JP7500406B2 - モータ制御装置、モータ駆動システム、油圧発生装置、及びモータ制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータ制御装置、モータ駆動システム、油圧発生装置、モータ制御方法、及びモータ制御プログラムに関する。

相電流の推定値（出力）と相電流の目標値との偏差が所定値になるようにＰＩ制御するモータ制御技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１８－０９８８６１号公報

ＰＩ制御のようなフィードバック制御においては、目標値と出力との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続すると、Ｉ項の値（積算値）が過大となりうるため、これを防止するために、Ｉ項の値に対して上限値を設定する場合がある。このとき、当該上限値は、例えば、操作量の上限値から、そのときのＰ項の値を引いた値に、設定される場合がある。しかしながら、このようなＩ項の値に対する上限値を用いると、Ｉ項の値がその上限値にある状態で偏差が急減又は反転した場合に、操作量が即応答し短い時間で減少しやすくなる。このような操作量の応答性は、モータの回転数を急減させる要因（及びそれに伴い、負荷に負けてモータの所望の回転状態が実現されなくなる要因）となりうる。

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、目標値と出力との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続したあとに偏差が急減又は反転した場合でも、モータの回転数が急減しないようにすることを目的とする。

上記問題を解決するために、本発明の一態様は、モータに係る制御パラメータの目標値を取得する目標値取得部と、
前記モータに対する操作量を算出する操作量算出部と、
前記操作量算出部により算出された操作量に基づき前記モータを駆動したときに前記モータから出力される前記制御パラメータの出力を取得する出力取得部と、
前記目標値取得部により取得された前記目標値と前記出力取得部により取得された前記出力との偏差を算出する偏差算出部と、
を備え、
前記操作量算出部は、
前記偏差算出部により算出された前記偏差に応じた第１の値を算出する第１算出部と、
前記偏差を時間積算して得られる積算値に基づいて、所定上限値を超えない範囲で第２の値を算出する第２算出部と、
前記第１算出部により算出された第１の値と、前記第２算出部により算出された第２の値とに基づいて、操作量上限値を超えない範囲で前記操作量を算出する第３算出部と、
を備え、
前記所定上限値は、前記操作量上限値から、前記第１算出部により算出された第１の値を減算して得られる値よりも大きい、モータ制御装置を提供する。

この発明によれば、目標値と出力との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続したあとに偏差が急減又は反転した場合でも、モータの回転数が急減しないようにすることが可能となる。

油圧発生装置の一実施形態を概略的に示す図である。 モータ制御装置の一実施形態を概略的に示す機能ブロック図である。 電流制御部により実現される電流制御を説明する概略的なブロック図である。 目標値取得部により目標回転数の取得態様を説明する概略的なブロック図である。 速度制御部により実現される速度制御を説明する概略的なブロック図である。 速度ＰＩ制御部の機能を説明する概略的なブロック図である。 速度ＰＩ制御部により実行される処理フローの一例である。 第１比較例による速度制御に基づく各種の時系列波形を示す図である。 第２比較例による速度制御に基づく各種の時系列波形を示す図である。 第２比較例による速度制御における課題を説明する図である。 本実施形態による速度制御に基づく各種の時系列波形を示す図である。 本実施形態による速度制御に基づく各種の時系列波形を示す図である。 本実施形態による速度制御に基づく各種の時系列波形を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、油圧発生装置１の一実施形態を概略的に示す図である。

油圧発生装置１は、油圧を発生する装置であり、車両に搭載されるのが好適である。油圧発生装置１は、図１に示すように、モータ駆動システム２と、油圧ポンプ３とを備えている。

モータ駆動システム２は、モータ制御装置１０と、モータ１２とを備えている。

モータ制御装置１０は、モータ１２を制御することで、油圧ポンプ３を制御する。モータ制御装置１０は、例えばマイクロコンピュータ等を含んでなる処理装置である。モータ制御装置１０のハードウェア構成は任意であり、車載ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と同様であってよい。

モータ１２は、出力軸１２ａが油圧ポンプ３の駆動軸として機能する。モータ１２は、３相のブラシレスモータであるが、相数はこれに限定されず、また、詳細な構成は任意である。なお、モータ１２は、油圧ポンプ３に直結されてもよいし、他の機構（図示せず）等を介して接続されてもよい。

油圧ポンプ３は、電動式ポンプであり、駆動時に、タンク３１内の油を吸引して供給路３２に吐出する。

このようにして、本実施形態の油圧発生装置１は、モータ駆動システム２を介して油圧ポンプ３を駆動することで、油圧を発生する。なお、油圧ポンプ３により発生される油圧（すなわち油圧ポンプ３から吐出される油）は、アクチュエータの駆動や、各種車載電子機器の発熱部品の冷却、可動部の潤滑等に利用できる。

図２は、モータ制御装置１０の一実施形態を概略的に示す機能ブロック図である。なお、図２には、関連する構成として、モータ１２や回転センサ１３、電流センサ１４とともに、上位ＥＣＵ４が併せて示されている。

上位ＥＣＵ４は、モータ制御装置１０よりも上位の制御装置であり、モータ制御装置１０に対して各種指令を与える。回転センサ１３は、モータ１２の回転数に応じた電気信号をセンサ情報としてモータ制御装置１０に供給する。電流センサ１４は、モータ１２の各相を流れる相電流を検出する。

モータ制御装置１０は、図２に示すように、モータ駆動部１１０と、電流制御部１１２と、回転数算出部１１４（出力取得部の一例）と、目標値取得部１１６と、速度制御部１１８と、を備えている。

モータ駆動部１１０は、例えばＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やインバータを含んでなり、電流制御部１１２や速度制御部１１８から指示される駆動デューティに基づいてインバータ（図示せず）を制御し、駆動デューティに応じた駆動電流（例えば３相の駆動電流）をモータ１２に与える。

