(57)【要約】【課題】モータの大型化を抑制できるモータ制御装置を提供する。【解決手段】マイコン４１は、アシスト制御部５０、電流変化率変更部５１、ｑ軸電流制御部５２、２相／３相変換部５４、制御信号生成部５５、および３相／２相変換部５６を備えている。電流変化率変更部５１は、緊急回避判定部５８およびゲイン切替部５９を有している。緊急回避判定部５８は、回転速度ω、アシスト制御部５０により演算されるｑ軸電流指令値Ｉｑ＊、３相／２相変換部５６により演算されるｑ軸電流値Ｉｑ、および閾値βに基づいて、緊急回避時か否かを判定する。ゲイン切替部５９は、緊急回避判定部５８による緊急回避時か否かの判定結果に応じて、ゲインＫを変更する。ｑ軸電流制御部５２は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸電流値ＩｑとゲインＫとに基づく電流フィードバック制御を行うことにより、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を演算する。【選択図】図２
2018098841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに付与する実電流値の目標値である電流指令値を演算する電流指令値演算部と、
前記実電流値を前記電流指令値に追従させる電流フィードバック制御を行う制御部と、
前記モータの出力限界付近の出力が必要か否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に応じて、前記実電流値が前記電流指令値に追従する際の追従性を設定する設定部と、を備え、
前記設定部は、前記判定部が前記モータの出力限界付近の出力が必要でない旨判定したとき、前記実電流値の前記電流指令値への追従性を、第１の追従性に設定し、
前記判定部が前記モータの出力限界付近の出力が必要である旨判定したとき、前記第１の追従性よりも追従性の大きい第２の追従性に設定するモータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記判定部は、前記電流指令値と前記実電流値との差が電流閾値以上であるとき、前記モータの出力限界付近の出力が必要である旨判定し、
前記電流指令値と前記実電流値との差が電流閾値未満であるとき、前記モータの出力限界付近の出力が必要でない旨判定するモータ制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記判定部は、前記電流指令値と前記実電流値との差が電流閾値以上、かつ前記モータの回転速度が回転速度閾値以上である場合、前記モータの出力限界付近の出力が必要である旨判定し、
前記電流指令値と前記実電流値との差が電流閾値未満、または前記回転速度が前記回転速度閾値未満である場合、前記モータの出力限界付近の出力が必要でない旨判定するモータ制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記設定部は、前記電流指令値と前記実電流値との差に基づいて、前記第１の追従性および前記第２の追従性の少なくとも一方を設定するモータ制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記設定部は、前記判定部が前記モータの出力限界付近の出力が必要でない旨判定したとき、前記第１の追従性を得るための第１のゲインを演算し、
前記モータの出力限界付近の出力が必要である旨判定したとき、前記第２の追従性を得るための前記第１のゲインよりも大きい第２のゲインを演算し、
前記制御部は、前記電流指令値演算部により演算された前記電流指令値と、前記実電流値との偏差に基づき、前記設定部により演算された前記第１のゲインまたは前記第２のゲインをもって電流フィードバック制御を実行するモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の操舵機構にモータのトルク（アシストトルク）を付与することにより、運転者のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）が知られている。たとえば、特許文献１に記載のＥＰＳは、運転者により操舵機構に付与される操舵トルクを検出するトルクセンサ、およびモータの駆動を制御するモータ制御装置を備えている。モータ制御装置は、トルクセンサにより取得した操舵トルクに基づいて、操舵機構に付与するアシストトルクの目標値として電流指令値を演算し、当該電流指令値に基づいてモータに付与される電流を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−４０１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両が障害物を緊急に回避するとき、運転者の急操舵に伴ってモータの出力限界付近のアシストトルクが必要とされることがある。このとき、運転者の急操舵に伴って操舵機構に付与される操舵トルクが急激に変化し、操舵トルクに応じて演算される電流指令値も急激に変化する。電流指令値が変化すると、モータに付与される電流も変化する。当該電流が急激に変化すると、当該電流の変化率に応じて電圧降下が大きくなってしまうため、モータに印加される電源電圧が見かけ上小さくなってしまう。
