JP7100971B2

JP7100971B2 - 電流検出器を有するモータ駆動装置

Info

Publication number: JP7100971B2
Application number: JP2017222886A
Authority: JP
Inventors: 伸夫平山; 拓佐々木
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2022-07-14
Anticipated expiration: 2037-11-20
Also published as: JP2019097264A

Description

本発明は、電流検出器を有するモータ駆動装置に関する。

工作機械、鍛圧機械、射出成形機、産業機械、あるいは産業用ロボット内のモータを駆動するモータ駆動装置においては、駆動軸ごとに設けられたモータに対し、モータの速度、トルク、もしくは回転子の位置を指令し制御する。このようなモータ駆動装置では、電流検出器及びＡＤ（アナログディジタル）コンバータを有する電流検出回路により、モータ駆動装置内の電力変換部（例えばインバータなど）からモータ巻線へ流れる電流（以下、単に「モータへ流れる電流」と称する。）を精度よく検出することが重要である。電流検出回路により検出されたモータへ流れる電流はフィードバックされてモータ駆動制御に用いられる。電流検出回路内の電流検出器の電流検出方式としては、シャント抵抗を用いたものやホール素子を用いたものなどがある。また、電流検出器で検出された電流をディジタルデータに変換するＡＤコンバータの変換方式としては、逐次比較型やΔΣ変調型などがある。

例えば、速度制御系におけるイナーシャ同定方法において、前記速度制御系の中に遅れ要素を備え、遅れ時間Ｔ_Dを一定として比例ゲインＫｖを変えて前記速度制御系が安定かどうかを調べ、モータに負荷を付けたときの前記速度制御系の発振限界ゲインＫｖ_Mとモータ単体での前記速度制御系の発振限界ゲインＫｖ_M0との比Ｒ_KMを計算して記憶し、前記遅れ時間Ｔ_Dを大きくした時の発振限界ゲイン比と前記発振限界ゲイン比Ｒ_KMとの差ｅ_RKがある値より小さくなるまで前記比Ｒ_KMの計算を行い、この計算が終了した時の発振限界ゲイン比Ｒ_KMに前記モータのイナーシャをかけた値を前記モータと負荷を加えた総イナーシャとすることを特徴とするイナーシャ同定方法が知られている。（例えば、特許文献１参照。）。

例えば、外部から通知される指令情報と検出部により検出された回転動作に関する情報とからそれらの偏差量を求め、前記偏差量に対して制御ゲインを含む所定の制御パラメータ群により演算処理を施し、前記演算処理により生成された回転制御信号によりサーボモータの回転動作を制御することで、前記サーボモータの回転動作が前記指令情報に追従するようにフィードバック制御するフィードバックループを有し、前記制御パラメータを設定するための設定値が前記制御パラメータを調整する主体者によって供給されるサーボモータの制御装置であって、前記フィードバックループの発振を検知し、その検知結果を示す発振検知信号を出力する発振検知部と、前記フィードバックループの前記制御パラメータ群における制御パラメータの設定を、前記発振検知信号に基づき操作指示するパラメータ操作部と、前記パラメータ操作部の操作指示に応じて更新しながら前記制御パラメータを前記フィードバックループに設定する更新部とを備え、前記発振検知信号が発振を検知していないことを示すとき、前記パラメータ操作部は前記更新部に対して、供給された前記設定値を順次記憶しつつ、その値に応じた制御パラメータを設定するよう操作指示し、前記発振検知信号が発振を検知したことを示すとき、前記パラメータ操作部は前記更新部に対して、前記フィードバックループの周波数帯域幅が狭くなるような制御パラメータを前記記憶した設定値に基づいて設定するよう操作指示することを特徴とするサーボモータの制御装置が知られている。（例えば、特許文献２参照。）。

例えば、モータの相電流を検出してアナログ電圧に変換する電流センサと、該電流センサから出力される検出電圧を入力し後記入力ゲイン比較／判定手段の制御によってゲインを切り換える入力ゲイン切換手段と、該ゲイン切換手段から出力されるアナログ電圧をディジタル電圧に変換する電流検出手段と、該電流検出手段の出力電圧を監視し該電流検出手段の入力電圧がフルレンジに達するような場合にはゲインを下げるように及び該入力電圧が一定値以下になった場合にはゲインを上げるように判定して前記入力ゲイン切換手段にゲイン切換制御信号を供給する入力ゲイン比較／判定手段とを有することを特徴とした電流検出回路が知られている。（例えば、特許文献３参照。）。

特開２０００－１９７３８２号公報特開２０１２－１１０２３０号公報特開平１１－２７４９３０号公報

モータ駆動装置に設置される電流検出回路を構成する部品の技術の進歩により、電流検出器により電流を検出しＡＤコンバータによりディジタルデータを出力する電流検出回路の応答性（応答速度）は向上しており、電流検出からディジタルデータ出力までに要する応答時間はますます短くなってきている。モータ駆動装置の新規の設計、保守、あるいはレトロフィットに際しては、モータの加減速時間、送りの滑らかさ、あるいはモータ出力などのようなモータの制御性の向上を図ることを目的として、電流検出回路の応答性の改善を図ることが行われている。

モータ駆動装置に複数設置される電流検出回路間や交換前後の電流検出回路間において、電流検出からディジタルデータ出力までの応答性（応答速度）に差があると、同じ電流の大きさであったとしても電流検出回路から出力されるディジタルデータ化された電流検出値は異なったものとなる。電流検出回路の応答性（応答速度）の差は、電流検出器がシャント抵抗を用いたものであるかホール素子を用いたものであるかといった電流検出方式の相違や、電流検出器及びその後段のＡＤコンバータを含む電流検出回路を構成する部品の個体差（部品由来のばらつき）や電流検出回路が古い機種であるか新しい機種であるかといった性能の相違などに起因して生じる。例えば、シャント抵抗を用いた電流検出方式のほうがホール素子を用いた電流検出方式よりも応答時間が短い（応答速度が速い）。また、同一の電流検出方式間においても、古い機種よりも新しい機種の方が応答時間が短い（応答速度が速い）。モータ駆動装置によるモータの駆動時においてはモータに流れる電流は常に変動しているが、複数の電流検出回路間において応答性にばらつきが存在すると、同一の実電流に対して電流検出回路から出力される検出電流に相違が生じる。このような電流検出回路ごとにばらつきのあるディジタルデータ化された電流検出値を、モータ駆動装置における電流制御に用いると、モータの加減速時間などモータの制御性に悪影響を与える問題がある。

また、モータ駆動装置に用いられる電流検出回路の交換にあたっては、交換前後において応答時間（応答速度）の互換性が重視される場合も多い。例えば、モータ駆動装置内の各種回路（例えば電流制御部や電力変換回路など）は従前のままとし電流検出回路のみを交換する場合においては、応答時間が短い（応答速度が速い）最新の電流検出回路よりは、応答時間が長い（応答速度が遅い）従前の電流検出回路の方が、モータの制御性維持の観点では好ましい。しかしながら、従前の電流検出回路が製造終了となり、既に入手不可能であることもある。また、最新の電流検出回路のほうが従前の電流検出回路よりも、コスト、大きさ、耐熱性、あるいは耐湿性などの点で優れていることがあり、このような場合に、モータの制御性の維持を重視して従前の電流検出回路を使用することは総合的にみて効率的とはいえない。