電流制御部１１２は、モータ１２を停止状態から回転させるための電流制御を行う。すなわち、電流制御部１１２は、モータ１２を始動させる電流制御を行う。電流制御部１１２による電流制御は、例えば図３に示す態様で実現できる。図３は、電流制御部１１２により実現される電流制御を説明する概略的なブロック図である。図３に示す例では、電流制御部１１２には、上位ＥＣＵ４から供給される指令電流と、電流センサ１４からの相電流（検出値）との偏差に基づいて、電流ＰＩ制御部１１２１により指令電圧が算出される。そして、デューティ算出処理部１１２２において、指令電圧に基づいて、モータ駆動部１１０に供給される駆動デューティ（図３等では「駆動Duty」と表記）が算出される。なお、他の例では、駆動デューティは、常に最大（例えば１００％）の固定値であってもよい。

回転数算出部１１４は、回転センサ１３からのセンサ情報に基づいて、モータ１２の回転数（実回転数）を算出する。なお、他の例では、回転数算出部１１４は、駆動電流のようなパラメータに基づいて、モータ１２の実回転数を算出（推定）してもよい。

目標値取得部１１６は、モータ１２の回転数に係る目標値である目標回転数を取得する。目標値取得部１１６は、上位ＥＣＵ４からの指令回転数に基づいて、目標回転数を取得（算出）する。例えば、目標値取得部１１６は、上位ＥＣＵ４からの指令回転数を目標回転数としてそのまま利用してもよい。あるいは、目標値取得部１１６による目標回転数の取得は、例えば図４に示す態様で実現できる。図４は、目標値取得部１１６により目標回転数の取得態様を説明する概略的なブロック図である。図４に示す例では、目標値取得部１１６では、上位ＥＣＵ４からの指令回転数と、フィルタ処理後の指令回転数との差分が算出され、当該差分にフィルタゲインが乗じられる（図４の矢印５００参照）。そして、フィルタゲインが乗じられた差分と、フィルタ処理後の指令回転数とが、足し合わされることで、フィルタ処理後の指令回転数が、目標回転数として取得される。すなわち、フィルタ処理後の指令回転数が目標回転数として取得される。

速度制御部１１８は、回転数算出部１１４により算出されるモータ１２の実回転数が、目標値取得部１１６により取得された目標回転数になるようにモータ１２の速度制御を行う。速度制御部１１８による速度制御は、例えば図５に示す態様で実現できる。図５は、速度制御部１１８により実現される速度制御を説明する概略的なブロック図である。図５に示す例では、速度制御部１１８において、目標値取得部１１６により取得された目標回転数と、回転数算出部１１４により算出された実回転数との偏差に基づいて、速度ＰＩ制御部１１８１により指令電流が算出される。そして、指令電流と、電流センサ１４からの相電流（検出値）との偏差に基づいて、電流ＰＩ制御部１１８２により指令電圧が算出される。そして、指令電圧に基づいてデューティ算出処理が実行されることで、モータ駆動部１１０に供給される駆動デューティが算出される。

モータ１２の始動時において、速度制御部１１８による速度制御は、上述した電流制御部１１２による電流制御に後続して実行される。本実施形態では、モータ制御装置１０の制御状態は、速度制御部１１８による速度制御状態と、電流制御部１１２による電流制御状態とを選択的に含み、モータ１２の始動時において電流制御から速度制御状態への遷移は、所定遷移条件が満たされた場合に実現される。所定遷移条件は、例えば、回転数算出部１１４により算出された実回転数が閾値を超えた場合に満たされる。あるいは、所定遷移条件は、電流制御部１１２による電流制御状態が所定時間以上継続した場合に満たされてもよい。あるいは、所定遷移条件は、モータ１２の回転量が閾値（例えば1回転）を超えた場合にも満たされてもよい。

次に、図６以降に基づいて、速度ＰＩ制御部１１８１の好ましい構成について説明する。以下で説明する速度ＰＩ制御部１１８１の好ましい構成は、電流ＰＩ制御部１１２１や電流ＰＩ制御部１１８２に適用されてもよい。

図６は、速度ＰＩ制御部１１８１の機能を説明する概略的なブロック図である。

速度ＰＩ制御部１１８１は、目標値取得部１１６により取得された目標回転数と、回転数算出部１１４により算出された実回転数との偏差に基づいて、操作量上限値を超えない範囲で、指令電流である操作量を算出する。操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}は、指令電流の上限値に対応し、適宜設定できる。

本実施形態では、速度ＰＩ制御部１１８１は、図６に示すように、偏差算出部２１１と、操作量算出部２１２とを備える。

偏差算出部２１１は、目標値取得部１１６により取得された目標回転数（目標値の一例）から実回転数（出力の一例）を減算した偏差Δｒｐｍを算出する。

操作量算出部２１２は、偏差算出部２１１により算出された偏差Δｒｐｍに基づいて、指令電流である操作量を算出する。

操作量算出部２１２は、第１算出部２１２１と、第２算出部２１２２と、第３算出部２１２３と備える。

第１算出部２１２１は、偏差算出部２１１により算出された偏差Δｒｐｍに基づいて、偏差Δｒｐｍに応じた第１の値を算出する。本実施形態では、第１算出部２１２１は、偏差Δｒｐｍに比例ゲインＫｐを乗算することで、第１の値（＝Δｒｐｍ×Ｋｐ）を算出する。このような第１の値は、ＰＩ制御に関連して、Ｐ項の値とも称される。

第２算出部２１２２は、偏差算出部２１１により算出された偏差Δｒｐｍに基づいて、偏差Δｒｐｍを時間積算して得られる積算値ΣΔｒｐｍに基づいて、所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えない範囲で第２の値を算出する。偏差Δｒｐｍの積算値の初期値は、０であってよい。本実施形態では、第２の値は、積算値に積分ゲインＫｉを乗算した値（＝ΣΔｒｐｍ×Ｋｉ）と、所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}のうちの、小さい方の値である。このような第２の値は、ＰＩ制御に関連して、Ｉ項の値とも称される。