【０００５】
このため、緊急回避時という直ちにモータの出力限界付近のアシストトルクを出力したい状況であっても、電圧降下によって、要求されたアシストトルクを出力することができないおそれがある。この対策としては、モータを高出力化することにより、モータの出力できるアシストトルクの範囲をより広くすることが考えられるが、この場合にはモータの体格がより大きくなるため、車載する際にスペースが必要となってしまう。
【０００６】
本発明の目的は、モータの大型化を抑制できるモータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成しうるモータ制御装置は、モータに付与する実電流値の目標値である電流指令値を演算する電流指令値演算部と、前記実電流値を前記電流指令値に追従させる電流フィードバック制御を行う制御部と、前記モータの出力限界付近の出力が必要か否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に応じて、前記実電流値が前記電流指令値に追従する際の追従性を設定する設定部と、を備えている。前記設定部は、前記判定部が前記モータの出力限界付近の出力が必要でない旨判定したとき、前記実電流値の前記電流指令値への追従性を、第１の追従性に設定し、前記判定部が前記モータの出力限界付近の出力が必要である旨判定したとき、前記第１の追従性よりも追従性の大きい第２の追従性に設定する。
【０００８】
この構成によれば、モータの出力限界付近の出力が必要な制御と判定されると、第２の追従性に設定されることにより、実電流値の電流指令値への追従性が大きくなる。このため、より迅速に実電流値を電流指令値に到達させることができる。これに対し、モータの出力限界付近の出力が必要でないと判定されると、第１の追従性に設定されることにより、実電流値の電流指令値への追従性を平時の状態とする。たとえば、モータの出力限界付近の出力が必要だと判定されると、その初期の状態においては実電流値の電流指令値の追従性が大きくなるので、実電流値を電流指令値に迅速に近づけることができる。そして、実電流値が電流指令値に近付くことにより、モータの出力限界付近の出力が必要でないと判定されると、実電流値の電流指令値への電流追従性を平時の状態にすることで、追従性および安定性にバランスの取れたモータ制御を行うことができる。以上により、モータの出力限界付近までモータの出力を有効に活用できる分、より出力限界の大きなモータを用意する必要がなく、モータの大型化を抑制することができる。
【０００９】
上記のモータ制御装置において、前記判定部は、前記電流指令値と前記実電流値との差が電流閾値以上であるとき、前記モータの出力限界付近の出力が必要である旨判定し、前記電流指令値と前記実電流値との差が電流閾値未満であるとき、前記モータの出力限界付近の出力が必要でない旨判定することが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、電流指令値と実電流値との差が大きいときには、モータの出力限界付近の出力が必要である旨判定することにより、第２の追従性に設定されるので、実電流値を電流指令値に迅速に近づけることができる。そして、電流指令値が実電流値に近付くことによりモータの出力限界付近に到達したときには、第２の追従性から第１の追従性に変更されるので、追従性および安定性にバランスの取れたモータ制御を行うことができる。これにより、モータの出力限界付近までモータのトルクを有効に活用できる分、モータの大型化を抑制できる。
【００１１】
上記のモータ制御装置において、前記判定部は、前記電流指令値と前記実電流値との差が電流閾値以上、かつ前記モータの回転速度が回転速度閾値以上である場合、前記モータの出力限界付近の出力が必要である旨判定し、前記電流指令値と前記実電流値との差が電流閾値未満、または前記回転速度が前記回転速度閾値未満である場合、前記モータの出力限界付近の出力が必要でない旨判定することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、判定部は、電流指令値と実電流値との差が電流閾値以上であるか否か、かつモータの回転速度が回転速度閾値以上であるか否かの判定結果に基づいて判定することにより、モータの出力限界付近の出力が必要であるか否かをより確実に判定することができる。
