(57)【要約】【課題】モーターの起動時間および停止時間を短縮することができるモーター制御装置を提供する。【解決手段】モーター制御装置２０は、時刻ｎにおける回転子の回転位置を示す角度θ（ｎ）および角速度ω（ｎ）を取得する速度算出部２５と、回転子の角加速度ａ（ｎ）と、時刻ｎにおける回転子の角速度ω（ｎ）と、制御周期の時間長さＴとに基づいて、時刻ｎから第ｎ＋１制御周期（時刻ｎ＋１から開始する制御周期）までに回転子が進む補償角度Δθを算出する補償量算出部３０と、時刻ｎにおける回転子の回転位置から補償角度Δθだけ進んだ回転位置に基づいた回転磁界が第ｎ＋１制御周期に形成されるように、コイルに印加する電圧を制御するＰＷＭインバータ２４とを備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転磁界を発生するコイルと、前記コイルにより発生された回転磁界によって回転する、永久磁石を用いた回転子とを備えたモーターを制御周期に従って制御するモーター制御装置であって、
第１時刻における前記回転子の回転位置および角速度を取得する取得部と、
前記回転子の角加速度と、前記第１時刻における前記回転子の角速度と、前記制御周期の時間長さとに基づいて、前記第１時刻から前記第１時刻を含む第１制御周期の次の第２制御周期までに前記回転子が進む補償角度を算出する補償量算出部と、
前記第１時刻における前記回転子の回転位置から前記補償角度だけ進んだ回転位置に基づいた回転磁界が前記第２制御周期に形成されるように、前記コイルに印加する電圧を制御する電圧制御部とを備える、モーター制御装置。
【請求項２】
前記電圧制御部は、ＰＷＭ制御に従って前記コイルに印加する電圧を制御し、
前記制御周期はＰＷＭ周期であり、
前記補償量算出部は、前記第１時刻から前記第２制御周期におけるパルス出力期間の中心の第２時刻までの制御遅延期間に前記回転子が進む角度を前記補償角度として算出する、請求項１に記載のモーター制御装置。
【請求項３】
前記第１時刻における前記回転子の角速度をω（ｎ）、前記回転子の角加速度をａ（ｎ）、前記制御遅延期間の時間長さをＴａ、前記補償角度をΔθとするとき、前記補償量算出部は、
Δθ＝ω（ｎ）×Ｔａ＋ａ（ｎ）×Ｔａ２／２
に従って前記補償角度を算出する、請求項２に記載のモーター制御装置。
【請求項４】
前記第１時刻は、前記第１制御周期の開始時刻であり、
前記制御遅延期間の時間長さは、前記制御周期の時間長さの１．５倍である、請求項２または３に記載のモーター制御装置。
【請求項５】
前記補償量算出部は、前記回転子の角加速度に応じた係数を設定し、前記第１時刻における前記回転子の角速度に前記制御周期の時間長さと前記係数とを乗じた値を前記補償角度として算出し、
前記補償量算出部は、前記回転子の角加速度が大きくなるほど前記係数を大きく設定する、請求項１に記載のモーター制御装置。
【請求項６】
前記電圧制御部は、ＰＷＭ制御に従って前記コイルに印加する電圧を制御し、
前記制御周期はＰＷＭ周期であり、
前記第１時刻は、前記第１制御周期の開始時刻であり、
前記第２制御周期におけるパルス出力期間の中心の時刻は、前記第２制御周期の中心の時刻と一致し、
前記補償量算出部は、前記回転子の角加速度が正の場合に１．５よりも大きい前記係数を設定し、前記回転子の角加速度が負の場合に１．５よりも小さい前記係数を設定する、請求項５に記載のモーター制御装置。
【請求項７】
前記取得部は、前記第１時刻から前記制御周期だけ遡った第３時刻における前記回転子の角速度をさらに取得し、
前記補償量算出部は、前記第３時刻における前記回転子の角速度と前記第１時刻における前記回転子の角速度とに基づいて、前記回転子の角加速度を算出する、請求項１から６のいずれか１項に記載のモーター制御装置。
【請求項８】
前記補償量算出部は、前記回転子の目標角速度を取得し、前記目標角速度と前記第１時刻における前記回転子の角速度とに基づいて、前記回転子の角加速度を算出する、請求項１から６のいずれか１項に記載のモーター制御装置。
【請求項９】
前記回転子の目標角加速度を設定する加速度制御部をさらに備え、
前記電圧制御部は、前記回転子の角加速度が前記目標角加速度に近づくように、前記コイルに印加する電圧を制御し、
前記補償量算出部は、前記目標角加速度を前記回転子の角加速度として取得する、請求項１から６のいずれか１項に記載のモーター制御装置。
【請求項１０】
前記回転子の目標角加速度を設定する加速度制御部をさらに備え、
前記電圧制御部は、前記回転子の角加速度が前記目標角加速度に近づくように、前記コイルに印加する電圧を制御し、
前記補償量算出部は、前記制御遅延期間に対して設定された前記目標角加速度の変化に基づいて、前記補償角度を算出する、請求項２に記載のモーター制御装置。
【請求項１１】
前記加速度制御部は、制御周期ごとに前記目標角加速度を設定し、
前記補償量算出部は、前記加速度制御部により設定された、前記第１制御周期における前記目標角加速度と、前記第２制御周期における前記目標角加速度とに基づいて、前記補償角度を算出する、請求項９または１０に記載のモーター制御装置。
【請求項１２】
角速度の時間変化を示す予め定められた角加速度パターンに従って、前記回転子の目標角加速度を設定する加速度制御部をさらに備え、
前記電圧制御部は、前記回転子の角加速度が前記目標角加速度に近づくように、前記コイルに印加する電圧を制御し、
前記補償量算出部は、前記角加速度パターンによって示される、前記第１時刻から前記第２制御周期までの期間の角加速度を、前記回転子の角加速度として取得する、請求項１から６のいずれか１項に記載のモーター制御装置。
【請求項１３】
前記補償量算出部は、前記第１時刻から前記第２制御周期の開始時までの期間における前記回転子の進む第１角度と、前記第１時刻から前記第２制御周期の終了時までの期間における前記回転子の進む第２角度とを、前記回転子の角加速度と前記第１時刻における前記回転子の角速度と前記制御周期の時間長さとに基づいて算出し、前記第１角度と前記第２角度との平均値を前記補償角度として算出する、請求項１に記載のモーター制御装置。
【請求項１４】
前記補償量算出部は、前記モーターにかかる負荷の大きさを示す負荷情報を取得し、前記負荷情報によって示される負荷の大きさの変化に基づいて前記回転子の角加速度を推定する、請求項１に記載のモーター制御装置。
【請求項１５】
前記補償量算出部は、前記コイルに流れる電流値を取得し、前記電流値の変化に基づいて前記回転子の角加速度を推定する、請求項１に記載のモーター制御装置。
【請求項１６】
前記取得部は、前記モーターに取り付けられたセンサーから、前記第１時刻における前記回転子の回転位置および角速度の少なくとも一方を取得する、請求項１から１５のいずれか１項に記載のモーター制御装置。
【請求項１７】
前記取得部は、前記コイルに流れる電流値から、前記第１時刻における前記回転子の回転位置および角速度を推定する、請求項１から１５のいずれか１項に記載のモーター制御装置。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか１項に記載のモーター制御装置を備える、画像形成装置。
【請求項１９】
回転磁界を発生するコイルと、前記コイルにより発生された回転磁界によって回転する、永久磁石を用いた回転子とを備えたモーターを制御周期に従って制御するモーター制御方法であって、
第１時刻における前記回転子の回転位置および角速度を取得するステップと、
前記回転子の角加速度と、前記第１時刻における前記回転子の角速度と、前記制御周期の時間長さとに基づいて、前記第１時刻から前記第１時刻を含む第１制御周期の次の第２制御周期までに前記回転子が進む補償角度を算出するステップと、
前記第１時刻における前記回転子の回転位置から前記補償角度だけ進んだ回転位置に基づいた回転磁界が前記第２制御周期に形成されるように、前記コイルに印加する電圧を制御するステップとを備える、モーター制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、永久磁石を用いた回転子を有するモーターを制御するモーター制御装置、それを用いた画像形成装置およびモーター制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ブラシレスＤＣモーターは、コイルを有する固定子と永久磁石を用いた回転子とを有し、コイルに交流電流を流して回転磁界を発生させる。これにより、回転子は回転磁界に同期して回転する。
【０００３】
ブラシレスＤＣモーターのベクトル制御では、制御周期ごとに、基準軸に対する回転子の角度や電流値などが取得され、これらの情報を基に生成されたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号がブラシレスＤＣモーターに出力される。具体的には、時刻ｎにおける回転子の角度θ（ｎ）およびコイルに流れる電流値などに基づいてＰＷＭ信号が生成され、生成されたＰＷＭ信号が時刻ｎ＋１（時刻ｎから制御周期の時間長さＴだけ経過した時刻）から始まる制御周期に出力される。
【０００４】