所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}は、操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}から、第１算出部２１２１により算出された第１の値を減算して得られる値よりも大きい。すなわち、Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}＞Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}－Δｒｐｍ×Ｋｐである。本実施形態では、所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}は、操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}と等しい。所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}の更なる詳細は、後述する。

第３算出部２１２３は、第１算出部２１２１により算出された第１の値と、第２算出部２１２２により算出された第２の値とに基づいて、操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}を超えない範囲で操作量（指令電流）を算出する。例えば、第３算出部２１２３は、第１の値と第２の値の合計値に応じた操作量を算出し、算出した操作量と、操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}のうちの、小さい方を、最終的な操作量として出力する。

図７は、速度ＰＩ制御部１１８１により実行される処理フローの一例である。図７に示す処理フローは、速度制御部１１８による速度制御状態において周期的に繰り返し実行される。以下では、各種パラメータの値に関して、今回周期の値を“（ｋ）”で表し、前回周期の値を“（ｋ－１）”で表す。

速度ＰＩ制御部１１８１は、今回周期の各種のセンサ情報（回転センサ１３や電流センサ１４からのセンサ情報）を取得するとともに、上位ＥＣＵ４から各種の指令を取得する（ステップＳ６００）。

ついで、速度ＰＩ制御部１１８１は、センサ情報に基づいてモータ制御装置１０の実回転数を算出するとともに、目標回転数を取得する（ステップＳ６０２）。

ついで、速度ＰＩ制御部１１８１は、ステップＳ６０２で算出／取得した今回周期の実回転数と目標回転数とに基づいて、今回周期の偏差Δｒｐｍ（ｋ）を算出する（ステップＳ６０４）。

ついで、速度ＰＩ制御部１１８１は、ステップＳ６０４で算出した偏差Δｒｐｍ（ｋ）に基づいて、今回周期の第１の値（＝Δｒｐｍ×Ｋｐ）を算出する（ステップＳ６０６）。

ついで、速度ＰＩ制御部１１８１は、ステップＳ６０４で算出した偏差Δｒｐｍ（ｋ）と、前回周期の積算値ΣΔｒｐｍ（ｋ－１）とに基づいて、今回周期の積算値ΣΔｒｐｍ（ｋ）を算出する。具体的には、ΣΔｒｐｍ（ｋ）＝ΣΔｒｐｍ（ｋ－１）＋Δｒｐｍ（ｋ）、とする（ステップＳ６０８）。なお、初回の周期では、前回周期の積算値ΣΔｒｐｍ（ｋ－１）は、０である。

ついで、速度ＰＩ制御部１１８１は、今回周期の積算値ΣΔｒｐｍ（ｋ）に積分ゲインＫｉを乗算することで、今回周期の第２の値（＝ΣΔｒｐｍ（ｋ）×Ｋｉ）を算出する（ステップＳ６１０）。

ついで、速度ＰＩ制御部１１８１は、今回周期の第２の値（＝ΣΔｒｐｍ（ｋ）×Ｋｉ）が所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えたか否かを判定する（ステップＳ６１２）。今回周期の第２の値（＝ΣΔｒｐｍ（ｋ）×Ｋｉ）が所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えた場合（ステップＳ６１２の“ＹＥＳ”）は、今回周期の第２の値を、所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}にセット（補正）し（ステップＳ６１４）、ステップＳ６１６に進む。他方、今回周期の第２の値（＝ΣΔｒｐｍ（ｋ）×Ｋｉ）が所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えない場合（ステップＳ６１２の“ＮＯ”）は、ステップＳ６１４を経由することなく、ステップＳ６１６に進む。

ついで、速度ＰＩ制御部１１８１は、今回周期の第１の値と、今回周期の第２の値とに基づいて、操作量を算出する（ステップＳ６１６）。なお、操作量の算出方法は、第３算出部２１２３に関連して上述したとおりである。

このようにして、図７に示す処理によれば、第２の値が所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}を超えないように制限しつつ、ＰＩ制御を実現できる。なお、変形例では、ＰＩ制御に代えて、ＰＩＤ制御が実現されてもよい。

図８は、第１比較例による速度制御に基づく各種の時系列波形を示す図であり、横軸は時間であり、縦軸は回転数と電流である。各種の時系列波形は、目標回転数、実回転数（出力）、操作量（指令電流）、Ｐ項、Ｉ項、及び操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}ある。なお、図８に示す例では、上位ＥＣＵ４からの指令回転数が目標回転数としてそのまま利用されている。

第１比較例による速度制御は、ＰＩ制御に基づく速度制御である点で本実施形態と同じであるが、所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}を設定しない点で、本実施形態とは異なる。このような第１比較例では、図８に示すように、例えばモータ１２の負荷（本実施形態では油圧ポンプ３の吐出圧）が比較的大きいことに起因して、目標回転数と実回転数（出力）との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続すると（例えば時点ｔ１からの期間）、操作量が操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}に到達した状態においてＩ項の値（積算値）が過大となりうる。このような場合、その後、偏差が急減又は反転したときに、その直前までのＩ項の値が過大であるがゆえに、操作量が操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}に張り付いたままの状態が続き、応答性が悪くなるという問題点がある。

図９及び図１０は、第２比較例による速度制御に基づく各種の時系列波形を示す図であり、横軸は時間であり、縦軸は回転数と電流である。各種の時系列波形は、目標回転数、実回転数（出力）、操作量（指令電流）、Ｐ項、Ｉ項、及び操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}ある。なお、図９及び図１０に示す例では、上位ＥＣＵ４からの指令回転数が目標回転数としてそのまま利用されている。

