JP2010221860A

JP2010221860A - 操舵制御装置

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Publication number: JP2010221860A
Application number: JP2009071560A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Matsumura; 達雄松村; Mitsuo Sasaki; 光雄佐々木
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2029-03-24
Also published as: JP5345433B2

Abstract

【課題】インバータの出力低下を少なくとも抑制しつつ、そのインバータの発熱を抑制できる操舵制御装置を提供する。
【解決手段】インバータ１３ｂのＰＷＭ制御におけるキャリア周波数を、搬送波生成部２８がインバータ温度Ｔｉに応じて制御する。搬送波生成部２８は、インバータ温度Ｔｉが所定のキャリア周波数低減設定温度を超えているときに、インバータ温度Ｔｉが所定のキャリア周波数低減設定温度以下であるときよりもキャリア周波数を低く設定することにより、インバータ１３ｂにおけるスイッチング損失を低減して当該インバータ１３ｂの発熱を抑制する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の転舵輪を転舵する操舵機構に操舵力を付与するための電動モータを、インバータのＰＷＭ制御によって駆動制御する操舵制御装置に関する。

インバータのＰＷＭ制御によって電動モータを駆動する場合には、インバータに電流が流れることで当該インバータが発熱することになる。そのため、例えば特許文献１に記載の技術では、電動モータに電力を供給するモータ駆動回路の温度が所定の設定温度を超えた場合に、そのモータ駆動回路の出力を制限することで当該モータ駆動回路を過熱から保護するようになっている。

特開２００６−３４１７９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、モータ駆動回路の発熱を抑制するために当該モータ駆動回路の出力を制限するようになっているため、これによって電動モータの出力が著しく低下してしまうという問題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、上記インバータの出力低下を少なくとも抑制しつつ、そのインバータの発熱を抑制できる操舵制御装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、インバータ温度が上昇して所定のキャリア周波数低減設定温度を超えた場合に、上記インバータ温度がキャリア周波数低減設定温度以下であったときよりもＰＷＭ制御におけるキャリア周波数を低く設定することを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、ステアリングホイールの回転速度である操舵速度が所定の設定操舵速度を超えているときに、上記操舵速度が上記設定操舵速度以下であるときよりもＰＷＭ制御におけるキャリア周波数を低く設定することを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、電動モータに供給すべき目標電流が上昇して所定の設定目標電流を超えた場合に、上記目標電流が上記設定目標電流以下であったときよりもＰＷＭ制御におけるキャリア周波数を低く設定することを特徴としている。

つまり、請求項１に記載の発明では上記インバータ温度、請求項３に記載の発明では上記インバータの発熱量に関連する状態量である上記操舵速度、請求項５に記載の発明では上記インバータの発熱量に関連する状態量である上記目標電流にそれぞれ基づき、上記インバータにおける発熱を抑制する必要があるときに上記キャリア周波数を低減することになる。

したがって、本発明によれば、上記キャリア周波数を低減することで上記インバータにおけるスイッチング損失が減少することになるから、上記インバータの出力低下を少なくとも抑制しつつ、そのインバータの発熱を抑制することができる。

本発明の第１の実施の形態として本発明にかかる操舵制御装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略を示す図。図１におけるコントロールユニットの詳細を示す図。図２におけるインバータの詳細を示す図。図２に示す搬送波生成部におけるキャリア周波数マップを示す図。同図（ａ）はインバータへの通電に伴うインバータ温度の変化を示す図であって、同図（ｂ）はインバータが出力可能な電流の変化を示す図。インバータへの通電に伴うインバータ温度の変化を示す図。第１の実施の形態の第１変形例としてキャリア周波数マップを示す図。キャリア周波数と他の電子機器における搬送波の周波数との関係を示す図。第１の実施の形態の第２変形例としてキャリア周波数マップを示す図。第１の実施の形態の第３変形例としてキャリア周波数マップを示す図。第１の実施の形態の第４変形例としてコントロールユニットの詳細を示すブロック図。図１１に示す搬送波生成部におけるキャリア周波数マップを示す図。第１の実施の形態の第５変形例としてコントロールユニットの詳細を示すブロック図。図１３に示す搬送波生成部におけるキャリア周波数マップを示す図。本発明の第２の実施の形態としてコントロールユニットの詳細を示すブロック図。図１５に示す搬送波生成部におけるキャリア周波数マップを示す図。第２の実施の形態の第１変形例における平均操舵トルクＴａの説明図。第２の実施の形態の第２変形例としてコントロールユニットの詳細を示すブロック図。図１８に示す第２変形例における操舵頻度Ｓの説明図。図１８に示す搬送波生成部におけるキャリア周波数マップを示す図。第２の実施の形態の第３変形例としてコントロールユニットの詳細を示す図。図２１に示す搬送波生成部におけるキャリア周波数マップを示す図。第２の実施の形態の第４変形例としてコントロールユニットの詳細を示すブロック図。図２３に示す搬送波生成部におけるキャリア周波数マップを示す図。第２の実施の形態の第５変形例としてコントロールユニットの詳細を示すブロック図。本発明の第３の実施の形態としてコントロールユニットの詳細を示すブロック図。図２６に示す搬送波生成部におけるキャリア周波数マップを示す図。第３の実施の形態における第２設定目標電流Ｉｑ２の説明図。

図１は、本発明の第１の実施の形態として、本発明にかかる操舵制御装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略を示す図である。

図１に示す電動パワーステアリング装置は、三相交流の電力をもって駆動される電動モータ１の発生したアシストトルクを、減速機２を介してステアリングシャフト３に伝えるいわゆるコラムアシスト型のものであって、ステアリングシャフト３の一端に、当該ステアリングシャフト３と一体に回転するステアリングホイール４が設けられている一方で、ステアリングシャフト３の他端にはピニオンシャフト５がユニバーサルジョイント６を介して連結されている。

ピニオンシャフト５は、ラックバー７とともにいわゆるラックアンドピニオン式のステアリングギヤ８を構成している。つまり、ステアリングホイール４をピニオンシャフト５とともに回転させると、ピニオンシャフト５の回転運動がラックバー７の直線運動に変換され、当該ラックバー７と、そのラックバー７の左右両端にそれぞれ接続されたタイロッド９，９とからなる操舵機構としてのリンク機構１０を介して車両の前輪である左右の転舵輪１１，１１がそれぞれ転舵するようになっている。なお、図１における７ａ，７ａはダストブーツであって、このダストブーツ７ａ内に設けられた図示外のユニバーサルジョイントによってラックバー７の左右両端部と左右のタイロッド９，９とがそれぞれ連結されている。

また、運転者がステアリングホイール４を回転操作する手動操舵トルクＴは、ステアリングシャフト３に設けられたトルクセンサ１２によって検出され、そのトルクセンサ１２の出力のほか、電動モータ１に付設されたレゾルバ１ａの出力に基づいてコントロールユニット１３が電動モータ１を駆動することになる。これにより、電動モータ１が手動操舵トルクを補助するアシストトルクを発生し、そのアシストトルクがステアリングシャフト３およびステアリングギア８を介してリンク機構１０に操舵力として伝達・付与される。

図２はコントロールユニット１３の詳細を示す図である。この図２に示すように、コントロールユニット１３は、電動モータ１を駆動するためのＰＷＭ制御信号ＰＷＭｕ，ＰＷＭｖ，ＰＷＭｗをトルクセンサ１２およびレゾルバ１ａの出力に基づいて生成する主制御部１３ａと、ＰＷＭ制御信号ＰＷＭｕ，ＰＷＭｖ，ＰＷＭｗに基づくスイッチング動作により、バッテリ１４から電動モータ１に電力を供給するインバータ１３ｂと、を備えている。なお、バッテリ１４は、ケーブル１４ａを介してインバータ１３ｂに接続されている。

