(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を有するロータと、複数相のステータコイルを有するステータとを備えるブラシレスモータに用いられる制御装置であり、前記ブラシレスモータのベクトル制御を行うブラシレスモータのセンサレス制御装置であって、
前記センサレス制御装置は、速度算出部、角度制御部、および角度算出部を有し、
前記速度算出部は、前記角度算出部により算出された前記ロータの角度に基づいて前記ロータの速度を算出し、
前記角度制御部は、下記数式１を用いて補正角度（Δθ）を算出し、

［数１］
Δθ  ＝  ＣＰ×Ｅ＋ＣＩ×Ｆ

「Ｅ」は、ｄ軸電流の電流値と所定の指令値との偏差を示し、
「Ｆ」は、前記偏差の累積値を示し、
「ＣＰ」は、ＰＩ制御における比例ゲインである第１の定数を示し、
「ＣＩ」は、ＰＩ制御における積分ゲインである第２の定数を示し、
前記角度算出部は、所定時間毎に前記ロータの角度を算出する算出部であって、所定時刻において前記角度算出部が算出した前記ロータの角度と、前記速度算出部により算出された前記ロータの速度と前記所定時間との積と、前記角度制御部により算出された前記補正角度とに基づいて、前記ロータの角度を算出する
ブラシレスモータのセンサレス制御装置。
【請求項２】
前記角度算出部は、下記数式２を用いて前記ロータの角度（θｋ＋１）を算出し、
［数２］
θｋ＋１  ＝  θｋ＋ω×Ｔｓ＋Δθ
「θｋ」は、前記所定時刻において前記角度算出部により算出された前記ロータの角度を示し、
「ω」は、前記速度算出部により算出された前記ロータの速度を示し、
「Ｔｓ」は、前記所定時間を示し、
「Δθ」は、前記角度制御部により算出された前記補正角度を示す
請求項１に記載のブラシレスモータのセンサレス制御装置。
【請求項３】
前記速度算出部は、前記ロータが所定角度（δ）にわたり回転したとき、下記数式３を用いて前記ロータの速度（ω）を算出し、
［数３］
ω  ＝  δ／（Ｋ×Ｔｓ）
「Ｋ」は、前記ロータが前記所定角度にわたり回転する間において、前記角度算出部により前記ロータの角度が算出された回数を示し、
「Ｔｓ」は、前記所定時間を示す
請求項１または２に記載のブラシレスモータのセンサレス制御装置。
【請求項４】
前記所定時間は、前記ステータコイルの相電流がサンプリングされるサンプリング時間を示す
請求項１〜３のいずれか一項に記載のブラシレスモータのセンサレス制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ｄ軸電流を用いてロータの角度を算出することによりベクトル制御を行う、ブラシレスモータのセンサレス制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ブラシレスモータの駆動を制御するために、ベクトル制御を行う制御装置が知られている。ベクトル制御では、固定座標系（即ち、各々が１２０度の角度をなし１点で交わる、ｕ軸、ｖ軸およびｗ軸からなる座標系）における３相の電流値を、回転座標系（即ち、界磁極の磁束方向を示すｄ軸と、ｄ軸と直交するｑ軸からなる座標系）における２相の電流（即ち、ｄ軸電流とｑ軸電流）へ変換して、この２相の電流を用いて制御する。
【０００３】
また、上記ベクトル制御を行う制御装置であって、ブラシレスモータのロータの角度を直接検出するためのセンサを使用せずに、ロータの角度（位置、位相）を推定するセンサレス制御装置が知られている。このようなブラシレスモータのセンサレス制御装置は、ｄ軸電流やｑ軸電流の電流値を用いてロータの角度を推定するものが開示されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【特許文献１】特開２００１−９５２８１号公報
【特許文献２】特開２００５−２１０８１３号公報
【特許文献３】特開２００６−８７１５２号公報
