特許 7442052 モータ制御装置、及びこのモータ制御装置を搭載した洗濯機または洗濯乾燥機

(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】

(24)【登録日】2024-02-22

(45)【発行日】2024-03-04

(54)【発明の名称】モータ制御装置、及びこのモータ制御装置を搭載した洗濯機または洗濯乾燥機

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/20 20160101AFI20240226BHJP

   H02P 6/185 20160101ALI20240226BHJP

   H02P 6/182 20160101ALI20240226BHJP

   H02P 27/06 20060101ALI20240226BHJP

【ＦＩ】

H02P6/20

H02P6/185

H02P6/182

H02P27/06

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022558948

(86)(22)【出願日】2021-10-04

(86)【国際出願番号】 JP2021036541

(87)【国際公開番号】W WO2022091701

(87)【国際公開日】2022-05-05

【審査請求日】2023-06-30

(31)【優先権主張番号】P 2020178624

(32)【優先日】2020-10-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】孫 昊

(72)【発明者】

【氏名】亀田 晃史

(72)【発明者】

【氏名】上瀧 禎士

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 裕智

(72)【発明者】

【氏名】賀門 陽子

【審査官】池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／０１３０８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－６５４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－３１４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２００１５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ６／２０

Ｈ０２Ｐ ６／１８５

Ｈ０２Ｐ ６／１８２

Ｈ０２Ｐ ２７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インバータ回路により駆動される凸極構造のロータを有するブラシレスモータを制御するモータ制御装置であって、
前記インバータ回路と、
前記ブラシレスモータの電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された電流に基づき、前記ブラシレスモータの初期位相を推定する初期位相推定部と、
前記電流検出部により検出された電流に基づき、前記ブラシレスモータの磁極の極性を判別する極性判別部と、を備え、
前記極性判別部は、
前記初期位相推定部により推定された前記初期位相に対して、ｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向に電圧を重畳して前記電流検出部により検出されたｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向の電流振幅差に基づいて、前記ブラシレスモータの磁極の極性を判別し、前記初期位相を補正する
モータ制御装置。

【請求項2】

前記極性判別部は、
ｄ軸の正及び負の方向に電圧を重畳して前記電流検出部より検出されたｄ軸の正及び負の方向の前記電流振幅差の絶対値が基準値より大きい場合には、前記ブラシレスモータの極性判別を終了し、
ｄ軸の正及び負の方向の前記電流振幅差の絶対値が前記基準値より小さい場合には、ｑ軸の正及び負の方向に電圧を重畳して前記電流検出部より検出されたｑ軸の正及び負の方向の前記電流振幅差と、ｄ軸の正及び負の方向の前記電流振幅差とに基づいて、前記ブラシレスモータの磁極の極性を判別し、前記初期位相を補正する
請求項１記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記極性判別部は、ｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向に電圧を重畳する直前に、前記電流検出部により検出された電流をオフセット電流値とし、ｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向に電圧を重畳して前記電流検出部により検出されたｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向の電流振幅最大値から前記オフセット電流値を差し引いた値に基づいて、前記ブラシレスモータの磁極の極性を判別し、前記初期位相を補正する
請求項１または２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

前記極性判別部は、前記ブラシレスモータの磁極の極性を判別している間、前記ブラシレスモータに流れる電流が０になるように制御する
請求項１～３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のモータ制御装置を搭載した
洗濯機または洗濯乾燥機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、凸極構造のロータを有するブラシレスモータ（永久磁石同期電動機）の回転をセンサレス制御するモータ制御装置、及びこのモータ制御装置を搭載した洗濯機または洗濯乾燥機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、ロータが凸極構造のブラシレスモータをセンサレス駆動し、起動時に磁極判定を行うモータ制御装置を開示する。このモータ制御装置は直流電力を交流電力に変換してモータ電力とし、凸極構造のロータを有するブラシレスモータを駆動するものである。このモータ制御装置は、電流検出器と、３相・ｄｑ軸変換部と、ｄｑ軸電流制御部と、ｄｑ軸・３相変換部と、磁極位置推定用交流交番電圧発生部と、磁極位置推定部と、ｄ軸電流直流バイアス発生部と、ＮＳ判別部と、を有する。電流検出器は、インバータからブラシレスモータへのモータ電流を検出する。３相・ｄｑ軸変換部は、電流検出器の検出した交流電流検出値をｄｑ軸変換してｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値を出力する。ｄｑ軸電流制御部は、ｄ軸電流指令入力及びｑ軸電流指令入力に対してｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値が追従するようなｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指令を算出する。ｄｑ軸・３相変換部は、ｄ軸電圧指令及びｑ軸電圧指令を３相交流電圧指令に変換してインバータに制御信号として与える。磁極位置推定用交流交番電圧発生部は、ｄ軸電圧指令に補助的な交流交番電圧を重畳する。磁極位置推定部は、ｑ軸電流検出値と補助的な交流交番電圧とから永久磁石同期電動機の磁極位置を推定する。ｄ軸電流直流バイアス発生部は、磁極位置推定部で推定した磁極位置の方向をｄ軸とし、ｄ軸電流指令に対して、正負対称に交互に切り替わる一定波形のｄ軸直流バイアス電流を加算し、このバイアス加算後のｄ軸電流指令をｄｑ軸電流制御部に入力させる。ＮＳ判別部は、ｄ軸直流バイアス電流の正負切替タイミングにおけるｄ軸印加電圧とｄ軸電流変化率とを算定し、算定したｄ軸印加電圧とｄ軸電流変化率との関係から永久磁石同期電動機の永久磁石のＮ極Ｓ極の方向を判別し、ＮＳ判別信号を出力する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－７９４８９号公報

【発明の概要】

【0004】

本開示は、初期推定したｄ軸の方向が正しい方向に対して９０°または２７０°誤っていた場合にも正しく磁極検出を行うことができるモータ制御装置及びこのモータ制御装置を搭載した洗濯機または洗濯乾燥機を提供する。

【0005】

本開示におけるモータ制御装置は、インバータ回路により駆動される凸極構造のロータを有するブラシレスモータを制御する。本開示におけるモータ制御装置は、インバータ回路と、電流検出部と、初期位相推定部と、極性判別部と、を備える。電流検出部は、ブラシレスモータの電流を検出する。初期位相推定部は、電流検出部により検出された電流に基づき、ブラシレスモータの初期位相を推定する。極性判別部は、電流検出部により検出された電流に基づき、ブラシレスモータの磁極の極性を判別する。極性判別部は、初期位相推定部により推定された初期位相に対して、ｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向に電圧を重畳して電流検出部により検出されたｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向の電流振幅差に基づいて、ブラシレスモータの磁極の極性を判別し、初期位相を補正する。