インバータ１３ｂは、図３に示すように、Ｕ相アーム１５ｕとＶ相アーム１５ｖおよびＷ相アーム１５ｗをそれぞれ有している。各アーム１５ｕ，１５ｖ，１５ｗは、スイッチング素子たるハイサイドＦＥＴ１６ｕ，１６ｖ，１６ｗとローサイドＦＥＴ１７ｕ，１７ｖ，１７ｗを直列に接続したものであって、それら各アーム１５ｕ，１５ｖ，１５ｗのうちハイサイドＦＥＴ１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ側の端部がバッテリ１４に接続されている一方、各アーム１５ｕ，１５ｖ，１５ｗのうちローサイドＦＥＴ１７ｕ，１７ｖ，１７ｗ側の端部が接地されている。さらに、各アーム１５ｕ，１５ｖ，１５ｗのうちハイサイドＦＥＴ１６ｕ，１６ｖ，１６ｗとローサイドＦＥＴ１７ｕ，１７ｖ，１７ｗとの間の中間点が、電動モータ１の各相のコイルにそれぞれ接続されている。そして、周知のように、インバータ１３ｂは、各ＦＥＴのスイッチング動作により、電動モータ１に三相交流の電力を供給することになる。

次に、主制御部１３ａの具体的構成を図２に基づいて説明する。図２に示すように、主制御部１３ａは、電動モータ１の回転方向であるｑ軸と、そのｑ軸に直交するｄ軸とからなる回転座標系を用いたベクトル制御によって電動モータ１を制御するようになっている。

具体的には、主制御部１３ａのアシストトルク算出部１８は、トルクセンサ１２の検出した手動操舵トルクＴに基づいて目標アシストトルクＴＡを算出し、その目標アシストトルクＴＡを目標電流算出部１９に出力する。

目標電流算出部１９は、目標アシストトルクＴＡのほか、電動モータ１の回転速度ω、すなわち電動モータ１における図示外のロータの回転速度ωに基づいてｄ軸およびｑ軸の目標電流Ｉｄ^*，Ｉｑ^*を算出し、その目標電流Ｉｄ^*，Ｉｑ^*を電流偏差算出部たるｄ軸およびｑ軸の第１演算部２３ｄ，２３ｑに出力する。なお、回転速度ωはレゾルバ１ａの出力に基づいて算出されるものであって、回転位置算出部２１がレゾルバ１ａの出力に基づいて電動モータ１における図示外のロータの回転位置θを算出する一方、回転速度算出部２２が回転位置θを微分演算して回転速度ωを算出するようになっている。

ここで、周知のように、ｑ軸目標電流Ｉｑ^*は、回転座標系を用いたベクトル制御におけるｑ軸成分の電流であって、電動モータ１５の発生トルクの大きさを制御するものである。また、ｄ軸目標電流電流Ｉｄ^*は、回転座標系を用いたベクトル制御におけるｄ軸成分の電流であって、電動モータ１５の界磁を弱めるためのものである。

そして、ｄ軸の第１演算部２３ｄは、ｄ軸の目標電流Ｉｄ^*から電動モータ１に流れるｄ軸の実電流Ｉｄを減算することによってｄ軸の電流偏差ΔＩｄを算出し、そのｄ軸の電流偏差ΔＩｄを操作量算出部たるｄ軸のＰＩ制御部２０ｄに出力する。一方で、ｑ軸の第１演算部２３ｑは、ｑ軸の目標電流Ｉｑ^*からｑ軸の実電流Ｉｑを減算することによってｑ軸の電流偏差ΔＩｑを算出し、そのｑ軸の電流偏差ΔＩｑを操作量算出部たるｑ軸のＰＩ制御部２０ｑに出力する。

ここで、ｄ軸およびｑ軸の実電流Ｉｄ，Ｉｑは、電動モータ１に供給されている３相の励磁電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを、３相−２相変換部２５によって回転座標系に変換したものである。詳しくは、３相の励磁電流Ｉｕ，Ｉｖ，ＩｗのうちＵ相およびＶ相の励磁電流Ｉｕ，Ｉｖが実電流センサ２５ｕ，２５ｖによって検出される一方、Ｗ相の励磁電流ＩｗはＵ相およびＶ相の励磁電流Ｉｕ，Ｉｖに基づいて３相−２相変換部２５で算出される。

両ＰＩ制御部２０ｄ，２０ｑは、いわゆるＰＩ制御（比例積分制御）によってｄ軸およびｑ軸の目標供給電圧Ｖｄ^*，Ｖｑ^*を算出するようになっている。詳しくは、ｄ軸のＰＩ制御部２０ｄは、ｄ軸の電流偏差ΔＩｄに比例ゲインＫｐを乗じた比例項と、ｄ軸の電流偏差ΔＩｄの積分値に積分ゲインＫｉを乗じた積分項と、をｄ軸の第２演算部２４ｄにて加算する比例積分演算により、ｄ軸の目標供給電圧Ｖｄ^*を算出する。一方、ｑ軸のＰＩ制御部２０ｑは、ｑ軸の電流偏差ΔＩｑに比例ゲインＫｐを乗じた比例項と、ｑ軸の電流偏差ΔＩｑの積分値に積分ゲインＫｉを乗じた積分項と、をｑ軸の第２演算部２４ｑにて加算する比例積分演算により、ｑ軸の目標供給電圧Ｖｑ^*を算出する。

そして、ｄ軸およびｑ軸の目標供給電圧Ｖｄ^*，Ｖｑ^*は、ｄ軸電流とｑ軸電流との相互干渉を防止すべく、相互干渉電圧補償部２６によって補正目標供給電圧Ｖｄ^**，Ｖｑ^**に補正されてＰＷＭ制御部２７に出力される。具体的には、相互干渉電圧補償部２６は、ｄ軸およびｑ軸の実電流Ｉｄ，Ｉｑおよび電動モータ１の回転速度ωに基づいてｄ軸およびｑ軸の補償電圧を算出するとともに、その補償電圧をｄ軸およびｑ軸の目標供給電圧Ｖｄ^*，Ｖｑ^*にそれぞれ加算することでｄ軸およびｑ軸の補正目標供給電圧Ｖｄ^**，Ｖｑ^**をそれぞれ得るようになっている。

ＰＷＭ制御部２７は、ｄ軸およびｑ軸の補正目標供給電圧Ｖｄ^**，Ｖｑ^**を３相の目標供給電圧に変換し、その３相の目標供給電圧と後述する搬送波生成部２８で生成した搬送波である三角波状のキャリア信号Ｃとの比較により、パルス状を呈する３相のＰＷＭ制御信号ＰＷＭｕ，ＰＷＭｖ，ＰＷＭｗを生成してインバータ１３ｂに出力する。そして、インバータ１３ｂの各ＦＥＴがＰＷＭ制御信号ＰＷＭｕ，ＰＷＭｖ，ＰＷＭｗによってそれぞれスイッチング動作することで電動モータ１に電力が供給され、その電動モータ１が目標アシストトルクＴＡに応じたアシストトルクを発生することになる。

