(57)【要約】【課題】低速回転域において適した位置推定技術と、高速回転域において適した位置推定技術とを切り替えるに際して、位置の推定値に急激な変動をさせない技術を提供することを目的とする。【解決手段】回転速度が上昇し、回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃ以下の値から、閾値Ｃを超えた値へと移行すると（Ｓ１０２）、切換手段１３において位置候補θ＾HI，θ＾LOWが相互に等しいか否かが判断される（Ｓ１０３）。位置候補θ＾HIが位置候補θ＾LOWよりも大きい場合／小さい場合にはｑ軸インダクタンスＬｑをそれぞれ増加／減少させて（Ｓ１０４，Ｓ１０５，Ｓ１０６）、位置候補θ＾LOWを位置の推定値θ＾reとして採用する（Ｓ１０７）。両者が等しくなれば、推定手法を切り替えても位置の推定値θ＾reが変動しないので、位置候補θ＾HIを位置の推定値θ＾reとして採用する（Ｓ１０８）。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ（３０）の位置を推定する、第１の手法（１１）及び第２の手法（１２）を採用するモータの位置推定方法であって、
前記第２の手法による前記位置の推定は、前記第１の手法における前記位置の推定においてロバストなパラメタの影響を受け、
前記第１の手法で推定された前記位置を第１の位置候補（θ＾LOW）とし、
前記第２の手法で推定された前記位置を第２の位置候補（θ＾HI）とし、
（ａ）前記モータの回転速度（ω＾re）が所定の閾値（Ｃ）以下の場合には前記第１の位置候補を前記位置の推定値（θ＾re）として採用するステップ（Ｓ１０７）と、
（ｂ）前記回転速度が所定の閾値（Ｃ）以下の値から、前記閾値を超えた値へと移行した場合、前記第２の位置候補が前記第１の位置候補と等しくなるように前記回転座標系における前記パラメタ（Ｌｑ＾）を変更し（Ｓ１０５，Ｓ１０６）、その後に得られた前記第２の位置候補を前記推定値として採用するステップ（Ｓ１０８）と
を備えるモータの位置推定方法。
【請求項２】
前記第１の手法（１１）では、前記モータ（３０）の固定座標系におけるインダクタンスが前記位置に依存して変動することに基づいて前記位置を推定し、
前記第２の手法（１２）では、前記モータが発生する逆起電圧に基づいて前記位置を推定する、請求項１記載のモータの位置推定方法。
【請求項３】
前記パラメタは前記モータのｑ軸インダクタンスの推定値（Ｌｑ＾）であり、
前記ステップ（ｂ）は、
前記第２の位置候補（θ＾HI）が前記第１の位置候補（θ＾LOW）よりも大きい場合には前記モータのｑ軸インダクタンスの推定値を増加するステップ（Ｓ１０５）と、
前記第２の位置候補が前記第１の位置候補以下の場合には前記ｑ軸インダクタンスの推定値を減少するステップ（Ｓ１０６）と、
前記第２の位置候補が前記第１の位置候補と等しくなるまでは前記第１の位置候補を前記位置の推定値（θ＾re）として採用するステップ（Ｓ１０７）と
を有する、請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載のモータの位置推定方法。
【請求項４】
モータ（３０）の位置を推定する、第１の手法（１１）及び第２の手法（１２）を採用するモータの位置推定方法であって、
前記第１の手法で推定された前記位置を第１の位置候補（θ＾LOW）とし、
前記第２の手法で推定された前記位置を第２の位置候補（θ＾HI）とし、
（ａ）起動時から前記モータの回転速度（ω＾re）が第１の閾値（Ｃ）を一度も越えない状況では前記第１の位置候補を前記位置の推定値（θ＾re）として採用するステップ（Ｓ２１０）と、
（ｂ）前記回転速度が前記第１の閾値以下の値から、前記第１の閾値を超えた値へと移行した場合に、
（ｂ−１）前記第２の位置候補へと、前記第１の位置候補から漸次的に移行する値を前記推定値に採用するステップ（Ｓ２０５）と、
（ｂ−２）前記第２の位置候補が前記推定値に採用された後は前記推定値として前記第２の位置候補を採用し続けるステップ（Ｓ２０４）と
を備え、
前記第１の閾値よりも高い回転速度において、前記第２の手法は第１の手法よりも前記位置の推定精度が高い、モータの位置推定方法。
【請求項５】
前記第１の手法（１１）では、前記モータ（３０）の固定座標系におけるインダクタンスが前記位置に依存して変動することに基づいて前記位置を推定し、
前記第２の手法（１２）では、前記モータが発生する逆起電圧に基づいて前記位置を推定する、請求項４記載のモータの位置推定方法。
【請求項６】
前記ステップ（ｂ−１）において、
前記推定値は時間の経過に従って、前記第１の位置候補（θ＾LOW）から前記第２の位置候補（θ＾HI）へと線型的に移行する、請求項４及び請求項５のいずれか一つに記載のモータの位置推定方法。
【請求項７】
（ｃ）前記回転速度（ω＾re）が第２の閾値（Ｃ）よりも高い値から、前記第２の閾値以下の値へと移行した場合に、
（ｃ−１）前記第１の位置候補（θ＾LOW）へと、前記第２の位置候補（θ＾HI）から漸次的に移行する値を前記推定値に採用するステップ（Ｓ２１１）と、
（ｃ−２）前記第１の位置候補が前記推定値に採用された後は前記推定値として前記第１の位置候補を採用し続けるステップ（Ｓ２１０）と
を更に備え、
前記第２の閾値よりも低い回転速度において、前記第１の手法は第２の手法よりも前記位置の推定精度が高い、請求項４乃至請求項６のいずれか一つに記載のモータの位置推定方法。
【請求項８】
前記ステップ（ｃ−１）において、
前記推定値は時間の経過に従って、前記第２の位置候補（θ＾HI）から前記第１の位置候補（θ＾LOW）へと線型的に推移する、請求項７記載のモータの位置推定方法。
【請求項９】
モータ（３０）の位置を推定する、第１の手法（１１）及び第２の手法（１２）を採用するモータの位置推定方法であって、
前記第１の手法で推定された前記位置を第１の位置候補（θ＾LOW）とし、
前記第２の手法で推定された前記位置を第２の位置候補（θ＾HI）とし、
（ａ）起動時から前記モータの回転速度（ω＾re）が第１の閾値（Ｃ）を一度も越えない状況では前記第１の位置候補（θ＾LOW）を第１のカットオフ周波数（ｆ１）で低域透過濾波処理して前記位置の推定値（θ＾re+）として採用するステップ（Ｓ３０８，Ｓ３１２）と、
（ｂ）前記回転速度が前記第１の閾値以下の値から、前記第１の閾値を超えた値へと移行した場合に、
（ｂ−１）所定の期間において（Ｓ３０４）、前記第２の位置候補（θ＾HI）を前記第１のカットオフ周波数よりも低い第２のカットオフ周波数（ｆ２）で低域透過濾波処理して前記位置の推定値として採用するステップ（Ｓ３０３，Ｓ３０６）と、
（ｂ−２）前記所定の期間経過後において、前記第２の位置候補を、前記第２のカットオフ周波数よりも高い第３のカットオフ周波数（ｆ３）で低域透過濾波処理して前記位置の推定値として採用（Ｓ３０３，Ｓ３０５）するステップと
