JP2021005943A - Position determination device - Google Patents

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JP2021005943A JP2019118194A JP2019118194A JP2021005943A JP 2021005943 A JP2021005943 A JP 2021005943A JP 2019118194 A JP2019118194 A JP 2019118194A JP 2019118194 A JP2019118194 A JP 2019118194A JP 2021005943 A JP2021005943 A JP 2021005943A
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智也 高木
Tomoya Takagi
智也 高木
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Abstract

To provide a position determination device that can achieve accurate vector control starting at a time a rotor starts rotation.SOLUTION: In a position determination device 13, a rotation position acquisition unit 131 acquires a rotation position θ of a rotor. A torque estimation unit 132 estimates a torque generated in a motor on the basis of a current supplied to the motor. An angular acceleration estimation unit 133 estimates an angular acceleration 22 of the rotor on the basis of the torque estimated by the torque estimation unit 132. A position compensation unit 137 compensates the acquired rotation position θ on the basis of the rotation position θ acquired by the rotation position acquisition unit 131 and of the angular acceleration 22 estimated by the angular acceleration estimation unit 133.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、モータに含まれるロータの回転位置を特定する位置特定装置に関する。 The present invention relates to a position specifying device for specifying a rotation position of a rotor included in a motor.

永久磁石同期モータにおいて、ロータは、永久磁石を備え、ステータはコイルを備える。三相交流がコイルに供給されることにより、コイルは回転磁界を発生する。ロータは、コイルにより発生した回転磁界に同期して回転する。永久磁石同期モータは、ブラシレスDC(Direct Current)モータと呼ばれる場合がある。 In a permanent magnet synchronous motor, the rotor comprises a permanent magnet and the stator comprises a coil. By supplying three-phase alternating current to the coil, the coil generates a rotating magnetic field. The rotor rotates in synchronization with the rotating magnetic field generated by the coil. Permanent magnet synchronous motors are sometimes referred to as brushless DC (Direct Current) motors.

直流電源を用いて永久磁石同期モータを駆動させる場合、インバータが用いられる。インバータは、トランジスタなどの複数のスイッチング素子を備えており、直流電流を交流電流に変換する。インバータが備える複数のスイッチング素子を制御するために、インバータ制御装置が用いられる。インバータ制御装置は、ベクトル制御を用いて、複数のスイッチング素子のオンオフを切り替える。ベクトル制御で用いられるパラメータは、ロータの角速度及びロータの回転位置である。 When driving a permanent magnet synchronous motor using a DC power supply, an inverter is used. The inverter includes a plurality of switching elements such as transistors, and converts a direct current into an alternating current. An inverter control device is used to control a plurality of switching elements included in the inverter. The inverter control device uses vector control to switch on / off of a plurality of switching elements. The parameters used in vector control are the angular velocity of the rotor and the rotational position of the rotor.

インバータ制御装置は、ロータの回転位置を特定する位置特定装置を含む。位置特定装置は、例えば、ロータの周囲に配置された複数のホール素子からの出力信号に基づいて、回転位置を特定する。3つのホール素子が、ロータの周囲に120度の間隔で配置された場合、位置特定装置は、ロータの回転位置を60度単位で特定することができる。 The inverter control device includes a position specifying device for specifying the rotation position of the rotor. The positioning device identifies the rotational position based on, for example, output signals from a plurality of Hall elements arranged around the rotor. When the three Hall elements are arranged around the rotor at intervals of 120 degrees, the positioning device can specify the rotational position of the rotor in units of 60 degrees.

位置特定装置は、ロータの回転位置の精度を向上させるために、ロータの回転位置を補償する。例えば、特許文献1に開示されているモータ制御装置は、制御周期の時間の長さと第1時刻におけるロータの角速度及び角加速度とに基づいて、第1時刻から制御周期を経過した第2時刻におけるロータの回転位置を補償する。モータ制御装置は、補償された回転位置に基づいてベクトル制御する。 The positioning device compensates for the rotational position of the rotor in order to improve the accuracy of the rotational position of the rotor. For example, the motor control device disclosed in Patent Document 1 is set at a second time after the control cycle has elapsed from the first time, based on the length of the control cycle and the angular velocity and acceleration of the rotor at the first time. Compensate for the rotational position of the rotor. The motor control device performs vector control based on the compensated rotation position.

しかし、ロータの回転開始時において、モータ制御装置は、少なくとも3つの回転位置を取得しなければ、角加速度を取得することができない。つまり、モータ制御装置は、ロータが回転を開始してから、少なくとも3つのロータの回転位置を取得するまで、高精度のベクトル制御を実行することができない。 However, at the start of rotation of the rotor, the motor control device cannot acquire the angular acceleration unless it acquires at least three rotation positions. That is, the motor control device cannot execute highly accurate vector control from the start of rotation of the rotor until the rotation positions of at least three rotors are acquired.

特開2018−133890号公報JP-A-2018-133890

本発明は、上記問題点に鑑み、ロータが回転を開始する時点から高精度のベクトル制御を実現できる位置特定装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a position specifying device capable of realizing highly accurate vector control from the time when the rotor starts rotating.

上記課題を解決するため、第1の発明は、モータに含まれるロータの回転位置を特定する位置特定装置であって、回転位置取得部と、トルク推定部と、角加速度推定部と、位置補償部とを備える。回転位置取得部は、ロータの回転位置を取得する。トルク推定部は、モータに供給される電流に基づいてモータで発生するトルクを推定する。角加速度推定部は、トルク推定部により推定されたトルクに基づいて、ロータの角加速度を推定する。位置補償部は、回転位置取得部により取得された回転位置と、角加速度推定部により推定された角加速度とに基づいて、取得された回転位置を補償する。 In order to solve the above problems, the first invention is a position specifying device for specifying a rotation position of a rotor included in a motor, which includes a rotation position acquisition unit, a torque estimation unit, an angular acceleration estimation unit, and position compensation. It has a part. The rotation position acquisition unit acquires the rotation position of the rotor. The torque estimation unit estimates the torque generated by the motor based on the current supplied to the motor. The angular acceleration estimation unit estimates the angular acceleration of the rotor based on the torque estimated by the torque estimation unit. The position compensating unit compensates for the acquired rotation position based on the rotation position acquired by the rotation position acquisition unit and the angular acceleration estimated by the angular acceleration estimation unit.

第1の発明は、モータに供給される電流に基づいてトルクを推定し、推定したトルクに基づいてロータの角加速度を推定し、推定した角加速度を用いて取得された回転位置を補償する。第1の発明は、ロータの回転位置に基づく角加速度の算出が可能となるよりも前に、回転位置の補償を開始することができる。従って、第1の発明は、ロータが回転を開始して時点から、高い精度のベクトル制御を実現することができる。 The first invention estimates the torque based on the current supplied to the motor, estimates the angular acceleration of the rotor based on the estimated torque, and compensates for the acquired rotational position using the estimated angular acceleration. According to the first invention, compensation for the rotational position can be started before the angular acceleration based on the rotational position of the rotor can be calculated. Therefore, in the first invention, highly accurate vector control can be realized from the time when the rotor starts rotating.

第2の発明は、第1の発明であって、さらに、角速度推定部を備える。角速度推定部は、推定された角加速度を用いてロータの角速度を推定する。位置補償部は、角速度推定部により推定された角速度に基づいて、取得された回転位置を補償する。 The second invention is the first invention, and further includes an angular velocity estimation unit. The angular velocity estimation unit estimates the angular velocity of the rotor using the estimated angular acceleration. The position compensation unit compensates for the acquired rotational position based on the angular velocity estimated by the angular velocity estimation unit.

第2の発明は、推定した角加速度に基づいて角速度を推定し、推定した角速度に基づいて回転位置を補償する。第2の発明は、ロータの回転位置に基づく角速度の算出が可能となるよりも前に、回転位置の補償を開始することができる。従って、第2の発明は、さらに高い精度でベクトル制御を実行することができる。 In the second invention, the angular velocity is estimated based on the estimated angular acceleration, and the rotational position is compensated based on the estimated angular velocity. In the second invention, compensation for the rotational position can be started before the angular velocity can be calculated based on the rotational position of the rotor. Therefore, the second invention can execute vector control with higher accuracy.

第3の発明は、第1又は第2の発明であって、モータが駆動する場合、回転位置取得部は、ロータの回転位置の範囲を取得し、取得した範囲に基づいてロータの初期回転位置を決定する。位置補償部は、回転位置取得部により決定された初期回転位置に基づいて、ロータが回転を開始した後の回転位置を補償する。 The third invention is the first or second invention, and when the motor is driven, the rotation position acquisition unit acquires the range of the rotation position of the rotor, and the initial rotation position of the rotor is based on the acquired range. To determine. The position compensating unit compensates for the rotation position after the rotor starts rotating based on the initial rotation position determined by the rotation position acquisition unit.

第3の発明は、ロータの回転位置の範囲に基づいて、ロータの初期回転位置を特定する。これにより、ロータの回転開始時においてロータの回転位置を特定することができない場合であっても、ロータの回転位置を補償することができる。 The third invention specifies the initial rotation position of the rotor based on the range of rotation positions of the rotor. As a result, even if the rotation position of the rotor cannot be specified at the start of rotation of the rotor, the rotation position of the rotor can be compensated.

