(57)【要約】【課題】モーターを効率良く駆動することができるモーター制御装置、モーター制御方法、モーターとモーター制御装置を備える電子機器、および電子機器を備えるロボットを提供すること。【解決手段】モーター制御装置１は、誘起電圧が発生するモーター２の回転速度を演算する回転速度演算手段と、モーター２の誘起電圧特性を記憶する誘起電圧特性記憶手段１１１と、モーター２を駆動する駆動電流の目標値を求める目標駆動電流決定手段１５と、駆動電流の目標値に基づき、ＰＷＭ信号の各周期におけるＰＷＭ信号の目標パルス幅を求める目標パルス幅決定手段１６と、ＰＷＭ信号の目標パルス幅に基づき、ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段１７とを備える。【選択図】図１
2013165567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘起電圧が発生するモーターの回転速度を演算する回転速度演算手段と、
前記モーターの誘起電圧特性を記憶する誘起電圧特性記憶手段と、
前記モーターの前記回転速度と、前記誘起電圧特性記憶手段に記憶された前記誘起電圧特性とに基づき前記モーターのトルクを求めるトルク導出手段と、
前記モーターの前記回転速度と、前記誘起電圧特性記憶手段に記憶された前記誘起電圧特性と、前記モーターの前記トルクとに基づき前記モーターを駆動する駆動電流の目標値を求める目標駆動電流決定手段と、
前記駆動電流の前記目標値に基づき、ＰＷＭ信号の各周期における前記ＰＷＭ信号の目標パルス幅を求める目標パルス幅決定手段と、
前記ＰＷＭ信号の前記目標パルス幅に基づき、前記ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段とを備え、
前記ＰＷＭ信号生成手段が生成した前記ＰＷＭ信号によって前記モーターの駆動を制御することを特徴とするモーター制御装置。
【請求項２】
前記目標パルス幅決定手段は、前記ＰＷＭ信号の各周期毎に、前記モーターの前記回転速度と、前記モーターの前記誘起電圧特性とに基づき基準電流値を求め、
前記駆動電流の前記目標値と前記基準電流値とを比較し、前記駆動電流の前記目標値と前記基準電流値との比較結果によって、前記ＰＷＭ信号の前記目標パルス幅を求める方法を選択する請求項１に記載のモーター制御装置。
【請求項３】
前記目標パルス幅決定手段は、前記駆動電流の前記目標値が前記基準電流値以下である場合は、第１のパルス幅算出式を用いて前記ＰＷＭ信号の前記目標パルス幅を求める請求項２に記載のモーター制御装置。
【請求項４】
前記目標パルス幅決定手段は、前記駆動電流の前記目標値が前記基準電流値より大きい場合は、第２のパルス幅算出式を用いて前記ＰＷＭ信号の前記目標パルス幅を求める請求項２または３に記載のモーター制御装置。
【請求項５】
前記駆動電流の波形と前記モーターの前記誘起電圧の波形は、正規化した場合、同一形状である請求項１ないし４のいずれかに記載のモーター制御装置。
【請求項６】
前記トルク導出手段は、前記モーターの前記回転速度と、前記誘起電圧特性記憶手段に記憶された前記モーターの前記誘起電圧特性とに基づき前記モーターに流れる電流値を求め、前記モーターに流れる前記電流値から前記モーターの前記トルクを導出する請求項１ないし５のいずれかに記載のモーター制御装置。
【請求項７】
誘起電圧が発生するモーターの回転速度を演算する工程と、
前記モーターの前記回転速度と、前記モーターの誘起電圧特性とに基づき前記モーターのトルクを導出する工程と、
前記モーターの前記回転速度と、前記モーターの前記誘起電圧特性と、前記モーターの前記トルクとに基づき前記モーターを駆動する駆動電流の目標値を決定する工程と、
前記駆動電流の前記目標値に基づき、ＰＷＭ信号の各周期における前記ＰＷＭ信号の目標パルス幅を決定する工程と、
前記ＰＷＭ信号の前記目標パルス幅に基づき前記ＰＷＭ信号を生成する工程とを備え、
前記ＰＷＭ信号を生成する工程によって生成された前記ＰＷＭ信号によって前記モーターの駆動を制御することを特徴とするモーター制御方法。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかに記載のモーター制御装置と、
前記モーター制御装置によって制御されるモーターとを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項８に記載の電子機器を備えることを特徴とするロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーター制御装置、モーター制御方法、モーターとモーター制御装置とを備える電子機器、および電子機器を備えるロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、永久磁石等を用いた同期型モーターが、その効率性の高さから産業機器や家庭用機器に使用されている。このようなモーターは、永久磁石等により構成される回転子と、コイルを備える固定子とから構成されている。このモーターに、電気的エネルギーが入力されると、コイルによって、回転子を回転させるような磁界が発生する。その結果、回転子が回転し、電気的エネルギーを、機械的エネルギーに変換することができる。
【０００３】
このようなモーターにおいては、回転子が回転することによって、誘起電圧が発生することがよく知られている。モーターの誘起電圧が大きい場合には、モーターのエネルギー変換効率が比較的高いこととなる。反対に、モーターの誘起電圧が低い場合には、モーターのエネルギー変換効率が比較的低いこととなる。また、このモーターの誘起電圧は、一般に、正弦波を成すものと認識されている。
【０００４】
このようなモーターを効率良く駆動するためには、モーターの誘起電圧の波形と相似な波形を有する駆動電流をモーターに入力することが好ましい。従来、このような駆動を実現する方法として、正弦波駆動方式が用いられている。正弦波駆動方式は、モーターを駆動する駆動電流の波形を、モーターの誘起電圧の波形に対応した正弦波とし、さらに、駆動電流の波形とモーターの誘起電圧の波形とを同相としてモーターを駆動する方式である。
【０００５】
