(57)【要約】【課題】２駆／４駆切替え用のアクチュエータを駆動する安価なモータ制御装置を提供する。【解決手段】電動トランスファーアクチュエータ６０の駆動源としての電動モータ（ブラシレスモータ）４５を駆動する際、角度センサの出力である回転角度、その回転角度より演算したモータ回転数等に応じたフィードバック制御により、電流−回転数特性を考慮してモータ電流の目標電流値を制限する。具体的には、電動モータ４５に流れる実電流値が目標電流値を超えないように電動モータ４５の回転数ごとに目標電流値を制限した電流制限マップを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの回転位置を検出する位置検出部と、該電動モータの回転数を演算する速度演算部と、該電動モータに流れる電流を検出する電流検出部とを有し、該電動モータの出力軸の回転運動を直進運動に変換するアクチュエータを駆動するモータ制御装置であって、
前記アクチュエータの目標軌跡を生成する手段と、
前記目標軌跡に基づく位置指令値に対して前記位置検出部で検出された前記電動モータの回転位置をフィードバックして速度指令値を生成する第１のフィードバック制御部と、
前記速度指令値に対して前記速度演算部で演算された前記電動モータの回転数をフィードバックして電流指令値を生成する第２のフィードバック制御部と、
前記電流指令値に対して前記電流検出部で検出された電流検出値をフィードバックして電流制御信号を生成する第３のフィードバック制御部と、
前記電流制御信号に基づいてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成するＰＷＭ信号生成部と、
を備え、
前記電動モータの駆動電流は、該電動モータに流れる実電流値が目標電流値を超えないように該電動モータの回転数ごとに前記目標電流値を制限した制限特性を有することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記電動モータは１２０°矩形波通電方式のブラシレスモータであることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記目標電流値の制限特性において、前記電動モータの回転数が所定の閾値以下のときの前記目標電流値の制限値が、該回転数が該閾値以上のときの制限値よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記閾値は、前記電動モータの低回転数側から高回転数側へ向かうにつれて前記目標電流値の制限値が減少する傾斜部を有することを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記目標電流値の制限特性は、前記電動モータの時計回り（ＣＷ方向）および反時計回り（ＣＣＷ方向）において同一の特性であることを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記目標電流値の制限特性は、前記電動モータの反時計回り（ＣＣＷ方向）よりも該電動モータの時計回り（ＣＷ方向）において該目標電流値が低くなるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記目標電流値を、少なくとも前記アクチュエータの電気的仕様および該アクチュエータの制御回路の仕様に基づいて決めることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項８】
前記閾値を、前記アクチュエータの駆動において使用頻度の高いモータ回転数と使用頻度の低いモータ回転数の境界に対応する回転数に基づいて決めることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項９】
前記ＰＷＭ信号生成時に該ＰＷＭ信号のデューティにレートリミットをかける手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項１０】
前記位置検出部はホール素子からなる角度センサであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項１１】
前記速度演算部は、前記電動モータの回転数を演算する際に前記ホール素子からなる角度センサの割り込みを必要とすることを特徴とする請求項１０に記載のモータ制御装置。