ここで、インバータ１３ｂから電動モータ１に電力を供給すると、そのインバータ１３ｂは当該インバータ１３ｂを流れる電流によって発熱することになるため、このインバータ１３ｂを過熱から保護すべく、出力抑制制御部としての過熱保護制御部２９が主制御部１３ａに設けられている。この過熱保護制御部２９は、インバータ１３ｂの近傍に配置した温度検出部たる温度センサ３０に接続されていて、その温度センサ３０の出力であるインバータ温度Ｔｉが所定の出力抑制設定温度Ｔｉ１を超えた場合に、アシストトルク制限指令信号Ｔ_limをアシストトルク算出部１８へ出力するようになっている。なお、本実施の形態では温度センサ３０をインバータ１３ｂの近傍に設置するものとしているが、インバータ１３ｂの内部、より具体的にはインバータ１３ｂの主たる発熱源となる各ＦＥＴに近接して温度センサ３０を設置してもよい。

そして、アシストトルク算出部１８は、アシストトルク制限指令信号Ｔ_limを入力すると、目標アシストトルクＴＡを所定の上限値によって制限するか、あるいは目標アシストトルクＴＡに１より小さい制限ゲインを乗じて補正することにより、インバータ１３ｂの出力を制限して当該インバータ１３ｂの発熱を抑制することになる。

一方、搬送波生成部２８は、キャリア信号Ｃのキャリア周波数を、温度センサ２９から入力したインバータ温度Ｔｉに基づいて図４に示すキャリア周波数マップから設定するようになっている。換言すれば、搬送波生成部２８は、インバータ温度Ｔｉに応じて各ＰＷＭ制御信号ＰＷＭｕ，ＰＷＭｖ，ＰＷＭｗのキャリア周波数を設定するようになっている。

つまり、周知のように、インバータ１３ｂを所定のキャリア周波数のＰＷＭ制御信号ＰＷＭｕ，ＰＷＭｖ，ＰＷＭｗによって駆動すると、インバータ１３ｂがそのキャリア周波数に応じた頻度でスイッチング動作し、そのスイッチング動作によっていわゆるスイッチング損失が発生することになる。また、このスイッチング損失を低減するためには、キャリア周波数を低く設定してインバータ１３ｂにおけるスイッチング動作の頻度を低減することが有効であるが、キャリア周波数を低減して可聴周波数に設定すると、インバータ１３ｂのスイッチング動作に基づくスイッチング音が騒音として乗員に感知されやすくなる。このように、インバータ１３ｂにおける静粛性と低損失とはトレードオフの関係にあるため、本実施の形態では、静粛性を重視するか低損失を重視するかをインバータ温度Ｔｉに基づいて判断し、それに応じてキャリア周波数を変化させるようになっている。

図４に示すキャリア周波数マップについてより具体的に説明すると、インバータ温度Ｔｉが、出力抑制設定温度Ｔｉ１よりも低温に設定した所定のキャリア周波数低減設定温度Ｔｉ２以下であって、且つそのキャリア周波数低減設定温度Ｔｉ２よりもさらに低温に設定した所定のキャリア周波数上昇設定温度Ｔｉ３を超えている場合には、可聴周波数よりも周波数の高い非可聴周波数である中設定周波数ｆｃｍにキャリア周波数が設定されることになる。なお、この中設定周波数ｆｃｍに対応する温度範囲は車両の定常走行時に相当する温度範囲であって、この中温領域Ａ１に対応する中設定周波数ｆｃｍがキャリア周波数としてはもっとも高頻度に設定されることになる。

また、中設定周波数ｆｃｍに対応する温度からインバータ温度Ｔｉが上昇し、キャリア周波数低減設定温度Ｔｉ２を超えた場合には、そのキャリア周波数低減設定温度Ｔｉ２から出力抑制設定温度Ｔｉ１までの温度範囲において、インバータ温度Ｔｉの上昇にともなってキャリア周波数を連続的に漸減させることになる。そして、インバータ温度Ｔｉが出力抑制設定温度Ｔｉ１に達すると、キャリア周波数として可聴周波数である低設定周波数ｆｃｌが設定され、出力抑制設定温度Ｔｉ１以上の温度範囲では、キャリア周波数が低設定周波数に維持されることになる。なお、当然のことながら、一旦上昇したインバータ温度Ｔｉが低下してキャリア周波数低減設定温度Ｔｉ２以下となった場合には、キャリア周波数を再び中設定周波数ｆｃｍに設定することになる。

一方、例えば車両の冷間始動時など、インバータ温度Ｔｉが、キャリア周波数上昇設定温度Ｔｉ３よりもさらに低温に設定した所定の最大キャリア周波数設定温度Ｔｉ４以下に低下している場合には、キャリア周波数は高設定周波数ｆｃｈに設定されることになる。また、その状態からインバータ温度Ｔｉが上昇し、最大キャリア周波数設定温度Ｔｉ４に達すると、その最大キャリア周波数設定温度Ｔｉ４からキャリア周波数上昇設定温度Ｔｉ３までの温度範囲において、インバータ温度Ｔｉの上昇にともなってキャリア周波数を連続的に漸減させることになる。そして、インバータ温度Ｔｉがキャリア周波数上昇設定温度Ｔｉ３に達すると、キャリア周波数として中設定周波数ｆｃｍが設定されることになる。

なお、各設定周波数としてより具体的には、インバータ１３ｂにおける騒音とスイッチング損失とのバランスを考慮すると、高設定周波数ｆｃｈを２５ｋＨｚ、中設定周波数ｆｃｍを２０ｋＨｚ、低設定周波数ｆｃｌを１０ｋＨｚにそれぞれ設定することが好ましい。

図５，６は、キャリア周波数をインバータ温度Ｔｉにかかわらず中設定周波数ｆｃｍに設定するようにした比較例と本実施の形態とを比較した図であって、そのうち図５の（ａ）はインバータ１３ｂの通電時間とインバータ温度Ｔｉとの関係を示す図、図５の（ｂ）はインバータ１３ｂの通電時間とインバータ１３ｂが出力可能な電流量との関係を示す図である。なお、図５の（ａ），（ｂ）では、インバータ温度Ｔｉが出力抑制設定温度Ｔｉ１付近となる時間範囲についてのみ図示してある。また、図６は、インバータ１３ｂの通電時間とインバータ温度Ｔｉとの関係を示す図であって、インバータ温度Ｔｉが最大キャリア周波数設定温度Ｔｉ４付近となる時間範囲についてのみ図示してある。

ここで、本実施の形態におけるインバータ１３ｂへの通電に伴うインバータ温度Ｔｉの変化を、図５，６を参照しつつ比較例と比較しながら説明する。まず、図５の（ａ）に示すように、本実施の形態では、インバータ温度Ｔｉがキャリア周波数低減設定温度Ｔｉ２を超えると、搬送波生成部２８がキャリア周波数を中設定周波数ｆｃｍよりも低く設定することにより、比較例と比べてインバータ温度Ｔｉの上昇が鈍くなる、すなわち単位時間当たりのインバータ温度Ｔｉの上昇量が少なくなる。これは、キャリア周波数を低減すると、インバータ１３ｂのスイッチング損失が減少して当該インバータ１３ｂの発熱量が低下するためである。つまり、図５の（ａ）のほか同図の（ｂ）に示すように、比較例では、本実施の形態と比べてインバータ温度Ｔｉが出力抑制設定温度Ｔｉ１に早く達することから、インバータ１３ｂの出力可能な電流が比較的早期に制限されることになる。換言すれば、本実施の形態では、インバータ温度Ｔｉがキャリア周波数低減設定温度Ｔｉ２を超えると、上述したようにインバータ１３ｂの発熱が抑制されることから、インバータ温度Ｔｉが出力抑制開始温度Ｔｉ１に達するまでの時間が比較例と比べて長くなり、インバータ１３ｂから大電流を出力できる時間が比較例よりも長くなる。