例えば、特許文献１には、モーターに流れる駆動電流を検出するための電流検出器を備えたモーター制御装置が開示されている。このモーター制御装置では、駆動電流の波形を正弦波とし、さらに、電流検出器が検出した駆動電流に基づいて、駆動電流の波形がモーターの誘起電圧と同相となるようＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号の制御を行っている。
【０００６】
しかしながら、本発明者らは、モーターの誘起電圧の波形は、略正弦波状ではあるものの、完全な正弦波ではないことを見出した。したがって、特許文献１のように、モーターを駆動する駆動電流の波形を正弦波とし、さらに、モーターの誘起電圧の波形と同相としても、モーターの誘起電圧の波形と駆動電流の波形とは完全に相似とはならない。
そのため、特許文献１のように、モーターを正弦波駆動方式により駆動したとしても、モーターの誘起電圧の波形が完全な正弦波ではないため、モーターの駆動効率を最大化することができないことが分かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２９６０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、モーターを効率良く駆動することができるモーター制御装置、モーター制御方法、モーターとモーター制御装置を備える電子機器、および電子機器を備えるロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のモーター制御装置は、誘起電圧が発生するモーターの回転速度を演算する回転速度演算手段と、
前記モーターの誘起電圧特性を記憶する誘起電圧特性記憶手段と、
前記モーターの前記回転速度と、前記誘起電圧特性記憶手段に記憶された前記誘起電圧特性とに基づき前記モーターのトルクを求めるトルク導出手段と、
前記モーターの前記回転速度と、前記誘起電圧特性記憶手段に記憶された前記誘起電圧特性と、前記モーターの前記トルクとに基づき前記モーターを駆動する駆動電流の目標値を求める目標駆動電流決定手段と、
前記駆動電流の前記目標値に基づき、ＰＷＭ信号の各周期における前記ＰＷＭ信号の目標パルス幅を求める目標パルス幅決定手段と、
前記ＰＷＭ信号の前記目標パルス幅に基づき、前記ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段とを備え、
前記ＰＷＭ信号生成手段が生成した前記ＰＷＭ信号によって前記モーターの駆動を制御することを特徴とする。
これにより、モーターを駆動する駆動電流の電流値を、モーターの誘起電圧に応じた値とすることができる。その結果、モーターの誘起電圧の波形に応じた波形を有する駆動電流をモーターに入力することができ、モーターの駆動効率を高めることができる。
【００１０】
本発明のモーター制御装置では、前記目標パルス幅決定手段は、前記ＰＷＭ信号の各周期毎に、前記モーターの前記回転速度と、前記モーターの前記誘起電圧特性とに基づき基準電流値を求め、
前記駆動電流の前記目標値と前記基準電流値とを比較し、前記駆動電流の前記目標値と前記基準電流値との比較結果によって、前記ＰＷＭ信号の前記目標パルス幅を求める方法を選択することが好ましい。
これにより、駆動電流の目標値に応じた最適な目標パルス幅決定方法を選択することができる。その結果、目標パルス幅を正確に求めることができる。
【００１１】
本発明のモーター制御装置では、前記目標パルス幅決定手段は、前記駆動電流の前記目標値が前記基準電流値以下である場合は、第１のパルス幅算出式を用いて前記ＰＷＭ信号の前記目標パルス幅を求めることが好ましい。
これにより、駆動電流の目標値が基準電流値以下である場合に、目標パルス幅を正確に求めることができる。
【００１２】
本発明のモーター制御装置では、前記目標パルス幅決定手段は、前記駆動電流の前記目標値が前記基準電流値より大きい場合は、第２のパルス幅算出式を用いて前記ＰＷＭ信号の前記目標パルス幅を求めることが好ましい。
これにより、駆動電流の目標値が基準電流値より大きい場合に、目標パルス幅を正確に求めることができる。
【００１３】
本発明のモーター制御装置では、前記駆動電流の波形と前記モーターの前記誘起電圧の波形は、正規化した場合、同一形状であることが好ましい。
これにより、モーターを駆動する駆動電流の波形を、モーターの誘起電圧の波形と相似形とすることができる。その結果、モーターの駆動効率を高めることができる。
本発明のモーター制御装置では、前記トルク導出手段は、前記モーターの前記回転速度と、前記誘起電圧特性記憶手段に記憶された前記モーターの前記誘起電圧特性とに基づき前記モーターに流れる電流値を求め、前記モーターに流れる前記電流値から前記モーターの前記トルクを導出することが好ましい。
これにより、モーターに流れる電流値を検出するためのシャント抵抗を用いずにモーターのトルクを導出することができる。その結果、シャント抵抗の発熱等による電力損失を抑制することができる。また、シャント抵抗が不要となることから、モーター制御装置の製造コストを下げることができる。
【００１４】
本発明のモーター制御方法は、誘起電圧が発生するモーターの回転速度を演算する工程と、
前記モーターの前記回転速度と、前記モーターの誘起電圧特性とに基づき前記モーターのトルクを導出する工程と、
前記モーターの前記回転速度と、前記モーターの前記誘起電圧特性と、前記モーターの前記トルクとに基づき前記モーターを駆動する駆動電流の目標値を決定する工程と、
前記駆動電流の前記目標値に基づき、ＰＷＭ信号の各周期における前記ＰＷＭ信号の目標パルス幅を決定する工程と、
前記ＰＷＭ信号の前記目標パルス幅に基づき前記ＰＷＭ信号を生成する工程とを備え、
前記ＰＷＭ信号を生成する工程によって生成された前記ＰＷＭ信号によって前記モーターの駆動を制御することを特徴とする。
これにより、モーターを駆動する駆動電流の電流値を、モーターの誘起電圧に応じた値とすることができる。その結果、モーターの誘起電圧の波形に応じた波形を有する駆動電流をモーターに入力することができ、モーターの駆動効率を高めることができる。
【００１５】
本発明の電子機器は、本発明のモーター制御装置と、
前記モーター制御装置によって制御されるモーターとを備えることを特徴とする。
これにより、モーターの駆動効率が高い電子機器を提供することができる。
本発明のロボットは、本発明の電子機器を備えることを特徴とする。