【0006】

また、本開示における洗濯機または洗濯乾燥機は、本開示におけるモータ制御装置を搭載する。

【0007】

本開示におけるモータ制御装置は、初期推定したｄ軸の方向が正しい方向に対して９０°または２７０°誤っていた場合にも、正しく磁極検出を行うことができる。

【0008】

また、本開示における洗濯機または洗濯乾燥機は、上述のような本開示におけるモータ制御装置が搭載されているため、例えば、洗濯槽やドラム等の回転をスムーズに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施の形態１におけるモータ制御装置の構成を示す図である。

【図2】図２は、実施の形態１におけるモータ制御装置のセンサレス推定部の構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施の形態１におけるモータ制御装置のインダクタンス駆動部の詳細な構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、実施の形態１におけるモータ制御装置の誘起電圧駆動部の詳細な構成を示すブロック図である。

【図5】図５は、実施の形態１におけるモータ制御装置のモータ駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。

【図6A】図６Ａは、ロータの初期位相推定についての課題を説明するための図である。

【図6B】図６Ｂは、ロータの初期位相推定についての課題を説明するための図である。

【図6C】図６Ｃは、ロータの初期位相推定についての課題を説明するための図である。

【図7】図７は、一般的なブラシレスモータに使用されている電磁鋼板の磁気飽和特性を示す図である。

【図8】図８は、実施の形態１におけるモータ制御装置の極性判別処理の流れを示すフローチャートである。

【図9】図９は、実施の形態１におけるモータ制御装置のｄ軸判定時の印加電圧と電流との一例を示す図である。

【図10】図１０は、実施の形態１におけるモータ制御装置のｄ軸及びｑ軸判定時の印加電圧と電流との一例を示す図である。

【図11】図１１は、実施の形態１におけるモータ制御装置の極性判別時におけるオフセット補正時の印加電圧と電流とを説明するための図である。

【図12】図１２は、実施の形態２におけるモータ制御装置において電流制御を行った場合の極性判別の概略を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示におけるモータ制御装置は、インバータ回路により駆動される凸極構造のロータを有するブラシレスモータを制御する。本開示におけるモータ制御装置は、インバータ回路と、電流検出部と、初期位相推定部と、極性判別部と、を備える。電流検出部は、ブラシレスモータの電流を検出する。初期位相推定部は、電流検出部により検出された電流に基づき、ブラシレスモータの初期位相を推定する。極性判別部は、電流検出部により検出された電流に基づき、ブラシレスモータの磁極の極性を判別する。極性判別部は、初期位相推定部により推定された初期位相に対して、ｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向に電圧を重畳して電流検出部により検出されたｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向の電流振幅差に基づいて、ブラシレスモータの磁極の極性を判別し、初期位相を補正する。

【0011】

これにより、本開示におけるモータ制御装置は、初期推定したｄ軸の方向が正しい方向に対して９０°または２７０°誤っていた場合にも、正しく磁極検出を行うことができる。そのため、本開示におけるモータ制御装置は、ブラシレスモータの起動時の逆転起動や起動失敗を抑制し、ブラシレスモータ起動時よりスムーズな加速を行うことができる。

【0012】

また、本開示におけるモータ制御装置では、極性判別部は、ｄ軸の正及び負の方向に電圧を重畳して電流検出部より検出されたｄ軸の正及び負の方向の電流振幅差の絶対値が基準値より大きい場合には、ブラシレスモータの極性判別を終了してもよい。極性判別部は、ｄ軸の正及び負の方向の電流振幅差の絶対値が基準値より小さい場合には、以下を行う。すなわち、極性判別部は、ｑ軸の正及び負の方向に電圧を重畳して電流検出部より検出されたｑ軸の正及び負の方向の電流振幅差と、ｄ軸の正及び負の方向の電流振幅差とに基づいて、ブラシレスモータの磁極の極性を判別し、初期位相を補正してもよい。

【0013】

また、本開示におけるモータ制御装置では、極性判別部は、ｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向に電圧を重畳する直前に、電流検出部により検出された電流をオフセット電流値としてもよい。極性判別部は、ｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向に電圧を重畳して電流検出部により検出されたｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向の電流振幅最大値からオフセット電流値を差し引いた値に基づいて、ブラシレスモータの磁極の極性を判別し、初期位相を補正してもよい。

【0014】

また、本開示におけるモータ制御装置では、極性判別部は、ブラシレスモータの磁極の極性を判別している間、ブラシレスモータに流れる電流が０になるように制御してもよい。

【0015】

また、本開示における洗濯機または洗濯乾燥機は、本開示におけるモータ制御装置を搭載する。

【0016】

（本開示の基礎となった知見等）
発明者らが本開示に想到するに至った当時から、推定したロータの初期位相に対して磁極の極性判定を行う技術が知られている。ロータの初期位相は、凸極構造のブラシレスモータのセンサレス駆動時、ブラシレスモータ駆動開始時に、駆動に先駆けブラシレスモータの停止時に推定される。

【0017】

初期位相推定では、凸極性を持ったロータの特徴である磁極の方向（ｄ軸方向）と磁極と直交する方向（ｑ軸方向）のインダクタンスＬの差が利用される。そして初期位相推定では、ステータ巻線に低振幅の高周波あるいはパルス状の電圧及び電流を印加し、ロータがどちらの方向に向いているのかが推定される。この時点ではロータの方向までは推定できるが磁極の極性（ＮＳ）は判らないので、磁極のＮ極、Ｓ極を判定する極性判別が行われる。

【0018】

極性判別では、推定したｄ軸方向に対してステータ巻線に正及び負の両方向のある程度大きなパルス状の電圧及び電流を印加し、その時の印加電圧あるいは検出電流の絶対値の差より磁極ＮＳの方向が推定される。これにより、ブラシレスモータを駆動開始時より逆転駆動や起動失敗することなくスムーズにブラシレスモータの回転を立ち上げることができる。

