(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転子位相にもとづいて直流電圧電源からの直流入力電流を交流電流に変換して出力するインバータを備え、前記インバータへの入力電流が所定の上限値を超えない範囲で最大となる弱め界磁電流を通流するモータ制御装置と、
ステアリングホイールの操舵操作量に伴い転舵させる転舵機構と、
前記転舵機構に操舵力を付与する前記モータと、
を備える電動パワーステアリング装置において、
操舵状態に応じて前記直流入力電流を可変して制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
所定の車速以上で前記操舵操作量が略零と判断して、前記直流入力電流の所定の上限値より小さい電流値とする、前記弱め界磁電流を通流することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記操舵操作量から求めた操舵速度が所定値以下である場合に、前記直流入力電流の所定の上限値より小さい電流値とする、前記弱め界磁電流を通流することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記操舵操作量から求めた操舵加速度が所定値以下である場合に、前記直流入力電流の所定の上限値より小さい電流値とする、前記弱め界磁電流を通流することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
所定の車速以下で前記操舵操作量が所定値より大きい場合であっても、前記直流入力電流の所定の上限値より小さい電流値とする、前記弱め界磁電流を通流することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記直流電圧電源をバッテリとして、前記バッテリの出力電圧に応じて前記直流入力電流の所定の上限値をより小さい電流値として可変制御する、前記弱め界磁電流を通流することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記バッテリの出力電圧が所定値以下の場合に、前記弱め界磁電流を略零に向かって小さく制御する、または、本制御を中止することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記直流電圧電源を直流から直流に昇圧または降圧する直流電圧変換器と、前記直流電圧変換器の出力に並列に接続されるコンデンサとで構成することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリやコンデンサなどの直流電力を入力として交流電力を出力するモータ制御装置を搭載した電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ等の電力変換装置を用いてモータを制御するモータ制御装置では、トルク電流を調節することでモータのトルクを制御している。また、モータの回転数が高い領域では、モータから発生する逆起電力によって駆動できる最大回転数が決まっている。このとき、モータの界磁磁束を弱める電流として、弱め界磁電流を流すことで逆起電力が小さく抑えられ、最大回転数よりも高い回転数までモータを駆動することが可能になる。これらトルク電流と弱め界磁電流は、交流モータのベクトル制御理論を利用して、それぞれ制御される。ここで、弱め界磁電流については、モータの特性値であるモータ定数によって制限値が定まり、その詳細は非特許文献１に記載がある。
【０００３】
また、車両の方向を制御する車輪の操舵機構において、運転者のステアリングホイール操作に応じ、転舵操作を容易にする操舵力をモータ制御装置により得るのが電動パワーステアリング装置である。この電動パワーステアリング装置の使用状況とモータの挙動について、以下に述べる。
【０００４】
車両の直進走行において、転舵操作の必要性はほとんど発生せず、必要なモータのトルクは小さくて済む。これに対して、車両停車時に転舵するような据え切り操舵を例に考える。このとき、車輪にかかる荷重に対して転舵操作が必要であり、モータには大トルクが必要となる。また、車輪の転舵方向が大きいことから、ステアリングホイールの操作量が増える。この操作量に対して、運転者が応答性の良い操舵感を感じるように、モータが高速回転している。以上の例に見るように、 電動パワーステアリング装置による転舵操作が求められる条件では、モータは大トルクと高速回転を両立し、運転者の操舵に違和感を与えない制御を実現しなければならない。特に、高速回転のために、弱め界磁電流を流す制御が積極的に用いられる。