高効率にブラシレスＤＣモーターを制御するためには、時刻ｎ＋１からの制御周期に出力されるＰＷＭ信号は、時刻ｎにおける回転子の角度θ（ｎ）ではなく、時刻ｎ＋１からの制御周期における角度θを用いることが好ましい。そこで、「工藤純、野口季彦、川上学、佐野浩一、「ＩＰＭモータ制御システムの数学モデル誤差とその補償法」、電気学会研究会資料、SPC-08-25、pp.25-30（2008）」（非特許文献１）には、制御周期の時間長さＴの１．５倍に角速度ωを乗じた補償角度Δθ（＝１．５Ｔ×ω）をθ（ｎ）に加算し、加算値に基づいてＰＷＭ信号を生成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】工藤純、野口季彦、川上学、佐野浩一、「ＩＰＭモータ制御システムの数学モデル誤差とその補償法」、電気学会研究会資料、SPC-08-25、pp.25-30（2008）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非特許文献１に記載の技術は、角速度が一定であることを前提として補償角度Δθを求めている。そのため、加減速中に算出された補償角度が適切ではなく、モーターの回転速度を０から所定値まで加速するのに要する起動時間、およびモーターの回転速度を所定値から０まで減速するのに要する停止時間が長くなる。
【０００７】
本開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、モーターの起動時間および停止時間を短縮することができるモーター制御装置、画像形成装置およびモーター制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ある局面に従うと、モーター制御装置は、回転磁界を発生するコイルと、コイルにより発生された回転磁界によって回転する、永久磁石を用いた回転子とを備えたモーターを制御周期に従って制御する。モーター制御装置は、第１時刻における回転子の磁極位置および角速度を取得する取得部と、回転子の角加速度と、第１時刻における回転子の角速度と、制御周期の時間長さとに基づいて、第１時刻から第１時刻を含む第１制御周期の次の第２制御周期までに回転子が進む補償角度を算出する補償量算出部と、第１時刻における回転子の回転位置から補償角度だけ進んだ回転位置に基づいた回転磁界が第２制御周期に形成されるように、コイルに印加する電圧を制御する電圧制御部とを備える。
【０００９】
好ましくは、電圧制御部は、ＰＷＭ制御に従ってコイルに印加する電圧を制御する。制御周期はＰＷＭ周期である。補償量算出部は、第１時刻から第２制御周期におけるパルス出力期間の中心の第２時刻までの制御遅延期間に回転子が進む角度を補償角度として算出する。
【００１０】
好ましくは、第１時刻における回転子の角速度をω（ｎ）、回転子の角加速度をａ（ｎ）、制御遅延期間の時間長さをＴａ、補償角度をΔθとするとき、補償量算出部は、
Δθ＝ω（ｎ）×Ｔａ＋ａ（ｎ）×Ｔａ２／２
に従って補償角度を算出する。
【００１１】
好ましくは、第１時刻は、第１制御周期の開始時刻である。制御遅延期間の時間長さは、制御周期の時間長さの１．５倍である。
【００１２】
好ましくは、補償量算出部は、回転子の角加速度に応じた係数を設定し、第１時刻における回転子の角速度に制御周期の時間長さと係数とを乗じた値を補償角度として算出する。補償量算出部は、回転子の角加速度が大きくなるほど係数を大きく設定する。
【００１３】
好ましくは、電圧制御部は、ＰＷＭ制御に従ってコイルに印加する電圧を制御する。制御周期はＰＷＭ周期である。第１時刻は、第１制御周期の開始時刻である。第２制御周期におけるパルス出力期間の中心の時刻は、第２制御周期の中心の時刻と一致する。補償量算出部は、回転子の角加速度が正の場合に１．５よりも大きい係数を設定し、回転子の角加速度が負の場合に１．５よりも小さい係数を設定する。
【００１４】
好ましくは、取得部は、第１時刻から制御周期だけ遡った第３時刻における回転子の角速度をさらに取得する。補償量算出部は、第３時刻における回転子の角速度と第１時刻における回転子の角速度とに基づいて、回転子の角加速度を算出する。
【００１５】
好ましくは、補償量算出部は、回転子の目標角速度を取得し、目標角速度と第１時刻における回転子の角速度とに基づいて、回転子の角加速度を算出する。
【００１６】
好ましくは、モーター制御装置は、回転子の目標角加速度を設定する加速度制御部をさらに備える。電圧制御部は、回転子の角加速度が目標角加速度に近づくように、コイルに印加する電圧を制御する。補償量算出部は、目標角加速度を回転子の角加速度として取得する。
【００１７】
好ましくは、補償量算出部は、制御遅延期間に対して設定された目標角加速度の変化に基づいて、補償角度を算出する。
【００１８】
好ましくは、加速度制御部は、制御周期ごとに、回転子の目標角加速度を設定する。補償量算出部は、加速度制御部により設定された、第１制御周期における目標角加速度と、第２制御周期における目標角加速度とに基づいて、補償角度を算出する。
【００１９】
好ましくは、モーター制御装置は、角速度の時間変化を示す予め定められた角加速度パターンに従って、回転子の目標角加速度を設定する加速度制御部をさらに備える。電圧制御部は、回転子の角加速度が目標角加速度に近づくように、コイルに印加する電圧を制御する。補償量算出部は、角加速度パターンによって示される、第１時刻から第２制御周期までの期間の角加速度を、回転子の角加速度として取得する。
【００２０】
好ましくは、補償量算出部は、第１時刻から第２制御周期の開始時までの期間における回転子の進む第１角度と、第１時刻から第２制御周期の終了時までの期間における回転子の進む第２角度とを、回転子の角加速度と第１時刻における回転子の角速度と制御周期の時間長さとに基づいて算出し、第１角度と第２角度との平均値を補償角度として算出する。
【００２１】
好ましくは、補償量算出部は、モーターにかかる負荷の大きさを示す負荷情報を取得し、負荷情報によって示される負荷の大きさの変化に基づいて回転子の角加速度を推定する。
【００２２】
好ましくは、補償量算出部は、コイルに流れる電流値を取得し、電流値の変化に基づいて回転子の角加速度を推定する。
【００２３】
好ましくは、取得部は、モーターに取り付けられたセンサーから、第１時刻における回転子の回転位置および角速度の少なくとも一方を取得する。
【００２４】
好ましくは、取得部は、コイルに流れる電流値から、第１時刻における回転子の回転位置および角速度を推定する。
【００２５】
別の局面に従うと、画像形成装置は、上記のモーター制御装置を備える。
さらに別の局面に従うと、モーター制御方法は、第１時刻における回転子の回転位置および角速度を取得するステップと、回転子の角加速度と、第１時刻における回転子の角速度と、制御周期の時間長さとに基づいて、第１時刻から第１時刻を含む第１制御周期の次の第２制御周期までに回転子が進む補償角度を算出するステップと、第１時刻における回転子の回転位置から補償角度だけ進んだ回転位置に基づいた回転磁界が第２制御周期に形成されるように、コイルに印加する電圧を制御するステップとを備える。
【発明の効果】
【００２６】
ある局面において、モーターの起動時間および停止時間を短縮することができるモーター制御装置、画像形成装置およびモーター制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施の形態１に係るモーター制御装置を備えた画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】ブラシレスＤＣモーターの構成例を示す図である。
【図３】モーター制御装置によるブラシレスＤＣモーターの制御方法の概要を示す図である。
【図４】参考例に係るモーター制御装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図５】角速度が一定であるときの、時刻ｎから制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間が経過するまでの間における回転子の進み角度と、参考例における補償角度との関係を示す図である。
【図６】加速中における、時刻ｎから制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間が経過するまでの間における回転子の進み角度と、参考例における補償角度Δθとの関係を示す図である。
【図７】実施の形態１に係るモーター制御装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図８】加速中における、制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間における回転子の進み角度と、実施の形態１における補償角度Δθとの関係を示す図である。
【図９】モーター制御装置の処理の全体の流れを示すフローチャートである。
【図１０】図９に示す補償量算出の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】加速中における、制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間における回転子の進み角度と、実施の形態２における補償角度との関係を示す図である。
