CN101841290B - 电动机控制装置和车辆用转向装置用的电动机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供电动机控制装置和车辆用转向装置用的电动机控制装置。电动机控制装置控制具有转子和与该转子相对的定子的电动机。电流驱动部以依据作为控制上的旋转角的控制角旋转的旋转坐标系的轴电流值驱动上述电动机。相加角运算部计算应该加在上述控制角上的相加角。控制角运算部在规定的每个运算周期中，通过将由上述相加角运算部计算出的相加角加于控制角的前次值而求取控制角的此次值。转矩检测部检测施加于被电动机驱动的驱动对象的电动机转矩以外的转矩。指示转矩设定部，其设定应作用于上述驱动对象的指示转矩。相加角修正部对由上述指示转矩设定部设定的指示转矩和由上述转矩检测部检测出的检测转矩进行比较，根据其比较结果修正上述相加角。

Description

电动机控制装置和车辆用转向装置用的电动机控制装置

将2009年3月12日提出的日本专利申请No.2009-059859号和2009年11月6日提出的日本专利申请No.2009-255219号的全部内容引入本发明，作为参考。

技术领域

本发明涉及用于驱动无刷电动机的电动机控制装置。

背景技术

无刷电动机，例如能够用作车辆用转向装置的驱动源。车辆用转向装置的一个例子是电动动力转向装置。用于驱动控制无刷电动机的电动机控制装置，一般构成为，根据用于检测转子的旋转角的旋转角传感器的输出控制电动机电流的供给。作为旋转角传感器，一般使用输出与转子旋转角(电角)相对应的正弦波信号和余弦波信号的解算器。但是，解算器高价、配线数多，而且设置空间也大。因此，存在防碍具有无刷电动机的装置的成本削减和小型化的问题。

美国公开专利US 2007/0229021A1公开了不使用旋转角传感器地驱动无刷电动机的无传感器驱动方式。无传感器驱动方式是通过估测伴随转子的旋转的感应电压，估测磁极的相位(转子的电角)的方式。在转子停止时和极低速旋转时，不能够估测磁极的相位，因此以别的方式估测磁极的相位。具体地说，对定子注入感应信号，检测对于该感应信号的电动机的响应。基于该电动机的响应估测转子旋转位置。

发明内容

该发明的一个目的是提供一种电动机控制装置，其能够以不使用旋转角传感器的新的控制方式控制电动机。

发明一个特征涉及一种用于控制具有转子和与该转子相对的定子的电动机的电动机控制装置。电流驱动部以依据作为控制上的旋转角的控制角旋转的旋转坐标系的轴电流值驱动上述电动机。相加角运算部计算应该加在上述控制角上的相加角。控制角运算部，在每个规定的运算周期中，通过将由上述相加角运算部计算出的相加角加于控制角的前次值而求取控制角的此次值。转矩检测部检测施加于被电动机驱动的驱动对象的电动机转矩以外的转矩。指示转矩设定部设定应作用于上述驱动对象的指示转矩。相加角修正部对由上述指示转矩设定部设定的指示转矩和由上述转矩检测部检测出的检测转矩进行比较，根据该比较结果修正上述相加角。

附图说明

本发明的上述以及其它的特征和优点能够通过参照附图的以下对实施方式的说明变得明确，对于相同或相当的要素标注相同或相似的符号。

图1是用于说明应用本发明的第一实施方式的电动机控制装置的电动动力转向装置的电结构的框图；

图2是用于说明电动机的结构的图解图；

图3是上述电动动力转向装置的控制框图；

图4是表示相对于转向角的指示转向转矩的特性例的图；

图5是用于说明转向转矩限制器的动作的图；

图6是表示γ轴指示电流值的设定例的图；

图7是用于说明相加角限制器的动作的流程图；

图8A是用于说明在负载角和电动机转矩存在正的相关的情况下的相加角保护部的动作的流程图；

图8B是用于说明在负载角和电动机转矩存在负的相关的情况下的相加角保护部的动作的流程图；

图9是用于说明感应电压推定部和旋转角推定部的结构的框图；

图10A是用于说明在负载角和电动机转矩存在正的相关的情况下的第二实施方式的相加角保护部的动作的流程图；

图10B是用于说明在负载角和电动机转矩存在负的相关的情况下的第二实施方式的相加角保护部的动作的流程图；

图11是表示角位移误差决定处理的顺序的流程图；

图12是表示相对于反复次数K的角位移误差ε的设定例的图；

图13是用于表示第三实施方式的电动动力转向装置的结构的框图；

图14是表示基于推定感应电压的控制方式变更处理的顺序的流程图；以及

图15是表示第四实施方式的基于推定感应电压的控制方式变更处理的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。

图1是用于说明应用该发明的第一实施方式的电动机控制装置的电动动力转向装置(车辆用转向装置的一个例子)的电结构的框图。该电动动力转向装置包括：转矩传感器1，其检测施加于作为转向车辆用的操作部件的方向盘10的转向转矩T；电动机3(无刷电动机)，其经由减速机构7对车辆的转向机构2施加转向辅助力；转向角传感器4，其检测作为方向盘10的旋转角的转向角；电动机控制装置5，其驱动控制电动机3；以及车速传感器6，其检测搭载有该电动动力转向装置的车辆的速度。

电动机控制装置5根据转矩传感器1检测出的转向转矩、转向角传感器4检测出的转向角和车速传感器6检测出的车速，驱动电动机3，由此实现与转向状态和车速对应的适当的转向辅助。

电动机3在该实施方式中是三相无刷电动机，如图2以图解的方式所示的那样，包括作为磁场的转子50、以及配置于与该转子50相对的定子55的U相、V相和W相的定子绕组51、52、53。电动机3可以是在转子的外部使定子相对配置的内转子型，也可以是在筒状的转子的内部使定子相对配置的外转子型。

定义以各相的定子绕组51、52、53的方向作为U轴、V轴和W轴的三相固定坐标(UVW坐标系)。此外，定义以转子50的磁极方向作为d轴(磁极轴)、以在转子50的旋转平面内与d轴正交的方向作为q轴(转矩轴)的二相旋转坐标系(dq坐标系，实际旋转坐标系)。dq坐标系是与转子50一同旋转的旋转坐标系。在dq坐标系中，仅q轴电流有助于转子50的转矩产生，因此使d轴电流为零，根据期望的转矩控制q轴电流即可。转子50的旋转角(转子角)θM是相对于U轴的d轴的旋转角，dq坐标系是依据转子角θM的实际旋转坐标系。通过使用该转子角θM，能够进行UVW坐标系与dq坐标系之间的坐标转换。

另一方面，在该实施方式中，导入表示控制上的旋转角的控制角θC。控制角θC是相对于U轴的虚拟的旋转角。使与该控制角θC对应的虚拟的轴为γ轴，使相对于该γ轴前进90°的轴为δ轴，定义虚拟二相旋转坐标系(γδ坐标系。以下称为“虚拟旋转坐标系”，将该虚拟旋转坐标系的坐标轴称为“虚拟轴”。此外将虚拟轴的轴电流值称为“虚拟轴电流值”)。在控制角θC与转子角θM相等时，作为虚拟旋转坐标系的γδ坐标系和作为实际旋转坐标系的dq坐标系一致。即，作为虚拟轴的γ轴与作为实际轴的d轴一致，作为虚拟轴的δ轴与作为实际轴的q轴一致。γδ坐标系是依据控制角θC的虚拟旋转坐标系。能够使用控制角θC进行UVW坐标系与γδ坐标系的坐标转换。

由控制角θC与转子角θM的差定义负载角θL(＝θC-θM)。

当依据控制角θC向电动机3供给γ轴电流Iγ时，该γ轴电流Iγ的q轴成分(向q轴的正投影)成为有助于转子50的转矩产生的q轴电流Iq。即，在γ轴电流Iγ与q轴电流Iq之间，下述式(1)的关系成立：

Iq＝Iγ·sinθL......(1)

再次参照图1，电动机控制装置5包括微型计算机11、被该微型计算机11驱动并向电动机3供给电力的驱动电路(逆变电路)12、以及检测流过电动机3的各相的定子绕组的电流的电流检测部13。

电流检测部13检测流过电动机3的各相的定子绕组51、52、53的相电流IU、IV、IW(以下总称的时候称为“三相检测电流IUVW”)。它们是UVW坐标系中的各坐标轴方向的电流值。

微型计算机11具有CPU和存储器(ROM和RAM等)，通过执行规定的程序，作为多个功能处理部起作用。在该多个功能处理部中包括：转向转矩限制器20、指示转向转矩设定部21、转矩偏差运算部22、PI(比例积分)控制部23、相加角限制器24、相加角监视部25、控制角运算部26、增益变更部27、感应电压推定部28、旋转角推定部29、转子角位移运算部30、指示电流值生成部31、电流偏差运算部32、PI控制部33、γδ/αβ转换部34A、αβ/UVW转换部34B、PWM(PulseWidth Modulation，脉冲宽度调制)控制部35、UVW/αβ转换部36A、αβ/γδ转换部36、转矩偏差监视部40、和相加角保护部41。

指示转向转矩设定部21基于由转向角传感器4检测出的转向角和由车速传感器6检测出的车速，设定指示转向转矩T^*。例如，如图4所示，在转向角为正值(向右方向转向的状态)时，指示转向转矩T^*被设定为正值(向右方向的转矩)，在转向角为负值(向左方向转向的状态)时，指示转向转矩T^*被设定为负值(向左方向的转矩)。而且，指示转向转矩T^*被设定为随着转向角的绝对值变大，其绝对值也变大(在图4的例子中是非线性地变大)。但是，在规定的上限值(正值，例如+6Nm)和下限值(负值，例如-6Nm)的范围内进行指示转向转矩T^*的设定。此外，指示转向转矩T^*被设定为车速越大，其绝对值越小。即，进行车速感应控制。

