JP2010029029A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転角推定演算の開始後速やかに妥当な推定回転角を得ることができ、これによって、モータを適切に制御することができるモータ制御装置を提供する。
【解決手段】回転角推定部２５は、誘起電圧を外乱として検出する外乱オブザーバからなる誘起電圧オブザーバを有する。誘起電圧オブザーバは、内部変数を更新しながら、推定誘起電圧を演算する。この推定誘起電圧に基づいて、モータ１の回転角が推定される。誘起電圧推定部２６は、モータ方程式に従って誘起電圧を推定する。初期値決定部２７は、その推定された誘起電圧に基づいて、前記内部変数の初期値を決定する。回転角推定部２５の誘起電圧オブザーバは、その初期値を用いて誘起電圧推定演算を行う。回転角推定部２５が求めた推定回転角を制御回転角θ＾として用いて、モータ１が制御される。
【選択図】図１

Description

この発明は、ブラシレスモータを駆動するためのモータ制御装置に関する。ブラシレスモータは、たとえば、電動パワーステアリング装置における操舵補助力の発生源として利用される。

ブラシレスモータを駆動制御するためのモータ制御装置は、一般に、ロータの回転角を検出するための回転角センサの出力に応じてモータ電流の供給を制御するように構成されている。しかし、回転角センサの耐環境性が問題となるうえ、高価な回転角センサおよびこれに関連する配線がコストの削減を阻害し、かつ、小型化を阻害している。そこで、回転角センサを用いることなくブラシレスモータを駆動するセンサレス駆動方式が提案されている。センサレス駆動方式は、ロータの回転に伴う誘起電圧を推定することによって、磁極の位相（ロータの電気角）を推定する方式である。

誘起電圧の推定は、モータ電流およびモータ電圧ならびに逆モータモデル基づいて、モータの誘起電圧を外乱として推定する外乱オブザーバからなる誘起電圧オブザーバによって行われる。この誘起電圧オブザーバによって求められる推定誘起電圧を用いることにより、ロータの回転角が求まる（非特許文献１）。
市川真士他、「拡張誘起電圧モデルに基づく突極型永久磁石同期モータのセンサレス制御」、電気学会論文誌 Ｄ，１２２巻１２号、平成１４年

誘起電圧オブザーバは、通常、過去のモータ電流やモータ電圧の情報を含む内部変数を有している。誘起電圧オブザーバは、誘起電圧を推定するとともに内部変数を更新していくように構成されている。したがって、誘起電圧推定演算を所定の演算周期で繰り返すことによって、内部変数は、その初期値からモータの現状に応じた値へと収束していく。それに応じて推定誘起電圧も妥当な値へと収束していき、その結果、推定回転角も妥当な値へと収束していく。

内部変数の初期値は、一定値（たとえば零）とされるのが通常であり、そのため、回転角推定演算を開始してから推定回転角が正しい値に収束するまでに時間がかかる。この期間には、推定回転角が必ずしも正しい値とはならないから、モータの制御が適切に成されないおそれがある。したがって、たとえば、電動パワーステアリング装置においては、制御開始直後の期間における操舵感が悪くなるおそれがある。

そこで、この発明の目的は、回転角推定演算の開始後速やかに妥当な推定回転角を得ることができ、これによって、モータを適切に制御することができるモータ制御装置を提供することである。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、ロータ（５０）と、このロータに対向するステータ（５５）とを備えたモータを制御するためのモータ制御装置（１０）であって、前記ロータの回転角を推定するための回転角推定手段（２５）と、前記モータの誘起電圧を推定する誘起電圧推定手段（２６，２６Ａ）と、この誘起電圧推定手段によって推定される推定誘起電圧に基づいて、前記回転角推定手段における推定演算のための初期値を決定する初期値決定手段（２７）と、前記回転角推定手段が前記初期値に基づいて推定した推定回転角に基づいて前記モータを制御する制御手段（１５〜２１）とを含む、モータ制御装置である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。

この構成によれば、モータの誘起電圧が推定され、これに基づいて回転角推定手段における推定演算のための初期値が決定される。こうして決定された初期値を用いて、回転角推定手段による推定演算が行われ、推定回転角が求められる。初期値が任意に設定された値ではなく、推定誘起電圧を反映した値であるため、推定回転角は速やかに妥当な値に収束する。これにより、回転角の推定演算を開始すると、短時間でモータを適切に制御できる状態となる。

請求項２記載の発明は、前記誘起電圧推定手段（２６）が、モータ電圧およびモータ電流を用いてモータ方程式から誘起電圧を推定するものである、請求項１記載のモータ制御装置である。
この構成によれば、モータ電圧およびモータ電流を用いてモータ方程式から誘起電圧が推定される。これにより、モータの現状に対応した推定誘起電圧が得られるから、回転角推定演算のための初期値を適切に定めることができ、それに応じて推定回転角が妥当な値に収束するまでの時間を短縮できる。

前記制御手段は、モータ電圧指令値を生成する電圧指令値生成手段（１９Ａ，１９Ｂ）を含むものであってもよい。この場合に、前記モータ制御装置は、モータ電圧指令値に応じてモータを駆動する駆動手段（１３）と、モータ電流を検出する電流検出手段（１１）とをさらに含むものであってもよい。この場合、前記誘起電圧推定手段は、モータ電圧指令値とモータ電流とを用いて誘起電圧を推定するものであってもよい。また、モータに印加されている電圧を検出するモータ電圧検出手段を設け、このモータ電圧検出手段によって検出される印加電圧と前記モータ電流とを用いて誘起電圧推定手段による誘起電圧の推定を行うこととしてもよい。

請求項３記載の発明は、前記モータによって駆動される駆動対象（３）の変位量を検出する変位量検出手段（９）の出力に基づいて前記モータの回転角速度を演算する回転角速度演算手段（４２）をさらに含み、前記誘起電圧推定手段（２６Ａ）が、前記回転角速度演算手段によって演算される回転角速度から誘起電圧を推定するものである、請求項１記載のモータ制御装置である。

この構成によれば、モータによって駆動される駆動対象の変位量から、モータの回転角速度が演算され、この演算された回転角速度に基づいて誘起電圧が推定される。これにより、モータの現状に対応した誘起電圧を推定できるので、初期値を適切に設定することができ、推定回転角が妥当な値に収束するまでの時間を短縮できる。
前記駆動対象は、たとえば減速機構（６）を介して、前記モータによって駆動されるものであってもよい。

