特許 6154667 ブラシレスモータの制御装置

(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】6154667

(24)【登録日】2017年6月9日

(45)【発行日】2017年6月28日

(54)【発明の名称】ブラシレスモータの制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/08 20160101AFI20170619BHJP

   F04B 49/06 20060101ALI20170619BHJP

【ＦＩ】

   H02P6/08

   F04B49/06 311

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-114037(P2013-114037)

(22)【出願日】2013年5月30日

(65)【公開番号】特開2014-233179(P2014-233179A)

(43)【公開日】2014年12月11日

【審査請求日】2016年4月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000220505

【氏名又は名称】日本電産トーソク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】日本電産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088100

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 千明

(72)【発明者】

【氏名】宮尾 俊充

(72)【発明者】

【氏名】相良 文耶

(72)【発明者】

【氏名】日比 裕一

【審査官】 池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２３４１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３４９２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３１５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６９６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０２０８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１００５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５７２６９５８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ６／０８

Ｆ０４Ｂ ４９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転駆動されるモータの回転速度を目標とする回転速度に収束すべくモータ制御量を調整してフィードバック制御するブラシレスモータの制御装置であって、
前記フィードバック制御にて算出するＰＩＤ制御値におけるフィードバックゲインの係数を前記モータの実回転速度に応じて可変し、
前記モータの実回転速度の閾値以下においては、
通常のフィードバックゲインの係数を通常の制御値より低い値とし、
前記モータが回転停止状態から起動後、前記モータの実回転速度が目標回転速度に収束するまでの間、可変する前記フィードバックゲインの係数を通常の制御値より低い値に固定することを特徴とするブラシレスモータの制御装置。

【請求項2】

前記ブラシレスモータの制御装置は、前記モータの実回転速度に到達した一定時間の経過をカウントして前記フィードバックゲインの係数を可変することを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータの制御装置。

【請求項3】

前記ブラシレスモータの制御装置は、前記モータの実回転速度と目標回転速度との偏差と、前記モータの回転速度に応じて前記フィードバックゲインの係数を可変することを特徴とする請求項２記載のブラシレスモータの制御装置。

【請求項4】

前記ブラシレスモータの制御装置は、電動式液体ポンプの駆動に用いられることを特徴とする請求項１ないし３記載のブラシレスモータの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブラシレスモータの制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ブラシレスモータを駆動源として、歯車ポンプ（トロコイド式）の回転速度の制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

このようにポンプ等に使用されるブラシレスモータの制御装置では、目標とする回転速度が与えられ、実際の回転速度が前記目標回転速度に収束するよう、フィードバック制御にて回転速度の制御が行われている。

【0004】

このフィードバック制御の方法としては、ＰＩＤ制御が広く用いられている。

【0005】

図６は、ＰＩＤ制御の基本式を示す図であり、現在の偏差ｅに比例した修正量を出す比例分と、過去の偏差ｅの累積値に比例した修正量を出す積分分と、偏差ｅが増加しつつあるか減少しつつあるか、その傾向の大きさに比例した修正量を出す微分分との３つを加算合成したものである。

【0006】

一般にフィードバックゲインＫｐの係数を大きくすると、モータの制御量は大きくなり、応答時間が短縮すると言われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００８−０８６１１７公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、このような従来にあっては、図７のタイミングチャートに示すように、モータの制御応答性を向上すべく前記フィードバックゲインの係数を大きくすると応答時間が短縮される反面、モータ起動時において、回転速度の上昇する際、モータの脱調が発生し易くなるという課題があった。

【0009】

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、モータ始動時の脱調を防止しつつ、目標回転速度への収束性を高めるモータの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】

【0010】

前記課題を解決するために本発明の請求項１のブラシレスのモータの制御装置にあっては、回転駆動されるモータの回転速度を目標とする回転速度に収束すべくモータ制御量を調整してフィードバック制御するブラシレスモータの制御装置であって、前記フィードバック制御にて算出するＰＩＤ制御値におけるフィードバックゲインの係数を前記モータの実回転速度に応じて可変し、前記モータの実回転速度の閾値以下においては、通常のフィードバックゲインの係数を通常の制御値より低い値とし、前記モータが回転停止状態から起動後、前記モータの実回転速度が目標回転速度に収束するまでの間、可変する前記フィードバックゲインの係数を通常の制御値より低い値に固定することとした。