转向转矩限制器20将转矩传感器1的输出限制于规定的上限饱和值+Tmax(+Tmax＞0。例如+Tmax＝7Nm)和下限饱和值-Tmax(-Tmax＜0。例如-Tmax＝7Nm)之间。具体地说，如图5所示，转向转矩限制器20，在上限饱和值+Tmax与下限饱和值-Tmax之间，原样输出作为转矩传感器1的输出值的检测转向转矩T。此外，转向转矩限制器20，在转矩传感器1的检测转向转矩T为上限饱和值+Tmax以上时，输出上限饱和值+Tmax。而且，转向转矩限制器20，在转矩传感器1的检测转向转矩T为下限饱和值-Tmax以下时，输出下限饱和值-Tmax。饱和值+Tmax和-Tmax界定转矩传感器1的输出信号为稳定的区域(具有可靠性的区域)的边界。即，转矩传感器1的输出信号在超过上限饱和值Tmax的区域和低于下限饱和值-Tmax的区间不稳定，不能够与实际的转向转矩对应。换言之，饱和值+Tmax、-Tmax根据转矩传感器1的输出特性而决定。

转矩偏差运算部22求取由指示转向转矩设定部21设定的指示转向转矩T^*与由转矩传感器1检测出的受到转向转矩限制器20的限制处理的转向转矩T(以下，为了区分，称为“检测转向转矩T”)的偏差(转矩偏差)ΔT(＝T^*-T)。PI控制部23对该转矩偏差ΔT进行PI运算。即，由转矩偏差运算部22和PI控制部23，构成用于将检测转向转矩T引导至指示转向转矩T^*的转矩反馈控制器。PI控制部23通过对转矩偏差ΔT进行PI运算，运算相对于控制角θC的相加角α。从而，上述转矩反馈控制器构成计算相加角α的相加角运算部。

更具体地说，PI控制部23具有比例部件23a、积分部件23b、加法器23c。其中，KP是比例增益，KI是积分增益，1/s是积分算子。利用比例部件23a求取比例积分运算的比例项(比例运算值)，利用积分部件23b求取比例积分运算的积分项(积分运算值)。这些运算结果(比例项和积分项)被加法器23c相加，由此求取相加角α。

相加角限制器24是对由PI控制部23求得的相加角α施加限制的相加角限制部。更具体地说，相加角限制器24将相加角α限制为规定的上限值UL(正值)与下限值LL(负值)之间的值。上限值UL和下限值LL基于规定的限制值ωmax(ωmax＞0。例如ωmax＝45度)决定。该规定的限制角ωmax，例如基于最大转向角速度而决定。最大转向角速度是指，作为方向盘10的转向角速度假设的最大值，例如为800deg/sec左右。

最大转向角速度时的转子50的电角的变化速度(电角的角速度。最大转子角速度)，如下述式(2)所示，为最大转向角速度、减速机构7的减速比、转子50的极对数的积。极对数是指转子50具有的磁极对(N极和S极的对)的个数。

最大转子角速度＝最大转向角速度×减速比×极对数......(2)

控制角θC的运算期间(运算周期)中的转子50的电角变化量的最大值(转子角变化量最大值)，如下述式(3)所示，是在最大转子角速度上乘以运算周期而得的值。

转子角变化量最大值＝最大转子角速度×运算周期

＝最大转向角速度×减速比×极对数×运算周期......(3)

该转子角变化量最大值是在一运算周期的期间中被允许的控制角θC的最大变化量。于是，使上述转子角变化量最大值为限制值ωmax即可。使用该限制值ωmax，相加角α的上限值UL和下限值LL能够分别以下述式(4)(5)表示。

UL＝+ωmax......(4)

LL＝-ωmax......(5)

相加角限制器24的限制处理后的相加角α，在控制角运算部26的加法器26A中，被加于控制角θC的前次值θC(n-1)(n是此次运算周期的编号)(图中Z-1表示信号的前次值)。其中，控制角θC的初始值是预先设定的值(例如零)。

控制角运算部26包括加法器26A，其对控制角θC的前次值θC(n-1)加以从相加角限制器24施加的相加角α。即，控制角运算部26在每个规定的运算周期中运算控制角θC。然后，控制角运算部26将前运算周期中的控制角θC作为前次值θC(n-1)，使用其求取作为此运算周期中的控制角θC的此次值θC(n)。

相加角监视部25监视从相加角限制器24生成的相加角α。具体地说，相加角监视部25监视相加角α的绝对值是否达到比上述限制值ωmax小的相加角阈值。相加角监视部25在相加角绝对值|α|为该相加角阈值以上时，将该情况通知给增益变更部27。

增益变更部27，当被相加角监视部25通知相加角绝对值|α|过大(为相加角阈值以上)时，与此响应，将PI控制部23的增益(比例增益和积分增益)变更为比通常值小的值。由此，在转向速度较大等的情况下，在相加角限制器24动作之前，PI控制部23的增益减少。由此，不容易受到相加角限制器24的限制，因此能够达到控制的稳定化，能够提高转向感。

另外，PI控制部23的增益的变更，除了在相加角绝对值|α|为相加角阈值以上时减少之外，也能够以相加角绝对值|α|越大则增益越小的方式进行。

感应电压推定部28推定由电动机3的旋转产生的感应电压。旋转角推定部29，基于由感应电压推定部28推定的感应电压，运算转子50的旋转角的推定值(推定旋转角)θE。感应电压推定部28和旋转角推定部29的具体例子在后面叙述。

转子角位移运算部30，通过求取运算周期间的推定旋转角θE的变化量，求取运算周期中的转子50的角位移Δθ(相当于旋转角速度的值)。

指示电流值生成部31，生成应该流过与作为控制上的旋转角的上述控制角θC对应的作为虚拟旋转坐标系的γδ坐标系的坐标轴(虚拟轴)的电流值，作为指示电流值。具体地说，指示电流值生成部31生成γ轴指示电流值Iγ^*和δ轴电流值Iδ^*(以下在对它们进行总称时称为“二相指示电流值Iγδ^*”)。指示电流值生成部31使γ轴指示电流值Iγ^*为有意义的值(significant value)，另一方面使δ轴指示电流值Iδ^*为零。更具体地说，指示电流值生成部31基于由转矩传感器1检测出的检测转向转矩T，设定γ轴指示电流值Iγ^*。

图6表示相对于检测转向转矩T的γ轴指示电流值Iγ^*的设定例。在检测转向转矩T为零附近的区域设定有死区(dead band)NR。γ轴指示电流值Iγ^*设定为，在死区NR的外侧的区域急剧上升，在规定的转矩以上成为大致一定值。由此，在驾驶者不操作方向盘10时，向电动机3的通电被停止，能够抑制不需要的电力消耗。

电流偏差运算部32运算相对于由指示电流值生成部31生成的γ轴指示电流值Iγ^*的γ轴检测电流Iγ的偏差Iγ^*-Iγ，和相对于δ轴指示电流值Iδ^*(＝0)的δ轴检测电流Iδ的偏差Iδ^*-Iδ，γ轴检测电流Iγ和δ轴检测电流Iδ从αβ/γδ转换部36B被施加于偏差运算部32。

UVW/αβ转换部36A将由电流检测部13检测出的UVW坐标系的三相检测电流IUVW(U相检测电流IU、V相检测电流IV和W相检测电流IW)转换为作为二相固定坐标系的αβ坐标系的二相检测电流Iα和Iβ(以下在总称时称为“二相检测电流Iαβ”)。如图2所示，αβ坐标系，是以转子50的旋转中心为原点，在转子50的旋转平面内规定α轴和与其正交的β轴(在图2的例子中与U轴同轴)的固定坐标系。αβ/γδ转换部36B将二相检测电流Iαβ转换为γδ坐标系的二相检测电流Iγ和Iδ(以下在总称时称为“二相检测电流Iγδ”)。它们被施加于电流偏差运算部32。在αβ/γδ转换部36B的坐标变换中，使用由控制角运算部26运算的控制角θC。

PI控制部33，通过对由电流偏差运算部32运算出的电流偏差进行PI运算，生成应该施加于电动机3的二相指示电压Vγδ^*(γ轴指示电压Vγ^*和δ轴指示电压Vδ^*)。该二相指示电压Vγδ^*被施加于γδ/αβ转换部34A。

γδ/αβ转换部34A，将二相指示电压Vγδ^*转换为αβ坐标系的二相指示电压Vαβ^*。在该坐标转换中，使用由控制角运算部26运算出的控制角θC。二相指示电压Vαβ^*由α轴指示电压Vα^*和β轴指示电压Vβ^*组成。αβ/UVW转换部34B，通过对二相指示电压Vαβ^*进行坐标转换运算，生成三相指示电压VUVW^*。三相指示电压VUVW^*由U相指示电压VU^*、V相指示电压VV^*和W相指示电压VW^*组成。该三相指示电压VUVW^*被施加于PWM控制部35，

PWM控制部35生成分别与U相指示电压VU^*、V相指示电压VV^*和W相指示电压VW^*对应的占空比的U相PWM控制信号、V相PWM控制信号和W相PWM控制信号，并向驱动电路12供给。

驱动电路12由与U相、V相和W相对应的三相逆变电路构成。构成该逆变电路的功率元件被从PWM控制部34施加的PWM控制信号控制，由此与三相指示电压VUVW^*相当的电压被施加于电动机3的各相的定子绕组51、52、53。

电流偏差运算部32和PI控制部33构成电流反馈控制器。通过该电流反馈控制器的动作，流过电动机3的电动机电流被控制为接近由指示电流值生成部31设定的二相指示电流值Iγδ^*。

转矩偏差监视部40，通过监视由转矩偏差运算部22运算出的转矩偏差ΔT的符号，判定指示转向转矩T^*与检测转向转矩T的大小关系。其判定结果被施加于相加角保护部41。

相加角保护部41对PI控制部23所生成的相加角α实施相加角保护处理。相加角保护处理是指，在由PI控制部23生成的相加角α和指示转向转矩T^*与检测转向转矩T的大小关系矛盾的情况下，修正相加角α以消除该矛盾的处理。更具体地说，在必要时，相加角保护部41基于由转子角位移运算部30求得的转子角位移Δθ修正相加角α。

图3是上述电动动力转向装置的控制框图。但是，为了使说明简单，省略相加角保护部41和相加角限制器24的功能。

通过对指示转向转矩T^*和检测转向转矩T的偏差(转矩偏差)ΔT进行PI控制(KP是比例系数、KI是积分系数、1/s是积分算子)，生成相加角α。通过使该相加角α对控制角θC的前次值θC(n-1)进行相加，求取控制角θC的此次值θC(n)＝θC(n-1)+α。此时，控制角θC与转子50的实际的转子角θM的偏差为负载角θL＝θC-θM。