したがって、電流検出器及びＡＤコンバータを有する電流検出回路の応答性の相違に依存せずにモータの制御性を維持することができるモータ駆動装置の実現が望まれている。

本開示の一態様によれば、モータ駆動装置は、モータに駆動電流を供給する電力変換部と、電力変換部からモータへ流れる電流を検出する電流検出器と、電流検出器が検出した電流をディジタルデータに変換して出力するＡＤコンバータと、ＡＤコンバータが出力したディジタルデータに基づいて、モータ制御のためのフィードバック電流値を生成するフィードバック電流値生成部と、フィードバック電流値に基づくデータを用いて電力変換部からモータに供給される駆動電流を制御する電流制御ループを有する電流制御部と、電流制御ループの発振限界の比例ゲインに応じて、フィードバック電流値生成部に対しフィードバック電流値の補正を指令する補正指令部と、を備える。

本開示の一態様によれば、電流検出器及びＡＤコンバータを有する電流検出回路の応答性の相違に依存せずにモータの制御性を維持することができるモータ駆動装置を実現することができる。

本開示の実施形態によるモータ駆動装置を示すブロック図である。電力変換部からモータに流れる実電流と電流検出回路による検出電流との関係を説明する図であって、（Ａ）は、電力変換部からモータに流れる実電流の波形を例示する図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示した実電流の波形のうち点線で囲まれた部分を拡大した図であり、（Ｃ）は（Ｂ）に示した実電流の波形のうち点線で囲まれた部分を拡大して電流検出回路による検出電流との関係を模式的に示した図である。一般的なフィードバック制御システムを示すブロック図である。電流制御ループの比例ゲインを説明する図であって、（Ａ）は発振限界検出部内の電流指令部が指令する電流指令を示し、（Ｂ）は電流制御ループの比例ゲインが発振限界よりも小さい場合におけるフィードバック電流値を示し、（Ｃ）は電流制御ループの比例ゲインが発振限界よりも大きい場合におけるフィードバック電流値を示す。応答時間が標準応答時間よりも長い電流検出回路の後段に設けられたフィードバック電流値生成部に対する第１形態による補正指令部の動作を説明する図である。応答時間が標準応答時間よりも短い電流検出回路の後段に設けられたフィードバック電流値生成部に対する第１形態による補正指令部の動作を説明する図である。第１形態による補正指令部で用いられる検出タイミング補正量を例示する図である。応答時間が標準応答時間よりも長い電流検出回路の後段に設けられたフィードバック電流値生成部に対する第２形態による補正指令部の動作を説明する図である。応答時間が標準応答時間よりも短い電流検出回路の後段に設けられたフィードバック電流値生成部に対する第２形態による補正指令部の動作を説明する図である。第２形態による補正指令部で用いられる電流値補正量の大きさを例示する図である。

以下図面を参照して、電流検出器を有するモータ駆動装置について説明する。理解を容易にするために、図面は縮尺を適宜変更している。図面に示される形態は実施するための一つの例であり、図示された実施形態に限定されるものではない。

図１は、本開示の実施形態によるモータ駆動装置を示すブロック図である。ここでは、一例として、モータ駆動装置１によりモータ２を駆動する場合について説明する。ここで、モータ２が設けられる機械には、例えば工作機械、ロボット、鍛圧機械、射出成形機、産業機械、各種電化製品、電車、自動車、航空機などが含まれる。なお、モータ２の種類は本実施形態を特に限定するものではなく、直流モータであっても交流モータであってもよい。また、モータ２の個数についても本実施形態を特に限定するものではない。図１では、説明を簡明にするために、電流検出器１２及びＡＤコンバータ１３を有する電流検出回路４０を１つとしたが、モータ２の種類や制御方法などに応じて複数設けられてもよい。例えば、モータ２が三相交流モータである場合は、三相のうちの二相または三相全てに電流検出回路４０が設けられる。例えば、モータ２が単相交流モータである場合は、各相に電流検出回路４０が設けられる。例えば、モータ２が直流モータである場合は、例えば正極側の電源線上に電流検出回路４０が設けられる。

モータ２を駆動する一実施形態によるモータ駆動装置１は、電力変換部１１と、電流検出器１２と、ＡＤコンバータ１３と、フィードバック電流値生成部１４と、電流制御部１５と、補正指令部１６と、発振限界検出部１７と、応答時間推定部１８とを備える。電流検出器１２とＡＤコンバータ１３とで電流検出回路４０が構成される。また、フィードバック電流値生成部１４、電流制御部１５、補正指令部１６、発振限界検出部１７、及び応答時間推定部１８は、モータ制御部５０内に設けられる。モータ制御部５０は、例えばソフトウェアプログラム形式で構築されてもよく、この場合、モータ駆動装置１内の演算処理装置にこのソフトウェアプログラムを動作させて各部の機能が実現される。またあるいは、モータ制御部５０の機能を実現するソフトウェアプログラムを書き込んだ半導体集積回路を、例えば既存のモータ駆動装置に取り付けることによって、モータ制御部５０の機能を実現してもよい。

電力変換部１１は、モータ制御部５０からの指令に基づき制御され、モータ２に駆動電流を供給する。モータ２が交流モータである場合は、電力変換部１１は、例えば交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換する整流器とこの直流電力を交流電力に変換して交流の駆動電力をモータ２に供給するインバータとで構成される。あるいは例えば、電力変換部１１は、バッテリから供給される直流電力を交流電力に変換して交流の駆動電力をモータ２に供給するインバータとして構成される。また、モータ２が直流モータである場合は、例えば、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して直流の駆動電流をモータ２に供給する整流器や、バッテリから印加される直流電圧を適切な直流電圧に変換して直流の駆動電流をモータ２に供給するＤＣＤＣコンバータとして構成される。なお、ここで定義した電力変換部１１の構成はあくまでも一例であって、例えば、電源やバッテリなどの用語を含めて電力変換部１１の構成を定義してもよい。

電流検出器１２は、電力変換部１１からモータ２へ流れる電流を検出する。電流検出器１２の電流検出方式としては、例えばシャント抵抗を用いたものやホール素子を用いたものなどがある。電流検出器１２によって検出された電流に関するアナログ信号は、ＡＤコンバータ１３に入力される。

ＡＤコンバータ１３は、電流検出器１２が検出した電流に関するアナログ信号をディジタルデータに変換して出力する。ＡＤコンバータ１３では、電流検出器１２によって検出された電流に関する連続的なアナログ信号の振幅値を離散的な周期（サンプリング周期）で切り出すサンプリング処理、離散的な周期で切り出された振幅値を離散的な振幅値に近似する量子化処理、及び、離散的な振幅値を「０」と「１」の２値で表す符号に変換する符号化処理が行われる。ＡＤコンバータ１３のアナログディジタル変換方式としては、例えば逐次比較型及びΔΣ変調型がある。ＡＤコンバータ１３から出力された電流に関するディジタルデータは、モータ制御部５０内のフィードバック電流値生成部１４に入力される。