これにより、モーターの駆動効率が高いロボットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の電子機器を駆動装置に適用した場合の実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示す駆動装置のモーターの構成を示す断面図である。
【図３】図２に示すモーターの誘起電圧の波形を示す図である。
【図４】誘起電圧の波形と駆動電流の波形を示す図である。
【図５】目標パルス幅決定手段の構成を示すブロック図である。
【図６】基準電流値とＰＷＭ信号の関係を示す図である。
【図７】駆動電流の目標値とＰＷＭ信号の関係を示す図である。
【図８】ＰＷＭ信号生成手段の構成を示す図である。
【図９】本発明のモーター制御方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明のロボットの第１実施形態を示す側面図である。
【図１１】本発明のロボットの第２実施形態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のモーター制御装置、モーター制御方法、電子機器およびロボットの好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。以下では、一例として、単相モーターを制御するモーター制御装置、モーター制御方法、単相モーターを有する電子機器およびロボットを説明するが、本発明はこれに限られるものではない。２相モーター、３相モーターのような複数相モーターを制御するモーター制御装置、モーター制御方法、複数相モーターを有する電子機器およびロボットも本発明の範囲内である。
【００１８】
図１は、本発明の電子機器を駆動装置に適用した場合の実施形態を示すブロック図である。図２は、図１に示す駆動装置のモーターの構成を示す断面図である。図３は、図２に示すモーターの誘起電圧の波形を示す図である。図４は、誘起電圧の波形と駆動電流の波形を示す図である。図５は、目標パルス幅決定手段の構成を示すブロック図である。図６は、基準電流値とＰＷＭ信号の関係を示す図である。図７は、駆動電流の目標値とＰＷＭ信号の関係を示す図である。図８は、ＰＷＭ信号生成手段の構成を示す図である。なお、以下の説明において、図６、図７の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」として説明する。
【００１９】
図１に示すように、駆動装置（電子機器）１０は、モーター制御装置１とモーター２とを備えている。モーター制御装置１は、ＰＷＭ信号を用いて、モーター２の駆動を制御する機能を有する。モーター制御装置１は、パラメーターを記憶するパラメーター記憶手段１１と、モーター２の動作を検出するモーター動作検出手段１２と、モーター２の回転速度ωを導出する回転速度導出手段１３と、モーター２のトルクを導出するトルク導出手段１４と、モーター２を駆動する駆動電流の目標値を決定する目標駆動電流決定手段１５と、ＰＷＭ信号の目標パルス幅ｗ×Ｔを決定する目標パルス幅決定手段１６と、ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段１７とを有する。
【００２０】
図２に示すように、モーター２は、永久磁石等により構成される回転子２１と、コイルを有する固定子２２と、軸２３と、軸２３を支持する軸受２４とを有する。固定子２２のコイルの端子は、モーター制御装置１と接続されており、モーター制御装置１から駆動電流がコイルに入力される。コイルに駆動電流が入力されると、回転子２１を回転させる磁界が発生する。その結果、回転子２１が回転することにより、モーター２に入力された電気的エネルギーである駆動電流が、機械的エネルギーに変換される。
【００２１】
図２に示したモーター２が駆動すると、回転子２１の回転により、誘起電圧（逆起電圧）Ｅｇが発生する。図３は、モーター２の駆動により発生する誘起電圧Ｅｇの波形を示したものである。図３中の実線波形は、モーター２の誘起電圧Ｅｇの波形を表し、破線波形は、正弦波を表す。図３に示すように、モーター２の誘起電圧Ｅｇは、略正弦波状の波形を有する。また、モーター２の誘起電圧Ｅｇは、モーター２の回転速度ωとともに上昇する傾向にあるが、図３に示すようにモーター２の誘起電圧Ｅｇの波形は、相似形に保たれる。ここで言う相似形とは、比較する各波形をそれぞれ正規化した時に、各波形が同一形状となることを言う。
図３に示すように、モーター２の誘起電圧Ｅｇの波形は、略正弦波状である。しかしながら、モーター２の誘起電圧Ｅｇの波形は、図３中の破線で表される正弦波の波形と一致しない。したがって、モーター２の誘起電圧Ｅｇの波形は、略正弦波状であるものの、完全な正弦波ではない。
【００２２】
次に、図１に示すモーター制御装置１を説明する。パラメーター記憶手段１１は、モーター２の誘起電圧特性を記憶する誘起電圧特性記憶部（誘起電圧特性記憶手段）１１１と、モーター２のコイル特性を記憶するコイル特性記憶部１１２と、モーター２を駆動するモーター駆動電源１７２（図８参照）の印加電圧の値を記憶する印加電圧記憶部１１３と、ＰＷＭ信号のＰＷＭ周期Ｔを記憶するＰＷＭ周期記憶部１１４とを有している。
【００２３】
誘起電圧特性記憶部１１１は、モーター２の誘起電圧Ｅｇの特性を記憶する機能を有する。この誘起電圧特性記憶部１１１には、モーター２の誘起電圧Ｅｇの最大値Ｅｇｐと、誘起電圧Ｅｇの各電気角毎の誘起電圧係数Ｋｅが記憶されている。この誘起電圧係数Ｋｅは、誘起電圧Ｅｇの最大値Ｅｇｐを１としたときの比であり、モーター２の誘起電圧Ｅｇの電気角に応じて変化する係数である。モーター２の誘起電圧Ｅｇの電気角は、後述する回転検出手段１２２から出力されるセンサ信号の電気角に対応するので、モーター制御装置１は、回転検出手段１２２から出力されるセンサ信号の電気角を参照することにより、誘起電圧係数Ｋｅを特定することができる。モーター制御装置１は、誘起電圧特性記憶部１１１を参照することにより、誘起電圧係数Ｋｅと、回転速度導出手段１３が導出したモーター２の回転速度ωに基づき、以下の（１）式により、各ＰＷＭ周期毎のモーター２の誘起電圧Ｅｇの値を特定することができる。モーター２の誘起電圧Ｅｇの各電気角毎の誘起電圧係数Ｋｅと、誘起電圧Ｅｇの最大値Ｅｇｐは、予め測定されており、外部入力によって、誘起電圧特性記憶部１１１に記憶される。
Ｅｇ＝Ｅｇｐ×Ｋｅ×ω  …（１）
【００２４】