【図１２】実施の形態２における補償量算出の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態３に係るモーター制御装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図１４】ブラシレスＤＣモーターの起動時（無回転状態から目標速度まで加速するとき）における角加速度パターンの一例を示す図である。
【図１５】実施の形態３における補償量算出の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】角加速度ａ（ｎ）と角加速度ａ（ｎ＋１）とを用いて算出される補償角度Δθの一例を示す図である。
【図１７】実施の形態３の変形例において算出される補償角度Δθの一例を示す図である。
【図１８】実施の形態４に係るモーター制御装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図１９】実施の形態５に係るモーター制御装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２０】実施の形態６に係るモーター制御装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態に係るモーター制御装置について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。
【００２９】
以下では、モーター制御装置の一例として、画像形成装置に適用されるモーター制御装置を説明する。ただし、モーター制御装置は、画像形成装置以外の各種装置に適用されてもよい。
【００３０】
＜実施の形態１＞
（画像形成装置の内部構成）
図１は、実施の形態１に係るモーター制御装置２０を備えた画像形成装置１の構成を示す断面図である。
【００３１】
図１に示されるように、画像形成装置１は、電子写真式のプリンタエンジン１Ａを備えたカラープリンタである。プリンタエンジン１Ａは、４個のイメージングステーション１１，１２，１３，１４を有しており、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナー像を並行して形成する。イメージングステーション１１，１２，１３，１４のそれぞれは、筒状の感光体、帯電チャージャー、現像器、クリーナー、および露光用の光源などを有している。
【００３２】
４色のトナー像は、中間転写ベルト１６に一次転写され、用紙カセット１５から給紙ローラー１７Ａによって引き出されるレジストローラー１７Ｂを経て搬送されてきた用紙Ｐに二次転写される。二次転写の後、用紙Ｐは、定着器１８の内部を通って上部の排紙トレイ１９へ送り出される。定着器１８を通過するとき、加熱および加圧によってトナー像が用紙Ｐに定着する。
【００３３】
画像形成装置１は、中間転写ベルト１６、給紙ローラー１７Ａ、レジストローラー１７Ｂ、定着器１８、感光体、および現像器のローラーなどの回転体を回転させる駆動源として、ブラシレスＤＣモーター３を含む複数のブラシレスＤＣモーターを備える。つまり、プリンタエンジン１Ａは、これらのブラシレスＤＣモーターにより回転駆動される回転体と用いて用紙Ｐを搬送したり当該用紙Ｐに画像を形成したりする。
【００３４】
ブラシレスＤＣモーター３にはセンサー５が取り付けられる。センサー５は、ホール素子などにより構成され、ブラシレスＤＣモーター３の回転子の回転位置を示す角度θ（後述する）を検出する。
【００３５】
画像形成装置１は、さらに、ブラシレスＤＣモーター３を制御するためのモーター制御装置２０と、上位制御部４とを備える。
【００３６】
（ブラシレスＤＣモーター）
図２は、ブラシレスＤＣモーター３の構成例を示す図である。図２（ａ）には、ブラシレスＤＣモーター３の構成の一例が示され、図２（ｂ）には、ブラシレスＤＣモーター３の構成の別の例が示される。
【００３７】
図２（ａ）に示す例のブラシレスＤＣモーター３は、回転磁界を発生する電機子としての固定子３１０と、永久磁石を用いたインナー式の回転子３２０とを備えている。固定子３１０は、１２０°間隔で配置された、Ｕ相のコア３６０、Ｖ相のコア３７０およびＷ相のコア３８０と、Ｙ結線された３つのコイル３３０，３４０，３５０とを有している。Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３相交流電流をコイル３３０，３４０，３５０に流して、コア３６０，３７０，３８０を順に励磁することによって回転磁界が生じる。回転子３２０は、この回転磁界に同期して回転する。
【００３８】
図２（ｂ）に示す例のブラシレスＤＣモーター３は、回転磁界を発生する電機子としての固定子３１１と、永久磁石を用いたアウター式の回転子３２１とを備えている。固定子３１１は、１２０°間隔で配置された、Ｕ相のコア３６１、Ｖ相のコア３７１およびＷ相のコア３８１と、Ｙ結線された３つのコイル３３１，３４１，３５１とを有している。Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３相交流電流をコイル３３１，３４１，３５１に流して、コア３６１，３７１，３８１を順に励磁することによって回転磁界が生じる。回転子３２１は、この回転磁界に同期して回転する。
【００３９】
図２に示す例では回転子３２０，３２１の磁極数は２である。ただし、回転子３２０，３２１の磁極数は２に限らず、４または６以上であってもよい。また、固定子３１０，３１１のスロット数は３に限らない。
【００４０】
なお、以下では、ブラシレスＤＣモーター３が図２（ａ）に示す構成をとるものとして説明する。回転子３２０の黒丸で示すＮ極の回転角度位置を、回転子３２０の「磁極位置ＰＳ」という。「磁極位置ＰＳ」は、回転子３２０の回転位置を示す。また、回転子３２０の回転中心から磁極位置ＰＳへ向かう方向を「磁極方向」という。
【００４１】
（モーター制御装置の概要）
以下に、モーター制御装置２０の概要について説明する。モーター制御装置２０は、ｄ−ｑ軸座標系を基本とした制御モデルを用いてベクトル制御を行なう。ｄ軸とは、回転子３２０の磁極方向（Ｎ極の方向）であり、ｑ軸は、ｄ軸から電気角でπ／２［ｒａｄ］（９０°）進んだ方向である。また、Ｕ相のコイル３３０の軸を基準とし、これに対するｄ軸の進み角をθと定義する。この角度θは、Ｕ相のコイル３３０に対する回転子３２０の磁極の角度位置（磁極位置ＰＳ）を示す。ｄ−ｑ軸座標系は、Ｕ相のコイル３３０を基準としてこれにより角度θだけ進んだ位置にある。
【００４２】
角度θは、センサー５によって検出される。モーター制御装置２０は、センサー５から検出結果である角度θを受ける。
【００４３】
図３は、モーター制御装置２０によるブラシレスＤＣモーター３の制御方法の概要を示す図である。モーター制御装置２０は、キャリア波の周期（ＰＷＭ周期）を制御周期（時間長さＴ）として、制御周期ごとにＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号に従ってブラシレスＤＣモーター３を制御する。
【００４４】
以下では、時刻ｎから開始する制御周期を第ｎ制御周期、時刻ｎ＋１（時刻ｎから制御周期の時間長さＴだけ経過した時刻）から開始する制御周期を第ｎ＋１制御周期、時刻ｎ−１（時刻ｎから制御周期の時間長さＴだけ遡った時刻）から開始する制御周期を第ｎ−１制御周期という。また、時刻ｎ＋１から制御周期の時間長さＴだけ経過した時刻を時刻ｎ＋２とする。
【００４５】
モーター制御装置２０は、時刻ｎにおける、回転子３２０の磁極位置ＰＳを示す角度θ（ｎ）とブラシレスＤＣモーター３の固定子３１０に流れる電流値とを取得する処理Ｐ１を行なう。
【００４６】
モーター制御装置２０は、時刻ｎにおける角度θ（ｎ）および固定子３１０に流れる電流値に基づいて、第ｎ＋１制御周期におけるＰＷＭ変調率（デューティー比）を演算する処理Ｐ２を行なう。モーター制御装置２０は、時刻ｎから時刻ｎ＋１までの期間（つまり、第ｎ制御周期）に処理Ｐ２を行なう。
【００４７】
第ｎ＋１制御周期の開始時刻（時刻ｎ＋１）になると、モーター制御装置２０は、処理Ｐ２によって得たＰＷＭ変調率に応じた波形の電圧を、ブラシレスＤＣモーター３のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル３３０，３４０，３５０に印加する処理Ｐ３を行なう。
【００４８】
（参考例に係るモーター制御装置の構成）
実施の形態１に係るモーター制御装置２０を説明する前に、図４を参照して、本発明の参考例となるモーター制御装置１２０について説明する。図４は、モーター制御装置１２０の概略的な構成を示すブロック図である。
【００４９】
図４に示されるように、モーター制御装置１２０は、上位制御部４から目標角速度ω＊とｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とを受ける。さらに、モーター制御装置１２０は、センサー５によって検出された、時刻ｎにおける回転子３２０の角度θ（ｎ）を受ける。
【００５０】
モーター制御装置１２０は、速度制御部２１と、電流制御部２２と、出力座標変換部２３と、ＰＷＭインバータ２４と、速度算出部２５と、Ａ／Ｄ変換部２６と、入力座標変換部２７と、乗算器２８と、加算器２９とを備える。
【００５１】
