(57)【要約】      （修正有）【課題】目標指令値を満足しつつ、必要以上に余分な電力を消費しないようにされた、電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】操舵補助モータの消費電力が電力制限値を超えないように、モータ電流指令値に制限を加える場合に、モータトルクが所定範囲０〜Ｔ１にあるか、又はモータ回転数が所定範囲Ｎ１〜Ｎ２にあるときに、電力制限値として、電源の電力制限を表わす既定の電力制限値Ｐmaxを適用し、モータトルクが所定範囲外Ｔ１〜Ｔ２にあるか、又はモータ回転数が所定範囲外０〜Ｎ１にあるときに、電力制限値として、既定の電力制限値Ｐmaxよりも低下した値を適用する。【選択図】図７
2012020709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵補助力を発生するための操舵補助モータと、操舵補助モータを駆動する電源と、前記操舵補助モータのモータトルク又はモータ回転数を検出する検出手段と、モータ電流指令値を設定し、このモータ電流指令値を用いて前記操舵補助モータを制御する制御手段と、電力制限値に基づいて、前記操舵補助モータの消費電力が電力制限値を超えないようにする電力制限手段とを備え、
前記電力制限手段は、前記モータトルク又は前記モータ回転数に応じて、前記電力制限値として、前記電源の電力制限を表わす既定の電力制限値よりも低下した値を適用するものである、電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記電力制限手段は、前記操舵補助モータの消費電力が電力制限値を超えないように、前記操舵補助モータに供給するモータ電流指令値に制限を加えるものである、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記既定の電力制限値よりも低下した値は、前記既定の電力制限値を上限とし、前記モータ電流指令値に相当する電力値又はそれより大きな電力値を下限とした範囲の中から選ばれる値である、請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記電力制限手段は、前記モータトルクが所定範囲内にあるか、又は前記モータ回転数が所定範囲内にあるときに、前記電力制限値として、前記電源の電力制限を表わす既定の電力制限値を適用し、
前記電力制限手段は、前記モータトルクが前記所定範囲外にあるか、又は前記モータ回転数が前記所定範囲外にあるときに、前記電力制限値として、前記既定の電力制限値よりも低下した値を適用するものである、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記モータトルクの絶対値の所定範囲の下限は０であり、上限は、前記モータの回転数とモータトルクとの関係を表わすモータ出力特性に沿って前記モータトルクの絶対値が増大していき、前記操舵補助モータの消費電力が前記既定の電力制限値に到達したときのモータトルク値である、請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記回転数の絶対値の所定範囲の上限は、モータトルクが０のときの回転数であり、前記回転数の絶対値の所定範囲の下限は、前記モータの回転数とモータトルクとの関係を表わすモータ出力特性に沿って前記回転数が減少していき、前記操舵補助モータの消費電力が前記既定の電力制限値に到達したときの回転数の値である、請求項４に記載の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、操舵手段とそれを補助する操舵補助モータとを含む電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置に使用される操舵補助モータ（以下単に「モータ」という）は、モータの回転に合わせてステータ巻線に電流を通電することによってモータトルクが制御される。このモータの回転数（回転速度とも言う）とモータトルクとの関係を本明細書で「モータ出力特性」という。
モータ出力特性には、当該モータを駆動する電源の電力限界があり、この電源の電力限界に基づいてモータの電力を制限することによって、電源からの引き出し電流が一定以下に抑えられ、モータ及びＥＣＵが過電流や過熱によって故障しないようにされる。モータ出力特性と電源電力限界との関係を図８に示す。グラフの横軸はモータトルク、縦軸は回転数を示す。
