(57)【要約】【課題】磁石モータの永久磁石を不可逆減磁させることなく、磁石モータの高速回転化を実現する。【解決手段】モータユニット（7）は、希土類の永久磁石を有するモータ（3）と、永久磁石の磁束によって発生する速度起電圧に対するモータ電流の進み位相を、永久磁石に不可逆減磁を生じさせないように、モータ（3）の速度起電圧及び永久磁石の磁束量に応じて設定して、該進み位相に基づいてモータ（3）を駆動するモータ駆動装置（4）とを備えている。【選択図】図１
2008253005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類の永久磁石を有する磁石モータ（3）と、
該永久磁石の磁束によって発生する速度起電圧に対するモータ電流の進み位相を、該永久磁石に不可逆減磁が生じないように、前記磁石モータ（3）の速度起電圧及び該永久磁石の磁束量に応じて設定して、該進み位相に基づいて前記磁石モータ（3）を駆動するモータ駆動装置（4）とを備えていることを特徴とするモータ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記永久磁石の温度に関する物理量を検出する温度検出手段（31）をさらに備え、
前記モータ駆動装置（4）は、前記永久磁石の磁束量に応じた進み位相の設定を該温度検出手段（31）の検出結果に基づいて行うことを特徴とするモータ装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記モータ駆動装置（4）は、磁石モータ（3）の速度起電圧に応じて求められる進み位相を、該磁石モータ（3）の永久磁石の温度が高いときには小さくして設定する一方、該磁石モータ（3）の永久磁石の温度が低いときには大きくして設定することを特徴とするモータ装置。
【請求項４】
希土類の永久磁石を有する磁石モータ（3）を駆動するモータ駆動方法であって、
該永久磁石の磁束によって発生する速度起電圧に対するモータ電流の進み位相を、該永久磁石に不可逆減磁が生じないように前記磁石モータ（3）の速度起電圧及び該永久磁石の磁束量に応じて設定して、該進み位相に基づいて磁石モータ（3）を駆動することを特徴とするモータ駆動方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記永久磁石の磁束量に応じた進み位相の設定を該永久磁石の温度に基づいて行うことを特徴とするモータ駆動方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記磁石モータ（3）の速度起電圧に応じて求められる進み位相を、該磁石モータ（3）の永久磁石の温度が高いときには小さくして設定する一方、該磁石モータ（3）の永久磁石の温度が低いときには大きくして設定することを特徴とするモータ駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類の永久磁石を有する磁石モータとその駆動装置とを備えたモータ装置及びモータ駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ポンプや圧縮機等の駆動源としてモータが用いられており、その一例として特許文献１に開示された磁石モータがある。
【０００３】
この磁石モータは、固定子に巻線が巻回され、回転子に永久磁石を有するブラシレスモータである。
【特許文献１】特開２００１−１９９３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、磁石モータの駆動対象であるポンプや圧縮機等の運転状態によっては、磁石モータに高速回転が要求される場合がある。ところが、前述のブラシレスモータ等の磁石モータにおいては、該磁石モータを回転させると、巻線に速度起電圧が発生する。そして、磁石モータの回転数が上昇すると、インバータの出力電圧と速度起電圧との差が十分に取れなくなり、巻線へ電流が流れなくなってしまう。
【０００５】
そこで、巻線に通電するモータ電流の位相を、磁石モータの永久磁石の磁束を弱める方向に進めることによって、速度起電圧を抑制することが考えられる。こうすることで、インバータの出力電圧と速度起電圧との差を確保することができ、磁石モータをより高速回転させることができるようになる。
