JP2001197769A - 同期モータの脱調を判定する装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽い負荷で幅広い運転状態において同期モー
タの脱調判定を的確に行う。 【解決手段】 同期モータのトルク指令値、回転数に基
づいて、モータから出力されるべき期待動力を求める。
一方、モータに実際に印加されている電圧および電流に
基づいて消費電力を検出する。両者の偏差または比を含
むパラメータが予め設定された閾値を超えた場合には、
脱調が生じたものと判定する。期待動力と消費電力との
偏差をパラメータとして利用する場合には、閾値はトル
ク指令値、回転数との関係で設定する。期待動力と消費
電力との比をパラメータとして用いる場合には、閾値は
回転数との関係で設定する。こうすれば非常に軽い負荷
で脱調判定を的確に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同期モータの運転
時において脱調を検出するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】交流モータのひとつである同期モータに
より所望のトルクを得るためには、ロータの位置、即ち
電気角に応じて巻線に流す多相交流を制御する必要があ
る。電気角の検出誤差が大きくなり、電圧が印加される
方向が本来印加すべき方向からずれると、同期モータは
所望のトルクが得られなくなる。ずれが更に大きくなる
と、完全に制御不能となり、いわゆる脱調状態となるこ
とがある。脱調が生じた場合には制御処理をリセットし
て運転を再開するなどの処理を施す必要がある。

【０００３】従来、脱調の検出方法としては、モータの
回転中に生じる逆起電圧を利用した検出方法、コイルに
流れる電流の実効値と力率角、即ち印加した電圧の位相
と電流の位相との差とを組み合わせて脱調の有無を判定
する技術などが提案されている（例えば、特開平９−２
９４３９０記載の技術など）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、モータの回転
中に生じる逆起電圧を利用した技術では、モータが高速
回転している場合や停止中には脱調検出を的確に行うこ
とができない場合があった。また、コイルに流れる電流
の実効値と力率角とを組み合わせて利用する技術では、
実効値や力率角について非常に複雑な演算が必要であ
り、モータ制御装置の負荷が大きかった。近年では、電
気角をセンサレスで検出し、同期モータを制御する技術
も提案されている。かかる場合、制御装置には、電気角
を検出するための演算負荷もかけられるため、脱調検出
のための負荷は特に看過し得ないものとなっていた。

【０００５】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたものであり、同期モータが脱調しているか否か
を、幅広い運転状態において軽い負荷で検出可能とする
技術を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明で
は、電気角を検出し、該電気角に応じてコイルに多相交
流を流して同期モータの駆動を制御する際における脱調
を検出する第１の構成の脱調検出装置として、前記同期
モータに単位時間当たりに入力または出力されるエネル
ギのうち少なくとも一方の予想値を求める予想値特定手
段と、前記同期モータで消費される電力を検出する消費
電力検出手段と、前記同期モータのトルク指令値および
回転数に応じて、前記予想値と前記検出された電力との
偏差を含む所定のパラメータと、予め設定された所定の
閾値との大小関係とを比較し、前記同期モータの脱調が
発生しているか否かを判定する脱調判定手段とを備える
ものとした。

【０００７】また、第２の構成の脱調検出装置として、
前記同期モータに単位時間当たりに入力または出力され
るエネルギのうち少なくとも一方の予想値を求める予想
値特定手段と、前記同期モータで消費される電力を検出
する消費電力検出手段と、前記同期モータの回転数に応
じて、前記予想値と前記検出された電力との比を含む所
定のパラメータと予め設定された所定の閾値との大小関
係とを比較し、前記同期モータの脱調が発生しているか
否かを判定する脱調判定手段とを備えるものとした。

【０００８】本発明の基本概念は、同期モータの制御時
に、同期モータに本来入力されるべきエネルギ、または
同期モータから本来出力されるべきエネルギと、実際に
入力または出力されるエネルギとの相違に基づいて脱調
の有無を判定しようとするものである。なお、制御処理
においては、こうした判断は単位時間当たりのエネルギ
で行われるのが通常であるから、本明細書では、エネル
ギとは単位時間当たりにモータで入出力されるエネルギ
を意味するものとする。その意味で、本明細書において
は、エネルギは仕事率、動力、電力と同義である。

【０００９】正常運転時には、本来入力または出力され
るべきエネルギ（以下、「予想エネルギ」という）と、
実際に入出力されるエネルギの検出値（以下、「検出エ
ネルギ」）とは、熱による損失、制御の時間遅れ、電気
角の検出誤差などに起因する若干の相違が存在する程度
である。これに対し、脱調時には、両者の相違は、正常
時とは明らかに区別できる程に大きく異なる。従って、
予想エネルギと検出エネルギの相違を所定の基準で評価
することにより脱調の有無を検出することができる。予
想エネルギおよび検出エネルギは、共にモータのトル
ク、回転数、電圧、電流の乗算で求められるものであ
り、演算負担が非常に軽い。従って、本発明によれば、
軽い負担で脱調を検出することが可能となる。

【００１０】モータに入出力されるエネルギには、大き
く機械的なエネルギ、即ち動力と、電気的なエネルギ、
即ち電力とがある。機械的なエネルギを用いることも可
能ではあるが、本発明では、いずれの脱調検出装置にお
いても、検出エネルギとしては、モータで消費される電
力を用いる。消費電力は、通常のモータ制御時に必要な
センサを用いて検出することができるため、新たなハー
ドウェアの追加が不要であるという利点がある。

【００１１】予想エネルギと検出エネルギの相違につい
て、第１の構成では、両者の偏差を含むパラメータを用
い、第２の構成では、両者の比を含むパラメータを用い
るものとした。両者の偏差または両者の比に適宜、所定
の係数を乗じたパラメータや、両者の偏差または両者の
比を含む関数として設定されたパラメータを用いること
ができる。

【００１２】本発明では、これらのパラメータと予め設
定された所定の閾値との大小関係に基づき脱調が発生し
ているか否かを判定するが、第１の構成においては、大
小関係の判定をトルク指令値および回転数に応じて行
い、第２の構成においては、回転数に応じて行う。「応
じて」とは、パラメータ自体をトルク指令値、回転数な
どに基づいて補正した上で所定の閾値と比較する態様、
所定の閾値をトルク指令値、回転数との関係で設定する
態様の両者が含まれる。