第２比較例による速度制御は、ＰＩ制御に基づく速度制御である点で本実施形態と同じであるが、所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}に対応する上限値が、操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}からＰ項の値を差分した値である点、本実施形態とは異なる。このような第２比較例では、前述の第１比較例とは異なり、目標回転数と実回転数（出力）との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続してもＩ項の値が際限なく大きくなることが防止される。しかしながら、このような第２比較例では、その反面として、目標回転数と実回転数（出力）との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続し、その後、偏差が急減又は反転したときに、操作量が即応答し短い時間で減少しやすくなる。

具体的には、図１０に示す例では、目標回転数と実回転数（出力）との偏差が比較的大きい状態が時点ｔ３まで継続し、時点ｔ３より前の時点ｔ２からＩ項の値が、上限値によって制限されている。そして、その後、時点ｔ４で、目標回転数が急減することで偏差が急減している。この場合、図１０のグラフの下側に模式的に棒グラフで示すように、Ｐ項の値が時点ｔ３から時点ｔ４にかけて急減し（矢印Ｒ１参照）、その結果、操作量が時点ｔ３から時点ｔ４にかけて急減する。このような操作量の応答性は、モータ１２の回転数を急減させる要因（及びそれに伴い、負荷に負けてモータ１２の所望の回転状態が実現されなくなる要因）となりうる。

特に、モータ１２は前述のとおり油圧ポンプ３を駆動しているので、目標回転数と実回転数（出力）との偏差が比較的大きい状態は、油圧が比較的高い状態において実現されやすい。油圧が比較的高い状態において、モータ１２の実回転数が急減すると、比較的高い油圧による負荷に負けてモータ１２の所望の回転状態が実現されなくなるおそれがある。その結果、図１０では生じていないが、モータ１２が停止してしまう事態（実回転数が０になってしまう事態）も生じうる。

これに対して、本実施形態によれば、以下で、図１１から図１３を参照して説明するように、上述した第１比較例や第２比較例において生じる問題点を低減できる。

図１１から図１３は、本実施形態による速度制御に基づく各種の時系列波形を示す図であり、横軸は時間であり、縦軸は回転数と電流である。各種の時系列波形は、目標回転数、実回転数（出力）、操作量（指令電流）、第１の値（Ｐ項）、第２の値（Ｉ項）、及び操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}ある。なお、図１１から図１３に示す例では、上位ＥＣＵ４からの指令回転数が目標回転数としてそのまま利用されている。

図１１から図１３に示す例では、上述した第１比較例や第２比較例の場合と同様、目標回転数と実回転数（出力）との偏差が比較的大きい状態が時点ｔ３まで継続し、時点ｔ３より前の時点ｔ２’からＩ項の値が、所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}によって制限されている。

図１１に示す例では、時点ｔ２’の後、時点ｔ４で、目標回転数が急減することで偏差が急減している。この場合、上述した第２比較例の場合と同様、Ｐ項の値が時点ｔ３から時点ｔ４にかけて急減する。しかしながら、本実施形態では、図１１に示すように、時点ｔ３から時点ｔ４にかけて、第２の値（Ｉ項の値）が所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}に張り付いたままであるので、上述した第２比較例の場合とは異なり、操作量が操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}を維持する（すなわち、時点ｔ３から時点ｔ４にかけて急減することはない）。

このようにして本実施形態によれば、第２の値（Ｉ項の値）に対する所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}を、上述した第２比較例の場合の上限値よりも有意に大きい操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}に設定することで、上述した第２比較例とは異なり、操作量が時点ｔ３から時点ｔ４にかけて急減することがなくなる。すなわち、モータ１２の回転数を急減させるような過敏な応答性を無くし、それに伴い、負荷に負けてモータ１２の所望の回転状態が実現されなくなる可能性を低減できる。

図１２に示す例では、時点ｔ２’の後、時点ｔ４で、目標回転数が図１１に示した例よりも大きく急減することで偏差が急減し反転している。この場合、Ｐ項の値は、時点ｔ３から時点ｔ４にかけて、上述した図１１に示した例よりも大きく、急減する。しかしながら、本実施形態では、図１２に示すように、時点ｔ３では、第２の値（Ｉ項の値）が比較的大きい値である所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}であるので、第２の値（Ｉ項の値）が、偏差が反転したことによって低減するものの、操作量が操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}を維持する（すなわち、時点ｔ３から時点ｔ４にかけて急減することはない）。また、偏差が反転した状態がさらに継続した時点ｔ５からは、操作量が操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}よりも小さい値へと減少していく。これにより、時点ｔ３から時点ｔ４までの目標回転数の急激かつ比較的大きい減少に対して、操作量が適切な遅れを伴って低減する。

このようにして本実施形態によれば、第２の値（Ｉ項の値）に対する所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}を、上述した第２比較例の場合の上限値よりも有意に大きい操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}に設定しつつ、過大な値に設定しないことで、上述した第２比較例の場合のような過敏な応答性を回避しつつ、上述した第１比較例の場合のような過大な応答遅れを回避できる。すなわち、本実施形態によれば、図１２に示すような目標回転数と実回転数との関係（時系列）に対して、最適な応答性で、操作量を変化させることができる。これにより、上述した第１比較例や第２比較例で生じうる問題点を解消することができる。

図１３に示す例では、時点ｔ２’の後、時点ｔ４’で、実回転数が大きく急増することで偏差が急減し反転している。なお、この場合、図１２に示した例とは異なり、実回転数が変化することで、偏差が急減し反転している。この場合も、図１２に示した例と基本的には同じであり、第２の値（Ｉ項の値）は、時点ｔ４’から、偏差が反転したことによって低減するものの、操作量が操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}を維持する（すなわち、時点ｔ３から時点ｔ４’にかけて急減することはない）。また、偏差が反転した状態がさらに継続した時点ｔ５’からは、操作量が操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}よりも小さい値へと減少していく。これにより、時点ｔ３から時点ｔ４までの実回転数の急激かつ比較的大きい増加に対して、操作量が適切な遅れを伴って低減する。