【０００６】
しかしながら、永久磁石の磁束は温度変化によって変動する特性がある。そして、永久磁石の温度変化によってその磁束が減少しているときに、前述の如く、モータ電流の位相を進める制御を行うと、永久磁石にはその磁束をさらに減少させる方向に磁界が作用し、永久磁石が不可逆的に減磁してしまう虞がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、磁石モータの永久磁石を不可逆減磁させることなく、磁石モータの高速回転化を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、モータ電流の位相を速度起電圧に対して進めて速度起電圧を抑制する際に、永久磁石の磁束量を考慮して、進み位相を設定するようにしたものである。
【０００９】
具体的には、第１の発明に係るモータ装置は、希土類の永久磁石を有する磁石モータ（3）と、該永久磁石の磁束によって発生する速度起電圧に対するモータ電流の進み位相を、該永久磁石に不可逆減磁が生じないように、前記磁石モータ（3）の速度起電圧及び該永久磁石の磁束量に応じて設定して、該進み位相に基づいて前記磁石モータ（3）を駆動するモータ駆動装置（4）とを備えているものとする。
【００１０】
前記の構成の場合、モータ電流の位相を永久磁石の磁束による速度起電圧に応じて進めることによって、磁石モータ（3）に全体として発生する速度起電圧を抑制することができ、磁石モータ（3）をより高回転域まで回転させることができる。このとき、永久磁石の磁束量に応じてモータ電流の進み位相を設定することによって、該進み位相を永久磁石に不可逆減磁が生じない範囲の値に設定することができ、永久磁石の不可逆減磁を防止することができる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記永久磁石の温度に関する物理量を検出する温度検出手段（31）をさらに備え、前記モータ駆動装置（4）は、前記永久磁石の磁束量に応じた進み位相の設定を該温度検出手段（31）の検出結果に基づいて行うものとする。
【００１２】
永久磁石の磁束量は、該永久磁石の温度によって変動するため、永久磁石の温度からその磁束量を推測することができる。そこで、前記の構成の場合、永久磁石の磁束量を直接計測するのではなく、前記温度検出手段（31）によって永久磁石の温度に関する値を検出すると共に、この検出結果を永久磁石の磁束量の代わりに用いて進み位相を設定している。こうすることで、前記温度検出手段（31）を備えるという簡単な構成で、永久磁石の磁束量を考慮した進み位相の設定を実現することができる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明において、前記モータ駆動装置（4）は、磁石モータ（3）の速度起電圧に応じて求められる進み位相を、該磁石モータ（3）の永久磁石の温度が高いときには小さくして設定する一方、該磁石モータ（3）の永久磁石の温度が低いときには大きくして設定するものとする。
【００１４】
希土類の永久磁石は、温度が高くなるほど磁束量が減少し、不可逆減磁する可能性が高くなる。そこで、前記の構成では、永久磁石の温度が高いときには進み位相が小さくなるように設定することによって、永久磁石が不可逆減磁することを防止することができる。
【００１５】
また、永久磁石の温度が高いときは磁束量が少なく、その結果、磁石モータ（3）の速度起電圧も小さくなるため、進み位相を永久磁石の温度に基づいて補正しない場合は、モータ電流の位相を結果として必要以上に進めてしまい、モータの駆動効率を低下させたり、モータを所望の運転状態で正確に駆動制御できなくなってしまう。そこで、前記の構成では、永久磁石の温度が高いときには進み位相が小さくなるように設定することによって、永久磁石の温度変化による磁石モータ（3）の速度起電圧の変動に応じた進み位相を設定することができ、磁石モータ（3）を所望の通り精度良く駆動制御することができる。
【００１６】