【００１３】本願の発明者は、本発明を完成するに当た
り、上述のパラメータと脱調との関係を精緻に調査し
た。その結果、従来、報告されて来なかった事象とし
て、予想エネルギと検出エネルギの偏差を含むパラメー
タを用いた場合には、該パラメータの値が、トルク指令
値、回転数に応じて変動する現象を見出した。第１の構
成は、かかる観点から実現されており、トルク指令値お
よび回転数に応じて、パラメータの値と所定の閾値とを
比較することにより、脱調の有無を的確に判断すること
ができる。

【００１４】同じく、従来、報告されて来なかった事象
として、予想エネルギと検出エネルギの比を含むパラメ
ータを用いた場合には、該パラメータの値が、回転数に
応じて変動するものの、トルク指令値の影響をほとんど
受けない現象を見出した。第２の構成は、かかる観点か
ら実現されており、回転数に応じて、パラメータの値と
所定の閾値とを比較することにより、脱調の有無を的確
に判断することができる。第２の構成によれば、トルク
指令値を考慮する必要がない利点がある。

【００１５】前述の通り、予想エネルギには、機械的エ
ネルギと電気的エネルギの双方が利用可能であるから、
本発明の脱調検出装置において、前記予想値特定手段
は、前記同期モータのトルク指令値および回転数に基づ
いて該同期モータに入力または出力される機械的動力を
求める手段とすることもできるし、前記予想値特定手段
は、前記同期モータのトルク指令値および回転数に基づ
いて、前記電気角が真値である場合において前記同期モ
ータで消費される電力の予想値を求める手段であるもの
とすることもできる。

【００１６】トルク指令値、回転数は同期モータを制御
する際に必ず入力される値であるから、前者の態様で
は、これを利用して直ちに予想エネルギを求めることが
できる利点がある。後者の態様では、トルク指令値およ
び回転数での運転を実現するために消費される電力をテ
ーブルまたは関数などを参照して求める必要が生じる。
但し、モータの制御では、トルク指令値に応じてモータ
の各相に流す電流の設定はテーブルを参照して行われる
のが通常であるから、消費される電力もこれと併せて行
うものとすれば、比較的軽い負荷で求めることができる
利点がある。また、同期モータは停止中でもロータにト
ルクを作用させることができ、この場合、前者の態様で
は機械的動力が０となるため、脱調判定が困難となる
が、後者の態様は、かかる弊害なく脱調の検出を適切に
行うことができる利点がある。

【００１７】本発明の脱調検出装置は、電気角をホール
素子などを利用したセンサによって検出しながらモータ
の運転を制御する場合に適用することもできるが、前記
電気角の検出がセンサレスで行われる場合に、より有効
に適用することができる。センサレスで電気角を検出し
て運転を制御する場合には、電気角の検出値に誤差が生
じやすく脱調しやすいからである。また、同期モータの
回転中に適用されるセンサレスでの電気角の検出方法
は、一般に誤差が所定範囲内に収まっている場合に安定
して電気角を検出できるように設定されており、一旦検
出誤差が大きくなり脱調が生じると、電気角を検出して
運転制御を通常の状態に修復することが非常に困難とな
るからである。更に、本発明の脱調検出装置は、非常に
軽い負荷で脱調の判定を行うことができるため、電気角
の検出時の処理負担が比較的大きいセンサレス制御にお
いても、制御装置に過度な負荷がかかることを回避でき
る利点がある。

【００１８】以上では、本発明を脱調検出装置として構
成した場合について説明した。本発明は、かかる態様に
限らず種々の態様で構成可能である。例えば、上記脱調
検出装置を組み込んだモータ制御装置として構成しても
よいし、該モータ制御装置およびモータを適用した車
両、産業機械などの装置として構成してもよい。また、
脱調検出方法、モータ制御方法などの態様で構成するこ
とも可能である。

【００１９】これらの態様において、脱調が検出された
場合においてモータの運転を通常の状態に戻すための対
処手段を備えるものとしてもよい。対処手段は、例え
ば、モータの運転制御処理をリセットし、運転を再開す
ることによって通常の状態に復帰させる手段として構成
することができる。また、該モータを搭載した装置の運
転者に対し、脱調が生じたことを報知する手段を設け、
通常の状態への復帰を促す態様で構成するものとしても
よい。このように対処手段は、モータの制御上、脱調検
出装置よりも上位の階層に位置する制御部に対し、通常
の運転状態への復帰を促す種々の構成を適用することが
できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、実
施例に基づき、以下の順序で説明する。最初に、制御ゲ
インの設定対象となるモータ制御装置の構成およびその
制御処理について説明し、その後、制御ゲインの設定方
法について説明する。 Ａ．装置の構成： Ｂ．モータ制御処理： Ｃ．電気角検出処理： Ｄ．電流制御処理： Ｅ．脱調判定処理： Ｆ．第１実施例の変形例： Ｇ．第２実施例： Ｈ．第２実施例の変形例：

【００２１】Ａ．装置の構成：図１は実施例としてのモ
ータ制御装置１０の概略構成を示す説明図である。脱調
検出装置は、モータ制御装置１０のハードウェアを利用
しており、モータ制御装置の一機能として構成されてい
る。制御対象となるモータ４０は種々の同期モータを適
用可能であり、本実施例では、ロータに永久磁石を貼付
した突極型の三相同期モータを用いた。モータ制御装置
１０は、トランジスタインバータ１３０をスイッチング
して、電源としてのバッテリ１３２からモータ４０の
Ｕ，Ｖ，Ｗ相に流れる電流を制御することで、その運転
を制御する。本実施例ではモータ４０について、ロータ
の電気角を検出するセンサを設けず、センサレスで電気
角を算出して制御するものとしている。

【００２２】モータ制御装置１０は、制御ユニット１０
０、三相同期モータ４０のＵ相電流iu、Ｖ相電流ｉｖを
検出する電流センサ１０２、１０３、検出された電流の
高周波ノイズを除去するフィルタ１０６、１０７、検出
した電流値をディジタルデータに変換する２個のアナロ
グディジタル変換器（ＡＤＣ）１１２、１１３を備え、
これらによって各相に流れる電流を検出する。Ｗ相につ
いて電流センサ、フィルタ、ＡＤＣを備えないのは、三
相交流の場合、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の電流の総和は常に値０に
保たれているため、Ｗ相の電流ｉｗについては検出しな
くても、Ｕ，Ｖ相の電流値から算出可能だからである。
また、モータ４０の回転数を検出する回転数センサ４１
が備えられており、検出された回転数は制御ユニット１
００に入力される。