【０００５】
特許文献１に記載の従来例１は、モータの制御電圧が理想的な正弦波から歪んだ矩形波になり、操舵感を損なう要因となるトルクリプルの発生要因となる課題が示されている。この解決手段として、トルク電流と弱め界磁電流を制限するために、電流指令値を制限する方法、特にトルク電流の制限方法について開示されている。
【０００６】
特許文献２に記載の従来例２は、無駄な弱め界磁電流による発熱を課題として、直流電圧に応じた弱め界磁電流の制限方法について述べている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１１９４１７号公報
【特許文献２】特開２０１３−０７４６４８号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】森本茂雄、上野智広、武田洋次、「埋込磁石構造ＰＭモータの広範囲可変速制御」、電気学会論文誌Ｄ１１４巻６号、１９９４年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、電動パワーステアリング装置などの車両に搭載される装置は、車両の直流電源から電力を供給される。電源電圧を１２Ｖと仮定すると、直流電源は１２Ｖバッテリ、またはハイブリッド電気自動車など１２Ｖ超の高電圧バッテリから１２Ｖに降圧するＤＣ／ＤＣ変換器などがある。以下、１２Ｖバッテリを例に説明する。
【００１０】
電動パワーステアリング装置は、据え切り操舵などでバッテリから大電流が入力される。車両バッテリから大電流が出力される条件では、配線抵抗による電圧降下や、バッテリの内部抵抗による電圧降下が発生する問題がある。そこで、車両としては、装置に入力される電流を制限する電源管理が必要となる。
【００１１】
しかしながら、特許文献１、２に記載の電力変換装置ではいずれも、装置の入力電流を所定値以下に制限する方法について考慮されていない。そこで、車両の電源管理方法、すなわち直流電源に接続される装置の入力電流を制限する方法として、各装置に入力される直流電流を所定値以下に抑制する方法を提案することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電動パワーステアリング装置は、モータの回転子位相にもとづいて直流電圧電源からの直流入力電流を交流電流に変換して出力するインバータを備え、インバータへの入力電流が所定の上限値を超えない範囲で最大となる弱め界磁電流を通流するモータ制御装置と、ステアリングホイールの操舵操作量に伴い転舵させる転舵機構と、転舵機構に操舵力を付与するモータと、を備え、操舵状態に応じて直流入力電流を可変して制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電力変換装置の直流入力電流を所望の制限値以下となるように制御でき、その制限値以下の最大出力までモータのトルク電流と弱め界磁電流を通流することで、トルクを維持しながらモータを高速回転させて高出力な駆動を可能にする。また、これにより、ステアリングホイール操作量に対して応答性の良い操舵感を維持する、高出力な駆動を実現するモータ制御装置を搭載するパワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】モータ制御装置に関する実施例の全体構成図である。
【図２】本発明におけるＩｑに対するＩｄの電流軌跡の特性である。
【図３】電動パワーステアリング装置に関する実施例の構成図である。
【図４】２インバータ構成に関する実施例の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明に係る電力変換装置の実施の形態について説明する。なお、各図において同一要素については同一の符号を記し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本実施例に係るモータ制御装置の全体構成図である。
【００１７】
モータ１には、ブリッジ回路からなるインバータ２が接続される。インバータ２のブリッジ回路は、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等のスイッチングデバイスにより構成される。インバータ２には、制御手段５から出力されるスイッチング信号が入力される。インバータ２は、当該スイッチング信号に基づいて駆動し、モータ１を制御する。
【００１８】
インバータ２の直流側Ｐ端子及びＮ端子には、直流電圧電源３が接続される。インバータ２と直流電圧電源３の間には、直流電流検出手段４が接続される。直流電流検出手段４は、直流入力電流Ｉ０を検出する。検出された直流入力電流Ｉ０は、制御手段５に入力される。
