JP5545646B2 - モータ駆動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロータの回転角度に応じてモータの駆動相を切り替え、所定時間の起動通電後、ＰＷＭ制御により所定の制御周期でモータの駆動電流を目標電流に制御するモータ駆動制御装置に関し、詳しくは、モータ特性のばらつきに応じた起動通電の補正に関する。

従来、電気自動車やハイブリッド車の駆動モータとして、ロータに永久磁石や巻線が不要で安価かつ構造が簡単なスイッチトリラクタンスモータ（以下、ＳＲモータという）が注目されている。

図６は３相駆動のラジアルギャップ型のＳＲモータの一例の概略の構造を示し、図６のＳＲモータ１００は、モータ軸１０１に取り付けられたロータ２００と、その外側に同軸状に設けれたステータ３００とを備える。そして、ロータ２００は外周面側に複数の突極２０１が等間隔に配設される。ステータ３００は内周面側にステータ磁極としての各相の突極３０１が突極２０１に対向する向きに等間隔に相順に配設され、さらに、各突極３０１には各相の巻線３０２が集中巻される。なお、ロータ２００の突極２０１の個数（図６では４極）と、ステータ３００の突極３０１の個数（図６では６極）とは異なる。

このＳＲモータ１００は、ステータ３００の突極３０１とロータ２００の突極２０１とが最も離れる非対向状態時に駆動相の巻線３０２のインダクタンス値が最も小さくなり、ステータ３００の駆動相の突極３０１にロータ２００の突極２０１が対向する対向状態時に駆動相の巻線３０２のインダクタンス値が最大になる。

そして、ロータ２００が所定回転角度回転して非対向状態になる毎に、駆動相が切り替わり、周知のＰＷＭ制御により、アクセル開度等から算出されるトルク指令に応じた目標電流Ｉｒｅｆに制御された駆動電流が駆動相の巻線３０２に流れ、ロータ２００とステータ３００の電磁作用でロータ２００が回転してＳＲモータ１００が駆動される。

ところで、ＳＲモータ１００にはモータ毎に製造時のばらつきに起因するモータ特性（特にステータの巻線のインダクタンス値）のばらつきがあり、この特性のバラツキがロータの回転位置の検出に基づく駆動相の切り替えや駆動相の電流制御に影響する。

そして、ＳＲモータ１００のインダクタンス特性のばらつきに対する駆動相の切り替えのずれに対しては、例えばＳＲモータ１００の各相の前記インダクタンス値のしきい値を、各相の巻線３０２のインダクタンスに合わせて異なった値に設定して補正することが提案されている（例えば、特許文献１（段落［００２８］−［００２９］、図１等）参照）。

特開２０００−２４５１８５号公報

特許文献１に記載の補正では、ＳＲモータ１００の駆動相の切り替えのタイミング、換言すれば、各相の駆動の終了タイミングをロータの適切な回転位置（対向状態の位置）に合わせることはできるが、つきに説明する駆動相の切り替え直後の起動通電の補正は行なえず、トルクの不足や変動等が生じる問題がある。

すなわち、例えばＳＲモータ１００において、駆動相が切り替わる際には速やかに切り替わった駆動相の駆動電流を目標電流Ｉｒｅｆに制御し、その後、ＰＷＭ制御で駆動電流を目標電流に維持することが、トルクの変動を抑制する上からも好ましい。

そこで、ロータ２００の回転角度に応じてＳＲモータ１００の駆動相が切り替わったときに、駆動電流がＰＷＭ制御の目標電流Ｉｒｅｆに到達すると予想される所定の通電時間には、駆動相のステータ３００のコイル３０２を連続的に起動通電して駆動電流を速やかに目標電流Ｉｒｅｆに増大し、前記起動通電の終了によりＰＷＭ制御に切り替えて駆動電流を目標電流Ｉｒｅｆに維持することが考えられる。

