特開 2022-190437 モータ駆動方法、及びモータ駆動装置

(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】P2022190437

(43)【公開日】2022-12-26

(54)【発明の名称】モータ駆動方法、及びモータ駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 21/24 20160101AFI20221219BHJP

   H02P 21/22 20160101ALI20221219BHJP

【ＦＩ】

H02P21/24

H02P21/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021098762

(22)【出願日】2021-06-14

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】市川 順也

【テーマコード（参考）】

5H505

【Ｆターム（参考）】

5H505BB03

5H505BB06

5H505CC01

5H505DD03

5H505DD08

5H505EE41

5H505EE49

5H505FF07

5H505GG04

5H505HA01

5H505HA09

5H505HB02

5H505JJ04

5H505LL14

5H505LL22

5H505LL41

(57)【要約】

【課題】ロータの位置を検出することが可能なモータ駆動方法を提供する。
【解決手段】モータ駆動方法は、交流モータのロータに設けられた永久磁石が発生する界磁磁束の方向であるｄ軸と当該ｄ軸に直交するｑ軸との直交ベクトル座標系に基づいて、交流モータのステータに設けられたコイルに流れる電流を制御して交流モータを駆動し、ｑ軸方向の電流成分であるｑ軸電流の電流指令値をｑ軸電流指令値として取得するｑ軸電流指令値取得ステップと、ｑ軸電流指令値に基づく通電指示により、コイルに流れる電流をコイル電流として検出するコイル電流検出ステップと、コイル電流の検出結果に基づいてｑ軸上における駆動電流をｑ軸駆動電流として演算する駆動電流演算ステップと、ｑ軸電流指令値とｑ軸駆動電流との差異を算定する差異算定ステップと、差異に基づいて、ロータの位置を推定する推定ステップと、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

交流モータのロータに設けられた永久磁石が発生する界磁磁束の方向であるｄ軸と当該ｄ軸に直交するｑ軸との直交ベクトル座標系に基づいて、前記交流モータのステータに設けられたコイルに流れる電流を制御して前記交流モータを駆動するモータ駆動方法であって、
前記ｑ軸方向の電流成分であるｑ軸電流の電流指令値をｑ軸電流指令値として取得するｑ軸電流指令値取得ステップと、
前記ｑ軸電流指令値に基づく通電指示により、前記コイルに流れる電流をコイル電流として検出するコイル電流検出ステップと、
前記コイル電流の検出結果に基づいて前記ｑ軸上における駆動電流をｑ軸駆動電流として演算する駆動電流演算ステップと、
前記ｑ軸電流指令値と前記ｑ軸駆動電流との差異を算定する差異算定ステップと、
前記差異に基づいて、前記ロータの位置を推定する推定ステップと、
を備えるモータ駆動方法。

【請求項2】

前記コイル電流検出ステップは、更に、前記ｄ軸方向の電流成分であるｄ軸電流の電流指令値に基づく通電指示により、前記コイルに電流を流して強め界磁制御を行った状態で検出する請求項１に記載のモータ駆動方法。

【請求項3】

推定された前記ロータの位置に基づいて前記ロータの回転速度を推定する回転速度推定ステップを、更に備え、
前記ｄ軸電流の電流指令値は、前記回転速度が増大するほど、大きくなる請求項２に記載のモータ駆動方法。

【請求項4】

前記推定ステップによる前記ロータの位置の推定は、前記ｑ軸電流指令値と前記ｑ軸駆動電流との差異に基づく推定を行わずに、前記直交ベクトル座標系に基づいて前記交流モータを駆動した場合において、前記ロータの位置が検出できない回転速度で回転する低速領域において実行される請求項１から３の何れか一項に記載のモータ駆動方法。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の前記モータ駆動方法を用いて前記交流モータを駆動するモータ駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、交流モータを駆動するモータ駆動方法、及びモータ駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、交流モータが利用されている。このような交流モータの駆動方法として、ステータに設けられるコイルを流れる電流を制御して駆動するものがある。このようなコイルを流れる電流を制御するには、交流モータのロータの位置を適切に把握しておくことが望まれる。そこで、ロータの位置を検出しながら交流モータを駆動する技術が検討されてきた（例えば特許文献１）。