【００１３】
上記のモータ制御装置において、前記設定部は、前記電流指令値と前記実電流値との差に基づいて、前記第１の追従性および前記第２の追従性の少なくとも一方を設定してもよい。
【００１４】
この構成によれば、電流指令値と実電流値との差に基づいて、第１の追従性および第２の追従性を設定できるので、より違和感なく実電流値を電流指令値に追従させることができる。
【００１５】
上記のモータ制御装置において、前記設定部は、前記判定部が前記モータの出力限界付近の出力が必要でない旨判定したとき、前記第１の追従性を得るための第１のゲインを演算し、前記モータの出力限界付近の出力が必要である旨判定したとき、前記第２の追従性を得るための前記第１のゲインよりも大きい第２のゲインを演算し、前記制御部は、前記電流指令値演算部により演算された前記電流指令値と、前記実電流値との偏差に基づき、前記設定部により演算された前記第１のゲインまたは前記第２のゲインをもって電流フィードバック制御を実行することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、モータの出力限界付近の出力が必要である場合、第１のゲインよりも大きい第２のゲインに設定されることにより、実電流値の電流指令値への追従性を大きくすることができる。そして、モータの出力限界付近の出力に近付くなどして、モータの出力限界付近の出力が必要でないと判定されると、第２のゲインから第１のゲインに切り替えることにより、実電流値の電流指令値への追従性を平時の状態とすることができる。これにより、第２のゲインに設定されているときは、実電流値を電流指令値に迅速に近付けることができる上、第１のゲインに設定されているときには、追従性および安定性にバランスの取れたモータ制御を行うことが可能になる。これにより、モータの大型化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のモータ制御装置によれば、モータの大型化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】モータ制御装置が搭載される電動パワーステアリング装置の概略構成を示す概略図。
【図２】一実施形態のモータ制御装置における制御ブロック図。
【図３】一実施形態のモータ制御装置で行われるゲインの演算手順を示すフローチャート。
【図４】一実施形態のモータ制御装置において、回転数とトルクとの関係を示すグラフ。
【図５】（ａ），（ｂ）は、他の実施形態のモータ制御装置において、ｑ軸電流指令値とｑ軸電流値との差分と、ゲインとの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、モータ制御装置を電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に適用した一実施形態について説明する。
図１に示すように、ＥＰＳ１は、運転者のステアリングホイール１０の操作に基づいて転舵輪１５を転舵させる操舵機構２、運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構３、およびアシスト機構３を制御するモータ制御装置としてのＥＣＵ４０（電子制御装置）を備えている。
【００２０】
操舵機構２は、ステアリングホイール１０およびステアリングホイール１０と一体回転するステアリングシャフト１１を備えている。ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール１０と連結されたコラムシャフト１１ａと、コラムシャフト１１ａの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト１１ｂ、およびインターミディエイトシャフト１１ｂの下端部に連結されたピニオンシャフト１１ｃを有している。ピニオンシャフト１１ｃの下端部はラックシャフト１２に連結されている。したがって、操舵機構２では、ステアリングシャフト１１の回転運動は、ピニオンシャフト１１ｃの先端に設けられたピニオンギヤおよびラックシャフト１２に形成されたラックからなるラックアンドピニオン機構１３を介して、ラックシャフト１２の軸方向（図１の左右方向）の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動がラックシャフト１２の両端にそれぞれ連結されたタイロッド１４を介して左右の転舵輪１５にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪１５の転舵角が変更される。
【００２１】
