JP2003009579A - 電動機の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】モード移行に伴うトルクショックの発生を極力
回避し、モータ運転特性の改善を図る。 【解決手段】ロータ回転速度が極低速の所定値よりも小
さい固定モードのときは検出された位相角度内の固定値
を用いてロータ位相を算出し、ロータ回転速度が前記所
定値よりも大きい推定モードのときは検出された位相角
度から補完演算によりロータ位相を算出し、算出された
ロータ位相と目標トルクに基づいてステータコイルに印
加する電流を演算する電流制御手段とを備える。ロータ
位相算出の固定モードから推定モードへの移行を判定
し、この移行が判定されたときに固定モードでのモータ
トルクと推定モードでのモータトルクが同一もしくは徐
々に変化するようにステータコイルに印加する電流を制
御する。これによりモード移行に伴いトルクショックの
発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電動機の制御装置及
び制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】永久磁石型同期モータのようなブラシレ
スモータの回転を制御する場合、ロータの回転角位置
（ロータ位相）に応じてステータコイルに流す電流制御
を行なうことになるので、ロータ位相を検出するセンサ
が必須となる。

【０００３】このようなセンサとしては、高い分解能を
有するいわゆるレゾルバが知られているが、このレゾル
バは一般的に高価であるため、分解能が低くても安価な
センサが望まれることもある。例えば特開平９−７４７
９０号公報に開示された制御装置では、センサの分解能
を電気角で６０度まで落とし、より詳細なロータ位相に
ついては補間演算を行なって推定するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの装置にお
いては、ロータ位相の補間演算を行なうにはロータがあ
る程度以上の速度で回転している必要があり、ロータ回
転速度がゼロであるモータ始動時や極低回転速度で回転
しているときは有効な補間演算を行なうことができな
い。そこで、ロータ回転速度が所定の速度より高いとき
だけロータ位相の補間演算を行なって電流制御用のロー
タ位相を求め（以下、この制御モードを推定モードと言
う）、所定の速度より低いときにはセンサ出力から判別
可能なロータ位相範囲の中央値等に電流制御用のロータ
位相を固定する（以下、この制御モードを固定モードを
言う）ことが考えられる。

【０００５】しかしながら、このような電流制御を行な
う場合、推定モードでは真のロータ位相に対応して電流
制御できるの対し、固定モードでは仮のロータ位相に対
応して電流制御するため、相対的にモータトルクが低下
する。このように推定モード時と固定モード時では実際
に得られるモータトルクが異なるため、ロータ回転速度
を上昇させていく途中で、固定モードから推定モードへ
と移行するときにトルクショックが発生し、モータの運
転性を損なわれるという問題がある。

【０００６】本発明はこのような問題を解決することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、ロータの
回転位相を検出する手段と、ロータ回転速度を検出する
手段と、ロータ回転速度が極低速の所定値よりも小さい
固定モードのときは検出された位相角度内の固定値を用
いてロータ位相を算出する手段と、ロータ回転速度が前
記所定値よりも大きい推定モードのときは検出された位
相角度から補完演算によりロータ位相を算出する手段
と、算出されたロータ位相と目標トルクに基づいてステ
ータコイルに印加する電流を演算する電流制御手段とを
備えた電動機の制御装置において、ロータ位相算出の固
定モードから推定モードへの移行を判定する手段と、こ
の移行が判定されたときに固定モードでのモータトルク
と推定モードでのモータトルクが同一もしくは徐々に変
化するようにステータコイルに印加する電流を制御する
モード移行制御手段とを備える。

【０００８】第２の発明は、第１の発明において、前記
ステータコイルに印加される電流は、同一の目標トルク
に対して固定モードの電流値が推定モードでの電流値よ
りも高くなるように設定される。

【０００９】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記ステータコイルに印加される電流は、目標ト
ルクが所定値よりも大きいときは、固定モードから推定
モードへ移行するときに、いったん所定値だけ低下した
後に徐々に増加するように設定される。

【００１０】第４の発明は、第１の発明において、前記
固定モードから推定モードへの移行時に、ステータコイ
ルに印加される電流を制御するために、目標トルクに基
づいて設定されるトルクの指令値をいったん所定値だけ
低下させた後に徐々に目標トルクまで増加するように設
定する。

