モータ制御装置

【課題】非干渉化制御を導入して応答性および追従性を向上できるとともに、制御動作も安定なモータ制御装置を提供する。
【解決手段】このモータ制御装置は、ＰＩ演算値Ｖ_do，Ｖ_qoを演算するためのＰＩ演算部５１ａ，５２ａと、モータの非干渉化制御のための非干渉化制御量を演算するための非干渉化制御量演算部５１ｂ，５２ｂと、ＰＩ演算値Ｖ_do，Ｖ_qoと非干渉化制御量とを加算する加算部５１ｃ，５２ｃと、この加算部５１ｃ，５２ｃの加算結果を制限し、制限した値を電圧指令値Ｖ_d^*，Ｖ_q^*として出力するリミッタ５１ｄ，５２ｄと、電圧指令値Ｖ_d^*，Ｖ_q^*から非干渉化制御量を減算する減算部５１ｅ，５２ｅとを備えている。ＰＩ演算部５１ａ，５２ａは、減算部５１ｅ，５２ｅの減算結果の前回値をＰＩ演算値Ｖ_do，Ｖ_qoを演算するために使用する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータ（とくにブラシレスモータ）を駆動するためのモータ制御装置に関する。ブラシレスモータは、たとえば、電動パワーステアリング装置における操舵補助力の発生源として利用される。
【背景技術】
【０００２】
ブラシレスモータのためのモータ制御装置は、モータの電機子巻線を流れる電流を検出する電流検出部と、モータのロータの回転位置を検出する回転位置検出部と、ｄ軸目標電流およびｑ軸目標電流を演算するｄｑ軸目標電流演算部と、検出された電流および回転位置に基づいてｄ軸電流およびｑ軸電流を求めるｄｑ軸電流演算部と、ｄ軸電圧指令値演算部と、ｑ軸電圧指令値演算部とを備えている。ｄ軸電圧指令値演算部は、ｄ軸目標電流とｄ軸電流との間のｄ軸偏差を低減するように、ｄ軸電流のＰＩ演算に基づいてｄ軸電圧指令値を求める。ｑ軸電圧指令値演算部は、ｑ軸目標電流とｑ軸電流との間のｑ軸偏差を低減するように、ｑ軸電流のＰＩ演算に基づいてｑ軸電圧指令値を求める。こうして求められたｄ軸電圧指令値、ｑ軸電圧指令値、および検出された回転位置に基づいて、モータ制御装置は、電機子巻線に電圧を印加する。これにより、ロータの回転力が発生する（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１８７５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＰＩ演算値に基づいてｄｑ軸の電圧指令値を求める場合、電圧指令値を制限するリミッタを設ける必要がある。リミッタは、電機子巻線への印加電圧指令値が設定最大値を越えないように電圧指令値を制限する。これにより、ロータの回転位置の変化に対する電機子巻線への印加電圧の変化を表す波形が不連続にならないようにすることができる。
もし、リミッタが設けられていないと、目標電流と検出電流の偏差が減少しない事態が生じた場合にＰＩ演算値が増大し続けてしまう。そうすると、その偏差が減少してもＰＩ演算値に対応する電圧指令値が適正値になるのに時間を要する。また、電機子巻線へ印加可能な最大電圧は電源の性能等に応じて規定されるため、電圧指令値が過大になると、ロータの回転位置の変化に対する電機子巻線への印加電圧の変化を表す波形が不連続になる。例えば、その波形が正弦波の頂点付近をクリップしたような形状になるため、異常音や振動が生じる原因になる。
【０００４】
一般的には、リミッタはＰＩ制御部の一部として設けられ、リミッタによって制限されたＰＩ演算値が、ＰＩ制御部から生成されるようになっている。
一方、ＰＩ演算値に対して非干渉化制御量を加算する非干渉化制御が知られている（特許文献１参照）。非干渉化制御とは、ロータの回転に伴ってモータ内部で生じる速度起電力を補償するように電圧指令値を定める制御である。非干渉化制御を行うことによって、速度起電力による応答性や追従性の低下を効果的に抑制できると期待されている。
【０００５】
しかしながら、リミッタを備えたＰＩ制御部から出力されるＰＩ演算値に対して非干渉化制御量を加算すると、モータの回転速度や電流値が変動的になり、動作が不安定になる。