【0003】

特許文献１には、モータ駆動システムが記載されている。このモータ駆動システムは、ロータを有するモータが備えられ、このモータのロータにはトルク発生用の永久磁石と位置検出用の永久磁石とが備えられている。モータ駆動システムは、ロータが回転することにより生じる位置検出用の永久磁石の磁界の変化を利用してロータの位置（角度）を検出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－１０３８０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の技術では、上述したように、トルク発生用の永久磁石と位置検出用の永久磁石とが別体で設けられる。このため、コストアップの要因となる。また、位置検出用の永久磁石を設けずに、コイルを流れる電流に起因した逆起電力に基づいてロータの位置を検出することも考えられるが、誘起電圧が極めて小さい極低速領域においてロータの位置を検出することは困難である。

【0006】

そこで、低コストで、且つ、ロータの回転速度が低速度であってもロータの位置を検出することが可能な技術が求められる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るモータ駆動方法の特徴構成は、交流モータのロータに設けられた永久磁石が発生する界磁磁束の方向であるｄ軸と当該ｄ軸に直交するｑ軸との直交ベクトル座標系に基づいて、前記交流モータのステータに設けられたコイルに流れる電流を制御して前記交流モータを駆動するモータ駆動方法であって、前記ｑ軸方向の電流成分であるｑ軸電流の電流指令値をｑ軸電流指令値として取得するｑ軸電流指令値取得ステップと、前記ｑ軸電流指令値に基づく通電指示により、前記コイルに流れる電流をコイル電流として検出するコイル電流検出ステップと、前記コイル電流の検出結果に基づいて前記ｑ軸上における駆動電流をｑ軸駆動電流として演算する駆動電流演算ステップと、前記ｑ軸電流指令値と前記ｑ軸駆動電流との差異を算定する差異算定ステップと、前記差異に基づいて、前記ロータの位置を推定する推定ステップと、を備えている点にある。

【0008】

このような特徴構成とすれば、コイル電流の検出結果に基づいて演算したｑ軸駆動電流には、永久磁石とコイルとの間で生じるコギングトルクに起因するような脈動が含まれるため、このコギングトルクに起因する脈動に基づいてロータの位置を推定することができる。また、ロータの位置を検出するための専用の永久磁石を設ける必要がなく、ロータを回転させるための永久磁石を併用できる。したがって、低コストで、且つ、ロータの回転速度が低速度であってもロータの位置を検出することが可能となる。

【0009】

また、前記コイル電流検出ステップは、更に、前記ｄ軸方向の電流成分であるｄ軸電流の電流指令値に基づく通電指示により、前記コイルに電流を流して強め界磁制御を行った状態で検出すると好適である。

【0010】

このような構成とすれば、ｄ軸電流を通電することで、見かけ上、永久磁石の界磁磁束を増大させることができる。したがって、コギングトルクを増幅させ、脈動を検出し易くすることが可能となる。

【0011】

また、推定された前記ロータの位置に基づいて前記ロータの回転速度を推定する回転速度推定ステップを、更に備え、前記ｄ軸電流の電流指令値は、前記回転速度が増大するほど、大きくなると好適である。

【0012】

このような構成とすれば、回転速度が増大した場合でも、ｄ軸電流に起因したコギングトルクを増大させることができる。したがって、回転速度が増大した場合であっても、適切にロータの位置を推定することが可能となる。

【0013】

また、前記推定ステップによる前記ロータの位置の推定は、前記ｑ軸電流指令値と前記ｑ軸駆動電流との差異に基づく推定を行わずに、前記直交ベクトル座標系に基づいて前記交流モータを駆動した場合において、前記ロータの位置が検出できない回転速度で回転する低速領域において実行されると好適である。

