特許 6725839 モータ制御装置

(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】6725839

(24)【登録日】2020年6月30日

(45)【発行日】2020年7月22日

(54)【発明の名称】モータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 25/089 20160101AFI20200713BHJP

【ＦＩ】

   H02P25/089

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-196490(P2016-196490)

(22)【出願日】2016年10月4日

(65)【公開番号】特開2018-61327(P2018-61327A)

(43)【公開日】2018年4月12日

【審査請求日】2019年9月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142022

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 一晃

(72)【発明者】

【氏名】池田 宏史

(72)【発明者】

【氏名】富崎 猛

(72)【発明者】

【氏名】金澤 一成

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 侑暉

【審査官】 尾家 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１０３９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１８６７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１２８４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−１７８５７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ２５／０８− ２５／０８９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転子及び複数の相のコイルを有する固定子を備えたモータを、停止状態から始動する際に、前記回転子の回転位置を推定し、且つ、推定された前記回転位置に基づいて前記複数の相のうち励磁する相を決定するモータ制御装置であって、
前記回転位置を推定する際に、前記複数の相のコイルに所定の電圧を印加して前記複数の相のインダクタンスを求めるインダクタンス検出部と、
前記複数の相のうち、前記インダクタンスが最も小さい相を第１相として選択するとともに、前記インダクタンスが二番目に小さい相を第２相として選択する相選択部と、
前記第１相のインダクタンスと前記第２相のインダクタンスとの差が所定値以下の場合には、前記第１相及び前記第２相のうち、前記回転位置が前記モータの回転方向に変化した際に前記インダクタンスが増加する相を、前記励磁する相として決定する励磁相決定部とを備える、モータ制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記励磁相決定部は、前記差が前記所定値よりも大きい場合には、前記複数の相のうち、前記第１相以外で、且つ、前記回転位置が前記モータの回転方向に変化した際に前記インダクタンスが増加する相を、前記励磁する相として決定する、モータ制御装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載のモータ制御装置において、
前記インダクタンス検出部は、
前記複数の相のコイルにそれぞれ前記所定の電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部によって前記複数の相のコイルに対してそれぞれ前記所定の電圧の印加を開始した時点から、各相のコイルに流れる電流が一定値に達するまでの時間をそれぞれ計測する時間計測部と、
前記時間計測部によって計測された時間に基づいて、前記複数の相のインダクタンスを求めるインダクタンス算出部とを有し、
前記電圧印加部は、前記複数の相のうち、電流が前記一定値に達した相のコイルに対する電圧の印加を停止する、モータ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の相のコイルを有するモータを停止状態から始動する際に、回転子の回転位置を推定し、且つ、推定された回転位置から励磁する相を決定するモータ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、複数の相のコイルを有するモータを停止状態から始動する際に、回転子の回転位置を推定し、且つ、推定された回転位置から励磁する相を決定するモータ制御装置が知られている。このようなモータ制御装置として、例えば特許文献１には、スイッチトリラクタンス回転機の回転開始時に、スイッチトリラクタンス回転機の各相に同じ電圧を印加し、各相のコイルに流れる電流の大小関係に基づいてスイッチトリラクタンス回転機のロータの初期位置を判断する判断部を備えた電力変換装置が開示されている。

【0003】

また、前記特許文献１に開示されている電力変換装置では、前記判断部によって判断されたロータの初期位置に基づいて、前記ロータの回転方向に応じた所定の相を励磁させることにより、前記ロータの回転を開始させる。

【0004】

前記特許文献１に開示されている電力変換装置では、電圧センサ及び詳細なインダクタンス−電流データマップがなくても、ロータの初期位置を検出できるとともに、最初の励磁対象となるステータの相を判断することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６−１０３９１２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、上述の特許文献１に開示されている構成では、スイッチトリラクタンス回転機（モータ）の各相のコイルに流れる電流の大小関係に基づいてロータ（回転子）の初期位置を判断する。そのため、前記各相のコイルに流れる電流の差が小さい場合には、該各相のコイルに流れる電流の大小関係を誤判定する可能性がある。

