特開 2023-116082 モータ駆動制御装置、モータユニット、およびモータ駆動制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023116082

(43)【公開日】2023-08-22

(54)【発明の名称】モータ駆動制御装置、モータユニット、およびモータ駆動制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/08 20160101AFI20230815BHJP

【ＦＩ】

H02P6/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022018655

(22)【出願日】2022-02-09

(71)【出願人】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】清水 大介

(72)【発明者】

【氏名】青木 政人

(72)【発明者】

【氏名】海津 浩之

【テーマコード（参考）】

5H560

【Ｆターム（参考）】

5H560AA01

5H560BB04

5H560DA03

5H560DB02

5H560DC20

5H560EB01

5H560RR10

5H560TT11

5H560TT15

5H560XA04

5H560XA10

5H560XA12

(57)【要約】

【課題】モータの速度制御において、モータの回転速度の安定性および応答性の両方を向上させる。
【解決手段】モータ駆動制御装置２は、モータ３の駆動を制御するための駆動制御信号Ｓｄに基づいて、モータ３のコイルに電圧を印加してモータ３を駆動する駆動回路６と、モータ３の回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇに一致するように駆動制御信号Ｓｄを生成するフィードバック制御を行う制御回路５と、を有する。制御回路５は、モータ３の回転速度Ｓｒの目標回転速度Ｓｔｇに対する偏差Ｓｄｆが小さくなるほどフィードバック制御のゲインＳｇが小さくなるように、ゲインＳｇを階段状に変化させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータの駆動を制御するための駆動制御信号に基づいて、前記モータのコイルに電圧を印加して前記モータを駆動する駆動回路と、
前記モータの回転速度が目標回転速度に一致するように前記駆動制御信号を生成するフィードバック制御を行う制御回路と、を有し、
前記制御回路は、前記モータの回転速度の前記目標回転速度に対する偏差が小さくなるほど前記フィードバック制御のゲインが小さくなるように、前記ゲインを階段状に変化させる
モータ駆動制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のモータ駆動制御装置において、
前記偏差の大きさを表す複数の区分毎に前記ゲインの指定値が設定され、
前記制御回路は、前記偏差を算出し、算出した前記偏差が属する前記区分に設定されている前記指定値を選択し、選択した前記指定値に基づいて前記フィードバック制御を行う
モータ駆動制御装置。

【請求項3】

請求項２に記載のモータ駆動制御装置において、
前記制御回路は、前記モータの回転速度の前記目標回転速度に対するオーバーシュートおよびアンダーシュートの少なくとも一方を含む過渡応答が発生したと判定した場合に、前記ゲインを、直前に選択した前記指定値よりも小さい値に変更して、前記フィードバック制御を行う
モータ駆動制御装置。

【請求項4】

請求項３に記載のモータ駆動制御装置において、
前記制御回路は、前記目標回転速度が所定の閾値以上である場合に、前記過渡応答が発生したか否かを判定する
モータ駆動制御装置。

【請求項5】

請求項３または４に記載のモータ駆動制御装置において、
前記制御回路は、前記ゲインを前記指定値よりも小さい値に変更した場合、算出した前記偏差に関わらず前記ゲインを固定する
モータ駆動制御装置。

【請求項6】

請求項２乃至５の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置において、
前記回転速度が前記目標回転速度よりも小さい範囲における前記偏差に対する前記指定値の変化の割合と、前記回転速度が前記目標回転速度よりも大きい範囲における前記偏差に対する前記指定値の変化の割合とが、互いに異なる
モータ駆動制御装置。

【請求項7】

請求項６に記載のモータ駆動制御装置において、
前記回転速度が前記目標回転速度よりも小さい範囲における前記区分の幅と、前記回転速度が前記目標回転速度よりも大きい範囲における前記区分の幅とが、互いに異なる
モータ駆動制御装置。

【請求項8】

請求項６または７に記載のモータ駆動制御装置において、
前記回転速度が前記目標回転速度よりも小さい範囲における前記区分に対応付けられた前記指定値と、前記回転速度が前記目標回転速度よりも大きい範囲における前記区分に対応付けられた前記指定値とが、互いに異なる
モータ駆動制御装置。

【請求項9】

請求項１乃至８の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置と、
前記モータと、を備える
モータユニット。

【請求項10】

モータの回転速度が目標回転速度に一致するようにフィードバック制御を行うためのモータ駆動制御方法であって、
前記モータの回転速度を検出する第１ステップと、
第１ステップにおいて検出した前記回転速度の前記目標回転速度に対する偏差が小さくなるほど前記フィードバック制御のゲインが小さくなるように、前記ゲインを階段状に変化させる第２ステップと、を含む
モータ駆動制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ駆動制御装置、モータユニット、およびモータ駆動制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ファンモータ等のモータの制御方法として、モータの回転速度が目標回転速度に一致するように制御する速度制御が知られている。モータの速度制御において、より短時間にモータの回転速度が目標回転速度に到達することが望ましい。

【0003】

モータの回転速度の応答性を向上させる方法としては、目標回転速度とモータの回転速度との誤差に対するモータの制御量を上げること、すなわち、速度制御のゲインを上げる方法が知られている。

【0004】

モータの速度制御のゲインを上げた場合、例えば、モータの起動時や目標回転速度が変更された時において、モータの回転速度の応答性を向上させることが可能である。しかしながら、モータの回転速度の目標回転速度に対するオーバーシュートおよびアンダーシュートが発生し易くなり、回転速度の安定性が低下する。オーバーシュートおよびアンダーシュートが発生した場合、モータから異音（例えば、うねり音）が発生するため、好ましくない。

【0005】

モータの速度制御における回転速度の安定性を向上させる技術として、例えば、回転速度の目標値に対する誤差に応じて速度制御のゲインを連続的に変化させる技術が知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１－１９８２９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に開示されたモータの制御装置は、同文献の第３図に示されるように、モータの速度制御のゲインを連続的に下げていくため、モータの回転速度の安定性を向上させることはできるが、回転速度の応答性の向上は見込めない。すなわち、オーバーシュートやアンダーシュートの発生を抑えることはできるが、モータの回転速度が目標回転速度に到達するまでの時間が長くなる傾向にある。

【0008】

本発明は、上述した課題を解消するためのものであり、モータの速度制御において、モータの回転速度の安定性および応答性の両方を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御装置は、モータの駆動を制御するための駆動制御信号に基づいて、前記モータのコイルに電圧を印加して前記モータを駆動する駆動回路と、前記モータの回転速度が目標回転速度に一致するように前記駆動制御信号を生成するフィードバック制御を行う制御回路と、を有し、前記制御回路は、前記モータの回転速度の前記目標回転速度に対する偏差が小さくなるほど前記フィードバック制御のゲインが小さくなるように、前記ゲインを階段状に変化させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様によれば、モータの速度制御において、モータの回転速度の安定性および応答性の両方を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態１に係るモータ駆動制御装置を備えたモータユニットの構成を示す図である。

