(57)【要約】【課題】制御値に対する偏差の影響を抑制することができる技術を提供する。【解決手段】制御部は、モータの回転における基準角度に対する現在角度を認識可能であり、目標角度と認識した現在角度との偏差に基づいて算出される制御値に基づいて前記モータの回転をＰＩ制御又はＰＩＤ制御するように構成されており、目標角度と認識した現在角度との偏差が角度認識における最小分解能と一致する特定の場合は、前記特定の場合に応じて算出される制御値に基づいて前記モータの回転をＰＩ制御又はＰＩＤ制御する。【選択図】図４
2020064395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転を制御する制御部を備えている制御装置であって、
前記制御部は、前記モータの回転における基準角度に対する現在角度を認識可能であり、目標角度と認識した現在角度との偏差に基づいて算出される制御値に基づいて前記モータの回転をＰＩ制御又はＰＩＤ制御するように構成されており、目標角度と認識した現在角度との偏差が角度認識における最小分解能と一致する特定の場合は、前記特定の場合に応じて算出される制御値に基づいて前記モータの回転をＰＩ制御又はＰＩＤ制御する、制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記モータに流れる電流の脈動回数に基づいて前記モータの回転における現在角度を認識可能である、制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記モータの回転を制御することによって、前記モータの回転によって開閉するバルブの開度を制御する、制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記特定の場合は、前記特定の場合に応じた積分ゲインに基づく積分値に基づいて制御値を算出する、制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記特定の場合であって、目標角度と認識した現在角度との偏差に基づく積分値が所定の閾値より大きい場合は、積分値に代えて閾値に基づいて制御値を算出する、制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記特定の場合であって、その後に認識した現在角度が目標角度と一致した場合は、一致した時刻における積分加算値を修正して制御値を算出する、制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記特定の場合であって、その後に認識した現在角度が目標角度と一致した場合は、目標角度が変更された時刻から現在角度が目標角度と一致した時刻までの時刻差に基づいて現在角度を修正し、目標角度と修正後の現在角度との偏差に基づいて制御値を算出する、制御装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記特定の場合は、目標角度が変更された時刻における積分値に応じた積分ゲインに基づく積分値に基づいて制御値を算出する、制御装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記特定の場合は、目標角度が変更された時刻における積分値に応じた値に基づいて修正された比例値に基づいて制御値を算出する、制御装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記特定の場合は、目標角度が変更された時刻から現在時刻までの時刻差に応じた値に基づいて修正された比例値に基づいて制御値を算出する、制御装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記特定の場合は、目標角度が変更された時刻から現在時刻までの時刻差に応じた値に基づいて修正された現在角度に基づいて制御値を算出する、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する技術は、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、バルブの開度をＰＩＤ制御する制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２１７８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＰＩＤ制御では、目標値とセンサによって検出された現在値との偏差に基づいて算出される制御値に基づいて制御対象を制御する。このときに、目標値と現在値との偏差が相対的に大きい場合には、制御値に対する偏差の影響が大きくなることがある。そのため、算出される制御値が大きくなることがある。そこで、本明細書は、制御値に対する偏差の影響を抑制することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に開示する制御装置は、モータの回転を制御する制御部を備えていてもよい。前記制御部は、前記モータの回転における基準角度に対する現在角度を認識可能であり、目標角度と認識した現在角度との偏差に基づいて算出される制御値に基づいて前記モータの回転をＰＩ制御又はＰＩＤ制御するように構成されており、目標角度と認識した現在角度との偏差が角度認識における最小分解能と一致する特定の場合は、前記特定の場合に応じて算出される制御値に基づいて前記モータの回転をＰＩ制御又はＰＩＤ制御する。
【０００６】
目標角度と現在角度との偏差が角度認識における最小分解能と一致する特定の場合は、モータの回転における実角度が目標角度に到達するまでの間に、制御部がモータの回転における現在角度を認識することができない。例えば、角度認識における最小分解能が６０°であるとする。角度認識における最小分解能は、制御装置で認識することができるモータの回転角度の最小値である。また、モータの回転における現在の実角度が０°であり、制御部によって認識された現在角度も０°であるとする。また、現在の目標角度も０°であるとする。この状態から、目標角度が０°から６０°に変更されたとする。したがって、目標角度（６０°）と現在角度（０°）との偏差が６０°になる。この偏差（６０°）は、角度認識における最小分解能（６０°）と一致する。この場合（特定の場合）は、モータの回転における実角度が現在角度（０°）から目標角度（６０°）に到達するまでの間に、制御部がモータの回転における現在角度を認識することができない。最小分解能が６０°であるので、制御部が０°を現在角度として認識した後に、例えば３０°、４０°等を認識することができず、その後に６０°を現在角度として認識する。そうすると、目標角度が０°から６０°に変更されてからモータの回転における実角度が目標角度（６０°）に到達するまでの間に、目標角度（６０°）と現在角度（０°）との偏差（６０°）が全く変化しない。その結果、目標角度が変更されてからモータの回転における実角度が目標角度に到達するまでの間ずっと、目標角度が変更された時点における偏差（６０°）と同じ値に基づいて制御値を算出することになる。モータの回転における実角度が時間経過にしたがって目標角度（６０°）に近づいているにもかかわらず、制御部が現在角度を認識することができないために、目標角度が変更された時点における偏差（６０°）と同じ値に基づいて制御値を算出することになる。そのため、モータの回転における実角度に対して相対的に大きな偏差（６０°）に基づいて制御値を算出することになる。これによって、制御値に対する偏差の影響が大きくなる。
【０００７】
そこで、上記の構成では、目標角度と現在角度との偏差が角度認識における最小分解能と一致する特定の場合は、特定の場合に応じて算出される制御値に基づいてモータの回転をＰＩ制御又はＰＩＤ制御する。すなわち、制御値に対する偏差の影響が大きくなる特定の場合は、特定の場合に応じて算出される制御値に基づいてモータの回転をＰＩ制御又はＰＩＤ制御する。これにより、制御値に対する偏差の影響を抑制することができる。
【０００８】
前記制御部は、前記モータに流れる電流の脈動回数に基づいて前記モータの回転における現在角度を認識可能であってもよい。
【０００９】
この構成では、モータの回転角度をセンサによって検出するのではなく、制御部がモータに流れる電流の脈動回数に基づいてモータの回転における現在角度を認識するので、センサの場合と比較して角度認識における最小分解能が大きくなる傾向がある。そのため、制御値に対する偏差の影響が大きくなる傾向がある。しかしながら、制御部が特定の場合に応じて算出される制御値に基づいてモータの回転をＰＩ制御又はＰＩＤ制御することによって制御値に対する偏差の影響を抑制することができるので、制御値に対する偏差の影響が大きくなる傾向がある場合に特に有効である。
【００１０】
前記制御部は、前記モータの回転を制御することによって、前記モータの回転によって開閉するバルブの開度を制御してもよい。
【００１１】
この構成によれば、バルブの開度の変動が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【００１２】
前記制御部は、前記特定の場合は、前記特定の場合に応じた積分ゲインに基づく積分値に基づいて制御値を算出してもよい。
【００１３】
この構成によれば、制御値に対する偏差の影響が大きくなる特定の場合に、それに応じた積分ゲインを用いることによって、積分値が必要以上に大きくなることを抑制することができる。そのため、制御値が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【００１４】
前記制御部は、前記特定の場合であって、目標角度と認識した現在角度との偏差に基づく積分値が所定の閾値より大きい場合は、積分値に代えて閾値に基づいて制御値を算出してもよい。
【００１５】
モータの回転における目標角度と実角度との差に対して目標角度と現在角度との偏差が相対的に大きくなると、偏差に基づいて算出される積分値が必要以上に大きくなることがある。そのため、モータの回転を制御するための制御値が必要以上に大きくなることがある。上記の構成によれば、積分値が所定の閾値より大きい場合に、積分値に代えて閾値を採用することによって、制御値が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【００１６】
前記制御部は、前記特定の場合であって、その後に認識した現在角度が目標角度と一致した場合は、一致した時刻における積分加算値を修正して制御値を算出してもよい。