于是，当向依据控制角θC的γδ坐标系(虚拟旋转坐标系)的γ轴(虚拟轴)依据γ轴指示电流Iγ^*供给γ轴电流Iγ时，q轴电流Iq＝IγsinθL。该q轴电流Iq有助于转子50的转矩产生。即，将电动机3的转矩常数KT乘以q轴电流Iq(＝IγsinθL)而得的值，作为辅助转矩TA(KT·IγsinθL)，通过减速机构7被传递至转向机构2。将该辅助转矩TA从来自转向机构2的负载转矩TL减去的值，是驾驶者应该施加于方向盘10的转向转矩T。通过反馈该转向转矩T，系统以将该转向转矩T引导至指示转向转矩T^*的方式动作。即，求取能够使检测转向转矩T与指示转向转矩T^*一致的相加角α，根据其控制控制角θC。

这样在作为控制上的虚拟轴的γ轴流过电流，另一方面，以根据指示转向转矩T^*与检测转向转矩T的偏差ΔT求得的相加角α更新控制角θC。由此，负载角θL进行变化，因此电动机3产生与该负载角θL对应的转矩。由此，电动机3产生与基于转向角和车速设定的指示转向转矩T^*对应的转矩，因此与转向角和车速对应的适当的转向辅助力被施加于转向机构2。即，进行转向辅助控制，使得转向角的绝对值越大则转向转矩越大，并且，车速越大则转向转矩越小。

这样，能够提供一种电动动力转向装置，其能够适当地控制电动机3而不使用旋转角传感器，能够进行适当地转向辅助。由此，能够使结构简单，达到成本的削减。

在该实施方式中，以在负载角θL与电动机转矩(辅助转矩)具有正的相关性的区域调整负载角θL的方式，控制相加角α。具体地说，因为q轴电流Iq＝IγsinθL，所以以-90°≤θL≤90°的方式控制相加角α。当然，也能够以在负载角θL与电动机转矩(辅助转矩)具有负的相关性的区域调整负载角θL的方式，控制相加角α。此时，以90°≤θL≤270°的方式控制相加角α。只要使PI控制部23的增益为正则为正的相关区域的控制，只要使PI控制部23的增益为负则为负的相关区域的控制。

图7是用于说明相加角限制器24的动作的流程图。相加角限制器24对由PI控制部23求得并被相加角保护部41修正的相加角α和上限值UL进行比较(步骤S1)。在相加角α超过上限值UL的情况下(步骤S1，是)，将上限值UL代入相加角α(步骤S2)。于是，对控制角θC加以上限值UL(＝+ωmax)。

如果由PI控制部23求得并被相加角保护部41修正的相加角α为上限值UL以下(步骤S1，否)，相加角限制器24进而比较该相加角α和下限值LL(步骤S3)。然后，如果该相加角α低于下限值(步骤S3，是)，则将下限值LL代入相加角α(步骤S4)。于是，对控制角θC加以下限值LL(＝-ωmax)。

如果相加角α为下限值LL以上上限值UL以下(步骤S3，否)，则直接将该相加角α用于向控制角θC的相加。

这样，相加角限制器24将相加角α限制于上限值UL与下限值LL之间，因此使控制稳定化。更具体地说，即使在电流不足或控制开始时产生控制不稳定状态(辅助力不稳定的状态)，相加角限制器24促使控制向稳定的状态转移。

图8A是用于说明相加角保护处理的流程图。表示以在负载角θL与电动机转矩(辅助转矩)具有正的相关性的区域调整负载角θL的方式控制相加角α的情况下的处理例子。

转矩偏差监视部40监视由转矩偏差运算部22运算出的转矩偏差ΔT的符号，将关于指示转向转矩T^*和检测转向转矩T的大小关系的信息施加于相加角保护部41。

在检测转向转矩T比指示转向转矩T^*大时(步骤S11，是)，相加角保护部41判定由PI控制部23求得的相加角α是否小于由转子角位移运算部30求得的运算周期中的转子角位移Δθ(步骤S12)。如果该判定结果是肯定的，则相加角保护部41将转子角位移Δθ代入相加角α(步骤S13)。即，相加角α被修正为转子角位移Δθ。如果相加角α为转子角位移Δθ以上(步骤S12，否)，则相加角保护部41进而对相加角α、和比转子角位移Δθ大规定的变化限制值A(A＞0。例如A＝7deg)的值(Δθ+A)进行比较(步骤S14)。在相加角α大于该值(Δθ+A)时(步骤S14，是)，相加角保护部41将该值(Δθ+A)代入相加角α(步骤S15)。即，相加角θ被修正为比转子角位移Δθ大规定的变化限制值A的值(Δθ+A)。如果相加角α为该值(Δθ+A)以下(步骤S14，否)，则不进行相加角α的修正。

另一方面，在检测转向转矩T比指示转向转矩T^*小时(步骤S11，否。步骤S16，是)，相加角保护部41判定由PI控制部23求得的相加角α是否大于转子角位移Δθ(步骤S17)。如果该判定结果是肯定的，则相加角保护部41将转子角位移Δθ代入相加角α(步骤S13)，将相加角α修正为转子角位移Δθ。如果相加角α为转子角位移Δθ以下(步骤S17，否)，则相加角保护部41进而对相加角α、和比转子角位移Δθ小上述变化限制值A的值(Δθ-A)进行比较(步骤S18)。在相加角α比该值(Δθ-A)小时(步骤S18，是)，相加角保护部41将该值(Δθ-A)代入相加角α(步骤S19)。即，相加角α被修正为比转子角位移Δθ小规定的变化限制值A的值(Δθ-A)。如果相加角α为该(Δθ-A)以上(步骤S18，否)，则不进行相加角α的修正。

此外，在检测转向转矩T与指示转向转矩T^*相等时(步骤S11和步骤S16的判定均为否定)，则相加角保护部41将转子角位移Δθ代入相加角α(步骤S21)。即，相加角α被修正为转子角位移Δθ。

相加角α是运算周期间的控制角θC的变化量，与γδ坐标轴的运算周期中的角位移(相当于旋转速度)相等。由此，如果相加角α大于运算周期中的转子角位移Δθ，则负载角θL变大，如果相加角α小于转子角位移Δθ，则负载角θL变小。在负载角θL与电动机转矩(辅助转矩)有正的相关性的情况下，如果负载角θL变大则电动机转矩变大，如果负载角θL变小则电动机转矩变小。

另一方面，检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*的情况是指电动机转矩(辅助转矩)不足的状态。于是，因为增加电动机转矩，负载角θL增加。即，如果相加角α为转子角位移Δθ以上则负载角θL变大。于是，由于电动机转矩变大，因此检测转向转矩T接近指示转向转矩T^*。在该实施方式中，通过图8A的步骤S11～S13的处理，在检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*的情况下，进行将相加角α修正为转子角位移Δθ以上的相加角保护处理。换言之，虽然检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*，但如果相加角α低于转子角位移Δθ，则不符合控制的目的，会产生矛盾。例如，根据PI控制部23的响应性，会产生这样的状况。于是，在这样的情况下，相加角α被修正为转子角位移Δθ以上的值(在该实施方式中是与转子角位移Δθ相等的值)。当然，相加角α可以被修正为比转子角位移Δθ大的值(例如仅比规定值(比变化限制值A小的值)大的值)。

基于同样的考虑，检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*的情况是指电动机转矩(辅助转矩)过剩的状态。于是，因为减少电动机转矩，负载角θL减少。即，如果相加角α为转子角位移Δθ以下则负载角θL变小。于是，由于电动机转矩变小，因此能够使检测转向转矩T接近指示转向转矩T^*。在该实施方式中，通过图8A的步骤S16、S17和S13的处理，在检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*的情况下，进行将相加角α修正为转子角位移Δθ以下的相加角保护处理。换言之，虽然检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*，但如果相加角α超过转子角位移Δθ，则不符合控制的目的，会产生矛盾。例如，根据PI控制部23的响应性，会产生这样的状况。于是，在这样的情况下，相加角α被修正为转子角位移Δθ以下的值(在该实施方式中是与转子角位移Δθ相等的值)。当然，相加角α可以被修正为比转子角位移Δθ小的值(例如仅小于规定值(比变化限制值A小的值)的值)。

进一步，在该实施方式中，在检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*(步骤S11，是)，相加角α为转子角位移Δθ以上(步骤S12，否)的情况下，比较相加角α和在转子角位移Δθ上加以变化限制值A的值(步骤S14)。在相加角α大于在转子角位移Δθ上加以变化限制值A而得的值时(步骤S14，是)，将相加角α修正为Δθ+A(步骤S15)。这是因为，如果相加角α相比于运算周期中的转子角位移Δθ过大，则使相加角α收敛于适当的值需要耗费时间。

此外，在检测转矩T小于指示转矩T^*(步骤S16，是)，相加角α为转子角位移Δθ以下(步骤S17，否)的情况下，比较相加角α和从转子角位移Δθ减去变化限制值A的值(步骤S18)。在相加角α小于从转子角位移Δθ减去变化限制值A的值时(步骤S18，是)，将相加角α修正为Δθ-A(步骤S19)。这是因为，如果相加角α相比于运算周期中的转子角位移Δθ过小，则使相加角收敛于适当值需要耗费时间。通过进行这样的修正，相加角α容易收敛于适当值，因此能够达到控制的稳定化，即使是产生控制异常时，也能够有效地促使向正常状态的恢复。

这样，在图8A的保护处理中，在检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*时，相加角α被修正为Δθ+A≥α≥Δθ的范围。此外，在检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*时，相加角α被修正为Δθ≥α≥Δθ-A的范围。这样，相加角α能够成为对应于转子角位移Δθ的适当的值。

图8B表示以在负载角θL与电动机转矩(辅助转矩)具有负的相关性的区域调整负载角θL的方式控制相加角α的情况下的相加角保护处理的例子。在图8B中，在进行与图8A所示的各步骤同样的处理的步骤中，标注与图8A中相同的参照符号以进行表示。在图8B所示的处理中，和检测转向转矩T与指示转向转矩T^*的大小关系对应的处理与图8A的处理相反。