アシスト機構３は、アシスト力の発生源であるモータ２０を備えている。モータ２０の回転軸２１は、減速機構２２を介してコラムシャフト１１ａに連結されている。減速機構２２は、モータ２０の回転を減速し、当該減速した回転力をコラムシャフト１１ａに伝達する。すなわち、ステアリングシャフト１１にモータ２０のトルク（回転力）がアシスト力として付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。なお、モータ２０としては、たとえば３相（ｕ，ｖ，ｗ）の駆動電力に基づいて回転する３相ブラシレスモータが採用される。
【００２２】
ＥＣＵ４０は、車両に設けられる各種のセンサの検出結果に基づいてモータ２０を制御する。各種のセンサとしては、たとえばトルクセンサ３０、回転角センサ３１、および車速センサ３２がある。トルクセンサ３０はコラムシャフト１１ａに設けられ、回転角センサ３１はモータ２０に設けられている。トルクセンサ３０は、運転者のステアリング操作に伴いステアリングシャフト１１に付与される操舵トルクＴｈを検出する。回転角センサ３１は、回転軸２１の回転角θを検出する。車速センサ３２は、車両の走行速度である車速Ｖを検出する。ＥＣＵ４０は、各センサの出力に基づいて、目標のアシスト力を設定し、実際のアシスト力が目標のアシスト力となるように、モータ２０に供給される駆動電力を制御する。
【００２３】
つぎに、ＥＣＵ４０の構成を詳細に説明する。
図２に示すように、ＥＣＵ４０は、モータ制御信号Ｓｍを駆動回路４２に出力するマイコン４１（マイクロコンピュータ）と、そのモータ制御信号Ｓｍに基づいてモータ２０に駆動電力を供給する駆動回路４２とを備えている。なお、以下に示す構成は、マイコン４１が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。
【００２４】
マイコン４１は、アシスト制御部５０、電流変化率変更部５１、ｑ軸電流制御部５２、ｄ軸電流制御部５３、２相／３相変換部５４、制御信号生成部５５、および３相／２相変換部５６を備えている。
【００２５】
アシスト制御部５０は、トルクセンサ３０から得られる操舵トルクＴｈおよび車速センサ３２から得られる車速Ｖに基づいて、ｄ／ｑ座標系のｄ軸電流指令値Ｉｄ＊およびｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を演算する（通常、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊はゼロ）。なお、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊およびｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は、ｄ／ｑ座標系におけるモータ２０へ供給する電流の目標値に対応する。
【００２６】
電流変化率変更部５１は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊、ｑ軸電流値Ｉｑ、回転角θ、および閾値βに基づいてゲインＫを演算する。ゲインＫは、ｑ軸電流値Ｉｑのｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に対する追従性を決定する一要因である。
【００２７】
ｑ軸電流制御部５２は、アシスト制御部５０により演算されたｑ軸電流指令値Ｉｑ＊、電流変化率変更部５１により演算されるゲインＫ、および３相／２相変換部５６により演算されるｑ軸電流値Ｉｑに基づいて、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を演算する。具体的には、ｑ軸電流制御部５２は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊からｑ軸電流値Ｉｑを減算することにより、それらの偏差を演算する。そして、ｑ軸電流制御部５２は、ｑ軸電流値Ｉｑをｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に追従させるべく、この偏差に基づく電流フィードバック制御を行うことにより、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を演算する。ｑ軸電流制御部５２は、一般的なＰＩＤ制御を行う。なお、ゲインＫはＰゲイン（比例ゲイン）に相当する。
【００２８】
ｄ軸電流制御部５３は、アシスト制御部５０により演算されたｄ軸電流指令値Ｉｄ＊および３相／２相変換部５６により演算されるｄ軸電流値Ｉｄに基づいて、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を演算する。具体的には、ｄ軸電流制御部５３は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊からｄ軸電流値Ｉｄを減算することにより、それらの偏差を演算する。そして、ｄ軸電流制御部５３は、ｄ軸電流値Ｉｄをｄ軸電流指令値Ｉｄ＊に追従させるべく、この偏差に基づく電流フィードバック制御を行うことにより、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を演算する。
