(57)【要約】【課題】モータのインダクタンスのばらつきに影響を受けることなくモータの速度を適切に制御することができる信頼性にすぐれたモータ駆動装置を提供する。【解決手段】モータのインダクタンスの値を予め記憶された選定範囲内で選定し、選定したインダクタンスの値をロータ速度の推定に供するとともに、推定ロータ速度と目標速度とのずれが小さくなる方向に上記選定範囲内でインダクタンスの値を逐次探索して補正する。【選択図】図１
2013192396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を直流に変換し、その直流電圧をスイッチングにより交流に変換してモータへの駆動電圧として出力するインバータと、
前記モータにおける界磁成分電流およびトルク成分電流を検出する検出手段と、
少なくとも前記検出手段の検出電流および前記モータのインダクタンスに基づいて前記モータのロータ速度を推定し、この推定ロータ速度が目標速度となるよう前記インバータのスイッチングを制御する第１制御手段と、
前記界磁成分電流または前記トルク成分電流に対応付けた前記インダクタンスの値の選定上限値および選定下限値からなる選定範囲内で前記検出手段の検出電流に対応する前記インダクタンスの適正値を選定し、選定した適正値を前記インダクタンスの値として前記第１制御手段によるロータ速度の推定に供するとともに、その推定に供する適正値を前記推定ロータ速度と前記目標速度とのずれが小さくなる方向に前記選定範囲内で逐次に探索して補正する第２制御手段と、
を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記第２制御手段の前記選定範囲は、前記選定上限値および前記選定下限値を前記界磁成分電流または前記トルク成分電流に対応付けたデータテーブル、またはその対応付けを前記界磁成分電流または前記トルク成分電流の関数として表わす関数データである、
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記インダクタンスの値の前記選定上限値および前記選定下限値は、前記界磁成分電流または前記トルク成分電流の所定幅ごとに段階的に設定され、その所定幅ごとに矩形状の選定範囲を形成し、
前記第２制御手段は、探索結果が前記選定上限値を超える場合はその選定上限値を今回の探索結果および次の探索の始点とし、探索結果が前記選定下限値を下回る場合はその選定下限値を今回の探索結果および次の探索の始点とする、
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記第２制御手段は、前記各選定範囲における最終の探索結果をそれぞれ記憶し、記憶した最終探索結果を、前記各選定範囲の相互間の探索移行に際しての最初の探索の始点とするとともに、前記モータの次の起動に際して最初に選定する初期適正値とする、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、永久磁石同期モータを駆動するモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の相巻線を有するステータおよび複数の永久磁石を有するロータからなる永久磁石同期モータ（ブラシレスＤＣモータともいう）を駆動するモータ駆動装置は、各相巻線に対する電力供給用のインバータを備え、起動時、各相巻線を直流励磁してロータの位置決めを行い、この後、ロータ軸上の界磁軸（ｄ軸）座標に換算された界磁成分電流（ｄ軸電流）Ｉｄを各相巻線に印加して強制転流を行う。この起動の完了後、各相巻線に流れる電流（相電流）を検出し、その検出結果に基づいてロータ速度（＝角速度）を推定し、この推定ロータ速度が目標速度となるよう上記インバータを制御するいわゆるセンサレス・ベクトル制御を行う。
【０００３】
このセンサレス・ベクトル制御では、モータ定数として予め定められている永久磁石同期モータのインダクタンスがロータ速度やロータ位置の推定に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４０５３０号公報