第４の発明は、希土類の永久磁石を有する磁石モータ（3）を駆動するモータ駆動方法が対象である。そして、該永久磁石の磁束によって発生する速度起電圧に対するモータ電流の進み位相を、該永久磁石に不可逆減磁が生じないように前記磁石モータ（3）の速度起電圧及び該永久磁石の磁束量に応じて設定して、該進み位相に基づいて磁石モータ（3）を駆動するものとする。
【００１７】
前記の構成の場合、モータ電流の位相を永久磁石の磁束による速度起電圧に応じて進めることによって、磁石モータ（3）に全体として発生する速度起電圧を抑制することができ、磁石モータ（3）をより高回転域まで回転させることができる。このとき、永久磁石の磁束量に応じてモータ電流の進み位相を設定することによって、該進み位相を永久磁石に不可逆減磁が生じない範囲の値に設定することができ、永久磁石の不可逆減磁を防止することができる。
【００１８】
第５の発明は、第４の発明において、前記永久磁石の磁束量に応じた進み位相の設定を該永久磁石の温度に基づいて行うものとする。
【００１９】
前記の構成の場合、永久磁石の磁束量を直接計測するのではなく、永久磁石の磁束量の代わりに永久磁石の温度を用いて進み位相を設定している。永久磁石の磁束量を測定するよりも永久磁石の温度又はそれに関連する温度を測定する方が簡単であるため、永久磁石の磁束量を考慮した進み位相の設定を簡単な構成で実現することができる。
【００２０】
第６の発明は、第５の発明において、前記磁石モータ（3）の速度起電圧に応じて求められる進み位相を、該磁石モータ（3）の永久磁石の温度が高いときには小さくして設定する一方、該磁石モータ（3）の永久磁石の温度が低いときには大きくして設定するものとする。
【００２１】
前記の構成の場合、永久磁石の温度が高いときには進み位相が小さくなるように設定することによって、永久磁石が不可逆減磁することを防止することができる。また、永久磁石の温度が高いときには進み位相が小さくなるように設定することによって、永久磁石の温度変化による磁石モータ（3）の速度起電圧の変動に応じた進み位相を設定することができ、磁石モータ（3）を所望の通り精度良く駆動することができる。
【発明の効果】
【００２２】
モータ装置に係る本発明によれば、永久磁石の磁束によって発生する速度起電圧に対するモータ電流の進み位相を磁石モータ（3）の速度起電圧及び永久磁石の磁束量に応じて設定することによって、永久磁石が不可逆減磁しない範囲で速度起電圧に応じた適切な進み位相を設定することができ、永久磁石の不可逆減磁を防止しつつ、磁石モータ（3）の高速回転化を実現することができる。
【００２３】
第２の発明によれば、磁石モータ（3）の永久磁石の温度に関する値を検出する温度検出手段（31）を設けることによって永久磁石の磁束量を簡単に推測することができ、永久磁石の磁束量を直接測定する構成と比較して簡易な構成で本発明を実現することができる。
【００２４】
第３の発明によれば、希土類の永久磁石に応じて永久磁石の温度が高いときには進み位相を小さくするように補正して設定することによって、永久磁石の不可逆減磁を防止することができると共に、永久磁石の磁束量の温度特性、ひいては磁石モータ（3）の速度起電圧の温度特性に応じた磁石モータ（3）の正確な駆動制御を実現することができる。
【００２５】
また、モータ駆動方法に係る別の本発明によれば、永久磁石の磁束によって発生する速度起電圧に対するモータ電流の進み位相を磁石モータ（3）の速度起電圧及び永久磁石の磁束量に応じて設定することによって、永久磁石が不可逆減磁しない範囲で速度起電圧に応じた適切な進み位相を設定することができ、永久磁石の不可逆減磁を防止しつつ、磁石モータ（3）の高速回転化を実現することができる。
【００２６】
第５の発明によれば、磁石モータ（3）の永久磁石の温度から永久磁石の磁束量を推測することによって、永久磁石の磁束量を直接測定する構成と比較して簡易な構成で本発明を実現することができる。
【００２７】
第６の発明によれば、希土類の永久磁石に応じて永久磁石の温度が高いときには進み位相を小さくするように補正して設定することによって、永久磁石の不可逆減磁を防止することができると共に、永久磁石の磁束量の温度特性、ひいては磁石モータ（3）の速度起電圧の温度特性に応じた磁石モータ（3）の正確な駆動制御を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