【００１１】第５の発明は、第４の発明において、前記
低下させるトルク指令の所定値はモード移行時の目標ト
ルクに基づいて設定される。

【００１２】第６の発明は、ロータの回転位相を検出
し、ロータ回転速度を検出し、ロータ回転速度が極低速
の所定値よりも小さい固定モードのときは検出された位
相角度内の固定値を用いてロータ位相を算出し、ロータ
回転速度が前記所定値よりも大きい推定モードのときは
検出された位相角度から補完演算によりロータ位相を算
出し、算出されたロータ位相と目標トルクに基づいてス
テータコイルに印加する電流を演算し、制御する電動機
の制御方法において、ロータ位相算出の固定モードから
推定モードへの移行を判定し、この移行が判定されたと
きに固定モードでのモータトルクと推定モードでのモー
タトルクが同一もしくは徐々に変化するようにステータ
コイルに印加する電流を制御してモード移行を行う。

【００１３】

【作用・効果】第１から第３、さらには第６の発明によ
れば、固定モードから推定モードに移行するときに、移
行の前後でモータトルクが同一または徐々に変化するよ
うにステータコイルに供給する電流を制御するので、ロ
ータ位相検出のために分解能の低い安価な検出手段を用
いても、モード移行に伴うトルクショックの発生を極力
回避することが可能となり、モータ運転特性の改善が図
れる。

【００１４】第４、５の発明では、モード移行に伴い、
目標トルクから設定されるトルク指令値を変化させるこ
とにより、目標トルクに応じて決まる制御電流マップを
切換えることなく、ステータコイルに供給される電流特
性を切換えることができ、制御系の簡略化が図れる。

【００１５】

【実施形態】以下本発明の実施の形態を図面に基づいて
説明する。

【００１６】第１の実施の形態を示す図１において、１
は永久磁石型同期モータ（単にモータともいう）、２は
ロータ位相を検出するロータ位相検出器、３は入力され
る目標トルクとロータ位相に基づいてモータ１の指令値
を出力するモータコントロールユニット、４はインバー
タドライバ、５は前記指令値に応じた駆動電流をステー
タコイルに印加するインバータ、６はバッテリである。

【００１７】ロータ位相検出器２は第１〜第３ホール素
子２ａ〜２ｃと、モータ１のロータと一緒に回転し、ロ
ータ磁極と同様の磁極をもつように磁化された円盤とか
ら構成される。

【００１８】このロータ位相検出器２は第１〜第３ホー
ル素子２ａ〜２ｃが、円盤２ｄの回転に伴い、図２に示
すようなオン・オフ信号を出力する。この信号の組合わ
せから、電気角６０度の分解能でロータ位相を検出する
ことができる。例えば、２ａ＝オン、２ｂ＝オン、２ｃ
＝オフのとき、ロータ位相は１２０度から１８０度の間
にあることが分かる。

【００１９】モータ１のトルク特性を図３に示す。ロー
タ位相とステータが作る回転磁界の位相とが一致してい
るとき、ロータに生じるトルクは０となり（点Ａ）、こ
の点Ａから回転磁界の位相を進めていくとトルクが増大
し、点Ｂで最大となった後、さらに回転磁界の位相を進
めていくとトルクが減少する。このようなトルク特性
（トルクカーブ）は、基本的にはモータ１の諸元に応じ
て定まり、モータ１の運転条件（回転速度等）によって
変化する。

【００２０】回転磁界位相をロータ位相よりπ／２程度
進めておくと最大トルクが得られるので、回転磁界位相
をロータ位相よりπ／２程度進めた状態を基本とし、こ
の基本状態からのずれ角で回転磁界位相を表現するが一
般的であるため、本明細書でもこれに従う。以下、この
ずれ角をベータ角βと称する。

【００２１】このベータ角βは、ステータコイルに供給
する電流を界磁分電流（ｄ軸電流）とトルク分電流（ｑ
軸電流）とに分けてベクトル表示した場合、電流ベクト
ルがｑ軸となす角度に相当する（図４）。

【００２２】モータコントロールユニット３がモータ１
の制御を行なう場合、ロータの回転速度と目標トルクと
に応じてベータ角βと電流ベクトルの長さＩ（ステータ
コイルに供給する交流電流の振幅に相当）を決定し、こ
れらβ、Ｉから目標ｄ軸電流ｔＩｄと目標ｑ軸電流ｔＩ
ｑを求め、これらｔＩｄ、ｔＩｑとロータ位相θとから
インバータ指令値を求め、この指令値に基づいてインバ
ータ５を駆動し、モータ１のステータコイルに流れる電
流を制御する。