第4の発明は、モータに含まれるロータの回転位置を特定する位置特定方法であって、回転位置取得ステップと、トルク推定ステップと、角加速度推定ステップと、位置補償ステップと、を備える。回転位置取得ステップは、ロータの回転位置を取得する。トルク推定ステップは、モータに供給される電流に基づいてモータで発生するトルクを推定する。角加速度推定ステップは、トルク推定ステップにより推定されたトルクに基づいて、ロータの角加速度を推定する。位置補償ステップは、回転位置取得ステップにより取得された回転位置と、角加速度推定ステップにより推定された角加速度とに基づいて、取得された回転位置を補償する。 A fourth invention is a position specifying method for specifying a rotation position of a rotor included in a motor, and includes a rotation position acquisition step, a torque estimation step, an angular acceleration estimation step, and a position compensation step. The rotation position acquisition step acquires the rotation position of the rotor. The torque estimation step estimates the torque generated by the motor based on the current supplied to the motor. The angular acceleration estimation step estimates the angular acceleration of the rotor based on the torque estimated by the torque estimation step. The position compensation step compensates for the acquired rotation position based on the rotation position acquired by the rotation position acquisition step and the angular acceleration estimated by the angular acceleration estimation step.

第4の発明は、第1の発明に用いられる。 The fourth invention is used in the first invention.

本発明によれば、ロータが回転を開始する時点から高精度のベクトル制御を実現できる位置特定装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a position specifying device capable of realizing highly accurate vector control from the time when the rotor starts rotating.

本発明の実施の形態に係るモータ制御システムの構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the motor control system which concerns on embodiment of this invention. 図1に示すインバータ制御装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the inverter control device shown in FIG. 図2に示す位置特定装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the position specifying apparatus shown in FIG. 図2に示す位置特定装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the position specifying apparatus shown in FIG. 図2に示す位置特定装置により算出する補償回転位置のグラフである。It is a graph of the compensation rotation position calculated by the position specifying apparatus shown in FIG. CPUバス構成を示す図である。It is a figure which shows the CPU bus configuration.

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.

[1.構成]
[1.1.モータ制御システム100の構成]
図1は、本発明の実施の形態に係るモータ制御システム100の構成を示す機能ブロック図である。図1を参照して、モータ制御システム100は、モータ1と、インバータ2と、電流センサ3及び4と、回転位置センサ5と、インバータ制御装置10とを備える。
[1. Constitution]
[1.1. Configuration of motor control system 100]
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a motor control system 100 according to an embodiment of the present invention. With reference to FIG. 1, the motor control system 100 includes a motor 1, an inverter 2, current sensors 3 and 4, a rotation position sensor 5, and an inverter control device 10.

モータ1は、永久磁石同期モータであり、ロータ1Rを備える。ロータ1Rは、インバータ2から供給される三相交流50により回転する。三相交流50は、U相50Uと、V相50Vと、W相50Wとを有する。 The motor 1 is a permanent magnet synchronous motor and includes a rotor 1R. The rotor 1R is rotated by the three-phase alternating current 50 supplied from the inverter 2. The three-phase alternating current 50 has a U phase 50U, a V phase 50V, and a W phase 50W.

インバータ2は、インバータ制御装置10から受けたスイッチング信号20に基づいて、トランジスタ等のスイッチング素子(図示省略)のオンオフを切り替えることにより、三相交流50を生成する。インバータ2は、生成した三相交流50をモータ1に供給する。 The inverter 2 generates a three-phase AC 50 by switching on / off of a switching element (not shown) such as a transistor based on a switching signal 20 received from the inverter control device 10. The inverter 2 supplies the generated three-phase alternating current 50 to the motor 1.

電流センサ3は、U相50Uをインバータ2からモータ1に供給するための配線上に設けられ、U相50Uの電流を検出する。電流センサ3は、U相50Uの電流の検出結果として、電流検出値Iuをインバータ制御装置10に出力する。 The current sensor 3 is provided on the wiring for supplying the U-phase 50U from the inverter 2 to the motor 1, and detects the current of the U-phase 50U. The current sensor 3 outputs the current detection value Iu to the inverter control device 10 as the current detection result of the U phase 50U.

電流センサ4は、W相50Wをインバータ2からモータ1に供給するための配線上に設けられ、W相50Wの電流を検出する。電流センサ4は、W相50Wの電流の検出結果として、電流検出値Iwをインバータ制御装置10に出力する。 The current sensor 4 is provided on the wiring for supplying the W phase 50W from the inverter 2 to the motor 1, and detects the current of the W phase 50W. The current sensor 4 outputs the current detection value Iw to the inverter control device 10 as the current detection result of the W phase 50W.

回転位置センサ5は、ロータ1Rに含まれる永久磁石の磁界を検出し、磁界の検出結果を示す出力信号5Mをインバータ制御装置10に出力する。図1において、回転位置センサ5がモータ1の外に配置されている。しかし実際には、回転位置センサ5は、モータ1内において、ロータ1Rを囲むように配置される。本実施の形態では、回転位置センサ5は、3個のホール素子である。3個のホール素子の各々は、出力信号5Mをインバータ制御装置10に出力する。 The rotation position sensor 5 detects the magnetic field of the permanent magnet included in the rotor 1R, and outputs an output signal 5M indicating the detection result of the magnetic field to the inverter control device 10. In FIG. 1, the rotation position sensor 5 is arranged outside the motor 1. However, in reality, the rotation position sensor 5 is arranged in the motor 1 so as to surround the rotor 1R. In the present embodiment, the rotation position sensor 5 is three Hall elements. Each of the three Hall elements outputs an output signal of 5M to the inverter control device 10.

インバータ制御装置10は、トルク指令値60に基づいてインバータ2を制御する。具体的には、インバータ制御装置10は、電流センサ3から受けた電流検出値Iuと、電流センサ4から受けた電流検出値Iwと、回転位置センサ5から受けた出力信号5Mとを用いたフィードバック制御により、トルク指令値60に基づく電流目標値を調整する。インバータ制御装置10は、調整された電流目標値に基づいてスイッチング信号20を生成し、その生成したスイッチング信号20をインバータ2に供給する。 The inverter control device 10 controls the inverter 2 based on the torque command value 60. Specifically, the inverter control device 10 uses feedback using the current detection value Iu received from the current sensor 3, the current detection value Iw received from the current sensor 4, and the output signal 5M received from the rotation position sensor 5. By control, the current target value based on the torque command value 60 is adjusted. The inverter control device 10 generates a switching signal 20 based on the adjusted current target value, and supplies the generated switching signal 20 to the inverter 2.

[1.2.インバータ制御装置10の構成]
図2は、図1に示すインバータ制御装置10の構成を示す機能ブロック図である。図2を参照して、インバータ制御装置10は、制御部11と、PWM信号生成装置12と、位置特定装置13とを備える。
[1.2. Configuration of inverter control device 10]
FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the inverter control device 10 shown in FIG. With reference to FIG. 2, the inverter control device 10 includes a control unit 11, a PWM signal generation device 12, and a position identification device 13.

制御部11は、電流検出値Iu及びIwを電流センサ3及び4から受け、補償回転位置θcを位置特定装置13から受ける。制御部11は、受けた電流検出値Iu及びIwと、受けた補償回転位置θcと、インバータ制御装置10に入力されるトルク指令値60とを用いて、インバータ制御装置10を制御する。制御部11は、インバータ制御装置10を制御するために、U相電圧目標値Vu*と、V相電圧目標値Vv*と、W相電圧目標値Vw*とを生成する。制御部11の構成については、後述する。 The control unit 11 receives the current detection values Iu and Iw from the current sensors 3 and 4, and receives the compensation rotation position θc from the position identification device 13. The control unit 11 controls the inverter control device 10 by using the received current detection values Iu and Iw, the received compensation rotation position θc, and the torque command value 60 input to the inverter control device 10. The control unit 11 generates a U-phase voltage target value Vu *, a V-phase voltage target value Vv *, and a W-phase voltage target value Vw * in order to control the inverter control device 10. The configuration of the control unit 11 will be described later.

PWM信号生成装置12は、U相電圧目標値Vu*と、V相電圧目標値Vv*と、W相電圧目標値Vw*とを制御部11から受ける。PWM信号生成装置12は、受けたU相電圧目標値Vu*と、V相電圧目標値Vv*と、W相電圧目標値Vw*とからスイッチング信号20を生成する。 The PWM signal generation device 12 receives the U-phase voltage target value Vu *, the V-phase voltage target value Vv *, and the W-phase voltage target value Vw * from the control unit 11. The PWM signal generation device 12 generates a switching signal 20 from the received U-phase voltage target value Vu *, V-phase voltage target value Vv *, and W-phase voltage target value Vw *.

例えば、PWM信号生成装置12は、受けたU相電圧目標値Vu*を図示しないキャリアと比較することにより、U相に対応するPWM信号を生成する。同様に、V相及びW相の各々に対応するPWM信号が生成される。PWM信号生成装置12は、U相、V相及びW相の各々に対応するPWM信号を含むスイッチング信号20を生成し、生成したスイッチング信号20をインバータ2に供給する。 For example, the PWM signal generation device 12 generates a PWM signal corresponding to the U phase by comparing the received U-phase voltage target value Vu * with a carrier (not shown). Similarly, PWM signals corresponding to each of the V phase and the W phase are generated. The PWM signal generation device 12 generates a switching signal 20 including a PWM signal corresponding to each of the U phase, the V phase, and the W phase, and supplies the generated switching signal 20 to the inverter 2.

位置特定装置13は、回転位置センサ5から出力信号5Mを受け、その受けた出力信号5Mに基づいてロータ1Rの回転位置を特定する。位置特定装置13は、電流センサ3及び4から受けた電流検出値Iu及びIwに基づいて、特定した回転位置を補償することにより、補償回転位置θcを生成する。 The position specifying device 13 receives an output signal 5M from the rotation position sensor 5, and identifies the rotation position of the rotor 1R based on the received output signal 5M. The position specifying device 13 generates the compensated rotation position θc by compensating for the specified rotation position based on the current detection values Iu and Iw received from the current sensors 3 and 4.

[1.3.制御部11の構成]
制御部11は、電流目標値算出部111と、ベクトル変換部112と、電流制御部113と、ベクトル逆変換部114とを備える。
[1.3. Configuration of control unit 11]
The control unit 11 includes a current target value calculation unit 111, a vector conversion unit 112, a current control unit 113, and a vector inverse conversion unit 114.