一方、図６に示すように、例えば冷間始動時などインバータ温度Ｔｉがキャリア周波数上昇設定温度Ｔｉ３以下である場合、本実施の形態では、キャリア周波数を中設定周波数ｆｃｍよりも高く設定することにより、比較例と比べてインバータ１３ｂの温度上昇が速くなっている。これは、キャリア周波数を高く設定することでインバータ１３ｂにおけるスイッチング損失が上昇し、インバータ１３ｂの発熱量が増加するためである。つまり、本実施の形態では、例えば冷間始動時のようなインバータ１３ｂの低温時にキャリア周波数を高く設定することにより、インバータ１３ｂのみならず、そのインバータ１３ｂを含むコントロールユニット１３全体、およびそのコントロールユニットに近接する電動モータ１をも早期に昇温させて応答性を向上させるようにしている。

したがって、本実施の形態によれば、インバータ１３ｂにおける発熱の抑制が不要な定常走行時にはキャリア周波数を非可聴周波数に設定することにより、インバータ１３ｂの騒音を低減できる一方で、インバータ１３ｂの温度上昇時にはキャリア周波数を低減してインバータ１３ｂにおけるスイッチング損失を減少させることにより、インバータ１３ｂの出力の低下を招くことなくインバータ１３ｂのさらなる発熱を抑制できるようになる。

さらに、インバータ１３ｂの発熱を抑制することにより、コントロールユニット１３に設定すべきヒートシンクの体積を小さくすることが可能になるため、コントロールユニット１３のコンパクト化および軽量化の上で有利となるばかりでなく、コスト的にも有利となるメリットがある。

その上、インバータ温度Ｔｉが出力抑制設定温度Ｔｉ１を超えた場合にインバータ１３ｂの出力を抑制することで十分な安全性を確保しつつも、その出力抑制設定温度Ｔｉ１よりも低い温度にキャリア周波数低減設定温度Ｔｉ２を設定し、インバータ温度Ｔｉが出力抑制設定温度Ｔｉ１に達するのに先立ってキャリア周波数を低減させるようになっているから、インバータ１３ｂが大電流を長時間出力できるようになる。これにより、過熱保護制御部２９によってインバータ１３ｂが出力制限される頻度を少なくできるメリットがある。

加えて、過熱保護制御部２９によってインバータ１３ｂが出力制限されるときには、キャリア周波数の低減によってインバータ１３ｂの発熱が抑制された状態にあるため、過熱保護制御部２９によるインバータ１３ｂの出力制限を緩和することが可能になるメリットがある。

また、インバータ温度Ｔｉの変化に応じてキャリア周波数を連続的に変化させるようになっているから、キャリア周波数の急変による操舵フィーリングの悪化を防止することができるメリットがある。

なお、この第１の実施の形態では、本発明を電動パワーステアリング装置に適用した例を示したが、本発明は、電動モータによって油圧ポンプを駆動する油圧パワーステアリング装置にも適用可能であることは言うまでもない。

ここで、上述した第１の実施の形態では、インバータ温度Ｔｉの変化に応じてキャリア周波数を連続的に変化させるようになっているが、特に、中設定周波数ｆｃｍと低設定周波数ｆｃｌとの間の周波数領域に、例えばラジオに代表されるような他の電子機器における搬送波の中心周波数、またはその中心周波数の次数倍を含む場合には、第１の実施の形態の第１変形例として図７に示すように、ＰＷＭ制御のキャリア信号Ｃと上記電子機器における搬送波との干渉を避けるべくキャリア周波数を段階的に変化させるようにしてもよい。つまり、この変形例では、インバータ温度Ｔｉがキャリア周波数低減設定温度Ｔｉ２を超え、且つ出力抑制設定温度Ｔｉ１以下である温度範囲において、他の電子機器における搬送波の中心周波数およびその中心周波数の次数倍を避けるように、キャリア周波数を段階的に変化させるようになっている。なお、この図７ではキャリア周波数マップのうち出力抑制設定温度Ｔｉ１付近の温度範囲のみを図示しており、他の部分は上述した第１の実施の形態と同様である。また、図７に示す周波数ｆ１，ｆ２は、上述したような他の電子機器における搬送波の中心周波数、またはその中心周波数の次数倍を示している。

すなわち、この第１変形例では、図７のほか図８に示すように、インバータ温度Ｔｉがキャリア周波数低減設定温度Ｔｉ２を超えると、他の電子機器における搬送波の中心周波数ｆ１を避けるべく、その中心周波数ｆ１よりも低い周波数ｆｃ１にキャリア周波数を設定することになる。したがって、この第１変形例によれば、上述した第１の実施の形態と略同様の効果に加え、他の電子機器における搬送波へのノイズの混入を防ぐことができるメリットがある。

また、インバータ１３ｂにおける発熱の抑制を特に重視する場合には、第１の実施の形態の第２変形例として図９に示すように、インバータ温度Ｔｉがキャリア周波数低減設定温度Ｔｉ２を超えたときに、中設定周波数ｆｃｍから低設定周波数ｆｃｌへキャリア周波数を急変させるようにしてもよい。なお、この図９では、キャリア周波数マップのうち出力抑制設定温度Ｔｉ１付近の温度範囲のみを図示しており、他の部分は上述した第１の実施の形態と同様である。

つまり、この第２変形例では、インバータ温度Ｔｉ１が上昇したとき、上述した第１の実施の形態よりも早期にキャリア周波数を低設定周波数ｆｃｌに設定することになるから、上述した第１の実施の形態と略同様の効果に加え、インバータ１３ｂにおける発熱をより有効に抑制できるメリットがある。

一方、静粛性を特に重視する場合には、第１の実施の形態の第３変形例として図１０に示すように、インバータ温度Ｔｉが出力抑制設定温度Ｔｉ１を超えたときに、中設定周波数ｆｃｍから低設定周波数ｆｃｌへキャリア周波数を急変させるようにしてもよい。なお、この図１０ではキャリア周波数マップのうち出力抑制設定温度Ｔｉ１付近の温度範囲のみを図示しており、他の部分は上述した第１の実施の形態と同様である。

つまり、この第３変形例では、インバータ温度Ｔｉ１が上昇したときに、そのインバータ温度Ｔｉが出力抑制設定温度Ｔｉ１に達するまでキャリア周波数が非可聴周波数に維持され、インバータ１３ｂのスイッチング音である騒音を乗員が聞き取れなくなるから、上述した第１の実施の形態と略同様の効果に加え、静粛性をより向上させることができるメリットがある。

また、第１の実施の形態の第４変形例として図１１に示すように、車両の走行速度ｖを検出する車速センサ３２を設け、キャリア周波数制御部たる搬送波生成部３１が、インバータ温度Ｔｉに加えて車両の走行速度ｖを加味してキャリア周波数を設定するようにしてもよい。なお、この第４変形例における他の部分は上述した第１の実施の形態と同様である。

詳しくは図１２に示すように、搬送波生成部３１は、インバータ温度Ｔｉが出力抑制設定温度Ｔｉ１を超え、且つ車両の走行速度ｖが所定の設定走行速度ｖ１を超える場合にキャリア周波数を低設定周波数ｆｃｌに設定するようになっている一方で、車両の走行速度ｖが設定走行速度ｖ１以下である場合には、インバータ温度Ｔｉが出力抑制設定温度Ｔｉ１を超えていてもキャリア周波数を中設定周波数ｆｃｍに維持するようになっている。なお、図１２ではキャリア周波数マップのうち出力抑制設定温度Ｔｉ１付近の温度範囲のみを図示しており、他の部分は上述した第１の実施の形態と同様である。