【特許文献４】特開２００７−５３８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来技術においては、ブラシレスモータのロータの角度を推定するために、モータモデルを用いる必要があり演算負荷が大きかった。即ち、ブラシレスモータを構成するステータコイルのインダクタンスや抵抗を用いてロータの角度を推定するため、ループ処理を行って頻繁に角度を推定する際の演算負荷が大きい。その結果、高性能な演算処理能力を有したコストの高いＣＰＵを使用する必要があるという問題があった。
【０００５】
また、ブラシレスモータを構成するコイルのインダクタンスや抵抗等のモータモデルは各ブラシレスモータにより異なるため、制御するブラシレスモータによって、角度を推定するための演算処理プログラムを変更する必要があるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、コストの低いＣＰＵを使用することができ、演算処理プログラムを変更する必要がない、ブラシレスモータのセンサレス制御装置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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、「永久磁石を有するロータと、複数相のステータコイルを有するステータとを備えるブラシレスモータに用いられる制御装置であり、前記ブラシレスモータのベクトル制御を行うブラシレスモータのセンサレス制御装置であって、前記センサレス制御装置は、速度算出部、角度制御部、および角度算出部を有し、前記速度算出部は、前記角度算出部により算出された前記ロータの角度に基づいて前記ロータの速度を算出し、前記角度制御部は、数式１（［数１］Δθ＝ＣＰ×Ｅ＋ＣＩ×Ｆ）を用いて補正角度（Δθ）を算出し、「Ｅ」は、ｄ軸電流の電流値と所定の指令値との偏差を示し、「Ｆ」は、前記偏差の累積値を示し、「ＣＰ」は、ＰＩ制御における比例ゲインである第１の定数を示し、「ＣＩ」は、ＰＩ制御における積分ゲインである第２の定数を示し、前記角度算出部は、所定時間毎に前記ロータの角度を算出する算出部であって、所定時刻において前記角度算出部が算出した前記ロータの角度と、前記速度算出部により算出された前記ロータの速度と前記所定時間との積と、前記角度制御部により算出された前記補正角度とに基づいて、前記ロータの角度を算出するブラシレスモータのセンサレス制御装置」を含む。
【０００８】
同構成によれば、ロータの速度を算出する速度算出部と、所定時間間隔でロータの角度を算出する角度算出部と、ｄ軸電流の電流値に基づいて補正角度を算出することによってロータの角度を制御する角度制御部とを備えている。そして、角度算出部は、角度制御部によって算出された補正角度と、速度算出部によって算出されたロータの速度と、所定時間と、所定時刻において角度算出部によって算出されたロータの角度とを用いて、所定時間間隔でロータの角度を算出する。その結果、角度算出部によって算出されるロータの角度を、ロータの真の角度に収束させることができ、モータモデルを用いずに演算負荷の小さい簡単な演算でセンサレスベクトル制御を行うことができる。また、演算負荷が減少して、高性能なコストの高いＣＰＵを使用する必要がなくなる。従って、コストの低いＣＰＵを使用することができる。さらに、モータモデルを用いずにロータの角度をロータの真の角度に収束することができるため、制御するブラシレスモータに対応させて、演算処理プログラムを変更する必要がない。従って、汎用性の高いセンサレス制御装置を得ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、「前記角度算出部は、数式２（［数２］θｋ＋１＝θｋ＋ω×Ｔｓ＋Δθ）を用いて前記ロータの角度（θｋ＋１）を算出し、「θｋ」は、前記所定時刻において前記角度算出部により算出された前記ロータの角度を示し、「ω」は、前記速度算出部により算出された前記ロータの速度を示し、「Ｔｓ」は、前記所定時間を示し、「Δθ」は、前記角度制御部により算出された前記補正角度を示す請求項１に記載のブラシレスモータのセンサレス制御装置」を含む。
【００１２】