【特許文献２】特開２００３−３４８８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
永久磁石同期モータのインダクタンスは、モータ個々の製造ばらつき、据付環境、運転条件、経年変化などの影響により、変化する。このインダクタンスのばらつきを無視したままでは、ロータ速度を適切に制御することができず、永久磁石同期モータの運転性能を存分に発揮できない。
【０００６】
本発明の実施形態の目的は、モータのインダクタンスのばらつきに影響を受けることなくモータの速度を適切に制御することができる信頼性にすぐれたモータ駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１のモータ駆動装置は、交流電圧を直流に変換しその直流電圧をスイッチングにより交流に変換してモータへの駆動電圧として出力するインバータと、前記モータにおける界磁成分電流およびトルク成分電流を検出する検出手段と、第１制御手段と、第２制御手段とを備える。第１制御手段は、少なくとも前記検出手段の検出電流および前記モータのインダクタンスに基づいて前記モータのロータ速度を推定し、この推定ロータ速度が目標速度となるよう前記インバータのスイッチングを制御する。第２制御手段は、前記界磁成分電流または前記トルク成分電流に対応付けた前記インダクタンスの値の選定上限値および選定下限値からなる選定範囲内で前記検出手段の検出電流に対応する前記インダクタンスの適正値を選定し、選定した適正値を前記インダクタンスの値として前記第１制御手段によるロータ速度の推定に供するとともに、その推定に供する適正値を前記推定ロータ速度と前記目標速度とのずれが小さくなる方向に前記選定範囲内で逐次に探索して補正する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１および第３実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】各実施形態のインダクタンスの選定範囲のデータテーブルを説明するためのグラフ。
【図３】第１実施形態の推定演算部の処理を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態の適正値の探索を示す図。
【図５】第１実施形態の適正値の探索の別の例を示す図。
【図６】第１実施形態の適正値の下降方向の探索の具体例を示す図。
【図７】第１実施形態の適正値の下降方向の探索の別の具体例を示す図。
【図８】第１実施形態の適正値の上昇方向の探索の具体例を示す図。
【図９】各実施形態のインダクタンスの選定範囲を電流の関数として表わす関数データを示す図。
【図１０】第２実施形態の構成を示すブロック図。
【図１１】第３実施形態の推定演算部の処理を示すフローチャート。
【図１２】第３実施形態の適正値の下降方向の探索の具体例を示す図。
【図１３】第３実施形態の適正値の上昇方向の探索の具体例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［１］以下、第１実施形態について図面を参照して説明する。  
モータ駆動装置は、圧縮機やファンの駆動モータとして使用される永久磁石同期モータ（ブラシレスＤＣモータともいう）を駆動するもので、図１の構成を有する。
【００１０】
１０は商用交流電源で、その商用交流電源１０の交流電圧が整流回路１１により直流電圧に変換され、その直流電圧が平滑コンデンサ１２に印加される。この平滑コンデンサ１２の電圧がスイッチング回路１３のスイッチングにより所定周波数の交流電圧に変換される。このスイッチング回路３の出力が、永久磁石同期モータ２０に駆動電力として供給される。これら整流回路１１、平滑コンデンサ１２、およびスイッチング回路１３により、インバータが構成される。
【００１１】
永久磁石同期モータ２０は、上記インバータの出力端に接続される入力端子２１、複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有するステータ（電機子）２２、複数たとえば２極モータとして、４つの永久磁石が埋設されたロータ（回転子）２３を有する。