【0019】

しかしながら、初期位相推定時に推定したｄ軸の方向は正しくは磁極の方向であるが、推定値が磁極と直交する方向（ｑ軸方向）となることが、ある一定割合で発生する。その場合に極性判別を行っても正しいロータの方向は得られないため、ブラシレスモータの駆動開始時に逆転駆動や脱調し回転しないといった現象が発生することがあると言う課題を発明者らは発見し、その課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。

【0020】

そこで本開示は、初期位相推定時に推定したｄ軸方向が正しい方向に対して９０°または２７０°誤っていても極性判定にて正しく磁極検知できるモータ制御装置を提供する。

【0021】

以下、図面を参照しながら、本開示における実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

【0022】

なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

【0023】

（実施の形態１）
以下、図１～図１１を用いて、実施の形態１におけるモータ制御装置１０を説明する。

【0024】

［１－１．構成］
［１－１－１．モータ制御装置の構成］
図１は、実施の形態１におけるモータ制御装置１０の構成を示す図である。

【0025】

モータ制御装置１０は、交流電源３０より受電する。整流回路１１は、受電した交流電力を直流電力に変換し、直流電力の平滑コンデンサ１２を介しインバータ回路１３に電力を供給する。インバータ回路１３は、２個直列にした３組合計６個のスイッチング素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ及び１４ｆにより構成される。

【0026】

このインバータ回路１３は、後述する制御回路２０によりスイッチング素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ及び１４ｆのＯＮ／ＯＦＦをＰＷＭ駆動することでブラシレスモータ４０の駆動を行っている。

【0027】

インバータ回路１３の２個直列のスイッチング素子１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ及び１４ｆのうち、下側、すなわちスイッチング素子１４ｄ、１４ｅ及び１４ｆのエミッタ側には抵抗１５ａ、１５ｂ及び１５ｃが接続されている。抵抗１５ａ、１５ｂ及び１５ｃの他端は、整流回路１１と平滑コンデンサ１２の出力の一方側に接続されている。抵抗１５ａ、１５ｂ及び１５ｃの両端の電圧は、制御回路２０内の電流検出部２１に入力される。後述するように、電流検出部２１が検出した電流値を用いて各種制御が行われる。

【0028】

制御回路２０は、前述の電流検出部２１と共に、初期位相推定部２２、極性判別部２３及びセンサレス推定部２４を有する。なお、モータ制御装置１０は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを有している。そして、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御回路２０として機能する。プロセッサが実行するプログラムは、ここではコンピュータシステムのメモリに予め記録されているとしたが、メモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて提供されてもよい。

【0029】

［１－１－２．センサレス推定部の構成］
図２は、実施の形態１におけるモータ制御装置１０のセンサレス推定部２４の構成を示すブロック図である。

【0030】

センサレス推定部２４は、インダクタンス方式のインダクタンス駆動部２４ｂと、誘起電圧方式の誘起電圧駆動部２４ｃと、駆動方式切り替え部２４ａとを有する。インダクタンス方式のインダクタンス駆動部２４ｂは、ブラシレスモータ４０の凸極構造のロータ４１の凸極性を利用して磁極の位相を推定する。誘起電圧方式の誘起電圧駆動部２４ｃは、ブラシレスモータ４０の回転時の逆起電力を利用して磁極位置を推定する。駆動方式切り替え部２４ａは、磁極位置の推定方式をインダクタンス方式と誘起電圧方式との間で切り替える。

【0031】

［１－１－３．インダクタンス駆動部の構成］
ブラシレスモータ４０のロータ４１の磁極の位相に応じてインダクタンスＬが変化する。そのため、インダクタンス方式のインダクタンス駆動部２４ｂは、モータ駆動電流に関係しない高周波電流をモータに印加してモータ電流を検出し、それらよりインダクタンス変化に起因する位置推定誤差量を算出する。そして、インダクタンス駆動部２４ｂは、位置推定誤差量をゼロに収束させるように磁極位置を推定する。

【0032】

図３は、実施の形態１におけるモータ制御装置１０のインダクタンス駆動部２４ｂの詳細な構成を示すブロック図である。

【0033】

インダクタンス駆動部２４ｂは、ｕｖｗ→ｄｑ電流変換部２４ｂａ、位置推定φ演算部２４ｂｂ、高周波電流制御部２４ｂｃ、角速度ω演算部２４ｂｄ、位置角θ演算部２４ｂｅ、速度電流制御部２４ｂｆ、及びｄｑ→ｕｖｗ電圧変換部２４ｂｇで構成される。ｕｖｗ→ｄｑ電流変換部２４ｂａは、電流検出部２１によって検出されるブラシレスモータ４０の三相電流値（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）（図１参照）を入力としてｄｑ電流値を出力する。位置推定φ演算部２４ｂｂは、ｄｑ電流から磁極の位置推定を行い、位置推定値φを出力する。高周波電流制御部２４ｂｃは、駆動電流に重畳させる高周波電流を制御する。角速度ω演算部２４ｂｄは、位置推定値φから角速度ωを演算し、出力する。位置角θ演算部２４ｂｅは、位置推定値φと角速度ωから位置角θを演算し、出力する。速度電流制御部２４ｂｆは、推定角速度（角速度ω）と速度指令値ω^＊との偏差をフィードバックして、速度演算（ＰＩ制御）を行いブラシレスモータ４０の電流指令値を決定し、出力する。ｄｑ→ｕｖｗ電圧変換部２４ｂｇは、位置角θと電流指令値から電圧（Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ）を演算し、制御回路２０へ出力する。

【0034】

ｄｑ←→ｕｖｗ変換及び速度フィードバック制御は一般的な方式であるため、ここではｕｖｗ→ｄｑ電流変換部２４ｂａ、速度電流制御部２４ｂｆ、ｄｑ→ｕｖｗ電圧変換部２４ｂｇについての説明は省略する。

【0035】

位置推定φ演算部２４ｂｂは下記の数式１に基づいて位置推定値φの演算を行う。

【0036】

【数1】

【0037】

本実施の形態１において駆動対象とするモータは、凸極構造のロータ４１を有する（ｄ軸インダクタンスＬｄ≠ｑ軸インダクタンスＬｑ）ブラシレスモータ４０であるため、磁極の位相に応じてインダクタンスＬ（磁気抵抗）が変化する。インダクタンスＬの変化はブラシレスモータ４０の電流に現れるため、上記の数式１よりブラシレスモータ４０の電流の変化量に応じて位置推定誤差量を算出する。