を備え、
前記第１の閾値よりも高い回転速度において、前記第２の手法は第１の手法よりも前記位置の推定精度が高い、モータの位置推定方法。
【請求項１０】
前記第１の手法（１１）では、前記モータ（３０）の固定座標系におけるインダクタンスが前記位置に依存して変動することに基づいて前記位置を推定し、
前記第２の手法（１２）では、前記モータが発生する逆起電圧に基づいて前記位置を推定する、請求項９記載のモータの位置推定方法。
【請求項１１】
（ｃ）前記モータの前記回転速度が第２の閾値よりも高い値から、前記第２の閾値以下の値へと移行した場合に、
（ｃ−１）所定の期間において、前記第１の位置候補（θ＾LOW）を、前記第３のカットオフ周波数（ｆ３）よりも低い第４のカットオフ周波数（ｆ４）で低域透過濾波処理して前記位置の推定値（θ＾re）として採用（Ｓ３０８、Ｓ３１１）するステップと、
（ｃ−２）前記所定の期間経過後において、前記第１の位置候補を、前記第１のカットオフ周波数（ｆ１）で低域透過濾波処理して前記位置の推定値として採用（Ｓ３０８，Ｓ３１２）するステップと
を更に備え、
前記第２の閾値よりも低い回転速度において、前記第１の手法は第２の手法よりも前記位置の推定精度が高い、請求項９及び請求項１０のいずれか一つに記載のモータの位置推定方法。
【請求項１２】
前記第１の閾値は前記第２の閾値よりも高い、請求項７、請求項８、請求項１１のいずれか一つに記載のモータの位置推定方法。
【請求項１３】
前記第１の手法において、前記回転速度（ωre）よりも周波数が高い高周波信号（ｖ*h）を前記モータに入力し、前記モータに流れる電流の高周波成分に基づいて前記モータの位置を推定する請求項１乃至請求項１２のいずれか一つに記載のモータの位置推定方法。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一つに記載のモータの位置推定方法を用いたインバータ制御方法。
【請求項１５】
モータ（３０）の位置を推定し、第１の位置候補（θ＾LOW）として出力する第１の位置推定部（１１）と、
前記位置を推定し、第２の位置候補（θ＾HI）として出力する第２の位置推定部（１２）と、
前記モータの回転速度（ω＾re）と所定の閾値（Ｃ）との比較を行う切換判定部（１４）と、
前記切換判定部の前記比較の結果に基づいて前記第１の位置候補及び前記第２の位置候補とのいずれか一方を前記位置の推定値（θ＾re）として出力する切換手段（１３）と
を備え、
前記第２の位置推定部における前記位置の推定は、前記第１の位置推定部における前記位置の推定においてロバストなパラメタ（Ｌｑ＾）の影響を受け、
前記第２の位置推定部において前記パラメタは、前記第１の位置候補と前記第２の位置候補との比較結果（Ｓ１０４）に基づいて可変（Ｓ１０５，Ｓ１０６）である、モータの位置推定装置（１）。
【請求項１６】
前記第１の位置推定部（１１）では、前記モータ（３０）の固定座標系におけるインダクタンスが前記位置に依存して変動することに基づいて前記位置を推定し、
前記第２の位置推定部（１２）では、前記モータが発生する逆起電圧に基づいて前記位置を推定する、請求項１５記載のモータの位置推定装置。
【請求項１７】
モータ（３０）の位置を推定し、第１の位置候補（θ＾LOW）として出力する第１の位置推定部（１１）と、
前記位置を推定し、第２の位置候補（θ＾HI）として出力する第２の位置推定部（１２）と、
前記モータの回転速度（ω＾re）と所定の閾値（Ｃ）との比較を行う切換判定部（１４）と、
前記第１の位置候補と前記第２の位置候補との間の補間値を演算し、前記切換判定部の前記比較の結果に基づいて、前記第１の位置候補及び前記第２の位置候補並びに前記補間値のいずれかを前記位置の推定値（θ＾re）として出力する演算手段（１５）と
を備え、
前記所定の閾値よりも高い回転速度において、前記第２の手法は第１の手法よりも前記位置の推定精度が高い、モータの位置推定装置。
【請求項１８】
モータ（３０）の位置を推定し、第１の位置候補（θ＾LOW）として出力する第１の位置推定部（１１）と、
前記位置を推定し、第２の位置候補（θ＾HI）として出力する第２の位置推定部（１２）と、
前記モータの回転速度（ω＾re）と所定の閾値（Ｃ）との比較を行う切換判定部（１４）と、
前記第１の位置候補及び前記第２の位置候補のいずれか一方を選択して出力する切換手段（１３）と、
前記切換手段（１３）の出力（θ＾re）に対して低域透過濾波処理を行って前記位置の推定値（θ＾re+）として出力し、前記低域透過濾波処理のカットオフ周波数が前記切換判定部の前記比較の結果に基づいて可変である低域透過濾波手段（１６）と
を備え、
前記所定の閾値よりも高い回転速度において、前記第２の手法は第１の手法よりも前記位置の推定精度が高い、モータの位置推定装置。
【請求項１９】
前記第１の位置推定手段（１１）では、前記モータ（３０）の固定座標系のインダクタンスが前記位置に依存して変動することに基づいて前記位置を推定し、
前記第２の位置推定手段（１２）では、前記モータが発生する逆起電圧に基づいて前記位置を推定する、請求項１７及び請求項１８のいずれか一つに記載のモータの位置推定装置。
【請求項２０】
前記第１の位置推定手段（１１）において、前記回転速度（ωre）よりも周波数が高い高調波信号（ｖ*h）を前記モータに入力し、前記モータに流れる電流の高周波成分に基づいて前記モータの位置を推定する請求項１５乃至請求項１９のいずれか一つに記載のモータの位置推定装置。
【請求項２１】
請求項１５乃至請求項２０のいずれか一つに記載のモータの位置推定装置を用いたインバータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はモータの位置を推定する技術に関し、例えば埋込永久磁石型ブラシレスＤＣモータの回転位置を推定する際に適用される。
【背景技術】
【０００２】
従来からモータの回転子の位置（以下、単に「位置」と称す）をセンサレスで推定する技術として、固定座標系のインダクタンスが位置に依存して変動することを利用し、高周波信号をモータに入力して、モータから出力される電流の高周波成分に基づく手法（例えば下記非特許文献１，２参照）と、モータが発生する逆起電圧に基づく手法（例えば下記非特許文献３参照）とが提案されている。
【０００３】
前者の手法は逆起電圧を要しない。従ってモータが低速で回転もしくは回転が停止している状況においても位置を推定できる。しかし回転数が高まれば必要な高周波成分の周波数が高くなる。
【０００４】
一方、モータの位置を推定する手法を、モータの回転数に応じて切り替える技術も提案されている（例えば下記特許文献１〜３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３１５３８６号公報
【特許文献２】特許第３４８６３２６号公報