前記駆動対象は、車両の舵取り機構（３）であってもよい。この場合、舵取り機構に結合されたステアリングシャフト（４）またはステアリングホイール（２）の回転角を検出する舵角センサ（９）を前記変位量検出手段として用いてもよい。
請求項４記載の発明は、前記モータによって駆動される駆動対象の変位速度を検出する変位速度検出手段（９，４２，３５）と、この変位速度検出手段によって検出された変位速度に基づいて前記回転角推定手段によって求められた推定回転角を補正する補正手段（４４）とをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータ制御装置である。

駆動対象の変位速度は、モータの回転角速度に対応しているので、当該変位速度を用いることによって、モータの回転角速度に応じて推定回転角を補正することができる。駆動対象の変位速度は、回転角推定手段による推定演算に依存しないから、推定開始直後から妥当な補正処理を行うことができる。
たとえば、回転角推定手段は、モータ電圧信号およびモータ電流信号に対して信号処理を行う信号処理部（３１）を含み、この信号処理部によって処理されたモータ電圧信号およびモータ電流信号を用いて回転角の推定を行うものであってもよい。この場合、信号処理後のモータ電圧信号およびモータ電流信号には、モータの回転角速度に応じた位相遅れが生じる場合があるので、このような位相遅れを前記補正手段によって補正するようにすればよい。これにより、より精度の高い推定回転角を得ることができ、モータの制御をより適切に行うことができる。

請求項５記載の発明は、前記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段（１１）と、前記モータによって駆動される駆動対象の変位速度を検出する変位速度検出手段（９，４２，３５）と、この変位速度検出手段によって検出される変位速度が所定値以下（具体的には零付近）で、かつ、前記モータ電流検出手段によって検出されるモータ電流が所定値以下（具体的には零付近）のときに、モータ電流およびモータ電圧に基づいて前記モータの抵抗値を推定するモータ抵抗推定手段（４３）とを含み、前記回転角推定手段は、前記モータ抵抗推定手段によって推定されたモータ抵抗を用いて推定回転角を求めるものである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ制御装置である。

モータの回転が停止していて、モータ電流が零付近のとき、モータへの印加電圧はモータ抵抗による電圧降下に等しくなる。そこで、この発明では、モータによる駆動対象の変位速度からモータの回転がほぼ停止しているかどうかを判断し、モータ電流を検出して所定値以下かどうかを判断している。そして、これらの条件が満たされると、モータ電圧（モータ電圧指令値または検出された印加電圧）およびモータ電流に基づいて、モータ抵抗が推定される。この推定されたモータ抵抗が回転角推定手段における推定演算に適用される。これにより、モータ温度の変化によるモータ抵抗の変動や、個々のモータにおけるモータ抵抗のばらつきの影響を補償して、正確な推定回転角を求めることができる。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態に係るモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、車両の操向のための操作部材としてのステアリングホイール２に加えられる操作トルクを検出するトルクセンサ７と、車両の速度を検出する車速センサ８と、車両の舵取り機構３に操舵補助力を与えるモータ１と、このモータ１を駆動制御するモータ制御装置１０とを備えている。トルクセンサ７は、たとえば、ステアリングホイール２と舵取り機構３とを結合するステアリングシャフト４の途中部に介装されたトーションバー５のねじれ方向およびねじれ量を検出することによって操作トルクを検出するものである。モータ１が発生するトルクは、モータ１の回転を所定の減速比で減速する減速機構６を介して舵取り機構３に伝達されるようになっている。

モータ制御装置１０は、トルクセンサ７が検出する操作トルクおよび車速センサ８が検出する車速に応じてモータ１を駆動することによって、操舵状況に応じた適切な操舵補助を実現する。モータ１は、たとえば、三相ブラシレスモータであり、図２(a)に図解的に示すように、界磁としてのロータ５０と、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のステータ巻線５１，５２，５３を含むステータ５５とを備えている。モータ１は、ロータの外部にステータを配置したインナーロータ型のものであってもよいし、筒状のロータの内部にステータを配置したアウターロータ型のものであってもよい。

モータ制御装置１０は、電流検出部１１、マイクロコンピュータ１２、および駆動回路１３を有する。このモータ制御装置１０に、前述のトルクセンサ７および車速センサ８が接続されている。
電流検出部１１はモータ１のステータ巻線５１，５２，５３を流れる電流を検出する。より具体的には、電流検出部１１は、３相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）のステータ巻線５１，５２，５３における相電流をそれぞれ検出する電流検出器を有する。

マイクロコンピュータ１２は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭなど）を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、基本目標電流値演算部１５と、ｄｑ軸目標電流値演算部１６と、ＰＩ（比例積分）制御部１９Ａと、電圧指令値生成部１９Ｂと、γδ／αβ座標変換部２０Ａと、αβ／ＵＶＷ座標変換部２０Ｂと、ＰＷＭ制御部２１と、ＵＶＷ／αβ座標変換部１７Ａと、αβ／γδ座標変換部１７Ｂと、偏差演算部１８と、回転角推定部２５と、誘起電圧推定部２６と、初期値決定部２７とを備えている。

基本目標電流値演算部１５は、トルクセンサ７により検出される操作トルクと、車速センサ８により検出される車速とに基づいて、モータ１の基本目標電流値Ｉ^*を演算する。基本目標電流値Ｉ^*は、たとえば、操作トルクの大きさが大きいほど大きく、車速が小さい程大きくなるように定められる。
ｄｑ軸目標電流値演算部１６は、基本目標電流値Ｉ^*に基づいて、モータ１のロータ磁極方向に沿うｄ軸電流成分の目標値（ｄ軸目標電流値Ｉ_d ^*）と、ｄ軸に直交するｑ軸電流成分の目標値（ｑ軸目標電流値Ｉ_q ^*）とを生成する。以下、これらをまとめていうときには、「目標電流値Ｉ_dq」という。

モータ１のＵ相、Ｖ相およびＷ相に与えるべき電流（正弦波電流）の振幅を表す基本目標電流値Ｉ^*を用いると、ｄ軸目標電流値Ｉ_d ^*およびｑ軸目標電流値Ｉ_q ^*は、次式(1)(2)のように表される。

したがって、ｄｑ軸目標電流値演算部１６は、ｄ軸目標電流値Ｉ_d ^*＝０を生成する一方で、トルクセンサ７によって検出される操作トルクに応じたｑ軸目標電流値Ｉ_q ^*を生成する。