速度制御部２１は、上位制御部４から受けた目標角速度ω＊と速度算出部２５から受けた時刻ｎにおける回転子３２０の角速度ω（ｎ）との偏差が０に収束するように、ＰＩ演算（比例積分演算）によってｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を決定する。
【００５２】
電流制御部２２は、時刻ｎにおけるｄ軸電流値Ｉｄおよびｑ軸電流値Ｉｑを入力座標変換部２７から受ける。電流制御部２２は、ｄ軸電流値Ｉｄと上位制御部４から受けたｄ軸電流指令値Ｉｄ＊との偏差が０に収束するように、ＰＩ演算によってｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を決定する。電流制御部２２は、ｑ軸電流値Ｉｑと速度制御部２１によって決定されたｑ軸電流指令値Ｉｑ＊との偏差が０に収束するように、ＰＩ演算によってｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を決定する。
【００５３】
出力座標変換部２３は、電流制御部２２によって決定されたｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を、加算器２９から出力される推定角度θ（ｎ＋１）を用いた座標変換により、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊およびＷ相電圧指令値Ｖｗ＊に変換する。すなわち、出力座標変換部２３は、推定角度θ（ｎ＋１）によって示される回転子３２０の磁極位置ＰＳに基づいた回転磁界が固定子３１０によって発生されるように、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊およびＷ相電圧指令値Ｖｗ＊を生成する。
【００５４】
ＰＷＭインバータ２４は、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊およびＷ相電圧指令値Ｖｗ＊をキャリア波（図３参照）の電圧と比較して、ＰＷＭ制御信号のデューティ比を決定する。ＰＷＭインバータ２４は、決定したデューティー比に従った波形のＵ相電圧Ｖｕ，Ｖ相電圧Ｖｖ、Ｗ相電圧Ｖｗを生成し、生成した電圧を第ｎ＋１制御周期にブラシレスＤＣモーター３の固定子３１０に出力する。すなわち、ＰＷＭインバータ２４は、推定角度θ（ｎ＋１）によって示される回転子３２０の磁極位置ＰＳに基づいた回転磁界が固定子３１０によって発生されるように、固定子３１０に印加する電圧を制御する。
【００５５】
Ａ／Ｄ変換部２６は、ブラシレスＤＣモーター３から流れるＵ相およびＶ相の電流値をＡ／Ｄ変換して、Ｕ相電流値ＩｕおよびＶ相電流値Ｉｖを出力する。Ｕ相電流値ＩｕとＶ相電流値ＩｖとＷ相電流値Ｉｗとの和が０であるため、Ａ／Ｄ変換部２６は、Ｕ相電流値ＩｕおよびＶ相電流値Ｉｖに基づいてＷ相電流値Ｉｗを求め、Ｗ相電流値Ｉｗも出力する。
【００５６】
入力座標変換部２７は、Ａ／Ｄ変換部２６から出力されたＵ相電流値Ｉｕ，Ｖ相電流値ＩｖおよびＷ相電流値Ｉｗを、センサー５から取得した角度θ（ｎ）を用いた座標変換により、ｄ軸電流値Ｉｄおよびｑ軸電流値Ｉｑに変換する。
【００５７】
速度算出部２５は、センサー５から取得した角度θ（ｎ）の変化に基づいて、角速度ω（ｎ）を算出する。
【００５８】
乗算器２８は、速度算出部２５によって算出された角速度ω（ｎ）に、制御周期の時間長さＴと係数１．５とを乗算し、乗算結果である１．５Ｔ×ω（ｎ）を補償角度Δθとして出力する。
【００５９】
加算器２９は、センサー５から取得した角度θ（ｎ）に補償角度Δθを加算し、加算結果（θ（ｎ）＋Δθ）を推定角度θ（ｎ＋１）として出力する。
【００６０】
（参考例における補償角度について）
図５を参照して、乗算器２８によって算出される補償角度Δθの詳細について説明する。図５は、角速度が一定であるときの、時刻ｎから制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間が経過するまでの間における回転子３２０の進み角度θａと、乗算器２８によって算出された補償角度Δθとの関係を示す図である。
【００６１】
第ｎ＋１制御周期においてブラシレスＤＣモーター３に出力される電圧波形は、第ｎ＋１制御周期の中心の時刻（時刻ｎ＋１からＴ／２だけ経過した時刻：以下、この時刻を時刻ｎ＋１．５とする）に対して対称である。そのため、第ｎ＋１制御周期において出力される電圧波形の時刻ｎからの遅延時間の平均値は、制御周期の時間長さＴの１．５倍（１．５Ｔ）となる。参考例に係るモーター制御装置１２０では、制御周期の時間長さＴの１．５倍に基づいて補償角度Δθが算出される。
【００６２】
具体的には、時刻ｎにおける回転子３２０の角速度ω（ｎ）が制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間が経過するまで継続するものと仮定して、図５に示す斜線領域の面積に相当する１．５Ｔ×ω（ｎ）が補償角度Δθとして算出される。
【００６３】
図５に示されるように、補償角度Δθは、角速度が一定であるときの、時刻ｎから制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間が経過するまでの間における回転子３２０の進み角度θａ（図中のドットパターン領域）と一致する。そのため、回転子３２０の角速度が一定である場合、モーター制御装置１２０は、実際の回転子３２０の動作に適合した補償角度Δθを用いたベクトル制御を行なうことができる。
【００６４】
（参考例のモーター制御装置における問題点）
図６を参照して、参考例のモーター制御装置１２０における問題点について説明する。図６は、加速中における、時刻ｎから制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間が経過するまでの間における回転子３２０の進み角度θａ（ドットパターン領域）と、乗算器２８によって算出された補償角度Δθ（斜線領域）との関係を示す図である。
【００６５】
図６に示されるように、加速中である場合、乗算器２８から出力される補償角度Δθ（斜線領域）は、時刻ｎから制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間が経過するまでの間における回転子３２０の進み角度θａ（ドットパターン領域）と大きく異なる。そのため、当該補償角度Δθを用いたベクトル制御を行なった場合、ブラシレスＤＣモーター３の起動に要する時間が長くなる。ここで起動に要する時間とは、回転子３２０が無回転状態から目標速度で回転する状態になるまでにかかる時間である。
【００６６】
同様に、減速中である場合にも、乗算器２８から出力される補償角度Δθは、時刻ｎから制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間が経過するまでの間における回転子３２０の進み角度θａと大きく異なる。そのため、当該補償角度Δθを用いたベクトル制御を行なった場合、ブラシレスＤＣモーター３の停止に要する時間が長くなる。ここで停止に要する時間とは、回転子３２０が目標速度で回転している状態から無回転状態になるまでにかかる時間である。
【００６７】
このように、参考例に係るモーター制御装置１２０では、補償角度Δθと実際の回転子３２０の進み角度θａとの差が大きいために、起動または停止に要する時間が長くなるという問題が生じる。
【００６８】
（実施の形態１に係るモーター制御装置の構成）
実施の形態１に係るモーター制御装置２０は、上記の問題を解決する。図７を参照して、モーター制御装置２０の構成について説明する。図７は、実施の形態１に係るモーター制御装置２０の概略的な構成を示すブロック図である。
【００６９】
図７に示されるように、モーター制御装置２０は、図４に示すモーター制御装置１２０と比較して、乗算器２８の代わりに補償量算出部３０を備える点で相違する。その他の点は図４に示すモーター制御装置１２０と同じであるので、以下ではそれらの説明については繰り返さない。
【００７０】
補償量算出部３０は、角速度ω（ｎ）と制御周期の時間長さＴと回転子３２０の角加速度ａ（ｎ）とに基づいて、時刻ｎから第ｎ＋１制御周期（時刻ｎ＋１から開始する制御周期）までに回転子３２０が進む補償角度Δθを算出する。
【００７１】
具体的には、補償量算出部３０は、時刻ｎ−１における回転子３２０の角速度ω（ｎ−１）と時刻ｎにおける回転子３２０の角速度ω（ｎ）との差分を制御周期の時間長さＴで除算することにより角加速度ａ（ｎ）を算出する。
【００７２】
補償量算出部３０は、角加速度の値と係数ｋとの相関関係を示す情報を予め記憶しており、当該情報を参照して、算出した角加速度ａ（ｎ）に対応する係数ｋを求める。補償量算出部３０は、以下の式（１）に従って、補償角度Δθを算出する。
【００７３】
Δθ＝ｋ×Ｔ×ω（ｎ）・・・式（１）
ここで、角加速度の値と係数ｋとの相関関係を示す情報は、角加速度が大きいほど係数ｋが大きくなるような相関関係を示す。具体的には、係数ｋは、角加速度ａ（ｎ）が正である場合に１．５より大きくなるように設定され、角加速度ａ（ｎ）が負である場合に１．５より小さくなるように設定され、角加速度ａ（ｎ）が０である場合に１．５に設定される。たとえば、係数ｋは、角加速度ａ（ｎ）が正である場合に２に設定され、角加速度ａ（ｎ）が負である場合に１に設定される。もしくは、係数ｋは、以下の式（２）で求まる値Ａが所定値以下（好ましくは０）となるように設定される。
