(57)【要約】【課題】３相ブリッジ回路の上流側スイッチング素子をＰＷＭ駆動しつつ、発熱を抑え、モータの安定駆動を可能とする。【解決手段】コントローラから供給される位置指令Ｐorderモータの実際の位置Ｐrealとの偏差Ｐε＝Ｐorder−Ｐrealを加算器３１１で求め、偏差Ｐεに基づいて、３相ブリッジ回路の下流側のスイッチング素子をパルス幅変調により駆動する。さらに、位置指令Ｐorderの変化率の絶対値｜ｄＰε／ｄｔ｜を指令速度変換部３２２で求め、位置指令の変化分の絶対値｜ｄＰε／ｄｔ｜が大きくなるに従ってデューティが小さくなり、かつ、偏差Ｐεが大きくなるに従ってデューティが大きくなるように、３相ブリッジ回路の上流側のスイッチング素子をパルス幅変調により駆動する。【選択図】図５
2010142012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流ブラシレスモータを駆動する３相ブリッジ回路を制御するモータ制御回路であって、
指令情報と前記直流ブラシレスモータの状態を示すモータ情報とを取り込み、取り込んだ情報に基づいて、前記直流ブラシレスモータを駆動するために、前記３相ブリッジ回路を構成する下流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する下流側駆動手段と、
指令情報と前記直流ブラシレスモータのモータ情報とを取り込み、指令情報の変化分及び指令情報が指示するモータの状態と前記モータ情報が示す状態との偏差とに基づいて、前記３相ブリッジ回路を構成する上流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する上流側駆動手段と、
を備えるモータ制御装置。
【請求項２】
前記上流側駆動手段は、指令情報の変化分の絶対値が大きくなるに従ってデューティが小さくなり、指令情報が指示する前記直流ブラシレスモータの状態と前記モータ情報が示す状態との偏差が大きくなるに従ってデューティが大きくなるように、前記３相ブリッジ回路を構成する上流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する、
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】
前記下流側駆動手段は、前記直流ブラシレスモータの回転角を検出する回転角検出器を備え、該回転角検出器が検出した回転角に従って、前記３相ブリッジ回路を構成する下流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動して、前記直流ブラシレスモータの各相の通電を制御し、
前記上流側駆動手段は、前記下流側駆動手段が各相通電を駆動する信号のディーティに、前記指令情報の変化分及び前記偏差に基づいて定められるデューティを付加して、前記上流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記下流側駆動手段は、前記直流ブラシレスモータの回転角を検出する回転角検出器を備え、該回転角検出器が検出した回転角に従って、前記３相ブリッジ回路を構成する下流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動して、前記直流ブラシレスモータの各相の通電を制御し、
前記上流側駆動手段は、前記下流側駆動手段が各相通電を駆動する信号のデューティを、前記指令情報の変化分と前記偏差とに基づいて補正し、補正後のデューティで、前記上流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
コンピュータを、
指令情報とモータ情報とを取り込み、取り込んだ情報に基づいて、３相ブリッジ回路を構成する下流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する下流側駆動手段、
指令情報とモータ情報とを取り込み、指令情報の変化分と指令情報が指示するモータの状態とモータ情報が示すモータの状態とに基づいて、前記３相ブリッジ回路を構成する上流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する上流側駆動手段、