電流検出部１１は、モータ１のＵ相電流Ｉ_u、Ｖ相電流Ｉ_vおよびＷ相電流Ｉ_wを検出する（以下、これらをまとめていうときには「三相検出電流Ｉ_uvw」という）。その検出値は、ＵＶＷ／αβ座標変換部１７Ａに与えられる。
ＵＶＷ／αβ座標変換部１７Ａは、三相検出電流Ｉ_uvwを、二相固定座標系（α−β）上での電流Ｉ_αおよびＩ_β（以下、これらをまとめていうときには「二相検出電流Ｉ_αβ」という。）に座標変換する。二相固定座標系（α−β）とは、ロータ５０の回転中心を原点として、ロータ５０の回転平面内にα軸およびこれに直交するβ軸を定めた固定座標系である（図２参照）。座標変換された二相検出電流Ｉ_αβは、αβ／γδ座標変換部１７Ｂに与えられる。

αβ／γδ座標変換部１７Ｂは、二相検出電流Ｉ_αβを、制御上のロータ回転角θ^（以下、「制御回転角θ^」という。）に従う二相回転座標系（γ−δ）上での電流Ｉ_γおよびＩ_δ（以下、これらをまとめていうときには「二相検出電流Ｉ_γδ」という。）に座標変換する。二相回転座標系（γ−δ）は、制御回転角θ^にロータ５０がある場合に、ロータ磁極方向に沿うγ軸と、このγ軸に直交するδ軸とによって規定される回転座標系である。制御回転角θ^に誤差がなく、ロータ回転角と一致しているとき、二相回転座標系（ｄ−ｑ）と二相回転座標系（γ−δ）とは一致する。制御回転角θ^は、この実施形態では、回転角推定部２５によって推定されたロータ回転角（推定回転角）である。

二相検出電流Ｉ_γδは、偏差演算部１８に与えられるようになっている。この偏差演算部１８は、ｄ軸目標電流値Ｉ_d ^*に対するγ軸電流Ｉ_γの偏差、およびｑ軸目標電流値Ｉ_q ^*に対するδ軸電流Ｉ_δの偏差を演算する。これらの偏差がＰＩ制御部１９Ａに与えられてそれぞれＰＩ演算処理を受ける。そして、これらの演算結果に応じて、電圧指令値生成部１９Ｂによって、γ軸電圧指令値Ｖ_γ ^*およびδ軸電圧指令値Ｖ_δ ^*（以下、これらをまとめていうときには「二相電圧指令値Ｖ_γδ」という。）が生成されて、γδ／αβ座標変換部２０Ａに与えられる。

γδ／αβ座標変換部２０Ａは、γ軸電圧指令値Ｖ_γ ^*およびδ軸電圧指令値Ｖ_δ ^*を、二相固定座標系（α−β）の電圧指令値であるα軸電圧指令値Ｖ_α ^*およびβ軸電圧指令値Ｖ_β ^*（以下、これらをまとめていうときには「二相電圧指令値Ｖ_αβ」という。）に座標変換する。この二相電圧指令値Ｖ_αβは、αβ／ＵＶＷ座標変換部２０Ｂに与えられる。

αβ／ＵＶＷ座標変換部２０Ｂは、α軸電圧指令値Ｖ_α ^*およびβ軸電圧指令値Ｖ_β ^*を三相固定座標系の電圧指令値、すなわち、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の電圧指令値Ｖ_u ^*，Ｖ_v ^*，Ｖ_w ^*（以下、これらをまとめていうときには「三相電圧指令値Ｖ_uvw」という。）に変換する。
ＰＷＭ制御部２１は、三相の電圧指令値Ｖ_u ^*，Ｖ_v ^*，Ｖ_w ^*に応じて制御されたデューティ比の駆動信号を生成して駆動回路１３に与える。これにより、モータ１の各相には、該当する相の電圧指令値Ｖ_u ^*，Ｖ_v ^*，Ｖ_w ^*に応じたデューティ比で電圧が印加されることになる。

このような構成によって、舵取り機構３にステアリングシャフト４を介して結合されたステアリングホイール２に操作トルクが加えられると、これがトルクセンサ７によって検出される。そして、その検出された操作トルクおよび車速に応じた目標電流値Ｉ_dqがｄｑ軸目標電流値演算部１６によって生成される。この目標電流値Ｉ_dqと二相検出電流Ｉ_γδとの偏差が偏差演算部１８によって求められ、この偏差をゼロに導くようにＰＩ制御部１９ＡによるＰＩ演算が行われる。この演算結果に対応した二相電圧指令値Ｖ_γδが電圧指令値生成部１９Ｂによって生成され、これが、座標変換部２０Ａ，２０Ｂを経て三相電圧指令値Ｖ_uvwに変換される。そして、ＰＷＭ制御部２１の働きによって、その三相電圧指令値Ｖ_uvwに応じたデューティ比で駆動回路１３が動作することによって、モータ１が駆動され、目標電流値Ｉ_dqに対応したアシストトルクが舵取り機構３に与えられることになる。こうして、操作トルクおよび車速に応じて操舵補助を行うことができる。電流検出部１１によって検出される三相検出電流Ｉ_uvwは、座標変換部１７Ａ，１７Ｂを経て、目標電流値Ｉ_dqに対応するように二相回転座標系（γ−δ）で表された二相検出電流Ｉ_γδに変換された後に、偏差演算部１８に与えられる。

回転座標系と固定座標系との間での座標変換のためには、ロータ５０の回転角（位相角、すなわち電気角）が必要である。この回転角を表す制御回転角θ^が、回転角推定部２５での推定演算によって推定されるようになっている。この制御回転角θ＾が、αβ／γδ座標変換部１７Ｂおよびγδ／αβ座標変換部２０Ａに与えられるようになっている。
回転角推定部２５は、モータ電流（ＵＶＷ／αβ座標変換部１７Ａで変換された二相検出電流Ｉ_αβ）と、γδ／αβ座標変換部２０Ａから与えられる二相電圧指令値Ｖ_αβとに基づいて、推定回転角を演算し、制御回転角θ＾として出力する。

誘起電圧推定部２６は、ＵＶＷ／αβ座標変換部１７Ａで変換された二相検出電流Ｉ_αβと、γδ／αβ座標変換部２０Ａから与えられる二相電圧指令値Ｖ_αβとを用いて、モータ方程式に従って、モータ１のα軸推定誘起電圧Ｅ^E _αおよびβ軸推定誘起電圧Ｅ^E _β（以下まとめていうときには「推定誘起電圧Ｅ^E _αβ」という。）求める。
αβ座標系でのモータ方程式（回路方程式）は、次式(3)(4)のとおりである。