【００１９】
モータ１は交流電動機であり、例えば永久磁石同期モータか誘導モータである。直流電圧電源３は、一般的にはバッテリであるが、ハイブリッド電気自動車や電気自動車では直流から直流に降圧するＤＣ／ＤＣ変換器が接続されていても良い。
【００２０】
本実施例のモータ制御装置は、不図示の電流センサを用いて、インバータ２からモータ１に出力される三相電流を検出する。検出された三相電流検出値Ｉｕｃ、ＩＶｃ、Ｉｗｃは、制御手段５に入力される。電流センサとしては、ホール効果を利用したＣＴなどの電流センサを用いることができる。または、インバータ２を駆動するスイッチングの動作タイミングにあわせ、直流電流検出手段４で検出した直流の瞬時電流から、モータ１に入力される三相電流を求めてもよい。
【００２１】
また、本実施例のモータ制御装置は、モータ１の回転子位相を検出する不図示の位置センサを備える。当該位置センサが検出した位置検出値は、制御手段５に入力される。位置センサとしては、レゾルバ、エンコーダ、ＧＭＲセンサ、ホールＩＣなど回転子の角度位置を検出できる装置であれば良い。または、モータの三相電流や三相電圧から回転子位相を推定する位置センサレス制御の出力を用いてもよい。
【００２２】
制御手段５は、トルク電流指令演算部１０、ベクトル制御指令演算部１１、ｄｑ／３相変換部１２、ＰＷＭ演算部１３、位相演算部１４、速度演算部１５、３相／ｄｑ変換部１６、弱め界磁電流指令演算部２０を備える。制御手段５は、マイクロコンピュータなどの演算機能と、インバータ２の駆動に必要なドライバ回路などを含んで構成される。制御手段５は、演算したスイッチング信号にもとづいてインバータ２を駆動し、モータ１を制御している。
【００２３】
位相演算部１４は、モータの回転子位相を検出する位置センサからの出力である位置検出値から回転子位相θｄｃを演算して出力する。
【００２４】
速度演算部１５は、回転子位相の変化分からモータの速度を得る。具体的には、回転子位相θｄｃを微分演算することで、角速度ω１が得られる。
【００２５】
ｄｑ／３相変換部１２及び３相／ｄｑ変換部１６は、回転座標系であるｄ−ｑ軸と固定座標系である三相のｕ−ｖ−ｗ座標系を相互に変換している。具体的には、（１）式と（２）式に示されるｄｑ／αβ座標変換とαβ／３相変換を用い、モータの回転子位相θｄｃに基づいて、直流量であるｄ−ｑ軸電圧と交流量である三相電圧を相互に変換する。なお、（１）式と（２）式はｄｑ／３相変換部１２の例として、電圧で表記されているが、３相／ｄｑ変換部１６では電圧を電流に置き換え、逆変換すれば良い。また、座標変換には絶対変換と相対変換の別があるが、本説明中では全て相対変換で取り扱い、モータの定数等も全て相対変換に基づいた値とする。なお、指令値を示すスター（＊）は、以降の式中を含めて省略している。
【００２６】
【数１】
0006445937.tif 000002
【００２７】
【数２】
0006445937.tif 000003
【００２８】
３相／ｄｑ変換部１６の入力である電流検出値は、インバータ２からモータ１に流れる三相電流の検出値Ｉｕｃ、Ｉｖｃ、Ｉｗｃである。３相／ｄｑ変換部１６は、上述の座標変換によりｄ軸電流検出値Ｉｄｃ、ｑ軸電流検出値Ｉｑｃを出力する。
【００２９】
ｄｑ／３相変換部１２は、後述するベクトル制御指令演算部１１が生成した電圧指令値であるＶｑ＊とＶｄ＊を、（１）式及び（２）式に基づいて、三相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に変換する。
【００３０】
ＰＷＭ演算部１３は、三相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊をインバータ２のゲート信号を駆動する２値のスイッチング信号とするパルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ  ＷＩｄｔｈ  ＭｏｄｕｌａｔＩｏｎ）を行う。
【００３１】
ベクトル制御指令演算部１１は、電流指令値であるトルク電流指令値Ｉｑ＊と弱め界磁電流指令値Ｉｄ＊に、電流検出値であるトルク電流検出値Ｉｑｃ及び弱め界磁電流検出値Ｉｄｃを追従させるような、電圧指令値であるＶｑ＊とＶｄ＊を出力する。モータの電圧方程式は（３）式で与えられる。ここで、モータの特性値である定数Ｒ１、Ｌｄ、Ｌｑ、Ｋｅは、それぞれ、１相分の抵抗値、ｄ軸インダクタンス値、ｑ軸インダクタンス値、誘起電圧定数である。所望の電流制御応答を得るように設計した電流制御器と、ｄ軸とｑ軸の干渉項を補償する非干渉制御を組み合わせて、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊とｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を演算する。