コイル特性記憶部１１２は、モーター２のコイルのコイル特性を記憶する機能を有する。このコイル特性記憶部１１２には、モーター２のコイルインダクタンスＬおよびコイルインピーダンスＺが記憶される。モーター２のコイルインダクタンスＬおよびコイルインピーダンスＺは、予め測定されており、外部入力によって、コイル特性記憶部１１２に記憶される。
【００２５】
印加電圧記憶部１１３は、モーター２を駆動するモーター駆動電源１７２がモーター２に印加する印加電圧Ｖｉｎの値を記憶する機能を有する。印加電圧Ｖｉｎは、モーター駆動電源１７２からの入力によって、印加電圧記憶部１１３に記憶される。
ＰＷＭ周期記憶部１１４は、モーター２の駆動を制御するために用いられるＰＷＭ信号のＰＷＭ周期Ｔを記憶する機能を有する。ＰＷＭ周期Ｔは、任意の値であり、外部入力によって、ＰＷＭ周期記憶部１１４に記憶される。
【００２６】
パラメーター記憶手段１１に記憶されたパラメーター（誘起電圧Ｅｇの最大値Ｅｇｐ、誘起電圧係数Ｋｅ、コイルインダクタンスＬ、コイルインピーダンスＺ、印加電圧ＶｉｎおよびＰＷＭ周期Ｔ）は、上書き可能である。したがって、駆動するモーター２の特性に応じて、パラメーターを上書きすることによって、モーター制御装置１は、様々な特性を有するモーター２の駆動を制御することができる。
【００２７】
モーター動作検出手段１２は、回転数検出手段１２１と、回転検出手段１２２とを有する。回転数検出手段１２１は、ＰＷＭ信号の各周期毎に、モーター２の回転数Ｎ［ｒｐｍ］を検出する機能を有する。回転数検出手段１２１は、特に限定されないが、例えば、フォトインタラプターと演算部により構成される。フォトインタラプターは、モーター２の軸２３と連動して回転する回転板と、所定距離離間し、互いに対向するように配置された発光部および受光部を有する。回転板の外周部にはスリット等の光透過部が設けられており、発光部は、回転板の光透過部に向けて光を照射する。受光部は、回転板の光透過部を透過した透過光を受光する。このフォトインタラプターの受光部が受光する透過光のパルスは、モーター２の回転数Ｎに対応するので、演算部はモーター２の単位時間当たりの回転数Ｎを求めることができる。
【００２８】
回転検出手段１２２は、モーター２の回転を検出し、モーター２の回転に応じたセンサ信号を出力する機能を有する。回転検出手段１２２は、特に限定されないが、例えば、磁気センサと、磁気センサの信号をＡＤ変換してデジタル化してセンサ信号として出力するＡＤコンバーターから構成される。磁気センサは、永久磁石等により構成されるモーター２の回転子２１の回転による磁気変化から、回転子２１の位置を検出可能であり、モーター２の回転に応じた信号を出力することができる。モーター２の誘起電圧Ｅｇは、モーター２の回転子２１の回転に起因するものなので、回転検出手段１２２から出力されるセンサ信号の電気角は、モーター２の誘起電圧Ｅｇの電気角と対応する。そのため、このセンサ信号は、各ＰＷＭ周期におけるモーター２の誘起電圧Ｅｇの値を特定するために用いられる。
【００２９】
回転速度導出手段１３は、ＰＷＭ信号の各周期毎に、回転数検出手段１２１が検出したモーター２の回転数Ｎに基づき、モーター２の回転速度ω［ｒａｄ／ｓ］を導出する機能を有する。回転速度導出手段１３は、例えば、回転数Ｎと回転速度ωとを対応させたルックアップテーブル等を参照して、回転数Ｎから回転速度ωを導出してもよいし、演算式を用いて回転数Ｎから回転速度ωを導出してもよい。なお、演算式を用いて回転数Ｎから回転速度ωを導出する場合、例えば、以下の（２）式が用いられる。
ω＝２π×Ｎ／６０  …（２）
この回転速度導出手段１３と回転数検出手段１２１は、回転速度演算手段を構成し、モーター制御装置１は、回転速度導出手段１３と回転数検出手段１２１によって、モーター２の回転速度ωを演算する。
【００３０】
トルク導出手段１４は、ＰＷＭ信号の各周期毎に、モーター２のトルクを導出する機能を有する。トルク導出手段１４は、回転速度導出手段１３が導出したモーター２の回転速度ωと、誘起電圧特性記憶部１１１に記憶されたモーター２の誘起電圧Ｅｇの特性に基づき、モーター２に流れる電流値Ｉｓを求め、求めた電流値Ｉｓからモーター２のトルクを導出する。なお、演算式を用いてモーター２に流れる電流値Ｉｓを求める場合、以下の（３）式が用いられる。ここでＶａｖとは、モーター２に印加されている実効駆動電圧を意味し、モーター２に印加する印加電圧ＶｉｎとＰＷＭ信号のデューティー比Ｄとの積により定まる。また、ここでＥａｖとは、モーター２の誘起電圧Ｅｇの実行値である。
Ｉｓ＝（Ｖａｖ−Ｅａｖ）／Ｚ  …（３）
【００３１】
トルク導出手段１４は、モーター２の回転速度ωと、誘起電圧Ｅｇの特性に基づき、トルクを導出する。そのため、モーター２に流れる電流値Ｉｓを検出するためのシャント抵抗を用いずにモーター２のトルクを導出することができる。その結果、シャント抵抗の発熱等による電力損失を抑制することができる。また、シャント抵抗が不要となることから、モーター制御装置１の製造コストを下げることができる。
【００３２】
目標駆動電流決定手段１５は、ＰＷＭ信号の各周期毎に、モーター２を駆動する駆動電流の目標値Ｉｔを決定する機能を有する。図４は、モーター２の誘起電圧Ｅｇの波形と、モーター２のトルクが小さく、駆動電流の目標値Ｉｔが後述する基準電流値以下の場合の駆動電流の目標値Ｉｔａの波形と、モーター２のトルクが大きく、駆動電流の目標値Ｉｔが後述する基準電流値より大きい場合の駆動電流の目標値Ｉｔｂの波形を示す図である。図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、モーター２を駆動する駆動電流の目標値Ｉｔａ、Ｉｔｂは、モーター２のトルクに依存する。また、図４に示すように、モーター２の誘起電圧Ｅｇの波形と、モーター２のトルクが小さい場合の駆動電流の目標値Ｉｔａの波形と、モーター２のトルクが大きい場合の駆動電流の目標値Ｉｔｂの波形とは全て相似形となっている。
【００３３】