【特許文献３】特開平７−１７７７８８号公報
【非特許文献１】山田和範、他２名，「低速領域を含む突極形ＰＭモータの位置センサレス速度制御法」，電気学会半導体電力変換研究会資料，１９９７年１月，ＳＰＣ−９７−１３，ｐ７５−８２
【非特許文献２】竹花公宏、他２名、「高調波瞬時無効電力に着目したＰＭロータのロバストなロータ位置・速度センサレス制御法」、平成１１年電気学会産業応用部門全国大会論文集、ＮｏII−１８８，１９９９年、ｐ．４７−５０
【非特許文献３】陳志謙、他３名，「突極型ブラシレスＤＣモータのセンサレス位置推定法と安定性の検討」，平成１０年電気学会産業応用部門全国大会論文集，Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．５９，１９９８年，ｐ．１７９−１８２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の二種の手法を単純に切り替えれば位置の推定値が急激な変動をしてしまうという問題点があった。
【０００７】
そこで本発明は、低速回転において適した位置推定技術と、高速回転において適した位置推定技術とを切り替えるに際して、位置の推定値に急激な変動をさせない技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明にかかるモータの位置推定方法の第１の態様は、モータ（３０）の位置を推定する、第１の手法（１１）及び第２の手法（１２）を採用するモータの位置推定方法である。前記第２の手法による前記位置の推定は、前記第１の手法における前記位置の推定においてロバストなパラメタの影響を受ける。前記第１の手法で推定された前記位置を第１の位置候補（θ＾LOW）とし、前記第２の手法で推定された前記位置を第２の位置候補（θ＾HI）とする。（ａ）前記モータの回転速度（ω＾re）が所定の閾値（Ｃ）以下の場合には前記第１の位置候補を前記位置の推定値（θ＾re）として採用するステップ（Ｓ１０７）と、（ｂ）前記回転速度が所定の閾値（Ｃ）以下の値から、前記閾値を超えた値へと移行した場合、前記第２の位置候補が前記第１の位置候補と等しくなるように前記回転座標系における前記パラメタ（Ｌｑ＾）を変更し（Ｓ１０５，Ｓ１０６）、その後に得られた前記第２の位置候補を前記推定値として採用するステップ（Ｓ１０８）とを備える。
【０００９】
望ましくは、前記第１の手法（１１）では、前記モータ（３０）の固定座標系におけるインダクタンスが前記位置に依存して変動することに基づいて前記位置を推定する。前記第２の手法（１２）では、前記モータが発生する逆起電圧に基づいて前記位置を推定する。
【００１０】
この発明にかかるモータの位置推定方法の第２の態様は、第１の態様にかかるモータの位置推定方法であって、前記パラメタは前記モータのｑ軸インダクタンスの推定値（Ｌｑ＾）である。前記ステップ（ｂ）は、前記第２の位置候補（θ＾HI）が前記第１の位置候補（θ＾LOW）よりも大きい場合には前記モータのｑ軸インダクタンスの推定値を増加するステップ（Ｓ１０５）と、前記第２の位置候補が前記第１の位置候補以下の場合には前記ｑ軸インダクタンスの推定値を減少するステップ（Ｓ１０６）と、前記第２の位置候補が前記第１の位置候補と等しくなるまでは前記第１の位置候補を前記位置の推定値（θ＾re）として採用するステップ（Ｓ１０７）とを有する。
【００１１】
この発明にかかるモータの位置推定方法の第３の態様は、モータ（３０）の位置を推定する、第１の手法（１１）及び第２の手法（１２）を採用するモータの位置推定方法である。前記第１の手法で推定された前記位置を第１の位置候補（θ＾LOW）とする。前記第２の手法で推定された前記位置を第２の位置候補（θ＾HI）とする。（ａ）起動時から前記モータの回転速度（ω＾re）が第１の閾値（Ｃ）を一度も越えない状況では前記第１の位置候補を前記位置の推定値（θ＾re）として採用するステップ（Ｓ２１０）と、（ｂ）前記回転速度が前記第１の閾値以下の値から、前記第１の閾値を超えた値へと移行した場合に、（ｂ−１）前記第２の位置候補へと、前記第１の位置候補から漸次的に移行する値を前記推定値に採用するステップ（Ｓ２０５）と、（ｂ−２）前記第２の位置候補が前記推定値に採用された後は前記推定値として前記第２の位置候補を採用し続けるステップ（Ｓ２０４）とを備える。前記第１の閾値よりも高い回転速度において、前記第２の手法は第１の手法よりも前記位置の推定精度が高い。
【００１２】
望ましくは、前記第１の手法（１１）では、前記モータ（３０）の固定座標系におけるインダクタンスが前記位置に依存して変動することに基づいて前記位置を推定する。前記第２の手法（１２）では、前記モータが発生する逆起電圧に基づいて前記位置を推定する。
【００１３】
この発明にかかるモータの位置推定方法の第４の態様は、第３の態様にかかるモータの位置推定方法であって、前記ステップ（ｂ−１）において、前記推定値は時間の経過に従って、前記第１の位置候補（θ＾LOW）から前記第２の位置候補（θ＾HI）へと線型的に移行する。
【００１４】
この発明にかかるモータの位置推定方法の第５の態様は、第３の態様または第４の態様にかかるモータの位置推定方法であって、（ｃ）前記回転速度（ω＾re）が第２の閾値（Ｃ）よりも高い値から、前記第２の閾値以下の値へと移行した場合に、（ｃ−１）前記第１の位置候補（θ＾LOW）へと、前記第２の位置候補（θ＾HI）から漸次的に移行する値を前記推定値に採用するステップ（Ｓ２１１）と、（ｃ−２）前記第１の位置候補が前記推定値に採用された後は前記推定値として前記第１の位置候補を採用し続けるステップ（Ｓ２１０）とを更に備える。前記第２の閾値よりも低い回転速度において、前記第１の手法は第２の手法よりも前記位置の推定精度が高い。
【００１５】
この発明にかかるモータの位置推定方法の第６の態様は、第５の態様にかかるモータの位置推定方法であって、前記ステップ（ｃ−１）において、前記推定値は時間の経過に従って、前記第２の位置候補（θ＾HI）から前記第１の位置候補（θ＾LOW）へと線型的に推移する。
【００１６】
この発明にかかるモータの位置推定方法の第７の態様は、モータ（３０）の位置を推定する、第１の手法（１１）及び第２の手法（１２）を採用するモータの位置推定方法である。前記第１の手法で推定された前記位置を第１の位置候補（θ＾LOW）とする。前記第２の手法で推定された前記位置を第２の位置候補（θ＾HI）とする。（ａ）起動時から前記モータの回転速度（ω＾re）が第１の閾値（Ｃ）を一度も越えない状況では前記第１の位置候補（θ＾LOW）を第１のカットオフ周波数（ｆ１）で低域透過濾波処理して前記位置の推定値（θ＾re+）として採用するステップ（Ｓ３０８，Ｓ３１２）と、（ｂ）前記回転速度が前記第１の閾値以下の値から、前記第１の閾値を超えた値へと移行した場合に、（ｂ−１）所定の期間において（Ｓ３０４）、前記第２の位置候補（θ＾HI）を前記第１のカットオフ周波数よりも低い第２のカットオフ周波数（ｆ２）で低域透過濾波処理して前記位置の推定値として採用するステップ（Ｓ３０３，Ｓ３０６）と、（ｂ−２）前記所定の期間経過後において、前記第２の位置候補を、前記第２のカットオフ周波数よりも高い第３のカットオフ周波数（ｆ３）で低域透過濾波処理して前記位置の推定値として採用（Ｓ３０３，Ｓ３０５）するステップとを備える。前記第１の閾値よりも高い回転速度において、前記第２の手法は第１の手法よりも前記位置の推定精度が高い。