【００２３】ロータ位相検出器２は、前述の通り角度分
解能が６０度しかないが、ロータがある程度の速度で回
転しているときは、前記したような推定演算によって６
０度以下についても、比較的正確なロータ位相θを得る
ことが可能であり、本発明においても、ロータ回転速度
が所定の低速度に相当するＶ０以上のときはロータ位相
θの推定演算を行なう（推定モード）。

【００２４】しかしロータが回転していないときや極低
速で回転しているときはロータ位相θを正確に推定する
ことができない。そこで、ロータ回転速度が所定の低速
度Ｖ０より小さいときは判別されている区間内の固定値
をロータ位相θとする（固定モード）。例えば、ロータ
位相が１２０度から１８０度の区間にあることが分かっ
ているときには、ロータ位相θをその中間値の１５０度
に固定して電流制御を行なう。

【００２５】固定モードによる電流制御では、制御上の
ベータ角βを最適値にしても、実際の回転磁界位相は最
適値の前後で変動することになり、ロータの真の位相に
応じた最適な電流制御を行なった場合のトルクより実際
に得られる平均トルクが小さくなる。このような状態か
ら、ロータ位相の正確な推定値に応じた最適な電流制御
が行なえる推定モードへ移行すると、トルクが急増して
モータ１の運転性が悪化する。このようなトルクショッ
クを回避するため、本実施形態では、固定モードにおけ
る電流振幅を推定モードにおける電流振幅より大き目に
設定し、両モードにおけるトルクを等しくするようにな
っている。

【００２６】ただし、インバータ５が出力可能な電流振
幅には上限があるので、上記のような電流振幅を設定し
ようとしても、この上限を越えて固定モードの電流振幅
を設定することはできない。換言すると、推定モードで
の制御時にインバータ５が最大の電流振幅を出力して得
られるトルクと同じトルクを固定モードで得ることは不
可能である。このため、インバータ５の能力を越えた目
標トルクが設定されているとき（インバータ５が最大の
電流振幅を出力しているとき）にモード移行が発生する
と、上記の電流振幅の設定によるトルクショックの回避
は実施できなくなる。

【００２７】そこでこのような場合は、電流制御のため
のトルク指令値にリミッタ処理を施すと共に、このトル
クリミッタの設定を工夫することでトルク指令値の急変
を回避し、高負荷運転時のモード移行に伴なうトルクシ
ョックの発生を回避するようにしている。

【００２８】以下、モータコントロールユニット３が実
行する制御動作の詳細を図５〜図９を用いて説明する。

【００２９】まず、図５はロータ回転速度の算出ルーチ
ンであり、このルーチンは３つのホール素子２ａ〜２ｃ
の何れかの出力が変化（オフ→オン、オン→オフ）する
毎に、すなわち、ロータが電気角で６０度回転する毎に
実行される。

【００３０】ステップ１では一定微小時間毎にカウント
アップされるタイマーカウンタから現在のカウント値を
取得し、その値をｔ０とする。ステップ２でカウント値
ｔ１の値をｔ２へ、ステップＳ１で取得したｔ０の値を
ｔ１へ、順次に代入する。なお、ｔ１は現在の時刻を表
し、ｔ２は前回本ルーチンが実行されたときの時刻を表
す。

【００３１】そしてステップ３ではロータが６０度回転
するのに要した時間（ｔ１−ｔ２）で６０度を除し、こ
れによりロータ回転速度Ｖを算出する。

【００３２】次に図６は各指令値を算出するためのルー
チンであり、メイン制御ルーチンの所定周期毎に実行さ
れる。

【００３３】このルーチンで算出された指令値はインバ
ータドライバ４へ送られ、インバータドライバ４はこの
指令値に基づいてＰＷＭ信号を生成し、インバータ５の
スイッチング素子がこのＰＷＭ信号に応じてオン・オフ
することでモータ１のステータコイルに流れる電流が制
御される。

【００３４】ステップＳ１０では、外部から与えられる
目標トルクｔＴにリミッタ処理を施してトルク指令値Ｔ
ｏを算出する。この指令値Ｔｏを算出するための詳細は
後で説明する図７に示す。

【００３５】ステップＳ２０ではロータ位相θを算出す
る。このロータ位相θを算出する詳細も後で説明する図
８に示す。

【００３６】ステップＳ３０では、ロータ回転速度Ｖと
ステップＳ１０で算出したトルク指令値Ｔｏとに基づい
て、ベータ角βを算出する。具体的には、ＶとＴｏとに
対応させてβを記憶させてある制御マップから値をルッ
クアップする。