として機能させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、３相ブリッジ回路により直流ブラシレスモータを駆動するモータ制御装置、及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータをインバータ駆動する駆動装置が広く利用され、様々な提案がなされている。
例えば、特許文献１は、ＭＯＳ／ＦＥＴ駆動のインバータ回路において、３相ブリッジ回路の上流側のスイッチング素子を駆動するために必要とされていた昇圧回路を削減する技術を開示する。
また、特許文献２には、３相ブリッジ回路の上流側のスイッチング素子と下流側のスイッチング素子とが同時にオンして貫通電流が流れる事態を防止するため、上流側のスイッチング素子と下流側のスイッチング素子とをずらしてオン・オフ制御するＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御回路が開示されている。
さらに、特許文献３には、ブラシレスモータを交流駆動により、効率を向上する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６４９３４号公報
【特許文献２】特開２０００−２８７４８２号公報
【特許文献３】特開２００６−３３３５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、３相ブリッジ回路の上流側のスイッチング素子をＰＷＭ駆動すると、スイッチング素子での発熱が問題となる。
また、ＰＷＭのデューティと電流の特性がシャープなもの、すなわち、デューティの変化に対して、モータを流れる電流の変化が急激な場合には、上流側をＰＷＭ制御すると、ＰＷＭ制御するための制御信号のＬＳＢ（Lest Significant Bit)に対する電流値が大きくなる。このため、分解能が荒くなるという問題がある。
また、上流側のスイッチング素子がフルにオンした状態で、下流側スイッチング素子をＰＷＭ制御した場合において、モータが外部の負荷により高速回転で駆動されると、急激な回生力により、動作のスムーズさがなくなるという問題がある。
【０００５】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、３相ブリッジ回路を用いてモータをＰＷＭ制御する場合に、モータを適切に制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
こうした目的を達成するため、本発明のモータ駆動装置は、
直流ブラシレスモータを駆動する３相ブリッジ回路を制御するモータ制御回路であって、
指令情報と前記直流ブラシレスモータの状態を示すモータ情報とを取り込み、取り込んだ情報に基づいて、前記直流ブラシレスモータを駆動するために、前記３相ブリッジ回路を構成する下流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する下流側駆動手段と、
指令情報と前記直流ブラシレスモータのモータ情報とを取り込み、指令情報の変化分及び指令情報が指示するモータの状態と前記モータ情報が示す状態との偏差とに基づいて、前記３相ブリッジ回路を構成する上流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する上流側駆動手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記上流側駆動手段は、例えば、指令情報の変化分の絶対値が大きくなるに従ってデューティが小さくなり、指令情報が指示する前記直流ブラシレスモータの状態と前記モータ情報が示す状態との偏差が大きくなるに従ってデューティが大きくなるように、前記３相ブリッジ回路を構成する上流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する。
【０００８】
例えば、前記下流側駆動手段は、前記直流ブラシレスモータの回転角を検出する回転角検出器を備え、該回転角検出器が検出した回転角に従って、前記３相ブリッジ回路を構成する下流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動して、前記直流ブラシレスモータの各相の通電を制御し、前記上流側駆動手段は、前記下流側駆動手段が各相通電を駆動する信号のディーティに、前記指令情報の変化分及び前記偏差に基づいて定められるデューティを付加して、前記上流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する。