【００１２】
上記スイッチング回路１３は、各々に還流用のダイオードが逆並列接続された２つのスイッチング素子を直列に接続した回路を１相分とし、その直列回路を三相分設けたもので、各相における正側スイッチング素子と負側スイッチング素子との接続点が永久磁石同期モータ２０の各相巻線にそれぞれ接続される。このスイッチング回路１３の出力端と永久磁石同期モータ２０の入力端子２１との間のＵ相通電路、Ｖ相通電路、Ｗ相通電路に、永久磁石同期モータ２０の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに流れる電流（相電流）を検知する電流センサである電流トランス３１，３２，３３が配設される。この電流トランス３１，３２，３３の出力がモータ制御部として機能するＭＣＵ４０に供給される。
【００１３】
コントロールユニットであるＭＣＵ４０は、空気調和機の制御部から指令される目標速度（指令速度ともいう）ωrefに応じたセンサレス・ベクトル制御により上記インバータのスイッチングを制御するもので、主要な機能として次の（１）〜（３）の手段を有する。
【００１４】
（１）電流トランス３１，３２，３３によって検出された三相分の電流値から、永久磁石同期モータ２０におけるロータ軸上の界磁軸（ｄ軸）座標およびトルク軸（ｑ軸）座標にそれぞれ換算された界磁成分電流（ｄ軸電流ともいう）Ｉｄおよびトルク成分電流（ｑ軸電流ともいう）Ｉｑを検出する検出手段。
【００１５】
（２）少なくとも上記検出手段の検出電流および永久磁石同期モータ２０のインダクタンスに基づいて永久磁石同期モータ２０のロータ速度ωestを推定し、この推定ロータ速度ωestが上記目標速度ωrefとなるよう上記インバータのスイッチングを制御する第１制御手段。
【００１６】
（３）永久磁石同期モータ２０のインダクタンスの値について、界磁成分電流またはトルク成分電流に対応付けたインダクタンスの値の選定上限値および選定下限値からなる予め設定された選定範囲内で上記検出手段の検出電流に対応するインダクタンスの適正値を選定し、選定した適正値を永久磁石同期モータ２０の実際の値として上記第１制御手段によるロータ速度ωestの推定に供するとともに、その推定に供する適正値を推定ロータ速度ωestと目標速度ωrefとのずれが小さくなる方向に上記選定範囲内で逐次に探索して補正する第２制御手段。
【００１７】
すなわち、ＭＣＵ４０は、具体的には、上記検出手段として機能する電流検出部４１を有するとともに、上記第１および第２制御手段として機能する推定演算部４２、積分部４３、減算部４４、ＰＩ制御部４５、減算部４６、演算部４７、減算部４８、ＰＩ制御部４９、ＰＩ制御部５０、ＰＷＭ信号生成部５１、記憶部５２を有する。
【００１８】
電流検出部４１は、電流トランス３１，３２，３２の検知電流および積分部４３から供給される推定ロータ位置θestに基づく演算により、界磁成分電流Ｉｄおよびトルク成分電流Ｉｑを検出する。この検出結果が推定演算部４２に供給される。推定演算部４２は、界磁成分電流Ｉｄ、トルク成分電流Ｉｑ、後述の界磁成分電圧Ｖｄおよびトルク成分電圧Ｖｑに基づく演算により、永久磁石同期モータ２０のロータ速度ωestを推定する。この推定ロータ速度ωestが積分部４３および減算部４４に供給される。
【００１９】
積分部４３は、推定ロータ速度ωestを積分することにより、推定ロータ位置θestを得る。この推定ロータ位置θestが電流検出部４１およびＰＷＭ信号生成部５１に供給される。減算部４４は、外部から入力される目標速度ωrefから推定ロータ速度ωestを減算する。この減算結果が速度ずれ量ωerrとしてＰＩ制御部４５に供給される。ＰＩ制御部４５は、速度ずれ量ωerrを比例・積分演算することにより、トルク成分電流Ｉｑの目標値Ｉｑrefを得る。この目標値Ｉｑrefが減算部４６および演算部４７に供給される。
【００２０】
