JP2021197866A - モータ制御装置、及び操舵システム - Google Patents

Abstract

【課題】２つのインバータが各巻線組に出力可能な最大出力電圧が異なる場合であっても、モータの制御が意図通りできなくなることを抑制する。【解決手段】モータ制御装置（８０）は、第１巻線組（１８０）及び第１電源部（１９１）に接続された第１インバータ（１２０）と、第２巻線組（２８０）及び第２電源部（２９１）に接続された第２インバータ（２２０）と、モータ（１０）のトルクの指令値に基づいて、第１インバータに出力させる第１要求電圧を算出し、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高くない場合に、第１要求電圧に基づいて第１インバータを制御し、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合に、第１要求電圧を低下させた電圧に基づいて第１インバータを制御する第１制御部（１７０）と、指令値に基づいて、第２インバータに出力させる第２要求電圧を算出し、第２要求電圧に基づいて第２インバータを制御する第２制御部（２７０）と、を備える。【選択図】 図２

Description

本発明は、モータを制御するモータ制御装置に関する。

従来、２つの巻線組を備えるモータを制御するモータ制御装置において、巻線組毎に電源及びインバータを備えるモータ制御装置がある（特許文献１参照）。

特開２０１８−１２９９９６号公報

ところで、特許文献１に記載のモータ制御装置において、２つのインバータが各巻線組に出力可能な最大出力電圧が異なるか、巻数が違うなどで２つの巻線組の逆起電力が異なる場合、最大出力電圧が低い方のインバータあるいは電圧が大きい方の巻線組の系統において、必要な電圧が最大出力電圧よりも高くなるおそれがある。その場合、モータの制御が意図通りできないおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、２つのインバータが各巻線組に出力可能な最大出力電圧が異なるか、２つの巻線組の電圧が異なる場合であっても、モータの制御が意図通りできなくなることを抑制することにある。

上記課題を解決するための第１の手段は、
第１巻線組（１８０）及び第２巻線組（２８０）を備えるモータ（１０）を制御するモータ制御装置（８０）であって、
前記第１巻線組に接続され、第１電源部（１９１）から給電される第１インバータ（１２０）と、
前記第２巻線組に接続され、第２電源部（２９１、２１４）から給電される第２インバータ（２２０）と、
前記第１インバータが出力する電圧が第１最大出力電圧に基づき設定された第１上限電圧よりも高くなる状態において、前記第１インバータが前記第１巻線組に出力すべき電圧である第１出力電圧を低下させるべく、前記第１巻線組及び前記第２巻線組に流す電流の大きさを異なるものにするか、又は前記第２インバータの出力電圧を制限するように、前記第１インバータ及び前記第２インバータを制御する制御部（１７０、２７０、３７０、５７０）と、
を備える。

上記構成によれば、モータ制御装置は、第１巻線組及び第２巻線組を備えるモータを制御する。第１インバータは、第１巻線組に接続され、第１電源部から給電される。第２インバータは、第２巻線組に接続され、第２電源部から給電される。

ここで、第１インバータが第１巻線組に出力可能な最大出力電圧である第１最大出力電圧が、第２インバータが第２巻線組に出力可能な最大出力電圧である第２最大出力電圧よりも低くなることがある。その場合、第２インバータに出力を要求される要求電圧が第２最大出力電圧以下であっても、第１インバータに出力を要求される要求電圧が第１最大出力電圧よりも高くなり、モータの制御が意図通りできないおそれがある。なお、第１電源部と第２電源部とは、独立した電源であってもよいし、共通の電源から分岐した電源部であってもよい。第１電源部と第２電源部とが、共通の電源から分岐した電源部であっても、配線抵抗の相違等から第１インバータと第２インバータとが出力可能な最大出力電圧が異なることがある。

そして、制御部は、第１インバータが出力する電圧が第１最大出力電圧に基づき設定された第１上限電圧よりも高くなる状態において、第１インバータが第１巻線組に出力すべき電圧である第１出力電圧を低下させるべく、第１巻線組及び第２巻線組に流す電流の大きさを異なるものにするか、又は第２インバータの出力電圧を制限するように、第１インバータ及び第２インバータを制御する。したがって、第１インバータにおいて要求される電圧が第１最大出力電圧よりも高くなることを抑制することができ、モータの制御が意図通りできなくなることを抑制することができる。

第２の手段では、前記制御部は、前記第１インバータが出力する電圧の要求値である第１要求電圧が、前記第１最大出力電圧に基づき設定された第１上限電圧よりも高くない場合に、前記第１要求電圧に基づいて前記第１インバータを制御し、前記第１要求電圧が前記第１上限電圧よりも高い場合に、前記第１要求電圧を低下させるように前記第１インバータを制御する第１制御部（１７０）と、前記第２インバータが出力する電圧の要求値である第２要求電圧に基づいて、前記第２インバータを制御する第２制御部（２７０）と、を含む。

上記構成によれば、第１制御部は、第１最大出力電圧に基づき設定された第１上限電圧よりも第１要求電圧が高くない場合に、第１要求電圧に基づいて第１インバータを制御する。第２制御部は、第２要求電圧に基づいて、第２インバータを制御する。一方、第１制御部は、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合に、第１要求電圧を低下させるように第１インバータを制御する。したがって、第１インバータにおいて要求される電圧が第１最大出力電圧よりも高くなることを抑制することができ、モータの制御が意図通りできなくなることを抑制することができる。

第３の手段では、前記第１制御部は、前記モータに出力させるトルクを指令する指令値に基づいて、前記第１要求電圧を算出し、前記第１最大出力電圧以下に設定された第１上限電圧よりも前記第１要求電圧が高くない場合に、前記第１要求電圧に基づいて前記第１インバータを制御し、前記第１上限電圧よりも前記第１要求電圧が高い場合に、前記第１要求電圧を低下させるように前記第１インバータを制御し、前記第２制御部は、前記指令値に基づいて、前記第２インバータが出力する電圧の要求値である第２要求電圧を算出し、前記第２要求電圧に基づいて前記第２インバータを制御する。

上記構成によれば、第１制御部は、第１最大出力電圧以下に設定された第１上限電圧よりも第１要求電圧が高くない場合に、第１要求電圧に基づいて第１インバータを制御する。第２制御部は、第２要求電圧に基づいて、第２インバータを制御する。第１要求電圧及び第２要求電圧は、共に上記指令値に基づいて算出されているため、第１巻線組に流れる電流により発生するトルクと第２巻線組に流れる電流により発生するトルクとを調和させることができる。一方、第１制御部は、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合に、第１要求電圧を低下させるように第１インバータを制御する。したがって、第１インバータにおいて要求される電圧が第１最大出力電圧よりも高くなることを抑制することができ、モータの制御が意図通りできなくなることを抑制することができる。

第４の手段では、前記制御部は、前記第１上限電圧よりも、前記第１インバータが出力する電圧の要求値である第１要求電圧が高い場合に、前記第１巻線組のｑ軸電流を減少させるように、前記第１インバータを制御する。こうした構成によれば、第１巻線組のｑ軸電流を減少させることで、第１インバータにおいて要求される電圧が第１最大出力電圧よりも高くなることを抑制することができる。

第５の手段では、前記制御部は、前記モータに出力させるトルクを指令する指令値に基づいて、前記第１巻線組のｄ軸電流を指令する第１ｄ軸電流指令及びｑ軸電流を指令する第１ｑ軸電流指令を算出し、前記第１ｄ軸電流指令及び前記第１ｑ軸電流指令に基づいて、前記第１インバータが出力する電圧の要求値である第１要求電圧を算出し、前記第１上限電圧よりも前記第１要求電圧が高い場合に、前記第１ｑ軸電流指令の絶対値を減少させるように、前記第１インバータを制御する。

上記構成によれば、制御部は、指令値に基づいて、第１巻線組の第１ｄ軸電流指令及び第１ｑ軸電流指令を算出し、第１ｄ軸電流指令及び第１ｑ軸電流指令に基づいて第１要求電圧を算出する。このため、第１ｄ軸電流指令及び第１ｑ軸電流指令に基づいて、モータを制御することができる。なお、第１ｄ軸電流指令は、第１ｄ軸電流の指令値に限らず、第１ｄ軸電流に相関する値であればよい。第１ｑ軸電流指令は、第１ｑ軸電流の指令値に限らず、第１ｑ軸電流に相関する値であればよい。

ここで、第１巻線組及び第２巻線組を備えるモータでは、以下の式（１）及び式（２）の電圧方程式が成立する。

Ｖｄ１＝Ｒ×Ｉｄ１−ω×Ｌ×Ｉｑ１−ω×Ｍ×Ｉｑ２ ・・・（１）
Ｖｑ１＝Ｒ×Ｉｑ１＋ω×Ｌ×Ｉｄ１＋ω×Ｍ×Ｉｄ２＋ω×Ｋ ・・・（２）
式（１）において、Ｖｄ１は第１巻線組のｄ軸電圧、Ｒは第１巻線組の抵抗、Ｉｄ１は第１巻線組のｄ軸電流、ωはモータの角速度、Ｌは第１巻線組の自己インダクタンス、Ｉｑ１は第１巻線組のｑ軸電流、Ｍは第１巻線組と第２巻線組との相互インダクタンス、Ｉｑ２は第２巻線組のｑ軸電流である。式（２）において、Ｖｑ１は第１巻線組のｑ軸電圧、Ｉｄ２は第２巻線組のｄ軸電流、Ｋは第１巻線組の逆起電力定数である。Ｉｄ１，Ｉｑ１，Ｉｄ２，Ｉｑ２を、それぞれ第１ｄ軸電流指令、第１ｑ軸電流指令、第２ｄ軸電流指令，第２ｑ軸電流指令にするためには、必要な電圧の振幅に相当する√（Ｖｄ１＾２＋Ｖｑ１＾２）を最大出力電圧以下にする必要がある。「Ｖｄ１＾２」は、Ｖｄ１の２乗を表す。

そして、制御部は、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合に、第１ｑ軸電流指令の絶対値を減少させるように、第１インバータを制御する。このため、上記式（２）において、第１巻線組のｑ軸電流Ｉｑ１としての第１ｑ軸電流指令を減少させることにより、Ｒ×Ｉｑ１、ひいては第１巻線組のｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させることができる。したがって、第１ｄ軸電流指令及び第１ｑ軸電流指令に基づいて算出される第１要求電圧√（Ｖｄ１＾２＋Ｖｑ１＾２）を低下させることができる。