【００２９】
２相／３相変換部５４は、回転角θを用いて、２相（ｄ／ｑ）座標系のｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を、３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）座標系に写像することにより、３相座標系における各相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に変換する。
【００３０】
制御信号生成部５５は、２相／３相変換部５４により演算された各相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に対応するモータ制御信号Ｓｍを生成する。なお、ｑ軸電流制御部５２、ｄ軸電流制御部５３、２相／３相変換部５４、および制御信号生成部５５は、制御部に対応する。
【００３１】
駆動回路４２は、制御信号生成部５５により生成されるモータ制御信号Ｓｍに基づいて、モータ２０に駆動電力（各相電圧値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ）を供給する。また、駆動回路４２とモータ２０との間には、各相を流れる各相電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを検出する電流センサ４３，４４，４５が設けられている。電流センサ４３，４４，４５は、これらの各相電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを３相／２相変換部５６に出力する。
【００３２】
３相／２相変換部５６は、回転角θを用いて、３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の各相電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを、２相（ｄ／ｑ）座標上に写像することにより、ｄ／ｑ座標系におけるモータ２０に実際に流れる電流値であるｄ軸電流値Ｉｄおよびｑ軸電流値Ｉｑを演算する。３相／２相変換部５６は、ｄ軸電流値Ｉｄをｄ軸電流制御部５３に出力し、ｑ軸電流値Ｉｑをｑ軸電流制御部５２および電流変化率変更部５１に出力する。
【００３３】
また、電流変化率変更部５１は、回転速度演算部５７、緊急回避判定部５８（判定部）、およびゲイン切替部５９（設定部）を有している。
回転速度演算部５７は、回転角センサ３１により検出された回転角θを微分することにより、回転速度ωを演算する。
【００３４】
緊急回避判定部５８は、回転速度演算部５７により演算された回転速度ω、アシスト制御部５０により演算されたｑ軸電流指令値Ｉｑ＊、３相／２相変換部５６により演算されたｑ軸電流値Ｉｑ、および閾値βを取り込む。閾値βは、たとえばマイコン４１に設けられるメモリに記憶されている。なお、閾値βは、緊急回避の際のモータ２０の回転速度を基準に設定される。緊急回避判定部５８は、これら回転速度ω、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊、ｑ軸電流値Ｉｑ、および閾値βに基づいて、緊急回避時か否かを判定する。具体的には、緊急回避判定部５８は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊がｑ軸電流値Ｉｑよりも十分に大きい（たとえばｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸電流値Ｉｑとの偏差が閾値以上）、かつ回転速度ωが閾値βよりも十分に大きい場合、緊急回避時である旨判定する。これに対し、緊急回避判定部５８は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊がｑ軸電流値Ｉｑよりも十分に大きくない、あるいは回転速度ωが閾値βよりも十分に大きくない場合、緊急回避時でない（通常操舵時である）旨判定する。
【００３５】
ゲイン切替部５９は、緊急回避判定部５８による緊急回避時か否かの判定結果に応じて、ゲインＫを変更する。具体的には、ゲイン切替部５９は、緊急回避判定部５８により緊急回避時である旨判定されるとき、ゲインＫを、通常の（緊急回避時ではない）状態でのゲインＫ１から、緊急回避時にはゲインＫ１よりも値の大きいゲインＫ２に切り替える。これに対し、ゲイン切替部５９は、緊急回避判定部５８により緊急回避時でない旨判定されるとき、ゲインＫを、通常の状態でのゲインＫ１に設定する。ゲイン切替部５９は、演算したゲインＫ（ゲインＫ１，Ｋ２）をｑ軸電流制御部５２に出力する。ゲイン切替部５９は、ゲインＫをゲインＫ１からゲインＫ２に切り替えることにより、電流フィードバック制御における追従性を、ゲインＫ１のときの第１の追従性から、第１の追従性よりも大きい追従性である、ゲインＫ２のときの第２の追従性に切り替える。