【００３２】
【数３】
0006445937.tif 000004
【００３３】
（３）式中のトルク電流指令値Ｉｑ＊は、トルク電流指令演算部１０から出力される。トルク電流指令演算部１０は、トルク指令値τ＊をトルク電流指令値Ｉｑ＊に換算する。換算には（４）式の電流とトルクの関係式を用いる。モータのＬｄとＬｑが略一致する非突極の特性を持つ場合には、（４）式の第２項が略零となり、（５）式に簡略化される。（５）式であればトルク値とトルク電流値は一意に定まる。
【００３４】
【数４】
0006445937.tif 000005
【００３５】
【数５】
0006445937.tif 000006
【００３６】
（３）式中の弱め界磁電流指令値Ｉｄ＊は、弱め界磁電流指令演算部２０から出力される。弱め界磁電流指令演算部２０は、角速度ω１と電流検出値Ｉｑｃ、Ｉｄｃと直流電圧Ｖ０に基づいて、弱め界磁電流指令値Ｉｄ＊を演算する。弱め界磁電流指令演算部２０は、電流特性演算部２１と、弱め界磁電流指令追従制御部２２とを有する。
【００３７】
電流特性演算部２１は、角速度ω１、電流検出値Ｉｑｃ、直流電圧Ｖ０より、電流特性指令値Ｉｄｓを演算する。弱め界磁電流指令追従制御部２２は、弱め界磁電流検出値Ｉｄｃを電流特性指令値Ｉｄｓに追従させるように、弱め界磁電流指令値Ｉｄ＊を出力する。
【００３８】
電流特性指令値Ｉｄｓは、以下で導出された関係式によりを算出する。インバータの直流側と交流側の電力は、（６）式の関係にある。
【００３９】
【数６】
0006445937.tif 000007
【００４０】
この（６）式に（３）式を代入すると、（７）式が得られる。
【００４１】
【数７】
0006445937.tif 000008
【００４２】
（７）式をＩｄについて解くと、（８）式を得る。
【００４３】
【数８】
0006445937.tif 000009
【００４４】
Ｉｄは、弱め界磁制御時は負になることから、最終的に（９）式を得る。
【００４５】
【数９】
0006445937.tif 000010
【００４６】
（９）式より得られる弱め界磁電流値を電流特性指令値Ｉｄｓとして、弱め界磁電流指令追従制御部２２に入力する。ここで、直流電流Ｉ０は、所望の入力電流の制限値として予め設定するか、直流電圧電源３の状態によって、設定値を変化させる。
【００４７】
弱め界磁制御部２２では、ＩｄｃをＩｄｓに追従させる電流制御を行い、弱め界磁電流指令値Ｉｄ＊を出力する。電流制御は、ベクトル制御指令演算部１１の電流制御器の応答以下に設定する。
【００４８】
図２に示す電流特性３００は、（９）式または後述する（１０）式により演算されるトルク電流Ｉｑに対する弱め界磁電流Ｉｄの特性である。電流特性３００は、直流電流Ｉ０を所望の制限値として与える事で、そのときのトルク電流指令値Ｉｑ＊に対する弱め界磁電流指令値Ｉｄ＊の組み合わせとなる。電流特性３００により得られた弱め界磁電流指令値Ｉｄ＊に対して、弱め界磁電流検出値Ｉｄｃを電流制御により追従させることで、電流特性３００の特性となるようモータ１を駆動することができる。
【００４９】
本実施例に係るモータ制御装置では、直流入力電流Ｉ０を制限しながら、（９）式に基づいて算出した弱め界磁電流指令値に追従させる。その結果、モータの速度を高速域まで増加させた高出力な運転を可能にし、従来にない高応答を実現できる。
【実施例２】
【００５０】
（９）式のｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑは、モータの特性値である定数であり、表面磁石型のモータでは非突極性となり、ＬｄとＬｑの差が略ゼロとなる。このような非突極性のモータでは、（９）式は（１０）式に簡略化される。
【００５１】
【数１０】
0006445937.tif 000011
【００５２】
電流特性演算部２１は、非突極性のモータの場合に、（１０）式より得られる弱め界磁電流値Ｉｄを電流特性指令値Ｉｄｓとして、弱め界磁電流指令追従制御部２２に入力する。また、電流特性演算部２１は、突極性のモータであってもＬｄとＬｑの差を無視すれば、非突極性と同様に（１０）式に簡略化できる。
【００５３】
本実施例によれば、入力電流を制限した弱め界磁電流指令値を、簡易に演算することが可能になる。その結果、制御手段５の演算負荷を下げることができ、高価なマイクロコンピュータを用いる必要がなく、安価なシステムを構築することが可能になる。
