(57)【要約】【課題】センサレス方式のブラシレスＤＣモーターの起動時に、モーターの脱調を抑制する。【解決手段】モーター制御装置１０は、モーター３０のステーター巻線３１に電圧を印加する駆動回路４０と、駆動回路４０をベクトル制御方式によって制御する制御部２０とを備える。制御部２０は、モーター３０の起動時に、モーター３０の駆動履歴に基づいてステーター巻線３１の抵抗値を含むモーターパラメーターの値を推定し、推定したモーターパラメーターに基づいてモーター３０を起動する。【選択図】図１
2022002433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサレス方式のモーターを制御するモーター制御装置であって、
前記モーターのステーター巻線に電圧を印加する駆動回路と、
前記駆動回路をベクトル制御方式によって制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記モーターの起動時に、前記モーターの駆動履歴に基づいて前記ステーター巻線の抵抗値を含むモーターパラメーターの値を推定し、前記推定したモーターパラメーターに基づいて前記モーターを起動する、モーター制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記モーターの起動時に、第１の起動条件が満たされていない場合に前記モーターの駆動履歴に基づいて前記ステーター巻線の抵抗値を含む前記モーターパラメーターの値を推定し、前記第１の起動条件が満たされている場合に前記ステーター巻線の抵抗値を実測し、前記実測したステーター巻線の抵抗値に基づいてその他のモーターパラメーターを推定する、請求項１に記載のモーター制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記モーターの起動時に、前記モーターパラメーターを推定する前に、前記モーターのローターの磁極の初期位置を推定する、請求項２に記載のモーター制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１の起動条件が満たされている場合に、前記推定した磁極の初期位置を表す電気角で前記ステーター巻線に電圧を印加することによって前記ステーター巻線の抵抗値を実測する、請求項３に記載のモーター制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記モーターの起動および停止を繰り返すジョブを実行し、
前記第１の起動条件は、前記ジョブの１回目の前記モーターの起動であることを含む、請求項２〜４のいずれか１項に記載のモーター制御装置。
【請求項６】
前記第１の起動条件は、前記モーターおよび前記モーター制御装置を含む電気機器の電源をオンした後、１回目の前記モーターの起動であることを含む、請求項２〜４のいずれか１項に記載のモーター制御装置。
【請求項７】
前記第１の起動条件は、前記モーターを前回停止してからの経過時間が予め定められた時間間隔以上であることを含む、請求項２〜４のいずれか１項に記載のモーター制御装置。
【請求項８】
前記駆動履歴は、前記モーターに入力される入力電力の情報と、前記モーターから出力される出力電力の情報と、前記モーターを前回停止してからの経過時間の情報とを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のモーター制御装置。
【請求項９】
前記駆動履歴は、前記モーターを前回停止する直前の電圧指令値および電流検出値に基づく前記ステーター巻線の抵抗値の情報と、前記モーターを前回停止してからの経過時間の情報とを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のモーター制御装置。
【請求項１０】
センサレス方式のモーターの起動方法であって、
前記モーターは、ベクトル制御方式によって駆動制御され、
前記起動方法は、
前記モーターの駆動履歴に基づいてステーター巻線の抵抗値を含むモーターパラメーターの値を推定するステップと、
前記推定したモーターパラメーターに基づいて前記モーターを起動するステップとを備える、モーターの起動方法。
【請求項１１】
複数のローラーを用いて用紙を給紙カセットから搬送する搬送機構と、
前記搬送された用紙に画像を形成するプリンターと、
前記複数のローラーの少なくとも１つを駆動するモーターを制御する請求項１〜９のいずれか１項に記載のモーター制御装置とを備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、モーター制御装置、モーターの起動方法、および画像形成装置に関し、特にセンサレス方式のブラシレスＤＣモーター（永久磁石同期モーターとも称する）の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
センサレス方式のブラシレスＤＣモーターの制御では、巻線抵抗値および鎖交磁束値などのモーター定数を使用して磁極位置を推定することにより、モーターに印加する電圧を調整する。このとき、周囲温度の変化およびモーターの駆動による発熱によって巻線温度および磁石温度が変化するために、磁極位置の計算に必要な巻線抵抗値および鎖交磁束値などのモーター定数の値も変化する。したがって、モーター定数の値を当初の値のまま変化させずに磁極位置を推定すると、実際のモーター定数の値とずれが生じるために、モーター効率が低下したり、脱調を生じたりする。
【０００３】
特開２０１８−１１４０３号公報（特許文献１）は、巻線抵抗の測定値に基づいて、鎖交磁束を示すパラメーター値を補正するパラメーター補正処理の一例を開示する。具体的に、まず、巻線抵抗の抵抗値が、検出されたＵ相電流およびＶ相電流の値と当該電流に対応する電圧指令値に基づいて求められる。次に、巻線抵抗の抵抗値に基づいて巻線温度が推定され、巻線温度に基づいて磁石温度が推定される。そして、磁石温度に基づいて鎖交磁束の値が推定される（段落［００６２］〜［００６７］を参照）。
【０００４】
さらに、上記の文献によれば、モーター制御装置は、起動指令が上位制御装置から与えられたときに、パラメーター補正処理を実行する。パラメーター補正処理においてパラメーター値（鎖交磁束φｈ、巻線抵抗値Ｒｈ）が補正された後に、モーター制御装置は、センサレス制御を開始する（段落［００８５］，［００８６］を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−１１４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
モーターの起動前にモーター定数を補正するためにモーターのステーター巻線に電流を流すと、その電流によって生じるトルクによってローターが回転駆動される場合がある。特に、慣性が小さいインナーローター型のブラシレスＤＣモーターの場合にはローターが回転駆動されやすい。この場合、以下のような問題が生じる。
【０００７】
まず、モーターの起動時にローターの磁極の初期位置を推定した後に、巻線抵抗の測定のためにステーター巻線に電流を流す場合には、ローターの回転によって初期磁極位置に誤差が生じる。さらに、モーターの起動時にローターの初速度が０でない場合には起動直後に速度偏差が生じる。この速度偏差を補正するために、モーター制御装置は、ローターを逆回転方向に駆動しようとするので、モーターが発振状態に陥ることがある。以上の原因により、しばしばモーターが脱調する。
【０００８】
この開示は、上記の問題点を考慮してなされたものである。この開示の目的の一つは、センサレス方式のブラシレスＤＣモーターの起動時に、モーターの脱調を抑制することが可能なモーター制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態のモーター制御装置は、センサレス方式のモーターを制御するモーター制御装置である。モーター制御装置は、モーターのステーター巻線に電圧を印加する駆動回路と、駆動回路をベクトル制御方式によって制御する制御部とを備える。制御部は、モーターの起動時に、モーターの駆動履歴に基づいてステーター巻線の抵抗値を含むモーターパラメーターの値を推定し、推定したモーターパラメーターに基づいてモーターを起動する。
【発明の効果】
【００１０】
上記の実施形態によれば、モーターの起動時に、モーターの駆動履歴に基づいてステーター巻線の抵抗値を含むモーターパラメーターの値を推定し、推定したモーターパラメーターに基づいてモーターを起動することによって、モーターの脱調を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】モーター制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】センサレスベクトル制御における交流電流および磁極位置を表示するための座標軸について説明するための図である。
【図３】センサレスベクトル制御回路の構成および動作の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】Ｕ相電圧指令値、Ｖ相電圧指令値、およびＷ相電圧指令値と電気角との関係を示す図である。
【図５】あるジョブでのブラシレスＤＣモーターの制御手順を示すフローチャートである。
【図６】モーター運転中における鎖交磁束値を推定する手順を示すフローチャートである。