【０００３】
通常の設計では、モータ出力特性の中であって、電源電力限界を超えない範囲において目標出力が設定され、モータの回転はその目標出力となるように制御される。その目標出力を「目標指令値」と言い、図８で“Ａ”で示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2008-149910号公報
【特許文献２】特開2009-248838号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、モータの運転中に、モータの状態が成り行きで目標指令値Ａを超えてしまう場合がある。図８で番号１００に示したように目標指令値Ａが電源電力限界に近い場合、電源電力限界のためにモータの電力が制限される。しかし番号１０１に示したように目標指令値Ａが電源電力限界から遠い場合、電源電力限界が適用されない。このために目標出力以上に過剰に出力（操舵アシスト）してしまい、電源の電力を余分に消費してしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、目標指令値を満足しつつ、必要以上に余分な電力を消費しないようにされた、電動パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の電動パワーステアリング装置は、操舵補助モータを駆動する電源と、前記操舵補助モータのモータトルク又はモータ回転数を検出する検出手段と、モータ電流指令値を設定し、このモータ電流指令値を用いて前記操舵補助モータを制御する制御手段と、電力制限値に基づいて、前記操舵補助モータの消費電力が電力制限値を超えないように、前記操舵補助モータに供給するモータ電流指令値に制限を加える電力制限手段とを備え、前記電力制限手段は、前記モータトルク又は前記モータ回転数に応じて、前記電力制限値として、前記電源の電力制限を表わす既定の電力制限値よりも低下した値を適用するものである。
【０００８】
この構成であれば、電力制限値として、前記既定の電力制限値よりも低下した値を適用するケースがあるため、電源の電力を余分に消費してしまうことがなくなる。
前記既定の電力制限値よりも低下した値は、前記既定の電力制限値を上限とし、前記モータ電流指令値に相当する電力値又はそれより大きな電力値を下限とした範囲の中から選ぶのが好ましい。これによれば、前記モータ電流指令値を成り行きで超えようとした場合、前記「低下した」電源電力限界が適用されるので、モータの状態が成り行きで目標指令値を超えることがなくなる。したがって過剰に操舵アシストすることが少なくなり、余分な電力消費を無くすことができる。
【０００９】
前記電力制限手段は、前記モータトルクが所定範囲内にあるか、又は前記モータ回転数が所定範囲内にあるときに、前記電力制限値として、前記電源の電力制限を表わす既定の電力制限値を適用し、前記電力制限手段は、前記モータトルクが前記所定範囲外にあるか、又は前記モータ回転数が前記所定範囲外にあるときに、前記電力制限値として、前記既定の電力制限値よりも低下した値を適用してもよい。
【００１０】
前記モータトルクの所定範囲の上限を、前記モータの回転数とモータトルクとの関係を表わすモータ出力特性に沿って前記モータトルクが増大していき、前記操舵補助モータの消費電力が前記既定の電力制限値に到達したときのモータトルク値とすることができる（図７の“Ｔ１”）。この場合、モータトルクがこの上限を超えたときには、前記既定の電力制限値よりも低下した電力制限値が適用される。
【００１１】
前記回転数の所定範囲の下限を、前記モータの回転数とモータトルクとの関係を表わすモータ出力特性に沿って前記回転数が減少していき、前記操舵補助モータの消費電力が前記既定の電力制限値に到達したときの回転数の値とすることができる（図７の“Ｎ１”参照）。この場合、モータ回転数がこの下限を下回ったときには、前記既定の電力制限値よりも低下した電力制限値が適用される。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、電源の余分な電力消費を無くすことができるので、車両の電源負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図２】モータの構成を説明するための図解図である。
【図３】電力制限値P_limとモータトルクの絶対値｜ＴＭ｜との関係を示すグラフである。