【0014】

このような構成とすれば、回転速度が著しく低い場合であってもロータの位置を推定できる。

【0015】

また、本発明に係るモータ駆動装置の特徴構成は、上記いずれかの前記モータ駆動方法を用いて前記交流モータを駆動する点にある。

【0016】

このような特徴構成であっても、上述した作用効果を奏する交流モータを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】交流モータを駆動するモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。

【図2】交流モータの制御状態、ロータの挙動、及び交流モータの始動時におけるロータの位置の推定に利用される電流波形の一例である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明に係るモータ駆動方法は、交流モータのロータの位置を推定できるように構成される。以下、本実施形態のモータ駆動方法について説明する。

【0019】

図１には、本実施形態のモータ駆動方法により交流モータＭを駆動するモータ駆動装置１のブロック図が示される。モータ駆動装置１は、三相モータからなる交流モータＭと電源Ｖとの間に介在されるインバータ１０を制御して、交流モータＭを駆動する。モータ駆動装置１は、交流モータＭのロータに設けられた永久磁石が発生する界磁磁束の方向であるｄ軸と当該ｄ軸に直交するｑ軸との直交ベクトル座標系に基づいて、交流モータＭのステータに設けられたコイルに流れる電流を制御して交流モータＭを駆動する。モータ駆動装置１は、このような直交ベクトル座標系に基づく制御（ベクトル制御）を行うために、目標電流設定部２１と、電流制御部２２と、ＰＷＭ制御部２０と、電流検出部２３、変換部２４と、回転状態演算部２５とを備えて構成され、各機能部は、ロータの位置の推定に係る処理を行うために、ＣＰＵを中核部材としてハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。モータ駆動装置１は、後述するインバータ１０が有するハイサイドスイッチング素子ＱＨ及びローサイドスイッチング素子ＱＬを、交流モータＭに対する目標トルク及び回転数に基づいてＰＷＭ制御することで、交流モータＭに３相の交流駆動電流を供給する。これにより、交流モータＭは、回転数、目標トルクに応じて力行する。

【0020】

インバータ１０は、第１の電源ライン２と当該第１の電源ライン２の電位よりも低い電位に接続される第２の電源ライン３との間で、直列に接続されたハイサイドスイッチング素子ＱＨとローサイドスイッチング素子ＱＬとを有するアーム部Ａを３組備えている。第１の電源ライン２とは、電源Ｖに接続されるケーブルである。第１の電源ライン２の電位よりも低い電位に接続される第２の電源ライン３とは、電源Ｖの出力電圧よりも低い電位が印加されたケーブルであり、本実施形態では一方の端子が接地された抵抗器Ｒの他方の端子に接続される。

【0021】

本実施形態では、ハイサイドスイッチング素子ＱＨはＰ－ＭＯＳＦＥＴを用いて構成され、ローサイドスイッチング素子ＱＬはＮ－ＭＯＳＦＥＴを用いて構成される。ハイサイドスイッチング素子ＱＨは、ソース端子が第１の電源ライン２に接続され、ドレーン端子がローサイドスイッチング素子ＱＬのドレーン端子に接続される。ローサイドスイッチング素子ＱＬのソース端子は第２の電源ライン３に接続される。このように接続されたハイサイドスイッチング素子ＱＨ及びローサイドスイッチング素子ＱＬでアーム部Ａを構成し、インバータ１０はこのアーム部Ａを３組備える。ハイサイドスイッチング素子ＱＨ及びローサイドスイッチング素子ＱＬの夫々のゲート端子はドライバ１５と接続される。また、各アーム部Ａのハイサイドスイッチング素子ＱＨのドレーン端子は、交流モータＭが有する３つの端子に夫々接続される。