【００７４】
Ａ＝１．５Ｔ×１．５Ｔ×ａ（ｎ）／２−（ｋ×Ｔ−１．５Ｔ）×ω（ｎ）・・・式（２）
角加速度の値と係数ｋとの相関関係を示す情報は、たとえば、角加速度の値と係数ｋとの相関式であってもよいし、角加速度の値と係数ｋとを対応付けたテーブルであってもよい。
【００７５】
図８は、加速中における、制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間における回転子３２０の進み角度θａと、補償量算出部３０によって算出された補償角度Δθとの関係を示す図である。なお、図８には、係数ｋ＝２が設定された場合の補償角度Δθが示される。
【００７６】
図８に示す例では、補償量算出部３０は、２Ｔ×ω（ｎ）を補償角度Δθとして算出する。当該補償角度Δθは、（時刻、角速度）＝（ｎ、０），（ｎ＋２、０），（ｎ、ω（ｎ）），（ｎ＋２、ω（ｎ））を４頂点とする長方形（斜線パターンの領域）の面積となる。
【００７７】
一方、制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間における回転子３２０の進み角度θａは、（時刻、角速度）＝（ｎ、０），（ｎ＋１．５、０），（ｎ、ω（ｎ）），（ｎ＋１．５、ω（ｎ）＋１．５Ｔ×ａ（ｎ））を４頂点とする台形（ドットパターンの領域）の面積となる。
【００７８】
図８に示されるように、補償角度Δθと制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間における回転子３２０の進み角度θａとは略同じとなる。言い換えると、図８に示す補償角度Δθと制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間における回転子３２０の進み角度θａとの差分は、図６に示す補償角度Δθと制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間における回転子３２０の進み角度θａとの差分よりも小さい。これにより、モーター制御装置２０は、ブラシレスＤＣモーター３が加減速中であっても、実際の回転子３２０の動作に適合した補償角度Δθを用いたベクトル制御を行なうことができる。その結果、起動または停止に要する時間を短くすることができる。
【００７９】
（モーター制御装置の処理の流れ）
図９および図１０を参照して、モーター制御装置２０の処理の流れについて説明する。図９は、モーター制御装置２０の処理の全体の流れを示すフローチャートである。図１０は、図９に示す補償量算出（ステップＳ４）の処理の流れを示すフローチャートである。
【００８０】
ステップＳ１において、モーター制御装置２０は、起動命令を受けたか否か判断する。起動命令を受けていない場合（Ｓ１でＮＯ）、モーター制御装置２０は、再度ステップＳ１の処理を繰り返す。
【００８１】
起動命令を受けた場合（Ｓ１でＹＥＳ）、ステップＳ２において、モーター制御装置２０は、上位制御部４から目標角速度ω＊とｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とを取得し、ブラシレスＤＣモーター３の駆動を開始する。
【００８２】
次にステップＳ３において、速度算出部２５は、センサー５によって検出された磁極位置ＰＳの角度θ（ｎ）の変化量に基づいて、時刻ｎにおける回転子３２０の角速度ω（ｎ）を算出する。
【００８３】
次にステップＳ４において、補償量算出部３０は、角速度ω（ｎ）と制御周期の時間長さＴと回転子３２０の角加速度ａ（ｎ）とに基づいて、補償角度Δθを算出する補償量算出処理を行なう。
【００８４】
次にステップＳ５において、出力座標変換部２３は、補償角度Δθと角度θ（ｎ）との加算値である推定角度θ（ｎ＋１）を用いて、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊およびＷ相電圧指令値Ｖｗ＊に算出する。
【００８５】
次にステップＳ６において、ＰＷＭインバータ２４は、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊およびＷ相電圧指令値Ｖｗ＊に基づいて決定したデューティー比に従った波形のＵ相電圧Ｖｕ，Ｖ相電圧Ｖｖ、Ｗ相電圧Ｖｗを生成する。ＰＷＭインバータ２４は、第ｎ＋１制御周期において、生成した電圧をブラシレスＤＣモーター３に出力する。
【００８６】
次にステップＳ７において、モーター制御装置２０は、ブラシレスＤＣモーター３が停止したか否か（つまり、回転子３２０の回転速度が０か否か）を判断する。ブラシレスＤＣモーター３が停止した場合（Ｓ７でＹＥＳ）、モーター制御装置２０は、処理を終了する。ブラシレスＤＣモーター３が停止していない場合（Ｓ７でＮＯ）、処理はステップＳ３に戻される。ステップＳ３〜Ｓ７は、制御周期ごとに繰り返される。
【００８７】
図１０を参照して、ステップＳ４のサブルーチンの処理の流れについて説明する。まずステップＳ１０において、補償量算出部３０は、時刻ｎにおける角速度ω（ｎ）と時刻ｎ−１における角速度ω（ｎ−１）との変化量から、角加速度ａ（ｎ）を算出（取得）する。
【００８８】
次にステップＳ１１において、補償量算出部３０は、ブラシレスＤＣモーター３が加速中か否かを判断する。具体的には、補償量算出部３０は、角加速度ａ（ｎ）が正の値である場合に加速中であると判断する。ブラシレスＤＣモーター３が加速中である場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、補償量算出部３０は、１．５よりも大きい係数ｋを設定する（ステップＳ１２）。このとき、補償量算出部３０は、角加速度ａ（ｎ）にかかわらず固定値（たとえば２）の係数ｋを設定してもよし、角加速度ａ（ｎ）が大きくなるほど大きい値の係数ｋを設定してもよい。
【００８９】
ブラシレスＤＣモーター３が加速中ではない場合（Ｓ１１でＮＯ）、補償量算出部３０は、ブラシレスＤＣモーター３が減速中か否かを判断する（ステップＳ１３）。具体的には、補償量算出部３０は、角加速度ａ（ｎ）が負の値である場合に減速中であると判断する。ブラシレスＤＣモーター３が減速中である場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、補償量算出部３０は、１．５よりも小さい係数ｋを設定する（ステップＳ１４）。このとき、補償量算出部３０は、角加速度ａ（ｎ）にかかわらず固定値（たとえば１）の係数ｋを設定してもよし、角加速度ａ（ｎ）が小さくなるほど（つまり、角加速度ａ（ｎ）の絶対値が大きくなるほど）小さい値の係数ｋを設定してもよい。
【００９０】
ブラシレスＤＣモーター３が減速中ではない場合（Ｓ１３でＮＯ）、補償量算出部３０は、１．５である係数ｋを設定する（ステップＳ１５）。
【００９１】
次にステップＳ１６において、補償量算出部３０は、時刻ｎにおける角速度ω（ｎ）と制御周期の時間長さＴと係数ｋとの乗算値を補償角度Δθとして算出する。その後、処理は、図９のステップＳ５に戻される。
【００９２】
（利点）
以上のように、モーター制御装置２０は、速度算出部２５と、補償量算出部３０と、出力座標変換部２３およびＰＷＭインバータ２４とを備える。速度算出部２５は、時刻ｎ（第１時刻）における回転子３２０の磁極位置ＰＳを示す角度θ（ｎ）および角速度ω（ｎ）を取得する取得部として機能する。補償量算出部３０は、回転子３２０の角加速度ａ（ｎ）と、時刻ｎにおける回転子３２０の角速度ω（ｎ）と、制御周期の時間長さＴとに基づいて、時刻ｎから第ｎ＋１制御周期（時刻ｎ＋１から開始する制御周期）までに回転子３２０が進む補償角度Δθを算出する。出力座標変換部２３およびＰＷＭインバータ２４は、時刻ｎにおける回転子３２０の磁極位置ＰＳから補償角度Δθだけ進んだ磁極位置に基づいた回転磁界が第ｎ＋１制御周期に形成されるように、コイル３３０，３４０，３５０に印加する電圧を制御する電圧制御部として機能する。
【００９３】
上記の構成によれば、回転子３２０の角加速度ａ（ｎ）に基づいて、時刻ｎから第ｎ＋１制御周期までに回転子３２０が進む補償角度Δθが算出される。これにより、モーター制御装置２０は、ブラシレスＤＣモーター３が加減速中であっても、実際の回転子３２０の動作に応じた補償角度Δθを用いてベクトル制御を行なうことができる。その結果、起動または停止に要する時間を短くすることができる。
【００９４】
補償量算出部３０は、回転子３２０の角加速度ａ（ｎ）に応じた係数ｋを設定し、時刻ｎにおける回転子３２０の角速度ω（ｎ）に制御周期の時間長さＴと係数ｋとを乗じた値を補償角度Δθとして算出する。このとき、補償量算出部３０は、回転子３２０の角加速度ａ（ｎ）が大きくなるほど係数ｋを大きく設定する。
【００９５】
これにより、ブラシレスＤＣモーター３が加速中のときには補償角度Δθが大きくなり、減速中のときには補償角度Δθが小さくなる。その結果、モーター制御装置２０は、ブラシレスＤＣモーター３が加減速中であっても、実際の回転子３２０の動作に応じた補償角度Δθを簡易に算出することができる。その結果、起動または停止に要する時間を短くすることができる。