【図７】パラメーター補正部による筐体表面温度の推定手順を示す機能ブロック図である。
【図８】モーターの起動および停止が繰り返される場合において、モーター起動時の巻線抵抗等のパラメーターを推定する手順を説明するためのタイミング図である。
【図９】モーター起動時の巻線抵抗等のパラメーターを推定する手順を示すフローチャートである。
【図１０】図９のパラメーター推定手順の変形例を示すフローチャートである。
【図１１】モーター起動時のＵ相電流およびローター回転速度の時間変化を概念的に示すタイミング図である。
【図１２】図１１の比較例を示すタイミング図である。
【図１３】抵抗測定時のステーター巻線への電圧印加によって生じるローターの回転を説明するための図である。
【図１４】実施の形態２のモーター制御装置において、モーター起動時の巻線抵抗等のモーターパラメーターを推定する手順を示すフローチャートである。
【図１５】図１４のステップＳ３３０の手順を詳細に示すフローチャートである。
【図１６】図１４のパラメーター推定手順の第１の変形例を示すフローチャートである。
【図１７】図１４のパラメーター推定手順の第２の変形例を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態２の場合におけるモーター起動時のＵ相電流およびローター回転速度の時間変化を概念的に示すタイミング図である。
【図１９】画像形成装置の構成の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、各実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。以下の説明において、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰り返さない場合がある。また、以下の説明において乗算記号を「・」または「×」で表す。
【００１３】
＜実施の形態１＞
［モーター制御装置の全体構成］
図１は、モーター制御装置の全体構成を示すブロック図である。モーター制御装置１０は、センサレス方式の３相ブラシレスＤＣモーター（ＢＬＤＣＭ：Brushless  DC  Motor）３０を駆動制御する。図１に示すように、モーター制御装置１０は、駆動回路４０と、センサレスベクトル制御回路５０と、上位制御回路７０とを含む。センサレス方式であるため、ローターの回転位置を検出するためのホール素子またはエンコーダーは備えられていない。
【００１４】
駆動回路４０は、ＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御方式のインバーター回路であり、直流駆動電圧ＤＶを３相交流電圧に変換して出力する。具体的に、駆動回路４０は、センサレスベクトル制御回路５０から受けたＰＷＭ信号であるインバーター駆動信号Ｕ＋，Ｕ−，Ｖ＋，Ｖ−，Ｗ＋，Ｗ−に基づいて、ブラシレスＤＣモーター３０にＵ相電圧ＵＭ、Ｖ相電圧ＶＭ、Ｗ相電圧ＷＭを供給する。駆動回路４０は、インバーター回路４１と、Ｕ相電流検出回路４３Ｕと、Ｖ相電流検出回路４３Ｖと、プリドライブ回路４４とを含む。
【００１５】
インバーター回路４１は、Ｕ相アーム回路４２Ｕと、Ｖ相アーム回路４２Ｖと、Ｗ相アーム回路４２Ｗとを含む。これらのアーム回路４２Ｕ，４２Ｖ，４２Ｗは、直流駆動電圧ＤＶが与えられたノードと、接地電圧ＧＮＤが与えられたノードとの間に互いに並列に接続される。以下、記載を簡潔にするため、直流駆動電圧ＤＶが与えられたノードを駆動電圧ノードＤＶと記載し、接地電圧ＧＮＤが与えられたノードを接地ノードＧＮＤと記載する場合がある。
【００１６】
Ｕ相アーム回路４２Ｕは、互いに直列に接続された高電位側のＵ相トランジスタＦＵ＋および低電位側のＵ相トランジスタＦＵ−を含む。Ｕ相トランジスタＦＵ＋およびＦＵ−の接続ノードＮｕは、ブラシレスＤＣモーター３０のＵ相巻線３１Ｕの一端と接続される。Ｕ相巻線３１Ｕの他端は中性点３２に接続される。
【００１７】
なお、図１に示すように、ブラシレスＤＣモーター３０のＵ相巻線３１Ｕ、Ｖ相巻線３１Ｖ、およびＷ相巻線３１Ｗの結線はスター結線である。この明細書では、Ｕ相巻線３１Ｕ、Ｖ相巻線３１Ｖ、およびＷ相巻線３１Ｗを総称して、ステーター巻線３１と称する。
【００１８】
同様に、Ｖ相アーム回路４２Ｖは、互いに直列に接続された高電位側のＶ相トランジスタＦＶ＋および低電位側のＶ相トランジスタＦＶ−を含む。Ｖ相トランジスタＦＶ＋およびＦＶ−の接続ノードＮｖは、ブラシレスＤＣモーター３０のＶ相巻線３１Ｖの一端と接続される。Ｖ相巻線３１Ｖの他端は中性点３２に接続される。
【００１９】
同様に、Ｗ相アーム回路４２Ｗは、互いに直列に接続された高電位側のＷ相トランジスタＦＷ＋および低電位側のＷ相トランジスタＦＷ−を含む。Ｗ相トランジスタＦＷ＋およびＦＷ−の接続ノードＮｗは、ブラシレスＤＣモーター３０のＷ相巻線３１Ｗの一端と接続される。Ｗ相巻線３１Ｗの他端は中性点３２に接続される。
【００２０】
Ｕ相電流検出回路４３ＵおよびＶ相電流検出回路４３Ｖは、２シャント方式でモーター電流を検出するための回路である。具体的に、Ｕ相電流検出回路４３Ｕは、低電位側のＵ相トランジスタＦＵ−と接地ノードＧＮＤとの間に接続される。Ｖ相電流検出回路４３Ｖは、低電位側のＶ相トランジスタＦＶ−と接地ノードＧＮＤとの間に接続される。
【００２１】
Ｕ相電流検出回路４３ＵおよびＶ相電流検出回路４３Ｖは、シャント抵抗を含む。シャント抵抗の抵抗値は１／１０Ωオーダーの小さい値である。このため、Ｕ相電流検出回路４３Ｕによって検出されたＵ相電流Ｉｕを表す信号およびＶ相電流検出回路４３Ｖによって検出されたＶ相電流Ｉｖを表す信号は、アンプ（不図示）によって増幅される。その後、Ｕ相電流Ｉｕを表す信号およびＶ相電流Ｉｖを表す信号は、ＡＤ（Analog-to-Digital）変換器（不図示）によってＡＤ変換されてから、センサレスベクトル制御回路５０に取り込まれる。
【００２２】
Ｗ相電流Ｉｗは、Ｕ相電流ＩｕとＶ相電流Ｉｖとからキルヒホッフの電流則、すなわち、Ｉｗ＝−Ｉｕ−Ｉｖから求めることができるので、検出する必要はない。より一般的には、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、およびＷ相電流Ｉｗのうち、いずれか２相の電流を検出すればよく、他の１相の電流値は検出した２相の電流値から計算することができる。
【００２３】
プリドライブ回路４４は、センサレスベクトル制御回路５０から受けたＰＷＭ信号であるインバーター駆動信号Ｕ＋，Ｕ−，Ｖ＋，Ｖ−，Ｗ＋，Ｗ−を増幅して、トランジスタＦＵ＋，ＦＵ−，ＦＶ＋，ＦＶ−，ＦＷ＋，ＦＷ−のゲートにそれぞれ出力する。
【００２４】
トランジスタＦＵ＋，ＦＵ−，ＦＶ＋，ＦＶ−，ＦＷ＋，ＦＷ−の種類は特に限定されない。たとえば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal  Oxide  Semiconductor  Field  Effect  Transistor）であってもよいし、バイポーラトランジスタであってもよいし、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）であってもよい。
【００２５】
センサレスベクトル制御回路５０は、ブラシレスＤＣモーター３０をベクトル制御するための回路であり、インバーター駆動信号Ｕ＋，Ｕ−，Ｖ＋，Ｖ−，Ｗ＋，Ｗ−を生成して駆動回路４０に供給する。さらに、センサレスベクトル制御回路５０は、ブラシレスＤＣモーター３０を起動させる際には、静止状態にあるローターの磁極の初期位置をインダクティブセンス方式によって推定する。
【００２６】
センサレスベクトル制御回路５０は、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）などの専用回路として構成されていてもよいし、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）および／またはマイクロコンピュータなどを利用してその機能を実現するように構成されていてもよい。
【００２７】
上位制御回路７０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）およびメモリなどを備えたコンピュータをベースに構成される。上位制御回路７０は、センサレスベクトル制御回路５０に起動指令、停止指令、および速度指令値などを出力する。
【００２８】
なお、上記と異なり、センサレスベクトル制御回路５０および上位制御回路７０が１つの制御回路としてＡＳＩＣまたはＦＰＧＡなどによって構成されていてもよい。この開示では、駆動回路４０を制御する主体を総称して制御部２０と称する。制御部２０は、センサレスベクトル制御回路５０に対応すると考えてもよいし、センサレスベクトル制御回路５０と上位制御回路７０とを組み合わせた全体と考えてもよい。また、制御部２０は、ＡＳＩＣなどの専用回路によって構成されていてもよいし、ＦＰＧＡまたはマイクロコンピュータなどによって構成されていてもよいし、それらのうちのいくつかを組み合わせて構成されていてもよい。
【００２９】
［センサレスベクトル制御方式の座標軸について］
図２は、センサレスベクトル制御における交流電流および磁極位置を表示するための座標軸について説明するための図である。角度は、駆動回路４０の出力電圧および出力電流の位相である電気角で表示される。