【００３７】さらにステップＳ４０では電流振幅Ｉを算
出する。これについても詳細は後で説明する図９に示
す。

【００３８】ステップＳ５０ではベータ角βと電流振幅
Ｉとに基づき、目標ｄ軸電流ｔＩｄと目標ｑ軸電流ｔＩ
ｑとを算出する。

【００３９】そして、ステップＳ６０では、目標ｄ軸電
流ｔＩｄ、目標ｑ軸電流ｔＩｑ、ロータ位相θに基づ
き、指令値を算出する。

【００４０】図７は前記したトルク指令値の算出サブル
ーチンである。

【００４１】ステップＳ１００では、ロータ回転速度Ｖ
が所定値Ｖ０より小さいか否かを判断する、すなわちモ
ード判断を行う。

【００４２】ロータ回転速度Ｖが所定値Ｖ０より小さい
ときは固定モードであり、ステップＳ１０１へ進み、固
定モード用トルクリミッタ値ＴＩｓをトルクリミッタ値
ＴＩｐに設定する。固定モード用トルクリミッタ値ＴＩ
ｓは、インバータ５の最大電流振幅でモータを運転した
ときの平均トルクであり、ロータの真の位相に応じた最
適な電流制御を行なった場合のトルクより固定モード制
御時の平均トルクが小さくなることに対応した値となっ
ている。

【００４３】ロータ回転速度Ｖが所定値Ｖ０以上のとき
は推定モードであり、ステップＳ１０２へ進み、現在の
トルクリミッタ値ＴＩｐが推定モード用トルクリミッタ
値ＴＩｎより小さいか否かを判断する。

【００４４】推定モード用トルクリミッタ値ＴＩｎは、
ロータ位相の正確な推定値に応じた最適な電流制御を行
い、かつインバータ５の最大電流振幅でモータを運転し
たときのトルクに相当する。固定モードから推定モード
へ移行した直後はトルクリミッタ値ＴＩｐが推定モード
用トルクリミッタ値ＴＩｎより小さい状態となってい
る。

【００４５】現在のトルクリミッタ値ＴＩｐが推定モー
ド用トルクリミッタ値ＴＩｎより小さいときはステップ
Ｓ１０３へ進み、現在のトルクリミッタ値ＴＩｐに所定
の加算値△ＴＩを加えて新たなトルクリミッタ値ＴＩｐ
を算出する。

【００４６】反対に現在のトルクリミッタ値ＴＩｐが推
定モード用トルクリミッタ値ＴＩｎ以上であると判断さ
れた場合はステップＳ１０４へ進み、推定モード用トル
クリミッタ値ＴＩｎを新たなトルクリミッタ値ＴＩｐに
設定する。

【００４７】これらの処理により、固定モードから推定
モードヘの移行が発生したとき、トルクリミッタ値ＴＩ
ｐは固定モード用トルクリミッタ値Ｔｌｓから推定モー
ド用トルクリミッタ値ＴＩｎへ徐々に近づくことにな
る。

【００４８】ステップＳ１０５では、外部から与えられ
る目標トルクｔＴがトルクリミッタ値ＴＩｐより大きい
か否かを判断する。目標トルクｔＴがトルクリミッタ値
ＴＩｐより大きいときはステップＳ１０６へ進み、トル
ク指令値Ｔｏをトルクリミッタ値ＴＩｐに設定する。

【００４９】しかし目標トルクｔＴがトルクリミッタ値
ＴＩｐ以下であるときはステップＳ１０７へ進み、目標
トルクｔＴをそのままトルク指令値Ｔｏとする。

【００５０】以上の処理により、インバータ５の能力を
越える目標トルクｔＴが設定されているときにモード移
行が発生すると、固定モード用トルクリミッタ値ＴＩｓ
から推定モード用トルクリミッタ値ＴＩｎへ除変設定さ
れるトルクリミッタ値ＴＩｐに応じてトルク指令値Ｔｏ
が徐々に変化することになり、高負荷運転時のモード移
行に伴なうトルクショックの発生が回避できる。

