特許 5691635 モータ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5691635

(24)【登録日】2015年2月13日

(45)【発行日】2015年4月1日

(54)【発明の名称】モータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/02 20060101AFI20150312BHJP

【ＦＩ】

   H02P7/00 U

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2011-39680(P2011-39680)

(22)【出願日】2011年2月25日

(65)【公開番号】特開2012-178908(P2012-178908A)

(43)【公開日】2012年9月13日

【審査請求日】2014年1月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137486

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 雅直

(74)【代理人】

【識別番号】100155309

【弁理士】

【氏名又は名称】坪内 哲也

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 丈生

(72)【発明者】

【氏名】守屋 英朗

【審査官】 田村 耕作

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２１１８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４９０４９１９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０２３８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１４２１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−３０３３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０３３９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３３６７３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ２９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力される電圧指令に応じた電圧値となるようにモータに印加する電圧を制御することにより前記モータを駆動する電圧制御部と、
前記電圧制御部に入力する電圧指令を制限する制限手段と、
前記モータに流れる電流値に関する電流値情報を取得する電流値情報取得部とを備え、
前記制限手段は、前記電流値情報取得部の取得した電流値情報から得られる電流値に基づき高電流状態であるか否か及び前記高電流状態から通常状態に回復したか否かを判定し、前記高電流状態であると判定した場合に前記電圧制御部に入力する電圧指令を制限する一方、前記高電流状態から前記通常状態に回復したと判定した場合に前記電圧制御部に入力する電圧指令の制限を解除するように構成されており、
前記電流値情報取得部の取得した電流値情報から得られる電流値が予め定めた調整抜き電流閾値以上である間、前記電圧制御部に入力する電圧指令を制限する方向に修正する一方、前記電流値情報から得られる電流値が前記調整抜き電流閾値を下回る間、前記制限を解除する方向に前記電圧指令を修正する電圧指令修正部を備え、
前記電圧指令修正部は、単位時間あたりの前記電圧指令の修正を予め定めた範囲内に留めて前記電圧指令の修正を複数回繰り返すように構成されていることを特徴とするモータ制御装置。

【請求項2】

外部から入力された電圧指令である外部電圧指令および目標となる電圧値が０であるゼロ電圧指令をそれぞれ入力し、切換指令に応じていずれか一方の電圧指令を電圧制御部に入力する電圧指令切換部と、
前記電流値情報取得部の取得した電流値情報から得られる電流値が予め定めた最大電流閾値以上である場合に、前記ゼロ電圧指令が前記電圧制御部に入力されるように前記電圧指令切換部に切換指令を行う一方、前記電流値情報から得られる電流値が予め定めた解除電流閾値を下回った場合に、前記外部電圧指令が前記電圧制御部に入力されるように前記電圧指令切換部に切換指令を行う切換指令部とを設けた請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記電流値情報取得部は、前記電流値情報として前記モータに流れる電流値を検出する電流検出部である請求項１又は２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

前記電流値情報取得部は、電圧指令に応じてモータに流れるべき電流値を演算により算出するためのモータモデルを有し、前記電圧制御部に入力する電圧指令と前記モータモデルとに基づき前記モータに流れるべき電流値を前記電流値情報として算出する電流値演算部である請求項１又は２に記載のモータ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、過電流対策を適切に施したモータ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

レシプロモータ等のモータの駆動を電気的に制御するモータ制御装置として特許文献１には、電流指令に応じた電流となるようにモータに通電する電流を制御することにより所望の推力（トルク）が得られるようにモータを駆動する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−２７５８２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のようなモータに流れる電流を制御する電流アンプとも呼ばれるモータ制御装置はコスト高であるので、コストダウンのために、電圧指令に応じた電圧値となるようにモータに印加する電圧を制御することによりモータを駆動する電圧アンプとも呼ばれるモータ制御装置を採用することが一つの有効な手段となる。