【００１７】
上記の構成によれば、現在角度が目標角度と一致した時刻における積分加算値が加算された後の積分値が必要以上に大きくなることを抑制することができる。そのため、制御値が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【００１８】
前記制御部は、前記特定の場合であって、その後に認識した現在角度が目標角度と一致した場合は、目標角度が変更された時刻から現在角度が目標角度と一致した時刻までの時刻差に基づいて現在角度を修正し、目標角度と修正後の現在角度との偏差に基づいて制御値を算出してもよい。
【００１９】
目標角度が変更された時刻から現在角度が目標角度と一致した時刻までの時刻差は、モータの回転における角度変化の速さに依存している。例えば、モータの回転における角度変化が速い場合は時刻差が小さくなり、角度変化が遅い場合は時刻差が大きくなる。上記の構成によれば、制御部が時刻差に基づいて現在角度を修正し、目標角度と修正後の現在角度との偏差に基づいて制御値を算出するので、時刻差に応じた微分値を含む制御値を算出することができる。ＰＩＤ制御における微分値は、比例値と積分値に基づく制御値を相殺する方向に作用する。そのため、上記の構成によれば、比例値と積分値に基づく制御値を時刻差に応じて適度に相殺することができる。例えば、時刻差が小さい場合は、それに応じてマイナスの値が大きい微分値を含む制御値を算出することができ、制御値が必要以上に大きくなることを抑制することができる。また、時刻差が大きい場合は、それに応じてマイナスの値が小さい微分値を含む制御値を算出することができ、制御値が必要以上に小さくなることを抑制することができる。
【００２０】
前記制御部は、前記特定の場合は、目標角度が変更された時刻における積分値に応じた積分ゲインに基づく積分値に基づいて制御値を算出してもよい。
【００２１】
目標角度が変更された時刻における積分値は、その後にモータの回転における実角度が目標角度に到達するまでの角度変化量に影響を与える。例えば、目標角度が増加側に変更された場合であって、目標角度が変更された時刻における積分値が大きい場合は、その後の角度変化量が小さくても実角度が目標角度に到達する。一方、目標角度が増加側に変更された場合であって、目標角度が変更された時刻における積分値が小さい場合は、その後の角度変化量が大きくなければ実角度が目標角度に到達しない。そこで、上記の構成では、目標角度が変更された時刻における積分値に応じた積分ゲインに基づく積分値に基づいて制御値を算出する。この構成によれば、例えば、目標角度が変更された時刻における積分値が大きい場合は、それに応じた積分ゲインを用いることによって、その後の積分値が必要以上に大きくなることを抑制することができる。そのため、制御値が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【００２２】
前記制御部は、前記特定の場合は、目標角度が変更された時刻における積分値に応じた値に基づいて修正された比例値に基づいて制御値を算出してもよい。
【００２３】
上記の構成によれば、例えば、目標角度が変更された時刻における積分値が大きい場合は、それに応じた値に基づいて修正された比例値に基づいて制御値を算出することによって、制御値が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【００２４】
前記制御部は、前記特定の場合、目標角度が変更された時刻から現在時刻までの時刻差に応じた値に基づいて修正された比例値に基づいて制御値を算出してもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、目標角度が変更されてからの経過時間に応じた制御値を算出することができるので、制御値が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【００２６】
前記制御部は、前記特定の場合は、目標角度が変更された時刻から現在時刻までの時刻差に応じた値に基づいて修正された現在角度に基づいて制御値を算出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例に係る制御装置のブロック図である。
【図２】ＰＩＤ制御を模式的に示す図である。
【図３】積分ゲインのマップを模式的に示す図である。
【図４】第１実施例に係る第１ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。
【図５】第１実施例に係る第１ＰＩＤ制御処理のタイミングチャートである。
【図６】比例ゲインのマップを模式的に示す図である。
【図７】第１実施例の変形例１に係る第１ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。
【図８】微分ゲインのマップを模式的に示す図である。
【図９】第１実施例の変形例２に係る第１ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。
【図１０】第２実施例に係る第２ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。
【図１１】第２実施例に係る第２ＰＩＤ制御処理のタイミングチャートである。
【図１２】第３実施例に係る第３ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。
【図１３】第３実施例に係る第３ＰＩＤ制御処理のタイミングチャートである。
【図１４】第３実施例の変形例に係る第３ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。
【図１５】第４実施例に係る第４ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。
【図１６】バルブの開度特性を示すグラフである。
【図１７】積分ゲインのマップを模式的に示す図である。
【図１８】第５実施例に係る第５ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。
【図１９】比例ゲインのマップを模式的に示す図である。
【図２０】第５実施例の変形例１に係る第５ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。
【図２１】微分ゲインのマップを模式的に示す図である。
【図２２】第５実施例の変形例２に係る第５ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。
【図２３】第６実施例に係る第６ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。
【図２４】比例修正係数のマップを模式的に示す図である。
【図２５】第６実施例の変形例に係る第６ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。
【図２６】角度修正係数のマップを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
実施例に係る制御装置１０について図面を参照して説明する。図１に示すように、実施例に係る制御装置１０は、計測部１３と、制御部１１と、記憶部１２とを備えている。この制御装置１０は、モータ２０に接続されており、モータ２０の回転をＰＩＤ制御する。
【００２９】
モータ２０はバルブ３０に接続されている。モータ２０の回転が制御されることによってバルブ３０の開度が制御される。バルブ３０の開度は、モータ２０の回転角度に応じて変化する。例えば、モータ２０の回転角度が増加側に変化すると、バルブ３０の開度が開き側に変化する。また、モータ２０の回転角度が減少側に変化すると、バルブ３０の開度が閉じ側に変化する。バルブ３０の開度の変動量は、減速比とモータ２０の回転角度とに依存している。例えば、減速比が２０である場合に、モータ２０の回転角度が＋６０°であるとすると、バルブ３０の開度の変動量は＋３°（＝＋６０°／２０）となる。バルブ３０は、流体が流れる流路３１に設けられている。バルブ３０の開度が制御されることによって、流路３１を流れる流体の流量が制御される。
【００３０】
モータ２０には電流が流れている。モータ２０が回転すると、モータ２０に流れる電流に脈動（リプル）が生じる。モータ２０は、例えばブラシモータであり、ブラシと整流子とを備えている。ブラシモータではブラシと整流子が接触／非接触を繰り返すことによって電流に脈動（リプル）が生じる。
【００３１】
制御装置１０の計測部１３は、モータ２０に流れる電流を計測することができる。制御装置１０の制御部１１は、計測部１３によって計測されたモータ２０の電流に基づいて、モータ２０の回転における基準角度（例えば０°）に対する現在角度（例えば＋６０°）を認識することができる。制御部１１は、モータ２０に流れる電流の脈動（リプル）の回数に基づいて現在角度を認識することができる。例えば、電流の脈動回数が１回であれば＋６０°、脈動回数が２回であれば１２０°等のように制御部１１が現在角度を認識する。制御部１１は、モータ２０の回転における角度を直接的に検出するためのセンサが無くても現在角度を認識することができる。すなわち、制御部１１は、センサレスで現在角度を認識することができる。また、制御部１１は、モータ２０の回転における現在角度に基づいてバルブ３０の現在開度を認識することができる。すなわち、制御部１１は、モータ２０の現在角度をバルブ３０の現在開度に換算することができる。モータ２０の回転角度とバルブ３０の開閉角度とは、所定の減速比（例えば２０）によって対応している。例えば、モータ２０の回転角度が６０°である場合は、バルブ３０の開閉角度が３°（＝６０°／２０）となる。
【００３２】
制御装置１０では、モータ２０の回転の角度認識における最小分解能が存在する。最小分解能は、制御装置１０で認識することができるモータ２０の回転角度の最小値である。最小分解能は、モータ２０に流れる電流の脈動（リプル）の回数に依存している。例えば、モータ２０が１回転するときに生じる脈動回数が６回である場合は、角度認識における最小分解能は、６０°（＝３６０°／６回）となる。この場合、制御装置１０の制御部１１は、モータ２０の回転における現在角度を６０°毎に認識することができる。また、制御部１１は、モータ２０の回転角度をバルブ３０の開閉角度に換算することによって、例えば減速比が２０である場合は、バルブ３０の開閉における現在開度を３°（＝６０°／２０）毎に認識することができる。この場合、バルブ３０の開度の角度認識における最小分解能は３°である。
