(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ（４）に供給される電流、電圧とモータ（４）の機器定数とを用いてロータ回転位置を推定し、推定したロータ回転位置に基づいて電流もしくは電圧を制御し、制御された電流もしくは電圧をモータ（４）に供給してモータ（４）を駆動するモータ駆動方法において、
負荷の大きさに対して過大な電流を流し、かつ電流を遅れ位相にした状態で、ロータ回転位置推定のための定数の誤差を削減する
ことを特徴とするモータ駆動方法。
【請求項２】
誤差の削減はロータ回転位置に拘わらずステータに強制的に回転磁界を加えて行う請求項１に記載のモータ駆動方法。
【請求項３】
ロータ回転位置に拘わらず強制的にステータに回転磁界を加えてモータ（４）を起動し、起動時に、ロータ回転位置推定のための定数の誤差の削減を行う請求項１または請求項２に記載のモータ駆動方法。
【請求項４】
モータコイルの鎖交磁束の位相がロータ回転位置の推定結果から見たｄ軸を基準として回転方向略０〜９０度の範囲に入るように誤差の削減を行う請求項１から請求項３の何れかに記載のモータ駆動方法。
【請求項５】
モータコイルの鎖交磁束の位相がロータ回転位置の推定結果から見たｄ軸を基準としてマイナス方向にある場合には抵抗を削減することにより誤差の削減を行い、略９０〜１８０度の範囲にある場合にはｑ軸インダクタンスを削減することにより誤差の削減を行う請求項１から請求項４の何れかに記載のモータ駆動方法。
【請求項６】
ロータ回転位置の推定により得られる電圧位相が平均的にｄ軸を基準とした略９０〜１８０度の範囲に入るように誤差の削減を行う請求項１から請求項３の何れかに記載のモータ駆動方法。
【請求項７】
ロータ回転位置の推定により得られる電流位相がｄ軸を基準とした回転方向略０〜９０度の範囲に入るように誤差の削減を行う請求項１から請求項３の何れかに記載のモータ駆動方法。
【請求項８】
ロータ回転位置の推定のために設定されるｑ軸インダクタンスＬｑ、相抵抗Rの値を、これらの値のモータによるバラツキの中心値よりも大きく設定し、または電流、電圧検出のための定数を、ｑ軸インダクタンスＬｑ、相抵抗Rの値を、これらの値のモータによるバラツキの中心値よりも大きく設定するのと等価な方向に偏差をもって設定する請求項１から請求項７の何れかに記載のモータ駆動方法。
【請求項９】
モータ（４）に供給される電流、電圧とモータ（４）の機器定数とを用いてロータ回転位置を推定し、推定したロータ回転位置に基づいて電流もしくは電圧を制御し、制御された電流もしくは電圧をモータ（４）に供給してモータ（４）を駆動するモータ駆動装置において、
負荷の大きさに対して過大な電流を流し、かつ電流を遅れ位相にした状態で、ロータ回転位置推定のための定数の誤差を削減する定数誤差削減手段（６）を
含むことを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記定数誤差削減手段（６）は、ロータ回転位置に拘わらずステータに強制的に回転磁界を加えた状態で誤差の削減を行うものである請求項９に記載のモータ駆動装置。
【請求項１１】
前記定数誤差削減手段（６）は、ロータ回転位置に拘わらず強制的にステータに回転磁界を加えてモータ（４）を起動し、起動時に、ロータ回転位置推定のための定数の誤差の削減を行うものである請求項９または請求項１０に記載のモータ駆動装置。
【請求項１２】
前記定数誤差削減手段（６）は、モータコイルの鎖交磁束の位相がロータ回転位置の推定結果から見たｄ軸を基準として回転方向略０〜９０度の範囲に入るように誤差の削減を行うものである請求項９から請求項１１の何れかに記載のモータ駆動装置。
【請求項１３】
前記定数誤差削減手段（６）は、モータコイルの鎖交磁束の位相がロータ回転位置の推定結果から見たｄ軸を基準としてマイナス方向にある場合には抵抗を削減することにより誤差の削減を行い、略９０〜１８０度の範囲にある場合にはｑ軸インダクタンスを削減することにより誤差の削減を行うものである請求項９から請求項１２の何れかに記載のモータ駆動装置。
【請求項１４】
前記定数誤差削減手段（６）は、ロータ回転位置の推定により得られる電圧位相が平均的にｄ軸を基準とした略９０〜１８０度の範囲に入るように誤差の削減を行うものである請求項９から請求項１１の何れかに記載のモータ駆動装置。
【請求項１５】
前記定数誤差削減手段（６）は、ロータ回転位置の推定により得られる電流位相がｄ軸を基準とした回転方向略０〜９０度の範囲に入るように誤差の削減を行うものである請求項９から請求項１１の何れかに記載のモータ駆動装置。
【請求項１６】
前記定数誤差削減手段（６）は、ロータ回転位置の推定のために設定されるｑ軸インダクタンスＬｑ、相抵抗Ｒの値を、これらの値のモータによるバラツキの中心値よりも大きく設定し、または電流、電圧検出のための定数を、ｑ軸インダクタンスＬｑ、相抵抗Ｒの値を、これらの値のモータによるバラツキの中心値よりも大きく設定するのと等価な方向に偏差をもって設定するものである請求項９から請求項１５の何れかに記載のモータ駆動装置。
【請求項１７】
磁石鎖交磁束に対してｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差にｄ軸電流を乗算した値を加算した結果に対応する推定量が小さくなるようにモータの機器定数またはセンサ定数を調整することによって誤差の削減を行う請求項１から請求項３の何れかに記載のモータ駆動方法。
【請求項１８】
定数調整後に、調整された機器定数に対して予め想定された、または他の手段で検出された負荷の大きさを用いて修正を行う請求項１７に記載のモータ駆動方法。
【請求項１９】
巻線鎖交磁束の位相がモータ（４）に供給される電流、電圧とモータ（４）の機器定数とを用いて推定されたロータ回転位置から見たｄ軸を基準として予め設定された値となり、かつ磁石鎖交磁束に対してｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差にｄ軸電流を乗算した値を加算した結果に対応する推定量が予め設定された値となるように誤差の削減を行う請求項１から請求項３の何れかに記載のモータ駆動方法。
【請求項２０】
モータトルクに応じて修正量を変化させる請求項１８に記載のモータ駆動方法。
【請求項２１】
モータトルクに応じて設定値を変化させる請求項１９に記載のモータ駆動方法。
【請求項２２】
前記定数誤差削減手段（６）は、磁石鎖交磁束に対してｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差にｄ軸電流を乗算した値を加算した結果に対応する推定量が小さくなるようにモータの機器定数またはセンサ定数を調整することによって誤差の削減を行うものである請求項９から請求項１１の何れかに記載のモータ駆動装置。
【請求項２３】
前記定数誤差削減手段（６）は、定数調整後に、調整された機器定数に対して予め想定された、または他の手段で検出された負荷の大きさを用いて修正を行うものである請求項２２に記載のモータ駆動装置。
【請求項２４】
前記定数誤差削減手段（６）は、巻線鎖交磁束の位相がモータ（４）に供給される電流、電圧とモータ（４）の機器定数とを用いて推定されたロータ回転位置から見たｄ軸を基準として予め設定された値となり、かつ磁石鎖交磁束に対してｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差にｄ軸電流を乗算した値を加算した結果に対応する推定量が予め設定された値となるように誤差の削減を行うものである請求項９から請求項１１の何れかに記載のモータ駆動装置。
【請求項２５】
前記定数誤差削減手段（６）は、モータトルクに応じて修正量を変化させるものである請求項２３に記載のモータ駆動装置。
【請求項２６】
前記定数誤差削減手段（６）は、モータトルクに応じて設定値を変化させるものである請求項２４に記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はモータ駆動方法およびその装置に関し、さらに詳細にいえば、モータに供給される電流、電圧とモータの機器定数とを用いてロータ回転位置を推定し、推定したロータ回転位置に基づいて電流もしくは電圧を制御し、制御された電流もしくは電圧をモータに供給してモータを駆動するモータ駆動方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、高温、高圧のような過酷な環境下でモータを駆動する場合に好適な装置として、モータに供給される電流、電圧とモータの機器定数とを用いてロータ回転位置を推定し、推定したロータ回転位置に基づいて電流もしくは電圧を制御し、制御された電流もしくは電圧をモータに供給してモータを駆動するモータ駆動装置が提案されている。