【0007】

すなわち、モータの各相のコイルに流れる電流は、回転子の回転位置に応じて変化するため、各相のコイルに流れる電流の差も変化する。各相のコイルに流れる電流の差が小さい場合には、電流を検出するセンサの検出誤差や、該センサによって検出された値を変換する際の誤差等によって、各相のコイルに流れる電流の大小を逆に判定する可能性がある。

【0008】

そうすると、各相のコイルに流れる電流の本来の大小関係とは異なる関係が、判定結果として得られるため、モータを所定の回転方向に回転させるために励磁する相とは異なる相を、励磁する可能性がある。これにより、モータが、前記所定の回転方向とは逆方向に回転する可能性がある。

【0009】

本発明の目的は、モータの始動制御を行うモータ制御装置において、モータの始動時に、該モータの回転子を所望の回転方向に、より確実に回転させることができる構成を得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一実施形態に係るモータ制御装置は、回転子及び複数の相のコイルを有する固定子を備えたモータを、停止状態から始動する際に、前記回転子の回転位置を推定し、且つ、推定された前記回転位置に基づいて前記複数の相のうち励磁する相を決定するモータ制御装置である。このモータ制御装置は、前記回転位置を推定する際に、前記複数の相のコイルに所定の電圧を印加して前記複数の相のインダクタンスを求めるインダクタンス検出部と、前記複数の相のうち、前記インダクタンスが最も小さい相を第１相として選択するとともに、前記インダクタンスが二番目に小さい相を第２相として選択する相選択部と、前記第１相のインダクタンスと前記第２相のインダクタンスとの差が所定値以下の場合には、前記第１相及び前記第２相のうち、前記回転位置が前記モータの回転方向に変化した際に前記インダクタンスが増加する相を、前記励磁する相として決定する励磁相決定部とを備える（第１の構成）。

【0011】

以上の構成により、モータの各相のインダクタンスを用いて、モータの始動時に励磁する相を決めることができる。すなわち、上述の構成では、モータの複数の相におけるインダクタンスの差のうち、相選択部によって選択された、インダクタンスが最も小さい第１相のインダクタンスとインダクタンスが二番目に小さい第２相のインダクタンスとの差が、最も小さいと考えられる。そのため、このインダクタンスの差が所定値以下の場合には、第１相及び第２相のインダクタンスの大小関係が、測定誤差等によって、実際とは逆の関係として判定される可能性がある。これに対し、上述の構成では、前記第１相及び前記第２相のうち、回転子の回転位置が前記モータの回転方向に変化した際に前記インダクタンスが増加する相を、励磁する相とする。

【0012】

これにより、前記第１相のインダクタンスと前記第２相のインダクタンスとの差が小さい場合に、測定誤差等によってインダクタンスの大小関係が実際とは異なる関係になることを防止できる。よって、モータ始動時に、本来、励磁したい相とは異なる相を励磁することを防止できる。

【0013】

したがって、モータの始動時に、該モータを回転させたい回転方向とは逆方向に、前記モータが回転することを防止できる。

【0014】

前記第１の構成において、前記励磁相決定部は、前記差が前記所定値よりも大きい場合には、前記複数の相のうち、前記第１相以外で、且つ、前記回転位置が前記モータの回転方向に変化した際に前記インダクタンスが増加する相を、前記励磁する相として決定する（第２の構成）。

【0015】

インダクタンスが最も小さい相とインダクタンスが二番目に小さい相との間でインダクタンスの差が所定値よりも大きい場合には、相選択部が、測定誤差等によって、第１相のインダクタンスと第２相のインダクタンスとの大小関係を誤って認定する可能性は低い。そのため、励磁相決定部が、前記第１相以外で、且つ、回転子の回転位置がモータの回転方向に変化した際に前記インダクタンスが増加する相を、励磁する相として決定することにより、前記回転子を所望の回転方向に回転させることができる。