【0011】

また、請求項２のブラシレスモータの制御装置において、前記ブラシレスモータの制御装置は、前記モータの実回転速度に到達した一定時間の経過をカウントして前記フィードバックゲインの係数を可変することとした。

【0012】

また、請求項３のブラシレスモータの制御装置にあっては、前記ブラシレスモータの制御装置は、前記モータの実回転速度と目標回転速度との偏差と、前記モータの回転速度に応じて前記フィードバックゲインの係数を可変することとした。

【0014】

更に、請求項４のブラシレスモータの制御装置にあっては、前記ブラシレスモータの制御装置は、電動式液体ポンプの駆動に用いられることとした。

【発明の効果】

【0015】

以上説明したように本発明の請求項１のブラシレスモータの制御装置にあっては、起動状態と定常の回転速度状態で前記フィードバックゲインの係数を可変するため、回転停止状態からの起動直後もしくは比較的低回転域における脱調の発生を抑制し、起動時の回転数制御時における応答性と定常的な高回転域における回転速度制御の特性を安定することができる。

【0016】

また、請求項２のブラシレスモータの制御装置にあっては、前記ブラシレスモータの制御装置は、前記モータの実回転速度と、前記モータの実回転速度に到達した一定時間の経過をカウントして前記フィードバックゲインの係数を可変することにより、モータの高回転域における目標回転速度への収束性を維持するとともに不用意なフィードバックゲインの切換に伴う制御の不安定を抑制することができる。

【0017】

そして、請求項３のブラシレスモータの制御装置にあっては、前記ブラシレスモータの制御装置は、前記モータの実回転速度と目標回転速度との偏差と、前記モータの回転速度に応じて前記フィードバックゲインの係数を可変することとすることにより、目標回転速度と実回転速度の偏差の値が大きい場合の収束性を高める一方で、目標回転速度が実回転速度より低い偏差となる場合にはフィードバックゲインを小さくすることにより、消費電力を低減することができる。

【0018】

そして、請求項４のブラシレスモータの制御装置にあっては、前記ブラシレスモータの制御装置は、前記モータが回転停止状態から起動後、前記モータの実回転速度が目標回転速度に収束するまでの間、可変する前記フィードバックゲインの係数を通常の制御値より低い値に固定することにより、回転停止状態からの起動時におけるフィードバックゲインの係数の過多に伴う、脱調の発生を抑制し、起動時の回転数制御時における応答性と通常時の回転速度制御の特性を向上することが出来る。

【0019】

加えて、請求項５のブラシレスモータの制御装置にあっては、前記ブラシレスモータの制御装置は、電動式液体ポンプの駆動に用いられることにより、ポンプの流体特性の変化、例えば作動流体の温度や粘度またはポンプ室近傍のクリアランス等機械的なばらつきがあり流量特性の制御に変動が生じる場合でも、適切なフィードバックゲインの係数を前記流体的又は機械的特性に応じて数値を決めることで、ポンプの効率を簡易的な方法にて調整することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施の形態を示すブラシレスモータ式電動ポンプの断面図である。

【図2】同実施の形態を示す分解斜視図である。

【図3】同実施の形態におけるブラシレスモータの動作を示す為のブロック図である。

【図4】同実施の形態におけるブラシレスモータのフィードバック制御に係る動作を示すフローチャートである。

【図5】同実施の形態におけるブラシレスモータの目標回転速度、実回転速度およびフィードバックゲインの係数設定に係わるタイムングチャートである。

【図6】ＰＩＤ制御の基本式を示す図である。

【図7】従来の実施例におけるモータ始動時からの回転速度上昇を示すタイミングチャートある。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。

【0022】

図１及び図２は、本実施の形態にかかるブラシレスモータの制御装置により回転速度が制御される電動式オイルポンプ１を示す図であり、該電動式歯車ポンプ１は、モータ２と、該モータ２で駆動されるオイルポンプ３を備えている。これにより、モータ冷却用のオイルを供給に用いられたり、自動車のＡＴやＣＶＴ等の自動変速機に取り付けられアイドルストップ時に低下する油圧を所定圧に維持する用途に用いられたりする。