【図４】電力制限部２２の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図６】電力制限値P_limとモータ回転数の絶対値｜Ｎ｜との関係を示すグラフである。
【図７】モータ出力特性と、本発明により設定された電源電力限界とを重畳して描いたグラフである。
【図８】モータ出力特性と電源電力限界とを重畳して描いたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置（車両用操舵装置の一例）の電気的構成を説明するためのブロック図である。
この電動パワーステアリング装置は、車両を操向するための操作部材としてのステアリングホイール１０に加えられる操舵トルクＴを検出するトルクセンサ１と、車両の舵取り機構２に減速機構８を介して操舵補助力を与えるモータ３（操舵補助モータ）と、駆動回路１２を通してモータ３を駆動するための電源３０と、モータ３の回転角（電気角）を検出するための回転角センサ（例えばモータレゾルバ）５と、モータ３を駆動制御するモータ制御装置６と、当該電動パワーステアリング装置が搭載された車両の速度を検出する車速センサ７とを備えている。前記モータ制御装置６に、前述の回転角センサ５、トルクセンサ１及び車速センサ７が接続されている。
【００１５】
モータ制御装置６は、トルクセンサ１が検出する操舵トルク及び車速センサ７が検出する車速に応じてモータ３を駆動することによって、操舵状況及び車速に応じた適切な操舵補助を実現する。
モータ３は、この実施形態では、三相モータであり、図２に図解的に示すように、界磁としてのロータ５０と、このロータ５０に対向するステータ５５に配置されたＵ相、Ｖ相及びＷ相のステータ巻線５１，５２，５３とを備えている。モータ３は、ロータの外部にステータを対向配置したインナーロータ型のものであってもよいし、筒状のロータの内部にステータを対向配置したアウターロータ型のものであってもよい。
【００１６】
各相のステータ巻線５１，５２，５３の方向にＵ軸、Ｖ軸及びＷ軸をとった三相固定座標（ＵＶＷ座標系）を定義する。また、ロータ５０の磁極方向にｄ軸（磁極軸）をとり、ロータ５０の回転平面内においてｄ軸と直角な方向にｑ軸（トルク軸）をとった二相回転座標系（ｄ−ｑ座標系。実回転座標系）を定義する。
ｄ−ｑ座標系は、ロータ５０とともに回転する回転座標系である。ｄ−ｑ座標系では、ｑ軸電流のみがロータ５０のトルク発生に寄与するので、ｄ軸電流を零とし、ｑ軸電流を所望のトルクに応じて制御すればよい。ロータ５０の回転角θＭは、Ｕ軸に対するｄ軸の回転角である。ｄ−ｑ座標系は、ロータ角θＭに従う実回転座標系である。このロータ角θＭを用いることによって、ＵＶＷ座標系とｄ−ｑ座標系との間での座標変換を行うことができる。
【００１７】
図１に戻り、モータ制御装置６は、電流検出部１３及び駆動回路１２を有する。
電流検出部１３は、モータ３のステータ巻線５１，５２，５３（図２参照）を流れる電流を検出する。より具体的には、電流検出部１３は、三相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）のステータ巻線５１，５２，５３における相電流をそれぞれ検出する電流検出器を有する。
モータ制御装置６の、電流検出部１３、駆動回路１２以外の部分は、ＣＰＵ及びメモリ（ＲＯＭ及びＲＡＭなど）を備えるマイクロコンピュータで構成されており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能する。
【００１８】
この複数の機能処理部には、目標モータトルク生成部２０と、電流指令値生成部２１と、電力制限部２２と、電流偏差演算回路２３と、ＰＩ（比例積分）制御部２４と、ｄｑ／ＵＶＷ変換部２５と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部２６と、ＵＶＷ／ｄｑ変換部２７と、回転角演算部３１と、モータトルク演算部３７とが含まれている。
回転角演算部３１は、回転角センサ５の出力信号に基づいて、モータ３のロータ５０の回転角（電気角。以下、「回転角θ１」という。）を演算するものである。この回転角θ１が座標変換用の変換角θＳとして出力される。
【００１９】