【００９６】
具体的には、ＰＷＭインバータ２４は、ＰＷＭ制御に従ってコイル３３０，３４０，３５０に印加する電圧を制御する。制御周期はＰＷＭ周期である。時刻ｎは、第ｎ制御周期の開始時刻である。第ｎ＋１制御周期におけるパルス出力期間の中心の時刻（第２時刻）は、第ｎ＋１制御周期の中心の時刻ｎ＋１．５と一致する。補償量算出部３０は、回転子３２０の角加速度ａ（ｎ）が正の場合に１．５よりも大きい係数ｋを設定し、角加速度ａ（ｎ）が負の場合に１．５よりも小さい係数ｋを設定する。
【００９７】
これにより、ブラシレスＤＣモーター３が加速中のときには、ブラシレスＤＣモーター３の角加速度が０のときの回転子３２０の進み角度よりも大きい補償角度Δθを容易に算出することができる。同様に、ブラシレスＤＣモーター３が減速中のときには、ブラシレスＤＣモーター３の角加速度が０のときの回転子３２０の進み角度よりも小さい補償角度Δθを容易に算出することができる。その結果、起動または停止に要する時間を短くすることができる。
【００９８】
また、速度算出部２５は、時刻ｎから制御周期の時間長さＴだけ遡った時刻ｎ−１（第３時刻）における回転子３２０の角速度ω（ｎ−１）をさらに算出する。補償量算出部３０は、角速度ω（ｎ−１）と角速度ω（ｎ）とに基づいて、回転子３２０の角加速度ａ（ｎ）を算出する。これにより、回転子３２０の角加速度ａ（ｎ）が容易に算出される。
【００９９】
（変形例）
補償量算出部３０における角加速度ａ（ｎ）の算出方法は、上記の方法に限定されるものではない。たとえば、補償量算出部３０は、速度指令値（目標角速度）ω＊を上位制御部４から受け、速度指令値ω＊と角速度ω（ｎ）とに基づいて、回転子３２０の角加速度ａ（ｎ）を算出してもよい。具体的には、補償量算出部３０は、速度指令値ω＊と角速度ω（ｎ）との差を制御周期の時間長さＴで除算した値を角加速度ａ（ｎ）とする。これによっても、回転子３２０の角加速度ａ（ｎ）が容易に算出される。
【０１００】
上記の説明では、速度算出部２５が時刻ｎにおけう回転子３２０の角速度ω（ｎ）を算出するものとした。しかしながら、センサー５が回転子３２０の角速度を検出可能である場合には、速度算出部２５は、センサー５から角速度ω（ｎ）および角度θ（ｎ）を取得すればよい。
【０１０１】
＜実施の形態２＞
実施の形態２に係るモーター制御装置は、実施の形態１のモーター制御装置２０の変形例である。実施の形態２のモーター制御装置は、補償量算出部３０における補償角度Δθの算出方法についてのみ実施の形態１のモーター制御装置２０と異なる。
【０１０２】
補償量算出部３０は、実施の形態１と同様にして角加速度ａ（ｎ）を算出する。補償量算出部３０は、時刻ｎから第ｎ＋１制御周期におけるパルス出力期間の中心の時刻までの期間（当該期間の時間長さをＴａとする）において、角加速度ａ（ｎ）に従って回転子３２０が進む角度を補償角度Δθとして算出する。具体的には、補償量算出部３０は、以下の式（３）に従って、補償角度Δθを算出する。
【０１０３】
Δθ＝ω（ｎ）×Ｔａ＋ａ（ｎ）×Ｔａ２／２・・・式（３）
第ｎ＋１制御周期におけるパルス出力期間の中心の時刻が第ｎ＋１制御周期の中心の時刻ｎ＋１．５に一致する場合、補償量算出部３０は、以下の式（４）に従って、補償角度Δθを算出する。
【０１０４】
Δθ＝ω（ｎ）×１．５Ｔ＋ａ（ｎ）×（１．５Ｔ）２／２・・・式（４）
図１１は、加速中における、制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間における回転子３２０の進み角度θａと、実施の形態２において算出された補償角度Δθとの関係を示す図である。
【０１０５】
図１１に示されるように、上記の式（４）によって算出される補償角度Δθは、（時刻、角速度）＝（ｎ、０），（ｎ＋１．５、０），（ｎ、ω（ｎ）），（ｎ＋１．５、ω（ｎ）＋１．５Ｔ×ａ（ｎ））を４頂点とする台形（斜線領域）の面積となる。当該台形の面積は、制御周期の時間長さＴの１．５倍の期間における回転子３２０の進み角度θａ（ドットパターンの領域に対応）と同一である。これにより、モーター制御装置は、ブラシレスＤＣモーター３が加減速中であっても、実際の回転子３２０の動作により適合した補償角度Δθを用いたベクトル制御を行なうことができる。その結果、起動または停止に要する時間が短くすることができる。
【０１０６】
実施の形態２のモーター制御装置の処理は、図９に示すフローチャートに従って行なわれる。ただし、ステップＳ４における処理のサブルーチンは、図１０に示す実施の形態１のフローチャートと異なる。図１２を参照して、実施の形態２における補償量算出の処理の流れについて説明する。図１２は、実施の形態２における補償量算出（ステップＳ４）の処理の流れを示すフローチャートである。
【０１０７】
まずステップＳ２１において、補償量算出部３０は、実施の形態１と同様の方法によって、角加速度ａ（ｎ）を算出（取得）する。
【０１０８】
次にステップＳ２２において、補償量算出部３０は、時刻ｎにおける角速度ω（ｎ）と制御周期の時間長さＴの１．５倍（１．５Ｔ）と角加速度ａ（ｎ）とを用いて、上記の式（４）に従って補償角度Δθを算出する。
【０１０９】
以上のように、実施の形態２に係る補償量算出部は、時刻ｎから第ｎ＋１制御周期におけるパルス出力期間の中心の時刻ｎ＋１．５までの期間（制御遅延期間）に回転子３２０が進む角度を補償角度Δθとして算出する。
【０１１０】
第ｎ＋１制御周期におけるパルス出力期間の中心の時刻における回転子３２０の磁極位置ＰＳは、第ｎ＋１制御周期における回転子３２０の平均的な位置を示している。そのため、時刻ｎから第ｎ＋１制御周期におけるパルス出力期間の中心の時刻までの期間に回転子３２０が進む角度が補償角度Δθとして算出されることにより、実際の回転子３２０の動作に適合した補償角度Δθが算出される。
【０１１１】
具体的には、補償量算出部３０は、上記式（３）に従って補償角度Δθを算出する。これにより、モーター制御装置は、ブラシレスＤＣモーター３が加減速中であっても、実際の回転子３２０の動作により適合した補償角度Δθを簡易に算出することができる。その結果、起動または停止に要する時間を短くすることができる。
【０１１２】
＜実施の形態３＞
図１３を参照して、実施の形態３に係るモーター制御装置２０ａの構成について説明する。図１３は、モーター制御装置２０ａの概略的な構成を示すブロック図である。
【０１１３】
図１３に示されるように、実施の形態３に係るモーター制御装置２０ａは、図７に示すモーター制御装置２０と比較して、補償量算出部３０の代わりに補償量算出部３０ａを備えるとともに、さらに加速度制御部３１を備える点で相違する。その他の点は図７に示すモーター制御装置２０と同じであるので、以下ではそれらの説明については繰り返さない。
【０１１４】
加速度制御部３１は、ブラシレスＤＣモーター３に流れる電流値が所定値以下になるように、制御周期ごとの回転子３２０の目標角加速度を設定する。具体的には、加速度制御部３１は、目標角速度の時間変化を示す予め定められた角加速度パターンと、上位制御部４から受けた速度指令値ω＊とに基づいて、制御周期ごとの速度指令値ω＊＊を生成し、速度制御部２１に出力する。これにより、ＰＷＭインバータ２４は、回転子３２０の角加速度が加速度制御部３１によって設定された目標角加速度に近づくように、コイル３３０，３４０，３５０に印加する電圧を制御することになる。
【０１１５】
図１４は、ブラシレスＤＣモーター３の起動時（無回転状態から目標速度まで加速するとき）における角加速度パターンの一例を示す図である。図１４には、上位制御部４から速度指令値ω＊を受けた場合の角加速度パターンの例が示される。
【０１１６】
加速度制御部３１は、たとえば、図１４に示されるように、時間の経過に従って速度指令値ω＊＊を増加させ、所定時間経過後に速度指令値ω＊と一致する速度指令値ω＊＊を出力する。なお、加速度制御部３１は、図１４の実線に示されるように、所定時間経過するまでの間、一定の角加速度に従って速度指令値ω＊＊を増大させてもよいし、図１４の破線に示されるように、角加速度を変化させながら速度指令値ω＊＊を増大させてもよい。
【０１１７】
逆に、加速度制御部３１は、ブラシレスＤＣモーター３の停止時（定常状態の回転速度から０まで減速するとき）には、時間の経過に従って速度指令値ω＊＊を減少させ、所定時間経過後に０の速度指令値ω＊＊を出力する。
【０１１８】
加速度制御部３１は、第ｎ−１制御周期と第ｎ制御周期との速度指令値ω＊＊の差分を制御周期の時間長さＴで除算した角加速度ａ（ｎ）を補償量算出部３０ａに出力する。
【０１１９】
補償量算出部３０ａは、加速度制御部３１から角加速度ａ（ｎ）を受ける点でのみ、実施の形態１または実施の形態２における補償量算出部３０と異なる。すなわち、補償量算出部３０ａは、加速度制御部３１から受けた角加速度ａ（ｎ）と、速度算出部２５から受けた角速度ω（ｎ）と、制御周期の時間長さＴとに基づいて、実施の形態１または実施の形態２における補償量算出部３０と同様にして補償角度Δθを決定する。
【０１２０】
実施の形態３のモーター制御装置の処理は、図９に示すフローチャートに従って行なわれる。ただし、ステップＳ４における処理のサブルーチンは、図１０に示す実施の形態１のフローチャートまたは図１２に示す実施の形態２のフローチャートと異なる。図１５を参照して、実施の形態３における補償量算出の処理の流れについて説明する。図１５は、実施の形態３における補償量算出（ステップＳ４）の処理の流れを示すフローチャートである。