【0016】

前記第１または第２の構成において、前記インダクタンス検出部は、前記複数の相のコイルにそれぞれ前記所定の電圧を印加する電圧印加部と、前記電圧印加部によって前記複数の相のコイルに対してそれぞれ前記所定の電圧の印加を開始した時点から、各相のコイルに流れる電流が一定値に達するまでの時間をそれぞれ計測する時間計測部と、前記時間計測部によって計測された時間に基づいて、前記複数の相のインダクタンスを求めるインダクタンス算出部とを有する。前記電圧印加部は、前記複数の相のうち、電流が前記一定値に達した相のコイルに対する電圧の印加を停止する（第３の構成）。

【0017】

これにより、モータの各相のインダクタンスを、各相のコイルに流れる電流に基づいて求めることができる。そして、電圧印加部は、モータの各相のコイルに流れる電流が一定値に達した際に、該各相のコイルに対する電圧の印加を停止するため、前記各相のコイルに流れる電流が一定値よりも大きくなることを防止できる。前記一定値を、モータの回転子が回転する電流値よりも小さい値に設定することにより、前記モータのコイルに、前記回転子が回転するような電流が流れることを防止できる。

【0018】

よって、上述の構成により、モータの回転子を回転させることなく、モータの各相のインダクタンスを求めることが可能になる。

【発明の効果】

【0019】

本発明の一実施形態に係るモータ制御装置によれば、モータの複数の相のうちインダクタンスが最も小さい第１相とインダクタンスが二番目に小さい第２相との差が、所定値以下の場合に、前記第１相及び前記第２相のうち、回転子の回転位置が前記モータの回転方向に変化した際にインダクタンスが増加する相が、励磁する相として決定される。これにより、第１相のインダクタンスと第２相のインダクタンスとの差が小さく、計測誤差等によって前記第１相及び前記第２相の順番が入れ替わる可能性がある場合でも、前記モータの回転子を所望の回転方向に回転させることができる。したがって、モータの始動時に、該モータの回転子を逆方向に回転させることなく、所望の回転方向により確実に回転させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、実施形態に係るモータ制御装置の概略構成を示す制御ブロック図である。

【図2】図２は、モータの各相のコイルに対して印加する印加電圧とモータの各相のコイルに流れる電流との関係の一例を模式的に示す図である。

【図3】図３は、回転子の回転位置と、各相のインダクタンスとの関係を模式的に示す図である。

【図4】図４は、回転子の回転位置と励磁相との関係を示す図である。

【図5】図５は、インダクタンス差を判定する際に用いる所定値の範囲を説明するための図である。

【図6】図６は、モータ始動制御部によるモータ始動時の励磁相決定の動作を示すフローである。

【図7】図７は、モータの各相のコイルに対して印加する印加電圧とモータの各相のコイルに流れる電流との関係の他の例を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

【0022】

図１は、本発明の実施形態に係るモータ制御装置１の概略構成を示すブロック図である。このモータ制御装置１は、モータ２を駆動させる駆動回路３に対して、制御信号を出力する。すなわち、モータ制御装置１は、モータ２の駆動を制御する。モータ２は、例えばスイッチトリラクタンスモータであり、回転子５１と、固定子５５とを備えている。なお、モータ２は、回転子５１の回転位置をセンサ等によって検出しないモータであれば、スイッチトリラクタンスモータ以外のモータであってもよい。図１において、符号５は、モータ２の後述する各相のコイル５８に流れる電流を検出するための電流検出回路である。電流検出回路５で検出された電流値のデータは、モータ制御装置１に入力される。

【0023】

モータ２は、例えば、円筒形の固定子５５の内方に回転子５１が配置された、いわゆるインナーロータタイプのモータである。なお、モータ２は、回転子が固定子の径方向外方で回転する、いわゆるアウターロータタイプのモータであってもよい。

【0024】

回転子５１は、略円柱状の回転子本体５２と、回転子本体５２から径方向外方に突出する複数（本実施形態では４つ）の突極５３とを有する。回転子５１は、回転子本体５２と複数の突極５３とが一体形成されているとともに、鉄心によって構成されている。

