるものとすることもできる。
これは、基準点のズレを第１のタイミングと第２のタイ
ミングとの間の時間などにより検出することができるこ
とに基づく。

【００１２】この第１のタイミングと第２のタイミング
とに基づいて基準点のズレを検出する態様の本発明のセ
ンサ基準点のズレ検出装置において、前記第１タイミン
グ検出手段は、前記相電圧検出手段により検出される相
電圧を所定のサンプリング周期でサンプリングすること
により得られる複数の電圧データを記憶する第１サンプ
リングデータ記憶手段を備え該記憶した複数の電圧デー
タに基づいて前記第１のタイミングを検出する手段であ
り、前記第２タイミング検出手段は、前記磁気位置検出
センサにより所定時間毎により得られる複数の位置デー
タまたは前記磁気位置検出センサからの信号を所定のサ
ンプリング周期でサンプリングすることにより得られる
複数の位置データを記憶する第２サンプリングデータ記
憶手段を備え該記憶した複数の位置データに基づいて前
記第２のタイミングを検出する手段であるものとするこ
ともできる。こうすれば、記憶した複数の電圧データに
基づいてより正確に第１のタイミングを検出することが
でき、記憶した複数の位置データに基づいてより正確に
第２のタイミングを検出することができる。したがっ
て、こうした第１のタイミングと第２のタイミングとを
用いて磁気位置検出センサの基準点のズレを判定するか
ら、より正確に基準点のズレを判定することができる。
この態様の本発明のセンサ基準点のズレ検出装置におい
て、前記複数の電圧データと前記複数の位置データは同
一のサンプリング周期によりサンプリングされて記憶さ
れ、前記ズレ判定手段は、前記第１のタイミングと前記
第２のタイミングと前記サンプリング周期とに基づいて
前記ズレの程度を判定する手段であるものとすることも
できる。これは、第１のタイミングと第２のタイミング
との間のサンプリング数にサンプリング周期と相電圧の
波形とに基づいて得られる１サンプルに対する相当角度
を乗じることにより、基準点のズレの程度を角度をもっ
て判定することができることに基づく。

【００１３】また、第１のタイミングと第２のタイミン
グとに基づいて基準点のズレを検出する態様の本発明の
センサ基準点のズレ検出装置において、前記ズレ判定手
段は、前記第１のタイミングと前記第２のタイミングと
の間の時間と、前記回転子の回転速度とに基づいて前記
ズレの程度を判定する手段であるものとすることもでき
る。これは、前記第１のタイミングと前記第２のタイミ
ングとの間の時間から求められる基準点のズレに対応す
る時間に回転子の回転角速度を乗じることにより基準点
のズレを角度をもって判定することができることに基づ
く。

【００１４】本発明のセンサ基準点のズレ検出装置にお
いて、前記磁気位置検出センサはレゾルバであり、前記
ズレ判定手段は、前記相電圧検出手段により検出される
相電圧が振幅中心電圧になるのを検出する振幅中心電圧
検出手段と、前記レゾルバから得られる信号に基づいて
擬似的な正弦波を調製する波形調製手段とを備え前記振
幅中心電圧検出手段により相電圧が振幅中心電圧になる
のを検出したときの前記正弦波の波高と該正弦波の振幅
とに基づいて前記レゾルバの基準点のズレを判定する手
段であるものとすることもできる。こうすれば、基準点
のズレを角度をもって判定することができる。

【００１５】また、本発明のセンサ基準点のズレ検出装
置において、前記多相コイルは三相コイルであり、前記
相電圧検出手段は前記三相コイルに結線されると共に星
形結線された三相平衡負荷回路を有する手段であるもの
とすることもできる。この態様の本発明のセンサ基準点
のズレ検出装置において、前記三相平衡負荷回路は、星
形結線の中性点が接地されてなるものとすることもでき
る。こうすれば、相電圧をグランドを中心とした電圧波
形として検出することができるから、相電圧に基づく計
算や処理を簡易なものにすることができる。

【００１６】本発明のセンサ基準点のズレ検出装置にお
いて、前記回転手段により前記電動機の回転子を回転さ
せたとき、前記相電圧検出手段により検出される相電圧
の波形と前記電動機の理想的な誘起電圧の波形とに基づ
いて前記電動機の異常を判定する異常判定手段を備える
ものとすることもできる。こうすれば、磁気位置検出セ
ンサの基準点のズレを検出すると同時に電動機の異常を
も判定することができる。この結果、電動機の検査を短
時間に精度よく行なうことができる。

【００１７】本発明の第１の電動機の制御装置は、上述
のいずれかの態様の本発明のセンサ基準点のズレ検出装
置を備え、該ズレ検出装置により検出された前記磁気位
置検出センサの基準点のズレに基づいて前記電動機を制
御することを要旨とする。

【００１８】この本発明の第１の電動機の制御装置で
は、磁気位置検出センサの基準点のズレを考慮して電動
機を制御するから、電動機をより適正に制御することが
できる。また、磁気位置検出センサの基準点のズレが経
年変化してもこのズレを検出できるから、経年変化に拘
わらず電動機をより適正に制御することができる。

【００１９】本発明の第２の電動機の制御装置は、上述
のいずれかの態様の本発明のセンサ基準点のズレ検出装
置により検出された前記磁気位置検出センサの基準点の
ズレを記憶する記憶手段を備え、該記憶したズレに基づ
いて前記電動機を制御することを要旨とする。

【００２０】この本発明の第２の電動機の制御装置で
は、磁気位置検出センサの基準点のズレを考慮して電動
機を制御するから、電動機をより適正に制御することが
できる。

【００２１】本発明のセンサ基準点のズレ検出方法は、
永久磁石と多相コイルとを有する電動機が備える磁気位
置検出センサの基準点のズレを検出するズレ検出方法で
あって、（ａ）前記電動機の回転子を回転させたときに
前記多相コイルに生じる誘起電圧を検出し、（ｂ）該検
出された誘起電圧と前記電動機が備える磁極位置検出セ
ンサからの信号とに基づいて該磁気位置検出センサの基
準点のズレを判定することを要旨とする。

【００２２】この本発明のセンサ基準点のズレ検出方法
では、電動機の回転子を回転させたときに多相コイルに
生じる誘起電圧と電動機が備える磁極位置検出センサか
らの信号とに基づいて磁気位置検出センサの基準点のズ
レを判定する。これは、回転子を回転させることにより
周期的に変化する誘起電圧に基づいて検出可能な回転子
の回転位置と、回転子の回転により変化する磁気に基づ
いて磁気位置検出センサにより検出される基準点とを比
較することにより磁気位置検出センサの基準点のズレを
判定することができることに基づく。誘起電圧に基づい
てズレを検出するから、磁気位置検出センサの基準点の
ズレを精度よく検出することができる。