電流目標値算出部111は、インバータ制御装置10に入力されるトルク指令値60に基づいて、d軸電流目標値Id*とq軸電流目標値Iq*とを生成する。d軸電流目標値Id*は、ロータ1Rの回転軸を原点とした回転座標系における電流目標値のd軸成分である。q軸電流目標値Iq*は、回転座標系における電流目標値のq軸成分である。 The current target value calculation unit 111 generates a d-axis current target value Id * and a q-axis current target value Iq * based on the torque command value 60 input to the inverter control device 10. The d-axis current target value Id * is a d-axis component of the current target value in the rotating coordinate system with the rotation axis of the rotor 1R as the origin. The q-axis current target value Iq * is a q-axis component of the current target value in the rotating coordinate system.

ベクトル変換部112は、電流センサ3から受けた電流検出値IuをU相50Uの電流値として取得する。ベクトル変換部112は、電流センサ4から受けた電流検出値IwをW相50Wの電流値として取得する。ベクトル変換部112は、取得したU相50Uの電流値と取得したW相50Wの電流値とに基づいて、V相50Vの電流値を算出する。ベクトル変換部112は、位置特定装置13から受けた補償回転位置θcを用いて、U相50Uの電流値とV相50Vの電流値とW相50Wの電流値とを座標変換する。座標変換の結果、d軸電流検出値Id及びq軸電流検出値Iqが生成される。 The vector conversion unit 112 acquires the current detection value Iu received from the current sensor 3 as the current value of the U phase 50U. The vector conversion unit 112 acquires the current detection value Iw received from the current sensor 4 as the current value of the W phase 50W. The vector conversion unit 112 calculates the current value of the V phase 50V based on the acquired current value of the U phase 50U and the acquired current value of the W phase 50W. The vector conversion unit 112 uses the compensation rotation position θc received from the position specifying device 13 to perform coordinate conversion between the current value of the U phase 50U, the current value of the V phase 50V, and the current value of the W phase 50W. As a result of the coordinate transformation, the d-axis current detection value Id and the q-axis current detection value Iq are generated.

電流制御部113は、d軸電流目標値Id*及びq軸電流目標値Iq*を電流目標値算出部111から受ける。電流制御部113は、d軸電流検出値Id及びq軸電流検出値Iqをベクトル変換部112から受ける。電流制御部113は、受けたd軸電流検出値Idが受けたd軸電流目標値Id*に一致するように、PI(Proportional-Integral)制御を実行する。PI制御の結果、電流制御部113は、d軸電圧目標値Vd*を生成する。電流制御部113は、受けたq軸電流検出値Iqが受けたq軸電流目標値Iq*に一致するように、PI制御を実行する。PI制御の結果、電流制御部113は、q軸電圧目標値Vq*を生成する。 The current control unit 113 receives the d-axis current target value Id * and the q-axis current target value Iq * from the current target value calculation unit 111. The current control unit 113 receives the d-axis current detection value Id and the q-axis current detection value Iq from the vector conversion unit 112. The current control unit 113 executes PI (Proportional-Integral) control so that the received d-axis current detection value Id matches the received d-axis current target value Id *. As a result of PI control, the current control unit 113 generates a d-axis voltage target value Vd *. The current control unit 113 executes PI control so that the received q-axis current detection value Iq matches the received q-axis current target value Iq *. As a result of PI control, the current control unit 113 generates the q-axis voltage target value Vq *.

ベクトル逆変換部114は、d軸電圧目標値Vd*及びq軸電圧目標値Vq*を電流制御部113から受ける。ベクトル逆変換部114は、補償回転位置θcを位置特定装置13から受ける。ベクトル逆変換部114は、受けた補償回転位置θcに基づいて、受けたd軸電圧目標値Vd*と受けたq軸電圧目標値Vq*から、U相電圧目標値Vu*とV相電圧目標値Vv*とW相電圧目標値Vw*とを生成する。ベクトル逆変換部114は、U相電圧目標値Vu*と、V相電圧目標値Vv*と、W相電圧目標値Vw*とをPWM信号生成装置12に出力する。 The vector inverse conversion unit 114 receives the d-axis voltage target value Vd * and the q-axis voltage target value Vq * from the current control unit 113. The vector inverse conversion unit 114 receives the compensation rotation position θc from the position specifying device 13. The vector inverse conversion unit 114 sets the U-phase voltage target value Vu * and the V-phase voltage target from the received d-axis voltage target value Vd * and the received q-axis voltage target value Vq * based on the received compensation rotation position θc. A value Vv * and a W-phase voltage target value Vw * are generated. The vector inverse conversion unit 114 outputs the U-phase voltage target value Vu *, the V-phase voltage target value Vv *, and the W-phase voltage target value Vw * to the PWM signal generator 12.

[1.4.位置特定装置13の構成]
図3は、図2に示す位置特定装置13の構成を示す機能ブロック図である。図3を参照して、位置特定装置13は、回転位置取得部131と、トルク推定部132と、角加速度推定部133と、角速度推定部134と、角速度算出部135と、角加速度算出部136と、位置補償部137とを備える。
[1.4. Configuration of position identification device 13]
FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the position specifying device 13 shown in FIG. With reference to FIG. 3, the position specifying device 13 includes a rotation position acquisition unit 131, a torque estimation unit 132, an angular acceleration estimation unit 133, an angular velocity estimation unit 134, an angular velocity calculation unit 135, and an angular acceleration calculation unit 136. And a position compensation unit 137.

回転位置取得部131は、出力信号5Mを回転位置センサ5から受け、その受けた出力信号5Mに基づいて回転位置θ又は位置範囲40を取得する。回転位置θは、ロータ1Rの回転角を示す特定の値である。位置範囲40は、ロータ1Rの回転位置θが含まれるであろう範囲を示す。回転位置取得部131は、回転位置θを取得できない場合、位置範囲40を取得する。 The rotation position acquisition unit 131 receives the output signal 5M from the rotation position sensor 5, and acquires the rotation position θ or the position range 40 based on the received output signal 5M. The rotation position θ is a specific value indicating the rotation angle of the rotor 1R. The position range 40 indicates a range in which the rotation position θ of the rotor 1R will be included. The rotation position acquisition unit 131 acquires the position range 40 when the rotation position θ cannot be acquired.

トルク推定部132は、d軸電流検出値Id及びq軸電流検出値Iqをベクトル変換部112から受ける。トルク推定部132は、受けたd軸電流検出値Id及びq軸電流検出値Iqに基づいて、ロータ1Rで発生するトルクを推定し、その推定結果を示すトルク推定値21を生成する。 The torque estimation unit 132 receives the d-axis current detection value Id and the q-axis current detection value Iq from the vector conversion unit 112. The torque estimation unit 132 estimates the torque generated by the rotor 1R based on the received d-axis current detection value Id and the q-axis current detection value Iq, and generates a torque estimation value 21 indicating the estimation result.

角加速度推定部133は、トルク推定値21をトルク推定部132から受け、その受けたトルク推定値21に基づいて、ロータ1Rの角加速度22を推定する。以下の説明において、角加速度22を「推定角加速度22」と記載する場合がある。 The angular acceleration estimation unit 133 receives the torque estimation value 21 from the torque estimation unit 132, and estimates the angular acceleration 22 of the rotor 1R based on the received torque estimation value 21. In the following description, the angular acceleration 22 may be referred to as "estimated angular acceleration 22".

角速度推定部134は、推定角加速度22を角加速度推定部133から受け、その受けた推定角加速度22に基づいて、ロータ1Rの角速度23を推定する。以下の説明において、角速度23を「推定角速度23」と記載する場合がある。 The angular velocity estimation unit 134 receives the estimated angular acceleration 22 from the angular acceleration estimation unit 133, and estimates the angular velocity 23 of the rotor 1R based on the received estimated angular acceleration 22. In the following description, the angular velocity 23 may be described as "estimated angular velocity 23".

角速度算出部135は、回転位置θを回転位置取得部131から受け、その受けた回転位置θに基づいて、ロータ1Rの角速度33を算出する。以下の説明において、角速度33を「算出角速度33」と記載する場合がある。 The angular velocity calculation unit 135 receives the rotation position θ from the rotation position acquisition unit 131, and calculates the angular velocity 33 of the rotor 1R based on the received rotation position θ. In the following description, the angular velocity 33 may be described as "calculated angular velocity 33".

角加速度算出部136は、算出角速度33を角速度算出部135から受け、その受けた算出角速度33に基づいて、ロータ1Rの角加速度32を算出する。以下の説明において、角加速度32を「算出角加速度32」と記載する場合がある。 The angular acceleration calculation unit 136 receives the calculated angular velocity 33 from the angular velocity calculation unit 135, and calculates the angular acceleration 32 of the rotor 1R based on the received calculated angular velocity 33. In the following description, the angular acceleration 32 may be described as "calculated angular acceleration 32".

位置補償部137は、回転位置θ又は位置範囲40を回転位置取得部131から受ける。位置補償部137は、推定角加速度22を角加速度推定部133から受け、推定角速度23を角速度推定部134から受ける。位置補償部137は、算出角加速度32を角加速度算出部136から受け、算出角速度33を角速度算出部135から受ける。位置補償部137は、受けた回転位置及び受けた位置範囲40のいずれか一方と、受けた推定角加速度22及び受けた算出角加速度32のいずれか一方と、受けた推定角速度23及び受けた算出角速度33のいずれか一方とを用いて、補償回転位置θcを算出する。 The position compensation unit 137 receives the rotation position θ or the position range 40 from the rotation position acquisition unit 131. The position compensation unit 137 receives the estimated angular acceleration 22 from the angular acceleration estimation unit 133 and the estimated angular velocity 23 from the angular velocity estimation unit 134. The position compensation unit 137 receives the calculated angular acceleration 32 from the angular acceleration calculation unit 136 and the calculated angular velocity 33 from the angular velocity calculation unit 135. The position compensation unit 137 received either one of the received rotation position and the received position range 40, one of the received estimated angular acceleration 22 and the received calculated angular acceleration 32, the received estimated angular velocity 23, and the received calculation. The compensation rotation position θc is calculated using either one of the angular velocities 33.