【００３０】
図２を参照して、ベクトル制御では、３相ブラシレスＤＣモーター３０のステーター巻線３１に流れる３相交流（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を、ローターの永久磁石と同期して回転する２相の成分に変数変換する。具体的に、ローター３５の磁極の方向をｄ軸とし、ｄ軸から電気角で９０°位相が進んだ方向をｑ軸とする。さらに、Ｕ相座標軸からのｄ軸の角度（電気角）をθと定義する。
【００３１】
ここで、ローターの回転角度を検出する位置センサーを持たない制御方式である、センサレスベクトル制御方式の場合には、ローターの回転角度を表す位置情報を何らかの方法で推定する必要がある。推定された磁極方向をγ軸とし、γ軸から電気角で９０°位相が進んだ方向をδ軸とする。Ｕ相座標軸からのγ軸の角度（電気角）をθＭとする。θに対するθＭの遅れを、Δθと定義する。
【００３２】
モーターを起動させる際に、インダクティブセンス方式で静止状態にあるローターの磁極の初期位置を推定するときにも、図２の座標軸が用いられる。この場合、ローターの磁極の真の位置を電気角θで表す。磁極の初期位置を推定するために、ステーター巻線３１に流す電流の電気角（通電角度または電圧印加角度とも称する）をθＭで表す。
【００３３】
ここで、インダクティブセンス方式は、ローターが回転しないレベルの電圧を複数の電気角でステーター巻線に印加したとき、ローターの磁極位置とステーター巻線による電流磁界との位置関係に応じて、実効的なインダクタンスが微妙に変化する性質を利用している。具体的に、ローターの磁極の方向に対応するｄ軸方向にステーター電流を流した場合には、ローターの永久磁石による磁束と電流による磁束とが加算される。これにより、磁気飽和が生じるためにインダクタンスが低下し、インダクタンスの低下をステーター電流の変化によって検出することができる。また、永久磁石埋め込み型（ＩＰＭ：Interior  Permanent  Magnet）モーターの場合には、ｑ軸方向のインダクタンスがｄ軸方向のインダクタンスよりも大きくなる突極性が生じる。したがって、この場合には、磁気飽和が生じなくも、ｄ軸電流の場合に実効的なインダクタンスが低下する。
【００３４】
［センサレスベクトル制御回路の構成］
図３は、センサレスベクトル制御回路の構成および動作の一例を示す機能ブロック図である。図３を参照して、センサレスベクトル制御回路５０は、座標変換部５５と、回転速度制御部５１と、電流制御部５２と、座標変換部５３と、ＰＷＭ変換部５４と、磁極位置推定部５６と、初期位置推定部５７と、接続切替スイッチ５８，５９と、パラメーター補正部６０と、不揮発性メモリによって構成された記憶部６１とを含む。
【００３５】
図３を参照して、モーター運転中の場合には、接続切替スイッチ５８がＴ１側に切り替えられることによって、電流制御部５２と座標変換部５３とが接続される。さらに、接続切替スイッチ５９がＴ３側に切り替えられることによって、座標変換部５５と磁極位置推定部５６とが接続される。一方、モーター停止中におけるローターの初期磁極位置の推定時には、接続切替スイッチ５８がＴ２側に切り替えられることによって、初期位置推定部５７と座標変換部５３とが接続される。さらに、接続切替スイッチ５９がＴ４側に切り替えられることによって、座標変換部５５と初期位置推定部５７とが接続される。
【００３６】
なお、接続切替スイッチ５８，５９については、機能的構成として示したものであり、具体的な構成を限定するものではない。たとえば、接続切替スイッチ５８，５９の切替え機能を、半導体スイッチなどのハードウェアによって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
【００３７】
以下では、まず、モーター運転中におけるセンサレスベクトル制御回路５０の動作について説明する。次に、静止状態にあるローターの磁極の初期位置推定について説明する。その次に、センサレスベクトル制御において用いられるパラメーターである、巻線抵抗値Ｒｈおよび鎖交磁束値φｈの補正について説明する。
【００３８】
［モーター運転中におけるセンサレスベクトル制御］
モーター運転中に、座標変換部５５は、駆動回路４０のＵ相電流検出回路４３Ｕで検出されたＵ相電流Ｉｕと、Ｖ相電流検出回路４３Ｖで検出されたＶ相電流Ｉｖとを表す信号を受け取る。座標変換部５５は、Ｕ相電流ＩｕとＶ相電流ＩｖとからＷ相電流Ｉｗを計算する。そして、座標変換部５５は、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、およびＷ相電流Ｉｗを座標変換することによって、γ軸電流Ｉγとδ軸電流Ｉδとを生成する。
【００３９】
具体的にはまず、座標変換部５５は、Clarke変換に従って、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相電流をα軸電流Ｉαおよびβ軸電流Ｉβの２相電流に変換する。次に、座標変換部５５は、Park変換に従って、α軸電流Ｉαおよびβ軸電流Ｉβを回転座標系であるγ軸電流Ｉγおよびδ軸電流Ｉδに変換する。Park変換では、磁極位置推定部５６によって推定された磁極方向の電気角θＭ、すなわち、Ｕ相座標軸からのγ軸の角度が用いられる。座標変換部５５は、接続切替スイッチ５９を介して、磁極位置推定部５６から推定磁極位置θＭの情報を受け取る。
【００４０】
回転速度制御部５１は、上位制御回路７０から起動命令、停止命令、および目標回転速度Ｎｆ*を受け取る。目標電気角速度ω*は、極対数Ｎｐを用いて、２π×Ｎｐ×Ｎｆ*によって計算できる。回転速度制御部５１は、目標電気角速度ω*と、磁極位置推定部５６によって推定されたローター３５の電気角速度ωＭとから、たとえば、ＰＩ制御（比例・積分制御）またはＰＩＤ制御（比例・積分・微分制御）などにより、ブラシレスＤＣモーター３０へのγ軸電流指令値Ｉγ*およびδ軸電流指令値Ｉδ*を決定する。
【００４１】
電流制御部５２は、回転速度制御部５１から与えられたγ軸電流指令値Ｉγ*およびδ軸電流指令値Ｉδ*と、座標変換部５５から与えられた現時点のγ軸電流Ｉγおよびδ軸電流Ｉδとから、たとえば、ＰＩ制御またはＰＩＤ制御などにより、γ軸電圧指令値Ｖγ*およびδ軸電圧指令値Ｖδ*を決定する。
【００４２】
座標変換部５３は、電流制御部５２からγ軸電圧指令値Ｖγ*およびδ軸電圧指令値Ｖδ*を受け取る。座標変換部５３と電流制御部５２とは、接続切替スイッチ５８を介して接続される。座標変換部５３は、γ軸電圧指令値Ｖγ*およびδ軸電圧指令値Ｖδ*を座標変換することにより、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*を生成する。
【００４３】
具体的にはまず、座標変換部５３は、逆Park変換に従って、γ軸電圧指令値Ｖγ*およびδ軸電圧指令値Ｖδ*を、α軸電圧指令値Ｖα*およびβ軸電圧指令値Ｖβ*に変換する。逆Park変換では、磁極位置推定部５６によって推定された磁極方向の電気角θＭ、すなわち、Ｕ相座標軸からのγ軸の角度が用いられる。次に、座標変換部５３は、逆Clarke変換に従って、α軸電圧指令値Ｖα*およびβ軸電圧指令値Ｖβ*を、３相の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。なお、α，βの２相からＵ，Ｖ，Ｗの３相への変換は、逆Clarke変換に代えて空間ベクトル変換を用いることもできる。
【００４４】
ＰＷＭ変換部５４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、トランジスタＦＵ＋，ＦＵ−，ＦＶ＋，ＦＶ−，ＦＷ＋，ＦＷ−のゲートをそれぞれ駆動するためのＰＷＭ信号であるインバーター駆動信号Ｕ＋，Ｕ−，Ｖ＋，Ｖ−，Ｗ＋，Ｗ−を生成する。
【００４５】
磁極位置推定部５６は、γ軸電流Ｉγおよびδ軸電流Ｉδとγ軸電圧指令値Ｖγ*およびδ軸電圧指令値Ｖδ*とから、ローター３５の現時点の電気角速度ωＭと、磁極位置を表す電気角θＭとを推定する。具体的に、磁極位置推定部５６は、γ軸誘起電圧を０にするような電気角速度ωＭを算出し、電気角速度ωＭから磁極位置を表す電気角θＭを推定する。磁極位置推定部５６は、推定した電気角速度ωＭを上位制御回路７０に出力するとともに回転速度制御部５１に出力する。また、磁極位置推定部５６は、推定した磁極位置を表す電気角θＭの情報を、座標変換部５３，５５に出力する。
【００４６】
［静止状態にあるローターの磁極の初期位置推定］
上述した磁極位置推定部５６は、ステーター巻線３１に生じる誘起電圧を利用したものであるので、ローターが静止しているときには使用することができない。このため、磁極位置推定部５６に代えて、インダクティブセンス方式でローター３５の磁極の初期位置を推定する初期位置推定部５７が用いられる。
【００４７】
ここで、インダクティブセンス方式では、複数の通電角度を順次変更しながらステーター巻線３１に連続的またはＰＷＭによって間欠的に定電圧を印加し、通電角度ごとにステーター巻線３１に流れる電流の変化が検出される。ここで、ステーター巻線３１への通電時間および印加電圧の大きさは、ローター３５が回転しないレベルに設定される。ただし、通電時間が短すぎたり、印加電圧の大きさが小さすぎたりすると、磁極の初期位置を検出できなくなるので注意が必要である。