フィードバック電流値生成部１４は、ＡＤコンバータ１３が出力したディジタルデータに基づいて、モータ制御のためのフィードバック電流値を生成する。フィードバック電流値生成部１４は、ＡＤコンバータ１３が出力したディジタルデータをサンプリングするサンプリング部３１と、サンプリング部３１によりサンプリングされたディジタルデータをフィードバック電流値に換算して出力する換算部３２とを有する。

フィードバック電流値生成部１４で生成されたフィードバック電流値は、電流制御部１５に入力される。電流制御部１５は、モータ制御部５０によるモータ駆動のための制御ループとして、フィードバック電流値に基づくデータを用いて電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流を制御する電流制御ループを有し、モータ２の速度、トルク、または回転子の位置を制御するための指令を生成する。より詳しくは、モータ制御部５０では、モータ２の動作プログラムに従って、速度検出器（図示せず）によって検出されたモータ２の速度（速度フィードバック）とモータ２に対する所定の速度指令とに基づいて電流指令が作成され、電流制御部１５は、電流指令とフィードバック電流値生成部１４から入力されたフィードバック電流値とに基づいて、モータ２の速度、トルク、もしくは回転子の位置を制御するための指令を生成する。なお、モータ制御部５０については、例えば、位置指令作成部、速度指令部、トルク指令作成部、及びスイッチング指令作成部などの用語を含めてモータ制御部５０の構成を規定してもよい。

モータ制御部５０内の電流制御部１５からの指令に基づき、電力変換部１１は、その電力変換動作が制御されてモータ２に駆動電流を供給する。これにより、モータ２は、電力変換部１１から供給される駆動電流に基づいて、速度、トルク、または回転子の位置が制御されることになる。

特に、本実施形態では、モータ２に対する運転モードには、通常モード及び発振限界検出モードの２モードがある。通常モードは、モータ２を駆動制御するための本来の運転モードである。一方、発振限界検出モードは、電流制御部１５の電流制御ループの発振限界の検出及びフィードバック電流値に対する補正量の決定が行われるモードであり、通常モードの前に設けられる。通常モードにおいては、電流制御部１５には、補正指令部１６による補正指令によりフィードバック電流値生成部１４において補正されたフィードバック電流値が入力される。よって、電流制御部１５は、通常の運転モードにおいては、モータ２の動作プログラムに従って生成された「所定の電流指令」とフィードバック電流値生成部１４から出力された「補正済のフィードバック電流値」とに基づいて、電力変換部１１の電力変換動作を制御するための指令を生成する。一方、発振限界検出モードにおいては、電流制御部１５には、フィードバック電流値生成部１４からそのまま出力された「補正されていないフィードバック電流値」が入力される。発振限界検出モードにおいては、電流制御部１５は、「電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流が一定となるようする電流指令」とフィードバック電流値生成部１４から出力された「補正無しのフィードバック電流値」とに基づいて、電力変換部１１の電力変換動作を制御するための指令を生成する。

補正指令部１６は、電流制御部１５の電流制御ループの発振限界の比例ゲインに応じて、フィードバック電流値生成部１４に対し、フィードバック電流値の補正を指令する。補正指令部１６によるフィードバック電流値生成部１４に対する補正指令は、通常モードにおいて行われるが、補正指令部１６で用いられるフィードバック電流値に対する補正量の決定は、発振限界検出モードにおいて行われる。補正指令部１６による補正指令処理の詳細については後述する。

発振限界検出部１７は、発振限界検出モードにおいて、電流制御部１５の電流制御ループの発振限界に対応する比例ゲインを検出する。発振限界検出部１７により検出された電流制御ループの発振限界の比例ゲインに関するデータは、補正量指令部１６及び応答時間推定部１８に入力される。なお、発振限界検出部１７は、モータ２に対する通常モードにおいては動作しない。発振限界検出部１７によるお発振限界検出処理の詳細については後述する。

応答時間推定部１８は、電流制御部１５の電流制御ループの発振限界の比例ゲインに応じて、電流検出器１２が電流を検出してからＡＤコンバータ１３が当該電流のディジタルデータを出力するまでの応答時間を推定する。電流検出器１２が電流を検出してからＡＤコンバータ１３が当該電流のディジタルデータを出力するまでの応答時間は、電流検出器１２及びＡＤコンバータ１３からなる電流検出回路４０の応答性を表すものであり、電流検出回路４０は、応答時間が短いほど応答性が良いといえる。なお、電流検出回路４０の応答性は、応答時間に代えて応答速度で表すことができる。電流検出回路４０の応答速度は、電流検出器１２が検出した電流がＡＤコンバータ１３によってディジタルデータに符号化されて出力されるまでの、電流検出回路４０の処理速度として規定される。この規定に従えば、電流検出回路４０は、応答速度が速いほど応答性が良いといえる。応答時間推定部１８は、電流制御部１５の電流制御ループの発振限界の比例ゲインが大きいほど、応答時間が短い（応答速度が速い）と推定する。応答時間推定部１８による応答時間推定処理の詳細については後述する。

続いて、電力変換部からモータに流れる実電流と電流検出回路による検出電流との関係について説明する。

図２は、電力変換部からモータに流れる実電流と電流検出回路による検出電流との関係を説明する図であって、（Ａ）は、電力変換部からモータに流れる実電流の波形を例示する図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示した実電流の波形のうち点線で囲まれた部分を拡大した図であり、（Ｃ）は（Ｂ）に示した実電流の波形のうち点線で囲まれた部分を拡大して電流検出回路による検出電流との関係を模式的に示した図である。

電流検出回路４０の応答性（検出速度）の違いにより、同一の実電流に対して電流検出回路４０から出力される検出電流に相違が生じる。電流検出回路４０内の電流検出器１２は、例えばシャント抵抗を用いたものの方がホール素子を用いたものよりも応答時間が短い（応答速度が速い）。また、電流検出器１２及びその後段のＡＤコンバータ１３を含む電流検出回路４０を構成する部品の個体差（部品由来のばらつき）や電流検出回路４０が古い機種であるか新しい機種であるかといった性能の相違などによっても、応答時間（応答速度）も変わってくる。図２（Ｃ）に示すように、同一の実電流の波形に対し、応答時間が長い電流検出回路４０から出力される検出電流の波形（図中、一点破線で示す。）は、応答時間が短い電流検出回路４０の波形（図中、破線で示す。）に比べ、時間的に遅れたものになる。このように電流検出回路４０の応答性（検出速度）に違いがあると、電流検出回路４０の後段に設けられるフィードバック電流値生成部１４内のサンプリング部３１が、電流検出回路４０内のＡＤコンバータ１３が出力したディジタルデータに対し同一のタイミング（時刻ｔ₀）でサンプリング動作を実行したとき、サンプリング部３１によってサンプリングされるディジタルデータの電流値は、電流検出回路４０の応答性（検出速度）の違いに応じて異なったものとなる。そこで、モータ２に対する通常モードにおいては、補正指令部１６は、電流検出回路４０の応答性（検出速度）の相違に依存せずにモータの制御性を維持するために、同一の実電流に対してはフィードバック電流値生成部１４から同一のディジタルデータのフィードバック電流値が安定して電流制御部１５に入力されるよう、フィードバック電流値生成部１４に対してフィードバック電流指令値を補正する指令を行う。