Ｖ_α＝（Ｒ＋ｐＬ）Ｉ_α＋Ｅ_α …(3)
Ｖ_β＝（Ｒ＋ｐＬ）Ｉ_β＋Ｅ_β …(4)
ただし、Ｖ_αはα軸電圧、Ｖ_βはβ軸電圧、Ｉ_αはα軸電流、Ｉ_βはβ軸電流、Ｅ_αはα軸誘起電圧、Ｅ_βはβ軸誘起電圧、Ｒは電機子巻線抵抗（モータ抵抗）、Ｌはモータインダクタンス、ｐは微分演算子である。

前記式(3)(4)から、推定誘起電圧Ｅ^E _αβは、α軸電圧指令値Ｖ_α ^*、β軸電圧指令値Ｖ_β ^*、α軸電流Ｉ_αおよびβ軸電流Ｉ_βを用いて、次式(5)(6)により求まることが分かる。この演算が誘起電圧推定部２６によって行われるようになっている。
Ｅ^E _α＝Ｖ_α ^*−（Ｒ＋ｐＬ）Ｉ_α …(5)
Ｅ^E _β＝Ｖ_β ^*−（Ｒ＋ｐＬ）Ｉ_β …(6)
なお、誘起電圧推定部２６による推定演算の際、基本目標電流値演算部１５が演算する基本目標電流値Ｉ^*またはｄｑ軸目標電流値演算部１６が演算する目標電流値Ｉ_dqを一定値に制御してもよい。このとき、前記式(5)(6)における微分項がいずれも零となるので、推定誘起電圧Ｅ^E _αβの演算が簡単になる。また、基本目標電流値演算部１５が演算する基本目標電流値Ｉ^*またはｄｑ軸目標電流値演算部１６が演算する目標電流値Ｉ_dqをいずれも零として、αβ座標系における電流Ｉ_αβを零に制御してもよい。このとき、前記式(5)(6)における第二項がいずれも零となるので、二相電圧指令値Ｖ_αβを推定誘起電圧Ｅ^E _αβと見なすことができ、演算が一層簡単になる。

初期値決定部２７は、回転角推定部２５における推定演算のための初期値を決定するものである。初期値決定部２７は、誘起電圧推定部２６によって求められた推定誘起電圧Ｅ^E _αβと、二相検出電流Ｉ_αβとに基づいて、前記初期値を決定する。この決定された初期値を用いて、回転角推定部２５において、回転角推定演算が行われる。
図３は、回転角推定部２５の構成例を示すブロック図である。回転角推定部２５は、信号処理部３１と、誘起電圧を外乱として検出する外乱オブザーバからなる誘起電圧オブザーバ３０と、推定された誘起電圧をロータ回転角に変換する変換手段としてのロータ角推定部２９とを備えている。

信号処理部３１は、γδ／αβ座標変換部２０Ａからの二相電圧指令値Ｖ_αβおよびＵＶＷ／αβ座標変換部１７Ａからの二相検出電流Ｉ_αβに対して信号処理（フィルタリング）を行い、この信号処理後の二相電圧指令値Ｖ_αβおよび二相検出電流Ｉ_αβを誘起電圧オブザーバ３０に供給する。より具体的には、信号処理部３１は、二相電圧指令値Ｖ_αβの高周波成分を除去する低域通過フィルタで構成された電圧フィルタ３２と、二相検出電流Ｉ_αβの高周波成分を除去する電流フィルタ３３とを有している。電圧フィルタ３２によってフィルタリングされた二相電圧指令値Ｖ_αβと、電流フィルタ３３によってフィルタリングされた二相検出電流Ｉ_αβとが、誘起電圧オブザーバ３０に与えられるようになっている。

誘起電圧オブザーバ３０は、信号処理部３１からの二相電圧指令値Ｖ_αβおよび二相検出電流Ｉ_αβに基づいて、モータ１の誘起電圧を推定し、α軸誘起電圧推定値Ｅ^_αおよびβ軸誘起電圧推定値Ｅ^_β（以下、まとめて「推定誘起電圧Ｅ^_αβ」という。）を生成する。ロータ角推定部２９は、この推定誘起電圧Ｅ^_αβに基づいて、ロータ回転角を推定し、推定回転角θ_Eを生成する。

図４は、誘起電圧オブザーバ３０の構成例を説明するためのブロック図である。誘起電圧オブザーバ３０としては、たとえば、非特許文献１に開示されている構成を用いることができ、より具体的には、図４に示すような構成となる。
この誘起電圧オブザーバ３０は、次式(7)(8)で表される。
ξ_αβ(n+1)＝（Ｔ_SＧＡ₁₂＋Ｉ）ξ_αβ(n)
＋Ｔ_SＧＢ₁Ｖ_αβ(n)＋Ｔ_SＧ（Ａ₁₁Ｉ−ＧＡ₁₂）Ｉ_αβ(n) …(7)
Ｅ^_αβ＝ξ_αβ(n)−ＧＩ_αβ(n) …(8)
Ａ₁₁＝（−Ｒ／Ｌ）Ｉ
Ａ₁₂（−１／Ｌ）Ｉ
Ｂ₁＝（１／Ｌ）Ｉ
ただし、Ｔ_Sは推定演算の周期であり、Ｇはオブザーバゲインであり、Ｉは単位行列（２行２列）を表す。また、ξ_αβは内部状態を表す変数（内部変数）であり、α軸に対応したα軸変数ξ_αとβ軸に対応したβ軸変数ξ_βとからなる。ｎは演算周期の番号（すなわちサンプリングタイミングの時刻）を表しており、演算周期（時刻）ｎは演算周期（時刻）ｎ＋１の直前の演算周期である。したがって、たとえば、ξ_αβ(n)は時刻ｎにおける内部変数を表している。

初期値決定部２７（図１参照）は、内部変数ξ_αβの初期値を決定するものであり、この初期値に基づいて誘起電圧オブザーバ３０による誘起電圧推定演算が行われることになる。より具体的には、前記式(8)から、内部変数ξ_αβ(n)の初期値ξ_αβ(0)は、誘起電圧推定部２６によって求められる推定誘起電圧Ｅ^E _αβと二相検出電流Ｉ_αβとを用いて、次式(9)(10)で与えられることが分かる。この演算が、初期値決定部２７によって行われる。推定誘起電圧Ｅ^E _αβを用いるときに二相検出電流Ｉ_αβを零に制御しておけば、式(9)(10)の第二項が零となるので、推定誘起電圧Ｅ^E _αβをそのまま初期値ξ_αβ(0)として用いることができる。