【００４８】
具体的にローターの磁極の方向を検知するためにしばしば用いられる手法は、通電角度ごとの通電時間および印加電圧の指令値（具体的にはγ軸電圧の指令値）を一定にして、通電時間内でのγ軸電流のピーク値を検出し、最大のピーク値が得られた通電角度（すなわち、実効的なインダクタンスが最小となる通電角度）が磁極の方向であると判定するものである。
【００４９】
図３を参照して、ローター３５の初期磁極位置を推定する際には、接続切替スイッチ５８がＴ２側に切り替えられることによって、初期位置推定部５７と座標変換部５３とが接続される。さらに、接続切替スイッチ５９がＴ４側に切り替えられることによって、座標変換部５５と初期位置推定部５７とが接続される。この場合、センサレスベクトル制御回路５０の構成要素のうち、初期位置推定部５７と、座標変換部５３と、ＰＷＭ変換部５４と、座標変換部５５とが用いられる。
【００５０】
初期位置推定部５７は、γ軸電圧指令値Ｖγ*の大きさ、ステーター巻線３１に印加する各相電圧の電気角θＭ（通電角度θＭとも称する）、および通電時間を設定する。初期位置推定部５７は、δ軸電圧指令値Ｖδ*を０に設定する。
【００５１】
γ軸電圧指令値Ｖγ*の大きさおよび通電時間は、ローター３５を回転させない範囲で十分なＳＮ比のγ軸電流Ｉγが得られるような大きさに設定される。電気角θＭは、０度から３６０度の範囲で複数の角度に設定される。たとえば、初期位置推定部５７は、電気角θＭを３０度刻みで０度から３３０度まで変化させる。
【００５２】
座標変換部５３は、γ軸電圧指令値Ｖγ*およびδ軸電圧指令値Ｖδ*（＝０）を座標変換することにより、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*を生成する。この座標変換には、たとえば、前述の逆Park変換および逆Clarke変換が用いられる。
【００５３】
図４は、Ｕ相電圧指令値、Ｖ相電圧指令値、およびＷ相電圧指令値と電気角との関係を示す図である。図４では、電圧指令値の振幅を１に規格化している。図４に示すように、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*は、任意のθＭに対して定めることができる。たとえば、θＭ＝０°のとき、Ｖｕ*＝１、Ｖｖ*＝Ｖｗ*＝−０．５である。θＭ＝３０°のとき、Ｖｕ*＝（√３）／２、Ｖｖ*＝０、Ｖｗ*＝−（√３）／２である。
【００５４】
再び図３を参照して、ＰＷＭ変換部５４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、トランジスタＦＵ＋，ＦＵ−，ＦＶ＋，ＦＶ−，ＦＷ＋，ＦＷ−のゲートをそれぞれ駆動するためのＰＷＭ信号であるインバーター駆動信号Ｕ＋，Ｕ−，Ｖ＋，Ｖ−，Ｗ＋，Ｗ−を生成する。
【００５５】
生成されたインバーター駆動信号Ｕ＋，Ｕ−，Ｖ＋，Ｖ−，Ｗ＋，Ｗ−に従って、駆動回路４０は、ブラシレスＤＣモーター３０のＵ相巻線３１Ｕ、Ｖ相巻線３１Ｖ、およびＷ相巻線３１ＷにＵ相電圧ＵＭ、Ｖ相電圧ＶＭ、Ｗ相電圧ＷＭを供給する。インバーター駆動信号のパルスの総数は、設定された通電時間に対応している。駆動回路４０に設けられたＵ相電流検出回路４３ＵおよびＶ相電流検出回路４３Ｖは、Ｕ相電流ＩｕおよびＶ相電流Ｉｖをそれぞれ検出する。検出されたＵ相電流ＩｕおよびＶ相電流Ｉｖを表す信号は、座標変換部５５に入力される。
【００５６】
座標変換部５５は、Ｕ相電流ＩｕとＶ相電流ＩｖとからＷ相電流Ｉｗを計算する。そして、座標変換部５５は、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、およびＷ相電流Ｉｗを座標変換することによって、γ軸電流Ｉγとδ軸電流Ｉδとを生成する。この座標変換には、前述のClarke変換およびPark変換が用いられる。ここで、γ軸電流Ｉγは通電角度と同じ電気角を有する電流成分に相当し、δ軸電流Ｉδは通電角度と９０度だけ電気角が異なる電流成分に相当する。
【００５７】
初期位置推定部５７は、ローターの永久磁石の位置に応じたγ軸電流Ｉγの大きさの変化に基づいて初期磁極位置θ（電気角）を推定する。たとえば、初期位置推定部５７は、γ軸電流Ｉγがピーク値を有するときの電気角θＭを初期磁極位置とする。
【００５８】
［パラメーター補正部６０の動作］
次に、巻線抵抗値Ｒｈおよび鎖交磁束値φｈの補正について説明する。これらのモーターパラメーター（モーター定数とも称する）は、ブラシレスＤＣモーター３０に対してセンサレスベクトル制御を実行する際に用いられる。モーター定数は、モーターの運転中にローターの位置および回転速度の演算周期ごとに補正されるとともに、モーターを起動する直前に補正される。モーター定数の補正演算には、ブラシレスＤＣモーター３０の駆動履歴および演算に必要となるパラメーターなどの補正情報が用いられる。これらの駆動履歴および補正情報は、たとえば、不揮発性メモリとしての記憶部６１に格納される。
【００５９】
図３に示すようにパラメーター補正部６０は、モーターの運転中には、電圧指令値Ｖγ*およびＶδ*と、当該電圧指令値に対応するγ軸電流Ｉγおよびδ軸電流Ｉδ（Ｕ相電流ＩｕおよびＶ相電流Ｉｖの検出値に基づく）とから、巻線抵抗値Ｒｈを計算する。パラメーター補正部６０は、算出した巻線抵抗値Ｒｈに基づいて鎖交磁束値φｈの補正値を推定する。推定方法の詳細は、図６を参照して後述する。
【００６０】
一方、パラメーター補正部６０は、モーターの起動時には、ブラシレスＤＣモーター３０の駆動履歴に基づいて、巻線抵抗値Ｒｈおよび鎖交磁束値φｈを推定する。推定方法の詳細は、図７および図８を参照して後述する。このように、モーターの起動時には、巻線抵抗の測定のためにステーター巻線３１に電流を流さないようにすることによって、ローターの不要な回転を防止できる。
【００６１】
［ブラシレスＤＣモーター３０の制御手順］
以下、センサレスベクトル制御回路５０によるブラシレスＤＣモーター３０の制御手順について簡単に説明する。
【００６２】
図５は、あるジョブでのブラシレスＤＣモーターの制御手順を示すフローチャートである。図５に示すジョブは、図１および図３に示す上位制御回路７０からの指令に従って実行される。
【００６３】
ステップＳ１０において、センサレスベクトル制御回路５０の初期位置推定部５７は、上位制御回路７０からのモーター起動指令を受けると、初期磁極位置を推定する。初期磁極位置の推定には、たとえば、前述のインダクティブセンス方式が用いられる。
【００６４】
次のステップＳ２０において、センサレスベクトル制御回路５０のパラメーター補正部６０は、巻線抵抗値Ｒｈおよび鎖交磁束値φｈの補正処理を実行する。具体的手順は、図７および図８を参照して後述する。
【００６５】
その次のステップＳ３０において、センサレスベクトル制御回路５０は、補正後の巻線抵抗値Ｒｈおよび鎖交磁束値φｈを用いて、ブラシレスＤＣモーター３０を起動する。その後、上位制御回路７０は、ローター３５の電気角速度ωＭが、上位制御回路７０から与えられた目標電気角速度ω*になるように、ブラシレスＤＣモーター３０を制御する。
【００６６】
ブラシレスＤＣモーター３０の運転中に、パラメーター補正部６０は、巻線抵抗値Ｒｈおよび鎖交磁束値φｈの補正処理を、ローター位置の演算周期ごとに実行する（ステップＳ４０）。具体的手順は、図６を参照して後述する。センサレスベクトル制御回路５０は、補正後の巻線抵抗値Ｒｈおよび鎖交磁束値φｈを用いて、ブラシレスＤＣモーター３０の制御を実行する。
【００６７】
ステップＳ５０において、センサレスベクトル制御回路５０は、上位制御回路７０から停止指令を受けると、ローター３５の回転を停止させる。
【００６８】
その後、ジョブが継続する場合には（ステップＳ６０でＮＯ）、処理はステップＳ１０に戻る。この場合、センサレスベクトル制御回路５０は、上位制御回路７０からのモーター起動指令を受けると、初期磁極位置を推定するとともに（ステップＳ１０）、巻線抵抗値Ｒｈおよび鎖交磁束値φｈの補正処理を実行する（ステップＳ２０）。そして、上記のステップＳ３０〜Ｓ５０が実行される。
【００６９】
［モーター運転中におけるパラメーター補正］
以下、図５のステップＳ４０に示したようなモーター運転中における、巻線抵抗値Ｒｈおよび鎖交磁束値φｈの補正手順について詳しく説明する。巻線抵抗値Ｒｈおよび鎖交磁束値φｈの補正には、次の関係式（１）〜（３）が用いられる。
【００７０】
まず、基準温度Ｔｓにおける巻線抵抗値をＲｓとし、温度係数をα１とした場合、巻線温度Ｔ１におけ巻線抵抗値Ｒｈは、
（Ｒｈ−Ｒｓ）／Ｒｓ＝α１・（Ｔ１−Ｔｓ）    …(1)
で与えられる。銅線などの金属材料の場合、温度係数α１は正の値であり、巻線抵抗値Ｒｈは巻線温度Ｔ１が増加するほど増加する。
【００７１】
次に、基準温度Ｔｓにおける鎖交磁束値をφｓとし、温度係数をα２とした場合、磁石温度Ｔ２における鎖交磁束値φｈは、
（φｈ−φｓ）／φｓ＝α２・（Ｔ２−Ｔｓ）    …(2)
で与えられる。ネオジウム磁石のような希土類磁石では、一般に温度係数α２は負の値であり、鎖交磁束値φｈは磁石温度Ｔ２が増加するほど減少する。
【００７２】
さらに、周囲温度を基準温度Ｔｓとして実験を行った結果として、巻線温度Ｔ１と磁石温度Ｔ２との間には、比率βを用いて、
Ｔ２−Ｔｓ＝β・（Ｔ１−Ｔｓ）    …(3)