続いて、発振限界検出部１７による発振限界検出処理及び応答時間推定部１８による応答時間推定処理について説明する。

図３は、一般的なフィードバック制御システムを示すブロック図である。図３に示すように、一般的なフィードバック制御システムでは、伝達関数Ｇ（ｓ）で表される制御要素前向き要素）の出力Ｘが、伝達関数Ｈ（ｓ）で表されるフィードバック要素によってフィードバックされ、基準入力Ｕと出力Ｘとの偏差がゼロになるように制御される制御ループが構成される。フィードバック要素Ｈ（ｓ）の遅れ時間が大きくなるほど、入出力の位相差が大きくなり、制御ループの安定性は下がり、発振し易くなる。また、制御要素Ｇ（ｓ）の比例ゲインを大きくしていくと、制御ループの応答時間は徐々に短くなる（応答速度は徐々に速くなる）ものの、オーバーシュート・アンダーシュートが大きくなるので出力Ｘは振動的になっていく。制御要素Ｇ（ｓ）の比例ゲインをさらに大きくしていくと、ある大きさところで出力Ｘは発振してしまう。このように発振する直前の比例ゲインの大きさを、本明細書では「発振限界の比例ゲイン」と称する。フィードバック要素Ｈ（ｓ）の応答速度が遅いほど、発振限界の比例ゲインが小さくなる。よって、発振限界の比例ゲインを測定（検出）すれば、制御ループの応答時間（応答速度）を推定することができる。

本実施形態におけるモータ駆動装置１も、モータに流れる電流を制御するフィードバック制御システムである。つまり、電流検出回路４０がフィードバック要素Ｈ（ｓ）に対応し、電流制御部１５の電流制御ループ（より正確には、電流制御部１５の電流制御ループ及び電力変換部１１を含む部分）が制御要素Ｇ（ｓ）に対応する。フィードバック要素Ｈ（ｓ）である電流検出回路４０の応答速度が遅いほど、発振限界の比例ゲインが小さくなる。本実施形態では、発振限界検出部１７により、電流制御部１５の電流制御ループにおける発振限界の比例ゲインを検出（測定）し、応答時間推定部１８により、電流制御ループの応答時間（応答速度）を推定する。なお、電流検出回路４０の電流検出精度そのものが悪い場合においても、フィードバック電流値生成部１４が出力する電流の振動が大きくなるが、本実施形態では、電流検出回路４０の応答時間（応答速度）に起因する振動にのみ着目する。一般に、電流検出回路４０の電流検出精度そのものが悪い場合における電流検出精度に起因する振動の大きさよりも、比例ゲインが発振限界を超えたことにより発生する振動（すなわち発振）の大きさは非常に大きい。したがって、比例ゲインを徐々に大きくしていったときにおいて、発振する直前の比例ゲインの大きさを観測することは十分可能であるので、電流検出回路４０の電流検出精度については特に考慮しなくてもよい。

発振限界の比例ゲインを検出する発振限界検出部１７は、図１に示すように、電流制御部１５に対して電流制御ループの比例ゲインを指令するゲイン指令部２１と、電流制御部１５に対して電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流が一定となるように指令する電流指令部２２と、電流制御部１５に対し電流指令部２２が駆動電流が一定となるように指令しかつゲイン指令部２１が指令する比例ゲインを所定の刻み幅で徐々に上げていったときの、フィードバック電流値生成部１４により生成されるフィードバック電流値を比例ゲインごとに観測する観測部２３と、観測部２３により観測されたフィードバック電流値の変動幅が所定の範囲より大きくなったか否かを判定する判定部２４と、判定部２４によりフィードバック電流値の変動幅が所定の範囲より大きくなったと判定されたときに指令されていた比例ゲインの直前に指令された比例ゲインを、発振限界の比例ゲインとして確定する確定部２５とを有する。発振限界検出部１７による発振限界検出処理は、通常モードの前に設けられる発振限界検出モードにおいて実行される。例えば、モータ駆動装置１で実際の運用（通常モード）にてモータ２を駆動する前に、モータ駆動装置１を発振限界検出モードにて駆動して発振限界検出部１７による発振限界検出処理を実行すればよい。なお、発振限界検出部１７内の電流指令部２２は、発振限界モードにおいて動作するものであり、通常モードにおいて電流制御部１５に供給される電流指令を生成する電流指令部とは異なるものである。

図４は、電流制御ループの比例ゲインを説明する図であって、（Ａ）は発振限界検出部内の電流指令部が指令する電流指令を示し、（Ｂ）は電流制御ループの比例ゲインが発振限界よりも小さい場合におけるフィードバック電流値を示し、（Ｃ）は電流制御ループの比例ゲインが発振限界よりも大きい場合におけるフィードバック電流値を示す。

発振限界検出部１７内の電流指令部２２は、発振限界検出モードにおいて、図４（Ａ）に示すように、電流制御部１５に対して電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流が一定となるような電流指令Ｉ_INSを出力する。電流指令部２２により指令される電流制御ループの比例ゲインが発振限界よりも小さい場合、図４（Ｂ）に示すように、観測部２３により観測されるフィードバック電流値は振動幅が小さい。電流指令部２２により指令される電流制御ループの比例ゲインを徐々に上げていき、発振限界を超えると、図４（Ｃ）に示すように観測部２３により観測されるフィードバック電流値は急激に大きくなり、「発振」が発生する。