目標モータトルク生成部２０は、トルクセンサ１により検出される操舵トルク（検出操舵トルク）と、車速センサ７により検出される車速とに基づいて目標モータトルクＴＭ＊を生成する。具体的には、目標モータトルク生成部２０は、車速毎に予め設定された検出操舵トルクに対する目標モータトルクＴＭ＊の関係に基づいて、検出された車速及び操舵トルクに応じた目標モータトルクＴＭ＊を生成する。
【００２０】
検出操舵トルクは、例えば左方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、右方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。また、目標モータトルクＴＭ＊は、モータ３から左方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには正の値とされ、モータ３から右方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには負の値とされる。
目標モータトルク生成部２０によって生成された目標モータトルクＴＭ＊は、電流指令値生成部２１に与えられる。
【００２１】
電流指令値生成部２１は、ｄ−ｑ座標系の座標軸に流すべき電流を電流指令値として生成するものである。具体的には、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を生成する。さらに具体的には、電流指令値生成部２１は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を有意値とする一方で、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を零又は負の値とする（負の値にするのは弱め界磁制御を行う場合である）。より具体的には、電流指令値生成部２１は、目標モータトルク生成部２０によって生成された目標モータトルクＴＭ＊を、モータ３のトルク定数ＫＴで除算することによって、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を求める。このｑ軸電流指令値を本明細書では「モータ電流指令値」と言うことがある。電流指令値生成部２１によって生成されたモータ電流指令値Ｉｑ＊は、電力制限部２２を経て、電流偏差演算回路２３に与えられる。
【００２２】
電流検出部１３は、駆動回路１２におけるモータ３のＵ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶ、Ｗ相電流ＩＷ（以下、これらを総称するときには「三相検出電流ＩＵＶＷ」という。）を検出する。電流検出部１３によって検出された三相検出電流ＩＵＶＷは、ＵＶＷ／ｄｑ変換部２７に与えられる。
ＵＶＷ／ｄｑ変換部２７は、三相検出電流ＩＵＶＷを、二相回転座標系(ｄ−ｑ座標系）上でのｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑ（以下、これらを総称するときには「二相検出電流Ｉｄｑ」という。）に座標変換する。この座標変換には、回転角演算部３１によって得られた変換角θＳが用いられる。
【００２３】
モータトルク演算部３７は、ＵＶＷ／ｄｑ変換部２７によって得られる二相検出電流Ｉｄｑに基づいて、モータトルク（モータトルク）ＴＭを演算する。具体的には、モータトルク演算部３７は、ＵＶＷ／ｄｑ変換部２７によって得られるｑ軸検出電流Ｉｑに、モータ３のトルク定数ＫＴを乗算することによって、モータトルクＴＭを演算する。モータトルク演算部３７によって演算されたモータトルクＴＭは、電力制限部２２に与えられる。
【００２４】
電力制限部２２は、インバータ電力制限値（単に「電力制限値」という）P_limとモータトルクＴＭとの関係を示すグラフ（図３）に示すように、モータトルク演算部３７によって演算されたモータトルクＴＭが所定範囲Ｔ１〜Ｔ２にあるときに、電力制限値P_limをその既定の電力制限値Ｐmaxよりも低下させる。
この低下された電力制限値P_limは、前記既定の電力制限値Ｐmaxを上限とし、モータ電流指令値Ｉｑ＊に相当する電力値又はそれより大きな電力値（例えばモータ電流指令値Ｉｑ＊に相当する電力値に一定のマージンを加算若しくは掛け算した値）を下限とした範囲の中から選ばれる値である。
【００２５】