【0005】

しかしながら、このような電圧アンプとも呼ばれるモータ制御装置は、モータに印加する出力電圧を制御するものであるため、モータ負荷の変動や外乱の変動によりモータに流れる電流が変化してしまう。この場合、モータに流れる電流と電圧との関係が一定であるとし、モータの許容する上限電流を超える電流がモータに流れないように電圧の最大値を規定して、電圧指令に応じた電圧値が最大値を超えないように制限したとしても、モータ負荷の変動等により上限電流を超える過大な電流がモータに流れてしまうことがあり、モータにダメージを与えてしまうおそれがある。

【0006】

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、モータ負荷の変動や外乱の変動等によりモータに流れる電流が増大したとしても、モータに過大な電流が流れることを回避して過電流からモータを保護するモータ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】

【0007】

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

【0008】

すなわち、本発明のモータ制御装置は、入力される電圧指令に応じた電圧値となるようにモータに印加する電圧を制御することにより前記モータを駆動する電圧制御部と、前記電圧制御部に入力する電圧指令を制限する制限手段と、前記モータに流れる電流値に関する電流値情報を取得する電流値情報取得部とを備え、前記制限手段は、前記電流値情報取得部の取得した電流値情報から得られる電流値に基づき高電流状態であるか否か及び前記高電流状態から通常状態に回復したか否かを判定し、前記高電流状態であると判定した場合に前記電圧制御部に入力する電圧指令を制限する一方、前記高電流状態から前記通常状態に回復したと判定した場合に前記電圧制御部に入力する電圧指令の制限を解除するように構成されており、前記電流値情報取得部の取得した電流値情報から得られる電流値が予め定めた調整抜き電流閾値以上である間、前記電圧制御部に入力する電圧指令を制限する方向に修正する一方、前記電流値情報から得られる電流値が前記調整抜き電流閾値を下回る間、前記制限を解除する方向に前記電圧指令を修正する電圧指令修正部を備え、前記電圧指令修正部は、単位時間あたりの前記電圧指令の修正を予め定めた範囲内に留めて前記電圧指令の修正を複数回繰り返すように構成されていることを特徴とする。

【0009】

高電流状態は、モータに流れる電流値が或る値又は或る範囲よりも大きい状態を意味し、通常状態は、モータに流れる電流値が或る値又は或る範囲よりも小さい状態を意味する。これら或る値又は或る範囲は、モータの特性等によって予め設定される。

【0010】

このように、モータに流れる電流値が増大して高電流状態と判定される場合には電圧制御部に入力する電圧指令を制限し、電圧指令すなわちモータに印加する電圧を制限することでモータに流れる電流を低下させる一方、モータに流す電流値が低下して高電流状態から通常状態に回復したと判定される場合には電圧指令の制限を解除するので、モータ負荷の変動や外乱の変動によりモータに流れる電流が増大したとしても、モータに過大な電流が流れることを回避して過電流からモータを保護することが可能となる。

【0011】

さらには、前記電流値情報取得部の取得した電流値情報から得られる電流値が予め定めた調整抜き電流閾値以上である間、前記電圧制御部に入力する電圧指令を制限する方向に修正する一方、前記電流値情報から得られる電流値が前記調整抜き電流閾値を下回る間、前記制限を解除する方向に前記電圧指令を修正する電圧指令修正部を備え、前記電圧指令修正部は、単位時間あたりの前記電圧指令の修正を予め定めた範囲内に留めて前記電圧指令の修正を複数回繰り返すように構成されていることから、モータ動作を安定させるとともに、過電流によるモータの減磁等の損傷を抑制することもできる。