つまり、この第４変形例では、走行速度ｖが低い場合にはロードノイズが小さいためにインバータ１３ｂの騒音が乗員の耳に届きやすくなるから、このような場合にはキャリア周波数を中設定周波数ｆｃｍに設定して静粛性を向上させる一方、走行速度ｖが高くロードノイズが大きいときにキャリア周波数を低設定周波数ｆｃｌに設定することで、インバータ１３ｂの騒音をロードノイズに紛れさせるようにしている。したがって、この第４変形例によれば、上述した第１の実施の形態と略同様の効果が得られる上に、インバータ１３ｂの騒音が乗員に感知されにくくなるため、そのインバータ１３ｂの騒音によって乗員に不快感を与えることを防止できるメリットがある。

さらに、第１の実施の形態の第５変形例として図１３に示すように、エンジンの回転速度ωｅを検出する回転速度センサ３４を設け、キャリア周波数制御部たる搬送波生成部３３が、インバータ温度Ｔｉおよび走行速度ｖに加えて回転速度ωｅを加味してキャリア周波数を設定するようにしてもよい。なお、他の部分は上述した第１の実施の形態の第４変形例と同様である。

詳しくは図１４に示すように、搬送波生成部３３は、インバータ温度Ｔｉが出力抑制設定温度Ｔｉ１を超え、且つ車両の走行速度ｖが設定走行速度ｖ１を超えていて、さらにエンジンの回転速度ωｅが所定の設定回転速度ωｅ１を超えている場合にキャリア周波数を低設定周波数ｆｃｌに設定する一方で、車両の走行速度ｖが設定走行速度ｖ１以下である場合、またはエンジンの回転速度ωｅが設定回転速度ωｅ１以下である場合には、インバータ温度Ｔｉが出力抑制設定温度Ｔｉ１を超えていてもキャリア周波数を中設定周波数ｆｃｍに維持するようになっている。

つまり、この第５変形例では、走行速度ｖおよびエンジンの回転速度ωｅの両者が高い場合には車両のロードノイズおよびエンジンの作動音がそれぞれ大きくなるから、この場合にのみキャリア周波数を低設定周波数ｆｃｌに設定することでインバータ１３ｂの騒音をロードノイズおよびエンジンの作動音に紛れさせるようにしている。したがって、この第５変形例では、インバータ１３ｂの騒音が乗員により感知されにくくなり、そのインバータ１３ｂの騒音によって乗員に不快感を与えることをより有効に防止できるメリットがある。

図１５に示す第２の実施の形態は、ステアリングホイール４の回転位置である操舵角θｓを検出する操舵角センサ３６と、ステアリングホイール４の回転速度である操舵速度ωｓを操舵角θｓに基づいて算出する操舵速度検出部としての操舵速度算出部３７と、をそれぞれ設け、キャリア周波数制御部たる搬送波生成部３５が、インバータ１３ｂの発熱量に関連する状態量である操舵速度ωｓに基づいてキャリア周波数を設定するようにしたものである。

さらに、搬送波生成部３５はトルクセンサ１２にも接続されており、当該搬送波生成部３５は操舵速度ωｓに加えて手動操舵トルクＴを加味してキャリア周波数を設定することになる。つまり、操舵速度ωｓが高い場合および手動操舵トルクＴが大きい場合には、電動モータ１に高出力を発生させるためにインバータ１３ｂの発熱量が大きくなることから、本実施の形態ではこのような場合にキャリア周波数を低減してインバータ１３ｂの発熱を抑制するようにしている。なお、他の部分は上述した第１の実施の形態と同様である。

詳しくは図１６に示すように、搬送波生成部３５は、操舵速度ωｓが所定の第１設定操舵速度ωｓ１を超えている場合、手動操舵トルクＴが所定の第１設定トルクＴ１を超えているときにキャリア周波数を低設定周波数ｆｃｌに設定する一方、手動操舵トルクＴが第１設定トルクＴ１よりも低く設定した第２設定トルクＴ２以下であるときにキャリア周波数を中設定周波数ｆｃｍに設定し、さらに、手動操舵トルクＴが第２設定トルクＴ２を超え、且つ第１設定トルクＴ１以下であるときには、手動操舵トルクＴの増加に伴ってキャリア周波数を連続的に漸減させることになる。

他方、搬送波生成部３５は、操舵速度ωｓが第１設定操舵速度ωｓ１以下である場合、手動操舵トルクωｓにかかわらずキャリア周波数を中設定周波数ｆｃｍに設定することになる。なお、第１設定操舵速度ωｓ１および両設定トルクＴ１，Ｔ２は、操舵速度ωｓおよび手動操舵トルクＴとインバータ１３ｂの発熱量との関係を考慮して適宜設定すればよい。

したがって、この第２の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と略同様な効果が得られる上に、インバータ１３ｂに高出力が要求される走行状態であるときにキャリア周波数を低減し、そのインバータ１３ｂのスイッチング損失を減少させるようにしているから、インバータ１３ｂの昇温をより効果的に抑制することができる。

なお、この第２の実施の形態では操舵速度ωｓと操舵トルクＴとに応じてキャリア周波数を設定するようにしているが、この第２の実施の形態の第１変形例として図１７に示すように、操舵トルクの絶対値｜Ｔ｜を所定のサンプリング時間Ｔｓの間測定するとともに、そのサンプリング時間Ｔｓにおける操舵トルクの絶対値｜Ｔ｜の平均を平均操舵トルクＴａとして算出し、その平均操舵トルクＴａに基づいてキャリア周波数を設定するようにしてもよい。なお、この変形例においては、図１６に示すキャリア周波数マップの横軸を平均操舵トルクＴａとして読み替えて用いるとよい。したがって、この第１変形例においても上述した第２の実施の形態と略同様な効果が得られる。

また、図１８に示す第２の実施の形態の第２変形例のように、運転者による操舵操作の頻度である操舵頻度Ｓを操舵トルクＴに基づいて演算する操舵頻度算出部３９を設け、キャリア周波数制御部たる搬送波生成部３８が、上述した第２の実施の形態における操舵トルクＴに代え、操舵頻度Ｓに応じてキャリア周波数を設定するようにしてもよい。なお、この第２変形例における他の部分は上述した第２の実施の形態と同様である。

具体的には図１９に示すように、操舵頻度算出部３９は、手動操舵トルクの絶対値｜Ｔ｜が所定のサンプリング時間Ｔｓ中にトルク閾値Ｔｌを超えた回数を計数し、その回数を操舵頻度Ｓとすることになる。例えば図１９に示す例では操舵頻度Ｓが５となる。

また、搬送波生成部３８は、図２０に示すキャリア周波数マップによってキャリア周波数を設定する。具体的には、操舵速度ωｓが第１設定操舵速度ωｓ１を超えている場合、操舵頻度Ｓが所定の第１設定操舵頻度Ｓ１を超えているときにキャリア周波数を低設定周波数ｆｃｌに設定する一方、操舵頻度Ｓが第１設定操舵頻度Ｓ１よりも低く設定した第２設定操舵頻度Ｓ２以下である場合にはキャリア周波数を中設定周波数ｆｃｍに設定し、さらに、手動操舵トルクＴが第２設定トルクＴ２を超え、且つ第１設定トルクＴ１以下である場合には、手動操舵トルクＴの増加に伴ってキャリア周波数を連続的に漸減させることになる。