具体的に説明すると、リミッタによって制限されたＰＩ演算値に対して非干渉化制御量を加算してモータ電圧指令値を定めると、このモータ電圧指令値は正弦波駆動のための限界値を超えるおそれがある。ＰＩ演算値が小さいときには問題は少ないが、ＰＩ演算値が大きく非干渉化制御量を加算した後のモータ電圧指令値が限界値を超える状態に至ると、発振状態となり、応答性能が不安定になる。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、非干渉化制御を導入して応答性および追従性を向上できるとともに、制御動作も安定なモータ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するためのこの発明のモータ制御装置は、モータ電圧指令値（Ｖ_d^*，Ｖ_q^*）に基づいてモータを制御するモータ制御装置（１０）であって、ＰＩ制御量（Ｖ_do，Ｖ_qo）を演算するためのＰＩ制御手段（５１ａ，５２ａ）と、モータの非干渉化制御のための非干渉化制御量を演算するための非干渉化制御量演算手段（５１ｂ，５２ｂ）と、前記ＰＩ制御手段によって演算されたＰＩ制御量と前記非干渉化制御量演算手段によって演算された非干渉化制御量とを加算する第１加算手段（５１ｃ，５２ｃ）と、この第１加算手段の加算結果を制限し、制限した制御量を前記モータ電圧指令値として出力する制限手段（５１ｄ，５２ｄ）と、この制限手段によって制限された制御量と前記非干渉化制御量演算手段によって演算された非干渉化制御量の符号を反転した反転値とを加算する第２加算手段（５１ｅ，５２ｅ）とを備え、前記ＰＩ制御手段は、前記第２加算手段の加算値の前回値を前記ＰＩ制御量の演算に使用するものである。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
【０００８】
この発明の構成では、ＰＩ制御手段によって演算されたＰＩ制御量に非干渉化制御量が加算された後に、その加算値に対して制限手段による制限が加えられるようになっている。これにより、制限手段が出力するモータ電圧指令値は、適正に制限されるから、発振状態となることを確実に回避でき、安定した応答性能を得ることができる。
一方、ＰＩ制御手段におけるＰＩ制御量の演算においては、非干渉化制御量は無用であるから、制限手段の出力はそのままでは用いることができない。そこで、制限手段によって制限された制御量に対して非干渉化制御量の符号を反転した反転値が加算される（第２加算手段の加算値）。この加算値の前回値がＰＩ制御手段におけるＰＩ制御量の演算のために適用される。これにより、非干渉化制御量の影響を除いたＰＩ制御量が得られる。制限手段による制限の前に非干渉化制御量を加算していながら、適切なＰＩ制御演算を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係るモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、車両のステアリングホイールに加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサ７と、車両の速度を検出する車速センサ８と、車両の舵取り機構３に操舵補助力を与えるモータ１と、このモータ１を駆動制御するモータ制御装置１０とを備えている。モータ制御装置１０は、トルクセンサ７が検出する操舵トルクおよび車速センサ８が検出する車速に応じてモータ１を駆動することによって、操舵状況に応じた適切な操舵補助を実現する。モータ１は、たとえば、三相ブラシレスＤＣモータである。
【００１０】
モータ制御装置１０は、電流検出部１１、信号処理部としてのマイクロコンピュータ１２、および駆動回路１３を有する。このモータ制御装置１０に、モータ１内のロータの回転位置を検出するレゾルバ２とともに、前述のトルクセンサ７および車速センサ８が接続されるようになっている。
電流検出部１１はモータ１の電機子巻線を流れる電流を検出する。本実施形態の電流検出部１１は、３相の電機子巻線における相電流をそれぞれ検出する電流検出器１１ｕ，１１ｖ，１１ｗと、電流検出器１１ｕ，１１ｖ，１１ｗによる電流検出信号をＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換するＡ／Ｄ変換器１１ｕ′，１１ｖ′，１１ｗ′とを有する。