で表される関係がある。すなわち、磁石温度Ｔ２は巻線温度Ｔ１に概ね追随して変化する。ただし、Ｔ１≦ＴｓまたはＴ２≦Ｔｓの場合、Ｔ１＝Ｔ２とする。インナーローター型のブラシレスＤＣモーターの場合、比率βの値は１に近い値、たとえば、０．９５である。アウターローター型のブラシレスＤＣモーターの場合、比率βの値は０．５程度である。
【００７３】
図６は、モーター運転中における鎖交磁束値を推定する手順を示すフローチャートである。以下、図３の機能ブロック図を参照しながら、図６のフローチャートについて説明する。
【００７４】
まず、ステップＳ１００において、パラメーター補正部６０は、電圧指令値Ｖγ*，Ｖδ*と、検出した電流値Ｉｕ，Ｉｖから計算したγ軸電流Ｉγおよびδ軸電流Ｉδとに基づいて、巻線抵抗値Ｒｈを計算する。
【００７５】
具体的に、ブラシレスＤＣモーターの電圧方程式によれば、
Ｖγ*＝（Ｒｈ＋ｐ・Ｌγ）・Ｉγ−ωＭ・Ｌδ・Ｉδ    …(4A)
Ｖδ*＝ωＭ・Ｌγ・Ｉγ＋（Ｒｈ＋ｐ・Ｌδ）・Ｉδ＋ωＭ・φｈ    …(4B)
が成り立つ。上式（４Ａ）および（４Ｂ）において、時間微分演算子をｐで表し、γ軸インダクアンス値をＬγで表し、δ軸インダクタンス値をＬδで表し、電気角速度をωＭで表している。時間微分演算子ｐを０で近似すると、上式（４Ａ）から、
Ｒｈ＝（Ｖγ*＋ωＭ・Ｌδ・Ｉδ）／Ｉγ    …(5)
によって、巻線抵抗値Ｒｈを計算できる。上式（４Ｂ）を用いて巻線抵抗値Ｒｈを計算してもよい。上記の計算に必要なパラメーターであるインダクタンスＬγ，Ｌδの値は、補正情報として記憶部６１に格納されている。
【００７６】
次のステップＳ２００において、パラメーター補正部６０は、上式（１）〜（３）に基づいて巻線抵抗値Ｒｈから鎖交磁束値φｈを計算する。たとえば、パラメーター補正部６０は、上式（１）に基づいて巻線抵抗値Ｒｈから巻線温度Ｔ１を計算し、上式（３）に基づいて巻線温度Ｔ１から磁石温度Ｔ２を計算し、上式（２）に基づいて磁石温度Ｔ２から鎖交磁束値φｈを計算する。
【００７７】
上記の計算において、上式（１）〜（３）を用いる計算に必要な各種パラメーター、すなわち、温度係数α１，α２、比率β、基準温度Ｔｓ、ならびに基準温度Ｔｓにおける巻線抵抗値Ｒｓおよび鎖交磁束値φｓは、補正情報として記憶部６１に格納されている。パラメーター補正部６０は、これらの補正情報を参照することにより上式（１）〜（３）の計算を実行する。
【００７８】
なお、上記の変形例として、上式（１）〜（３）に基づいて巻線抵抗値Ｒｈと鎖交磁束値φｈとの関係を示すテーブルを予め準備しておいてもよい。この場合、パラメーター補正部６０は、当該テーブルを参照することにより、巻線抵抗値Ｒｈに対応する鎖交磁束値φｈを決定する。
【００７９】
［モーターの起動時におけるパラメーター補正方法］
次に、図５のステップＳ２０に示されるようなモーターの起動時における、巻線抵抗値Ｒｈおよび鎖交磁束値φｈの補正方法について詳しく説明する。
【００８０】
通常、モーターの停止中には、ブラシレスＤＣモーター３０のステーター巻線３１に電流を流すことによって巻線抵抗値Ｒｈを測定できる。しかしながら、実施の形態１のモーター制御装置では、このような巻線抵抗値Ｒｈの実測は、モーターを起動する直前には行われない。この理由は、ステーター巻線３１への電圧印加によって、ローターが回転してしまう危険性を避けるためである。
【００８１】
そこで、実施の形態１のモーター制御装置は、ブラシレスＤＣモーター３０の駆動履歴と、モーターを停止してからの経過時間とに基づいて、モーターの起動時のステーター巻線３１の温度を推定する。
【００８２】
具体的に、ブラシレスＤＣモーター３０の電力損失Ｐｌｏｓｓ［Ｗ］、モーターの筐体の表面積Ａ［ｍ２］、モーターの筐体表面から外部への熱伝達係数ｈ［Ｗ／ｍ２Ｋ］、筐体表面温度Ｔ３、モーターの筐体の熱容量Ｃ［Ｊ／Ｋ］、周囲温度Ｔｓ、時間ｔを用いて、ブラシレスＤＣモーター３０のエネルギー収支に関する方程式、すなわち、
Ｐｌｏｓｓ−ｈ・Ａ（Ｔ３−Ｔｓ）＝Ｃ・ｄＴ３／ｄｔ    …(6)
が成り立つ。
【００８３】
上式（６）の左辺第１項の電力損失Ｐｌｏｓｓは、熱その他の損失としてモーターの各部で消費される単位時間あたりのエネルギー（すなわち、単位時間当たりにモーター内部に発生する熱量）を表す。電力損失Ｐｌｏｓｓは、ブラシレスＤＣモーター３０への入力電力Ｐｉｎ［Ｗ］から出力電力Ｐｏｕｔ［Ｗ］（すなわち、単位時間あたりの外部への仕事）を減算することによって求めることができる。すなわち、
Ｐｌｏｓｓ＝Ｐｉｎ−Ｐｏｕｔ    …(7)
が成り立つ。
【００８４】
入力電力Ｐｉｎは、γ軸電流Ｉγ、δ軸電流Ｉδ、γ軸電圧指令値Ｖγ*、およびδ軸電圧指令値Ｖδ*を用いることにより、
Ｐｉｎ＝Ｉγ・Ｖγ*＋Ｉδ・Ｖγ*    …(8)
に従って計算できる。もしくは、入力電力Ｐｉｎは、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、Ｗ相電流Ｉｗ、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*を用いることにより、
Ｐｉｎ＝Ｉｕ・Ｖｕ*＋Ｉｖ・Ｖｖ*＋Ｉｗ・Ｖｗ*    …(9)
に従って計算してもよい。
【００８５】
出力電力Ｐｏｕｔは、モーターの回転速度Ｎｆ［１／秒］およびモーターのトルクＴｆ［Ｎ・ｍ］を用いることにより、
Ｐｏｕｔ＝２π・Ｎｆ・Ｔｆ    …(10)
に従って計算できる。さらに、モータートルクＴｆは、δ軸電流Ｉδ、鎖交磁束値φｈ、おおび極対数Ｎｐを用いて、
Ｔｆ＝Ｎｐ・Ｉδ・φｈ    …(11)
に従って計算できる。現時点の鎖交磁束値φｈは、図６を参照して説明した方法で計算できる。極対数Ｎｐは、補正情報として記憶部６１に格納されている。
【００８６】
上式（６）の左辺第２項は、モーターを収納する筐体表面から単位時間当たりに流出する熱量［Ｊ／ｓ］を表す。ファンなどを用いて強制的に熱を放出させる場合には、熱伝達係数ｈがより大きい値に変更される。
【００８７】
上式（６）の右辺は、モーターの筐体内部に蓄積される全熱エネルギーＥの時間変化（すなわち、ｄＥ／ｄｔ）を表す。演算周期Δｔの間に筐体表面温度がＴ３（ｎ−１）からＴ３（ｎ）に変化したとすると（ただし、ｎは整数）、上式（６）の右辺は、
［Ｔ３（ｎ）−Ｔ３（ｎ−１）］・Ｃ／Δｔ    …(12)
のように近似できる。上記の式（６）〜（１２）を用いることにより、演算周期Δｔごとに筐体表面温度Ｔ３を数値的に計算できる。
【００８８】
さらに、周囲温度Ｔｓを基準温度として実験を行った結果として、巻線温度Ｔ１と筐体表面温度Ｔ３との間には、比率ηを用いて、
Ｔ３−Ｔｓ＝η・（Ｔ１−Ｔｓ）    …(13)
で表される関係がある。すなわち、筐体表面温度Ｔ３は巻線温度Ｔ１に概ね追随して変化する。ただし、Ｔ１≦ＴｓまたはＴ３≦Ｔｓの場合、Ｔ１＝Ｔ３とする。この（１３）式を用いることにより、筐体表面温度Ｔ３から巻線温度Ｔ１を計算できる。
【００８９】
図７は、パラメーター補正部による筐体表面温度の推定手順を示す機能ブロック図である。筐体表面温度Ｔ３の時間変化の計算方法についてこれまでの説明を総括する。
【００９０】
図７を参照して、パラメーター補正部６０は、機能的に見て、出力電力演算部８０と、入力電力演算部８１と、定数乗算器８４，８５と、減算器８２，８３，８８と、加算器８６と、筐体温度記憶部８７と、巻線温度推定部８９とを含む。
【００９１】
出力電力演算部８０は、座標変換部５５によって算出されたγ軸電流Ｉγと、磁極位置推定部５６によって推定された電気角速度ωＭと、記憶部６１に格納された鎖交磁束値φｈとに基づき、前述の（１０），（１１）式に従って出力電力Ｐｏｕｔを計算する。
【００９２】
入力電力演算部８１は、電流制御部５２から出力されたγ軸電圧指令値Ｖγ*およびδ軸電圧指令値Ｖδ*と、座標変換部５５によって計算されたγ軸電流Ｉγおよびδ軸電流Ｉδとを用いることにより、前述の式（８）に従って入力電力Ｐｉｎを計算する。減算器８２は、入力電力Ｐｉｎから出力電力Ｐｏｕｔを減算することにより電力損失Ｐｌｏｓｓを計算する。
【００９３】
一方、減算器８８は、一演算周期前に算出された筐体表面温度Ｔ３（ｎ−１）から周囲温度Ｔｓを減算する。定数乗算器８５は、減算器８８の減算結果、すなわち、Ｔ３（ｎ−１）−Ｔｓに熱伝達係数ｈとモーターの筐体の表面積Ａとを乗算する。
【００９４】
減算器８３は、電力損失Ｐｌｏｓｓから、定数乗算器８５の演算結果、すなわち、ｈ×Ａ×［Ｔ３（ｎ−１）−Ｔｓ］を減算する。これにより、単位時間当たりの全熱エネルギーＥの変化量が算出される。
【００９５】
定数乗算器８４は、減算器８３の減算結果に、経過時間Δｔとして演算周期を乗算し、さらにこの乗算結果を筐体の熱容量Ｃで除算する。これにより、経過時間Δｔの間の筐体表面温度Ｔ３の変化量が算出される。加算器８６は、この筐体表面温度Ｔ３の変化量に、一演算周期前の筐体表面温度Ｔ３（ｎ−１）を加算することにより、現時点の筐体表面温度Ｔ３（ｎ）を計算する。
【００９６】
筐体温度記憶部８７は、算出された現時点の筐体表面温度Ｔ３（ｎ）を記憶する。さらに、減算器８８は、前述したように、算出された現時点の筐体表面温度Ｔ３（ｎ）からＴｓを減算する。以下、同様の手順が繰り返される。
【００９７】