【０００９】
例えば、前記下流側駆動手段は、前記直流ブラシレスモータの回転角を検出する回転角検出器を備え、該回転角検出器が検出した回転角に従って、前記３相ブリッジ回路を構成する下流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動して、前記直流ブラシレスモータの各相の通電を制御し、前記上流側駆動手段は、前記下流側駆動手段が各相通電を駆動する信号のデューティを、前記指令情報の変化分と前記偏差とに基づいて補正し、補正後のデューティで、前記上流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する。
【００１０】
また、この発明に係るコンピュータプログラムは、
コンピュータを、
指令情報とモータ情報とを取り込み、取り込んだ情報に基づいて、３相ブリッジ回路を構成する下流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する下流側駆動手段、
指令情報とモータ情報とを取り込み、指令情報の変化分と指令情報が指示するモータの状態とモータ情報が示すモータの状態とに基づいて、前記３相ブリッジ回路を構成する上流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する上流側駆動手段、
として機能させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、指令情報の変化分及び指令情報が指示する直流ブラシレスモータの状態とモータ情報が指示する状態との偏差に基づいて、前記３相ブリッジ回路を構成する上流側のスイッチング素子をパルス幅変調制御により駆動する。従って、指令変化の少ない領域では、３相ブリッジ回路の上流側スイッチング素子の発熱を抑えることができる。また、鉛直方向の位置変化に相当する指令変化があるときは、急激な回生力を抑制することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態に係るモータ駆動装置を備えた車両について説明する。
【００１３】
まず、本実施形態に係る車両１０について説明する。
本実施形態に係る車両１０は、図１（ａ）に正面、図１（ｂ）、（ｃ）に側面で示すように、一人乗り用であり、ボディ１１と、前右輪１２と、前左輪１３と、後輪１４とを備える三輪車である。
【００１４】
ボディ１１には、ドライバ１９が乗車するシート２１が１つ設けられている。シート２１の中間部の左右両側には、アームレスト２３と２４が配置されている。アームレスト２３と２４には、グリップ操作装置２５、２６が設けられている。
【００１５】
ボディ１１は、その右側面が前右輪１２上に配置された前輪右支持機構３１により支持され、その左側面が前左輪１３上に配置された前輪左支持機構３２により支持されている。また、ボディ１１の後部中央部は、後輪１４に接続された後輪支持機構３３により支えられている。
支持機構３１と３２とは、図２（ａ）〜（ｃ）に模式的に示すように、独立して上下方向に制御可能に構成されている。これにより、ボディ１１は、接地面に対して左右（Ｙ軸方向）に揺動する。
【００１６】
ここでは、前輪１２，１３に対してボディ１１を上下する制御をリーン制御と呼ぶこととする。
【００１７】
一方、後輪１４は、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、後輪支持機構３３を駆動（スイング）することにより、前後に移動可能である。図１（ｂ）に示すように後輪１４が前進すると、ボディ１１が起きて、第１モード（人モード）となり、後輪１４が後退すると、図１（ｃ）に示すように、ボディ１１が後ろに倒れて、第２モード（車両モード）となる。さらに、後輪支持機構３３の先端部３４は、その長軸を中心に回転可能であり、これにより、後輪１４の向きが変化し、車両１０が操舵される。
【００１８】
次に、このように構成された車両の制御システム１００について図３を参照して説明する。
【００１９】