演算部４７は、目標値Ｉｑrefを界磁成分電流Ｉdの目標値Ｉdrefに変換する。この目標値Ｉdrefが減算部４８に供給される。減算部４８は、目標値Ｉｄrefから界磁成分電流Ｉｄを減算する。この減算により得られる電流差ΔＩｄがＰＩ制御部４９に供給される。ＰＩ制御部４９は、電流差ΔＩｄを比例・積分演算することにより、永久磁石同期モータ２０におけるロータ軸上のｄ軸座標に換算された界磁成分電圧Ｖｄを得る。この界磁成分電圧Ｖｄが推定演算部４２およびＰＷＭ信号生成部５１に供給される。減算部４６は、目標値Ｉｑrefからトルク成分電流Ｉｑを減算する。この減算により得られる電流差ΔＩｑがＰＩ制御部５０に供給される。ＰＩ制御部５０は、電流差ΔＩｑを比例・積分演算することにより、永久磁石同期モータ２０におけるロータ軸上のｑ軸座標に換算されたトルク成分電圧Ｖｑを得る。このトルク成分電圧Ｖｑが推定演算部４２およびＰＷＭ信号生成部５１に供給される。
【００２１】
ＰＷＭ信号生成部５１は、入力される推定ロータ位置θest、界磁成分電圧Ｖｄ、トルク成分電圧Ｖｑに基づいて、永久磁石同期モータ２０の各相巻線に対する駆動電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを上記インバータから出力させるのに必要なＰＷＭ信号を生成する。このＰＷＭ信号により、上記スイッチング回路１３の各スイッチング素子がオン，オフ駆動される。
【００２２】
このようなＭＣＵ４０のセンサレス・ベクトル制御において、界磁成分電圧Ｖｄおよびトルク成分電圧Ｖｑは次の式で表わされる。  
Ｖｄ＝（Ｒ＋ＰＬｄ）・Ｉｄ−ω・Ｌｑ・Ｉｑ＋Ｅｄ  
Ｖｑ＝ω・Ｌｄ・Ｉｄ＋（Ｒ＋ＰＬｑ）・Ｉｑ＋Ｅｑ  
Ｒは電機子抵抗、Ｐは微分（＝ｄ／ｄｔ）、ωはモータ軸の電気的回転速度、Ｌｑはステータ２２のｑ軸インダクタンス、Ｅｄはｄ軸の誘起電圧、Ｌｄはステータ２２のｄ軸インダクタンス、Ｅｑはｑ軸の誘起電圧（＝ω・φ）である。なお、電機子抵抗は、インバータの出力が３相変調の場合、１つの相巻線の抵抗の２倍の値、また２相変調で１相（下相）１００％通電方式の場合には、巻線への通電パターンとして下側が並列となることから１つの相巻線の抵抗の１．５倍の値が用いられる。
【００２３】
ＰＬｄとＰＬｑは、微分項なので、定常状態では零となる。センサレス・ベクトル制御では、界磁軸（ｄ軸）を基準にして各相巻線電流（電機子電流）が制御されるので、ｄ軸の誘起電圧Ｅｄは基本的に零となるように制御される。  
Ｖｄ＝Ｒ・Ｉｄ−ω・Ｌｑ・Ｉｑ  
ω＝（Ｒ・Ｉｄ−Ｖｄ）／（Ｌｑ・Ｉｑ）  
Ｖｑ＝ω・Ｌｄ・Ｉｄ＋Ｒ・Ｉｑ＋ω・φ  
Ｖｑ−Ｒ・Ｉｑ＝ω・Ｌｄ・Ｉｄ＋ω・φ  
ω・（Ｌｄ・Ｉｄ＋φ）＝Ｖｑ−Ｒ／Ｉｑ  
ω＝（Ｖｑ−Ｒ・Ｉｑ）／（Ｌｄ・Ｉｄ＋φ）
ｄ軸の回路方程式が成り立つように、推定演算部４２において推定ロータ速度ωestの演算が行われる。一方、ｄ軸の誘起電圧Ｅｄは基本的に零となるように制御されるのであるが、推定ロータ速度ωestの演算のパラメータであるステータ２２のｑ軸インダクタンスＬｑやｄ軸インダクタンスＬｄが実際の値と異なっていると、ｄ軸の誘起電圧Ｅｄが零とならない。このｄ軸の誘起電圧Ｅｄは、推定値Ｅｄ＾として、次のように求めることができる。  
Ｅｄ＾＝Ｖｄ−（Ｉｄ・Ｒ−ωest・Ｉｑ・Ｌｑ）
この推定値Ｅｄ＾のＰＩ制御により、速度ずれ量ωerrを推定することができる。  
ωerr＝ＰＩ（Ｅｄ＾）
記憶部５２は、例えば書替可能な不揮発性メモリであり、永久磁石同期モータ２０に固有のｑ軸インダクタンスＬｑおよびｄ軸インダクタンスＬｄの最初の初期値Ｌｑ，Ｌｄをモータ定数として記憶するとともに、ｑ軸インダクタンスＬｑの初期適正値Ｌｑ-refとトルク成分電流Ｉｑとの対応付けおよびｄ軸インダクタンスＬｄの初期適正値Ｌｄ-refと界磁成分電流Ｉｄとの対応付けをモータ定数として記憶し、さらに図２に示すインダクタンスの選定範囲を記憶している。このインダクタンスの選定範囲は、永久磁石同期モータ２０のｑ軸インダクタンスＬｑの適正値Ｌｑ-refの選定上限値Ｌｑ-high（＝初期適正値Ｌｑ-ref＋Ｌｑａ）および選定下限値Ｌｑ-low（＝初期適正値Ｌｑ-ref−Ｌｑｂ）をトルク成分電流Ｉｑに対応付けるとともに、永久磁石同期モータ２０のｄ軸インダクタンスＬｄの適正値Ｌｄ-refの選定上限値Ｌｄ-high（＝初期適正値Ｌｄ-ref＋Ｌｄａ）および選定下限値Ｌｄ-low（＝初期適正値Ｌｄ-ref−Ｌｄｂ）を界磁成分電流Ｉｄに対応付けたデータテーブルである。