JP2017127053A - モータ制御装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ電流に含まれる高調波成分に起因して発生する不具合に対応可能なモータ制御装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】モータに対するトルク指令値から演算されるｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値に基づいてモータを駆動制御するモータ制御装置において、トルク指令値及びモータの回転角に基づいて、モータ電流の少なくとも１つの高調波成分に対するｄ軸高調波電流指令値及びｑ軸高調波電流指令値を求める高調波電流指令値演算部を備え、ｄ軸電流指令値をｄ軸高調波電流指令値で補正して求められる補正ｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値をｑ軸高調波電流指令値で補正して求められる補正ｑ軸電流指令値を用いてモータを駆動制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、モータに対するトルク指令値から演算される電流指令値に基づいてモータを駆動制御するモータ制御装置に関し、特にｄｑ回転座標系における電流指令値を補正することによりモータ電流の高調波成分に起因する不具合に対応可能なモータ制御装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置に関する。

モータ制御装置を搭載し、車両のステアリング機構にモータの回転力で操舵補助力（アシスト力）を付与する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）は、モータの駆動力で減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に操舵補助力を付与するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置は、操舵補助力のトルクを正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、電流指令値とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）制御のデューティの調整で行っている。

電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図１に示して説明すると、ハンドル１のコラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ，６ｂを経て、更にハブユニット７ａ，７ｂを介して操向車輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。また、コラム軸２には、ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０及び操舵角θを検出する舵角センサ１４が設けられており、ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）３０には、電源としてのバッテリ１３から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー（ＩＧ）信号が入力される。コントロールユニット３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈと車速センサ１２で検出された車速Ｖｅｌとに基づいてアシスト（操舵補助）指令の電流指令値の演算を行い、演算された電流指令値に補償等を施した電圧指令値Ｖｒｅｆによってモータ２０に供給する電流を制御する。なお、舵角センサ１４は必須のものではなく、配設されていなくても良く、モータ２０に連結されたレゾルバ等の回転角センサから得ることもできる。

コントロールユニット３０には、車両の各種情報を授受するＣＡＮ（Controller Area Network）４０が接続されており、車速ＶｅｌはＣＡＮ４０から受信することも可能である。また、コントロールユニット３０には、ＣＡＮ４０以外の通信、アナログ／ディジタル信号、電波等を授受する非ＣＡＮ４１も接続可能である。

コントロールユニット３０は主としてＭＣＵ（ＣＰＵやＭＰＵ等を含む）で構成されるが、そのＭＣＵ内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと、例えば図２に示されるような構成となっている。

図２を参照してコントロールユニット３０の機能及び動作を説明すると、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈ及び車速センサ１２で検出された（若しくはＣＡＮ４０からの）車速Ｖｅｌは電流指令値演算部３１に入力され、電流指令値演算部３１は操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌに基づいてアシストマップ等を用いて、モータ２０に供給するモータ電流の制御目標値である電流指令値Ｉｒｅｆを演算する。演算された電流指令値Ｉｒｅｆは加算部３２Ａを経て電流制限部３３に入力され、最大電流を制限された電流指令値Ｉｒｅｆｍが減算部３２Ｂに入力され、フィードバックされているモータ電流値Ｉｍとの偏差Ｉ（＝Ｉｒｅｆｍ−Ｉｍ）が演算され、その偏差Ｉが操舵動作の特性改善のためのＰＩ（比例積分）制御部３５に入力される。ＰＩ制御部３５で特性改善された電圧指令値ＶｒｅｆがＰＷＭ制御部３６に入力され、更に駆動部としてのインバータ３７を介してモータ２０がＰＷＭ駆動される。モータ２０のモータ電流値Ｉｍはモータ電流検出器３８で検出され、減算部３２Ｂにフィードバックされる。インバータ３７は駆動素子としてＦＥＴが用いられ、ＦＥＴのブリッジ回路で構成されている。モータ２０にはレゾルバ等の回転角センサ２１が連結されており、回転角θｅが検出されて出力される。