【0022】

ＰＷＭ制御部２０は、ＰＷＭ信号を生成し、インバータ１０のハイサイドスイッチング素子ＱＨ及びローサイドスイッチング素子ＱＬをＰＷＭ制御する。具体的には、ＰＷＭ制御部２０は、３組のアーム部Ａのうちの所定の第１アーム部が有するハイサイドスイッチング素子ＱＨ、及び、３組のアーム部Ａにおける第１アーム部とは異なる他の２組のアーム部のうちの第２アーム部が有するローサイドスイッチング素子ＱＬを閉状態にして、交流モータＭが有する３つの端子のうちの２つの端子間にＰＷＭ制御で電流を流す。

【0023】

理解を容易にするために、３組のアーム部Ａを、夫々、第１アーム部Ａ１、第２アーム部Ａ２、第３アーム部Ａ３とすると、上記の「３組のアーム部Ａのうちの所定の第１アーム部が有するハイサイドスイッチング素子ＱＨ、及び、３組のアーム部Ａにおける第１アーム部とは異なる他の２組のアーム部のうちの第２アーム部が有するローサイドスイッチング素子ＱＬ」とは、例えば第１アーム部Ａ１が有するハイサイドスイッチング素子ＱＨ、及び、第２アーム部Ａ２及び第３アーム部Ａ３のうちの一方のアーム部Ａが有するローサイドスイッチング素子ＱＬである。したがって、これらのハイサイドスイッチング素子ＱＨ及びローサイドスイッチング素子ＱＬを同時に閉状態にした場合に、第１の電源ライン２から第２の電源ライン３に対して、所謂貫通電流が流れないようなスイッチング素子が閉状態とされる。

【0024】

交流モータＭが有する３つの端子とは、交流モータＭが有するＵ相の端子、Ｖ相の端子、Ｗ相の端子である。例えば、第１アーム部Ａ１のハイサイドスイッチング素子ＱＨ及び第２アーム部Ａ２のローサイドスイッチング素子ＱＬを閉状態にすると、交流モータＭのＵ相の端子からＶ相の端子に向かってＰＷＭ制御により電流が流れる。また、例えば第２アーム部Ａ２のハイサイドスイッチング素子ＱＨ及び第１アーム部Ａ１のローサイドスイッチング素子ＱＬを閉状態にすると、交流モータＭのＶ相の端子からＵ相の端子に向かってＰＷＭ制御により電流が流れる。

【0025】

交流モータＭを駆動する場合には、ＰＷＭ制御部２０は交流モータＭが有するコイル（図示せず）を順次切り替えながら電流を流す。したがって、交流モータＭの駆動中は、上述した交流モータＭが有する３つの端子のうち、２つの端子を順次切り替えながら電流を流す。本実施形態では、ＰＷＭ制御部２０が予め設定された所定の電流値からなる電流を、２つの端子間を順次切り替えながら通電する状態は「三相通電状態」と称される。一方、ＰＷＭ制御部２０が予め設定された所定の電流値からなる電流を、所定時間に亘って２つの端子間にのみ通電する状態は「一相通電状態」と称される。

【0026】

なお、例えばＰＷＭ制御部２０から出力されるＰＷＭ信号をドライバ１５に入力し、ドライバ１５がＰＷＭ信号のドライブ能力を向上させてインバータ１０に入力するように構成することが可能である。

【0027】

ベクトル制御では、交流モータＭの３相各相のステータコイルに流れるモータ電流を、ロータに配置された永久磁石が発生する磁界の方向であるｄ軸と、ｄ軸に直交するｑ軸とのベクトル成分に座標変換してフィードバック制御を行う。目標電流設定部２１は、交流モータＭの回転数と目標トルクとに基づいて、交流モータＭを駆動するためのｄ軸とｑ軸とにおける目標電流を設定する。目標電流設定部２１は、上位システムから、交流モータＭに要求される目標トルクを示す目標トルク情報を取得し、この目標トルク情報に基づく目標トルクと交流モータＭの回転数等の回転状態に基づいて目標電流値を演算する。交流モータＭの回転状態は、回転状態演算部２５により演算される。