【００２３】制御ユニット１００の内部には、図示する
ように、算術論理演算を行うＣＰＵ１２０、このＣＰＵ
１２０が行う処理や必要なデータを予め記憶したＲＯＭ
１２２、処理に必要なデータ等を一時的に読み書きする
ＲＡＭ１２４、計時を行うクロック１２６等が設けられ
ており、バスにより相互に接続されている。このバスに
は、入力ポート１１６や出力ポート１１８も接続されて
おり、ＣＰＵ１２０は、これらのポート１１６を介し
て、三相同期モータ４０のＵ，Ｖの各相に流れる電流ｉ
ｕ，ｉｖを読み込むことができる。また、制御ユニット
１００には、トルク指令が別途入力される。

【００２４】制御ユニット１００の出力ポート１１８か
らは、トランジスタインバータ１３０のＵ，Ｖ，Ｗ相に
ついて設けられた各トランジスタをいわゆるＰＷＭ制御
するための制御出力Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗが出力される。こ
の制御出力に応じて各トランジスタがオン・オフされる
と、同期モータ４０のＵ，Ｖ，Ｗ相のコイルには擬似正
弦波の交流が流れ回転磁界を生じ、その作用によってモ
ータ４０が回転する。

【００２５】Ｂ．モータ制御処理：次に、本実施例にお
けるモータ制御処理について説明する。図２は三相同期
モータ４０の等価回路である。三相同期モータ４０は、
図示する通り、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相コイルと、永久磁石を
有するロータで表される。この等価回路において永久磁
石のＮ極側を正方向として貫く軸をｄ軸と呼び、ｄ軸に
直交する軸をｑ軸と呼ぶ。電気角はＵ相コイルを貫く軸
とｄ軸との角度θとなる。

【００２６】モータ４０の運転をベクトル制御する場
合、要求されたトルクによってｄ軸方向、ｑ軸方向に流
すべき電流値がそれぞれ決まる。かかる電流を実現する
ためには、各相に流れる電流を電気角に応じて変化させ
る必要がある。ところが、モータ４０をセンサレスで制
御する場合、電気角θは制御ユニット１００にとっては
未知数である。従って、制御ユニット１００は、従前の
電気角とモータ４０の回転速度から現時点での電気角θ
ｃを推定して電圧を印加し、その電圧に応じて各相に流
れる電流値を用いた所定の演算式によって電気角の誤差
Δθを補正して真値θを検出する。こうして検出された
電気角θに基づいて各相に流れる電流を制御するのであ
る。なお、正常に運転している場合には、電気角の誤差
が比較的小さいため上述の処理により安定してモータ４
０を駆動することができる。しかしながら、何らかの原
因により電気角の検出誤差が極端に大きくなると、上述
の制御を安定して行うことができなくなり、モータ４０
の運転を制御できなくなることがある。かかる状態を脱
調と呼ぶ。本実施例のモータ制御装置１０は、モータ４
０の駆動制御と併せて脱調が生じているか否かの判定を
行うことにより、その対処も可能としている。本実施例
におけるモータ制御は、以下に示すフローチャートによ
り実現される。

【００２７】図３はモータ制御処理ルーチンのフローチ
ャートである。制御ユニット１００のＣＰＵ１２０が繰
り返し実行する処理である。この処理では、まずトルク
指令値、およびモータ４０の回転数を入力し、電気角検
出処理を行ってモータ４０の電気角を検出する（ステッ
プＳ１０、Ｓ２０）。その後、要求トルクを出力するた
めの電流を検出された電気角に応じて流す電流制御処理
を行う（ステップＳ３０）。最後に、脱調の有無を判定
する脱調判定処理を行う（ステップＳ４０）。なお、図
３の例では、モータ制御処理ルーチンを実行する度に脱
調判定処理を行う場合を例示したが、脱調判定処理は、
このルーチンを数回実行するごとに行うものとしてもよ
い。以下、各ルーチンについて説明する。

【００２８】Ｃ．電気角検出処理：図４は電気角検出処
理ルーチンのフローチャートである。本実施例では、軽
い演算負荷で精度良く電気角を検出可能な方法を用い
た。即ち、モータ４０のコイルについて成立する電圧方
程式に基づいて求められるｄ軸電流のモデル値と実際に
検出されたｄ軸電流の値との偏差を少なくとも含む単一
のパラメータを用いた演算式で電気角を検出するものと
した。

【００２９】電気角検出処理は、以下の手順で行われ
る。この処理が開始された時点では、これまでに行って
きた制御に基づいてＣＰＵ１２０は電気角をあるモデル
値θｃに推定している（図２参照）。また、モータ４０
の各コイルには、これまでに行ってきた制御により、要
求トルクに応じた電流が流れている。この状態で、ＣＰ
Ｕ１２０はｄ軸の電流Ｉｄ、ｑ軸の電流Ｉｑを検出する
（ステップＳ２１）。これらの電流は、図１に示した電
流センサ１０２，１０３により検出されるＵ相、Ｖ相の
電流値を３相／２相変換することにより得られる。

【００３０】こうして検出された電流値Ｉｄ，Ｉｑを用
いて、ＣＰＵ１２０は次式（１）〜（４）により、ΔＩ
ｄ、ΔＩｑを算出する（ステップＳ２２）。 ΔId＝Id(n)−Idm …（１）； Idm＝Id(n-1)＋t{Vd-R・Id(n-1)＋ω・Lq・Iq(n-1)}/Ld …（２）； ΔIq＝Iq(n)−Iqm …（３）； Iqm＝Iq(n-1)＋t{Vq-R・Iq(n-1)−ω・Ld・Id(n-1)−E(n-1)}/Lq …（４）； ここで、各変数は次の内容を意味する。Ｉｄ（ｎ）は現
タイミングにおける磁化電流の値；Ｉｄｍは磁化電流の
モデル値；Ｉｄ（ｎ−１）は前タイミングにおける磁化
電流の値；Ｉｑ（ｎ）は現タイミングにおけるトルク電
流の値；Ｉｑｍはトルク電流のモデル値；Ｉｑ（ｎ−
１）は前タイミングにおけるトルク電流の値；Ｌｄは磁
化電流の方向のインダクタンス；Ｌqはトルク電流の方
向のインダクタンス；Ｒはコイルの抵抗値；Ｅはコイル
に生じる起電力；Ｖｄは磁化電流方向の電圧値；Ｖｑは
トルク電流方向の電圧値；ｔは演算の実行周期；ωはモ
ータの回転角速度［rad/sec]；