本実施形態では、電流指令部２２は、電流制御部１５に対し電流指令部２２が駆動電流が一定となるように指令し（図４（Ａ））、ゲイン指令部２１は、電流制御部１５に対して、電流制御ループの比例ゲインを、所定の刻み幅で徐々に上げていく指令を行う。観測部２３は、電流指令部２２による電流指令一定の下、ゲイン指令部２１が指令する比例ゲインを所定の刻み幅で徐々に上げていったときの、フィードバック電流値生成部１４により生成されるフィードバック電流値Ｉ_FBを比例ゲインごとに観測する。判定部２４は、観測部２３により観測されたフィードバック電流値Ｉ_FBの変動幅が、下限閾値Ｉ_th1と上限閾値Ｉ_th2とで定まる所定の範囲より大きくなったか否かを判定する（図４（Ｂ）及び図４（Ｃ））。確定部２５は、判定部２４によりフィードバック電流値Ｉ_FBの変動幅が上記所定の範囲より大きくなったと判定されたときに指令されていた比例ゲインの直前に指令された比例ゲインを、発振限界の比例ゲインとして確定する。応答時間推定部１８は、確定部２５により確定された発振限界の比例ゲインに応じて、電流検出回路４０の応答時間（電流検出器１２が電流を検出してからＡＤコンバータ１３が当該電流のディジタルデータを出力するまでの応答時間）を推定する。発振限界の比例ゲインが大きいほど、推定される電流検出回路４０の応答時間は短くなり（応答速度は速くなり）、発振限界の比例ゲインが小さいほど、推定される電流検出回路４０の応答時間は長くなる（応答速度は遅くなる）。なお、ゲイン指令部２１により上げられる電流制御ループの比例ゲインの刻み幅が小さいほど、判定部２４による判定精度が向上し、したがって応答時間推定部１８による推定精度も向上する。判定部２４により発振の発生の有無の判定に用いられる下限閾値Ｉth1と上限閾値Ｉth2については、電流制御ループの比例ゲインを徐々に上げていくとフィードバック電流値ＩＦＢの変動幅は徐々に大きくなるが、ある比例ゲインにて変動幅が急激に大きくなり発振状態になることから、フィードバック電流値ＩＦＢを挟むように適当な大きさに設定すればよい。

続いて、フィードバック電流生成部１４に対する補正指令部１６による補正指令処理について、サンプリング部３１によるサンプリング動作の調整内容を指令する場合（第１形態）と換算部３２による換算内容を指令する場合（第２形態）に分けてより詳細に説明する。第１形態及び第２形態による補正指令部１６は、モータ２に対する通常モードにおいて動作するものであるが、補正指令部１６で用いられる補正量については発振限界検出モードにおいて発振限界検出部１７により検出された発振限界の比例ゲインに基づいて決定される。

上述のように、発振限界の比例ゲインが大きいほど、電流検出回路４０の応答時間は短くなり（応答速度は速くなり）、発振限界の比例ゲインが小さいほど、電流検出回路４０の応答時間は長くなる（応答速度は遅くなる）。つまり、電流検出回路４０の応答時間（応答速度）の相違は、発振限界の比例ゲインの相違に起因するものである。図２を参照して説明したように、電流検出回路４０の応答時間（応答速度）に違いがあると、フィードバック電流値生成部１４内のサンプリング部３１が電流検出回路４０内のＡＤコンバータ１３が出力したディジタルデータに対し同一のタイミングでサンプリング動作を実行したとき、サンプリング部３１によってサンプリングされるディジタルデータの電流値は、電流検出回路４０の応答時間（応答速度）の違いに応じて異なったものとなる。換言すれば、サンプリング部３１によってサンプリングされるディジタルデータの電流値は、発振限界の比例ゲインの違いに応じて異なったものとなる。

第１形態による補正指令部１６は、フィードバック電流値生成部１４に対するフィードバック電流値の補正指令として、サンプリング部３１に対し、発振限界の比例ゲインに応じて、ＡＤコンバータ１３が出力したディジタルデータに対して実行されるサンプリング部３１によるサンプリング動作の調整内容を指令する。より具体的には、第１形態による補正指令部１６は、通常モードにおいて電流検出回路４０の応答時間（応答速度）の相違に依存せずにモータの制御性を維持するために、サンプリング部３１が所定の標準比例ゲインに対応して設定されたタイミングにてサンプリングしたときと同じディジタルデータがフィードバック電流値生成部１４から出力されるよう、サンプリング部３１に対し、発振限界の比例ゲインに応じて、ＡＤコンバータ１３が出力したディジタルデータをサンプリングするタイミングを変更する指令を行う。

図５は、応答時間が標準応答時間よりも長い電流検出回路の後段に設けられたフィードバック電流値生成部に対する第１形態による補正指令部の動作を説明する図である。第１形態による補正指令部１６は、発振限界検出部１７により検出された発振限界の比例ゲインが標準比例ゲインよりも小さい場合（すなわち電流検出器１２が電流を検出してからＡＤコンバータ１３が当該電流のディジタルデータを出力するまでの応答時間が所定の標準応答時間よりも長い場合）、サンプリング部３１に対し、標準比例ゲインに対応して設定されたタイミングにてサンプリングしたときと同じディジタルデータがフィードバック電流値生成部１４から出力されるよう、標準比例ゲインに対応して設定されたタイミングよりもサンプリングのタイミングを遅らせる指令を行う。ここで、標準比例ゲインは、電流検出器１２が電流を検出してからＡＤコンバータ１３が当該電流のディジタルデータを出力するまでの応答時間について予め設定された標準応答時間に対応するものであり、例えば、通常モードにおいて電流検出回路４０の応答時間（応答速度）の相違に依存せずにモータの制御性を維持するために予め規定されるものである。例えば、通常モードでモータ駆動装置１を動作させる前に、実験により、電流制御ループの比例ゲインをある値に設定してモータ駆動装置１を動作させ、モータ２へ流れる実電流と電流検出回路４０により検出された検出電流の波形を比較して応答時間を測定し、このときの比例ゲイン及び応答時間を「標準比例ゲイン」及び「標準応答時間」として設定すればよい。この補正指令は、例えば、応答時間が標準応答時間よりも長い（応答速度が遅い）電流検出回路４０について、標準応答時間を有する電流検出回路と同じディジタルデータが出力されるように調整する場合が対応する。すなわち、応答時間が短い電流検出回路における応答時間及び比例ゲインが上記「標準応答時間」及び「標準比例ゲイン」に対応し、応答時間が長い電流検出回路４０が第１形態による補正指令部１６による補正対象に対応する。例えば図５に示すように、補正指令部１６により、補正対象である応答時間が長い電流検出回路４０内のＡＤコンバータ１３から出力されたディジタルデータに対するサンプリング部３１のサンプリングタイミングを、元々の時刻ｔ₁から標準応答時間を有する電流検出回路におけるＡＤコンバータのサンプリングタイミングである時刻ｔ₂まで遅らせる。これにより、同一の実電流の値（図５ではＩ₁）に対し、補正対象である応答時間が長い電流検出回路４０の後段に設けられたフィードバック電流値生成部１４からは、標準比例ゲインに対応して設定されたタイミングにてサンプリングしたときと同じディジタルデータの電流値Ｉ₁が出力されるようにする。

