JP3489467B2 - モータ制御装置及びその利得調整方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンコーダ、タコ
メータ（回転数センサ）等を用いずにモータの角速度を
所望の目標値に制御するモータ制御装置に関し、特に、
このモータ制御装置の所定の入力信号の大小をモータ制
御装置の出荷前に調整する利得調整方法に関する。本発
明は、例えば、パワー・ステアリング・システムを搭載
した車両のモータ制御装置等に適用することができる。

【０００２】

【従来の技術】タコメータ等を用いずにモータの角速度
Ω〔ｒａｄ／ｓｅｃ〕又はその関連値を測定又は推定
し、この値に基づいて、モータの角速度Ωを所望の値に
制御するモータ制御装置が考えられる。例えば、分巻式
直流モータの場合、このような角速度制御を行うモータ
制御装置としては、図１に例示する直流モータ駆動シス
テム１のＥＣＵ（電子制御装置）１００などが考えられ
る。このような電子制御装置においては、モータＭによ
って駆動される電動式ポンプＰの油の吐出流量速度Ｑ
〔ｃｃ／ｓｅｃ〕をある指令値に基づいて定められる所
望の目標値Ｑ_n （＝ｆ（ｕ）：ｕは指令値、ｆは関数）
に近づけるために、次式（１）〜（４）を用いて、現在
の吐出流量速度Ｑを測定（推定）することができる。

【数１】 Ω＝（Ｖ_E −ＲＩ_E ）／Ｋ （１）

【数２】 Ｑ＝ｑΩ／２π ＝ｑ（Ｖ_E −ＲＩ_E ）／２πＫ （２）

【数３】 Ｖ_E ＝Ｅ₁ （Ｖ_a ） （３）

【数４】 Ｉ_E ＝Ｅ₂ （ｉ′） （４） ただし、ここで、Ω〔ｒａｄ／ｓｅｃ〕はモータＭの角
速度、Ｖ_E 〔Ｖ〕はモータＭに加わる電圧の実効値、Ｉ
_E 〔Ａ〕はモータＭに流れる直流電流の実効値、Ｒ
〔Ω〕はモータＭの電機子抵抗値、Ｋ〔Ｖ・ｓｅｃ／ｒ
ａｄ〕はモータＭの電機子定数、ｑ〔ｃｃ／回転〕は電
動式ポンプＰの１回転当たりの吐出流量、Ｖ _a 〔Ｖ〕は
電圧検出器１０７によるモータＭの検出電圧、ｉ′
〔Ａ〕は電流検出器１０９によるモータＭの検出電流で
ある。また、Ｅ₁ 、Ｅ₂ は、各検出値の一時的な時間平
均（実効値）を算出する所定の関数である。

【０００３】このような直流モータ駆動システムにおい
ては、モータＭの電流路に直列にシャント抵抗値ｒ
〔Ω〕を有する抵抗器１１０を接続し、その両端（Ｃ，
Ｄ）の電位差δ〔Ｖ〕を電流検出器１０９の入力端子に
入力することにより、モータＭに流れる負荷電流ｉを検
出することができる。即ち、ＥＣＵ１００においては、
次式（５）により、モータＭに流れる負荷電流ｉを検出
することができる。