ξ_α(0)＝Ｅ^E _α＋ＧＩ_α(0) …(9)
ξ_β(0)＝Ｅ^E _β＋ＧＩ_β(0) …(10)
この初期値ξ_αβ（0）は、モータ方程式を用いて演算した推定誘起電圧Ｅ^E _αβに基づいて求めたものであるので、任意に定めた初期値とは異なり、ロータ５０の回転角に対応した適切な値となっている。そのため、この初期値ξ_αβ（0）を用いることによって、誘起電圧オブザーバ３０が求める推定誘起電圧Ｅ^_αβは、速やかに妥当な値へと収束する。

一方、モータの誘起電圧Ｅ_αβは、次式(11)で表すことができる。ただし、Ｋ_Eは誘起電圧定数、θはロータ回転角、ωはロータ回転角速度である。

したがって、推定誘起電圧Ｅ^_αβが求まれば、次式(12)に従って、推定回転角θ_Eが求まる。この演算が、ロータ角推定部２９によって行われるようになっている。

内部変数ξ_αβ(n)の初期値ξ_αβ（0）が適切に設定され、誘起電圧オブザーバ３０によって推定される推定誘起電圧Ｅ^_αβが速やかに収束するので、推定回転角θ_Eは、ロータ回転角に対応した妥当な値へと速やかに収束することになる。したがって、この推定回転角θ_Eが制御回転角θ＾として用いられることによって、αβ／γδ座標変換部１７Ｂおよびγδ／αβ座標変換部２０Ａにおける座標変換が、回転角推定部２５における推定演算の開始後、短時間で適切に行われる状態となる。その結果、モータ１の制御が適切に行われるので、ステアリングホイール２を介して運転者が受ける操舵違和感を抑制でき、操舵感を向上することができる。

図５は、マイクロコンピュータ１２が所定の制御周期（たとえば２００μｓｅｃ）毎に繰り返し実行する処理を説明するためのフローチャートである。マイクロコンピュータ１２は、トルクセンサ７、車速センサ８、および電流検出部１１の各出力信号を取り込む（ステップＳ１）。基本目標電流値演算部１５は、トルクセンサ７が検出した操作トルクおよび車速センサ８が検出した車速に基づいて、基本目標電流値Ｉ^*を演算する（ステップＳ２）。

次に、回転角推定部２５における推定演算を開始して１回目の制御周期かどうか、すなわち、最初の推定演算かどうかが判断される（ステップＳ３）。最初の推定演算のときには（ステップＳ３：ＹＥＳ）、内部変数ξ_αβ(n)の初期値ξ_αβ(0)を定めるための演算が実行される。すなわち、誘起電圧推定部２６が、二相指示電圧Ｖ_αβおよび二相検出電流Ｉ_αβに基づいて推定誘起電圧Ｅ^E _αβを求める（ステップＳ４）。この推定誘起電圧Ｅ^E _αβを用いて、初期値決定部２７が内部変数ξ_αβ(n)の初期値ξ_αβ(0)を求める（ステップＳ５）。この初期値ξ_αβ(0)を用いて、誘起電圧オブザーバ３０によって、推定誘起電圧Ｅ＾_αβが求められる（ステップＳ６）。ただし、最初の推定演算のときには、Ｅ^E _αβ＝Ｅ＾_αβとなるので、ステップＳ６の処理を省いてもよい。

こうして推定誘起電圧Ｅ＾_αβが求まると、これを用いてロータ角推定部２９によって、推定回転角θ_Eが求められる（ステップＳ７）。この推定回転角θ_Eを前記制御回転角θ＾として用いて、モータ１が駆動される（ステップＳ８）。
一方、２回目以降の回転角推定演算のときには（ステップＳ３：ＮＯ）、前制御周期の内部変数ξ_αβ(n-1)を用いて、誘起電圧オブザーバ３０によって、今制御周期の内部変数ξ_αβ(n)が求められる（ステップＳ９）。さらに、この内部変数ξ_αβ(n)を用いて、誘起電圧オブザーバ３０によって推定誘起電圧Ｅ＾_αβが求められる（ステップＳ６）。そして、これを用いてロータ角推定部２９によって推定回転角θ_Eが求められ（ステップＳ７）、これを制御回転角θ＾として用いてモータ１の駆動が行われる（ステップＳ８）。

このように、この実施形態によれば、推定回転角θ_Eを求めるための推定演算が開始されると、モータ方程式を用いて推定誘起電圧Ｅ^E _αβが求められ、これに基づいて誘起電圧オブザーバ３０の内部変数の初期値ξ_αβ（０）が演算される。したがって、この初期値ξ_αβ（０）は、モータ１の状態を反映しているので、誘起電圧オブザーバ３０によって求められる推定誘起電圧Ｅ＾_αβは、速やかに妥当な値へと収束し、それに応じて推定回転角θ_Eも速やかに適正な値へと収束する。これにより、推定回転角θ_Eを制御回転角θ＾として用いるセンサレス制御を速やかに立ち上げることができ、精度の高い制御回転角θ＾を用いてモータ１を適切に制御することができる。したがって、モータ１を効率良く駆動することができるので、充分なトルクを発生させることができ、操舵感を向上することができる。

図６は、この発明の第２の実施形態に係るモータ制御装置が適用された電動パワーステアリング装置の構成を説明するためのブロック図である。この図６において、前述の図１に示された各部に対応する部分には図１と同符号を付して示す。
この実施形態では、ステアリングホイール２の回転角である操舵角を検出する舵角センサ９が備えられている。ステアリングホイール２は減速機構６を介してモータ１によって駆動される駆動対象としての舵取り機構３とともに変位するものである。したがって、舵角センサ９によって検出される操舵角はステアリングホイール２の変位量に相当し、これは、舵取り機構３に備えられた作動部材（たとえばラック軸）の変位量に相当する。

マイクロコンピュータ１２は、機能処理部として、図１に示された構成に加えて、回転角算出部４１と、回転角速度演算部４２と、抵抗値更新部４３と、補正部４４とを備えている。
回転角算出部４１は、舵角センサ９が検出する操舵角とロータ５０の回転角との関係を記憶していて、その関係に従ってロータ５０の回転角を算出する。たとえば、減速機構６の減速比（たとえば１０）と、ロータ５０の極対数（ロータ５０が有する磁極対（Ｎ極とＳ極との対）の個数）とを用いて、次式(13)に従い、ロータ５０の回転角θ_S（以下「検出回転角θ_S」という。）が演算される。このような演算を行う代わりに、式(13)の演算結果を予め記憶したマップを用いて検出回転角θ_Sを求めてもよい。