在检测转向转矩T比指示转向转矩T^*小时(步骤S11A，是)，相加角保护部41判定相加角α是否小于转子角位移Δθ(步骤S12)。如果该判定结果是肯定的，则相加角保护部41将转子角位移Δθ代入相加角α(步骤S13)。即，相加角α被修正为转子角位移Δθ。如果相加角α为转子角位移Δθ以上(步骤S12，否)，则相加角保护部41进而对相加角α、和比转子角位移Δθ大规定的变化限制值A的值(Δθ+A)进行比较(步骤S14)。在相加角α大于该值(Δθ+A)时(步骤S14，是)，相加角保护部41将该值(Δθ+A)代入相加角α(步骤S15)。即，相加角θ被修正为该值(Δθ+A)。如果相加角α为该值(Δθ+A)以下(步骤S14，否)，则不进行相加角α的修正。

另一方面，在检测转向转矩T比指示转向转矩T^*大时(步骤S11A，否。步骤S16A，是)，相加角保护部41判定相加角α是否大于转子角位移Δθ(步骤S17)。如果该判定结果是肯定的，则相加角保护部41将转子角位移Δθ代入相加角α(步骤S13)，将相加角α修正为转子角位移Δθ。如果相加角α为转子角位移Δθ以下(步骤S17，否)，则相加角保护部41进而对相加角α、和比转子角位移Δθ小上述变化限制值A的值(Δθ-A)进行比较(步骤S18)。在相加角α比该值(Δθ-A)小时(步骤S18，是)，相加角保护部41将该值(Δθ-A)代入相加角α(步骤S19)。即，相加角α被修正为该值(Δθ-A)。如果相加角α为该(Δθ-A)以上(步骤S18，否)，则不进行相加角α的修正。

此外，在检测转向转矩T与指示转向转矩T^*相等时(步骤S11A和步骤S16A的判定均为否定)，则相加角保护部41将转子角位移Δθ代入相加角α(步骤S21)。即，相加角α被修正为转子角位移Δθ。

在负载角θL与电动机转矩(辅助转矩)有负的相关性的情况下，如果负载角θL变大则电动机转矩变小，如果负载角θL变小则电动机转矩变大。

另一方面，检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*的情况是指电动机转矩(辅助转矩)过剩的状态。于是，因为减少电动机转矩，负载角θL被增加。即，如果相加角α为转子角位移Δθ以上则负载角θL变大。于是，由于电动机转矩变小，因此检测转向转矩T能够接近指示转向转矩T^*。在该实施方式中，通过图8B的步骤S11A～S13的处理，在检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*的情况下，进行将相加角α修正为转子角位移Δθ以上的相加角保护处理。换言之，虽然检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*，但如果相加角α低于转子角位移Δθ，则不符合控制的目的，会产生矛盾。于是，在这样的情况下，相加角α被修正为转子角位移Δθ以上的值(在该实施方式中是与转子角位移Δθ相等的值)。当然，相加角α可以被修正为比转子角位移Δθ大的值(例如稍大于规定值(比变化限制值A小的值)的值)。

基于同样的考虑，检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*的情况是指电动机转矩(辅助转矩)不足的状态。于是，因为增大电动机转矩，负载角θL减少。即，如果相加角α为转子角位移Δθ以下则负载角θL变小。于是，由于电动机转矩变大，因此能够使检测转向转矩T接近指示转向转矩T^*。在该实施方式中，通过图8B的步骤S16A、S17和S13的处理，在检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*的情况下，进行将相加角α修正为转子角位移Δθ以下的相加角保护处理。换言之，虽然检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*，但如果相加角α超过转子角位移Δθ，则不符合控制的目的，会产生矛盾。于是，在这样的情况下，相加角α被修正为转子角位移Δθ以下的值(在该实施方式中是与转子角位移Δθ相等的值)。当然，相加角α可以被修正为比转子角位移Δθ小的值(例如稍小于规定值(比变化限制值A小的值)的值)。

进一步，在图8B的处理中，在检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*(步骤S11A，是)，相加角α为转子角位移Δθ以上(步骤S12，否)的情况下，比较相加角α和在转子角位移Δθ上加以变化限制值A的值(步骤S14)。在相加角α大于在转子角位移Δθ上加以变化限制值A而得的值时(步骤S14，是)，将相加角α修正为Δθ+A(步骤S15)。这是因为，如果相加角α相比于运算周期中的转子角位移Δθ过大，则使相加角α收敛于适当的值需要耗费时间。

此外，在检测转矩T大于指示转矩T^*(步骤S16A，是)，相加角α为转子角位移Δθ以下(步骤S17，否)的情况下，比较相加角α和从转子角位移Δθ减去变化限制值A的值(步骤S18)。在相加角α小于从转子角位移Δθ减去变化限制值A的值时(步骤S18，是)，将相加角α修正为Δθ-A(步骤S19)。这是因为，如果相加角α相比于运算周期中的转子角位移Δθ过小，则使相加角收敛于适当值需要耗费时间。通过进行这样的修正，相加角α容易收敛于适当值，因此能够达到控制的稳定化，即使是产生控制异常时，也能够有效地促使向正常状态的恢复。

通过进行这样的处理，在检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*时，相加角α被修正为Δθ+A≥α≥Δθ的范围。此外，在检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*时，相加角α被修正为Δθ≥α≥Δθ-A的范围。这样，相加角α能够成为对应于转子角位移Δθ的适当的值。

图9是用于说明感应电压推定部28和旋转角推定部29的结构的框图。感应电压推定部28基于二相检测电流Iαβ和二相指示电压Vαβ，推定电动机3的感应电压。更具体地说，感应电压推定部28具有基于作为电动机3的数学模型的电动机模型，将电动机3的感应电压作为扰动进行推定的作为扰动观测器的形态。电动机模型例如能够表示为(R+pL)-1。其中，R是电枢绕组电阻，L是αβ轴电感，p是微分算子。能够认为对电动机3施加二相指示电压Vαβ和感应电压Eαβ(α轴感应电压Eα和β轴感应电压Eβ)。

感应电压推定部28能够由下述部件构成：以二相检测电流Iα作为输入，推定电动机电压的逆电动机模型(电动机模型的逆模型)65；以及求取由该逆电动机模型65推定的电动机电压与二相指示电压Vαβ的偏差的电压偏差运算部66。电压偏差运算部66求取相对于二相指示电压Vαβ的扰动，根据图9可知，该扰动为相当于感应电压Eαβ的推定值E^αβ(α轴感应电压推定值E^α和β轴感应电压推定值E^β(以下总称为“感应电压E^αβ”))。逆电动机模型65例如表示为R+pL。

感应电压Eαβ能够以下述式(6)表示。其中，KE是感应电压常数，θM是转子角，ω是转子旋转角速度。

$E_{\mathrm{\α\β}}=\left[\begin{array}{c}{E}_{\mathrm{\α}}\\ E_{\mathrm{\β}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}-K_E\mathrm{\ω}\sin {\mathrm{\θ}}_M\\ K_M\mathrm{\ω}\cos {\mathrm{\θ}}_M\end{array}\right]\·\·\·\·\·\·\left(6\right)$

于是，如果求得推定感应电压E^αβ，则根据下述式(7)，求取推定旋转角θE。该运算由旋转角推定部29进行。

${\mathrm{\θ}}_E={\tan }^{-1}\frac{-\hat{E}\mathrm{\α}}{\hat{E}\mathrm{\β}}\·\·\·\·\·\·\left(7\right)$

对由相加角保护部41进行的相加角保护处理的变形例进行说明。如前所述，感应电压推定部28基于使用电枢电阻R和αβ轴电感L表示的电动机模型、二相指示电压Vαβ^*和二相检测电流Iαβ，推定电动机3的感应电压。旋转角推定部29基于由感应电压推定部28运算出的推定感应电压E^αβ运算推定旋转角θ。然后，转子角位移运算部30基于由旋转角推定部29运算出的推定旋转角θE，计算运算周期中的转子角位移Δθ。

由此，存在由于为了感应电压推定而设定的电枢电阻R和αβ轴电感L的设定误差(与实际值的差)、二相检测电流Iαβ的检测误差等而导致由感应电压推定部28推定的推定感应电压E^αβ产生误差的可能性。如果在推定感应电压E^αβ产生误差，则由转子角位移运算部30运算出的运算周期中的转子角位移Δθ也产生误差。

接着说明第二实施方式。在运算周期中的转子角位移Δθ产生误差的情况下，即使进行了第一实施方式的相加角保护处理，相加角α也可能不收敛于适当的值。于是，在第二实施方式中，进行考虑了转子角位移Δθ的误差的相加角保护处理。说明第二实施方式中的相加角保护处理的考虑方法。

在以在负载角θL与辅助转矩具有正的相关性的区域调整负载角θL的方式调整相加角α的情况下，在检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*时，为辅助转矩不足的状态。于是，因为增加电动机转矩，负载角θL增加。即，如果使相加角α为实际的转子角位移Δθtrue以上，则负载角θL变大。于是，由于电动机转矩变大，因此能够使检测转向转矩T接近指示转向转矩T^*。

在第一实施方式的相加角保护处理中，例如，在相加角α小于由转子角位移运算部30运算出的转子角位移Δθ时，将相加角α修正为Δθ(参照图8A的步骤S12、S13)。但是，在由转子角位移运算部30运算出的转子角位移Δθ存在误差的情况下，例如，在运算得出的转子角位移Δθ小于实际的转子角位移Δθtrue的情况下(Δθ＜Δθtrue)，即使将相加角α修正为Δθ，相加角α也不能够成为实际的转子角位移Δθtrue以上。在这样的情况下，只要将相加角α修正为在由转子角位移运算部30运算出的转子角位移Δθ上加以该误差而得的值，就能够使相加角α为实际的转子角位移Δθtrue以上。

在第二实施方式中，基于电枢电阻R和αβ轴电感L的设定误差的最大值和二相检测电流Iαβ的检测误差的最大值，预先求取运算周期中的转子角位移Δθ的误差的最大值(以下称为“角位移最大误差εmax”)。然后，在检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*的情况下，基本上是，相加角α被修正为在由转子角位移运算部30运算出的转子角位移Δθ上加以角位移最大误差εmax而得的值(Δθ+εmax)以上。例如，在相加角α小于在转子角位移Δθ上加以角位移最大误差εmax而得的值(Δθ+εmax)时，相加角α被修正为在转子角位移Δθ上加以角位移最大误差εmax而得的值(Δθ+εmax)。通过这样修正相加角α，即使转子角位移Δθ存在误差(例如，即使Δθ＝Δθtrue-εmax)，在检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*的情况下，能够将相加角α设定为实际的转子角位移Δθtrue以上的值。