【実施例３】
【００５４】
図３は、本実施例に係る電動パワーステアリング装置の構成図を示す。図３は、車両の進行方向を操舵する電動パワーステアリング装置を示している。ステアリングホイール２０１を操作することで、トルクセンサ２０２とステアリングアシスト機構２０３を介して、ステアリング機構２０４を稼働される。これにより、タイヤ２０５の方向を転舵して、車両の進行方向を操舵する。ステアリングアシスト機構２０３は、ステアリングホイール２０１の手動による操舵力と、モータ駆動システム１００から得られる電動アシストによる操舵力との合力でもって、ステアリング機構２０４を稼働する操舵力を出力している。モータ駆動システム１００は、トルクセンサ２０２より得られる出力から、モータ制御装置１０１が、手動の操舵力の不足分を求めて電動アシストの操舵力としてモータ１０２を駆動する。
【００５５】
モータ駆動システム１００は、図１に示すインバータ２と直流電流検出手段４と制御手段５を備えたモータ制御装置１０１と、モータ１０２で構成される。直流電圧電源３は、図３とは別にバッテリなどで構成され、モータ駆動システム１００に接続される。
【００５６】
本実施例に係る電動パワーステアリング装置は、直流入力電流を制限することで直流電圧電源３の出力電圧の降下を抑制する。したがって、電動パワーステアリング装置の高出力な運転を可能にして、ステアリングホイールの転舵操舵に対する操舵力の高い応答を実現できる。
【実施例４】
【００５７】
本実施例に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイール２０１の操舵操作量は、トルクセンサ２０２により手動の操舵力の不足分として検出する。この操舵操作量を微分して得られる変化量は、操舵速度となり、二階微分して得られる変化量は、操舵加速度となる。この操舵速度及び操舵加速度が小さい場合は急峻な転舵操舵を必要としない条件であり、電動パワーステアリング装置の出力は小さくて良い。
【００５８】
そこで、操舵速度及び操舵加速度が所定値以下の場合に、直流電流Ｉ０を制限する設定値を予め定めた所定値より小さい値に変更することで、弱め界磁電流の通流を抑制できる。操舵速度及び操舵加速度の所定値は、車両の操舵条件とステアリングホイール２０１の操舵操作量の関係を予め求めておく。
【００５９】
本実施例では、直流入力電流を制限することでステアリングホイール２０１の転舵操舵に対する操舵力の高い応答を実現するとともに、操舵操作量の変化が小さく、高い応答を必要としない条件において弱め界磁電流の通流を抑制することで、効率の高い電動パワーステアリング装置を提供することが可能になる。
【実施例５】
【００６０】
本実施例に係る電動パワーステアリング装置は、車両の走行速度を車速としてモータ制御装置１０１に入力する。この車速が所定値以上となる高速走行では、危険回避や車線変更などで転舵操舵することはあるが、多くの時間は操舵操作量の値が略零に近い状態の直進走行である。
【００６１】
そこで、直流電流Ｉ０を制限する設定値を予め定めた所定値より小さい値に変更することで、弱め界磁電流の通流を抑制でき、直進走行時の電流値を低減する。急な転舵操舵が発生した場合は、直流電流Ｉ０を制限する設定値を予め定めた所定値に戻す。
【００６２】
本実施例では、直進走行時の多くの時間を占める低い出力条件において、弱め界磁電流を抑制することで高い効率を実現すると共に、急な転舵操舵が発生する高い応答を必要する高応答を両立した電動パワーステアリング装置を提供することが可能になる。
【実施例６】
【００６３】
本実施例に係る電動パワーステアリング装置は、車両の駐車動作における切り返し操舵を制御する。車両の駐車動作における切り返し操舵では、車速が所定値以下の低速で、ステアリングホイール２０１の操舵操作量が大きくなる条件である。このときの操舵は、危険回避などの緊急性を必要としないため、必ずしも高い応答を必要とはしない。そこで、直流電圧電源３のバッテリの劣化状態に合わせ、直流電流Ｉ０を制限する設定値を予め定めた所定値より小さい値に変更することで、弱め界磁電流の通流を抑制できる。
【００６４】
本実施例では、必ずしも緊急性を必要としない操舵において、弱め界磁電流を抑制することで高い効率の運転をすることが可能になる。その結果、バッテリの劣化状態に合わせて出力を抑制することができ、劣化したバッテリで増加した内部抵抗による電圧降下の影響を小さく抑えた電動パワーステアリング装置を提供することが可能になる。
【実施例７】
【００６５】