【0028】

回転状態演算部２５は、交流モータＭに流れるモータ電流に基づいて、交流モータＭのロータの位置を検出する。本実施形態では、図１に示されるように各アーム部Ａのローサイドスイッチング素子ＱＬのソース端子が接続された第２の電源ライン３と接地電位との間に抵抗器Ｒが設けられる。回転状態演算部２５は抵抗器Ｒの端子間電位に基づいてモータ電流を検出し、ロータの位置を検出（算定）する。このようなロータの位置の検出については、公知であるので説明は省略する。

【0029】

電流制御部２２は、比例制御（Ｐ制御）や、比例積分制御（ＰＩ制御）等を用いた電流制御によりｄ軸及びｑ軸上における駆動電流を演算すると共に、当該駆動電流に基づいてｄ軸及びｑ軸上における駆動電圧を演算する。電流制御部２２は、目標電流設定部２１により設定されたｄ軸及びｑ軸上の目標電流と、フィードバックされた２相電流とに基づいて、ｄ軸及びｑ軸上における駆動電流を演算する。フィードバックされる２相電流は、電流検出部２３により検出されたステータコイルに流れる３相電流の検出結果が、変換部２４においてｄ軸及びｑ軸の２相電流に変換されたものである。電流制御部２２は、駆動電流を演算すると、決定した駆動電流の値を電圧方程式へ代入して演算し、２相の駆動電圧であるｄ軸電圧及びｑ軸電圧を決定する。

【0030】

ＰＷＭ制御部２０は、電流制御部２２が決定した２相の駆動電圧を、３相のステータコイルに駆動電流を流すための駆動電圧である３相の駆動電圧に変換し、当該３相の駆動電圧に基づいて、インバータ１０を駆動制御する駆動信号を生成する。インバータ１０には、電源Ｖから直流電力が供給され、インバータ１０のスイッチング素子ＱＨ、ＱＬがＰＷＭ制御部２０によりスイッチング制御されて、電源Ｖの出力を交流に変換して、交流モータＭに供給される。

【0031】

モータ駆動装置１によれば、このように、交流モータＭの３相のコイルに流れる電流を検出し、これをフィードバックして交流モータＭをベクトル制御する。

【0032】

ここで、上述したようにモータ駆動装置１は、交流モータＭをベクトル制御により駆動する際に、ロータの位置に基づいて目標電流値を設定する。このようなロータの位置の検出は、例えば交流モータＭの始動直後等、ロータの回転速度が著しく低い場合には容易ではない。そこで、本モータ駆動装置１は、直交ベクトル座標系に基づいて交流モータＭを駆動した場合において、ロータの位置が検出できない回転速度で回転する低速領域でもロータの位置を適切に推定できるように構成される。

【0033】

このような交流モータＭの回転速度が低速領域である場合におけるロータの位置の推定には、ロータの永久磁石とステータのコイルとの間で生じるコギングトルクが利用される。まず、電流制御部２２が、ｑ軸方向の電流成分であるｑ軸電流の電流指令値をｑ軸電流指令値として取得する。上述したように、ｄ軸及びｑ軸上における駆動電流は電流制御部２２により演算される。したがって、電流制御部２２は、ｑ軸電流指令値としてｑ軸上における駆動電流を演算して取得する。このようなｑ軸方向の電流成分であるｑ軸電流の電流指令値をｑ軸電流指令値として取得する工程は、モータ駆動方法におけるｑ軸電流指令値取得ステップと称される。