本発明の実施形態に係るモータユニット（7）は、図２に示すように、ステアリング機構（1）に設けられたパワーステアリング装置（2）に採用されている。
【００３０】
ステアリング機構（1）は、運転者によって操作されるステアリングホイール（11）と、該ステアリングホイール（11）に連結された操舵軸部（12）と、両端部にタイロッド（図示省略）及びナックル（図示省略）を介して操舵輪（15,15）が連結されたラック軸部（13）と、操舵軸部（12）とラック軸部（13）とを連結するラック・ピニオン機構（14）とを備えている。つまり、運転者がステアリングホイール（11）を回転操作することによって、その回転がラック・ピニオン機構（14）を介してラック軸部（13）にその軸方向に沿った直線運動として伝達され、操舵輪（15,15）が転舵する。
【００３１】
前記パワーステアリング装置（2）は、前述の運転者によるステアリングホイール（11）の操作を補助するための装置である。詳しくは、パワーステアリング装置（2）は、ラック軸部（13）へ補助操舵力を供給するパワーシリンダ（20）と、該パワーシリンダ（20）を作動させる油圧機構（21）とを備えている。
【００３２】
前記パワーシリンダ（20）は、ラック軸部（13）に一体的に設けられたピストン（20a）と、内部空間を該ピストン（20a）によって右室（20c）と左室（20d）とに仕切られたシリンダ（20b）とを有している。
【００３３】
前記油圧機構（21）は、リザーバタンク（22）内の作動油をパワーシリンダ（20）に供給するための油圧ポンプ（23）と、ステアリングホイール（11）の操作に応じてパワーシリンダ（20）への油量及び油圧を調節するコントロールバルブ（24）と、油圧ポンプ（23）を駆動するモータユニット（7）とを備えている。
【００３４】
前記油圧ポンプ（23）には、吸入配管（23a）及び吐出配管（23b）が接続されている。吸入配管（23a）の上流端はリザーバタンク（22）に接続されている一方、吐出配管（23b）の下流端はコントロールバルブ（24）に接続されている。この油圧ポンプ（23）は、モータ（3）で駆動されることによって、吸入配管（23a）を介してリザーバタンク（22）内の作動油を吸い上げて、その作動油を吐出配管（23b）及びコントロールバルブ（24）を介してパワーシリンダ（20）へ向かって供給する。
【００３５】
前記コントロールバルブ（24）は、操舵軸部（12）の回転が直接的又は間接的に入力されるように構成されていて、操舵軸部（12）の回転、即ち、ステアリングホイール（11）の操作に応じて油圧ポンプ（23）から供給されてくる作動油の油量、油圧、供給方向を調節して、配管（25a,25b）を介してパワーシリンダ（20）の右室（20c）又は左室（20d）へ作動油を供給する。詳しくは、コントロールバルブ（24）は、ステアリングホイール（11）が一方向に回転操作されたときには、油圧ポンプ（23）から圧送されてくる作動油を配管（25a,25b）の一方を介してシリンダ（20b）の右室（20c）及び左室（20d）の一方へ供給する。また、コントロールバルブ（24）は、ステアリングホイール（11）が他方向に回転操作されたときには、油圧ポンプ（23）から圧送されてくる作動油を配管（25a,25b）の他方を介してシリンダ（20b）の右室（20c）及び左室（20d）の他方へ供給する。パワーシリンダ（20）から配管（25a,25b）の何れかを介してコントロールバルブ（24）へ戻ってきた作動油は、配管（24a）を介してリザーバタンク（22）へ戻される。
【００３６】
こうして、パワーシリンダ（20）は、シリンダ（20b）の右室（20c）及び左室（20d）の何れか一方に作動油が供給されると、ピストン（20a）に油圧が作用し、ラック軸部（13）に操舵補助力が作用することになる。
【００３７】
前記モータユニット（7）は、油圧ポンプ（23）を駆動するブラシレスＤＣモータ（以下、単にモータともいう）（3）と、該モータ（3）を駆動するモータ駆動装置（4）とを備えている。
【００３８】