すなわち、ｑ軸インダクタンスＬｑの適正値Ｌｑ-refは、トルク成分電流Ｉｑで決まる選定上限値Ｌｑ-highおよび選定下限値Ｌｑ-lowの間で選定されることになる。同様にｄ軸インダクタンスＬｄの適正値Ｌｄ-refは、界磁成分電流Ｉｄで決まる選定上限値Ｌｄ-highおよび選定下限値Ｌｄ-lowの間で選定される。なお、ｑ軸インダクタンスＬｑの初期適正値Ｌｑ-refは、選定上限値Ｌｑ-highと選定下限値Ｌｑ-lowの中心値が用いられ、ｄ軸インダクタンスＬｄの初期適正値Ｌｄ-refは、選定上限値Ｌｄ-highおよび選定下限値Ｌｄ-lowの中心値が用いられる。
【００２４】
当初はｑ軸インダクタンスＬｑおよびｄ軸インダクタンスＬｄとしての記憶部５２内の初期値Ｌｄ，Ｌｄを用いた運転が開始され、続いて最初の適正値として記憶部５２内の初期適正値Ｌｑ-ref、Ｌｄ-refが選定されるが、運転中には、後述するように選定上限値Ｌｑ-highおよび選定下限値Ｌｑ-lowの選定範囲内で適切な適正値Ｌｑ-refが選定されるとともに、選定上限値Ｌd-highおよび選定下限値Ｌd-lowの選定範囲内で適切な適正値Ｌｑ-refが選定される。なお、初期値Ｌｑ-refは、当然、選定上限値Ｌｑ-highおよび選定下限値Ｌｑ-lowの間にあり、初期値Ｌｄ-refは、当然、選定上限値Ｌd-highおよび選定下限値Ｌd-lowの間にある。
【００２５】
ｑ軸インダクタンスＬｑの適正値の選定範囲、すなわち、選定上限値Ｌｑ-highおよび選定下限値Ｌｑ-lowの値とトルク成分電流Ｉｑとの対応付け、およびｄ軸インダクタンスＬｄの適正値の選定範囲、すなわち、選定上限値Ｌd-highおよび選定下限値Ｌd-lowの値と界磁成分電流Ｉｄとの対応付けについては、対象となく駆動モータのばらつきや運転温度範囲等の要素の変動範囲に基づき実験により予め確かめられている。
【００２６】
ｑ軸インダクタンスＬｑとｄ軸インダクタンスＬｄとを比較すると、一般的に埋込型の永久磁石同期モータにように逆突極性のあるモータではｑ軸インダクタンスＬｑはｄ軸インダクタンスＬｄよりも大きい。また、ｑ軸インダクタンスＬｑはｄ軸インダクタンスＬｄに比べて電流による変化が大きい。したがって、埋込型の永久磁石同期モータにおけるセンサレス・ベクトル制御に与える影響は、ｑ軸インダクタンスＬｑの方がｄ軸インダクタンスＬｄに比べ大きいといえる。このため、ｑ軸インダクタンスＬｑの最適値を選定することを優先することが望ましい。
【００２７】
推定演算部４２は、図３のフローチャートに示す処理を実行する。
【００２８】
すなわち、永久磁石同期モータ２０の起動時（ステップ１０１のＹＥＳ）、記憶部５２内のモータ定数であるｑ軸インダクタンスＬｑの初期値Ｌｑおよびｄ軸インダクタンスＬｄの初期値Ｌｄを用いた演算によりロータ速度ωestを推定する（ステップ１０２）。続いて、記憶部５２内のインダクタンスの選定範囲を電流検出部４１の検出電流であるトルク成分電流Ｉｑに基づいて参照することにより永久磁石同期モータ２０のｑ軸インダクタンスＬｑの初期適正値Ｌｑ-refを選定し（ステップ１０３）、選定した初期適正値Ｌｑ-refをｑ軸インダクタンスＬｑの実際の値としてロータ速度ωestの推定演算を続ける（ステップ１０４）。推定演算に必要なｄ軸インダクタンスＬｄについては、記憶部５２内のモータ定数をそのまま用いる。
【００２９】
続いて、界磁成分電圧Ｖｄ、界磁成分電流Ｉｄ、電機子抵抗Ｒ、推定ロータ速度ωest、トルク成分電流Ｉｑ、および適正値Ｌｑ-ref（最初は初期適正値でその後は更新値）を用いる下式の演算により、誘起電圧Ｅｄの推定値Ｅｄ＾を求める（ステップ１０５）。  
Ｅｄ＾＝Ｖｄ−（Ｉｄ・Ｒ−ωest・Ｉｑ・Ｌｑ-ref）