【図2】実施の形態１に係る、モータの回転速度とゲインの指定値との対応関係を説明するための図である。

【図3】実施の形態１に係るゲインテーブルの一例を示す図である。

【図4】実施の形態１に係るモータ駆動制御装置によるゲイン調整の処理の流れを示すフローチャートである。

【図5】過渡応答判定処理（ステップＳ５）の流れを示すフローチャートである。

【図6】モータの加速時における、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置のゲインおよび回転速度の時間的な変化と、比較例としてのゲインを一定にした従来技術のフィードバック制御のゲインおよび回転速度の時間的な変化とを示す図である。

【図7】モータの減速時における、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置のゲインおよび回転速度の時間的な変化と、比較例としてのゲインを一定にした従来技術のフィードバック制御のゲインおよび回転速度の時間的な変化とを示す図である。

【図8】モータの加速時における、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置のゲインおよび回転速度の時間的な変化と、比較例としての、回転速度の偏差に応じてゲインを連続的に変化させる従来技術のゲインおよび回転速度の時間的な変化とを示す図である。

【図9】モータの減速時における、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置のゲインおよび回転速度の時間的な変化と、比較例としての、回転速度の偏差に応じてゲインを連続的に変化させる従来技術のゲインおよび回転速度の時間的な変化とを示す図である。

【図10】モータの加速時における、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置のゲインおよび回転速度の時間的な変化を示す図である。

【図11】モータの減速時における、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置のゲインおよび回転速度の時間的な変化を示す図である。

【図12】モータの回転速度が目標回転速度に到達した後に回転速度が変化したときの、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置のゲインおよび回転速度の時間的な変化を示す図である。

【図13】本発明の実施の形態２に係るモータ駆動制御装置を備えたモータユニットの構成を示す図である。

【図14】実施の形態２に係る、モータの回転速度とゲインの指定値との対応関係を説明するための図である。

【図15】実施の形態２に係る、モータの加速時のゲインテーブルの一例を示す図である。

【図16】実施の形態２に係る、モータの減速時のゲインテーブルの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

【0013】

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御装置（２，２Ａ）は、モータ（３）の駆動を制御するための駆動制御信号（Ｓｄ）に基づいて、前記モータのコイルに電圧を印加して前記モータを駆動する駆動回路（６）と、前記モータの回転速度（Ｓｒ）が目標回転速度（Ｓｔｇ）に一致するように前記駆動制御信号を生成するフィードバック制御を行う制御回路（５，５Ａ）と、を有し、前記制御回路は、前記モータの回転速度の前記目標回転速度に対する偏差（Ｓｄｆ）が小さくなるほど前記フィードバック制御のゲイン（Ｓｇ）が小さくなるように、前記ゲインを階段状に変化させることを特徴とする。

【0014】

〔２〕上記〔１〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記偏差の大きさを表す複数の区分（Ｒｄ１～Ｒｄ３，Ｒａ１～Ｒａ３）毎に前記ゲインの指定値が設定され、前記制御回路は、前記偏差を算出し、算出した前記偏差が属する前記区分に設定されている前記指定値を選択し、選択した前記指定値に基づいて前記フィードバック制御を行ってもよい。

【0015】

〔３〕上記〔２〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記制御回路は、前記モータの回転速度の前記目標回転速度に対するオーバーシュートおよびアンダーシュートの少なくとも一方を含む過渡応答が発生したと判定した場合に、前記ゲインを、直前に選択した前記指定値よりも小さい値（Ｇ０）に変更して、前記フィードバック制御を行ってもよい。

【0016】

〔４〕上記〔３〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記制御回路は、前記目標回転速度が所定の閾値（Ｓｔｈ）以上である場合に、前記過渡応答が発生したか否かを判定してもよい。

【0017】

〔５〕上記〔３〕または〔４〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記制御回路は、前記ゲインを前記指定値よりも小さい値（Ｇ０）に変更した場合、算出した前記偏差に関わらず前記ゲインを固定してもよい。

【0018】

〔６〕上記〔２〕乃至〔５〕の何れかに記載のモータ駆動制御装置（２Ａ）において、前記回転速度が前記目標回転速度よりも小さい範囲（Ｒａ１～Ｒａ３）における前記偏差に対する前記指定値の変化の割合と、前記回転速度が前記目標回転速度よりも大きい範囲（Ｒｄ１～Ｒｄ３）における前記偏差に対する前記指定値の変化の割合とが、互いに異なっていてもよい。

【0019】

〔７〕上記〔６〕に記載のモータ駆動制御装置（２Ａ）において、前記回転速度が前記目標回転速度よりも小さい範囲における前記区分（Ｒａ１～Ｒａ３）の幅と、前記回転速度が前記目標回転速度よりも大きい範囲における前記区分（Ｒｄ１～Ｒｄ３）の幅とが、互いに異なっていてもよい。

【0020】

〔８〕上記〔６〕または〔７〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記回転速度が前記目標回転速度よりも小さい範囲における前記区分（Ｒａ１～Ｒａ３）に対応付けられた前記指定値（Ｇａ０～Ｇａ３）と、前記回転速度が前記目標回転速度よりも大きい範囲における前記区分（Ｒｄ１～Ｒｄ３）に対応付けられた前記指定値（Ｇｄ０～Ｇｄ３）とが、互いに異なっていてもよい。

【0021】

〔９〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータユニット（１，１Ａ）は、上記〔１〕乃至〔８〕の何れかに記載のモータ駆動制御装置（２，２Ａ）と、前記モータ（３）と、を備えることを特徴とする。

【0022】

〔１０〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御方法は、モータ（３）の回転速度（Ｓｒ）が目標回転速度（Ｓｔｇ）に一致するようにフィードバック制御を行うためのモータ駆動制御方法であって、前記モータの回転速度を検出する第１ステップ（Ｓ１）と、第１ステップにおいて検出した前記回転速度の前記目標回転速度に対する偏差が小さくなるほど前記フィードバック制御のゲインが小さくなるように、前記ゲインを階段状に変化させる第２ステップ（Ｓ５～Ｓ１１）と、を含むことを特徴とする。

【0023】

２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

【0024】

≪実施の形態１≫
図１は、本発明の実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２を備えたモータユニット１の構成を示す図である。

【0025】

図１に示されるモータユニット１は、モータ３と、位置検出器４と、モータ駆動制御装置２とを備えている。

【0026】

モータ３は、少なくとも１つのコイルを有するモータである。例えば、モータ３は、３相（Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相）のコイル（巻線）を有するブラシレスＤＣモータである。モータ３は、例えば、モータ３の出力軸にインペラ（不図示）が連結されることにより、一つのファンモータとして機能する。

【0027】

位置検出器４は、モータ３の回転子（ロータ）の回転に応じた位置検出信号Ｓｈを生成する装置である。位置検出器４は、例えば、ホール（ＨＡＬＬ）素子である。ホール素子は、ロータの磁極を検出し、ロータの回転に応じて電圧が変化するホール信号を出力する。位置検出器４から出力されるホール信号は、例えば、パルス信号であり、位置検出信号Ｓｈとしてモータ駆動制御装置２に入力される。