【００３１】次にＣＰＵ１２０は、ΔＩｄ、ΔＩｑの補
正を行う（ステップＳ２３）。本実施例では、要求トル
クと補正量との関係がＲＯＭ１２２にテーブルとして記
憶されており、ＣＰＵ１２０は要求トルクに基づいてこ
のテーブルを参照してΔＩｄ、ΔＩｑの補正量を求めて
いる。この補正は、要求トルクが大きくなった場合にモ
ータ４０のコイルに磁束飽和が生じ、電流の偏差ΔＩ
ｄ、ΔＩｑが（１）〜（４）式からずれるのを補償する
ための補正である。補正量は電気角が誤差０のときにΔ
Ｉｄ，ΔＩｑが値０となるように、要求トルクに応じて
実験的に設定される。コイルに流れる電流が比較的小さ
い場合には、かかる補正を省略するものとしてもよい。
後述する通り、本実施例では、「ΔＩｄ＋ΔＩｑ」なる
パラメータを用いて電気角の算出を行うから、補正テー
ブルはこのパラメータに合わせ、「ΔＩｄ＋Ｉｑ」に対
して備えるものとしてもよい。更に、パラメータによっ
ては、「α・ΔＩｄ＋β・ΔＩｑ（α、βは係数）」の
形で補正テーブルを備えることもできる。

【００３２】こうして求められたΔＩｄ、ΔＩｑを用い
て、次式（５）（６）により電気角θ（ｎ）を求め（ス
テップＳ２４）、式（７）によりωを算出する（ステッ
プＳ２５）。こうして算出された電気角θ（ｎ）および
角速度ωは、次のタイミングにおける制御処理において
用いられる。 θ＝θ（ｎ−１）＋Ｋｐ・ＰＭ＋Ｋｉ・ΣＰＭ …（５）； ＰＭ＝α・ΔＩｄ＋β・ΔＩｑ …（６）； ω＝（Ｋｐ・ＰＭ＋Ｋｉ・ΣＰＭ）／ｔ …（７）; つまり、ΔＩｄ、ΔＩｑの多項式を一つのパラメータと
する比例積分制御によって電気角θを算出していること
になる。なお、α、βは任意の実数であり、本実施例で
はα＝β＝１とした。Ｋｐ，Ｋｉは制御ゲインであり、
実験的または解析的に適切な値を設定すればよい。

【００３３】かかる処理によれば、単一のパラメータＰ
Ｍを用いた比例積分式で電気角を検出することができる
ため、高速に処理することができる。また、制御ゲイン
Ｋｐ，Ｋｉの設定次第で非常に高い精度で電気角を検出
できることが確認されている。なお、電気角をセンサレ
スで検出する方法は、他にも種々の方法が知られてお
り、これらのいずれを適用しても構わない。一例とし
て、電圧方程式の微分項を時間差分に置き換えた演算式
を用いて電気角を検出する方法を適用することができ
る。

【００３４】Ｄ．電流制御処理：図５は電流制御処理ル
ーチンのフローチャートである。トルク指令値Ｔ＊、回
転数Ｎに応じて各相に流れる電流を制御する処理であ
る。この処理では、ＣＰＵ１２０は、まずトルク指令値
Ｔ＊、回転数Ｎおよび電気角θを入力する（ステップＳ
３１）。そして、各相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを検出す
る（ステップＳ３２）。検出された各相電流を３相／２
相変換すれば、ｄ軸、ｑ軸方向に流れている電流を求め
ることができる。電気角θは、この３相／２相変換に用
いられる。次に、トルク指令値Ｔ＊，回転数Ｎに基づい
て、その運転状態を実現するためのｄ軸電流、ｑ軸電流
を設定する（ステップＳ３３）。トルク指令値、回転数
とｄ軸電流、ｑ軸電流との対応関係を予め２次元テーブ
ルの形で用意し、このテーブルを参照してｄ軸電流、ｑ
軸電流を設定する。こうして各軸方向に流すべき電流が
設定されると、検出されたｄ軸電流、ｑ軸電流との偏差
に基づいて印加電圧を設定する（ステップＳ３４）。印
加電圧の設定は、種々の方法で行うことができるが、こ
こでは、偏差に基づく比例積分制御で印加電圧を設定し
た。ｄ軸、ｑ軸電圧をトルク指令値Ｔ＊、回転数Ｎの２
次元テーブルで与え、開ループ制御するものとしてもよ
い。これらの方法により、ｄ軸方向、ｑ軸方向の印加電
圧が設定されると、ＣＰＵ１２０は、２相／３相変換に
より、各相への印加電圧に変換し、この電圧を実現する
ようにインバータのスイッチングを制御する信号を生成
する（ステップＳ３５）。

【００３５】Ｅ．脱調判定処理：本実施例における脱調
判定の考え方は次の通りである。電気角の検出誤差が小
さい場合、電流制御においてｄ軸、ｑ軸には設定通りの
電圧が印加され、設定された電流が流れるはずである。
この結果、モータ４０はトルク指令値、回転数に応じた
状態で回転する。つまり、モータ４０からは「トルク指
令値×回転数」で表される機械的な動力が出力されるは
ずである。このとき、モータ４０で消費される電力とモ
ータ４０から出力されるべき動力（以下、期待動力と呼
ぶ）との差違は、電気角検出誤差や制御の時間遅れに起
因する若干の誤差に伴う損失分や熱で失われる損失分程
度の比較的小さい範囲に収まる。