【００２３】こうした本発明のセンサ基準点のズレ検出
方法において、前記ステップ（ｂ）は、前記誘起電圧が
振幅中心電圧になるときの前記磁極位置検出センサから
得られる信号に基づいて該磁気位置検出センサの基準点
のズレを判定するステップであるものとすることもでき
る。こうすれば、誘起電圧の振幅中心電圧を基準として
磁気位置検出センサの基準点のズレを判定することがで
きる。ここで、「ズレの判定」には、ズレの有無を判定
するものの他、ズレの程度を判定するものやズレそのも
のを判定するものも含まれる。

【００２４】誘起電圧の振幅中心電圧に基づいて基準点
のズレを判定する態様の本発明のセンサ基準点のズレ検
出方法において、前記ステップ（ｂ）は、所定時間経過
する毎にカウントアップすると共に前記回転子が回転に
より所定位置となったときにリセットされるカウンタを
用い、前記誘起電圧が振幅中心電圧になるときの前記カ
ウンタの値に基づいて前記磁気位置検出センサの基準点
のズレを判定するステップであるものとすることもでき
る。この態様の本発明の基準点のズレ検出方法におい
て、前記磁気位置検出センサの基準点は誘起電圧が複数
回に亘って振幅中心電圧になるときのいずれかに一致す
る点であり、前記カウンタは、前記回転子が回転により
前記磁気位置検出センサの基準点となる位置でリセット
されるカウンタであり、前記ステップ（ｂ）は、前記誘
起電圧が振幅中心電圧になるのを検出したときの前記カ
ウンタの値とリセットされるときのカウンタの最大値と
に基づいて前記ズレの程度を演算するステップであるも
のとすることもできる。カウンタの最大値により回転子
の回転速度を求めることができ、相電圧が振幅中心電圧
になるときのカウンタの値とカウンタの最大値またはリ
セット値（値０）との偏差と回転子の回転速度とにより
磁気位置検出センサの基準点のズレを角度として求める
ことができる。

【００２５】また、誘起電圧の振幅中心電圧に基づいて
基準点のズレを判定する態様の本発明のセンサ基準点の
ズレ検出方法において、前記ステップ（ｂ）は、前記電
動機の回転子を正方向に回転させたときに検出される誘
起電圧と前記磁極位置検出センサから得られる信号とに
基づいて前記磁気位置検出センサの基準点のズレとして
判定される第１のズレと、前記電動機の回転子を負方向
に回転させたときに検出される誘起電圧と前記磁極位置
検出センサから得られる信号とに基づいて前記磁気位置
検出センサの基準点のズレとして判定される第２のズレ
とに基づいて前記磁気位置検出センサの基準点のズレを
判定するステップであるものとすることもできる。こう
すれば、回転方向に伴って生じる判定のオフセットなど
を補償することができる。この結果、より正確に基準点
のズレを判定することができる。

【００２６】本発明のセンサ基準点のズレ検出方法にお
いて、前記ステップ（ｂ）は、前記誘起電圧が振幅中心
電圧となるときの第１のタイミングと、前記磁気位置検
出センサの基準点が検出される第２のタイミングとに基
づいて前記磁気位置検出センサの基準点のズレを判定す
るステップであるものとすることもできる。これは、基
準点のズレを第１のタイミングと第２のタイミングとの
間の時間などにより検出することができることに基づ
く。

【００２７】第１のタイミングと第２のタイミングとに
基づいて基準点のズレを判定する態様の本発明のセンサ
基準点のズレ検出方法において、前記ステップ（ｂ）
は、前記誘起電圧を所定のサンプリング周期でサンプリ
ングすることにより得られる複数の電圧データに基づい
て得られる前記第１のタイミングと、前記磁気位置検出
センサにより所定時間毎により得られる複数の位置デー
タまたは前記磁気位置検出センサからの信号を所定のサ
ンプリング周期でサンプリングすることにより得られる
複数の位置データに基づいて得られる前記第２のタイミ
ングとに基づいて前記ズレを判定するステップであるも
のとすることもできる。こうすれば、複数の電圧データ
に基づいてより正確に第１のタイミングを検出すること
ができ、複数の位置データに基づいてより正確に第２の
タイミングを検出することができる。したがって、こう
した第１のタイミングと第２のタイミングとを用いて磁
気位置検出センサの基準点のズレを判定するから、より
正確に基準点のズレを判定することができる。この態様
の本発明のセンサ基準点のズレ検出方法において、前記
ステップ（ｂ）は、同一のサンプリング周期によりサン
プリングされた前記複数の電圧データと前記複数の位置
データとに基づいて得られる前記第１のタイミングと前
記第２のタイミングと該サンプリング周期とに基づいて
前記ズレの程度を判定するステップであるものとするこ
ともできる。これは、第１のタイミングと第２のタイミ
ングとの間のサンプリング数にサンプリング周期と相電
圧の波形とに基づいて得られる１サンプルに対する相当
角度を乗じることにより、基準点のズレの程度を角度を
もって判定することができること基づく。

【００２８】また、第１のタイミングと第２のタイミン
グとに基づいて基準点のズレを判定する態様の本発明の
センサ基準点のズレ検出方法において、前記ステップ
（ｂ）は、前記第１のタイミングと前記第２のタイミン
グとの間の時間と、前記回転子の回転速度とに基づいて
前記ズレの程度を判定するステップであるものとするこ
ともできる。これは、前記第１のタイミングと前記第２
のタイミングとの間の時間から求められる基準点のズレ
に対応する時間に回転子の回転角速度を乗じることによ
り基準点のズレを角度をもって判定することができるこ
とに基づく。

【００２９】本発明のセンサ基準点のズレ検出方法にお
いて、前記磁気位置検出センサはレゾルバであり、前記
ステップ（ｂ）は、前記レゾルバから得られる信号に基
づいて擬似的な正弦波を調製し、前記誘起電圧が振幅中
心電圧になるときの前記正弦波の波高と該正弦波の振幅
とに基づいて前記レゾルバの基準点のズレを判定するス
テップであるものとすることもできる。こうすれば、基
準点のズレを角度をもって判定することができる。

【００３０】本発明のセンサ基準点のズレ検出方法にお
いて、前記多相コイルは三相コイルであり、前記相電圧
検出手段は前記三相コイルに結線されると共に星形結線
された三相平衡負荷回路を有する手段であるものとする
こともできる。この態様の本発明のセンサ基準点のズレ
検出方法において、前記三相平衡負荷回路は、星形結線
の中性点が接地されてなるものとすることもできる。こ
うすれば、誘起電圧をグランドを中心とした電圧波形と
して検出することができるから、誘起電圧に基づく計算
や処理を簡易なものにすることができる。