【００３６】
つぎに、ＥＣＵ４０で行われるゲインＫの演算手順を説明する。
図３に示すように、まずＥＣＵ４０は、操舵トルクＴｈ、車速Ｖ、および回転角θを取得する（ステップＳ１）。
【００３７】
ＥＣＵ４０（アシスト制御部５０）は、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖに基づいて、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊およびｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を演算する（ステップＳ２）。また、ＥＣＵ４０（３相／２相変換部５６）は、ｄ軸電流値Ｉｄおよびｑ軸電流値Ｉｑを演算する（ステップＳ３）。また、ＥＣＵ４０（回転速度演算部５７）は、回転角θに基づいて、回転速度ωを演算する（ステップＳ４）。
【００３８】
つぎに、ＥＣＵ４０（緊急回避判定部５８）は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊がｑ軸電流値Ｉｑよりも十分に大きい、かつ回転速度ωが閾値βよりも十分に大きいか否かを判定する（ステップＳ５）。これにより、緊急回避時であるか否かを判定する。
【００３９】
ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊がｑ軸電流値Ｉｑよりも十分に大きく、かつ回転速度ωが閾値βよりも十分に大きい場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、ＥＣＵ４０（ゲイン切替部５９）は、ゲインＫを大きくする（ステップＳ６）。すなわち、ＥＣＵ４０（ゲイン切替部５９）は、緊急回避時であると判定された場合、ゲインＫをゲインＫ２に設定することにより、ゲインＫを大きくする。
【００４０】
ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊がｑ軸電流値Ｉｑよりも十分大きくないか、あるいは回転速度ωが閾値βよりも十分大きくない場合（ステップＳ５のＮＯ）、ＥＣＵ４０（ゲイン切替部５９）は、ゲインＫを平時の状態とする（ステップＳ７）。すなわち、ＥＣＵ４０（ゲイン切替部５９）は、ゲインＫをゲインＫ１に設定することにより、ゲインＫを平時の状態とする。たとえば、緊急回避時であると判定されてゲインＫがゲインＫ２に変更された後に、緊急回避時でないと判定されると、ゲインＫはゲインＫ２からゲインＫ１に戻される。また、ＥＣＵ４０は、今回においても過去においても、緊急回避時と判定されなかった場合、ゲインＫをゲインＫ１のまま維持することにより、ゲインＫを平時の状態に維持する。
【００４１】
本実施形態の作用および効果を説明する。
まず、モータ２０に付与される電流の変化と、モータ２０の出力特性との関係について説明する。
【００４２】
図４には、モータ２０のトルク（電流）とモータ２０の回転数との関係であるモータ２０の出力特性の限界値が、実線および破線で示されている。モータ２０の出力特性は、回転数を横軸に、トルクを縦軸にとった場合、回転数が所定値に達した以降、回転数の増大に伴いトルクが徐々に減少する特性を有している。実線は電流変化が遅いとき（通常時）のモータ２０の出力特性を、破線は電流変化が早いとき（電圧降下が大きいとき）のモータ２０の出力特性を表している。電流変化が遅いときのモータ２０の出力特性は、電流変化が早いときのモータ２０の出力特性と比べて、モータ２０のトルクおよびモータ２０の回転数が上昇している。
【００４３】
たとえば、図４において、点Ａで示されるように、モータ２０の出力限界付近のモータ２０のトルクおよびモータ２０の回転数が要求されることがある。しかし、電流変化が早いときには、電圧降下の影響で、点Ｂの出力特性までしか得られないことがある。すなわち、モータ２０の出力限界付近のトルクを要求したとしても、電流変化が早いときには直ちにモータ２０の出力限界付近のトルクが得られないおそれがある。
【００４４】
ところで、障害物を緊急に回避する緊急回避時には、突然大きな（モータ２０の出力限界付近の）トルクが要求されることがある。たとえば、緊急回避時には、車両が障害物を回避するために突然大きく操舵されることにより、モータ２０の出力限界付近のトルクが要求されるうえ、できる限り迅速に要求されるトルクに現在のトルクを到達させる必要がある。一例としては、図４の点Ａに示されるような、出力限界付近の出力特性が要求されることがある。