【００１７】
望ましくは、前記第１の手法（１１）では、前記モータ（３０）の固定座標系におけるインダクタンスが前記位置に依存して変動することに基づいて前記位置を推定する。前記第２の手法（１２）では、前記モータが発生する逆起電圧に基づいて前記位置を推定する。
【００１８】
この発明にかかるモータの位置推定方法の第８の態様は、第７の態様にかかるモータの位置推定方法であって、（ｃ）前記モータの前記回転速度が第２の閾値よりも高い値から、前記第２の閾値以下の値へと移行した場合に、（ｃ−１）所定の期間において、前記第１の位置候補（θ＾LOW）を、前記第３のカットオフ周波数（ｆ３）よりも低い第４のカットオフ周波数（ｆ４）で低域透過濾波処理して前記位置の推定値（θ＾re）として採用（Ｓ３０８、Ｓ３１１）するステップと、（ｃ−２）前記所定の期間経過後において、前記第１の位置候補を、前記第１のカットオフ周波数（ｆ１）で低域透過濾波処理して前記位置の推定値として採用（Ｓ３０８，Ｓ３１２）するステップを更に備える。前記第２の閾値よりも低い回転速度において、前記第１の手法は第２の手法よりも前記位置の推定精度が高い。
【００１９】
この発明にかかるモータの位置推定方法の第９の態様は、第５、第６、第８の態様にかかるモータの位置推定方法であって、前記第１の閾値は前記第２の閾値よりも大きい。
【００２０】
この発明にかかるモータの位置推定方法の第１０の態様は、第１乃至第９の態様にかかるモータの位置推定方法であって、前記第１の手法において、前記回転速度（ωre）よりも周波数が高い高周波信号（ｖ*h）を前記モータに入力し、前記モータに流れる電流の高周波成分に基づいて前記モータの位置を推定する。
【００２１】
第１乃至第１０の態様のいずれかのモータの位置推定方法はインバータの制御方法に採用することができる。
【００２２】
この発明にかかるモータの位置推定装置（１）の第１の態様は、モータ（３０）の位置を推定し、第１の位置候補（θ＾LOW）として出力する第１の位置推定部（１１）と、前記位置を推定し、第２の位置候補（θ＾HI）として出力する第２の位置推定部（１２）と、前記モータの回転速度（ω＾re）と所定の閾値（Ｃ）との比較を行う切換判定部（１４）と、前記切換判定部の前記比較の結果に基づいて前記第１の位置候補及び前記第２の位置候補とのいずれか一方を前記位置の推定値（θ＾re）として出力する切換手段（１３）とを備える。前記第２の位置推定部における前記位置の推定は、前記第１の位置推定部における前記位置の推定においてロバストなパラメタ（Ｌｑ＾）の影響を受ける。前記第２の位置推定部において前記パラメタは、前記第１の位置候補と前記第２の位置候補との比較結果（Ｓ１０４）に基づいて可変（Ｓ１０５，Ｓ１０６）である。
【００２３】
望ましくは、前記第１の位置推定部（１１）では、前記モータ（３０）の固定座標系におけるインダクタンスが前記位置に依存して変動することに基づいて前記位置を推定し、前記第２の位置推定部（１２）では、前記モータが発生する逆起電圧に基づいて前記位置を推定する。
【００２４】
この発明にかかるモータの位置推定装置の第２の態様は、モータ（３０）の位置を推定し、第１の位置候補（θ＾LOW）として出力する第１の位置推定部（１１）と、前記位置を推定し、第２の位置候補（θ＾HI）として出力する第２の位置推定部（１２）と、前記モータの回転速度（ω＾re）と所定の閾値（Ｃ）との比較を行う切換判定部（１４）と、前記第１の位置候補と前記第２の位置候補との間の補間値を演算し、前記切換判定部の前記比較の結果に基づいて、前記第１の位置候補及び前記第２の位置候補並びに前記補間値のいずれかを前記位置の推定値（θ＾re）として出力する演算手段（１５）とを備える。前記所定の閾値よりも高い回転速度において、前記第２の手法は第１の手法よりも前記位置の推定精度が高い。
【００２５】
この発明にかかるモータの位置推定装置の第３の態様は、モータ（３０）の位置を推定し、第１の位置候補（θ＾LOW）として出力する第１の位置推定部（１１）と、前記位置を推定し、第２の位置候補（θ＾HI）として出力する第２の位置推定部（１２）と、前記モータの回転速度（ω＾re）と所定の閾値（Ｃ）との比較を行う切換判定部（１４）と、前記第１の位置候補及び前記第２の位置候補のいずれか一方を選択して出力する切換手段（１３）と、前記切換手段（１３）の出力（θ＾re）に対して低域透過濾波処理を行って前記位置の推定値（θ＾re+）として出力し、前記低域透過濾波処理のカットオフ周波数が前記切換判定部の前記比較の結果に基づいて可変である低域透過濾波手段（１６）とを備える。前記所定の閾値よりも高い回転速度において、前記第２の手法は第１の手法よりも前記位置の推定精度が高い。
【００２６】
望ましくは、前記第１の位置推定手段（１１）では、前記モータ（３０）の固定座標系のインダクタンスが前記位置に依存して変動することに基づいて前記位置を推定する。前記第２の位置推定手段（１２）では、前記モータが発生する逆起電圧に基づいて前記位置を推定する。
【００２７】
この発明にかかるモータの位置推定装置の第４の態様は、第１乃至第３の態様にかかるモータの位置推定装置であって、前記第１の位置推定手段（１１）において、前記回転速度（ωre）よりも周波数が高い高周波信号（ｖ*h）を前記モータに入力し、前記モータに流れる電流の高周波成分に基づいて前記モータの位置を推定する。
【００２８】
第１乃至第４の態様のいずれかのモータの位置推定装置はインバータの制御装置に採用することができる。
【発明の効果】
【００２９】
この発明にかかる位置推定方法の第１の態様によれば、位置の推定値を変動させずに、低速回転において有利な第１の手法から、高速回転において有利な第２の手法へと切り替える。
【００３０】
この発明にかかる位置推定方法の第２の態様によれば、ステップ（ｂ）において第１及び第２の位置候補を相互に等しくした後に、第１の手法から第２の手法へと切り替えるので、位置の推定値を急激に変動させることがない。
【００３１】
この発明にかかる位置推定方法の第３の態様によれば、位置の推定値を急激に変動させることなく、低速回転において有利な第１の手法から、高速回転において有利な第２の手法へと切り替える。
【００３２】
この発明にかかる位置推定方法の第４の態様によれば、ステップ（ｂ）において漸次的に推定値を移行させる。