ここで所定値Ｔ１は、図７で電源電力限界Ｐmaxの曲線とモータ出力特性ｈとの交点Ｑ１に該当するトルクである。この交点Ｑ１におけるモータ回転数をＮ１とする。前記モータの回転数はステアリングホイール１０を含む操舵手段の操舵速度に対応するものである。所定値Ｔ２は、図７でモータ出力特性ｈとトルク座標軸Ｔの交点Ｑ２に該当するトルクである。この交点Ｑ２におけるモータ回転数は０である。これらのトルクＴ１，Ｔ２で規定される範囲Ｔ１〜Ｔ２において、電力制限値P_limを、既定の電力制限値Pmaxよりも低下させる。
【００２６】
具体的には、図３に示すように、モータトルクＴＭがトルクＴ１以下であれば既定の電力制限値Pmaxに等しいが、トルクＴ１から増加するに従って電力制限値P_limを低下させ、トルクＴ２において電力制限最小値Pdownとする。電力制限最小値PdownはトルクがＴ２，モータ回転数が０であるときの電源等電力線の電力に相当する（図７参照）。
この調整後の電力制限値P_limは、例えば次のような一次式で表わされる（図３参照）。
【００２７】
P_lim＝ａＴM＋ｂ  （Ｔ１＜ＴM＜Ｔ２）・・・(1)式
P_lim＝Pmax  （０＜ＴM＜＝Ｔ１）・・・(2)式
係数ａは（Pmax−Pdown）／（Ｔ１−Ｔ２）で表わされ、負の値をとる。係数ｂは、（Pmax／Ｔ１−Pdown／Ｔ２）・Ｔ１・Ｔ２／（Ｔ２−Ｔ１）で表わされ、正の値をとる。
上に掲げた(1)式では、電力制限値P_limがモータトルクＴＭの範囲Ｔ１〜Ｔ２において直線状に変化する例を示したが、本発明の電力制限部２２の制御はこれに限定されるものではない。例えば、電力制限値P_limは範囲Ｔ１〜Ｔ２において曲線状に変化してもよい（二次曲線、指数曲線、正弦波曲線など）。また電力制限値P_limの値はトルクＴに基づいて演算により算出することとしているが、あらかじめメモリを用意し、各トルク値に対応する電力制限値P_limをこのメモリ内のテーブル（電力制限テーブルという）に書き込んで、それを利用しても良い。
【００２８】
また、図３で二点鎖線P_lim′で示したように、モータトルクが０に近い領域において、電力制限値を低下させるようにしてもよい。
電力制限部２２は、モータの消費電力が電力制限値P_limを超えないように、電流指令値生成部２１から入力されたモータ電流指令値Ｉｑ＊を調整する。すなわち、電流指令値生成部２１から入力されたモータ電流指令値Ｉｑ＊、ｄ軸指示電圧値Ｖｄ＊及びｑ軸指示電圧値Ｖｑ＊を下記の(3)式に適用して決定されるモータの消費電力が電力制限値P_lim以下であれば、モータ電流指令値Ｉｑ＊をそのまま出力する。電流指令値生成部２１から入力されたモータ電流指令値Ｉｑ＊、ｄ軸指示電圧値Ｖｄ＊及びｑ軸指示電圧値Ｖｑ＊を下記の(3)式に適用して決定されるモータの消費電力が電力制限値P_limを超えるようであれば、モータの消費電力が電力制限値P_lim以下になるように、モータ電流指令値Ｉｑ＊を低減して出力する。
【００２９】
ここでモータの消費電力とモータ電流、電圧との関係式は、ブラシレスモータの場合、
Ｉq＊＝（P_lim−Ｖd＊×Ｉd＊）／Ｖq＊・・・(3)式
で求められる。
なおブラシ付きモータの場合は、Ｉq＊をモータ電流指令値Ｉm＊に、Ｖq＊をモータ端子間電圧Ｖmに置き換えると、
Ｉm＊＝P_lim／Ｖm・・・(4)式
となり、ブラシレスモータと同様にモータ電流によって電力制限ができる。
【００３０】
図４は、電力制限部２２の動作を示すフローチャートである。電力制限部２２は、モータ電流指令値Ｉｑ＊を電流指令値生成部２１から取得し（ステップＳ１）、モータトルクＴＭをモータトルク演算部３７から取得する（ステップＳ２）。そして前述した(1),(2)式を用いて、電力制限値P_limを演算するか、あるいは前記電力制限テーブルから取得して、電力制限値P_limを設定する（ステップＳ３）。さらにこの電力制限値P_limを前記の(3)式又は(4)式に適用して求められるモータ電流（モータ電流制限値Ｉlim）を設定する（ステップＳ４）。モータ電流指令値Ｉｑ＊とモータ電流制限値Ｉlimとを絶対値で比較し、モータ電流指令値Ｉｑ＊がモータ電流制限値Ｉlimよりも大きければ（ステップＳ５のYes）、モータ電流指令値Ｉｑ＊を、モータ電流制限値Ｉlimと同じ値になるように書き換える（ステップＳ６）。モータ電流指令値Ｉｑ＊がモータ電流制限値Ｉlim以下であれば（ステップＳ５のNo）、モータ電流指令値Ｉｑ＊を書き換えないでそのまま使う。そしてこのモータ電流指令値Ｉｑ＊を電流偏差演算回路２３に提供する。
【００３１】