【0028】

モータ駆動制御装置２は、モータ３の駆動を制御する装置である。モータ駆動制御装置２は、例えば、モータ３の回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇに一致するようにモータ３の駆動を制御する。

【0029】

具体的には、モータ駆動制御装置２は、制御回路５と駆動回路６とを備えている。モータ駆動制御装置２は、外部の直流電源（不図示）から直流電圧の供給を受ける。直流電圧は、例えば、保護回路等を介してモータ駆動制御装置２内の電源ライン（不図示）に供給され、電源ラインを介して制御回路５および駆動回路６に電源電圧としてそれぞれ入力される。

【0030】

駆動回路６は、制御回路５から出力される駆動制御信号Ｓｄに基づいて、モータ３を駆動する回路である。駆動制御信号Ｓｄは、モータ３の駆動を制御するための信号であって、例えば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である。

【0031】

駆動回路６は、例えば、スイッチ素子としてのトランジスタを複数有するインバータ回路である。駆動回路６は、例えば、駆動制御信号ＳｄとしてのＰＷＭ信号に応じて、直流電圧とグラウンド電位との間でモータ３のコイルの接続先を切り替えることにより、モータ電流の向きを切り替えてモータ３を回転させる。

【0032】

なお、駆動回路６は、上述したインバータ回路を構成する各トランジスタを駆動制御信号Ｓｄに基づいて駆動するためのプリドライブ回路を有していてもよい。また、上記インバータ回路には、モータ電流を検出するためのセンス抵抗が接続されていてもよい。

【0033】

制御回路５は、モータ駆動制御装置２の動作を統括的に制御するための回路である。本実施の形態において、制御回路５は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサと、ＲＡＭ，ＲＯＭ、およびフラッシュメモリ等の各種記憶装置と、カウンタ（タイマ）、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、クロック発生回路、および入出力インターフェース回路等の周辺回路とが、バスや専用線を介して互いに接続された構成を有するプログラム処理装置である。例えば、制御回路５は、マイクロコントローラ（ＭＣＵ：Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）である。

【0034】

なお、制御回路５と駆動回路６とは、一つの半導体集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）としてパッケージ化された構成であってもよいし、個別の集積回路として夫々パッケージ化されて回路基板に実装され、回路基板上で互いに電気的に接続された構成であってもよい。

【0035】

制御回路５は、モータ３の回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇに一致するように駆動制御信号Ｓｄを生成するフィードバック制御を行う速度フィードバック機能を有している。更に、制御回路５は、速度フィードバック機能に加えて、モータ３の回転速度Ｓｒのフィードバック制御を行う際にモータ３の回転速度Ｓｒの目標回転速度Ｓｔｇに対する偏差（速度偏差）Ｓｄｆに応じてフィードバック制御のゲインを変化させるゲイン調整機能を有している。

【0036】

制御回路５は、上述した各機能を実現するための機能部として、例えば、図１に示すように、駆動指令解析部１０、回転速度算出部１１、速度偏差算出部１２、ゲイン決定部１３、操作量算出部１４、駆動制御信号生成部１５、および過渡応答判定部１６を有している。

【0037】

制御回路５の上述した各機能部は、例えば、制御回路５としてのＭＣＵのプログラム処理によって実現される。具体的には、制御回路５としてのＭＣＵを構成するプロセッサが、メモリに格納されたプログラムにしたがって各種の演算を行って、ＭＣＵを構成する各周辺回路を制御することにより、上述した各機能部が実現される。

【0038】

先ず、主に速度フィードバック機能を実現するための機能部について説明する。
駆動指令解析部１０は、例えば、モータ駆動制御装置２の外部に設けられた上位装置（不図示）から出力された駆動指令信号Ｓｃを受信する。駆動指令信号Ｓｃは、モータ３の駆動に関する目標値を指示する信号であって、例えば、モータ３の目標回転速度Ｓｔｇを指示する速度指令信号である。

【0039】

駆動指令解析部１０は、駆動指令信号Ｓｃを解析することにより、指定された目標回転速度Ｓｔｇの情報を取得する。例えば、駆動指令信号Ｓｃが目標回転速度Ｓｔｇに対応するデューティ比を有するＰＷＭ信号である場合、駆動指令解析部１０は、駆動指令信号Ｓｃのデューティ比を解析し、そのデューティ比に対応する回転速度の情報を目標回転速度Ｓｔｇとして出力する。

【0040】

回転速度算出部１１は、モータ３の実際の回転速度Ｓｒを算出する機能部である。回転速度算出部１１は、位置検出器４から出力された位置検出信号（例えば、ホール信号）Ｓｈに基づいてモータ３の回転速度Ｓｒを算出し、出力する。

【0041】

速度偏差算出部１２は、モータ３の回転速度Ｓｒの目標回転速度Ｓｔｇに対する偏差（速度偏差）Ｓｄｆを算出する機能部である。速度偏差算出部１２は、例えば、駆動指令解析部１０から出力された目標回転速度Ｓｔｇから、回転速度算出部１１によって算出された回転速度Ｓｒを減算することにより、偏差Ｓｄｆ（＝Ｓｔｇ－Ｓｒ）を算出する。

【0042】

操作量算出部１４は、モータ３を駆動するための操作量Ｓｏを算出する機能部である。

【0043】

操作量Ｓｏは、モータ３の回転速度Ｓｒを目標回転速度Ｓｔｇに一致させる（偏差Ｓｄｆをゼロにする）ために必要な、モータ３の駆動量を指定する情報である。

【0044】

操作量算出部１４は、例えば、後述するゲイン決定部１３によって決定されたフィードバック制御のゲインＳｇの値を用いて、ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御演算を行うことにより、操作量Ｓｏを算出する。例えば、操作量算出部１４は、ゲインＳｇが大きいほどモータ３の回転速度制御量が大きくなるように、操作量Ｓｏを算出する。

【0045】

駆動制御信号生成部１５は、操作量算出部１４によって算出された操作量Ｓｏに基づいて駆動制御信号Ｓｄを生成する機能部である。例えば、駆動制御信号生成部１５は、操作量Ｓｏに応じたデューティ比を有するＰＷＭ信号を生成し、駆動制御信号Ｓｄとして出力する。駆動回路６は、駆動制御信号生成部１５から出力された駆動制御信号Ｓｄに基づいて、モータ３を駆動する。

【0046】

次に、主にゲイン調整機能を実現するための機能部について説明する。
制御回路５は、ゲイン調整機能として、モータ３の回転速度Ｓｒの目標回転速度Ｓｔｇに対する偏差Ｓｄｆが小さくなるほどフィードバック制御のゲインＳｇが小さくなるように、ゲインＳｇを階段状に変化させる。