【０１２１】
図１５に示されるように、まずステップＳ３１において、加速度制御部３１は、ブラシレスＤＣモーター３の起動処理中か否かを判断する。ブラシレスＤＣモーター３の起動処理中である場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）、加速度制御部３１は、たとえば図１４に示される実線または破線に従って、第ｎ−１制御周期と第ｎ制御周期との速度指令値ω＊＊の差分に基づいて加速時の角加速度ａ（ｎ）（正の値）を設定し、設定した角加速度（ａ）を補償量算出部３０ａに出力する。
【０１２２】
ブラシレスＤＣモーター３の起動処理中ではない場合（ステップＳ３１でＮＯ）、加速度制御部３１は、ブラシレスＤＣモーター３の停止処理中か否かを判断する（ステップＳ３３）。ブラシレスＤＣモーター３の停止処理中である場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）、加速度制御部３１は、第ｎ−１制御周期と第ｎ制御周期との速度指令値ω＊＊の差分に基づいて減速時の角加速度ａ（ｎ）（負の値）を設定し、設定した角加速度（ａ）を補償量算出部３０ａに出力する（ステップＳ３４）。
【０１２３】
ブラシレスＤＣモーター３の停止処理中ではない場合（ステップＳ３３でＮＯ）、加速度制御部３１は、角加速度（ａ）を０に設定し、設定した角加速度ａ（ｎ）を補償量算出部３０ａに出力する（ステップＳ３５）。
【０１２４】
次にステップＳ３６において、補償量算出部３０ａは、実施の形態１または実施の形態２と同様の方法により、角加速度ａ（ｎ）と角速度ω（ｎ）と制御周期の時間長さＴとに基づいて補償角度Δθを算出する。
【０１２５】
以上のように、実施の形態３のモーター制御装置２０ａは、回転子３２０の目標角加速度を設定する加速度制御部３１を備える。補償量算出部３０ａは、加速度制御部３１によって設定された目標角加速度を回転子３２０の角加速度ａ（ｎ）として取得する。これにより、補償量算出部３０ａにおける角加速度ａ（ｎ）の算出処理が不要となる。
【０１２６】
（変形例１）
加速度制御部３１は、予め定められた角加速度パターンに従って新たな速度指令値ω＊＊を出力する。そのため、加速度制御部３１は、第ｎ−１制御周期と第ｎ制御周期との差分を制御周期の時間長さＴで除算した角加速度ａ（ｎ）だけでなく、第ｎ制御周期と第ｎ＋１制御周期との差分を制御周期の時間長さＴで除算した角加速度ａ（ｎ＋１）を第ｎ＋１制御周期が始まるまでに補償量算出部３０ａに出力してもよい。これにより、補償量算出部３０ａは、角加速度ａ（ｎ）と角加速度ａ（ｎ＋１）とを用いて、より精度よく補償角度Δθを算出することができる。
【０１２７】
図１６は、角加速度ａ（ｎ）と角加速度ａ（ｎ＋１）とを用いて算出される補償角度Δθの一例を示す図である。図１６に示されるように、補償量算出部３０ａは、時刻ｎから時刻ｎ＋１までの補償角度θ３と、時刻ｎ＋１から時刻ｎ＋１．５までの補償角度θ４との合計を補償角度Δθとして算出する。具体的には、補償量算出部３０ａは、以下の式（５）に従って時刻ｎから時刻ｎ＋１までの補償角度θ３を算出し、以下の式（６）に従って時刻ｎ＋１から時刻ｎ＋１．５までの補償角度θ４を算出する。
【０１２８】
θ３＝｛ω（ｎ）＋（ω（ｎ）＋Ｔ×ａ（ｎ））｝×Ｔ／２・・・式（５）
θ４＝｛（ω（ｎ）＋Ｔ×ａ（ｎ））＋（ω（ｎ）＋Ｔ×ａ（ｎ）＋０．５Ｔ×ａ（ｎ＋１）｝×０．５Ｔ／２・・・式（６）
このように、補償量算出部３０ａは、時刻ｎから第ｎ＋１制御周期におけるパルス出力期間の中心までの期間（ここでは、時間長さ１．５Ｔの期間）（制御遅延期間）に対して設定された角加速度の変化に基づいて、補償角度Δθを算出する。すなわち、補償量算出部３０ａは、第ｎ制御周期における角加速度ａ（ｎ）と、第ｎ＋１制御周期における角加速度ａ（ｎ＋１）とに基づいて、補償角度Δθを算出する。これにより、回転子３２０の実際の動きにより一層適合した補償角度Δθを算出することができる。
【０１２９】
（変形例２）
上記の説明では、加速度制御部３１は、第ｎ−１制御周期と第ｎ制御周期との速度指令値ω＊＊の差分を制御周期Ｔで除算した値を角加速度ａ（ｎ）として算出するものとした。しかしながら、図１４の破線に示すような角加速度パターンに従って速度指令値ω＊＊が決定される場合、加速度制御部３１は、当該角加速度パターンによって示される、時刻ｎから時刻ｎ＋１．５までの曲線に従った角加速度の時間変化を示すａｎ（ｔ）を補償量算出部３０ａに出力してもよい。ａｎ（ｔ）は、制御周期内における角加速度の変化を示す。
【０１３０】
補償量算出部３０ａは、ａｎ（ｔ）を用いて、時刻ｎから第ｎ＋１制御周期におけるパルス出力期間の中心の時刻（ここでは、時刻ｎ＋１．５）までの期間に回転子３２０が進む角度を算出し、当該角度を補償角度Δθとする。具体的には、補償量算出部３０ａは、ω（ｎ）＋ａｎ（ｔ）×ｔを時間ｔで時刻ｎから時刻ｎ＋１．５まで積分することにより、補償角度Δθを算出すればよい。
【０１３１】
このように、補償量算出部３０ａは、角加速度パターンによって示される、時刻ｎから時刻ｎ＋１．５までの期間の角加速度を、回転子３２０の角加速度として取得する。これにより、回転子３２０の実際の動きにより一層適合した補償角度Δθを算出することができる。
【０１３２】
（変形例３）
上記の説明では、補償量算出部３０ａは、第ｎ＋１制御周期における回転子３２０の代表位置がパルス出力期間の中心の時刻ｎ＋１．５における位置であるとして、時刻ｎにおける回転子３２０の位置から当該代表位置までの角度を補償角度Δθとして算出した。
【０１３３】
これに対し、時刻ｎ＋１における回転子３２０の位置と時刻ｎ＋２における回転子３２０の位置との中間位置を、第ｎ＋１制御周期における回転子３２０の代表位置としてもよい。変形例３に係る補償量算出部３０ａは、時刻ｎにおける回転子３２０の位置（角度θ（ｎ）に対応する位置）から当該代表位置までの角度を補償角度Δθとして算出してもよい。
【０１３４】
具体的には、補償量算出部３０ａは、時刻ｎから時刻ｎ＋１までの期間における回転子３２０の進む角度と、時刻ｎから時刻ｎ＋２までの期間における回転子３２０の進む角度とを、回転子３２０の角加速度ａ（ｎ），ａ（ｎ＋１）に基づいて算出する。補償量算出部３０ａは、これら２つの角度の平均値を補償角度Δθとして算出する。
【０１３５】
図１７は、変形例３において算出される補償角度Δθの一例を示す図である。図１７に示されるように、補償量算出部３０ａは、時刻ｎから時刻ｎ＋１までの期間における回転子３２０の進む角度θ３を、下記の式（７）に従って算出する。
【０１３６】
θ３＝｛ω（ｎ）＋（ω（ｎ）＋Ｔ×ａ（ｎ））｝×Ｔ／２・・・式（７）
さらに、補償量算出部３０ａは、時刻ｎから時刻ｎ＋２までの期間における回転子３２０の進む角度θ３＋２×θ５を、下記の式（８）に従って算出する。
【０１３７】
θ３＋２×θ５＝｛ω（ｎ）＋（ω（ｎ）＋Ｔ×ａ（ｎ）＋Ｔ×ａ（ｎ＋１））｝×２Ｔ／２・・・式（８）
ここで、θ５は、時刻ｎ＋１から時刻ｎ＋２まで角加速度ａ（ｎ＋１）で加速したときの、時刻ｎ＋１から時刻ｎ＋２までの進み角度の半分を示す。
【０１３８】
補償量算出部３０ａは、上記式（７）によって求めた角度θ３と式（８）によって求めた角度θ３＋２×θ５との平均値（θ３＋θ５）を補償角度Δθとして算出する。
【０１３９】
なお、本変形例３は、実施の形態２の変形例としても適用可能である。
＜実施の形態４＞
図１８を参照して、実施の形態４に係るモーター制御装置２０ｂの構成について説明する。図１８は、実施の形態４に係るモーター制御装置２０ｂの概略的な構成を示すブロック図である。
【０１４０】
図１８に示されるように、実施の形態４に係る画像形成装置は、上位制御部４の代わりに上位制御部４ｂを備え、モーター制御装置２０の代わりにモーター制御装置２０ｂを備える点で、実施の形態１に係る画像形成装置１と相違する。また、モーター制御装置２０ｂは、図７に示すモーター制御装置２０と比較して、補償量算出部３０の代わりに補償量算出部３０ｂを備える点で相違する。その他の点は図７に示すモーター制御装置２０と同じであるので、以下ではそれらの説明については繰り返さない。
【０１４１】
上位制御部４ｂは、ブラシレスＤＣモーター３にかかる負荷の大きさを示す負荷情報を補償量算出部３０ｂに出力する。
【０１４２】
画像形成装置１は、ブラシレスＤＣモーター３と回転体（たとえば、図１に示す中間転写ベルト１６、給紙ローラー１７Ａ、レジストローラー１７Ｂ、定着器１８、感光体、および現像器のローラーなど）とを接続または遮断のいずれかに切り替えるクラッチを備える。上位制御部４ｂは、クラッチの現在の状態（接続または遮断のいずれかの状態）と将来の切替タイミングのスケジュールとを示すクラッチ情報を記憶する。上位制御部４ｂは、当該クラッチ情報に基づいて、ブラシレスＤＣモーター３にかかる負荷の大きさを示す負荷情報を生成し、補償量算出部３０ｂに出力する。上位制御部４は、制御周期ごとに負荷情報を生成する。つまり、上位制御部４ｂは、第ｎ−１制御周期における負荷情報と、第ｎ制御周期における負荷情報とを生成し、当該２つの負荷情報を第ｎ＋１制御周期の開始時までに補償量算出部３０ｂに出力する。