[2.位置特定装置13の動作]
図4は、図2に示す位置特定装置13の動作を示すフローチャートである。以下、図4を参照しながら、位置特定装置13の動作を開始する。ゼロよりも大きいトルク指令値60がインバータ制御装置10に入力された場合、位置特定装置13は、図4に示す処理を開始する。
[2. Operation of position identification device 13]
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the position specifying device 13 shown in FIG. Hereinafter, the operation of the position specifying device 13 is started with reference to FIG. When a torque command value 60 larger than zero is input to the inverter control device 10, the position specifying device 13 starts the process shown in FIG.

(初期化)
位置特定装置13は、ステップS11〜S12を実行して、位置特定装置13を初期化する。具体的には、回転位置取得部131は、回転位置θの取得回数をゼロに初期化する(ステップS11)。取得回数は、後述するように、算出角加速度32及び算出角速度33の各々を算出できるか否かの判断に用いられる。
(Initialize)
The position specifying device 13 executes steps S11 to S12 to initialize the position specifying device 13. Specifically, the rotation position acquisition unit 131 initializes the number of acquisitions of the rotation position θ to zero (step S11). The number of acquisitions is used for determining whether or not each of the calculated angular acceleration 32 and the calculated angular velocity 33 can be calculated, as will be described later.

回転位置取得部131は、回転開始時におけるロータ1Rの回転位置である初期回転位置を決定する(ステップS12)。回転位置取得部131は、決定した初期回転位置を位置補償部137に出力する。 The rotation position acquisition unit 131 determines the initial rotation position, which is the rotation position of the rotor 1R at the start of rotation (step S12). The rotation position acquisition unit 131 outputs the determined initial rotation position to the position compensation unit 137.

ステップS12における初期回転位置の決定方法は、回転位置θが取得されたか否かによって異なる。以下、具体的に説明する。 The method of determining the initial rotation position in step S12 differs depending on whether or not the rotation position θ has been acquired. Hereinafter, a specific description will be given.

3つのホール素子からの3つの出力信号5Mのうちいずれか1つのレベルが変化した場合、回転位置取得部131は、回転位置θを特定することができる。回転位置θは、レベルが変化した出力信号5Mを出力したホール素子と、この出力信号5Mにおけるレベルの増減とに基づいて特定される。回転位置θは、0度、60度、120度、180度、240度及び300度の6つの角度のうちいずれかである。回転位置取得部131は、回転位置θを取得できた場合、回転位置θを初期回転位置に決定し、取得回数をインクリメントする。例えば、回転位置θが120度である場合、回転位置取得部131は、初期回転位置を120度に決定する。 When the level of any one of the three output signals 5M from the three Hall elements changes, the rotation position acquisition unit 131 can specify the rotation position θ. The rotation position θ is specified based on the Hall element that outputs the output signal 5M whose level has changed and the increase / decrease in the level of the output signal 5M. The rotation position θ is one of six angles of 0 degrees, 60 degrees, 120 degrees, 180 degrees, 240 degrees, and 300 degrees. When the rotation position θ can be acquired, the rotation position acquisition unit 131 determines the rotation position θ as the initial rotation position and increments the acquisition number. For example, when the rotation position θ is 120 degrees, the rotation position acquisition unit 131 determines the initial rotation position to 120 degrees.

回転位置取得部131は、3つの出力信号5Mのレベルが変化しない場合、回転位置θを取得することができない。この場合、回転位置取得部131は、3つの出力信号5Mの各々のレベルに基づいて、位置範囲40を取得する。回転位置取得部131は、取得した位置範囲40の中央値を初期回転位置に決定する。これにより、位置特定装置13は、回転位置θを特定できない場合であっても、回転位置θの補償を開始することができる。初期回転位置が位置範囲40の中央値である場合、回転位置取得部131は、取得回数をインクリメントしない。 The rotation position acquisition unit 131 cannot acquire the rotation position θ when the levels of the three output signals 5M do not change. In this case, the rotation position acquisition unit 131 acquires the position range 40 based on the level of each of the three output signals 5M. The rotation position acquisition unit 131 determines the median value of the acquired position range 40 as the initial rotation position. As a result, the position specifying device 13 can start compensation for the rotation position θ even when the rotation position θ cannot be specified. When the initial rotation position is the median value of the position range 40, the rotation position acquisition unit 131 does not increment the acquisition number.

図5は、図2に示す位置特定装置13により算出される補償回転位置θcの時間変化の一例を示すグラフである。図5において、回転位置取得部131は、時刻t0から時刻t4までの期間Aにおいて、回転位置θではなく、0度以上60度以下の位置範囲40を取得する。回転位置θは、図5に示すグラフにおいて、時刻t4において初めて取得される。従って、回転位置θは、期間Aにおいて図5に示すグラフに示されない。理想曲線L1は、ロータ1Rの実際の回転位置の一例を示す。理想曲線L1は、時刻t0において15度である。 FIG. 5 is a graph showing an example of a time change of the compensation rotation position θc calculated by the position specifying device 13 shown in FIG. In FIG. 5, the rotation position acquisition unit 131 acquires the position range 40 of 0 degrees or more and 60 degrees or less instead of the rotation position θ in the period A from the time t0 to the time t4. The rotation position θ is acquired for the first time at time t4 in the graph shown in FIG. Therefore, the rotation position θ is not shown in the graph shown in FIG. 5 during the period A. The ideal curve L1 shows an example of the actual rotation position of the rotor 1R. The ideal curve L1 is 15 degrees at time t0.

回転位置取得部131は、時刻t4、t5及びt6の各々において、回転位置θを取得する。回転位置θは、時刻t4において60度であり、時刻t5において120度であり、時刻t6において180度である。 The rotation position acquisition unit 131 acquires the rotation position θ at each of the times t4, t5, and t6. The rotation position θ is 60 degrees at time t4, 120 degrees at time t5, and 180 degrees at time t6.

図5に示す例では、ロータ1Rが、時刻t0に回転を開始する。時刻t0において、回転位置取得部131は、0度以上60度以下を示す位置範囲40を特定し、特定した位置範囲40の中央値である30度を初期回転位置に決定する。 In the example shown in FIG. 5, the rotor 1R starts rotating at time t0. At time t0, the rotation position acquisition unit 131 specifies a position range 40 indicating 0 degrees or more and 60 degrees or less, and determines 30 degrees, which is the median value of the specified position range 40, as the initial rotation position.

(角加速度の推定)
回転位置取得部131は、3つの出力信号5Mを回転位置センサ5から受けるたびに、その受けた3つの出力信号5Mに基づいて、回転位置θ又は位置範囲40を取得する。回転位置取得部131は、回転位置θを取得したか否かを判断する(ステップS13)。
(Estimation of angular acceleration)
Each time the rotation position acquisition unit 131 receives the three output signals 5M from the rotation position sensor 5, the rotation position θ or the position range 40 is acquired based on the three output signals 5M received. The rotation position acquisition unit 131 determines whether or not the rotation position θ has been acquired (step S13).

回転位置取得部131が位置範囲40を取得した場合(ステップS13においてNo)、角加速度推定部133は、ロータ1Rの算出角加速度32が取得されているか否かを判断する(ステップS21)。 When the rotation position acquisition unit 131 acquires the position range 40 (No in step S13), the angular acceleration estimation unit 133 determines whether or not the calculated angular acceleration 32 of the rotor 1R has been acquired (step S21).

角加速度推定部133は、取得回数が3以上である場合、算出角加速度32が既に取得されていると判断する(ステップS21においてYes)。3つ以上の回転位置θが取得されている場合、角加速度算出部136が角加速度32を算出できるためである。この場合、位置特定装置13はステップS23に進む。 When the number of acquisitions is 3 or more, the angular acceleration estimation unit 133 determines that the calculated angular acceleration 32 has already been acquired (Yes in step S21). This is because the angular acceleration calculation unit 136 can calculate the angular acceleration 32 when three or more rotation positions θ are acquired. In this case, the position specifying device 13 proceeds to step S23.

角加速度推定部133は、取得回数が3未満である場合、算出角加速度32が取得されていないと判断する(ステップS21においてNo)。角加速度推定部133は、トルク推定部132により推定されたトルク推定値21を用いて、角加速度22を推定する(ステップS22)。 When the number of acquisitions is less than 3, the angular acceleration estimation unit 133 determines that the calculated angular acceleration 32 has not been acquired (No in step S21). The angular acceleration estimation unit 133 estimates the angular acceleration 22 by using the torque estimation value 21 estimated by the torque estimation unit 132 (step S22).

具体的には、トルク推定部132が、ベクトル変換部112から受けたd軸電流検出値Id及びq軸電流検出値Iqに基づいて、トルク推定値21を算出する。角加速度推定部133は、トルク推定値21をトルク推定部132から受け、下記の式(1)を用いて推定角加速度22を算出する。角加速度推定部133は、算出した推定角加速度22を角速度推定部134及び位置補償部137に出力する。 Specifically, the torque estimation unit 132 calculates the torque estimation value 21 based on the d-axis current detection value Id and the q-axis current detection value Iq received from the vector conversion unit 112. The angular acceleration estimation unit 133 receives the torque estimation value 21 from the torque estimation unit 132, and calculates the estimated angular acceleration 22 using the following equation (1). The angular acceleration estimation unit 133 outputs the calculated estimated angular acceleration 22 to the angular velocity estimation unit 134 and the position compensation unit 137.