このようにして本実施形態によれば、目標回転数と実回転数との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続したあとに偏差が急減又は反転した場合でも、モータ１２に対する操作量を適切な応答性で変化させることができる。この結果、目標回転数と実回転数との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続したあとに偏差が急減又は反転した場合でも、モータ１２の回転数が比較的過敏な応答性で急減してしまうことや、モータ１２の回転数が比較的長い時間にわたって応答しないこと（又は過大な応答遅れをもって急減してしまうこと）を、回避できる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

例えば、上述した実施形態では、所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}は、操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}に設定されるが、操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}からＰ項の値を差分した値よりも大きい限り、他の値に設定されてもよい。例えば、所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}は、操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}に対して略同じ（例えば１０％以内）の一定値に設定されてもよい。また、所定上限値Ｉ２_{ｌｉｍｉｔ}は、操作量上限値Ｉ１_{ｌｉｍｉｔ}から所定パラメータの値を差分した値であってもよい。この場合、所定パラメータの値は、Ｐ項の値に所定係数を乗じた値であってよく、所定係数は、１よりも有意に小さい正の数である。例えば、所定係数は、０．１程度の値であってもよい。

なお、以上の本発明の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

［付記１］
モータに係る制御パラメータの目標値を取得する目標値取得部（１１６）と、
前記モータに対する操作量を算出する操作量算出部（２１２）と、
前記操作量算出部により算出された操作量に基づき前記モータを駆動したときに前記モータから出力される前記制御パラメータの出力を取得する出力取得部（回転数算出部１１４）と、
前記目標値取得部により取得された前記目標値と前記出力取得部により取得された前記出力との偏差を算出する偏差算出部（２１１）と、
を備え、
前記操作量算出部は、
前記偏差算出部により算出された前記偏差に応じた第１の値を算出する第１算出部（２１２１）と、
前記偏差を時間積算して得られる積算値に基づいて、所定上限値を超えない範囲で第２の値を算出する第２算出部（２１２２）と、
前記第１算出部により算出された第１の値と、前記第２算出部により算出された第２の値とに基づいて、操作量上限値を超えない範囲で前記操作量を算出する第３算出部（２１２３）と、
を備え、
前記所定上限値は、前記操作量上限値から、前記第１算出部により算出された第１の値を減算して得られる値よりも大きい、モータ制御装置（１０）。

付記１に記載の構成によれば、目標値と出力との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続したあとに偏差が急減又は反転した場合でも、モータの回転数が急減しないようにすることが可能なモータ制御装置を提供することができる。

［付記２］
前記所定上限値は、前記操作量上限値と略同一である、付記１に記載のモータ制御装置。

付記２に記載の構成によれば、所定上限値が操作量上限値と略同一であるであることから、目標値と出力との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続したあとに偏差が急減又は反転した場合でも、操作量がすぐに操作量上限値よりも減少する可能性は低くなり、操作量が操作量上限値を維持する可能性が高くなる。従って、目標値と出力との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続したあとに偏差が急減又は反転した場合でも、モータの回転数が急減しないようにすることができる。

［付記３］
前記第３算出部は、前記第１算出部により算出された第１の値がＰ項となり、かつ、前記第２算出部により算出された第２の値がＩ項となる態様で、ＰＩ制御が実現されるように前記操作量を算出する、付記１又は付記２に記載のモータ制御装置。

付記３に記載の構成によれば、ＰＩ制御に基づいて、モータを適切な応答性で駆動できる。

［付記４］
前記モータは、油圧ポンプ用である、付記１から付記３のうちのいずれか１項に記載のモータ制御装置。

目標値と出力との偏差が比較的大きい状態は、モータの負荷が比較的大きい状態に対応するが、油圧ポンプ用のモータの場合、モータの負荷が比較的大きい状態で、モータの回転数が急減すると、当該比較的大きい負荷に起因してモータが停止状態となってしまう可能性がある。これに対して、付記４に記載の構成によれば、油圧ポンプ用の場合であっても、当該比較的大きい負荷に起因してモータが停止状態となってしまう可能性を、低減できる。

［付記５］
モータと、
前記モータを制御するモータ制御装置と、
を備え、
前記モータ制御装置は、
前記モータに係る制御パラメータの目標値を取得する目標値取得部と、
前記モータに対する操作量を算出する操作量算出部と、
前記操作量算出部により算出された操作量に基づき前記モータを駆動したときに前記モータから出力される前記制御パラメータの出力を取得する出力取得部と、
前記目標値取得部により取得された前記目標値と前記出力取得部により取得された前記出力との偏差を算出する偏差算出部と、
を備え、
前記操作量算出部は、
前記偏差算出部により算出された前記偏差に応じた第１の値を算出する第１算出部と、
前記偏差を時間積算して得られる積算値に基づいて、所定上限値を超えない範囲で第２の値を算出する第２算出部と、
前記第１算出部により算出された第１の値と、前記第２算出部により算出された第２の値とに基づいて、操作量上限値を超えない範囲で前記操作量を算出する第３算出部と、
を備え、
前記所定上限値は、前記操作量上限値から、前記第１算出部により算出された第１の値を減算して得られる値よりも大きい、モータ駆動システム。

付記５に記載の構成によれば、目標値と出力との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続したあとに偏差が急減又は反転した場合でも、モータの回転数が急減しないようにすることが可能なモータ駆動システムを提供することができる。