【0012】

ここでいう予め定めた範囲とは、電圧指令の大幅な変動を抑える趣旨である。

【0013】

過電流によるモータの減磁等の損傷を的確に防止するためには、外部から入力された電圧指令である外部電圧指令および目標となる電圧値が０であるゼロ電圧指令をそれぞれ入力し、切換指令に応じていずれか一方の電圧指令を電圧制御部に入力する電圧指令切換部と、前記電流値情報取得部の取得した電流値情報から得られる電流値が予め定めた最大電流閾値以上である場合に、前記ゼロ電圧指令が前記電圧制御部に入力されるように前記電圧指令切換部に切換指令を行う一方、前記電流値情報から得られる電流値が予め定めた解除電流閾値を下回った場合に、前記外部電圧指令が前記電圧制御部に入力されるように前記電圧指令切換部に切換指令を行う切換指令部とを設けることが好ましい。

【0014】

この場合、解除電流閾値は、最大電流閾値と同じ値又は最大電流閾値よりも小さな値に設定される。解除電流閾値を最大電流閾値よりも低い値に設定した場合には、双方の閾値の間に不感帯が設けられてヒステリシス性を持たせることになり、電圧指令の制限状態とその制限が解除された解除状態との切り換えが頻発するチャタリングを防止してモータ制御を安定させることが可能となる。

【0015】

精度のよい制御を可能とするためには、前記電流値情報取得部を、前記電流値情報として前記モータに流れる電流値を検出する電流検出部とするのが効果的である。

【0016】

コスト低減を追求するためには、前記電流値情報取得部を、電圧指令に応じてモータに流れるべき電流値を演算により算出するためのモータモデルを有し、前記電圧制御部に入力する電圧指令と前記モータモデルとに基づき前記モータに流れるべき電流値を前記電流値情報として算出する電流値演算部とするのが効果的である。

【発明の効果】

【0017】

本発明は、以上説明したように、モータに流れる電流値が増大して高電流状態と判定される場合には電圧制御部に入力する電圧指令を制限して、モータに流れる電流を低下させるので、モータ負荷の変動や外乱の変動によりモータに流れる電流が増大したとしても、モータに過大な電流が流れることを回避して過電流からモータを保護することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係るモータ制御装置を模式的に示す構成図。

【図2】本実施形態に係る第一の制限手段による電圧指令の制限時の動作を示す図。

【図3】本実施形態に係る第二の制限手段による電圧指令の制限時の動作を示す図。

【図4】本発明の他の実施形態に係る電圧変換装置を模式的に示す構成図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の一実施形態に係るモータ制御装置を、図面を参照して説明する。

【0020】

モータ制御装置である電圧アンプは、図１に示すように、入力した電圧指令Ｖに応じた電圧値となるようにモータＭに印加する電圧を制御することによりモータＭを駆動する電圧制御部１と、電圧制御部１に入力する電圧指令Ｖを制限する制限手段２と、モータＭに流れる電流値Irefに関する電流値情報を取得する電流値情報取得部３とを有する。

【0021】

電圧制御部１は、電圧指令Ｖに応じた電圧をモータＭに印加するためのゲート信号Ｇｓを生成するゲート信号生成部とも呼ばれるＰＷＭ処理部１０と、ＰＷＭ処理部１０で生成されたゲート信号Ｇｓに応じた電圧をバッテリ等の電源（図示せず）からモータＭに印加するゲート回路部１１とを備えている。

【0022】

電流値情報取得部３は、モータＭに流れる電流値Irefに関する情報を取得するもので、具体的には、モータＭに流れる電流値Irefを検出する電流センサとも呼ばれる電流検出部３０を主体に構成されている。本実施形態では、モータＭに交流電流が通電されるため、電流検出部３０の検出した検出電流値Irefを絶対値処理部３１を介して絶対値処理を施し、検出電流絶対値｜Iref｜に変換している。

【0023】

制限手段２は、電流値情報取得部３の取得した電流値情報から得られる電流値Iref（検電流絶対値｜Iref｜）に基づき高電流状態であるか否か及び高電流状態から通常状態に回復したか否かを判定し、高電流状態であると判定した場合に電圧制御部１に入力する電圧指令Ｖを制限する一方、高電流状態から通常状態に回復したと判定した場合に電圧制御部１に入力する電圧指令Ｖの制限を解除するように構成されている。