目標駆動電流決定手段１５は、モーター２の回転速度ωと、誘起電圧特性記憶部１１１に記憶されたモーター２の誘起電圧特性と、モーター２のトルクとに基づき、モーター２を駆動する駆動電流の目標値Ｉｔを決定する。目標駆動電流決定手段１５は、例えば、モーター２の回転速度ωから特定したモーター２の誘起電圧Ｅｇと、モーター２のトルクと、モーター２を駆動する駆動電流の目標値Ｉｔを対応させたルックアップテーブル等を参照して、モーター２を駆動する駆動電流の目標値Ｉｔを決定してもよいし、演算式を用いて、モーター２の回転速度ωから特定したモーター２の誘起電圧Ｅｇと、モーター２のトルクとに基づきモーター２を駆動する駆動電流の目標値Ｉｔを決定してもよい。演算式を用いて、駆動電流の目標値Ｉｔを決定する場合には、以下の（４）式を用いることにより、モーター２を駆動する駆動電流の目標値Ｉｔを求めることができる。ここでＧａｉｎとは、モーター２のトルクに応じて決定される値であり、モーター２のトルクが大きければＧａｉｎは大きい値となり、モーター２のトルクが小さければＧａｉｎは小さい値となる。このＧａｉｎは、以下の（５）式を用いることにより導出する。ここでＶａｖｐとは、実行駆動電圧Ｖａｖの最大値である。
Ｉｔ＝（Ｖｉｎ×Ｇａｉｎ×Ｋｅ−Ｅｇ）／Ｚ  …（４）
Ｇａｉｎ＝Ｖａｖｐ／Ｖｉｎ  …（５）
【００３４】
このように、目標駆動電流決定手段１５は、モーター２の回転速度ωと、誘起電圧特性記憶部１１１に記憶された誘起電圧特性と、トルク導出手段１４が導出したモーター２のトルクとに基づき目標駆動電流の目標値Ｉｔを決定する。これにより、モーター２を駆動する駆動電流の電流値を、モーター２の誘起電圧Ｅｇに応じた値とすることができる。
また、モーター２のコイルインダクタンスＬによっては、モーターに流れる電流値Ｉｓの変化が大きくなる。そのため、モーターに流れる電流値Ｉｓの検出誤差が大きくなる。その結果、モーターに流れる電流値Ｉｓを検出し、電流値Ｉｓに基づき駆動電流の目標値Ｉｔを求めると、正確に駆動電流の目標値Ｉｔを求めることができない場合がある。一方、モーター２の回転速度ωおよびトルクは急激に変化する場合が少ない。そのため、目標駆動電流決定手段１５は、より正確に駆動電流の目標値Ｉｔを決定することができる。
【００３５】
目標パルス幅決定手段１６は、ＰＷＭ信号の各周期毎に、目標駆動電流決定手段１５が決定した駆動電流の目標値Ｉｔに基づき、ＰＷＭ信号の各周期におけるＰＷＭ信号の目標パルス幅ｗ×Ｔを決定する機能を有する。ここでＴは、ＰＷＭ信号のＰＷＭ周期である。また、ｗは、Ｔを１としたときの比である。図５は、目標パルス幅決定手段１６の構成を示すブロック図である。目標パルス幅決定手段１６は、基準電流決定手段１６１と、電流値比較手段１６２と、パルス幅導出方法選択手段１６３と、パルス幅算出式実行手段１６４とを有している。
【００３６】
まず、目標パルス幅決定手段１６の基準電流決定手段１６１について説明する。基準電流決定手段１６１は、ＰＷＭ信号の各周期毎に、基準電流値Ｉｂを決定する機能を有する。図６は、基準電流決定手段１６１が決定する基準電流値Ｉｂを示す図である。図６（ａ）は、基準電流値Ｉｂの値を、図６（ｂ）は、モーター２に入力されるＰＷＭ信号を示している。この図６（ａ）、図６（ｂ）の周期ｄ２を例にして、基準電流決定手段１６１が、基準電流値Ｉｂを決定する方法を説明する。
【００３７】
図６に示す、図６（ａ）と図６（ｂ）の周期ｄ２では、モーター２のコイルに、ＰＷＭ周期Ｔおよび任意のパルス幅ｗ２×Ｔを有するＰＷＭ信号が入力される。図６（ｂ）に示すようなＰＷＭ信号がモーター２のコイルに入力されると、ＰＷＭ信号が値Ｈを有している間、すなわちパルス幅ｗ２×Ｔの間、モーター２のコイルにチャージ電流Ｉｃ（図６（ａ）の周期ｄ２中における右肩上がりの点線）が流れる。このチャージ電流Ｉｃの傾きは、印加電圧Ｖｉｎとモーター２の誘起電圧Ｅｇとの差、およびモーター２のコイルインダクタンスＬによって定まる。したがって、以下の（６）式によってチャージ電流Ｉｃは表すことができる。ここでＥｇとは、周期ｄ２におけるモーター２の誘起電圧Ｅｇであり、ｔは時間である。
Ｉｃ＝（Ｖｉｎ−Ｅｇ）／Ｌ×ｔ  …（６）
【００３８】
また、ＰＷＭ信号の値が０になる、すなわちパルス幅ｗ２×Ｔが経過すると、モーター２のコイルにはディスチャージ電流Ｉｄ（図６（ａ）の周期ｄ２中における右肩下がりの点線）が流れる。このディスチャージ電流Ｉｄの傾きは、モーター２の誘起電圧ＥｇおよびコイルインダクタンスＬによって定まる。したがって、ディスチャージ電流Ｉｄは、以下の（７）式によって表すことができる。ここでＩｐ２とは、図６（ａ）の周期ｄ２中におけるチャージ電流Ｉｃの最大値である。すなわち、（７）式におけるＩｐ２は、上記（６）式において、ｔをＰＷＭ信号のパルス幅ｗ２×Ｔとした（ｔ＝ｗ２×Ｔ）としたときのチャージ電流Ｉｃの値であり、下記（８）式で表される。
Ｉｄ＝−Ｅｇ／Ｌ×（ｔ−ｗ２×Ｔ）＋Ｉｐ２  …（７）
Ｉｐ２＝（Ｖｉｎ−Ｅｇ）／Ｌ×ｗ２×Ｔ  …（８）
【００３９】
図６（ａ）の周期ｄ２では、上記（７）式によって表されるディスチャージ電流Ｉｄが、ＰＷＭ周期Ｔの終了時点（ｔ＝Ｔ）において、０になっている。このように、ディスチャージ電流Ｉｄが、ＰＷＭ周期Ｔの終了時点（ｔ＝Ｔ）において、０となる場合に、モーター２に入力される平均電流値を基準電流値Ｉｂ２とする。
ディスチャージ電流Ｉｄが、ＰＷＭ周期Ｔの終了時点（ｔ＝Ｔ）において、０になるようなＰＷＭ信号のパルス幅ｗ２×Ｔは、上記（７）式において、ｔ＝Ｔ、Ｉｄ＝０とすることにより求めることができる。上記（７）式および上記（８）式から、パルス幅ｗ２×Ｔは、以下の（９）式によって求めることができる。
ｗ２×Ｔ＝Ｅｇ×Ｔ／Ｖｉｎ  …（９）
【００４０】
図６（ａ）周期ｄ２においてモーター２に入力される電流値は、チャージ電流Ｉｃとディスチャージ電流Ｉｄの総和、すなわち、図６（ａ）における斜線部分の３角形ｓ２の面積となる。したがって、図６（ａ）の周期ｄ２における基準電流値Ｉｂ２は、以下の（１０）式によって求めることができる。
Ｉｂ２＝１／２×Ｉｐ２×Ｔ／Ｔ  …（１０）
【００４１】
上記式（８）、式（９）を用いて、上記式（１０）を変形すると、基準電流値Ｉｂ２は、以下の（１１）式によって求めることができる。
Ｉｂ２＝１／２×（１−Ｅｇ／Ｖｉｎ）×Ｅｇ×Ｔ／Ｌ  …（１１）
上記（１１）式を用いて、基準電流決定手段１６１は、図６（ａ）の周期ｄ２における、基準電流値Ｉｂ２を決定する。ここまで、図６（ａ）の周期ｄ２を例として、基準電流値Ｉｂ２を決定する方法を説明したが、基準電流決定手段１６１は、図６（ａ）の周期ｄ１、ｄ３、およびその他の周期においても同様に基準電流値Ｉｂを決定する。
【００４２】