加算部３２Ａには補償信号生成部３４からの補償信号ＣＭが加算されており、補償信号ＣＭの加算によって操舵システム系の特性補償を行い、収れん性や慣性特性等を改善するようになっている。補償信号生成部３４は、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）３４３と慣性３４２を加算部３４４で加算し、その加算結果に更に収れん性３４１を加算部３４５で加算し、加算部３４５の加算結果を補償信号ＣＭとしている。

このような電動パワーステアリング装置において、モータとしては耐久性や保守性に優れ、騒音やノイズも少ないブラシレスモータが一般的に使用されており、ブラシレスモータを使用する場合、ｄ軸及びｑ軸で定義されるｄｑ回転座標系でモータの電流制御を実現することが多い。ｄｑ回転座標系でのモータの電流制御では、例えば３相のブラシレスモータの場合、ｄｑ回転座標系からＵ相、Ｖ相及びＷ相で定義されるＵＶＷ固定座標系への変換及びその逆の変換が実行される。具体的には、モータ電流に対するＵＶＷ固定座標系からｄｑ回転座標系への変換や電圧指令値に対するｄｑ回転座標系からＵＶＷ固定座標系への変換等が実行されている。これらの変換ではモータ（ロータ）の回転角（電気角）が使用される。つまり、モータの駆動制御にはモータから検出されるモータ電流及び回転角が使用されているが、これらにはノイズ等により歪みやズレが生じ、それに起因して振動や騒音が発生することがあるので、その歪みやズレへの対応が必要となっている。例えば、特許第４５０２７３４号公報（特許文献１）で開示されている電動機制御装置では、電動機（モータ）に取り付けた回転位置検出装置（回転角センサ等）の取り付け位置のズレ等により生じる位相差（オフセット量）の算出精度を向上させ、それを用いて回転位置検出装置の出力（回転角）を補正することにより対応している。

特許第４５０２７３４号公報

しかしながら、特許文献１の装置では、補正された回転角を使用してモータ電流のＵＶＷ固定座標系からｄｑ回転座標系への変換を行っているが、制御対象はモータ電流の基本波成分である。通常、モータ電流には基本波成分の他に高調波成分を含んでおり、この高調波成分に起因してトルクリップルが発生し、振動や騒音の要因の１つとなるが、特許文献１の装置ではそれに対応することができない。

本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、モータ電流に含まれる高調波成分に起因して発生する不具合に対応可能なモータ制御装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置を提供することにある。

本発明は、モータに対するトルク指令値から演算されるｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値に基づいて前記モータを駆動制御するモータ制御装置に関し、本発明の上記目的は、前記トルク指令値及び前記モータの回転角に基づいて、モータ電流の少なくとも１つの高調波成分に対するｄ軸高調波電流指令値及びｑ軸高調波電流指令値を求める高調波電流指令値演算部を備え、前記ｄ軸電流指令値を前記ｄ軸高調波電流指令値で補正して求められる補正ｄ軸電流指令値及び前記ｑ軸電流指令値を前記ｑ軸高調波電流指令値で補正して求められる補正ｑ軸電流指令値を用いて前記モータを駆動制御することにより達成される。

また、本発明の上記目的は、前記ｄ軸電流指令値に前記ｄ軸高調波電流指令値を加算することにより前記補正ｄ軸電流指令値を求め、前記ｑ軸電流指令値に前記ｑ軸高調波電流指令値を加算することにより前記補正ｑ軸電流指令値を求めることにより、或いは前記モータ電流が３相の電流であり、前記３相のモータ電流の第５次高調波成分に対して、前記ｄ軸高調波電流指令値及び前記ｑ軸高調波電流指令値が６次成分として求められることにより、或いは前記モータを駆動することにより操舵系をアシスト制御する電動パワーステアリング装置に用いられることにより、より効果的に達成される。

更に、上記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より上記目的は達成される。

本発明のモータ制御装置によれば、トルク指令値から演算されるｄｑ回転座標系の電流指令値を、モータ電流の高調波成分に対する電流指令値で補正している。これにより、高調波成分に起因して発生するトルクリップルを低減し、それに起因して発生する振動や騒音を抑えることができる。