上記は、モーター駆動中の場合の筐体表面温度Ｔ３の推定方法である。ブラシレスＤＣモーター３０が停止中の場合には、入力電力Ｐｉｎ、出力電力Ｐｏｕｔ、および電力損失Ｐｌｏｓｓがいずれも０になる。この場合、モーターの停止直前に算出された筐体表面温度Ｔ３（ｎ）に基づいて、以降の筐体表面温度Ｔ３の変化が計算できる。なお、周囲温度Ｔｓが時間に伴って変化しない場合には、電力損失Ｐｌｏｓｓを０とした場合の式（６）を積分することによって、モーターの停止時点から所定時間経過後の周囲温度Ｔｓを解析的に計算できる。
【００９８】
巻線温度Ｔ１は、巻線温度推定部８９によって算出される。具体的に、巻線温度推定部８９は、現時点の筐体表面温度Ｔ３から、前述の式（１３）に従って巻線温度Ｔ１を計算する。なお、モーター駆動中の巻線温度Ｔ１は、図６を参照して説明した方法によっても計算できるので、この計算結果と式（１３）に基づく巻線温度Ｔ１の計算結果とを比較することによって、式（１３）の比率ηを較正できる。
【００９９】
［モーター起動時のパラメーター補正手順］
以下、図８のタイミング図および図９のフローチャートを参照して、モーター起動時のパラメーター補正手順について説明する。
【０１００】
図８は、モーターの起動および停止が繰り返される場合において、モーター起動時の巻線抵抗等のパラメーターを推定する手順を説明するためのタイミング図である。図８のタイミング図において、筐体表面温度Ｔ３の時間変化は破線で示され、モーター回転速度Ｎｆの時間変化は実線で示される。これらの値は、特徴を強調して示されており、実際の値に比例したものではない。
【０１０１】
図９は、モーター起動時の巻線抵抗等のパラメーターを推定する手順を示すフローチャートである。
【０１０２】
図８の時刻ｔ１１まで、モーターは停止状態である。この停止状態はかなりの時間継続しているため、巻線温度Ｔ１、磁石温度Ｔ２、および筐体表面温度Ｔ３は、いずれも周囲温度Ｔｓに等しくなっているとする。パラメーター補正部６０は、このときの周囲温度Ｔｓを、筐体表面の初期温度Ｔ３（０）として取得し、図７の筐体温度記憶部８７に格納する（図９のステップＳ２００）。
【０１０３】
時刻ｔ１１にモーターが起動されると、パラメーター補正部６０は、入力電力Ｐｉｎおよび出力電力Ｐｏｕｔを計算する。パラメーター補正部６０は、計算された入力電力Ｐｉｎおよび出力電力Ｐｏｕｔと、周囲温度Ｔｓとを用いて、筐体表面温度の初期温度Ｔ３（０）から一演算周期Δｔだけ後の筐体表面温度Ｔ３（１）を計算する。以下同様に、パラメーター補正部６０は、演算周期ごとに筐体表面温度Ｔ３（２），Ｔ３（３），…を計算する（ステップＳ２１０）。
【０１０４】
時刻ｔ１２にモーターが停止されると、入力電力Ｐｉｎおよび出力電力Ｐｏｕｔの計算結果は０になる。この場合、パラメーター補正部６０は、モーターの停止直前に算出された筐体表面温度Ｔ３（ｘ）に基づいて次の演算周期における筐体表面温度Ｔ３（ｘ＋１）を計算する。以下同様に、パラメーター補正部６０は、演算周期ごとに筐体表面温度Ｔ３（ｘ＋２），Ｔ３（ｘ＋３），…を計算する（ステップＳ２２０）。なお、周囲温度Ｔｓが一定の場合には、モーターの停止直前に算出された筐体表面温度Ｔ３（ｘ）から解析的に所定時間経過後（たとえば、次のモーター起動直前）の筐体表面温度Ｔ３を計算することができる（ステップＳ２２０）。
【０１０５】
時刻ｔ１３にモーターが起動される。パラメーター補正部６０は、時刻ｔ１３の直前に計算された筐体表面温度Ｔ３を用いて、巻線温度Ｔ１、巻線抵抗値Ｒｈ、および鎖交磁束値φｈを推定する。
【０１０６】
具体的に、パラメーター補正部６０は、前述の式（１３）に従って、筐体表面温度Ｔ３から巻線温度Ｔ１を推定する（ステップＳ２３０）。次に、パラメーター補正部６０は、前述の式（１）に従って、巻線温度Ｔ１から巻線抵抗値Ｒｈを推定する（ステップＳ２４０）。さらに、パラメーター補正部６０は、前述の式（２）および（３）に従って、巻線温度Ｔ１から鎖交磁束値φｈを推定する（ステップＳ２５０）。センサレスベクトル制御回路５０は、これらの推定されたパラメーターを用いて起動時のブラシレスＤＣモーター３０を制御する。
【０１０７】
以下同様に、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの間、時刻ｔ１５から時刻ｔ１６までの間、時刻ｔ１７から時刻ｔ１８までの間、および時刻ｔ１９から時刻ｔ２０までの間に、ブラシレスＤＣモーター３０は動作状態に制御される。パラメーター補正部６０は、ブラシレスＤＣモーター３０を起動するタイミングｔ１５，ｔ１７，ｔ１９において、巻線温度Ｔ１、巻線抵抗値Ｒｈ、および鎖交磁束値φｈを推定する。パラメーター補正部６０は、時刻ｔ１５において各種のパラメーターを推定するときには、時刻ｔ１３における筐体表面温度Ｔ３の推定値を初期温度として利用する（図９のステップＳ２００）。
【０１０８】
［モーター起動時の補正手順の変形例］
図９の推定手順では、モーター駆動中も入力電力Ｐｉｎ、出力電力Ｐｏｕｔ、および周囲温度Ｔｓに基づいて筐体表面温度Ｔ３を推定した。一方、図６を参照して説明したように、モーター駆動中には、電圧指令値Ｖγ*，Ｖδ*と、検出した電流値Ｉｕ，Ｉｖから計算したγ軸電流Ｉγおよびδ軸電流Ｉδとに基づいて、巻線抵抗値Ｒｈを計算できる。したがって、図９の推定手順に代えて、計算した巻線抵抗値Ｒｈから、巻線温度Ｔ１および筐体表面温度Ｔ３を推定できる。以下、図面を参照して説明する。
【０１０９】
図１０は、図９のパラメーター推定手順の変形例を示すフローチャートである。図１０の推定手順では、図９のステップＳ２００，Ｓ２１０に代えて、ステップＳ２０５，Ｓ２１５が実行される。その後のステップＳ２２０〜Ｓ２５０は、図９の場合と同様であるので説明を繰り返さない。
【０１１０】
図１０のステップＳ２０５において、パラメーター補正部６０は、モーター停止直前の電圧指令値Ｖγ*，Ｖδ*と、検出した電流値Ｉｕ，Ｉｖから計算したγ軸電流Ｉγおよびδ軸電流Ｉδとに基づいて、前述の式（４Ａ）に従って巻線抵抗値Ｒｈを計算する。
【０１１１】
次のステップＳ２１５において、パラメーター補正部６０は、計算した巻線抵抗値Ｒｈに基づいて、前述の式（１）に従って巻線温度Ｔ１を計算する。さらに、パラメーター補正部６０は、計算した巻線温度Ｔ１に基づいて、前述の式（１３）に従って筐体表面温度Ｔ３を推定する。
【０１１２】
［実施の形態１の効果］
上記の通り、実施の形態１のモーター制御装置によれば、モーター駆動時に巻線抵抗値Ｒｈなどのモーターパラメーターを補正する場合に、ステーター巻線３１に電流を流すことによって巻線抵抗値Ｒｈを実測しない。これに代えて、モーター制御装置は、モーターの駆動履歴に基づいてモーター起動時の巻線温度Ｔ１を推定し、推定した巻線温度Ｔ１に基づいて巻線抵抗値Ｒｈおよび鎖交磁束値φｈを推定する。これによって、巻線抵抗値Ｒｈの実測のためにモーターが回転することを防止できるので、起動直後のモーターの脱調を防止できる。以下、図面を参照して、実施の形態１の効果についてさらに説明する。
【０１１３】
図１１は、モーター起動時のＵ相電流およびローター回転速度の時間変化を概念的に示すタイミング図である。図１１および後続する図１２および図１８においてＵ相電流Ｉｕおよびローター回転速度Ｎｆは、特徴を強調して示されており、実際の値に比例したものではない。
【０１１４】
図１１を参照して、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間でセンサレスベクトル制御回路５０の初期位置推定部５７は、インダクティブセンス方式を用いてローターの磁極の初期位置を推定する。図１１に示すように、インダクティブセンス方式では、大きさが比較的小さい短時間のパルス状の電流が繰り返しステーター巻線３１に印加される。したがって、この期間においてローターは回転せず、ローター回転速度Ｎｆは０のままで維持される。
【０１１５】
時刻ｔ２の直前に、パラメーター補正部６０は、巻線温度Ｔ１を推定し、推定した巻線温度Ｔ１に基づいて巻線抵抗値Ｒｈおよび鎖交磁束値φｈを補正する。センサレスベクトル制御回路５０は、時刻ｔ２にこれらの推定したモーターパラメーターに基づいて、ベクトル制御によりブラシレスＤＣモーター３０を起動する。ブラシレスＤＣモーター３０は正常に起動され、ローター回転速度Ｎｆは緩やかに上昇し、若干のオーバーシュートの後に定常値に落ち着く。
【０１１６】
図１２は、図１１の比較例を示すタイミング図である。図１２を参照して、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間、図１１の場合と同様に、初期位置推定部５７は、インダクティブセンス方式を用いてローターの磁極の初期位置を推定する。
【０１１７】
次の時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に、センサレスベクトル制御回路５０は、ステーター巻線３１の巻線抵抗値Ｒｈを測定するために、ステーター巻線３１に電流を流す。パラメーター補正部６０は、電圧指令値Ｖｕ*，Ｖｖ*，Ｖｗ*とＵ相電流ＩｕおよびＶ相電流Ｉｖの検出値とに基づいて、巻線抵抗値Ｒｈを計算する。さらに、パラメーター補正部６０は、巻線抵抗値Ｒｈに基づいて鎖交磁束値φｈを補正する。
【０１１８】
センサレスベクトル制御回路５０は、時刻ｔ３にこれらの推定したモーターパラメーターに基づいて、ベクトル制御によりブラシレスＤＣモーター３０を起動する。しかしながら、図１２の場合には、抵抗測定の際のステーター巻線３１によってローターが回転している。すなわち、時刻ｔ３においてローターの初速度は０ではない。この場合、起動直後に速度偏差が生じるので、センサレスベクトル制御回路５０は、この速度偏差を補正するためにローターに逆回転方向のトルクを与える。この結果、ローター回転速度Ｎｆが振動し、モーターが脱調する。