図７は上記のように制御した場合の駆動電流の変化例を示し、ロータ２００の回転位置（回転角度）をレゾルバ、エンコーダ等の位置センサから検出し、前記非対向状態になる通電開始角θｏｎから設定された通電時間Ｔｏｎ、起動通電によって駆動相の巻線３０２に電流が連続的に流れることで、短時間に速やかにＳＲモータ１００の駆動電流が目標電流Ｉｒｅｆに達し、その後は、ＰＷＭ制御に切り替わって駆動電流が周知のＰＷＭ制御で目標電流Ｉｒｅｆに維持される。

このような駆動電流制御を行なう場合、ＳＲモータ１００によって前記したモータ特性（特にステータ３００の巻線３０２のインダクタンス値）のばらつきがあるので、起動通電の時間を、駆動電流やトルク指令値等に基づく各起動条件の最適な通電時間のマップデータから選択した所定の通電時間（一定時間）Ｔｏｎに設定すると、ＳＲモータ１００の前記インダクタンス値のばらつきによって、通電時間Ｔｏｎ後の駆動電流が目標電流Ｉｒｅｆより大きくなり過ぎたり、小さくなり過ぎたりする。

図８は上記のモータ特性のばらつきに基づく、ＳＲモータ１００の駆動電流の通電開始角θｏｎから起動通電の通電終了角θαまでの通電時間Ｔｏｎの起動通電による変化例を示し、実線ｉ１は通電時間Ｔｏｎの起動通電で駆動電流が目標電流Ｉｒｅｆに達する標準的なモータ特性の場合の変化を示し、実線ｉ２は通電時間Ｔｏｎの起動通電で駆動電流が目標電流Ｉｒｅｆを超えて大きくなる、前記インダクタンス値が小さい場合の変化を示し、実線ｉ３は通電時間Ｔｏｎの起動通電で駆動電流が目標電流Ｉｒｅｆに達しない、前記インダクタンス値が大きい場合の変化を示す。

そして、モータ特性のばらつきに基づいてＳＲモータ１００の起動通電後の駆動電流が目標電流Ｉｒｅｆから大小になると、トルクの不足や変動が生じたり、大きな駆動電流で駆動回路のスイッチング素子等が損傷する可能性がある。

そして、種々のモータの同様の駆動制御を行なう場合には、同じような問題が生じる。

本発明は、ＳＲモータ等のモータのモータ特性（特にステータの巻線のインダクタンス値）のばらつきによらず、駆動相の切り替え直後の起動通電によって前記モータの駆動電流を目標電流に制御することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明のモータ駆動制御装置は、ロータの回転角度に応じてモータの駆動相を切り替え、所定時間の起動通電後、前記ＰＷＭ制御により所定の制御周期で前記モータの駆動電流を目標電流に制御するモータ駆動制御装置であって、起動通電の設定された通電時間経過時点で前記駆動電流が到達する電流値から学習したモータ特性に基づき、以降の起動通電によって前記駆動電流が前記目標電流になるように、起動通電の通電時間を補正する補正手段を備えたことを特徴としている（請求項１）。

そして、前記補正手段は、さらに、補正後の通電時間に応じてロータの回転に対する起動通電の開始タイミングを補正することが好ましい（請求項２）。

請求項１に係る本発明のモータ駆動制御装置の場合、補正手段により、起動通電の設定された通電時間経過時点の駆動電流の大きさから、モータ特性（特にステータの巻線のインダクタンス値）の影響を学習し、この学習に基づき、以降の起動通電によっては駆動電流が目標電流になるように、起動通電の通電時間を補正することができる。

そのため、前記モータ特性のばらつきによらず、駆動相の切り替え直後の起動通電によってＳＲモータ等のモータの駆動電流を過不足なく目標電流に制御することができ、トルクの不足や変動が生じることがなく、ばらつきのないモータ特性で想定される最大の電流値より大きな駆動電流が流れることで駆動回路のスイッチング素子等が損傷することもない。