【００３１】本発明の電動機の異常判定方法は、前述の
いずれかの態様の本発明のセンサ基準点のズレ検出方法
により前記ズレを検出すると同時に前記誘起電圧の波形
と前記電動機の理想的な誘起電圧の波形とに基づいて前
記電動機の異常を判定することを要旨とする。

【００３２】この本発明の異常判定方法は、電動機が備
える磁気位置検出センサの基準点のズレの検出と同時に
異常の判定を行なうから、電動機の異常の判定だけに時
間を要することがない。この結果、電動機の検査を迅速
に行なうことができる。

【００３３】本発明の電動機の制御方法は、上述のいず
れかの態様の本発明のセンサ基準点のズレ検出方法によ
り検出される前記磁気位置検出センサの基準点のズレに
基づいて電動機を制御することを要旨とする。

【００３４】本発明の電動機の制御方法によれば、磁気
位置検出センサの基準点のズレを考慮して電動機を制御
するから、電動機をより適正に制御することができる。

【００３５】本発明のセンサの取付位置調整方法は、上
述のいずれかの態様の本発明のセンサ基準点のズレ検出
方法により検出された前記ズレに基づいて前記磁気位置
検出センサの取付位置を調整することを要旨とする。

【００３６】本発明のセンサの取付位置調整方法によれ
ば、より正確に検出された磁気位置検出センサの基準点
のズレを用いてセンサの取付位置を調整するから、セン
サをより適正な取付位置に調整することができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。

【００３８】［第１実施例］図１は、本発明の第１実施
例であるセンサ基準点のズレ検出装置２０の構成の概略
を示す構成図である。第１実施例のズレ検出装置２０
は、８極の永久磁石が外周面に貼り付けられた回転子１
２とＵＶＷの各相コイル１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗが巻回
されたステータとからなるＰＭ型の電動機１０が備える
磁極位置検出センサ１８としてのエンコーダの基準点の
ズレを検出する装置として構成されており、図示するよ
うに、電動機１０の回転子１２を回転させるモータ２２
と、電動機１０の各相コイル１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗに
各々結線されると共に中性点が接地された星形結線の三
相平衡負荷回路２４と、三相平衡負荷回路２４の各相Ｕ
ＶＷに結線された電圧検出ライン２６Ｕ，２６Ｖ，２６
Ｗの信号を増幅して出力する入力処理回路２８と、入力
処理回路２８からのアナログ信号がその振幅中心電位と
してのゼロ電位とクロスする点で立ち上がり及び立ち下
がりを形成する矩形波信号を生成するゼロクロス検出回
路３０と、入力処理回路２８からのアナログ信号をデジ
タル変換するＡＤコンバータ３２と、磁極位置検出セン
サ１８からの基準点信号によってリセットされるアップ
ダウンカウンタ３４と、ゼロクロス検出回路３０からの
矩形波信号とアップダウンカウンタ３４からのカウンタ
値に基づいて磁極位置検出センサ１８の基準点のズレを
演算すると共にＡＤコンバータ３２からの信号に基づい
て電動機１０の巻線の異常などを判定する電子制御ユニ
ット４０とを備える。なお、ゼロクロス検出回路３０
は、基準電位をゼロ電位とする比較器を用いて構成する
ことができる。

【００３９】電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中
心とするマイクロプロセッサとして構成されており、Ｃ
ＰＵ４２の他に処理プログラムなどを記憶するＲＯＭ４
４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ４６と、図示し
ない入出力ポートを備える。なお、電子制御ユニット４
０には、ゼロクロス検出回路３０からの矩形波信号やＡ
Ｄコンバータ３２からの信号、アップダウンカウンタ３
４からのカウンタ値など入力ポートを介して入力されて
いる。

【００４０】次に、こうして構成された第１実施例のズ
レ検出装置２０における磁極位置検出センサ１８の基準
点のズレの検出の原理について説明する。図２は第１実
施例のズレ検出装置２０により磁極位置検出センサ１８
の基準点のズレを検出する際の原理を説明するフローチ
ャートであり、図３は電動機１０の回転子１２を回転さ
せたときの三相平衡負荷回路２４のＵ相の誘起電圧，ゼ
ロクロス検出回路３０の波形，磁極位置検出センサ１８
による基準点の検出信号，アップダウンカウンタ３４の
変化の一例を示す説明図である。なお、説明の容易のた
めに、図２のフローチャートには三相平衡負荷回路２４
のＵ相にだけに着目したものとして示した。

【００４１】ズレ検出処理は、まず、アップダウンカウ
ンタ３４のカウンタ値Ｃが値０になるのを待つ処理から
実行される（ステップＳ１００）。アップダウンカウン
タ３４は、磁極位置検出センサ１８が基準点を検出した
ときに磁極位置検出センサ１８から出力される信号（例
えば、パルス信号など）により値０にリセットされ、所
定時間経過する毎に値１ずつインクリメントするカウン
タとして構成されているから、ステップＳ１００の処理
は、検査対象の磁極位置検出センサ１８が基準点を検出
するのを待つ処理となる。

【００４２】アップダウンカウンタ３４のカウンタ値Ｃ
が値０となるのを検出すると（図３における時間ｔ
０）、周回カウンタｎに値０をセットし（ステップＳ１
０２）、ゼロクロス検出回路３０によりゼロクロスを検
出するのを待つ（ステップＳ１０４）。いま、電動機１
０の回転子１２をモータ２２により回転させているか
ら、各相コイル１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗには誘起電圧が
生じる。この電圧は、各相コイル１４Ｕ，１４Ｖ，１４
Ｗの各相に結線された三相平衡負荷回路２４の各相ＵＶ
Ｗにも現われる。電動機１０の回転子１２に貼り付けら
れた永久磁石は８極であるから、三相平衡負荷回路２４
のＵ相は回転子１２が一回転する毎に８回ゼロ電位とク
ロスし、ゼロクロス検出回路３０は回転子１２が一周す
る毎に４個の矩形波を出力する（図３における時間ｔ１
〜ｔ８）。電子制御ユニット４０では、ゼロクロス検出
回路３０からの矩形波信号の立ち上がりと立ち下がりを
検出することによりゼロクロスを検出することができ
る。

【００４３】ゼロクロスを検出すると、周回カウンタｎ
を値１だけインクリメントすると共に（ステップＳ１０
６）、アップダウンカウンタ３４のカウンタ値Ｃをｎ番
目のカウンタ値Ｃ（ｎ）に入力し（ステップＳ１０
８）、周回カウンタが値８に等しいか否かを判定する
（ステップＳ１１０）。即ち、ゼロクロスを８回検出す
るまで、ゼロクロスを検出する毎にカウンタ値Ｃ（ｎ）
にアップダウンカウンタ３４のカウンタ値Ｃを入力する
のである。前述したように、ゼロクロスを８回検出する
ことは回転子１２が一回転することを意味する。なお、
こうした、ゼロクロスを検出したときの処理は、ゼロク
ロス検出回路３０からの矩形波信号の立ち上がりおよび
立ち下がりによる割り込み処理として処理することがで
きる。