前記モータ（3）は、図示は省略するが、永久磁石が設けられたロータと該ロータの周囲に配設され且つ巻線を有するステータとを備えている。このロータの永久磁石は、希土類磁石である。このモータ（3）は、モータ駆動装置（4）から巻線に三相交流が供給されることによって駆動される。このモータ（3）が磁石モータを構成する。
【００３９】
前記モータ駆動装置（4）は、図１に示すように、モータ（3）に三相交流を供給するインバータ出力部（5）と、該インバータ出力部（5）を制御する制御部（6）とを備えている。
【００４０】
前記インバータ出力部（5）は、複数のスイッチング素子を有し、ＰＷＭ制御により該スイッチング素子のオン／オフを切り替えることによって、モータ（3）に三相交流を出力する。このモータ駆動装置（4）が駆動装置を構成する。
【００４１】
前記制御部（6）は、モータ（3）の回転速度指令値ω＊を算出する速度指令値設定部（60）と、モータ（3）の回転速度ωを求める速度検出部（61）と、回転速度指令値ω＊と回転速度ωとの偏差から電流指令値Ｉａ＊を算出する比例積分演算器（62）と、該電流指令値Ｉａ＊を回転速度ωに基づいてｄｑ座標で表したｄ軸電流指令値ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値ｉｑ＊を求めるｄｑ電流指令値算出部（63）と、該ｄ軸電流指令値ｉｄ＊をモータ（3）の温度に応じて補正してｄ軸電流補正値ｉｄ＊’を出力する補正部（64）と、モータ（3）に供給される三相交流のうちの何れか二相の交流をｄｑ座標で表したｄ軸電流ｉｄとｑ軸電流ｉｑとに変換する座標変換器（65）と、前記ｄ軸電流補正値ｉｄ＊’とｄ軸電流ｉｄとの偏差および前記ｑ軸電流指令値ｉｑ＊とｑ軸電流ｉｑとの偏差に基づいてｄ軸電圧指令値ｖｄ＊およびｑ軸電圧指令値ｖｑ＊をそれぞれ求める比例積分演算器（66）と、該ｄ軸電圧指令値ｖｄ＊およびｑ軸電圧指令値ｖｑ＊を空間ベクトル変調してモータ（3）の三相に印加すべき三相電圧指令値を出力する空間ベクトル変調器（67）とを有している。
【００４２】
前記速度指令値設定部（60）は、少なくとも操舵軸部（12）の回転（回転量、回転速度等）に基づいて油圧ポンプ（23）を駆動するために必要なモータ（3）の回転速度を算出し、回転速度指令値ω＊として出力する。
【００４３】
前記速度検出部（61）は、エンコーダ（32）の出力信号が入力され、この出力信号を微分することによってモータ（3）の現在の回転速度ωを求めて出力する。例えば、エンコーダ（32）は、モータ（3）のロータの回転に同期したパルス信号を出力しており、速度検出部（61）は、このパルス信号の間隔に基づいてモータ（3）の回転速度ωを算出する。
【００４４】
前記比例積分演算器（62）は、前記速度指令値設定部（60）で設定される回転速度指令値ω＊と速度検出部（61）によって検出された回転速度ωとの偏差が入力され、該偏差に基づいて電流指令値Ｉａ＊を求めて出力する。
【００４５】
前記ｄｑ電流指令値算出部（63）は、比例積分演算器（62）で算出した電流指令値Ｉａ＊及び速度検出部（61）によって検出された回転速度ωが入力され、該電流指令値Ｉａ＊及び回転速度ωに基づいてｄ軸電流指令値ｉｄ＊とｑ軸電流指令値ｉｑ＊とを求めて出力する。
【００４６】
詳しくは、ｄｑ電流指令値算出部（63）は、まず電流指令値Ｉａ＊及び回転速度ωに基づいて電流指令値Ｉａ＊の位相を進めるか否かを判定する。具体的には、インバータ出力部（5）から出力可能な出力電圧とモータ（3）を回転速度ωで駆動したときに該モータ（3）に生じる速度起電圧との差が、電流指令値Ｉａ＊をモータ（3）に通電させるために十分か否かを判定する。そして、該インバータ出力部（5）の出力電圧とモータ（3）の速度起電圧との差が十分でないときには、該差が電流指令値Ｉａ＊をモータ（3）に通電するのに十分な値となるように電流指令値Ｉａ＊の進み位相を設定する。この進み位相の設定は、ｄｑ電流指令値算出部（63）が、電流指令値Ｉａ＊と回転速度ωと進み位相とのマップから求めてもよいし、電流指令値Ｉａ＊と回転速度ωと進み位相との関係を表した関数から算出してもよい。ｄｑ電流指令値算出部（63）は、こうして進み位相を設定した後、電流指令値Ｉａ＊をそのｄ軸成分であるｄ軸電流指令値ｉｄ＊とｑ軸成分であるｑ軸電流指令値ｉｑ＊とに分解する。
【００４７】