【請求項１２】
前記電流検出部はワンシャント方式で電流を検出することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項１３】
電動モータを駆動源として２輪駆動状態あるいは４輪駆動状態を切替えるアクチュエータと、
前記電動モータを請求項１〜１２のいずれか１項に記載のモータ制御装置で駆動する駆動部と、
を備えることを特徴とするトランスファーアクチュエータ用モータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両の２輪駆動状態と４輪駆動状態を切替えるアクチュエータを駆動するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において２輪駆動状態と４輪駆動状態を選択的に切り替えるため、モータを駆動源とする電動トランスファーアクチュエータを使用して２駆／４駆切替機能を実現している。このようなアクチュエータを駆動するモータを含め、一般的にモータを精度よく制御するには正弦波制御が望ましい。
【０００３】
正弦波制御は駆動の効率性に優れるが、その制御方法を使用するシステムが複雑になったり高性能な制御装置（ＣＰＵ）が必要となったりするため、コストアップになるという問題がある。一方、簡易なシステムで、かつ安価にモータを駆動する方法として矩形波制御が知られている。
【０００４】
矩形波制御には１２０°通電制御、１５０°通電制御等があるが、正弦波駆動によるベクトル制御と比較してトルクが安定しない。そのため、回転時にかかる負荷が大きい場合にモータのＩＴＮ（電流−トルク−回転数）特性を超えた領域で高デューティを出力しようとすると、電源からＥＣＵ(Electronic Control Unit)およびモータに目標電流の上限を超える電流が持ち出され、電流を制御しきれない領域が生じる。
【０００５】
特許文献１は、電動機に流れる実電流値とあらかじめ設定した所定電流値とを比較した結果をもとに、電動機への通電・非通電のデューティ比を調整することで、通電開始直後に流れる突入電流を制御する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３９９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した１２０°通電制御を用いた２駆／４駆切替では、アクチュエータを駆動する際、モータは減速しながら出力トルクが大きくなるため、出力電流がオーバーシュートする。この出力電流は、電子制御部（ＥＣＵ）の電解コンデンサ性能内では補填できない。そのため、電源（バッテリ）からの持ち出し電流が大きくなり、システム全体が低電圧にさらされる懸念がある。
【０００８】
特許文献１は、モータへの通電の立ち上がり時の電流に着目して、デューティを直接調整している。そのため、外的要因によりモータの回転数が低下した場合に増加する電流には対応できないという問題がある。
【０００９】
すなわち、モータの回転数が外的な要因により低下すると、同じデューティによる通電であっても、回転数が低下することによりモータ内で発生する逆起電圧が下降する。そのため、減速前までは、得たい回転数に対応する電流を通電していても、回転数が低下して減速した後は、同じ電流の指示値を出しているにも関わらずオーバーシュートによって実電流が大きくなる。
【００１０】
その結果、上記従来の構成では電源からの持ち出し電流を抑えることができず、モータ制御システム全体が低電圧になり、モータの回転停止、ＣＰＵのリセット、バッテリが落ちる等の問題が生じる。
【００１１】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、立ち上がり時における通電電流を抑制し、安価な構成で、２駆／４駆切替え時における通電電流を抑制できるアクチュエータを駆動する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】
【００１２】