【００４４】周回カウンタｎが値８になると、アップダ
ウンカウンタ３４のカウンタ値Ｃの最大値、即ち磁極位
置検出センサ１８が基準点を検出することによりアップ
ダウンカウンタ３４がリセットされる際の直前の値（図
３における時間ｔ９）をカウンタ最大値Ｃｍａｘとして
入力し（ステップＳ１１２）、入力したカウンタ最大値
Ｃｍａｘで３６０度を割ってアップダウンカウンタ３４
のカウンタ値Ｃを角度に換算する角度換算係数Ｋを計算
する（ステップＳ１１４）。そして、計算した角度換算
係数Ｋを用いて次式（１）により磁極位置検出センサ１
８の基準点のズレＹｍを計算して（ステップＳ１１
６）、処理を終了する。

【００４５】

【数１】 Ｙｍ＝｛Ｋ・ΣＣ（ｎ）−Σ４５・（ｎ−１）｝／８ （１）

【００４６】ここで、式（１）のＭは、磁極位置検出セ
ンサ１８の基準点にズレが生じていないとしたときに各
ゼロクロス検出の際の角度の和であり、（０＋４５＋９
０＋１３５＋１８０＋２２５＋２７０＋３１５）により
計算される値である。いま、磁極位置検出センサ１８の
基準点のズレをＹとすると、ｎ回目のゼロクロス検出時
の角度Ｘｎは次式（２）で計算され、Ｋ・Ｃ（ｎ）に等
しい。４５度×８が３６０度、即ち０度であることを考
慮して、基準点の平均的なズレＹｍを求めると、上述の
式（１）となる。

【００４７】

【数２】Ｘｎ＝４５・ｎ＋Ｙ （２）

【００４８】以上、磁極位置検出センサ１８の基準点の
ズレを検出できる原理を説明した。第１実施例のズレ検
出装置２０では、こうしたズレ検出の原理に基づいて、
図４に例示するズレ検出ルーチンを実行する。図４に例
示するズレ検出ルーチンが実行されると、まず、回転子
１２をモータ２２により正回転方向に所定回転数で回転
駆動し（ステップＳ１２０）、その回転状態で図２にお
けるズレ検出処理のステップＳ１００〜Ｓ１１６の処理
を実行して正回転ズレＹ１を求める（ステップＳ１２
２）。次に回転子１２をモータ２２により負回転方向に
所定回転数で回転駆動し（ステップＳ１２４）、その回
転状態で正回転の場合と同様に処理して負回転ズレＹ２
を求める（ステップＳ１２６）。そして、正回転ズレＹ
１と負回転ズレＹ２の平均をズレＹｍとして計算する
（ステップＳ１２８）。

【００４９】正回転ズレＹ１には、図５に示すように、
ゼロクロス検出回路３０によるオフセットに基づく回路
による遅れＴ１１と、割り込み処理による遅れＴ１２
と、カウンタ値Ｃの読み出し遅れＴ１３との合計からな
る総合遅れＴｄ１に基づく誤差を含んでいる。一方、負
回転ズレＹ２も、図５と同様に示されるゼロクロス検出
回路３０によるオフセットに基づく回路による遅れＴ２
１と、割り込み処理による遅れＴ２２と、カウンタ値Ｃ
の読み出し遅れＴ２３との合計からなる総合遅れＴｄ２
に基づく誤差を含んでいる。正回転ズレＹ１の検出と負
回転ズレＹ２の検出は同一のズレ検出装置２０により行
なわれるから、正回転の際の遅れと負回転の際の遅れは
等しいものとなる。したがって、正回転ズレＹ１と負回
転ズレＹ２の平均を計算すれば、回転方向による誤差は
打ち消され、ズレＹｍはより正確なものとして計算され
る。

【００５０】以上説明した第１実施例のズレ検出装置２
０によれば、各相コイル１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗの誘起
電圧と磁極位置検出センサ１８からの基準点信号とに基
づいて磁極位置検出センサ１８の基準点のズレを検出す
ることができる。しかも、誘起電圧のゼロクロス点に基
づいてズレを検出するから、巻線抵抗のアンバランスや
巻線に付着した異物による抵抗の変化に対して大きな影
響を受けることがない。即ち、磁極位置検出センサ１８
の基準点のズレをより正確に検出することができる。さ
らに、回転子１２を正負双方向に回転させて回転方向に
基づく誤差を打ち消すから、磁極位置検出センサ１８の
基準点のズレをより正確に検出することができる。

【００５１】第１実施例のズレ検出装置２０では、こう
した磁極位置検出センサ１８の基準点のズレの検出を行
なうと同時に電動機１０の異常の検査も行なう。電動機
１０の異常検査は、ＲＯＭ４４に予め記憶された電動機
１０の理想的な誘起電圧の波形とＡＤコンバータ３２か
ら入力される各相ＵＶＷの波形とを比較することにより
行なわれる。異常判定は、例えばＵ相について考えれ
ば、回転子１２を所定の回転数で回転させたときのＵ相
の理想的な誘起電圧の波形とＡＤコンバータ３２から入
力されるＵ相の誘起電圧に基づく波形とを重ね合わせ、
そのズレの程度に基づいて判定することができる。この
ように、磁極位置検出センサ１８の基準点のズレの検出
と電動機１０の異常の検査を同時に行なうことができる
から、電動機１０の検査に要する時間を短くすることが
できる。

【００５２】第１実施例のズレ検出装置２０では、電動
機１０が備える磁極位置検出センサ１８としてエンコー
ダを用いるものとしたが、ホール素子としてもよく、レ
ゾルバとしてもよい。磁極位置検出センサ１８としてレ
ゾルバを用いる場合、アップダウンカウンタ３４に代え
てレゾルバデジタルコンバータを用いればよい。

【００５３】［第２実施例］図６は、本発明の第２実施
例のセンサ基準点のズレ検出装置１２０の構成の概略を
示す説明図である。第２実施例のズレ検出装置１２０
も、８極の永久磁石が外周面に貼り付けられた回転子１
１２とＵＶＷの各相コイル１１４Ｕ，１１４Ｖ，１１４
Ｗが巻回されたステータとからなるＰＭ型の電動機１１
０が備える磁極位置検出センサ１１８としてのレゾルバ
の基準点のズレを検出する装置として構成されており、
図示するように、電動機１１０の回転子１１２を回転さ
せるモータ１２２と、電動機１１０の各相コイル１１４
Ｕ，１１４Ｖ，１１４Ｗに各々結線されると共に中性点
が接地された星形結線の三相平衡負荷回路１２４と、磁
極位置検出センサ１１８からのアナログ信号をデジタル
変換するＲ／Ｄコンバータ１２８と、磁極位置検出セン
サ１１８からの波形信号を正弦波に整形する波形変換回
路１３０と、三相平衡負荷回路１２４の各相ＵＶＷに結
線された電圧検出ライン１２６Ｕ，１２６Ｖ，１２６Ｗ
を介して入力される各相ＵＶＷの誘起電圧と波形変換回
路１３０により整形された正弦波信号とＲ／Ｄコンバー
タ１２８からの信号に基づいて磁極位置検出センサ１１
８の基準点のズレを演算するズレ演算部１４０とを備え
る。