式(1)において、Tはトルク推定値21である。Jはロータ1Rのイナーシャ(慣性モーメント)である。αは推定角加速度22である。Dは負荷トルクである。イナーシャ及び負荷トルクの各々は、定数であり、角加速度推定部133に予め設定されている。角加速度推定部133は、上記のパラメータが代入された式(1)を、αについて解くことにより、推定角加速度22を算出する。 In equation (1), T is the torque estimate 21. J is the inertia (moment of inertia) of the rotor 1R. α is the estimated angular acceleration 22. D is the load torque. Each of the inertia and the load torque is a constant and is preset in the angular acceleration estimation unit 133. The angular acceleration estimation unit 133 calculates the estimated angular acceleration 22 by solving the equation (1) to which the above parameters are substituted for α.

図5に示す例では、回転位置θは、時刻t4、t5及びt6に取得される。角加速度算出部136は、算出角加速度32を時刻t0から時刻t6までの期間Fにおいて算出することができない。このため、角加速度推定部133は、期間Fにおいて推定角加速度22を繰り返し算出する。 In the example shown in FIG. 5, the rotation position θ is acquired at times t4, t5, and t6. The angular acceleration calculation unit 136 cannot calculate the calculated angular acceleration 32 in the period F from the time t0 to the time t6. Therefore, the angular acceleration estimation unit 133 repeatedly calculates the estimated angular acceleration 22 in the period F.

(角速度の推定)
角速度推定部134は、算出角速度33が既に取得されているか否かを判断する(ステップS23)。
(Estimation of angular velocity)
The angular velocity estimation unit 134 determines whether or not the calculated angular velocity 33 has already been acquired (step S23).

角速度推定部134は、取得回数が2以上である場合、算出角加速度32が既に取得されていると判断する(ステップS23においてYes)。2つ以上の回転位置θが取得されている場合、角速度算出部135が角速度33を算出できるためである。この場合、位置特定装置13はステップS25に進む。 When the number of acquisitions is 2 or more, the angular velocity estimation unit 134 determines that the calculated angular acceleration 32 has already been acquired (Yes in step S23). This is because the angular velocity calculation unit 135 can calculate the angular velocity 33 when two or more rotation positions θ are acquired. In this case, the position specifying device 13 proceeds to step S25.

角速度推定部134は、取得回数が2未満である場合、算出角速度33が取得されていないと判断する(ステップS23においてNo)。角速度推定部134は、推定角加速度22を角加速度推定部133から受け、その受けた推定角加速度22を用いて角速度23を推定する(ステップS24)。具体的には、角速度推定部134は、受けた推定角加速度22を時間で積分することにより、推定角速度23を算出する。 When the number of acquisitions is less than 2, the angular velocity estimation unit 134 determines that the calculated angular velocity 33 has not been acquired (No in step S23). The angular velocity estimation unit 134 receives the estimated angular acceleration 22 from the angular acceleration estimation unit 133, and estimates the angular velocity 23 using the received estimated angular acceleration 22 (step S24). Specifically, the angular velocity estimation unit 134 calculates the estimated angular velocity 23 by integrating the received estimated angular acceleration 22 over time.

図5に示す例では、取得回数が、時刻t0から時刻t5までの期間Eにおいて2未満であるため、角速度算出部135は、算出角速度33を期間Eにおいて算出することができない。このため、角速度推定部134は、期間Eにおいて角速度23を推定する。 In the example shown in FIG. 5, since the number of acquisitions is less than 2 in the period E from the time t0 to the time t5, the angular velocity calculation unit 135 cannot calculate the calculated angular velocity 33 in the period E. Therefore, the angular velocity estimation unit 134 estimates the angular velocity 23 in the period E.

推定角加速度22が時刻t1〜t3の各々において取得された場合、角速度推定部134は、時刻t1に取得された推定角加速度22を時刻t0から時刻t1までの時間で積分する。角速度推定部134は、時刻t2に取得された推定角加速度22を時刻t1から時刻t2までの時間で積分する。角速度推定部134は、時刻t3に取得された推定角加速度22を時刻t2から時刻t3までの時間で積分する。角速度推定部134は、3つの積分値の合計を、時刻t3における推定角速度23として算出する。 When the estimated angular acceleration 22 is acquired at each of the times t1 to t3, the angular velocity estimation unit 134 integrates the estimated angular acceleration 22 acquired at the time t1 in the time from the time t0 to the time t1. The angular velocity estimation unit 134 integrates the estimated angular acceleration 22 acquired at time t2 in the time from time t1 to time t2. The angular velocity estimation unit 134 integrates the estimated angular acceleration 22 acquired at time t3 in the time from time t2 to time t3. The angular velocity estimation unit 134 calculates the sum of the three integrated values as the estimated angular velocity 23 at time t3.

(補償回転位置θcの算出)
図3を参照して、位置補償部137は、初期回転位置又は回転位置θを回転位置取得部131から受ける。位置補償部137は、ステップS22で取得された推定角加速度22を角加速度推定部133から受け、ステップS19で算出された算出角加速度32を角加速度算出部136から受ける。位置補償部137は、ステップS24で取得された推定角速度23を角速度推定部134から受け、ステップS17で取得された算出角速度33を角速度算出部135から受ける。ステップS17及びS19については後述する。
(Calculation of compensation rotation position θc)
With reference to FIG. 3, the position compensation unit 137 receives the initial rotation position or the rotation position θ from the rotation position acquisition unit 131. The position compensation unit 137 receives the estimated angular acceleration 22 acquired in step S22 from the angular acceleration estimation unit 133, and receives the calculated angular acceleration 32 calculated in step S19 from the angular acceleration calculation unit 136. The position compensation unit 137 receives the estimated angular velocity 23 acquired in step S24 from the angular velocity estimation unit 134, and receives the calculated angular velocity 33 acquired in step S17 from the angular velocity calculation unit 135. Steps S17 and S19 will be described later.

図4を参照して、位置補償部137は、受けた初期回転位置及び受けた回転位置θのいずれか一方と、受けた推定角加速度22及び受けた算出角加速度32のいずれか一方と、受けた推定角速度23及び受けた算出角速度33のいずれか一方とを用いて、補償回転位置θcを算出する(ステップS25)。具体的には、位置補償部137は、下記式(2)を用いて、補償回転位置θcを算出する。 With reference to FIG. 4, the position compensation unit 137 receives one of the received initial rotation position and the received rotation position θ, and one of the received estimated angular acceleration 22 and the received calculated angular acceleration 32. The compensation rotation position θc is calculated using either the estimated angular velocity 23 or the calculated angular velocity 33 received (step S25). Specifically, the position compensation unit 137 calculates the compensation rotation position θc using the following equation (2).

式(2)において、θcは、補償回転位置である。θは、回転位置又は初期回転位置である。tは、推定角加速度22の取得時刻又は算出角加速度32の算出時刻である。tは、ロータの回転開始時刻、又は、回転位置の取得時刻である。ωは、推定角速度23又は算出角速度33である。角速度33が算出されている場合、位置補償部137は、角速度33を式(2)に適用する。αは、推定角加速度22又は算出角加速度32である。角加速度32が算出されている場合、位置補償部137は、角加速度32を式(2)に適用する。 In equation (2), θc is the compensation rotation position. θ is the rotation position or the initial rotation position. t b is the acquisition time of the estimated angular acceleration 22 or the calculated time of the calculated angular acceleration 32. t a, the rotation start time of the rotor, or a acquisition time of the rotational position. ω is the estimated angular velocity 23 or the calculated angular velocity 33. When the angular velocity 33 is calculated, the position compensation unit 137 applies the angular velocity 33 to the equation (2). α is the estimated angular acceleration 22 or the calculated angular acceleration 32. When the angular acceleration 32 is calculated, the position compensation unit 137 applies the angular acceleration 32 to the equation (2).

(ガード処理)
図4を参照して、位置補償部137は、位置範囲40に基づいて、ステップS25で算出された補償回転位置θcを調整するガード処理を実行する(ステップS26)。具体的には、算出された補償回転位置θcが位置範囲40の上限値よりも大きい場合、位置補償部137は、算出された補償回転位置θcを位置範囲40の上限値に一致させる。算出された補償回転位置θcが位置範囲40の下限値よりも小さい場合、位置補償部137は、算出された補償回転位置θcを位置範囲40の下限値に一致させる。
(Guard processing)
With reference to FIG. 4, the position compensation unit 137 executes a guard process for adjusting the compensation rotation position θc calculated in step S25 based on the position range 40 (step S26). Specifically, when the calculated compensation rotation position θc is larger than the upper limit value of the position range 40, the position compensation unit 137 matches the calculated compensation rotation position θc with the upper limit value of the position range 40. When the calculated compensation rotation position θc is smaller than the lower limit value of the position range 40, the position compensation unit 137 matches the calculated compensation rotation position θc with the lower limit value of the position range 40.

補償回転位置θcが位置範囲40の上限値又は下限値に基づいて変更された場合、位置補償部137は、変更された補償回転位置θcをベクトル変換部112及びベクトル逆変換部114に出力する。補償回転位置θcが変更されなかった場合、位置補償部137は、ステップS25で算出された補償回転位置θcを出力する。これにより、補償回転位置θcの誤差を小さくすることができる。 When the compensation rotation position θc is changed based on the upper limit value or the lower limit value of the position range 40, the position compensation unit 137 outputs the changed compensation rotation position θc to the vector conversion unit 112 and the vector inverse conversion unit 114. When the compensation rotation position θc is not changed, the position compensation unit 137 outputs the compensation rotation position θc calculated in step S25. As a result, the error of the compensation rotation position θc can be reduced.