請求項２に係る本発明のモータ駆動制御装置の場合、前記モータ特性により起動通電で駆動電流が目標電流に到達するまでの時間が長短変化することを考慮し、とくに補正後の起動通電で駆動電流が目標電流に到達するまでの時間が長くなるときには、前記補正手段によりロータの回転に対する起動通電の開始タイミングを早めるように補正し、トルク低下を防止してトルクの不足や変動を一層良好に防止することができる。

本発明の第１の実施形態のモータ駆動生後装置の構成の説明図である。 図１のＳＲモータの通電時間の補正の説明図である。 図１のＳＲモータの通電時間の補正による駆動電流の変化の説明図である。 本発明の第２の実施形態のＳＲモータのインダクタンス値が異なる場合の駆動電流の波形図である。 本発明の第３の実施形態の起動通電の開始タイミングの補正の説明図である。 ＳＲモータの構成例の説明図である。 従来例装置の駆動制御の説明図である。 ＳＲモータのモータ特性のばらつきによる駆動電流の変化の説明図である。

つぎに、本発明をより詳細に説明するため、実施形態について、図１〜図５を参照して詳述する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。

図１は本実施形態のモータ駆動制御装置の構成を示し、このモータ駆動制御装置の駆動制御対象は、例えば電気自動車やハイブリッド車の駆動モータとしての３相駆動のＳＲモータ１であり、ＳＲモータ１は例えば図６のＳＲモータ１００と同じ構成である。ＳＲモータ１の回転位置は周知のレゾルバやエンコーダ等の位置センサ２により検出される。

そして、本実施形態のモータ駆動制御装置は、概略、ＳＲモータ１を駆動する３相のインバータ３およびその制御部４を備える。

インバータ３の入力電源は、車載のバッテリ等の電源５と、電源５に並列に接続されたキャパシタ６とからなり、その電源電圧は電圧センサ７により検出される。

インバータ３においては、電源５の正負の電源端子ｐ、ｎ間に、ＳＲモータ１のＵ相のステータ巻線Ｌｕを挟んでＵ相の上下アームのスイッチング素子Ｓｕａ、Ｓｕｂが直列に設けられ、同様に、ＳＲモータ１のＶ相のステータ巻線Ｌｖを挟んでＶ相の上下アームのスイッチング素子Ｓｖａ、Ｓｖｂが直列に設けられ、ＳＲモータ１のＷ相のステータ巻線Ｌｗを挟んでＷ相の上下アームのスイッチング素子Ｓｗａ、Ｓｗｂが直列に設けられる。各スイッチング素子Ｓｕａ〜Ｓｗｂは、ＩＧＢＴ、ＦＥＴ等で形成され、図１ではＩＧＢＴからなる。また、ステータ巻線Ｌｕ、Ｌｖ、Ｌｗは、図５の各相それぞれの巻線３０２を直列又は並列に接続したものである。

さらに、正の電源端子ｐと、各相のステータ巻線Ｌｕ、Ｌｖ、Ｌｗの下アーム側の端部との間に、カソードが電源端子ｐに接続された還流・回生用のダイオードＤｕａ、Ｄｖａ、Ｄｗａが設けられ、負の電源端子ｎと各相のステータ巻線Ｌｕ、Ｌｖ、Ｌｗの上アーム側の端部との間に、アノードが電源端子ｎに接続された還流・回生用のダイオードＤｕｂ、Ｄｖｂ、Ｄｗｂが設けられる。

また、ＳＲモータ１の各相の電流は、各相の電流センサ８ｕ、８ｖ、８ｗにより検出される。

制御部４は、マイクロコンピュータ構成の演算処理部４１と、この演算処理部４１の制御にしたがってインバータ３の各相のスイッチングＳｕａ〜Ｓｗｂに制御信号を供給する駆動演算部４２を有し、演算処理部４１は、概略、ＣＰＵからなる駆動演算部４１ａ、補正処理部４１ｂおよび、各種データ等を記憶する不揮発性のメモリや演算の作業メモリ等を有する記憶部４１ｃを備え、補正処理部４１ｂが本発明の補正手段を形成する。