第１ｑ軸電流指令を減少させた場合、モータにおいて指令値のトルクを出力することができないおそれがある。

この点、第６の手段では、前記制御部は、前記モータに出力させるトルクを指令する指令値に基づいて、前記第２巻線組のｄ軸電流を指令する第２ｄ軸電流指令及びｑ軸電流を指令する第２ｑ軸電流指令を算出し、前記第１巻線組のｑ軸電流を減少させた減少量に基づき前記第２ｑ軸電流指令を増加させるように、前記第２インバータを制御する。こうした構成によれば、第１ｑ軸電流指令を減少させたことによるモータのトルクの減少を、第２ｑ軸電流指令を増加させることによるモータのトルクの増加で補うことができる。したがって、モータが出力するトルクが指令値よりも減少することを抑制することができる。

第７の手段では、前記制御部は、前記モータに出力させるトルクを指令する指令値に基づいて、前記第１巻線組のｄ軸電流を指令する第１ｄ軸電流指令あるいはｑ軸電流を指令する第１ｑ軸電流指令を算出し、前記第１ｄ軸電流指令及び前記第１ｑ軸電流指令に基づいて、前記第１インバータが出力する電圧の要求値である第１要求電圧を算出し、前記第１上限電圧よりも前記第１要求電圧が高い場合に、前記第１巻線組の逆起電力を低減するように、前記第１インバータを制御する。

上記構成によれば、制御部は、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合に、第１巻線組の逆起電力を低減するように、第１インバータを制御する。このため、第１巻線組の逆起電力を低減するように第１ｄ軸電流指令を補正すること、すなわち上記式（２）において第１巻線組のｄ軸電流Ｉｄ１としての第１ｄ軸電流指令を負にすることにより、第１巻線組のｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させることができる。

第８の手段では、前記制御部は、前記指令値に基づいて、前記第２巻線組のｄ軸電流を指令する第２ｄ軸電流指令及びｑ軸電流を指令する第２ｑ軸電流指令を算出し、前記第１ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値に達した場合に、前記第２巻線組の逆起電力を低減するように、前記第２インバータを制御し、前記制御部は、前記第１ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値に達した場合に、前記第２ｄ軸電流指令、前記第１ｄ軸制限値、及び前記第１ｑ軸電流指令に基づいて、前記第１インバータを制御する。

第１巻線組の逆起電力を低減するように補正した第１ｄ軸電流指令は、一般に第１ｄ軸制限値を超えないように設定される。そして、第１ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値に達した場合であっても、第１ｄ軸電流指令及び第１ｑ軸電流指令に基づいて要求される電圧が、第１最大出力電圧よりも高くなるおそれがある。

この点、上記構成によれば、制御部は、第１ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値に達した場合に、第２巻線組の逆起電力を低減するように補正した第２ｄ軸電流指令、第１ｄ軸制限値、及び前記第１ｑ軸電流指令に基づいて、第１インバータを制御する。このため、第２巻線組の逆起電力を低減するように第２ｄ軸電流指令を補正すること、すなわち上記式（２）において第２巻線組のｄ軸電流Ｉｄ２としての第２ｄ軸電流指令を負にすることにより、第１巻線組のｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させることができる。

第９の手段では、前記第１巻線組及び前記第２巻線組は、分布巻きされており、前記制御部は、前記指令値に基づいて、前記第２巻線組のｄ軸電流を指令する第２ｄ軸電流指令及びｑ軸電流を指令する第２ｑ軸電流指令を算出し、前記第１ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値を超過した場合に、前記第１ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値を超過した第１ｄ軸超過量だけ前記第２巻線組の逆起電力を増加させるように、前記第２インバータを制御し、前記制御部は、前記第１ｄ軸電流指令が前記第１ｄ軸制限値を超過した場合に、前記第２ｄ軸電流指令、及び前記第１ｄ軸電流指令、及び前記第１ｑ軸電流指令に基づいて、前記第１インバータを制御する。

モータにおいて、第１巻線組及び第２巻線組が分布巻きされている場合、上記第１ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値を超えたとしても、第２巻線組の逆起電力を増加させるように第２ｄ軸電流指令を補正することで相殺することができる。

この点、上記構成によれば、制御部は、第１ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値を超過した場合に、第１ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値を超過した第１ｄ軸超過量だけ第２巻線組の逆起電力を増加させるように、第１インバータを制御する。したがって、第１巻線組のｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させつつ、第１ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値を超過した第１ｄ軸超過量を第２ｄ軸電流指令により相殺することができる。

モータにおいて、第１巻線組及び第２巻線組が分布巻きされている場合、第１巻線組の逆起電力を低減するように第１ｄ軸電流指令を補正した補正量である第１ｄ軸補正量と、第２巻線組の逆起電力を低減するように第２ｄ軸電流指令を補正した補正量である第２ｄ軸補正量との合計が過大になると、モータの磁気部品が劣化するおそれがある。

この点、第１０の手段では、前記第１巻線組及び前記第２巻線組は、分布巻きされており、前記制御部は、前記第１巻線組の逆起電力を低減するように前記第１ｄ軸電流指令を補正した補正量である第１ｄ軸補正量と、前記第２巻線組の逆起電力を低減するように前記第２ｄ軸電流指令を補正した補正量である第２ｄ軸補正量との合計が、所定ｄ軸補正量以内になるように前記第１インバータを制御する。したがって、第１ｄ軸補正量と第２ｄ軸補正量との合計を所定ｄ軸補正量以内にすることができ、モータの磁気部品が劣化することを抑制することができる。

上述したように、第１巻線組の逆起電力を低減するように第１ｄ軸電流指令を補正した場合は、上記式（１）において、第１巻線組のｄ軸電流Ｉｄ１としての第１ｄ軸電流指令が負になる。この場合、第１巻線組のｑ軸電流Ｉｑ１としての第１ｑ軸電流指令が正であると、Ｒ×Ｉｄ１と（−ω×Ｌ×Ｉｑ１）とが共に負になり、第１巻線組のｄ軸電圧Ｖｄ１の絶対値が大きくなるおそれがある。

この点、第１１の手段では、前記制御部は、前記第１インバータが出力する電圧が前記第１最大出力電圧に基づき設定された第１上限電圧よりも高くなる状態において、前記第１巻線組のｑ軸電流を指令する第１ｑ軸電流指令が前記モータに出力させるトルクを指令する指令値の正負符号と逆の正負符号を有するように、前記第１インバータを制御する。したがって、Ｒ×Ｉｄ１を負にするとともに（−ω×Ｌ×Ｉｑ１）を正にすることができるため、第１巻線組のｄ軸電圧Ｖｄ１の絶対値を小さくすることができ、ひいては第１要求電圧を低下させることができる。

第１要求電圧が第１上限電圧を超過した第１電圧超過量が大きいほど、モータの制御が意図通りできなくなりやすい。

この点、第１２の手段では、前記制御部は、前記第１インバータが出力する電圧の要求値である第１要求電圧が前記第１上限電圧を超過した第１電圧超過量が大きいほど、前記第１要求電圧を低下させるように前記第１インバータを制御する。こうした構成によれば、第１要求電圧が第１上限電圧を超過した第１電圧超過量が大きいほど、速やかに第１要求電圧を低下させることができる。

第１要求電圧が第１上限電圧を超過した状態が続くと、巻線組に意図しない電流が流れ続けてしまう。

この点、第１３の手段では、前記制御部は、前記第１電圧超過量の積算値が大きいほど、前記第１要求電圧を低下させるように第１インバータを制御する。こうした構成によれば、第１要求電圧が第１上限電圧を超過した状態が長く続くほど、第１要求電圧が低下させられるため、第１要求電圧が第１上限電圧を超過した状態を解消しやすくなる。

第１４の手段では、前記制御部は、前記第１最大出力電圧が、前記第２インバータが前記第２巻線組に出力可能な最大出力電圧である第２最大出力電圧よりも低い場合に、前記第２インバータが出力する電圧の要求値である第２要求電圧よりも前記第１インバータが出力する電圧の要求値である第１要求電圧が低くなるように前記第１インバータを制御する。こうした構成によっても、第１インバータにおいて要求される電圧が第１最大出力電圧よりも高くなることを抑制することができ、電流が制御できなくなって巻線組に意図しない電流が流れることを抑制することができる。

第１５の手段は、
前記制御部（３７０、５７０）は、前記モータに出力させるトルクを指令する指令値に基づいて、前記第１インバータが出力する電圧の要求値である第１要求電圧と前記第２インバータが出力する電圧の要求値である第２要求電圧とを算出し、前記第１最大出力電圧が前記第２最大出力電圧よりも低い場合に、前記第１要求電圧を前記第２要求電圧よりも低く算出し、前記第１要求電圧に基づいて前記第１インバータを制御し、前記第２要求電圧に基づいて前記第２インバータを制御する。 上記構成によっても、第１４の手段と同様の作用効果を奏することができる。

第１６の手段では、前記制御部は、前記指令値に基づいて、前記第１巻線組のｄ軸電流を指令する第１ｄ軸電流指令及びｑ軸電流を指令する第１ｑ軸電流指令、並びに前記第２巻線組のｄ軸電流を指令する第２ｄ軸電流指令及びｑ軸電流を指令する第２ｑ軸電流指令を算出し、前記第１ｄ軸電流指令及び前記第１ｑ軸電流指令に基づいて前記第１要求電圧を算出し、前記第２ｄ軸電流指令及び前記第２ｑ軸電流指令に基づいて前記第２要求電圧を算出し、前記第１最大出力電圧が前記第２最大出力電圧よりも低い場合に、前記第１ｑ軸電流指令を前記第２ｑ軸電流指令よりも小さく算出する。

上記構成によれば、制御部は、トルクの指令値に基づいて、第１ｄ軸電流指令及び第１ｑ軸電流指令、並びに第２ｄ軸電流指令及び第２ｑ軸電流指令を算出し、第１ｄ軸電流指令及び第１ｑ軸電流指令に基づいて第１要求電圧を算出し、第２ｄ軸電流指令及び第２ｑ軸電流指令に基づいて第２要求電圧を算出する。そして、制御部は、第１最大出力電圧が第２最大出力電圧よりも低い場合に、第１ｑ軸電流指令を第２ｑ軸電流指令よりも小さく算出する。このため、第２要求電圧よりも第１要求電圧を低くすることができ、第１要求電圧が第１最大出力電圧よりも高くなることを抑制することができる。したがって、モータの制御が意図通りできなくなることを抑制することができる。