【0034】

このｑ軸電流指令値に基づいて、ＰＷＭ制御部２０がインバータ１０を駆動し、交流モータＭのコイルに電流が流れる。電流検出部２３は、ｑ軸電流指令値に基づく通電指示により、コイルに流れる電流をコイル電流として検出する。上述したように、各アーム部Ａのローサイドスイッチング素子ＱＬのソース端子が接続された第２の電源ライン３と接地電位との間に抵抗器Ｒが設けられており、電流検出部２３は抵抗器Ｒの端子間電位に基づいてコイル電流を検出する。このようなｑ軸電流指令値に基づく通電指示により、コイルに流れる電流をコイル電流として検出する工程は、モータ駆動方法におけるコイル電流検出ステップと称される。

【0035】

コイル電流検出ステップにおいて検出されたコイル電流の検出結果に基づいて、変換部２４がｑ軸上における駆動電流をｑ軸駆動電流として演算する。このようなコイル電流の検出結果に基づいてｑ軸上における駆動電流をｑ軸駆動電流として演算する工程は、モータ駆動方法における駆動電流演算ステップと称される。

【0036】

回転状態演算部２５は、ｑ軸電流指令値とｑ軸駆動電流との差異を算定する。ｑ軸電流指令値は電流制御部２２から取得し、ｑ軸駆動電流は変換部２４から取得する。したがって、回転状態演算部２５は、電流制御部２２から取得したｑ軸電流指令値と、変換部２４から取得したｑ軸駆動電流との差異を算定する。ｑ軸電流指令値は、理論的な指示値であることから、電流波形に対して例えばコギングトルクに起因するような脈動は含まれていない。一方、ｑ軸駆動電流は、実際に交流モータＭを回転しながら取得した実測値であることから、電流波形に対してコギングトルクに起因するような脈動が含まれる。このため、ｑ軸電流指令値とｑ軸駆動電流との差異には、コギングトルクに起因する脈動が含まれる。このようなｑ軸電流指令値とｑ軸駆動電流との差異を算定する工程は、モータ駆動方法における差異算定ステップと称される。

【0037】

次に、回転状態演算部２５は、差異に基づいて、ロータの位置を推定する。上述したように、ｑ軸電流指令値とｑ軸駆動電流との差異には、コギングトルクに起因する脈動が含まれる。回転状態演算部２５は、このような脈動の周期に基づきロータの位置を推定する。このような差異に基づいて、ロータの位置を推定する工程は、モータ駆動方法における推定ステップと称される。

【0038】

ここで、コイル電流検出ステップは、更に、ｄ軸方向の電流成分であるｄ軸電流の電流指令値に基づく通電指示により、コイルに電流を流して強め界磁制御を行った状態で検出すると好適である。これにより、永久磁石が発生する界磁磁束と同じ方向であるｄ軸電流を流すことで、永久磁石からの界磁磁束を強めることになる、コギングトルクを際立たせるようにすることができる。したがって、ロータの位置の推定をより容易に行うことが可能となる。

【0039】

また、回転状態演算部２５は、推定されたロータの位置に基づいてロータの回転速度を推定することも可能である。上述したように、コギングトルクに起因する脈動の周期に基づきロータの位置を推定するが、この脈動の周期の変化に基づきロータの回転速度を推定することが可能である。なお、この時、コイル電流検出ステップにおけるｄ軸電流の電流指令値は、回転速度が増大するほど、大きくすると好適である。このような推定されたロータの位置に基づいてロータの回転速度を推定する工程は、モータ駆動方法における回転速度推定ステップと称される。

【0040】

次に、モータ駆動方法についてロータの挙動と電流波形とを用いて説明する。図２の（Ａ）には、交流モータＭの始動時における制御状態が示され、（Ｂ）にはロータの挙動が示される。また、（Ｃ）には、交流モータＭの始動時における電流波形及び差分が示される。なお、（Ｂ）では理解を容易にするために、ロータとして１つの永久磁石を例示しているが、永久磁石は複数備えていても良い。