図６は、応答時間が標準応答時間よりも短い電流検出回路の後段に設けられたフィードバック電流値生成部に対する第１形態による補正指令部の動作を説明する図である。第１形態による補正指令部１６は、発振限界検出部１７により検出された発振限界の比例ゲインが標準比例ゲインよりも大きい場合（すなわち電流検出器１２が電流を検出してからＡＤコンバータ１３が当該電流のディジタルデータを出力するまでの応答時間が所定の標準応答時間よりも短い場合）、サンプリング部３１に対し、標準比例ゲインに対応して設定されたタイミングにてサンプリングしたときと同じディジタルデータがフィードバック電流値生成部１４から出力されるよう、標準比例ゲインに対応して設定されたタイミングよりもサンプリングのタイミングを早める指令を行う。この補正指令は、例えば、応答時間が標準応答時間よりも短い（応答速度が速い）電流検出回路４０について、標準応答時間を有する電流検出回路と同じディジタルデータが出力されるように調整する場合が対応する。すなわち、応答時間が長い電流検出回路における応答時間及び比例ゲインが上記「標準応答時間」及び「標準比例ゲイン」に対応し、応答時間が短い電流検出回路４０が第１形態による補正指令部１６による補正対象に対応する。例えば図６に示すように、補正指令部１６により、補正対象である応答時間が短い電流検出回路４０内のＡＤコンバータ１３から出力されたディジタルデータに対するサンプリング部３１のサンプリングタイミングを、元々の時刻ｔ₃から標準応答時間を有する電流検出回路におけるＡＤコンバータのサンプリングタイミングである時刻ｔ₄まで早める。これにより、同一の実電流の値（図５ではＩ₁）に対し、補正対象である応答時間が長い電流検出回路４０の後段に設けられたフィードバック電流値生成部１４からは、標準比例ゲインに対応して設定されたタイミングにてサンプリングしたときと同じディジタルデータの電流値Ｉ₁が出力されるようにする。

図７は、第１形態による補正指令部で用いられる検出タイミング補正量を例示する図である。一例として、電流検出器１２が電流を検出してからＡＤコンバータ１３が当該電流のディジタルデータを出力するまでの応答時間についての標準応答時間を３．０μｓとし、これに対する電流制御部１５の電流制御ループについての発振限界の標準比例ゲインを１００００とした場合を示す。発振限界検出モードにおいて発振限界検出部１７が検出した電流制御ループの発振限界の比例ゲインが標準比例ゲインよりも小さい場合は、電流検出回路４０の応答時間が長い（応答速度が遅い）ので、第１形態による補正指令部１６は、サンプリング部３１に対し、標準比例ゲインに対応して設定されたタイミングよりもサンプリングのタイミングを遅らせるために、当初のサンプリングタイミング時刻に時間的補正量として検出タイミング補正量を加算する。例えば、発振限界検出モードにおいて発振限界検出部１７が検出した電流制御ループの発振限界の比例ゲインが８０００の場合は、サンプリング部３１のサンプリングタイミングを１．０μｓ（マイクロ秒）遅らせる。また、発振限界検出モードにおいて発振限界検出部１７が検出した電流制御ループの発振限界の比例ゲインが標準比例ゲインよりも大きい場合は、電流検出回路４０の応答時間が短い（応答速度が速い）ので、第１形態による補正指令部１６は、サンプリング部３１に対し、標準比例ゲインに対応して設定されたタイミングよりもサンプリングのタイミングを早めるために、当初のサンプリングタイミング時刻から検出タイミング補正量を減算する。例えば、発振限界検出モードにおいて発振限界検出部１７が検出した電流制御ループの発振限界の比例ゲインが１１０００の場合は、サンプリング部３１のサンプリングタイミングを０．５μｓ早める。なお、図７に記載した数値はあくまでも一例である。

第２形態による補正指令部１６は、通常モードにおいて電流検出回路４０の応答時間（応答速度）の相違に依存せずにモータの制御性を維持するために、フィードバック電流値生成部１４に対するフィードバック電流値の補正指令として、換算部３２に対し、電流制御部１５が所定の標準比例ゲインにて電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流を制御したときと同じフィードバック電流値がフィードバック電流値生成部１４から出力されるよう、発振限界の比例ゲインに応じて、ＡＤコンバータ１３が出力したディジタルデータに対して実行される換算部３２による換算内容を指令する。換算部３２は、サンプリング部３１によりサンプリングされたディジタルデータをフィードバック電流値に換算して出力するものである。第２形態による補正指令部１６の補正指令により、換算部３２は、その換算処理中において、サンプリング部３１によりサンプリングされたディジタルデータに基づいて換算されるフィードバック電流値に対して、発振限界の比例ゲインに応じた電流値に相当する補正量を、サンプリング部３１によるサンプリング時点におけるＡＤコンバータ１３から出力される電流の増加または減少に応じて加算または減算する。

なお、サンプリング部３１によるサンプリング時点におけるＡＤコンバータ１３から出力される電流が増加中であるか減少中であるかの判定は、例えば、所定時間期間中におけるＡＤコンバータ１３から出力される電流の増加率及び減少率の計算結果に基づいて行ってもよい。また例えば、ＡＤコンバータ１３から出力される電流が増加中のみまたは減少中のみ、サンプリング部３１によるサンプリング及び補正指令部１６の補正指令を行うようにしてもよい。また例えば、サンプリング部３１によるサンプリングが電流の増加中あるいは減少中のどちらで行われるか予め決まっている場合に、サンプリング部３１によるサンプリングが行われる電流の増加中または減少中のどちらかで補正指令部１６の補正指令を行うようにしてもよい。

図８は、応答時間が標準応答時間よりも長い電流検出回路の後段に設けられたフィードバック電流値生成部に対する第２形態による補正指令部の動作を説明する図である。第２形態による補正指令部１６は、発振限界検出部１７により検出された発振限界の比例ゲインが標準比例ゲインよりも小さい場合（すなわち電流検出器１２が電流を検出してからＡＤコンバータ１３が当該電流のディジタルデータを出力するまでの応答時間が所定の標準応答時間よりも長い場合）において、サンプリング部３１によるサンプリング時点でＡＤコンバータ１３から出力される電流が増加しているときは、換算部３２に対し、電流制御部１５が所定の標準比例ゲインにて電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流を制御したときと同じフィードバック電流値がフィードバック電流値生成部１４から出力されるようにするために、サンプリング部３１によりサンプリングされたディジタルデータに基づいて換算されるフィードバック電流値に発振限界の比例ゲインに応じた補正量を加算した値を出力するよう指令する。また、第２形態による補正指令部１６は、発振限界検出部１７により検出された発振限界の比例ゲインが標準比例ゲインよりも小さい場合において、サンプリング部３１によるサンプリング時点でＡＤコンバータ１３から出力される電流が減少しているときは、換算部３２に対し、電流制御部１５が所定の標準比例ゲインにて電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流を制御したときと同じフィードバック電流値がフィードバック電流値生成部１４から出力されるようにするために、サンプリング部３１によりサンプリングされたディジタルデータに基づいて換算されるフィードバック電流値から発振限界の比例ゲインに応じた補正量を減算した値を出力するよう指令する。この補正指令は、例えば、応答時間が標準応答時間よりも長い（応答速度が遅い）電流検出回路４０について、標準応答時間を有する電流検出回路と同じディジタルデータが出力されるように調整する場合が対応する。すなわち、応答時間が短い電流検出回路における応答時間及び比例ゲインが上記「標準応答時間」及び「標準比例ゲイン」に対応し、応答時間が長い電流検出回路４０が第２形態による補正指令部１６による補正対象に対応する。