【００３３】
また、制御装置１０の制御部１１は、入力される目標角度と認識する現在角度との偏差に基づいて、モータ２０の回転をＰＩＤ制御することができる。図２は、ＰＩＤ制御を模式的に示す図である。図２に示すように、ＰＩＤ制御における目標角度ｒ（ｔ）は、制御部１１に対して入力される角度である。制御部１１は、目標角度ｒ（ｔ）が変更される毎にモータ２０の回転をＰＩＤ制御する。目標角度ｒ（ｔ）は、例えばバルブ３０（図１参照）の目標開度に基づいて算出される。
【００３４】
ＰＩＤ制御における現在角度ｙ（ｔ）は、制御装置１０の計測部１３によって計測されたモータ２０の電流に基づいて制御部１１が認識する角度である。ＰＩＤ制御における偏差ｅ（ｔ）は、目標角度ｒ（ｔ）と現在角度ｙ（ｔ）との差である。制御部１１は、認識した現在角度ｙ（ｔ）が変化する毎に偏差ｅ（ｔ）を算出することができる。
【００３５】
制御部１１は、認識した現在角度ｙ（ｔ）に対して位相進み補償処理を実行してもよい。位相進み補償処理は、所定の演算式に基づいて現在角度ｙ（ｔ）の位相を進める処理である。位相進み補償処理の方法は特に限定されるものではない。また、制御部１１は、目標角度ｒ（ｔ）と位相進み補償処理後の現在角度ｙｃ（ｔ）とに基づいて偏差ｅ（ｔ）を算出してもよい。以下の説明では、位相進み補償処理後の現在角度を「位相補償後現在角度」と称する場合がある。
【００３６】
ＰＩＤ制御では、制御部１１が、目標角度ｒ（ｔ）と現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）に基づいて、モータ２０の回転を制御するための制御値ｕ（ｔ）を算出する。このときの現在角度ｙ（ｔ）は、位相補償後現在角度ｙｃ（ｔ）であってもよい。制御部１１は、下記の式（１）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。制御部１１は、偏差ｅ（ｔ）に基づく比例値Ｐ（ｔ）と、偏差ｅ（ｔ）に基づく積分値Ｉ（ｔ）と、偏差ｅ（ｔ）に基づく微分値Ｄ（ｔ）と、に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。式（１）におけるＫｐは比例ゲインであり、Ｋｉは積分ゲインであり、Ｋｄは微分ゲインである。制御部１１は、式（１）によって算出された制御値ｕ（ｔ）に基づいてモータ２０の回転を制御する。制御部１１は、モータ２０の回転を制御することによってバルブ３０の開度を制御する。例えば、減速比が２０である場合は、制御部１１がモータ２０を６０°回転させる制御をすることによって、バルブ３０を３°（＝６０°／２０）回転させることができる。
【００３７】
【数１】
2020064395.tif 000003
【００３８】
また、制御部１１は、位相補償後現在角度ｙｃ（ｔ）に基づいて偏差ｅ（ｔ）を算出する場合には、下記の式（１´）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出し、その制御値ｕ（ｔ）に基づいてモータ２０の回転を制御してもよい。
【００３９】
【数２】
2020064395.tif 000004
【００４０】
制御装置１０の記憶部１２には、モータ２０の回転の角度認識における最小分解能の角度（例えば６０°）が記憶されている。また、記憶部１２には、バルブ３０の開度における最小分解能の角度（例えば３°）が記憶されていてもよい。また、記憶部１２には、図３に示すように、積分ゲインＫｉの第１マップが記憶されている。積分ゲインＫｉの第１マップには、偏差ｅ（ｔ）と積分ゲインＫｉとの関係が示されている。積分ゲインＫｉの第１マップには、通常用の積分ゲインＫｉｃと、最小分解能用の積分ゲインＫｉｘとが示されている。偏差ｅ（ｔ）が最小分解能と一致する値のとき、最小分解能用の積分ゲインＫｉｘの値は、通常用の積分ゲインＫｉｃの値より小さい。
【００４１】
（第１実施例：第１ＰＩＤ制御処理）
次に、制御装置１０で実行される第１ＰＩＤ制御処理について説明する。図４は、第１ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。第１ＰＩＤ制御処理は、例えばモータ２０が始動すると開始される。図４に示すように、第１ＰＩＤ制御処理のＳ１０では、制御部１１が、モータ２０の回転における目標角度ｒ（ｔ）が変更されたか否かを判断する。目標角度ｒ（ｔ）が変更された場合は、Ｓ１０で制御部１１がＹＥＳと判断してＳ１１に進む。例えば、図５に実線で示すように、時刻ｔ０において、目標角度ｒ（ｔ）がＳ０（例えば０°）からＳ１（例えば６０°）に変更された場合は、Ｓ１０で制御部１１がＹＥＳと判断する。図５では、モータ２０の回転における目標角度ｒ（ｔ）を実線で示し、制御部１１が認識した現在角度ｙ（ｔ）を破線で示す。また、位相補償後現在角度ｙｃ（ｔ）も破線で示す。また、図５では、モータ２０の回転における実角度ｗ（ｔ）を一点鎖線で示す。第１ＰＩＤ制御処理のＳ１０で目標角度ｒ（ｔ）が変更されない場合は、制御部１１がＮＯと判断してＳ１５に進む。
【００４２】
図４に示すように、続くＳ１１では、制御部１１が、目標角度ｒ（ｔ）が変更される前の状態が定常状態であったか否かを判断する。この場合の定常状態は、制御部１１が認識した現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致している状態が所定の時間（例えば１０秒）より長い時間にわたって継続している状態である。目標角度ｒ（ｔ）が変更される前の状態が定常状態であった場合は、Ｓ１１で制御部１１がＹＥＳと判断してＳ１２に進む。そうでない場合は、Ｓ１１で制御部１１がＮＯと判断してＳ１３に進む。
【００４３】
続くＳ１２では、制御部１１が、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０において、変更後の目標角度ｒ（ｔ）と現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）が、制御装置１０の角度認識における最小分解能と一致するか否かを判断する。偏差ｅ（ｔ）が最小分解能と一致する場合は、Ｓ１２で制御部１１がＹＥＳと判断してＳ１４に進む。例えば、最小分解能が６０°であり、図５に示すＳ１−Ｓ０（目標角度ｒ（ｔ）−現在角度ｙ（ｔ））が６０°である場合は、制御部１１がＹＥＳと判断する。そうでない場合は、Ｓ１２で制御部１１がＮＯと判断してＳ１３に進む。なお、Ｓ１２での現在角度は、制御部１１が認識した現在角度ｙ（ｔ）であっても、位相補償後現在角度ｙｃ（ｔ）であってもよい。
【００４４】
Ｓ１２でＮＯの後のＳ１３では、制御部１１が、ＰＩＤ制御のための積分ゲインとして通常用の積分ゲインＫｉｃを選択する。制御部１１は、記憶部１２に記憶されている積分ゲインの第１マップに基づいて、偏差ｅ（ｔ）に対応する通常用の積分ゲインＫｉｃを特定する。
【００４５】
一方、Ｓ１２でＹＥＳの後のＳ１４では、制御部１１が、ＰＩＤ制御のための積分ゲインとして最小分解能用の積分ゲインＫｉｘを選択する。制御部１１は、記憶部１２に記憶されている積分ゲインの第１マップに基づいて、最小分解能と一致する偏差ｅ（ｔ）に対応する最小分解能用の積分ゲインＫｉｘを特定する。
【００４６】
続くＳ１５では、制御部１１が、モータ２０の回転をＰＩＤ制御する。具体的には、制御部１１が、上述した式（１）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。このとき、制御部１１は、上記のＳ１３で特定した通常用の積分ゲインＫｉｃ、又は、上記のＳ１４で特定した最小分解能用の積分ゲインＫｉｘに基づいて、積分値Ｉ（ｔ）を算出する。制御部１１は、上記のＳ１２で偏差ｅ（ｔ）が最小分解能（例えば６０°）と一致した場合は、最小分解能用の積分ゲインＫｉｘを用いる。そうでない場合は、制御部１１は、通常用の積分ゲインＫｉｃを用いる。制御部１１は、式（１）に基づいて算出した制御値ｕ（ｔ）に基づいてモータ２０の回転を制御する。制御部１１は、モータ２０の回転を制御することによってバルブ３０の開度を制御する。
【００４７】
Ｓ１５のＰＩＤ制御において、制御部１１は、現在角度ｙ（ｔ）が変更後の目標角度ｒ（ｔ）と一致したか否かを判断する。図５に示すように、モータ２０の回転における実角度ｗ（ｔ）が変更後の目標角度ｒ（ｔ）に到達すると、制御部１１が認識する現在角度ｙ（ｔ）が変更後の目標角度ｒ（ｔ）と一致する。図５では時刻ｔ１において現在角度ｙ（ｔ）が変更後の目標角度ｒ（ｔ）と一致する。一方、図５に示すように、モータ２０の回転における実角度ｗ（ｔ）が変更後の目標角度ｒ（ｔ）に到達していない段階では、制御部１１が認識する現在角度ｙ（ｔ）が変更後の目標角度ｒ（ｔ）と一致しない。
【００４８】
以上、第１実施例について説明した。上述した説明から明らかなように、第１実施例に係る制御装置１０は、モータ２０の回転を制御する制御部１１を備えている。制御部１１は、モータ２０の回転における基準角度（例えば０°）に対する現在角度（例えば＋６０°）を認識可能である。制御部１１は、目標角度ｒ（ｔ）と認識した現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）に基づいて算出される制御値ｕ（ｔ）に基づいてモータ２０の回転をＰＩＤ制御するように構成されている。制御部１１は、目標角度ｒ（ｔ）と現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）が、角度認識における最小分解能（例えば６０°）と一致する特定の場合は（図４のＳ１２でＹＥＳ）、特定の場合に応じた最小分解能用の積分ゲインＫｉｘに基づく積分値Ｉ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）する。制御部１１は、算出された制御値ｕ（ｔ）に基づいてモータ２０の回転をＰＩＤ制御する（図４のＳ１４、Ｓ１５）。
【００４９】