図５に示す電流値比較手段１６２は、ＰＷＭ信号の各周期毎に、目標駆動電流決定手段１５が決定した駆動電流の目標値Ｉｔと、基準電流決定手段１６１が決定した基準電流値Ｉｂとを比較する機能を有する。
目標パルス幅決定手段１６のパルス幅導出方法選択手段１６３は、ＰＷＭ信号の各周期毎に、電流値比較手段１６２から伝達される駆動電流の目標値Ｉｔと基準電流値Ｉｂとの比較結果に基づき、ＰＷＭ信号の目標パルス幅ｗ×Ｔを求める方法を選択する機能を有する。
【００４３】
パルス幅導出方法選択手段１６３は、駆動電流の目標値Ｉｔが基準電流値Ｉｂ以下である場合には、第１のパルス幅算出式１６５ａを用いて、目標パルス幅ｗ×Ｔを導出することを選択する。一方、パルス幅導出方法選択手段１６３は、駆動電流の目標値Ｉｔが基準電流値Ｉｂより大きい場合には、第２のパルス幅算出式１６５ｂを用いて、目標パルス幅ｗ×Ｔを導出することを選択する。これにより、駆動電流の目標値Ｉｔに応じた最適な目標パルス幅決定方法を選択することができる。その結果、目標パルス幅決定手段１６は、目標パルス幅ｗ×Ｔを正確に求めることができる。
【００４４】
図７を参照して、第１のパルス幅算出式１６５ａおよび第２のパルス幅算出式１６５ｂについて説明する。図７は、駆動電流の目標値ＩｔとＰＷＭ信号の関係を示す図である。図７（ａ）は、図４（ｂ）の一点鎖線部分の拡大図であり、図７（ｃ）は、図４（ｃ）の一点鎖線部分の拡大図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す駆動電流の目標値Ｉｔ１〜Ｉｔ３をモーター２に入力するためのＰＷＭ信号を示す図である。図７（ｄ）は、図７（ｃ）の駆動電流の目標値Ｉｔ１〜Ｉｔ３をモーター２に入力するためのＰＷＭ信号を示す図である。
【００４５】
まず、図７に示す、図７（ａ）と図７（ｂ）の周期ｄ２を例にして、駆動電流の目標値Ｉｔが基準電流値Ｉｂ以下である場合に用いられる第１のパルス幅算出式１６５ａについて説明する。
図７（ａ）と図７（ｂ）の周期ｄ２では、モーター２のコイルに、ＰＷＭ周期Ｔおよび任意のパルス幅ｗａ２×Ｔを有するＰＷＭ信号が入力される。図７（ｂ）に示すようなＰＷＭ信号がモーター２のコイルに入力されると、ＰＷＭ信号が値Ｈを有している間、すなわちパルス幅ｗａ２×Ｔの間、モーター２のコイルにチャージ電流Ｉｃ（図７（ａ）の周期ｄ２中における右肩上がりの点線）が流れる。このチャージ電流Ｉｃの傾きは、印加電圧Ｖｉｎとモーター２の誘起電圧Ｅｇとの差、およびモーター２のコイルインダクタンスＬによって定まる。したがって、チャージ電流Ｉｃは、以下の（１２）式によって表すことができる。
Ｉｃ＝（Ｖｉｎ−Ｅｇ）／Ｌ×ｔ  …（１２）
【００４６】
また、ＰＷＭ信号の値が０になる、すなわちパルス幅ｗａ２×Ｔが経過すると、モーター２のコイルにはディスチャージ電流Ｉｄ（図７（ａ）の周期ｄ２中における右肩下がりの点線）が流れる。このディスチャージ電流Ｉｄの傾きは、モーター２の誘起電圧ＥｇおよびコイルインダクタンスＬによって定まる。したがって、ディスチャージ電流Ｉｄは、以下の（１３）式によって表すことができる。ここでＩｐａ２とは、図７（ａ）の周期ｄ２中におけるチャージ電流Ｉｃの最大値である。すなわち、下記（１３）式におけるＩｐａ２は、上記（１２）式において、ｔをＰＷＭ信号のパルス幅ｗａ２×Ｔとした（ｔ＝ｗａ２×Ｔ）としたときのチャージ電流Ｉｃの値であり、以下の（１４）式で表される。
Ｉｄ＝−Ｅｇ／Ｌ×（ｔ−ｗａ２×Ｔ）＋Ｉｐａ２  …（１３）
Ｉｐａ２＝（Ｖｉｎ−Ｅｇ）／Ｌ×ｗａ２×Ｔ  …（１４）
【００４７】
また、モーター２に入力される電流値Ｉｉｎは、チャージ電流Ｉｃとディスチャージ電流Ｉｄの総和、すなわち、図７（ａ）における斜線部分の３角形ｓａ２の面積となる。したがって、モーター２に入力される電流値Ｉｉｎは、以下の（１５）式によって求めることができる。ここでｂ２とは、チャージ電流Ｉｃとディスチャージ電流Ｉｄによって形成される３角形ｓａ２の底辺の長さである。
Ｉｉｎ＝１／２×Ｉｐａ２×ｂ２／Ｔ  …（１５）
【００４８】
また、図７（ａ）の周期ｄ２において、チャージ電流Ｉｃとディスチャージ電流Ｉｄによって形成される３角形ｓａ２の底辺の長さｂ２は、上記（１３）式において、ディスチャージ電流Ｉｄが０（Ｉｄ＝０）となる時間ｔに等しい。したがって、底辺の長さｂ２は、以下の（１６）式によって求めることができる。
ｂ２＝Ｉｐａ２×Ｌ／Ｅｇ＋ｗａ２×Ｔ  …（１６）
【００４９】
モーター２に入力される電流値Ｉｉｎを、目標駆動電流決定手段１５が決定した駆動電流の目標値Ｉｔ２にするためのパルス幅ｗａ２×Ｔは、上記（１５）式のＩｉｎをＩｔ２とすることにより（Ｉｉｎ＝Ｉｔ２）、決定することができる。したがって、モーター２に入力される電流値Ｉｉｎを、駆動電流の目標値Ｉｔ２にするためのパルス幅ｗａ２×Ｔは、上記（１５）式および（１６）式から、以下の（１７）式によって求めることができる。
【００５０】
ｗａ２×Ｔ＝２×Ｉｔ２／Ｉｐａ２×Ｔ−Ｌ×Ｉｐａ２／Ｅｇ  …（１７）
さらに、上記（１４）式により、上記（１７）式を変形すると、以下の式（１８）となる。
ｗａ２×Ｔ＝｛（２×Ｉｔ２×Ｌ／Ｔ×Ｅｇ）／（Ｖｉｎ２−Ｅｇ×Ｖｉｎ）｝１／２×Ｔ  …（１８）
【００５１】
上記式（１８）によって求められた、パルス幅ｗａ２×Ｔが、図７（ａ）、図７（ｂ）の周期ｄ２における目標パルス幅ｗ×Ｔとなる。すなわち、上記（１７）式が、図７（ａ）、図７（ｂ）の周期ｄ２において、目標パルス幅ｗ×Ｔを求めるための第１のパルス幅算出式１６５ａとなる。
ここまで、図７（ａ）、図７（ｂ）の周期ｄ２を例として、目標パルス幅ｗ×Ｔを決定するための第１のパルス幅算出式１６５ａを説明したが、図７（ａ）、図７（ｂ）の周期ｄ１、ｄ３、およびその他の周期においても同様に目標パルス幅ｗ×Ｔを決定する。このように、パルス幅導出方法選択手段１６３は、上記（１６）式を第１のパルス幅算出式１６５ａとすることにより、駆動電流の目標値Ｉｔが基準電流値Ｉｂ以下の場合に、目標パルス幅ｗ×Ｔを正確に求めることができる。
【００５２】
次に、図７に示す、図７（ｃ）と図７（ｄ）の周期ｄ２を例にして、駆動電流の目標値Ｉｔが基準電流値Ｉｂより大きい場合に用いられる第２のパルス幅算出式１６５ｂについて説明する。