上記の目的を達成し、上述した課題を解決する一手段として以下の構成を備える。すなわち、本願の例示的な第１の発明は、電動モータの回転位置を検出する位置検出部と、該電動モータの回転数を演算する速度演算部と、該電動モータに流れる電流を検出する電流検出部とを有し、該電動モータの出力軸の回転運動を直進運動に変換するアクチュエータを駆動するモータ制御装置であって、前記アクチュエータの目標軌跡を生成する手段と、前記目標軌跡に基づく位置指令値に対して前記位置検出部で検出された前記電動モータの回転位置をフィードバックして速度指令値を生成する第１のフィードバック制御部と、前記速度指令値に対して前記速度演算部で演算された前記電動モータの回転数をフィードバックして電流指令値を生成する第２のフィードバック制御部と、前記電流指令値に対して前記電流検出部で検出された電流検出値をフィードバックして電流制御信号を生成する第３のフィードバック制御部と、前記電流制御信号に基づいてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成するＰＷＭ信号生成部とを備え、前記電動モータの駆動電流は、該電動モータに流れる実電流値が目標電流値を超えないように該電動モータの回転数ごとに前記目標電流値を制限した制限特性を有することを特徴とする。
【００１３】
本願の例示的な第２の発明は、トランスファーアクチュエータ用モータ制御装置であって、電動モータを駆動源として２輪駆動状態あるいは４輪駆動状態を切替えるアクチュエータと、前記電動モータを上記例示的な第１の発明に係るモータ制御装置で駆動する駆動部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、モータ回転数ごとに駆動電流を目標電流値以下に保つことができ、駆動状態の切替え時等において過度な電流の発生を抑制して、電源からの持ち出し電流を抑えたモータ制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るモータ制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、目標軌跡生成部における指示軌跡と目標軌跡を示す図である。
【図３】図３は、２駆／４駆切替え時における電流制限特性（負荷電流の抑制特性）を示す図である。
【図４】図４は、モータ制御装置を搭載した車両の駆動系統を模式的に示す図である。
【図５】図５は、モータ制御装置における目標電流および制限電流の設定方法を説明する図である。
【図６】図６は、目標電流および制限電流の他の設定方法を説明する図である。
【図７】図７は、モータ制御装置における目標電流制限ロジックの効果を確認する実測波形である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るモータ制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示すモータ制御装置（ＥＣＵ）１は、電動モータ４５の近傍に配置したホール素子３９（位置検出部）での磁界検出結果をもとに位置演算部３３で演算された電動モータ４５の位置（回転角度）と、位置演算部３３で演算された位置をもとに速度演算部３５で演算されたモータ回転速度と、電流センサ３７で検出した電動モータ４５の駆動電流とを使用した３重フィードバックによるモータ制御を行っている。
【００１８】
ホール素子３９を用いることで、レゾルバ、エンコーダ等に比べて安価な構成でモータの回転位置を検出できる。また、電流センサ３７をワンシャント方式にすることで、単一の抵抗器でモータ電流を検出できるので、３シャント方式に比べて安価となり、基板上での実装面積を小さくできる。
【００１９】
モータ制御装置１の駆動対象は、電動モータ４５の出力軸の回転運動を直線運動に変換するアクチュエータである。より具体的には、図４を参照して後述するように、電動モータ４５を駆動源として車両における２輪駆動状態あるいは４輪駆動状態を切替える２駆／４駆切替機構を有する電動トランスファーアクチュエータである。
【００２０】
制御部（ＣＰＵ）１０は、後述する駆動モード信号を受けてモータ制御装置１の全体の制御を司る、例えばマイクロプロセッサからなる。モータ駆動回路としてのモータ駆動部１２は、電動モータ４５に所定の駆動電流を供給するインバータ回路３１を備える。インバータ回路３１は、複数の半導体スイッチング素子からなるＦＥＴブリッジ回路であり、不図示の外部バッテリよりモータ駆動用の電源が供給される。
【００２１】