【0047】

具体的には、制御回路５は、ゲイン調整の機能部として、ゲイン決定部１３および過渡応答判定部１６を有する。
詳細は後述するが、ゲイン決定部１３は、偏差Ｓｄｆの大きさを表す複数の区分（範囲）毎にゲインＳｇの指定値が設定されているゲインテーブル２０を有する。ゲイン決定部１３は、ゲインテーブル２０を参照して、速度偏差算出部１２から入力した偏差Ｓｄｆが属する区分に設定されているゲインＳｇの指定値を選択し、選択した指定値に基づいてフィードバック制御を行う。

【0048】

また、詳細は後述するが、過渡応答判定部１６は、入力した偏差Ｓｄｆをもとに、回転速度Ｓｒの過渡応答の発生有無を判定し、過渡応答が発生したと判定した場合、過渡応答の発生を知らせる過渡応答報知信号Ｓｔｒを生成して、ゲイン決定部１３に出力する。

【0049】

図２は、実施の形態１に係る、モータ３の回転速度ＳｒとゲインＳｇの指定値との対応関係を説明するための図である。

【0050】

図２に示すように、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２において、モータ３の回転速度Ｓｒに対するゲインＳｇの指定値は、回転速度Ｓｒの目標回転速度Ｓｔｇに対する偏差Ｓｄｆの大きさに応じて段階的に設定されている。例えば、図２には、偏差Ｓｄｆの大きさが、偏差Ｓｄｆの値α,β，γに基づき、目標回転速度Ｓｔｇに対して正側および負側にそれぞれ３つの区分（範囲）に分けられ、それぞれの区分にゲインＳｇの指定値が設定されている場合が示されている。

【0051】

例えば、図２において、目標回転速度Ｓｔｇに対して偏差Ｓｄｆの値が±αの範囲にある場合、すなわち、偏差Ｓｄｆの区分Ｒｄ１，Ｒａ１には、ゲインＳｇの指定値として“Ｇ１”が設定されている。また、目標回転速度Ｓｔｇに対して偏差Ｓｄｆの値が±αから±βまでの範囲にある場合、すなわち、偏差Ｓｄｆの区分Ｒｄ２，Ｒａ２には、ゲインＳｇの指定値として“Ｇ２”が設定されている。また、目標回転速度Ｓｔｇに対して偏差Ｓｄｆの値が±βを超えた範囲にある場合、すなわち、偏差Ｓｄｆの区分Ｒｄ３，Ｒａ３には、ゲインＳｇの指定値として“Ｇ３”が設定されている。ここで、ゲインＳｇの指定値の大小関係は、Ｇ１＜Ｇ２＜Ｇ３である。このように、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２において、ゲインＳｇは、偏差Ｓｄｆが小さいほど、小さくなるように設定されている。

【0052】

具体的に、制御回路５のゲイン決定部１３が、図２に示したような、偏差Ｓｄｆの大きさを表す範囲（区分）とゲインＳｇの指定値との対応関係に基づいて、フィードバック制御のゲインＳｇの大きさを決定する。例えば、ゲイン決定部１３は、偏差Ｓｄｆの大きさを表す範囲（区分）とゲインＳｇの指定値との対応関係を示す情報であるゲインテーブル２０を有し、算出された偏差Ｓｄｆの値に基づいてゲインテーブル２０を参照することにより、フィードバック制御のゲインＳｇの大きさを決定する。

【0053】

図３は、実施の形態１に係るゲインテーブル２０の一例を示す図である。
図３に示すように、ゲインテーブル２０は、偏差Ｓｄｆの大きさを表す範囲（区分）とゲインＳｇの指定値とを対応付けたテーブルである。

【0054】

ゲイン決定部１３は、ゲインＳｇの大きさを決定するとき、速度偏差算出部１２によって算出された偏差Ｓｄｆの値に対応するゲインＳｇの指定値をゲインテーブル２０から読み出し、読み出した指定値をゲインＳｇの大きさとして決定する。例えば、偏差Ｓｄｆの絶対値｜Ｓｄｆ｜が偏差Ｓｄｆの値αより大きく偏差Ｓｄｆの値β以下の場合には、ゲイン決定部１３は、ゲインＳｇの指定値を“Ｇ２”とする。

【0055】

このように、偏差Ｓｄｆの大きさを所定の幅を持った複数の区分に分け、目標回転速度Ｓｔｇから離れた区分ほどゲインＳｇの指定値が大きくなるように設定することにより、回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇに近づくにつれて、フィードバック制御のゲインＳｇが階段状に低下するように制御することができる。

【0056】

また、制御回路５は、ゲイン調整機能として、モータ３の回転速度Ｓｒの目標回転速度Ｓｔｇに対するオーバーシュートおよびアンダーシュートの少なくとも一方を含む過渡応答が発生したと判定した場合に、ゲインＳｇを、直前に選択した指定値よりも小さい値に変更してもよい。

【0057】

具体的には、制御回路５の過渡応答判定部１６が、回転速度Ｓｒの過渡応答の有無を判定し、制御回路５のゲイン決定部１３が、過渡応答判定部１６による判定結果に基づいてゲインＳｇを変更する。

【0058】

過渡応答判定部１６は、速度偏差算出部１２によって算出された偏差Ｓｄｆに基づいて、過渡応答の発生の有無を判定する過渡応答判定処理を行う。

【0059】

過渡応答判定部１６は、過渡応答の発生の有無の判定基準として、偏差Ｓｄｆの極性（正／負）の切り替わりの有無に加えて、偏差Ｓｄｆの大きさを用いてもよい。例えば、過渡応答判定部１６は、偏差Ｓｄｆ（＝Ｓｔｇ－Ｓｒ）の極性が正（＋）から負（－）に切り替わり、且つ偏差Ｓｄｆが＋γ以上である（回転速度Ｓｒが“Ｓｔｇ＋γ”以上である）ことを検出した場合に、回転速度Ｓｒの目標回転速度Ｓｔｇに対するオーバーシュートが発生したと判定する。また、過渡応答判定部１６は、偏差Ｓｄｆ（＝Ｓｔｇ－Ｓｒ）の極性が負（－）から正（＋）に切り替わり、且つ偏差Ｓｄｆが－γ以上である（回転速度Ｓｒが“Ｓｔｇ－γ”以下である）ことを検出した場合に、回転速度Ｓｒの目標回転速度Ｓｔｇに対するアンダーシュートが発生したと判定する。

【0060】

また、上述した過渡応答判定処理は、回転速度Ｓｒのオーバーシュートまたはアンダーシュートが発生し易い状況においてのみ、実行されてもよい。

【0061】

例えば、回転速度Ｓｒのオーバーシュートまたはアンダーシュートは、モータ３の駆動開始時や目標回転速度Ｓｔｇの変更後に回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇに向かって変化しているとき、すなわちモータ３の加速または減速時に、発生し易い。