【００５４】波形変換回路１３０は、磁極位置検出セン
サ１１８から直接入力した信号を元に補間法などを用い
て正弦波を整形してズレ演算部１４０に出力する。磁極
位置検出センサ１１８からの信号はサンプリング周期毎
の離散的な値であるから、例えば、後述するレゾクバ波
形のゼロクロス点を算出する際に、ゼロクロス点近傍の
２点を用いて算出することにより生じる大きな誤差を正
弦波形に整形したものを用いることによりその誤差を小
さくすることができる。第２実施例のズレ検出装置１２
０では、こうした波形変換回路１３０を用いることによ
り誤差を小さくしている。

【００５５】ズレ演算部１４０は、ＣＰＵ１４２を中心
とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰ
Ｕ１４２の他に処理プログラムなどを記憶するＲＯＭ１
４４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ１４６と、図
示しない入出力ポートやタイマなどを備える。ズレ演算
部１４０からは、演算した磁極位置検出センサ１１８の
基準点のズレを表示出力するＣＲＴなどの表示装置１５
０への表示信号などが出力ポートを介して出力されてい
る。

【００５６】次に、こうして構成された第２実施例のズ
レ検出装置１２０の動作について説明する。第２実施例
のズレ検出装置１２０でも、説明の容易のために、三相
平衡負荷回路１２４のＵ相だけに着目してズレ検出処理
を説明する。図７は、モータ１２２で回転子１１２を回
転させた状態で第２実施例のズレ検出装置１２０により
磁極位置検出センサ１１８の基準点のズレを検出する際
の処理を例示するフローチャートである。第２実施例の
ズレ検出装置１２０では、まず、波形変換回路１３０に
より整形されたレゾルバ信号波形を入力すると共に所定
のサンプリング周期で電圧検出ライン１２６Ｕを介して
三相平衡負荷回路１２４のＵ相の電圧、即ち誘起電圧を
入力する（ステップＳ２００）。そして、入力したＵ相
の誘起電圧の複数のデータを解析してＵ相の誘起電圧が
振幅中心電圧であるゼロ電位となる点（ゼロクロス点）
を算出する（ステップＳ２０２）。ここで、Ｕ相の誘起
電圧の複数のデータを用いてゼロクロス点を算出するの
は、ゼロクロス点を交差する２点だけによってゼロクロ
ス点を算出する場合に比して真値からの誤差を小さくす
ることができるからである。

【００５７】続いて、算出したＵ相の誘起電圧のゼロク
ロス点に対応するレゾルバ信号波形の電圧値Ｂを選出す
ると共に（ステップＳ２０４）、レゾルバ信号波形のピ
ーク値Ａを選出する（ステップＳ２０６）。そして、選
出した電圧値Ｂとピーク値Ａとに対して次式（３）の関
係を用いてズレ量θを計算する（ステップＳ２０８）。

【００５８】

【数３】Ａｓｉｎθ＝Ｂ （３）

【００５９】図８にレゾルバ信号波形と誘起電圧波形と
ズレ量θとの関係の一例を示す。磁極位置検出センサ１
１８、即ちレゾルバからの信号波形における基準点とし
てのゼロクロス点は、磁極位置検出センサ１１８の取り
付け位置にズレが生じていなければＵ相の誘起電圧波形
のゼロクロス点に一致する。磁極位置検出センサ１１８
の取り付け位置にズレが生じていると、図８に示すよう
に、レゾルバ信号波形とＵ相の誘起電圧波形とのゼロク
ロス点にズレが生じる。このときのズレ量θは、レゾル
バ信号波形を正弦波に整形しているから、Ｕ相の誘起電
圧波形のゼロクロス点におけるレゾルバ信号波形の値Ｂ
とレゾルバ信号波形のピーク値Ａとを用いて上述の式
（３）として表わすことができる。この式（３）からズ
レ量θを角度として求めることができる。

【００６０】以上説明した第２実施例のズレ検出装置１
２０によれば、電動機１１０の誘起電圧波形の振幅中心
電圧としてのゼロクロス点における磁極位置検出センサ
１１８としてのレゾルバの信号波形の値Ｂとレゾルバ信
号波形のピーク値Ａとに基づいて磁極位置検出センサ１
１８の基準点のズレを検出することができる。しかも、
磁極位置検出センサ１１８としてのレゾルバから直接入
力した信号を用いてレゾルバ信号波形を正弦波に整形し
たから、精度よくセンサ基準点のズレを検出することが
できる。また、誘起電圧波形のゼロクロス点を複数のデ
ータを用いて算出するから、誘起電圧のフレなどによる
影響を小さくすることができ、より正確にセンサ基準点
のズレを検出することができる。

【００６１】［第３実施例］次に、本発明の第３実施例
としてのセンサ基準点のズレ検出装置１２０Ｂについて
説明する。第３実施例のズレ検出装置１２０Ｂは、第２
実施例のズレ検出装置１２０と同一のハード構成をして
いる。したがって、第３実施例のズレ検出装置１２０Ｂ
のハード構成の説明は重複するから省略する。

【００６２】第３実施例のズレ検出装置１２０Ｂでは、
第２実施例のズレ検出装置１２０で説明した図７に例示
するズレ検出処理に代えて図９に例示するズレ検出処理
によりセンサ基準点のズレを検出する。第３実施例のズ
レ検出装置１２０Ｂでも、説明の容易のために、三相平
衡負荷回路１２４のＵ相だけに着目してズレ検出処理を
説明する。第３実施例のズレ検出装置１２０Ｂでは、ま
ず、波形変換回路１３０により整形されたレゾルバ信号
波形を入力すると共に所定のサンプリング周期で電圧検
出ライン１２６Ｕを介して三相平衡負荷回路１２４のＵ
相の電圧、即ち誘起電圧を入力する（ステップＳ２１
０）。そして、入力したＵ相の誘起電圧の複数のデータ
を解析してＵ相の誘起電圧が振幅中心電圧であるゼロ電
位となる点（ゼロクロス点）Ｔ１を算出すると共に入力
したレゾルバ信号波形のゼロクロス点Ｔ２を算出する
（ステップＳ２１２）。Ｕ相の誘起電圧波形のゼロクロ
ス点Ｔ１とレゾルバ信号波形のゼロクロス点Ｔ２を複数
のデータに基づいて算出すること及びその効果について
は前述した。