【００１１】
マイクロコンピュータ１２は、プログラム処理（ソフトウェア処理）によって実現される複数の機能処理部を備えている。これらの複数の機能処理部には、基本目標電流演算部１５、ｄｑ軸目標電流演算部１６、ｄｑ軸電流演算部１７、ｄ軸偏差演算部１８ｄ、ｑ軸偏差演算部１８ｑ、ｄｑ軸電圧指令値演算部１９、電圧指令値座標変換部２０およびＰＷＭ（パルス幅変調）制御部２１が含まれている。
【００１２】
駆動回路１３は、インバータ回路で構成され、ＰＷＭ制御部２１によって制御されることにより、車載バッテリ等の電源からの電力をモータ１のＵ相、Ｖ相およびＷ相電機子巻線に供給する。この駆動回路１３とモータ１の各相の電機子巻線との間において流れる相電流が電流検出器１１ｕ，１１ｖ，１１ｗにより検出されるようになっている。
基本目標電流演算部１５は、トルクセンサ７により検知される操舵トルクと、車速センサ８により検出される車速とに基づいて、モータ１の基本目標電流Ｉ^*を演算する。基本目標電流Ｉ^*は、たとえば、操舵トルクの大きさが大きいほど大きく、車速が小さい程大きくなるように定められる。
【００１３】
基本目標電流演算部１５により演算された基本目標電流Ｉ^*はｄｑ軸目標電流演算部１６に入力される。ｄｑ軸目標電流演算部１６は、ｄ軸方向の磁界を生成するためのｄ軸目標電流Ｉ_d^*と、ｑ軸方向の磁界を生成するためのｑ軸目標電流Ｉ_q^*とを演算する。ｄ軸とは、モータ１のロータの有する界磁の磁束方向に沿う軸であり、ｑ軸とは、ｄ軸およびロータ回転軸に直交する軸である。ｄｑ軸目標電流演算部１６における演算は公知の演算式を用いて行うことができる。
【００１４】
電流検出部１１から出力される相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗはｄｑ軸電流演算部１７に入力される。ｄｑ軸電流演算部１７は、レゾルバ２により検出されたロータ回転位置に基づいて、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを座標変換することにより、ｄ軸電流Ｉ_dおよびｑ軸電流Ｉ_qを演算する。ｄｑ軸電流演算部１７における演算は公知の演算式を用いて行うことができる。
【００１５】
ｄ軸偏差演算部１８ｄは、ｄ軸目標電流Ｉ_d^*とｄ軸電流Ｉ_dとの間のｄ軸偏差δＩ_dを求める。同様に、ｑ軸偏差演算部１８ｑは、ｑ軸目標電流Ｉ_q^*とｑ軸電流Ｉ_qとの間のｑ軸偏差δＩ_qを求める。
ｄｑ軸電圧指令値演算部１９は、ｄ軸偏差δＩ_dに対応するｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*とｑ軸偏差δＩ_qに対応するｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*とを求める。
【００１６】
電圧指令値座標変換部２０は、レゾルバ２により検出されたロータ回転位置に基づいて、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*およびｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*の座標変換を行い、Ｕ相電機子巻線、Ｖ相電機子巻線、Ｗ相電機子巻線にそれぞれ印加すべき印加電圧指令値Ｖｕ^*，Ｖｖ^*，Ｖｗ^*を演算する。電圧指令値座標変換部２０における演算は公知の演算式を用いて行えばよい。
【００１７】
ＰＷＭ制御部２１は、印加電圧指令値Ｖｕ^*，Ｖｖ^*，Ｖｗ^*に対応するデューティ比を有するパルス信号である各相のＰＷＭ制御信号を生成する。これにより、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*およびｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*に対応する電圧が駆動回路１３から各相の電機子巻線に印加され、ロータの回転力が発生する。