【０００３】
そして、このようなモータ駆動装置においては、モータの機器定数は、設計時の値がそのまま採用され、または生産時に調整された値が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のモータ駆動装置は、モータの機器定数を同定する機能を全く有していないので、設定された機器定数が誤差を含んでいる場合には、ロータ回転位置の推定精度が低下してしまい、所望のモータ駆動（例えば、所望の効率でのモータ駆動など）を行うことができず、また運転可能範囲が狭くなってしまうなどの不都合を生じてしまう。
【０００５】
運転可能範囲が狭くなるという不都合を解消しようとすれば、例えば、より大出力のモータを採用すればよいが、必然的にコストアップを招いてしまうという不都合を生じる。
【０００６】
【発明の目的】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ロータ回転位置推定のための定数に含まれる誤差を削減することができるモータ駆動方法およびその装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１のモータ駆動方法は、モータに供給される電流、電圧とモータの機器定数とを用いてロータ回転位置を推定し、推定したロータ回転位置に基づいて電流もしくは電圧を制御し、制御された電流もしくは電圧をモータに供給してモータを駆動するに当たって、
負荷の大きさに対して過大な電流を流し、かつ電流を遅れ位相にした状態で、ロータ回転位置推定のための定数の誤差を削減する方法である。
【０００８】
請求項２のモータ駆動方法は、ロータ回転位置に拘わらずステータに強制的に回転磁界を加えて誤差の削減を行う方法である。
【０００９】
請求項３のモータ駆動方法は、ロータ回転位置に拘わらず強制的にステータに回転磁界を加えてモータを起動し、起動時に、ロータ回転位置推定のための定数の誤差の削減を行う方法である。
【００１０】
請求項４のモータ駆動方法は、モータコイルの鎖交磁束の位相がロータ回転位置の推定結果から見たｄ軸を基準として回転方向略０〜９０度の範囲に入るように誤差の削減を行う方法である。
【００１１】
請求項５のモータ駆動方法は、モータコイルの鎖交磁束の位相がロータ回転位置の推定結果から見たｄ軸を基準としてマイナス方向にある場合には抵抗を削減することにより誤差の削減を行い、略９０〜１８０度の範囲にある場合にはｑ軸インダクタンスを削減することにより誤差の削減を行う方法である。
【００１２】
請求項６のモータ駆動方法は、ロータ回転位置の推定により得られる電圧位相が平均的にｄ軸を基準とした略９０〜１８０度の範囲に入るように誤差の削減を行う方法である。
【００１３】
請求項７のモータ駆動方法は、ロータ回転位置の推定により得られる電流位相がｄ軸を基準とした回転方向略０〜９０度の範囲に入るように誤差の削減を行う方法である。
【００１４】
請求項８のモータ駆動方法は、ロータ回転位置の推定のために設定されるｑ軸インダクタンスＬｑ、相抵抗Rの値を、これらの値のモータによるバラツキの中心値よりも大きく設定し、または電流、電圧検出のための定数を、ｑ軸インダクタンスＬｑ、相抵抗Rの値を、これらの値のモータによるバラツキの中心値よりも大きく設定するのと等価な方向に偏差をもって設定する方法である。
【００１８】
請求項９のモータ駆動装置は、モータに供給される電流、電圧とモータの機器定数とを用いてロータ回転位置を推定し、推定したロータ回転位置に基づいて電流もしくは電圧を制御し、制御された電流もしくは電圧をモータに供給してモータを駆動するものにおいて、
負荷の大きさに対して過大な電流を流し、かつ電流を遅れ位相にした状態で、ロータ回転位置推定のための定数の誤差を削減する定数誤差削減手段を含むものである。
【００１９】
請求項１０のモータ駆動装置は、前記定数誤差削減手段として、ロータ回転位置に拘わらずステータに強制的に回転磁界を加えて誤差の削減を行うものを採用するものである。
【００２０】
請求項１１のモータ駆動装置は、前記定数誤差削減手段として、ロータ回転位置に拘わらず強制的にステータに回転磁界を加えてモータを起動し、起動時に、ロータ回転位置推定のための定数の誤差の削減を行うものを採用するものである。
【００２１】
請求項１２のモータ駆動装置は、前記定数誤差削減手段として、モータコイルの鎖交磁束の位相がロータ回転位置の推定結果から見たｄ軸を基準として回転方向略０〜９０度の範囲に入るように誤差の削減を行うものを採用するものである。
【００２２】
請求項１３のモータ駆動装置は、前記定数誤差削減手段として、モータコイルの鎖交磁束の位相がロータ回転位置の推定結果から見たｄ軸を基準としてマイナス方向にある場合には抵抗を削減することにより誤差の削減を行い、略９０〜１８０度の範囲にある場合にはｑ軸インダクタンスを削減することにより誤差の削減を行うものを採用するものである。
【００２３】
請求項１４のモータ駆動装置は、前記定数誤差削減手段として、ロータ回転位置の推定により得られる電圧位相が平均的にｄ軸を基準とした略９０〜１８０度の範囲に入るように誤差の削減を行うものを採用するものである。
【００２４】
請求項１５のモータ駆動装置は、前記定数誤差削減手段として、ロータ回転位置の推定により得られる電流位相がｄ軸を基準とした回転方向略０〜９０度の範囲に入るように誤差の削減を行うものを採用するものである。
【００２５】
請求項１６のモータ駆動装置は、前記定数誤差削減手段として、ロータ回転位置の推定のために設定されるｑ軸インダクタンスＬｑ、相抵抗Rの値を、これらの値のモータによるバラツキの中心値よりも大きく設定し、または電流、電圧検出のための定数を、ｑ軸インダクタンスＬｑ、相抵抗Ｒの値を、これらの値のモータによるバラツキの中心値よりも大きく設定するのと等価な方向に偏差をもって設定するものを採用するものである。
【００２９】
請求項１７のモータ駆動方法は、磁石鎖交磁束に対してｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差にｄ軸電流を乗算した値を加算した結果に対応する推定量が小さくなるようにモータの機器定数またはセンサ定数を調整することによって誤差の削減を行う方法である。
【００３０】
請求項１８のモータ駆動方法は、定数調整後に、調整された機器定数に対して予め想定された、または他の手段で検出された負荷の大きさを用いて修正を行う方法である。
【００３１】
請求項１９のモータ駆動方法は、巻線鎖交磁束の位相がモータに供給される電流、電圧とモータの機器定数とを用いて推定されたロータ回転位置から見たｄ軸を基準として予め設定された値となり、かつ磁石鎖交磁束に対してｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差にｄ軸電流を乗算した値を加算した結果に対応する推定量が予め設定された値となるように誤差の削減を行う方法である。
【００３２】
請求項２０のモータ駆動方法は、モータトルクに応じて修正量を変化させる方法である。
請求項２１のモータ駆動方法は、モータトルクに応じて設定値を変化させる方法である。
【００３３】
請求項２２のモータ駆動装置は、前記定数誤差削減手段として、磁石鎖交磁束に対してｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差にｄ軸電流を乗算した値を加算した結果に対応する推定量が小さくなるようにモータの機器定数またはセンサ定数を調整することによって誤差の削減を行うものを採用するものである。
【００３４】
請求項２３のモータ駆動装置は、前記定数誤差削減手段として、定数調整後に、調整された機器定数に対して予め想定された、または他の手段で検出された負荷の大きさを用いて修正を行うものを採用するものである。
【００３５】
請求項２４のモータ駆動装置は、前記定数誤差削減手段として、巻線鎖交磁束の位相がモータに供給される電流、電圧とモータの機器定数とを用いて推定されたロータ回転位置から見たｄ軸を基準として予め設定された値となり、かつ磁石鎖交磁束に対してｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差にｄ軸電流を乗算した値を加算した結果に対応する推定量が予め設定された値となるように誤差の削減を行うものを採用するものである。