例えば、図5に示す時刻tpから時刻t4までの期間において、位置補償部137は、60度よりも大きい補償回転位置θcを算出する。初期回転位置が、時刻t0におけるロータ1Rの実際の回転位置よりも大きいためである。期間Aにおいて、位置範囲40は、0度以上60度以下である。この場合、位置補償部137は、時刻tpから時刻t4までの期間において、補償回転位置θcを期間Aにおける位置範囲40の上限である60度に変更する。期間Aに算出された補償回転位置θcが0度よりも小さい場合、補償回転位置θcは、0度に変更される。 For example, in the period from the time tp to the time t4 shown in FIG. 5, the position compensation unit 137 calculates the compensation rotation position θc larger than 60 degrees. This is because the initial rotation position is larger than the actual rotation position of the rotor 1R at time t0. In the period A, the position range 40 is 0 degrees or more and 60 degrees or less. In this case, the position compensation unit 137 changes the compensation rotation position θc to 60 degrees, which is the upper limit of the position range 40 in the period A, in the period from the time tp to the time t4. When the compensation rotation position θc calculated in the period A is smaller than 0 degrees, the compensation rotation position θc is changed to 0 degrees.

(回転位置θの取得)
図4を参照して、ステップS13の説明に戻る。回転位置取得部131は、回転位置θを取得した場合(ステップS13においてYes)、回転位置θの取得回数をインクリメントする(ステップS14)。位置補償部137は、回転位置取得部131から受けた回転位置θを、補償回転位置θcとしてベクトル変換部112及びベクトル逆変換部114に出力する(ステップS15)。回転位置θは、角速度及び角加速度に基づいて算出される補償回転位置θcよりも精度が高いためである。
(Acquisition of rotation position θ)
With reference to FIG. 4, the process returns to the description of step S13. When the rotation position acquisition unit 131 acquires the rotation position θ (Yes in step S13), the rotation position acquisition unit 131 increments the number of acquisitions of the rotation position θ (step S14). The position compensation unit 137 outputs the rotation position θ received from the rotation position acquisition unit 131 to the vector conversion unit 112 and the vector inverse conversion unit 114 as the compensation rotation position θc (step S15). This is because the rotation position θ is more accurate than the compensation rotation position θc calculated based on the angular velocity and the angular acceleration.

例えば、回転位置取得部131は、図5に示す時刻t4において回転位置θを取得する。回転位置θは、時刻t4において60度である。位置補償部137は、時刻t4に取得された回転位置θを、補償回転位置θcとして出力する。同様に、時刻t5及びt6の各々に取得された回転位置θが、補償回転位置θcとして位置補償部137から出力される。 For example, the rotation position acquisition unit 131 acquires the rotation position θ at the time t4 shown in FIG. The rotation position θ is 60 degrees at time t4. The position compensation unit 137 outputs the rotation position θ acquired at time t4 as the compensation rotation position θc. Similarly, the rotation position θ acquired at each of the times t5 and t6 is output from the position compensation unit 137 as the compensation rotation position θc.

(角速度の算出)
図4を参照して、角速度算出部135は、角速度33の算出が可能であるか否かを判断する(ステップS16)。具体的には、角速度算出部135は、取得回数が2以上であるか否かを判断する。
(Calculation of angular velocity)
With reference to FIG. 4, the angular velocity calculation unit 135 determines whether or not the angular velocity 33 can be calculated (step S16). Specifically, the angular velocity calculation unit 135 determines whether or not the number of acquisitions is 2 or more.

取得回数が2未満である場合、回転位置取得部131は、角速度を算出できない判断する(ステップS16においてNo)。位置特定装置13は、ステップS18に進む。一方、取得回数が2以上である場合、角速度算出部135は、角速度33の算出が可能であると判断する(ステップS16においてYes)。角速度算出部135は、直近に取得された2つの回転位置θを用いて、角速度33を算出する(ステップS17)。つまり、取得回数が2以上である場合、角速度算出部135は、回転位置取得部131が回転位置θを取得するたびに角速度33を算出する。 If the number of acquisitions is less than 2, the rotation position acquisition unit 131 determines that the angular velocity cannot be calculated (No in step S16). The position specifying device 13 proceeds to step S18. On the other hand, when the number of acquisitions is 2 or more, the angular velocity calculation unit 135 determines that the angular velocity 33 can be calculated (Yes in step S16). The angular velocity calculation unit 135 calculates the angular velocity 33 using the two most recently acquired rotation positions θ (step S17). That is, when the number of acquisitions is 2 or more, the angular velocity calculation unit 135 calculates the angular velocity 33 each time the rotation position acquisition unit 131 acquires the rotation position θ.

図5に示す例では、角速度算出部135は、2回目の回転位置θが取得される時刻t5において、角速度33の算出が可能であると判断する。角速度算出部135は、時刻t4及びt5に取得した回転位置θを用いて、角速度33を算出する。同様に、角速度算出部135は、3回目の回転位置θを取得する時刻t6において、時刻t5及びt6に取得した回転位置θを用いて角速度33を算出する。 In the example shown in FIG. 5, the angular velocity calculation unit 135 determines that the angular velocity 33 can be calculated at the time t5 when the second rotation position θ is acquired. The angular velocity calculation unit 135 calculates the angular velocity 33 by using the rotation position θ acquired at the times t4 and t5. Similarly, at the time t6 when the third rotation position θ is acquired, the angular velocity calculation unit 135 calculates the angular velocity 33 using the rotation positions θ acquired at the times t5 and t6.

(角加速度の算出)
図4を参照して、角加速度算出部136は、角加速度32の算出が可能であるか否かを判断する(ステップS18)。具体的には、角加速度算出部136は、取得回数が3以上であるか否かを判断する。
(Calculation of angular acceleration)
With reference to FIG. 4, the angular acceleration calculation unit 136 determines whether or not the angular acceleration 32 can be calculated (step S18). Specifically, the angular acceleration calculation unit 136 determines whether or not the number of acquisitions is 3 or more.

取得回数が3未満である場合、角加速度算出部136は、角加速度32を算出できない判断する(ステップS18においてNo)。位置特定装置13は、ステップS20に進む。一方、取得回数が3以上である場合、角加速度算出部136は、角加速度32の算出が可能であると判断する(ステップS18においてYes)。角加速度算出部136は、角速度算出部135により直近に算出された2つの角速度33を用いて、角加速度32を算出する(ステップS19)。つまり、取得回数が3以上である場合、角加速度算出部136は、回転位置取得部131が回転位置θを取得するたびに角加速度32を算出する。 If the number of acquisitions is less than 3, the angular acceleration calculation unit 136 determines that the angular acceleration 32 cannot be calculated (No in step S18). The position specifying device 13 proceeds to step S20. On the other hand, when the number of acquisitions is 3 or more, the angular acceleration calculation unit 136 determines that the angular acceleration 32 can be calculated (Yes in step S18). The angular acceleration calculation unit 136 calculates the angular acceleration 32 using the two angular velocities 33 most recently calculated by the angular velocity calculation unit 135 (step S19). That is, when the number of acquisitions is 3 or more, the angular acceleration calculation unit 136 calculates the angular acceleration 32 each time the rotation position acquisition unit 131 acquires the rotation position θ.

図5に示す例では、角加速度算出部136は、3回目の回転位置θが取得される時刻t6において、角加速度32の算出が可能であると判断する。角加速度算出部136は、時刻t5及びt6に算出された算出角速度33を用いて、角加速度32を算出する。この場合、角加速度算出部136は、時刻t4〜t6の各々に取得された回転位置θを回転位置取得部131から取得して、角加速度32を算出してもよい。 In the example shown in FIG. 5, the angular acceleration calculation unit 136 determines that the angular acceleration 32 can be calculated at the time t6 when the third rotation position θ is acquired. The angular acceleration calculation unit 136 calculates the angular acceleration 32 by using the calculated angular velocity 33 calculated at the times t5 and t6. In this case, the angular acceleration calculation unit 136 may acquire the rotation position θ acquired at each of the times t4 to t6 from the rotation position acquisition unit 131 to calculate the angular acceleration 32.

(位置補償の終了)
ステップS19又はS26の後に、位置特定装置13は、ロータ1Rの停止が指示されたか否かを判断する(ステップS20)。具体的には、トルクが0であることを示すトルク指令値60がインバータ制御装置10に入力された場合、位置特定装置13は、ロータ1Rの停止が指示されたと判断し(ステップS20においてYes)、図4に示す処理を終了する。電流目標値算出部111が、0よりも大きいトルクを示すトルク指令値60を受けた場合(ステップS20においてNo)、位置特定装置13は、ステップS14に戻る。
(End of position compensation)
After step S19 or S26, the positioning device 13 determines whether or not the rotor 1R has been instructed to stop (step S20). Specifically, when the torque command value 60 indicating that the torque is 0 is input to the inverter control device 10, the position specifying device 13 determines that the rotor 1R has been instructed to stop (Yes in step S20). , The process shown in FIG. 4 is terminated. When the current target value calculation unit 111 receives the torque command value 60 indicating a torque larger than 0 (No in step S20), the position specifying device 13 returns to step S14.

(補償回転位置θcの算出の具体例)
図5を参照しながら、補償回転位置θcの算出に用いられるパラメータの変化について説明する。
(Specific example of calculation of compensation rotation position θc)
With reference to FIG. 5, changes in parameters used for calculating the compensation rotation position θc will be described.

図5に示す期間Aにおいて、回転位置取得部131は、回転位置θを取得することができず、0度以上60度以下の位置範囲40を取得する。この場合、初期回転位置は、30度に決定される。決定された初期回転位置が、式(2)の左辺第1項に代入される。 In the period A shown in FIG. 5, the rotation position acquisition unit 131 cannot acquire the rotation position θ, and acquires the position range 40 of 0 degrees or more and 60 degrees or less. In this case, the initial rotation position is determined to be 30 degrees. The determined initial rotation position is substituted into the first term on the left side of the equation (2).