【0025】

固定子５５は、略円筒状のヨーク５６と、ヨーク５６の内周面から内方に向かって延びる複数（本実施形態では６つ）のティース５７と、ティース５７に巻かれたコイル５８とを有する。ヨーク５６及び複数のティース５７は、一体形成されている。本実施形態の固定子５５では、ヨーク５６を筒軸方向から見て（図１の状態）、ヨーク５６の径方向に対向する２つのティース５７には、同じ相のコイル５８が巻かれている。すなわち、本実施形態では、固定子５５は、図１に示すように、Ａ相、Ｂ相及びＣ相の３相のコイル５８を有する。

【0026】

本実施形態のモータ２は、例えば、極数が４で、スロット数が６のモータである。なお、モータ２は、極数が４以外であってもよいし、スロット数が６以外であってもよい。

【0027】

駆動回路３は、モータ２を駆動させるように、３相のブリッジ回路を構成する複数のスイッチング素子６１，６２，６３，６４，６５，６６を備えたスイッチング回路である。具体的には、駆動回路３のスイッチング素子６１，６２，６３，６４，６５，６６のうち、スイッチング素子６１，６２はモータ２のＡ相のコイル５８に接続され、スイッチング素子６３，６４はモータ２のＢ相のコイル５８に接続され、スイッチング素子６５，６６はモータ２のＣ相のコイル５８に接続されている。

【0028】

スイッチング素子６１，６２，６３，６４，６５，６６は、例えばＩＧＢＴが用いられる。スイッチング素子６１，６２，６３，６４，６５，６６には、それぞれ、ダイオード７１，７２，７３，７４，７５，７６が直列に接続されている。ダイオード７１，７２，７３，７４，７５，７６は、それぞれ、スイッチング素子６１，６２，６３，６４，６５，６６とモータ２の各相のコイル５８との間で電流が一方向に流れるように、設けられている。

【0029】

スイッチング素子６１，６２，６３，６４，６５，６６は、直流電源４に対して、並列に接続されている。スイッチング素子６１，６２，６３，６４，６５，６６は、後述するモータ制御装置１から出力される制御信号（スイッチング信号）に応じてスイッチング動作を行うことにより、直流電源４からモータ２に対して電圧を印加する。

【0030】

モータ制御装置１は、駆動回路３に対して、スイッチング素子６１，６２，６３，６４，６５，６６を駆動させる制御信号を出力する。また、モータ制御装置１は、モータ２の回転子５１の回転位置に基づいて、モータ２の始動制御を行う。

【0031】

具体的には、モータ制御装置１は、モータ駆動制御部１１と、モータ始動制御部１２とを備える。モータ駆動制御部１１は、駆動回路３に対する制御信号を生成する。モータ駆動制御部１１の構成は、従来の構成と同様なので、詳しい説明を省略する。

【0032】

モータ始動制御部１２は、停止状態のモータ２の回転子５１の回転位置に応じて、モータ２の３相のうち最初に電流を流す相、すなわち最初に励磁する相を決定する。詳しくは、モータ始動制御部１２は、停止状態のモータ２における各相のインダクタンスを求めて、３相のうちインダクタンスが小さい２つの相のインダクタンスの差に応じて励磁する相を決定する。なお、モータ始動制御部１２には、モータ２を始動させる際のモータ２の回転方向に関する指令が外部から入力される。

【0033】

具体的には、モータ始動制御部１２は、モータ２の各相のインダクタンスを求めるインダクタンス検出部２１と、モータ２の３相からインダクタンスが小さい２つの相を選択する相選択部２２と、選択された２つの相のインダクタンスの差を求めるインダクタンス差算出部２３と、その差に基づいて励磁する相を決定する励磁相決定部２４とを有する。