【００３６】
請求項２５のモータ駆動装置は、前記定数誤差削減手段として、モータトルクに応じて修正量を変化させるものを採用するものである。
請求項２６のモータ駆動装置は、前記定数誤差削減手段として、モータトルクに応じて設定値を変化させるものを採用するものである。
【００３７】
【作用】
請求項１のモータ駆動方法は、モータに供給される電流、電圧とモータの機器定数とを用いてロータ回転位置を推定し、推定したロータ回転位置に基づいて電流もしくは電圧を制御し、制御された電流もしくは電圧をモータに供給してモータを駆動するに当たって、  負荷の大きさに対して過大な電流を流し、かつ電流を遅れ位相にした状態で、ロータ回転位置推定のための定数の誤差を削減するのであるから、モータの機器定数、センサ定数などのロータ回転位置推定のための定数の誤差削減をきわめて容易に達成することができる。
【００３８】
換言すれば、電流を流せば流すほど誤差が大きく見えることに着目し、最適効率・最大トルク定数などの通常運転時の電流よりも大きい電流を流して誤差を大きく見えるようにすることによって、誤差削減を容易に達成できるようにすることができる。そして、誤差削減の精度を高めることもできる。
【００３９】
請求項２のモータ駆動方法であれば、ロータ回転位置に拘わらずステータに強制的に回転磁界を加えて誤差の削減を行うのであるから、不安定になり、最悪発散停止してしまうという不都合の発生を防止して、請求項１と同様の作用を達成することができる。
【００４０】
請求項３のモータ駆動方法であれば、ロータ回転位置に拘わらず強制的にステータに回転磁界を加えてモータを起動し、起動時に、ロータ回転位置推定のための定数の誤差の削減を行うのであるから、請求項１または請求項２の条件を容易に実現でき、ひいては請求項１または請求項２と同様の作用を達成することができる。
【００４１】
請求項４のモータ駆動方法であれば、モータコイルの鎖交磁束の位相がロータ回転位置の推定結果から見たｄ軸を基準として回転方向略０〜９０度の範囲に入るように誤差の削減を行うのであるから、処理を簡単化することができ、請求項１から請求項３の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００４２】
請求項５のモータ駆動方法であれば、モータコイルの鎖交磁束の位相がロータ回転位置の推定結果から見たｄ軸を基準としてマイナス方向にある場合には抵抗を削減することにより誤差の削減を行い、略９０〜１８０度の範囲にある場合にはｑ軸インダクタンスを削減することにより誤差の削減を行うのであるから、処理を簡単化することができ、請求項１から請求項４の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００４３】
請求項６のモータ駆動方法であれば、ロータ回転位置の推定により得られる電圧位相が平均的にｄ軸を基準とした略９０〜１８０度の範囲に入るように誤差の削減を行うのであるから、電圧位相を用いて請求項１から請求項３の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００４４】
請求項７のモータ駆動方法であれば、ロータ回転位置の推定により得られる電流位相がｄ軸を基準とした回転方向略０〜９０度の範囲に入るように誤差の削減を行うのであるから、電流位相を用いて請求項１から請求項３の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００４５】
請求項８のモータ駆動方法であれば、ロータ回転位置の推定のために設定されるｑ軸インダクタンスＬｑ、相抵抗Ｒの値を、これらの値のモータによるバラツキの中心値よりも大きく設定し、または電流、電圧検出のための定数を、ｑ軸インダクタンスＬｑ、相抵抗Ｒの値を、これらの値のモータによるバラツキの中心値よりも大きく設定するのと等価な方向に偏差をもって設定するのであるから、確実に誤差の大きさを狭めることができ、ひいては請求項１から請求項７の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００４９】
請求項９のモータ駆動装置であれば、モータに供給される電流、電圧とモータの機器定数とを用いてロータ回転位置を推定し、推定したロータ回転位置に基づいて電流もしくは電圧を制御し、制御された電流もしくは電圧をモータに供給してモータを駆動するに当たって、
負荷の大きさに対して過大な電流を流し、かつ電流を遅れ位相にした状態で、ロータ回転位置推定のための定数の誤差を削減することができる。
【００５０】
したがって、モータの機器定数、センサ定数などのロータ回転位置推定のための定数の誤差削減をきわめて容易に達成することができる。
【００５１】
請求項１０のモータ駆動装置であれば、前記定数誤差削減手段として、ロータ回転位置に拘わらずステータに強制的に回転磁界を加えて誤差の削減を行うものを採用するのであるから、不安定になり、最悪発散停止してしまうという不都合の発生を防止して、請求項９と同様の作用を達成することができる。
【００５２】
請求項１１のモータ駆動装置であれば、前記定数誤差削減手段として、ロータ回転位置に拘わらず強制的にステータに回転磁界を加えてモータを起動し、起動時に、ロータ回転位置推定のための定数の誤差の削減を行うものを採用するのであるから、請求項９または請求項１０の条件を容易に実現でき、ひいては請求項９または請求項１０と同様の作用を達成することができる。
【００５３】
請求項１２のモータ駆動装置であれば、前記定数誤差削減手段として、モータコイルの鎖交磁束の位相がロータ回転位置の推定結果から見たｄ軸を基準として回転方向略０〜９０度の範囲に入るように誤差の削減を行うものを採用するのであるから、処理を簡単化することができ、請求項９から請求項１１の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００５４】
請求項１３のモータ駆動装置であれば、前記定数誤差削減手段として、モータコイルの鎖交磁束の位相がロータ回転位置の推定結果から見たｄ軸を基準としてマイナス方向にある場合には抵抗を削減することにより誤差の削減を行い、略９０〜１８０度の範囲にある場合にはＬｑを削減することにより誤差の削減を行うものを採用するのであるから、処理を簡単化することができ、請求項９から請求項１２の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００５５】
請求項１４のモータ駆動装置であれば、前記定数誤差削減手段として、ロータ回転位置の推定により得られる電圧位相が平均的にｄ軸を基準とした略９０〜１８０度の範囲に入るように誤差の削減を行うものを採用するのであるから、電圧位相を用いて請求項９から請求項１１の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００５６】
請求項１５のモータ駆動装置であれば、前記定数誤差削減手段として、ロータ回転位置の推定により得られる電流位相がｄ軸を基準とした回転方向略０〜９０度の範囲に入るように誤差の削減を行うものを採用するのであるから、電流位相を用いて請求項９から請求項１１の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００５７】
請求項１６のモータ駆動装置であれば、前記定数誤差削減手段として、ロータ回転位置の推定のために設定されるｑ軸インダクタンスＬｑ、相抵抗Ｒの値を、これらの値のモータによるバラツキの中心値よりも大きく設定し、または電流、電圧検出のための定数を、ｑ軸インダクタンスＬｑ、相抵抗Ｒの値を、これらの値のモータによるバラツキの中心値よりも大きく設定するのと等価な方向に偏差をもって設定するものを採用するのであるから、確実に誤差の大きさを狭めることができ、ひいては請求項９から請求項１５の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００６３】
請求項１７のモータ駆動方法であれば、磁石鎖交磁束に対してｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差にｄ軸電流を乗算した値を加算した結果に対応する推定量が小さくなるようにモータの機器定数またはセンサ定数を調整することによって誤差の削減を行うのであるから、十分に大きな電流を流しているような場合に、請求項１から請求項３の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００６４】