第１７の手段では、前記制御部は、前記第１最大出力電圧以下に設定された第１上限電圧を前記第１要求電圧が超過した第１電圧超過量の積算値と、前記第２最大出力電圧以下に設定された第２上限電圧を前記第２要求電圧が超過した第２電圧超過量の積算値とのうち大きい方に基づいて、前記第１巻線組の逆起電力を低減するように前記第１ｄ軸電流指令を算出し、前記第２巻線組の逆起電力を低減するように前記第２ｄ軸電流指令を算出する。

上記構成によれば、第１巻線組及び第１巻線組の逆起電力を低減するように第１ｄ軸電流指令及び第２ｄ軸電流指令を補正すること、すなわち上記式（２）において第１ｄ軸電流指令及び第２ｄ軸電流指令を負にすることにより、第１巻線組のｑ軸電圧Ｖｑ１及び第２巻線組のｑ軸電圧Ｖｑ２を低下させることができる。さらに、第１上限電圧を第１要求電圧が超過した第１電圧超過量の積算値と第２上限電圧を第２要求電圧が超過した第２電圧超過量の積算値とのうち大きい方に基づいて、第１ｄ軸電流指令及び第２ｄ軸電流指令を補正する。このため、双方のインバータにおいて、要求電圧が最大出力電圧よりも高くなることを抑制することができる。

具体的には、第１８の手段のように、前記出力電圧を制限するとは、前記出力電圧が所定の絶対値以下となるよう制限することである、といった構成を採用することができる。
また、具体的には、第１９の手段のように、前記出力電圧を制限するとは、前記第２巻線組に流れる電流の指令値と実際値との偏差に基づく制御における積分演算を停止することである、といった構成を採用することができる。
第２０の手段は、操舵システムであって、第１〜第１９の手段のいずれか１手段に記載のモータ制御装置と、操舵機構と、前記操舵機構を駆動する前記モータと、を備える。

上記構成によれば、モータ制御装置と、操舵機構と、操舵機構を駆動するモータと、を備える操舵システムにおいて、第１〜第１９の手段のいずれか１手段と同様の作用効果を奏することができる。

操舵システムを示す模式図。 電源、モータ制御装置、及びモータを示す電気回路図。 第１実施形態の第１制御部及び第２制御部を示すブロック図。 第１実施形態の第１要求電圧及び各電流指令を示すタイムチャート。 第１実施形態の第１制御部及び第２制御部の制御を示すフローチャート。 第１ｄ軸電流指令を負にした場合の最大トルクと最高回転速度との関係の変化を示すグラフ。 第１ｄ軸電流指令を負にし、且つ第１ｑ軸電流指令を減少させた場合の最大トルクと最高回転速度との関係の変化を示すグラフ。 第１ｑ軸電流指令を減少させた場合の最大トルクと最高回転速度との関係の変化を示すグラフ。 第２実施形態の第１要求電圧及び各電流指令を示すタイムチャート。 第２実施形態の第１制御部及び第２制御部の制御を示すフローチャート。 第１ｑ軸電流指令を負まで減少させた場合の最大トルクと最高回転速度との関係の変化を示すグラフ。 第１ｑ軸電流指令を減少させ、第２ｑ軸電流指令を増加させた場合の最大トルクと最高回転速度との関係の変化を示すグラフ。 第３実施形態の制御部を示すブロック図。 第３実施形態の第１要求電圧及び各電流指令を示すタイムチャート。 第３実施形態の制御部の制御を示すフローチャート。 第４実施形態の第１要求電圧及び各電流指令を示すタイムチャート。 第４実施形態の第１制御部及び第２制御部の制御を示すフローチャート。 第５実施形態の制御部を示すブロック図。 第６実施形態の第１要求電圧及び各電流指令を示すタイムチャート。 第６実施形態の第１制御部及び第２制御部の制御を示すフローチャート。

（第１実施形態）
以下、車両に搭載した操舵システムに具現化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、操舵システム９０は、操舵部材であるステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、モータ１０、モータ制御装置８０、及び減速ギア９９等を備えている。

ステアリングホイール９１は、ステアリングシャフト９２と接続されている。ステアリングシャフト９２には、トルクセンサ９４と、操舵角センサ９５とが設けられている。トルクセンサ９４は、運転者によるステアリングホイール９１の操作に伴う操舵トルクＴｓを検出する。操舵角センサ９５は、運転者によるステアリングホイール９１の操作角、及び操舵速度Ｖｓを検出する。ステアリングシャフト９２の先端には、ピニオンギア９６が設けられている。ピニオンギア９６は、ラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が連結されている。なお、モータ１０、モータ制御装置８０、トルクセンサ９４、及び操舵角センサ９５により、電動パワーステアリング装置が構成されている。

運転者がステアリングホイール９１を回転させると、ステアリングホイール９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転する。ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換される。一対の車輪９８は、ラック軸９７の変位量に応じた角度に操舵される。

減速ギア９９は、モータ１０の回転を所定の減速比で減速して、ステアリングシャフト９２に伝える。モータ１０は、いわゆる操舵制御アシストモータである。モータ制御装置８０とモータ１０とは一体に構成されており、いわゆる機電一体型の駆動装置を構成している。なお、ステアリングシャフト９２、減速ギア９９、ピニオンギア９６、及びラック軸９７により、操舵機構が構成されている。

モータ１０は、運転者によるステアリングホイール９１の操舵を補助する補助トルクを出力する。図２に示すように、モータ１０は、第１電源１９１及び第２電源２９１から電力が供給されることにより駆動され、減速ギア９９を正逆回転させる。モータ１０は、ロータに永久磁石（磁気部品）が埋め込まれた３相ブラシレスモータ（ＳＰＭあるいはＩＰＭモータ）である。

モータ１０は、第１巻線組１８０および第２巻線組２８０を備えている。巻線組１８０，２８０は、電気的特性が同等であり、共通のステータに、互いに電気角を３０［ｄｅｇ］ずらしてキャンセル巻き（分布巻き）されている。これに応じて、巻線組１８０，２８０には、位相φが３０［ｄｅｇ］ずれた相電流が通電されるように制御される。通電位相差を最適化することで、出力トルクが向上する。また、６次のトルクリプルを低減することができる。さらにまた、位相差通電により、騒音、振動のキャンセルメリットを最大化することができる。また、発熱についても平均化されるため、各センサの検知値やトルク等、温度依存の系統間誤差を低減可能である。

以下、第１巻線組１８０の駆動制御に係る第１インバータ１２０及び第１制御部１７０等の組み合わせを第１系統Ｌ１、第２巻線組２８０の駆動制御に係る第２インバータ２２０及び第２制御部２７０等の組み合わせを第２系統Ｌ２とする。なお、第１系統Ｌ１に係る構成に主に１００番台の符号を付し、第２系統Ｌ２に係る構成に主に２００番台の符号を付す。また、第１系統Ｌ１および第２系統Ｌ２において、同様の構成には、下２桁が同じ符号を付す。以下適宜、「第１」を添え字の「１」、「第２」を添え字の「２」として記載する。

モータ制御装置８０は、第１インバータ１２０及び第２インバータ２２０と、第１制御部１７０及び第２制御部２７０等を備えている。

第１インバータ１２０（第１電力変換部）は、電力入力線１１４を介して第１電源１９１に接続されており、第１電源１９１から供給される直流電力をＵ，Ｖ，Ｗの各相交流電力に変換して、モータ１０に供給する。本実施形態では、第１インバータ１２０は、１組のスイッチング素子の直列接続体を、Ｕ，Ｖ，Ｗの相毎に備えるフルブリッジ回路により構成されている。各スイッチング素子は、第１制御部１７０から出力される操作信号により、オン状態とオフ状態とに操作される。例えば、スイッチング素子はＭＯＳＦＥＴにより構成されている。また、第２インバータ２２０（第２電力変換部）は、電力入力線２１４を介して第２電源２９１に接続されている。第２インバータ２２０は、第１インバータ１２０と同様の構成を備えている。第２インバータ２２０の各スイッチング素子は、第２制御部２７０から出力される操作信号により、オン状態とオフ状態とに操作される。

第１電源１９１（第１電源部）及び第２電源２９１（第２電源部）は、共に定格電圧１２［Ｖ］の鉛バッテリであり、互いにＤＣＤＣコンバータ（図示略）により接続されており、一方の電源にはオルタネータが接続される。なお、第１電源１９１の容量と第２電源２９１の容量とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、電源に冗長性が必要な動作モードの時だけ２つの電源に各インバータを接続し、冗長性が必要でない動作モードの時は片方の電源から第１インバータ１２０と第２インバータ２２０の両方に給電しても良い。なお、異なる電源に接続されるか、異なる配線により共通の電源から給電される場合、片方の電源の電力消費や劣化、配線インピーダンスの違いなどにより、第１最大出力電圧Ｖｍ１は、第２電源２９１ひいては第２インバータ２２０が第２巻線組２８０に出力可能な最大出力電圧である第２最大出力電圧Ｖｍ２よりも低くなりうる。

モータ制御装置８０は、第１インバータ１２０の各相、すなわち第１巻線組１８０の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に流れる電流を検出する第１電流検出部１３０と、第２インバータ２２０の各相、すなわち第２巻線組２８０の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）に流れる電流を検出する第２電流検出部２３０と、を備えている。

第１電流検出部１３０は、第１インバータ１２０の下アームの各相に設けられた各相検出部１３１，１３２，１３３を含んでいる。Ｕ相検出部１３１は、第１巻線組１８０のＵ相コイルに流れる電流をＵ相電流Ｉｕ１として検出する。Ｖ相検出部１３２は、第１巻線組１８０のＶ相コイルに流れる電流をＶ相電流Ｉｖ１として検出する。Ｗ相検出部１３３は、第１巻線組１８０のＷ相コイルに流れる電流をＷ相電流Ｉｗ１として検出する。各相検出部１３１〜１３３は、例えばシャント抵抗により構成されている。なお、各相検出部１３１〜１３３をホールＩＣにより構成してもよい。また、第２電流検出部２３０は、第１電流検出部１３０と同様の構成を備えている。第２電流検出部２３０は、Ｕ相検出部２３１、Ｖ相検出部２３２、及びＷ相検出部２３３を含み、Ｕ相電流Ｉｕ２、Ｖ相電流Ｉｖ２、及びＷ相電流Ｉｗ２を検出する。

モータ制御装置８０は、第１電源１９１から第１インバータ１２０に入力される入力電圧Ｖｉｎ１を検出する電圧検出部１４０、及び第２電源２９１から第２インバータ２２０に入力される入力電圧Ｖｉｎ２を検出する電圧検出部２４０を備えている。