【0038】

高周波電流制御部２４ｂｃはモータ駆動電流に関係しない高周波電流を制御する。本実施の形態１では、２．５６ｍｓ周期０．４Ａ相当のパルス電流をｄ軸方向に印加し、パルス電流を印加したときのｑ軸電流値と、パルス電流を印加していないときのｑ軸電流値の差分が演算される。

【0039】

位置角θ演算部２４ｂｅ、角速度ω演算部２４ｂｄは、下記の数式２及び数式３に基づいてそれぞれ位置角θ、角速度ωの演算を行う。

【0040】

【数2】

【0041】

【数3】

【0042】

位置角θは、位置推定誤差量と角速度ωの時間積分とを入力として計算され、角速度ωは、位置角θの時間微分として計算される。位置角θと角速度ωとは、いずれもフィードバック制御に基づいて位置推定誤差量をゼロに収束させるように算出される。

【0043】

［１－１－４．誘起電圧駆動部の構成］
ブラシレスモータ４０の回転により発生する誘起電圧が磁極位置に応じて変化する。そのため、誘起電圧駆動部２４ｃは、ブラシレスモータ４０の速度に比例する誘起電圧を、ブラシレスモータ４０への印加電圧と電流とより演算し、電圧誤差をゼロに収束させるように磁極位置を推定する。

【0044】

図４は、実施の形態１におけるモータ制御装置１０の誘起電圧駆動部２４ｃの詳細な構成を示すブロック図である。

【0045】

誘起電圧駆動部２４ｃは、ｕｖｗ→ｄｑ電流変換部２４ｃａと、位置推定εγ演算部２４ｃｂと、角速度ω演算部２４ｃｃと、位置角θ演算部２４ｃｄと、速度電流制御部２４ｃｅと、ｄｑ→ｕｖｗ電圧変換部２４ｃｆと、で構成される。ｕｖｗ→ｄｑ電流変換部２４ｃａは、電流検出部２１によって検出されるブラシレスモータ４０の三相電流値（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）を入力としてｄｑ電流値を出力する。位置推定εγ演算部２４ｃｂは、ｄｑ電流から磁極の位置推定を行い、位置推定値εγを出力する。角速度ω演算部２４ｃｃは、位置推定値εγから角速度ωを演算し、出力する。位置角θ演算部２４ｃｄは、位置推定値εγと角速度ωから位置角θを演算し、出力する。速度電流制御部２４ｃｅは、推定角速度（角速度ω）と速度指令値ω＊との偏差をフィードバックして、速度演算（ＰＩ制御）を行いモータの電流指令値を決定し、出力する。ｄｑ→ｕｖｗ電圧変換部２４ｃｆは、位置角θと電流指令値から電圧（Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ）を演算し、制御回路２０へ出力する。

【0046】

前述したインダクタンス駆動部２４ｂの場合と同様、ｄｑ←→ｕｖｗ変換及び速度フィードバック制御は一般的な方式である。そのため、ここではｕｖｗ→ｄｑ電流変換部２４ｃａ、速度電流制御部２４ｃｅ、ｄｑ→ｕｖｗ電圧変換部２４ｃｆについての説明は省略する。

【0047】

位置推定εγ演算部２４ｃｂは、下記の数式４に基づいて位置推定値εγの演算を行う。

【0048】

【数4】

【0049】

数式４より、位置推定値εγは、ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑ、ｄ軸電圧Ｖｄ及び角速度ωを入力し、これにブラシレスモータ４０のｑ軸インダクタンスＬｑ、抵抗値Ｒａのパラメータを用いて算出される。

【0050】

角速度ω演算部２４ｃｃ、位置角θ演算部２４ｃｄは下記の数式５及び数式６に基づいてそれぞれ角速度ω、位置角θの演算を行う。

【0051】

【数5】

【0052】

【数6】

【0053】

角速度ω演算部２４ｃｃは、位置推定値εγがゼロに収束するようにＰＩ（比例積分）を用いて角速度ωの計算を行い、さらにωの時間積分の計算が行われることにより、推定位相（位置角θ）として出力がなされる。

【0054】

［１－１－５．駆動方式切り替え部の構成］
図２に示すセンサレス推定部２４のブロック図中の駆動方式切り替え部２４ａは、ブラシレスモータ４０の回転数等に応じて、インダクタンス駆動部２４ｂと誘起電圧駆動部２４ｃの切り替えを行うものである。具体的には、駆動方式切り替え部２４ａは、モータ制御に必要な位置角θ、角速度ω、モータ電流／電圧及び角速度フィードバック制御パラメータをリアルタイムで引渡し、瞬時切り替えを実現している。

【0055】

［１－２．動作］
以上のように構成されたモータ制御装置１０について、その動作を以下説明する。

【0056】

［１－２－１．モータ駆動制御の動作］
図５は、実施の形態１におけるモータ制御装置１０のモータ駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。

【0057】

図５に示すように、モータ制御装置１０は、ステップＳ００１で、モータ駆動制御を開始する。モータ制御装置１０は、ステップＳ００２で、初期位相推定を行う。モータ制御装置１０は、ステップＳ００３で、極性判別を行い、判別結果に応じて、初期位相推定にて推定した位相を補正する。ステップＳ００２の初期位相推定及びステップＳ００３の極性判別について、詳細は後で記載する。

【0058】

モータ制御装置１０は、ステップＳ００４で、インダクタンス駆動部２４ｂにてモータ起動制御を行い、ステップＳ００５で、ブラシレスモータ４０の回転数が一定以上であるかを判定する。モータ制御装置１０は、ブラシレスモータ４０の回転数が一定以上である場合に（ステップＳ００５：ＹＥＳ）、ステップＳ００６で、駆動方式の切り替えを行う。すなわち、駆動方式切り替え部２４ａが、インダクタンス駆動部２４ｂから誘起電圧駆動部２４ｃに切り替える。続いて、モータ制御装置１０は、ステップＳ００７で、誘起電圧駆動部２４ｃにてモータ定常回転制御を行い、ステップＳ００８でモータ減速制御を行い、ステップＳ００９で、モータ駆動制御を終了する。

【0059】

［１－２－２．初期位相推定部の動作］
図６Ａ～図６Ｃは、ロータ４１の初期位相推定についての課題を説明するための図である。なお、図６Ａ～図６Ｃでは、初期位相推定ｄ軸及び初期位相推定ｑ軸が実線で、実ｄ軸及び実ｑ軸が破線で示されている。