図２は、ｄｑ軸電圧指令値演算部１９の詳しい構成を説明するためのブロック図である。ｄｑ軸電圧指令値演算部１９は、ｄｑ軸限界値演算部５０、ｄ軸電圧指令値演算部５１、およびｑ軸電圧指令値演算部５２を有する。ｄ軸電圧指令値演算部５１は、ｄ軸偏差δＩ_dを低減するように、ｄ軸電流のＰＩ演算（以下「ｄ軸ＰＩ演算」という。）等に基づいてｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*を求める。ｑ軸電圧指令値演算部５２は、ｑ軸偏差δＩ_qを低減するように、ｑ軸電流のＰＩ演算（以下「ｑ軸ＰＩ演算」という。）等に基づいてｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*を求める。
【００１８】
ｄｑ軸限界値演算部５０は、モータ１の電機子巻線への印加電圧指令値が設定最大値Ｖ_maxを超えないようにするためのｄ軸限界値Ｖ_Ldとｑ軸限界値Ｖ_Lqとを求める。設定最大値Ｖ_maxとは、ロータ回転位置の変化に対する電機子巻線への印加電圧の変化を表す波形が不連続にならないように、当該波形を正弦波とする正弦波駆動を行うための限界値である。
【００１９】
ｄ軸電圧指令値演算部５１は、ｄ軸ＰＩ演算部５１ａ、ｄ軸非干渉化制御量演算部５１ｂ、ｄ軸加算部５１ｃ、ｄ軸リミッタ５１ｄ、およびｄ軸減算部５１ｅを有する。
ｄ軸ＰＩ演算部５１ａは、ｄ軸ＰＩ演算によりｄ軸ＰＩ演算値Ｖ_doを演算し、このｄ軸ＰＩ演算値Ｖ_doをｄ軸加算部５１ｃに出力する。図において、Ｋ_Pは比例ゲイン、Ｋ_Iは積分ゲイン、Ｚ^-1は信号の前回値をそれぞれ表す。
【００２０】
ｄ軸非干渉化制御量演算部５１ｂは、ｄｑ軸電流演算部１７により求められるｑ軸電流Ｉ_qに基づき、ｄ軸非干渉化制御量−ωＬ_qＩ_qを求める。ωはロータの回転速度（ｒａｄ／ｓｅｃ）、Ｌ_qはモータ１の電機子巻線のｑ軸自己インダクタンスである。ロータの回転速度ωは、レゾルバ２による検出回転位置の変化速度から求められる。ｑ軸自己インダクタンスＬ_qは、予め測定済みの定数である。
【００２１】
ｄ軸加算部５１ｃは、ｄ軸ＰＩ演算値Ｖ_doにｄ軸非干渉化制御量−ωＬ_qＩ_qを加算する。
ｄ軸リミッタ５１ｄは、ｄ軸ＰＩ演算値Ｖ_doにｄ軸非干渉化制御量−ωＬ_qＩ_qを加算した値の絶対値を、ｄ軸限界値Ｖ_Ld以下に制限する。このｄ軸リミッタ５１ｄの出力値が、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*となる。これにより、ｄ軸ＰＩ演算値Ｖ_doをｄ軸非干渉化制御量−ωＬ_qＩ_qにより補正した値に制限を加えて、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*が求められている。
【００２２】
ｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*の前回値は、ｄ軸ＰＩ演算部５１ａでのＰＩ演算のために帰還されるようになっている。ただし、ｄ軸減算部５１ｅにおいて、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*から非干渉化制御量−ωＬ_qＩ_qが減算され（換言すれば、非干渉化制御量−ωＬ_qＩ_qの符号を反転した反転値である＋ωＬ_qＩ_qが加算され）、その演算後の前回値がｄ軸ＰＩ演算部５１ａでのＰＩ演算のために用いられるようになっている。
【００２３】
ｑ軸電圧指令値演算部５２は、ｑ軸ＰＩ演算部５２ａ、ｑ軸非干渉化制御量演算部５２ｂ、ｑ軸加算部５２ｃ、ｑ軸リミッタ５２ｄ、およびｑ軸減算部５２ｅを有する。
ｑ軸ＰＩ演算部５２ａは、ｑ軸電流のＰＩ演算によりｑ軸ＰＩ演算値Ｖ_qoを演算し、このｑ軸ＰＩ演算値Ｖ_qoをｑ軸加算部５２ｃに出力する。図中、Ｋ_Pは比例ゲイン、Ｋ_Iは積分ゲイン、Ｚ^-1は信号の前回値をそれぞれ表す。
【００２４】
ｑ軸非干渉化制御量演算部５２ｂは、ｄｑ軸電流演算部１７により求められるｄ軸電流Ｉ_dに基づき、ｑ軸非干渉化制御量ωＬ_dＩ_d＋ωΦを求める。Ｌ_dはモータ１の電機子巻線のｄ軸自己インダクタンスであり、Φはロータの界磁の電機子巻線鎖交磁束数の最大値の（３／２）^1/2倍である。ｄ軸自己インダクタンスＬ_dは予め測定済みの定数である。ωはロータの回転速度（ｒａｄ／ｓｅｃ）である。