【0023】

すなわち、前記自動変速機４には、油圧回路が形成されており、当該自動変速機４のケーシング１１内部には、前記油圧回路を構成する為の油圧経路１２が形成されている。このケーシング１１の外面１３には、前記電動式歯車ポンプ１を取り付ける為の取付穴１４が開口しており、該取付穴１４に前記電動式歯車ポンプ１の先端部を挿入した状態で取り付けられるように構成されている。

【0024】

前記油圧経路１２には、当該自動変速機４の制御に用いるオイル２１が循環しており、前記取付穴１４の奥面２２には、図外のオイル貯留部に連通する連通路２３と、加圧したオイル２１を出力する出力路２４とが開設されている。

【0025】

図２は、前記電動式歯車ポンプ１を示す分解斜視図であり、該電動式歯車ポンプ１は、トロコイド式の前記オイルポンプを構成するポンプ構成部３１と、該ポンプ構成部３１を駆動するモータ構成部３２と、該モータ構成部３２を制御する為のモータ駆動制御部３３とを備えている。前記ポンプ構成部３１と前記モータ構成部３２と前記モータ駆動制御部３３とは、前記モータ構成部３２を構成する回転軸３４の延出方向に配列されており、前記モータ構成部３２より延出した前記回転軸３４が、図１に示したように、組立状態において前記ポンプ構成部３１に接続されるように構成されている。

【0026】

この電動歯車式ポンプ１は、外周部を構成する円筒状のケース４１を備えており、前記ポンプ構成部３１と前記モータ構成部３２とは、前記ケース４１内に内嵌されている。この内嵌状態において、前記ポンプ構成部３１の外周面と前記モータ構成部３２の外周面とは、前記ケース４１の内側面４２に面接するように構成されており、この面接状態において、前記ポンプ構成部３１及び前記モータ構成部３２が位置決めされるように構成されている。

【0027】

前記ケース４１の基端には、外方へ延出するケースフランジ部５１が一体形成されており、当該電動式歯車ポンプ１は、図１及び図２に示したように、前記ケースフランジ部５１より先端側が前記ケーシング１１に設けられた前記取付穴１４に挿入される挿入領域を構成するとともに、前記ケースフランジ部５１より基端側が前記ケーシング１１より突出した突出領域を形成するように構成されている。

【0028】

この電動式歯車ポンプ１を前記取付穴１４に取り付けた状態では、前記ケースフランジ部５１が、前記ケーシング１１の前記外面１３に面接するように構成されており、前記ケースフランジ部５１によって当該電動式歯車ポンプ１を前記ケーシング１１に固定できるように構成されている。

【0029】

前記挿入領域を構成する前記ケースフランジ部５１より前記ケース４１の先端側には、前記ポンプ構成部３１及び前記モータ構成部３２が配置されるように構成されており、図１に示した取付状態において、前記ケース４１より突出した前記ポンプ構成部３１の先端面が前記取付穴１４の前記奥面２２に対向するように構成されている。

【0030】

前記ポンプ構成部３１は、図１及び図２に示したように、先端側を構成するポンプベース７１と、該ポンプベース７１の基端側に配置されたポンプハウジング７２とを備えており、該ポンプハウジング７２と前記ポンプベース７１との間には、Ｏリング７３が配設されている。前記ポンプベース７１の先端面には、図１に示したように、前記ケース４１の円形穴に挿入されて外部に突出する円形の突出部７４が一体形成されており、当該ポンプベース７１は、前記突出部７４の外周部がケース４１先端の前記折曲部６１に支持された状態で先端側への抜けが阻止されるように構成されている。

【0031】

前記ポンプベース７１の基端面には、ピン９１の一端部が挿入されており、該ピン９１の他端部は、前記ポンプベース７１に対向して配設された前記ポンプハウジング７２の先端面に挿入されている。これにより、前記ポンプベース７１に対して前記ポンプハウジング７２が位置決めされるように構成されており、この状態において、前記ポンプハウジング７２が前記ケース４１に圧入固定され、当該ポンプベース７１の外周面が前記ケース４１の内側面４２に密着した状態で固定されている。