【００６３】誘起電圧波形のゼロクロス点Ｔ１とレゾル
バ電圧波形のゼロクロス点Ｔ２とを算出すると、算出し
たゼロクロス点Ｔ１とＴ２との間のサンプリング数Ｔを
カウントし（ステップＳ２１４）、カウントしたサンプ
リング数Ｔに１サンプリング間隔当たりの相当角度αを
乗じてズレ量θを計算する（ステップＳ２１６）。図１
０にレゾルバ信号波形と誘起電圧の信号波形との関係の
一例を示す。図１０の横軸を回転子１１２の回転角と考
えれば、誘起電圧波形のゼロクロス点Ｔ１とレゾルバ電
圧波形のゼロクロス点Ｔ２との間のサンプリング数Ｔに
１サンプリング間隔当たりの相当角度αを乗じることに
より、角度をもってセンサ基準点のズレ量を検出するこ
とができるのが解る。ここで、１サンプリング間隔当た
りの相当角度αは、サンプリング周期と回転子１１２の
回転速度とにより決定することができる。

【００６４】以上説明した第３実施例のズレ検出装置１
２０Ｂによれば、電動機１１０の誘起電圧波形の振幅中
心電圧としてのゼロクロス点と磁極位置検出センサ１１
８としてのレゾルバの信号波形のゼロクロス点とに基づ
いて磁極位置検出センサ１１８の基準点のズレを検出す
ることができる。もとより、複数のデータを用いて誘起
電圧波形のゼロクロス点やレゾルバ信号は径のゼロクロ
ス点を算出するから、高い精度でセンサ基準点のズレ量
を検出することができる。

【００６５】第３実施例のズレ検出装置１２０Ｂでは、
図１０の横軸を回転子１１２の回転角と考え、誘起電圧
波形のゼロクロス点Ｔ１とレゾルバ電圧波形のゼロクロ
ス点Ｔ２との間のサンプリング数Ｔに１サンプリング間
隔当たりの相当角度αを乗じてズレ量θを計算したが、
図１０の横軸を時間と考え、誘起電圧波形のゼロクロス
点Ｔ１とレゾルバ電圧波形のゼロクロス点Ｔ２との間の
時間を計算し、これに回転角速度を乗じることによりズ
レ量θを計算するものとしてもよい。

【００６６】第２実施例のズレ検出装置１２０や第３実
施例のズレ検出装置１２０Ｂでは、こうして検出したセ
ンサ基準点のズレ量θを用いて磁極位置検出センサ１１
８の取り付け位置の調整量を求めて表示装置１５０に表
示する。表示装置１５０には次式（４）により計算され
る表示値が表示される。ここで、「現時点の角度」はＲ
／Ｄコンバータ１２８により検出されている現時点での
角度であり、「ズレ検出終了時の角度」はズレ検出処理
を終了して回転子１１２の回転を止めたときにＲ／Ｄコ
ンバータ１２８により検出された角度である。なお、磁
極位置検出センサ１１８の取り付け位置の調整は、表示
装置１５０の表示値が値０となるように調製すればよ
い。

【００６７】

【数４】 表示値＝現時点の角度−ズレ検出終了時の角度＋ズレ量θ （４）

【００６８】第３実施例のズレ検出装置１２０Ｂでは、
磁極位置検出センサ１１８としてレゾルバを用い、誘起
電圧波形のゼロクロス点Ｔ１とレゾルバ信号波形のゼロ
クロス点Ｔ２とを算出してセンサ基準点のズレを検出し
たが、レゾルバ信号波形のゼロクロス点Ｔ２はセンサ基
準点に置き換えることができるから、正弦波形に変換で
きない信号を出力するタイプの磁極位置検出センサにも
適用することができる。

【００６９】以上、第１実施例や第２実施例，第３実施
例を用いてセンサ基準点のズレの検出について説明し
た。各実施例では、本発明をセンサ基準点のズレ検出装
置に適用した形態として説明したが、上述したセンサ基
準点のズレの検出原理から明らかなように、センサ基準
点のズレ検出方法として適用することができる。また、
各実施例のいずれかを備える電動機の制御装置に適用す
ることもできる。即ち、上述のいずれかの実施例のハー
ド構成を備え、電動機を駆動制御しながら、所定のタイ
ミングで電動機が備える磁極位置検出センサの基準点の
ズレを検出し、検出したズレと磁極位置検出センサから
の信号とに基づいて電動機の回転子の位置を演算し、こ
れに基づいて電動機を駆動制御する制御装置の形態をと
ることもできるのである。さらに、上述の各実施例によ
り検出されたセンサ基準点のズレを記憶し、この記憶し
たセンサ基準点のズレを用いて電動機を駆動制御する制
御装置の形態をとることもできる。もとより、上述の各
実施例により検出されたセンサ基準点のズレを用いて電
動機を駆動制御する制御方法の形態をとることもでき
る。

【００７０】上述の各実施例では、電動機１０，１１０
の磁極位置検出センサ１８，１１８の基準点のズレを検
出するものとしたが、電動機１０，１１０は、永久磁石
と多相コイルとを備え、回転子を回転させることにより
誘起電圧を生じるものであれば、如何なるタイプの電動
機や発電機であってもよい。

【００７１】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例であるセンサ基準点のズレ
検出装置２０の構成の概略を示す構成図である。

【図２】第１実施例のズレ検出装置２０により磁極位置
検出センサ１８の基準点のズレを検出する原理を説明す
るフローチャートである。

【図３】電動機１０の回転子１２を回転させたときの三
相平衡負荷回路２４のＵ相の誘起電圧，ゼロクロス検出
回路３０の波形，磁極位置検出センサ１８による基準点
の検出信号，アップダウンカウンタ３４の変化の一例を
示す説明図である。

【図４】第１実施例のズレ検出装置２０により実行され
るズレ検出ルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。