【0024】

本実施形態では、第一の制限手段２ａ及び第二の制限手段２ｂというように、制限手段２を二種類設けて二重構成としている。具体的には、第一の制限手段２ａは、電圧指令切換部２０と、切換指令部２１とを有する。

【0025】

電圧指令切換部２０は、外部から入力された電圧指令である外部電圧指令Ｖrefおよび目標となる電圧値が０であるゼロ電圧指令Ｖ_０をそれぞれ入力し、切換指令に応じていずれか一方の電圧指令を電圧制御部１に入力するスイッチの役割を持つ。

【0026】

切換指令部２１は、電圧指令切換部２０の切換制御を行うもので、電流値情報取得部３の取得した電流値情報から得られる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）が予め定めた最大電流閾値Ｔｈ_ｍａｘ以上である場合に、高電流状態であるとしてゼロ電圧指令Ｖ_０が電圧制御部１に入力されるように電圧指令切換部２０に切換指令を行う一方、電流値情報から得られる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）が予め定めた解除電流閾値Ｔｈ_ｏｆｆを下回った場合に、高電流状態から通常状態に回復したとして外部電圧指令Ｖrefが電圧制御部１に入力されるように電圧指令切換部２０に切替指令を行うように構成されている。解除電流閾値Ｔｈ_ｏｆｆは、図２に示すように、最大電流閾値Ｔｈ_ｍａｘよりも低い値に設定され、双方の閾値（Ｔｈ_ｏｆｆ、Ｔｈ_ｍａｘ）の間に不感帯を設けてヒステリシス性を持たせてあり、電圧指令Ｖの制限状態とその制限が解除された解除状態との切り換えが頻発するチャタリングの発生を防止するようにしている。すなわち、第一の制限手段２ａでは、図２に示すように、高電流状態は、モータに流れる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）が或る範囲（Ｔｈ_ｏｆｆ〜Ｔｈ_ｍａｘ）よりも大きい状態であるとし、通常状態は、モータに流れる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）が或る範囲（Ｔｈ_ｏｆｆ〜Ｔｈ_ｍａｘ）よりも小さい状態であるとしている。この或る範囲（Ｔｈ_ｏｆｆ〜Ｔｈ_ｍａｘ）は、モータの特性等によって予め設定される。なお、解除電流閾値Ｔｈ_ｏｆｆを最大電流閾値Ｔｈ_ｍａｘと同じ値に設定してもよい。

【0027】

図１に示すように、第一の制限手段２ａに対して第二の制限手段２ｂは、電圧指令切換部２０から電圧制御部１に入力される電圧指令Ｖを修正する電圧指令修正部２２を主体とするもので、電流値情報取得部３の取得した電流値情報から得られる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）が予め定めた調整抜き電流閾値Ｔｈ_ｍａｘ以上である間、電圧制御部１に入力する電圧指令Ｖを制限する方向に修正する一方、電流値情報から得られる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref）が調整抜き電流閾値Ｔｈ_ｍａｘを下回る間、制限を解除する方向に電圧指令Ｖを修正する。電圧指令修正部２２は、電圧指令Ｖの修正を行う際、単位時間あたりの電圧指令Ｖの修正を予め定めた範囲内に留めて電圧指令Ｖの修正を複数回繰り返すように構成されている。具体的に、電圧指令Ｖの修正は、電圧指令切換部２０から電圧制御部１に入力される電圧指令に調整ゲインＧを乗算器２２ｂで乗算することで行われる。この調整ゲインＧは、電圧指令修正部２２を構成する調整ゲイン演算部２２ａが算出する。調整ゲイン演算部２２ａは、図３に示すように、検出電流絶対値｜Iref｜が調整抜き電流閾値Ｔｈ_ｍａｘ以上である間、その間継続して調整ゲインＧの値を一定勾配で減算していく。例えば、調整ゲインＧが1.0000とした場合、１演算周期（単位時間）毎に調整ゲインを0.0001ずつ減算する。一方、検出電流絶対値｜Iref｜が調整抜き電流閾値Ｔｈ_ｍａｘを下回った場合、調整ゲインＧに対し0.0001ずつ加算する。調整ゲインＧの上限値は1.0000に、下限値は0.0000に設定されている。すなわち、図１に示す第二の制限手段２ｂでは、図３に示すように、高電流状態は、モータＭに流れる電流値が或る値（調整抜き閾値Ｔｈ_ｚ）よりも大きい状態であるとし、通常状態は、モータＭに流れる電流値が或る値（調整抜き閾値Ｔｈ_ｚ）よりも小さい状態であるとしている。この或る値（調整抜き閾値Ｔｈ_ｚ）は、モータＭの特性等によって予め設定される。