モータ１０には、モータ１０の回転角θを検出する回転角センサ１１が設けられている。回転角センサ１１は、例えば、レゾルバにより構成されている。また、回転角センサ１１は、回転角θに基づいて、モータ１０の角速度ωを算出可能である。

モータ制御装置８０は、モータ１０が発生する操舵アシストトルクを制御する。モータ制御装置８０には、上記トルクセンサ９４により検出された操舵トルクＴｓ、上記操舵角センサ９５により検出された操舵速度Ｖｓ、及び車速センサ９３により検出された自車の車速Ｖｃが入力される。モータ制御装置８０は、操舵トルクＴｓ、操舵速度Ｖｓ、及び車速Ｖｃの各値に応じて、モータ１０トルクを制御することにより所望の操舵アシストトルクを発生させる。

図３は、モータ１０と、モータ制御装置８０の第１制御部１７０及び第２制御部２７０とを示している。

制御部１７０，２７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力ＩＦ等を備える周知のマイクロコンピュータを主体として構成されている。制御部１７０，２７０の各機能は、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することにより機能的に実現されてもよいし、専用のハードウェアにより実現されてもよい。制御部１７０，２７０それぞれにマイクロコンピュータがあってもよく、制御部１７０，２７０の両方で１つのマイクロコンピュータがあってもよい。

まず、第１制御部１７０及び第２制御部２７０の基本制御について、第１制御部１７０を例にして説明する。

第１制御部１７０は、操舵トルクＴｓ、操舵速度Ｖｓ、車速Ｖｃ、及び回転角θに基づき、所望の操舵アシストトルクに応じた操作信号を第１インバータ１２０の各スイッチング素子に出力する。本実施形態では、第１制御部１７０は、第１電流検出部１３０により検出された各相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１を２相変換した電流Ｉｄ１、Ｉｑ１が、後述の電流指令Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊に制御されるように、ｄ軸電圧Ｖｄ１及びｑ軸電圧Ｖｑ１を演算する。

第１制御部１７０は、操舵アシストトルクを生成する機能として、ｄ軸電流指令演算部１６１、ｑ軸電流指令演算部１６２、電流偏差算出部１６３ａ，１６３ｂ、ｄ軸電圧演算部１６４、ｑ軸電圧演算部１６５、要求電圧算出部１６６、電圧偏差算出部１６７、及び弱め界磁制御部１６８を備えている。一般に弱め界磁というと負方向のｄ軸電流を流すことに相当するが、本明細では弱め界磁制御部１６８にて必要とする電圧が上限電圧をどれだけ超過しているかに相当する値を算出し、その算出した値に基づいて、負方向のｄ軸電流を流すことを含む電流指令の補正を行って必要電圧が最大出力電圧を超えることを抑制する。

第１電流検出部１３０により検出された各相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１は、周知のＡ／Ｄ変換部（図示略）によりアナログ値からデジタル値に変換された後、周知の３相２相座標変換部（図示略）によりｄ軸電流Ｉｄ１、ｑ軸電流Ｉｑ１に変換される。３相２相座標変換部は、モータ１０の回転角θに基づいて、デジタル値に変換された各相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１をｄｑ座標上の値であるｄ軸電流Ｉｄ１及びｑ軸電流Ｉｑ１に変換する。ここで、ｄｑ座標を規定する各軸のうち、ｄ軸は、無効電流成分、即ち、モータ１０の回転に伴う回転磁界に寄与する電流である励磁電流成分の軸である。また、ｑ軸は、有効電流成分、即ち、モータ１０のマグネットトルクに寄与する電流であるトルク電流成分の軸である。

ｑ軸電流指令演算部１６２は、モータ１０に出力させるトルクを指令する指令値Ｉｔ＊及び弱め界磁制御により演算されたＩｃｔ１に基づいて、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を算出する。指令値Ｉｔ＊は、操舵トルクＴｓ、操舵速度Ｖｓ、及び車速Ｖｃに基づいて算出される。指令値Ｉｔ＊は、第１制御部１７０が算出してもよいし、上位のＥＣＵ（Electronic Control Unit）が算出してもよい。また、ｄ軸電流指令演算部１６１は、ＳＰＭモータであれば第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を及び弱め界磁制御により演算されたＩｃｔ１から算出し、ＩＰＭモータであれば、モータ１０に出力させるトルクを指令する指令値Ｉｔ＊及び弱め界磁制御により演算されたＩｃｔ１から算出する。

電流偏差算出部１６３ｂは、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊から、ｑ軸電流Ｉｑ１を引いた値であるｑ軸偏差ΔＩｑ１を算出する。電流偏差算出部１６３ａは、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊からｄ軸電流Ｉｄ１を引いた値であるｄ軸偏差ΔＩｄ１を算出する。

ｑ軸電圧演算部１６５は、ｑ軸偏差ΔＩｑ１が０に近づくようにＰＩ制御を行い、ｑ軸電圧Ｖｑ１を算出する。ｄ軸電圧演算部１６４は、ｄ軸偏差ΔＩｄ１が０に近づくようにＰＩ制御を行い、ｄ軸電圧Ｖｄ１を算出する。

周知の２相３相座標変換部（図示略）は、回転角θに基づき、ｑ軸電圧Ｖｑ１及びｄ軸電圧Ｖｄ１を、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相電圧に変換して出力する。周知のＰＷＭ制御部（図示略）は、各相電圧に基づいて、第１インバータ１２０の各スイッチング素子をデューティ制御によりオンオフ操作する操作信号を出力する。この操作信号に基づいて、第１インバータ１２０の各スイッチング素子がオンオフ操作される。また、第２系統Ｌ２において、第２制御部２７０は、ｄ軸電流指令演算部２６２、ｑ軸電流指令演算部２６１、電流偏差算出部２６３ａ，２６３ｂ、ｄ軸電圧演算部２６５、ｑ軸電圧演算部２６４、要求電圧算出部２６６、電圧偏差算出部２６７、及び弱め界磁制御部２６８を備えている。そして、第２制御部２７０も、第１制御部１７０と同様の基本制御を実行する。これらにより、モータ１０が駆動し、モータ１０はステアリングシャフト９２に操舵アシストトルクを発生させる。

ここで、第１巻線組１８０及び第２巻線組２８０を備えるモータ１０では、上述した式（１），式（２）の電圧方程式が成立する。式（１），式（２）において、Ｉｄ１，Ｉｑ１，Ｉｄ２，Ｉｑ２を、それぞれ第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊，第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊にするためには、第１要求電圧（第１出力電圧）を√（Ｖｄ１＾２＋Ｖｑ１＾２）を最大出力電圧以下にする必要がある。同様に、第２系統Ｌ２においては、式（１），式（２）の添え字の「１」と添え字の「２」とを入れ換えて、第２要求電圧を√（Ｖｄ２＾２＋Ｖｑ２＾２）を最大出力電圧以下にする必要がある。

第１インバータ１２０が第１巻線組１８０に出力可能な第１最大出力電圧Ｖｍ１は、第１電源１９１の電圧、電力入力線１１４の抵抗、第１インバータ１２０の損失により決まる。電力入力線１１４の抵抗及び第１インバータ１２０の損失は、予め測定しておくこともできる。このため、電圧検出部１４０により検出された入力電圧Ｖｉｎ１、電力入力線１１４の抵抗、及び第１インバータ１２０の損失に基づいて、第１最大出力電圧Ｖｍ１を算出することができる。同様に、電圧検出部２４０により検出された入力電圧Ｖｉｎ２、電力入力線２１４の抵抗、及び第２インバータ２２０の損失に基づいて、第２最大出力電圧Ｖｍ２を算出することができる。

上述したように、第１インバータ１２０が第１巻線組１８０に出力可能な第１最大出力電圧Ｖｍ１は、第２インバータ２２０が第２巻線組２８０に出力可能な第２最大出力電圧Ｖｍ２よりも低くなりうる。この場合、第２要求電圧が第２最大出力電圧Ｖｍ２以下であっても、第１要求電圧が第１最大出力電圧Ｖｍ１よりも高くなり、電流が制御できなくなって巻線組に意図しない電流が流れるおそれがある。特に、第２インバータ２２０から第２最大出力電圧Ｖｍ２に近い電圧を出力した場合に、モータが第１最大出力電圧Ｖｍ１よりも高い電圧を発生し、第１インバータ１２０に意図しない電流が流れるおそれがある。

そこで、第１インバータ１２０が出力する電圧の要求値である上記第１要求電圧を抑制しはじめる基準としての第１上限電圧（第１目標電圧）を、第１最大出力電圧Ｖｍ１の９割（第１最大出力電圧Ｖｍ１以下）に設定している。同様に、第２インバータ２２０の第２上限電圧（第２目標電圧）を、第２最大出力電圧Ｖｍ２の９割（第２最大出力電圧Ｖｍ２以下）に設定している。なお、第１上限電圧（第２上限電圧）を、第１最大出力電圧Ｖｍ１（第２最大出力電圧Ｖｍ２）と等しくしたり、第１最大出力電圧Ｖｍ１（第２最大出力電圧Ｖｍ２）の８割等に設定したりすることもできる。また、第１最大出力電圧Ｖｍ１及び第１上限電圧は、第１制御部１７０が設定してもよいし、上位のＥＣＵが設定してもよい。第２最大出力電圧Ｖｍ２及び第２上限電圧は、第２制御部２７０が設定してもよいし、上位のＥＣＵが設定してもよい。

そして、第１制御部１７０は、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高くない場合に、弱め界磁制御により演算されたＩｃｔ１は０になり、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊と第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊はモータ１０に出力させるトルクを指令する指令値Ｉｔ＊より算出される。そして、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合に、弱め界磁制御により演算されたＩｃｔ１が０より大きな値となり、Ｉｃｔ１とモータ１０に出力させるトルクを指令する指令値Ｉｔ＊より第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊と第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊が算出され、第１要求電圧を低下させる。第２制御部２７０は、第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊と第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊に基づいて第２インバータ２２０を制御する。