【００３６】一方、脱調が生じていると、電気角の検出
誤差が非常に大きいため、電流制御においてｄ軸、ｑ軸
に設定通りの電圧が印加されなくなる。ｄ軸、ｑ軸は、
電気角に応じて回転する軸であり、電気角の検出誤差が
大きい場合には、制御ユニット１００がｄ軸、ｑ軸方向
であると確信している方向と現実のｄ軸、ｑ軸方向が大
きく異なってしまうためである。この結果、各相に流れ
る電流が本来の電流と異なるだけでなく、通電によって
生じた磁界がする仕事量が正常時と大きく異なることな
どに起因して消費される電力も正常時と異なってくる。
従って、モータ４０で消費される電力とモータ４０から
出力されるべき動力との差違は、非常に大きくなる。こ
うした関係は、モータ４０が回生運転されている場合に
も成立する。回生運転している場合には、トルク指令値
Ｔ＊が負の値となるから期待動力は負の値となる。一
方、モータ４０では発電が行われるため、消費電力とし
ては負の値となる。従って、双方が負の値同士で上述の
関係が成立する。

【００３７】本実施例における脱調判定は、かかる性質
を利用したものであり、モータ４０の期待動力と実際に
消費される電力との差違に基づいて脱調の有無を判定す
る。脱調判定は、具体的には次の処理により実現され
る。図６は脱調判定処理ルーチンのフローチャートであ
る。この処理では、ＣＰＵは、トルク指令値Ｔ＊、モー
タ４０の回転数Ｎおよび電圧指令値ｖｕ，ｖｖ，ｖｗを
入力する（ステップＳ４１）。電圧指令値ｖｕ，ｖｖ，
ｖｗ［Ｖ］は、先に図３で示した電流制御処理で設定さ
れる値である。次に、各相の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ
［Ａ］を電流センサ１０２，１０３を利用して検出し、
電圧指令値と電流値との各相ごとの積の総和から消費電
力Ｐｅ［Ｗ］を演算する（ステップＳ４２，Ｓ４３）。
即ち、「Ｐｅ＝ｉｕ×ｖｕ＋ｉｖ×ｖｖ＋ｉｗ×ｖｗ」
である。

【００３８】次に、トルク指令値と回転数との積から期
待動力Ｐｍを計算する（ステップＳ４４）。ここで、期
待動力Ｐｍは電力Ｐｅと統一された単位系で演算され
る。本実施例では、トルク指令値［Ｎ・ｍ］と回転数
［ｒａｄ／ｓｅｃ］とを用いて演算した。

【００３９】演算された電力Ｐｅと期待動力Ｐｍとの差
の絶対値をパラメータとし、このパラメータが所定の閾
値Ｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４
５）。ここで、パラメータと閾値Ｔｈとの関係について
説明する。図７は「Ｐｅ−Ｐｍ」と電気角の検出誤差と
の関係を示すグラフである。本願発明者がある同期モー
タを用いて行った実験結果である。ここでは、回転数Ｎ
１［ｒｐｍ］における４段階のトルク指令値Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ４について結果を例示した。Ｔ１，Ｔ２，
Ｔ３，Ｔ４の順にトルク指令値が大きくなる。電気角の
検出誤差が０近傍、即ち、正常運転されている場合に
は、先に説明した通り、電力Ｐｅと期待動力Ｐｍとの偏
差もほぼ０に近い状態にあるが、電気角の検出誤差が大
きくなるにつれて偏差の絶対値が大きくなることが分か
る。検出誤差が極端に大きくなると制御が非常に不安定
になり脱調に至る。

【００４０】脱調の判断基準となる検出誤差は、電気角
検出処理や電流制御処理のモデルや要求される制御の精
度に応じて任意に設定可能である。本実施例では、検出
誤差の絶対値が９０度よりも若干小さい値に脱調の判断
基準Ａｌｉｍを設定した。従って、ステップＳ４５で用
いられる閾値Ｔｈは、この判断基準となる値Ａｌｉｍに
対応する偏差を用いればよい。図示する通り、トルク指
令値Ｔ４について、検出誤差「Ａｌｉｍ」に対応する値
は点Ｐ１における偏差である。検出誤差「−Ａｌｉｍ」
に対応する値は点Ｐ２における偏差である。本実施例で
は、両者が一致しないため、安全側に閾値を設定した。
即ち、絶対値の小さい点Ｐ１に相当する値を閾値Ｔｈと
して用いた。この結果、検出誤差が負側に現れる場合
は、検出誤差「−Ａｌｉｍ１」よりも負側になった時点
で脱調と判定されることになる。

【００４１】図７の実験結果から明らかな通り、脱調の
判断基準となる検出誤差と、それに対応する偏差との関
係は、トルク指令値に応じて変動する。従って、本実施
例では、ステップＳ４５で用いられる閾値Ｔｈを、トル
ク指令値ごとに設定した。また、図７に示した実験結果
は、ある回転数Ｎ１［ｒｐｍ」におけるものであり、他
の回転数Ｎ２，Ｎ３においては、起電力の相違などに起
因して異なる実験結果が得られている。従って、本実施
例では、ステップＳ４５で用いられる閾値Ｔｈを、回転
数によって異なる値に設定した。実際には、閾値Ｔｈを
トルク指令値、回転数に応じた２次元テーブルの形で記
憶し、ステップＳ４５では、トルク指令値Ｔ＊、回転数
Ｎに応じてこの２次元テーブルを補間して閾値Ｔｈ（Ｔ
＊、Ｎ）を求めた。

【００４２】図６に戻り、脱調判定処理について引き続
き説明する。ステップＳ４５において、パラメータの値
が閾値Ｔｈよりも大きい場合には、脱調している可能性
があると判断され、閾値Ｔｈ以下である場合には、正常
状態であると判断される。但し、ノイズの影響によりパ
ラメータが瞬間的に閾値Ｔｈを超える可能性があるた
め、本実施例では、かかる原因による誤判断を回避すべ
く、パラメータが閾値Ｔｈを超える状態が一定期間継続
した場合に初めて脱調が生じているものと判断する。

【００４３】この判断は、継続時間を表す変数ｔｄを用
いて行われる。ステップＳ４５においてパラメータが閾
値Ｔｈよりも大きい場合には、変数ｔｄをΔｔだけ増大
させる（ステップＳ４６）。Δｔは、脱調判定処理ルー
チンを前回実行してから今回までの経過時間である。通
常、脱調判定処理ルーチンは、一定時間ごとに周期的に
行われるから、かかる場合には、Δｔはこのサンプリン
グタイムに相当する一定値を用いることができる。こう
して徐々に増大する変数ｔｄが所定の臨界値ｔｌｉｍを
超えた場合に、脱調が生じたと判断して、脱調の検出フ
ラグＦｒをオン、即ち値１にする（ステップＳ４７，Ｓ
４８）。変数ｔｄの値が臨界値ｔｌｉｍ以下である間
は、脱調が生じていないと判断して、検出フラグＦｒを
オフ、即ち値０に設定する（ステップＳ５０）。一方、
ステップＳ４５においてパラメータが閾値Ｔｈ以下であ
る場合には、脱調は生じていないと判断されるから、変
数ｔｄを値０にリセットするとともに（ステップＳ４
９）、検出フラグＦｒを値０に設定する（ステップＳ５
０）。