另一方面，在检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*时，为辅助转矩过剩的状态。于是，因为减少电动机转矩，负载角θL减少。即，如果使相加角α为实际的转子角位移Δθtrue以下，则负载角θL变小。于是，由于电动机转矩变小，因此能够使检测转向转矩T接近指示转向转矩T^*。

在第一实施方式的相加角保护处理中，例如，在相加角α大于由转子角位移运算部30运算出的转子角位移Δθ时，将相加角α修正为Δθ(参照图8A的步骤S17、S13)。但是，在由转子角位移运算部30运算出的转子角位移Δθ存在误差的情况下，例如，在运算得出的转子角位移Δθ大于实际的转子角位移Δθtrue的情况下(Δθ＞Δθtrue)，即使将相加角α修正为Δθ，相加角α也不能够成为实际的转子角位移Δθtrue以下。在这样的情况下，只要将相加角α修正为从由转子角位移运算部30运算出的转子角位移Δθ减去转子角位移的误差(角位移误差)而得的值，就能够使相加角α为实际的转子角位移Δθtrue以下。

在第二实施方式中，在检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*的情况下，基本上是，相加角α被修正为从由转子角位移运算部30运算出的转子角位移Δθ减去角位移最大误差εmax而得的值(Δθ-εmax)以下。例如，在相加角α大于从转子角位移Δθ上减去角位移最大误差εmax而得的值(Δθ-εmax)时，相加角α被修正为从转子角位移Δθ减去角位移最大误差εmax而得的值(Δθ-εmax)。通过这样修正相加角α，即使转子角位移Δθ存在误差(例如，即使Δθ＝Δθtrue+εmax)，在检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*的情况下，能够将相加角α设定为实际的转子角位移Δθtrue以下的值。

以下详细说明第二实施方式。

图10A是用于说明第二实施方式的相加角保护处理的流程图。表示以在负载角θL与电动机转矩(辅助转矩)具有正的相关性的区域调整负载角θL的方式控制相加角α的情况下的处理例子。

转矩偏差监视部40监视由转矩偏差运算部22运算出的转矩偏差ΔT的符号，将关于指示转向转矩T^*与检测转向转矩T的大小关系的信息施加于相加角保护部41。

相加角保护部41进行用于决定在此次运算周期中修正相加角α用的角位移误差ε的处理(以下，称为“角位移误差ε的决定处理”)(步骤S110)。角位移误差ε的初始值是前述的角位移最大误差εmax。在后面叙述角位移误差ε的决定处理的详细内容。

当通过角位移误差ε的决定处理决定了角位移误差ε时，相加角保护部41判别检测转向转矩T是否大于指示转向转矩T^*(步骤S111)。在检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*时(步骤S111，是)，相加角保护部41判断由PI控制部23求得的相加角α是否小于在由转子角位移运算部30求得的运算周期中的转子角位移Δθ上加以角位移误差ε的值(以下称为“误差相加值(Δθ+ε)”)(步骤S112)。如果该判断结果是肯定的，则相加角保护部41将上述误差相加值(Δθ+ε)代入相加角α(步骤S113)。即，相加角α被修正为上述误差相加值(Δθ+ε)。如果相加角α为上述误差相加值(Δθ+ε)以上(步骤S112，否)，则相加角保护部41进而对相加角α和比上述相加值(Δθ+ε)大规定的变化限制值A(A＞0，例如A＝7deg)的值(Δθ+ε+A)进行比较(步骤S114)。在相加角α大于该值(Δθ+ε+A)时(步骤S114，是)，相加角保护部41将该值(Δθ+ε+A)代入相加角α(步骤S115)。即，相加角α被修正为该值(Δθ+ε+A)。如果相加角α为该值(Δθ+ε+A)以下(步骤S114，否)，则不进行相加角α的修正。

另一方面，在检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*时(步骤S111，否。步骤S116，是)，相加角保护部41判断由PI控制部23求得的相加角α是否大于从转子角位移Δθ减去角位移误差ε的值(以下称为“误差相减值(Δθ-ε)”)(步骤S117)。如果该判断结果是肯定的，则相加角保护部41将上述误差相减值(Δθ-ε)代入相加角α(步骤S120)，相加角α被修正为上述误差相减值(Δθ-ε)。如果相加角α为上述误差相减值(Δθ-ε)以下(步骤S117，否)，则相加角保护部41进而对相加角α和比上述误差相减值(Δθ-ε)小上述变化限制值A的值(Δθ-ε-A)进行比较(步骤S118)。在相加角α小于该值(Δθ-ε-A)时(步骤S118，是)，相加角保护部41将该值(Δθ-ε-A)代入相加角α(步骤S119)。如果相加角α为该值(Δθ-ε-A)以上(步骤S118，否)，则不进行相加角α的修正。

此外，在检测转向转矩T与指示转向转矩T^*相等时(步骤S111和步骤S116的判断均为否定)，则相加角保护部41将转子角位移Δθ代入相加角α(步骤S121)。即，相加角α被修正为转子角位移Δθ。

这样，在108A的相加角保护处理中，在检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*时，相加角α被修正为Δθ+ε+A≥α≥Δθ+ε的范围。此外，在检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*时，相加角α被修正为Δθ-ε≥α≥Δθ-ε-A的范围。这样，相加角α能够成为对应于在转子角位移Δθ上加以角位移误差ε的值(Δθ+ε)和从转子角位移Δθ减去角位移误差ε的值(Δθ-ε)的适当的值。

图10B表示以在负载角θL与电动机转矩(辅助转矩)具有负的相关性的区域调整负载角θL的方式控制相加角α的情况下的相加角保护处理的例子。在图10B中，在进行与图10A所示的各步骤同样的处理的步骤中，标注与图10A中相同的参照符号以进行表示。

在图10B所示的处理中，相加角保护部41也首先进行角位移误差ε的决定处理(步骤S110)。在通过角位移误差ε的决定处理决定了角位移误差ε之后，图10B所示的处理中和检测转向转矩T与指示转向转矩T^*的大小关系对应的处理与图10A的处理相反。即，在检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*时(步骤S111A，是)，相加角保护部41判断相加角α是否小于在转子角位移Δθ上加以角位移误差ε的值(误差相加值(Δθ+ε))(步骤S112)。如果该判断结果是肯定的，则相加角保护部41将上述误差相加值(Δθ+ε)代入相加角α(步骤S113)。即，相加角α被修正为上述误差相加值(Δθ+ε)。如果相加角α为上述误差相加值(Δθ+ε)以上(步骤S112，否)，则相加角保护部41进而对相加角α和比上述误差相加值(Δθ+ε)大变化限制值A的值(Δθ+ε+A)进行比较(步骤S114)。在相加角α大于该值(Δθ+ε+A)时(步骤S114，是)，相加角保护部41将该值(Δθ+ε+A)代入相加角α(步骤S115)。即，相加角α被修正为该值(Δθ+ε+A)。如果相加角α为该值(Δθ+ε+A)以下(步骤S114，否)，则不进行相加角α的修正。

另一方面，在检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*时(步骤S111A，否。步骤S116A，是)，相加角保护部41判断由相加角α是否大于从转子角位移Δθ减去角位移误差ε的值(误差相减值(Δθ-ε))(步骤S117)。如果该判断结果是肯定的，则相加角保护部41将上述误差相减值(Δθ-ε)代入相加角α(步骤S120)，相加角α被修正为上述误差相减值(Δθ-ε)。如果相加角α为上述误差相减值(Δθ-ε)以下(步骤S117，否)，则相加角保护部41进而对相加角α和比上述误差相减值(Δθ-ε)小上述变化限制值A的值(Δθ-ε-A)进行比较(步骤S118)。在相加角α小于该值(Δθ-ε-A)时(步骤S118，是)，相加角保护部41将该值(Δθ-ε-A)代入相加角α(步骤S119)。即，相加角α被修正为该值(Δθ-ε-A)。如果相加角α为该值(Δθ-ε-A)以上(步骤S118，否)，则不进行相加角α的修正。

此外，在检测转向转矩T与指示转向转矩T^*相等时(步骤S111A和步骤S116A的判断均为否定)，则相加角保护部41将转子角位移Δθ代入相加角α(步骤S121)。即，相加角α被修正为转子角位移Δθ。

通过进行这样的处理，在检测转向转矩T小于指示转向转矩T^*时，相加角α被修正为Δθ+ε+A≥α≥Δθ+ε的范围。此外，在检测转向转矩T大于指示转向转矩T^*时，相加角α被修正为Δθ-ε≥α≥Δθ-ε-A的范围。这样，相加角α能够成为对应于在转子角位移Δθ上加以角位移误差ε的值(Δθ+ε)和从转子角位移Δθ减去角位移误差ε的值(Δθ-ε)的适当的值。

图11是表示在图10A或图10B的步骤S110中进行的角位移误差ε的决定处理的顺序的流程图。

因为角位移最大误差εmax为角位移误差的最大值，所以实际的角位移误差通常比角位移最大误差εmax小。于是，在将角位移误差ε设定为角位移最大误差εmax，进行图10A或图10B所示的相加角保护处理的情况下，担心在对相加角α进行增加修正时相加角α变得过大，或在对相加角α进行减少修正时相加角α变得过小。这样的话，相加角α夹着适当的值而在比其大的值和比其小的值间交替地变化，相加角α可能难以收敛于适当的值。于是，在角位移误差ε的决定处理中，在检测转向转矩T与指示转向转矩T^*的大小关系在各运算周期间反转的状态下，角位移误差ε小于角位移最大误差εmax。由此，相加角α容易收敛于适当的值。

在角位移误差ε的决定处理中，首先，相加角保护部41判别检测转向转矩T与指示转向转矩T^*的大小关系是否与前次相反(步骤S131)。具体地说，相加角保护部41存储在前次运算周期中的检测转向转矩T与指示转向转矩T^*的大小关系。然后，相加角保护部41在此次运算周期中，基于关于来自转矩偏差监视部40的指示转向转矩T^*与检测转向转矩T的大小关系的信息、和此次运算周期中的两转矩间的大小关系，判别两转矩间的大小关系是否与前次相反。