請求項１８のモータ駆動方法であれば、調整された機器定数に対して予め想定された、または他の手段で検出された負荷の大きさを用いて修正を行うのであるから、定数を正確にすることができるほか、請求項１７と同様の作用を達成することができる。
【００６５】
請求項１９のモータ駆動方法であれば、巻線鎖交磁束の位相がモータに供給される電流、電圧とモータの機器定数とを用いて推定されたロータ回転位置から見たｄ軸を基準として予め設定された値となり、かつ磁石鎖交磁束に対してｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差にｄ軸電流を乗算した値を加算した結果に対応する推定量が予め設定された値となるように誤差の削減を行うのであるから、十分に大きな電流を流しているような場合に、請求項１から請求項３の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００６６】
請求項２０のモータ駆動方法は、モータトルクに応じて修正量を変化させるのであるから、誤差をより低減することができ、しかも請求項１７から請求項１９の何れかと同様の作用を達成することができる。
請求項２１のモータ駆動方法は、モータトルクに応じて設定値を変化させるのであるから、誤差をより低減することができ、しかも請求項１７から請求項１９の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００６７】
請求項２２のモータ駆動装置であれば、前記定数誤差削減手段として、磁石鎖交磁束に対してｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差にｄ軸電流を乗算した値を加算した結果に対応する推定量が小さくなるようにモータの機器定数またはセンサ定数を調整することによって誤差の削減を行うものを採用するのであるから、十分に大きな電流を流しているような場合に、請求項９から請求項１１の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００６８】
請求項２３のモータ駆動装置であれば、前記定数誤差削減手段として、調整された機器定数に対して予め想定された、または他の手段で検出された負荷の大きさを用いて修正を行うものを採用するのであるから、定数を正確にすることができるほか、請求項２２と同様の作用を達成することができる。
【００６９】
請求項２４のモータ駆動装置であれば、前記定数誤差削減手段として、巻線鎖交磁束の位相がモータに供給される電流、電圧とモータの機器定数とを用いて推定されたロータ回転位置から見たｄ軸を基準として予め設定された値となり、かつ磁石鎖交磁束に対してｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとの差にｄ軸電流を乗算した値を加算した結果に対応する推定量が予め設定された値となるように誤差の削減を行うものを採用するのであるから、十分に大きな電流を流しているような場合に、請求項９から請求項１１の何れかと同様の作用を達成することができる。
【００７０】
請求項２５のモータ駆動装置であれば、前記定数誤差削減手段として、モータトルクに応じて修正量を変化させるものを採用するのであるから、誤差をより低減することができ、しかも請求項２３と同様の作用を達成することができる。
請求項２６のモータ駆動装置であれば、前記定数誤差削減手段として、モータトルクに応じて設定値を変化させるものを採用するのであるから、誤差をより低減することができ、しかも請求項２４と同様の作用を達成することができる。
【００７１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明のモータ駆動方法およびその装置の実施の態様を詳細に説明する。
【００７２】
図１は固定座標モータ逆モデルを用い、ロータ回転位置を検出するセンサを用いることなくモータを駆動する装置の一例を示すブロック図である。
【００７３】
このモータ駆動装置は、交流電源１を整流回路２に供給して直流化し、平滑用コンデンサ２ａにより平滑化し、次いで３相インバータ３により３相交流化して３相モータ４に供給している。
【００７４】
そして、電流検出部５ａにより各相モータ電流を検出するとともに、電圧検出部５ｂにより各相モータ電圧を検出し、３相分のモータ電流を第１の３相→２相変換部５ｃに供給して２相分のモータ電流に変換するとともに、３相分のモータ電圧を第２の３相→２相変換部５ｄに供給して２相分のモータ電圧に変換する。
【００７５】
そして、２相分のモータ電流および２相分のモータ電圧を固定座標モータ逆モデル部５ｅに供給し、固定座標モータ逆モデル部５ｅからの出力を位置算出部５ｆに供給することによりロータ回転位置を出力する。
【００７６】
このロータ回転位置を微分部５ｇに供給して速度を算出し、算出された速度と速度指令とを速度制御部５ｈに供給して速度制御演算を行い、電流指令を出力する。
【００７７】
この電流指令と位相指令とを位相制御部５ｉに供給して位相制御演算を行って最終電流指令を出力し、最終電流指令、３相分のモータ電流およびロータ回転位置を電流制御部５ｊに供給して電流制御演算を行って電圧指令を出力し、３相インバータ３に供給する。
【００７８】
なお、前記両３相→２相変換部５ｃ、５ｄは、３相モータ電流、３相モータ電圧に対して数１を乗算することによって２相直交固定子座標におけるαβ電流ベクトル、αβ電圧ベクトルを出力する。
【００７９】
【数１】
0003806872.tif 000002
【００８０】
前記固定座標モータ逆モデル部５ｅは、αβ電流ベクトルに相抵抗を乗算して電圧降下分を算出する抵抗乗算部５ｅ１と、αβ電圧ベクトルから電圧降下分を減算する第１減算部５ｅ２と、第１減算部５ｅ２からの出力を積分する積分部５ｅ３と、αβ電流ベクトルにｑ軸インダクタンスを乗算するインダクタンス乗算部５ｅ４と、積分結果からｑ軸インダクタンス乗算結果を減算する第２減算部５ｅ５とを有している。
【００８１】
前記位置算出部５ｆは、固定座標モータ逆モデル部５ｅからの出力に対してｔａｎ−１処理を行ってロータ回転位置を出力する。
【００８２】
なお、以下においては、両３相→２相変換部５ａ、５ｂ、固定座標モータ逆モデル部５ｅ、および位置算出部５ｆを位置検出部５と総称する。
【００８３】
このモータ駆動装置に含まれる固定座標モータ逆モデル部５ａにおいて設定される相抵抗およびｑ軸インダクタンスが正確であり、かつ電流検出部５ａおよび電圧検出部５ｂが正確であれば、ロータ回転位置を正確に推定することができ、推定されたロータ回転位置を用いてモータ４を安定にかつ正確に運転することができる。
【００８４】
しかし、一般的には、ばらつき、温度変化などが原因となって、電流検出部５ａ、電圧検出部５ｂが誤差を有し、および／または固定座標モータ逆モデル部５ｅに設定されるモータ機器定数が誤差を有しているので、ロータ回転位置の推定結果が不正確になり、モータ４を安定にかつ正確に運転することができなくなってしまう。
【００８５】
このような不都合を解消するために、この発明は、負荷の大きさに対してモータ電流過大、かつモータ電流が遅れ位相の状態において、電流検出部５ａ、電圧検出部５ｂの定数（例えば、ゲイン）、モータ機器定数のうち、少なくとも１つの誤差を削減する誤差削減部６を設けている。
【００８６】
さらに説明する。
【００８７】
電流位相に対するモータトルクの一例を図２に示す。なお、この例は、永久磁石を内部に埋め込んでなるロータを有するブラシレスＤＣモータに基づくものである。
【００８８】
図２において、電流位相０°はｑ軸方向にモータ電流が流れている場合（誘起電圧と同位相である場合）であり、プラス側が位相進みを示している。
【００８９】
負荷に対してモータ電流が大きく、しかも位相遅れの場合には、モータ電流に対してトルクの出にくい電流位相（図２中の丸を参照）で運転される。
【００９０】
また、負荷の大きさに対してモータ電流過大、かつモータ電流が遅れ位相の状態におけるベクトルシミュレーションの一例を図３に示す。
【００９１】
ｄ軸は磁石の磁束の方向であり、ｑ軸はそれから電気的に９０度進んだ位相（つまり誘起電圧と同位相）に取られている。Ｉはモータ電流ベクトルであり、ｑ軸に対して遅れている。Ｅは磁石磁束による誘起電圧、ωは回転角周波数（電気角）、Ｌｑ、Ｌｄはｑ軸、ｄ軸インダクタンス、Ｉｄ、Ｉｑはモータ電流Ｉのｄ軸、ｑ軸成分、Ｒは巻線抵抗、Ｖはモータ電圧、φは巻線鎖交磁束を示している。なお、添え字ｍで表した文字はモータの値であって、制御での値と区別している。
【００９２】