【００４４】以上で説明した本実施例のモータ制御装置
によれば、出力されるべき期待動力と実際の消費電力と
の偏差に基づいて脱調の有無を検出することができる。
両者の値は、上述の通り、乗算、加算程度で求めること
ができるため、脱調検出を非常に軽い処理負担で実現す
ることができる。この結果、モータの駆動制御の信頼性
を向上することができる。特に、センサレスで電気角を
検出してモータを制御する場合には、検出誤差が大きく
なると、制御が非常に不安定になり、正常な運転状態に
自然復帰させることが非常に困難である。従って、脱調
判定処理を設けることが制御の信頼性確保のために必須
である。特に本実施例のように軽い負担で脱調検出でき
れば、その有用性は非常に高い。

【００４５】本実施例では、脱調検出した結果をフラグ
Ｆｒに格納するのみであり、特別な対処を施してはいな
い。脱調が生じた場合の対処は、このフラグＦｒの値に
基づいて、図３に示したモータ制御処理よりも上位の階
層に位置するルーチンで行うことができる。処理内容
は、種々の態様が考えられ、例えば、モータ４０の運転
制御を一旦リセットし、電気角の初期検出のための特別
なルーチンから再度実行し直すものとすることができ
る。また、モータ４０が搭載された装置の運転者に脱調
が生じたことを音または表示などで報知し、運転の停止
を促す処理を行うものとしてもよい。モータ４０の代替
となる動力源が備えられている装置の場合には、モータ
４０の運転を停止し、代替動力源への切り替えを行うこ
とも可能である。もちろん、これらの対処は、脱調検出
処理において併せて行うものとしても構わない。

【００４６】Ｆ．第１実施例の変形例：実施例では、消
費電力Ｐｅと期待動力Ｐｍとの偏差を脱調判定のパラメ
ータとして用いた場合を例示した。パラメータは、他に
も種々の設定が可能である。変形例として、消費電力Ｐ
ｅと期待動力Ｐｍとの比を含むパラメータを用いる場合
を例示する。

【００４７】図８はパラメータ「Ｐｅ／Ｐｍ」と電気角
の検出誤差との関係を示すグラフである。先に図７で示
したのと同様、４段階のトルク指令値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ
３，Ｔ４に対する結果を示した。図示する通り、電気角
の検出誤差が０付近では、両者の比はほぼ１に近い値と
なる。検出誤差が大きくなるほど、両者の比は値１より
も小さくなる。実施例におけるパラメータ「Ｐｅ−Ｐ
ｍ」の場合は、トルク指令値に応じて、検出誤差とパラ
メータの値とが異なる結果を示していた。これに対し、
変形例では、検出誤差が±９０度以内の範囲であれば、
検出誤差とパラメータとの関係はトルク指令値に関わら
ず一致することが分かる。従って、変形例におけるパラ
メータ「Ｐｅ／Ｐｍ」を用いる場合には、脱調の判定基
準となる閾値（図６のステップＳ４５参照）は、トルク
指令値に依存せず、回転数のみの関数として設定するこ
とができる。

【００４８】つまり、変形例におけるパラメータ「Ｐｅ
／Ｐｍ」を用いて脱調判定を行う場合には、脱調判定の
基準となるパラメータ値を回転数に応じた１次元のテー
ブルとして記憶しておけば済む。脱調判定は、実施例
（図６参照）の処理をそのまま適用しつつ、ステップＳ
４５において、回転数のみとの関係で閾値Ｔｈを求める
ようにすればよい。このため、変形例では、閾値を記憶
するテーブルの容量を抑制することができ、補間などで
閾値を求める処理を更に簡略化することができる利点が
ある。ここでは、「Ｐｅ／Ｐｍ」をパラメータとして用
いた場合を例示したが、これに限らず「Ｐｅ／Ｐｍ」を
含む多項式などをパラメータとして用いることができ
る。

【００４９】Ｇ．第２実施例：次に第２実施例としての
モータ制御装置について説明する。モータ制御装置のハ
ードウェア構成およびモータ制御処理の内容は、第１実
施例と同じである（図１、図３参照）。第２実施例で
は、脱調判定処理ルーチンの処理内容、具体的には処理
に用いるパラメータの種類が第１実施例と相違する。第
１実施例では、モータ４０で実際に消費される電力とモ
ータ４０から出力されるべき期待動力とを用いて脱調の
判定を行った。これに対し、第２実施例では、期待動力
に変えて消費電力の予想値、即ち、モータ４０が正常に
運転されている場合に消費されると予想される電力値を
用いて脱調の検出を行う。先に説明した通り、正常に運
転されている場合には、モータ４０の期待動力と消費電
力の予想値とは、ほぼ一致する物理量であるから、脱調
判定の基本的な考え方も第１実施例と共通している。

【００５０】図９は第２実施例における脱調判定処理ル
ーチンのフローチャートである。この処理では、ＣＰＵ
１２０はモータ４０のトルク指令値Ｔ＊、回転数Ｎ、各
相の電圧指令値ｖｕ，ｖｖ，ｖｗに加えて予想消費電力
Ｐ０を入力する（ステップＳ６０）。予想消費電力Ｐ０
は、モータ４０の電流制御処理（図３のステップＳ３
０）で容易に求めることができる。先に説明した通り、
電流制御処理では、ｄ軸電流、ｑ軸電流について予め設
定されたテーブルを参照して、トルク指令値Ｔ＊、回転
数Ｎに対応したｄ軸電流id0、ｑ軸電流iq0を設定し、こ
の電流値を流すべく、ｄ軸電圧vd0、ｑ軸電圧vq0、ひい
ては各相に印加すべき電圧を算出する。ここで設定され
た電圧が印加されれば、上述のｄ軸電流id0、ｑ軸電流i
q0が各相に流れるはずである。従って、予想消費電力Ｐ
０は、電流制御処理の過程において、設定されたｄ軸電
流id0、ｑ軸電流iq0、ｄ軸電圧vd0、ｑ軸電圧vq0を用い
て次式で与えられる。 Ｐ０＝id0×vd0＋iq0×vq0；