また、上記モータ制御装置を電動パワーステアリング装置に搭載することにより、振動や騒音が少ない電動パワーステアリング装置を提供することができる。

電動パワーステアリング装置の概要を示す構成図である。 電動パワーステアリング装置の制御系の構成例を示すブロック図である。 本発明の構成例（第１実施形態）を示すブロック図である。 トルク指令値演算部で使用されるアシストマップの例を示す特性図である。 本発明の動作例（第１実施形態）を示すフローチャートである。 本発明の構成例（第２実施形態）を示すブロック図である。 本発明の動作例（第２実施形態）を示すフローチャートである。

本発明では、モータに供給するモータ電流の制御目標値である電流指令値としてトルク指令値から演算されるｄｑ回転座標系の電流指令値（ｄ軸電流指令値、ｑ軸電流指令値）を使用し、この電流指令値をモータ電流の高調波成分に対する電流指令値（以下、「高調波電流指令値」とする）で補正する。通常、電流指令値はモータ電流の基本波を前提として設定されるので、モータ電流が高調波を含む場合、設定される電流指令値との間で不整合が生じ、高調波を起因とするトルクリップルが発生する。しかし、本発明では、高調波電流指令値で電流指令値を補正することにより、高調波成分を加味した電流指令値が設定されるので、トルクリップルを低減することができる。

高調波とは基本波の整数倍の周波数をもつ正弦波のことで、例えば、基本波の５倍の周波数をもつ高調波は第５次高調波と呼ばれる。基本波とは、１つの非正弦波（ひずみ波）を構成する種々の周波数の正弦波のうち、最も低い周波数の正弦波のことで、これよりも高い周波数をもつ高調波はトルクリップルを発生させ、振動や騒音の原因になる等の悪影響を及ぼす。高調波のうち、第５次及び第７次高調波が悪影響を強く及ぼすとされているが、高調波を発生させる原因によっては他の次数の高調波の悪影響が強くなる可能性があるので、本発明では、任意の次数の高調波に対応できるようになっている。

ｄｑ回転座標系の電流指令値を補正する高調波電流指令値もｄｑ回転座標系で生成される。ここで、モータ電流に含まれる高調波の次数と高調波電流指令値が制御対象とする次数について説明する。

モータ電流に含まれる高調波のうち、特に第５次高調波がトルクリップルの主因となるが、この第５次高調波を対象として、例えば３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）のモータを使用する場合、高調波電流指令値が制御対象とする次数は６次となる。なぜならば、３相のモータ電流をｄｑ回転座標系の２相の電流指令値で制御するには、モータの回転角θｅで定義される下記数１の変換行列Ｃによる座標変換が必要で、この座標変換を第５次高調波（振幅１の正弦波）Ｉ_５に対して行った場合、変換後の高調波Ｉ_５’は下記数２のようになる（Ｋは定数）。

数２からわかるように、モータ電流の第５次高調波はｄｑ回転座標系では６次成分として観測されるので、ｄｑ回転座標系の高調波電流指令値の制御対象は６次となる。同様の変換により、第７次高調波の場合の制御対象も６次となり、第１１次又は第１３次高調波の場合の制御対象は１２次となる。

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

図３は本発明の実施形態の構成例（第１実施形態）を図２に対応させて示しており、同一構成には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施形態での駆動制御の対象は３相のブラシレスモータであり、モータ電流は３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）の電流で、フィードバックされる際に２相（ｄ軸及びｑ軸）の電流に変換される。変換された２相のモータ電流のフィードバックにより２相の電圧指令値が演算され、２相の電圧指令値は３相の電圧指令値に変換され、モータ２０を制御する。また、対象とするモータ電流の高調波は第５次高調波である。なお、本実施形態は、図２に示される電流制限部３３及び補償信号生成部３４を備えていないが、備えるようにしても良い。