他方、操舵速度ωｓが第１設定操舵速度ωｓ１以下である場合、搬送波生成部３８は、操舵頻度Ｓにかかわらずキャリア周波数を中設定周波数ｆｃｍに設定することになる。なお、両設定操舵頻度Ｓ１，Ｓ２は、操舵頻度Ｓとインバータ１３ｂにおける発熱量との関係を考慮して適宜設定すればよい。

すなわち、操舵頻度Ｓが高い場合には、電動モータ１の高出力が高頻度に要求されることになるからインバータ１３ｂの発熱量が大きくなる。そこで、この第２変形例ではこのような場合にキャリア周波数を低減してそのスイッチング損失を減少させることで、インバータ１３ｂの昇温を抑制することになる。したがって、この第２変形例によれば、上述した第２の実施の形態と略同様な効果が得られる上、インバータ１３ｂの発熱量が大きくなる走行状態のときに、キャリア周波数を低減してインバータ１３ｂにおけるスイッチング損失を減少させるようにしているから、インバータ１３ｂの昇温をさらに効果的に抑制することができる。

さらに、図２１に示す第２の実施の形態の第３変形例のように、キャリア周波数数制御部たる搬送波生成部４０に車両の走行速度ｖを検出する車速センサ３２を接続し、その搬送波生成部４０が、上述した第２の実施の形態における操舵トルクＴに代え、走行速度ｖに応じてキャリア周波数を設定するようにしてもよい。なお、この第３変形例における他の部分は上述した第２の実施の形態と同様である。

詳しくは図２２に示すように、走行速度ｖが所定の第１設定走行速度ｖ２を超えている場合、搬送波生成部３５は、操舵速度ωｓが所定の第１設定操舵速度ωｓ１を超えているときにキャリア周波数を低設定周波数ｆｃｌに設定する一方で、操舵速度ωｓが第１設定操舵速度ωｓ１よりも低く設定した所定の第２設定操舵速度ωｓ２以下であるときにはキャリア周波数を中設定周波数ｆｃｍに設定し、さらに。操舵速度ωｓが第２設定操舵速度ωｓ２を超え、且つ第１設定操舵速度ωｓ１以下であるときには、操舵速度ωｓの増加に伴ってキャリア周波数を連続的に漸減させることになる。

また、走行速度ｖが第１設定走行速度ｖ２よりも低く設定した第２設定走行速度ｖ３以下である場合、搬送波生成部３５は、操舵速度ωｓにかかわらずキャリア周波数を中設定周波数ｆｃｍに設定することになる。

さらに、走行速度ｖが第２設定走行速度ｖ３を超え、且つ走行速度ｖが第１設定走行速度ｖ２以下であって、さらに操舵速度ωｓが第２設定操舵速度ωｓ２を超える場合、搬送波生成部３５は、車両の走行速度ｖが高くなるのに伴ってキャリア周波数を連続的に漸減させることになる。

つまり、この第３変形例では、上述した第１の実施の形態の第４変形例と同様に、走行速度ｖが高くロードノイズが大きいときにキャリア周波数を低減することで、キャリア周波数の低減によって増大するインバータ１３ｂの騒音をロードノイズに紛れさせるようにしている。したがって、この第３変形例によれば、上述した第２の実施の形態と略同様の効果に加え、インバータ１３ｂの騒音によって乗員に不快感を与えることを防止できるメリットがある。

図２３に示す第２の実施の形態の第４変形例は、キャリア周波数制御部たる搬送波生成部４１が、上述した第２の実施の形態における操舵トルクＴに代え、ブレーキ制御部たるＡＢＳコントローラ４２の作動状態に応じてキャリア周波数を設定するようになっているものであって、ＡＢＳコントローラ４２の作動状態を示す情報が例えばＣＡＮ通信システムに代表されるような車両の通信システムによって搬送波生成部４１に提供されるようになっている。なお、周知のように、ＡＢＳコントローラ４２は、車両の各車輪が制動時にロックすることを防ぐべく、車両の走行状態に応じて当該車両の制動力を制御するものである。また、他の部分は上述した第２の実施の形態と同様である。

具体的には図２４に示すように、搬送波生成部４１は、ＡＢＳコントローラ４２がブレーキ制御動作中である場合、操舵速度ωｓが第１設定操舵速度ωｓ１を超えているときにキャリア周波数を低設定周波数ｆｃｌに設定する一方、操舵速度ωｓが第２設定操舵速度ωｓ２以下であるときにキャリア周波数を中設定周波数ｆｃｍに設定し、さらに、操舵速度ωｓが第２設定操舵速度ωｓ２を超え、且つ第１設定操舵速度ωｓ１以下であるときに、操舵速度ωｓの増加に伴ってキャリア周波数を連続的に漸減させることになる。

他方、搬送波生成部４１は、ＡＢＳコントローラ４２がブレーキ制御を行っていない非ブレーキ制御動作時に、操舵速度ωｓにかかわらずキャリア周波数を中設定周波数ｆｃｍに設定することになる。

つまり、この第４変形例では、インバータ１３ｂに高出力が要求されるか否かをＡＢＳコントローラ４２の作動状態によって判断し、これに応じてキャリア周波数を設定するようになっているから、上述した第２の実施の形態と略同様の効果が得られるメリットがある。

また、ＡＢＳコントローラ４２のブレーキ制御動作時には車両の走行状態が不安定になっていることから、この場合にキャリア周波数を低減してインバータ１３ｂのスイッチング損失を低減することにより、電動モータ１の出力を十分に確保して車両の操縦性を向上させることができるメリットがある。

なお、この第４変形例では、ＡＢＳコントローラ４２の作動状態に応じてキャリア周波数を設定するようになっているが、このＡＢＳコントローラ４２の作動状態に代え、ＶＤＣコントローラの作動状態に応じてキャリア周波数を設定するようにしてもよい。なお、ＶＤＣ（ＶｅｈｉｃｌｅＤｙｎａｍｉｃｓＣｏｎｔｒｏｌ）とは、ＶＳＣ（ＶｅｈｉｃｌｅＳｔａｂｉｌｉｔｙＣｏｎｔｏｒｏｌ）とも称されるものであって、車両の横滑り等を抑えて安定した走行姿勢を維持すべく、車両の各車輪のブレーキ力を調整するブレーキ制御を行うことで車両の挙動をコントロールするものである。また、この場合には、図２４に示すキャリア周波数マップを用いてキャリア周波数を設定するとよい。

図２５に示す第２の実施の形態の第５変形例は、キャリア周波数制御部たる搬送波生成部４３が、上述した第２の実施の形態の第４変形例におけるＡＢＳコントローラ４２の作動状態に代え、自動操舵制御部たる自動操舵コントローラ４４の作動状態に基づいてキャリア周波数を設定するようになっているものであって、他の部分は上述した第２の実施の形態の第４変形例と同様である。

詳しくは、自動操舵コントローラ４４は、車両およびその車両の周囲環境の情報に基づいてアシストトルク算出部１８に自動操舵指令信号を出力し、もって転舵輪１１の舵角を積極的に変化させる自動操舵制御を行うようになっている。この自動操舵制御として代表的には、車両が走行車線から逸脱することを防止するいわゆるレーンキープ制御や、車両の駐車を支援するいわゆる駐車アシスト制御、および車両の走行姿勢を制御するいわゆる車両挙動制御が挙げられる。