前記補正部（64）は、モータ（3）の温度を検出する温度センサ（31）の検出信号が入力されていて、ｄｑ電流指令値算出部（63）で算出したｄ軸電流指令値ｉｄ＊を該温度センサ（31）からの検出信号に基づいて補正する。尚、該温度センサ（31）は、ロータの永久磁石の温度を推測できる位置であれば、モータ（3）のハウジング（図示省略）やステータ等、任意の場所に取り付けることができる。
【００４８】
詳しくは、補正部（64）は、モータ温度とｄ軸電流との相関を表す補正マップを保持していて、この補正マップに則してｄｑ電流指令値算出部（63）から入力されるｄ軸電流指令値ｉｄ＊を補正してｄ軸電流補正値ｉｄ＊’を出力する。すなわち、モータ（3）の永久磁石の磁束量は該永久磁石の温度変化に応じて変動し、該永久磁石の温度は前記温度センサ（31）の検出信号から推測することができる。また、詳しくは後述するが、ｄ軸電流指令値ｉｄ＊の大きさを調整することによって電流指令値Ｉａ＊の進み位相の大きさを調整することができる。つまり、温度センサ（31）の検出信号に基づいて前記補正マップに則してｄ軸電流指令値ｉｄ＊を補正してｄ軸電流補正値ｉｄ＊’を出力することは、モータ電流の進み位相を永久磁石の磁束量に応じて補正することになる。尚、ｄ軸電流指令値ｉｄの補正は補正マップによるものに限られず、モータ温度とｄ軸電流との関係を表す関数から算出するように構成してもよい。
【００４９】
前記座標変換器（65）は、モータ（3）に供給される三相交流のうちの何れか二相の交流電流（本実施形態では、Ｕ相電流ｉｕとＷ相電流ｉｗ）及びエンコーダ（32）からの出力信号が入力されて、該二相の電流ｉｕ，ｉｗをｄｑ座標で表したｄ軸電流ｉｄとｑ軸電流ｉｑとに変換して出力する。
【００５０】
前記比例積分演算器（66）は、補正部（64）によって補正されたｄ軸電流補正値ｉｄ＊’と座標変換器（65）で変換されたｄ軸電流ｉｄとの偏差および、ｄｑ電流指令値算出部（63）で算出されたｑ軸電流指令値ｉｑ＊と座標変換器（65）で変換されたｑ軸電流ｉｑとの偏差が入力されてｄ軸電圧指令値ｖｄ＊およびｑ軸電圧指令値ｖｑ＊を求めて出力する。
【００５１】
前記空間ベクトル変調器（67）は、比例積分演算器（66）で求めたｄ軸電圧指令値ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値ｖｑ＊とエンコーダ（32）の出力信号とが入力され、ｄ軸電圧指令値ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値ｖｑ＊を空間ベクトル変調することよってモータ（3）に印加すべき三相電圧指令値を求めて、インバータ出力部（5）へ出力する。
【００５２】
前記インバータ出力部（5）は、空間ベクトル変調器（67）から出力された三相電圧指令値を受けて、ＰＷＭ変調を施したパルス信号を作成し、該パルス信号を各スイッチング素子へ入力することで、該三相電圧指令値に応じた三相交流をモータ（3）へ出力する。本実施形態においては、１８０度通電方式を採用している。こうすることで、トルク脈動を抑制して低振動化を図ることができると共に、高調波の発生を抑制して低損失化を図ることができる。
【００５３】
このように構成されたモータ駆動装置（4）による電流位相制御について、さらに詳しく説明する。
【００５４】
まず、電流位相制御をしない場合について、図３を参照しながら説明する。
【００５５】
ｄｑ座標においては、モータ（3）の永久磁石の磁束Φｍはｄ軸上の正方向に延びるように表され、モータ（3）の巻線に供給されるモータ電流はｑ軸上を正方向に延びるように表される。このモータ電流が供給された巻線は、モータ電流Ｉａと同じ方向に磁束Ｌｑｉｑを作る。その結果、永久磁石の磁束Φｍと巻線が作る磁束Ｌｑｉｑとによって合成磁束Φ０が作られる。そして、永久磁石の磁束Φｍをω倍して位相を９０°進めたものが永久磁石の磁束Φｍによる速度起電圧ωΦｍ（ｑ軸の正方向に延びる）であり、合成磁束Φ０をω倍して位相を９０°進めたものがモータ（3）全体に生じる速度起電圧ωΦ０である。このモータ（3）全体の速度起電圧ωΦ０に巻線抵抗の電圧降下ＲａＩａを加えたものが端子電圧Ｖａとなる。
【００５６】