電流偏差演算回路２３は、モータ電流指令値Ｉｑ＊及びｄ軸電流指令値Ｉｄ＊と、ＵＶＷ／ｄｑ変換部２７から与えられる二相検出電流Ｉｄｑとの偏差を演算する。これらの偏差は、ＰＩ制御部２４に与えられる。
ＰＩ制御部２４は、偏差演算部２３によって演算された電流偏差に対するＰＩ演算を行なうことにより、モータ３に印加すべき二相指示電圧Ｖｄｑ＊（ｄ軸指示電圧Ｖｄ＊及びｑ軸指示電圧Ｖｑ＊）を生成する。この二相指示電圧Ｖｄｑ＊は、ｄｑ／ＵＶＷ変換部２５に与えられる。
【００３２】
ｄｑ／ＵＶＷ変換部２５は、二相指示電圧Ｖｄｑ＊を三相指示電圧ＶＵＶＷ＊に変換する。この座標変換には、回転角演算部３１によって得られた変換角θＳが用いられる。三相指示電圧ＶＵＶＷ＊は、Ｕ相指示電圧ＶＵ＊、Ｖ相指示電圧ＶＶ＊及びＷ相指示電圧ＶＷ＊からなる。この三相指示電圧ＶＵＶＷ＊は、ＰＷＭ制御部２６に与えられる。
ＰＷＭ制御部２６は、Ｕ相指示電圧ＶＵ＊、Ｖ相指示電圧ＶＶ＊及びＷ相指示電圧ＶＷ＊にそれぞれ対応するデューティのＵ相ＰＷＭ制御信号、Ｖ相ＰＷＭ制御信号及びＷ相ＰＷＭ制御信号を生成し、駆動回路１２に供給する。
【００３３】
駆動回路１２は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相に対応した三相コンバータ回路からなる。このインバータ回路を構成するパワー素子がＰＷＭ制御部２６から与えられるＰＷＭ制御信号によって制御されることにより、三相指示電圧ＶＵＶＷ＊に相当する電圧がモータ３の各相のステータ巻線５１，５２，５３に印加されることになる。
このような構成において、ステアリングホイール１０に操舵トルクが加えられると、これがトルクセンサ１によって検出される。そして、トルクセンサ１によって検出された操舵トルク及び車速センサ７によって検出された車速に応じた目標モータトルクＴＭ＊が目標モータトルク生成部２０によって生成される。そして、この目標モータトルクＴＭ＊に応じた電流指令値Ｉｄｑ＊が電流指令値生成部２１によって生成される。
【００３４】
電力制限部２２は、目標モータトルクＴＭ＊に応じたモータ電流指令値Ｉｑ＊に対応するモータの消費電力が電力制限値P_limを超えるようであれば、モータの消費電力が電力制限値P_lim以下になるように、モータ電流指令値Ｉｑ＊を低減して出力する。
このモータ電流指令値Ｉｄｑ＊と二相検出電流Ｉｄｑとの偏差が電流偏差演算回路２３によって求められる。この偏差を零に導くようにＰＩ制御部２４によるＰＩ演算が行なわれ、この演算結果に対応した二相指示電圧Ｖｄｑ＊がＰＩ制御部２４から出力される。この二相指示電圧Ｖｄｑ＊は、ｄｑ／ＵＶＷ変換部２５によって、三相指示電圧ＶＵＶＷ＊に変換される。
【００３５】
そして、ＰＷＭ制御部２６の働きによって、その三相指示電圧ＶＵＶＷ＊に応じたデューティ比で駆動回路１２が動作することによって、モータ３が駆動され、最終的な電流指令値Ｉｄｑ＊に対応したモータトルク（アシストトルク）が舵取り機構２に与えられることになる。こうして、操舵トルク及び車速に応じて操舵補助を行うことができる。
次に、本発明の第２の実施形態に係るモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置を説明する。
【００３６】
図５は、第２の実施形態の電気的構成を説明するためのブロック図である。図１の各部に対応する部分には、図１と同じ参照符号を付してある。
この実施形態では、モータトルク演算部３７がなく、その代わりに、回転角演算部３１から出力されるモータ３のロータ５０の回転角θ１を用いて（例えば微分演算して）、モータの回転数を演算する回転数演算部３８が備えられている。
【００３７】
電力制限部２２は、図６のグラフに示すように、回転数演算部３８によって演算されたモータ回転数Ｎが所定範囲０〜Ｎ１にあるときに、電力制限値P_limを低下させる。
この低下された電力制限値P_limは、前記既定の電力制限値Ｐmaxを上限とし、モータ電流指令値Ｉｑ＊に相当する電力値又はそれより大きな電力値（例えばモータ電流指令値Ｉｑ＊に相当する電力値に一定のマージンを加算若しくは掛け算した値）を下限とした範囲の中から選定される値である。
【００３８】