【0034】

インダクタンス検出部２１は、停止状態のモータ２の各相のコイル５８に対してパルス電圧を印加して、各相のコイル５８に流れる電流が一定値に達するまでの時間を計測し、計測された時間を用いて各相のインダクタンスを求める。すなわち、インダクタンス検出部２１は、モータ２の各相のコイル５８に対してパルス電圧を印加する電圧印加部３１と、各相のコイル５８に流れる電流が一定値に達するまでの時間を計測する時間計測部３２と、計測された時間を用いてインダクタンスを求めるインダクタンス算出部３３とを有する。なお、インダクタンス検出部２１には、電流検出回路５によって検出された、モータ２の各相のコイル５８に流れる電流値のデータが入力される。

【0035】

電圧印加部３１は、図２に示すように、停止状態のモータ２に対して所定のパルス電圧（印加電圧）Ｖを印加する。電圧印加部３１は、モータ２の３相のコイル５８に対し、同時に所定のパルス電圧Ｖの印加を開始し、各相のコイル５８に流れる電流（モータ電流）Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃが一定値に達するまでパルス電圧Ｖを印加する。例えば図２に示すように、モータ２の各相のコイル５８に流れる電流（モータ電流）Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃは、電圧Ｖの印加を開始してから電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃが前記一定値（図２における二点鎖線）に達するまでの時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃが異なる。なお、図２に示す印加電圧とモータ電流との関係は、一例であり、これらの関係はモータの構成等によって異なる。

【0036】

電圧印加部３１は、モータ２の各相のコイル５８に流れる電流が前記一定値に達した際に、その相に対するパルス電圧の印加を停止する。これにより、モータ２の各相のコイル５８に、無駄な電流が流れ続けてモータ２の回転子５１が回転することを防止できる。

【0037】

時間計測部３２は、電圧印加部３１によってモータ２の各相のコイル５８に所定のパルス電圧が印加されている時間を計測する。すなわち、時間計測部３２は、モータ２の各相において、コイル５８に対するパルス電圧の印加開始時点から、コイル５８に流れる電流が前記一定値に達するまでの時間（図２の例では、ｔａ，ｔｂ，ｔｃ）を計測する。

【0038】

なお、前記一定値は、モータ２の回転子５１が回転する電流値よりも小さい値に設定される。これにより、モータ２のコイル５８に、回転子５１が回転するような電流が流れることを防止できる。

【0039】

インダクタンス算出部３３は、時間計測部３２によって計測された時間を用いて、モータ２の各相のインダクタンスを計算する。

【0040】

ここで、モータ２の各相のインダクタンスは、モータ２の各相のコイル５８に流れる電流を用いて求められる。すなわち、インダクタンスＬ、電圧Ｖ、電流Ｉ及び時間ｔの間には、以下の（１）式の関係が成立する。よって、モータ２の各相のコイル５８に所定の電圧Ｖを印加してコイル５８に流れる電流が一定値Ｉになるまでの時間ｔｘをモータ２の各相で計測することにより、（２）式から、各相のインダクタンスＬｘを求めることができる。なお、式（２）において、ｘは、ａ，ｂ，ｃであり、Ｌｘ及びｔｘは、モータ２の各相の値に対応している。
Ｖ＝Ｌ×ｄＩ／ｄｔ （１）
Ｌｘ＝ｔｘ×Ｖ／Ｉ （２）

【0041】

インダクタンス算出部３３は、上述の（２）式を用いて、モータ２の各相のインダクタンスＬｘを計算する。

【0042】

相選択部２２は、インダクタンス検出部２１のインダクタンス算出部３３によって算出されたモータ２の各相のインダクタンスを用いて、インダクタンスが小さい２つの相を選択する。具体的には、相選択部２２は、モータ２の各相のうち、インダクタンスが最も小さい相を第１相として選択するとともに、インダクタンスが２番目に小さい相を第２相として選択する。

【0043】

インダクタンス差算出部２３は、相選択部２２によってそれぞれ選択された前記第１相のインダクタンスと前記第２相のインダクタンスとの差（以下、インダクタンス差という）を算出する。