同構成によれば、角度算出部は、上記数式２を演算することにより、所定時間間隔でロータの角度θｋ＋１を算出するため、演算負荷の小さい簡単な演算でロータの角度を算出することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、「前記速度算出部は、前記ロータが所定角度（δ）にわたり回転したとき、数式３（［数３］ω＝δ／（Ｋ×Ｔｓ））を用いて前記ロータの速度（ω）を算出し、「Ｋ」は、前記ロータが前記所定角度にわたり回転する間において、前記角度算出部により前記ロータの角度が算出された回数を示し、「Ｔｓ」は、前記所定時間を示す請求項１または２に記載のブラシレスモータのセンサレス制御装置」を含む。
【００１４】
同構成によれば、速度算出部は、角度算出部によって算出されたロータの角度に基づいて、ロータが所定角度回転したと判断した場合、ロータの速度を算出するとともに、速度算出部は、上記数式３を演算することにより、ロータの速度ωを算出する。このため、角度算出部によって算出されたロータの角度に基づいて、ロータの速度を算出することができ、演算負荷の小さい簡単な演算でロータの速度を算出することができる。
請求項４に記載の発明は、「前記所定時間は、前記ステータコイルの相電流がサンプリングされるサンプリング時間を示す請求項１〜３のいずれか一項に記載のブラシレスモータのセンサレス制御装置」を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コストの低いＣＰＵを使用することができ、さらに、制御するブラシレスモータに対応して演算処理プログラムを変更する必要がない汎用性の高いセンサレス制御装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書における速度とは、回転する速度を示す角速度である。
本発明の実施形態に係るモータ駆動制御システムは、図１に示すように、ブラシレスモータ１（以下、「モータ１」という。）と、モータ１を駆動するＰＷＭインバータ２と、ＰＷＭインバータ２を制御することによりモータ１を制御するセンサレス制御装置３（以下、「制御装置３」という。）を備えている。
【００１７】
モータ１は、永久磁石を有するロータ（不図示）と、このロータを回転させるために回転磁界を発生させるＵ相、Ｖ相およびＷ相の複数相（即ち、３相）のステータコイル（不図示）を有するステータ（不図示）とから構成されている。
【００１８】
ＰＷＭインバータ２は、バッテリ等の電源部（不図示）から供給される直流電力を３相交流電力に変換し、モータ１の３相のステータコイルへの通電を順次転流させることで、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のそれぞれへ電流を供給する。これらＵ相、Ｖ相またはＷ相へ供給される電流を、それぞれＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、Ｗ相電流Ｉｗという。従って、ＰＷＭインバータ２は、電圧指令値に対応した電圧が３相のステータコイルに印加されるように、モータ１へＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流ＩｖおよびＷ相電流Ｉｗを供給して、モータ１を駆動する。
【００１９】
制御装置３は、ｄ軸・ｑ軸電流指令値ｉｄ＊，ｉｑ＊を算出する速度制御部３１と、ｄ軸・ｑ軸電流指令値ｉｄ＊，ｉｑ＊に基づいてｄ軸・ｑ軸電圧指令値ｖｄ＊，ｖｑ＊を算出する電流制御部３２と、ｄ軸・ｑ軸電圧指令値ｖｄ＊，ｖｑ＊に基づいて３相の電圧指令値ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊を算出する座標変換部３３とを備えている。さらに、制御装置３は、ベクトル制御のために、相電流Ｉｕ，Ｉｖを検出する電流検出部３４と、ｄ軸・ｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑの電流値を算出する座標変換部３５と、補正角度Δθを算出する角度制御部３６と、角度θを算出する角度算出部３７と、速度ωを算出する速度算出部３８とを備えている。上記構成の制御装置３は、モータ１に対して、ｄ軸電流Ｉｄを用いてロータの角度θを算出することによりセンサレスベクトル制御を行うものである。また、上記各部３１〜３８は、作業用記憶領域を有するＲＡＭ（不図示）を用いて、ＲＯＭ（不図示）に記憶された演算処理プログラムおよび制御処理プログラムを実行するＣＰＵ（不図示）により動作する。