【００２５】
ｄ軸加算部５２ｃは、ｑ軸ＰＩ演算値Ｖ_qoにｑ軸非干渉化制御量ωＬ_dＩ_d＋ωΦを加算する。
ｑ軸リミッタ５２ｄは、ｑ軸ＰＩ演算値Ｖ_qoにｑ軸非干渉化制御量ωＬ_dＩ_d＋ωΦを加算した値の絶対値を、ｑ軸限界値Ｖ_Lq以下に制限する。このｑ軸リミッタ５２ｄの出力値が、ｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*となる。これにより、ｑ軸ＰＩ演算値Ｖ_qoをｑ軸非干渉化制御量ωＬ_dＩ_d＋ωΦにより補正した値に制限を加えて、ｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*が求められている。
【００２６】
ｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*の前回値は、ｑ軸ＰＩ演算部５２ａでのＰＩ演算のために帰還されるようになっている。ただし、ｑ軸減算部５２ｅにおいて、ｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*から非干渉化制御量ωＬ_dＩ_d＋ωΦが減算され（換言すれば、非干渉化制御量ωＬ_dＩ_d＋ωΦの符号を反転した反転値である−ωＬ_dＩ_d−ωΦが加算され）、その演算後の前回値がｑ軸ＰＩ演算部５２ａでのＰＩ演算のために用いられるようになっている。
【００２７】
図３は、モータ制御装置１０によるモータ１の制御手順を説明するためのフローチャートである。まず、マイクロコンピュータ１２は、トルクセンサ７、車速センサ８、電流検出器１１ｕ，１１ｖ，１１ｗによる検出値を読み込む（ステップＳ１）。基本目標電流演算部１５は、検出された操舵トルクおよび車速に基づき、目標電流Ｉ^*を演算する（ステップＳ２）。ｄｑ軸目標電流演算部１６は、その目標電流Ｉ^*に対応するｄ軸目標電流Ｉ_d^*とｑ軸目標電流Ｉ_q^*とを演算する（ステップＳ３）。ｄｑ軸電流演算部１７は、検出された相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに対応するｄ軸電流Ｉ_dおよびｑ軸電流Ｉ_qを演算する（ステップＳ４）。ｄ軸目標電流Ｉ_d^*とｄ軸電流Ｉ_dとから、ｄ軸偏差演算部１８ｄにおいて、ｄ軸偏差δＩ_dが演算され、ｑ軸目標電流Ｉ_q^*とｑ軸電流Ｉ_qから、ｑ軸偏差演算部１８ｑにおいて、ｑ軸偏差δＩ_qが演算される（ステップＳ５）。
【００２８】
次に、ｄｑ軸電圧指令値演算部１９において、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*とｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*とが演算される（ステップＳ６）。そして、電圧指令値座標変換部２０において、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*およびｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*に対応するＵ相電機子巻線、Ｖ相電機子巻線、Ｗ相電機子巻線への印加電圧指令値Ｖｕ^*，Ｖｖ^*，Ｖｗ^*が演算される（ステップＳ７）。これらの印加電圧指令値Ｖｕ^*，Ｖｖ^*，Ｖｗ^*に対応するＰＷＭ制御信号がＰＷＭ制御部２１から駆動回路１３に与えられる。これより、モータ１が駆動される（ステップＳ８）。そして、制御を終了するか否かを例えばイグニッションスイッチのオン・オフにより判断し（ステップＳ９）、終了しない場合はステップＳ１に戻る。
【００２９】