そして、位置センサ２の位置検出信号、電圧センサ７の検出電圧信号および、電流センサ８ｕ〜８ｗの検出電流信号が演算処理部４１に入力され、駆動演算部４１ａは、記憶部４１ｃの駆動制御のプログラムに基づき、位置センサ２の位置検出信号に基づいてＳＲモータ１の駆動相のステータとロータの非対向、対向の状態を検出監視し、この検出監視に基づき、ＳＲモータ１のロータの回転角度に応じてＳＲモータ１の駆動相の切り替えタイミングを把握する。

また、駆動演算部４１ａは、電圧センサ７の検出電圧信号からインバータ３の入力電源の電圧（電源電圧）を監視し、電流センサ８ｕ〜８ｗの検出電流信号からＳＲモータ１の駆動相の駆動電流を検出する。

そして、駆動演算部４１ａの各相の制御出力を演算処理部４１から駆動演算部４２の電力増幅処理等を介してインバータ３の各相のスイッチング素子Ｓｕａ〜Ｓｗｂのゲートに供給し、インバータ３の駆動相のスイッチング素子Ｓｕａ（Ｓｖａ、Ｓｗａ）、Ｓｕｂ（Ｓｖｂ、Ｓｗｂ）をオン・オフしてＳＲモータ１の駆動電圧を制御し、ＳＲモータ１の駆動電流を、電源電圧、前記位置検出信号から検出したＳＲモータ１の回転数、アクセル開度に応じたトルク指令値等をパラメータとして記憶部４１ｃの目標電流マップから読み出した時々刻々の目標電流ＩｒｅｆにＰＷＭ制御する。

そのため、駆動演算部４１ａは、検出した駆動電流と目標電流Ｉｒｅｆの差に応じてパルス幅（オンデューティ）が変化する所定制御周期のＰＷＭ信号を形成し、このＰＷＭ信号をＰＷＭ制御の制御出力として出力する。

ところで、駆動相が切り替わったときには速やかに駆動電流を０から目標電流Ｉｒｅｆに制御し、その後、ＰＷＭ制御で駆動電流を目標電流Ｉｒｅｆに維持することが望ましい。

そのため、記憶部４１ｃに、ＳＲモータ１の回転数、電源電圧、トルク指令値等をパラメータとして、目標電流Ｉｒｅｆに到達する起動の通電時間マップが保持される。

そして、駆動演算部４１ａは、前記パラメータの現在値に基づき、記憶部４１ｃの前記通電時間マップから、目標電流Ｉｒｅｆに到達する通電時間Ｔｏｎの指令値を読み出し、駆動相が切り替わる通電開始角θｏｎ（通電開始タイミング）から起動通電の通電終了角θαまでの通電時間Ｔｏｎに、駆動相のスイッチング素子Ｓｕａ（Ｓｖａ、Ｓｗａ）、Ｓｕｂ（Ｓｖｂ、Ｓｗｂ）をオンして起動通電し、駆動電流を速やかに目標電流Ｉｒｅｆに到達させる。

しかしながら、記憶部４１ｃに最初に書き込まれて保持される通電時間Ｔｏｎの指令値は、いわゆる標準値であり、ＳＲモータ１のモータ特性（特にＳＲモータ１のステータの巻線のインダクタンス値）の個別のばらつきは考慮されていない。また、ＳＲモータ１のモータ特性は環境の温度変化や経年変化を示す。