【0060】

図６Ａでは、ブラシレスモータ４０の内部にマグネット４２を有するロータ４１とｄｑ軸とが正しい関係にある様子を示している。ｄ軸は、磁極方向であり、ｑ軸は、ｄ軸と直交する方向である。磁極のＮ極方向がｄ軸の正の方向、Ｓ極がｄ軸の負の方向である。

【0061】

初期位相推定部２２は、インダクタンス駆動部２４ｂにて、初期のロータ４１の位相を推定する。具体的には、１００ｍｓ間、モータ回転数及びモータ電流がともに指令値０の駆動期間を設け、初期のロータ４１の位相を推定する。

【0062】

インダクタンス駆動部２４ｂは、ブラシレスモータ４０の凸極構造のロータ４１の特徴であるｄ軸、ｑ軸方向のインダクタンスＬの差（Ｌｄ≠Ｌｑ）を利用して位相を推定する。すなわち、インダクタンス駆動部２４ｂは、ロータ４１と水平方向（ｄ軸）または垂直方向（ｑ軸）の判別を行うが、図６Ｂに示すように、同じｄ軸でも、Ｎ極の向きかＳ極の向きか判別できない。さらに、図６Ｃに示すように、ロータ４１に対してｄｑ軸のインダクタンスＬは２θの周期性があり、実際のｄ軸に対して９０°または２７０°ずれたｑ軸方向に初期位相を誤って推定しまう課題が存在する。上記課題に対して、本開示の実施の形態１に係るモータ制御装置１０は、以下の極性判別部２３にて対策を行う。

【0063】

［１－２－３．極性判別部の動作］
図７は、一般的なブラシレスモータに使用されているロータコアである電磁鋼板の磁気飽和特性を示す図である。

【0064】

図７に示すように、インダクタンスＬに関する電圧方程式ｖ＝Ｌ×（ｄｉ／ｄｔ）の関係式により、インダクタンスＬが大きい場合に電流の時間微分である（ｄｉ／ｄｔ）は小さく、単位時間の電流変化量ｉは小さくなる。また、インダクタンスＬが小さい場合に電流の時間微分である（ｄｉ／ｄｔ）は大きくなり、単位時間の電流変化量ｉは大きくなる。すなわち、インダクタンスＬが変動すると電流ｉも変動する。

【0065】

極性判別部２３は、磁気飽和によりインダクタンスＬが変動する特性を利用する。極性判別部２３は、例えば、初期位相推定部２２により初期位相推定を行った結果である推定ｄ軸の正の方向と負の方向に絶対値が同じ大きさの電圧＋Ｖｄ、－Ｖｄを同じ時間それぞれ重畳し、流れる電流の変化量の大きさ＋Ｉｄ１、－Ｉｄ２によって極性を判別する。

【0066】

具体的には、初期位相推定ｄ軸の磁極の極性判別は、初期位相推定ｄ軸の正の方向に電圧＋Ｖｄを印加した時の電流変化量の絶対値｜＋Ｉｄ１｜と、初期位相推定ｄ軸の負の方向に電圧－Ｖｄを印加した時の電流変化量の絶対値｜－Ｉｄ２｜との比較で行う。すなわち、｜－Ｉｄ２｜＜｜＋Ｉｄ１｜であれば、推定磁極方向は正の方向（Ｎ極）であることを意味する。また、｜－Ｉｄ２｜＞｜＋Ｉｄ１｜であれば、推定磁極方向は逆方向（Ｓ極）であることを意味する。

【0067】

［１－２－４．極性判別の動作］
図８は、実施の形態１におけるモータ制御装置１０の極性判別処理の流れを示すフローチャートである。

【0068】

図８に示すように、極性判別部２３は、ステップＳ１０１で、極性判別処理を開始する。極性判別部２３は、ステップＳ１０２で、初期化処理を実施し、ステップＳ１０３で、初期位相推定ｄ軸の電流０時のＩｄオフセット計算を行う。つまり、極性判別部２３は、ｄ軸の正及び負の方向に電圧を重畳する後述するステップＳ１０４～Ｓ１０７の処理直前に、電流検出部２１により検出されたｄ軸電流Ｉｄをオフセット電流値として保存する。ｄ軸電流Ｉｄのオフセット計算及び後述するｑ軸電流Ｉｑのオフセット計算の詳細は後述するため（図１１参照）、以下の図８の説明では、オフセット電流値を考慮せずに説明する。

【0069】

極性判別部２３は、ステップＳ１０４で、初期位相推定ｄ軸の正の方向に電圧＋Ｖｄを一定時間重畳し、ステップＳ１０５で、初期位相推定ｄ軸の正の方向の電流値の変化量の絶対値｜＋Ｉｄ｜の電流振幅最大値を積算（Σ＋Ｉｄ）する。極性判別部２３は、ステップＳ１０６で、初期位相推定ｄ軸の負の方向に電圧－Ｖｄを一定時間重畳し、ステップＳ１０７で、初期位相推定ｄ軸の負の方向の電流値の変化量の絶対値｜－Ｉｄ｜の電流振幅最大値を積算（Σ－Ｉｄ）する。極性判別部２３は、このステップＳ１０４～Ｓ１０７の処理を３回繰り返す。なお、本実施の形態１では、ステップＳ１０４～Ｓ１０７の処理を３回繰り返すものとしたが、繰り返す回数はこれに限られず、例えば２回や４回であってもよい。このことは、後述するステップＳ１１５～Ｓ１１８の処理を繰り返す回数についても同様である。

【0070】

次に、極性判別部２３は、ステップＳ１０８で、初期位相推定ｄ軸の正及び負の方向それぞれに電圧印加後の電流変化量の絶対値の電流振幅最大値の積算の比較を行い、比較結果に応じた処理を行う。具体的には、極性判別部２３は、Σ－Ｉｄ＞Σ＋Ｉｄであれば（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、ステップＳ１０９の処理に進み、Σ－Ｉｄ≦Σ＋Ｉｄであれば（ステップＳ１０８：ＮＯ）、ステップＳ１１０の処理に進む。

【0071】

ステップＳ１０９では、実際のｄ軸が初期位相推定ｄ軸の方向と逆方向である可能性があるため、極性判別部２３は、初期位相推定時の位相の値に１８０°を加算し、位相情報の一時保管場所であるθｔｍｐＤに保存する。ステップＳ１１０では、初期位相推定ｄ軸の方向が正しい可能性があるため、極性判別部２３は、初期位相推定時の位相の値を位相情報の一時保管場所であるθｔｍｐＤに保存する。極性判別部２３は、以上のステップＳ１０１～Ｓ１１０の処理でｄ軸判定を行い、推定位相を補正する。