【0032】

前記ポンプハウジング７２の中央部は、図１に示したように、没入しており、当該ポンプハウジング７２と前記ポンプベース７１との間には、ロータ収容部１０１が形成されている。該ロータ収容部１０１内には、ポンプロータアウタ１０２が回動自在に収容されており、該ポンプロータアウタ１０２内には、ポンプロータインナ１０３が回動自在に収容されている。

【0033】

このロータ収容部１０１には、前記ポンプベース７１に設けられた吸入ポート１１１と吐出ポート１１２とが連通しており、両ポート１１１，１１２は、前記ポンプベース７１の前記突出部７４の端面に開口するように構成されている。

【0034】

前記吸入ポート１１１は、当該電動式歯車ポンプ１を前記取付穴１４に取り付けた状態において、前記取付穴１４の奥面２２に設けられた前記連通路２３に接続されるように構成されており、前記吐出ポート１１２は、Ｏリング１２１を介して前記出力路２４に接続されるように構成されている。

【0035】

これにより、前記ポンプロータインナ１０３の回転に伴って前記ポンプロータアウタ１０２が回転することで、前記連通路２３から前記吸入ポート１１１を介して吸入したオイルを加圧して、前記吐出ポート１１２から前記出力路２４へ出力するトロコイドポンプが形成されるように構成されている。

【0036】

このトロコイドポンプの基端側には、図１に示したように、前記モータ構成部３２で構成された直流式のブラシレスモータが配設されている。このモータは、外周部を形成するモータケース２０１を備えており、該モータケース２０１の外周面が前記ケース４１の内側面４２に密着した状態で固定されている。

【0037】

このモータケース２０１の内側には、モータ巻線２１１が巻回されたコイル２１２が内嵌されており、該コイル２１２には、コイルで励磁されるステータ２１３が保持されている。このステータ２１３の内側には、モータロータコア２１４が回転自在に収容されており、該モータロータコア２１４の外周面には、マグネット２１５が設けられている。このモータロータコア２１４には、前記回転軸３４が挿通しており、当該回転軸３４は、前記モータロータコア２１４を貫通した状態で固定されている。

【0038】

この回転軸３４の他端部は、先端側へ向けて延出しており、当該回転軸３４は、オイルシール２２１を介して前記ポンプハウジング７２の中心穴２２２を挿通し、前記ロータ収容部１０１内に突出するように構成されている。該ロータ収容部１０１に突出した前記回転軸３４の周面には、平坦面２２３が形成されており、断面Ｄ字状のロータ接続部２２４が形成されている。このロータ接続部２２４は、前記ロータ収容部１０１に収容された前記ポンプロータインナ１０３のＤ字穴２２５を挿通した後、先端側軸受けを介して前記ポンプベース７１の座ぐり穴２２７に回転自在に収容された状態で支持されている。

【0039】

このモータ構成部３２で構成されたモータの基端側には、前記モータ駆動制御部３３が配設されており、該モータ駆動制御部３３は、前記モータ構成部３２の基端部に接続されたインシュレータ３０１を備えている（図２参照）。

【0040】

該インシュレータ３０１は、合成樹脂によって形成されており、前記モータ構成部３２の前記モータケース２０１の基端部に挿入され内嵌した状態で接続されるモータ接続部３１１が一体形成されている。該モータ接続部３１１には、基端側軸受け３１４を介して、前記回転軸３４の一端部が回転自在に支持されている。

【0041】

前記モータ接続部３１１には、前記モータ巻線２１１への通電を中継するバスバー３２１，・・・がインサート成型されており、前記モータ構成部３２側に突出したバスバー３２１，・・・には、前記モータ巻線２１１が電気的に接続されている。

【0042】

また、前記モータ接続部３１１の側縁部には、上方へ突出するとともに、ハーネス接続穴３２４が側方へ向けて開口したコネクタ部３２２が一体形成されており、該コネクタ部３２２の奥面には、前記ハーネスと電気的に接続される接続端子３２３，３２３がインサート成型されている。