【００５１】図８は前記したロータ位相を算出するため
のサブルーチンである。

【００５２】まず、ステップＳ２００では、ロータ位相
検出器２の第１〜第３ホール素子２ａ〜２ｃのオン・オ
フ信号の組合わせから、ロータ位相の区間判別を行な
い、判別された区間の先頭のロータ位相をθ１とする。
例えば、２ａ＝オン、２ｂ＝オン、２ｃ＝オフのとき、
ロータ位相は１２０度から１８０度の問にあることが判
別でき、この場合θ１を１２０度とする。

【００５３】ステップＳ２０１でタイマーカウンタ（図
５のステップＳ１のものと同じ）から現在のカウント値
を取得し、その値をｔｉとする。

【００５４】ステップＳ２０２では、図５の処理で算出
したロータ回転速度Ｖが所定値Ｖ０より小さいか否かを
判断する。

【００５５】ロータ回転速度Ｖが所定値Ｖ０より小さい
場合、すなわち固定モードのときはステップＳ２０３に
進み、ロータ位相θ１に所定値θａを加えた値をロータ
位相θとする。この所定値θａは予め決められる固定値
である。

【００５６】ロータが停止している場合、ロータの位相
がステップＳ２００で判別された区間内のどこにあるか
を推定することは不可能である。このような場合、判別
区間の中央値をロータ位相θとする、すなわち、θａ＝
３０度とする。

【００５７】前記したロータ回転速度Ｖが所定値Ｖ０以
上である場合、すなわち推定モードのときはステップＳ
２０４に進み、公知の位相推定演算によってロータ位相
θを算出する。具体的には、ロータ位相が丁度θ１とな
った時刻ｔ１（図５のステップＳ２のｔ１と同じ）と現
在の時刻ｔｉとの差にロータ回転速度Ｖを乗じ、これに
θ１を加えた値をロータ位相θとする。

【００５８】次に図９は電流振幅を算出するためのサブ
ルーチンである。

【００５９】ステップＳ４００でロータ回転速度Ｖを所
定値Ｖ０と比較してモード判断を行い、所定値Ｖ０以下
の固定モードであるときはＳ４０１へ進んで固定モード
用電流マップからルックアップしたマップ設定値Ｉｍｓ
を電流振幅Ｉとする。

【００６０】これに対して、推定モードであるときはＳ
４０２へ進んで推定モード用電流マップからルックアッ
プしたマップ設定値Ｉｍｎを電流振幅Ｉとする。

【００６１】固定モード用電流マップは、ロータ回転速
度Ｖとトルク指令値Ｔｏとに対応させて電流振幅を記憶
させたマップであり、ロータの真の位相に応じた最適な
電流制御を行なった場合のトルクより固定モード制御時
の平均トルクが小さくなることを考慮し、この低下した
平均トルクがトルク指令値Ｔｏと一致するような電流振
幅が記憶されている。

【００６２】また、推定モード用電流マップも、ロータ
回転速度Ｖとトルク指令値Ｔｏとに対応させて電流振幅
を記憶させたマップであり、ロータ位相の正確な推定値
に応じた最適な電流制御を行なってトルク指令値Ｔｏを
達成する電流振幅が記憶されている。

【００６３】これらの処理により、各モードに合わせた
電流振幅の設定が行われるので、モード移行前後でトル
クが急変するのを回避できる。

【００６４】ここで、モータ１の制御が固定モードから
推定モードに移行するときの動作について、図１０、図
１１のタイムチャートを参照しながら説明する。

【００６５】図１０はモータ１の目標トルクｔＴが低
く、このためトルクリミッタ値ＴＩｐの制限を受けない
場合を表している。

【００６６】時刻ｔ１までロータ回転速度Ｖ＜所定速度
Ｖ０であり、固定モードでの制御が行われ、時刻ｔ１以
降は推定モード制御に切換えられる。

【００６７】目標トルクｔＴが低く、トルクリミッタ値
ＴＩｐの制限を受けないため、トルク指令値Ｔｏはモー
ド移行の前後で変化しない。固定モードの方がロータの
真の位相に応じた電流制御が行われる推定モードのとき
よりも平均トルクは小さいが、固定モードに対応した電
流振幅Ｉの電流マップは、このことを考慮に入れて予め
大きく設定されている。このためモード移行と同時に電
流振幅Ｉを設定した電流マップが切換られ、推定モード
での電流振幅にＩは小さくなるが、モード移行直後の実
トルクは同一のまま維持され、モード移行に伴うトルク
ショックは回避される。