そして、図４および図５に示すように、求めた推定値Ｅｄ＾が小さくなる方向、つまり推定ロータ速度ωestと目標速度ωrefとのずれωerrが小さくなる方向に、適正値Ｌｑ-refをいわゆる山登り法の要領で逐次に探索する（ステップ１０６）。具体的には、その時点の適正値Ｌｑ-refに対してわずかな値（Δｌ）だけ増加させた値の適正値Ｌｑ-ref（＝その時点の適正値Ｌｑ-ref＋Δｌ）を出力し、その結果、推定値Ｅｄ＾が小さくなれば、さらにΔｌだけ増加させたＬｑ-ref（＝その時点の適正値Ｌｑ-ref＋Δｌ）を出力させることを繰り返す。一方、Ｅｄ＾が大きくなれば、Δｌだけ減少させた適正値Ｌｑ-ref（＝その時点の適正値Ｌｑ-ref―Δｌ）を出力させることを繰り返す。これを繰り返すことで、推定値Ｅｄ＾が最小となる適正値Ｌｑ-refを見出すことができる。すなわち、適正値Ｌｑ-refを＋か−のいずれかの方向にわずかに変化させ、その結果、速度のずれ量ωerr（Ｅｄ＾）が小さくなれば、さらにその方向に適正値Ｌｑ-refを変化させ、逆に速度のずれ量ωerr（Ｅｄ＾）が大きくなれば、逆方向に適正値Ｌｑ-refを変化させ、最終的に速度のずれ量ωerr（Ｅｄ＾）が最も小さくなる適正値Ｌｑ-refとなるまでインダクタンスの値の変更を逐次繰り返す。
【００３０】
図４，図５では、それぞれ同じトルク成分電流Ｉｑ電流、界磁成分電流Ｉｄの状態における探索結果をＬｑｘとして示し、その探索結果Ｌｑｘの移行を矢印で示している。図４は探索結果Ｌｑｘが初期適正値Ｌｑ-refより低い側に移っていき、図５は探索結果Ｌｑｘが初期適正値Ｌｑ-refより高い側に移っていく例を示す。
【００３１】
図２のインダクタンスの選定範囲において、適正値Ｌｑ-refの選定上限値Ｌｑ-highおよび選定下限値Ｌｑ-lowは、図６に拡大して示すように、トルク成分電流Ｉｑの所定幅Ｉｑａごとに段階的に設定され、その所定幅ごとに矩形状の選定範囲を形成する。適正値Ｌｄ-refの選定上限値Ｌｄ-highおよび選定下限値Ｌｄ-lowも、同様に、界磁成分電流Ｉｄの所定幅Ｉｄａごとに段階的に設定され、その所定幅ごとに矩形状の選定範囲を形成する。
【００３２】
図６のようにトルク成分電流Ｉｑの増加と同時に探索結果Ｌｑｘが下降方向に移っていくとき、新たな探索結果Ｌｑｘが各選定範囲のいずれかに存すれば（ステップ１０７のＹＥＳ）、その新たな探索結果Ｌｑｘをそのまま今回の探索結果としてそれを適正値Ｌｑ-refの更新値とするとともに（ステップ１０８）、その今回の探索結果Ｌｑｘを次の探索の始点とする（ステップ１０９）。
【００３３】
ただし、探索結果Ｌｑｘが下降方向に移っていくとき、図７に示すように、新たな探索結果Ｌｑｘが他の選定範囲の選定上限値Ｌｑ-highを超えるところに存する場合は（ステップ１０７のＮＯ、ステップ１１１のＹＥＳ）、その新たな探索結果Ｌｑｘの近傍の選定上限値Ｌｑ-highを今回の探索結果としてそれを適正値Ｌｑ-refの更新値とするとともに（ステップ１１２）、その今回の探索結果である選定上限値Ｌｑ-highを次の探索の始点とする（ステップ１１３）。
【００３４】
図８に示すように、トルク成分電流Ｉｑの減少と同時に探索結果Ｌｑｘが上昇方向に移っていくとき、新たな探索結果Ｌｑｘが他の選定範囲の選定下限値Ｌｑ-lowを下回るところに存する場合は（ステップ１０７のＮＯ、ステップ１１１のＮＯ）、その新たな探索結果Ｌｑｘの近傍の選定下限値Ｌｑ-lowを今回の探索結果としてそれを適正値Ｌｑ-refの更新値とするとともに（ステップ１１４）、その今回の探索結果である選定下限値Ｌｑ-lowを次の探索の始点とする（ステップ１１５）。
【００３５】
永久磁石同期モータ２０の駆動が続く状態にあれば（ステップ１１０のＮＯ）、適正値Ｌｑ-refの更新値を用いた推定演算を続ける（ステップ１０４）。そして、永久磁石同期モータ２０の停止に際し（ステップ１１０のＹＥＳ）、処理終了となる。
【００３６】
永久磁石同期モータ２０のｑ軸インダクタンスＬｑおよびｄ軸インダクタンスＬｄは、モータ個々の製造ばらつき、据付環境、運転条件、経年変化などの影響により、変化する。このｑ軸インダクタンスＬｑおよびｄ軸インダクタンスＬｄのばらつきを無視したままでは、永久磁石同期モータ２０のロータ速度を適切に制御することができず、永久磁石同期モータ２０の運転性能を存分に発揮できない事態となる。
【００３７】