ここで、モータ（3）の回転速度ωが速くなると、速度起電圧ωΦ０は大きくなる。その一方で、端子電圧Ｖａはインバータ出力部（5）の最高出力電圧以上に上げることはできない。そのため、回転速度ωが速くなりすぎると、インバータ出力部（5）の出力電圧と速度起電圧ωΦ０との差が十分に取れなくなり、巻線に通電することができなくなる。このように、モータ（3）の回転速度ωは、速度起電圧ωΦ０との関係で上限が制限されている。
【００５７】
そこで、モータ駆動装置（4）は、ｄｑ電流指令値算出部（63）において、モータ（3）の回転速度ωに応じてモータ電流Ｉａの位相を永久磁石の磁束Φｍによる速度起電圧ωΦｍよりも進めるようにしている。
【００５８】
詳しくは、図４に示すように、モータ電流Ｉａの位相を永久磁石の磁束Φｍによる速度起電圧ωΦｍに対して進み位相βだけ進めている。こうすることで、合成磁束Φ０が小さくなり、モータ（3）全体の速度起電圧ωΦ０も小さくなる。その結果、端子電圧Ｖａと速度起電圧ωΦ０との差を十分に確保することができるようになる。つまり、さらに大きなモータ電流Ｉａを通電させることができ、さらに高回転域までモータ（3）を回転させることができる。
【００５９】
このように、モータ電流Ｉａの位相を進めると、モータ電流Ｉａにそのｄ軸成分であるｄ軸電流ｉｄが含まれるようになる。このｄ軸電流ｉｄによるｄ軸磁束Ｌｄｉｄは、永久磁石の磁束Φｍを弱める方向に作用する。つまり、ｄ軸磁束Ｌｄｉｄが大きくなりすぎると、永久磁石を不可逆減磁させてしまう虞がある。そのため、ｄ軸磁束Ｌｄｉｄが永久磁石の磁束Φｍを不可逆減磁じさせない範囲（可逆減磁の範囲）でモータ電流Ｉａの進み位相βを設定する。
【００６０】
しかしながら、永久磁石はその温度によってその磁束量が変化し、可逆減磁の範囲も変化する。そのため、不可逆減磁を生じさせない範囲で設定されたはずの進み位相βであっても、永久磁石の温度によっては該永久磁石を不可逆減磁させてしまうだけのｄ軸磁束Ｌｄｉｄを生じさせる虞がある。
【００６１】
また、温度によって永久磁石の磁束Φｍが変化すると、速度起電圧ωΦ０も変化し、その結果、必要な進み位相βも変動する。つまり、ｄｑ電流指令値算出部（63）で算出した進み位相βが実際の永久磁石の磁束Φｍにおいては進み過ぎていたり、進みが足りなかったりする可能性がある。モータ電流Ｉａの位相が進み過ぎていると、モータ（3）の駆動効率が低下する一方、モータ電流Ｉａの位相の進みが足りないと、永久磁石を不可逆減磁させる虞があり、何れの場合も好ましくない。
【００６２】
そこで、モータ駆動装置（4）は、ｄｑ電流指令値算出部（63）において所定の基準温度におけるモータ電流Ｉａの進み位相βを算出した後、補正部（64）において該進み位相βを永久磁石の温度（具体的には、温度センサ（31）の検出温度）に基づいて補正している。詳しくは、希土類磁石の磁束量は、図５に示すように、温度が高くなるにつれて減少していく。そこで、補正部（64）は、温度センサ（31）の検出温度が高いほど進み位相βが小さくなる一方、温度センサ（31）の検出温度が低いほど進み位相βが大きくなるように進み位相βを補正する。こうすることで、永久磁石の不可逆減磁を防止することができると共に、実際の永久磁石の磁束Φｍに合った進み位相βを設定することができる。
【００６３】
したがって、本実施形態によれば、モータ電流の位相をモータ（3）全体の速度起電圧（具体的には、モータ電流の大きさとモータ（3）の目標とする回転速度）に応じて永久磁石の磁束による速度起電圧に対して進めることによって、モータ（3）全体の速度起電圧を抑制して、モータ（3）を大型化させることなく、モータ（3）をより高回転域で回転させることができる。また、このとき、モータ電流の進み位相を永久磁石の磁束量（具体的にはモータ（3）の温度）に応じて補正することによって、永久磁石が不可逆減磁してしまうことを防止することができると共に、温度によって変動する永久磁石の磁束に合わせた進み位相を設定してモータ（3）を所望の挙動で正確に駆動制御することができる。
【００６４】
また、モータの進み位相を補正する際に、実際に永久磁石の磁束量を測定するのではなく、永久磁石の温度、具体的には、モータ（3）の温度に基づいて永久磁石の磁束量を推測することによって、温度センサ（31）という簡単な構成で永久磁石の磁束量に基づく進み位相の補正を実現することができる。