【図５】回転子１２を正回転させたときの誤差を説明す
る説明図である。

【図６】本発明の第２実施例のセンサ基準点のズレ検出
装置１２０の構成の概略を示す説明図である。

【図７】第２実施例のズレ検出装置１２０により実行さ
れるズレ検出処理の一例を示すフローチャートである。

【図８】レゾルバ信号波形と誘起電圧波形とズレ量θと
の関係の一例を示す説明図である。

【図９】第３実施例のズレ検出装置１２０Ｂにより実行
されるズレ検出処理の一例を示すフローチャートであ
る。

【図１０】レゾルバ信号波形と誘起電圧波形との関係の
一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０，１１０…電動機、１２，１１２…回転子、１４
Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗ，１１４Ｕ，１１４Ｖ，１１４Ｗ…
各相コイル、１８，１１８…磁極位置検出センサ、２
０，１２０，１２０Ｂ…ズレ検出装置、２２，１２２…
モータ、２４，１２４…三相平衡負荷回路、２６Ｕ，２
６Ｖ，２６Ｗ，１２６Ｕ，１２６Ｖ，１２６Ｗ…電圧検
出ライン、２８…入力処理回路、３０…ゼロクロス検出
回路、３２…ＡＤコンバータ、３４…アップダウンカウ
ンタ、４０…電子制御ユニット、４２…ＣＰＵ、４４…
ＲＯＭ、４６…ＲＡＭ、１２８…Ｒ／Ｄコンバータ、１
３０…波形変換回路、１４０…ズレ演算部、１４２…Ｃ
ＰＵ、１４４…ＲＯＭ、１４６…ＲＡＭ、１５０…表示
装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 並木 良博 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 5H019 AA10 BB01 5H560 BB04 BB07 BB12 DA07 DA13 DC13 JJ15 RR03 TT02 TT12 TT15 TT20 XB05 5H611 AA01 BB08 PP05 QQ03 RR00 TT01 UA01