【0044】

励磁相決定部２４は、インダクタンス差算出部２３によって算出された前記インダクタンス差を用いて、モータ２の各相のうちモータ２の始動時に励磁する相を決定する。具体的には、本実施形態の場合、励磁相決定部２４は、前記インダクタンス差が所定値よりも大きい場合には、モータ２の各相のうち、前記第１相以外で、且つ、回転子５１の回転位置がモータ２の回転方向に移動した際にインダクタンスが増加する相を、励磁相に決定する。一方、励磁相決定部２４は、前記インダクタンス差が所定値以下の場合には、前記第１相及び前記第２相のうち、モータ２の回転方向に回転子５１の回転位置が変化した場合にインダクタンスが増加する相を、励磁相に決定する。なお、モータ２の回転方向は、モータ２の始動時にモータ２が回転する方向である。この回転方向に関する情報は、モータ始動制御部１２に入力される指令に含まれている。

【0045】

例えば、図３に示すようにモータ２の３相のインダクタンスが回転子５１の回転位置に応じて変化する場合、励磁相決定部２４は、回転子５１の回転位置を７つの領域に分けて、領域毎に励磁相を決定する。励磁相決定部２４による励磁相の決定の一例を、図４に示す。

【0046】

励磁相決定部２４は、前記インダクタンス差が所定値よりも大きい場合には、前記第１相を、励磁相を決定するための基準となる基準相に設定する。一方、励磁相決定部２４は、前記インダクタンス差が所定値以下の場合には、前記第１相及び前記第２相を、前記基準相に設定する。すなわち、励磁相決定部２４は、停止状態のモータ２における回転子５１の回転位置を推定している。励磁相決定部２４は、推定した回転位置に基づいて、以下のように励磁相を決定する。

【0047】

励磁相決定部２４は、図４に示すように、各領域において、基準相が一つの場合（例えば図４における領域（１）ではＡ相）には、回転子５１の回転位置がモータ２の回転方向に変化した場合にインダクタンスが増加する相（例えば図４の領域（１）において、回転子５１の回転方向がＣＷ（Ｃｌｏｃｋｗｉｓｅ、時計回り）の場合にはＣ相、回転子５１の回転方向がＣＣＷ（Ｃｏｕｎｔｅｒ Ｃｌｏｃｋｗｉｓｅ、反時計回り）の場合にはＢ相）を励磁相として決定する。なお、ＣＷは、図４において回転子の回転位置（角度）の値が増加する回転方向であり、ＣＣＷは、図４において回転子の回転位置（角度）の値が減少する方向である。

【0048】

一方、励磁相決定部２４は、図４に示すように、各領域において、基準相が二つの場合（例えば図４における領域（２）ではＡ／Ｂ相）には、それらの二つの相のうち、回転子５１の回転位置がモータ２の回転方向に変化した場合にインダクタンスが増加する相（例えば図４の領域（２）において、回転子５１の回転方向がＣＷの場合にはＡ相、回転子５１の回転方向がＣＣＷの場合にはＢ相）を励磁相として決定する。

【0049】

これにより、停止状態のモータ２を始動する際に、モータ２が、モータ始動制御部１２に入力された所望の回転方向とは逆方向に回転することを防止できる。すなわち、モータ２の各相のうちインダクタンスが小さい２つの相におけるインダクタンス差が所定値以下の場合には、電流の計測誤差や変換誤差等（以下、単に計測誤差等という）によって、インダクタンスが最小の相が誤認識される場合がある。しかしながら、上述のように、モータ２の各相のうちインダクタンスが小さい２つの相におけるインダクタンス差が所定値以下の場合には、それらの２つの相をインダクタンスが最小の相として、それらの相のいずれか一方を励磁相に設定することにより、計測誤差等の影響を受けることなく、モータ２の励磁相を正確に決定することができる。したがって、モータ２を始動する際に、モータ２が意図しない方向に回転することを防止できる。