上述したように、第１巻線組１８０の逆起電力を低減するように第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を補正すること、すなわち上記式（２）において第１巻線組１８０のｄ軸電流Ｉｄ１としての第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を負にすることにより、第１巻線組１８０のｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させることができる。そこで、図４（ａ），（ｂ）に示すように、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合（時刻ｔ１１〜ｔ１２）に、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を０よりも低下させ、要求電圧が上限電圧以内になるか下限値に達するまで第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を負方向に増加させる。すなわち、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１制御部１７０は、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合（時刻ｔ１１〜ｔ１２）に、第１巻線組１８０の逆起電力を低減するように第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を補正した第１補正ｄ軸電流指令及び第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊に基づいて、ｄ軸電圧Ｖｄ１及びｑ軸電圧Ｖｑ１を算出する。なお、図４では、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を負方向に増加して、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を低下し、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を負方向に増加するという一連の流れを示すために、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊が下限、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊が０A、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊が下限になっても第１要求電圧が第１上限電圧を超えて最大出力電圧となるような動作パターンにおける波形例を描いている。

第１巻線組１８０の逆起電力を低減するように第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を補正した第１補正ｄ軸電流指令は、第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）を超えないように設定される。第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）は、例えばモータ１０の永久磁石に減磁（劣化）が発生しない値に設定される。第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）に達した場合（時刻ｔ１２）であっても、最大出力電圧に対して余裕がある第２巻線組への通電に伴うトルクによりモータ回転数が高くなり第１補正ｄ軸電流指令及び第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊に基づいて算出される第１要求電圧が、第１上限電圧よりも高くなることがある。

上述したように、上記式（２）において、第１巻線組１８０のｑ軸電流Ｉｑ１としての第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を、第１補正ｑ軸電流指令に減少させることにより、Ｒ×Ｉｑ１、ひいては第１巻線組１８０のｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させることができる。そこで、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）に達した場合（時刻ｔ１２〜ｔ１３）に、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を減少させ、要求電圧が上限電圧以内になるか下限値に達するまで第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊の減少量を増加させる。すなわち、第１制御部１７０は、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合に、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊の絶対値を減少させた第１補正ｑ軸電流指令及び第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊（具体的には第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ））に基づいて、ｄ軸電圧Ｖｄ１及びｑ軸電圧Ｖｑ１を算出する。

第１補正ｑ軸電流指令が０に達した場合（時刻ｔ１３）であっても、最大出力電圧に対して余裕がある第２巻線組への通電に伴うトルクによりモータ回転数が高くなり第１補正ｄ軸電流指令及び第１補正ｑ軸電流指令に基づいて算出される第１要求電圧が、第１上限電圧よりも高くなることがある。

上述したように、第２巻線組２８０の逆起電力を低減するように第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正すること、すなわち上記式（２）において第２巻線組２８０のｄ軸電流Ｉｄ２としての第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を負にすることにより、第１巻線組１８０のｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させることができる。そこで、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１補正ｑ軸電流指令が０に達した場合（時刻ｔ１３〜ｔ１４）に、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を０よりも低下させ、要求電圧が上限電圧以内になるか下限値に達するまで第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を負方向に増加させる。すなわち、図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、また、第２制御部２７０は、第１補正ｑ軸電流指令が０に達した場合（時刻ｔ１３〜ｔ１４）に、第１巻線組１８０の逆起電力を低減するように第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正した第２補正ｄ軸電流指令、第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）、及び第１補正ｑ軸電流指令（具体的には０）に基づいて、ｄ軸電圧Ｖｄ２及びｑ軸電圧Ｖｑ２を算出する。

第２巻線組２８０の逆起電力を低減するように第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正した第２補正ｄ軸電流指令は、第２ｄ軸制限値（−Ｉｄ２＊ｌｉｍ）を超えないように設定される。第２ｄ軸制限値（−Ｉｄ２＊ｌｉｍ）は、例えばモータ１０の永久磁石に減磁（劣化）が発生しない値に設定される。第２補正ｄ軸電流指令が第２ｄ軸制限値（−Ｉｄ２＊ｌｉｍ）に達した場合（時刻ｔ１４以降）に、第２補正ｄ軸電流指令を第２ｄ軸制限値（−Ｉｄ２＊ｌｉｍ）とする。なお、図４では、第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を変更していない。すなわち、第２上限電圧よりも第２要求電圧が高くない場合は、トルクの指令値Ｉｔ＊に基づいて算出された第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を変更しないことが望ましい。

図５は、図４のように電流指令Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊，Ｉｄ２＊を補正する制御の手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、第１制御部１７０及び第２制御部２７０によって、所定の周期で繰り返し実行される。

まず、超過積算値Ｉｃｔ１を、それまでの超過積算値Ｉｃｔ１に、第１要求電圧（第１出力電圧）が第１上限電圧を超過した第１電圧超過量（第１要求電圧−第１上限電圧）を足した値とする（Ｓ１０）。すなわち、超過積算値Ｉｃｔ１は、第１要求電圧が第１上限電圧を超過した第１電圧超過量の積算値である。なお、第１要求電圧が第１上限電圧よりも低い場合は、第１電圧超過量は負となる。以降の実施例において、超過積算値Ｉｃｔ１は第１要求電圧が第１上限電圧を超過した第１電圧超過量（第１要求電圧−第１上限電圧）を足した値を例示するが、第１要求電圧と第１上限電圧の偏差に対してＰＩ制御を行っても良く、超過量に対してゲインをかけて重みづけ積算を行っても良い。

続いて、超過積算値Ｉｃｔ１を０以上に制限する（Ｓ１１）。具体的には、超過積算値Ｉｃｔ１が正の場合は超過積算値Ｉｃｔ１を変更せず、超過積算値Ｉｃｔ１が負の場合は超過積算値Ｉｃｔ１を０にする。

続いて、超過積算値Ｉｃｔ１がＩｄ１＊ｌｉｍよりも小さいか否か判定する（Ｓ１２）。Ｉｄ１＊ｌｉｍは、第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）の絶対値である。この判定において、超過積算値Ｉｃｔ１がＩｄ１＊ｌｉｍよりも小さいと判定した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を（−Ｉｃｔ１）、すなわち負とする。これにより、上記第１電圧超過量が大きいほど、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊、ひいては第１補正電圧を低く算出する。加えて、第１電圧超過量の積算値である超過積算値Ｉｃｔ１が大きいほど、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊、ひいては第１補正電圧を低く算出する。

一方、Ｓ１２の判定において、超過積算値Ｉｃｔ１がＩｄ１＊ｌｉｍよりも小さくないと判定した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）とする。

続いて、｜Ｉｔ＊｜がＩｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍよりも大きいか否か判定する（Ｓ１５）。すなわち、超過積算値Ｉｃｔ１をＩｄ１＊ｌｉｍで減少させることができなかった分を、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊から減少させる余地があるか否か判定する。この判定において、｜Ｉｔ＊｜がＩｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍよりも大きいと判定した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、指令値Ｉｔ＊が０よりも大きいか否か判定する（Ｓ１６）。

Ｓ１６の判定において、指令値Ｉｔ＊が０よりも大きいと判定した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を、指令値Ｉｔ＊から（Ｉｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）を引いた値とする（Ｓ１７）。一方、Ｓ１６の判定において、指令値Ｉｔ＊が０よりも大きくないと判定した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を、指令値Ｉｔ＊に（Ｉｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）を足した値とする（Ｓ１８）。すなわち、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊（指令値Ｉｔ＊）の正負に応じて、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊の絶対値を減少させる。その後、この一連の処理を一旦終了する（エンド）。

一方、Ｓ１５の判定において、｜Ｉｔ＊｜がＩｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍよりも大きくないと判定した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を０とする（Ｓ１９）。すなわち、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊の絶対値を減少させる余地がなくなった場合は、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を０とする。

続いて、Ｉｄ２＊ｌｉｍがＩｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍ−｜Ｉｔ＊｜よりも大きいか否か判定する（Ｓ２０）。すなわち、超過積算値Ｉｃｔ１をＩｄ１＊ｌｉｍ及び第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊（指令値Ｉｔ＊）で減少させることができなかった分を、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊から減少させる余地があるか否か判定する。この判定において、Ｉｄ２＊ｌｉｍがＩｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍ−｜Ｉｔ＊｜よりも大きいと判定した場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を、超過積算値Ｉｃｔ１からＩｄ１＊ｌｉｍ及び｜指令値Ｉｔ＊｜を引いた大きさの負の値とする（Ｓ２１）。

一方、Ｓ２０の判定において、Ｉｄ２＊ｌｉｍがＩｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍ−｜Ｉｔ＊｜よりも大きくないと判定した場合（Ｓ２０：ＮＯ）、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を、第２ｄ軸制限値（−Ｉｄ２＊ｌｉｍ）とする。その後、この一連の処理を一旦終了する（エンド）。

なお、Ｓ１０、Ｓ１１の処理が電圧偏差算出部１６７及び弱め界磁制御部１６８としての処理に相当し、Ｓ１２〜Ｓ１９の処理がｄ軸電流指令演算部１６１及びｑ軸電流指令演算部１６２としての処理に相当し、Ｓ２０〜Ｓ２２の処理がｄ軸電流指令演算部２６２としての処理に相当する。Ｓ１０〜Ｓ２２では超過量Ｉｃｔ１に応じたＩｄ１＊、Ｉｑ１＊、Ｉｄ２＊を１：１の関係で設定したが、式（１）、式（２）からわかるようにＩｄ１＊、Ｉｑ１＊、Ｉｄ２＊の電圧への影響はそれぞれ違うので、重みづけを変えてもよい。これは以降の実施例においても同様である。また、図５では系統１の処理のみを示したが、系統２でも要求電圧が上限電圧を超過しているような場合は系統2側の電流の指令は行わない。すなわち、Ｓ１９のあと、Ｓ２０〜Ｓ２２を行わずにいったん終了する。

図６から図８は電源電圧差があるか、巻数が違うなどで２つの巻線組の逆起力が異なる場合の、第１系統と第２系統のNT特性のグラフである。図６は、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を負にした場合の最大トルクと最高回転速度との関係の変化を示すグラフである。モータ１０の回転速度が回転速度Ｎｍ１である状態において、第１系統Ｌ１及び第２系統Ｌ２で点Ｐ１のトルクが指令されている。この場合、第２系統Ｌ２では、回転速度Ｎｍ１において点Ｐ１のトルクを出力することができる。一方、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊＝０の第１系統Ｌ１では、回転速度Ｎｍ１において点Ｐ１のトルクを出力することができない。そこで、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を負にすることにより、矢印で示すように最大出力電圧による限界を上昇させることができる。このため、第１系統Ｌ１においても、回転速度Ｎｍ１において点Ｐ１のトルクを出力することができるようになる。