目標角度ｒ（ｔ）と現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）が角度認識における最小分解能（例えば６０°）と一致する特定の場合は、モータ２０の回転における実角度ｗ（ｔ）が変更後の目標角度ｒ（ｔ）に到達するまでの間に、制御部１１がモータ２０の回転における現在角度ｙ（ｔ）を認識することができない。制御部１１は、最小分解能（例えば６０°）より小さい角度変化を認識することができないので、モータ２０の回転における実角度ｗ（ｔ）が変化していても、その角度を認識することができない。そうすると、図５に示すように、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から、モータ２０の回転における実角度ｗ（ｔ）が変更後の目標角度ｒ（ｔ）に到達する時刻ｔ１までの間に、目標角度ｒ（ｔ）と制御部１１が認識する現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）が全く変化しない状態になる。そのため、制御部１１は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間ずっと、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０における偏差（Ｓ１−Ｓ０）と同じ値に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出することになる。その結果、制御部１１は、モータ２０の回転における実角度ｗ（ｔ）に対して相対的に大きな偏差ｅ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出することになる。
【００５０】
そこで、第１実施例に係る制御装置１０では、制御部１１が、目標角度ｒ（ｔ）と認識した現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）が角度認識における最小分解能と一致する特定の場合は、特定の場合に応じた最小分解能用の積分ゲインＫｉｘに基づく積分値Ｉ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。そして、制御部１１は、特定の場合に応じて算出される制御値ｕ（ｔ）に基づいてモータ２０の回転をＰＩＤ制御する。この構成によれば、特定の場合に最小分解能用の積分ゲインＫｉｘを用いることによって、ＰＩＤ制御における積分値Ｉ（ｔ）が必要以上に大きくなることを抑制することができる。これによって、目標角度ｒ（ｔ）と現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）が相対的に大きい場合であっても、制御値ｕ（ｔ）に対する偏差ｅ（ｔ）の影響を抑制することができる。そのため、制御値ｕ（ｔ）が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【００５１】
また、上記の制御装置１０では、制御部１１が、モータ２０に流れる電流の脈動回数に基づいてモータ２０の回転における現在角度ｙ（ｔ）を認識可能である。この構成では、センサによってモータ２０の回転角度を検出する構成と比較して、角度認識における最小分解能が大きくなる傾向があり、制御値ｕ（ｔ）に対する偏差ｅ（ｔ）の影響が大きくなる傾向がある。そのため、制御値ｕ（ｔ）に対する偏差ｅ（ｔ）の影響を抑制することができる上記の構成が特に効果的になる。
【００５２】
また、上記の制御装置１０では、制御部１１が、モータ２０の回転を制御することによって、モータ２０の回転によって開閉するバルブ３０の開度を制御する。上記の構成によれば、モータ２０の回転における制御値ｕ（ｔ）に対する偏差ｅ（ｔ）の影響を抑制することによって、バルブ３０の開度の変動量が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【００５３】
以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上記の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。なお、以下に説明する各実施例は、上記の実施例と組み合わされてもよい。
【００５４】
（第１実施例の変形例１）
第１実施例の変形例１について説明する。第１実施例の変形例１では、制御装置１０の記憶部１２が、図６に示すように、比例ゲインＫｐｃの第１マップを記憶している。比例ゲインＫｐｃの第１マップには、偏差ｅ（ｔ）と比例ゲインＫｐｃとの関係が示されている。比例ゲインＫｐｃの第１マップには、通常用の比例ゲインＫｐｃと、最小分解能用の比例ゲインＫｐｘとが示されている。偏差ｅ（ｔ）が最小分解能と一致する値のとき、最小分解能用の比例ゲインＫｐｘの値は、通常用の比例ゲインＫｐｃの値より小さい。
【００５５】
また、第１実施例の変形例１では、図７に示すように、制御装置１０の制御部１１が、上述した第１ＰＩＤ制御処理（図４参照）のＳ１３の処理に代えてＳ１３１の処理を実行する。また、制御部１１が、上述したＳ１４の処理に代えてＳ１４１の処理を実行する。
【００５６】
第１ＰＩＤ制御処理のＳ１３１では、制御部１１が、ＰＩＤ制御のための比例ゲインとして通常用の比例ゲインＫｐｃを選択する。制御部１１は、記憶部１２に記憶されている比例ゲインの第１マップに基づいて、偏差ｅ（ｔ）に対応する通常用の比例ゲインＫｐｃを特定する。
【００５７】
一方、Ｓ１４１では、制御部１１が、ＰＩＤ制御のための比例ゲインとして最小分解能用の比例ゲインＫｐｘを選択する。制御部１１は、記憶部１２に記憶されている比例ゲインの第１マップに基づいて、最小分解能と一致する偏差ｅ（ｔ）に対応する最小分解能用の比例ゲインＫｐｘを特定する。
【００５８】
続くＳ１５では、制御部１１が、モータ２０の回転をＰＩＤ制御する。具体的には、制御部１１が、上述した式（１）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。このとき、制御部１１は、上記のＳ１３１で特定した通常用の比例ゲインＫｐｃ、又は、上記のＳ１４１で特定した最小分解能用の比例ゲインＫｐｘに基づいて、比例値Ｐ（ｔ）を算出する。制御部１１は、上述したＳ１２（図４参照）で偏差ｅ（ｔ）が最小分解能（例えば６０°）と一致した場合は、最小分解能用の比例ゲインＫｐｘを用いる。そうでない場合は、制御部１１は、通常用の比例ゲインＫｐｃを用いる。制御部１１は、式（１）に基づいて算出した制御値ｕ（ｔ）に基づいてモータ２０の回転を制御する。制御部１１は、モータ２０の回転を制御することによってバルブ３０の開度を制御する。
【００５９】
この構成によれば、特定の場合に最小分解能用の比例ゲインＫｐｘを用いることによって、ＰＩＤ制御における比例値Ｐ（ｔ）が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【００６０】
（第１実施例の変形例２）
第１実施例の変形例２について説明する。第１実施例の変形例２では、制御装置１０の記憶部１２が、図８に示すように、微分ゲインＫｄの第１マップを記憶している。微分ゲインＫｄの第１マップには、偏差ｅ（ｔ）と微分ゲインＫｄとの関係が示されている。微分ゲインＫｄの第１マップには、通常用の微分ゲインＫｄｃと、最小分解能用の微分ゲインＫｄｘとが示されている。偏差ｅ（ｔ）が最小分解能と一致する値のとき、最小分解能用の微分ゲインＫｄｘの値は、通常用の微分ゲインＫｄｃの値より大きい。
【００６１】
また、第１実施例の変形例２では、図９に示すように、制御装置１０の制御部１１が、上述した第１ＰＩＤ制御処理（図４参照）のＳ１３の処理に代えてＳ１３２の処理を実行する。また、制御部１１が、上述したＳ１４の処理に代えてＳ１４２の処理を実行する。
【００６２】
第１ＰＩＤ制御処理のＳ１３２では、制御部１１が、ＰＩＤ制御のための微分ゲインとして通常用の微分ゲインＫｄｃを選択する。制御部１１は、記憶部１２に記憶されている微分ゲインの第１マップに基づいて、偏差ｅ（ｔ）に対応する通常用の微分ゲインＫｄｃを特定する。
【００６３】
一方、Ｓ１４２では、制御部１１が、ＰＩＤ制御のための微分ゲインとして最小分解能用の微分ゲインＫｄｘを選択する。制御部１１は、記憶部１２に記憶されている微分ゲインの第１マップに基づいて、最小分解能と一致する偏差ｅ（ｔ）に対応する最小分解能用の微分ゲインＫｄｘを特定する。
【００６４】
続くＳ１５では、制御部１１が、モータ２０の回転をＰＩＤ制御する。具体的には、制御部１１が、上述した式（１）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。このとき、制御部１１は、上記のＳ１３２で特定した通常用の微分ゲインＫｄｃ、又は、上記のＳ１４１で特定した最小分解能用の微分ゲインＫｄｘに基づいて、微分値Ｄ（ｔ）を算出する。制御部１１は、上述したＳ１２（図４参照）で偏差ｅ（ｔ）が最小分解能（例えば６０°）と一致した場合は、最小分解能用の微分ゲインＫｄｘを用いる。そうでない場合は、制御部１１は、通常用の微分ゲインＫｄｃを用いる。制御部１１は、式（１）に基づいて算出した制御値ｕ（ｔ）に基づいてモータ２０の回転を制御する。制御部１１は、モータ２０の回転を制御することによってバルブ３０の開度を制御する。
【００６５】
この構成によれば、特定の場合に最小分解能用の微分ゲインＫｄｘを用いることによって、ＰＩＤ制御の式（１）における微分値Ｄ（ｔ）が必要以上に小さくなることを抑制することができる。
【００６６】
（第２実施例：第２ＰＩＤ制御処理）
第２実施例について図面を参照して説明する。第２実施例では、第２ＰＩＤ制御処理が実行される。図１０は、第２ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。図１０に示すように、第２ＰＩＤ制御処理におけるＳ１０からＳ１２までの処理は、上述した第１ＰＩＤ制御処理（図４参照）におけるＳ１０からＳ１２までの処理と同様である。第２ＰＩＤ制御処理では、Ｓ１２でＹＥＳの後にＳ２０の処理が実行される。また、Ｓ１１、Ｓ１２でＮＯの後にＳ１５の処理が実行される。
【００６７】
第２ＰＩＤ制御処理のＳ２０では、制御部１１が、ＰＩＤ制御において算出される積分値Ｉ（ｔ）が所定の閾値Ｔより大きいか否かを判断する。積分値Ｉ（ｔ）は、目標角度ｒ（ｔ）と現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）に基づいて算出される（式（１）参照）。所定の閾値Ｔは、目標角度ｒ（ｔ）が変更される前の定常状態における積分値Ｉ（ｔ）に基づいて設定される。積分値Ｉ（ｔ）が閾値Ｔより大きい場合は、Ｓ２０で制御部１１がＹＥＳと判断してＳ２１に進む。そうでない場合は、Ｓ２０で制御部１１がＮＯと判断してＳ１５に進む。