また、自動操舵コントローラ４４からの自動操舵指令信号は、例えばＣＡＮ通信システムに代表されるような車両の通信システムにより、アシストトルク算出部１８および搬送波生成部４３にそれぞれ提供されるようになっている。なお、搬送波生成部４３におけるキャリア周波数の設定にあたっては、図２４に示すキャリア周波数マップのうち「ブレーキ制御」とあるところを「自動操舵制御」と読み替えて用いるとよい。

したがって、この第５変形例では、電動モータ１に高出力が要求されることになる自動操舵コントローラ４４の自動操舵制御動作時にキャリア周波数を低減させることになるから、上述した第２の実施の形態と略同様の効果が得られる上、インバータ１３ｂの昇温をより有効に抑制することができるメリットがある。

図２６に示す第３の実施の形態は、キャリア周波数制御部たる搬送波生成部４５が、インバータ１３ｂの発熱量に関連する状態量であるｑ軸の目標電流Ｉｑ^*に基づいてキャリア周波数を設定するようになっているものであって、他の部分は上述した第１の実施の形態と同様である。

具体的には図２７に示すように、搬送波生成部４５は、中設定周波数ｆｃｍに対応する値からｑ軸の目標電流Ｉｑ^*が増加し、所定の第２設定目標電流Ｉｑ２を超えた場合には、その第２設定目標電流Ｉｑ２よりも高く設定した所定の第１設定目標電流Ｉｑ１までの範囲で、ｑ軸の目標電流Ｉｑ^*の増加にともなってキャリア周波数を連続的に漸減させることになる。そして、ｑ軸の目標電流Ｉｑ^*が第１設定目標電流Ｉｑ１に達すると、搬送波生成部４５はキャリア周波数を低設定周波数ｆｃｌに設定することになる。なお、当然のことながら、一旦増加したｑ軸の目標電流Ｉｑ^*が低下して第２設定目標電流Ｉｑ２以下となった場合には、キャリア周波数を再び中設定周波数ｆｃｍに設定することになる。

ここで、キャリア周波数の低減を開始する第２設定目標電流Ｉｑ２としては、ｑ軸の目標電流Ｉｑ^*とインバータ１３ｂの温度上昇量との関係を考慮して適宜設定すればよい。具体的には図２８に示すように、インバータ１３ｂの温度上昇量が急激に増大し始めるｑ軸の目標電流Ｉｑ^*を第２設定目標電流Ｉｑ２として設定するとよい。

つまり、本実施の形態では、ｑ軸の目標電流Ｉｑ^*が増加するとインバータ１３ｂの出力が増加して当該インバータ１３ｂの発熱量が増大することから、このような場合にキャリア周波数を低減することでインバータ１３ｂの昇温を抑制するようにしている。したがって、本実施の形態においても上述した第１の実施の形態と略同様な効果が得られる。

ここで、上記各実施の形態から把握される技術的思想であって、特許請求の範囲に記載していないものを、その効果とともに以下に記載する。

（１）上記キャリア周波数制御部は、上記インバータ温度が低下して上記キャリア周波数低減設定温度以下になった場合に、上記インバータ温度がキャリア周波数低減設定温度を超えていたときよりもキャリア周波数を高く設定するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。

この構成では、上記インバータにおける発熱の抑制が不要な場合に、キャリア周波数を高く設定することでインバータの騒音を抑制できるメリットがある。

（２）上記キャリア周波数制御部は、上記インバータ温度が上記キャリア周波数低減設定温度を超えているときに、キャリア周波数を上記インバータ温度に応じて連続的に変化させるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。

この構成では、キャリア周波数を連続的に変化させることにより、キャリア周波数の急変によって運転者に違和感を与えることが防止できるから、操舵フィーリングが向上するメリットがある。

（３）車両の走行速度を検出する車速センサをさらに備えていて、上記キャリア周波数制御部は、上記インバータ温度が上記キャリア周波数低減設定温度を超え、且つ上記走行速度が所定の設定走行速度を超えているときに、上記インバータ温度が上記キャリア周波数低減設定温度以下であるときよりもキャリア周波数を低く設定するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。

この構成では、上記走行速度が高い場合にはロードノイズが大きくなるから、この場合にキャリア周波数を低減させることにより、キャリア周波数の低減によって増大するインバータの騒音を上記ロードノイズに紛れさせ、インバータの騒音を目立ちにくくすることができる。

（４）車両の駆動輪を回転駆動する原動機の回転速度を検出する回転速度センサをさらに備えていて、上記キャリア周波数制御部は、上記インバータ温度が上記キャリア周波数低減設定温度を超え、且つ上記走行速度が上記設定走行速度を超えていて、さらに上記回転速度が所定の設定回転速度を超えているときに、上記インバータ温度が上記キャリア周波数低減設定温度以下であるときよりもキャリア周波数を低く設定するようになっていることを特徴とする（３）に記載の操舵制御装置。

この構成では、上記回転速度が高い場合には上記原動機で発生する騒音が大きくなるから、この場合にキャリア周波数を低減させることにより、キャリア周波数の低減によって増大するインバータの騒音を、上記ロードノイズに加えて上記原動機で発生する騒音に紛れさせ、インバータの騒音をより目立ちにくくすることができる。

（５）上記キャリア周波数制御部は、車両に搭載された他の電子機器における搬送波の中心周波数およびその中心周波数の次数倍と一致しないようにキャリア周波数を設定するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。

この構成では、上記他の電子機器の搬送波に混入するノイズを少なくとも低減することができる。

（６）上記キャリア周波数制御部は、上記インバータ温度が上記キャリア周波数低減設定温度よりも低く設定したキャリア周波数上昇設定温度以下である場合に、上記インバータ温度が上記キャリア周波数上昇設定温度を超えているときよりもキャリア周波数を高く設定するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。

この構成では、上記インバータの低温時にキャリア周波数を高く設定し、そのインバータの温度を積極的に上昇させるようになっているため、例えば冷間始動時において、上記インバータを安定して動作可能な温度まで速やかに昇温させることができるようになる。

（７）車両の走行状態に応じて当該車両の制動力を制御するブレーキ制御部をさらに備えていて、上記キャリア周波数制御部は、上記操舵速度が上記設定操舵速度を超えているときに、上記ブレーキ制御部の動作状態に応じてキャリア周波数を設定するようになっていることを特徴とする請求項３に記載の操舵制御装置。

この構成では、上記インバータに高出力が要求されるか否かを上記操舵トルクに加えて上記ブレーキ制御部の動作状態に応じて判断し、これに応じてキャリア周波数を設定することにより、上記インバータの昇温を効果的に抑制することができる。

（８）上記ステアリングホイールを回転操作する手動操舵トルクを検出するトルクセンサをさらに備えていて、上記キャリア周波数制御部は、上記操舵速度が上記設定操舵速度を超えているときに、上記手動操舵トルクに応じてキャリア周波数を設定するようになっていることを特徴とする請求項３に記載の操舵制御装置。

この構成では、上記インバータに高出力が要求されるか否かを上記操舵トルクに加えて上記手動操舵トルクに応じて判断し、これに応じてキャリア周波数を設定することにより、上記インバータの昇温を効果的に抑制することができる。

（９）運転者による操舵操作の頻度である操舵頻度を上記手動操舵トルクに基づいて算出する操舵頻度算出部をさらに備えていて、上記キャリア周波数制御部は、上記操舵速度が上記設定操舵速度を超え、且つ上記操舵頻度が所定の設定操舵頻度を超えているときに、上記操舵速度が上記設定操舵速度以下であるときよりもキャリア周波数を低く設定するようになっていることを特徴とする（８）に記載の操舵制御装置。