図７は、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を負にし、且つ第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を減少させた場合の最大トルクと最高回転速度との関係の変化を示すグラフである。モータ１０の回転速度が回転速度Ｎｍ２である状態において、第１系統Ｌ１及び第２系統Ｌ２で点Ｐ２のトルクが指令されている。ここでは、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を負にすることにより、太い矢印で示すように最大出力電圧による限界を上昇させている。さらに、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を減少させている。このため、第１系統Ｌ１において、回転速度Ｎｍ２において点Ｐ３のトルクを出力することができ、最大出力電圧による限界を超えることを抑制することができる。

図８は、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を減少させた場合の最大トルクと最高回転速度との関係の変化を示すグラフである。モータ１０の回転速度が回転速度Ｎｍ３である状態において、第１系統Ｌ１及び第２系統Ｌ２で点Ｐ４のトルクが指令されている。ここでは、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を減少させている。このため、第１系統Ｌ１において、回転速度Ｎｍ３において点Ｐ５のトルクを出力することができ、最大出力電圧による限界を超えることを抑制することができる。

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

・第１制御部１７０は、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合に、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊及び第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊修正して第１インバータ１２０を制御する。したがって、第１インバータ１２０において要求される電圧が第１最大出力電圧Ｖｍ１よりも高くなることを抑制することができ、電流が制御できなくなって巻線組に意図しない電流が流れることを抑制することができる。

・第１制御部１７０は、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合に、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊の絶対値を減少させた第１補正ｑ軸電流指令及び第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊に基づいて、第１補正電圧を算出する。このため、上記式（２）において、第１巻線組１８０のｑ軸電流Ｉｑ１としての第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を、第１補正ｑ軸電流指令に減少させることにより、Ｒ×Ｉｑ１、ひいては第１巻線組１８０のｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させることができる。したがって、補正前よりも第１補正ｑ軸電流指令及び第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊に基づいて算出されるｄ軸電圧Ｖｄ１及びｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させることができる。

・第１制御部１７０は、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合に、第１巻線組１８０の逆起電力を低減するように第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を補正した第１補正ｄ軸電流指令及び第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊に基づいて、第１補正電圧を算出する。このため、第１巻線組１８０の逆起電力を低減するように第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を補正すること、すなわち上記式（２）において第１巻線組１８０のｄ軸電流Ｉｄ１としての第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を負にすることにより、第１巻線組１８０のｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させることができる。したがって、補正前よりも第１補正ｄ軸電流指令及び第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊に基づいて算出されるｄ軸電圧Ｖｄ１及びｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させることができる。

・第１制御部１７０は、第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）に達した場合に、第２巻線組２８０の逆起電力を低減するように第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正した第２補正ｄ軸電流指令、第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）、及び第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊に基づいて、第１補正電圧を算出する。このため、第１巻線組１８０の逆起電力を低減するように第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正すること、すなわち上記式（２）において第２巻線組２８０のｄ軸電流Ｉｄ２としての第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を負にすることにより、第１巻線組１８０のｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させることができる。したがって、補正前よりも第２補正ｄ軸電流指令、第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）、及び第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊に基づいて算出されるｄ軸電圧Ｖｄ１及びｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させることができる。

・第１要求電圧が第１上限電圧を超過した第１電圧超過量（第１要求電圧−第１上限電圧）が大きいほど、意図しない大きな電流が流れてしまう。この点、第１制御部１７０は、弱め界磁制御内で、ＰＩ制御などにより偏差の累積値に応じたＩｃｔ１を算出することで速やかにｄ軸電圧Ｖｄ１及びｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させることができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を減少させた場合、モータ１０において指令値（２Ｉｔ＊）のトルクを出力することができないおそれがある。

この点、第２制御部２７０は、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を減少させた減少量（Ｉｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）だけ第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を増加させた第２補正ｑ軸電流指令及び第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊に基づいて、ｄ軸電圧Ｖｄ２及びｑ軸電圧Ｖｑ２を算出する。

図９は、第１要求電圧及び各電流指令を示すタイムチャートである。時刻ｔ２１，ｔ２２は、それぞれ図４の時刻ｔ１１，ｔ２１と同一である。図９（ａ），（ｂ）は、それぞれ図４（ａ），（ｂ）と同一である。

図９（ｂ），（ｃ）に示すように、第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）に達した場合（時刻ｔ２２〜ｔ２３）に、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を減少させ、要求電圧が上限電圧以内になるか下限値に達するまで第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊の減少量を増加させる。さらに、図９（ｃ），（ｅ）に示すように、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を減少させた減少量（Ｉｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）だけ、第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を増加させる。第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を増加させるのは第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊の減少に伴うトルクの低下を補うものであり、巻数が違うなどで２つの巻線組の逆起力が異なる場合はその比応じて第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を増加させる。

図９（ｃ），（ｄ）に示すように、第１補正ｑ軸電流指令が第１ｑ軸制限値（−Ｉｑ１＊ｌｉｍ）に達した場合（時刻ｔ２３以降）に、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を０よりも低下させ、要求電圧が上限電圧以内になるか下限値に達するまで第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を負方向に増加させる。すなわち、図９（ａ）〜（ｅ）に示すように、第２制御部２７０は、第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）に達した場合（時刻ｔ２２以降）に、第１巻線組１８０の逆起電力を低減するように第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正した第２補正ｄ軸電流指令、第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）、及び第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊（具体的には第１補正ｑ軸電流指令）に基づいて、ｄ軸電圧Ｖｄ２及びｑ軸電圧Ｖｑ２を算出する。また、第２制御部２７０は、第１補正ｑ軸電流指令が第１ｑ軸制限値（−Ｉｑ１＊ｌｉｍ）に達した場合（時刻ｔ２３以降）に、第１巻線組１８０の逆起電力を低減するように第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正した第２補正ｄ軸電流指令、第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）、第１補正ｑ軸電流指令（具体的には第１ｑ軸制限値）、及び第２補正ｑ軸電流指令に基づいて、ｄ軸電圧Ｖｄ２及びｑ軸電圧Ｖｑ２を算出する。

図１０は、図９のように電流指令Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊，Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を補正する制御の手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、第１制御部１７０及び第２制御部２７０によって、所定の周期で繰り返し実行される。

Ｓ３０〜Ｓ３４の処理は、図５のＳ１０〜Ｓ１４の処理と同一である。

Ｓ３４の処理の後、Ｉｑ１＊ｌｉｍがＩｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍよりも大きいか否か判定する（Ｓ３５）。すなわち、超過積算値Ｉｃｔ１をＩｄ１＊ｌｉｍで減少させることができなかった分を、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊（指令値Ｉｔ＊）から減少させる余地があるか否か判定する。この判定において、Ｉｑ１＊ｌｉｍがＩｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍよりも大きいと判定した場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、指令値Ｉｔ＊が０よりも大きいか否か判定する（Ｓ３６）。

Ｓ３６の判定において、指令値Ｉｔ＊が０よりも大きいと判定した場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を、指令値Ｉｔ＊から（Ｉｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）を引いた値とし、第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を、指令値Ｉｔ＊に（Ｉｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）を足した値とする（Ｓ３７）。一方、Ｓ３６の判定において、指令値Ｉｔ＊が０よりも大きくないと判定した場合（Ｓ３６：ＮＯ）、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を、指令値Ｉｔ＊に（Ｉｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）を足した値とし、第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を、指令値Ｉｔ＊から（Ｉｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）を引いた値とする（Ｓ３８）。すなわち、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊（指令値Ｉｔ＊）の正負に応じて、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を減少及び第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を増加させるか、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を増加及び第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を減少させる。このとき、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合に、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊が指令値Ｉｔ＊の正負符号と逆の正負符号を有するように、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を補正することも行う。その後、この一連の処理を一旦終了する（エンド）。

一方、Ｓ３５の判定において、Ｉｑ１＊ｌｉｍがＩｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍよりも大きくないと判定した場合（Ｓ３５：ＮＯ）、指令値Ｉｔ＊が０よりも大きいか否か判定する（Ｓ３９）。この判定において、指令値Ｉｔ＊が０よりも大きいと判定した場合（Ｓ３９：ＹＥＳ）、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を第１ｑ軸制限値（−Ｉｑ１＊ｌｉｍ）とし、第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を、指令値Ｉｔ＊にＩｑ１＊ｌｉｍを足した値とする（Ｓ４０）。一方、Ｓ３９の判定において、指令値Ｉｔ＊が０よりも大きくないと判定した場合（Ｓ３９：ＮＯ）、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を第１ｑ軸制限値（Ｉｑ１＊ｌｉｍ）とし、第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を、指令値Ｉｔ＊から第１ｑ軸制限値（Ｉｑ１＊ｌｉｍ）を引いた値とする（Ｓ４１）。

続いて、Ｉｄ２＊ｌｉｍがＩｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍ−｜Ｉｔ＊｜−Ｉｑ１＊ｌｉｍよりも大きいか否か判定する（Ｓ４２）。すなわち、超過積算値Ｉｃｔ１を、Ｉｄ１＊ｌｉｍ、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊（指令値Ｉｔ＊）、及びＩｑ１＊ｌｉｍで減少させることができなかった分を、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊から減少させる余地があるか否か判定する。この判定において、Ｉｄ２＊ｌｉｍがＩｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍ−｜Ｉｔ＊｜−Ｉｑ１＊ｌｉｍよりも大きいと判定した場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を、超過積算値Ｉｃｔ１からＩｄ１＊ｌｉｍ、｜指令値Ｉｔ＊｜、及びＩｑ１＊ｌｉｍを引いた大きさの負の値とする（Ｓ４３）。

一方、Ｓ４２の判定において、Ｉｄ２＊ｌｉｍがＩｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍ−｜Ｉｔ＊｜−Ｉｑ１＊ｌｉｍよりも大きくないと判定した場合（Ｓ４２：ＮＯ）、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を、第２ｄ軸制限値（−Ｉｄ２＊ｌｉｍ）とする。その後、この一連の処理を一旦終了する（エンド）。

図１１は、正の第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を負まで減少させた場合の最大トルクと最高回転速度との関係の変化を示すグラフである。モータ１０の回転速度が回転速度Ｎｍ４である状態において、第１系統Ｌ１及び第２系統Ｌ２で点Ｐ６のトルクが指令されている。ここでは、正の第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を負まで減少させている。このため、第１系統Ｌ１において、回転速度Ｎｍ４において点Ｐ７のトルクを出力することができ、最大出力電圧による限界を超えることを抑制することができる。点Ｐ６のトルクと点Ｐ７のトルクの和が０以上であれば、逆向きのトルクを発生させることはない。