トルク指令値演算部１１０及びｄｑ軸電流指令値演算部１２０が、図２に示される構成での電流指令値演算部３１に相当する。

トルク指令値演算部１１０は、操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌに基づいてアシストマップを用いてトルク指令値Ｔｒｅｆを演算する。トルク指令値演算部１１０で使用されるアシストマップは、図２に示される電流指令値演算部３１で使用されるアシストマップと同様な特性を有し、例えば図４に示されるように、操舵トルクＴｈが増加するに従ってトルク指令値Ｔｒｅｆも増加するが、操舵トルクＴｈが所定の値以上になるとトルク指令値Ｔｒｅｆは一定となる。また、車速Ｖｅｌが高速になるほど、トルク指令値Ｔｒｅｆは小さくなる。

ｄｑ軸電流指令値演算部１２０は、トルク指令値Ｔｒｅｆ及びモータ角速度ωｅを用いて、ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ１及びｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ１を算出する。モータ角速度ωｅは、モータ２０に連結されている回転角センサ２１が検出する回転角（電気角）θｅからモータ角速度演算部１８０にて算出される。ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ１及びｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ１は、例えば特許第５２８２３７６号公報に記載されているｄ−ｑ軸電流指令値算出部で実行されている方法等で算出される。同公報での操舵補助電流指令値がトルク指令値に相当する。この際、モータの機械角に対するモータ角速度が必要な場合は、電気角に対するモータ角速度ωｅに基づいて算出する。

高調波電流指令値演算部１３０は、トルク指令値Ｔｒｅｆ及び回転角θｅに基づいて、ｄｑ回転座標系の高調波電流指令値であるｄ軸高調波電流指令値Ｉｄｒｅｆ６及びｑ軸高調波電流指令値Ｉｑｒｅｆ６を演算する。本実施形態ではモータ電流中の第５次高調波が対象であるから、ｄ軸高調波電流指令値Ｉｄｒｅｆ６及びｑ軸高調波電流指令値Ｉｑｒｅｆ６の制御対象は６次となる。よって、ｄ軸高調波電流指令値Ｉｄｒｅｆ６及びｑ軸高調波電流指令値Ｉｑｒｅｆ６は、下記数３より算出する。

ここで、ｋ_ｄ及びｋ_ｑはそれぞれｄ軸高調波電流指令値Ｉｄｒｅｆ６及びｑ軸高調波電流指令値Ｉｑｒｅｆ６の振幅を決定する係数で、Ｉｄｒｅｆ６及びＩｑｒｅｆ６はトルク指令値Ｔｒｅｆに比例するとの想定で決定され、トルク指令値Ｔｒｅｆに応じて変化させても良い。α_ｄ及びα_ｑはそれぞれｄ軸高調波電流指令値Ｉｄｒｅｆ６及びｑ軸高調波電流指令値Ｉｑｒｅｆ６の位相を決定するパラメータで、これらもトルク指令値Ｔｒｅｆに応じて変化させても良い。ｋ_ｄ、ｋ_ｑ、α_ｄ及びα_ｑには、対象となるモータに対して有限要素法解析を実施して、トルクリップルが最小となるような値が予め設定されている。対象となるモータのトルク測定を実施して、トルクリップルが最小となるような値をｋ_ｄ、ｋ_ｑ、α_ｄ及びα_ｑに予め設定しても良い。

ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ１及びｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ１は、それぞれｄ軸高調波電流指令値Ｉｄｒｅｆ６及びｑ軸高調波電流指令値Ｉｑｒｅｆ６を加算されることにより補正され、補正ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及び補正ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆとして加算部１９０及び１９１より出力される。

３相／２相変換部１７０は、回転角θｅを用いて、モータ電流検出器３８が検出するモータ２０の各相に流れるモータ電流（Ｕ相モータ電流Ｉｕｍ、Ｖ相モータ電流Ｉｖｍ及びＷ相モータ電流Ｉｗｍ）を２相の電流に変換する。具体的には、上記数１の変換行列Ｃを用いて、下記数４のように、３相のモータ電流を２相の電流であるｄ軸モータ電流Ｉｄｍ及びｑ軸モータ電流Ｉｑｍに変換する。