θ_S＝操舵角×減速比×極対数 …(13)
この検出回転角θ_Sが回転角速度演算部４２および誘起電圧推定部２６Ａに与えられるようになっている。この検出回転角θ_Sは、モータ１の制御に用いるには精度が足りないが、回転角推定部２５における内部変数ξ_αβの妥当な初期値を決定するには充分な精度を有している。

回転角速度演算部４２は、検出回転角θ_Sを時間微分することによって（より具体的には制御周期間の差分を制御周期で除算することによって）、ロータ５０の回転角速度ω_S（以下「検出回転角速度ω_S」という。）を求める。この検出回転角速度ω_Sは、誘起電圧推定部２６Ａに与えられる。
誘起電圧推定部２６Ａは、回転角算出部４１から与えられる検出回転角θ_Sと、回転角速度演算部４２から与えられる検出回転角速度ω_Sとに基づいて、モータ１の誘起電圧Ｅ^E _αβを推定する。具体的には、前記式(11)においてロータ回転角θに検出回転角θ_Sを代入し、回転角速度ωに検出回転角速度ω_Sを代入することによって、α軸推定誘起電圧Ｅ^E _αおよびβ軸推定誘起電圧Ｅ^E _βが求められる。

こうして求められた推定誘起電圧Ｅ^E _αβと二相検出電流Ｉ_αβとを用いて、初期値決定部２７において、内部変数ξ_αβの初期値ξ_αβ(0)が決定される。この初期値の決定は、前述の第１の実施形態の場合と同様である。
抵抗値更新部４３は、回転角推定部２５の誘起電圧オブザーバ３０において用いられるモータ抵抗Ｒの値を更新する。モータ抵抗Ｒは、モータ温度に依存し、かつ、個々のモータごとにばらついている。このようなモータ抵抗Ｒの温度変化や、モータごとのばらつきを吸収するために、抵抗値更新部４３は、モータ抵抗Ｒを適値に更新する。

前記のモータ方程式(3)(4)から、二相検出電流Ｉ_αβ（モータ電流）が定常状態のときには、微分項が零になる。また、前記式(11)から、回転角速度ωが零のとき、すなわち、ロータ５０が回転していない（モータ回転停止状態）と見なせるときには、誘起電圧Ｅ_αβが零となる。すなわち、モータ方程式(3)(4)における誘起電圧Ｅ_αβの項が零になる。このとき、モータ１に印加されている電圧Ｖ_αβは、モータ抵抗Ｒによる電圧降下（Ｒ・Ｉ_αβ）に等しい。すなわち、次式(14)(15)が成立する。

Ｖ_α＝Ｒ・Ｉ_α …(14)
Ｖ_β＝Ｒ・Ｉ_β …(15)
そこで、抵抗値更新部４３は、回転角速度演算部４２によって求められる検出回転角速度ω_Sの絶対値｜ω_S｜が所定値以下（たとえば、５ｒｐｍ以下。すなわち零付近の値）であり、かつ、二相検出電流Ｉ_αβの変化が所定値以下（たとえば、制御周期間の変化の絶対値が０．１Ａ以下。すなわち零付近の値）であるという条件（抵抗値更新条件）が満たされるかどうかを常時監視している。そして、当該抵抗値更新条件が満たされたときに、抵抗値更新部４３は、次式(16)(17)のいずれか一方または両方（たとえば両式から得られるＲの値の平均値をとる。）により、モータ抵抗Ｒを求め、誘起電圧オブザーバ３０におけるパラメータとしてのモータ抵抗Ｒを更新する。

Ｒ＝Ｖ_α ^*／Ｉ_α …(16)
Ｒ＝Ｖ_β ^*／Ｉ_β …(17)
なお、検出回転角速度の絶対値｜ω_S｜が零付近の値かどうかを判断する代わりに、舵角センサ９の出力を時間微分して舵角速度を求める舵角速度演算部３５を設け、この舵角速度演算部３５で算出される舵角速度の絶対値が所定値以下（すなわち零付近）の値かどうかを判断するようにしてもよい。

補正部４４は、回転角速度演算部４２によって求められる検出回転角速度ω_Sに応じて、推定回転角θ_Eを補正する。前述のとおり、回転角推定部２５は、二相電圧指令値Ｖ_αβをフィルタリングする電圧フィルタ３２と、二相検出電流Ｉ_αβをフィルタリングする電流フィルタ３３とを有する信号処理部３１を備えている。そのため、これらのフィルタ３２，３３のフィルタ特性に応じた位相遅れが生じる。そして、この位相遅れは、モータ電流およびモータ電圧の周波数に依存する。モータ電流およびモータ電圧の周波数は、モータの回転角速度に依存する。そこで、補正部４４は、検出回転角速度の絶対値｜ω_S｜に応じて推定回転角θ_Eを補正する。これにより、電圧フィルタ３２および電流フィルタ３３での位相遅れに起因する回転角推定誤差を補正することができ、より精度の高い回転角推定が可能になる。この補正後の推定回転角θ_Eが制御回転角θ＾として用いられるようになっている。

図７は、補正部４４による補正の一例を説明するための図である。補正部４４は、回転角速度演算部４２によって求められる検出回転角速度の大きさ｜ω_S｜に応じて、曲線７１で示される特性曲線に従い、０°〜９０°の範囲で補正値θ_Cを生成し、この補正値θ_Cで推定回転角θ_Eを補正する。より具体的には、検出回転角速度ω_Sの符号が正のときは推定回転角θ_Eに補正値θ_Cが加算され、検出回転角速度ω_Sの符号が負のときには推定回転角θ_Eから補正値θ_Cが減算される。

補正値θ_Cの下限値は０°であり、その上限値はたとえば９０°である。検出回転角速度ω_Sが所定の第１閾値ＴＨ１未満では、補正値θ_Cは下限値０°とされる。また、検出回転角速度ω_Sが所定の第２閾値ＴＨ２（＞ＴＨ１）を超えるときには、補正値θ_Cは上限値９０°とされる。そして、第１および第２閾値ＴＨ１，ＴＨ２の間の検出回転角速度ω_Sに対しては、検出回転角速度の大きさ｜ω_S｜が大きいほど大きくなるように補正値θ_Cが定められる。図７の例では、第１閾値ＴＨ１以上第２閾値ＴＨ２以下の範囲では、検出回転角速度ω_Sに対してほぼリニアに変化するように補正値θ_Cが定められるようになっている。