【0050】

前記所定値は、図５に示すように、前記第１相（図５の例では、Ａ相）において回転子５１の回転位置がモータ２の回転方向に変化した際にインダクタンスが増加する回転位置の範囲Ｒ内で、前記第１相のインダクタンスと前記第２相のインダクタンスとの差の最大値Ｄに設定される。なお、図５には、前記第１相がＡ相の場合について例示されているが、前記第１相がＢ相、Ｃ相の場合でも同様である。

【0051】

また、前記所定値は、電流検出回路５の計測精度に応じて、該計測精度の所定倍（例えば２倍）の範囲に設定されてもよい。

【0052】

これにより、前記第１相のインダクタンスと前記第２相のインダクタンスとの差が、所定値以下の場合には、回転子５１の回転位置がモータ２の回転方向に変化した際にインダクタンスが増加する前記第１相を励磁相として決定することができる。したがって、モータの始動時に、該モータが意図しない方向（逆方向）に回転することを防止できる。

【0053】

次に、上述のような構成を有するモータ始動制御部１２の動作を、図６に示すフローを用いて説明する。

【0054】

図６に示すフローがスタートすると（スタート）、まずステップＳ１において、電圧印加部３１が、モータ２の各相のコイル５８に対して一定のパルス電圧を印加する。電圧印加部３１は、コイル５８に流れる電流が一定値に達するまで、モータ２の各相のコイル５８に対してパルス電圧を印加する。

【0055】

なお、電圧印加部３１は、各相のコイル５８に流れる電流が前記一定値に達した時点で、その相のコイル５８に対するパルス電圧の印加を停止する。これにより、モータ２のコイル５８に過剰な電流が流れることを抑制できる。したがって、前記パルス電圧によって、モータ２の回転子５１が回転することを防止できる。

【0056】

続くステップＳ２では、時間計測部３２が、各相のコイル５８に流れる電流が前記一定値に達するまでの時間を計測する。モータ２の各相のインダクタンスは、この時間に比例する。

【0057】

ステップＳ３では、インダクタンス算出部３３が、ステップＳ２で計測した時間を用いてモータ２の各相のインダクタンスを計算する。

【0058】

続くステップＳ４では、相選択部２２が、ステップＳ３で算出した各相のインダクタンスを比較して、モータ２の各相のうちインダクタンスが最も小さい２つの相を選択する。相選択部２２は、インダクタンスが最小の相を第１相として選択する一方、インダクタンスが二番目に小さい相を第２相として選択する。

【0059】

その後に進むステップＳ５では、インダクタンス差算出部２３が、相選択部２２で選択された前記第１相のインダクタンスと前記第２相のインダクタンスとの差（インダクタンス差）を算出する。

【0060】

続くステップＳ６では、励磁相決定部２４が、前記インダクタンス差が所定値以上かどうかを判定する。励磁相決定部２４は、前記インダクタンス差が所定値以下の場合（ステップＳ６においてＹＥＳの場合）、ステップＳ７に進んで、前記第１相及び前記第２相のうち、一方の相を励磁相とする。具体的には、励磁相決定部２４は、前記インダクタンス差が前記所定値以下の場合には、前記第１相及び前記第２相のうち、回転子５１の回転位置がモータ２の回転方向に移動した際にインダクタンスが増加する相を、励磁相とする。

【0061】

一方、励磁相決定部２４は、前記インダクタンス差が所定値よりも大きい場合（ステップＳ６においてＮＯの場合）、ステップＳ８に進んで、モータ２の各相のうち前記第１相以外の相を、励磁相とする。具体的には、励磁相決定部２４は、前記インダクタンス差が前記所定値よりも大きい場合には、モータ２の各相のうち、前記第１相以外で、且つ、回転子５１の回転位置がモータ２の回転方向に移動した際にインダクタンスが増加する相を、励磁相とする。