【数５】 ｉ′＝δ／ｒ′ （５） ただし、ここで、ｒ′〔Ω〕は、電流検出器１０９の利
得（変換係数）の逆数であり、この値を電流検出器１０
９の内部に備えられた図略のトリミング抵抗器を使っ
て、実際に物理的に上記のシャント抵抗値ｒ〔Ω〕に一
致させることにより、モータＭに流れる負荷電流ｉを測
定する。即ち、「ｒ′→ｒ」なる時「ｉ′→ｉ」となる
ため、電流検出器１０９により検出される検出電流ｉ′
の値は、モータＭに流れる負荷電流ｉの値に一致する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなモータ制
御装置を用いた場合、正確に角速度、又は、その関連値
（例えば、上記の電動式ポンプＰの油の吐出流量速度Ｑ
〔ｃｃ／ｓｅｃ〕）を測定するためには、上記のｒ，
ｑ，Ｋ，Ｒの値を正確に知る必要があるが、これらを個
々の製品について、１つづつ測定するためには、時間が
加わるため、実際には、モータやポンプ等の各製品が持
つ標準値を用いて上記の計算を行う方法が一般的だと考
えられる。しかしながら、このような方法には、以下の
問題がある。 （問題点１）ｒのバラツキを調整するためには、電流検
出器１０９の内部に上記のようにｒ′の調整を行うため
の図略のトリミング抵抗器が必要となり、生産コスト面
で不利である。 （問題点２）ｒのバラツキは、上記のように調整できて
も、個々のシステム構成要素（モータやポンプ）が持つ
ｑ，Ｋ，Ｒのバラツキが調整できない。 （問題点３）例えば、パワー・ステアリング・システム
を有する車両を出荷する場合、ｑ，Ｋ，Ｒのバラツキに
よりＱが大きなバラツキを持てば、同じ車種（仕様）の
車両においても、個々の製品により、ステアリングの操
舵力に大きなバラツキが生じる。

【０００５】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、モータの角速度Ω、又
は、その関連値（例えば、上記の電動式ポンプＰの油の
吐出流量速度Ｑ等）を正確に測定することにより、高精
度の角速度制御を実現することであり、即ち、モータ及
びポンプ等の負荷連動装置の持つ負荷性能関連係数
（ｒ，ｑ，Ｋ，Ｒなど）のバラツキを総じて調整するこ
とが可能なモータ制御装置及びその利得調整方法を提案
することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めには、以下の手段が有効である。即ち、第１の手段
は、直流モータに加わる電圧を検出する電圧検出手段
と、モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、こ
れらの電圧及び電流の値よりモータの角速度を算出する
角速度演算手段と、この角速度演算手段から角速度の値
を入力し、角速度が目標速度に達する様にモータに印加
すべき電圧の値を出力する指令電圧演算手段とを有する
モータ制御装置において、モータの角速度の関連値と、
電流の関連値と、電圧の関連値とを測定することによ
り、角速度の関連値を、電流の関連値の１次関数、又
は、電圧の関連値の１次関数として求め、この１次関数
の独立変数の係数と定数項の値から、電圧検出手段が検
出した電圧値に対する利得と、電流検出手段が検出した
電流値に対する利得とを決定してこれらの各関連値の間
の関係を求め、この関係より、角速度演算手段において
使用する所定の係数の値を決定することである。

【０００７】また、第２の手段は、上記の第１の手段に
おいて、上記の直流モータを自動車の油圧式のパワー・
ステアリング・ギヤに油を供給する電動式ポンプを駆動
するモータとし、上記の角速度の関連値をポンプが吐出
する油の流量速度とし、上記の電流の関連値をモータに
直列に接続されたシャント抵抗器の両端の電位差の時間
平均値とし、上記の電圧の関連値をモータに加わる電圧
の時間平均値とすることである。

【０００８】

【０００９】また、第４の手段は、直流モータに加わる
電圧を検出する電圧検出手段を有するモータ制御装置に
おいて、モータに流れる電流を検出する電流検出手段
と、本モータ制御装置に関する測定により求められた、
モータの角速度の関連値と、モータに流れる電流の関連
値と、モータに加わる電圧の関連値との間の関係より決
定された所定の係数、利得又はその関連値を記憶する利
得関連値記憶手段と、この利得関連値記憶手段より所定
の係数、利得又はその関連値を入力し、この入力情報と
電圧検出手段及び電流検出手段より検出した電圧及び電
流の値より、モータの角速度を算出する角速度演算手段
と、この角速度演算手段からモータの角速度の値を入力
し、この角速度が目標速度に達する様にモータに印加す
べき電圧の値を出力する指令電圧演算手段とを備え、直
流モータを自動車の油圧式のパワー・ステアリング・ギ
ヤに油を供給する電動式ポンプを駆動するモータとし、
角速度の関連値をポンプが吐出する油の流量速度とし、
電流の関連値をモータに直列に接続されたシャント抵抗
器の両端の電位差の時間平均値とし、電圧の関連値をモ
ータに加わる電圧の時間平均値とすることである。 以上
の手段を用いれば、前記の課題を解決することができ
る。