Ｋは、絶対変換の場合は√（２／３）で、相対変換の場合は２/３であり、変換前後のベクトルの大きさを無視して良い場合は１でも良い。

ＰＩ制御部１４０は、図２に示されるＰＩ制御部３５と同様に、補正ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆとｄ軸モータ電流Ｉｄｍとの偏差Ｉｄに基づいてｄ軸電圧指令値Ｖｄｒｅｆを求める。同様に、ＰＩ制御部１５０は、補正ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆとｑ軸モータ電流Ｉｑｍとの偏差Ｉｑに基づいてｑ軸電圧指令値Ｖｑｒｅｆを求める。

２相／３相変換部１６０は、回転角θｅを用いて、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｒｅｆ及びｑ軸電圧指令値Ｖｑｒｅｆからなる２相の電圧を、空間ベクトル変調（空間ベクトル変換）により、３相の電圧（Ｕ相電圧指令値Ｖｕｒｅｆ、Ｖ相電圧指令値Ｖｖｒｅｆ及びＷ相電圧指令値Ｖｗｒｅｆ）に変換する。

ＰＷＭ制御部３６及びインバータ３７は、図２に示される構成と同じものであり、Ｕ相電圧指令値Ｖｕｒｅｆ、Ｖ相電圧指令値Ｖｖｒｅｆ及びＷ相電圧指令値Ｖｗｒｅｆに基づいてモータ２０をＰＷＭ駆動する。

このような構成において、その動作例を図５のフローチャートを参照して説明する。

動作がスタートすると、操舵トルクＴｈをトルクセンサ１０（図１参照）が検出し、車速Ｖｅｌを車速センサ１２（図１参照）が検出（又はＣＡＮ４０（図１参照）が出力）し、回転角θｅを回転角センサ２１が検出する（ステップＳ１０）。操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌはトルク指令値演算部１１０に入力され、回転角θｅは高調波電流指令値演算部１３０、２相／３相変換部１６０、３相／２相変換部１７０及びモータ角速度演算部１８０に入力される。モータ電流検出器３８はモータ２０のＵ相に流れるＵ相モータ電流Ｉｕｍ、Ｖ相に流れるＶ相モータ電流Ｉｖｍ及びＷ相に流れるＷ相モータ電流Ｉｗｍを検出し（ステップＳ２０）、３相／２相変換部１７０に出力する。

トルク指令値演算部１１０は、操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌに基づいて、図４に示されるような特性をもつアシストマップを用いてトルク指令値Ｔｒｅｆを演算し（ステップＳ３０）、ｄｑ軸電流指令値演算部１２０及び高調波電流指令値演算部１３０に出力する。

モータ角速度演算部１８０は、回転角θｅからモータ角速度ωｅを算出し（ステップＳ４０）、ｄｑ軸電流指令値演算部１２０に出力する。なお、トルク指令値演算部１１０及びモータ角速度演算部１８０の動作は、順番が入れ替わっても、並行して実行されても良い。

ｄｑ軸電流指令値演算部１２０は、トルク指令値Ｔｒｅｆ及びモータ角速度ωｅを用いて、ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ１及びｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ１を算出する（ステップＳ５０）。

高調波電流指令値演算部１３０は、トルク指令値Ｔｒｅｆ及び回転角θｅに用いて、数３よりｄ軸高調波電流指令値Ｉｄｒｅｆ６及びｑ軸高調波電流指令値Ｉｑｒｅｆ６を算出する（ステップＳ６０）。なお、ｄｑ軸電流指令値演算部１２０及び高調波電流指令値演算部１３０の動作は、順番が入れ替わっても、並行して実行されても良い。

ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ１及びｄ軸高調波電流指令値Ｉｄｒｅｆ６は加算部１９０で加算され、補正ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆとして減算部１９２に出力される（ステップＳ７０）。ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆ１及びｑ軸高調波電流指令値Ｉｑｒｅｆ６は加算部１９１で加算され、補正ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆとして減算部１９３に出力される（ステップＳ８０）。

モータ電流を入力した３相／２相変換部１７０は、入力した回転角θｅを用いて、Ｕ相モータ電流Ｉｕｍ、Ｖ相モータ電流Ｉｖｍ及びＷ相モータ電流Ｉｗｍを数４によりｄ軸モータ電流Ｉｄｍ及びｑ軸モータ電流Ｉｑｍに変換する（ステップＳ９０）。