そして、図１に示すモータ駆動装置では、モータに供給されるモータ電流、モータ電圧と巻線抵抗Ｒ、ｑ軸インダクタンスＬｑに基づいてｄ軸方向の長さがφｍ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）Ｉｄのベクトルを算出し、そのベクトルの角度によりロータ位置を検出している。
【００９３】
図４に電流位相に対するφｍ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）Ｉｄの振幅の関係を示す。なお、この関係は、Ｌｄ＝１１．０ｍＨ、Ｌｑ＝２３．９ｍＨ、Ｒ＝０．７９４５Ω、φ＝０．１４９ｗｂに設定して得たものである。
【００９４】
また、極対数をＰｎとしたときモータトルクは
｛φｍ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）Ｉｄ｝Ｉｄ＊Ｐｎ＝φＩｓｉｎθφ−ＩＰｎ
ここでθφ−Ｉは巻線鎖交磁束φとモータ電流Ｉとの成す角で、トルクに対して電流が大きい場合には図３に示したようにＩｑ≠０のためφｍ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）Ｉｄが極めて小さくなる。このため、負荷の大きさに対して電流過大の場合には、モータの機器定数や電流検出部５ａ、電圧検出部５ｂの定数の誤差により極めて大きな角度誤差を生じることになり、このような条件では安定な位置検出を行うことが極めて困難となる。しかし、逆に、誤差が大きな角度偏差として現れるため、この運転条件を用いれば誤差削減部６によって、極めて容易にモータの機器定数、電流検出部５ａ、電圧検出部５ｂの定数の誤差削減を実現することができる。
【００９５】
この場合において、誤差の削減はロータ位置にかかわらずステータに強制的に回転磁界を加えて行うことが好ましい。
【００９６】
さらに説明する。
【００９７】
前述したように負荷の大きさに対して電流過大であり、かつ電流が遅れ位相である運転条件では位置検出部５の出力は極めて不安定であって、位置検出部５の出力によりモータを運転すると不安定になって、最悪発散停止してしまう。そこで、位置検出部の出力を用いずに強制的にステータに回転磁界を加えてモータを回転させた状態で誤差の削減を行うことで、不安定を解消できる。また、通常は、強制的な回転磁界による運転を行うと、トルク変動などによって脱調してしまうことが懸念されるが、この場合には負荷に比べて十分大きな電流を流しているため脱出トルクに十分余裕があり、したがって、脱調の問題も発生しない。
【００９８】
特に強制的にステータに回転磁界を加える場合、図２から分かるように進め位相側（略９０゜のポイント）でトルクに対して電流の大きな部分が出現するが、進め位相側はロータが回転することにより位相が遅れ側に動きトルクが出てさらに位相が遅れるという不安定なポイントであるので、結局遅れ位相側でしか安定することがない。このため、位相制御せず強制的に回転磁界を加えれば、自動的に遅れ位相で運転される。この結果、不安定を解消でき、しかも誤差を削減することができる。
【００９９】
さらに、位置検出部５の出力を用いずに強制的にステータに回転磁界を加えてモータを回転させて起動するようにするとともに、モータの機器定数、電流検出部５ａ、電圧検出部５ｂの定数の誤差の削減を起動時に行うことが好ましい。  すなわち、強制的にステータに回転磁界を加えてモータを回転させて起動する場合には、起動時の負荷トルクが脱出トルク以下でかつ起動時には位置検出部５を用いずに駆動を行っているので、前述の何れかの条件を容易に実現することができ、誤差の削減に好適である。
【０１００】
さらにまた、誤差の削減を、モータコイルの鎖交磁束の位相が位置検出部５の推定結果から見たｄ軸を基準として回転方向略０°〜９０°の範囲に入るように行うことが好ましい。
【０１０１】
さらに説明する。
【０１０２】
磁石磁束φｍはｄ軸方向を向いたベクトルであり、巻線鎖交磁束φのｄ、ｑ軸成分（φｄ、φｑ）は（φｍ＋ＬｄＩｄ、ＬｑＩｑ）である。
【０１０３】
図３に示したように負荷に対して電流が大きくしかも位相遅れの場合には、Ｉｄは正（遅れ位相）、Ｉｑは正（力行）であるので、巻線鎖交磁束のｄ軸を基準とした位相は０°〜９０°の範囲に必ず存在する。
【０１０４】
したがって、負荷の大きさに対して電流過大でかつ遅れ位相時には推定磁束位相がｄ軸を基準とした回転方向略０°〜９０°に有るとしてそれを外れた場合に位置検出部５におけるモータの機器定数、電流検出部５ａ、電圧検出部５ｂの定数を調節すれば、誤差を削減できる。
【０１０５】
上記の何れかの場合において、モータコイルの鎖交磁束の位相が位置検出部５の推定結果から見たｄ軸を基準としてマイナス方向にある場合には抵抗を削減し、略９０°〜１８０°の範囲にある場合にはｑ軸インダクタンスＬｑを削減することが好ましい。
【０１０６】
図５のフローチャートを参照してさらに説明する。
【０１０７】
ステップＳＰ１において、モータ電流およびモータ電圧を検出し、ステップＳＰ２において、モータ電流、モータ電圧、およびモータの機器定数を用いてロータ回転位置（ｄ軸方向の位置）の検出（推定）を行い、ステップＳＰ３において、ロータ回転位置検出結果および算出されたモータ磁束ベクトルの方向とから巻線鎖交磁束の位相を算出し、ステップＳＰ４において、巻線鎖交磁束の位相が０°よりも小さいか否かを判定する。
【０１０８】
そして、ステップＳＰ４において巻線鎖交磁束の位相が０°よりも小さいと判定された場合には、ステップＳＰ５において、位置検出部５に設定されたモータの機器定数のうち巻線抵抗Ｒを減少させ、再びステップＳＰ１の処理を行う。
【０１０９】
ステップＳＰ４において巻線鎖交磁束の位相が０°よりも小さくないと判定された場合には、ステップＳＰ６において、巻線鎖交磁束の位相が９０°よりも大きいか否かを判定する。
【０１１０】
ステップＳＰ６において巻線鎖交磁束の位相が９０°よりも大きいと判定された場合には、ステップＳＰ７において、位置検出部５に設定されたモータの機器定数のうちｑ軸インダクタンスＬｑを減少させ、再びステップＳＰ１の処理を行う。
【０１１１】
ステップＳＰ６において巻線鎖交磁束の位相が９０°よりも大きくないと判定された場合には、そのまま一連の処理を終了する。
【０１１２】
さらに説明する。
【０１１３】
図６中ａに図１のモータ駆動装置の位置検出部５が位置検出を行った場合の巻線抵抗Ｒの変化に対する推定されたｄ軸からみた磁束の位相のシミュレーション結果を、図６中ｂにｑ軸インダクタンスＬｑの変化に対する推定されたｄ軸からみた磁束の位相のシミュレーション結果をそれぞれ示す。
【０１１４】
図６中ａより、モータの巻線抵抗が略−１５％よりも小さい場合に磁束の位相がマイナスになるため、誤差があることを検出できる。また、図６中ｂより、モータのｑ軸インダクタンスＬｑが略−５％よりも小さい場合に位相が９０°〜１８０゜になりモータのｑ軸インダクタンスＬｑが小さいことが検出できる。したがって、モータコイルの鎖交磁束の位相が位置検出部５の推定結果から見たｄ軸を基準としてマイナス方向にある場合には抵抗を削減し、略９０°〜１８０°の範囲にある場合にはｑ軸インダクタンスＬｑを削減することでモータと位置検出部５の機器定数との誤差を削減できる。
【０１１５】
さらに精度を高めようとする場合には位置検出部における推定誤差が大きく現れる状態で前記誤差の削減を行えばよいことから、さらにモータ電流を負荷に対して過大に流せばよいことが分かる。例えば図６のシミュレーションで電流をさらに３０％増せば、モータの巻線抵抗が略−１０％よりも小さい場合に磁束の位相がマイナスになり誤差を検出可能となる。
【０１１６】
また、ここでは機器定数に誤差があるものとして議論したが、同様に電流検出部５ａ、電圧検出部５ｂの定数の誤差についても削減可能である。電流検出部５ａ、電圧検出部５ｂの定数と機器定数が同時に誤差をもった場合にはそれぞれを分離することはできないが、組み合わせられた状態で誤差を削減し、位置検出部５の推定誤差を削減することができる。
【０１１７】
さらにまた、誤差の削減を、位置検出部５による推定電圧位相が平均的にｄ軸を基準とした略９０°〜１８０°の範囲に入るように行うことが好ましい。
【０１１８】
すなわち、図３に示されるように、電圧位相は磁束の微分に巻線抵抗による電圧降下を加えたベクトルとなる。ここで、巻線抵抗による電圧降下が小さいとすれば、電圧位相は巻線鎖交磁束から９０゜進んだ、ｄ軸から略９０°〜１８０°の範囲に位置することになる。したがって、前述と同様に電圧位相を用いて位置検出部５におけるモータの機器定数、電流検出部５ａ、電圧検出部５ｂの定数の誤差削減を実現できる。