期間Aにおいて、算出角加速度32及び算出角速度33は、算出されない。従って、角速度推定部134により推定された角速度23が、式(2)の左辺第2項における角速度ωに代入される。角加速度推定部133により推定された角加速度22が、式(2)の左辺第3項における角加速度αに代入される。式(2)の時刻tは、ロータ1Rが回転を開始する時刻t0である。時刻tは、推定角加速度22の算出時刻である。 In the period A, the calculated angular acceleration 32 and the calculated angular velocity 33 are not calculated. Therefore, the angular velocity 23 estimated by the angular velocity estimation unit 134 is substituted for the angular velocity ω in the second term on the left side of the equation (2). The angular acceleration 22 estimated by the angular acceleration estimation unit 133 is substituted for the angular acceleration α in the third term on the left side of the equation (2). Time t a of the formula (2) is the time t0 at which the rotor 1R starts rotating. The time t b is the calculated time of the estimated angular acceleration 22.

初期回転位置が式(2)の左辺第1項に代入された場合、式(2)は、推定角加速度22及び推定角速度23の各々の積分値が初期回転位置に加算されることを示す。電流が時刻t0よりも後の期間においてモータ1に供給されることにより、ロータ1Rは回転する。ロータの回転に合わせて、補償回転位置θcが、図5に示すように初期回転位置から増加を続けることがわかる。 When the initial rotation position is substituted into the first term on the left side of the equation (2), the equation (2) indicates that the integrated values of the estimated angular acceleration 22 and the estimated angular velocity 23 are added to the initial rotation position. The rotor 1R rotates when the current is supplied to the motor 1 in a period after the time t0. It can be seen that the compensation rotation position θc continues to increase from the initial rotation position as shown in FIG. 5 in accordance with the rotation of the rotor.

時刻tpから時刻t2にかけて、補償回転位置θcが、位置範囲40の上限値である60度より大きくなる。時刻t0におけるロータ1Rの実際の回転位置が15であるのに対して、初期回転位置が30であるためである。位置補償部137は、時刻tpから時刻t2にかけて、算出した補償回転位置θcを位置範囲40の上限値に変更する。この結果、補償回転位置θcは、時刻tpから時刻t2にかけて一定となる。 From the time tp to the time t2, the compensation rotation position θc becomes larger than the upper limit value of the position range 40, which is 60 degrees. This is because the actual rotation position of the rotor 1R at time t0 is 15, whereas the initial rotation position is 30. The position compensation unit 137 changes the calculated compensation rotation position θc to the upper limit value of the position range 40 from the time tp to the time t2. As a result, the compensation rotation position θc becomes constant from the time tp to the time t2.

ロータ1Rが期間Aにおいて回転することにより、回転位置取得部131は、時刻t4において、60度を回転位置θとして取得する。位置補償部137は、時刻t4に取得された回転位置θを補償回転位置θcとして出力する。取得回数は、1に増加する。 As the rotor 1R rotates in the period A, the rotation position acquisition unit 131 acquires 60 degrees as the rotation position θ at the time t4. The position compensation unit 137 outputs the rotation position θ acquired at time t4 as the compensation rotation position θc. The number of acquisitions increases to 1.

時刻t4から時刻t5までの期間Bにおいて、推定角加速度22及び推定角速度23が取得される。取得回数が2未満である場合、角加速度32及び角速度33を算出することができないためである。位置補償部137は、補償回転位置θcを期間Bにおいて算出する場合、時刻t4に取得された回転位置θを式(2)の左辺第1項に代入する。推定角加速度22及び推定角速度23は、期間Aと同様に、式(2)に代入される。期間Bにおいて、補償回転位置θcは、推定角加速度22及び推定角速度23の推定誤差のために、理想曲線L1とずれる。 In the period B from the time t4 to the time t5, the estimated angular acceleration 22 and the estimated angular velocity 23 are acquired. This is because the angular acceleration 32 and the angular velocity 33 cannot be calculated when the number of acquisitions is less than 2. When the position compensation unit 137 calculates the compensation rotation position θc in the period B, the position compensation unit 137 substitutes the rotation position θ acquired at time t4 into the first term on the left side of the equation (2). The estimated angular acceleration 22 and the estimated angular velocity 23 are substituted into the equation (2) as in the period A. In the period B, the compensation rotation position θc deviates from the ideal curve L1 due to the estimation error of the estimated angular acceleration 22 and the estimated angular velocity 23.

ロータ1Rが期間Bにおいて回転することにより、回転位置取得部131は、時刻t5において、120度を回転位置θとして取得する。補償回転位置θcは、時刻t5において120度に設定される。位置補償部137は、時刻t5に取得された回転位置θを補償回転位置θcとして出力する。取得回数は、2に増加する。 As the rotor 1R rotates in the period B, the rotation position acquisition unit 131 acquires 120 degrees as the rotation position θ at the time t5. The compensation rotation position θc is set to 120 degrees at time t5. The position compensation unit 137 outputs the rotation position θ acquired at time t5 as the compensation rotation position θc. The number of acquisitions increases to 2.

取得回数が2以上であるため、角速度算出部135は、時刻t5において角速度33を算出する。角加速度32の算出に必要な数の回転位置θが取得されていないため、角加速度32は算出されない。位置補償部137は、時刻t5から時刻t6までの期間Cにおいて補償回転位置θcを算出する場合、下記のパラメータを式(2)に代入する。すなわち、位置補償部137は、時刻t5に取得された回転位置θを式(2)の左辺第1項に代入する。時刻t5に算出された角速度33が、式(2)の左辺第2項における角速度ωとして代入される。推定角加速度22が、式(2)の左辺第3項における角加速度αとして代入される。期間Cにおいて、補償回転位置θcは、推定角加速度22の推定誤差のために、理想曲線L1とずれる。 Since the number of acquisitions is 2 or more, the angular velocity calculation unit 135 calculates the angular velocity 33 at time t5. Since the number of rotation positions θ required for calculating the angular acceleration 32 has not been acquired, the angular acceleration 32 is not calculated. When calculating the compensation rotation position θc in the period C from the time t5 to the time t6, the position compensation unit 137 substitutes the following parameters into the equation (2). That is, the position compensation unit 137 substitutes the rotation position θ acquired at time t5 into the first term on the left side of the equation (2). The angular velocity 33 calculated at time t5 is substituted as the angular velocity ω in the second term on the left side of the equation (2). The estimated angular acceleration 22 is substituted as the angular acceleration α in the third term on the left side of the equation (2). In the period C, the compensation rotation position θc deviates from the ideal curve L1 due to the estimation error of the estimated angular acceleration 22.

ロータ1Rが期間Cにおいて回転することにより、回転位置取得部131は、時刻t6において、180度を回転位置θとして取得する。補償回転位置θcは、時刻t6において180度に設定される。位置補償部17は、時刻t6に取得された回転位置θを補償回転位置θcとして出力する。取得回数は、3に増加する。 As the rotor 1R rotates in the period C, the rotation position acquisition unit 131 acquires 180 degrees as the rotation position θ at the time t6. The compensation rotation position θc is set to 180 degrees at time t6. The position compensation unit 17 outputs the rotation position θ acquired at time t6 as the compensation rotation position θc. The number of acquisitions increases to 3.

取得回数が3以上であるため、角加速度32及び角速度33が、時刻t6において算出される。位置補償部137は、時刻t6以降の期間Dにおいて補償回転位置θcを算出する場合、下記のパラメータを式(2)に代入する。すなわち、位置補償部137は、時刻t6に取得された回転位置θを式(2)の左辺第1項に代入する。時刻t6に算出された角速度33が、式(2)の左辺第2項における角速度ωとして代入される。時刻t6に算出された角加速度32が、式(2)の左辺第3項における角加速度αとして代入される。 Since the number of acquisitions is 3 or more, the angular acceleration 32 and the angular velocity 33 are calculated at time t6. The position compensation unit 137 substitutes the following parameters into the equation (2) when calculating the compensation rotation position θc in the period D after the time t6. That is, the position compensation unit 137 substitutes the rotation position θ acquired at time t6 into the first term on the left side of the equation (2). The angular velocity 33 calculated at time t6 is substituted as the angular velocity ω in the second term on the left side of the equation (2). The angular acceleration 32 calculated at time t6 is substituted as the angular acceleration α in the third term on the left side of the equation (2).

時刻t6よりも後の期間において、補償回転位置θcの算出に用いられる角速度及び角加速度が、ロータ1Rの回転位置θに基づいて算出される。補償回転位置θcが、時刻t6よりも後の期間において、角速度及び角加速度の推定誤差を含まない。時刻t6よりも後の期間において、補償回転位置θcを、ロータ1Rの実際の回転位置を示す理想曲線L1にほぼ一致させることができる。 In the period after the time t6, the angular velocity and the angular acceleration used for calculating the compensation rotation position θc are calculated based on the rotation position θ of the rotor 1R. The compensation rotation position θc does not include the estimation error of the angular velocity and the angular acceleration in the period after the time t6. In a period after time t6, the compensating rotation position θc can be made to substantially coincide with the ideal curve L1 indicating the actual rotation position of the rotor 1R.

なお、図5において、回転位置取得部131が、時刻t0において回転位置θを取得した場合、位置特定装置13は、時刻t4において角速度33を算出でき、時刻t5において角加速度32を算出できる。 In FIG. 5, when the rotation position acquisition unit 131 acquires the rotation position θ at time t0, the position identification device 13 can calculate the angular velocity 33 at time t4 and the angular acceleration 32 at time t5.