ｄ軸モータ電流Ｉｄｍ及びｑ軸モータ電流Ｉｑｍは、減算部１９２及び１９３にそれぞれ減算入力され、補正ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及び補正ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆとの偏差Ｉｄ及びＩｑが算出され（ステップＳ１００）、偏差ＩｄはＰＩ制御部１４０に、偏差ＩｑはＰＩ制御部１５０に入力される。

ＰＩ制御部１４０は偏差Ｉｄよりｄ軸電圧指令値Ｖｄｒｅｆを求め、ＰＩ制御部１５０は偏差Ｉｑよりｑ軸電圧指令値Ｖｑｒｅｆを求める（ステップＳ１１０）。

ｄ軸電圧指令値Ｖｄｒｅｆ及びｑ軸電圧指令値Ｖｑｒｅｆは２相／３相変換部１６０に入力され、２相／３相変換部１６０は、入力された回転角θｅを用いてＵ相電圧指令値Ｖｕｒｅｆ、Ｖ相電圧指令値Ｖｖｒｅｆ及びＷ相電圧指令値Ｖｗｒｅｆに変換する（ステップＳ１２０）。

Ｕ相電圧指令値Ｖｕｒｅｆ、Ｖ相電圧指令値Ｖｖｒｅｆ及びＷ相電圧指令値ＶｗｒｅｆはＰＷＭ制御部３６に入力され、さらにインバータ３７を介してモータ２０がＰＷＭ駆動される（ステップＳ１３０）。

本発明の他の実施形態について説明する。

第１実施形態では２相の電圧指令値を３相の電圧指令値に変換しているが、本実施形態（第２実施形態）では２相の電流指令値を３相の電流指令値に変換する。

本実施形態の構成例を図６に示す。図３に示される第１実施形態の構成例と比べると、第１実施形態ではＰＩ制御部の後に２相／３相変換部が位置しているが、第２実施形態では偏差を求める減算部の前に位置しており、それに伴い、３相／２相変換部が不要となっている。また、ＰＩ制御部及び減算部の数が増えている。なお、図３の構成例と同一構成には同一符号を付し、説明は省略する。

２相／３相変換部１６１は、回転角θｅを用いて、補正ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及び補正ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆからなる２相の電流を、３相の電流（Ｕ相電流指令値Ｉｕｒｅｆ、Ｖ相電流指令値Ｉｖｒｅｆ及びＷ相電流指令値Ｉｗｒｅｆ）に変換する。

モータ電流検出器３８が検出するモータ２０の各相に流れるモータ電流は、減算部１９４〜１９６にそれぞれ減算入力される。減算部１９４〜１９６は、２相／３相変換部１６１から出力される電流指令値から、それぞれに対応するモータ電流を減算して、偏差Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗを算出する。

偏差毎にＰＩ制御部が用意され、ＰＩ制御部１４１〜１４３で求められた電圧指令値がＰＷＭ制御部３６に入力される。

第２実施形態での動作例を図７のフローチャートを参照して説明する。

図５に示される第１実施形態での動作例と比べると、ステップＳ１０からＳ８０までの動作は同じで、その後からステップＳ１３０直前までの動作が異なり、ステップＳ１３０以降はまた同じ動作である。

ステップＳ１０からＳ８０までの動作を実行した後、加算部１９０から出力された補正ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及び加算部１９１から出力された補正ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆは、回転角センサ２１で検出された回転角θｅと共に、２相／３相変換部１６１に入力される。なお、ステップＳ２０で検出されたＵ相モータ電流Ｉｕｍ、Ｖ相モータ電流Ｉｖｍ及びＷ相モータ電流Ｉｗｍは、減算部１９４、１９５及び１９６にそれぞれ減算入力される。

２相／３相変換部１６１は、回転角θｅを用いて補正ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及び補正ｑ軸電流指令値ＩｑｒｅｆをＵ相電流指令値Ｉｕｒｅｆ、Ｖ相電流指令値Ｉｖｒｅｆ及びＷ相電流指令値Ｉｗｒｅｆに変換する（ステップＳ９５）。