【００２０】
速度制御部３１は、外部から入力された指令速度ω＊から速度算出部３８によって算出された速度ωを減算し、その減算結果（ω＊−ω）に基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄ＊とｑ軸電流指令値ｉｑ＊を算出して電流制御部３２へ出力する。なお、一般的にはｄ軸電流指令値ｉｄ＊は、０である。
【００２１】
電流制御部３２は、ｄ軸電流指令値ｉｄ＊から座標変換部３５によって算出されたｄ軸電流Ｉｄの電流値（以下、「ｄ軸電流値ｉｄ」という。）を減算し、その減算結果（ｉｄ＊−ｉｄ）に基づいて、ｄ軸電圧指令値ｖｄ＊を算出して座標変換部３３へ出力する。さらに、電流制御部３２は、ｑ軸電流指令値ｉｑ＊から座標変換部３５によって算出されたｑ軸電流Ｉｑの電流値（以下、「ｑ軸電流値ｉｑ」という。）を減算し、その減算結果（ｉｑ＊−ｉｑ）に基づいて、ｑ軸電圧指令値ｖｑ＊を算出して座標変換部３３へ出力する。
【００２２】
座標変換部３３は、角度算出部３７によって算出された角度θを用いて、ｄ軸電圧指令値ｖｄ＊とｑ軸電圧指令値ｖｑ＊に対して座標変換を施し、３相の電圧指令値ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊に変換する。そして、座標変換部３３は、座標変換して算出された電圧指令値ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊をＰＷＭインバータ２へ出力する。従って、上述のＰＷＭインバータ２は、電圧指令値ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊の各々に対応した電圧が３相のステータコイルに印加されるように、モータ１へＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流ＩｖおよびＷ相電流Ｉｗを供給して、モータ１を駆動する。
【００２３】
電流検出部３４は、ＰＷＭインバータ２によってモータ１へ供給される電流をサンプリング時間Ｔｓの間隔でサンプリングすることにより、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖを検出して電流値ｉｕ，ｉｖを検出する。さらに電流検出部３４は、これら相電流Ｉｕ，Ｉｖの電流値ｉｕ，ｉｖに基づいて、Ｗ相電流Ｉｗの電流値ｉｗを算出する（即ち、間接的に検出する）。そして、電流検出部３４は、３相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの電流値ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを座標変換部３５へ出力する。なお、本実施形態においては、電流値ｉｕ，ｉｖに基づいてＷ相電流値ｉｗを算出しているが、相電流Ｉｖ，Ｉｗまたは相電流Ｉｕ，Ｉｗの電流値を検出して、これらの相電流の電流値に基づいて、Ｕ相電流ＩｕまたはＶ相電流Ｉｖの電流値ｉｕ，ｉｖを算出してもよく、全ての相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを直接検出して、これらの電流値ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを検出してもよい。また、サンプリング時間Ｔｓは、ロータが１回転（即ち、３６０°回転）するための時間よりも短い時間である。
【００２４】
座標変換部３５は、角度算出部３７によって算出された角度θを用いて、相電流値ｉｕ，ｉｖ，ｉｗに対して座標変換を施すことにより、ｄ軸電流Ｉｄおよびｑ軸電流Ｉｑの電流値ｉｄ，ｉｑを算出する。そして、座標変換部３５は、ｄ軸電流値ｉｄを角度制御部３６と電流制御部３２へ出力するとともに、ｑ軸電流値ｉｑを電流制御部３２へ出力する。
【００２５】
角度制御部３６は、ｄ軸電流値ｉｄに基づいて補正角度Δθを算出することによってロータの角度を制御する。より具体的には、角度制御部３６は、座標変換部３５によってｄ軸電流値ｉｄが入力される毎に繰り返し（複数回）補正角度Δθを算出し、例えば、補正角度Δθは下記の計算式を演算することにより算出される。