図示するように、この制御システム１００は、操作部１０１と、センサ群１０２と、コントローラ１０３と、前輪右駆動ＥＣＵ１１１と、前輪左駆動ＥＣＵ１１２と、ステアリングＥＣＵ１１３と、リーン右ＥＣＵ１１４と、リーン左ＥＣＵ１１５と、姿勢変更ＥＣＵ１１６と、ブレーキ前右制御ＥＣＵ１１７と、ブレーキ前左制御ＥＣＵ１１８と、ブレーキ後制御ＥＣＵ１１９と、Ｈブリッジ回路（３相ブリッジ回路）１２１〜１２９と、前輪右駆動モータ１３１と、前輪左駆動モータ１３２と、ステアリングモータ１３３と、リーン右制御モータ１３４と、リーン左制御モータ１３５と、姿勢変換モータ１３６と、ブレーキ前右制御モータ１３７と、ブレーキ前左制御モータ１３８と、ブレーキ後制御モータ１３９とを備える。
【００２０】
次に、各部の機能及び制御システム１００による各部の駆動及び制御について説明する。
操作部１０１は、グリップ操作装置２５，２６を有し、走行・停止、加速・減速、姿勢、進行方向等のドライバからの指示を入力し、コントローラ１０３に操作信号を出力する。
【００２１】
センサ群１０２は、モータ１３１〜１３９に配置された各回転角センサ（レゾルバ）及び電流センサを含む。
【００２２】
コントローラ１０３は、操作部１０１からの操作信号とセンサ群１０２を構成する各センサの出力を取り込み、操作部１０１からの操作信号に従った制御を実行するため、制御内容に従った出力データを制御内容に対応するＥＣＵ１１１〜１１９に供給する。
【００２３】
図４に示すように、プロセッサ２０１と、不揮発性メモリ２０２と、ＲＡＭ２０３と、入出力部２０４とから構成される。
プロセッサ２０１は、不揮発性メモリ２０２に格納されたプログラムを実行し、モータ１３１〜１３９を駆動及び制御するための動作を行う。また、プロセッサ２０１は、これらの制御を行うため、操作部１０１への入力及びセンサ群１０２を構成する各センサの出力を取り込む。
【００２４】
不揮発性メモリ２０２は、ＲＯＭ(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、ハードディスク等から構成され、プロセッサ２０１が実行する制御プログラムや固定データを記憶する。
ＲＡＭ (Random Access Memory)２０３は、プロセッサ２０１のワークメモリとして機能する。
入出力部２０４は、操作部１０１の操作入力及びセンサ群１０２を構成するセンサのディジタル出力を取り込んでコントローラ１０３に供給し、一方、コントローラ１０３の制御用の出力データを各ＥＣＵ１１１〜１１９に供給する。
【００２５】
図３に示す前輪右駆動ＥＣＵ１１１は、コントローラ１０３の出力データ及びセンサ群１０２を構成する各センサの出力から、Ｈブリッジ回路１２１をＰＷＭ制御して、前輪右駆動モータ１３１に供給する電力を制御して、前右輪１２の回転を制御する。これにより、車両１０の前進・後退とその速度が制御される。
【００２６】
前輪左駆動ＥＣＵ１１２は、コントローラ１０３の出力データ及びセンサ群１０２を構成する各センサの出力から、Ｈブリッジ回路１２２をＰＷＭ制御して、前輪左駆動モータ１３２に供給する電力を制御して、前左輪１３の回転を制御する。これにより、車両１０の前進・後退とその速度が制御される。
【００２７】
ステアリングＥＣＵ１１３は、コントローラ１０３の出力データ及びセンサ群１０２を構成する各センサの出力から、Ｈブリッジ回路１２３をＰＷＭ制御して、ステアリングモータ１３３に供給する電力を制御して、後輪駆動機構３３の先端部３４の回転を制御する。これにより、車両１０の進行方向が制御される。
【００２８】
リーン右ＥＣＵ１１４は、コントローラ１０３の出力データ及びセンサ群１０２を構成する各センサの出力から、Ｈブリッジ回路１２４をＰＷＭ制御して、リーン右制御モータ１３４に供給する電力を制御して、リーン右制御モータ１３４の回転を制御し、前輪右支持機構３１の鉛直方向の位置を制御する。これにより、車両１０の接地面に対する左右方向の傾きが制御される。
【００２９】
リーン左ＥＣＵ１１５は、コントローラ１０３の出力データ及びセンサ群１０２を構成する各センサの出力から、Ｈブリッジ回路１２５をＰＷＭ制御して、リーン左制御モータ１３５に供給する電力を制御して、リーン左制御モータ１３５の回転を制御し、前輪左支持機構３２の鉛直方向の位置を制御する。これにより、車両１０の接地面に対する左右方向の傾きが制御される。
【００３０】
姿勢変更ＥＣＵ１１６は、コントローラ１０３の出力データ及びセンサ群１０２を構成する各センサの出力から、Ｈブリッジ回路１２６をＰＷＭ制御して、姿勢制御モータ１３６に供給する電力を制御して、その回転を制御する。これにより、後輪支持機構３３が回転駆動され、後輪１４が図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、前方又は後方に駆動され、これにより、車両１０は、第１モードと第２のモードとに切り替えられる。