例えば図８に示すように、サンプリング部３１によるサンプリング時点ｔ₁ではＡＤコンバータ１３から出力される電流は増加中であるので、補正指令部１６により、補正対象である応答時間が長い電流検出回路４０内のＡＤコンバータ１３から出力されたディジタルデータについてサンプリング部３１が時刻ｔ₁にてサンプリングしたディジタルデータに基づいて換算されるフィードバック電流値Ｉ₁に、発振限界検出部１７により検出された発振限界の比例ゲインに応じた補正量を加算する。これにより、電流制御部１５が所定の標準比例ゲインにて電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流を制御したときと同じフィードバック電流値Ｉ₂がフィードバック電流値生成部１４から出力されるようにする。また例えば、サンプリング部３１によるサンプリング時点ｔ₂ではＡＤコンバータ１３から出力される電流は減少中であるので、補正指令部１６により、補正対象である応答時間が長い電流検出回路４０内のＡＤコンバータ１３から出力されたディジタルデータについてサンプリング部３１が時刻ｔ₂にてサンプリングしたディジタルデータに基づいて換算されるフィードバック電流値Ｉ₄から、発振限界検出部１７により検出された発振限界の比例ゲインに応じた補正量を減算する。これにより、電流制御部１５が所定の標準比例ゲインにて電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流を制御したときと同じフィードバック電流値Ｉ₃がフィードバック電流値生成部１４から出力されるようにする。

図９は、応答時間が標準応答時間よりも短い電流検出回路の後段に設けられたフィードバック電流値生成部に対する第２形態による補正指令部の動作を説明する図である。第２形態による補正指令部１６は、発振限界検出部１７により検出された発振限界の比例ゲインが標準比例ゲインよりも大きい場合（すなわち電流検出器１２が電流を検出してからＡＤコンバータ１３が当該電流のディジタルデータを出力するまでの応答時間が所定の標準応答時間よりも短い場合）において、サンプリング部３１によるサンプリング時点でＡＤコンバータ１３から出力される電流が増加しているときは、換算部３２に対し、電流制御部１５が所定の標準比例ゲインにて電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流を制御したときと同じフィードバック電流値がフィードバック電流値生成部１４から出力されるよう、サンプリング部３１によりサンプリングされたディジタルデータに基づいて換算されるフィードバック電流値から、発振限界の比例ゲインに応じた補正量を減算した値を出力するよう指令する。また、第２形態による補正指令部１６は、発振限界検出部１７により検出された発振限界の比例ゲインが標準比例ゲインよりも大きい場合において、サンプリング部３１によるサンプリング時点でＡＤコンバータ１３から出力される電流が減少しているときは、換算部３２に対し、電流制御部１５が所定の標準比例ゲインにて電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流を制御したときと同じフィードバック電流値がフィードバック電流値生成部１４から出力されるよう、サンプリング部３１によりサンプリングされたディジタルデータに基づいて換算されるフィードバック電流値に、発振限界の比例ゲインに応じた補正量を加算した値を出力するよう指令する。この補正指令は、例えば、応答時間が標準応答時間よりも短い（応答速度が速い）電流検出回路４０について、標準応答時間を有する電流検出回路と同じディジタルデータが出力されるように調整する場合が対応する。すなわち、応答時間が長い電流検出回路における応答時間及び比例ゲインが上記「標準応答時間」及び「標準比例ゲイン」に対応し、応答時間が短い電流検出回路４０が第２形態による補正指令部１６による補正対象に対応する。

例えば図９に示すように、サンプリング部３１によるサンプリング時点ｔ₃ではＡＤコンバータ１３から出力される電流は増加中であるので、補正指令部１６により、補正対象である応答時間が短い電流検出回路４０内のＡＤコンバータ１３から出力されたディジタルデータについてサンプリング部３１が時刻ｔ₃にてサンプリングしたディジタルデータに基づいて換算されるフィードバック電流値Ｉ₆から、発振限界検出部１７により検出された発振限界の比例ゲインに応じた補正量を減算する。これにより、電流制御部１５が所定の標準比例ゲインにて電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流を制御したときと同じフィードバック電流値Ｉ₅がフィードバック電流値生成部１４から出力されるようにする。また例えば、サンプリング部３１によるサンプリング時点ｔ₄ではＡＤコンバータ１３から出力される電流は減少中であるので、補正指令部１６により、補正対象である応答時間が短い電流検出回路４０内のＡＤコンバータ１３から出力されたディジタルデータについてサンプリング部３１が時刻ｔ₄にてサンプリングしたディジタルデータに基づいて換算されるフィードバック電流値Ｉ₈に、発振限界検出部１７により検出された発振限界の比例ゲインに応じた補正量を加算する。これにより、電流制御部１５が所定の標準比例ゲインにて電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流を制御したときと同じフィードバック電流値Ｉ₇がフィードバック電流値生成部１４から出力されるようにする。

図１０は、第２形態による補正指令部で用いられる電流値補正量の大きさを例示する図である。一例として、電流検出器１２が電流を検出してからＡＤコンバータ１３が当該電流のディジタルデータを出力するまでの応答時間についての標準応答時間を３．０μｓとし、これに対する電流制御部１５の電流制御ループについての発振限界の標準比例ゲインを１００００とした場合を示す。第２形態による補正指令部１６の補正指令により、換算部３２は、その換算処理中において、サンプリング部３１によりサンプリングされたディジタルデータに基づいて換算されるフィードバック電流値に対して、発振限界の比例ゲインに応じた電流値補正量を、サンプリング部３１によるサンプリング時点におけるＡＤコンバータ１３から出力される電流の増加または減少に応じて加算または減算する。発振限界の比例ゲインに応じた電流値補正量の大きさは、発振限界の比例ゲインが標準比例ゲインから離れた値になるほど、大きくなる。例えば、発振限界検出モードにおいて発振限界検出部１７が検出した電流制御ループの発振限界の比例ゲインが８０００の場合は電流値補正量の大きさは４Ａ（アンペア）、発振限界の比例ゲインが９０００の場合は電流値補正量の大きさは２Ａ、発振限界の比例ゲインが１１０００の場合は電流値補正量の大きさは２Ａ、発振限界の比例ゲインが１２０００の場合は電流値補正量の大きさは４Ａである。また、発振限界の比例ゲインが１００００の場合は電流値補正量の大きさは０Ａである。発振限界検出部１７により検出された発振限界の比例ゲインが標準比例ゲインよりも小さい場合は、第２形態による補正指令部１６は、換算部３２に対し、サンプリング部３１によるサンプリング時点でＡＤコンバータ１３から出力される電流の増加中は、サンプリング部３１によりサンプリングされたディジタルデータに基づいて換算されるフィードバック電流値に発振限界の比例ゲインに応じた大きさを有する補正量を加算した値を出力するよう指令し、サンプリング部３１によるサンプリング時点でＡＤコンバータ１３から出力される電流の減少中は、サンプリング部３１によりサンプリングされたディジタルデータに基づいて換算されるフィードバック電流値から発振限界の比例ゲインに応じた大きさを有する補正量を減算した値を出力するよう指令することで、電流制御部１５が所定の標準比例ゲインにて電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流を制御したときと同じフィードバック電流値がフィードバック電流値生成部１４から出力されるようにする。また、発振限界検出部１７により検出された発振限界の比例ゲインが標準比例ゲインよりも大きい場合は、第２形態による補正指令部１６は、換算部３２に対し、サンプリング部３１によるサンプリング時点でＡＤコンバータ１３から出力される電流の増加中は、サンプリング部３１によりサンプリングされたディジタルデータに基づいて換算されるフィードバック電流値から発振限界の比例ゲインに応じた大きさを有する補正量を減算した値を出力するよう指令し、サンプリング部３１によるサンプリング時点でＡＤコンバータ１３から出力される電流の減少中は、サンプリング部３１によりサンプリングされたディジタルデータに基づいて換算されるフィードバック電流値に発振限界の比例ゲインに応じた大きさを有する補正量を加算した値を出力するよう指令することで、電流制御部１５が所定の標準比例ゲインにて電力変換部１１からモータ２に供給される駆動電流を制御したときと同じフィードバック電流値がフィードバック電流値生成部１４から出力されるようにする。なお、図１０に記載した数値はあくまでも一例である。