【0028】

上記構成のモータ制御装置の動作を以下説明する。本実施形態では、第一の制限手段２ａ及び第二の制限手段２ｂが協働して電圧指令Ｖを二段階で制限するが、説明を簡略化するために、それぞれの動作に分けて以下説明する。

【0029】

すなわち、第一の制限手段２ａの動作については、図２に示すように、検出電流絶対値｜Iref｜が増大して最大電流閾値Ｔｈ_ｍａｘ以上になると、図１に示す切換指令部２１の切換指令により電圧指令切換部２０が電圧制御部１に入力される電圧指令Ｖをゼロ電圧指令Ｖ_０に切り換え、電圧指令の制限状態（電圧印加の停止状態、制御停止状態）となり、これに伴いモータ電流が図２に示すようにL/R時定数で降下する。検出電流絶対値｜Iref｜が減少して解除電流閾値Ｔｈ_ｏｆｆを下回ると、図１に示す切換指令部２１の切換指令により電圧指令切換部２０が電圧制御部１に入力される電圧指令Ｖを外部電圧指令Ｖrefに切り換え、電圧指令の制限が解除された解除状態（電圧印加の再開、制御再開）となり、通常の制御に復帰する。

【0030】

第二の制限手段２ｂの動作については、図３に示すように、検出電流絶対値｜Iref｜が増大して調整抜き閾値Ｔｈ_ｚ以上になると、調整ゲイン演算部２２ａ（図１参照）により調整ゲインＧが1.0000から一定勾配で減少し、これに伴い電圧指令が制限され、モータ電流が抑制される。検出電流絶対値｜Iref｜が減少して調整抜き閾値Ｔｈ_ｚを下回ると、調整ゲイン演算部２２ａ（図１参照）により調整ゲインＧが一定勾配で加算されて復帰し、これに伴い電圧指令の制限が解除され、モータ電流の抑制が解除される。このように電圧指令Ｖの制限が徐々に行われるので、急峻な電圧指令変化を実施することによりモータ動作が不安定状態に陥ることを防止している。

【0031】

上記では、第一及び第二の制限手段２ａ・２ｂの動作を別々に説明したが、本実施形態では、図１に示すように、第二の制限手段２ｂで用いる調整抜き閾値Ｔｈ_ｚを、第一の制限手段２ａで用いる最大電流閾値Ｔｈ_ｍａｘよりも低い値に設定して、モータ電流の上昇に伴い先に第二の制限手段２ｂによる電圧指令Ｖの制限が働き、それでもモータ電流が上昇する場合に第一の制限手段２ａによる電圧指令Ｖの制限が働くようにし、急激な電圧指令Ｖの変化を回避することによるモータ動作の安定化と、モータＭに対する最大電流閾値Ｔｈ_ｍａｘ以上の通電をカットすることによるモータの損傷の確実な防止とを適切に両立させている。