【００１０】

【００１１】

【作用及び発明の効果】上記の手段により、モータ制御
装置において、モータの角速度の関連値と、電流の関連
値と、電圧の関連値とを測定することにより、これらの
各関連値の間の関係を求め、この関係より、角速度演算
手段において使用する所定の係数の値を決定すれば、上
記の負荷性能関連係数（ｒ，ｑ，Ｋ，Ｒなど）を個々に
測定した場合と同じ結果が得られるため、上記の負荷性
能関連係数（ｒ，ｑ，Ｋ，Ｒなど）のバラツキを総じて
調整することが可能となる。より具体的には、以下の実
施例において説明する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。 （第１実施例）上記のように、図１は、本発明による利
得調整方法が適用可能な直流モータ駆動システム１のシ
ステム構成図を示している。本システム１は、自動車の
パワー・ステアリング・システムにモータ制御装置とし
て搭載されるものである。パワー・ステアリング・シス
テムの油圧式のギヤに対して油を供給する電動式ポンプ
Ｐは、分巻特性を有した永久磁石を用いたブラシ付きの
直流モータＭによって駆動される。直流モータＭは、直
流の駆動電源（電源電圧Ｖ_CC）より、電力の供給を受け
て駆動される。この直流の供給電力は、ＰＭＯＳにより
構成される電子制御スイッチＳＷと、ＰＭＯＳ駆動回路
１０８と、ＰＷＭ変換器１０５とを用いたチョッパ制御
により、制御される。

【００１３】ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２及びＲＡＭ
１０３上に記憶されている数値を用いて、ＰＷＭ変換器
１０５に出力する指令電圧（モータＭに印加すべき電
圧）の値Ｖ_n を計算する。また、ＣＰＵ１０１は、この
計算に必要な車両速度ｕ〔ｍ／ｓｅｃ〕を図略の車速計
より、また、モータＭの測定電圧Ｖ_a 〔Ｖ〕（一時的最
大値）と、負荷電流ｉ〔Ａ〕とを、Ａ／Ｄ変換器１０４
及び、Ａ／Ｄ変換器１０６より、それぞれ入力する。Ｃ
ＰＵ１０１は、この計算結果Ｖ_n の値をＰＷＭ変換器１
０５に出力する。 電圧検出器１０７は、モータＭの電
圧Ｖ_a （一時的最大値）を検出し、Ａ／Ｄ変換器１０４
に出力する。

【００１４】電子制御スイッチＳＷの下位電圧側（０ア
ース側）には、シャント抵抗ｒ〔Ω〕を有する抵抗器１
１０が、モータ電流路に対して直列に（モータ電流路上
に）接続されている。この抵抗器１１０の下位電圧側に
は、電流検出器１０９の負端子が、上位電圧側には、電
流検出器１０９の正端子が、それぞれ接続されている。
電流検出器１０９は、抵抗器１１０の両端の電位差δ
〔Ｖ〕を入力することにより、負荷電流ｉ〔Ａ〕（＝δ
〔Ｖ〕／ｒ〔Ω〕）の値を検出し、Ａ／Ｄ変換器１０６
に出力する。

【００１５】ただし、本発明においては、ｒ′＝ｒ（即
ち、ｉ′＝ｉ）を保証するようなトリミング抵抗器によ
る従来の調整は行わないので、一般には、ｒ′≠ｒであ
り、従って、実際に、厳密には、電流検出器１０９は、
抵抗器１１０の両端の電位差δ〔Ｖ〕を入力することに
より、検出電流ｉ′〔Ａ〕（＝δ〔Ｖ〕／ｒ′〔Ω〕）
の値をＡ／Ｄ変換器１０６に出力する。従って、（４）
は、本発明においては、次式（６）のように書くことが
できる。