【００３３】
この発明にかかる位置推定方法の第５の態様によれば、位置の推定値を急激に変動させることなく、高速回転において有利な第２の手法から、低速回転において有利な第１の手法へと切り替える。
【００３４】
この発明にかかる位置推定方法の第６の態様によれば、ステップ（ｄ）において漸次的に推定値を移行させる。
【００３５】
この発明にかかる位置推定方法の第７の態様によれば、位置の推定値を急激に変動させることなく、低速回転において有利な第１の手法から、高速回転において有利な第２の手法へと切り替える。
【００３６】
この発明にかかる位置推定方法の第８の態様によれば、位置の推定値を急激に変動させることなく、高速回転において有利な第２の手法から、低速回転において有利な第１の手法へと切り替える。
【００３７】
この発明にかかる位置推定方法の第９の態様によれば、第１の手法と第２の手法とが切り替えられる回転速度近傍での、位置の推定値にハンチングが生じにくい。
【００３８】
この発明にかかる位置推定方法の第１０の態様によれば、モータの低速回転、特に停止時においても、位置の推定値を得ることができる。
【００３９】
この発明にかかる位置推定装置の第１の態様によれば、本発明の第１及び第２の態様にかかるモータの位置推定方法を実行することができる。
【００４０】
この発明にかかる位置推定装置の第２の態様によれば、本発明の第３の態様乃至第６の態様にかかるモータの位置推定方法を実行することができる。
【００４１】
この発明にかかる位置推定装置の第３の態様によれば、本発明の第７の態様及び第８の態様にかかるモータの位置推定方法を実行することができる。
【００４２】
この発明にかかる位置推定装置の第４の態様によれば、モータの低速回転、特に停止時においても、位置の推定値を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
第１の実施の形態．
図１は本発明の第１の実施の形態にかかる位置推定技術を適用可能な制御系を示すブロック図である。当該制御系は、位置推定部１、速度制御部２１、電流制御部２２、重畳部２３、ＰＷＭ信号生成部２４、インバータ２５、３／２相変換部２６，２７、回転座標変換部２８、微分器２９、ＩＰＭモータ３０を備える。
【００４４】
速度制御部２１は回転速度指令値ωre*と、後述する回転速度推定値ω＾reとの差に基づき、電流指令値ｉ*を生成する。回転速度指令値ωre*は当該制御系の外部から与えられる。
【００４５】
電流制御部２２は後述するｑ軸電流ｉq、ｄ軸電流ｉdと電流指令値ｉ*とに基づいて電圧指令値ｖ*を生成する。電圧指令値ｖ*は例えばｑ軸電圧指令値、ｄ軸電圧指令値で構成される。
【００４６】
速度制御部２１、電流制御部２２はＰＩ制御器等で構成可能である。
【００４７】
ＰＷＭ信号生成部２４は電圧指令値ｖ*に基づいて、インバータ２５のスイッチングパターンを生成する。後述する低速用位置推定を行う場合には、電圧指令値ｖ*には重畳部２３によって高周波電圧指令値ｖ*hが重畳される。
【００４８】
インバータ２５は上記スイッチングパターンに基づいてスイッチングを行い、ＩＰＭモータ３０には三相電圧ｖu，ｖv，ｖwが印加される。この際、各相に流れる電流ｉu，ｉv，ｉwが検出される。
【００４９】
３／２相変換部２６は三相電圧ｖu，ｖv，ｖwを二相の固定座標へと相変換して二相電圧ｖα、ｖβを出力する。３／２相変換部２７は三相電流ｉu，ｉv，ｉwを二相の固定座標へと相変換して二相電流ｉα、ｉβを出力する。回転座標変換部２８は二相電流ｉα、ｉβを二相の回転座標へと相変換して前述のｑ軸電流ｉq、ｄ軸電流ｉdを出力する。
【００５０】
位置推定部１は二相電圧ｖα、ｖβ、二相電流ｉα、ｉβを入力し、位置推定値θ＾reを求めて出力する。回転座標変換部２８において採用される回転座標変換は位置推定値θ＾reに基づいて演算される。
【００５１】
微分器２９は位置推定値θ＾reを時間微分し、前述の回転速度推定値ω＾reを出力する。
【００５２】
位置推定部１は、低速用位置推定部１１、高速用位置推定部１２、切換手段１３、切換判定部１４を有している。低速用位置推定部１１、高速用位置推定部１２はいずれも二相電圧ｖα、ｖβ及び二相電流ｉα、ｉβを入力し、それぞれの推定手法に基づいて得られた位置の推定値を位置候補θ＾LOW，θ＾HIとして出力する。
【００５３】
高速用位置推定部１２はモータ３０の回路方程式と、モータ３０が発生する逆起電圧に基づいて位置を推定し、これを位置候補θ＾HIとして出力する。例えば非特許文献２に記載された手法を実行する。当該回路方程式は所定のパラメタ、例えばｑ軸インダクタンスを有しており、その値は可変である。
【００５４】
低速用位置推定部１１は例えばモータ３０のインダクタンスの変動に基づいてモータ３０の位置を推定し、これを位置候補θ＾LOWとして出力する。例えば非特許文献１，２に記載された手法のように、固定座標系のインダクタンスが位置に依存して変動することを利用し、高周波信号を入力して、モータから出力される電流の高周波成分に基づいて計算する。当該手法によれば、モータの低速回転、特に停止時においても、位置の推定値を得ることができる。なお非特許文献２によれば、位置推定の誤差が、回転座標系におけるインダクタンスＬｑ，Ｌｄや電機子巻線抵抗、界磁磁束鎖交数の変動に依存しないことが開示されている。つまり、低速用位置推定部１１における位置の推定においてロバストなパラメタである回転座標系におけるインダクタンスＬｑは、高速用位置推定部１２における位置の推定に影響を与える。
【００５５】
但し、低速用位置推定部１１を実行する際、重畳部２３によって高周波電圧指令値ベクトルｖ*hが電圧指令値ベクトルｖ*に重畳される。当該重畳は、例えば低速用位置推定部１１が動作する際に行うべく、低速用位置推定部１１からの制御信号（図示省略）で重畳部２３を動作させればよい。
【００５６】
切換判定部１４は回転速度推定値ω＾reと所定の閾値Ｃとの比較を行う。所定の閾値Ｃは、これよりも高い回転速度においては位置候補θ＾LOWよりも位置候補θ＾HIの方が位置推定の精度が高く有利となる値が選定される。切換手段１３は位置候補θ＾LOW，θ＾HIのいずれか一方を選択して位置推定部１の位置の推定値θ＾reとして出力する。いずれを出力するかについては切換判定部１４によって決定される。
【００５７】
切換手段１３は位置候補θ＾LOW，θ＾HIの大小比較をも行う。そしてその比較結果に基づいて、高速用位置推定部１２はｑ軸インダクタンスを増減させる。他方、当該比較結果にも基づいて、切換判定部１４は切換手段１３の選択を決定する。
【００５８】
図２は本実施の形態にかかる位置推定方法を示すフローチャートである。まずステップＳ１０１において位置候補θ＾LOW，θ＾HIを演算する。上述の通り、これらはそれぞれ低速用位置推定部１１の動作と、高速用位置推定部１２及び重畳部２３の動作とで実現できる。