図１２は、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を減少させるとともに、第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を増加させた場合の最大トルクと最高回転速度との関係の変化を示すグラフである。モータ１０の回転速度が回転速度Ｎｍ５である状態において、第１系統Ｌ１及び第２系統Ｌ２で点Ｐ８のトルクが指令されている。ここでは、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を減少させている。このため、第１系統Ｌ１において、回転速度Ｎｍ５において点Ｐ９のトルクを出力することができ、最大出力電圧による限界を超えることを抑制することができる。

さらに、第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を増加させている。このため、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を減少させたことによるモータ１０のトルクの減少を、第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を増加させることによるモータ１０のトルクの増加で補うことができる。したがって、モータ１０が出力するトルクが指令値（２Ｉｔ＊）よりも減少することを抑制することができる。

上述したように、第１巻線組１８０の逆起電力を低減するように第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を補正した場合は、上記式（１）において、第１巻線組１８０のｄ軸電流Ｉｄ１としての第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊が負になる。この場合、第１巻線組１８０のｑ軸電流Ｉｑ１としての第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊が正であると、Ｒ×Ｉｄ１と（−ω×Ｌ×Ｉｑ１）とが共に負になり、第１巻線組１８０のｄ軸電圧Ｖｄ１の絶対値が大きくなるおそれがある。

この点、第１制御部１７０は、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合に、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊が指令値Ｉｔ＊の正負符号と逆の正負符号を有するように補正した第１補正ｑ軸電流指令及び第１補正ｄ軸電流指令に基づいて、第１補正電圧を算出する。したがって、Ｒ×Ｉｄ１を負にするとともに（−ω×Ｌ×Ｉｑ１）を正にすることができるため、第１巻線組１８０のｄ軸電圧Ｖｄ１の絶対値を小さくすることができ、ひいては第１補正電圧を低下させることができる。さらに、Ｉｑ1を回転数と異符号にすることで電流はモータから電源に向かって流れることになり、配線抵抗などにより電源に対してインバータの入力電圧が大きくなって最大出力電圧が大きくなる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、第１，第２実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、第１電源１９１及び第２電源２９１は、共に定格電圧１２［Ｖ］の鉛バッテリであり、互いに接続されていない。そして、第１インバータ１２０の第１最大出力電圧Ｖｍ１と、第２インバータ２２０の第２最大出力電圧Ｖｍ２とは、いずれかが高くなるか変化する。なお、第１電源１９１の容量と第２電源２９１の容量とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

図１３は、本実施形態の制御部３７０を示すブロック図である。本実施形態では、モータ制御装置８０は、図３の第１制御部１７０及び第２制御部２７０に代えて、制御部３７０を備えている。制御部３７０は、図３のｄ軸電流指令演算部１６１、ｑ軸電流指令演算部１６２、ｄ軸電流指令演算部２６２、及びｑ軸電流指令演算部２６１に代えて、ｄ軸ｑ軸電流指令演算部３６１を備えている。制御部３７０は系統１と系統２ようにそれぞれにマイクロコンピュータがあってもよく、制御部３７０で１つのマイクロコンピュータがあってもよい。

弱め界磁制御部１６８及び弱め界磁制御部２６８は、それぞれ超過積算値Ｉｃｔ１，Ｉｃｔ２を算出する。ｄ軸ｑ軸電流指令演算部３６１は、超過積算値Ｉｃｔ１と超過積算値Ｉｃｔ２とのうち大きい方に基づいて、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊及び第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を０よりも低下させ、要求電圧が上限電圧以内になるか下限値に達するまで第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊及び第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を負方向に増加させる。すなわち、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、時刻ｔ３１〜ｔ３２において、ｄ軸ｑ軸電流指令演算部３６１は、第１上限電圧を第１要求電圧が超過した第１電圧超過量（第１要求電圧−第１上限電圧）の積算値と、第２上限電圧を第２要求電圧が超過した第２電圧超過量（第２要求電圧−第２上限電圧）の積算値とのうち大きい方に基づいて、第１巻線組１８０の逆起電力を低減するように第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を算出し、第２巻線組２８０の逆起電力を低減するように第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を算出する。なお、図１４では、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊と第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を負方向に増加した後、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を低下させるという一連の流れを示すために、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊と第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊が下限、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊が０Aになっても第１要求電圧が第１上限電圧を超えて最大出力電圧となるような動作パターンにおける波形例を描いている。

第１補正ｄ軸電流指令がｄ軸制限値（−Ｉｄ＊ｌｉｍ）に達した時刻ｔ３２以降において、図１４の第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊及び第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊の補正（制御）は、図９の時刻ｔ２２以降の第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊及び第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊の補正（制御）と同一である。なお図１４は、第２要求電圧が第２上限電圧を超えていない想定での波形である。

図１５は、図１４のように電流指令Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊，Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を補正する制御の手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、制御部３７０によって、所定の周期で繰り返し実行される。

まず、超過積算値Ｉｃｔ１を、それまでの超過積算値Ｉｃｔに、第１要求電圧が第１上限電圧を超過した第１電圧超過量（第１要求電圧−第１上限電圧）を足した値とする（Ｓ５０）。超過積算値Ｉｃｔ１を０以上に制限する（Ｓ５１）。具体的には、超過積算値Ｉｃｔ１が正の場合は超過積算値Ｉｃｔ１を変更せず、超過積算値Ｉｃｔ１が負の場合は超過積算値Ｉｃｔ２を０にする。

続いて、超過積算値Ｉｃｔ２を、それまでの超過積算値Ｉｃｔ２に、第２要求電圧が第２上限電圧を超過した第２電圧超過量（第２要求電圧−第２上限電圧）を足した値とする（Ｓ５２）。すなわち、超過積算値Ｉｃｔ２は、第２要求電圧が第２上限電圧を超過した第２電圧超過量の積算値である。超過積算値Ｉｃｔ２を０以上に制限する（Ｓ５３）。具体的には、超過積算値Ｉｃｔ２が正の場合は超過積算値Ｉｃｔ２を変更せず、超過積算値Ｉｃｔ２が負の場合は超過積算値Ｉｃｔ２を０にする。なお、第２要求電圧が第２上限電圧よりも低い場合は、第２電圧超過量は負となる。

超過積算値Ｉｃｔ１と超過積算値Ｉｃｔ２とのうち大きい方を、超過積算値Ｉｃｔとする（Ｓ５４）。

続いて、超過積算値ＩｃｔがＩｄ＊ｌｉｍよりも小さいか否か判定する（Ｓ５５）。Ｉｄ＊ｌｉｍは、ｄ軸制限値（−Ｉｄ＊ｌｉｍ）の絶対値である。この判定において、超過積算値ＩｃｔがＩｄ＊ｌｉｍよりも小さいと判定した場合（Ｓ５５：ＹＥＳ）、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊及び第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を（−Ｉｃｔ）、すなわち負とする。これにより、上記第１電圧超過量及び上記第２電圧超過量が大きいほど、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊及び第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊、ひいては第１補正電圧及び第２補正電圧を低く算出する。加えて、超過積算値Ｉｃｔが大きいほど、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊及び第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊、ひいては第１補正電圧及び第２補正電圧を低く算出する。

一方、Ｓ５５の判定において、超過積算値ＩｃｔがＩｄ＊ｌｉｍよりも小さくないと判定した場合（Ｓ５５：ＮＯ）、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊及び第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊をｄ軸制限値（−Ｉｄ＊ｌｉｍ）とする。

Ｓ５８〜Ｓ６１の処理は、図１０のＳ３５〜Ｓ３８の処理において、超過積算値Ｉｃｔ１を超過積算値Ｉｃｔに代え、第１ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ）をｄ軸制限値（−Ｉｄ＊ｌｉｍ）に代えた場合と同一である。

Ｓ６２〜Ｓ６４の処理は、図１０のＳ３９〜Ｓ４１の処理と同一である。その後、この一連の処理を一旦終了する（エンド）。

なお、Ｓ５０、Ｓ５２の処理が電圧偏差算出部１６７及び弱め界磁制御部１６８としての処理に相当し、Ｓ５１、Ｓ５３、Ｓ５４の処理が電圧偏差算出部２６７及び弱め界磁制御部２６８としての処理に相当し、Ｓ５５からＳ６３の処理がｄ軸ｑ軸電流指令演算部３６１としての処理に相当する。

本実施形態によれば、Ｉｃｔ１１とＩｃｔ２の両方に基づいて第１巻線組１８０及び第２巻線組２８０の逆起電力を低減するように第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊及び第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正すること、すなわち上記式（２）において第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊及び第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を負にすることにより、第１巻線組１８０のｑ軸電圧Ｖｑ１及び第２巻線組２８０のｑ軸電圧Ｖｑ２を低下させることができる。さらに、第１上限電圧を第１要求電圧が超過した第１電圧超過量の積算値と、第２上限電圧を第２要求電圧が超過した第２電圧超過量の積算値とのうち大きい方に基づいて、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊及び第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正する。第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊及び第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を同時に負方向に増加させるため、比較的簡易な処理かつ第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を低下させることに伴うトルク低下を極力避けつつ要求電圧が最大出力電圧Ｖｍ１，Ｖｍ２よりも高くなることを抑制することができる。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について、第１，第２実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態において、第１制御部１７０及び第２制御部２７０の構成は、図３と同一である。

モータ１０において、第１巻線組１８０及び第２巻線組２８０は、分布巻きされている。このため、第１巻線組１８０の逆起電力を低減するように第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を補正した第１補正ｄ軸電流指令と、第２巻線組２８０の逆起電力を低減するように第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正した第２補正ｄ軸電流指令との合計が過大になると、モータ１０の永久磁石が減磁するおそれがある。

この点、第１制御部１７０は、第１補正ｄ軸電流指令と第２補正ｄ軸電流指令との合計が、ｄ軸補正量Ｉｄ＊ｌｉｍ（所定ｄ軸補正量）以内になるように第１補正ｄ軸電流指令を算出する。

図１６は、第１要求電圧及び各電流指令を示すタイムチャートである。

図１６（ａ），（ｂ）に示すように、第１制御部１７０は、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合（時刻ｔ４１〜ｔ４２）に、要求電圧が上限電圧以内になるか下限値に達するまで第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を負方向に増加させる。このとき、図１６（ｄ）に示すように、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を低下させただけ、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を減少させる余地である第２ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ感応）を上昇させる。すなわち、第１補正ｄ軸電流指令が負方向に増加しただけ、第２補正ｄ軸電流指令を負方向に増加させる余地を減少させる。なお、第２補正ｄ軸電流指令を負方向に増加させた場合は、第２補正ｄ軸電流指令が負方向に増加しただけ、第１補正ｄ軸電流指令を負方向に増加させる余地を減少させる。