この構成では、上記操舵頻度が高いときには上記インバータの発熱量が増大するから、このような場合にキャリア周波数を低減してインバータの発熱を抑制することにより、上記インバータの昇温をより効果的に抑制することができる。

（１０）上記キャリア周波数制御部は、上記操舵速度が上記設定操舵速度以下である場合、または上記操舵頻度が上記設定操舵頻度以下である場合に、上記操舵速度が上記設定操舵速度を超え、且つ上記操舵頻度が所定の設定操舵頻度を超えているときよりもキャリア周波数を高く設定することを特徴とする（９）に記載の操舵制御装置。

この構成では、上記インバータにおける発熱の抑制が不要なときにキャリア周波数を高く設定することにより、上記インバータの騒音を抑制することができる。

（１１）車両の走行速度を検出する車速センサをさらに備えていて、上記キャリア周波数制御部は、上記操舵速度が所定の設定操舵速度を超え、且つ上記走行速度が所定の設定走行速度を超えているときに、上記操舵速度が上記設定操舵速度以下であるときよりもキャリア周波数を低く設定するようになっていることを特徴とする請求項３に記載の操舵制御装置。

（１２）上記キャリア周波数制御部は、上記操舵速度が上記設定操舵速度を超え、且つ上記走行速度が上記設定走行速度を超えているときに、上記走行速度の変化に応じて上記キャリア周波数を連続的に変化させるようになっていることを特徴とする（１１）に記載の操舵制御装置。

この構成では、上記キャリア周波数を連続的に変化させることにより、キャリア周波数の急変によって運転者に違和感を与えることが防止できるから、操舵フィーリングが向上するメリットがある。

（１３）上記ステアリングホイールを回転操作する手動操舵トルクを検出するトルクセンサと、運転者による操舵操作の頻度である操舵頻度を上記手動操舵トルクに基づいて算出する操舵頻度算出部と、をさらに備えていて、上記キャリア周波数制御部は、上記操舵速度が上記設定操舵速度を超え、且つ上記操舵頻度が所定の設定操舵頻度を超えているときに、上記操舵速度が上記設定操舵速度以下であるときよりもキャリア周波数を低く設定するようになっていることを特徴とする請求項３に記載の操舵制御装置。

（１４）上記キャリア周波数制御部は、上記目標電流が上記設定目標電流を超えているときに、上記目標電流の変化に応じてキャリア周波数を連続的に変化させるようになっていることを特徴とする請求項５に記載の操舵制御装置。

（１５）上記キャリア周波数制御部は、上記目標電流が低下して上記設定目標電流以下となった場合に、上記目標電流が上記設定目標電流を超えていたときよりもキャリア周波数を高く設定することを特徴とする請求項５に記載の操舵制御装置。

この構成では、上記インバータにおける発熱の抑制が不要なときにキャリア周波数を高く設定することにより、上記インバータの騒音を抑制できるメリットがある。

１…電動モータ
４…ステアリングホイール
１０…リンク機構（操舵機構）
１１…転舵輪
１２…トルクセンサ
１３ｂ…インバータ
１９…目標電流算出部
２０ｄ，２０ｑ…ＰＩ制御部（操作量算出部）
２７…ＰＷＭ制御部
２８…搬送波生成部（キャリア周波数制御部）
２９…過熱保護制御部（出力抑制制御部）
３０…温度センサ（温度検出部）
３１…搬送波生成部（キャリア周波数制御部）
３２…車速センサ
３３…搬送波生成部（キャリア周波数制御部）
３４…回転速度センサ
３５…搬送波生成部（キャリア周波数制御部）
３７…操舵速度算出部（操舵速度検出部）
３８…搬送波生成部（キャリア周波数制御部）
３９…操舵頻度算出部
４０…搬送波生成部（キャリア周波数制御部）
４１…搬送波生成部（キャリア周波数制御部）
４２…ＡＢＳコントローラ（ブレーキ制御部）
４３…搬送波生成部（キャリア周波数制御部）
４４…自動操舵コントローラ（自動操舵制御部）
４５…搬送波生成部（キャリア周波数制御部）

Claims

車両の転舵輪を転舵する操舵機構に操舵力を付与するための電動モータを駆動制御する操舵制御装置において、
上記電動モータの操作量を算出する操作量算出部と、
上記操作量に基づいてＰＷＭ制御信号を生成するＰＷＭ制御部と、
上記ＰＷＭ制御信号に基づくスイッチング動作をもって上記電動モータに電力を供給するインバータと、
上記インバータの温度をインバータ温度として検出または推定する温度検出部と、
上記インバータ温度に基づいて上記ＰＷＭ制御信号のキャリア周波数を制御するキャリア周波数制御部と、
を備えていて、
上記キャリア周波数制御部は、上記インバータ温度が上昇して所定のキャリア周波数低減設定温度を超えた場合に、上記インバータ温度がキャリア周波数低減設定温度以下であったときよりもキャリア周波数を低く設定することを特徴とする操舵制御装置。
上記インバータの温度が所定の出力抑制設定温度を超えているときに、上記インバータの出力を制限する出力抑制制御部をさらに備えていて、
上記キャリア周波数低減設定温度を、上記出力抑制設定温度よりも低く設定したことを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。
車両の転舵輪を転舵する操舵機構に操舵力を付与するための電動モータを、ステアリングホイールの回転操作に応じて駆動制御する操舵制御装置において、
上記ステアリングホイールの回転速度である操舵速度を検出または算出する操舵速度検出部と、
上記電動モータの操作量を算出する操作量算出部と、
上記操作量に基づいてＰＷＭ制御信号を生成するＰＷＭ制御部と、
上記ＰＷＭ制御信号に基づくスイッチング動作をもって上記電動モータへ電力を供給するインバータと、
上記操舵速度に基づいて上記ＰＷＭ制御信号のキャリア周波数を制御するキャリア周波数制御部と、
を備えていて、
上記キャリア周波数制御部は、上記操舵速度が所定の設定操舵速度を超えているときに、上記操舵速度が上記設定操舵速度以下であるときよりもキャリア周波数を低く設定することを特徴とする操舵制御装置。
車両の走行状態およびその車両の周囲環境のうち少なくとも一方の情報に応じて上記操作量算出の基礎となる自動操舵指令信号を出力する自動操舵制御部をさらに備えていて、上記キャリア周波数制御部は、上記操舵速度が上記設定操舵速度を超えるときに、上記自動操舵制御部の動作状態に応じてキャリア周波数を設定することを特徴とする請求項３に記載の操舵制御装置。
車両の転舵輪を転舵する操舵機構に操舵力を付与するための電動モータを駆動制御する操舵制御装置において、
上記電動モータに供給すべき目標電流を算出する目標電流算出部と、
上記目標電流に基づいてＰＷＭ制御信号を生成するＰＷＭ制御部と、
上記ＰＷＭ制御信号に基づくスイッチング動作をもって上記電動モータへ電力を供給するインバータと、
上記走行速度に基づいて上記ＰＷＭ制御信号のキャリア周波数を制御するキャリア周波数制御部と、
を備えていて、
上記キャリア周波数制御部は、上記目標電流が上昇して所定の設定目標電流を超えた場合に、上記目標電流が上記設定目標電流以下であったときよりもキャリア周波数を低く設定することを特徴とする操舵制御装置。