【００５９】
ステップＳ１０２において、モータ３０の回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃよりも高いか否かが判断される。これは切換判定部１４において実行される。例えば切換判定部１４は所定の閾値Ｃを記憶する。
【００６０】
起動後しばらくはモータ３０の回転速度は小さく、ステップＳ１０２の判断結果は否定的であり、ステップＳ１０７に進む。これにより切換判定部１４は切換手段１３に、位置候補θ＾LOWを位置の推定値θ＾reとして採用させ、位置推定部１から出力する。
【００６１】
回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃ以下である状況が続く限り、つまり起動時から回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃを一度も越えない状況では、位置候補θ＾LOWのみが位置の推定値θ＾reとして採用される。よってかかる状況下では高速用位置推定部１２を動作させる必要はなく、ステップＳ１０１において必ずしも位置候補θ＾HIを求める必要はない。高速用位置推定部１２の動作が省略される場合には、重畳部２３は動作し続けることになる。
【００６２】
モータ３０の回転速度が上昇し、回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃ以下の値から、閾値Ｃを超えた値へと移行すると、ステップＳ１０２の判断結果が肯定的となる。但し、これのみでは切換判定部１４は切換手段１３に対して、位置候補θ＾HIを位置の推定値θ＾reとして採用させるものではない。切換判定部１４は切換手段１３における大小比較の結果にも依存して、切換手段１３の選択を制御する。
【００６３】
ステップＳ１０２からステップＳ１０３へ進み、切換手段１３において位置候補θ＾HI，θ＾LOWが相互に等しいか（相違が所定の閾値の範囲内にあるか）否かが判断される。従ってステップＳ１０３に至るまでに高速用位置推定部１２による位置推定は実行されている必要がある。この演算を行う際には、重畳部２３が動作せず、電圧指令値ｖ*には高周波電圧指令値ｖ*hが重畳されない。
【００６４】
ステップＳ１０３で肯定的判断が得られた場合には、推定手法を切り替えても位置の推定値θ＾reが変動しない。よって位置の推定値θ＾reを変動させることなく、低速用位置推定部１１で実行される低速回転において精度が高く有利な推定手法から、高速用位置推定部１２で実行される高速回転において精度が高く有利な推定手法へと切り替えることができる。具体的にはステップＳ１０８へと進み、切換判定部１４は切換手段１３に対して、位置候補θ＾HIを位置の推定値θ＾reとして採用させる。
【００６５】
ステップＳ１０３で否定的判断が得られた場合には、推定手法を切り替えれば位置の推定値θ＾reが変動するので、切換判定部１４は切換手段１３に対して選択の切り替えをさせない。そして位置候補θ＾LOW，θ＾HIが等しくなるように、モータ３０の回路方程式が有する可変のパラメタ、例えばｑ軸インダクタンスＬｑを変更する。
【００６６】
具体的にはステップＳ１０４で位置候補θ＾HIが位置候補θ＾LOWよりも大きいか否かが判断される。当該判断が肯定的であれば、ステップＳ１０５へと進み、ｑ軸インダクタンスの推定値Ｌｑ＾を減少させる。ｑ軸インダクタンスの推定値Ｌｑ＾が小さいほど位置候補θ＾HIは大きくなるからである。逆にステップＳ１０４での判断が否定的であれば、ステップＳ１０６へと進み、位置候補θ＾HIを減少させるべくｑ軸インダクタンスの推定値Ｌｑ＾を増大させる。ステップＳ１０７において位置の推定値θ＾reとして位置候補θ＾LOWが採用されたままである。その後、位置候補θ＾HI，θ＾LOWが相互に等しくなれば、ステップＳ１０３からステップＳ１０８へと処理が進み、切換判定部１４は切換手段１３に対して、位置候補θ＾HIを位置の推定値θ＾reとして採用させる。
【００６７】
以上のように、本実施の形態によれば、位置候補θ＾LOW，θ＾HIが相互に等しくなってから位置推定手法を切り替えるので、推定値が変動することなく位置推定手法が切り替えられる。
【００６８】
第２の実施の形態．
図３は本発明の第２の実施の形態にかかる位置推定技術を適用可能な制御系を示すブロック図である。当該制御系は、第１の実施の形態で示された制御系に対して、その切換手段１３を演算手段１５に置換した構成を有している。
【００６９】
演算手段１５は位置候補θ＾HI，θ＾LOWの間の補間値を演算する。そして切換判定部１４の比較の結果に基づいて、当該補間値、あるいは位置候補θ＾HI，θ＾LOWのいずれかを位置の推定値θ＾reとして出力する。
【００７０】
図４は本実施の形態にかかる位置推定方法を示すフローチャートである。図示されていないが、補間用のパラメタｋ，ｇは予め初期値として０が与えられる。
【００７１】
まずステップＳ２０１においてステップＳ１０１と同様にして、位置候補θ＾HI，θ＾LOWを演算する。次にステップＳ２０２においてステップ１０２と同様にして、回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃよりも高いか否かが判断される。
【００７２】
起動後しばらくはモータ３０の回転速度は小さく、ステップＳ２０２の判断結果は否定的であり、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８ではパラメタｋが所定値、例えば１０００よりも大きいか否かが判断される。起動後まだパラメタｋは更新されていない。よって当該判断は否定的結果を得てステップＳ２１０へと進む。ステップＳ２１０ではステップＳ１０７と同様にして切換判定部１４が演算手段１５に位置候補θ＾LOWを位置の推定値θ＾reとして採用させ、位置推定部１から出力する。
【００７３】
回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃ以下である状況が続く限り、つまり起動時から回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃを一度も越えない状況では、位置候補θ＾LOWのみが位置の推定値θ＾reとして採用される。よってかかる状況下では高速用位置推定部１２を動作させる必要はなく、ステップＳ２０１において必ずしも位置候補θ＾HIを求める必要はない。高速用位置推定部１２の動作が省略される場合には、重畳部２３は動作し続けることになる。
【００７４】