【0062】

そこで、モータ３が加速または減速している場合、換言すれば、回転速度Ｓｒが安定していない場合に、過渡応答判定部１６が過渡応答判定処理を実行するようにしてもよい。例えば、モータ３の回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇを中心として偏差Ｓｄｆの値±γの範囲にある場合（Ｓｔｇ－γ＜Ｓｒ＜Ｓｔｇ＋γ）には、過渡応答判定部１６は、過渡応答判定処理を行わない。一方、モータ３の回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇを中心として偏差Ｓｄｆの値±γの範囲にない場合（Ｓｒ≦Ｓｔｇ－γ，Ｓｔｇ＋γ≦Ｓｒ）には、過渡応答判定部１６は、過渡応答判定処理を行う。

【0063】

また、回転速度Ｓｒのオーバーシュートまたはアンダーシュートは、目標回転速度Ｓｔｇが高いほど発生する傾向がある。そこで、目標回転速度Ｓｔｇが所定の閾値Ｓｔｈ以上に設定されている場合に、過渡応答判定部１６が過渡応答判定処理を行うようにしてもよい。
前述したように、過渡応答判定部１６は、過渡応答が発生したと判定した場合、過渡応答の発生を知らせる過渡応答報知信号Ｓｔｒを生成して、ゲイン決定部１３に出力する。

【0064】

ゲイン決定部１３は、過渡応答判定部１６から出力された過渡応答報知信号Ｓｔｒを受け取った場合に、ゲインＳｇを直前に選択した指定値よりも小さい値に変更する。例えば、ゲインＳｇの指定値が“Ｇ１”に設定され、且つモータ３が加速しているときに、回転速度Ｓｒが（Ｓｔｇ＋γ）以上となった場合に、過渡応答判定部１６が、回転速度Ｓｒのオーバーシュートが発生したと判定する。この場合、ゲイン決定部１３は、ゲインＳｇの指定値を“Ｇ１”よりも小さい“Ｇ０”に設定する。同様に、ゲインＳｇの指定値が“Ｇ１”に設定され、且つモータ３が減速しているときに、回転速度Ｓｒが（Ｓｔｇ－γ）以下となった場合に、過渡応答判定部１６が、回転速度Ｓｒのアンダーシュートが発生したと判定する。この場合、ゲイン決定部１３は、ゲインＳｇの指定値を“Ｇ１”よりも小さい“Ｇ０”に設定する。

【0065】

このように、回転速度Ｓｒの過渡応答（オーバーシュートまたはアンダーシュート）の発生を検出した場合に、フィードバック制御のゲインＳｇを更に低下させることにより、その後の回転速度Ｓｒの変動を抑えることが可能となる。

【0066】

なお、制御回路５は、ゲインＳｇの指定値を“Ｇ１”よりも小さい“Ｇ０”値に変更した後、偏差Ｓｄｆの大きさに関わらず、ゲインＳｇの指定値を“Ｇ０”に固定してもよい。これによれば、回転速度Ｓｒをより安定させることができる。なお、目標回転速度Ｓｔｇが変更された場合には、ゲインＳｇの固定が解除される。

【0067】

次に、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２によるゲイン調整の処理の流れについて説明する。

【0068】

図４は、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２によるゲイン調整の処理の流れを示すフローチャートである。

【0069】

先ず、モータ駆動制御装置２において、制御回路５がモータ３の回転速度Ｓｒの情報を取得する（ステップＳ１）。具体的には、上述したように、回転速度算出部１１が、位置検出器４から出力されている位置検出信号Ｓｈに基づいて、モータ３の回転速度Ｓｒを算出する。

【0070】

次に、制御回路５が、目標回転速度Ｓｔｇの情報を取得する（ステップＳ２）。具体的には、上述したように、駆動指令解析部１０が駆動指令信号Ｓｃを解析することにより、目標回転速度Ｓｔｇの情報を取得する。

【0071】

次に、制御回路５（過渡応答判定部１６）が、目標回転速度Ｓｔｇが所定の閾値Ｓｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３）。目標回転速度Ｓｔｇが所定の閾値Ｓｔｈより小さい場合（ステップＳ３：ＮＯ）、制御回路５は、後述する過渡応答判定処理を行わずにステップＳ６に移行する。

【0072】

一方、目標回転速度Ｓｔｇが所定の閾値Ｓｔｈ以上である場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、制御回路５は、モータ３が加速中または減速中であるか否かを判定する（ステップＳ４）。

【0073】

目標回転速度Ｓｔｇが変化した場合、駆動指令解析部１０は、モータ３が加速中または減速中であると判定し（ステップＳ４：ＹＥＳ）、過渡応答判定処理を行う（ステップＳ５）。なお、ステップＳ５の過渡応答判定処理の流れについては、後述する。

【0074】

一方、目標回転速度Ｓｔｇが変化していない場合、駆動指令解析部１０は、モータ３が加速中または減速中でないと判定し（ステップＳ４：ＮＯ）、後述する過渡応答判定処理を行わずにステップＳ６に移行する。

【0075】

ステップＳ６において、ゲイン決定部１３は、偏差Ｓｄｆの絶対値｜Ｓｄｆ｜がα以下であるか否かを判定する。偏差Ｓｄｆの絶対値｜Ｓｄｆ｜がα以下である場合、ゲイン決定部１３は、その時点で設定されているゲインＳｇの指定値が“Ｇ０”であるか否かを判定する（ステップＳ７）。ゲインＳｇの指定値≠Ｇ０である場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ゲイン決定部１３は、ゲインＳｇの指定値を“Ｇ１”に設定する（ステップＳ９）。一方、ゲインＳｇの指定値＝Ｇ０である場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ゲイン決定部１３は、ゲインＳｇの指定値“Ｇ０”を維持する。

【0076】

ステップＳ６において、偏差Ｓｄｆの絶対値｜Ｓｄｆ｜がαより大きい場合（ステップＳ６：ＮＯ）、ゲイン決定部１３は、偏差Ｓｄｆの絶対値｜Ｓｄｆ｜がβ以下であるか否かを判定する（ステップＳ８）。偏差Ｓｄｆの絶対値｜Ｓｄｆ｜がβ以下である場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ゲイン決定部１３は、ゲインＳｇの指定値を“Ｇ２”に設定する（ステップＳ１０）。一方、偏差Ｓｄｆの絶対値｜Ｓｄｆ｜がβより大きい場合（ステップＳ８：ＮＯ）、ゲイン決定部１３は、ゲインＳｇの指定値を“Ｇ３”に設定する（ステップＳ１１）。

【0077】

次に、ステップＳ５の過渡応答判定処理について説明する。
図５は、過渡応答判定処理（ステップＳ５）の流れを示すフローチャートである。

【0078】

過渡応答判定処理（ステップＳ５）において、制御回路５の過渡応答判定部１６が、速度偏差算出部１２によって算出された偏差Ｓｄｆ（＝Ｓｔｇ－Ｓｒ）の極性が正（＋）から負（－）に切り替わったか否かを判定する（ステップＳ５１）。

【0079】

偏差Ｓｄｆ（＝Ｓｔｇ－Ｓｒ）の極性が正から負に切り替わった場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、過渡応答判定部１６は、モータ３の回転速度Ｓｒが（Ｓｔｇ＋γ）以上であるか否かを判定する（ステップＳ５３）。