電動モータ４５は、例えば３相ブラシレスＤＣモータであり、上述したＦＥＴブリッジ回路は３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のインバータ回路である。インバータ回路３１を構成する半導体スイッチング素子は、電動モータ４５の各相に対応している。
【００２２】
なお、スイッチング素子（ＦＥＴ）はパワー素子とも呼ばれ、ここでは例えば、ＭＯＳＦＥＴ(Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のスイッチング素子を用いる。
【００２３】
目標軌跡生成部１１は、モータ制御装置１の駆動対象であるアクチュエータの目標軌跡を生成する。ここでは、例えば図２に示すように、車両の通信系よりの指示軌跡５１に対して、３段のデジタルローパスフィルタ（ＬＰＦ）を介して目標軌跡５３を作成する。
【００２４】
図２において、低速段四輪駆動状態４Ｌ、高速段四輪駆動状態４Ｈ、および高速段二輪駆動状態２Ｈ相互の切替え状態に対応して階段状に変化する指示軌跡５１は、上記のフィルタ処理により徐々に上昇し、徐々に収束する特性を持つ目標軌跡５３となる。
【００２５】
目標軌跡５３は角度の指示値であるため、例えば単純な斜め線にすると、時間で割り算して速度の指示値になった場合、速度もステップ状の指示値になる。すなわち、速度が変化量としてステップ状になる。そこで、最初のタイミング（モータ停止時）で、速度の指示に対して角度の差分が最大になるので、図２のように斜めではなく丸みを帯びさせた（時間で割り算してもステップ状にならない）特性とすることで、突入電流を抑止する。
【００２６】
減算器（比較器）２１には、上述した目標軌跡が位置指令値として入力されるとともに、位置演算部３３で演算された電動モータ４５の回転位置がフィードバック入力される。位置制御部１３は、これらの位置指令値と回転位置の差分（偏差）が小さくなるように位置フィードバック制御を行って速度指令値を演算する。
【００２７】
位置制御部１３で演算された速度指令値は、リミッタ２３に入力されて上限と下限が制限された後、最終的な速度指令値として減算器（比較器）２５に入力される。
【００２８】
減算器（比較器）２５には、上述した速度指令値が入力されるとともに、速度演算部３５で演算されたモータ回転速度がフィードバック入力される。そして、速度制御部１５は、速度指令値とモータ回転速度の差分（偏差）が小さくなるように速度フィードバック制御を行い、電流指令値を演算する。すなわち、速度フィードバック制御によって、速度指令値と電動モータ４５の回転速度が一致するように電流指令値が調整される。
【００２９】
なお、速度演算部３５は、モータ速度を演算する際、ホール素子３９からなる角度センサの割り込みを必要とする。よって、速度の更新がない場合は、概ねモータの回転が停止していることになる。
【００３０】
速度制御部１５で演算された電流指令値はリミッタ２７に入力されて、その上限と下限が制限された後、最終的な電流指令値として減算器（比較器）２９に入力される。
【００３１】
減算器（比較器）２９には、上記の電流指令値が入力されるとともに、電動モータ４５の駆動電流（実電流）の検出部である電流センサ３７で検出された電流検出値がフィードバック入力される。そして、電流制御部１７は、電流指令値と電流検出値の差分（偏差）が小さくなるように電流フィードバック制御を行って、電動モータ４５の電流制御信号を演算する。すなわち、電流フィードバック制御により、電流指令値と電流検出部による電流検出値とが一致するように電流制御信号が生成される。
【００３２】
図３は、電動トランスファーアクチュエータでの２駆／４駆切替え時における電流制限特性（負荷電流の抑制特性）を示している。図３において実線で示す特性線５５はモータ回転速度であり、破線で示す特性線５６は電流制限値である。２駆／４駆切替えの区間においては、後述するトランスファーアクチュエータの駆動源であるモータに負荷がかかるため、図３において符号５５ａで示すように電動モータ４５が減速される。
【００３３】
そこで、リミッタ２７では、モータが外部負荷により減速またはロックされた際に、電流制限値を、それまでの下限制限値ＩＢ（符号Ｘ１で示す）から上限制限値ＩＡ（符号Ｙで示す）に変更することで、フィードバック制御を行う。その後は、電流制限値を下限制限値ＩＢ（符号Ｘ２で示す）に戻す。