【0072】

次に、極性判別部２３は、初期位相推定ｄ軸でのｄ軸判定の確度の確認を行う。

【0073】

極性判別部２３は、ステップＳ１１１で、ステップＳ１０４～Ｓ１０７で行った初期位相推定ｄ軸の正及び負の方向それぞれに電圧印加後の電流変化量の絶対値の電流振幅最大値の積算の差分の絶対値ΔΣＩｄ＝｜Σ＋Ｉｄ－Σ－Ｉｄ｜を計算する。極性判別部２３は、ステップＳ１１２で、この差分の絶対値ΔΣＩｄが既定の基準値Ｉｄｔｈより大きいか否かを確認する。極性判別部２３は、ΔΣＩｄ＞Ｉｄｔｈ（例えば、１Ａ）であれば（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１１３の処理に進み、ΔΣＩｄ≦Ｉｄｔｈであれば（ステップＳ１１２：ＮＯ）、ステップＳ１１４の処理に進む。ステップＳ１１３では、極性判別部２３は、位相情報の一時保管場所であるθｔｍｐＤに保存した値が正しいとし、同値を推定位相に保存し、ステップＳ１２６で極性判別処理を終了する。

【0074】

一方、ステップＳ１１４の処理に進んできた場合は、初期位相推定ｄ軸が＋９０°または＋２７０°誤っている可能性がある。この方向は、初期位相推定のｑ軸方向であるため、極性判別部２３は、ｑ軸方向にて再度判定を実施する。極性判別部２３は、ステップＳ１１４で、初期位相推定ｑ軸の電流０時のＩｑオフセット計算を行う。

【0075】

極性判別部２３は、ステップＳ１１５で、初期位相推定ｑ軸の正の方向に電圧＋Ｖｑを一定時間重畳し、ステップＳ１１６で、初期位相推定ｑ軸の正の方向の電流値の変化量の絶対値｜＋Ｉｑ｜の電流振幅最大値を積算（Σ＋Ｉｑ）する。極性判別部２３は、ステップＳ１１７で、初期位相推定ｑ軸の負の方向に電圧－Ｖｑを一定時間重畳し、ステップＳ１１８で、初期位相推定ｑ軸の負の方向の電流値の変化量の絶対値｜－Ｉｑ｜の電流振幅最大値を積算（Σ－Ｉｑ）する。極性判別部２３は、このステップＳ１１５～Ｓ１１８の処理を３回繰り返す。

【0076】

次に、極性判別部２３は、ステップＳ１１９で、初期位相推定ｑ軸の正及び負の方向それぞれに電圧印加後の電流変化量の絶対値の電流振幅最大値の積算の比較を行い、比較結果に応じた処理を行う。具体的には、極性判別部２３は、Σ－Ｉｑ＞Σ＋Ｉｑであれば（ステップＳ１１９：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０の処理に進み、Σ－Ｉｑ≦Σ＋Ｉｑであれば（ステップＳ１１９：ＮＯ）ステップＳ１２１の処理に進む。

【0077】

ステップＳ１２０では、実際のｄ軸の正の方向が初期位相推定ｑ軸の負の方向の可能性があるため、極性判別部２３は、初期位相推定時の位相の値に２７０°を加算し、位相情報の一時保管場所であるθｔｍｐＱに保存する。一方、ステップＳ１２１では、実際のｄ軸の正の方向が初期位相推定ｑ軸の正の方向である可能性があるため、極性判別部２３は、初期位相推定時の位相の値に９０°を加算し、位置情報の一時保管場所であるθｔｍｐＱに保存する。

【0078】

以上のように、極性判別部２３は、ステップＳ１１４～Ｓ１２１の処理で、ｑ軸判定を行い、推定位相を補正する。

【0079】

続いて、極性判別部２３は、ステップＳ１２２で、ステップＳ１１５～Ｓ１１８で行った初期位相推定ｑ軸の正及び負の方向それぞれに電圧印加後の電流変化量の絶対値の電流最大振幅の積算の差分の絶対値ΔΣＩｑ＝｜Σ＋Ｉｑ－Σ－Ｉｑ｜を計算する。極性判別部２３は、ステップＳ１２３で、ｄ軸方向で求めた差分の絶対値ΔΣＩｄとｑ軸方向で求めた差分の絶対値ΔΣＩｑとの比較を行い、比較結果に応じた処理を行う。具体的には、極性判別部２３は、ΔΣＩｄ≧ΔΣＩｑであれば（ステップＳ１２３：ＹＥＳ）、ステップＳ１２４の処理に進み、ΔΣＩｄ＜ΔΣＩｑであれば（ステップＳ１２３：ＮＯ）、ステップＳ１２５の処理に進む。

【0080】

極性判別部２３は、ステップＳ１２４では、位相情報の一時保管場所θｔｍｐＤの値が正しいとして、同値を推定位相に保存し、ステップＳ１２５では、位相情報の一時保管場所θｔｍｐＱの値が正しいとして、同値を推定位相に保存する。極性判別部２３は、最後に、ステップＳ１２６で極性判別処理を終了する。

【0081】

［１－２－５．極性判別 ｄ軸判定］
図９は、実施の形態１におけるモータ制御装置１０のｄ軸判定時の印加電圧と電流との一例を示す図である。

【0082】

以下、図９に示す例を用いて、図８に示す極性判別処理のフローチャート内のステップＳ１０４～Ｓ１０７の電圧の重畳及び電流振幅最大値の積算を具体的に説明する。なお、この図９の例では、保存された＋Ｉｄと－Ｉｄとの差分は基準値Ｉｄｔｈ（例えば、１Ａ）より大きいものとする。まず、初期位相推定ｄ軸の正の方向に＋Ｖｄの電圧が重畳されて、そのときの＋Ｉｄの電流振幅最大値が保存される。次に、初期位相推定ｄ軸の負の方向に－Ｖｄの電圧が重畳されて、そのときの－Ｉｄの電流振幅最大値が保存される。保存された＋Ｉｄと－Ｉｄが、｜－Ｉｄ｜＜｜＋Ｉｄ｜の関係にあるなら、極性判別直前の初期位相判別で推定された推定位相が以降のモータ駆動制御で用いられる。｜－Ｉｄ｜＞｜＋Ｉｄ｜の関係にあるなら、極性判別直前の初期位相判別で推定された推定位相に１８０°加算した推定位相が以降のモータ駆動制御で用いられる。図９の例では、極性判別直前の初期位相判別で推定した推定位相がそのまま推定位相となる。