【数６】 Ｉ_E ＝Ｅ₂ （ｉ′）／μ （６） ただし、ここで、

【数７】 μ≡ｒ／ｒ′ （７） である。また、（６）、（７）を用いれば、（２）は、

【数８】 Ｑ＝ｑ（Ｖ_E −ＲＥ₂ （ｉ））／２πＫ ＝ａ（Ｖ_E −ｂＥ₂ （ｉ′）） （８） と書くことができる。ただし、ここで、

【数９】 ａ≡ｑ／２πＫ （９） は、Ｑを求める際の、電圧（Ｖ_E −ｂＥ₂ （ｉ′））に
対する利得（増幅率）であり、

【数１０】 ｂ≡Ｒ／μ （１０） は、Ｑを求める際の、電流Ｅ₂ （ｉ′）に対する利得
（増幅率）である。

【００１６】電源電圧Ｖ_CC及びチョッパ制御におけるデ
ューティー比λ（又は、指令電圧Ｖ _n ）の値を一定値に
固定すれば、その時（８）は、Ｖ_E が一定値をとるた
め、Ｅ ₂ （ｉ′）に対する１次式となる。即ち、

【数１１】 Ｑ＝−αＥ₂ （ｉ′）＋Ｑ₀ （１１） ただし、ここで、

【数１２】 α≡ａｂ （１２） は、本１次式（１１）の傾きの絶対値であり、

【数１３】 Ｑ₀ ≡ａＶ_E （１３） は、本１次式（１１）の縦軸の切片である。

【００１７】図２に、直流モータ駆動システム１におけ
るポンプＰから吐出される油の流量速度Ｑと直流モータ
Ｍの負荷電流の測定値Ｅ₂ （ｉ′）の実効値ｉ′Ｅとの
相関関係を表すグラフを示す。本グラフは、上記の方法
によりＶ_E の値を１０〔Ｖ〕に固定して、Ｅ₂ （ｉ′）
に対するＱの値を実際に測定したものである。ただし、
Ｅ₂ （ｉ′）の測定は、電流検出器１０９と同じ利得
（１／ｒ′）を持ち、時間平均化機能を持つ電流計によ
り、ＣＤ間の電流の実効値（一時的な平均値）Ｅ ₂ （δ
／ｒ′）を測定する。また、Ｖ_E の値（＝１０〔Ｖ〕）
も同様に時間平均化機能を持つ電圧計により、ＡＢ間の
電圧の実効値（一時的な平均値）を測定する。このよう
な測定を個々の直流モータ駆動システム１について行え
ば、個々の直流モータ駆動システム１について、次式
（１４），（１５）により、上記の利得ａ，ｂを具体的
に決定することができる。

【数１４】 ａ＝Ｑ₀ ／Ｖ_E （１４）

【数１５】 ｂ＝α／ａ＝αＶ_E ／Ｑ₀ （１５）

【００１８】このような方法によれば、ｒ，ｑ，Ｋ，Ｒ
の値を直接求めることなく、これらの値の個々の製品に
渡るバラツキを各直流モータ駆動システム単位に調整す
ることが可能となる。また、上記の利得ａ，ｂの値は、
ＲＯＭ１０２（前記利得関連値記憶手段）に記憶させれ
ば、前記の指令電圧演算手段により、以下に示すよう
に、有効に利用することができる。

【００１９】図３は、ＲＯＭ１０２に記憶された利得
ａ，ｂの値を用いて、ＣＰＵ１０１が実行する指令電圧
演算ルーチン（指令電圧演算手段）のフローチャートで
ある。本ルーチンでは、まず最初に、ステップ３１０に
より、指令電圧Ｖ_n の算出に必要な利得ａ，ｂなどの数
値をＲＯＭ１０２より、ＲＡＭ１０３上に読み出す。次
に、ステップ３２０により、前記のチョッパ制御におけ
るデューティー比λの値を暫定的に決定する。この初期
値としては、「０≦λ≦１」を満たす適当な値を経験的
に選択すれば良い。ステップ３３０では、車両速度ｕ
〔ｍ／ｓｅｃ〕と、モータＭの測定電圧Ｖ_a〔Ｖ〕と、
検出電流ｉ′〔Ａ〕とを図略の車速計と、Ａ／Ｄ変換器
１０４と、Ａ／Ｄ変換器１０６より、それぞれ入力す
る。