そのため、通電時間Ｔｏｎの後述する補正を実施しなければ、記憶部４１ｃから読み出された通電時間Ｔｏｎの指令値に基づいてその通電時間Ｔｏｎの起動通電を行なうと、ＳＲモータ１のモータ特性によっては、駆動電流が目標電流Ｉｒｅｆより過大になったり、目標電流Ｉｒｅｆに到達しなかったりして、トルクの不足や変動が生じたり、想定より大きな駆動電流でインバータ３のスイッチング素子Ｓｕａ〜Ｓｗｂ等が損傷する可能性がある。

そこで、補正処理部４１ｂにより、適当なタイミングの起動通電の際に、設定された通電時間経過時点の駆動電流の大きさに基づいてＳＲモータ１のモータ特性の影響を学習し、以降の起動通電によっては駆動電流が目標電流Ｉｒｅｆになるように起動の通電時間Ｔｏｎを補正する。

図２は上記補正を説明する起動通電の際の駆動電流の波形変化例である。同図の実線ｉａは比較のための標準モータ特性のＳＲモータの起動通電による駆動電流の波形変化を示し、この場合、通電開始角θｏｎから起動通電の通電終了角θαまでの標準の通電時間Ｔｏｎの起動通電により、駆動電流が目標電流Ｉｒｅｆに到達する。同図の実線ｉｂはＳＲモータ１の起動通電による駆動電流の波形変化を示し、この場合、ＳＲモータ１が標準の通電時間Ｔｏｎの起動通電では目標電流Ｉｒｅｆより小電流Ｉαにしかならないモータ特性であるとすると、通電時間Ｔｏｎが通電開始角θｏｎから通電終了角θβのタイミングまでの通電時間ＴＲｏｎに長く補正され、通電時間ＴＲｏｎの起動通電により駆動電流が目標電流Ｉｒｅｆに到達するようになる。

上記の補正は、いずれかの駆動相での検出に基づいて各相の通電時間Ｔｏｎに一律に施してもよく、各相毎の検出に基づいて各相の通電時間Ｔｏｎに個別に施してもよい。

各相の通電時間Ｔｏｎを一律に補正する場合、まず、過大な駆動電流でスイッチング素子Ｓｕａ〜Ｓｗｂ等が損傷するのを防止してＳＲモータ１の現在のモータ特性の影響を学習するため、記憶部４１ｃに、目標電流Ｉｒｅｆに代わる、その１／ｍ（ｍは実験等によって設定される１より大きな実数であり、例えばｍ＝２である）の学習目標電流Ｉｒｅｆ^＊の指令値を記憶する。そして、例えばロータが１又は複数回回転する毎に、補正処理部４１ｂの制御に基づき、１回目（最初）の駆動相の制御として、駆動演算部４１ａにより学習目標電流Ｉｒｅｆ^＊に基づいて起動通電の制御およびその後のＰＷＭ制御を行なう。このとき、補正処理部４１ｂは、起動通電の通電時間Ｔｏｎが経過した時点で駆動電流が到達する電流値Ｉｘからモータ特性の影響を学習する。さらに、学習したモータ特性の影響を考慮して、補正率（Ｉｒｅｆ^＊／Ｉｘ）を算出し、２回目以降の駆動相の切り替わり時には、記憶部４１ｃに保持されている各相の通電時間ＴＲｏｎに補正率を乗算して算出された通電時間Ｔｏｎで起動通電を実施する。

そのため、ＳＲモータ１のモータ特性のばらつきによらず、２回目以降の駆動相の切り替わりの際には、算出された通電時間ＴＲｏｎに基づく駆動演算部４１ａの通電起動により、ＰＷＭ制御に移行するときの駆動電流が過不足なく目標電流Ｉｒｅｆに到達して一致する。なお、補正後の通電時間ＴＲｏｎは、補正率（Ｉｒｅｆ^＊／Ｉｘ）によっては、すなわち、ＳＲモータ１のモータ特性によっては、補正前の通電時間Ｔｏｎより短くなることもあるのは勿論である。