在检测转向转矩T与指示转向转矩T^*的大小关系不与前次相反的情况下(步骤S131，否)，相加角保护部41将变量K重置为0(步骤S132)。然后，进入步骤S134。该变量K是在检测转向转矩T与指示转向转矩T^*的大小关系在各运算周期间反转的情况下，对该反转现象的反复次数进行计数的变量。变量K的初始值是0。

在上述步骤S131中，判别检测转向转矩T与指示转向转矩T^*的大小关系与前次相反的情况下(步骤S131，是)，相加角保护部41使变量K增加1(步骤S133)。然后，进入步骤S134。

在步骤S134中，相加角保护部41基于变量K即反转现象的反复次数，决定角位移误差ε。具体地说，相加角保护部41在反转现象的反复次数K越大时，使角位移误差ε越小。更具体地说，如图12所示，相加角保护部41，在反转现象的反复次数K在0以上且低于规定值的范围中时，将角位移误差ε设定为角位移最大误差εmax。在反转现象的反复次数K为规定值K1以上时，相加角保护部41在反转现象的反复次数K越大时，使角位移误差ε设定为越小的值。

图13是用于表示本发明的第三实施方式的电动动力转向装置的结构的框图。在该图13中，对与上述图1所示的各部分对应的部分标注相同的参照符号以进行表示。

在该实施方式中，微型计算机11，作为其功能处理部还具有感应电压监视部27和指示电流值变更部30。在驱动电路12上通过电源继电器15连接有电池14。驱动电路12通过电动机继电器8与电动机3连接。

在电动机3的旋转速度(转子50的速度)由于外力而成为比无负载旋转速度大的速度时，从电动机3产生的感应电压的波形产生变形。例如，感应电压的波形不再是正弦波。如果从电动机3产生的感应电压的波形产生变形，则感应电压推定部28的感应电压推定功能不再能够正常工作。于是，由转子角位移运算部30运算出的运算周期中的转子角位移Δθ的误差变大。这样的话，相加角保护部41的相加角修正功能不再能够正常工作。于是，在该实施方式中，在由感应电压推定部28推定的推定感应电压E^αβ变得比阈值Eth大时，判断为电动机3的旋转速度成为比无负载旋转速度大的速度，停止电动机3的转矩控制。

感应电压监视部27监视由感应电压推定部28推定的推定感应电压E^αβ。具体地说，感应电压监视部27监视推定感应电压E^αβ是否成为比阈值Eth大的值。更具体地说，感应电压监视部27监视α轴感应电压推定值E^α和β轴感应电压推定值E^β中的至少一方是否成为比阈值Eth大的值。阈值Eth例如为电池电压的检测值、逆变器电压的检测值或预先设定的固定值。

感应电压监视部27在推定感应电压E^αβ成为比阈值Eth大的值时，即，在α轴感应电压推定值E^α和β轴感应电压推定值E^β中的至少一方成为比阈值Eth大的值时，将该情况通知给指示电流值变更部30。指示电流值变更部30，当从感应电压监视部27被通知推定感应电压E^αβ比阈值Eth大时，将指示电流值变更为0。即，利用感应电压监视部27和指示电流值变更部30，变更电动机3的控制方式。将基于推定感应电压变更电动机3的控制方式的处理称为“基于推定感应电压的控制方式变更处理”。

图14是表示由感应电压监视部27和指示电流值变更部30进行的基于推定感应电压的控制方式变更处理的顺序的流程图。该处理在每个运算周期反复进行。感应电压监视部27判别推定感应电压E^αβ是否比阈值Eth大(步骤S141)。在推定感应电压E^αβ为阈值Eth以下的情况下，即，在α轴感应电压推定值E^α和β轴感应电压推定值E^β这两者均为阈值Eth以下时(步骤S141，否)，感应电压监视部27不对指示电流值变更部30进行任何通知。因此，指示电流值变更部30保持原样地输出由指示电流值生成部32生成的指示电流值(步骤S142)。

另一方面，在推定感应电压E^αβ比阈值Eth大的情况下，即，在α轴感应电压推定值E^α和β轴感应电压推定值E^β中的至少一方比阈值Eth大时(步骤S141，是)，感应电压监视部27将该情况通知给指示电流值变更部30。指示电流值变更部30，当被通知推定感应电压E^αβ变得比阈值Eth大时，将指示电流值变更为0(步骤S143)。由此，停止电动机3的转矩控制，成为转向辅助力不工作的手动转向状态。

图15是表示第四实施方式的基于推定感应电压的控制方式变更处理的流程图。该处理在每个运算周期反复进行。感应电压监视部27判别推定感应电压E^αβ是否比阈值Eth大(步骤S151)。在推定感应电压E^αβ为阈值Eth以下的情况下(步骤S151，否)，感应电压监视部27，在电源继电器15和电动机继电器8中存在断开的继电器时，使该继电器导通(步骤S152)。

另一方面，在推定感应电压E^αβ比阈值Eth大的情况下(步骤S151，是)，感应电压监视部27使电源继电器15和电动机继电器8中的至少一方断开(步骤S153)。由此，停止电动机3的转矩控制，成为转向辅助力不工作的手动转向状态。

如以上所详细说明的那样，各实施方式是用于控制具有转子50和与该转子相对的定子55的电动机3的电动机控制装置5。电流驱动部31～36以依据作为控制上的旋转角的控制角θC的旋转坐标系的轴电流值Iγ驱动上述电动机。相加角运算部22、23运算将加于上述控制角θC的相加角α。控制角运算部26，对于规定的每个运算周期，通过将由上述相加角运算部22、23运算出的相加角α加于控制角θC的前次值，求取控制角θC的此次值。转矩检测部1检测施加于由电动机3驱动的驱动对象2的电动机转矩以外的转矩T。指示转矩设定部21设定应作用于上述驱动对象2的指示转矩T^*(电动机转矩以外的转矩的指示值)。相加角修正部40、41对由上述指示转矩设定部21设定的指示转矩T^*和由上述转矩检测部1检测出的检测转矩T进行比较，根据其比较结果增减上述相加角α。

根据该结构，利用依据控制角θC的旋转坐标系(γδ坐标系，虚拟旋转坐标系)的轴电流值(虚拟轴电流)Iγ驱动电动机，另一方面，控制角θC通过在每个运算周期中加以相加角α而被更新。由此，在更新控制角θC的同时，即在更新虚拟旋转坐标系的坐标轴(虚拟轴)的同时，以虚拟轴电流值Iγ^*驱动电动机3，由此能够产生需要的转矩。这样，能够从电动机3产生适当的转矩而不使用旋转角传感器。

进一步，在实施方式中，利用转矩检测部1检测施加于驱动对象2的电动机转矩以外的转矩。此外，由指示转矩设定部21设定应作用于驱动对象2的指示转矩T^*。相加角运算部22、23例如以运算使得由转矩检测部1检测出的检测转矩T与指示转矩T^*一致的加相角α的方式动作。由此，电动机转矩被控制，使得成为与指示转矩T^*对应的转矩(电动机转矩以外的转矩)施加于驱动对象2的状态。电动机转矩与负载角θL对应，该负载角θL是依据转子50的磁极方向的旋转坐标系(dq坐标系)的坐标轴与上述虚拟轴的偏差量。负载角θL以控制角θC与转子角θM的差表示。电动机转矩的控制通过调整负载角θL而进行，该负载角θL的调整通过控制相加角α而进行。

另一方面，比较指示转矩T^*与检测转矩T，根据其比较结果使相加角α增减。由此，例如在运算出不符合指示转矩T^*与检测转矩T的大小关系的相加角α的情况下，能够将这样的相加角α修正为适当的值。

实施方式中，还包括运算在上述运算周期中的上述转子50的角位移Δθ的角位移运算部30，上述相加角修正部40、41修正上述相加角α，使得上述相加角α成为基于由上述角位移运算部30运算出的角位移Δθ决定的规定范围内的值。

控制角θC在运算周期间变化相加角α。即，运算周期中的控制角θC的变化与相加角α相等。在相加角α大于运算周期中的转子50的角位移Δθ时，负载角θL增加。于是，在负载角θL与电动机转矩存在正的相关性的情况下，与负载角θL的增加对应地电动机转矩增加。此外，在负载角θL与电动机转矩存在负的相关性的情况下，与负载角θL的增加对应地电动机转矩减少。像这样，负载角θL与电动机转矩之间存在着相关关系。

在对驱动对象2整体作用某转矩时(例如，在由电动机转矩补充不足的转矩时)，由于电动机转矩的增加，施加于驱动对象2的电动机转矩以外的转矩减少，因此检测转矩T减少。另一方面，如果电动机转矩减少，则施加于驱动对象2的电动机转矩以外的转矩增加，因此检测转矩T增加。从而，如果指示转矩T^*与检测转矩T的大小关系、以及运算周期中的转子角位移Δθ与相加角α的大小关系适当，则能够使检测转矩T接近指示转矩T^*。于是，相加角修正部40、41根据检测转矩T与指示转矩T^*的比较结果，以成为基于转子50的角位移Δθ决定的规定范围的值的方式修正相加角α。

更具体地说，在负载角θL与电动机转矩存在正的相关性的情况下，优选的是，上述相加角修正部40、41，在上述检测转矩T大于上述指示转矩T^*时，将上述相加角α修正为由上述角位移运算部30运算出的角位移Δθ以上的值，在上述检测转矩T小于上述指示转矩T^*时，将上述相加角α修正为由上述角位移运算部30运算出的角位移Δθ以下的值。

在负载角θL与电动机转矩存在正的相关性时，在检测转矩T大于指示转矩T^*的情况下，如果相加角α大于运算周期中的转子角位移Δθ，则能够使检测转矩T接近指示转矩T^*。于是，相加角修正部40、41在检测转矩T大于指示转矩T^*的情况下，在相加角α小于运算周期中的转子角位移Δθ时，将相加角α修正为运算周期中的转子角位移Δθ以上的值。此外，在检测转矩T小于指示转矩T^*的情况下，如果相加角α小于运算周期中的转子角位移Δθ，则能够使检测转矩T接近指示转矩T^*。于是，相加角修正部40、41在检测转矩T小于指示转矩T^*的情况下，在相加角α大于运算周期中的转子角位移Δθ时，将相加角α修正为运算周期中的转子角位移Δθ以下的值。