【００３４】
ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号生成部１９は、電流制御部１７からの電流制御信号よりモータ駆動信号（ＰＷＭ信号）を生成する。このモータ駆動信号は、ＦＥＴ駆動回路（モータ駆動回路）として機能するインバータ回路３１へ出力される。モータ駆動信号は、ＰＷＭ信号のデューティ比を示す信号であって、インバータ回路３１を構成する半導体スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ制御信号である。よって、インバータ回路３１から電動モータ４５に所定の駆動電流が供給されて、電動モータ４５が駆動される。
【００３５】
ＰＷＭ信号生成部１９では、電動モータ４５によるアクチュエータの駆動時と目標位置への収束時において、ＰＷＭ信号のデューティ比にレートリミット処理を行うことで、モータ出力を目標値に抑制している。また、アクチュエータの駆動、収束時の出力を円滑に抑制できる。
【００３６】
図４は、図１に示すモータ制御装置１を搭載した車両の駆動系統を模式的に示している。モータ制御装置１のＣＰＵ１０は、図４に示すように、ドライバによる駆動モード選択スイッチ６１の操作にしたがって他のＥＣＵからの切替え指示（駆動モード信号）を受信すると、電動トランスファーアクチュエータ６０に対して、所定のアクチュエータ駆動信号を送信する。
【００３７】
すなわち、電動トランスファーアクチュエータ６０のトランスファーアクチュエータ４１は、アクチュエータ駆動信号にしたがって、電動モータ４５の出力軸の回転運動を直線運動に変換し、この直線運動により２駆／４駆シフトアームが動かされる。
【００３８】
トランスファーアクチュエータ４１は、電動モータ４５によって駆動されることでスリーブとスプラインとが嵌合して動力が伝達され、車両の２輪駆動と４輪駆動の駆動状態の切り替えが行われる。また、トランスファーアクチュエータ４１によって、エンジン６５からトランスミッション６３を介して、後輪Ｒ１，Ｒ２にトルクが伝達される。
【００３９】
次に、本実施形態に係るモータ制御装置における電流制限について説明する。上述したようにブラシレスモータの１２０°通電駆動方式による速度フィードバック制御、電流フィードバック制御において、モータの負荷回転時にモータのＩＴＮ（電流−トルク−回転数）特性を超えた領域で高デューティの出力を得ようとすると、電源から目標電流の上限を超える電流が持ち出されることになる。
【００４０】
図５は、本実施形態に係るモータ制御装置における目標電流および制限電流を設定する方法を説明する図である。図５の縦軸はモータ電流値［アンペア］、横軸はモータ回転数［ｒｐｍ］である。図５において、電流制御をしない状態で、トランスファー実機ベンチによる車速１００ｋｍ／ｈ相当の試験で得たデータをプロットして、Ｎ−Ｉ（回転数−電流）特性をドットの分布で示している。
【００４１】
図５の分布状態より、モータ回転数０ｒｐｍの右側領域（ＣＷ：時計回りであり、正回転方向）は、左側領域（ＣＣＷ：反時計回りであり、逆回転方向）よりもドットの分布領域が広く、高い通電電流が流れることが分かる。これは、モータ制御装置の駆動対象である電動トランスファーアクチュエータ６０において、ＣＷ方向でより高い負荷が発生するからである。
【００４２】
また、図５からは、ＣＷとＣＣＷのいずれにおいても、モータ回転数が高くなるにしたがって電流が小さくなり、中間回転数の領域では、他の領域よりもモータ電流値が高くなることが分かる。これは、電動トランスファーアクチュエータ６０の駆動源であるブラシレスモータのＴ−Ｎ（トルク−回転数）特性より、高回転数領域では自身の誘起電圧により電流が流せないことに起因する。その結果、高回転数領域ではトルクが出ない。
【００４３】
目標電流値の制限を設定するにあたり、目標電流値の制限をモータの回転方向に依存しない特性とすることで、電流の制限制御プログラムが簡易化され、それを格納するためのメモリ容量も節約できる。
【００４４】
さらに、図５のＮ−Ｉ特性におけるドットの分布より、低回転数領域（モータ回転数Ｎ１〜Ｎ２の領域）において、電動トランスファーアクチュエータの制御上、高負荷がかかり、モータの特性に適合しないオーバーシュートが発生する。すなわち、図５において符号７１で示すように、モータ電流が低回転数領域において、後述する目標電流ＩＡからピーク電流ＩＤに跳ね上がる。