【0043】

前記モータ接続部３１１の端面には、支柱部３３３，・・・が複数立設されており、各支柱部３３３，・・・によって制御基板３３４が支持されている。該制御基板３３４には、電子回路が形成されており、外部機器から延出された前記ハーネスを前記コネクタ部３２２に接続した状態において、該コネクタ部３２２から入力される信号に基づいて前記バスバー３２１，・・・への出力信号を制御してモータ駆動制御するコントローラが構成されている。

【0044】

前記モータ駆動制御部３３は、前記ケース４１の基端部に取り付けられる容器状の制御器カバー３３１を備えており、前記モータ接続部３１１に支持された前記制御基板３３４は、前記制御器カバー３３１によって覆われるように構成されている。

【0045】

この制御器カバー３３１は、アルミニュームによって構成されており、当該制御器カバー３３１の外側面には、内部で発生した熱を外部に放出する冷却フィン３４１，・・・が複数設けられている。

【0046】

前記インシュレータ３０１の前記コネクタ部３２２の基端部には、係合凹部３５１が凹設されており、該係合凹部３５１より端部側には、前記コネクタ部３２２基端の一般部よりやや低い段差部３５２が形成されている。このコネクタ部３２２の基端部と重合する前記制御器カバー３３１一端側の延出片３５３には、前記段差部３５２上に延在するように構成されており、当該延出片３５３の先端には、前記係合凹部３５１と係合する係合凸部３５４が折曲形成されている。

【0047】

これにより、前記制御器カバー３３１の前記係合凸部３５４が前記コネクタ部３２２の前記係合凹部３５１に係合した状態で噛み合わせられる噛み合わせ構造が前記係合凸部３５４及び前記係合凹部３５１によって構成されており、組立時には、前記係合凹部３５１と前記係合凸部３５４との接合部分にシール剤が塗布され前記係合凸部３５４と前記係合凹部３５１とが噛み合わせられるように構成されている。

【0048】

また、前記制御器カバー３３１の他端側には、取付状態において、前記モータケース２０１に外嵌した部位より側方へ向けて延出するカバーフランジ部３７１が前記ケースフランジ部５１に対応した部位に一体形成されており、このカバーフランジ部３７１と前記ケースフランジ部５１との面接部分及び前記モータケース２０１に外嵌した外嵌部分には、組立時においてシール剤が塗布されるように構成されている。

【0049】

前記カバーフランジ部３７１と該カバーフランジ部３７１に面接する前記ケースフランジ部５１には、ボルト挿通穴３８１が開設されており、該ボルト挿通穴３８１には、カラー３８２が内嵌されている。

【0050】

これにより、図１に示したように、取付時において、前記ケースフランジ部５１を前記ケーシング１１の前記外面１３に面接した状態で、前記ボルト挿通穴３８１内の前記カラー３８２に挿通したボルト３９１を、前記ケーシング１１に形成されたねじ穴３９２に螺入することで、当該電動式歯車ポンプ１を前記ケーシング１１に固定できるように構成されている。

【0051】

図３は、前記電動式歯車ポンプ１を駆動するブラシレスモータの制御装置１００１を示すブロック図である。

【0052】

このブラシレスモータの制御装置１００１には、目標とするモータの回転速度を設定する目標回転速度設定部１００２と、前記目標回転速度設定部にて設定された目標モータ回転速度と、実際のモータ回転速度との偏差、及びモータの回転位置に基づき、モータのフィードバック制御量を設定するフィードバック制御量算出部１００３と、前記フィードバック制御量算出部にて設定されたモータ電圧・電流等のモータ制御量をＵ・Ｖ・Ｗの３相のモータ巻線２１１へ出力するインバータ部１００４が設けられている。

【0053】

一方、本実施例におけるブラシレスモータにおいては、前記モータ巻線２１１の３相各々に生じる逆起電圧を電圧検出部１００５にて検出し、各相の逆起電圧に基づきモータの回転位置や回転速度を推定するセンサレス制御を用いている。

【0054】

すなわち、前記逆起電圧の入力に基づき、モータの回転位置を推定する回転位置推定部１００６と、前記モータの推定回転位置に基づきモータ回転速度を推定する実回転速度推定部１００７を備えており、推定された回転速度および回転位置に基づきフィードバック制御量算出部１００３における制御量算出が行われる。