そして、記憶部４１ｃに保持されている各相の起動通電の通電時間Ｔｏｎを一律にＳＲモータ１のモータ特性の影響を考慮した通電時間ＴＲｏｎに補正することで、ＳＲモータ１のモータ特性のばらつきによらず、補正後は切り替わった駆動相の起動通電でＳＲモータ１の駆動電流をすみやかに目標電流Ｉｒｅｆに到達させることができるため、ＳＲモータ１のステータの巻線のインダクタンス値が小さくても、起動通電で過大な駆動電流が流れず、駆動回路であるインバータ３のスイッチング素子Ｓｕａ〜Ｓｗｂ等の過電流の通流による損傷が防止され、スイッチング素子Ｓｕａ〜Ｓｗｂ等を必要以上に容量の大きなものにしなくてよく、装置の小型化やコストダウンを図ることができる。また、ＳＲモータ１のステータとロータの非対向状態で目標電流Ｉｒｅｆに近い電流を通電できるため、トルクの低下を抑えることができ、トルクの不足や変動を防止できる。

図３は上記の補正を施す場合の駆動電流の変化を示し、学習目標電流Ｉｒｅｆ^＊に基づく最初（１回目）の駆動電流は目標電流Ｉｒｅｆより小さくなるが、補正後の２回目以降の駆動電流は目標電流Ｉｒｅｆに到達する。

なお、ロータが１又は複数回回転する毎に上記の補正が行なわれて記憶部４ｃの通電時間Ｔｏｎに補正率を乗算して求めた通電時間ＴＲｏｎはくり返し最新の値に更新される。

各相について個別に補正する場合は、例えば、ロータが１又は複数回回転する毎に、各相それぞれが駆動相に最初に切り替わると、前記した１回目の補正と同様の学習目標電流Ｉｒｅｆ^＊に基づく学習結果の補正が行なわれて、各相それぞれの補正率を算出する。通電時間の補正値ＴＲｏｎの算出の際には、通電時間Ｔｏｎに駆動相の補正率を乗算する事でその値を求めることができる。この場合は、相毎により精密に起動の通電時間Ｔｏｎの補正が行なえる。なお、補正された通電時間ＴＲｏｎは同様にして更新される。

ところで、前記の補正をより実用的に実施する場合は、２回目以降の補正の際に、通電時間Ｔｏｎに代えて前回の補正によって算出された現在の通電時間ＴＲｏｎの起動通電を行ない、その結果得られた補正率（Ｉｒｅｆ／Ｉｘ）に基づき、現在の通電時間ＴＲｏｎを更新することが、補正の精度等からはより好ましい。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について、図１および図４を参照して説明する。

本実施形態の場合、モータ駆動制御装置の構成は第１の実施形態と同じであり、異なる点は、図１の記憶部４１ｃには学習目標電流Ｉｒｅｆ^＊の指令値を記憶せず、補正処理部４１ｂによる通電時間Ｔｏｎの補正を、目標電流Ｉｒｅｆを用いて行なう点である。

この場合、ＳＲモータ１のモータ特性のばらつき（誤差）の範囲から予想される前記インダクタンス値の下限値であっても駆動電流が目標電流Ｉｒｅｆを超えて過電流にならない起動通電の通電時間Ｔｏｎ^＊を、前記学習の際の通電期間として記憶部４１ｃに保持する。

図４は前記インダクタンス値による駆動電流の変化の差を示し、実線ｉａは図２の実線ｉａと同様の標準モータ特性の場合の駆動電流の変化を示し、実線ｉｃは前記インダクタンス値が小さいモータ特性の場合の駆動電流の変化を示す。実線ｉｃのモータ特性の場合、通電開始角θｏｎから通電終了角θγまでの通電時間Ｔｏｎ^＊で目標電流Ｉｒｅｆに達し、それ以上に通電を続けると過電流の域に達する。