以上説明したように、位置特定装置13は、ロータ1Rの角速度及び角加速度をロータ1Rの回転位置θに基づいて算出できない場合であっても、モータ1に供給される電流に基づいて角速度及び角加速度を推定することができる。ロータ1Rの回転開始時のように、回転位置を取得できない場合であっても、インバータ制御装置10は、高精度のベクトル制御を実行することができる。つまり、位置特定装置13は、ロータ1Rが回転を開始した時点から、高い精度のベクトル制御を開始することができる。 As described above, even if the positioning device 13 cannot calculate the angular velocity and angular acceleration of the rotor 1R based on the rotation position θ of the rotor 1R, the angular velocity and angular acceleration are based on the current supplied to the motor 1. Acceleration can be estimated. The inverter control device 10 can execute highly accurate vector control even when the rotation position cannot be acquired as in the case where the rotation of the rotor 1R is started. That is, the position specifying device 13 can start highly accurate vector control from the time when the rotor 1R starts rotating.

上記実施の形態において、回転位置取得部131が、位置範囲40の中央値を初期回転位置に決定する例を説明したが(図4に示すステップS11)、これに限られない。回転位置取得部131は、位置範囲40の上限値又は下限値を初期回転位置に決定してもよい。つまり、回転位置取得部131は、位置範囲40に基づいて初期回転位置を決定すればよい。 In the above embodiment, an example in which the rotation position acquisition unit 131 determines the median value of the position range 40 as the initial rotation position has been described (step S11 shown in FIG. 4), but the present invention is not limited to this. The rotation position acquisition unit 131 may determine the upper limit value or the lower limit value of the position range 40 as the initial rotation position. That is, the rotation position acquisition unit 131 may determine the initial rotation position based on the position range 40.

上記実施の形態において、インバータ制御装置10は、U相50Uの電流の検出結果を示す電流検出値Iuと、W相50Wの電流の検出結果を示す電流検出値Iwを取得する例を説明した。しかし、インバータ制御装置10が取得電流検出値の組み合わせは、上記実施の形態に限定されない。例えば、インバータ制御装置10は、電流検出値Iuと、W相50Wの電流の検出結果を示す電流検出値とを取得してもよい。あるいは、インバータ制御装置10は、U相、V相及びW相の電流の検出結果を取得してもよい。 In the above embodiment, the inverter control device 10 has described an example of acquiring a current detection value Iu indicating a current detection result of the U phase 50U and a current detection value Iw indicating a current detection result of the W phase 50W. However, the combination of the acquired current detection values of the inverter control device 10 is not limited to the above embodiment. For example, the inverter control device 10 may acquire a current detection value Iu and a current detection value indicating a current detection result of the W phase 50W. Alternatively, the inverter control device 10 may acquire the detection results of the U-phase, V-phase, and W-phase currents.

また、上記実施の形態で説明した位置特定装置13において、各機能ブロックは、LSIなどの半導体装置により個別に1チップ化されても良いし、一部又は全部を含むように1チップ化されても良い。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。 Further, in the position specifying device 13 described in the above embodiment, each functional block may be individually integrated into one chip by a semiconductor device such as an LSI, or may be integrated into one chip so as to include a part or all of the functional blocks. Is also good. Although it is referred to as LSI here, it may be referred to as IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.

また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。 Further, the method of making an integrated circuit is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after the LSI is manufactured, or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and settings of the circuit cells inside the LSI may be used.

また、上記各実施の形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、プログラムにより実現されるものであってもよい。そして、上記各実施の形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、コンピュータにおいて、中央演算装置(CPU)により行われる。また、それぞれの処理を行うためのプログラムは、ハードディスク、ROMなどの記憶装置に格納されており、ROMにおいて、あるいはRAMに読み出されて実行される。 In addition, a part or all of the processing of each functional block of each of the above embodiments may be realized by a program. Then, a part or all of the processing of each functional block of each of the above embodiments is performed by the central processing unit (CPU) in the computer. Further, the program for performing each process is stored in a storage device such as a hard disk or a ROM, and is read and executed in the ROM or the RAM.

また、上記実施の形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア(OS(オペレーティングシステム)、ミドルウェア、あるいは、所定のライブラリとともに実現される場合を含む。)により実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。 Further, each process of the above embodiment may be realized by hardware, or may be realized by software (including a case where it is realized together with an OS (operating system), middleware, or a predetermined library). .. Further, it may be realized by mixed processing of software and hardware.

例えば、上記実施の形態(変形例を含む)の各機能ブロックを、ソフトウェアにより実現する場合、図6に示したハードウェア構成(例えば、CPU、ROM、RAM、入力部、出力部等をバスBusにより接続したハードウェア構成)を用いて、各機能部をソフトウェア処理により実現するようにしてもよい。 For example, when each functional block of the above embodiment (including a modification) is realized by software, the hardware configuration (for example, CPU, ROM, RAM, input unit, output unit, etc.) shown in FIG. (Hardware configuration connected by) may be used to realize each functional unit by software processing.

また、上記実施の形態における処理方法の実行順序は、必ずしも、上記実施の形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えることができるものである。 Further, the execution order of the processing methods in the above-described embodiment is not necessarily limited to the description of the above-described embodiment, and the execution order can be changed without departing from the gist of the invention.

前述した方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明の範囲に含まれる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD−ROM、MO、DVD、DVD−ROM、DVD−RAM、大容量DVD、次世代DVD、半導体メモリを挙げることができる。 A computer program that causes a computer to perform the above-mentioned method and a computer-readable recording medium that records the program are included in the scope of the present invention. Here, examples of computer-readable recording media include flexible disks, hard disks, CD-ROMs, MOs, DVDs, DVD-ROMs, DVD-RAMs, large-capacity DVDs, next-generation DVDs, and semiconductor memories. ..

上記コンピュータプログラムは、上記記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して伝送されるものであってもよい。 The computer program is not limited to the one recorded on the recording medium, and may be transmitted via a telecommunication line, a wireless or wired communication line, a network typified by the Internet, or the like.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented within a range that does not deviate from the gist thereof.

1 モータ
1R ロータ
2 インバータ
3,4 電流センサ
5 回転位置センサ
10 インバータ制御装置
11 制御部
12 PWM信号生成装置
13 位置特定装置
131 回転位置取得部
132 トルク推定部
133 角加速度推定部
134 角速度推定部
135 角速度算出部
136 角加速度算出部
1 Motor 1R Rotor 2 Inverter 3, 4 Current sensor 5 Rotational position sensor 10 Inverter control device 11 Control unit 12 PWM signal generator 13 Position identification device 131 Rotational position acquisition unit 132 Torque estimation unit 133 Angular acceleration estimation unit 134 Angular velocity estimation unit 135 Angular velocity calculation unit 136 Angular acceleration calculation unit

Claims (4)

モータに含まれるロータの回転位置を特定する位置特定装置であって、
前記ロータの回転位置を取得する回転位置取得部と、
前記モータに供給される電流に基づいて前記モータで発生するトルクを推定するトルク推定部と、
前記トルク推定部により推定されたトルクに基づいて、前記ロータの角加速度を推定する角加速度推定部と、
前記回転位置取得部により取得された回転位置と、前記角加速度推定部により推定された角加速度とに基づいて、前記取得された回転位置を補償する位置補償部と、を備える位置特定装置。
It is a position identification device that identifies the rotation position of the rotor included in the motor.
A rotation position acquisition unit that acquires the rotation position of the rotor,
A torque estimation unit that estimates the torque generated by the motor based on the current supplied to the motor, and
An angular acceleration estimation unit that estimates the angular acceleration of the rotor based on the torque estimated by the torque estimation unit, and
A position specifying device including a rotation position acquired by the rotation position acquisition unit and a position compensation unit that compensates for the acquired rotation position based on the angular acceleration estimated by the angular acceleration estimation unit.
請求項1に記載の位置特定装置であって、さらに、
前記推定された角加速度を用いて前記ロータの角速度を推定する角速度推定部、を備え、
前記位置補償部は、前記角速度推定部により推定された角速度に基づいて、前記取得された回転位置を補償する、位置特定装置。
The position identifying device according to claim 1, further
An angular velocity estimation unit for estimating the angular velocity of the rotor using the estimated angular acceleration is provided.
The position compensation unit is a position specifying device that compensates for the acquired rotational position based on the angular velocity estimated by the angular velocity estimation unit.
請求項1又は2に記載の位置補償装置であって、
前記モータが駆動する場合、前記回転位置取得部は、前記ロータの回転位置の範囲を取得し、前記取得した範囲に基づいて前記ロータの初期回転位置を決定し、
前記位置補償部は、前記回転位置取得部により決定された初期回転位置に基づいて、前記ロータが回転を開始した後の回転位置を補償する、位置特定装置。
The position compensating device according to claim 1 or 2.
When the motor is driven, the rotation position acquisition unit acquires a range of rotation positions of the rotor, determines an initial rotation position of the rotor based on the acquired range, and determines the initial rotation position of the rotor.
The position compensating unit is a position specifying device that compensates for the rotation position after the rotor starts rotating based on the initial rotation position determined by the rotation position acquisition unit.
モータに含まれるロータの回転位置を特定する位置特定方法であって、
前記ロータの回転位置を取得する回転位置取得ステップと、
前記モータに供給される電流に基づいて前記モータで発生するトルクを推定するトルク推定ステップと、
前記トルク推定ステップにより推定されたトルクに基づいて、前記ロータの角加速度を推定する角加速度推定ステップと、
前記回転位置取得ステップにより取得された回転位置と、前記角加速度推定ステップにより推定された角加速度とに基づいて、前記取得された回転位置を補償する位置補償ステップと、を備える位置特定方法。
It is a position identification method for specifying the rotation position of the rotor included in the motor.
A rotation position acquisition step for acquiring the rotation position of the rotor, and
A torque estimation step that estimates the torque generated by the motor based on the current supplied to the motor, and
An angular acceleration estimation step that estimates the angular acceleration of the rotor based on the torque estimated by the torque estimation step, and
A position specifying method including a rotation position acquired by the rotation position acquisition step and a position compensation step for compensating for the acquired rotation position based on the angular acceleration estimated by the angular acceleration estimation step.
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