［数１］
Δθ＝ＣＰ×Ｅ＋ＣＩ×Ｆ
ここで、上記数式において、Ｅは、ｄ軸電流値ｉｄと所定の指令値ｄ＊との偏差であって、ＣＰは、ＰＩ（比例・積分）制御において比例ゲインと呼ばれる定数である。所定の指令値ｄ＊としては、０を用いることができる。また、上記数式において、Ｆは、ｄ軸電流値ｉｄと所定の指令値ｄ＊との偏差であるＥの累積値であり、ＣＩは、ＰＩ制御において積分ゲインと呼ばれる定数である。即ち、角度制御部３６は、ＰＩ制御を行っており、定数ＣＰ，ＣＩは、制御装置３にモータ１を実際に制御させた結果により最適な値が定められる。このため、制御されるモータ１を構成するステータコイルのインダクタンスや抵抗に依存せず、モータ１を制御することができる、汎用性の高い制御装置３を得ることができる。なお、本実施形態においては、角度制御部３６は定数ＣＰ，ＣＩを用いたＰＩ制御を行って補正角度Δθを算出していたが、ＰＩＤ制御を行って補正角度Δθを算出してもよく、ＣＩを用いずにＰ制御を行って補正角度Δθを算出してもよい。Ｐ制御を行う場合、補正角度ΔθはΔθ＝ＣＰ×Ｅを演算することにより算出される。そして、角度制御部３６は、算出された補正角度Δθを角度算出部３７へ出力する。即ち、角度算出部３７は、角度制御部３６によって算出された補正角度Δθに基づいて、角度を算出するため、角度制御部３６は、角度算出部３７によって算出されるロータの角度θを制御する。
【００２６】
角度算出部３７は、サンプリング時間Ｔｓ間隔でロータの角度θを算出する。より具体的には、角度算出部３７は、角度制御部３６によって算出された補正角度Δθと、速度算出部３８によって算出された速度ωと、サンプリング時間Ｔｓと、所定時刻において角度算出部３７によって算出された角度θｋとを用いて、ロータの角度θｋ＋１を算出する。例えば、角度θｋ＋１は下記の計算式を演算することにより算出される。
［数２］
θｋ＋１＝θｋ＋ω×Ｔｓ＋Δθ
なお、ロータが回転することによって角度θは単調増加するが、算出された角度θｋ＋１が２π以上であるならば、角度θｋ＋１から２πを減算することにより、０≦θｋ＋１＜２πの関係を満たすように角度θｋ＋１を変形する。そして、角度算出部３７は、このように算出された角度θｋ＋１を、速度算出部３８へ出力するとともに、角度θとして座標変換部３３，３５へ出力する。従って、角度算出部３７は、相電流がサンプリングされる毎に（即ち、サンプリング時間Ｔｓ間隔で）角度θを算出して出力する。
【００２７】
速度算出部３８は、角度算出部３７によって算出されたロータの角度θに基づいて、ロータが所定角度δ回転したか否かを判断するとともに、ロータが所定角度回転したと判断した場合、ロータの速度ωを算出する。例えば、速度ωは、ロータが回転した所定角度δと、ロータが所定角度回転する間に角度算出部３７がロータの角度θを算出した回数Ｋとサンプリング時間Ｔｓの積（即ち、Ｋ×Ｔｓ）を用いて、下記の計算式を演算することにより算出される。
［数３］
ω＝δ／（Ｋ×Ｔｓ）
【００２８】
より具体的には、速度算出部３８は、例えばロータが３６０°回転したか否かを判断してロータの速度ωを算出する場合、角度算出部３７によって算出された角度θｋ＋１と、角度θｋ＋１を算出する直前に算出された角度θｋとを比較することにより、ロータが３６０°回転したか否かを判断する。即ち、θｋ＋１＜θｋであるならば、角度算出部３７において算出された角度θｋ＋１が３６０°以上であるためロータが３６０°回転（即ち、１回転）したと判断することができる。また、速度算出部３８は、ロータが３６０°回転する間に角度θｋ，θｋ＋１を比較した回数をカウントすることにより、ロータが３６０°回転する間に角度算出部３７がロータの角度θを算出した回数Ｋ（即ち、相電流がサンプリングされたサンプリング回数）を求める。従って、ロータが３６０°回転したか否かを判断してロータの速度ωを算出する場合、上記回数Ｋとサンプリング時間Ｔｓの積（Ｋ×Ｔｓ）は、ロータが３６０°（即ち、２π）回転するために必要であった時間を表し、ロータの速度ωは、上記数式（３）のδに２πを代入した、ω＝２π／（Ｋ×Ｔｓ）を演算することにより算出される。