【００５１】本実施例では、予め予想消費電力Ｐ０を算
出しておき、トルク指令値Ｔ＊、回転数Ｎに対応してｄ
軸電流、ｑ軸電流を与えるテーブルに併せて予想消費電
力Ｐ０も与えるテーブルを用意した。電流制御処理で
は、このテーブルを参照することにより、ｄ軸電流、ｑ
軸電流を設定するとともに予想消費電力Ｐ０を得ること
ができる。脱調判定処理ルーチンでは、この予想消費電
力Ｐ０を入力するのである。なお、予想消費電力Ｐ０
を、テーブルで与えるものとせず、上式を用いて毎回算
出するものとしてもよい。

【００５２】脱調判定処理ルーチンでは、次に、各相の
電流を検出し（ステップＳ６１）、入力した電圧指令値
との積をとって実際に消費されている電力Ｐｅを算出す
る（ステップＳ６２）。この処理は、第１実施例と同様
である。

【００５３】第２実施例では、脱調判定用のパラメータ
として、消費電力Ｐｅと予想消費電力Ｐ０との偏差の絶
対値を用いる。つまり、｜Ｐｅ−Ｐ０｜をパラメータと
する。このパラメータが所定の閾値Ｔｈよりも大きくな
る状態が、所定の期間ｔｌｉｍを超えるまでは脱調が生
じていないものと判定して、フラグＦｒを値０に維持
し、所定の期間ｔｌｉｍを超えた場合には脱調が生じた
ものと判定して、フラグＦｒに値１を設定する（ステッ
プＳ６３〜Ｓ６６）。上記パラメータが閾値Ｔｈ以下の
場合には、脱調が生じていないものと判定して、継続時
間を表す変数ｔｄを０にリセットするとともに、フラグ
Ｆｒも０に維持する（ステップＳ６３，Ｓ６７，Ｓ６
８）。この処理も第１実施例と同じである。

【００５４】第２実施例におけるパラメータと閾値Ｔｈ
との関係について説明する。図１０は「Ｐｅ−Ｐ０」と
電気角の検出誤差との関係を示すグラフである。４段階
のトルク指令値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に対応する値を
示した。図示する通り、検出誤差が０度の場合には、消
費電力Ｐｅと予想消費電力Ｐ０とはほぼ一致し、「Ｐｅ
−Ｐ０」は値０となる。検出誤差が大きくなるにつれて
「Ｐｅ−Ｐ０」の値は０からずれる。但し、パラメータ
のずれ量は、トルク指令値に応じて異なる。また、回転
数に応じても異なる。従って、第２実施例では、第１実
施例と同様、トルク指令値、回転数の２次元テーブルと
して閾値Ｔｈを設定した。ステップＳ６３では、入力し
たトルク指令値、回転数に基づいてこの２次元テーブル
を参照して閾値Ｔｈの値を求め、この値とパラメータ｜
Ｐｅ−Ｐ０｜との大小関係を比較するものとした。

【００５５】以上で説明した第２実施例のモータ制御装
置によれば、第１実施例と同様、比較的軽い負荷で脱調
を的確に判定することができる。第１実施例では、脱調
判定処理において期待動力の演算を要したが、第２実施
例では、予想消費電力をテーブルで与えるものとしたた
め、脱調判定処理の負荷を更に軽減することができる。
また、同期モータ４０は、停止時にも回転軸にトルクを
与えることができる。かかる場合、期待動力の値は０と
なるため、第１実施例では脱調判定が困難となるが、予
想消費電力Ｐ０を用いる第２実施例では、かかる問題な
く脱調判定をすることができる。

【００５６】Ｈ．第２実施例の変形例：第２実施例で
は、消費電力Ｐｅと予想消費電力Ｐ０との偏差を脱調判
定のパラメータとして用いた場合を例示した。第２実施
例においても、パラメータは、他にも種々の設定が可能
である。変形例として、消費電力Ｐｅと予想消費電力Ｐ
０との比をパラメータとして用いる場合を例示する。

【００５７】図１１はパラメータ「Ｐｅ／Ｐ０」と電気
角の検出誤差との関係を示すグラフである。４段階のト
ルク指令値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に対する結果を示し
た。図示する通り、電気角の検出誤差が０付近では、両
者の比は１よりも若干大きい値となる。検出誤差が大き
くなるほど、両者の比は小さくなる。第２実施例におけ
るパラメータ「Ｐｅ−Ｐ０」の場合は、トルク指令値に
応じて、検出誤差とパラメータの値とが異なる結果を示
していた。これに対し、変形例では、検出誤差が±９０
度以内の範囲であれば、検出誤差とパラメータとの関係
はトルク指令値に関わらず一致する。従って、変形例に
おけるパラメータ「Ｐｅ／Ｐ０」を用いる場合には、脱
調の判定基準となる閾値（図９のステップＳ６３参照）
は、トルク指令値に依存せず、回転数のみの関数として
設定することができる。

【００５８】このように、変形例におけるパラメータ
「Ｐｅ／Ｐ０」を用いて脱調判定を行う場合には、脱調
判定の基準となるパラメータ値を回転数に応じた１次元
のテーブルとして記憶しておけば済む。脱調判定は、実
施例（図６参照）の処理をそのまま適用しつつ、ステッ
プＳ６３において、回転数のみとの関係で閾値Ｔｈを求
めるようにすればよい。このため、変形例では、閾値を
記憶するテーブルの容量を抑制することができ、補間な
どで閾値を求める処理を更に簡略化することができる利
点がある。ここでは、「Ｐｅ／Ｐ０」をパラメータとし
て用いた場合を例示したが、これに限らず「Ｐｅ／Ｐ
０」を含む多項式など任意のパラメータを用いることが
できる。