上述した図７（ａ）と図７（ｂ）の周期ｄ２の場合と同様に、図７（ｃ）と図７（ｄ）の周期ｄ２では、モーター２のコイルに、ＰＷＭ周期Ｔおよび任意のパルス幅ｗｂ２×Ｔを有するＰＷＭ信号が入力される。図７（ｄ）に示すようなＰＷＭ信号がモーター２のコイルに入力されると、ＰＷＭ信号が値Ｈを有している間、すなわちパルス幅ｗｂ２×Ｔの間、モーター２のコイルにチャージ電流Ｉｃ（図７（ｃ）の周期ｄ２中における右肩上がりの点線）が流れる。このチャージ電流Ｉｃは、以下の（１９）式によって表すことができる。ここでＥｇとは、周期ｄ２におけるモーター２の誘起電圧Ｅｇであり、ｔは時間であり、Ｉｒｙ２は図７（ｃ）の周期ｄ２における第１の切片Ｉｒｙ２である。
Ｉｃ＝（Ｖｉｎ−Ｅｇ）／Ｌ×ｔ＋Ｉｒｙ２  …（１９）
【００５３】
また、ＰＷＭ信号の値が０になる、すなわちパルス幅ｗｂ２×Ｔが経過すると、モーター２のコイルにはディスチャージ電流Ｉｄ（図７（ｃ）の周期ｄ２中における右肩下がりの点線）が流れる。このディスチャージ電流Ｉｄは、以下の（２０）式によって表すことができる。ここでＩｐｂ２とは、図７（ｃ）の周期ｄ２中におけるチャージ電流Ｉｃの最大値である。すなわち、（１９）式におけるＩｐｂ２は、上記（１８）式において、ｔをＰＷＭ信号のパルス幅ｗｂ２×Ｔとした（ｔ＝ｗｂ２×Ｔ）としたときのチャージ電流Ｉｃの値であり、以下の（２１）式で表される。
Ｉｄ＝−Ｅｇ／Ｌ×（ｔ−ｗｂ２×Ｔ）＋Ｉｐｂ２  …（２０）
Ｉｐｂ２＝（Ｖｉｎ−Ｅｇ）／Ｌ×ｗｂ２×Ｔ＋Ｉｒｙ２  …（２１）
【００５４】
また、図７（ｃ）の周期ｄ２における、第２の切片Ｉｒｙ３は、上記（１９）式において、ｔ＝ＴとしたときのＩｄの値であり、上記式（２０）および上記式（２１）から、以下の（２２）式で表される。
Ｉｒｙ３＝（Ｖｉｎ×ｗｂ２−Ｅｇ）×Ｔ／Ｌ＋Ｉｒｙ２  …２２）
また、モーター２に入力される電流値Ｉｉｎは、チャージ電流Ｉｃとディスチャージ電流Ｉｄの総和、すなわち、図７（ｃ）における斜線部分の５角形ｓｂ２の面積となる。しかしながら、５角形ｓｂ２は、５角形であることから単純な演算式で５角形ｓｂ２の面積を求め、そこからパルス幅ｗｂ２×Ｔを決定することはできない。
【００５５】
そこで、図７（ｃ）の第２の切片Ｉｒｙ３と第１の切片Ｉｒｙ２との差（Ｉｒｙ３−Ｉｒｙ２）は、現在のＰＷＭ周期における駆動電流の目標値Ｉｔ２と、前のＰＷＭ周期における駆動電流の目標値Ｉｔ１との差（Ｉｔ２−Ｉｔ１）にほぼ等しいことを利用してパルス幅ｗｂ２×Ｔを決定する。第２の切片Ｉｒｙ３と第１の切片Ｉｒｙ２との差（Ｉｒｙ３−Ｉｒｙ２）と現在のＰＷＭ周期における駆動電流の目標値Ｉｔ２と、前のＰＷＭ周期における駆動電流の目標値Ｉｔ１との差（Ｉｔ２−Ｉｔ１）との間には、以下の（２３）式の関係が成立する。
Ｉｒｙ３−Ｉｒｙ２≒Ｉｔ２−Ｉｔ１  …（２３）
【００５６】
上記（２３）式を、上記（２２）式を用いて変形すると、パルス幅ｗｂ２×Ｔは、以下の（２４）式によって表すことができる。
ｗｂ２×Ｔ＝（（Ｉｔ２−Ｉｔ１）×Ｌ／Ｔ＋Ｅｇ）／Ｖｉｎ×Ｔ  …（２４）
上記式（２４）によって求められた、パルス幅ｗｂ２×Ｔが、図７（ｃ）、図７（ｄ）の周期ｄ２における目標パルス幅ｗ×Ｔとなる。すなわち、上記（２４）式が、図７（ｃ）、図７（ｄ）の周期ｄ２における目標パルス幅ｗ×Ｔを求めるための第２のパルス幅算出式１６５ｂとなる。
【００５７】
ここまで、図７（ｃ）、図７（ｄ）の周期ｄ２を例として、目標パルス幅ｗ×Ｔを決定するための第２のパルス幅算出式１６５ｂを説明したが、図７（ｃ）、図７（ｄ）の周期ｄ１、ｄ３、およびその他の周期においても同様に目標パルス幅ｗ×Ｔを決定する。このように、パルス幅導出方法選択手段１６３は、上記（２４）式を第２のパルス幅算出式１６５ｂとすることにより、駆動電流の目標値Ｉｔが基準電流値Ｉｂより大きい場合に、目標パルス幅ｗ×Ｔを正確に求めることができる。
【００５８】
次に、図５に示す目標パルス幅決定手段１６のパルス幅算出式実行手段１６４を説明する。パルス幅算出式実行手段１６４は、ＰＷＭ信号の各周期毎に、パルス幅導出方法選択手段１６３が選択した第１のパルス幅算出式１６５ａまたは第２のパルス幅算出式１６５ｂを実行し、目標パルス幅ｗ×Ｔを決定する機能を有する。
次に、図１に示すモーター制御装置１のＰＷＭ信号生成手段１７を説明する。ＰＷＭ信号生成手段１７は、目標パルス幅決定手段１６が決定した目標パルス幅ｗ×ＴとＰＷＭ周期記憶部１１４に記憶されたＰＷＭ周期Ｔとに基づいて、モーター２にＰＷＭ信号を生成する機能を有する。
【００５９】
図８に示すように、ＰＷＭ信号生成手段１７は、複数のスイッチング素子ｓｗ１、ｓｗ２、ｓｗ３、ｓｗ４より構成されるインバーター回路１７１と、モーター２に印加電圧Ｖｉｎを印加するモーター駆動電源１７２と、スイッチング素子ｓｗ１、ｓｗ２、ｓｗ３、ｓｗ４を制御するスイッチング素子制御手段１７３を有している。ＰＷＭ信号生成手段１７は、スイッチング素子制御手段１７３を用いて、スイッチング素子ｓｗ１、ｓｗ２、ｓｗ３、ｓｗ４の駆動を制御することにより、目標パルス幅ｗ×Ｔを有するＰＷＭ信号を生成する。
【００６０】
ＰＷＭ信号生成手段１７が生成したＰＷＭ信号は、モーター２に入力される。これにより、モーター制御装置１は、モーター２の誘起電圧Ｅｇに応じた駆動電流をモーター２に入力することができる。その結果、モーター２を駆動する駆動電流の波形と、モーター２の誘起電圧Ｅｇの波形は、正規化した場合、同一形状、すなわち相似形となる。このため、モーター２の駆動効率を高めることができる。
【００６１】
次に、以上説明したモーター制御装置１が実行するモーター制御方法を、図９のフローチャートを参照して説明する。図９は、本発明のモーター制御方法を示すフローチャートである。各工程おいて、モーター制御装置１が行う動作は、前述したとおりであり、その詳細な説明は省略する。
[１]回転速度演算工程ｓｔｅｐ１
図９に示すように、まず、モーター制御装置１は、モーター２を駆動した後、回転速度演算工程ｓｔｅｐ１に移行する。回転速度演算工程ｓｔｅｐ１では、モーター制御装置１は、前述したように、モーター動作検出手段１２の回転数検出手段１２１を用いてモーター２の回転数Ｎを検出し、さらに回転速度導出手段１３を用いてモーター２の回転数Ｎからモーター２の回転速度ωを導出する。また、モーター制御装置１は、モーター動作検出手段１２の回転検出手段１２２を用いて、センサ信号を取得する。
【００６２】
[２]トルク導出工程ｓｔｅｐ２