【００２９】
そして、速度算出部３８は、上記のように算出された速度ωを、角度算出部３７と速度制御部３１へ出力する。即ち、ロータの速度ωは、ロータが所定角度（例えば、３６０°）回転する毎に更新される。
【００３０】
＜ロータの角度・速度の算出手順＞
本実施形態のモータ１の制御装置３では、演算処理プログラムおよび制御処理プログラムを実行して、モータモデルを用いずにロータの角度θを算出することに特徴がある。図２は、角度θおよび速度ωを算出するための制御装置３の動作を示すフローチャートであり、制御処理プログラムは、サンプリング時間Ｔｓの周期で、図２のフローチャートに示す動作が実行されるようにプログラムされている。以下、図２を参照して、時刻ｎにおいて算出されるロータの角度θｎ＋１（即ち、時刻ｎからサンプリング時間Ｔｓ後である時刻ｎ＋Ｔｓ）におけるロータの角度）の算出手順と、ロータが３６０°回転する毎に速度ωを算出する算出手順を詳しく説明する。
【００３１】
まず、電流検出部３４によって、時刻ｎにおけるＵ相電流ＩｕとＶ相電流Ｉｖの電流値が検出されるとともに、時刻ｎにおけるＷ相電流Ｉｗの電流値が算出される（ステップＳ１）。次いで、角度θ（即ち、時刻ｎ−Ｔｓ（時刻ｎの直前に相電流がサンプリングされた時刻）において角度算出部３７によって算出された角度θｎ）を用いて、座標変換部３５によって、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの電流値が座標変換され、ｄ軸電流値ｉｄおよびｑ軸電流値ｉｑが算出される（ステップＳ２）。
【００３２】
次いで、ステップＳ２において算出されたｄ軸電流値ｉｄを用いて、角度制御部３６によって補正角度Δθが算出される（ステップＳ３）。そして、角度算出部３７によって時刻ｎ＋Ｔｓにおけるロータの角度θｎ＋１が算出される（ステップＳ４）。より具体的には、上記数式（２）のｋにｎを代入した、θｎ＋１＝θｎ＋ω×Ｔｓ＋Δθを演算することにより角度θｎ＋１が算出される。即ち、図３に示すように、ロータが図中の矢印Ｒの方向へ回転する場合、時刻ｎにおけるロータの角度θｎと、時刻ｎから時刻ｎ＋Ｔｓにかけてロータが回転する角度（ω×Ｔｓ）と、補正角度Δθの和が、時刻ｎ＋Ｔｓにおけるロータの角度θｎ＋１である。従って、ロータの角度θｋ＋１は、時刻ｎにおけるロータの角度θｎと時刻ｎから時刻ｎ＋Ｔｓにかけてロータが回転する角度（ω×Ｔｓ）だけでなく、さらに補正角度Δθを用いて算出される。このため、角度算出部３７によってサンプリング時間ＴＳ間隔で算出されるロータの角度θを、ロータの真の角度（即ち、実際の角度）へ収束する（近づける）ように、角度制御部３６は、角度算出部３７によって算出されるロータの角度θを制御することができる。
【００３３】
また、速度算出部３８によって、ロータが３６０°回転（即ち、１回転）したか否か判断される（ステップＳ５）。そして、ステップＳ５においてロータが３６０°（即ち、２π）回転したと判断された場合、速度算出部３８によって、ロータの速度ωが算出されて更新される（ステップＳ６）。即ち、上記数式（３）のδに２πを代入した、ω＝２π／（Ｋ×Ｔｓ）を演算することにより速度ωが算出される。一方、ステップＳ５においてロータが３６０°回転していないと判断された場合は、ロータの速度ωが更新されない。なお、本実施形態においては、ロータが３６０°回転したと判断された場合、速度算出部３８によって、ロータの速度ωが算出されたが、３６０°以外の角度であってもよい。
【００３４】