上記のように、ｑ軸インダクタンスＬｑの適正値Ｌｑ-refを誘起電圧Ｅｄの推定値Ｅｄ＾が小さくなる方向、つまり推定ロータ速度ωestと目標速度ωrefとのずれが小さくなる方向に逐次に探索しながら補正することで、たとえｑ軸インダクタンスＬｑにばらつきが生じても、最適なｑ軸インダクタンスＬｑを選定することができ、永久磁石同期モータ２０のロータ速度を適切に制御することができる。これにより、永久磁石同期モータ２０の運転性能を存分に発揮することができる。モータ駆動装置としての信頼性も向上する。また、適正値の選定において、上限値と下限値を設定しているため、インダクタンスの値は、その上限値と下限値の範囲内で選定され、このモータや巻線に何らかの異常等が発生した時に、異常な値のインダクタンスを選定するようなことはない。
【００３８】
記憶部５２内の初期適正値Ｌｑ-refおよびインダクタンスの選定範囲は書替可能なので、負荷である永久磁石同期モータ２０に修理や交換など何らかの変更があっても、それに適応して永久磁石同期モータ２０の高い運転性能を維持することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、センサレス・ベクトル制御に与える影響が大きいｑ軸インダクタンスＬｑの適正値Ｌｑ-refについてのみ選定・探索・補正を行う構成としたが、それに加え、ｑ軸インダクタンスＬｑと同様にｄ軸インダクタンスＬｄの適正値Ｌｄ-refについても選定・探索・補正を行う構成としてもよい。ｑ軸及びｄ軸インダクタンスの両方を同時に補正していくと収束が難しくなるので、同じトルク成分電流Ｉｑの範囲にある状態で、まずはｑ軸インダクタンスＬｑの適正値Ｌｑ-refを探索し、これが適切な範囲に収束したところで、ｑ軸インダクタンスＬｑを適正値Ｌｑ-refに固定し、その後、ｄ軸インダクタンスの適正値Ｌｑ-refを探索すれば、安定して探索を行なうことができる。
【００４０】
また、インダクタンスの選定範囲としてデータテーブルを用いたが、そのインダクタンス選定範囲における初期適正値Ｌｑ-ref、選定上限値Ｌｑ-high、選定下限値Ｌｑ-low、初期適正値Ｌｄ-ref、選定上限値Ｌｄ-high、選定下限値Ｌｄ-lowと電流Ｉｑ，Ｉｄとの対応付けを電流Ｉｑ，Ｉｄの関数として表わす図９の関数データをデータベースに代えて保持してもよい。この関数は、トルク成分電流Ｉｑの変化に応じて標準条件で試験した結果得られた適正なｑ軸インダクタンスＬｑの適正値Ｌｑ-refをプロットした点を接続する近似曲線式で構成される。すなわち、ｑ軸インダクタンスＬｑの初期適正値Ｌｑ-refの関数は、トルク成分電流Ｉｑ１と初期適正値Ｌｑ-ref２の交点およびトルク成分電流Ｉｑ２と初期適正値Ｌｑ-ref１の交点を結ぶ曲線となる。そして、特定のトルク成分電流Ｉｑｎにおける選定上限値Ｌｑ-highｎ、選定下限値Ｌｑ-lowｎは、この初期適正値Ｌｑ-refの関数によって算出された特定のトルク成分電流Ｉｑｎにおける初期適正値Ｌｑ-refｎに所定値Ｌｑａだけ加算及びＬｑｂだけ減産した値、選定上限値Ｌｑ-highｎ＝Ｌｑ-refｎ＋Ｌｑａ、選定下限値Ｌｑ-lowｎ＝Ｌｑ-refｎ−Ｌｑｂ、として算定・保持できる。同様にｄ軸インダクタンスＬｄの初期適正値Ｌｄ-refも、界磁成分電流Ｉｄの変化に応じて標準条件で試験した結果得られた適正なｄ軸インダクタンスＬｄの適正値Ｌｄ-refｎをプロットした点を接続した近似曲線式で構成される。この曲線上に界磁成分電流Ｉｄ１と適正値Ｌｄ-ref２の交点および界磁成分電流Ｉｄ２と適正値Ｌｄ-ref１も位置する。この場合も、特定の界磁成分電流Ｉｄｎにおける選定上限値Ｌｄ-highｎ、選定下限値Ｌｄ-lowｎは、この初期適正値Ｌｄ-refの関数によって算出された特定の界磁成分電流Ｉｄｎにおける初期適正値Ｌｄ-refｎに所定値所定値Ｌｄａだけ加算及びＬｄｂだけ減産した値で算出・保持される。なお、これらの加減算値については、電流Ｉｄ，Ｉｑの大きさによって変化させてよい。
【００４１】
［２］第２実施形態について説明する。  
この第２の実施形態においては、山登り法による応答の指標である速度のずれ量の算出パラメータを第１の実施形態から変更したもので、その他の構成は第１の実施形態と同じである。