【０１１９】
また、誤差の削減を、推定電流位相がｄ軸を基準とした回転方向略０°〜９０°の範囲に入るように行うことが好ましい。
【０１２０】
さらに説明する。
【０１２１】
前述したようにモータトルクはφｘＩｘｓｉｎθ  φ−ＩＰｎで表される。ここではモータ電流がトルクに対して十分大きいとしているので、Ｉベクトル、φベクトルの長さは長く、Ｉベクトルとφベクトルの成す角が小さいことになる。そして、φベクトルが０°〜９０゜の範囲に位置するわけであるから、Ｉベクトルも略０°〜９０゜の範囲に位置するとし、前述と同様にして電流位相を用いて位置検出部５におけるモータの機器定数、電流検出部５ａ、電圧検出部５ｂの定数の誤差削減を実現できる。
【０１２２】
上記各実施態様において、位置検出部５に設定されるｑ軸インダクタンスＬｑ、巻線抵抗Ｒの値をモータバラツキの中心値よりも大きく設定し、または電流検出部５ａ、電圧検出部５ｂの定数をそれと等価な方向に偏差をもって設定することが好ましい。
【０１２３】
さらに説明する。
【０１２４】
前述したように、上記各実施態様においてはモータの巻線抵抗Ｒ、ｑ軸インダクタンスＬｑが小さいことを検知し、位置検出部５における設定値を補正することができる。しかし、逆にモータの巻線抵抗Ｒ、ｑ軸インダクタンスＬｑが大きい場合には誤差を削減することが難しい。このため、予め位置検出部５に設定されるｑ軸インダクタンスＬｑ、巻線抵抗Ｒの値を大きく設定することで、より確実に誤差の大きさを狭めることができる。また、電流検出部５ａ、電圧検出部５ｂの定数により調整する場合には例えば図１のモータ駆動装置においては、電流を実際よりも大きく設定するか、または電圧を小さく設定することで等価な方向に偏差を作り出すことができる。
【０１２５】
そして、これらの処理を行うことによって、誤差削減を簡単に実現することができる。
【０１５１】
図７はこの発明のモータ駆動方法のさらに他の実施態様の要部を説明するフローチャートである。
【０１５２】
ステップＳＰ１において、長さ検出処理を行い、ステップＳＰ２において、ｑ軸インダクタンスＬｑを増加させ、ステップＳＰ３において、長さ検出処理を行い、ステップＳＰ４において、今回の長さが前回の長さよりも長いか否かを判定する。
【０１５３】
そして、今回の長さが前回の長さよりも長くないと判定された場合には、再びステップＳＰ２の処理を行う。
【０１５４】
逆に、ステップＳＰ４において今回の長さが前回の長さよりも長いと判定された場合には、ステップＳＰ５において、ｑ軸インダクタンスＬｑを減少させ、ステップＳＰ６において、長さ検出処理を行い、ステップＳＰ７において、今回の長さが前回の長さよりも長いか否かを判定する。
【０１５５】
そして、今回の長さが前回の長さよりも長くないと判定された場合には、再びステップＳＰ５の処理を行う。
【０１５６】
逆に、ステップＳＰ７において今回の長さが前回の長さよりも長いと判定された場合には、そのまま一連の処理を終了する。
【０１５７】
図８は前記長さ検出処理を説明するフローチャートである。
【０１５８】
ステップＳＰ１において、モータ電流およびモータ電圧を検出し、ステップＳＰ２において、モータの回転子の磁極位置を検出し、ステップＳＰ３において、磁石鎖交磁束φｍに対してｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑとの差にｄ軸電流ｉｄを乗算した値を加算した結果φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの長さ（大きさ）を検出し、そのまま一連の処理を終了する。
【０１５９】
さらに説明する。
【０１６０】
前述したように、トルクに対して電流が大きい場合には図４に示したようにφｍ＋(Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄが極めて小さくなるので、逆に、十分大きな電流を流している場合に、φｍ＋(Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄが最小になるようにモータ機器定数またはセンサーのゲイン等の定数（センサー定数）を変化させることで、位置検出誤差を削減することが可能となる。
【０１６１】
図９に負荷に比して十分大きな電流が流れている場合（最大トルクを発生する電流位相に合わせた場合に比して１０倍以上の電流を流している）のモータ機器定数誤差に対して、センサレス制御により算出されるφｍ＋(Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの大きさを示す。図９から分かるように、Ｌｑの誤差がほぼ０のポイントで算出されるφｍ＋(Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの大きさが最小になる。
【０１６２】
したがって、逆に、算出されるφｍ＋(Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの大きさが最小になるようにＬｑを調節することで、正しいＬｑを求めることができることが分る。また、φｍ＋(Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄに対応する量はセンサレス制御（位置センサを用いることなく位置検出を行ってインバータを制御するもの）では∫（Ｖ−Ｒｉ）ｄt− Ｌｑｉで求めることができる。
【０１６３】
したがって、図７、図８のフローチャートの処理を行うことによって、ｑ軸インダクタンスＬｑに含まれる誤差を低減することができる。
【０１６４】
また、定数調整後に調整結果に対して所定の修正を行うことが好ましい。
【０１６５】
負荷が若干大きな場合（最大トルクを発生する電流位相に合わせた場合に比して５倍程度の電流を流している）の、算出されるφｍ＋(Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの大きさを図１０に示す。
【０１６６】
Ｌｑの誤差に対して算出されるφｍ＋(Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの大きさの最小値が若干マイナス側にシフトしていることが分る。
【０１６７】
Ｒについては図９，１０ともにマイナス側にシフトしているが、図１０の方がより大きくシフトしていることが分る。
【０１６８】
また、圧縮機において負荷（差圧）を変化させながら機器定数を推定させた結果を図１１に示す。
【０１６９】
図１１から、負荷が高い場合ほど推定されるＬｑの値が大きくなっているのが分る。
【０１７０】
このことから、起動時の負荷が想定される場合には、負荷の状態に応じて前述の方法で算出された機器定数に補正をかけることで正しい機器定数を得られることが分る。
【０１７１】
図１２はこの発明のモータ駆動方法のさらに他の実施態様の要部を説明するフローチャートである。
【０１７２】
ステップＳＰ１において、Ｌｑを小さく設定し、ステップＳＰ２において、長さ位相検出処理を行い、ステップＳＰ３において、検出された位相が所定位相より小さいか否かを判定する。
【０１７３】
そして、検出された位相が所定位相より小さいと判定されれば、ステップＳＰ４において、Ｒを減少させる。
【０１７４】
逆に、ステップＳＰ３において、検出された位相が所定位相より小さくないと判定された場合には、ステップＳＰ５において、検出された位相が所定位相より大きいか否かを判定する。
【０１７５】
そして、検出された位相が所定位相より大きいと判定されれば、ステップＳＰ６において、Ｒを増加させる。
【０１７６】
逆に、ステップＳＰ５において、検出された位相が所定位相より大きくないと判定された場合には、ステップＳＰ７において、φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄが所定値より短いか否かを判定する。
【０１７７】
そして、φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄが所定値より短いと判定されれば、ステップＳＰ８において、Ｌｑを減少させる。
【０１７８】
逆に、ステップＳＰ７において、φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄが所定値より短くないと判定された場合には、ステップＳＰ９において、φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄが所定値より長いか否かを判定する。