【0083】

これにより、モータ制御装置１０は、初期位相推定したｄ軸の方向が１８０°誤っていた場合でも、正しいＮ極Ｓ極の向きに補正することができる。

【0084】

［１－２－６．極性判別 ｄ軸、ｑ軸判定］
図１０は、実施の形態１におけるモータ制御装置１０のｄ軸及びｑ軸判定時の印加電圧と電流との一例を示す図である。

【0085】

以下、図１０に示す例を用いて、図8に示す極性判別処理のフローチャート内のステップＳ１０４～Ｓ１０７、ステップＳ１１５～Ｓ１１８の電圧の重畳及び電流振幅最大値の積算を具体的に説明する。図９のｄ軸判定と同様に、まず、初期位相推定ｄ軸の正の方向に＋Ｖｄの電圧が重畳されて、そのときの＋Ｉｄの電流振幅最大値が保存される。

【0086】

次に、初期位相推定ｄ軸の負の方向に－Ｖｄの電圧が重畳されて、そのときの－Ｉｄの電流振幅最大値が保存される。保存された＋Ｉｄと－Ｉｄとの差（｜｜＋Ｉｄ｜－｜－Ｉｄ｜｜）が基準値Ｉｄｔｈより小さい、すなわち｜－Ｉｄ｜≒｜＋Ｉｄ｜の関係にあるなら、初期位相推定にて推定されたｄ軸が実ｄ軸に対して、９０°または２７０°ずれている可能性がある。そのため、ｑ軸方向にも電圧が重畳され、極性判別が行われる。上記のｄ軸と同様に、まず、初期位相推定ｑ軸の正の方向に＋Ｖｑの電圧が重畳されて、そのときの＋Ｉｑの電流振幅最大値が保存される。

【0087】

次に、初期位相推定ｑ軸の負の方向に－Ｖｑの電圧が重畳されて、そのときの－Ｉｑの電流振幅最大値が保存される。保存された＋Ｉｑと－Ｉｑが｜－Ｉｑ｜＜｜＋Ｉｑ｜の関係にあるなら、極性判別直前の初期位相判別で推定された推定位相に９０°が加算される。｜－Ｉｑ｜＞｜＋Ｉｑ｜の関係にあるなら、極性判別直前の初期位相判別で推定された推定位相に２７０°が加算される。図１０の例では、｜－Ｉｑ｜＜｜＋Ｉｑ｜の関係にあり、かつ＋Ｉｄと－Ｉｄとの差より、＋Ｉｑと－Ｉｑとの差の方が大きいため、極性判別直前の初期位相判別で推定した推定位相に９０°が加算されることになる。

【0088】

これにより、モータ制御装置１０は、初期位相推定したｄ軸の方向が９０°または２７０°誤っていた場合でも、正しいＮ極Ｓ極の向きに補正することができる。

【0089】

［１－２－７．極性判別 オフセット補正］
図１１は、実施の形態１におけるモータ制御装置１０の極性判別時におけるオフセット補正時の印加電圧と電流とを説明するための図である。

【0090】

以下、図８のステップＳ１０３のＩｄオフセット計算及びステップＳ１１４のＩｑオフセット計算の内容を説明する。極性判別部２３は、図９、図１０のｄ軸またはｑ軸方向電圧重畳前の電流の一定期間の平均値をオフセット電流値として、保存する。図８のステップＳ１０５、Ｓ１０７、Ｓ１１６、Ｓ１１８の処理では、極性判別部２３は、電流振幅最大値を検出したのちに、保存したオフセット電流値を差し引いたものを最終の電流振幅最大値とする。つまり、ｄ軸について、オフセット電流値を＋Ｉｄ０とし、測定した電流振幅最大値＋Ｉｄ‘とすると、極性判別で求めたい＋Ｉｄは、＋Ｉｄ＝＋Ｉｄ’－Ｉｄ０として、算出できる（図１１参照）。これは、Ｉｄの正負、Ｉｄ、Ｉｑに関わらず、同様の演算ができる。

【0091】

これより、モータ制御装置１０は、初期電流をオフセット電流値とし、補正することで、電流値が０に収束していない場合でも、極性判別への影響を抑えることができる。そのため、モータ制御装置１０は、より精度よく判別することができる。

【0092】

［１－３．効果等］
以上のように、本実施の形態１において、モータ制御装置１０は、インバータ回路１３により駆動される凸極構造のロータ４１を有するブラシレスモータ４０を制御する。モータ制御装置１０は、インバータ回路１３と、電流検出部２１と、初期位相推定部２２と、極性判別部２３と、を備える。電流検出部２１は、ブラシレスモータ４０の電流を検出する。初期位相推定部２２は、電流検出部２１により検出された電流に基づき、ブラシレスモータ４０の初期位相を推定する。極性判別部２３は、電流検出部２１により検出された電流に基づき、ブラシレスモータ４０の磁極の極性を判別する。極性判別部２３は、初期位相推定部２２により推定された初期位相に対して、ｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向に電圧を重畳して電流検出部２１により検出されたｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向の電流振幅差に基づいて、ブラシレスモータ４０の磁極の極性を判別し、初期位相を補正する。

【0093】

これにより、モータ制御装置１０は、初期位相推定時に本来のｄ軸方向とは誤ってｑ軸方向に推定してしまった場合でも、極性判別時に正しい磁極方向を判別することができる。すなわち、モータ制御装置１０は、初期推定したｄ軸の方向が正しい方向に対して９０°または２７０°誤っていた場合にも正しく磁極検出を行うことができる。そのため、モータ制御装置１０は、ブラシレスモータ４０の起動時に逆転や脱調等の動作がなくスムーズな起動及び加速を行うことができる。