【0080】

モータ３の回転速度Ｓｒが（Ｓｔｇ＋γ）より小さい場合（ステップＳ５３：ＮＯ）、制御回路５は、過渡応答判定処理（ステップＳ５）を終了し、図４のステップＳ６に移行する。一方、モータ３の回転速度Ｓｒが（Ｓｔｇ＋γ）以上である場合（ステップＳ５３：ＹＥＳ）、過渡応答判定部１６は、回転速度Ｓｒの目標回転速度Ｓｔｇに対するオーバーシュートが発生したと判定する（ステップＳ５５）。この場合、ゲイン決定部１３が、ゲインＳｇの指定値を“Ｇ０”に設定する（ステップＳ５６）。その後、制御回路５は、図４のステップＳ６に移行する。

【0081】

ステップＳ５１において、偏差Ｓｄｆ（＝Ｓｔｇ－Ｓｒ）の極性が正から負に切り替わっていない場合（ステップＳ５１：ＮＯ）、過渡応答判定部１６は、偏差Ｓｄｆ（＝Ｓｔｇ－Ｓｒ）の極性が負から正に切り替わったか否かを判定する（ステップＳ５２）。偏差Ｓｄｆ（＝Ｓｔｇ－Ｓｒ）の極性が負から正に切り替わっていない場合（ステップＳ５２：ＮＯ）、制御回路５は、過渡応答判定処理（ステップＳ５）を終了し、図４のステップＳ６に移行する。

【0082】

偏差Ｓｄｆ（＝Ｓｔｇ－Ｓｒ）の極性が負から正に切り替わった場合（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、過渡応答判定部１６は、モータ３の回転速度Ｓｒが（Ｓｔｇ－γ）以下であるか否かを判定する（ステップＳ５４）。

【0083】

モータ３の回転速度Ｓｒが（Ｓｔｇ－γ）より大きい場合（ステップＳ５４：ＮＯ）、制御回路５は、過渡応答判定処理（ステップＳ５）を終了し、図４のステップＳ６に移行する。一方、モータ３の回転速度Ｓｒが（Ｓｔｇ－γ）以下である場合（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、過渡応答判定部１６は、回転速度Ｓｒの目標回転速度Ｓｔｇに対するアンダーシュートが発生したと判定する（ステップＳ５７）。この場合、ゲイン決定部１３は、ゲインＳｇの指定値を“Ｇ０”に設定する（ステップＳ５８）。その後、制御回路５は、図４のステップＳ６に移行する。
以上説明した処理手順にしたがって、ゲイン調整の処理および過渡応答判定処理が実行される。

【0084】

次に、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２におけるゲイン調整機能による効果について説明する。

【0085】

図６は、モータの加速時における、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２のゲインＳｇの指定値および回転速度Ｓｒの時間的な変化と、比較例としてのゲインを一定（便宜上、比較例のゲインが本発明でのゲインＳｇの指定値Ｇ３相当であると仮定）にした従来技術のフィードバック制御のゲインおよび回転速度の時間的な変化とを示す図である。

【0086】

図６において、参照符号５１および６１は、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２におけるゲインＳｇおよびモータ３の回転速度Ｓｒをそれぞれ表し、参照符号５１Ａおよび６１Ａは、従来技術のようにゲインを一定にした場合のゲインおよびモータの回転速度をそれぞれ表している。

【0087】

図７は、モータの減速時における、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２のゲインＳｇの指定値および回転速度Ｓｒの時間的な変化と、比較例としてのゲインを一定（便宜上、比較例のゲインが本発明でのゲインＳｇの指定値Ｇ３相当であると仮定）にした従来技術のフィードバック制御のゲインおよび回転速度の時間的な変化とを示す図である。

【0088】

図７において、参照符号５２および６２は、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２におけるゲインＳｇおよびモータ３の回転速度Ｓｒをそれぞれ表し、参照符号５２Ａおよび６２Ａは、従来技術のようにゲインを一定にした場合のゲインおよびモータの回転速度をそれぞれ表している。

【0089】

図６および図７に示すように、フィードバック制御のゲインを所定の値に固定した従来技術の場合、モータの加速時および減速時において回転速度のオーバーシュートおよびアンダーシュートが大きくなる。

【0090】

これに対し、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２によれば、回転速度Ｓｒの目標回転速度Ｓｔｇに対する偏差Ｓｄｆが小さくなるほどゲインＳｇが小さくなるので、図６および図７に示すように、オーバーシュートおよびアンダーシュートを小さくすることができ、回転速度Ｓｒの安定性を向上させることが可能となる。

【0091】

図８は、モータ３の加速時における、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２のゲインＳｇの指定値および回転速度Ｓｒの時間的な変化と、比較例としての、回転速度の偏差に応じてゲインを連続的に変化させる従来技術のゲイン（便宜上、従来技術のゲインが、本発明でのゲインＳｇの指定値Ｇ３相当からＧ１相当に変化すると仮定）および回転速度の時間的な変化とを示す図である。

【0092】

図８において、参照符号５３および６３は、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置におけるゲインＳｇおよびモータ３の回転速度Ｓｒをそれぞれ表し、参照符号５３Ａおよび６３Ａは、従来技術のように回転速度の偏差に応じてゲインを連続的に変化させた場合のゲインおよびモータの回転速度をそれぞれ表している。

【0093】

図９は、モータ３の減速時における、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２のゲインＳｇの指定値および回転速度Ｓｒの時間的な変化と、比較例としての、モータの回転速度の偏差に応じてゲインを連続的に変化させる従来技術のゲイン（便宜上、従来技術のゲインが、本発明でのゲインＳｇの指定値Ｇ３相当からＧ１相当に変化すると仮定）および回転速度の時間的な変化とを示す図である。

【0094】

図９において、参照符号５４および６４は、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２におけるゲインＳｇおよびモータ３の回転速度Ｓｒをそれぞれ表し、参照符号５４Ａおよび６４Ａは、従来技術のように回転速度の偏差に応じてゲインを連続的に変化させた場合のゲインおよびモータの回転速度をそれぞれ表している。

【0095】

図８および図９に示すように、偏差に応じてフィードバック制御のゲインを連続的に変化させる従来技術の場合、モータの回転速度のオーバーシュートおよびアンダーシュートは小さくなるが、回転速度が目標速度に到達するまでの時間が長くなる。

【0096】

これに対し、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２によれば、偏差Ｓｄｆに応じてゲインＳｇが段階的（階段状）に変化するので、図８および図９に示すように、より短時間に回転速度Ｓｒを目標回転速度Ｓｔｇに到達させることができ、モータ３の回転速度Ｓｒの安定性と応答性の両方を向上させることが可能となる。

【0097】

図１０は、モータ３の加速時における、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２のゲインＳｇの指定値および回転速度Ｓｒの時間的な変化を示す図である。