［付記６］
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプを駆動するモータと、
前記モータを制御するモータ制御装置と、
を備え、
前記モータ制御装置は、
前記モータに係る制御パラメータの目標値を取得する目標値取得部と、
前記モータに対する操作量を算出する操作量算出部と、
前記操作量算出部により算出された操作量に基づき前記モータを駆動したときに前記モータから出力される前記制御パラメータの出力を取得する出力取得部と、
前記目標値取得部により取得された前記目標値と前記出力取得部により取得された前記出力との偏差を算出する偏差算出部と、
を備え
前記操作量算出部は、
前記偏差算出部により算出された前記偏差に応じた第１の値を算出する第１算出部と、
前記偏差を時間積算して得られる積算値に基づいて、所定上限値を超えない範囲で第２の値を算出する第２算出部と、
前記第１算出部により算出された第１の値と、前記第２算出部により算出された第２の値とに基づいて、操作量上限値を超えない範囲で前記操作量を算出する第３算出部と、
を備え、
前記所定上限値は、前記操作量上限値から、前記第１算出部により算出された第１の値を減算して得られる値よりも大きい、油圧発生装置。

付記６に記載の構成によれば、目標値と出力との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続したあとに偏差が急減又は反転した場合でも、モータの回転数が急減しないようにすることが可能な油圧発生装置を提供することができる。

［付記７］
モータに係る制御パラメータの目標値を取得する目標値取得ステップと、
前記モータに対する操作量を算出する操作量算出ステップと、
前記操作量算出ステップにより算出された操作量に基づき前記モータを駆動したときに前記モータから出力される前記制御パラメータの出力を取得する出力取得ステップと、
前記目標値取得ステップにより取得された前記目標値と前記出力取得ステップにより取得された前記出力との偏差を算出する偏差算出ステップと、
を備え、
前記操作量算出ステップは、
前記偏差算出ステップにより算出された前記偏差に応じた第１の値を算出する第１算出ステップと、
前記偏差を時間積算して得られる積算値に基づいて、所定上限値を超えない範囲で第２の値を算出する第２算出ステップと、
前記第１算出ステップにより算出された第１の値と、前記第２算出ステップにより算出された第２の値とに基づいて、操作量上限値を超えない範囲で前記操作量を算出する第３算出ステップと、
を備え、
前記所定上限値は、前記操作量上限値から、前記第１算出ステップにより算出された第１の値を減算して得られる値よりも大きい、モータ制御方法。

付記７に記載の構成によれば、目標値と出力との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続したあとに偏差が急減又は反転した場合でも、モータの回転数が急減しないようにすることが可能なモータ制御方法を提供することができる。

［付記８］
モータに係る制御パラメータの目標値を取得する目標値取得処理と、
前記モータに対する操作量を算出する操作量算出処理と、
前記操作量算出処理により算出された操作量に基づき前記モータを駆動したときに前記モータから出力される前記制御パラメータの出力を取得する出力取得処理と、
前記目標値取得処理により取得された前記目標値と前記出力取得処理により取得された前記出力との偏差を算出する偏差算出処理と、
を、コンピュータに実行させ、
前記操作量算出処理は、
前記偏差算出処理により算出された前記偏差に応じた第１の値を算出する第１算出処理と、
前記偏差を時間積算して得られる積算値に基づいて、所定上限値を超えない範囲で第２の値を算出する第２算出処理と、
前記第１算出処理により算出された第１の値と、前記第２算出処理により算出された第２の値とに基づいて、操作量上限値を超えない範囲で前記操作量を算出する第３算出処理と、
を備え、
前記所定上限値は、前記操作量上限値から、前記第１算出処理により算出された第１の値を減算して得られる値よりも大きい、モータ制御プログラム。

付記８に記載の構成によれば、目標値と出力との偏差が比較的大きい状態が比較的長く継続したあとに偏差が急減又は反転した場合でも、モータの回転数が急減しないようにすることが可能なモータ制御プログラムを提供することができる。

１ 油圧発生装置
２ モータ駆動システム
３ 油圧ポンプ
４ 上位ＥＣＵ
１０ モータ制御装置
１２ モータ
１２ａ 出力軸
１３ 回転センサ
１４ 電流センサ
３１ タンク
３２ 供給路
１１０ モータ駆動部
１１２ 電流制御部
１１４ 回転数算出部
１１６ 目標値取得部
１１８ 速度制御部
２１１ 偏差算出部
２１２ 操作量算出部
２１２１ 第１算出部
２１２２ 第２算出部
２１２３ 第３算出部
１１２１ 電流ＰＩ制御部
１１２２ デューティ算出処理部
１１８１ 速度ＰＩ制御部
１１８２ 電流ＰＩ制御部

Claims (8)