【0041】

交流モータＭの始動前（＃１）にあっては、（Ｂ）にロータの状態が例示されているが、実際にはロータの位置は不明である。そこで、モータ駆動装置１は、永久磁石のＮ極がＵ相コイルに対向するようにＵ相コイルに通電（一相通電）を行う（＃２）。この時、（Ｃ）に示されるように、ｄ軸電流指令に基づく通電と共に、ｑ電流指令値に基づく通電も行われる。このような永久磁石のＮ極がＵ相コイルに対向させるためのＵ相コイルへの通電は、Ｕ相アラインと称される。これにより、（Ｂ）の＃２に示されるように、永久磁石のＮ極がＵ相コイルに対向する状態とされる。

【0042】

この状態で、モータ駆動装置１は上述したようにｄ軸電流をコイルに通電する（＃３）。この時、（Ｃ）に示されるように、ｑ軸電流の通電は停止される。（Ｂ）では、ｄ軸電流の通電によりコイルの生じる界磁が白抜き矢印で示される。このｄ軸電流の通電によりコイルの生じる界磁の方向は、Ｎ極の界磁の方向と一致しているため、Ｎ極の界磁が強められることになる。そして、コイルにｑ軸電流を通電し、ｑ軸電流指令値とｑ軸駆動電流との差異を算定する（＃４）。この算定したｑ軸電流の差分に基づき、ロータの位置を推定する。（Ｃ）の＃４には、ｑ軸電流の指令値とｑ軸駆動電流との差分が示される。この差分には、コギングトルク周期と同期した脈動、すなわち永久磁石の位置に応じた周期の脈動（波形）が含まれる。したがって、この脈動の周期に基づきロータの位置（角度）及び回転数を推定することが可能となる。なお、このような脈動の周期は、永久磁石とコイルとの数（最小公倍数）に応じたものとなるので、永久磁石及びコイルの数に基づき容易に推定することが可能である。

【0043】

このような交流モータＭの始動時にあっては、上述した推定ステップによるロータの位置の推定は、ｑ軸電流指令値とｑ軸駆動電流との差異に基づく推定を行わずに、一般的な直交ベクトル座標系に基づいて駆動した場合には、ロータの位置を検出することが困難である。このため、推定ステップによるロータの位置の推定は、ｑ軸電流指令値とｑ軸駆動電流との差異に基づく推定を行わずに、直交ベクトル座標系に基づいて交流モータＭを駆動した場合において、ロータの位置が検出できない回転速度で回転する低速領域において実行すると好適である。

【0044】

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、コイル電流検出ステップは、ｄ軸方向の電流成分であるｄ軸電流の電流指令値に基づく通電指示により、コイルに電流を流して強め界磁制御を行った状態で検出するとして説明したが、コイル電流検出ステップにおいて強め界磁制御を行わずにコイル電流を検出するように構成することも可能である。

【0045】

上記実施形態では、推定されたロータの位置に基づいてロータの回転速度を推定する回転速度推定ステップを備えているとして説明したが、回転速度を推定しないように構成することも可能である。また、ｄ軸電流の電流指令値は、回転速度が増大するほど、大きくなるとして説明したが、ｄ軸電流の電流指令値は回転速度にかかわらずに構成することも可能である。

【0046】

上記実施形態では、推定ステップによるロータの位置の推定は、ｑ軸電流指令値とｑ軸駆動電流との差異に基づく推定を行わずに、直交ベクトル座標系に基づいて交流モータＭを駆動した場合において、ロータの位置が検出できない回転速度で回転する低速領域において実行されるとして説明したが、推定ステップによるロータの位置の推定は低速領域とは異なる状態において行うように構成することも可能である。

【0047】

上記実施形態では、図１にモータ駆動装置１の機能部を示し、各機能部の機能について説明したが、機能部の構成及び機能は適宜変更することが可能である。

【0048】

本発明は、交流モータを駆動するモータ駆動方法、及びモータ駆装置に用いることが可能である。

【符号の説明】

【0049】

Ｍ：交流モータ
１：モータ駆動装置

【図1】

【図2】