【0098】

図１０において、参照符号５５および６５は、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２において、回転速度Ｓｒのオーバーシュートおよびアンダーシュートが小さい場合のゲインＳｇおよびモータ３の回転速度Ｓｒをそれぞれ表し、参照符号５５Ａおよび６５Ａは、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２において、回転速度Ｓｒのオーバーシュートおよびアンダーシュートが大きい場合のゲインＳｇおよびモータ３の回転速度Ｓｒをそれぞれ表している。

【0099】

図１１は、モータ３の減速時における、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２のゲインＳｇの指定値および回転速度Ｓｒの時間的な変化を示す図である。

【0100】

図１１において、参照符号５６および６６は、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２において、回転速度Ｓｒのオーバーシュートおよびアンダーシュートが小さい場合のゲインＳｇおよびモータ３の回転速度Ｓｒをそれぞれ表し、参照符号５６Ａおよび６６Ａは、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２において、回転速度Ｓｒのオーバーシュートおよびアンダーシュートが大きい場合のゲインおよびモータ３の回転速度Ｓｒをそれぞれ表している。

【0101】

図１０および図１１に示すように、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２によれば、何等かの原因で大きなオーバーシュートが発生した場合には、ゲインＳｇの指定値を“Ｇ１”よりも更に低い“Ｇ０“に設定するので、その後のオーバーシュートおよびアンダーシュートを小さくすることができ、より速やかに回転速度Ｓｒを目標回転速度Ｓｔｇに到達させることが可能となる。

【0102】

図１２は、モータ３の回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇに到達した後に回転速度Ｓｒが変化したときの、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２のゲインＳｇの指定値および回転速度Ｓｒの時間的な変化を示す図である。

【0103】

図１２において、参照符号５７および６７は、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２におけるゲインＳｇの指定値およびモータ３の回転速度Ｓｒをそれぞれ表している。

【0104】

例えば、モータ３の負荷変動等によって回転速度Ｓｒが変化した場合であっても、図１２に示すように、モータ駆動制御装置２が回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆに応じてゲインＳｇの指定値を調整するので、より速やかに回転速度Ｓｒを目標回転速度Ｓｔｇに安定させることが可能となる。

【0105】

このように、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２によれば、モータ３の速度制御において、モータ３の回転速度Ｓｒの安定性および応答性の両方を向上させることができる。

【0106】

≪実施の形態２≫
図１３は、本発明の実施の形態２に係るモータ駆動制御装置２Ａを備えたモータユニット１Ａの構成を示す図である。

【0107】

図１３に示すモータ駆動制御装置２Ａでは、制御回路５Ａにおけるゲイン決定部１３Ａは、二つのゲインテーブル（ゲインテーブル２１，２２）を有する。モータ駆動制御装置２Ａは、二つのゲインテーブルを参照することにより、モータ３の加速時における回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆの値に対するゲインＳｇの指定値の変化の割合とモータ３の減速時における回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆの値に対するゲインＳｇの指定値の変化の割合とが相違するようにしている点において、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２と相違し、その他の点においては、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置２と同様である。

【0108】

図１４は、実施の形態２に係る、モータ３の回転速度ＳｒとゲインＳｇの指定値との対応関係を説明するための図である。

【0109】

図１４に示すように、実施の形態２に係るモータ駆動制御装置２Ａにおいて、モータ３の加速時、すなわち回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇよりも小さい範囲における回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆ（＝Ｓｔｇ－Ｓｒ）の値に対するゲインＳｇの指定値の変化の割合と、モータ３の減速時、すなわち回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇよりも大きい範囲における回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆの値に対するゲインＳｇの指定値の変化の割合とが、互いに異なる。

【0110】

具体的には、回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇよりも小さい範囲（偏差Ｓｄｆが正の範囲）における偏差Ｓｄｆの区分の幅と、回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇよりも大きい範囲（偏差Ｓｄｆが負の範囲）における偏差Ｓｄｆの区分の幅とが、互いに異なる。

【0111】

また、回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇよりも小さい範囲（偏差Ｓｄｆが正の範囲）における偏差Ｓｄｆの値の区分に対応付けられたゲインＳｇの指定値と、回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇよりも大きい範囲（偏差Ｓｄｆが負の範囲）における偏差Ｓｄｆの値の区分に対応付けられたゲインＳｇの指定値とが、互いに異なる。

【0112】

例えば、モータ３の加速中のゲインＳｇの大きさは以下のように設定されている。
図１４に示すように、回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆの値が－αａ≦Ｓｄｆ＜０の範囲にある場合、すなわち、偏差Ｓｄｆの区分Ｒａ１には、ゲインＳｇの指定値として“Ｇａ１”が設定されている。また、回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆの値が－βａ≦Ｓｄｆ＜－αａの範囲にある場合、すなわち、偏差Ｓｄｆの区分Ｒａ２には、ゲインＳｇの指定値として“Ｇａ２”が設定されている。また、回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆの値がＳｄｆ＜－βａの範囲にある場合、すなわち、偏差Ｓｄｆの区分Ｒａ３には、ゲインＳｇの指定値として“Ｇａ３”が設定されている。

【0113】

また、例えば、モータ３の減速中のゲインＳｇの大きさは以下のように設定されている。
図１４に示すように、回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆの値が０＜Ｓｄｆ≦αｄの範囲にある場合、すなわち、偏差Ｓｄｆの区分Ｒｄ１には、ゲインＳｇの指定値として“Ｇｄ１”が設定されている。また、回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆの値がαｄ＜Ｓｄｆ≦βｄの範囲にある場合、すなわち、偏差Ｓｄｆの区分Ｒｄ２には、ゲインＳｇの指定値として“Ｇｄ２”が設定されている。また、回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆの値がβｄ＜Ｓｄｆの範囲にある場合、すなわち、偏差Ｓｄｆの区分Ｒｄ３には、ゲインＳｇの指定値として“Ｇｄ３”が設定されている。

【0114】

ここで、ゲインＳｇの指定値の大小関係は、Ｇｄ１＜Ｇｄ２＜Ｇｄ３，Ｇａ１＜Ｇａ２＜Ｇａ３である。また、例えば、偏差Ｓｄｆの値の関係は、αｄ≠αａ，βｄ≠βａである。更に、例えば、ゲインＳｇの指定値の大小関係は、Ｇａ１＜Ｇｄ１，Ｇａ２＜Ｇｄ２，Ｇａ３＜Ｇｄ３である。

【0115】

実施の形態２に係る制御回路５Ａにおいて、ゲイン決定部１３Ａは、図１４に示したような、偏差Ｓｄｆの大きさを表す範囲（区分）とゲインＳｇの指定値との対応関係に基づいて、ゲインＳｇの大きさを決定する。

【0116】

例えば、図１３に示すように、ゲイン決定部１３Ａは、モータ３の加速時（回転速度の偏差Ｓｄｆが正（＋）となる範囲）の、偏差Ｓｄｆの大きさを表す範囲（区分）とゲインＳｇの指定値との対応関係を示す情報であるゲインテーブル２１と、モータ３の減速時（回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆが負（－）となる範囲）の、偏差Ｓｄｆの大きさを表す範囲（区分）とゲインＳｇの指定値との対応関係を示す情報であるゲインテーブル２２と、を有する。