【００３１】
ブレーキ前右制御ＥＣＵ１１７は、コントローラ１０３の出力データ及びセンサ群１０２を構成する各センサの出力から、Ｈブリッジ回路１２７をＰＷＭ制御して、ブレーキ前右制御モータ１３７に供給する電力を制御して、その回転を制御し、ブレキーパッド（図示せず）を前右輪１２に押し当てて、前右輪１２にブレーキをかける。
【００３２】
ブレーキ前左制御ＥＣＵ１１８は、コントローラ１０３の出力データ及びセンサ群１０２を構成する各センサの出力から、Ｈブリッジ回路１２８をＰＷＭ制御して、ブレーキ前左制御モータ１３８に供給する電力を制御して、その回転を制御し、ブレキーパッド（図示せず）を前左輪１３に押し当てて、前左輪１３にブレーキをかける。
【００３３】
ブレーキ後制御ＥＣＵ１１９は、コントローラ１０３の出力データ及びセンサ群１０２を構成する各センサの出力から、Ｈブリッジ回路１２９をＰＷＭ制御して、ブレーキ後制御モータ１３９に供給する電力を制御して、その回転を制御し、ブレキーパッド（図示せず）を後輪１４に押し当てて、後輪１４にブレーキをかける。
【００３４】
なお、各ＥＣＵ１１１〜１１９の基本構成は、図４に示すコントローラ１０３の基本構成と同一である。但し、その機能が特化されている。また、図６に示すように、対応するＨブリッジ回路１２１〜１２９を駆動するためのＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成部３０１と３０２を備えている。
【００３５】
Ｈブリッジ回路１２１〜１２９は、図６に示すように、それぞれ、上流側スイッチング素子ＳＷＵ１〜ＳＷＵ３と、下流側スイッチング素子ＳＷＤ１〜ＳＷＤ３がフルブリッジ接続されて構成されている。上流側スイッチング素子ＳＷＵ１〜ＳＷＵ３と下流側スイッチング素子ＳＷＤ１〜ＳＷＤ３とは、それぞれ、ＩＧＢＴ等から構成される。また、各スイッチング素子ＳＷＵ１〜ＳＷＵ３及びＳＷＤ１〜ＳＷＤ３には、フライホイールダイオードＤＵ１〜ＤＵ３，ＤＤ１〜ＤＤ３が並列に接続されている。
【００３６】
Ｈブリッジ回路１２１〜１２９は、ＰＷＭ制御回路の制御に従って、対応する直流ブラシレスモータ１３１〜１３９に、Ｕ，Ｖ，Ｗ三相の電流を供給し、その回転を制御する。
【００３７】
ＥＣＵ１１１〜１１９のうち、前輪右駆動ＥＣＵ１１１と、前輪左駆動ＥＣＵ１１２と、ブレーキ前右制御ＥＣＵ１１７と、ブレーキ前左制御ＥＣＵ１１８と、ブレーキ後制御ＥＣＵ１１９が実行する駆動制御は従来と同一である。
【００３８】
一方、ステアリングＥＣＵ１１３と、リーン右ＥＣＵ１１４と、リーン左ＥＣＵ１１５と、姿勢変更ＥＣＵ１１６とは、負荷によりモータに急激な回生力が生じ、動きにスムーズさが無くなる事態を避けるために、ｉ）コントローラ１０３から指示されたＨブリッジ回路１２３，１２４，１２５，１２６の上流側のスイッチング素子ＳＷＵ１〜ＳＷＵ３をＰＷＭ制御する際に、モータ回転角検出器で検出した回転角に従って各相に通電する制御と、ii）指示された位置の変化率に応じて、対応するＨブリッジ回路１２３，１２４，１２５，１２６の上流側のスイッチング素子ＳＷＵ１〜ＳＷＵ３をＰＷＭ制御する際のデューティ比を制御するという、特徴的な制御を行う。
【００３９】
モータ１３１〜１３９は、例えば、Ｙ結線又はΔ結線された直流ブラシレスモータから構成される。
【００４０】
以下、これらのＥＣＵの構成と動作を中心に説明する。
以下の説明では、Ｈブリッジ回路をＨブリッジ回路４０、直流ブラシレスモータを直流ブラシレスモータ５０、センサ群１０２の一部を構成する電流センサとモータの回転角センサを電流センサ５１と回転角検出器５２で総括的に表すものとする。
【００４１】
ステアリングＥＣＵ１１３と、リーン右ＥＣＵ１１４と、リーン左ＥＣＵ１１５と、姿勢変更ＥＣＵ１１６とは、それぞれ、図５に示す加算器３１１と、位置ＰＩＤ演算部３１２と、速度ＰＩ演算部３１３と、加算器３１４と、ＦＦ部３１５と、電流ＰＩ演算部３１６と、加算器３１７と、上流デューティ制御部３１８と、図６に示す上流側ＰＷＭ生成部３０１と下流側ＰＷＭ生成部３０２とから構成される。また、上流デューティ制御部３１８は、比例演算部３２１と、指令速度変換部３２２と、加算器３２３と３２４とから構成される。
【００４２】