【００６５】
さらに、前記モータ（3）の永久磁石として希土類磁石を採用することによって、永久磁石が低温であっても、該永久磁石を不可逆減磁させることなく、該モータ（3）の高速回転化を実現することができる。すなわち、永久磁石としてフェライト磁石を採用した場合、フェライト磁石は低温になるほど磁束量が減少して不可逆減磁し易くなるため、該フェライト磁石の不可逆減磁を防止しつつモータを高速回転させるには永久磁石の温度が低温になるほど進み位相を小さくするように設定する必要がある。しかしながら、低温時にはパワーステアリング装置（2）の油圧機構中の作動油の粘性が下がるため、高温時に比べて、モータ（3）には高トルクが要求される。しかしながら、前述の如く、フェライト磁石を有するモータの場合、低温時に不可逆減磁し易く、不可逆減磁を防止するためにモータ電流の位相を進めるといっても限界がある。そのため、十分なトルクでモータ（3）を駆動できない虞がある。それに対して、希土類磁石を有するモータ（3）の場合は、高トルクが要求される低温時においては、高温時に比べて磁束量が多く保持力が大きいため、モータ電流の位相を進めて十分なトルクを発生させることができる。
【００６６】
《その他の実施形態》
本発明は、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００６７】
すなわち、モータ駆動装置（4）は、ｄｑ電流指令値算出部（63）によって進み位相を加えたモータ電流Ｉａのｄ軸電流指令値ｉｄ＊とｑ軸電流指令値ｉｑ＊とを算出した後、補正部（64）によってｄ軸電流指令値ｉｄ＊を補正しているが、これに限られるものではない。例えば、ｄｑ電流指令値算出部（63）において進み位相を加えたモータ電流Ｉａを求める際の進み位相を永久磁石の磁束量（具体的にはモータ温度）に基づいて補正する構成であってもよい。つまり、モータの速度起電圧と永久磁石の磁束量とに応じて進み位相を設定する構成であれば、任意の構成を採用することができる。
【００６８】
また、モータ駆動装置（4）は、モータ（3）に設けられた温度センサ（31）の検出結果に基づいて永久磁石の温度、さらには永久磁石の磁束量を推定しているが、これに限られるものではない。例えば、油圧ポンプ（23）からの吐出される作動油の吐出温度を測定し、この測定温度から永久磁石の温度および磁束量を推測してもよい。あるいは、モータ電流を時間積分してモータ（3）で発生する熱量を算出することで永久磁石の温度を推測し、磁束量を推測するようにしてもよい。つまり、永久磁石の磁束量を推測できる構成であれば任意の構成を採用することができる。
【００６９】
さらに、モータ（3）は、ブラシレスモータに限られず、永久磁石を有し、その回転によって速度起電圧を生じるモータであれば、任意のモータを採用することができる。
【００７０】
尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上説明したように、本発明は、希土類の永久磁石を有する磁石モータとその駆動装置とを備えたモータ装置及びモータ駆動方法について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態に係るモータユニットの構成を示すブロック図である。
【図２】ステアリング機構の構成を示す概略図である。
【図３】電流位相制御を行わない場合のモータ電流の電流ベクトル図である。
【図４】電流位相制御を行う場合のモータ電流の電流ベクトル図である。
【図５】希土類磁石の磁束量と温度との相関を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７３】
3       モータ（磁石モータ）
4       モータ駆動装置
31      温度センサ（温度検出手段）
63      ｄｑ電流指令値算出部（位相設定部）
64      補正部（位相設定部）
7       モータユニット（モータ装置）
【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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