【０１１９】
図１３は、抵抗測定時のステーター巻線への電圧印加によって生じるローターの回転を説明するための図である。図１３を参照して、センサレスベクトル制御回路５０は、ステーター巻線３１の抵抗値Ｒｈの測定時に、Ｖ相巻線およびＷ相巻線からＵ相巻線の方向に電流を流す。この場合、図１３に破線で示す方向の磁束が発生する。
【０１２０】
一方、モーター停止時のローターの磁極の方向を実線で示す。図１３に示すように電流磁界の方向と磁極の方向とが異なっている場合には、トルクが発生する。この結果、図１３の場合には、右回りの方向にローターが回転する。
【０１２１】
実施の形態１のモーター制御装置では、巻線抵抗値Ｒｈはモーターの駆動履歴に基づいて推定され、ステーター巻線３１に電流を流すことはないので、上記の原因によるローターの回転を防止できる。
【０１２２】
＜実施の形態２＞
実施の形態２のモーター制御装置は、モーター起動時の起動条件に応じて、巻線抵抗値Ｒｈを駆動履歴から推定する場合と、ステーター巻線３１に電流を印加して巻線抵抗値Ｒｈを実測する場合とが切り替えられるように構成される。
【０１２３】
なお、図１に示すモーター制御装置１０のハードウェア構成ならびに図３および図７に示す制御部２０の機能的構成は、実施の形態２の場合も基本的に同じである。したがって、これらの説明を繰り返さない。また、図５に示すブラシレスＤＣモーター３０の制御手順は、ステップＳ２０の一部を除いて実施の形態２の場合も同様である。したがって、詳しい説明を繰り返さない。
【０１２４】
［モーター起動時のパラメーター補正手順］
図１４は、実施の形態２のモーター制御装置において、モーター起動時の巻線抵抗等のモーターパラメーターを推定する手順を示すフローチャートである。なお、図８に示されるように、１つのジョブ内においてモーターの起動および停止が繰り返されるものとする。
【０１２５】
図１４を参照して、ステップＳ３００において、パラメーター補正部６０は、今回のモーターの起動が実行中のジョブ内で１回目のモーターの起動であるという起動条件を満たしているか否かを判断する。１回目のモーター起動でない場合に（ステップＳ３００でＮＯ）、パラメーター補正部６０は処理をステップＳ３１０に進める。
【０１２６】
ステップＳ３１０において、パラメーター補正部６０は、モーターの起動履歴に基づいて起動時の巻線温度Ｔ１を推定する。具体的には、図９のステップＳ２００〜Ｓ２３０で説明した方法を用いてもよいし、図１０のステップＳ２０５〜Ｓ２３０で説明した方法を用いてもよい。
【０１２７】
次のステップＳ３２０において、パラメーター補正部６０は、前述の式（１）に従って、巻線温度Ｔ１から巻線抵抗値Ｒｈを推定する。その次のステップＳ３４０において、パラメーター補正部６０は、前述の式（２）および（３）に従って、巻線温度Ｔ１から鎖交磁束値φｈを推定する。
【０１２８】
一方、ステップＳ３００において、パラメーター補正部６０は、ジョブ内の１回目のモーターの起動であると判断した場合には（ステップＳ３００でＹＥＳ）、処理をステップＳ３３０に進める。
【０１２９】
ステップＳ３３０において、センサレスベクトル制御回路５０は、ステーター巻線３１に電流を流すことによって巻線抵抗値Ｒｈを測定する。具体的な手順は、図１５を参照して後述する。
【０１３０】
次のステップＳ３４０において、パラメーター補正部６０は、前述の式（２）および（３）に従って、巻線温度Ｔ１から鎖交磁束値φｈを推定する。
【０１３１】
図１５は、図１４のステップＳ３３０の手順を詳細に示すフローチャートである。図５のステップＳ１０において、既にインダクティブセンス方式によって初期磁極位置θＭの推定値が得られているものとする。
【０１３２】
図１５を参照して、ステップＳ４００において、センサレスベクトル制御回路５０は、推定した初期磁極位置を表す電気角θＭでステーター巻線３１に電圧Ｖｕ*，Ｖｖ*，Ｖｗ*を印加する。具体的に、γ軸電圧指令値Ｖγ*を所定の値に設定し、δ軸電圧指令値Ｖδ*を０に設定すれば、電圧振幅Ｖｏを用いて各相の電圧指令値は、
Ｖｕ*＝Ｖｏ・ｃｏｓθＭ    …(14A)
Ｖｖ*＝Ｖｏ・ｃｏｓ（θＭ−１２０°）    …(14B)
Ｖｗ*＝Ｖｏ・ｃｏｓ（θＭ−２４０°）    …(14C)
と表される。
【０１３３】
このように推定された初期磁極位置を表す電気角θＭでステーター巻線３１に電圧Ｖｕ*，Ｖｖ*，Ｖｗ*を印加することによって、ローター３５にはトルクがかからない。したがって、ローター３５の回転を防止できる。
【０１３４】
次のステップＳ４１０において、パラメーター補正部６０は、検出されたＵ相電流ＩｕおよびＶ相電流Ｉｖからγ軸電流Ｉγを計算する。そして、パラメーター補正部６０は、式（５）に基づいてγ軸電圧指令値Ｖγ*をγ軸電流Ｉγで除することによって巻線抵抗値Ｒｈを計算する。
【０１３５】
［実施の形態２の変形例］
モーターの起動時に巻線抵抗値Ｒｈを駆動履歴から推定するか、ステーター巻線３１に電流を印加して巻線抵抗値Ｒｈを実測するかの選択は、他の条件に基づいてもよい。
【０１３６】
図１６は、図１４のパラメーター推定手順の第１の変形例を示すフローチャートである。図１６のパラメーター推定手順は、ステップＳ３００に代えてステップＳ３００Ａが実行される点で図１４の場合と異なる。ブラシレスＤＣモーター３０およびモーター制御装置は、電気機器に搭載されているとする。
【０１３７】
図１６のステップＳ３００Ａにおいて、パラメーター補正部６０は、今回のモーターの起動が、電気機器の電源をオンした後の１回目のモーターの起動であるという起動条件を満たしているか否かを判断する。パラメーター補正部６０は、１回目の起動でない場合に（ステップＳ３００ＡでＮＯ）処理をステップＳ３１０に進め、１回目の起動である場合に（ステップＳ３００ＡでＹＥｓ）処理をステップＳ３３０に進める。図１６のその他のステップは図１４の場合と同様であるので、同一または相当するステップには同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
【０１３８】
図１７は、図１４のパラメーター推定手順の第２の変形例を示すフローチャートである。図１７のパラメーター推定手順は、ステップＳ３００に代えてステップＳ３００Ｂが実行される点で図１４の場合と異なる。
【０１３９】
図１７のステップＳ３００Ｂにおいて、パラメーター補正部６０は、モーターを停止してから今回のモーターを起動するまでの休止時間間隔が予め定められた時間間隔Ｔｒ以上であるという起動条件を満たしているか否かを判断する。パラメーター補正部６０は、休止時間間隔が定められた時間間隔Ｔｒ未満の場合に（ステップＳ３００ＢでＮＯ）処理をステップＳ３１０に進め、休止時間間隔が定められた時間間隔Ｔｒ以上の場合に（ステップＳ３００ＢでＹＥＳ）処理をステップＳ３３０に進める。図１７のその他のステップは図１４の場合と同様であるので、同一または相当するステップには同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
【０１４０】
［実施の形態２の効果］
上記のとおり、実施の形態２のモーター制御装置によれば、モーター起動時に定められた起動条件が満たされた場合には、ステーター巻線３１に実際に電流を印加して巻線抵抗値Ｒｈを測定する。これによって、駆動履歴に基づいて巻線抵抗値Ｒｈおよび鎖交磁束値φｈなどのモーターパラメーターを推定する場合に比べて、より正確にモーターパラメーターを補正できる。
【０１４１】
さらに、ステーター巻線３１に電流を印加する場合には、インダクティブセンス方式によって推定された初期磁極位置を表す電気角θＭでステーター巻線３１に電圧Ｖｕ*，Ｖｖ*，Ｖｗ*が印加される。これによって、ローター３５にはトルクがかからないので、ローター３５の回転を防止できる。
【０１４２】
なお、インダクティブセンス方式によって推定された初期磁束位置には誤差が含まれる場合がある。したがって、巻線抵抗値Ｒｈの十分な測定精度が得られる範囲内でステーター巻線３１に流す電流値を低減したほうが望ましい。以下、図面を参照して、実施の形態２の効果についてさらに説明する。
【０１４３】
図１８は、実施の形態２の場合におけるモーター起動時のＵ相電流およびローター回転速度の時間変化を概念的に示すタイミング図である。
【０１４４】
図１８を参照して、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間でセンサレスベクトル制御回路５０の初期位置推定部５７は、インダクティブセンス方式を用いてローターの磁極の初期位置を推定する。図１１の場合と同様に、インダクティブセンス方式では、大きさが比較的小さい短時間のパルス状の電流が繰り返しステーター巻線３１に印加される。
【０１４５】
次の時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に、センサレスベクトル制御回路５０は、ステーター巻線３１の巻線抵抗値Ｒｈを測定するために、ステーター巻線３１に電流を流す。巻線抵抗値Ｒｈを測定する場合には、ステーター巻線３１に流れる電流が飽和するまで電圧を印加する必要があるので、電圧印加時間は比較的長い。しかしながら、実施の形態２の場合には、インダクティブセンス方式によって推定された初期磁極位置を表す電気角θＭでステーター巻線３１に電圧Ｖｕ*，Ｖｖ*，Ｖｗ*が印加されるので、ローターは回転せず、ローター回転速度Ｎｆは０のままで維持される。