【００４５】
しかし、できる限り迅速に要求されるトルクに現在のトルクを到達させようとすると、モータ２０に付与される電流（駆動電力）の変化が大きくなってしまう。電流変化が大きいと、モータ２０を駆動するために付与される電流が電圧降下によって見かけ上打ち消されてしまうため、直ちに得られる出力特性はたとえば点Ｂに示されるものになる。すなわち、点Ａに示されるトルクが要求されたとしても、電流変化が大きいときには、モータ２０の出力限界を超えてしまうことにより、要求されたトルクを出力することができない。なお、十分な時間があれば、時間はかかるものの点Ａに示されるような出力特性を得ることはできる。しかし、緊急回避時にはできる限り迅速に点Ａに示される出力特性を得る必要があるので、緊急回避時にモータ２０の出力限界付近のトルクを迅速に得ることは困難であった。このため、電流変化が大きいときであれ、モータ２０の出力限界付近のトルク（たとえば点Ａに示される出力特性のときのトルク）を出力できるようにするためには、要求されるトルクを十分に上回るようにモータ２０自体を大型化することで出力限界を引き上げる必要がある。モータ２０の出力限界が引き上がると、たとえ電流変化によってモータ２０の出力特性が低下したとしても、要求されるトルクを出力することができる。しかし、モータ２０が大型化する分、車両へモータ２０を取り付けることが困難になる他、モータ２０の製造コストが増加してしまう。
【００４６】
この点、本実施形態では、緊急回避判定部５８は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊がｑ軸電流値Ｉｑよりも十分に大きく、かつ回転速度ωが閾値βよりも十分に大きい場合、緊急回避時である旨判定する。緊急回避時には、モータ２０の出力限界付近のトルクが必要になると考えられるため、ゲイン切替部５９は、ゲインＫをゲインＫ１からゲインＫ２に切り替えることによりゲインＫを大きくする。これにより、緊急回避時と判定される初期の状態では、ｑ軸電流値Ｉｑのｑ軸電流指令値Ｉｑ＊への電流追従性は大きくなるので、より迅速に電流を変化させることができる。これにより、より迅速にｑ軸電流値Ｉｑがｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に到達できる。
【００４７】
また、緊急回避判定部５８は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊がｑ軸電流値Ｉｑよりも十分に大きくない、あるいは回転速度ωが閾値βよりも十分に大きくない場合、緊急回避時でない旨判定する。たとえば、モータ２０のトルクが出力限界付近に達したときには、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊がｑ軸電流値Ｉｑよりも十分に大きくなくなる（ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸電流値Ｉｑとの偏差が閾値よりも小さくなる）ため、ゲインＫはゲインＫ２からゲインＫ１に切り替えられ、電流追従性は平時の状態となる。これにより、追従性および安定性にバランスの取れたモータ制御を行うことができる。以上により、モータ２０を大型化することが抑制される。
【００４８】
なお、回転速度ωが閾値βよりも十分に大きくない場合には、緊急に電流追従性を大きくする必要はないと考えられる。このため、緊急回避時でない旨判定する。
また、このとき、モータ２０の電流追従性は平時の状態とすることで、追従性および安定性にバランスの取れたモータ制御を行うことができ、より良好な操舵フィーリングを確保することができる。
【００４９】
なお、本実施形態は次のように変更してもよい。以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・図３のステップＳ５において、緊急回避判定部５８は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊がｑ軸電流値Ｉｑよりも十分に大きい、かつ回転速度ωが閾値βよりも十分に大きいか否かに基づいて、緊急回避時であるか否かを判定したが、これに限らない。たとえば、緊急回避判定部５８は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊がｑ軸電流値Ｉｑよりも十分に大きいか否かに基づいて緊急回避時であるか否かを判定してもよい。
【００５０】
・緊急回避判定部５８は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸電流値Ｉｑとの偏差（Ｉｑ＊−Ｉｑ）を演算し、ゲイン切替部５９は、当該偏差に応じてゲインＫを演算してもよい。