【０１４３】
補償量算出部３０ｂは、負荷情報に従って第ｎ制御周期における角加速度ａ（ｎ）を推定する点でのみ実施の形態１に係る補償量算出部３０と異なる。補償量算出部３０ｂは、第ｎ−１制御周期の負荷情報によって示される負荷の大きさと、第ｎ制御周期の負荷情報によって示される負荷の大きさとの差（変化量）に応じて角加速度ａ（ｎ）を推定する。
【０１４４】
たとえば、補償量算出部３０ｂは、第ｎ−１制御周期の負荷よりも第ｎ制御周期の負荷が大きい場合、正の角加速度ａ（ｎ）を推定する。このとき、補償量算出部３０ｂは、差分の絶対値が大きくなるほど角加速度ａ（ｎ）の絶対値が大きくなるように、角加速度ａ（ｎ）を推定する。ブラシレスＤＣモーター３にかかる負荷が大きくなる場合、回転子３２０の角速度が低下し、所望の角速度を得るためには加速させる必要があるためである。
【０１４５】
逆に、補償量算出部３０ｂは、第ｎ−１制御周期の負荷よりも第ｎ制御周期の負荷が小さい場合、負の角加速度ａ（ｎ）を推定する。このとき、補償量算出部３０ｂは、差分の絶対値が大きくなるほど角加速度ａ（ｎ）の絶対値が大きくなるように、角加速度ａ（ｎ）を推定する。ブラシレスＤＣモーター３にかかる負荷が小さくなる場合、回転子３２０の角速度が増大し、所望の角速度を得るためには減速させる必要があるためである。
【０１４６】
補償量算出部３０ｂは、推定した角加速度ａ（ｎ）を用いて、実施の形態１から３のいずれかの補償量算出部と同様に補償角度Δθを算出する。
【０１４７】
なお、上位制御部４ｂは、第ｎ＋１制御周期における負荷情報を第ｎ＋１制御周期の開始時までに補償量算出部３０ｂに出力してもよい。この場合、補償量算出部３０ｂは、第ｎ制御周期の負荷情報によって示される負荷の大きさと、第ｎ＋１制御周期の負荷情報によって示される負荷の大きさとの差（変化量）に応じて角加速度ａ（ｎ＋１）を推定すればよい。
【０１４８】
＜実施の形態５＞
図１９を参照して、実施の形態５に係るモーター制御装置２０ｃの構成について説明する。図１９は、実施の形態５に係るモーター制御装置２０ｃの概略的な構成を示すブロック図である。
【０１４９】
図１９に示されるように、モーター制御装置２０ｃは、図１８に示すモーター制御装置２０ｂと比較して、補償量算出部３０ｂの代わりに補償量算出部３０ｃを備える点で相違する。その他の点は図１８に示すモーター制御装置２０ｂと同じであるので、以下ではそれらの説明については繰り返さない。
【０１５０】
補償量算出部３０ｃは、上位制御部４から負荷情報を受けずに、入力座標変換部２７から出力されるｑ軸電流値Ｉｑを負荷情報として受ける点でのみ、実施の形態４の補償量算出部３０ｂと相違する。
【０１５１】
ブラシレスＤＣモーター３にかかる負荷に比例して、ブラシレスＤＣモーター３のコイルに流れる電流値が大きくなる。そのため、補償量算出部３０ｃは、ｑ軸電流値Ｉｑを負荷情報として用いることができる。
【０１５２】
補償量算出部３０ｃは、時刻ｎ−１におけるｑ軸電流値Ｉｑと、時刻ｎにおけるｑ軸電流値との差（変化量）に応じて角加速度ａ（ｎ）を推定する。
【０１５３】
たとえば、補償量算出部３０ｃは、時刻ｎ−１におけるｑ軸電流値Ｉｑよりも時刻ｎにおけるｑ軸電流値が大きい場合、正の角加速度ａ（ｎ）を推定する。このとき、補償量算出部３０ｂは、ｑ軸電流値Ｉｑの差分の絶対値が大きくなるほど角加速度ａ（ｎ）の絶対値が大きくなるように、角加速度ａ（ｎ）を推定する。
【０１５４】
逆に、補償量算出部３０ｃは、時刻ｎ−１におけるｑ軸電流値Ｉｑよりも時刻ｎにおけるｑ軸電流値が小さい場合、負の角加速度ａ（ｎ）を推定する。このとき、補償量算出部３０ｂは、ｑ軸電流値Ｉｑの差分の絶対値が大きくなるほど角加速度ａ（ｎ）の絶対値が大きくなるように、角加速度ａ（ｎ）を推定する。
【０１５５】
＜実施の形態６＞
図２０を参照して、実施の形態６に係るモーター制御装置２０ｄの構成について説明する。図２０は、実施の形態６に係るモーター制御装置２０ｄの概略的な構成を示すブロック図である。
【０１５６】
実施の形態６の画像形成装置は、ブラシレスＤＣモーター３の回転子３２０の磁極位置ＰＳを検出するセンサーを備えていない。そのため、モーター制御装置２０ｄは、ブラシレスＤＣモーター３のコイルに流れる電流値を基に、回転子３２０の磁極位置ＰＳを推定し、推定した磁極位置ＰＳに基づいて補償角度Δθを算出する。
【０１５７】
実施の形態６では、γーδ軸座標系を用いて補償角度Δθが算出される。γ軸は、回転子３２０の推定した磁極位置ＰＳの方向を示し、δ軸は、γ軸よりも電気角でπ／２だけ進んだ軸である。すなわち、γーδ軸座標系は、ｄ−ｑ軸座標系から推定誤差だけ角度がずれた座標系である。
【０１５８】
図２０に示されるように、モーター制御装置２０ｄは、速度制御部２１ｄと、電流制御部２２ｄと、出力座標変換部２３ｄと、ＰＷＭインバータ２４と、Ａ／Ｄ変換部２６と、入力座標変換部２７ｄと、加算器２９と、補償量算出部３０と、磁極位置推定部３２とを備える。ここで、ＰＷＭインバータ２４と、Ａ／Ｄ変換部２６と、加算器２９と、補償量算出部３０とは、実施の形態１と同じ構成であるため、以下ではこれらの説明については繰り返さない。
【０１５９】
速度制御部２１ｄは、上位制御部４ｄからの目標角速度ω＊と磁極位置推定部３２から受けた回転子３２０の推定角速度ω（ｎ）との偏差が０に収束するように、ＰＩ演算（比例積分演算）によってδ軸電流指令値Ｉδ＊を決定する。
【０１６０】
電流制御部２２ｄは、時刻ｎにおけるγ軸電流値Ｉγとｑ軸電流値Ｉδとを入力座標変換部２７ｄから受ける。電流制御部２２ｄは、γ軸電流値Ｉγと上位制御部４ｄから受けたγ軸電流指令値Ｉγ＊との偏差が０に収束するように、ＰＩ演算によってγ軸電圧指令値Ｖγ＊を決定する。電流制御部２２ｄは、δ軸電流値Ｉδと速度制御部２１ｄによって決定されたδ軸電流指令値Ｉδ＊との偏差が０に収束するように、ＰＩ演算によってδ軸電圧指令値Ｖδ＊を決定する。
【０１６１】
出力座標変換部２３ｄは、電流制御部２２ｄによって決定されたγ軸電圧指令値Ｖγ＊およびδ軸電圧指令値Ｖδ＊を、加算器２９から出力される推定角度θ（ｎ＋１）を用いた座標変換により、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊およびＷ相電圧指令値Ｖｗ＊に変換する。
【０１６２】
入力座標変換部２７ｄは、Ａ／Ｄ変換部２６から出力されたＵ相電流値Ｉｕ，Ｖ相電流値ＩｖおよびＷ相電流値Ｉｗを、磁極位置推定部３２から取得した推定角度θ（ｎ）を用いた座標変換により、γ軸電流値Ｉγおよびδ軸電流値Ｉδに変換する。
【０１６３】
磁極位置推定部３２は、入力座標変換部２７ｄから出力されたγ軸電流値Ｉγ，δ軸電流値Ｉδと、電流制御部２２ｄから出力されたγ軸電圧指令値Ｖγ＊，δ軸電圧指令値Ｖδ＊とに基づいて、回転子３２０の磁極位置ＰＳの推定角度θ（ｎ）および推定速度ω（ｎ）を推定する。すなわち、磁極位置推定部３２は、ブラシレスＤＣモーター３のコイル３３０，３４０，３５０に流れる電流値から、回転子３２０の磁極位置ＰＳの推定角度θ（ｎ）および推定速度ω（ｎ）を取得する取得部として機能する。磁極位置推定部３２は、いわゆる電圧電流方程式に従って、推定角度θ（ｎ）および推定速度ω（ｎ）を推定する。
【０１６４】
実施の形態６においても、補償量算出部３０は、磁極位置推定部３２によって推定された時刻ｎにおける推定角速度ω（ｎ）と時刻ｎ−１における推定角速度ω（ｎ−１）とに基づいて、角加速度ａ（ｎ）を算出する。補償量算出部３０は、算出した角加速度ａ（ｎ）を用いて補償角度Δθを算出する。これにより、モーター制御装置２０ｄは、ブラシレスＤＣモーター３が加減速中であっても、実際の回転子３２０の動作に応じた補償角度Δθを用いてベクトル制御を行なうことができる。その結果、起動または停止に要する時間を短くすることができる。
【０１６５】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１６６】
１  画像形成装置、１Ａ  プリンタエンジン、３  ブラシレスＤＣモーター、４，４ｂ，４ｄ  上位制御部、５  センサー、１１〜１４  イメージングステーション、１５  用紙カセット、１６  中間転写ベルト、１７Ａ  給紙ローラー、１７Ｂ  レジストローラー、１８  定着器、１９  排紙トレイ、２０，２０ａ〜２０ｄ，１２０  モーター制御装置、２１，２１ｄ  速度制御部、２２，２２ｄ  電流制御部、２３，２３ｄ  出力座標変換部、２４  ＰＷＭインバータ、２５  速度算出部、２６  Ａ／Ｄ変換部、２７，２７ｄ  入力座標変換部、２８  乗算器、２９  加算器、３０，３０ａ〜３０ｃ  補償量算出部、３１  加速度制御部、３２  磁極位置推定部、３１０，３１１  固定子、３２０，３２１  回転子、３３０，３３１，３４０，３４１，３５０，３５１  コイル、３６０，３６１，３７０，３７１，３８０，３８１  コア、Ｐ  用紙、ＰＳ  磁極位置。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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