【０１７９】
そして、φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄが所定値より長いと判定されれば、ステップＳＰ１０において、Ｌｑを増加させる。
【０１８０】
また、ステップＳＰ４の処理が行われた場合、ステップＳＰ６の処理が行われた場合、ステップＳＰ８の処理が行われた場合、ステップＳＰ１０の処理が行われた場合には、再びステップＳＰ１の処理を行う。
【０１８１】
逆に、ステップＳＰ９において、φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄが所定値より長くないと判定された場合には、そのまま一連の処理を終了する。
【０１８２】
図１３は長さ位相検出処理を説明するフローチャートである。
【０１８３】
ステップＳＰ１において、モータ電流およびモータ電圧を検出し、ステップＳＰ２において、モータの回転子の磁極位置を検出し、ステップＳＰ３において、磁束の位相を検出し、ステップＳＰ４において、磁石鎖交磁束φｍに対してｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑとの差にｄ軸電流Ｉｄを乗算した値を加算した結果φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）Ｉｄの長さ（大きさ）を検出し、そのまま一連の処理を終了する。
【０１８４】
図１２、図１３のフローチャートの処理を行うことによって、モータコイルの鎖交磁束の位相が位置センサレスの推定したｄ軸を基準として予め設定された値になるように、かつ、推定されたφｍ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）ｉｄに対応する量の大きさがあらかじめ設定された所定の値になるように誤差の削減を行うことができる。
【０１８５】
同じ条件での推定された鎖交磁束角度及びφｍ＋(Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの大きさを示す図６、および図７を参照してさらに説明する。
【０１８６】
先ず、制御内でＬｑを小さく設定し（図６、図９はモータ定数にずれが生じた場合を想定して表現しているため、制御内の定数の変化を符号が逆であることに注意する。つまり、制御内で機器定数を小さく設定したことはモータの機器定数が大きくなったことに相当する）、φｍ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）ｉｄの長さとモータコイルの鎖交磁束の位相を算出する。そして、所定位相よりも小さいことに応答してＲを減少、大きいことに応答してＲを増加することで位相を所定の値に調整することができる。これは例えば、所定値を位相６０度、長さ０.０１５とし、Ｌｑを小さくしたことにより図６中（ａ）のＬｑ１０％、Ｒ１０％の位置に乗ったとすれば、位相が小さいことに応答して制御上のＲを減少させる（つまりモータの定数でかかれている図６中（ａ）ではＲを増加させる）ことで、Ｌｑ１０%のラインを右にたどり６０度の位置まで来ることに相当する。
【０１８７】
そして、Ｒによる位相調整を行いながら、φｍ＋(Ｌｄ-Ｌｑ）iｄが所定値よりも短いことに応答してＬｑを減少させ、φｍ＋(Ｌｄ-Ｌｑ）iｄが所定値よりも長いことに応答してＬｑを増加させることで、所望の位相、長さに制御できる。
【０１８８】
これは図９中（ｂ）においてＲ１０%、Ｌｑ１０%の位置にあるとき、制御内でのＬｑを増加させる（図９中（ｂ）上では減少させる）ことでφｍ＋(Ｌｄ-Ｌｑ）iｄを小さくし、これによる位相の増大をＲを増大（図６中（a）上では減少）させることで制御することに相当し、結局所望の位相、φｍ＋(Ｌｄ-Ｌｑ)iｄ長さに制御して、正しい機器定数を得ることが可能になる。
【０１８９】
図１４はこの発明のモータ駆動方法のさらに他の実施態様の要部を説明するフローチャートである。
【０１９０】
ステップＳＰ１において、モータ電流およびモータ電圧を検出し、ステップＳＰ２において、モータの回転子の磁極位置を検出し、ステップＳＰ３において、磁束の位相を検出し、ステップＳＰ４において、磁石鎖交磁束φｍに対してｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑとの差にｄ軸電流ｉｄを乗算した値を加算した結果φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの長さ（大きさ）を検出し、ステップＳＰ５において、磁束の位相が所定位相であり、かつφｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの長さが所定長さであるか否かを判定する。
【０１９１】
そして、ステップＳＰ５において磁束の位相が所定位相でないか、またはφｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの長さが所定長さでないと判定された場合には、ステップＳＰ６において、磁束の位相が±９０°以外か否かを判定し、磁束の位相が±９０°以外であると判定された場合には、ステップＳＰ７において、ｑ軸インダクタンスＬｑを減少させる。
【０１９２】
ステップＳＰ６において磁束の位相が±９０°以外でないと判定された場合には、ステップＳＰ８において、φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの長さが所定長さより短いか否かを判定し、φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの長さが所定長さより短いと判定された場合には、ステップＳＰ９において、ｑ軸インダクタンスＬｑを減少させる。
【０１９３】
逆にステップＳＰ８において、φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの長さが所定長さより短くないと判定された場合、またはステップＳＰ９の処理が行われた場合には、ステップＳＰ１０において、磁束の位相が所定位相より大きいか否かを判定し、磁束の位相が所定位相より大きいと判定された場合には、ステップＳＰ１１において、巻線抵抗Ｒを増大させる。
【０１９４】
逆に、ステップＳＰ１０において、磁束の位相が所定位相より大きくないと判定された場合には、ステップＳＰ１２において、巻線抵抗Ｒを増大させ、ステップＳＰ１３において、磁束の位相が所定位相であり、かつφｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの長さが所定値よりも長いか否かを判定し、磁束の位相が所定位相であり、かつφｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの長さが所定値よりも長いと判定された場合には、ステップＳＰ１４において、ｑ軸インダクタンスＬｑを増大させる。
【０１９５】
そして、ステップＳＰ７の処理が行われた場合、ステップＳＰ９の処理が行われた場合、ステップＳＰ１１の処理が行われた場合、ステップＳＰ１４の処理が行われた場合、またはステップＳＰ１３において、磁束の位相が所定位相でないか、またはφｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの長さが所定値よりも長くないと判定された場合には、再びステップＳＰ１の処理を行う。
【０１９６】
そして、最終的に、ステップＳＰ５において磁束の位相が所定位相であり、かつφｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの長さが所定長さであると判定された場合には、一連の誤差削減処理を終了する。
【０１９７】
さらに説明する。
【０１９８】
トルクに対してモータ電流が大きい場合には、φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄが極めて小さくなるので、逆に、十分に大きな電流を流している場合には、φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄが小さくなるようにモータの機器定数またはセンサ・ゲインなどの定数（センサ定数）を変化させることで、位置検出誤差を削減することが可能となる。
【０１９９】
もちろん、正確な機器定数、センサ定数が設定された場合にとる値に調整することも可能である。