【0055】

前記フィードバック制御量の設定にあたり、前記モータの回転速度に応じてモータのフィードバックゲインの係数を設定するフィードバックゲイン設定部１００８が設けられている。前記フィードバックゲイン設定部１００８では、起動直後の状態もしくは起動後の一定の定常状態であるかを判定して、フィードバックゲインの係数の重み付けを行う機能を備えている。

【0056】

図４は、前記ブラシレスモータの制御装置１００１の動作を示すフローチャートであり、前記モータの回転速度および始動後に所定の回転速度到達後の経過時間等の条件に応じたフィードバックゲインの係数設定に関する動作が示されている。

【0057】

先ず、モータの停止状態からの起動を行った際に起動の判定を行い（Ｓ１）、起動が判定された場合には起動フラグＦｓｔ＝１を設定する（Ｓ２）。

【0058】

次いで、各種運転条件に基づく目標回転速度Ｎｔの設定を行い（Ｓ３）、モータ逆起電圧等に基づき、実回転速度Ｎの推定を行う（Ｓ４）。

【0059】

ここで、実回転速度Ｎとフィードバックゲインの係数の切換の為の閾値Ｎｓｌとを比較し（Ｓ５）、実回転速度Ｎが閾値Ｎｓｌ以下となる場合には、フィードバックゲインの係数をＫｐ＝Ｋｐ１に設定する（Ｓ６）。この係数Ｋｐ１は後述する通常の係数Ｋｐ２より少ない値が設定されている。

【0060】

フィードバックゲインの係数Ｋｐが設定されると、前記目標回転速度Ｎｔと実回転速度Ｎとの偏差ｅと係数Ｋｐに基づいて、図６に示したＰＩＤ制御の基本式によりフィードバック制御量が算出され（Ｓ７）、モータ制御の為の電流・電圧等がコイル２１１に出力される（Ｓ８）。

【0061】

一方、前記ステップＳ５において、実回転速度Ｎが閾値Ｎｓｌを上回る場合には、起動フラグＦｓｔの設定の有無を判定し（Ｓ９）、Ｆｓｔ＝１がセットされている場合にはタイマーＴのカウントを開始する（Ｓ１０）。

【0062】

次いで、前記目標回転速度Ｎｔと実回転速度Ｎとの偏差ｅがｅ＝０、即ち収束状態にあるか否を判定する（Ｓ１１）。ｅ＝０でない場合にはフィードバックゲインの係数をＫｐ＝Ｋｐ１に設定し（Ｓ６）、ｅ＝０である場合には定常状態に達しつつあるものとして、タイマーＴの経過時間を判定する。

【0063】

前記起動フラグＦｓｔ＝１の設定がされており、その後の実回転速度Ｎの上昇により前記閾値Ｎｓｌ以上になった場合、前記タイマーＴの経過時間が所定値Ｔｓｌを経過したか否かを判定し（Ｓ１２）、前記所定値Ｔｓｌを経過しない場合には、フィードバックゲインの係数をＫｐ＝Ｋｐ１に設定する（Ｓ６）。

【0064】

一方、タイマーＴの経過時間が所定値Ｔｓｌを経過した場合には、起動フラグＦｓｔをＦｓｔ＝０へリセットし（Ｓ１３）、タイマーＴのカウントをリセットする（Ｓ１４）。この時のフィードバックゲインは前述した通常の係数Ｋｐ２を与えられ（Ｓ１５）、前記フィードバック制御量の算出（Ｓ７）及びモータ制御電流・電圧等の出力（Ｓ８）が行われる。

【0065】

尚、本実施例においては、前記起動フラグＦｓｔ＝１の設定判定（Ｓ９）において、起動フラグＦｓｔ＝０の運転状態の場合、前記目標回転速度Ｎｔと実回転速度Ｎとの偏差ｅが正の値にあるか負の値にあるかを判定し、前記フィードバックゲインの係数をＫｐを可変するようになっている（Ｓ１６）。この場合偏差ｅ≧０、即ち、制御方向が増加方向および一定の回転速度を維持する状態にある場合には、フィードバックゲインは前述した通常の係数Ｋｐ２を与えられ（Ｓ１５）、また、偏差ｅ＜０、即ち、制御方向が減少方向にある場合はフィードバックゲインの係数はＫｐ＝Ｋｐ１が与えられる。（Ｓ６）。