【００２０】ステップ３４０では、次式（１６）によ
り、ポンプＰの単位時間当たりの吐出流量の指令値Ｑ_n
〔ｃｃ／ｓｅｃ〕を算出する。

【数１６】 Ｑ_n ＝ｆ（ｕ） （１６） ただし、ここで、ｆは、ステアリングのアシスト・トル
クが、車両速度ｕが小さい時程必要になるという事情か
ら経験的に求められた関数である。

【００２１】ステップ３５０では、（３），（８）よ
り、現在のポンプＰの単位時間当たりの吐出流量Ｑを算
出する。ただし、本ルーチンにおいては、関数Ｅ₁ ，Ｅ
₂ は、次のように定義されたものを用いる。

【数１７】 Ｖ_E ＝Ｅ₁ （Ｖ_a ）≡λＶ_a （１７）

【数１８】 Ｉ_E ＝Ｅ₂ （ｉ′）≡（Σ^J _k=1 ｉ′_k ）／Ｊ （１８） ここで、Ｊは、時間平均（実効値）を算出する上で適当
なサンプリング数、ｉ′_k は、微視的なサンプリング時
間間隔毎に検知された上記の検出電流ｉ′〔Ａ〕であ
る。

【００２２】ステップ３６０では、（Ｑ_n −Ｑ）の値よ
り、次式（１９）に従って、指令電圧Ｖ_n を計算する。

【数１９】 Ｖ_n ＝ｇ（Ｑ_n −Ｑ） （１９） ただし、ここで、ｇは所定の係数である。ステップ３７
０では、この演算結果Ｖ_n の値をＰＷＭ変換器１０５に
出力する。

【００２３】ステップ３８０では、次式（２０）によ
り、デューティー比λの値を再度計算し直す。

【数２０】 λ＝Ｖ_n ／Ｖ_CC （２０） このλの値は、次回にモータ電圧の平均値Ｖ_E を（１
７）により求める際に使用するためのものである。ただ
し、本直流モータ駆動システム１においては、Ｒ≫ｒで
ある。

【００２４】以上の処理を継続的に繰り返し実行するこ
とにより、所望の角速度制御を実現することができる。
即ち、本実施例によれば、自動車のパワー・ステアリン
グ・システムにおいて、車両速度ｕに応じて、安定した
一定流量の油を油圧式ギヤに対して供給することが可能
となり、よって、操舵力（ステアリング感覚）が安定し
たパワー・ステアリング・システムを提供することが可
能となる。

【００２５】また、利得ａ，ｂは、個々の車両毎に最適
に調整された値であるため、上記の操舵力が、個々の車
両により大きなバラツキを持つという前記の問題も発生
せず、また、従来行っていた物理的なトリミング抵抗器
による調整を実際に行う必要もなくなる。更に、本実施
例によれば、電流検出器１０９に前記の図略のトリミン
グ抵抗器を備えなくともｒ，ｑ，Ｋ，Ｒの各値の調整が
可能なため、電流検出器１０９としてトリミング抵抗器
を内蔵していないものを用いることが可能となり、生産
コスト面で有利になるという効果もある。

【００２６】（第２実施例）図４に、本実施例の利得調
整方法を適用する直流モータ駆動システム２のシステム
構成図を示す。本直流モータ駆動システム２は、自動車
のパワー・ステアリング・システムにモータ制御装置と
して搭載されるものである。また、本システム２は、モ
ータを油圧機構を通さずにパワー・ステアリング・シャ
フトやパワー・ステアリング・ギヤに直接アシスト・ト
ルクを与える様にダイレクトに接続して駆動させるパワ
ー・ステアリング・システムに搭載されるものである。
従って、本実施例２においては、モータＭにポンプＰ
は、接続されていない。