モータ３０の回転速度が上昇し、回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃ以下の値から、閾値Ｃを超えた値へと移行すると、ステップＳ２０２の判断結果が肯定的となる。但し、これのみでは切換判定部１４は演算手段１５に対して、位置候補θ＾HIを位置の推定値θ＾reとして採用させるものではない。所定時間が経過するまで、切換判定部１４は演算手段１５に対して補間値を位置の推定値θ＾reとして採用させる。当該所定期間において位置候補θ＾LOWから位置候補θ＾HIへと、漸次的に移行する値が推定値θ＾reとして採用される。
【００７５】
ステップＳ２０２からステップＳ２０３へ進み、ステップＳ２０８と同様に、パラメタｋが所定値、例えば１０００よりも大きいか否かが判断される。回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃ以下の値から閾値Ｃを超えた直後では、判断結果が否定的であり、ステップＳ２０５に進む。ここで演算手段１５は補間値、例えば線型の補間値(k・θ＾HI+(1000-k)・θ＾LOW)/1000を計算する。そして当該補間値が推定値θ＾reとして位置推定部１から出力される。その後、ステップＳ２０６によってパラメタｋは所定の増分、例えば１だけ増加する更新が行われる。
【００７６】
その後、パラメタｋ，ｇの初期化が行われることなく、回転速度推定値ω＾reが閾値Ｃを超えた状態にあれば、ステップＳ２０１，Ｓ２０５，Ｓ２０６が繰り返され、推定値θ＾reは漸次的に位置候補θ＾LOWから位置候補θ＾HIへと移行する。やがてステップＳ２０６の更新によってパラメタｋが１００１となると、ステップＳ２０３からステップＳ２０４へと処理が進む。ステップＳ２０４では切換判定部１４が演算手段１５に対して、位置候補θ＾HIを位置の推定値θ＾reとして採用させる。
【００７７】
以上のように、回転速度が上昇する場合において、位置候補が漸次的に移行してから推定手法を切り替えるので、位置の推定値を急激に変動させることなく推定手法が切り替えられる。
【００７８】
さて、一旦は回転速度推定値ω＾reが所定期間以上で閾値Ｃを上回った後、再び回転速度推定値ω＾reが閾値Ｃ以下となった場合も、ステップＳ２０２からステップＳ２０８へと処理が進む。しかしパラメタｋの値はすでに１０００を超えており、ステップＳ２０８における判断結果は肯定的となる。但し、これのみでは切換判定部１４は演算手段１５に対して、位置候補θ＾LOWを位置の推定値θ＾reとして採用させるものではない。所定時間が経過するまで、切換判定部１４は演算手段１５に対して補間値を位置の推定値θ＾reとして採用させる。当該所定期間において位置候補θ＾HIから位置候補θ＾LOWへと漸次的に移行する値が推定値θ＾reとして採用される。
【００７９】
ステップＳ２０８において肯定的判断結果を得て、ステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０９では、パラメタｇが所定値、例えば１０００よりも大きいか否かが判断される。回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃを越えた値から閾値Ｃ以下となった直後では、判断結果が否定的であり、ステップＳ２１１に進む。ここで演算手段１５は補間値、例えば線型の補間値(g・θ＾LOW+(1000-g)・θ＾HI)/1000を計算する。そして当該補間値が推定値θ＾reとして位置推定部１から出力される。その後、ステップＳ２１２によってパラメタｇは所定の増分、例えば１だけ増加する更新が行われる。
【００８０】
その後、パラメタｋ，ｇの初期化が行われることなく、回転速度推定値ω＾reが閾値Ｃ以下の状態にあれば、ステップＳ２０１，Ｓ２１１，Ｓ２１２が繰り返され、推定値θ＾reは漸次的に位置候補θ＾LOWへと位置候補θ＾HIから移行する。やがてステップＳ２１２の更新によってパラメタｇが１００１となると、ステップＳ２０９からステップＳ２１０へと処理が進む。ステップＳ２１０では切換判定部１４が演算手段１５に対して、位置候補θ＾LOWを位置の推定値θ＾reとして採用させる。
【００８１】
以上のように、回転速度が下降する場合においても、位置候補が漸次的に移行してから推定手法を切り替えるので、位置の推定値を急激に変動させることなく推定手法が切り替えられる。
【００８２】
補間値は線型補間以外の計算で求めてもよいが、位置の推定値が変動する速度を大きくしないように、線型補間を採用して漸次的に推定値を移行させることが望ましい。
【００８３】
第３の実施の形態．
図５は本発明の第３の実施の形態にかかる位置推定技術を適用可能な制御系を示すブロック図である。当該制御系は、第１の実施の形態で示された制御系に対して、切換手段１３の出力に低域透過濾波処理を行うローパスフィルタ１６を追加した構成を有している。
【００８４】
図６は本発明の第３の実施の形態にかかる位置推定方法を示すフローチャートである。
【００８５】
本実施の形態において演算手段１５は、位置候補θ＾HI，θ＾LOWの間の補間値を演算するのではなく、位置候補θ＾HI，θ＾LOWのいずれかに対して低域透過濾波処理を行って位置の推定値θ＾re+として出力する。この低域透過濾波処理のカットオフ周波数は、切換判定部１４の比較の結果に基づいて変化する。
【００８６】
第２の実施の形態と同様に、補間用のパラメタｋ，ｇは予め初期値として０が与えられる。まずステップＳ３０１においてステップＳ１０１と同様にして、位置候補θ＾HI，θ＾LOWを演算する。次にステップＳ３０２においてステップ１０２と同様にして、回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃよりも高いか否かが判断される。
【００８７】
起動後しばらくはモータ３０の回転速度は小さく、ステップＳ３０２の判断結果は否定的であり、ステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８では切換手段１３はローパスフィルタ１６に対して値θ＾reとして位置候補θ＾LOWを出力する。次にステップＳ３０９ではパラメタｋが所定値、例えば１０００よりも大きいか否かが判断される。起動後まだパラメタｋは更新されていない。よって当該判断は否定的結果を得てステップ３１２へと進む。そして低域透過濾波のパラメタとしてカットオフ周波数ｆ１を採用する。
【００８８】
回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃ以下である状況が続く限り、つまり起動時から回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃを一度も越えない状況では、低域透過濾波された位置候補θ＾LOWのみが位置の推定値θ＾re+として採用される。よってかかる状況下では高速用位置推定部１２を動作させる必要はなく、ステップＳ３０１において必ずしも位置候補θ＾HIを求める必要はない。高速用位置推定部１２の動作が省略される場合には、重畳部２３は動作し続けることになる。
【００８９】