【００６８】
続くＳ２１では、制御部１１が、ＰＩＤ制御の式（１）において、積分値Ｉ（ｔ）に代えて閾値Ｔを採用する。制御部１１は、図１１に示すように、積分値（実線）が閾値（破線）より大きい場合は閾値（破線）を採用する。
【００６９】
続くＳ１５では、制御部１１が、モータ２０の回転をＰＩＤ制御する。具体的には、制御部１１が、上述した式（１）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。このとき、制御部１１は、上記のＳ２０でＮＯの場合は、積分値Ｉ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。すなわち、ｕ（ｔ）＝Ｐ（ｔ）＋Ｉ（ｔ）＋Ｄ（ｔ）となる。一方、制御部１１は、上記のＳ２０でＹＥＳの場合は、積分値Ｉ（ｔ）に代えて閾値Ｔに基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。すなわち、ｕ（ｔ）＝Ｐ（ｔ）＋Ｔ＋Ｄ（ｔ）となる。
【００７０】
以上、第２実施例について説明した。上述した説明から明らかなように、第２実施例では、制御部１１が、目標角度ｒ（ｔ）と認識した現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）が角度認識における最小分解能と一致する特定の場合であって（図１０のＳ１２でＹＥＳ）、目標角度ｒ（ｔ）と認識した現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）に基づく積分値Ｉ（ｔ）が所定の閾値Ｔより大きい場合は（図１０のＳ２０でＹＥＳ）、積分値Ｉ（ｔ）に代えて閾値Ｔに基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する（図１０のＳ２１、Ｓ１５）。
【００７１】
この構成によれば、目標角度ｒ（ｔ）と現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）が大きいことによって積分値Ｉ（ｔ）が閾値Ｔより大きくなった場合には、積分値Ｉ（ｔ）に代えて閾値Ｔを採用することにより、制御値ｕ（ｔ）が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【００７２】
（第３実施例：第３ＰＩＤ制御処理）
第３実施例について図面を参照して説明する。第３実施例では、第３ＰＩＤ制御処理が実行される。図１２は、第３ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。第３ＰＩＤ制御処理は、例えば、制御部１１が上述したＳ１５の処理（図４等参照）を実行するときに開始される。
【００７３】
図１２に示すように、第３ＰＩＤ制御処理のＳ３０では、制御部１１が、上述したＳ１２の処理（図４等参照）でＹＥＳと判断したか否かを判断する。制御部１１は、Ｓ３０でＹＥＳ（すなわち、上述したＳ１２でＹＥＳ）の場合はＳ３１に進み、Ｓ３０でＮＯ（すなわち、上述したＳ１２でＮＯ）の場合はリターンに進む。
【００７４】
続くＳ３１では、制御部１１が、現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致したか否かを判断する。モータ２０の回転において、実角度ｗ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）に到達すると、制御部１１が認識する現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致する。この場合は、Ｓ３１で制御部１１がＹＥＳと判断してＳ３２に進む。一方、モータ２０の回転において、実角度ｗ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）に到達していない段階では、制御部１１が認識する現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致しない。この場合は、Ｓ３１で制御部１１がＮＯと判断してリターンに進む。
【００７５】
続くＳ３２では、制御部１１が、現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致した時刻ｔ１における積分加算値を修正する。現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致した時刻ｔ１における積分加算値は、時刻ｔ１において積分値Ｉ（ｔ）に加算される値である。ＰＩＤ制御の計算上、時刻ｔ１における積分加算値は、現在角度ｙ（ｔ）に対して位相進み補償処理が実行された後ではマイナスの値になる。制御部１１は、所定の第１積分修正係数Ｋａに基づいて積分加算値を修正する。修正後の積分加算値＝修正前の積分加算値×第１積分修正係数Ｋａである。第１積分修正係数Ｋａは、積分加算値の絶対値を大きくする（マイナスの値を大きくする）値に設定されている。第１積分修正係数Ｋａは、制御装置１０の記憶部１２に予め記憶されている。
【００７６】
続くＳ３３では、制御部１１が、上記のＳ３２で修正した後の積分加算値に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。制御部１１は、修正した後の積分加算値が加算された積分値Ｉ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。制御部１１は、上述した式（１´）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。制御部１１は、算出した制御値ｕ（ｔ）に基づいてモータ２０の回転を制御する。制御部１１は、モータ２０の回転を制御することによってバルブ３０の開度を制御する。
【００７７】
以上、第３実施例について説明した。上述した説明から明らかなように、第３実施例では、制御部１１が、現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致した場合は（図１２のＳ３１でＹＥＳ）、一致した時刻ｔ１における積分加算値を修正して制御値ｕ（ｔ）を算出する（図１２のＳ３２、Ｓ３３）。この構成によれば、図１３に示すように、時刻ｔ１において修正された積分加算値が加算された後の積分値Ｉ（ｔ）が大きくなることを抑制することができる。図１３では、修正された積分加算値が加算された後の積分値Ｉ（ｔ）を実線で示し、修正されていない積分加算値が加算された後の積分値Ｉ（ｔ）を破線で示す。これによって、制御値ｕ（ｔ）が大きくなることを抑制することができる。
【００７８】
（第３実施例の変形例）
第３実施例の変形例について説明する。第３実施例の変形例では、図１４に示すように、上述したＳ３１の処理でＹＥＳの後にＳ３９の処理が実行される。Ｓ３９では、制御部１１が、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致した時刻ｔ１までの時刻差（ｔ１−ｔ０）を算出する。
【００７９】
続くＳ３２では、制御部１１が、現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致した時刻ｔ１における積分加算値を修正する。このとき、制御部１１は、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致した時刻ｔ１までの時刻差（ｔ１−ｔ０）に応じた第２積分修正係数Ｋｂに基づいて積分加算値を修正する。修正後の積分加算値＝修正前の積分加算値×第２積分修正係数Ｋｂである。第２積分修正係数Ｋｂは、上述した第１積分修正係数Ｋａと同様に、積分加算値の絶対値を大きくする（マイナスの値を大きくする）値に設定されている。第２積分修正係数Ｋｂは、制御装置１０の記憶部１２に予め記憶されている。
【００８０】
（第４実施例：第４ＰＩＤ制御処理）
第４実施例について図面を参照して説明する。第４実施例では、第４ＰＩＤ制御処理が実行される。図１５は、第４ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。図１５に示すように、第４ＰＩＤ制御処理におけるＳ３０、Ｓ３１、Ｓ３９の処理は、上述した第３ＰＩＤ制御処理の変形例（図１４参照）におけるＳ３０、Ｓ３１、Ｓ３９の処理と同様である。第４ＰＩＤ制御処理では、Ｓ３９の処理に続いてＳ４０の処理が実行される。
【００８１】
第４ＰＩＤ制御処理のＳ４０では、制御部１１が、認識した現在角度ｙ（ｔ）を修正する。制御部１１は、下記の式（２）に基づいて現在角度ｙ（ｔ）を修正する。式（２）における変更前ｙｃ（ｔ）は、目標角度ｒ（ｔ）が変更される前の位相補償後現在角度である。また、Ｋｄｘは、最小分解能用の微分ゲインである。また、（ｔ１−ｔ０）は、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致した時刻ｔ１までの時刻差である。
【００８２】
【数３】
2020064395.tif 000005
【００８３】
続くＳ４１では、制御部１１が、上記のＳ４０で修正した現在角度ｙ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。具体的には、制御部１１は、目標角度ｒ（ｔ）と上記のＳ４０で修正した現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。制御部１１は、上述した式（１´）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。制御部１１は、算出した制御値ｕ（ｔ）に基づいてモータ２０の回転を制御する。制御部１１は、モータ２０の回転を制御することによってバルブ３０の開度を制御する。
【００８４】
以上、第４実施例について説明した。上述した説明から明らかなように、第４実施例では、制御部１１が、現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致した場合は（図１５のＳ３１でＹＥＳ）、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致した時刻ｔ１までの時刻差（ｔ１−ｔ０）に基づいて現在角度ｙ（ｔ）を修正し、目標角度ｒ（ｔ）と修正後の現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。
【００８５】