Ｕ相電流指令値Ｉｕｒｅｆは減算部１９４に、Ｖ相電流指令値Ｉｖｒｅｆは減算部１９５に、Ｗ相電流指令値Ｉｗｒｅｆは減算部１９６にそれぞれ加算入力される。

減算部１９４はＵ相電流指令値ＩｕｒｅｆとＵ相モータ電流Ｉｕｍの偏差ＩｕをＰＩ制御部１４１に、減算部１９５はＶ相電流指令値ＩｖｒｅｆとＶ相モータ電流Ｉｖｍの偏差ＩｖをＰＩ制御部１４２に、減算部１９６はＷ相電流指令値ＩｗｒｅｆとＷ相モータ電流Ｉｗｍの偏差ＩｗをＰＩ制御部１４３にそれぞれ出力する（ステップＳ１０５）。

ＰＩ制御部１４１は偏差ＩｕよりＵ相電圧指令値Ｖｕｒｅｆを求め、ＰＩ制御部１４２は偏差ＩｖよりＶ相電圧指令値Ｖｖｒｅｆを求め、ＰＩ制御部１４３は偏差ＩｗよりＷ相電圧指令値Ｖｗｒｅｆを求める（ステップＳ１１５）。

その後は、Ｕ相電圧指令値Ｖｕｒｅｆ、Ｖ相電圧指令値Ｖｖｒｅｆ及びＷ相電圧指令値ＶｗｒｅｆがＰＷＭ制御部３６に入力され、さらにインバータ３７を介してモータ２０がＰＷＭ駆動される（ステップＳ１３０）。

上述の実施形態（第１実施形態、第２実施形態）では、モータ電流の高調波として第５次高調波を対象としているが、他の次数の高調波を対象としても良く、次数が異なる複数の高調波を対象としても良い。複数の高調波を対象とする場合、高調波毎に高調波電流指令値演算部を用意し、全ての高調波電流指令値で電流指令値（ｄ軸電流指令値、ｑ軸電流指令値）を補正することになる。

１ ハンドル
２ コラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）
１０ トルクセンサ
１２ 車速センサ
１３ バッテリ
２０ モータ
２１ 回転角センサ
３０ コントロールユニット（ＥＣＵ）
３１ 電流指令値演算部
３５、１４０、１４１、１４２、１４３、１５０ ＰＩ制御部
３６ ＰＷＭ制御部
３７ インバータ
３８ モータ電流検出器
１１０ トルク指令値演算部
１２０ ｄｑ軸電流指令値演算部
１３０ 高調波電流指令値演算部
１６０、１６１ ２相／３相変換部
１７０ ３相／２相変換部
１８０ モータ角速度演算部

Claims (5)

1. モータに対するトルク指令値から演算されるｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値に基づいて前記モータを駆動制御するモータ制御装置において、
   前記トルク指令値及び前記モータの回転角に基づいて、モータ電流の少なくとも１つの高調波成分に対するｄ軸高調波電流指令値及びｑ軸高調波電流指令値を求める高調波電流指令値演算部を備え、
   前記ｄ軸電流指令値を前記ｄ軸高調波電流指令値で補正して求められる補正ｄ軸電流指令値及び前記ｑ軸電流指令値を前記ｑ軸高調波電流指令値で補正して求められる補正ｑ軸電流指令値を用いて前記モータを駆動制御することを特徴とするモータ制御装置。
2. 前記ｄ軸電流指令値に前記ｄ軸高調波電流指令値を加算することにより前記補正ｄ軸電流指令値を求め、
   前記ｑ軸電流指令値に前記ｑ軸高調波電流指令値を加算することにより前記補正ｑ軸電流指令値を求める請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記モータ電流が３相の電流であり、前記３相のモータ電流の第５次高調波成分に対して、前記ｄ軸高調波電流指令値及び前記ｑ軸高調波電流指令値が６次成分として求められる請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
4. 前記モータを駆動することにより操舵系をアシスト制御する電動パワーステアリング装置に用いられる請求項１乃至３のいずれかに記載のモータ制御装置。
5. 請求項４に記載のモータ制御装置を搭載したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
   

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