【０１４６】
パラメーター補正部６０は、電圧指令値Ｖｕ*，Ｖｖ*，Ｖｗ*とＵ相電流ＩｕおよびＶ相電流Ｉｖの検出値とに基づいて、巻線抵抗値Ｒｈを計算する。さらに、パラメーター補正部６０は、巻線抵抗値Ｒｈに基づいて鎖交磁束値φｈを補正する。
【０１４７】
センサレスベクトル制御回路５０は、時刻ｔ３にこれらの推定したモーターパラメーターに基づいて、ベクトル制御によりブラシレスＤＣモーター３０を起動する。ブラシレスＤＣモーター３０は正常に起動され、ローター回転速度Ｎｆは緩やかに上昇し、若干のオーバーシュートの後に定常値に落ち着く。
【０１４８】
＜実施の形態３＞
実施の形態３では、実施の形態１，２で説明したモーター制御装置が、画像形成装置の給紙ローラー、タイミングローラー、および搬送ローラー等を駆動するためのブラシレスＤＣモーターの制御に用いられる例について説明する。
【０１４９】
［画像形成装置の構成例］
図１９は、画像形成装置の構成の一例を示す断面図である。図１９の断面図は模式的なものであって、図解を容易にするために一部を拡大して示したり、縦横比を変更したりしている点に注意されたい。
【０１５０】
図１９を参照して、画像形成装置１８０は、タンデムカラープリンターとして構成される作像部１８１と、給紙機構１８２と、温度センサー１９０と、スキャナーとしての原稿読み取り装置１６０とを備える。画像形成装置１８０は、ネットワークに接続されてプリンター、スキャナー、コピー機、ファクシミリなどの機能を兼ね備えた多機能周辺装置（ＭＦＰ：Multifunction  Peripheral）として構成されていてもよい。
【０１５１】
プリンターとしての作像部１８１は、４個の感光体カートリッジ１９１，１９２，１９３，１９４と、１次転写ローラー１３１と、転写ベルト１３２と、トナーボトル１２３と、２次転写ローラー１３３と、定着装置１０５とを備える。
【０１５２】
感光体カートリッジ１９１，１９２，１９３，１９４は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナー像を形成する。感光体カートリッジ１９１，１９２，１９３，１９４の各々は、円筒の感光体１１０と、帯電器１１１と、光源を含む画像露光装置１１２と、現像ローラー１２１を含む現像装置１０２とを備える。
【０１５３】
帯電器１１１は、感光体１１０の表面を一様に所定電位に帯電する。画像露光装置１１２は、感光体１１０の帯電域に、原稿画像に応じた画像を露光する。これによって、感光体１１０上に静電潜像が形成される。現像装置１０２は、現像バイアスが印加された現像ローラー１２１を利用して静電潜像にトナーを付着させることにより、可視トナー像を形成する。
【０１５４】
なお、感光体カートリッジ１９１，１９２，１９３，１９４にそれぞれ対応して、４個のトナーボトル１２３が設けられる。トナーボトル１２３から対応の感光体カートリッジにトナーが供給される。トナーボトル１２３の内部には、トナーを攪拌するための攪拌羽１２４が設けられる。
【０１５５】
４個の感光体１１０にそれぞれ対向して４個の１次転写ローラー１３１が設けられている。各感光体１１０と対応する１次転写ローラー１３１とで転写ベルト１３２を圧接する。さらに、１次転写ローラー１３１にはトナーを引き寄せるバイアスが印加されている。これによって、現像後の感光体１１０表面の可視トナー像は転写ベルト１３２に転写される。
【０１５６】
転写ベルト１３２の上に転写された可視トナー像は、２次転写ローラー１３３の位置まで搬送される。２次転写ローラー１３３にも１次転写ローラーと同様に転写電圧が印加されている。これによって、転写ベルト１３２によって搬送された可視トナー像は、２次転写ローラー１３３と転写ベルト１３２とのニップ部で、記録媒体１８３である用紙に転写される。
【０１５７】
記録媒体１８３に転写された可視トナー像は、定着装置１０５まで搬送される。定着装置１０５は、定着ローラー１５０を有し、定着ローラー１５０によって記録媒体１８３を加熱および加圧することによって記録媒体１８３上に可視トナー像を定着させる。定着後の記録媒体１８３は、排紙ローラー１５１によって排紙トレー１５２に排出される。
【０１５８】
給紙機構１８２は、記録媒体１８３としての用紙を給紙カセット１４０，１４２から取り込んで２次転写ローラー１３３まで搬送する。給紙機構１８２は、給紙カセット１４０，１４２と、給紙ローラー１４１，１４３と、搬送ローラー１４４と、タイミングローラー１４５とを含む。
【０１５９】
１段目の給紙カセット１４０に収容された記録媒体１８３は、給紙ローラー１４１によって１枚ずつ取り出され、タイミングローラー１４５まで搬送される。２段目の給紙カセット１４２に収容された記録媒体１８３は、給紙ローラー１４３によって１枚ずつ取り出され、搬送ローラー１４４を介してタイミングローラー１４５まで搬送される。
【０１６０】
タイミングローラー１４５は、供給された記録媒体１８３を一旦停止させる。これによって、転写ベルト１３２上に転写された可視トナー像が２次転写ローラー１３３まで搬送されるタイミングと、記録媒体１８３が２次転写ローラー１３３に供給するタイミングとを調整する。
【０１６１】
温度センサー１９０は、各種のローラーを駆動するためのブラシレスＤＣモーターの周囲温度Ｔｓを検出する。
【０１６２】
原稿読み取り装置１６０は、原稿用紙１６１上の原稿画像を読み取ることによって、画像データを生成する。図１７に示す例では、原稿読み取り装置１６０は、作像部１８１の上部に設けられる。原稿読み取り装置１６０は、原稿台１６２と、給紙ローラー１７０と、原稿搬送ローラー１６３，１７１と、原稿排出ローラー１７２と、排紙トレー１７３と、光源１６４と、ミラー１６５と、レンズ１６６と、ＣＣＤ（Charged-Coupled  Devices）などのイメージセンサー１６７とを備える。
【０１６３】
原稿台１６２に載置された原稿用紙１６１は、給紙ローラー１７０によって１枚ずつ取り込まれる。原稿用紙１６１は、原稿搬送ローラー１６３，１７１によって搬送されることにより、原稿読み取り位置に到達する。
【０１６４】
原稿読み取り位置において、原稿用紙１６１上の原稿画像に、光源１６４からの光が照射される。原稿用紙１６１の表面で反射された光は、ミラー１６５で反射された後にレンズ１６６で集光されてイメージセンサー１６７に入射される。この結果、原稿用紙１６１の上の原稿画像がイメージセンサー１６７のセンサー面上に結像し、イメージセンサー１６７によって原稿画像の画像データが生成される。
【０１６５】
原稿読み取り位置を通過した原稿用紙１６１は、原稿排出ローラー１７２によって排紙トレー１７３に排出される。
【０１６６】
［実施の形態３の効果］
上記の画像形成装置１８０では、用紙の搬送に使われるタイミングローラー１４５などを駆動するブラシレスＤＣモーターは、起動および停止を頻繁に繰り返す。この場合、モーターの起動前にローターが動いてしまうと、それに伴って用紙が送り出されるためにジャムの原因になる。実施の形態１，２で説明したモーター制御装置を適用することによって、モーター起動前にローターが動いてしまうことを極力防止できるので、ジャムの発生を抑制できる。
【０１６７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この出願の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１６８】
１０  モーター制御装置、２０  制御部、３０  ブラシレスＤＣモーター、３１  ステーター巻線、３５  ローター、４０  駆動回路、５０  センサレスベクトル制御回路、５６  磁極位置推定部、５７  初期位置推定部、６０  パラメーター補正部、６１  記憶部、７０  上位制御回路、８０  出力電力演算部、８１  入力電力演算部、１４１，１４３，１７０  給紙ローラー、１４４  搬送ローラー、１４５  タイミングローラー、１８０  画像形成装置、１８１  作像部、１８２  給紙機構、１９０  温度センサー。 
【図１】
2022002433.tif 000003
【図２】
2022002433.tif 000004
【図３】
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【図４】
2022002433.tif 000006
【図５】
2022002433.tif 000007
【図６】
2022002433.tif 000008
【図７】
2022002433.tif 000009
【図８】
2022002433.tif 000010
【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】
2022002433.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2022002433.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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