【００６８】なお、電流振幅Ｉはロータ回転速度Ｖの上
昇に応じて変化するが、ここでは図示を略している。

【００６９】図１１はモータ１の目標トルクｔＴが大き
く、トルクリミッタ値ＴＩｐの制限を受ける場合を表し
ている。

【００７０】目標トルクｔＴがトルクリミッタ値ＴＩｐ
より大きいので、トルク指令値Ｔｏはトルクリミッタ値
ＴＩｐと同じ値となる。ここで、時刻ｔ１までの間のト
ルクリミッタ値ＴＩｐは固定モード用トルクリミッタ値
ＴＩｓに設定されており、時刻ｔ１以降は推定モード用
トルクリミッタ値ＴＩｎに設定される。

【００７１】ただし、モード移行直後の所定期間（ｔ１
〜ｔ２）はトルクリミッタ値ＴＩｐの除変処理が行われ
る。

【００７２】時刻ｔ１までの間、トルク指令値Ｔｏ（＝
ＴＩｓ）に応じて固定モード用電流マップからルックア
ップした電流振幅はインバータ５の最大電流振幅となっ
ている。

【００７３】モード移行が発生した直後、トルク指令値
Ｔｏ（≒ＴＩｓ）に応じて推定モード用電流マップから
ルックアップした電流振幅はインバータの最大電流振幅
より小さい値となり、その後トルク指令値Ｔｏが徐々に
大きくなるのに従って大きくなり、時刻ｔ２でトルク指
令値Ｔｏが推定モード用トルクリミッタ値ＴＩｎと等し
くなるとインバータ５の最大電流振幅となる。

【００７４】電流振幅が固定モードと推定モードとで同
一となっても、推定モードではロータの真の位相（もし
くは真の位相に近似する位相）に応じて電流制御が行わ
れるので、それだけ発生トルクが大きくなる。したがっ
て、実トルクが大きくなるが、ｔ１からｔ２の間では電
流振幅が徐々に大きくなるので、モード移行に伴なうト
ルクショックは発生しない。

【００７５】このように、目標トルクのいかんにかかわ
らず、モード移行時にモータトルクが瞬間的に変動する
のが防止でき、これによりモード移行時のトルクショッ
クを回避でき、モータ運転特性を向上させられる。

【００７６】次に第２の実施形態について説明する。

【００７７】本実施形態は、単一の電流マップ（第１実
施形態の推定モード用電流マップと同じ）で電流振幅Ｉ
の算出を行い、モード移行時のトルクショックはトルク
指令値Ｔｏの設定によって回避するようにしたものであ
る。

【００７８】モータコントロールユニット３が実行する
制御の内容はほぼ同一であり、異なる部分を中心にして
説明する。

【００７９】図１２はトルク指令値を算出するサブルー
チンであり、まず、ステップＳ１１０では、モード移行
が発生したか否かを判断する。すなわち、前回本ルーチ
ンを実行したときのモードが固定モードであって、今回
のモードが推定モードであるときモード移行が発生した
と判断する。

【００８０】モード移行時にはステップＳ１１１へ進
み、外部から与えられる目標トルクｔＴに従ってモード
移行直後のトルク指令値Ｔｏを算出する。

【００８１】具体的には、図１３に示すテーブルから目
標トルクｔＴに基づいてトルク変更初期値Ｔｏｒをルッ
クアップし、このＴｏｒをＴｏとする。このトルク変更
初期値Ｔｏｒは、固定モード制御時のトルク低下分だけ
目標トルクｔＴを減少補正したものである。

【００８２】ステップＳ１１２では、目標トルクｔＴよ
りトルク指令値Ｔｏが小さいか否かを判断する。目標ト
ルクｔＴよりトルク指令値Ｔｏが小さいときはステップ
Ｓ１１３へ進み、現在のトルク指令値Ｔｏに所定の加算
値△Ｔｏを加えて新たなトルク指令値Ｔｏを算出する。

【００８３】反対に現在のトルク指令値Ｔｏが目標トル
クｔＴ以上であると判断された場合はステップＳ１１４
へ進み、目標トルクｔＴを新たなトルク指令値Ｔｏに設
定する。

【００８４】以上の処理により、固定モードから推定モ
ードヘの移行が発生したとき、トルク指令値Ｔｏは一旦
トルク変更初期値Ｔｏｒまで低下した後、目標トルクｔ
Ｔへ徐々に近づくことになる。