そして、前記の学習の際には、駆動演算部４１ａにより、目標電流Ｉｒｅｆと通電時間Ｔｏｎ^＊とに基づいて通電時間Ｔｏｎ^＊の起動通電の制御およびその後のＰＷＭ制御を行なう。補正処理部４１ｂは、通電時間Ｔｏｎ^＊の起動通電によって駆動電流が到達する電流値Ｉｙからモータ特性を学習し、この学習により、記憶部４１ｃの通電時間Ｔｏｎに対して、例えば補正率（Ｉｒｅｆ・Ｔｏｎ^＊）／（Ｉｙ・Ｔｏｎ）を乗算して通電時間ＴＲｏｎを算出する。さらに、この補正に基づき、２回目以降の起動通電は補正後の通電時間ＴＲｏｎに設定して行なう。

したがって、本実施形態の場合も、第１の実施形態の場合と同様、ＳＲモータ１のモータ特性のばらつきによらず、補正後には、ＰＷＭ制御に移行するときの駆動電流が過不足なく目標電流Ｉｒｅｆに一致し、トルクの不足や変動が生じることがなく、インバータ３のスイッチング素子Ｓｕａ〜Ｓｗｂ等が損傷するような過大な駆動電流が発生することもない。

なお、上記補正は、第１の実施形態の場合と同様、各相について一律に行なってもよく、各相毎に個別に行なってもよいのは勿論である。さらに、２回目以降の補正の際には、通電時間Ｔｏｎに代えて前回の補正によって書き換えられた現在の通電時間ＴＲｏｎに基づき、通電時間Ｔｏｎ^＊を、例えば（Ｉｒｅｆ／Ｉｘ）の比率で補正して更新するようにしてもよい。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、図１および図５を参照して説明する。

本実施形態の場合も、モータ駆動制御装置の構成は第１、第２の実施形態と同じであり、異なる点は、補正処理部４１ｂにより、例えば第１の実施形態の補正に加えて、起動通電の補正後の通電時間ＴＲｏｎに応じて、ＳＲモータ１のロータの回転に対する起動通電の開始タイミングの補正も行なう点である。

すなわち、本実施形態の場合、補正処理部４１ｂは、通電時間Ｔｏｎの起動通電によって駆動電流が到達する電流値Ｉｘからモータ特性を学習して記憶部４１ｃの起動の通電時間Ｔｏｎを通電時間ＴＲｏｎに補正するともに、補正後の通電時間ＴＲｏｎの起動通電によって非対向の間（完全な非対向から回転方向に少しずれた位置）により大きなトルクが得られるように、例えば規定の通電時間Ｔｏｎの起動通電で駆動電流が目標電流Ｉｒｅｆに到達する標準モータ特性の場合に、通電開始角θｏｎから通電時間Ｔｏｎの１／ｑ（ｑは実験等によって設定される１より大きな実数であり、例えばｑ＝２である）経過したタイミングに、補正後の通電時間Ｔｏｎの１／ｑ経過したタイミングが一致するように、ＳＲモータ１のロータの回転に対する起動通電の開始タイミング、すなわち、記憶部４ｃの通電開始角マップの各通電開始角θｏｎのタイミングも補正する。

図５は上記の通電開始角θｏｎのタイミングの補正例を示し、実線ｉａは図２の実線ｉａと同様の標準モータ特性の場合の通電開始角θｏｎから通電期間Ｔｏｎの駆動電流の変化を示し、破線はＳＲモータ１の通電開始角θｏｎから起動通電した場合の補正後の通電時間ＴＲｏｎの駆動電流の変化を示す。また、図５の実線ｉｄは、実線ｉａの通電時間Ｔｏｎの１／２が経過したときの駆動電流の値がＩｒｅｆ／２であるとして、通電時間ＴＲｏｎの１／２が経過して破線の駆動電流＝Ｉｒｅｆ／２のタイミングが、実線ｉａの駆動電流＝Ｉｒｅｆ／２のタイミングに一致するように破線を並行移動し、通電開始角をθｏｎからθｒｏｎに前出し方向に補正した後の駆動電流の変化を示し、θδは通電終了角である。