【0117】

ゲイン決定部１３Ａは、速度偏差算出部１２によって算出された偏差Ｓｄｆ（＝Ｓｔｇ－Ｓｒ）に基づいて、ゲインテーブル２１，２２を参照することにより、ゲインＳｇの大きさを決定する。

【0118】

図１５は、実施の形態２に係る、モータ３の加速時のゲインテーブル２１の一例を示す図である。
図１５に示すように、ゲインテーブル２１は、モータ３の加速時（回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆが正（＋）となる範囲）における偏差Ｓｄｆの大きさを表す範囲（区分）とゲインＳｇの指定値とを対応付けたテーブルである。

【0119】

図１６は、実施の形態２に係る、モータ３の減速時のゲインテーブル２２の一例を示す図である。
図１６に示すように、ゲインテーブル２２は、モータ３の減速時（回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆが負（－）となる範囲）における偏差Ｓｄｆの大きさを表す範囲（区分）とゲインＳｇの指定値とを対応付けたテーブルである。

【0120】

ゲイン決定部１３Ａは、ゲインＳｇの大きさを決定するとき、速度偏差算出部１２によって算出された偏差Ｓｄｆの値に対応するゲインＳｇの指定値をゲインテーブル２１またはゲインテーブル２２から読み出し、読み出した指定値をゲインＳｇの大きさとして決定する。例えば、偏差Ｓｄｆの値の極性が負（－）であり、偏差Ｓｄｆの絶対値｜Ｓｄｆ｜がαｄより大きくβｄ以下の場合、ゲイン決定部１３Ａは、ゲインＳｇの指定値を“Ｇｄ２”とする。

【0121】

また、実施の形態２に係るモータ駆動制御装置２Ａにおいて、モータ３の加速時における過渡応答の判定基準である偏差Ｓｄｆの範囲（区分）およびその区分に設定されるゲインＳｇの指定値と、モータ３の加速時における過渡応答の判定基準である偏差Ｓｄｆの範囲（区分）およびその区分に設定されるゲインＳｇの指定値とが、互いに異なっていてもよい。すなわち、図１４乃至図１６において、偏差Ｓｄｆの値γｄ≠γａ，ゲインＳｇの指定値Ｇｄ０≠Ｇａ０であってもよい。

【0122】

このように、モータ３の加速時における回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆの値に対するゲインＳｇの指定値の変化の割合とモータ３の減速時における回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆの値に対するゲインＳｇの指定値の変化の割合とを相違させることにより、回転速度Ｓｒの応答性を更に向上させることが可能となる。

【0123】

例えば、モータ３の減速時においては、モータ３が慣性回転をしているため、モータ３の加速指令時に比べて、減速指令に対する応答性（追従性）が低い。そのため、例えば、モータ３の減速時の偏差Ｓｄｆの区分Ｒｄ２の幅をモータ３の加速時の偏差Ｓｄｆの区分Ｒａ２の幅よりも広くするとともに、モータ３の減速時の区分Ｒｄ２のゲインの指定値“Ｇｄ２”をモータ３の加速時の区分Ｒａ２のゲインの指定値“Ｇａ２”より大きくすることにより、減速指令に対する回転速度Ｓｒの応答性を向上させることができる。これにより、モータ３の減速時においても、より速やかにモータ３の回転速度Ｓｒを目標回転速度Ｓｔｇに到達させることが可能となる。

【0124】

≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

【0125】

例えば、上記実施の形態において、回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆの範囲を、目標回転速度Ｓｔｇに対して正側（高回転速度側）と負側（低回転速度側）のそれぞれに３つの区分に分ける場合を例示したが、区分の数は２以上であればよい。例えば、偏差Ｓｄｆの区分の数、すなわちゲインＳｇの設定数が多いほど、回転速度Ｓｒを変化させていく過程において駆動制御信号ＳｄとしてのＰＷＭ信号のデューティ比を細かく設定できるので、過渡応答（オーバーシュートおよびアンダーシュート）をより抑制することが可能となる。一方、ゲインＳｇの設定数が多すぎた場合、回転速度Ｓｒの応答性が低下する（回転速度Ｓｒが目標回転速度Ｓｔｇに到達するまでの時間が長くなる）上に、モータ３の駆動制御がより複雑になる。したがって、偏差Ｓｄｆの区分の数（ゲインＳｇの設定数）は、１０以下が好ましく、２から５の範囲がより好ましい。
また、目標回転速度Ｓｔｇに対して正側と負側のそれぞれに設ける回転速度Ｓｒの偏差Ｓｄｆの区分の数は、必ずしも同じでなくてもよい。

【0126】

また、上記実施の形態において、モータ３の種類は、ブラシレスＤＣモータに限定されない。また、モータ３は、３相に限られず、例えば単相のブラシレスＤＣモータであってもよい。

【0127】

上記実施の形態において、位置検出器４としてホール素子を用いる場合を例示したが、これに限られない。例えば、位置検出器４として、ホールＩＣ、エンコーダ、レゾルバなどを設け、それらの検出信号を位置検出信号Ｓｈとしてモータ駆動制御装置２，２Ａに入力してもよい。また、モータ駆動制御装置２，２Ａは、位置検出器４を設けることなく、公知の位置センサレス方式によってモータ３を駆動してもよい。

【0128】

また、制御回路５，５Ａの各機能部が、ＭＣＵのプログラム処理によって実現される場合を例示したが、これに限られず、制御回路５，５Ａの各機能部の一部または全部を専用回路（ハードウェア）によって実現してもよい。

【0129】

また、上述のフローチャートは一例であって、これらに限定されるものではなく、例えば、各ステップ間に他の処理が挿入されていてもよいし、処理が並列化されていてもよい。

【符号の説明】

【0130】

１，１Ａ…モータユニット、２，２Ａ…モータ駆動制御装置、３…モータ、４…位置検出器、５，５Ａ…制御回路、６…駆動回路、１０…駆動指令解析部、１１…回転速度算出部、１２…速度偏差算出部、１３，１３Ａ…ゲイン決定部、１４…操作量算出部、１５…駆動制御信号生成部、１６…過渡応答判定部、Ｓｃ…駆動指令信号（速度指令信号）、Ｓｔｇ…目標回転速度、Ｓｒ…回転速度、Ｓｄｆ…偏差、Ｓｔｒ…過渡応答報知信号、Ｓｇ…ゲイン、Ｓｏ…操作量、Ｓｄ…駆動制御信号、Ｓｈ…位置検出信号、Ｓｔｈ…（目標回転速度の）閾値、２０～２２…ゲインテーブル、Ｒｄ１～Ｒｄ３，Ｒａ１～Ｒａ３…偏差Ｓｄｆの区分、Ｇ０～Ｇ３，Ｇｄ０～Ｇｄ３，Ｇａ０～Ｇａ３…ゲインの指定値、α，αａ，αｄ，β，βａ，βｄ，γ，γａ，γｄ…偏差の値。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】