次に、モーター制御装置１は、トルク導出工程ｓｔｅｐ２に移行する。トルク導出工程ｓｔｅｐ２では、モーター制御装置１は、前述したように、トルク導出手段１４を用いて、誘起電圧特性記憶部１１１に記憶されたモーター２の誘起電圧特性と、モーター２の回転速度ωとに基づきモーター２のトルクを導出する。
【００６３】
[３]目標駆動電流決定工程ｓｔｅｐ３
次に、モーター制御装置１は、目標駆動電流決定工程ｓｔｅｐ３に移行する。目標駆動電流決定工程ｓｔｅｐ３では、モーター制御装置１は、前述したように、目標駆動電流決定手段１５を用いて、誘起電圧特性記憶部１１１に記憶されたモーター２の誘起電圧特性と、モーター２の回転速度ωと、モーター２のトルクに基づきモーター２を駆動する駆動電流の目標値Ｉｔを決定する。
【００６４】
[４]目標パルス幅決定工程ｓｔｅｐ４
次に、モーター制御装置１は、目標パルス幅決定工程ｓｔｅｐ４に移行する。目標パルス幅決定工程ｓｔｅｐ４では、モーター制御装置１は、前述したように、目標パルス幅決定手段１６を用いて、モーター２を駆動する駆動電流の目標値Ｉｔに基づきＰＷＭ信号の各周期におけるＰＷＭ信号の目標パルス幅ｗ×Ｔを決定する。
【００６５】
[５]ＰＷＭ信号生成工程ｓｔｅｐ５
次に、モーター制御装置１は、ＰＷＭ信号生成工程ｓｔｅｐ５に移行する。ＰＷＭ信号生成工程ｓｔｅｐ５では、モーター制御装置１は、前述したように、ＰＷＭ信号生成手段１７を用いて、ＰＷＭ信号の各周期における目標パルス幅ｗ×Ｔに基づきＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号生成工程ｓｔｅｐ５において生成されたＰＷＭ信号は、モーター２に入力される。このＰＷＭ信号によって、モーター制御装置１は、モーター２の駆動を制御する。
【００６６】
回転速度演算工程ｓｔｅｐ１、トルク導出工程ｓｔｅｐ２、目標駆動電流決定工程ｓｔｅｐ３、目標パルス幅決定工程ｓｔｅｐ４およびＰＷＭ信号生成工程ｓｔｅｐ５は、モーター２の駆動が終了するまで、ＰＷＭ信号の周期毎に、上記説明した順に従って繰り返し実行される。このように、ＰＷＭ信号の周期毎に、上記工程が繰り返されるので、モーター２の誘起電圧Ｅｇに応じた駆動電流の目標値をリアルタイムで算出することができる。その結果、制御遅れが発生しない。
【００６７】
このようなモーター制御方法によって、モーター制御装置１は、モーター２を駆動する駆動電流の電流値を、モーター２の誘起電圧Ｅｇに応じた値とすることができる。その結果、モーター２を駆動する駆動電流の波形と、モーター２の誘起電圧Ｅｇの波形は、正規化した場合、同一形状、すなわち相似形となる。これによって、モーター２の駆動効率を高めることができる。
【００６８】
＜＜ロボットの第1実施形態＞＞
図１０は、本発明のロボットの第１実施形態を示す側面図である。図１０に示すように、このロボット４００は、第１のアーム４０１と、第２のアーム４０２と、第２のアーム４０２を水平回転させる駆動部４０３とを有している。この駆動部４０３には、上述したモーター制御装置１とモーター制御装置１によって駆動されるモーター２とを備える駆動装置１０を用いる。これにより、ロボット４００の第２のアーム４０２を効率良く水平回転させることができる。
【００６９】
＜＜ロボットの第２実施形態＞＞
図１１は、本発明のロボットの第２実施形態を示す正面図である。図１１に示すように、この双腕７軸ロボット５００は、間接駆動部５０１と、担持部駆動部５０２と、アーム５０３と、担持部５０４とを有している。間接駆動部５０１は、アーム５０３を駆動する。担持部駆動部５０２は、担持部５０４を駆動する。この間接駆動部５０１および担持部駆動部５０２には、上述したモーター制御装置１とモーター制御装置１によって駆動されるモーター２とを備える駆動装置１０を用いる。これにより、双腕７軸ロボット５００のアーム５０３および担持部５０４を効率良く駆動することができる。
【００７０】
以上、本発明のモーター制御装置、モーター制御方法、電子機器およびロボットを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１…モーター制御装置  １０…駆動装置  １１…パラメーター記憶手段  １１１…誘起電圧特性記憶部（誘起電圧特性記憶手段）  １１２…コイル特性記憶部  １１３…印加電圧記憶部  １１４…ＰＷＭ周期記憶部  １２…モーター動作検出手段  １２１…回転数検出手段  １２２…回転検出手段  １３…回転速度導出手段  １４…トルク導出手段  １５…目標駆動電流決定手段  １６…目標パルス幅決定手段  １６１…基準電流決定手段  １６２…電流値比較手段  １６３…パルス幅導出方法選択手段  １６４…パルス幅算出式実行手段  １６５ａ…第１のパルス幅算出式  １６５ｂ…第２のパルス幅算出式  １７…ＰＷＭ信号生成手段  １７１…インバーター回路  １７２…モーター駆動電源  １７３…スイッチング素子制御手段  ２…モーター  ２１…回転子  ２２…固定子  ２３…軸  ２４…軸受  ４００…ロボット  ４０１…第１のアーム  ４０２…第２のアーム  ４０３…駆動部  ５００…双腕７軸ロボット  ５０１…間接駆動部  ５０２…担持部駆動部  ５０３…アーム  ５０４…担持部  ｂ１、ｂ２、ｂ３…底辺の長さ  Ｅｇ…誘起電圧  Ｈ…ＰＷＭ信号の値  Ｉｂ１、Ｉｂ２、Ｉｂ３…基準電流値  Ｉｃ…チャージ電流  Ｉｄ…ディスチャージ電流  Ｉｐ１、Ｉｐ２、Ｉｐ３、Ｉｐａ１、Ｉｐａ２、Ｉｐａ３、Ｉｐｂ１、Ｉｐｂ２、Ｉｐｂ３…チャージ電流の最大値  Ｉｒｙ１、Ｉｒｙ２、Ｉｒｙ３、Ｉｒｙ４…切片  Ｉｔ１、Ｉｔ２、Ｉｔ３…駆動電流の目標値  Ｉｔａ、Ｉｔｂ…駆動電流の目標値  ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓａ１、ｓａ２、ｓａ３…３角形  ｓｂ１、ｓｂ２、ｓｂ３…５角形  ｓｔｅｐ１…回転速度演算工程  ｓｔｅｐ２…トルク導出工程  ｓｔｅｐ３…目標駆動電流決定工程  ｓｔｅｐ４…目標パルス幅決定工程  ｓｔｅｐ５…ＰＷＭ信号生成工程  ｓｗ１、ｓｗ２、ｓｗ３、ｓｗ４…スイッチング素子  Ｔ…ＰＷＭ周期  ｗ１×Ｔ、ｗ２×Ｔ、ｗ３×Ｔ、ｗａ１×Ｔ、ｗａ２×Ｔ、ｗａ３×Ｔ、ｗｂ１×Ｔ、ｗｂ２×Ｔ、ｗｂ３×Ｔ…パルス幅
【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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