【0032】

以上のように、本実施形態のモータ制御装置は、入力される電圧指令Ｖに応じた電圧値となるようにモータＭに印加する電圧を制御することによりモータＭを駆動する電圧制御部１と、電圧制御部１に入力する電圧指令Ｖを制限する制限手段２と、モータＭに流れる電流値Irefに関する電流値情報を取得する電流値情報取得部３とを備え、制限手段２は、電流値情報取得部３の取得した電流値情報から得られる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）に基づき高電流状態であるか否か及び高電流状態から通常状態に回復したか否かを判定し、高電流状態であると判定した場合に電圧制御部１に入力する電圧指令Ｖを制限する一方、高電流状態から通常状態に回復したと判定した場合に電圧制御部１に入力する電圧指令Ｖの制限を解除するように構成されている。

【0033】

高電流状態は、モータＭに流れる電流値が或る値又は或る範囲よりも大きい状態をいい、通常状態は、モータＭに流れる電流値が或る値又は或る範囲よりも小さい状態をいい、これら或る値又は或る範囲は、モータＭの特性等によって予め設定されるものである。

【0034】

このように、モータＭに流れる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）が増大して高電流状態と判定される場合には電圧制御部１に入力する電圧指令Ｖを制限し、電圧指令ＶすなわちモータＭに印加する電圧を制限することでモータＭに流れる電流を低下させる一方、モータＭに流す電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）が低下して高電流状態から通常状態に回復したと判定される場合には電圧指令Ｖの制限を解除するので、モータ負荷の変動や外乱の変動によりモータＭに流れる電流が増大したとしても、モータＭに過大な電流が流れることを回避して過電流からモータＭを保護することが可能となる。

【0035】

本実施形態では、外部から入力された電圧指令である外部電圧指令Ｖrefおよび目標となる電圧値が０であるゼロ電圧指令Ｖ_０をそれぞれ入力し、切換指令に応じていずれか一方の電圧指令を電圧制御部１に入力する電圧指令切換部２０と、電流値情報取得部３の取得した電流値情報から得られる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）が予め定めた最大電流閾値Ｔｈ_ｍａｘ以上である場合に、ゼロ電圧指令Ｖ_０が電圧制御部１に入力されるように電圧指令切換部２０に切換指令を行う一方、電流値情報から得られる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）が予め定めた解除電流閾値Ｔｈ_ｏｆｆを下回った場合に、外部電圧指令Ｖrefが電圧制御部１に入力されるように電圧指令切換部２０に切換指令を行う切換指令部２１とを設けているので、電流値情報から得られるモータＭに流れる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）が予め定めた最大電流閾値Ｔｈ_ｍａｘ以上である場合には、目標となる電圧値が０であるゼロ電圧指令Ｖ_０が電圧制御部１に入力され、即座に電流を低減させる一方、電流値情報から得られるモータＭに流れる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）が予め定めた解除電流閾値Ｔｈ_ｏｆｆを下回った場合に外部電圧指令Ｖrefが電圧制御部１に入力され、外部電圧指令Ｖrefに基づく電圧制御に復帰するので、最大電流閾値Ｔｈ_ｍａｘ以上の電流がモータに流れなくなり、過電流によるモータＭの減磁等の損傷を的確に防止することが可能となる。

【0036】

特に、本実施形態では、解除電流閾値Ｔｈ_ｏｆｆを最大電流閾値Ｔｈ_ｍａｘよりも低い値に設定して双方の閾値の間に不感帯を設けてヒステリシス性を持たせているので、電圧指令の制限状態とその制限が解除された解除状態との切り換えが頻発するチャタリングを防止してモータ制御を安定させることが可能となる。勿論、解除電流閾値Ｔｈ_ｏｆｆを最大電流閾値Ｔｈ_ｍａｘと同じ値に設定してもよい。