加算器３１１は、コントローラ１０３から供給される位置指令Ｐorderと回転角検出器５２から供給される実位置Ｐrealとの偏差Ｐε（＝Ｐorder−Ｐreal）を求める。
【００４３】
位置ＰＩＤ演算部３１２は、偏差Ｐεに基づいて、ＰＩＤ（比例・積分・微分制御）演算を行い、位置の偏差に相当する制御量Ｐｔ＝ａ・Ｐε＋ｂ・∫Ｐεｄｔ＋ｃ・ｄＰε／ｄｔを求めて出力する。なお、ａ、ｂ、ｃは、ＥＣＵ毎に予め定められている定数である。
【００４４】
速度ＰＩ演算部３１３は、位置制御量Ｄ１を処理することにより、モータ５０の回転速度の目標値ωｔdegree/sを求め、さらに、速度変換部３１９から供給されるモータ５０の実回転速度ωrealとの差を回転速度の偏差ωε（＝ωｔ−ωreal）として求め、このＰＩ（比例・積分）演算を行って、電流制御量Ｉｔ＝ｄ・ωε＋ｅ・∫ωεｄｔを求める。ここで、ｄとｅは係数である。
【００４５】
加算器３１４は、電流センサ５１から供給されるモータ５０の駆動電流の電流制御量Ｉｔと電流センサ５１により検出されたモータ５０に流れる電流の実測値Ｉrealとの偏差Ｉε＝Ｉｔ−Ｉrealを求める。
【００４６】
ＦＦ部３１５は、電流制御量Ｉｔに所定の係数ｆを乗算して、ｆ・Ｉｔを出力する。
【００４７】
電流ＰＩ演算部３１６は、電流偏差Ｉεの比例・積分演算を行って、電流制御量Ｉｃ＝ｇ・Ｉε＋ｈ・∫Ｉεｄｔを求める。ここで、ｇとｈは所定の係数である。
【００４８】
加算器３１７は、ＦＦ部３１５の出力ｆ・Ｉｔと電流ＰＩ演算部３１６の出力Ｉｃを加算し電流操作量Ｉｏ＝ｆ・Ｉｔ＋Ｉｃを求めて、下流側ＰＷＭ生成部３０２にデューテイ制御信号として出力する。
【００４９】
一方、比例演算部３２１は、位置偏差Ｐεに予め定められている係数ｋを乗算して、ｋ・Ｐεを求めて出力する。
【００５０】
また、指令速度変換部３２２は、速度指令Ｐorderの微分値の絶対値ｑ・｜ｄPorder／ｄｔ｜を求めて、位置指令の変化率を求める。ここで、ｑは正の係数である。
加算器３２３は、比例演算部３２１からの乗算値ｋ・Pεから位置指令の変化率｜ｄPorder／ｄｔ｜を減算し、｛ｋ・Pε−ｑ・｜ｄPorder／ｄｔ｜｝を求める。
【００５１】
加算器３２４は、加算器３２３の出力する値に所定のデューティの基準値Ｌ％を加算し、｛ｋ・Pε−ｑ・｜ｄPorder／ｄｔ｜＋Ｌ｝を求め、上流側ＰＷＭ生成部３０１に補正値として出力する。
【００５２】
ここで、ｋ・Ｐεは、指令された位置と実位置との偏差が大きくなる（小さくなる）に従って大きくなる（小さくなる）指標である。また、変化率ｑ・｜ｄPorder／ｄｔ｜は、指令の変化率が大きくなる（小さくなる）に従って、大きく（小さくなる）指標である。
【００５３】
従って、指標値｛ｋ・Pε−ｑ・｜ｄPorder／ｄｔ｜＋Ｌ｝は、デューティＬ％を基準とし、指令位置Ｐorderと実位置Ｐrealとの偏差Ｐεが大きくなる（小さくなる）に従って大きくなり（小さくなり）、指令位置Ｐorderの変化率の絶対値｜ｄPorder／ｄｔ｜が大きくなる（小さくなる）に従って、小さく（大きくなる）指標である。
【００５４】
下流側ＰＷＭ生成部３０２は、回転角検出器５２により検出された電気角により各相の通電状況を判別し、加算器３１７の出力する電流指令Ｉｏに対応するデューティを有する信号ＨＤ１〜ＨＤ３を、図７に示すように出力し、Ｈブリッジ回路４０の下流側のスイッチング素子ＳＷＤ１〜ＳＷＤ３をオン・オフする。
【００５５】
一方、上流側ＰＷＭ生成部３０１は、回転角検出器５２により検出される電気角により角相通電を判別し、加算器３１７の出力する電流指令Ｉｏに対応するデューティを、加算器３２４が出力する｛ｋ・Pε−ｑ・｜ｄPorder／ｄｔ｜＋Ｌ｝％に相当するデューティを有する信号ＨＵ１〜ＨＵ３を出力し、Ｈブリッジ回路４０の上流側のスイッチング素子ＳＷＵ１〜ＳＷＵ３をオン・オフする。すなわち、上流側のスイッチング素子ＳＷＵ１〜ＳＷＵ３をＰＷＭ制御する。
【００５６】
一例として、Ｕ相からＷ相への相電流を駆動するために、スイッチング素子ＳＷＵ１に供給される信号ＨＵ１と、スイッチング素子ＳＷＤ３に供給される信号ＨＤ３に供給される信号の波形図を図７（ａ）、（ｂ）に示す。
【００５７】