【００２７】本システム２のＥＣＵ４００は、第１実施
例のＥＣＵ１００と酷似のものであるが、以下の点が、
ＥＣＵ１００とは、異なっている。 （相違点１）前記の電流検出器１０９の代わりに、電圧
検出器１１１が抵抗器１１０の両端（Ｃ，Ｄ）に接続さ
れており、電圧検出器１１１は、ＣＤ間の電位差δ
〔Ｖ〕をＡ／Ｄ変換器１０６に出力する。 （相違点２）モータ電圧の実効値Ｖ_E などのＣＰＵ１０
１が扱う物理量をリアルタイムでインタフェース１２０
を介して、入出力装置１３０より監視することが可能で
ある。なお、入出力装置１３０は、この監視を行う時に
だけ、インタフェース１２０に接続できる、脱着容易な
装置であっても良い。

【００２８】本システム２においては、（１），（３）
及び、次式（２１）により、モータＭの角速度Ω〔ｒａ
ｄ／ｓｅｃ〕を測定している。

【数２１】 Ｉ_E ＝Ｅ₂ （ｉ）＝Ｅ₂ （δ／ｒ）＝δ_E ／ｒ （２１） ただし、ここで、ｉ〔Ａ〕は、前記と同様にモータＭを
流れる負荷電流、ｒ〔Ω〕は、抵抗器１１０のシャント
抵抗値であり、δ_E は、前記（４）での計算と同様にＣ
ＰＵ１０１によって演算される、次式（２２）により定
義される平均値である。

【数２２】 δ_E ≡Ｅ₂ （δ） （２２）

【００２９】また、（１）は、（２１），（２２）を用
いれば、次式（２３）のように書き直すことができる。

【数２３】 Ω＝（Ｖ_E −Ｒδ_E ／ｒ）／Ｋ ＝ｃ（Ｖ_E −ｄδ_E ） （２３） ただし、ここで、

【数２４】 ｃ≡１／Ｋ （２４） は、Ωを求める際の、電圧（Ｖ_E −ｄδ_E ）に対する利
得（増幅率）であり、

【数２５】 ｄ≡Ｒ／ｒ （２５） は、Ωを求める際の、電位差δ_E に対する利得（増幅
率）である。

【００３０】従って、第１実施例と同様に、Ｖ_E を一定
値に固定すれば、その時（２３）は、１次式となる。即
ち、

【数２６】 Ω＝−βδ_E ＋Ω₀ （２６） ただし、ここで、

【数２７】 β≡ｃｄ （２７） は、本１次式（２６）の傾きの絶対値であり、

【数２８】 Ω₀ ≡ｃＶ_E （２８） は、本１次式（２６）の縦軸の切片である。

【００３１】図５に、直流モータ駆動システム２におけ
るモータＭの角速度ΩとＣＤ間の電位差の一時的平均値
（実効値）δ_E 〔Ｖ〕との相関関係を表すグラフを示
す。本グラフは、上記の方法によりＶ_E の値を１０
〔Ｖ〕に固定して、δ_E に対するΩの値を実際に測定し
たものである。

【００３２】ただし、Ｖ_E 、δ_E の測定は、リアルタイ
ムにＣＰＵ１０１の演算結果を入出力装置１３０より監
視することにより行い、Ωの測定は、本測定専用（利得
調整用）の図略のタコメータを用いて行う。このような
測定を個々の直流モータ駆動システム２について行え
ば、個々の直流モータ駆動システム２について、次式
（２９），（３０）により、上記の利得ｃ，ｄを具体的
に決定することができる。

【数２９】 ｃ＝Ω₀ ／Ｖ_E （２９）

【数３０】 ｄ＝β／ｃ＝βＶ_E ／Ω₀ （３０）

【００３３】このような方法によれば、第１実施例と同
様の作用・効果を得ることができる。また、Ｖ_E 、δ_E
の測定は、入出力装置１３０よりリアルタイムにＣＰＵ
１０１の演算結果を監視することにより実施できるの
で、電圧計や電流計を用意する必要がなく、更に、この
方法によれば、電圧計や電流計を用いて測定する際の測
定誤差も一切介入する余地がないという効果もある。