モータ３０の回転速度が上昇し、回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃ以下の値から、閾値Ｃを超えた値へと移行すると、ステップＳ３０２の判断結果が肯定的となる。この後の処理には位置候補θ＾HIが求められている必要がある。
【００９０】
ステップＳ３０２からステップＳ３０３へ進み、切換手段１３はローパスフィルタ１６に対して値θ＾reとして位置候補θ＾HIを出力する。ステップＳ３０４に進み、ステップＳ３０９と同様に、パラメタｋが所定値、例えば１０００よりも大きいか否かが判断される。回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃ以下の値から閾値Ｃを超えた直後では、判断結果が否定的であり、ステップＳ３０６に進む。そして低域透過濾波のパラメタとしてカットオフ周波数ｆ２（＜ｆ１）を採用する。そしてステップＳ３０７によってパラメタｋは所定の増分、例えば１だけ増加する更新が行われる。ステップＳ３０６，Ｓ３０７の順序は逆でもよい。
【００９１】
その後、パラメタｋ，ｇの初期化が行われることなく、回転速度推定値ω＾reが閾値Ｃを超えた状態にあれば、ステップＳ３０１，Ｓ３０３，Ｓ３０６，Ｓ３０７が繰り返され、推定値θ＾re+として低域透過濾波された位置候補θ＾HIが出力される。
【００９２】
やがてステップＳ３０７の更新によってパラメタｋが１００１となると、ステップＳ３０４からステップＳ３０５へと処理が進む。ステップＳ３０５では低域透過濾波のパラメタとしてカットオフ周波数ｆ３（＞ｆ２）を採用する。
【００９３】
以上のように、回転速度が上昇する場合において、推定手法を切り替える際に、低域透過濾波のカットオフ周波数を一旦ｆ１からｆ２へと減少させ、その後にｆ３へと上昇させるので、位置の推定値を急激に変化させることなく推定手法が切り替えられる。
【００９４】
さて、一旦は回転速度推定値ω＾reが所定期間以上で閾値Ｃを上回った後、再び回転速度推定値ω＾reが閾値Ｃ以下となった場合、ステップＳ３０２からステップＳ３０８，Ｓ３０９へと処理が進む。しかしパラメタｋの値はすでに１０００を超えており、ステップＳ３０９における判断結果は肯定的となる。但し、これのみではカットオフ周波数を値ｆ１へと戻すことはしない。所定時間が経過するまで、カットオフ周波数は値ｆ１，ｆ３より低い値ｆ４を採用する。
【００９５】
ステップＳ３０９において肯定的判断結果を得て、ステップＳ３１０に進む。ステップＳ３１０では、パラメタｇが所定値、例えば１０００よりも大きいか否かが判断される。回転速度推定値ω＾reが所定の閾値Ｃを越えた値から閾値Ｃ以下となった直後では、判断結果が否定的であり、ステップＳ３１１に進む。ステップＳ３１１では低域透過濾波のカットオフ周波数として値ｆ４に設定される。
【００９６】
そしてステップＳ３１３によってパラメタｇは所定の増分、例えば１だけ増加する更新が行われる。ステップＳ３１１，Ｓ３１３の順序は逆でもよい。
【００９７】
その後、パラメタｋ，ｇの初期化が行われることなく、回転速度推定値ω＾reが閾値Ｃ以下の状態にあれば、ステップＳ３０１，Ｓ３０８，Ｓ３１１，Ｓ３１３が繰り返される。やがてステップＳ３１３の更新によってパラメタｇが１００１となると、ステップＳ３１０からステップＳ３１２へと処理が進む。ステップＳ３１２では低域透過濾波のカットオフ周波数が値ｆ１に戻される。
【００９８】
以上のように、回転速度が下降する場合において、推定手法を切り替える際に、低域透過濾波のカットオフ周波数を一旦ｆ３からｆ４へと下降させ、その後にｆ１へと上昇させるので、位置の推定値を急激に変動させることなく推定手法が切り替えられる。
【００９９】
上記説明では低域透過濾波処理をローパスフィルタ１６によって別個に行う場合を例示したが、位置候補θ＾LOW，θ＾HIに対する低域透過濾波処理を、それぞれ低速用位置推定部１１及び高速用位置推定部１２に実行させてもよい。その場合、切換判定部１４から低速用位置推定部１１及び高速用位置推定部１２へとカットオフ周波数の変更指示が与えられる。
【０１００】
その他の変形．
第２及び第３の実施の形態において、回転速度が上昇する場合と、回転速度が下降する場合と、いずれも同じ閾値Ｃを採用したが、両者を異ならせてもよい。低速回転での位置検出に適した手法と高速回転での位置検出に適した手法とを切り替える際、位置の推定値にハンチングが生じにくい。例えば低速回転での位置検出に適した手法から高速回転での位置検出に適した手法へと切り替える際の第１の閾値を、高速回転での位置検出に適した手法から低速回転での位置検出に適した手法へと切り替える際の第２の閾値よりも大きくすることで、両手法を切り替える際、位置の推定値にハンチングが生じにくい。この際、第１の閾値よりも高い回転速度において、低速用位置推定部１１よりも高速用位置推定部１２の方が精度よく位置を推定でき、第２の閾値よりも低い回転速度において、高速用位置推定部１２よりも低速用位置推定部１１の方が精度よく位置を推定できるように、第１の閾値、第２の閾値を選定する事が望ましい。
【０１０１】
本発明にかかる位置推定方法をインバータ２５の制御方法へ採用することができるし、本発明にかかる位置推定装置をインバータ２５の制御装置へ採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる位置推定技術を適用可能な制御系を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる位置推定方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかる位置推定技術を適用可能な制御系を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる位置推定方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかる位置推定技術を適用可能な制御系を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態にかかる位置推定方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０３】
１  位置推定部
１１  低速用位置推定部
１２  高速用位置推定部
１３  切換手段
１４  切換判定部
１５  演算手段
２１  速度制御部
２２  電流制御部
２３  重畳部
２４  ＰＷＭ信号生成部
２５  インバータ
２６，２７  ３／２相変換部
２８  回転座標変換部
２９  微分器
３０  ＩＰＭモータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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