1. 油圧ポンプ用であるモータ制御装置であって、
   前記モータ制御装置は、
   駆動デューティに基づいてインバータを制御し、前記駆動デューティに応じた駆動電流をモータに与えるモータ駆動部と、
   前記モータを始動させる電流制御を行う前記駆動デューティを前記モータ駆動部に供給する電流制御部と、
   上位ＥＣＵからの指令回転数に基づいて、目標回転数を取得する目標値取得部と、
   指令電圧に基づいてデューティ算出処理を実行し、前記目標回転数になるように前記モータの速度制御を行う駆動デューティを前記モータ駆動部に供給する速度制御部と、
   回転センサからのセンサ情報に基づいて、前記モータの実回転数を算出する回転数算出部と、を備え、
   電流制御部は、
   上位ＥＣＵから供給される指令電流と電流センサからの相電流との偏差に基づいて指令電圧を算出する電流ＰＩ制御部と、
   前記電流ＰＩ制御部により算出された前記指令電圧に基づいて、前記モータを始動させる前記電流制御を行う前記駆動デューティを算出するデューティ算出処理部と、を備え、
   速度制御部は、
   目標値取得部により取得された目標回転数と、回転数算出部により算出された実回転数との偏差に基づいて、指令電流を算出する速度ＰＩ制御部と、
   前記速度ＰＩ制御部の算出した前記指令電流と、電流センサからの相電流との偏差に基づいて、前記デューティ算出処理を実行する前記指令電圧を算出する電流ＰＩ制御部と、を備え、
   前記速度ＰＩ制御部は、
   前記目標値取得部により取得された前記目標回転数と前記回転数算出部により算出された前記モータの前記実回転数との偏差を算出する偏差算出部と、
   偏差算出部により算出された前記偏差に基づいて、前記モータに対する指令電流である操作量を算出する操作量算出部と、を備え、
   前記操作量算出部は、
   前記偏差算出部により算出された前記偏差に比例ゲインを乗算した第１の値を算出する第１算出部と、
   前記偏差算出部により算出された前記偏差を時間積算して得られる積算値に積分ゲインを乗算して算出した値と、所定上限値のうちの、小さい方の値を第２の値とする第２算出部と、
   前記第１算出部により算出された前記第１の値と、前記第２算出部により算出された前記第２の値を合計して算出した合計値と、指令電流の上限値に対応する操作量上限値のうち、小さい方を、速度制御部の電流ＰＩ制御部への指令電流とする第３算出部と、を備え、
   前記所定上限値は、前記操作量上限値から、前記第１算出部により算出された前記第１の値を減算して得られる値よりも大きく、
   モータ駆動部に供給される前記駆動デューティが、所定遷移条件を満たすと、電流制御部のモータを始動させる電流制御を行う前記駆動デューティから速度制御部の速度制御を行う駆動デューティに遷移し、
   前記所定遷移条件が、前記回転数算出部により算出された前記実回転数が閾値を超えた場合、電流制御部による電流制御状態が所定時間以上継続した場合、又は、前記モータの回転量が閾値を超えた場合である、モータ制御装置。
2. 油圧ポンプ用であるモータ制御装置であって、
   前記モータ制御装置は、
   駆動デューティに基づいてインバータを制御し、前記駆動デューティに応じた駆動電流をモータに与えるモータ駆動部と、
   前記モータを始動させる電流制御を行う前記駆動デューティを常に最大の固定値として前記モータ駆動部に供給する電流制御部と、
   上位ＥＣＵからの指令回転数に基づいて、目標回転数を取得する目標値取得部と、
   指令電圧に基づいてデューティ算出処理を実行し、前記目標回転数になるように前記モータの速度制御を行う駆動デューティを前記モータ駆動部に供給する速度制御部と、
   回転センサからのセンサ情報に基づいて、前記モータの実回転数を算出する回転数算出部と、を備え、
   速度制御部は、
   目標値取得部により取得された目標回転数と、回転数算出部により算出された実回転数との偏差に基づいて、指令電流を算出する速度ＰＩ制御部と、
   前記速度ＰＩ制御部の算出した前記指令電流と、電流センサからの相電流との偏差に基づいて、前記デューティ算出処理を実行する前記指令電圧を算出する電流ＰＩ制御部と、を備え、
   前記速度ＰＩ制御部は、
   前記目標値取得部により取得された前記目標回転数と前記回転数算出部により算出された前記モータの前記実回転数との偏差を算出する偏差算出部と、
   偏差算出部により算出された前記偏差に基づいて、前記モータに対する指令電流である操作量を算出する操作量算出部と、を備え、
   前記操作量算出部は、
   前記偏差算出部により算出された前記偏差に比例ゲインを乗算した第１の値を算出する第１算出部と、
   前記偏差算出部により算出された前記偏差を時間積算して得られる積算値に積分ゲインを乗算して算出した値と、所定上限値のうちの、小さい方の値を第２の値とする第２算出部と、
   前記第１算出部により算出された前記第１の値と、前記第２算出部により算出された前記第２の値を合計して算出した合計値と、指令電流の上限値に対応する操作量上限値のうち、小さい方を、速度制御部の電流ＰＩ制御部への指令電流とする第３算出部と、を備え、
   前記所定上限値は、前記操作量上限値から、前記第１算出部により算出された前記第１の値を減算して得られる値よりも大きく、
   モータ駆動部に供給される前記駆動デューティが、所定遷移条件を満たすと、電流制御部のモータを始動させる電流制御を行う前記駆動デューティから速度制御部の速度制御を行う駆動デューティに遷移し、
   前記所定遷移条件が、前記回転数算出部により算出された前記実回転数が閾値を超えた場合、電流制御部による電流制御状態が所定時間以上継続した場合、又は、前記モータの回転量が閾値を超えた場合である、モータ制御装置。
3. 前記所定上限値は、前記操作量上限値と略同一である、請求項１又は請求項２に記載のモータ制御装置。
4. 前記第３算出部は、前記第１算出部により算出された第１の値がＰ項となり、かつ、前記第２算出部により算出された第２の値がＩ項となる態様で、ＰＩ制御が実現されるように前記操作量を算出する、請求項１又は請求項２に記載のモータ制御装置。
5. 油圧ポンプ用であるモータと、
   請求項１、又は、請求項２に記載のモータ制御装置と、
   を備える、モータ駆動システム。
6. 油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプを駆動するモータと、