【００３４】（第３実施例）図１の直流モータ駆動シス
テム１において、モータＭに加わる機械的な負荷の大き
さと、モータＭに加わる電圧を調整すれば、モータＭに
流れる負荷電流の値を巨視的には一定に保つことが可能
である。従って、この時、電流検出器１０９による検出
電流ｉ′の平均値Ｅ₂ （ｉ′）も一定に保たれる。図６
は、直流モータ駆動システム１において、この手法によ
り、検出電流ｉ′の平均値Ｅ₂ （ｉ′）を２〔Ａ〕に固
定した時の、ポンプＰから吐出される油の流量速度Ｑと
直流モータＭの電圧の実効値Ｖ_E との相関関係を表した
グラフである。

【００３５】本グラフの方程式は、（８），（９），
（１０）より、

【数３１】 Ｑ＝ａ（Ｖ_E −ｂＥ₂ （ｉ′））＝ａ（Ｖ_E −Ｖ₀ ） （３１）

【数３２】 Ｖ₀ ≡ｂＥ₂ （ｉ′） （３２） と書くことができる。

【００３６】従って、前記の利得ａは、本グラフの傾き
の値と一致する。また、前記の利得ｂは、本グラフの横
軸の切片Ｖ₀ より、次式（３３）に示す通りに求めるこ
とができる。

【数３３】 ｂ＝Ｖ₀ ／Ｅ₂ （ｉ′） （３３） このような方法によっても、前記の利得ａ，ｂを決定す
ることができる。従って、この方法によっても、前記の
第１実施例と同等の作用・効果を得ることができる。

【００３７】また、以上の実施例においては、人手の計
算によって上記の利得ａ，ｂ又はｃ，ｄを求めたが、例
えば、第２実施例の利得調整用のタコメータを利得調整
のための角速度測定時に、ＥＣＵに直接接続すれば、Ｃ
ＰＵ１０１により、利得決定のための測定、利得の値の
算出、及び、本利得の記憶を全て自動的に実施すること
も可能となる。即ち、これらの一連の手続きは、プログ
ラムにより、一貫して自動化することも可能である。

【００３８】また、上記の実施例においては、自動車の
パワー・ステアリング・システムにおいて、前記の本発
明の手段を用いたが、本発明は、永久磁石を用いたブラ
シ付きの直流モータの回転速度をモータに加わる負荷の
大きさに無関係に一定に保つために行う一般の直流モー
タ角速度制御に用いることができる。

【００３９】また、永久磁石の代わりに分巻励磁巻線を
有した分巻モータを上記の直流モータとして使用した場
合にも、本発明の適用により、本発明の作用・効果を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による利得調整方法が適用可能な直流モ
ータ駆動システム１のシステム構成図。

【図２】直流モータ駆動システム１におけるポンプＰか
ら吐出される油の流量速度Ｑと直流モータＭの負荷電流
の測定値Ｅ₂ （ｉ′）の実効値ｉ′Ｅとの相関関係を表
すグラフ。