【００５９】以上で説明した各実施例および変形例で
は、モータ４０をセンサレスで制御する場合を対象とし
た。本発明は、かかる場合のみならず、モータ４０の電
気角を検出するためのセンサを備える場合にも適用可能
である。この場合は、モータの制御処理（図３）におけ
る電気角検出処理がセンサの出力を入力する処理に変更
されるのみであり、脱調判定処理を含むその他の処理
は、実施例および変形例における処理内容をそのまま適
用することができる。更に、本実施例および変形例で例
示した脱調の検出方法は、電気角の検出誤差の大きさを
判断する方法として用いることも可能であるから、これ
を用いて、モータのセンサレス制御の補正を行うことも
できる。補正とは、電気角の定量的な補正を行う場合に
限らず、検出誤差が所定値以上に大きくなったと判断さ
れた場合には、よりロバスト性の高い制御モデルを実現
するように、センサレス制御のモデルまたはゲインを切
り替えたりる方法をとってもよい。その他、安定した運
転を実現するための種々の補正に適用することが可能で
ある。また、本実施例および変形例は、脱調の検出を行
うだけでなく、脱調状態にあることを当該モータが搭載
された装置の運転者に警告する処理とともに用いたり、
脱調状態の程度によってはモータの運転を禁止したり、
減速したりする処理とともに用いたりすることも可能で
ある。後者の例としては、例えば、通常の制御では脱調
状態からの回復が不可能と判断される程、脱調が激しい
場合に、モータの運転を禁止する処理が含まれる。

【００６０】以上、本発明の種々の実施例について説明
したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣
旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができるこ
とはいうまでもない。例えば、以上の制御処理はソフト
ウェアで実現する他、ハードウェア的に実現するものと
してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例としてのモータ制御装置１０の概略構成
を示す説明図である。

【図２】三相同期モータ４０の等価回路を示す説明図で
ある。

【図３】モータ制御処理ルーチンのフローチャートであ
る。

【図４】電気角検出処理ルーチンのフローチャートであ
る。

【図５】電流制御処理ルーチンのフローチャートであ
る。

【図６】脱調判定処理ルーチンのフローチャートであ
る。

【図７】パラメータ「Ｐｅ−Ｐｍ」と電気角の検出誤差
との関係を示すグラフである。

【図８】パラメータ「Ｐｅ／Ｐｍ」と電気角の検出誤差
との関係を示すグラフである。

【図９】第２実施例における脱調判定処理ルーチンのフ
ローチャートである。

【図１０】パラメータ「Ｐｅ−Ｐ０」と電気角の検出誤
差との関係を示すグラフである。

【図１１】パラメータ「Ｐｅ／Ｐ０」と電気角の検出誤
差との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０…モータ制御装置 ４０…同期モータ ４１…回転数センサ １００…制御ユニット １０２，１０３…電流センサ １０２…電流センサ １０６…フィルタ １１６…ポート １１６…入力ポート １１８…出力ポート １２０…ＣＰＵ １２２…ＲＯＭ １２４…ＲＡＭ １２６…クロック １３０…トランジスタインバータ １３２…バッテリ

フロントページの続き (72)発明者 山田 英治 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） 5H560 BB04 BB12 DA14 DC12 EB01 GG04 SS02 TT08 TT12 TT13 XA12 XA13 XA15

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気角を検出し、該電気角に応じてコイ
   ルに多相交流を流して同期モータの駆動を制御する際に
   おける脱調を検出する脱調検出装置であって、 前記同期モータに単位時間当たりに入力または出力され
   るエネルギのうち少なくとも一方の予想値を求める予想
   値特定手段と、 前記同期モータで消費される電力を検出する消費電力検
   出手段と、 前記同期モータのトルク指令値および回転数に応じて、
   前記予想値と前記検出された電力との偏差を含む所定の
   パラメータと、予め設定された所定の閾値との大小関係
   とを比較し、前記同期モータの脱調が発生しているか否
   かを判定する脱調判定手段とを備える脱調検出装置。
2. 【請求項２】 電気角を検出し、該電気角に応じてコイ
   ルに多相交流を流して同期モータの駆動を制御する際に
   おける脱調を検出する脱調検出装置であって、 前記同期モータに単位時間当たりに入力または出力され
   るエネルギのうち少なくとも一方の予想値を求める予想
   値特定手段と、 前記同期モータで消費される電力を検出する消費電力検
   出手段と、 前記同期モータの回転数に応じて、前記予想値と前記検
   出された電力との比を含む所定のパラメータと予め設定
   された所定の閾値との大小関係とを比較し、前記同期モ
   ータの脱調が発生しているか否かを判定する脱調判定手
   段とを備える脱調検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の脱調検出
   装置であって、 前記予想値特定手段は、前記同期モータのトルク指令値
   および回転数に基づいて該同期モータに入力または出力
   される機械的動力を求める手段である脱調検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２記載の脱調検出
   装置であって、 前記予想値特定手段は、前記同期モータのトルク指令値
   および回転数に基づいて、前記電気角が真値である場合
   において前記同期モータで消費される電力の予想値を求
   める手段である脱調検出装置。
5. 【請求項５】 請求項１または請求項２記載の脱調検出
   装置であって、前記同期モータの駆動において、前記電
   気角の検出がセンサレスで行われることを特徴とする脱
   調検出装置。
6. 【請求項６】 電気角を検出し、該電気角に応じてコイ
   ルに多相交流を流して同期モータの駆動を制御する際に
   おける脱調を検出する脱調検出方法であって、（ａ）
   前記同期モータに単位時間当たりに入力または出力され
   るエネルギのうち少なくとも一方の予想値を求める工程
   と、（ｂ） 前記同期モータで消費される電力を検出す
   る工程と、（ｃ） 前記同期モータのトルク指令値およ
   び回転数に応じて、前記予想値と前記検出された電力と
   の偏差を含む所定のパラメータと予め設定された所定の
   閾値との大小関係とを比較し、前記同期モータの脱調が
   発生しているか否かを判定する工程とを備える脱調検出
   方法。
7. 【請求項７】 電気角を検出し、該電気角に応じてコイ
   ルに多相交流を流して同期モータの駆動を制御する際に
   おける脱調を検出する脱調検出方法であって、（ａ）
   前記同期モータに単位時間当たりに入力または出力され
   るエネルギのうち少なくとも一方の予想値を求める工程
   と、（ｂ） 前記同期モータで消費される電力を検出す
   る工程と、（ｃ） 前記同期モータの回転数に応じて、
   前記予想値と前記検出された電力との比を含む所定のパ
   ラメータと予め設定された所定の閾値との大小関係とを
   比較し、前記同期モータの脱調が発生しているか否かを
   判定する工程とを備える脱調検出方法。