目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致する時刻ｔ１までの時刻差（ｔ１−ｔ０）は、モータ２０の回転における角度変化の速さに依存している。時刻差（ｔ１−ｔ０）が小さい場合は、角度変化が速い場合であり、時刻差（ｔ１−ｔ０）が大きい場合は、角度変化が遅い場合である。上記の構成によれば、制御部１１が時刻差（ｔ１−ｔ０）に基づいて現在角度ｙ（ｔ）を修正することによって、時刻差（ｔ１−ｔ０）に応じた微分値を含んだ制御値ｕ（ｔ）を算出することができる。これによって、例えば、時刻差（ｔ１−ｔ０）が小さい場合（角度変化が速い場合）は、位相補償後現在角度による微分値のマイナスの値が大きくなり、時刻差（ｔ１−ｔ０）が大きい場合（角度変化が遅い場合）は、位相補償後現在角度による微分値のマイナスの値が小さくなる。ＰＩＤ制御における微分値は、制御値ｕ（ｔ）を抑制する方向に作用する。その結果、モータ２０の回転における角度変化が速い場合は、それに応じて位相補償後現在角度による微分値のマイナスの値が大きくなることによって、制御値ｕ（ｔ）が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【００８６】
（第５実施例：第５ＰＩＤ制御処理）
第５実施例について図面を参照して説明する。第５実施例では、バルブ３０（図１参照）の開度特性について説明する。図１６は、バルブ３０の開度特性を示すグラフである。図１６では、モータ２０の回転角度に応じたバルブ３０の開度と、それに対するモータ２０の負荷トルクとの関係が示されている。図１６に示すように、例えば、バルブ３０の開度をＸ１にするためには、Ｙ１１又はＹ１２の負荷トルクが必要になる。Ｙ１１は、バルブ３０の開度が開側に変化するとき（モータ２０の回転角度が増加側に変化するとき）の負荷トルクであり、Ｙ１２は、バルブ３０の開度が閉側に変化するとき（モータ２０の回転角度が減少側に変化するとき）の負荷トルクである。
【００８７】
図１６に示すグラフには、所定の基準値Ｃと、保持トルクＹＧとが示されている。所定の基準値Ｃは、バルブ３０の開度が開側に変化するときのモータ２０の負荷トルク（例えばＹ１１）と、バルブ３０の開度が閉側に変化するときのモータ２０の負荷トルク（例えばＹ１２）との中央値である。保持トルクＹＧは、モータ２０の回転における実角度ｗ（ｔ）を保持するためのトルクである。図１６に示す例では、保持トルクＹＧが基準値Ｃより大きい。
【００８８】
制御装置１０の記憶部１２は、図１６に示すバルブ３０の開度特性を記憶している。また、記憶部１２は、所定の基準値Ｃを記憶している。また、記憶部１２には、図１７に示すように、積分ゲインＫｉの第２マップが記憶されている。積分ゲインＫｉの第２マップには、偏差ｅ（ｔ）と積分ゲインＫｉとの関係が示されている。積分ゲインＫｉの第２マップには、通常用の積分ゲインＫｉｃと、最小分解能用の第１積分ゲインＫｉｘ１と、最小分解能用の第２積分ゲインＫｉｘ２とが示されている。偏差ｅ（ｔ）が最小分解能と一致する値のとき、最小分解能用の第１積分ゲインＫｉｘ１及び第２積分ゲインＫｉｘ２の値は、通常用の積分ゲインＫｉｃの値より小さい。また、最小分解能用の第２積分ゲインＫｉｘ２の値は、第１積分ゲインＫｉｘ１の値より大きい。
【００８９】
次に、第５実施例で実行される第５ＰＩＤ制御処理について説明する。図１８は、第５ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。図１８に示すように、第５ＰＩＤ制御処理におけるＳ１０からＳ１２までの処理は、上述した第１ＰＩＤ制御処理（図４参照）におけるＳ１０からＳ１２までの処理と同様である。第５ＰＩＤ制御処理のＳ１２では、制御部１１がＹＥＳと判断した場合はＳ５０に進む。
【００９０】
Ｓ５０では、制御部１１が、目標角度ｒ（ｔ）が増加側に変更されたか否かを判断する。目標角度ｒ（ｔ）が増加側に変更された場合は、Ｓ５０で制御部１１がＹＥＳと判断してＳ５１に進む。例えば、目標角度ｒ（ｔ）が６０°から１２０°に変更された場合は、Ｓ５０で制御部１１がＹＥＳと判断する。一方、目標角度ｒ（ｔ）が減少側に変更された場合は、Ｓ５０で制御部１１がＮＯと判断してＳ５４に進む。例えば、目標角度ｒ（ｔ）が６０°から０°に変更された場合は、Ｓ５０で制御部１１がＮＯと判断する。
【００９１】
続くＳ５１では、制御部１１が、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０におけるモータ２０の保持トルクＹＧが、基準値Ｃより大きいか否かを判断する（図１６参照）。制御部１１は、保持トルクＹＧと基準値Ｃを比較する際に、ＰＩＤ制御における積分値Ｉ（ｔ）に相当する値に基づいて両者を比較する。制御部１１は、時刻ｔ０におけるバルブ３０の開度（例えばＸ１）に対応する基準値Ｃと保持トルクＹＧとを比較する。目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０における保持トルクＹＧは、ＰＩＤ制御の計算上、その時刻ｔ１における積分値Ｉ（ｔ）に相当する。Ｓ５１において保持トルクＹＧが基準値Ｃより大きい場合は、制御部１１がＹＥＳと判断してＳ５２に進む。そうでない場合は、制御部１１がＮＯと判断してＳ５３に進む。
【００９２】
続くＳ５２では、制御部１１が、ＰＩＤ制御のための積分ゲインとして最小分解能用の第１積分ゲインＫｉｘ１を選択する。制御部１１は、記憶部１２に記憶されている積分ゲインの第２マップに基づいて、最小分解能と一致する偏差ｅ（ｔ）に対応する最小分解能用の第１積分ゲインＫｉｘ１を特定する。
【００９３】
一方、Ｓ５１でＮＯの後のＳ５３では、制御部１１が、ＰＩＤ制御のための積分ゲインとして最小分解能用の第２積分ゲインＫｉｘ２を選択する。制御部１１は、記憶部１２に記憶されている積分ゲインの第２マップに基づいて、最小分解能と一致する偏差ｅ（ｔ）に対応する最小分解能用の第２積分ゲインＫｉｘ２を特定する。
【００９４】
また、上記のＳ５０でＮＯの後のＳ５４では、制御部１１が、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０におけるモータ２０の保持トルクＹＧが、基準値Ｃより小さいか否かを判断する（図１６参照）。制御部１１は、上記のＳ５１と同様に、保持トルクＹＧと基準値Ｃを比較する際に、ＰＩＤ制御における積分値に相当する値に基づいて両者を比較する。制御部１１は、時刻ｔ０におけるバルブ３０の開度（例えばＸ１）に対応する基準値Ｃと保持トルクＹＧとを比較する。Ｓ５４において保持トルクＹＧが基準値Ｃより小さい場合は、制御部１１がＹＥＳと判断してＳ５５に進む。そうでない場合は、制御部１１がＮＯと判断してＳ５６に進む。
【００９５】
続くＳ５５では、制御部１１が、ＰＩＤ制御のための積分ゲインとして最小分解能用の第１積分ゲインＫｉｘ１を選択する。Ｓ５５の処理は、上記のＳ５２の処理と同様なので詳細な説明を省略する。
【００９６】
また、Ｓ５４でＮＯの後のＳ５６では、制御部１１が、ＰＩＤ制御のための積分ゲインとして最小分解能用の第２積分ゲインＫｉｘ２を選択する。Ｓ５６の処理は、上記のＳ５３の処理と同様なので詳細な説明を省略する。
【００９７】
その後、Ｓ１５では、制御部１１が、モータ２０の回転をＰＩＤ制御する。具体的には、制御部１１が、上述した式（１）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。制御部１１は、上述したＳ１３で特定した通常用の積分ゲインＫｉｃ、Ｓ５２又はＳ５５で特定した最小分解能用の第１積分ゲインＫｉｘ１、あるいは、Ｓ５３又はＳ５６で特定した第２積分ゲインＫｉｘ２に基づいて、積分値Ｉ（ｔ）を算出する。制御部１１は、算出した積分値Ｉ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。
【００９８】
以上、第５実施例について説明した。上述した説明から明らかなように、第５実施例では、制御部１１が、角度認識における最小分解能（例えば６０°）と一致する特定の場合は（図１８のＳ１２でＹＥＳ）、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０における保持トルクＹＧに応じた積分ゲイン（第１積分ゲインＫｉｘ１又は第２積分ゲインＫｉｘ２）に基づく積分値Ｉ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０における保持トルクＹＧは、その時刻ｔ０における積分値Ｉ（ｔ）に相当する。
【００９９】
目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０における保持トルクＹＧ（すなわち、その時刻ｔ０における積分値Ｉ（ｔ））は、モータ２０の回転における実角度ｗ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）に到達するまでの角度変化量に影響を与える。例えば、目標角度ｒ（ｔ）が増加側に変更された場合は、時刻ｔ０における保持トルクＹＧが大きければ、その後の角度変化量が小さくても実角度ｗ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）に到達する。一方、時刻ｔ０における保持トルクＹＧが小さいと、その後の角度変化量が大きくなければ実角度ｗ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）に到達しない。上記の構成によれば、実角度ｗ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）に到達するまでの角度変化量に応じた制御値ｕ（ｔ）を算出することができる。そのため、例えば、目標角度ｒ（ｔ）が増加側に変更された場合であって時刻ｔ０における保持トルクＹＧが大きい場合に、制御値ｕ（ｔ）が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【０１００】
（第５実施例の変形例１）
第５実施例の変形例１について説明する。第５実施例の変形例１では、制御装置１０の記憶部１２が、図１９に示すように、比例ゲインＫｐｃの第２マップを記憶している。比例ゲインＫｐｃの第２マップには、偏差ｅ（ｔ）と比例ゲインＫｐｃとの関係が示されている。比例ゲインＫｐｃの第２マップには、通常用の比例ゲインＫｐｃと、最小分解能用の第１比例ゲインＫｐｘ１と、最小分解能用の第２比例ゲインＫｐｘ２とが示されている。偏差ｅ（ｔ）が最小分解能と一致する値のとき、最小分解能用の第１比例ゲインＫｐｘ１及び第２比例ゲインＫｐｘ２の値は、通常用の比例ゲインＫｐｃの値より小さい。また、最小分解能用の第２比例ゲインＫｐｘ２の値は、第１比例ゲインＫｐｘ１の値より大きい。