【0062】

ステップＳ７，Ｓ８で励磁相決定部２４が励磁相を決定した後、このフローを終了する（エンド）。

【0063】

以上の構成により、モータ２を始動する際に、モータ２の各相のうちインダクタンスが最も小さい２つの相のインダクタンス差が所定値以下の場合には、インダクタンスが最小の相を決めることなく、前記２つの相のいずれか一方を励磁相として決定する。これにより、インダクタンスが最小の相を決める際に、計測誤差等によって、実際とは異なる相を誤って前記最小の相として認定することを防止できる。よって、モータ２を始動する際に励磁する相を、計測誤差等によって間違えることを防止でき、モータ２が逆回転することを防止できる。

【0064】

また、モータ２の各相のインダクタンスを求める際に、コイル５８に流れる電流が一定値に到達した時点で、電圧印加部３１はコイル５８に対するパルス電圧の印加を停止する。これにより、コイル５８に無駄に電流が流れることを防止できる。よって、モータ２が、意図せずして回転することを防止できる。

【0065】

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

【0066】

前記実施形態では、モータ２は、３相のコイルを有する。しかしながら、モータ２は、４相以上のコイルを有していてもよい。

【0067】

前記実施形態では、モータ２は、回転子５１の回転位置に対する各相のインダクタンスの波形が正弦波状（図３参照）になるように構成されている。しかしながら、モータ２は、各相のインダクタンスの波形が、正弦波状以外の形状、例えば、回転子５１の所定の回転位置の範囲では、インダクタンスが一定である形状であってもよい。

【0068】

前記実施形態では、電圧印加部３１は、モータ２の各相のコイル５８に対してパルス電圧の印加を同時に開始している。しかしながら、電圧印加部は、モータ２の各相のコイル５８に対して、一相ずつインダクタンスを計測するように、パルス電圧を印加するタイミングをずらすように構成されていてもよい。

【0069】

具体的には、例えば、図７に示すように、電圧印加部は、まず、モータ２のＡ相のコイル５８に対するパルス電圧の印加を開始して、該Ａ相のコイル５８に流れる電流が一定値になるまで前記パルス電圧を印加する。その後、電圧印加部は、Ａ相のコイル５８に対するパルス電圧の印加を停止する。次に、電圧印加部は、Ｂ相のコイル５８に対するパルス電圧の印加を開始して、該Ｂ相のコイル５８に流れる電流が一定値になるまで前記パルス電圧を印加する。その後、電圧印加部は、Ｂ相のコイル５８に対するパルス電圧の印加を停止する。そして、電圧印加部は、Ｃ相のコイル５８に対するパルス電圧の印加を開始して、該Ｃ相のコイル５８に流れる電流が一定値になるまで前記パルス電圧を印加する。その後、電圧印加部は、Ｃ相のコイル５８に対するパルス電圧の印加を停止する。

【0070】

これにより、モータ２の各相のコイル５８に対して電圧を印加した際、各相のコイル５８間で漏れ磁束の影響を受けることを防止できる。すなわち、前記実施形態のように、モータ２の各相のコイル５８に対して同時にパルス電圧を印加する場合には、各相のコイル５８で生じる磁束が漏れ磁束として他の相に影響を与える可能性がある。そうすると、モータ２の各相のインダクタンスを精度良く計測できない可能性がある。これに対し、上述のようにコイル２の各相のコイル５８に対してパルス電圧を印加するタイミングをずらすことにより、各相のコイル５８で生じる磁束が他の相に対して影響を与えることを防止できる。よって、モータ２の各相のインダクタンスを、精度良く計測することができる。

【0071】

なお、図７の例では、Ａ相、Ｂ相及びＣ相の順に、コイル５８に対してパルス電圧を印加している。しかしながら、Ａ相、Ｂ相及びＣ相のコイル５８に対してパルス電圧を印加する順番は、どのような順番であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0072】

本発明は、回転子の回転位置を検出するセンサを備えていないモータにおいて、始動制御を行うモータ制御装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0073】

１ モータ制御装置
２ モータ
１２ モータ始動制御部
２１ インダクタンス検出部
２２ 相選択部
２３ インダクタンス差算出部
２４ 励磁相決定部
３１ 電圧印加部
３２ 時間計測部
３３ インダクタンス算出部
５１ 回転子
５５ 固定子
５８ コイル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】