以上に説明した本実施形態の制御装置３によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）制御装置３は、ロータの速度ωを算出する速度算出部３８と、所定のサンプリング時間Ｔｓ間隔でロータの角度θを算出する角度算出部３７と、ｄ軸電流Ｉｄの電流値（即ち、ｄ軸電流値ｉｄ）に基づいて補正角度Δθを算出することによってロータの角度θを制御する角度制御部３６とを備えている。そして、角度算出部３７は、角度制御部３６によって算出された補正角度Δθと、速度算出部３８によって算出された速度ωと、サンプリング時間Ｔｓと、所定の時刻ｎ−Ｔｓにおいて角度算出部３７によって算出された角度θｎとを用いて、サンプリング時間Ｔｓ間隔でロータの角度θｎ＋１を算出する。その結果、角度算出部３７によって算出されるロータの角度θを、ロータの真の角度に収束させることができ、モータモデルを用いずに演算負荷の小さい簡単な演算でセンサレスベクトル制御を行うことができる。また、演算負荷が減少して高性能なコストの高いＣＰＵを使用する必要がなくなる。従って、コストの低いＣＰＵを使用することができる。さらに、モータモデルを用いずにロータの角度θをロータの真の角度に収束することができるため、制御するブラシレスモータによって演算処理プログラムを変更する必要がない。従って、汎用性の高い制御装置３を得ることができる。また、角度算出部３７は電圧値を用いてロータの角度θｎ＋１を算出しないため、バッテリ等の電源部における電圧変動の影響を受けにくい。
【００３５】
（２）角度制御部３６は、ｄ軸電流Ｉｄの電流値（即ち、ｄ軸電流値ｉｄ）と、所定の指令値ｄ＊（例えば、０）と、定数（第１の定数）ＣＰと、定数（第２の定数）ＣＩとを用いて、補正角度Δθを算出するとともに、角度制御部３６は、上記数式（１）を演算することにより、ｄ軸電流Ｉｄの電流値に基づいて補正角度Δθを算出することによってロータの角度θを制御する。このため、演算負荷の小さい簡単な演算で補正角度Δθを算出してロータの角度θ（即ち、角度算出部３７によって算出されるロータの角度）を制御することができる。
【００３６】
（３）角度算出部３７は、上記数式（２）を演算することにより、サンプリング時間Ｔｓ間隔でロータの角度θｎ＋１を算出する。このため、演算負荷の小さい簡単な演算でロータの角度θを算出することができる。
【００３７】
（４）速度算出部３８は、角度算出部３７によって算出されたロータの角度θに基づいて、ロータが所定角度回転したと判断した場合、ロータの速度ωを算出するとともに、速度算出部３８は、上記数式（３）を演算することにより、ロータの速度ωを算出する。このため、角度算出部３７によって算出されたロータの角度θに基づいて、ロータの速度ωを算出することができ、演算負荷の小さい簡単な演算でロータの速度ωを算出することができる。
【００３８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。例えば、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００３９】
・上記実施形態においては、速度算出部３８は、ロータが所定角度回転したと判断した場合、ロータの速度ωを算出するとともに、上記数式（３）を演算することにより、ロータの速度ωを算出していたが、角度算出部３７がロータの角度θを算出する毎に、ロータの速度ωを算出するようにしてもよい。この場合、速度算出部３８は、下記の計算式を演算することにより、ロータの速度ωを算出する。
［数４］
ω＝（θｋ＋１−θｋ）／Ｔｓ
【００４０】
このようにすれば、角度算出部３７がロータの角度θを算出する毎に、ロータの速度ωを算出するため、より正確な速度ωを算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係るモータ駆動制御システムの全体構成を示すブロック図。
【図２】ロータの角度および速度の算出手順を説明するためのフローチャート。
【図３】角度算出部が算出する角度を説明するための図。
【符号の説明】
【００４２】
ｄ＊…指令値、Ｅ…ｄ軸電流の電流値と指令値との偏差、Ｆ…ｄ軸電流の電流値と指令値との偏差の累積値、ＣＩ…定数（第１の定数）、ＣＰ…定数（第２の定数）、ＴＳ…サンプリング時間（所定時間）、θ（θｋ＋１，θｋ）…角度、Δθ…補正角度、ω…速度、δ…所定角度、１…ブラシレスモータ、２…ＰＷＭインバータ、３…センサレス制御装置、３４…電流検出部、３５…座標変換部、３６…角度制御部、３７…角度算出部、３８…速度算出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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