回転角推定部２５によって求められる推定回転角θ_Eを時間微分して推定回転角速度を求め、この推定回転角速度を検出回転角速度ω_Sに代えて用いるようにしてもよい。すなわち、補正値θ_Cを推定回転角速度の大きさに応じて定めることとしてもよい。ただし、この場合には、推定回転角θ_Eが妥当な値に収束するまでの期間には、補正値θ_Cも正しい値にならないので、検出回転角速度ω_Sを用いる方がよい。

また、検出回転角速度ω_Sを用いる代わりに、舵角センサ９の出力を時間微分して舵角速度を求める舵角速度演算部３５を設け、この舵角速度演算部３５で算出される舵角速度の絶対値に応じて補正値θ_Cを求める構成とすることもできる。また、舵角速度からモータ１の回転角速度（＝舵角速度×減速比）を求め、この回転角速度の大きさに応じて補正値θ_Cを定めるようにしてもよい。さらにまた、トーションバー５のねじれを考慮に入れて、次式(18)に従って、より精度の高いモータ回転角速度を求め、これに基づいて補正値θ_Cを定めてもよい。これにより、さらに適正な補正値θ_Cを求めることができる。操作トルク変化量ΔＴとしては、トルクセンサ７の出力信号の時間微分値（より具体的には制御周期間の差分）を用いればよい。

モータ回転角速度＝｛舵角速度−（ΔＴ／ｋ）｝×減速比 …(18)
ただし、ΔＴは操作トルク変化量、ｋはトーションバーのばね定数である。
図８は、マイクロコンピュータ１２が所定の制御周期（たとえば２００μｓｅｃ）毎に繰り返し実行する処理を説明するためのフローチャートである。この図８において、前述の図５と同様の処理が行われる各ステップには、図５と同一符号を付して示す。

マイクロコンピュータ１２は、トルクセンサ７、車速センサ８、舵角センサ９および電流検出部１１の各出力信号を取り込む（ステップＳ１１）。基本目標電流値演算部１５は、トルクセンサ７が検出した操作トルクおよび車速センサ８が検出した車速に基づいて、基本目標電流値Ｉ^*を演算する（ステップＳ２）。
次に、回転角推定部２５における推定演算を開始して１回目の制御周期かどうか、すなわち、最初の推定演算かどうかが判断される（ステップＳ３）。最初の推定演算のときには（ステップＳ３：ＹＥＳ）、内部変数ξ_αβ(n)の初期値ξ_αβ(0)を定めるための演算が実行される。すなわち、舵角センサ９の出力信号から回転角算出部４１で検出回転角θ_Sが求められ、さらに、回転角速度演算部４２で検出回転角速度ω_Sが求められて、これら基づき、誘起電圧推定部２６が推定誘起電圧Ｅ^E _αβを求める（ステップＳ１２）。この推定誘起電圧Ｅ^E _αβを用いて、初期値決定部２７が内部変数ξ_αβ(n)の初期値ξ_αβ(0)を求める（ステップＳ５）。この初期値ξ_αβ(0)を用いて、誘起電圧オブザーバ３０によって、推定誘起電圧Ｅ＾_αβが求められる（ステップＳ６）。ただし、最初の推定演算のときには、Ｅ^E _αβ＝Ｅ＾_αβとなるので、ステップＳ６の処理を省いてもよい。

こうして推定誘起電圧Ｅ＾_αβが求まると、これを用いて回転角推定部２５によって、推定回転角θ_Eが求められる（ステップＳ７）。この推定回転角θ_Eに対して補正部４４による補正が行われる（ステップＳ１３）。この補正後の推定回転角θ_Eを前記制御回転角θ＾として用いて、モータ１が駆動される（ステップＳ８）。
一方、２回目以降の回転角推定演算のときには（ステップＳ３：ＮＯ）、前制御周期の内部変数ξ_αβ(n-1)を用いて、誘起電圧オブザーバ３０によって、今制御周期の内部変数ξ_αβ(n)が求められる（ステップＳ９）。さらに、この内部変数ξ_αβ(n)を用いて、誘起電圧オブザーバ３０によって推定誘起電圧Ｅ＾_αβが求められる（ステップＳ６）。そして、これを用いて回転角推定部２５によって推定回転角θ_Eが求められ（ステップＳ７）、さらに補正部４４によって推定回転角θ_Eに補正が加えられる。この補正後の推定回転角θ_Eを制御回転角θ＾として用いてモータ１の駆動が行われる（ステップＳ８）。

図８では、図示を省略したが、抵抗値更新部４３は、検出回転角速度ω_Sおよび二相検出電流Ｉ_αβを常時監視していて、前述の抵抗値更新条件が満たされると、誘起電圧オブザーバ３０のモータ抵抗Ｒの値を更新する。
このように、この実施形態によれば、推定回転角θ_Eを求めるための推定演算が開始されると、舵角センサ９の出力信号を用いて推定誘起電圧Ｅ^E _αβが求められ、これに基づいて誘起電圧オブザーバ３０の内部変数の初期値ξ_αβ（０）が演算される。したがって、この初期値ξ_αβ（０）は、モータ１の状態を反映しているので、誘起電圧オブザーバ３０によって求められる推定誘起電圧Ｅ＾_αβは、速やかに妥当な値へと収束し、それに応じて推定回転角θ_Eも速やかに適正な値へと収束する。これにより、推定回転角θ_Eを制御回転角θ＾として用いるセンサレス制御を速やかに立ち上げることができ、精度の高い制御回転角θ＾を用いてモータ１を適切に制御することができる。したがって、モータ１を効率良く駆動することができるので、充分なトルクを発生させることができ、操舵感を向上することができる。

また、舵角センサ９の出力信号に基づいて推定回転角θ_Eに対する補正を行うようにしているので、推定回転角θ_Eの精度が低いときでも、この推定回転角θ_Eに対する補正は正確に行うことができる。
さらに、誘起電圧オブザーバ３０のパラメータであるモータ抵抗Ｒが随時更新される構成であるため、モータ温度の上昇によるモータ抵抗の変動や、個々のモータにおけるモータ抵抗のばらつきの影響を補償して、正確な推定回転角θ_Eを求めることができる。

以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することができる。たとえば、前述の第２の実施形態で説明したモータ回転角速度（検出回転角速度もしくは推定回転角速度）または舵角速度に応じた推定回転角θ_Eの補正に関する特徴は、第１の実施形態と組み合わせることができる。同様に、モータ回転角速度およびモータ電流が所定の抵抗値更新条件を満たしたときに誘起電圧オブザーバ３０のモータ抵抗Ｒの値を更新する処理は、第１の実施形態にも適用できる。