   請求項１、又は、請求項２に記載のモータ制御装置と、を備える、油圧発生装置。
7. 油圧ポンプ用であるモータのモータ制御方法であって、
   前記モータ制御方法は、
   駆動デューティに基づいてインバータを制御し、前記駆動デューティに応じた駆動電流をモータに与えるモータ駆動ステップと、
   前記モータを始動させる電流制御を行う前記駆動デューティを前記モータ駆動ステップに供給する電流制御ステップと、
   上位ＥＣＵからの指令回転数に基づいて、目標回転数を取得する目標値取得ステップと、
   指令電圧に基づいてデューティ算出処理を実行し、前記目標回転数になるように前記モータの速度制御を行う駆動デューティを前記モータ駆動ステップに供給する速度制御ステップと、
   回転センサからのセンサ情報に基づいて、前記モータの実回転数を算出する回転数算出ステップと、を備え、
   電流制御ステップは、
   上位ＥＣＵから供給される指令電流と電流センサからの相電流との偏差に基づいて指令電圧を算出する電流ＰＩ制御ステップと、
   前記電流ＰＩ制御ステップにより算出された前記指令電圧に基づいて、前記モータを始動させる前記電流制御を行う前記駆動デューティを算出するデューティ算出処理ステップと、を備え、
   速度制御ステップは、
   目標値取得ステップにより取得された目標回転数と、回転数算出ステップにより算出された実回転数との偏差に基づいて、指令電流を算出する速度ＰＩ制御ステップと、
   前記速度ＰＩ制御ステップの算出した前記指令電流と、電流センサからの相電流との偏差に基づいて、前記デューティ算出処理を実行する前記指令電圧を算出する電流ＰＩ制御ステップと、を備え、
   前記速度ＰＩ制御ステップは、
   前記目標値取得ステップにより取得された前記目標回転数と前記回転数算出ステップにより算出された前記モータの前記実回転数との偏差を算出する偏差算出ステップと、
   偏差算出ステップにより算出された前記偏差に基づいて、前記モータに対する指令電流である操作量を算出する操作量算出ステップと、を備え、
   前記操作量算出ステップは、
   前記偏差算出ステップにより算出された前記偏差に比例ゲインを乗算した第１の値を算出する第１算出ステップと、
   前記偏差算出ステップにより算出された前記偏差を時間積算して得られる積算値に積分ゲインを乗算して算出した値と、所定上限値のうちの、小さい方の値を第２の値とする第２算出ステップと、
   前記第１算出ステップにより算出された前記第１の値と、前記第２算出ステップにより算出された前記第２の値を合計して算出した合計値と、指令電流の上限値に対応する操作量上限値のうち、小さい方を、速度制御ステップの電流ＰＩ制御ステップへの指令電流とする第３算出ステップと、を備え、
   前記所定上限値は、前記操作量上限値から、前記第１算出ステップにより算出された前記第１の値を減算して得られる値よりも大きく、
   モータ駆動ステップに供給される前記駆動デューティが、所定遷移条件を満たすと、電流制御ステップのモータを始動させる電流制御を行う前記駆動デューティから速度制御ステップの速度制御を行う駆動デューティに遷移し、
   前記所定遷移条件が、前記回転数算出ステップにより算出された前記実回転数が閾値を超えた場合、電流制御ステップによる電流制御状態が所定時間以上継続した場合、又は、前記モータの回転量が閾値を超えた場合である、モータ制御方法。
8. 油圧ポンプ用であるモータのモータ制御方法であって、
   前記モータ制御方法は、
   駆動デューティに基づいてインバータを制御し、前記駆動デューティに応じた駆動電流をモータに与えるモータ駆動ステップと、
   前記モータを始動させる電流制御を行う前記駆動デューティを常に最大の固定値として前記モータ駆動ステップに供給する電流制御ステップと、
   上位ＥＣＵからの指令回転数に基づいて、目標回転数を取得する目標値取得ステップと、
   指令電圧に基づいてデューティ算出処理を実行し、前記目標回転数になるように前記モータの速度制御を行う駆動デューティを前記モータ駆動ステップに供給する速度制御ステップと、
   回転センサからのセンサ情報に基づいて、前記モータの実回転数を算出する回転数算出ステップと、を備え、
   速度制御ステップは、
   目標値取得ステップにより取得された目標回転数と、回転数算出ステップにより算出された実回転数との偏差に基づいて、指令電流を算出する速度ＰＩ制御ステップと、
   前記速度ＰＩ制御ステップの算出した前記指令電流と、電流センサからの相電流との偏差に基づいて、前記デューティ算出処理を実行する前記指令電圧を算出する電流ＰＩ制御ステップと、を備え、
   前記速度ＰＩ制御ステップは、
   前記目標値取得ステップにより取得された前記目標回転数と前記回転数算出ステップにより算出された前記モータの前記実回転数との偏差を算出する偏差算出ステップと、
   偏差算出ステップにより算出された前記偏差に基づいて、前記モータに対する指令電流である操作量を算出する操作量算出ステップと、を備え、
   前記操作量算出ステップは、
   前記偏差算出ステップにより算出された前記偏差に比例ゲインを乗算した第１の値を算出する第１算出ステップと、
   前記偏差算出ステップにより算出された前記偏差を時間積算して得られる積算値に積分ゲインを乗算して算出した値と、所定上限値のうちの、小さい方の値を第２の値とする第２算出ステップと、
   前記第１算出ステップにより算出された前記第１の値と、前記第２算出ステップにより算出された前記第２の値を合計して算出した合計値と、指令電流の上限値に対応する操作量上限値のうち、小さい方を、速度制御ステップの電流ＰＩ制御ステップへの指令電流とする第３算出ステップと、を備え、
   前記所定上限値は、前記操作量上限値から、前記第１算出ステップにより算出された前記第１の値を減算して得られる値よりも大きく、
   モータ駆動ステップに供給される前記駆動デューティが、所定遷移条件を満たすと、電流制御ステップのモータを始動させる電流制御を行う前記駆動デューティから速度制御ステップの速度制御を行う駆動デューティに遷移し、
   前記所定遷移条件が、前記回転数算出ステップにより算出された前記実回転数が閾値を超えた場合、電流制御ステップによる電流制御状態が所定時間以上継続した場合、又は、前記モータの回転量が閾値を超えた場合である、モータ制御方法。