本実施形態の場合、図５からも明らかなように、補正後の通電時間ＴＲｏｎが長くなっても、通電開始角θｒｏｎのタイミングが早められて前出しされ、駆動電流の通流の開始が早められて、駆動相の切り替わり直後には十分な駆動電流が通流してトルクが低下することがない。

したがって、前記第１、第２の実施形態の場合と同様、ＳＲモータ１のモータ特性のばらつきによらず、通電時間ＴＲｏｎに補正することで確実に起動通電で駆動電流を目標電流に到達させることができ、ＳＲモータ１の前記インダクタンス値が小さくても、過大な駆動電流が流れず、駆動回路であるインバータ３のスイッチング素子Ｓｕａ〜Ｓｗｂ等の過電流の通流による損傷がなく、スイッチング素子Ｓｕａ〜Ｓｗｂ等を必要以上に容量の大きなものにしなくてよく、装置の小型化やコストダウンを図ることができ、また、対向状態で目標電流Ｉｒｅｆに近い電流を通電できるため、トルクの低下を抑えることができ、トルクの不足や変動を防止できるのは勿論、さらに、補正後の通電時間ＴＲｏｎの起動通電により目標電流Ｉｒｅｆに到達する時間が長くなっても、それを考慮して通電開始角をθｏｎからθｒｏｎに補正して駆動電流を早目に通流し始めることでトルクの低下を抑えることができ、トルクの不足や変動の一層良好な防止が実現する。

なお、本実施形態のＳＲモータ１のロータの回転に対する起動通電の開始タイミングの補正は前記第２の実施形態の通電時間の補正に加えてもよく、この場合も同様の効果を奏する。

そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、前記各実施形態の場合は、ＳＲモータ１のモータ特性が環境の温度変化や経年変化を示すことを考慮して、ロータが１又は複数回回転する毎に頻繁に通電期間Ｔｏｎの補正をくり返すようにしたが、簡易には、例えばイグニッションオン操作（相当する始動操作を含む）により、本発明のモータ駆動制御装置の搭載車が始動する毎に通電期間Ｔｏｎの補正を行なうようにしてもよい。

つぎに、インバータ３や制御部４の構成等は前記各実施形態と異なっていてもよい。

また、ＳＲモータ１が４相以上の多相の場合にも、インバータ３のアーム数、スイッチング素子数が３相の場合より多くなるだけであり、本発明を同様に適用できる。

さらに、本発明は、例えばアキシャルギャップ型のＳＲモータのモータ駆動制御装置にも同様に適用することができ、さらには、ＳＲモータ以外のモータのモータ駆動制御装置にも適用できる。

そして、本発明は、電気自動車、ハイブリッド車の駆動モータだけでなく、種々の用途のモータのモータ駆動制御装置に適用することができる。

１ ＳＲモータ
３ インバータ
４ 制御部
４１ａ 駆動演算部
４１ｂ 補正処理部
４１ｃ 記憶部

Claims (2)

1. ロータの回転角度に応じてモータの駆動相を切り替え、所定時間の起動通電後、前記ＰＷＭ制御により所定の制御周期で前記モータの駆動電流を目標電流に制御するモータ駆動制御装置であって、
   起動通電の設定された通電時間経過時点で前記駆動電流が到達する電流値から学習したモータ特性に基づき、以降の起動通電によって前記駆動電流が前記目標電流になるように、起動通電の通電時間を補正する補正手段を備えたことを特徴とするモータ駆動制御装置。
2. 請求項１に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記補正手段は、さらに、補正後の通電時間に応じてロータの回転に対する起動通電の開始タイミングを補正することを特徴とするモータ駆動制御装置。

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