また、前述の実施形態では、回転角センサを備えずに、専ら推定回転角θ_Eを用いてモータ１の制御（センサレス制御）を行う構成について説明したが、レゾルバ等の回転角センサを備え、この回転角センサの故障時にセンサレス制御に切り換える構成としてもよい。この場合にも、誘起電圧オブザーバ３０の内部変数ξ_αβの初期値が適切に設定される結果、推定回転角θ_Eを速やかに妥当な値へと収束させることができる。

また、回転角推定部２５における推定精度は、モータ１の誘起電圧Ｅ_αβの大きさが小さいときには悪くなる。そこで、誘起電圧Ｅ_αβの大きさが所定の誘起電圧閾値未満（推定演算中断条件）のときには、回転角推定部２５による推定演算を中断するようにしてもよい。より具体的には、α軸誘起電圧Ｅ_αおよびβ軸誘起電圧Ｅ_βの絶対値がともに前記誘起電圧閾値に達していないことを推定演算中断条件としてもよい。また、この推定演算中断条件が一定時間以上継続したときに、回転角推定部２５における推定演算を中断するようにしてもよい。誘起電圧波形の振幅が小さな状態であることを確実に判定できるようにするためには、前記一定時間は、誘起電圧閾値に対応するモータ回転角速度における電気角の１周期分に相当する時間とすることが好ましい。また、前記誘起電圧閾値は、回転角の推定が可能となる下限の回転角速度における誘起電圧の最大値（正弦波状に変化する誘起電圧波形の極大点に対応する値）以上とすることが好ましい。

判断対象となる誘起電圧Ｅ_αβとしては、誘起電圧推定部２６，２６Ａによって求められる推定誘起電圧Ｅ^E _αβを用いてもよいし、誘起電圧オブザーバ３０によって求められる推定誘起電圧Ｅ＾_αβを用いてもよい。
また、誘起電圧Ｅ_αβは、モータ１の回転角速度に依存するので、誘起電圧Ｅ_αβに代わる指標として、モータ１の回転角速度を用い、この回転角速度が所定の回転角速度閾値未満（推定演算中断条件）のときに、回転角推定部２５による推定演算を中断することとしてもよい。判断対象となる回転角速度としては、回転角速度演算部４２によって求められる検出回転角速度ω_Sを用いてもよいし、回転角推定部２５が求める推定回転角θ_Eを時間微分して得られる推定回転角速度を用いることとしてもよい。

推定回転角θ_Eの演算を中断しているときは、αβ軸の指示電流を零とする零アンペア制御を行うようにしてもよい。
推定回転角θ_Eの演算を中断しているときに、前記推定演算中断条件が満たされなくなったときには、回転角推定部２５による推定演算を再開すればよい。この再開に当たって、初期値決定部２７によって内部変数ξ_αβの初期値を決定することにより、推定回転角θ_Eを速やかに妥当な値へと収束させることができる。

また、前述の第２の実施形態では、舵角センサ９の出力信号を用いているが、たとえば、舵取り機構３の作動部材の変位を検出する変位センサを設け、この変位センサの出力から、モータの回転角および回転角速度を演算する構成とすることもできる。舵取り機構３の作動部材としては、舵取り車輪に転舵力を付与するラック軸を例示できる。
また、前述の実施形態では、電動パワーステアリング装置の駆動源としてのモータ１を制御するために本発明が適用された場合について説明したが、この発明は、電動パワーステアリング装置以外の用途のモータ制御にも適用することができる。その場合、モータによる駆動対象の変位を検出する変位センサの出力を前述の舵角センサ９の出力と同様に処理することによって、前述の第２の実施形態に従う処理が可能となる。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

この発明の第１の実施形態に係るモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。 モータの構成および座標系を説明するための図である。 回転角推定部の構成例を示すブロック図である。 誘起電圧オブザーバの構成例を説明するためのブロック図である。 図１の構成においてマイクロコンピュータが所定の制御周期毎に繰り返し実行する処理を説明するためのフローチャートである。 この発明の第２の実施形態に係るモータ制御装置が適用された電動パワーステアリング装置の構成を説明するためのブロック図である。 回転角速度に応じた推定回転角の補正を説明するための図である。 図６の構成においてマイクロコンピュータが所定の制御周期毎に繰り返し実行する処理を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

２…ステアリングホイール、４…ステアリングシャフト、９…舵角センサ、１０…モータ制御装置、１１…電流検出部、１２…マイクロコンピュータ、３１…信号処理部、５０…ロータ、５１〜５３…ステータ巻線、５５…ステータ

Claims (5)

1. ロータと、このロータに対向するステータとを備えたモータを制御するためのモータ制御装置であって、
   前記ロータの回転角を推定するための回転角推定手段と、
   前記モータの誘起電圧を推定する誘起電圧推定手段と、
   この誘起電圧推定手段によって推定される推定誘起電圧に基づいて、前記回転角推定手段における推定演算のための初期値を決定する初期値決定手段と、
   前記回転角推定手段が前記初期値に基づいて推定した推定回転角に基づいて前記モータを制御する制御手段とを含む、モータ制御装置。
2. 前記誘起電圧推定手段が、モータ電圧およびモータ電流を用いてモータ方程式から誘起電圧を推定するものである、請求項１記載のモータ制御装置。
3. 前記モータによって駆動される駆動対象の変位量を検出する変位量検出手段の出力に基づいて前記モータの回転角速度を演算する回転角速度演算手段をさらに含み、
   前記誘起電圧推定手段が、前記回転角速度演算手段によって演算される回転角速度から誘起電圧を推定するものである、請求項１記載のモータ制御装置。
4. 前記モータによって駆動される駆動対象の変位速度を検出する変位速度検出手段と、
   この変位速度検出手段によって検出された変位速度に基づいて前記回転角推定手段によって求められた推定回転角を補正する補正手段とをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
5. 前記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、
   前記モータによって駆動される駆動対象の変位速度を検出する変位速度検出手段と、
   この変位速度検出手段によって検出される変位速度が所定値以下で、かつ、前記モータ電流検出手段によって検出されるモータ電流が所定値以下のときに、モータ電流およびモータ電圧に基づいて前記モータの抵抗値を推定するモータ抵抗推定手段とを含み、
   前記回転角推定手段は、前記モータ抵抗推定手段によって推定されたモータ抵抗を用いて推定回転角を求めるものである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ制御装置。

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