【0066】

図５は目標回転速度Ｎｔ、実回転速度Ｎおよび、フィードバックゲインの係数Ｋｐのモータ起動時からの時系列での数値変化を示すタイミングチャートである。

【0067】

モータ回転停止からの起動時においてはフィードバックゲインの係数は高回転域の目標回転速度Ｎｔ２迄上昇している間は常にＫｐ＝Ｋｐ１が与えられ、モータの脱調を防止するフィードバック制御をおこなわれている。

【0068】

一方、前記実回転速度Ｎがフィードバックゲインの係数切換え判定の閾値Ｎｓｌを超えた時に経過時間をカウントして、前記実回転速度Ｎが前記目標回転速度Ｎｔに収束した状態が一定期間継続された場合には、フィードバックゲインの係数はＫｐ＝Ｋｐ２の通常制御状態になり応答性を重視したフィードバック制御がおこなわれる。

【0069】

その後、目標回転速度Ｎｔが前記閾値Ｎｓｌ以下となり実回転速度Ｎが減少する方向に収束する場合に、再びフィードバックゲインの係数はＫｐ＝Ｋｐ１になることでモータの消費電力は抑制される。モータの実回転速度Ｎが前記閾値Ｎｓｌ以下にある低回転域から、前記閾値Ｎｓｌを超える方向の制御に転じた場合は、フィードバックゲインの係数は直ちにＫｐ＝Ｋｐ２になる一方、目標回転速度Ｎｔが０となりモータが停止となる場合は当初と同じ、起動時のフィードバックゲインの係数設定Ｋｐ＝Ｋｐ１に戻る。

【0070】

前記フィードバックゲインの係数Ｋｐ１、Ｋｐ２はモータの出力側の負荷、すなわち、本実施例においては電動式ポンプの流量特性や歯車ポンプのクリアランス等の個体ばらつきを考慮して係数を設定することが可能の為、負荷の形態によらず所望とするフィードバック制御量の最適化が可能になる。

【0071】

特に、本実施例においては起動時のモータ回転速度のフィードバック制御時で、低いフィードバックゲインの係数Ｋｐ１を使用する一方で、モータの高回転域においては高いフィードバックゲインの係数Ｋｐ２を使用することで、前者で脱調を防止するフィードバック制御を行う一方で、後者で応答性を重視したフィードバック制御を両立することが可能となる。

【0072】

また、目標回転速度Ｎｔが実回転速度Ｎを下回るような減速方向のフィードバック制御においても、低いフィードバックゲインの係数Ｋｐ１を使用するので、モータの消費電力を低減することも可能になる。

【0073】

なお、本発明はモータの負荷として電動式の歯車ポンプを用いているがこれに限定されず、別の回転ポンプを用いても良いし、ポンプ以外の負荷であっても良い。

【0074】

また、本実施例はモータ回転速度が、起動時から定常時に至るまでの判定に前記閾値Ｎｓｌへの到達時をタイマカウントの起点とするようにしたが、前記閾値Ｎｓｌを超えた高回転域で、実回転速度Ｎが目標回転速度Ｎｔに収束した時点でタイマーのカウントを開始しても良い。

【0075】

また、本実施の形態は、偏差ｅ＝０を収束条件としたが、これに限らず、０を挟んで上下に許容差を持たせても良い。

【0076】

また、本実施の形態は、起動フラグＦｓｔ＝０へのリセットのタイミングをタイマーＴの所定値Ｔｓｌの経過をもって行うようにしたが、起動後にモータが停止状態となったときに起動フラグＴｓｔをリセットするようにしても良い。

【符号の説明】

【0077】

１ 電動式歯車ポンプ
２ モータ
３ オイルポンプ
３１ ポンプ構成部
３２ モータ構成部
３４ 回転軸
１００１ コントローラ
１００２ 目標回転速度設定部
１００３ フィードバック制御量算出部
１００４ インバータ部
１００５ 電圧検出部
１００６ 回転位置推定部
１００７ 回転速度推定部
１００８ フィードバックゲイン設定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】