直流電圧電源３は、一般的にはバッテリである。このバッテリの劣化状態は常に診断され、バッテリ状態の診断結果をモータ制御装置１０１に入力する。バッテリが劣化すると、バッテリの内部抵抗が増加し、負荷時に出力電圧が降下する。本実施例に係るモータ制御装置は、このバッテリの出力電圧や診断結果に応じて、直流電流Ｉ０を制限する設定値を予め定めた所定値より小さい値に変更することで、弱め界磁電流の通流を抑制する。もしくは、本制御を中止するため、電流特性演算部２１の出力であるＩｄｓを常に略零とする。
【００６６】
本実施例では、バッテリ状態に応じた直流入力電流の制御により、劣化したバッテリの出力電圧降下を抑えることができる。したがって、本実施例に係るモータ制御装置によって、バッテリ電圧の急激な低下による電源失陥を回避した安全な電動パワーステアリング装置を提供することが可能になる。
【実施例８】
【００６７】
本実施例に係るモータ制御装置では、直流電圧電源３を直流から直流に昇圧または降圧する直流直流（ＤＣ／ＤＣ）変換器とそれに並列に接続されるコンデンサとする。この直流電圧電源３の出力容量が低下した場合に、直流電流Ｉ０を制限する設定値を予め定めた所定値より小さい値に変更することで、弱め界磁電流の通流を抑制できる。
【００６８】
本実施例では、直流電圧電源３の出力容量の低下に応じて直流入力電流を制御することで、直流電圧電源３の出力電圧の低下を防ぎ、安全な電動パワーステアリング装置を提供することが可能になる。
【実施例９】
【００６９】
図４に本実施例に係るモータ制御装置の構成図を示す。図１に示す実施例と相違する点は、モータ１に対して、インバータ２ａとインバータ２ｂが並列に接続されている点である。また、直流電流検出手段４ａと４ｂがそれぞれ設けられる。
【００７０】
制御手段５の基本的な動作は図１に示す実施例と同様であるが、直流電流検出手段４ａが検出する直流電流Ｉ０ａに基づくスイッチング信号ａでインバータ２ａを駆動し、直流電流検出手段４ｂが検出する直流電流Ｉ０ｂに基づくスイッチング信号ｂでインバータ２ｂを駆動する。インバータ２ａとインバータ２ｂは、協調してモータ１を制御する。インバータ２ａとインバータ２ｂの協調制御は、図１に示す制御手段５の構成をインバータの並列数と同数備えれば実現可能であるが、演算負荷の低減を目的に、位相演算部１４および速度演算部１５を同一構成としても良い。
【００７１】
本実施例では、直流電流Ｉ０ａと直流電流Ｉ０ｂを、制限する設定値を予め定めた所定値またはその所定値よりも小さい値に個別に変更することで、インバータ２ａと２ｂのそれぞれの弱め界磁電流を個別に抑制できる。例えば、直流電流Ｉ０ａと直流電流Ｉ０ｂの制限を順次切り替えて制限することで、インバータの電流値増加に伴う発熱を複数のインバータに分散することが可能になる。これにより、モータの速度を高速域まで増加させた高出力な運転を可能にし、従来にない高応答を実現でき、弱め界磁電流を通流したことによる発熱を分散することで、高信頼なモータ制御装置を提供することが可能になる。
【実施例１０】
【００７２】
本実施例は、図４に示した複数インバータを備えるモータ制御装置を、図３に示すモータ制御装置１０１として構成した電動パワーステアリング装置である。
【００７３】
本実施例では、直流電流Ｉ０ａと直流電流Ｉ０ｂを、制限する設定値を予め定めた所定値またはその所定値よりも小さい値に個別に変更することで、インバータ２ａと２ｂのそれぞれの弱め界磁電流を個別に抑制できる。その結果、電動パワーステアリング装置の高出力な運転を可能にして、ステアリングホイールの転舵操舵に対する操舵力の高い応答を実現できる。また、直流電圧電源３の出力電圧の低下を防ぐことで、並列接続された車両搭載の他の装置への電源電圧降下による誤動作を抑制し、車両の安全に寄与する電動パワーステアリング装置を提供することが可能になる。
【符号の説明】
【００７４】
１：モータ
２：インバータ
３：直流電圧電源
４：直流電流検出手段
５：制御手段
１０：トルク電流指令演算部
１１：ベクトル制御指令演算部
１２：ｄｑ／３相変換部
１３：ＰＷＭ演算部
１４：位相演算部
１５：速度演算部
１６：３相／ｄｑ変換部
２０：弱め界磁電流指令演算部
２１：電流特性演算部
２２：弱め界磁電流指令追従制御部
１００：モータ駆動システム
１０１：モータ制御装置
１０２：モータ
２０１：ステアリングホイール
２０２：トルクセンサ
２０３：ステアリングアシスト機構
２０４：ステアリング機構
２０５：タイヤ
３００：電流特性
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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