像这样，能够根据检测转矩T与指示转矩T^*的大小关系，将相加角α修正为适当的值，因此能够进行适当的控制，使得检测转矩T接近指示转矩T^*。

此外，在负载角θL与电动机转矩存在正的相关性的情况下，在检测转矩T大于指示转矩T^*时，如果相加角α相比于运算周期中的转子角位移Δθ过大，则使相加角α收敛于适当值需要耗费时间。此外，在检测转矩T小于指示转矩T^*时，如果相加角α相比于运算周期中的转子角位移Δθ过小，则使相加角α收敛于适当值需要耗费时间。于是，优选的是，上述相加角修正部40、41，在上述检测转矩T大于上述指示转矩T^*时，将上述相加角α修正为比由上述角位移运算部30运算出的角位移Δθ大规定的变化限制值A的值以下的值，在上述检测转矩T小于上述指示转矩T^*时，将上述相加角α修正为比由上述角位移运算部30运算出的角位移Δθ小规定的变化限制值A的值以上的值。由此，相加角α容易收敛于适当的值，因此能够达到控制的稳定化，即使在产生控制异常时，也能够有效地促进向正常状态的恢复。于是，相加角α的下限和上限这两方均根据运算周期中的角位移Δθ决定，因此能够实现进一步的稳定控制。

另一方面，在负载角θL与电动机转矩存在负的相关性的情况下，优选的是，上述相加角修正部40、41，在上述检测转矩T小于上述指示转矩T^*时，将上述相加角α修正为由上述角位移运算部30运算出的角位移Δθ以上的值，在上述检测转矩T大于上述指示转矩T^*时，将上述相加角α修正为由上述角位移运算部30运算出的角位移Δθ以下的值。

在负载角θL与电动机转矩存在负的相关性时，在检测转矩T小于指示转矩T^*的情况下，如果相加角α大于运算周期中的转子角位移Δθ，则能够使检测转矩T接近指示转矩T^*。于是，相加角修正部40、41在检测转矩T小于指示转矩T^*的情况下，在相加角α小于运算周期中的转子角位移Δθ时，将相加角α修正为运算周期中的转子角位移Δθ以上的值。此外，在检测转矩T大于指示转矩T^*的情况下，如果相加角α小于运算周期中的转子角位移Δθ，则能够使检测转矩T接近指示转矩T^*。于是，相加角修正部40、41在检测转矩T大于指示转矩T^*的情况下，在相加角α大于运算周期中的转子角位移Δθ时，将相加角α修正为运算周期中的转子角位移Δθ以下的值。

像这样，能够根据检测转矩T与指示转矩T^*的大小关系，将相加角α修正为适当的值，因此能够进行适当的控制，使得检测转矩T接近指示转矩T^*。

此外，在负载角θL与电动机转矩存在负的相关性的情况下，在检测转矩T小于指示转矩T^*时，如果相加角α相比于运算周期中的转子角位移Δθ过大，则使相加角α收敛于适当值需要耗费时间。此外，在检测转矩T大于指示转矩T^*时，如果相加角α相比于运算周期中的转子角位移Δθ过小，则使相加角α收敛于适当值需要耗费时间。于是，优选的是，上述相加角修正部40、41，在上述检测转矩T小于上述指示转矩T^*时，将上述相加角α修正为比由上述角位移运算部30运算出的角位移Δθ大规定的变化限制值A的值以下的值，在上述检测转矩T大于上述指示转矩T^*时，将上述相加角α修正为比由上述角位移运算部30运算出的角位移Δθ小规定的变化限制值A的值以上的值。由此，相加角α容易收敛于适当的值，因此能够达到控制的稳定化，即使在产生控制异常时，也能够有效地促进向正常状态的恢复。于是，相加角α的下限和上限这两方均根据运算周期中的角位移Δθ决定，因此能够实现进一步的稳定控制。

第二实施方式中，上述相加角修正部40、41，基于在由上述角位移运算部30运算出的角位移Δθ上加以与上述角位移Δθ的运算误差相关的值ε的值Δθ+ε、和从由上述角位移运算部30运算出的角位移Δθ减去与上述角位移Δθ的误差值相关的值ε的值Δθ-ε，限定上述规定范围。

在负载角θL与电动机转矩存在正的相关性的情况下，在检测转矩T大于指示转矩T^*时，如上所述，如果相加角α大于运算周期中的实际的转子角位移Δθ，则能够使检测转矩T接近指示转矩T^*。于是，在检测转矩T大于指示转矩T^*的情况下，在相加角α小于由角位移运算部30运算出的运算周期中的转子角位移Δθ(为了与实际的转子角位移相区别，称为“推定转子角位移”)时，将相加角α修正为推定转子角位移Δθ以上的值。

但是，在推定转子角位移Δθ存在误差的情况下，例如，在推定转子角位移Δθ小于实际的转子角位移Δθtrue的情况下，即使将相加角α修正为推定转子角位移Δθ以上，相加角α也可能不是实际的转子角位移Δθtrue以上。在本发明中，相加角修正部40、41，在检测转矩T大于指示转矩T^*时，能够将相加角α修正为在推定转子角位移Δθ上加以该误差ε的值Δθ+ε以上的值。因此，在检测转矩T大于指示转矩T^*时，能够使相加角α为实际的转子角位移Δθtrue以上。

另一方面，在检测转矩T小于指示转矩T^*时，如上所述，如果相加角α小于运算周期中的转子角位移Δθ，则能够使检测转矩T接近指示转矩T^*。于是，在检测转矩T小于指示转矩T^*的情况下，在相加角α大于推定转子角位移Δθ时，将相加角α修正为推定转子角位移Δθ以下的值。

但是，在推定转子角位移Δθ存在误差ε的情况下，例如，在推定转子角位移Δθ大于实际的转子角位移Δθtrue的情况下，即使将相加角α修正为推定转子角位移Δθ以下，相加角α也可能不是实际的转子角位移Δθtrue以下。在第二实施方式中，相加角修正部40、41，在检测转矩T小于指示转矩T^*时，能够将相加角α修正为从推定转子角位移Δθ减去该误差ε的值Δθ-ε以下的值。因此，在检测转矩T小于指示转矩T^*时，能够使相加角α为实际的转子角位移Δθtrue以下。

此外，在负载角θL与电动机转矩存在负的相关性的情况下，在检测转矩T大于指示转矩T^*时，能够将相加角α修正为从推定转子角位移Δθ减去该误差ε的值Δθ-ε以下的值。在负载角θL与电动机转矩存在负的相关性的情况下，在检测转矩T小于指示转矩T^*时，能够将相加角α修正为在推定转子角位移Δθ上加以该误差ε的值Δθ+ε以下的值。即，在第二实施方式中，即使在由角位移运算部30运算出的角位移Δθ产生误差ε的情况下，也能够进行适当的控制，使得检测转矩T接近指示转矩T^*。

与角位移Δθ的运算误差相关的值，例如可以是预先求得的角位移运算部的误差的最大值εmax。此外，在检测转矩与指示转矩T^*的大小关系交替反转的情况下，可以使与角位移Δθ的运算误差相关的值ε小于上述误差的最大值εmax。此时，检测转矩T与指示转矩T^*的大小关系的反转现象的反复次数越多，可以使与角位移Δθ的运算误差相关的值ε越小。

第三和第四实施方式包括：推定上述电动机3的感应电压的感应电压推定部28；以及基于由上述感应电压推定部28推定的感应电压E^αβ运算上述运算周期中的上述转子50的角位移Δθ的部件29、30。此外，第三和第四实施方式还包括，在由上述感应电压推定部38推定的感应电压E^αβ大于规定的阈值Eth时，停止上述电动机3的控制的部件27、30。在该结构中，角位移运算部30基于由感应电压推定部28推定的感应电压E^αβ计算运算周期中的转子的角位移Δθ。此外，在由感应电压推定器推定的感应电压E^αβ大于规定的阈值Eth时，停止电动机的控制。阈值Eth例如可以是预先决定的固定值，也可以是作为电动机3的驱动电路12的电源的电池14的输出电压的检测值。

在电动机3的旋转速度例如由于外力而成为比电动机3的无负载速度大的速度时，从电动机3产生的感应电压的波形产生变形。如果从电动机3产生的感应电压产生变形，则感应电压推定部28的感应电压推定功能不再能够正常工作，由角位移运算部30运算出的运算周期中的转子角位移Δθ的误差可能变大。这样的话，相加角保护部40、41的相加角修正功能可能不再正常工作。根据该结构，在成为电动机的旋转速度大于电动机的无负载速度，相加角修正部40、41的相加角修正功能可能不正常工作的状态时，停止电动机3的控制。因此，能够避免在相加角修正部40、41的相加角修正功能不正常工作的状态下进行电动机控制。

上述电动机控制装置还可以包括以规定的限制值ωmax限制上述相加角α的相加角限制部24。通过对相加角α施加适当的限制，能够抑制将相比于实际的转子的旋转过大的相加角α加于控制角θC的情况。由此，能够适当地控制电动机3。

上述限制值ωmax例如可以是由下式决定的值。其中，下式中的“最大转子角速度”是指电角下的转子角速度的最大值。

限制值＝最大值转子角速度×运算周期

例如，在电动机的旋转通过规定的减速比的减速机构传递至车辆用转向装置的转向轴的情况下，最大转子角速度为为最大转向角速度(转向轴的最大旋转角速度)×减速比×极对数。“极对数”是指转子所具有的磁极对(N极和S极的对)的数量。

上述相加角运算部22、23也可以包括以使上述检测转矩T与上述指示转矩T^*接近的方式运算上述相加角α的反馈控制部22、23。

上述电动机3可以对车辆的转向机构2施加驱动力。此时，上述转矩检测部1可以检测施加于为了转向上述车辆而被操作的操作部件10的转向转矩T。此外，上述指示转矩设定部21可以设定作为转向转矩T的目标值的指示转向转矩T^*。上述相加角运算部22、23，可以根据由上述指示转矩设定部21设定的指示转向转矩T^*与由上述转矩检测部1检测出的转向转矩T的偏差，运算上述相加角。