図７（ａ）において、破線は、指令の偏差が小さく、指令値の変化率が少ない場合の波形図であり、信号ＨＵ１はオン状態を維持する。このため、スイッチング素子ＳＷＵ１は常時オンである。一方、実線は、その他の場合で、信号ＨＵ１は、１周期毎に一定期間オンし、スイッチング素子ＳＷＵ１も、一定期間ずつオンする。一方、図７（ｂ）に示すように、信号ＨＤ３は、各周期において、スイッチング素子ＳＷＵ１がオンしている期間に、オンし、そのパルス幅をＰＷＭ制御される。これにより、スイッチング素子ＳＷＵ１がオンしている期間に、スイッチング素子ＳＷＤ３がオンし、そのオン期間はＰＷＭ制御される。
【００５８】
スイッチング素子ＳＷＵ１及びＳＷＤ３が共にオンの期間に、Ｕ相からＷ相に相電流が流れ、相電流がＰＷＭ制御される。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態のモータ制御装置によれば、下流側スイッチング素子ＳＷＤ１〜ＳＷＤ３は、位置指令偏差Ｐεを達成するデューティで駆動される。従って、モータ５０には、指令偏差に応じた電流が供給され、モータ５０の回転が制御される。
【００６０】
一方、Ｈブリッジ回路４０の上流側のスイッチング素子ＳＷＵ１〜ＳＷＵ３がＰＷＭ制御されるため、モータ５０に負荷がかかっている場合でも、そのスムーズな動作が可能となる。
【００６１】
ここで、上流側のスイッチング素子をＰＷＭ制御するため、通常であれば、その発熱が問題となるが、指令の偏差が少なくかつ指令値の変化率が小さいときには、Ｈブリッジ回路４０の上流側のスイッチング素子ＳＷＵ１〜ＳＷＵ３がＰＷＭしないため、発熱が抑えられる。また、デューティ電流特性がシャープなものでは、上流側のスイッチング素子のオンする期間を広くする方が制御性が良いため、スムーズな回転制御が可能となる。
【００６２】
なお、この発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
【００６３】
例えば、各モータ１３１〜１３９に負荷がかかり、回生力が働く状態にあることを判別し、上流デューティ制御部３１８による、制御を行うようにしてもよい。例えば、センサ群１０２内に、車両１０が例えば、図１（ｂ）に示す第１モードと図１（ｃ）に示す第２モードにあるかを判別し、第１モードにあるときにのみ、リーン右ＥＣＵ１１４，リーン左ＥＣＵ１１５において、上流デューティ制御部３１８による制御を実行し、第２モードから第１モードへの切り替え時にのみ、姿勢変更ＥＣＵ１１６において、上流デューティ制御部３１８による制御を実行するようにしてもよい。
【００６４】
なお、偏差に比例する値（ｋ・Ｐε）と、指令の変化分の絶対値ｑ・｜ｄＰorder／ｄｔ｜を求める手法は任意である。
【００６５】
また、例えば、加算器３１４で加算する電流センサ５１からの測定値から、逆起電力の影響を除去するため、例えば、所定値だけ減算して、測定値を補正することも有効である。
【００６６】
また、モータ５０の実位置、回転速度を求める手法や等も適宜選択可能である。また、本実施形態では、コントローラ１０３が位置指令を出力する例を示したが、指令値の種類は任意であり、本発明は、他の指令値に応じてモータを制御する場合に広く適用可能である。
【００６７】
また、上記実施の形態における構成、動作、変数、演算式等が一例であり、これらに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】この発明の一実施形態に係る車両を説明するための図である。
【図２】車両のリーン制御を説明する図である。
【図３】車両の制御装置の構成図である。
【図４】コントローラの構成図である。
【図５】ＰＷＭ制御回路の構成図である。
【図６】Ｈブリッジ回路とモータの構成例を示す図である。
【図７】Ｈブリッジ回路のＵ相からＷ相駆動時のスイッチング素子に供給されるＰＷＭ信号の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  車両
１１  ボディ
１２  前右輪
１３  前左輪
１４  後輪
２１  シート
２３、２４  アームレスト
２５、２６  グリップ操作装置    
３１  前輪右支持機構
３２  前輪左支持機構
３３  後輪支持機構
【図１】
2010142012.tif 000003
【図２】
2010142012.tif 000004
【図３】
2010142012.tif 000005
【図４】
2010142012.tif 000006
【図５】
2010142012.tif 000007
【図６】
2010142012.tif 000008
【図７】
2010142012.tif 000009