【００４２】
図１０に示すように、減算部４６の減算により得られる電流差ΔＩｑ（＝目標値Ｉｑref−トルク成分電流の検出値Ｉｑ）が推定演算部４２に供給される。電流差ΔＩｑは、推定ロータ速度ωestと目標速度ωrefとのずれ量に対応する。
【００４３】
推定演算部４２は、図１１および図１２に示すように、第１実施形態の推定値Ｅｄ＾に代えて電流差ΔＩｑを用い、その電流差ΔＩｑが小さくなる方向、つまり推定ロータ速度ωestと目標速度ωrefとのずれが小さくなる方向に、適正値Ｌｑ-refをいわゆる山登り法の要領で逐次に探索する。
【００４４】
弱め界磁制御が必要とされる高速度運転域を除き、通常の低速度から中速度の運転域では、界磁成分電流Ｉｄがわずかしか注入されない。したがって、モータの速度のずれ量の指標としては、目標値Ｉｄrefと界磁成分電流Ｉｄとの電流差ΔＩｄを用いるよりも、目標値Ｉｑrefとトルク成分電流Ｉｑとの電流差ΔＩｑを用いる方が都合がよい。  
他の構成、制御、効果については第１実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００４５】
［３］第３実施形態について説明する。  
この第３実施形態は、第１実施形態に対し、トルク成分電流Ｉｑまたは界磁成分電流Ｉｄが変化している状況における探索開始の初期適正値の決定方法が異なっている。
【００４６】
この第３実施形態においては、推定演算部４２は、図１１のフローチャートに示すように、第１実施形態のステップ１０９の処理に代えてステップ２０１〜２０３の処理を行う。  
すなわち、図１２および図１３に示すように、新たな探索結果Ｌｑｘを同じ選定範囲内での次の探索の始点とするとともに（ステップ２０１）、新たな探索結果Ｌｑｘを選定範囲ごとに最終探索結果Ｌｑｘｎとして記憶部５２に更新記憶する（ステップ２０２）。そして、もし選定範囲が移行するだけの大きさのトルク成分電流Ｉｑが生じた場合、その新たな選定範囲において記憶部５２に既に記憶されている最終探索結果Ｌｑｘｎを、新たな選定範囲の探索移行に際しての最初の探索の開始点とするとともに、永久磁石同期モータ２０が次に起動した際にステップ１０３で最初に選定される初期適正値として決めておく（ステップ２０３）。
【００４７】
図１２は下降方向の探索移行を示し、図１３は探索結果Ｌｑｘの上昇方向の探索移行を示す。
【００４８】
選定範囲ごとに過去の探索で選ばれた最終的な適正値である最終探索結果Ｌｑｘｎを各選定範囲の相互間の探索移行に際しての最初の探索の開始点（初期適正値）とすることにより、探索結果Ｌｑｘが他の選定範囲に移行してからの探索が早くなる。
【００４９】
選定範囲ごとの最終探索結果をＬｑｘｎを永久磁石同期モータ２０が次に起動した際に最初に選定する初期適正値として決めておくことにより、永久磁石同期モータ２０が次に起動した場合の適正値の探索に要する時間を短縮できる。
【００５０】
また、選定範囲ごとの最終探索結果Ｌｑｘｎを時間経過とともに記憶させておけば、その経時変化によって永久磁石同期モータ２０の経年変化や異常の検出に用いることも可能である。  
他の構成、制御、効果については第１実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００５１】
なお、上記各実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１０…商用交流電源、１１…整流回路、１２…平滑コンデンサ、１３…スイッチング回路、２０…永久磁石同期モータ、２２…ステータ、２３…ロータ、３１，３２，３３…電流センサ、４０…ＭＣＵ（モータ制御部）、４１…電流検出部、４２…推定演算部、４３…積分部、４４…減算部、４５…ＰＩ制御部、４６…減算部、４７…演算部、４８…減算部、４９…ＰＩ制御部、５０…ＰＩ制御部、５１…ＰＷＭ信号生成部、５２…記憶部
【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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