【０２００】
また、Ｒの変化に対する磁束長さを示す図９中（ａ）、およびＬｑの変化に対する磁束長さを示す図９中（ｂ）から分かるように、５％程小さな値に調整することで実際のインダクタンス値と等しくすることができる。
【０２０１】
さらに、±９０度以外の時はインダクタンスＬを小さくし、±９０度以内の時は、磁束の長さが短いとインダクタンスＬを小さく、長いと大きくし、±９０度以内で、磁束の位相が所定位相よりも大きい場合にはＲを大きくすることで０〜９０度の所定位相、所定磁束長さに制御することができる。
【０２０２】
図１５はこの発明のモータ駆動方法のさらに他の実施態様の要部を説明するフローチャートである。
【０２０３】
ステップＳＰ１において、従来公知の方法でモータトルクを算出し、ステップＳＰ２において、モータトルクに合わせた補正係数を参照し、ステップＳＰ３において、φｍ＋（Ｌｄ-Ｌｑ）ｉｄの長さによる機器定数の推定（例えば、図７の処理を参照）を行い、ステップＳＰ３において、補正係数による推定結果の補正を行い、そのまま一連の処理を終了する。
【０２０４】
なお、前記補正係数については、次のように設定することが励磁できる。
【０２０５】
図１１に示すように、差圧により負荷０の時の値からずれていることが分かる。
【０２０６】
また、先の議論から負荷０の時の値２１４０×１０μＨが真値であると考えられるので、例えば、差圧３ｋｇ/ｃｍ2の時のＬｑの誤差は３０×１０μＨで、約１．４％となる。
【０２０７】
したがって、例えば、１−０．００４７×差圧ｋｇ/ｃｍ2を補正係数（つまり、１ｋｇ/ｃｍ2で０．９９５３）とし、差圧により補正することによって正確な値を算出することができる。
【０２０８】
もちろん、差圧に代えて負荷トルクに基づく補正を行う補正係数を採用することも可能である。
【０２０９】
このフローチャートの処理を採用すれば、モータトルクに応じて設定値または修正量を変化させることができる。
【０２１０】
図１０、図１６に示したように、機器定数推定時のモータトルクによって機器定数推定値に若干の誤差がでる。そこで、モータトルクを検出し、この値によって機器定数を修正することにより、より正確な機器定数推定を可能にすることができる。
【０２１１】
モータトルクは前述したようにφ×I×ｓｉｎθφ-I×Pnで与えられるが、φは電圧検出値の積分（抵抗によるドロップはＲｉとして補正）として、ｉは電流検出値として、φとｉの成す角θφ-Iもφとｉから求められるので、機器定数やセンサレスの精度に依存しない。
このためモータトルクを機器定数推定時に利用することが可能である。
【０２１２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、モータの機器定数、センサ定数などのロータ回転位置推定のための定数の誤差削減をきわめて容易に達成することができるという特有の効果を奏する。
【０２１３】
請求項２の発明は、不安定になり、最悪発散停止してしまうという不都合の発生を防止して、請求項１と同様の効果を奏する。
【０２１４】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の条件を容易に実現でき、ひいては請求項１または請求項２と同様の効果を奏する。
【０２１５】
請求項４の発明は、処理を簡単化することができ、請求項１から請求項３の何れかと同様の効果を奏する。
【０２１６】
請求項５の発明は、処理を簡単化することができ、請求項１から請求項４の何れかと同様の効果を奏する。
【０２１７】
請求項６の発明は、電圧位相を用いて請求項１から請求項３の何れかと同様の効果を奏する。
【０２１８】
請求項７の発明は、電流位相を用いて請求項１から請求項３の何れかと同様の効果を奏する。
【０２１９】
請求項８の発明は、確実に誤差の大きさを狭めることができ、ひいては請求項１から請求項７の何れかと同様の効果を奏する。
【０２２３】
請求項９の発明は、モータの機器定数、センサ定数などのロータ回転位置推定のための定数の誤差削減をきわめて容易に達成することができるという特有の効果を奏する。
【０２２４】
請求項１０の発明は、不安定になり、最悪発散停止してしまうという不都合の発生を防止して、請求項９と同様の効果を奏する。
【０２２５】
請求項１１の発明は、請求項９または請求項１０の条件を容易に実現でき、ひいては請求項９または請求項１０と同様の効果を奏する。
【０２２６】
請求項１２の発明は、処理を簡単化することができ、請求項９から請求項１１の何れかと同様の効果を奏する。
【０２２７】
請求項１３の発明は、処理を簡単化することができ、請求項９から請求項１２の何れかと同様の効果を奏する。
【０２２８】
請求項１４の発明は、電圧位相を用いて請求項９から請求項１１の何れかと同様の効果を奏する。
【０２２９】
請求項１５の発明は、電流位相を用いて請求項９から請求項１１の何れかと同様の効果を奏する。
【０２３０】
請求項１６の発明は、確実に誤差の大きさを狭めることができ、ひいては請求項９から請求項１５の何れかと同様の効果を奏する。
【０２３４】
請求項１７の発明は、十分に大きな電流を流しているような場合に、請求項１から請求項３の何れかと同様の効果を奏する。
【０２３５】
請求項１８の発明は、定数を正確にすることができるほか、請求項１７と同様の効果を奏する。
【０２３６】
請求項１９の発明は、十分に大きな電流を流しているような場合に、請求項１から請求項３の何れかと同様の効果を奏する。
【０２３７】
請求項２０の発明は、請求項１７から請求項１９の何れかと同様の効果を奏する。
請求項２１の発明は、請求項１７から請求項１９の何れかと同様の効果を奏する。
【０２３８】
請求項２２の発明は、十分に大きな電流を流しているような場合に、請求項９から請求項１１の何れかと同様の効果を奏する。
【０２３９】
請求項２３の発明は、定数を正確にすることができるほか、請求項２２と同様の効果を奏する。
【０２４０】
請求項２４の発明は、十分に大きな電流を流しているような場合に、請求項９から請求項１１の何れかと同様の効果を奏する。
【０２４１】
請求項２５の発明は、誤差をより低減することができ、しかも請求項２３と同様の効果を奏する。
請求項２６の発明は、誤差をより低減することができ、しかも請求項２４と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】固定座標モータ逆モデルを用い、ロータ回転位置を検出するセンサを用いることなくモータを駆動する装置の一例を示すブロック図である。
【図２】電流位相に対するモータトルクの一例を示す図である。
【図３】負荷の大きさに対してモータ電流過大、かつモータ電流が遅れ位相の状態におけるベクトルシミュレーションの一例を示す図である。
【図４】電流位相に対するφｍ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）Ｉｄの振幅の関係を示す図である。
【図５】この発明のモータ駆動方法の一実施態様の要部を説明するフローチャートである。
【図６】図１のモータ駆動装置の位置検出部５が位置検出を行った場合の巻線抵抗Ｒの変化に対する推定されたｄ軸からみた磁束の位相のシミュレーション結果、およびｑ軸インダクタンスＬｑの変化に対する推定されたｄ軸からみた磁束の位相のシミュレーション結果を示す図である。
【図７】この発明のモータ駆動方法のさらに他の実施態様の要部を説明するフローチャートである。
【図８】長さ検出処理を説明するフローチャートである。
【図９】Ｒの変化に対する磁束長さ、およびＬｑの変化に対する磁束長さを示す図である。
【図１０】負荷が大きい時における、Ｒの変化に対する磁束長さ、およびＬｑの変化に対する磁束長さを示す図である。
【図１１】圧縮機における差圧に対するＬｑ推定値の関係およびＬｑの実測値を示す図である。
【図１２】この発明のモータ駆動方法のさらに他の実施態様の要部を説明するフローチャートである。
【図１３】長さ位相検出処理を説明するフローチャートである。
【図１４】この発明のモータ駆動方法のさらに他の実施態様の要部を説明するフローチャートである。
【図１５】この発明のモータ駆動方法のさらに他の実施態様の要部を説明するフローチャートである。
【図１６】負荷が大きい時における、Ｒの変化に対する角度誤差、およびＬｑの変化に対する角度誤差を示す図である。
【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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