図４は、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*およびｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*の演算手順を示すフローチャートである。まず、ｄ軸ＰＩ演算およびｑ軸ＰＩ演算によりｄ軸ＰＩ演算値Ｖ_doおよびｑ軸ＰＩ演算値Ｖ_qoがそれぞれ求められる（ステップＳ１０１）。一方、ｄ軸非干渉化制御量演算部５１ｂにおいてｄ軸非干渉化制御量−ωＬ_qＩ_qが求められ、ｑ軸非干渉化制御量演算部５２ｂにおいてｑ軸非干渉化制御量ωＬ_dＩ_d＋ωΦが求められる（ステップＳ１０２）。そして、ｄ軸ＰＩ演算値Ｖ_doにｄ軸非干渉化制御量−ωＬ_qＩ_qが加算され、ｑ軸ＰＩ演算値Ｖ_qoにｑ軸非干渉化制御量ωＬ_dＩ_d＋ωΦが加算される（ステップＳ１０３）。また、ｄｑ軸限界値演算部５０によって、ｄ軸限界値Ｖ_Ldおよびｑ軸限界値Ｖ_Lqが演算される（ステップＳ１０４）。
【００３０】
次に、ｄ軸ＰＩ演算値をｄ軸非干渉化制御量で補正した値であるＶ_do−ωＬ_qＩ_qの絶対値が、ｄ軸リミッタ５１ｄにより、ｄ軸限界値Ｖ_Ld以下に制限される（ｄ軸リミッタ処理）。同様に、ｑ軸ＰＩ演算値をｑ軸非干渉化制御量によって補正した値であるＶ_qo＋ωＬ_dＩ_d＋ωΦの絶対値が、ｑ軸リミッタ５２ｄにより、ｑ軸限界値Ｖ_Lq以下に制限される（ｑ軸リミッタ処理）。すなわち、ｄ軸リミッタ５１ｄは、Ｖ_do−ωＬ_qＩ_qの絶対値がＶ_Ld以下か否かを判断し（ステップＳ１０５）、Ｖ_Ld以下であればＶ_do−ωＬ_qＩ_qをｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*として出力し（ステップＳ１０６）、Ｖ_Ld以下でなければＶ_do−ωＬ_qＩ_qが正か否かを判断し（ステップＳ１０７）、正であればＶ_Ldをｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*として出力し（ステップＳ１０８）、正でなければ−Ｖ_Ldをｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*として出力する（ステップＳ１０９）。また、ｑ軸リミッタ５２ｄは、Ｖ_qo＋ωＬ_dＩ_d＋ωΦの絶対値がＶ_Lq以下か否かを判断し（ステップＳ１１０）、Ｖ_Lq以下であればＶ_qo＋ωＬ_dＩ_d＋ωΦをｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*として出力し（ステップＳ１１１）、Ｖ_Lq以下でなければＶ_qo＋ωＬ_dＩ_d＋ωΦが正か否かを判断し（ステップＳ１１２）、正であればＶ_Lqをｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*として出力し（ステップＳ１１３）、正でなければ−Ｖ_Lqをｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*として出力する（ステップＳ１１４）。
【００３１】
ｄ軸減算部５１ｅは、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*からｄ軸非干渉化制御量−ωＬ_qＩ_qを減算する（ステップＳ１１５）。この減算結果が、次回のｄ軸ＰＩ演算の前回値として用いるためにメモリに記憶される。同様に、ｑ軸減算部５２ｅにより、ｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*からｑ軸非干渉化制御量ωＬ_dＩ_d＋ωΦが減算される（ステップＳ１１６）。この減算結果が、次回のｑ軸ＰＩ演算の前回値として用いるためにメモリに記憶される。この処理の後、メインルーチン（図３参照）に戻る。
【００３２】