以上説明したように、本実施形態によるモータ駆動装置によれば、モータ駆動装置に複数設置される電流検出回路間や交換前後の電流検出回路間において、電流検出からディジタルデータ出力までの応答性（応答時間、応答速度）に差があったとしても、補正指令部により、補正対象の電流検出回路の後段に設けられたフィードバック電流値生成部に対して補正指令が行われるので、各電流検出回路から出力されるディジタルデータ化された電流検出値のバラツキを抑制することができる。本実施形態によるモータ駆動装置のモータ制御部内の電流制御部では、各電流検出回路から出力されるバラツキが抑制されたディジタルデータ化された電流検出値を用いて電流制御を行うので、電流検出器及びＡＤコンバータを有する電流検出回路の応答性の相違に依存せずにモータの制御性を維持することができる。

また、本実施形態によるモータ駆動装置においては、モータ駆動装置に用いられる電流検出回路の交換に際し、交換前後において応答時間（応答速度）の互換性を重視した電流検出回路の調整も容易である。例えば、モータ駆動装置内の各種回路（例えば電流制御部や電力変換回路など）は従前のままとし、電流検出回路のみをコスト、大きさ、耐熱性、あるいは耐湿性などの点で優れ、かつ応答時間が短い（応答速度が速い）最新のものに交換する場合において、補正指令部により、同一の実電流に対して応答時間が長い（応答速度が遅い）従前の電流検出回路と同じディジタルデータ化された電流値が出力されるよう、電流検出回路の後段に設けられたフィードバック電流値生成部に対して補正指令が行われるので、交換前後における電流検出回路の応答時間（応答速度）の互換性を維持し、ひいてはモータの制御性を維持することができる。

１モータ駆動装置
２モータ
１１電力変換部
１２電流検出器
１３ＡＤコンバータ
１４フィードバック電流値生成部
１５電流制御部
１６補正指令部
１７発振限界検出部
１８応答時間推定部
２１ゲイン指令部
２２電流指令部
２３観測部
２４判定部
２５確定部
３１サンプリング部
３２換算部
４０電流検出回路
５０モータ制御部

Claims

モータに駆動電流を供給する電力変換部と、
前記電力変換部から前記モータへ流れる電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器が検出した電流をディジタルデータに変換して出力するＡＤコンバータと、
前記ＡＤコンバータが出力したディジタルデータに基づいて、モータ制御のためのフィードバック電流値を生成するフィードバック電流値生成部と、
前記フィードバック電流値に基づくデータを用いて前記電力変換部から前記モータに供給される駆動電流を制御する電流制御ループを有する電流制御部と、
前記電流制御ループの発振限界の比例ゲインに応じて、前記フィードバック電流値生成部に対し前記フィードバック電流値の補正を指令する補正指令部と、
前記発振限界の比例ゲインを検出する発振限界検出部と、
を備え、
前記発振限界検出部は、
前記電流制御部に対して、前記電流制御ループの比例ゲインを指令するゲイン指令部と、
前記電流制御部に対して、前記電力変換部から前記モータに供給される駆動電流が一定となるように指令する電流指令部と、
前記電流制御部に対し前記電流指令部が前記駆動電流が一定となるように指令しかつ前記ゲイン指令部が指令する前記比例ゲインを所定の刻み幅で徐々に上げていったときの、前記フィードバック電流値生成部により生成される前記フィードバック電流値を前記比例ゲインごとに観測する観測部と、
前記観測部により観測された前記フィードバック電流値の変動幅が所定の範囲より大きくなったか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記変動幅が前記所定の範囲より大きくなったと判定されたときに指令されていた前記比例ゲインの直前に指令された比例ゲインを、前記発振限界の比例ゲインとして確定する確定部と、
を有し、
前記フィードバック電流値生成部は、
前記ＡＤコンバータが出力したディジタルデータをサンプリングするサンプリング部と、
前記サンプリング部によりサンプリングされたディジタルデータを前記フィードバック電流値に換算して出力する換算部と、
を有し、
前記補正指令部は、前記サンプリング部が所定の標準比例ゲインに対応して設定されたタイミングにてサンプリングしたときと同じディジタルデータが前記フィードバック電流値生成部から出力されるよう、前記フィードバック電流値生成部に対する前記フィードバック電流値の補正指令として、前記サンプリング部に対し、前記発振限界の比例ゲインに応じて、前記ＡＤコンバータが出力したディジタルデータに対して実行される前記サンプリング部によるサンプリング動作の調整内容を指令するものであり、
前記補正指令部は、前記発振限界の比例ゲインが前記標準比例ゲインよりも大きい場合、前記サンプリング部に対し、前記標準比例ゲインに対応して設定されたタイミングにてサンプリングしたときと同じディジタルデータが前記フィードバック電流値生成部から出力されるよう、前記標準比例ゲインに対応して設定されたタイミングよりもサンプリングのタイミングを早める指令を行い、前記発振限界の比例ゲインが前記標準比例ゲインよりも小さい場合、前記サンプリング部に対し、前記標準比例ゲインに対応して設定されたタイミングにてサンプリングしたときと同じディジタルデータが前記フィードバック電流値生成部から出力されるよう、前記標準比例ゲインに対応して設定されたタイミングよりもサンプリングのタイミングを遅らせる指令を行い、
前記モータを駆動制御するための運転モードの前に設けられる発振限界検出モードにおいて、前記発振限界の検出及び前記フィードバック電流値に対する補正量の決定が行われる、モータ駆動装置。
前記発振限界の比例ゲインに応じて、前記電流検出器が電流を検出してから前記ＡＤコンバータが当該電流のディジタルデータを出力するまでの応答時間を推定する応答時間推定部をさらに備え、
前記応答時間推定部は、前記発振限界の比例ゲインが大きいほど、前記応答時間が短いと推定する、請求項１に記載のモータ駆動装置。