【0037】

さらに、本実施形態では、電流値情報取得部３の取得した電流値情報から得られる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）が予め定めた調整抜き電流閾値Ｔｈ_ｍａｘ以上である間、電圧制御部１に入力する電圧指令Ｖを制限する方向に修正する一方、電流値情報から得られる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）が調整抜き電流閾値Ｔｈ_ｍａｘを下回る間、制限を解除する方向に電圧指令Ｖを修正する電圧指令修正部２２を備え、電圧指令修正部２２は、単位時間あたりの電圧指令Ｖの修正を予め定めた範囲内に留めて電圧指令Ｖの修正を複数回繰り返すように構成されているので、電流値情報から得られるモータＭに流れる電流値Iref（検出電流絶対値｜Iref｜）が予め定めた調整抜き電流閾値Ｔｈ_ｍａｘ以上である場合に、即座に電圧指令Ｖをカットするのではなく、予め定めた範囲内で電圧指令Ｖを制限する修正を複数回繰り返し、電圧指令Ｖを漸減させるので、急激な電圧指令Ｖの変化を回避しながら過電流によるモータＭの減磁等の損傷を有効に防止することができ、モータ動作を安定させることが可能となる。電圧指令Ｖの制限を解除する場合も同様である。

【0038】

特に、本実施形態では、第一の制限手段２ａと第二の制限手段２ｂとを有し、第二の制限手段２ｂで用いる調整抜き電流閾値Ｔｈ_ｍａｘを第一の制限手段２ａで用いる最大電流閾値Ｔｈ_ｍａｘよりも低い値に設定しているので、急激な電圧指令Ｖの変化を回避することによるモータ動作の安定化と、モータＭに対する最大電流閾値Ｔｈ_ｍａｘ以上の通電をカットすることによるモータＭの損傷の確実な防止とを適切に両立させることが可能となる。

【0039】

その他、本実施形態では、電流値情報取得部３は、電流値情報としてモータＭに流れる電流値Irefを検出する電流検出部３０であるので、モータＭに流れる電流を直接検出して、実際の値に基づく精度のよい制御が可能となる。

【0040】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。

【0041】

例えば、図４に示すように、電圧指令Ｖに応じてモータＭに流れるべき電流値を演算により算出するための状態変数等を用いたモータモデル１０３ａを有し、電圧制御部１に入力する電圧指令Ｖとモータモデル１０３ａとに基づきモータＭに流れるべき電流値を前記電流値情報として算出する電流値演算部１０３ｂを設けて電流値情報取得部１０３を構成してもよい。このように構成すれば、モータＭに流れる電流を検出する高価な電流検出部３０を不要としてコストを低減させることが可能となる。

【0042】

また、本実施形態では、第二の制限手段２ｂにおいて検出電流値が調整抜き閾値Ｔｈ_ｚを下回った場合に、調整ゲインＧを制限を解除する方向に修正しているが、検出電流値が調整抜き閾値Ｔｈ_ｚ以上になった場合に、事前に設定していた所定時間の間隔で一定勾配で一度調整ゲインＧを低下させ、調整ゲインＧを所定の値（例えば0.5）まで下げた後、再度一定勾配で調整ゲインＧを元に戻すようにしてもよい。

【0043】

また、本実施形態では、第一の制限手段２ａ及び第二の制限手段２ｂを両方備えたものであるが、いずれか一方だけを備えたものであってもよい。

【0044】

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【符号の説明】

【0045】

１…電圧制御部
２、２ａ、２ｂ…制限手段
２０…電圧指令切換部（第一の制限手段）
２１…切換指令部（第一の制限手段）
２２…電圧指令修正部（第二の制限手段）
３、１０３…電流値情報取得部
３０…電流検出部（電流値情報取得部）
１０３ａ…モータモデル
１０３ｂ…電流値演算部（電流値情報取得部）
Ｍ…モータ
Ｖ…電圧指令
Ｖref…外部電圧指令
Ｖ_０…ゼロ電圧指令
Iref…電流値
Ｔｈ_ｍａｘ…最大電流閾値
Ｔｈ_ｏｆｆ…解除電流閾値
Ｔｈ_ｚ…調整抜き閾値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】