【0094】

本実施の形態１のように、モータ制御装置１０の極性判別部２３は、ｄ軸の正及び負の方向に電圧を重畳して電流検出部２１より検出されたｄ軸の正及び負の方向の電流振幅差の絶対値が基準値Ｉｄｔｈより大きい場合には、ブラシレスモータ４０の極性判別を終了する。また、極性判別部２３は、ｄ軸の正及び負の方向の電流振幅差の絶対値が基準値Ｉｄｔｈより小さい場合には、以下を行う。すなわち、極性判別部２３は、ｑ軸の正及び負の方向に電圧を重畳して電流検出部２１より検出されたｑ軸の正及び負の方向の電流振幅差と、ｄ軸の正及び負の方向の電流振幅差とに基づいて、ブラシレスモータ４０の磁極の極性を判別し、初期位相を補正する。

【0095】

これにより、モータ制御装置１０は、初期位相推定時に本来のｄ軸方向とは誤ってｑ軸方向に推定してしまった場合でも極性判別時に正しい磁極方向を判別することができる。すなわち、モータ制御装置１０は、初期推定したｄ軸の方向が正しい方向に対して９０°または２７０°誤っていた場合にも正しく磁極検出を行うことができる。そのため、モータ制御装置１０は、ブラシレスモータ４０の起動時に逆転や脱調等の動作がなくスムーズな起動及び加速を行うことができる。

【0096】

本実施の形態１のように、モータ制御装置１０の極性判別部２３は、ｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向に電圧を重畳する直前に、電流検出部２１により検出された電流をオフセット電流値とする。極性判別部２３は、ｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向に電圧を重畳して電流検出部２１により検出されたｄ軸及びｑ軸それぞれの正及び負の方向の電流振幅最大値からオフセット電流値を差し引いた値に基づいて、ブラシレスモータ４０の磁極の極性を判別し、初期位相を補正する。

【0097】

これにより、モータ制御装置１０は、より正確に、極性判別時に正しい磁極方向を判別することができる。そのため、より一層、モータ起動時に逆転や脱調等の動作がなくスムーズな起動及び加速を行うことができる。

【0098】

（実施の形態２）
以下、図１２を用いて、実施の形態２におけるモータ制御装置を説明する。

【0099】

［２－１．動作］
［２－１－１．指令電流値の制御］
実施の形態２におけるモータ制御装置の極性判別部は、極性を判別する間、指令電流値（±Ｉｄ、±Ｉｑ）が、０Ａになるように制御するようにした点で、実施の形態１におけるモータ制御装置１０の極性判別部２３と異なる。

【0100】

図１２は、実施の形態２におけるモータ制御装置において電流制御を行った場合の極性判別の概略を説明するための図である。

【0101】

図１２は、極性判別において、電流制御を行った場合と行わなかった場合とのＩｄ電流の挙動の相違を示している。なお、図１２では、電流制御を行った場合のＩｄ電流が実線で、電流制御を行わなかった場合のＩｄ電流が点線で示されている。

【0102】

図１２に示すように、電流制御を行った場合の電流挙動によると、電流制御を行った場合には、電流応答が速くなるため、Ｉｄ電流値がより早く０Ａに収束していることが分かる。

【0103】

［２－２．効果等］
以上のように、本実施の形態２におけるモータ制御装置の極性判別部は、ブラシレスモータ４０の磁極の極性を判別している間、ブラシレスモータ４０に流れる電流が０になるように制御する。

【0104】

これにより、本実施の形態２におけるモータ制御装置は、電圧を重畳する間隔を短くすることが可能となる。そのため、本実施の形態２におけるモータ制御装置は、より短期間で極性を判別することができる。

【0105】

（他の実施の形態）
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態１及び２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１及び２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

【0106】

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

【0107】

本開示におけるモータ制御装置並びに凸極構造のブラシレスモータを、洗濯機あるいは洗濯乾燥機に搭載することができる。例えば、ドラム式洗濯機のドラムの駆動用のブラシレスモータ及びモータ制御装置として、本凸極構造のブラシレスモータ及び本開示におけるモータ制御装置を用いた場合、停止しているドラムを逆転や起動失敗することなく、スムーズに起動し回転数を上げることができる。これにより、本開示は、洗浄率の向上や運転時間の短縮に寄与することができ、高性能の洗濯機を提供することができる。

【0108】

また、実施の形態１のモータ制御装置１０及び実施の形態２のモータ制御装置（以下、「実施の形態のモータ制御装置」ともいう）は、ブラシレスモータ４０を含まない構成とした。しかしながら、実施の形態のモータ制御装置の構成は、本開示におけるモータ制御装置の構成の一例であり、本開示におけるモータ制御装置は、実施の形態のモータ制御装置の構成に限定されない。すなわち、本開示におけるモータ制御装置は、本開示におけるインバータ回路により駆動される凸極構造のロータを有するブラシレスモータを含む構成であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0109】

本開示は、凸極構造のロータを有するブラシレスモータ（永久磁石同期電動機）の回転をセンサレス制御するモータ制御装置、及びこのモータ制御装置を搭載した洗濯機または洗濯乾燥機に適用可能である。具体的には、例えば、縦型洗濯機、ドラム式洗濯機、ドラム式洗濯乾燥機などに、本開示は適用可能である。

【符号の説明】

【0110】

１０ モータ制御装置
１１ 整流回路
１２ 平滑コンデンサ
１３ インバータ回路
１４ａ スイッチング素子
１４ｂ スイッチング素子
１４ｃ スイッチング素子
１４ｄ スイッチング素子
１４ｅ スイッチング素子
１４ｆ スイッチング素子
１５ａ 抵抗
１５ｂ 抵抗
１５ｃ 抵抗
２０ 制御回路
２１ 電流検出部
２２ 初期位相推定部
２３ 極性判別部
２４ センサレス推定部
２４ａ 駆動方式切り替え部
２４ｂ インダクタンス駆動部
２４ｂａ ｕｖｗ→ｄｑ電流変換部
２４ｂｂ 位置推定φ演算部
２４ｂｃ 高周波電流制御部
２４ｂｄ 角速度ω演算部
２４ｂｅ 位置角θ演算部
２４ｂｆ 速度電流制御部
２４ｂｇ ｄｑ→ｕｖｗ電圧変換部
２４ｃ 誘起電圧駆動部
２４ｃａ ｕｖｗ→ｄｑ電流変換部
２４ｃｂ 位置推定εγ演算部
２４ｃｃ 角速度ω演算部
２４ｃｄ 位置角θ演算部
２４ｃｅ 速度電流制御部
２４ｃｆ ｄｑ→ｕｖｗ電圧変換部
３０ 交流電源
４０ ブラシレスモータ
４１ ロータ
４２ マグネット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】