たとえば、図５（ａ）に示すように、ゲイン切替部５９は、当該偏差が閾値Ｔｈ１よりも小さい場合、ゲインＫとしてゲインＫ１に設定し、偏差が閾値Ｔｈ２以上である場合、ゲインＫ２に設定し、偏差が閾値Ｔｈ１以上で閾値Ｔｈ２未満である場合、偏差の増加に伴いゲインＫ１からゲインＫ２へと徐々に増加するゲインＫを設定する。これにより、より滑らかにゲインＫを変化させることができるので、より違和感なく電流追従性を変化させることができる。
【００５１】
また、図５（ｂ）に示すように、ゲイン切替部５９は、偏差が増大している場合、偏差が閾値Ｔｈ２以上の値に達したとき、ゲインＫとしてゲインＫ２を設定し、偏差が減少している場合、偏差が閾値Ｔｈ１未満の値に達したとき、ゲインＫとしてゲインＫ１を設定する。これにより、ゲインＫの変化にヒステリシスを持たせることができるので、より違和感なく電流追従性を変化させることができる。
【００５２】
すなわち、ゲインＫ１およびゲインＫ２の少なくとも一方が、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸電流値Ｉｑとの偏差に基づいて設定されてもよい。
・緊急回避時に限らず、モータ２０の出力限界付近では、ゲインＫをゲインＫ１に設定することにより、電流追従性を平時の状態としてもよい。すなわち、緊急回避判定部５８は、モータ２０に出力限界付近のトルクを発生させる必要があるか否かを判定する。
【００５３】
・モータ２０は、たとえば３相ブラシレスモータが採用されたが、これに限らない。たとえば、モータ２０は、ＤＬ（ダイナミック・センターロック）モータでもよいし、永久磁石同期電動機（ＰＭモータ）であってもよい。なお、ＰＭモータには、埋込構造永久磁石同期電動機（ＩＰＭモータ）と表面構造永久磁石同期電動機（ＳＰＭモータ）があるが、よりインダクタンスが大きくなりやすいＩＰＭモータに適用すると効果が大きい。
【００５４】
・本実施形態では、モータ２０によってステアリングシャフト１１にアシスト力を付与するＥＰＳ１に具体化したが、これに限らない。たとえば、ラックシャフト１２に対して平行に配置された回転軸を有するモータによってラックシャフト１２にアシスト力を付与するＥＰＳ１に具体化してもよい。また、ステアリング操作に連動するラックシャフト１２の直線運動を、モータ２０の回転力を利用して補助する電動パワーステアリング装置を例に挙げたが、ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）に適用してもよい。また、後輪操舵装置あるいは４輪操舵装置（４ＷＳ）として具体化することもできる。また、モータ２０を、先進運転支援システム（ＡＤＡＳ）に適用してもよいし、可変ステアリングギヤレシオ機構（ＶＧＲ）に適用してもよいし、電動オイルポンプ（ＥＯＰ）に適用してもよい。
【００５５】
つぎに、前記実施形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）上記のモータ制御装置は、電動パワーステアリング装置に好適である。
【符号の説明】
【００５６】
１…ＥＰＳ、２…操舵機構、３…アシスト機構、１０…ステアリングホイール、１１…ステアリングシャフト、１１ａ…コラムシャフト、１１ｂ…インターミディエイトシャフト、１１ｃ…ピニオンシャフト、１２…ラックシャフト、１３…ラックアンドピニオン機構、１４…タイロッド、１５…転舵輪、２０…モータ、２１…回転軸、２２…減速機構、３０…トルクセンサ、３１…回転角センサ、３２…車速センサ、４０…ＥＣＵ、４１…マイコン、４２…駆動回路、４３，４４，４５…電流センサ、５０…アシスト制御部、５１…電流変化率変更部、５２…ｑ軸電流制御部、５２ａ…乗算器、５２ｂ…ｑ軸電圧指令値演算部、５３…ｄ軸電流制御部、５４…２相／３相変換部、５５…制御信号生成部、５６…３相／２相変換部、５７…回転速度変換部、５８…緊急回避判定部（判定部）、５９…ゲイン切替部（設定部）、θ…回転角、ω…回転速度、β…閾値、Ｋ，Ｋ１，Ｋ２…ゲイン、Ｖ…車速、Ｉｄ…ｄ軸電流値、Ｉｑ…ｑ軸電流値、Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ…電流値、Ｉｄ＊…ｄ軸電流指令値、Ｉｑ＊…ｑ軸電流指令値、Ｖｄ＊…ｄ軸電圧指令値、Ｖｑ＊…ｑ軸電圧指令値、Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊…電圧指令値、Ｓｍ…モータ制御信号、Ｔｈ…操舵トルク。
【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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