【００４５】
そこで、本実施形態に係るモータ制御装置では、上記のオーバーシュートによる電源からの電流の持ち出しを抑制等するため、出力目標のモータ電流を、モータのトルクと回転速度、電流との関係を表すＴＩ−ＴＮ特性に応じて適正な電流にする電流制御を行う。ここでは、オーバーシュート（ピーク電流）分を考慮して目標電流値を制限する。
【００４６】
具体的には、電動トランスファーアクチュエータとその制御回路の電気的仕様に基づいて目標電流値（図５の電流ＩＡ）を決める。これは、使用する電動トランスファーアクチュエータ等の電気的仕様（入力電流に対する出力トルク）として、あらかじめ許容可能な電流の上限が定められているため、その許容可能な電流を超える電流が流れることによるモータ、インバータ回路、制御回路等の損傷を防止するためである。
【００４７】
よって、目標電流値ＩＡは、モータ制御装置においてシステムとして出力したいトルク、あるいは制御上必要となるトルクに応じて決めてもよい。換言すれば、システムで必要なトルク値は、使用するアクチュエータごとに異なることを勘案すると、目標電流値ＩＡを、アクチュエータの仕様に合わせて可変にする構成としてもよい。
【００４８】
目標電流値を決めた後、制限電流値を規定する。ここでは、図５のＮ−Ｉ特性のドット分布状態において、電動トランスファーアクチュエータの駆動に使用する頻度の高い回転数（ここでは、図５の回転数Ｎ１）を境界として電流制限特性が異なるように制限電流値を設定する。すなわち、使用頻度の高い回転数領域（ドット分布が密なところ）では電流制限値を下げ（ＩＢ）、使用頻度の低い回転数領域（ドット分布が疎なところ）では電流制限値を上げる（ＩＡ）。
【００４９】
図５に示す例では、使用頻度の低い回転数領域（回転数が０〜Ｎ１）で目標電流値を電流制限値ＩＡとし（図５の線分Ａ−Ａ’）、使用頻度の高い回転数領域（回転数がＮ１以上）では、目標電流値よりも下げた電流値を電流制限値ＩＢとする（図５の線分Ｂ−Ｂ’）。電流制限値ＩＢは、例えばモータ通電電流の平均値に対応させて設定する。
【００５０】
すなわち、モータ回転数の使用頻度に応じた閾値を設定することで、使用頻度の高い回転数の電流値を制御できるので、アクチュエータに流れる電流の平均値を目標値に保つことができる。
【００５１】
このように、回転数ごとに電流値を制限するロジックを採用して、電流と回転数のマップ（図５において太線で示す電流制限マップ）を作成する。ここでは、低回転数時、すなわち、モータ回転数がゼロに近い領域において、中・高回転数時よりも制限電流を上げる特性とすることで、低回転数時に必要となる大きなトルクを出力できる。
【００５２】
なお、電動トランスファーアクチュエータの駆動に使用する電流制限マップは、図５に示す例に限定されない。例えば、図６に示すようにＮ−Ｉ特性におけるドット分布において、モータの回転数の上昇にともなって減少する傾向を示すプロット群の上辺部分に対応した線分７３を引き、その線分７３と電流制限値ＩＢとの交点Ｃよりも高回転数となる領域において、電流制限値ＩＢを線分７３の下降傾向に合せてもよい。
【００５３】
この場合の電流制限マップは、回転数Ｎ４、電流値ＩＣに対応する点をＣ’とすると、電流制限値ＩＢは、図６の線分Ｂ−Ｃ−Ｃ’で示され、回転数ごとに電流値が制限される特性となる。
【００５４】
さらには、電流制限マップにおける電流制限値が電流制限値ＩＡからＩＢ、あるいはＩＢからＩＡに遷移する部位において、図６の線分Ａ’−Ｂ’’で示すように、低回転数側から高回転数側へ向って制限電流値が高電流値側から低電流値側に傾斜する特性を持たせてもよい。ここでは、例えば、モータの制御側で振動なく制御できる回転数である実測ベースの数値としての回転数Ｎ３に対応させて図６のＢ’’点を設定し、Ａ’−Ｂ’’間を線形補間した。
【００５５】
このように、電流制限マップが部分的に傾斜特性を有することで、回転数の変化に対して制限電流値が変化する閾値部分（制限電流値の遷移部分）で制限電流が振動するという不具合を抑制できる。
【００５６】
なお、上述した例では、電流制限マップにおいてＣＣＷとＣＷが同一の制限電流特性を有する構成としたが、これに限定されず、例えばＣＣＷ，ＣＷそれぞれの電流特性（ドットの分布）にもとづいて、ＣＣＷとＣＷとにおいて制限電流特性（電流制限マップ）が異なる構成としてもよい。