以上のように、この実施形態によれば、ｄ軸ＰＩ演算値Ｖ_doをｄ軸非干渉化制御量−ωＬ_qＩ_qにより補正した値に対してｄ軸リミッタ処理を行ってｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*を求めている。同様に、ｑ軸ＰＩ演算値Ｖ_qoをｑ軸非干渉化制御量ωＬ_dＩ_d＋ωΦにより補正した値に対してｑ軸リミッタ処理を行ってｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*を求めている。これにより、非干渉化制御を行いつつ、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*およびｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*を限界値範囲内の値とすることができる。その結果、非干渉化制御によって応答性および追従性を向上することができ、しかも、オーバーシュートやアンダーシュートを大幅に低減できるから、制御の安定性を確保することができる。これにより、振動や異音を抑制しつつ動特性を向上できるので、電動パワーステアリング装置における操舵フィーリングを向上することができる。また、オーバーシュートやアンダーシュートを大幅に低減できるため、モータ１から舵取り機構３にトルクを伝達する伝達系の強度設計時の想定最大荷重を抑制できる。これにより、コストの低減を図ることができる。
【００３３】
一方、ｄ軸ＰＩ演算のために用いる前回値は、ｄ軸電圧指令値Ｖ_d^*にｄ軸非干渉化制御量の符号を反転した反転値を加えて求めている。同様に、ｑ軸ＰＩ演算のために用いる前回値は、ｑ軸電圧指令値Ｖ_q^*に対してｑ軸非干渉化制御量の符号を反転した反転値を加えて求めている。これにより、ＰＩ演算に対して非干渉化制御の影響が及ぶことがないので、適切なＰＩ演算を行うことができる。
【００３４】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することも可能である。たとえば、前述の実施形態では、ｑ軸非干渉化制御量演算部５２ｂで求められる非干渉化制御量をωＬ_dＩ_d＋ωΦとしているが、これに代えて、ωＬ_dＩ_dをｑ軸非干渉化制御量として用いてもよい。むろん、この場合には、減算部５２ｅにおいてωＬ_dＩ_dが減算されることになる。
【００３５】
また、前述の実施形態では、電動パワーステアリング装置の駆動源としてのモータに本発明が適用された例について説明したが、この発明は、電動パワーステアリング装置以外の用途のモータの制御に対しても適用が可能である。とくに、サーボ系で応答性や追従性が要求される用途でのモータトルク制御に応用すると効果的である。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の一実施形態に係るモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図２】ｄｑ軸電圧指令値演算部の詳しい構成を説明するためのブロック図である。
【図３】モータ制御装置によるモータの制御手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】ｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値の演算手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１０…モータ制御装置、１２…マイクロコンピュータ、５１…ｄ軸電圧指令値演算部、５１ａ…ｄ軸ＰＩ演算部、５１ｃ…ｄ軸加算部、５１ｅ…ｄ軸減算部、５２…ｑ軸電圧指令値演算部、５２ａ…ｑ軸ＰＩ演算部、５２ｃ…ｑ軸加算部、５２ｅ…ｑ軸減算部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ電圧指令値に基づいてモータを制御するモータ制御装置であって、
ＰＩ制御量を演算するためのＰＩ制御手段と、
モータの非干渉化制御のための非干渉化制御量を演算するための非干渉化制御量演算手段と、
前記ＰＩ制御手段によって演算されたＰＩ制御量と前記非干渉化制御量演算手段によって演算された非干渉化制御量とを加算する第１加算手段と、
この第１加算手段の加算結果を制限し、制限した制御量を前記モータ電圧指令値として出力する制限手段と、
この制限手段によって制限された制御量と前記非干渉化制御量演算手段によって演算された非干渉化制御量の符号を反転した反転値とを加算する第２加算手段とを備え、
前記ＰＩ制御手段は、前記第２加算手段の加算値の前回値を前記ＰＩ制御量の演算に使用する、モータ制御装置。

【図１】