【０１０１】
また、第５実施例の変形例１では、図２０に示すように、制御装置１０の制御部１１が、上述した第５ＰＩＤ制御処理のＳ１３の処理に代えてＳ１３１の処理を実行し、Ｓ５２の処理に代えてＳ５２１の処理を実行し、Ｓ５３の処理に代えてＳ５３１の処理を実行し、Ｓ５５の処理に代えてＳ５５１の処理を実行し、Ｓ５６の処理に代えてＳ５６１の処理を実行する。Ｓ１３１の処理は、上述したＳ１３の処理と同様なので詳細な説明を省略する。
【０１０２】
第５ＰＩＤ制御処理のＳ５２１とＳ５５１では、制御部１１が、ＰＩＤ制御のための比例ゲインとして最小分解能用の第１比例ゲインＫｐｘ１を選択する。制御部１１は、記憶部１２に記憶されている比例ゲインの第２マップに基づいて、最小分解能と一致する偏差ｅ（ｔ）に対応する最小分解能用の第１比例ゲインＫｐｘ１を特定する。
【０１０３】
一方、Ｓ５３１とＳ５６１では、制御部１１が、ＰＩＤ制御のための比例ゲインとして最小分解能用の第２比例ゲインＫｐｘ２を選択する。制御部１１は、記憶部１２に記憶されている比例ゲインの第２マップに基づいて、最小分解能と一致する偏差ｅ（ｔ）に対応する最小分解能用の第２比例ゲインＫｐｘ２を特定する。
【０１０４】
その後、Ｓ１５では、制御部１１が、モータ２０の回転をＰＩＤ制御する。具体的には、制御部１１が、上述した式（１）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。制御部１１は、上述したＳ１３で特定した通常用の比例ゲインＫｐｃ、Ｓ５２１又はＳ５５１で特定した最小分解能用の第１比例ゲインＫｐｘ１、あるいは、Ｓ５３１又はＳ５６１で特定した第２比例ゲインＫｐｘ２に基づいて、比例値Ｐ（ｔ）を算出する。制御部１１は、算出した比例値Ｐ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。
【０１０５】
（第５実施例の変形例２）
第５実施例の変形例２について説明する。第５実施例の変形例２では、制御装置１０の記憶部１２が、図２１に示すように、微分ゲインＫｄの第２マップを記憶している。微分ゲインＫｄの第２マップには、偏差ｅ（ｔ）と微分ゲインＫｄとの関係が示されている。微分ゲインＫｄの第２マップには、通常用の微分ゲインＫｄｃと、最小分解能用の第１微分ゲインＫｄｘ１と、最小分解能用の第２微分ゲインＫｄｘ２とが示されている。偏差ｅ（ｔ）が最小分解能と一致する値のとき、最小分解能用の第１微分ゲインＫｄｘ１及び第２微分ゲインＫｄｘ２の値は、通常用の微分ゲインＫｄｃの値より大きい。また、最小分解能用の第２微分ゲインＫｄｘ２の値は、第１微分ゲインＫｄｘ１の値より小さい。
【０１０６】
また、第５実施例の変形例２では、図２２に示すように、制御装置１０の制御部１１が、上述した第５ＰＩＤ制御処理のＳ１３の処理に代えてＳ１３２の処理を実行し、Ｓ５２の処理に代えてＳ５２２の処理を実行し、Ｓ５３の処理に代えてＳ５３２の処理を実行し、Ｓ５５の処理に代えてＳ５５２の処理を実行し、Ｓ５６の処理に代えてＳ５６２の処理を実行する。Ｓ１３２の処理は、上述したＳ１３の処理と同様なので詳細な説明を省略する。
【０１０７】
第５ＰＩＤ制御処理のＳ５２２とＳ５５２では、制御部１１が、ＰＩＤ制御のための微分ゲインとして最小分解能用の第１微分ゲインＫｄｘ１を選択する。制御部１１は、記憶部１２に記憶されている微分ゲインの第２マップに基づいて、最小分解能と一致する偏差ｅ（ｔ）に対応する最小分解能用の第１微分ゲインＫｄｘ１を特定する。
【０１０８】
一方、Ｓ５３２とＳ５６２では、制御部１１が、ＰＩＤ制御のための微分ゲインとして最小分解能用の第２微分ゲインＫｄｘ２を選択する。制御部１１は、記憶部１２に記憶されている微分ゲインの第２マップに基づいて、最小分解能と一致する偏差ｅ（ｔ）に対応する最小分解能用の第２微分ゲインＫｄｘ２を特定する。
【０１０９】
その後、Ｓ１５では、制御部１１が、モータ２０の回転をＰＩＤ制御する。具体的には、制御部１１が、上述した式（１）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。制御部１１は、上述したＳ１３で特定した通常用の微分ゲインＫｄｃ、Ｓ５２２又はＳ５５２で特定した最小分解能用の第１微分ゲインＫｄｘ１、あるいは、Ｓ５３２又はＳ５６２で特定した第２微分ゲインＫｄｘ２に基づいて、微分値Ｄ（ｔ）を算出する。制御部１１は、算出した微分値Ｄ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。
【０１１０】
（第６実施例：第６ＰＩＤ制御処理）
第６実施例について図面を参照して説明する。第６実施例では、第６ＰＩＤ制御処理が実行される。図２３は、第６ＰＩＤ制御処理のフローチャートである。図２３に示すように、第６ＰＩＤ制御処理のＳ３０の処理は、上述した第３ＰＩＤ制御処理のＳ３０の処理と同様である。また、Ｓ５０、Ｓ５１、Ｓ５４の処理は、上述した第５ＰＩＤ制御処理のＳ５０、Ｓ５１、Ｓ５４の処理と同様である。よって、これらの処理については詳細な説明を省略する。
【０１１１】
第６ＰＩＤ制御処理では、Ｓ３０でＹＥＳの後にＳ６０の処理が実行される。Ｓ６０では、制御部１１が、現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致したか否かを判断する。モータ２０の回転において、実角度ｗ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）に到達すると、制御部１１が認識する現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致する。この場合は、Ｓ６０で制御部１１がＹＥＳと判断してＳ６４に進む。一方、モータ２０の回転において、実角度ｗ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）に到達していない段階では、制御部１１が認識する現在角度ｙ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）と一致しない。この場合は、Ｓ６０で制御部１１がＮＯと判断してＳ６１に進む。
【０１１２】
続くＳ６１では、制御部１１が、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在時刻ｔｎまでの時刻差（ｔｎ−ｔ０）を算出する。
【０１１３】
その後、Ｓ５１でＹＥＳの後のＳ６００では、制御部１１が、ＰＩＤ制御における比例値Ｐ（ｔ）を所定の第１比例修正係数ｆ１に基づいて修正する。制御部１１は、第１比例修正係数ｆ１と、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在時刻ｔｎまでの時刻差（ｔｎ−ｔ０）とに基づいて、比例値Ｐ（ｔ）を修正する。修正後の比例値Ｐ（ｔ）＝修正前の比例値Ｐ（ｔ）×第１比例修正係数ｆ１×時刻差（ｔｎ−ｔ０）である。第１比例修正係数ｆ１は、実験及び／又は解析に基づいて予め設定されている。第１比例修正係数ｆ１は、例えば実験用のモータ２０及びバルブ３０において、図２４に示すように、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在時刻ｔｎまでの時刻差（ｔｎ−ｔ０）に応じて設定されている。第１比例修正係数ｆ１は、制御装置１０の記憶部１２に予め記憶されている。
【０１１４】
図２３に示すように、Ｓ５１でＮＯの後のＳ６１０では、制御部１１が、ＰＩＤ制御における比例値Ｐ（ｔ）を所定の第２比例修正係数ｆ２に基づいて修正する。制御部１１は、第２比例修正係数ｆ２と、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在時刻ｔｎまでの時刻差（ｔｎ−ｔ０）とに基づいて、比例値Ｐ（ｔ）を修正する。修正後の比例値Ｐ（ｔ）＝修正前の比例値Ｐ（ｔ）×第２比例修正係数ｆ２×時刻差（ｔｎ−ｔ０）である。第２比例修正係数ｆ２は、第１比例修正係数ｆ１と同様に、実験及び／又は解析に基づいて予め設定されている。第２比例修正係数ｆ２は、例えば実験用のモータ２０及びバルブ３０において、図２４に示すように、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在時刻ｔｎまでの時刻差（ｔｎ−ｔ０）に応じて設定されている。第２比例修正係数ｆ２は、制御装置１０の記憶部１２に予め記憶されている。第２比例修正係数ｆ２は、第１比例修正係数ｆ１より大きい値である。
【０１１５】
また、図２３に示すように、第６ＰＩＤ制御処理のＳ５４でＹＥＳの後のＳ６２０では、制御部１１が、ＰＩＤ制御における比例値Ｐ（ｔ）を第１比例修正係数ｆ１に基づいて修正する。Ｓ６２０の処理は、上記のＳ６００の処理と同様なので詳細な説明を省略する。
【０１１６】
また、Ｓ５４でＮＯの後のＳ６３０では、制御部１１が、ＰＩＤ制御における比例値Ｐ（ｔ）を第２比例修正係数ｆ２に基づいて修正する。Ｓ６３０の処理は、上記のＳ６１０の処理と同様なので詳細な説明を省略する。
【０１１７】
続くＳ６４では、制御部１１が、上記のＳ６００、Ｓ６１０、Ｓ６２０、又は、Ｓ６３０で修正した比例値Ｐ（ｔ）基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。制御部１１は、上述した式（１）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。また、制御部１１は、算出した制御値ｕ（ｔ）に基づいてモータ２０の回転を制御する。制御部１１は、モータ２０の回転を制御することによってバルブ３０の開度を制御する。
【０１１８】
以上、第６実施例について説明した。上述した説明から明らかなように、第６実施例では、制御部１１が、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在時刻ｔｎまでの時刻差（ｔｎ−ｔ０）に応じた値（第１比例修正係数ｆ１又は第２比例修正係数ｆ２）に基づいて修正された比例値Ｐ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する（図２３のＳ６００、Ｓ６１０、Ｓ６２０、Ｓ６３０、Ｓ６４、図２４）。
【０１１９】