根据该结构，指示转向转矩T^*被设定，根据该指示转向转矩T^*与转向转矩(检测值)T的偏差ΔT运算上述相加角α。由此，如果以使转向转矩T成为该指示转向转矩T^*的方式决定相加角α，则能够决定与其对应的控制角θC。由此，通过预先适当决定指示转向转矩T^*，能够从电动机3产生适当的驱动力，将该驱动力施加于转向机构2。即，依据转子50的磁极方向的旋转坐标系(dq坐标系)的坐标轴与上述虚拟轴的偏差量(负载角θL)被引导至与指示转向转矩T^*对应的值。结果，从电动机3产生适当的转矩，能够将根据驾驶者的转向意图的驱动力施加于转向机构2。

上述电动机控制装置还包括检测上述操作部件10的转向角的转向角检测部4，上述指示转矩设定部21优选根据由上述转向角检测部4检测出的转向角设定指示转向转矩T^*。根据该结构，根据操作部件10的转向角设定指示转向转矩T^*，因此能够从电动机3产生与转向角对应的适当的转矩，能够将驾驶者施加于操作部件10的转向转矩T引导至与转向角对应的值。由此，能够得到良好的转向感。

上述指示转矩设定部21可以根据由检测上述车辆的车速的车速检测部6检测出的该车速，设定指示转向转矩T^*。根据该结构，根据车速设定指示转向转矩T^*，因此能够进行所谓的车速感应控制。结果，能够实现良好的转向感。例如，车速越大，即越是高速行驶时，将指示转向转矩T^*设定得越小，由此得到优异的转向感。

以上，说明了本发明的几个实施方式，但本发明还能够以其它方式实施。例如，在上述实施方式中，通过感应电压推定部28等的动作求取转子角位移Δθ，但也可以如图1的双点划线所示，设置将由转向角传感器4检测出的转向角的变化转换为运算周期中的转子角位移Δθ的转子角位移运算部30A。

此外，在上述的实施方式中，说明了不具有旋转角传感器，专由无传感器控制驱动电动机3的结构，但也可以采用具有解算器等旋转角传感器，在该旋转角传感器出故障时进行上述那样的无传感器控制的结构。由此，在旋转角传感器出故障时也能够继续进行电动机3的驱动，能够继续进行转向辅助。

在该情况下，在使用旋转角传感器时，在指示电流值生成部31中，根据转向转矩和车速，依据规定的辅助特性生成δ轴指示电流值Iδ^*即可。

进一步，在上述的实施方式中，说明了在电动动力转向装置中应用本发明的例子，但本发明也能够用于电动泵式油压动力转向装置用的电动机的控制，在动力转向装置以外，也能够应用于线控转向(steer bywire，SBW)系统、可变齿轮比(VGR)转向系统等其它的车辆用转向装置所具有的无刷电动机的控制。当然，并不限于车辆用转向装置，在其它用途的电动机的控制中也能够应用本发明的电动机控制装置。

此外，在权利要求的范围所记载的事项的范围内能够进行各种设计变更。

Claims (22)

1.一种电动机控制装置，用于控制具有转子和与该转子相对的定子的电动机，所述电动机控制装置其包括：

电流驱动部，其以依据作为控制上的旋转角的控制角旋转的旋转坐标系的轴电流值驱动所述电动机；

相加角运算部，其计算应该加在所述控制角上的相加角；

控制角运算部，其在每个规定的运算周期中，通过将由所述相加角运算部计算出的相加角加于控制角的前次值而求取控制角的此次值；

转矩检测部，其用于检测施加于被电动机驱动的驱动对象的电动机转矩以外的转矩；

指示转矩设定部，其设定应作用于所述驱动对象的指示转矩；以及

相加角修正部，其对由所述指示转矩设定部设定的指示转矩和由所述转矩检测部检测出的检测转矩进行比较，根据该比较结果修正所述相加角。

2.如权利要求1所述的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，在所述相加角不符合所述指示转矩与所述检测转矩的大小关系时，修正所述相加角。

3.如权利要求2所述的电动机控制装置，

还包括角位移运算部，其运算所述运算周期中的所述转子的角位移，其中，

所述相加角修正部修正所述相加角，使得所述相加角成为基于由所述角位移运算部运算出的角位移决定的规定范围内的值。

4.如权利要求3所述的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，在负载角和所述电动机转矩存在正的相关的情况下，在所述检测转矩大于所述指示转矩时，将所述相加角修正为由所述角位移运算部运算出的角位移以上的值，在所述检测转矩小于所述指示转矩时，将所述相加角修正为由所述角位移运算部运算出的角位移以下的值。

5.如权利要求3所述的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，在负载角和所述电动机转矩存在正的相关的情况下，在所述检测转矩大于所述指示转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移大规定的变化限制值的值以下的值，在所述检测转矩小于所述指示转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移小规定的变化限制值的值以上的值。

6.如权利要求4所述的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，在所述检测转矩大于所述指示转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移大规定的变化限制值的值以下的值，在所述检测转矩小于所述指示转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移小规定的变化限制值的值以上的值。

7.如权利要求3所述的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，在负载角和所述电动机转矩存在负的相关的情况下，在所述检测转矩小于所述指示转矩时，将所述相加角修正为由所述角位移运算部运算出的角位移以上的值，在所述检测转矩大于所述指示转矩时，将所述相加角修正为由所述角位移运算部运算出的角位移以下的值。

8.如权利要求3所述的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，在负载角和所述电动机转矩存在负的相关的情况下，在所述检测转矩小于所述指示转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移大规定的变化限制值的值以下的值，在所述检测转矩大于所述指示转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移小规定的变化限制值的值以上的值。

9.如权利要求7所述的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，在所述检测转矩小于所述指示转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移大规定的变化限制值的值以下的值，在所述检测转矩大于所述指示转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移小规定的变化限制值的值以上的值。

10.如权利要求3所述的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，基于在由所述角位移运算部运算出的角位移上加以与所述角位移的运算误差相关的值的值、和从由所述角位移运算部运算出的角位移减去与所述角位移的运算误差相关的值的值，规定所述规定范围。

11.如权利要求3至10中任一项所述的电动机控制装置，其中，

所述角位移运算部，推定所述电动机的感应电压，基于该推定的感应电压运算所述运算周期中的所述转子的角位移，其中，

在所述推定的感应电压大于规定阈值时，停止所述电动机的控制。

12.一种车辆用转向装置用的电动机控制装置，该车辆用转向装置包括：电动机，其具有转子和与该转子相对的定子；以及车辆的转向机构，其被所述电动机施加驱动力，该车辆用转向装置用的电动机控制装置包括：

电流驱动部，其以依据作为控制上的旋转角的控制角旋转的旋转坐标系的轴电流值驱动所述电动机；

相加角运算部，其计算应该加在所述控制角上的相加角；

控制角运算部，其在每个规定的运算周期中，通过将由所述相加角运算部计算出的相加角加于控制角的前次值而求取控制角的此次值；

转矩检测部，其用于检测施加于操作部件的转向转矩；

指示转向转矩设定部，其设定应作用于所述操作部件的指示转向转矩；以及

相加角修正部，其对由所述指示转向转矩设定部设定的指示转向转矩和由所述转矩检测部检测出的检测转向转矩进行比较，根据该比较结果修正所述相加角。

13.如权利要求12所述的车辆用转向装置用的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，在所述相加角不符合所述指示转向转矩与所述检测转向转矩的大小关系时，修正所述相加角。

14.如权利要求13所述的车辆用转向装置用的电动机控制装置，

还包括角位移运算部，其运算所述运算周期中的所述转子的角位移，其中，

所述相加角修正部修正所述相加角，使得所述相加角成为基于由所述角位移运算部运算出的角位移决定的规定范围内的值。

15.如权利要求14所述的车辆用转向装置用的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，在负载角和所述电动机转矩存在正的相关的情况下，在所述检测转向转矩大于所述指示转向转矩时，将所述相加角修正为由所述角位移运算部运算出的角位移以上的值，在所述检测转向转矩小于所述指示转向转矩时，将所述相加角修正为由所述角位移运算部运算出的角位移以下的值。

16.如权利要求14所述的车辆用转向装置用的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，在负载角和所述电动机转矩存在正的相关的情况下，在所述检测转向转矩大于所述指示转向转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移大规定的变化限制值的值以下的值，在所述检测转向转矩小于所述指示转向转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移小规定的变化限制值的值以上的值。

17.如权利要求15所述的车辆用转向装置用的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，在所述检测转向转矩大于所述指示转向转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移大规定的变化限制值的值以下的值，在所述检测转向转矩小于所述指示转向转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移小规定的变化限制值的值以上的值。

18.如权利要求14所述的车辆用转向装置用的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，在负载角和所述电动机转矩存在负的相关的情况下，在所述检测转向转矩小于所述指示转向转矩时，将所述相加角修正为由所述角位移运算部运算出的角位移以上的值，在所述检测转向转矩大于所述指示转向转矩时，将所述相加角修正为由所述角位移运算部运算出的角位移以下的值。

19.如权利要求14所述的车辆用转向装置用的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，在负载角和所述电动机转矩存在负的相关的情况下，在所述检测转向转矩小于所述指示转向转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移大规定的变化限制值的值以下的值，在所述检测转向转矩大于所述指示转向转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移小规定的变化限制值的值以上的值。

20.如权利要求18所述的车辆用转向装置用的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，在所述检测转向转矩小于所述指示转向转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移大规定的变化限制值的值以下的值，在所述检测转向转矩大于所述指示转向转矩时，将所述相加角修正为比由所述角位移运算部运算出的角位移小规定的变化限制值的值以上的值。

21.如权利要求14所述的车辆用转向装置用的电动机控制装置，其中，

所述相加角修正部，基于在由所述角位移运算部运算出的角位移上加以与所述角位移的运算误差相关的值的值、和从由所述角位移运算部运算出的角位移减去与所述角位移的运算误差相关的值的值，规定所述规定范围。

22.如权利要求14至21中任一项所述的车辆用转向装置用的电动机控制装置，其中，

所述角位移运算部，推定所述电动机的感应电压，基于该推定的感应电压运算所述运算周期中的所述转子的角位移，

在所述推定的感应电压大于规定阈值时，停止所述电动机的控制。

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