【００５７】
例えば、電流制限特性を、電動モータの反時計回り（ＣＣＷ方向）よりも時計回り（ＣＷ方向）において目標電流値が低くなるように設定することで、アクチュエータの駆動システムにおいて、反時計回り（ＣＣＷ方向）に比べて時計回り（ＣＷ方向）に強い負荷が発生して電流が大きくなる傾向に対応できる。
【００５８】
図７は、本実施形態に係るモータ制御装置における目標電流制限ロジックの効果を確認する実測波形である。ここでは、２駆／４駆の切替えを１０サイクル含む回数、試験を行った。その結果、図７に示すように、モータが外部負荷により減速している区間８１では、電源電流の出力（電源からの持ち出し電流）は局所的に最大でも目標電流を２アンペア超える程度であり、目標電流内に収まっていることが分かる。
【００５９】
図７の符号８３は、起動トルクによる持ち出し電流を示し、符号８５は、減速トルクによる持ち出し電流を示している。
【００６０】
よって、上述した目標電流制限（電流制限マップ）によって、モータに外部負荷がかかる時の減速または停止区間で、電源電流が電流制限値以下に抑えられていることを確認できた。すなわち、モータが外部負荷により減速している区間で電流制御の１００％オーバーシュートを見込んで制限を行ったところ、遷移時間性能の低下がほぼない状態で電流制御の効果が得られた。
【００６１】
以上説明したように本実施形態に係るモータ制御装置は、電動トランスファーアクチュエータの駆動源としてのブラシレスモータを駆動する際、角度センサの出力である回転角度、その回転角度より演算したモータ回転数等に応じたフィードバック制御により、電流−回転数特性のピーク電流分を考慮したモータ電流の目標電流値を制限する。
【００６２】
こうすることで、モータ回転数ごとに電流値を目標電流以下に保つことが可能となり、モータ回転数が低い駆動開始時等において過度な電流の発生を抑制して電源からの持ち出し電流を抑え、モータ制御装置を含むシステム全体が低電圧になることを防止できる。また、電動トランスファーアクチュエータの性能外の電流であるオーバーシュートを確実に抑えることができる。
【００６３】
よって、立ち上がり時における通電電流が抑制され、電源からの持ち出し電流によるモータの回転停止、制御部（ＣＰＵ）のリセット、バッテリが落ちる等の問題を回避できる。
【００６４】
また、回転数に応じた電流制限特性により、電動モータの回転数によりアクチュエータの駆動に必要な電流値が異なるシステム仕様への対応が可能となる。特に電動モータの回転数が低いときにトルク出力を大きくする仕様への対応が容易になる。
【００６５】
また、上記のような電流制限を施した矩形波制御を用いて、例えば１２０°通電方式でブラシレスモータを駆動することで、正弦波駆動に比べてコスト、サイズを低減でき、同時に消費電力を抑制できる。よって、モータ制御装置を簡易かつ安価に構成でき、過度な電流の発生を抑えたモータ制御が可能となる。
【００６６】
さらには、電動モータを駆動源として２輪駆動状態あるいは４輪駆動状態を切替えるアクチュエータと、この電動モータを上述したモータ制御装置で駆動する駆動部を有するトランスファーアクチュエータ用モータ制御装置において、減速しながら出力トルクが大きくなる２駆／４駆切替え時に、車両に搭載したバッテリの出力電流がオーバーシュートするのを効果的に抑制できる。
【符号の説明】
【００６７】
１  モータ制御装置
１０  制御部（ＣＰＵ）
１１  目標軌跡生成部
１２  モータ駆動部
１３  位置制御部
１５  速度制御部
１９  ＰＷＭ信号生成部
２１，２５，２９  減算器（比較器）
２３，２７  リミッタ
３１  インバータ回路
３３  位置演算部
３５  速度演算部
３９  ホール素子
３７  電流センサ
４１  トランスファーアクチュエータ
４５  電動モータ
５１  指示軌跡
５３  目標軌跡
６０  電動トランスファーアクチュエータ
６１  駆動モード選択スイッチ
６３  トランスミッション
６５  エンジン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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