【図３】直流モータ駆動システム１におけるＣＰＵ１０
１が実行する指令電圧演算ルーチンのフローチャート。

【図４】本発明による利得調整方法が適用可能な直流モ
ータ駆動システム２のシステム構成図。

【図５】直流モータ駆動システム２における直流モータ
Ｍの角速度Ωとシャント抵抗器の電位差（実効値）δ_E
との相関関係を表すグラフ。

【図６】直流モータ駆動システム１におけるポンプＰか
ら吐出される油の流量速度Ｑと直流モータＭの電圧の実
効値Ｖ_E との相関関係を表すグラフ。

【符号の説明】

Ｑ … 電動式ポンプＰの油の吐出流量速度〔ｃｃ／
ｓｅｃ〕 ａ … Ｑを求める際の、電圧に対する利得（増幅
率） ｂ … Ｑを求める際の、電流に対する利得（増幅
率） ｑ … 電動式ポンプＰの１回転当たりの吐出流量
〔ｃｃ／回転〕 Ω … モータＭの角速度〔ｒａｄ／ｓｅｃ〕 Ｖ_E … モータＭに加わる電圧の実効値〔Ｖ〕 Ｉ_E … モータＭに流れる直流電流の実効値〔Ａ〕 Ｒ … モータＭの電機子抵抗値〔Ω〕 Ｋ … モータＭの電機子定数〔Ｖ・ｓｅｃ／ｒａ
ｄ〕 Ｖ_a … 電圧検出器１０７によるモータＭの検出電圧
〔Ｖ〕 ｒ … 抵抗器１１０の持つシャント抵抗値〔Ω〕 δ … 抵抗器１１０の両端（ＣＤ間）の電位差
〔Ｖ〕 ｉ′ … 電流検出器１０９によるモータＭの検出電流
〔Ａ〕 Ｅ₁ … Ｖ_a の時間平均を算出する関数 Ｅ₂ … ｉ′の時間平均を算出する関数

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−8190（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−175422（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−132091（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−77690（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 5/00 - 5/26 H02P 7/00 - 7/34 G01P 3/44

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流モータに加わる電圧を検出する電圧
   検出手段と、 前記モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、 前記電圧及び前記電流の値より前記モータの角速度を算
   出する角速度演算手段と、 前記角速度演算手段から前記角速度の値を入力し、前記
   角速度が目標速度に達する様に前記モータに印加すべき
   電圧の値を出力する指令電圧演算手段とを有するモータ
   制御装置の利得の調整方法であって、 前記角速度の関連値と、前記電流の関連値と、前記電圧
   の関連値とを測定することにより、前記角速度の関連値
   を、 前記電流の関連値の１次関数、又は、前記電圧の関連値
   の１次関数として求め、前記１次関数の独立変数の係数
   と定数項の値から、 前記電圧検出手段が検出した電圧値に対する利得と、 前記電流検出手段が検出した電流値に対する利得とを決
   定して 前記の各関連値の間の関係を求め、 前記角速度演算手段において使用する所定の係数の値を
   前記関係より決定することを特徴とする利得調整方法。
2. 【請求項２】 前記直流モータは、自動車の油圧式のパ
   ワー・ステアリング・ギヤに油を供給する電動式ポンプ
   を駆動するモータであり、 前記角速度の関連値は、前記ポンプが吐出する油の流量
   速度であり、 前記電流の関連値は、前記モータに直列に接続されたシ
   ャント抵抗器の両端の電位差の時間平均値であり、 前記電圧の関連値は、前記モータに加わる電圧の時間平
   均値であることを特徴とする請求項１に記載の利得調整
   方法。
3. 【請求項３】 直流モータに加わる電圧を検出する電圧
   検出手段を有するモータ制御装置であって、 前記モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、 前記モータ制御装置に関する測定により求められた、前
   記モータの角速度の関連値と、前記電流の関連値と、前
   記電圧の関連値との間の関係より決定された所定の係
   数、利得又はその関連値を記憶する利得関連値記憶手段
   と、 前記利得関連値記憶手段より前記係数、前記利得又はそ
   の関連値を入力し、この入力情報と、前記電圧検出手段
   及び前記電流検出手段より検出した電圧及び電流の値よ
   り、前記モータの角速度を算出する角速度演算手段と、 前記角速度演算手段から前記角速度の値を入力し、前記
   角速度が目標速度に達する様に前記モータに印加すべき
   電圧の値を出力する指令電圧演算手段とを有し、 前記直流モータは、自動車の油圧式のパワー・ステアリ
   ング・ギヤに油を供給する電動式ポンプを駆動するモー
   タであり、 前記角速度の関連値は、前記ポンプが吐出する油の流量
   速度であり、 前記電流の関連値は、前記モータに直列に接続されたシ
   ャント抵抗器の両端の電位差の時間平均値であり、 前記電圧の関連値は、前記モータに加わる電圧の時間平
   均値である ことを特徴とするモータ制御装置。