この構成によれば、目標角度ｒ（ｔ）が変更されてからの経過時間（ｔｎ−ｔ０）に応じて比例値Ｐ（ｔ）を修正するので、モータ２０の回転における実角度ｗ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）に近づいたときに制御値ｕ（ｔ）が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【０１２０】
また、第６実施例では、制御部１１が、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０における保持トルクＹＧに応じた値に基づいて修正された比例値Ｐ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する（図２３のＳ５１、Ｓ５４、Ｓ６００、Ｓ６１０、Ｓ６２０、Ｓ６３０、Ｓ６４、図２４）。目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０における保持トルクＹＧは、その時刻ｔ０における積分値Ｉ（ｔ）に相当する。
【０１２１】
目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０における保持トルクＹＧ（すなわち、その時刻ｔ０における積分値Ｉ（ｔ））は、モータ２０の回転における実角度ｗ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）に到達するまでの角度変化量に影響を与える。上記の構成によれば、実角度ｗ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）に到達するまでの角度変化量に応じた制御値ｕ（ｔ）を算出することができる。そのため、制御値ｕ（ｔ）が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【０１２２】
（第６実施例の変形例）
第６実施例の変形例について説明する。第６実施例の変形例では、図２５に示すように、制御装置１０の制御部１１が、上述した第６ＰＩＤ制御処理（図２３参照）のＳ６００の処理に代えてＳ６０１の処理を実行し、Ｓ６１０の処理に代えてＳ６１１の処理を実行し、Ｓ６２０の処理に代えてＳ６２１の処理を実行し、Ｓ６３０の処理に代えてＳ６３１の処理を実行する。
【０１２３】
Ｓ５１でＹＥＳの後のＳ６０１では、制御部１１が、認識した現在角度ｙ（ｔ）を所定の第１角度修正係数ｈ１に基づいて修正する。制御部１１は、下記の式（３）に基づいて現在角度ｙ（ｔ）を修正する。式（３）における変更前ｙｃ（ｔ）は、目標角度ｒ（ｔ）が変更される前の位相補償後現在角度である。また、Ｋｄｘは、最小分解能用の微分ゲインである。また、変更後ｅ（ｔ）は、目標角度ｒ（ｔ）が変更された後の目標角度ｒ（ｔ）と現在角度ｙ（ｔ）との偏差である。また、ｈ１は、第１角度修正係数である。第１角度修正係数ｈ１は、実験及び／又は解析に基づいて予め設定されており、制御装置１０の記憶部１２に予め記憶されている。第１角度修正係数ｈ１は、例えば実験用のモータ２０及びバルブ３０において、図２６に示すように、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在時刻ｔｎｔｎまでの時刻差（ｔｎ−ｔ０）に応じて設定されている。また、（ｔｎ−ｔ０）は、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在時刻ｔｎまでの時刻差である。また、（ｔｎ−１−ｔ０）は、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在時刻ｔｎの１演算周期前の時刻ｔｎ−１までの時刻差である。
【０１２４】
【数４】
2020064395.tif 000006
【０１２５】
一方、Ｓ５１でＮＯの後のＳ６１１では、制御部１１が、認識した現在角度ｙ（ｔ）を所定の第２角度修正係数ｈ２に基づいて修正する。制御部１１は、下記の式（４）に基づいて現在角度ｙ（ｔ）を修正する。式（４）におけるｈ２は、第２角度修正係数である。第２角度修正係数ｈ２は、実験及び／又は解析に基づいて予め設定されており、制御装置１０の記憶部１２に予め記憶されている。第２角度修正係数ｈ２は、例えば実験用のモータ２０及びバルブ３０において、図２６に示すように、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在時刻ｔｎまでの時刻差（ｔｎ−ｔ０）に応じて設定されている。式（４）における第２角度修正係数ｈ２は、上述した式（３）における第１角度修正係数ｈ１より大きい値である。Ｓ６１１の処理については、上記のＳ６１１の処理における第１角度修正係数ｈ１に代えて第２角度修正係数ｈ２を用いること以外は上記のＳ６１１の処理と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【０１２６】
【数５】
2020064395.tif 000007
【０１２７】
また、Ｓ５４でＹＥＳの後のＳ６２１では、制御部１１が、認識した現在角度ｙ（ｔ）を所定の第１角度修正係数ｈ１に基づいて修正する。Ｓ６２１の処理は、上記のＳ６０１の処理と同様なので詳細な説明を省略する。
【０１２８】
また、Ｓ５４でＮＯの後のＳ６３１では、制御部１１が、認識した現在角度ｙ（ｔ）を所定の第２角度修正係数ｈ２に基づいて修正する。Ｓ６３１の処理は、上記のＳ６１１の処理と同様なので詳細な説明を省略する。
【０１２９】
続くＳ６４では、制御部１１が、上記のＳ６０１、Ｓ６１１、Ｓ６２１、又は、Ｓ６３１で修正した現在角度ｙ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。具体的には、制御部１１は、目標角度ｒ（ｔ）と上記のＳ６０１、Ｓ６１１、Ｓ６２１、又は、Ｓ６３１で修正した現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。制御部１１は、上述した式（１´）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する。制御部１１は、算出した制御値ｕ（ｔ）に基づいてモータ２０の回転を制御する。制御部１１は、モータ２０の回転を制御することによってバルブ３０の開度を制御する。
【０１３０】
また、Ｓ６４では、制御部１１が、目標角度ｒ（ｔ）と上記のＳ６０１、Ｓ６１１、Ｓ６２１、又は、Ｓ６３１で修正した現在角度ｙ（ｔ）との偏差ｅ（ｔ）に基づいて積分値Ｉ（ｔ）を算出してもよい。
【０１３１】
以上、第６実施例の変形例について説明した。上述した説明から明らかなように、第６実施例の変形例では、制御部１１が、目標角度ｒ（ｔ）が変更された時刻ｔ０から現在時刻ｔｎまでの時刻差（ｔｎ−ｔ０）に応じた値（第１角度修正係数ｈ１又は第２角度修正係数ｈ２）に基づいて修正された現在角度ｙ（ｔ）に基づいて制御値ｕ（ｔ）を算出する（図２５のＳ６０１、Ｓ６１１、Ｓ６２１、Ｓ６３１、Ｓ６４、図２６）。
【０１３２】
この構成によれば、目標角度ｒ（ｔ）が変更されてからの経過時間（ｔｎ−ｔ０）に応じて現在角度ｙ（ｔ）を修正するので、モータ２０の回転における実角度ｗ（ｔ）が目標角度ｒ（ｔ）に近づいたときに制御値ｕ（ｔ）が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【０１３３】
（その他の実施例）
上述した複数のＰＩＤ制御処理は、互いに組み合わされて実行されてもよい。また、上記の実施例では、ＰＩＤ制御について説明したが、上記の技術はＰＩ制御に対しても適用可能である。ＰＩ制御の場合は、上述したＰＩＤ制御の式（１）における微分値Ｄ（Ｉ）が省略される。
【０１３４】
上記の実施例ではモータ２０がブラシモータであったが、他の実施例では、モータ２０がブラシレスモータであってもよい。ブラシレスモータであっても、角度認識における最小分解能が比較的大きいこともある。上述したＰＩＤ制御処理は、角度認識における最小分解能が比較的大きい構成に対して特に効果的である。また、上述したＰＩＤ制御処理は、圧力センサや流量センサに係る構成に対しても適用可能である。
【０１３５】
上記の実施例では、制御部１１がＰＩＤ制御又はＰＩ制御における数値演算をする際に、モータ２０の回転角度に基づいて数値演算をしていたが、この実施例に限定されるものではない。他の実施例では、制御部１１が数値演算をする際に、モータ２０の回転角度をバルブ３０の開閉角度に換算し、バルブ３０の開閉角度に基づいて数値演算をしてもよい。制御部１１は、モータ２０の回転角度を所定の減速比（例えば２０）でバルブ３０の開閉角度に換算する。
【０１３６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【０１３７】
１０：制御装置、１１：制御部、１２：記憶部、１３：計測部、２０：モータ、
３０：バルブ、３１：流路
【図１】
2020064395.tif 000008
【図２】
2020064395.tif 000009
【図３】
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【図４】
2020064395.tif 000011
【図５】
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【図６】
2020064395.tif 000013
【図７】
2020064395.tif 000014
【図８】
2020064395.tif 000015
【図９】
2020064395.tif 000016
【図１０】
2020064395.tif 000017
【図１１】
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【図１２】
2020064395.tif 000019
【図１３】
2020064395.tif 000020
【図１４】
2020064395.tif 000021
【図１５】
2020064395.tif 000022
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2020064395.tif 000027
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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