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石と多相コイルとを有する電動機
   が備える磁気位置検出センサの基準点のズレを検出する
   ズレ検出装置であって、 前記電動機の回転子を回転させる回転手段と、 前記電動機の各相の電圧を検出する相電圧検出手段と、 前記回転手段により前記電動機の回転子を回転させたと
   き、前記相電圧検出手段により検出される相電圧と前記
   電動機が備える磁極位置検出センサからの信号とに基づ
   いて該磁気位置検出センサの基準点のズレを判定するズ
   レ判定手段と、 を備えるズレ検出装置。
2. 【請求項２】 前記ズレ判定手段は、前記相電圧検出手
   段により検出される相電圧が振幅中心電圧になるのを検
   出する振幅中心電圧検出手段を備え、該振幅中心電圧検
   出手段により相電圧が振幅中心電圧になるのを検出した
   ときに前記磁極位置検出センサから得られる信号に基づ
   いて該磁気位置検出センサの基準点のズレを判定する手
   段である請求項１記載のズレ検出装置。
3. 【請求項３】 前記ズレ判定手段は、所定時間経過する
   毎にカウントアップすると共に前記回転子が回転により
   所定位置となったときにリセットされるカウンタを備
   え、前記振幅中心電圧検出手段により相電圧が振幅中心
   電圧になるのを検出したときの前記カウンタの値に基づ
   いて前記磁気位置検出センサの基準点のズレを判定する
   手段である請求項２記載のズレ検出装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のズレ検出装置であって、 前記磁気位置検出センサの基準点は、相電圧が複数回に
   亘って振幅中心電圧になるときのいずれかに一致する点
   であり、 前記カウンタは、前記回転子が回転により前記磁気位置
   検出センサの基準点となる位置でリセットされるカウン
   タであり、 前記ズレ判定手段は、前記振幅中心電圧検出手段により
   相電圧が振幅中心電圧になるのを検出したときの前記カ
   ウンタの値と、リセットされるときのカウンタの最大値
   とに基づいて前記ズレの程度を演算する手段であるズレ
   検出装置。
5. 【請求項５】 請求項２ないし４いずれか記載のズレ検
   出装置であって、 前記回転手段は、正負双方向に前記電動機の回転子を回
   転可能な手段であり、 前記ズレ判定手段は、前記回転手段により前記電動機の
   回転子を正方向に回転させたときに前記相電圧検出手段
   により検出される相電圧と前記磁極位置検出センサから
   得られる信号とに基づいて前記磁気位置検出センサの基
   準点のズレとして判定される第１のズレと、前記回転手
   段により前記電動機の回転子を負方向に回転させたとき
   に前記相電圧検出手段により検出される相電圧と前記磁
   極位置検出センサから得られる信号とに基づいて前記磁
   気位置検出センサの基準点のズレとして判定される第２
   のズレとに基づいて前記磁気位置検出センサの基準点の
   ズレを判定する手段であるズレ検出装置。
6. 【請求項６】 前記ズレ判定手段は、前記相電圧検出手
   段により検出される相電圧が振幅中心電圧となるときの
   第１のタイミングを検出する第１タイミング検出手段
   と、前記磁気位置検出センサの基準点が検出される第２
   のタイミングを検出する第２タイミング検出手段とを備
   え、該検出された第１のタイミングと該検出された第２
   のタイミングとに基づいて前記磁気位置検出センサの基
   準点のズレを判定する手段である請求項１記載のズレ検
   出装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載のズレ検出装置であって、 前記第１タイミング検出手段は、前記相電圧検出手段に
   より検出される相電圧を所定のサンプリング周期でサン
   プリングすることにより得られる複数の電圧データを記
   憶する第１サンプリングデータ記憶手段を備え、該記憶
   した電圧データに基づいて前記第１のタイミングを検出
   する手段であり、 前記第２タイミング検出手段は、前記磁気位置検出セン
   サにより所定時間毎により得られる複数の位置データま
   たは前記磁気位置検出センサからの信号を所定のサンプ
   リング周期でサンプリングすることにより得られる複数
   の位置データを記憶する第２サンプリングデータ記憶手
   段を備え、該記憶した位置データに基づいて前記第２の
   タイミングを検出する手段であるズレ検出装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載のズレ検出装置であって、 前記複数の電圧データと前記複数の位置データは同一の
   サンプリング周期によりサンプリングされて記憶され、 前記ズレ判定手段は、前記第１のタイミングと前記第２
   のタイミングと前記サンプリング周期とに基づいて前記
   ズレの程度を判定する手段である請求項７記載のズレ検
   出装置。
9. 【請求項９】 前記ズレ判定手段は、前記第１のタイミ
   ングと前記第２のタイミングとの間の時間と、前記回転
   子の回転速度とに基づいて前記ズレの程度を判定する手
   段である請求項６ないし８いずれか記載のズレ検出装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項１記載のズレ検出装置であっ
    て、 前記磁気位置検出センサはレゾルバであり、 前記ズレ判定手段は、前記相電圧検出手段により検出さ
    れる相電圧が振幅中心電圧になるのを検出する振幅中心
    電圧検出手段と、前記レゾルバから得られる信号に基づ
    いて擬似的な正弦波を調製する波形調製手段とを備え、
    前記振幅中心電圧検出手段により相電圧が振幅中心電圧
    になるのを検出したときの前記正弦波の波高と該正弦波
    の振幅とに基づいて前記レゾルバの基準点のズレを判定
    する手段であるズレ検出装置。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし１０いずれか記載のズ
    レ検出装置であって、 前記多相コイルは三相コイルであり、 前記相電圧検出手段は、前記三相コイルに結線されると
    共に星形結線された三相平衡負荷回路を有する手段であ
    るズレ検出装置。
12. 【請求項１２】 前記三相平衡負荷回路は、星形結線の
    中性点が接地されてなる請求項１１記載のズレ検出装
    置。
13. 【請求項１３】 前記回転手段により前記電動機の回転
    子を回転させたとき、前記相電圧検出手段により検出さ
    れる相電圧の波形と前記電動機の理想的な誘起電圧の波
    形とに基づいて前記電動機の異常を判定する異常判定手
    段を備える請求項１ないし１２いずれか記載のズレ検出
    装置。
14. 【請求項１４】 請求項１ないし１３いずれか記載のズ
    レ検出装置を備え、該ズレ検出装置により検出された前
    記磁気位置検出センサの基準点のズレに基づいて前記電
    動機を制御する電動機の制御装置。
15. 【請求項１５】 請求項１ないし１３いずれか記載のズ
    レ検出装置により検出された前記磁気位置検出センサの
    基準点のズレを記憶する記憶手段を備え、該記憶したズ
    レに基づいて前記電動機を制御する電動機の制御装置。
16. 【請求項１６】 永久磁石と多相コイルとを有する電動
    機が備える磁気位置検出センサの基準点のズレを検出す
    るズレ検出方法であって、（ａ）前記電動機の回転子を
    回転させたときに前記多相コイルに生じる誘起電圧を検
    出し、（ｂ）該検出された誘起電圧と前記電動機が備え
    る磁極位置検出センサからの信号とに基づいて該磁気位
    置検出センサの基準点のズレを判定するズレ検出方法。
17. 【請求項１７】 前記ステップ（ｂ）は、前記誘起電圧
    が振幅中心電圧になるときの前記磁極位置検出センサか
    ら得られる信号に基づいて該磁気位置検出センサの基準
    点のズレを判定するステップである請求項１６記載のズ
    レ検出方法。
18. 【請求項１８】 前記ステップ（ｂ）は、所定時間経過
    する毎にカウントアップすると共に前記回転子が回転に
    より所定位置となったときにリセットされるカウンタを
    用い、前記誘起電圧が振幅中心電圧になるときの前記カ
    ウンタの値に基づいて前記磁気位置検出センサの基準点
    のズレを判定するステップである請求項１７記載のズレ
    検出方法。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載のズレ検出方法であっ
    て、 前記磁気位置検出センサの基準点は、誘起電圧が複数回
    に亘って振幅中心電圧になるときのいずれかに一致する
    点であり、 前記カウンタは、前記回転子が回転により前記磁気位置
    検出センサの基準点となる位置でリセットされるカウン
    タであり、 前記ステップ（ｂ）は、前記誘起電圧が振幅中心電圧に
    なるのを検出したときの前記カウンタの値と、リセット
    されるときのカウンタの最大値とに基づいて前記ズレの
    程度を演算するステップであるズレ検出方法。
20. 【請求項２０】 前記ステップ（ｂ）は、前記電動機の
    回転子を正方向に回転させたときに検出される誘起電圧
    と前記磁極位置検出センサから得られる信号とに基づい
    て前記磁気位置検出センサの基準点のズレとして判定さ
    れる第１のズレと、前記電動機の回転子を負方向に回転
    させたときに検出される誘起電圧と前記磁極位置検出セ
    ンサから得られる信号とに基づいて前記磁気位置検出セ
    ンサの基準点のズレとして判定される第２のズレとに基
    づいて前記磁気位置検出センサの基準点のズレを判定す
    るステップである請求項１７ないし１９いずれか記載の
    ズレ検出方法。
21. 【請求項２１】 前記ステップ（ｂ）は、前記誘起電圧
    が振幅中心電圧となるときの第１のタイミングと、前記
    磁気位置検出センサの基準点が検出される第２のタイミ
    ングとに基づいて前記磁気位置検出センサの基準点のズ
    レを判定するステップである請求項１６記載のズレ検出
    方法。
22. 【請求項２２】 前記ステップ（ｂ）は、前記誘起電圧
    を所定のサンプリング周期でサンプリングすることによ
    り得られる複数の電圧データに基づいて得られる前記第
    １のタイミングと、前記磁気位置検出センサにより所定
    時間毎により得られる複数の位置データまたは前記磁気
    位置検出センサからの信号を所定のサンプリング周期で
    サンプリングすることにより得られる複数の位置データ
    に基づいて得られる前記第２のタイミングとに基づいて
    前記ズレを判定するステップである請求項２１記載のズ
    レ検出方法。
23. 【請求項２３】 前記ステップ（ｂ）は、同一のサンプ
    リング周期によりサンプリングされた前記複数の電圧デ
    ータと前記複数の位置データとに基づいて得られる前記
    第１のタイミングと前記第２のタイミングと該サンプリ
    ング周期とに基づいて前記ズレの程度を判定するステッ
    プである請求項２２記載のズレ検出方法。
24. 【請求項２４】 前記ステップ（ｂ）は、前記第１のタ
    イミングと前記第２のタイミングとの間の時間と、前記
    回転子の回転速度とに基づいて前記ズレの程度を判定す
    るステップである請求項２１ないし２３いずれか記載の
    ズレ検出方法。
25. 【請求項２５】 請求項１６記載のズレ検出方法であっ
    て、 前記磁気位置検出センサはレゾルバであり、 前記ステップ（ｂ）は、前記レゾルバから得られる信号
    に基づいて擬似的な正弦波を調製し、前記誘起電圧が振
    幅中心電圧になるときの前記正弦波の波高と該正弦波の
    振幅とに基づいて前記レゾルバの基準点のズレを判定す
    るステップであるズレ検出方法。
26. 【請求項２６】 請求項１６ないし２５いずれか記載の
    ズレ検出方法であって、 前記多相コイルは三相コイルであり、 前記相電圧検出手段は、前記三相コイルに結線されると
    共に星形結線された三相平衡負荷回路を有する手段であ
    るズレ検出方法。
27. 【請求項２７】 前記三相平衡負荷回路は、星形結線の
    中性点が接地されてなる請求項２６記載のズレ検出方
    法。
28. 【請求項２８】 請求項１６ないし請求項２７記載のズ
    レ検出方法により前記ズレを検出すると同時に前記誘起
    電圧の波形と前記電動機の理想的な誘起電圧の波形とに
    基づいて前記電動機の異常を判定する電動機の異常判定
    方法。
29. 【請求項２９】 請求項１６ないし２７いずれか記載の
    ズレ検出方法により検出される前記磁気位置検出センサ
    の基準点のズレに基づいて前記電動機を制御する電動機
    の制御方法。
30. 【請求項３０】 請求項１６ないし２７いずれか記載の
    ズレ検出方法により検出された前記ズレに基づいて前記
    磁気位置検出センサの取付位置を調整するセンサの取付
    位置調整方法。