ここで所定値Ｎ１は、図７で電源電力限界Ｐmaxの曲線とモータ出力特性ｈとの交点Ｑ１に該当するモータ回転数Ｎ１である。この交点Ｑ１におけるモータのトルクをＴ１とする。図７で、モータトルクが０のときの回転数をＮ２とする。図７でモータ出力特性ｈとトルク座標軸Ｔの交点Ｑ２に該当するトルクをＴ２とする。この交点Ｑ２におけるモータ回転数は０である。このモータ回転数Ｎ１で規定される範囲０〜Ｎ１において、電力制限値P_limを、既定の電力制限値Pmaxよりも低下させる。具体的には、図６に示すように、モータ回転数ＮがＮ１以上であれば既定の電力制限値Pmaxに等しいが、回転数Ｎか減少するに従って電力制限値P_limを低下させ、回転数Ｎ＝０において電力制限最小値Pdownとする。電力制限最小値PdownはトルクがＴ２，モータ回転数が０であるときの電源等電力線に相当する（図７参照）。
【００３９】
この調整後の電力制限値P_limは、例えば次のような数式で表わされる（図６参照）。
P_lim＝Pmax  （Ｎ＞＝Ｎ１）・・・(5)式
P_lim＝ｃＮ＋ｄ  （０＜Ｎ＜Ｎ１）・・・(6)式
係数ｃは（Pmax−Pdown）／Ｎ１で表わされ、正の値をとる。係数ｂは、Pdownに等しい。
上に掲げた(6)式で、電力制限値P_limがモータ回転数の範囲０〜Ｎ１において直線状に変化する例を示したが、本発明の電力制限部２２の制御はこれに限定されるものではない。例えば、電力制限値P_limは範囲０〜Ｎ１において曲線状に変化してもよい（二次曲線、指数曲線、正弦波曲線など）。また電力制限値P_limの値は回転数Ｎに基づいて演算により算出することとしているが、あらかじめメモリを用意し、各回転数値に対応する電力制限値P_limをこのメモリ内のテーブル（電力制限テーブルという）に書き込んで、それを利用しても良い。
【００４０】
また、図６で二点鎖線P_lim′で示したように、モータ回転数が最大回転数Ｎ２及びそれに近い領域において、電力制限値を低下させるようにしてもよい。
電力制限部２２は、モータの消費電力が電力制限値P_limを超えないように、電流指令値生成部２１から入力されたモータ電流指令値Ｉｑ＊を調整する。すなわち、電流指令値生成部２１から入力されたモータ電流指令値Ｉｑ＊に対応するモータの消費電力が電力制限値P_lim以下であれば、モータ電流指令値Ｉｑ＊をそのまま出力する。電流指令値生成部２１から入力されたモータ電流指令値Ｉｑ＊に対応するモータの消費電力が電力制限値P_limを超えるようであれば、モータの消費電力が電力制限値P_lim以下になるように、モータ電流指令値Ｉｑ＊を低減して出力する。
【００４１】
電力制限部２２の動作を示すフローチャートは、前に説明した図４を適用することができる。ただし、ステップＳ２において、モータトルクＴＭをモータトルク演算部３７から取得することに代えて、モータ回転数Ｎを回転数演算部３８から取得するところが違っている。
以下、前述した(5),(6)式を用いて、電力制限値P_limを演算するか、あるいは前記電力制限テーブルから取得して設定し（ステップＳ３）、この電力制限値P_limに対応するモータ電流制限値Ｉlimを設定し（ステップＳ４）、モータ電流指令値Ｉｑ＊とモータ電流制限値Ｉlimとを絶対値で比較し、モータ電流指令値Ｉｑ＊がモータ電流制限値Ｉlimよりも大きければモータ電流指令値Ｉｑ＊を、モータ電流制限値Ｉlimと同じ値になるように書き換え、モータ電流指令値Ｉｑ＊がモータ電流制限値Ｉlim以下であればモータ電流指令値Ｉｑ＊を書き換えないでそのまま用いる。そしてこのモータ電流指令値Ｉｑ＊を電流偏差演算回路２３に提供する。
【００４２】
この第２の実施形態は、モータのトルクＴに基づいて、電力制限値P_limを計算する第１の実施形態と異なり、モータの回転数Ｎに基づいて、電力制限値P_limを計算している。しかし、モータの回転数ＮとトルクＴとの関係は、モータ出力特性によって互いに関係しているので、モータのトルクＴに基づいて計算された電力制限値P_limも、モータの回転数Ｎに基づいて計算された電力制限値P_limも、同じものである。この点で、第１の実施形態も、第２の実施形態も、実質的に同じ発明であるといえる。その他、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
３…操舵補助モータ，２２…電力制限部、３０…電源、３７…モータトルク演算部、３８…回転数演算部
【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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【図８】
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