【００８５】ここで図１４のタイムチャートを参照しな
がら制御動作について説明する。

【００８６】時刻ｔ１で固定モードから推定モードへと
モード移行が行われるものとして、本実施形態では、単
一の電流マップで電流振幅Ｉの算出を行うので、トルク
指令値Ｔｏの変化に対して、電流振幅Ｉも同じように変
化、つまり時刻ｔ１で一旦低下し、その後時刻ｔ２まで
徐々に増大する。

【００８７】固定モードと推定モードとで電流振幅Ｉは
同じであったとしても、推定モードでの制御時の方が発
生トルクは大きくなるが、電流振幅Ｉは時刻ｔ１からｔ
２までの間で徐々に大きくなるので、モード移行時のト
ルクショックの発生は生じない。

【００８８】本発明は上記した実施の形態に限定される
ものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術
的思想の範囲内において、さまざまな変更が可能である
ことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示すブロック図であ
る。

【図２】ロータ位相検出器の特性を示す説明図である。

【図３】モータトルクの特性図である。

【図４】ベータ角を示す説明図である。

【図５】制御内容を示すフローチャートである。

【図６】制御内容を示すフローチャートである。

【図７】制御内容を示すフローチャートである。

【図８】制御内容を示すフローチャートである。

【図９】制御内容を示すフローチャートである。

【図１０】制御動作を示すタイムチャートである。

【図１１】制御動作を示すタイムチャートである。

【図１２】第２の実施形態の制御内容を示すフローチャ
ートである。

【図１３】トルク指令値の特性を示す説明図である。

【図１４】制御動作を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１ 永久磁石型同期モータ ２ ロータ位相検出器 ３ モータコントロールユニット ５ インバータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロータの回転位相を検出する手段と、 ロータ回転速度を検出する手段と、 ロータ回転速度が極低速の所定値よりも小さい固定モー
   ドのときは検出された位相角度内の固定値を用いてロー
   タ位相を算出する手段と、 ロータ回転速度が前記所定値よりも大きい推定モードの
   ときは検出された位相角度から補完演算によりロータ位
   相を算出する手段と、 算出されたロータ位相と目標トルクに基づいてステータ
   コイルに印加する電流を演算する電流制御手段とを備え
   た電動機の制御装置において、 ロータ位相算出の固定モードから推定モードへの移行を
   判定する手段と、 この移行が判定されたときに固定モードでのモータトル
   クと推定モードでのモータトルクが同一もしくは徐々に
   変化するようにステータコイルに印加する電流を制御す
   るモード移行制御手段とを備えることを特徴とする電動
   機の制御装置。
2. 【請求項２】前記ステータコイルに印加される電流は、
   同一の目標トルクに対して固定モードの電流値が推定モ
   ードでの電流値よりも高くなるように設定される請求項
   １に記載の電動機の制御装置。
3. 【請求項３】前記ステータコイルに印加される電流は、
   目標トルクが所定値よりも大きいときは、固定モードか
   ら推定モードへ移行するときに、いったん所定値だけ低
   下した後に徐々に増加するように設定される請求項１ま
   たは２に記載の電動機の制御装置。
4. 【請求項４】前記固定モードから推定モードへの移行時
   に、ステータコイルに印加される電流を制御するため
   に、目標トルクに基づいて設定されるトルクの指令値を
   いったん所定値だけ低下させた後に徐々に目標トルクま
   で増加するように設定する請求項１に記載の電動機の制
   御装置。
5. 【請求項５】前記低下させるトルク指令の所定値はモー
   ド移行時の目標トルクに基づいて設定される請求項４に
   記載の電動機の制御装置。
6. 【請求項６】ロータの回転位相を検出し、 ロータ回転速度を検出し、 ロータ回転速度が極低速の所定値よりも小さい固定モー
   ドのときは検出された位相角度内の固定値を用いてロー
   タ位相を算出し、 ロータ回転速度が前記所定値よりも大きい推定モードの
   ときは検出された位相角度から補完演算によりロータ位
   相を算出し、 算出されたロータ位相と目標トルクに基づいてステータ
   コイルに印加する電流を演算し、制御する電動機の制御
   方法において、 ロータ位相算出の固定モードから推定モードへの移行を
   判定し、 この移行が判定されたときに固定モードでのモータトル
   クと推定モードでのモータトルクが同一もしくは徐々に
   変化するようにステータコイルに印加する電流を制御し
   てモード移行を行うことを特徴とする電動機の制御方
   法。