第１補正ｄ軸電流指令が第２ｄ軸制限値（−Ｉｄ１＊ｌｉｍ感応）に達した時刻ｔ４２以降において、図１６の第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊及び第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊の補正（制御）は、図９の時刻ｔ２２以降の第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊及び第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊の補正（制御）と同一である。

図１７は、図１６のように電流指令Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊，Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を補正する制御の手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、第１制御部１７０及び第２制御部２７０によって、所定の周期で繰り返し実行される。

Ｓ７０，Ｓ７１の処理は、図５のＳ１０，Ｓ１１の処理と同一である。

続いて、超過積算値Ｉｃｔ１が（Ｉｄ＊ｌｉｍ＋Ｉｄ２＊）よりも小さいか否か判定する（Ｓ７２）。Ｉｄ＊ｌｉｍは、ｄ軸制限値（−Ｉｄ＊ｌｉｍ感応）の絶対値である。この判定において、超過積算値Ｉｃｔ１が（Ｉｄ＊ｌｉｍ＋Ｉｄ２＊）よりも小さいと判定した場合（Ｓ７２：ＹＥＳ）、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を（−Ｉｃｔ１）とする。この実施例ではｄ軸制限値（−Ｉｄ＊ｌｉｍ）とＩｄ２＊を加算した値で判定することで第２補正ｄ軸電流指令の大きさに応じて第１補正ｄ軸電流指令の下限値を変えられるようにしているが、ようは第１補正ｄ軸電流指令と第２補正ｄ軸電流指令の和を負方向の所定値以内に制限することができればこれ以外の演算を用いても良い。

一方、Ｓ７２の判定において、超過積算値Ｉｃｔ１が（Ｉｄ＊ｌｉｍ＋Ｉｄ２＊）よりも小さくないと判定した場合（Ｓ７２：ＮＯ）、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を（−Ｉｄ＊ｌｉｍ−Ｉｄ２＊）とする。すなわち、上記第１ｄ軸補正量と第２ｄ軸補正量との合計を、ｄ軸補正量Ｉｄ＊ｌｉｍ以内とすべく、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を、ｄ軸制限値（−Ｉｄ＊ｌｉｍ感応）から第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を引いた値とする。

続いて、Ｉｑ１＊ｌｉｍがＩｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍよりも大きいか否か判定する（Ｓ７５）。すなわち、超過積算値Ｉｃｔ１を第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊で減少させることができなかった分を、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊から減少させる余地があるか否か判定する。この判定において、Ｉｑ１＊ｌｉｍがＩｃｔ１−Ｉｄ１＊ｌｉｍよりも大きいと判定した場合（Ｓ７５：ＹＥＳ）、指令値Ｉｔ＊が０よりも大きいか否か判定する（Ｓ７６）。

Ｓ７６の判定において、指令値Ｉｔ＊が０よりも大きいと判定した場合（Ｓ７６：ＹＥＳ）、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を、指令値Ｉｔ＊から（Ｉｃｔ１＋Ｉｄ１＊）を引いた値とし、第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を、指令値Ｉｔ＊に（Ｉｃｔ１＋Ｉｄ１＊）を足した値とする（Ｓ７７）。一方、Ｓ７６の判定において、指令値Ｉｔ＊が０よりも大きくないと判定した場合（Ｓ７６：ＮＯ）、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を、指令値Ｉｔ＊に（Ｉｃｔ１＋Ｉｄ１＊）を足した値とし、第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を、指令値Ｉｔ＊から（Ｉｃｔ１＋Ｉｄ１＊）を引いた値とする（Ｓ７８）。その後、この一連の処理を一旦終了する（エンド）。

Ｓ７９〜Ｓ８１の処理は、図１０のＳ３９〜Ｓ４１の処理と同一である。その後、この一連の処理を一旦終了する（エンド）。

本実施形態によれば、第１巻線組１８０及び第２巻線組２８０は、分布巻きされており、第１制御部１７０は、第１巻線組１８０の逆起電力を低減するように第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を補正した第１補正ｄ軸電流指令と、第２巻線組２８０の逆起電力を低減するように第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正した第２補正ｄ軸電流指令との合計が、ｄ軸補正量Ｉｄ＊ｌｉｍ（所定ｄ軸補正量）以内になるように第１補正ｄ軸電流指令を算出する。したがって、第１補正ｄ軸電流指令と第２補正ｄ軸電流指令との合計をｄ軸補正量Ｉｄ＊ｌｉｍ以内にすることができ、モータ１０の永久磁石が減磁することを抑制することができる。

（第５実施形態）
以下、第５実施形態について、第４実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

図１８は、本実施形態の制御部５７０を示すブロック図である。本実施形態では、モータ制御装置８０は、図１３の制御部３７０に代えて、制御部５７０を備えている。制御部５７０は、ｄ軸ｑ軸電流指令演算部５６１を備えており、図１３の要求電圧算出部１６６，２６６、電圧偏差算出部１６７，２６７、及び弱め界磁制御部１６８，２６８を備えていない。

ｄ軸ｑ軸電流指令演算部５６１は、上記入力電圧Ｖｉｎ１，Ｖｉｎ２、モータ１０の角速度ω、及びトルクの指令値Ｉｔ＊と、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊、及び第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊との関係を規定したマップＭを備えている。そして、ｄ軸ｑ軸電流指令演算部５６１は、電圧検出部１４０，２４０により検出された入力電圧Ｖｉｎ１，Ｖｉｎ２、回転角センサ１１により検出されたモータ１０の角速度ω、及びトルクの指令値Ｉｔ＊と、マップＭとに基づいて、電流指令Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊，Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を算出する。そして前記マップＭは、例えばＶｉｎ２に対してＶｉｎ１の電圧が低いような場合は図１４のように第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊と第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を負方向に増加した後、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を低下させるというような電流指令Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊，Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊が算出されるように設定される。

上記構成によっても、第４実施形態と同様に必要な電圧が最大出力電圧よりも大きくなることを抑制する作用効果を奏することができる。

（第６実施形態）
以下、第６実施形態について、第４実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態において、第１制御部１７０及び第２制御部２７０の構成は、図３と同一である。

モータ１０において、第１巻線組１８０及び第２巻線組２８０は分布巻きされている。このため、上記第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値１（−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）を超えたとしても、第２巻線組２８０の逆起電力を増加させるように第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正することでロータマグネットに鎖交する磁束を相殺することができる。

この点、第１制御部１７０は、第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値１（−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）を超過した場合に、第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値１（−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）を負方向に超過した第１ｄ軸電流指令超過量だけ、第２巻線組２８０の逆起電力を増加させるように第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正する。

図１９は、第１要求電圧及び各電流指令を示すタイムチャートである。

図１９（ａ），（ｂ）に示すように、第１制御部１７０は、第１上限電圧よりも第１要求電圧が高い場合（時刻ｔ６１〜ｔ６２）に、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を０よりも低下させ、要求電圧が上限電圧以内になるか下限値に達するまで第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を負方向に増加させる。

そして、図１９（ａ），（ｂ），（ｄ）に示すように、第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値１（−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）に達した場合（時刻ｔ６２〜ｔ６３）に、第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値１（−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）を負方向に超過した第１ｄ軸電流指令超過量だけ、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を正方向に増加させる。すなわち、第２制御部２７０は、第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値１（−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）を負方向に超過した場合に、第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値１（−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）を超過した第１ｄ軸電流指令超過量だけ、第２巻線組２８０の逆起電力を増加させるように第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正した第２補正ｄ軸電流指令及び第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊に基づいて、ｄ軸電圧Ｖｄ２及びｑ軸電圧Ｖｑ２を算出する。

第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値２（−Ｉｄ＊ｌｉｍ２）に達した時刻ｔ６３以降において、図１９の第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊及び第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊の補正（制御）は、図９の時刻ｔ２２以降の第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊及び第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊の補正（制御）と同一である。

図２０は、図１９のように電流指令Ｉｄ１＊，Ｉｑ１＊，Ｉｄ２＊，Ｉｑ２＊を補正する制御の手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、第１制御部１７０及び第２制御部２７０によって、所定の周期で繰り返し実行される。

Ｓ９０，Ｓ９１の処理は、図５のＳ１０，Ｓ１１の処理と同一である。

続いて、超過積算値Ｉｃｔ１がＩｄ＊ｌｉｍ１よりも小さいか否か判定する（Ｓ９２）。Ｉｄ＊ｌｉｍ１は、第１ｄ軸制限値１（−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）の絶対値である。この判定において、超過積算値Ｉｃｔ１がＩｄ＊ｌｉｍ１よりも小さいと判定した場合（Ｓ９２：ＹＥＳ）、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を（−Ｉｃｔ１）とする（Ｓ９３）。

一方、Ｓ９２の判定において、超過積算値Ｉｃｔ１がＩｄ＊ｌｉｍ１よりも小さくないと判定した場合（Ｓ９２：ＮＯ）、超過積算値Ｉｃｔ１がＩｄ＊ｌｉｍ２よりも小さいか否か判定する（Ｓ９４）。この判定において、超過積算値Ｉｃｔ１がＩｄ＊ｌｉｍ１よりも小さいと判定した場合（Ｓ９４：ＹＥＳ）、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を（−Ｉｃｔ１）とし、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を、（Ｉｃｔ１−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）とする（Ｓ９５）。すなわち、第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値１（−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）を超過した第１ｄ軸超過量（Ｉｃｔ１−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）だけ、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を増加させるように補正する。その後、この一連の処理を一旦終了する（エンド）。

一方、Ｓ９４の判定において、超過積算値Ｉｃｔ１がＩｄ＊ｌｉｍ２よりも小さくないと判定した場合（Ｓ９４：ＮＯ）、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を（−Ｉｄ＊ｌｉｍ２）とし、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を、（Ｉｄ＊ｌｉｍ２−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）とする（Ｓ９６）。すなわち、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊を（−Ｉｄ＊ｌｉｍ２）よりも低下させないように制限する。

続くＳ９７〜Ｓ１０３の処理は、図１７のＳ７５〜Ｓ８１の処理と同一である。その後、この一連の処理を一旦終了する（エンド）。

本実施形態によれば、第１制御部１７０は、第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値１（−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）を負方向に超過した場合に、第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値１（−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）を負方向に超過した第１ｄ軸電流指令超過量だけ第２巻線組２８０の逆起電力を増加させるように第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊を補正した第２補正ｄ軸電流指令、第１補正ｄ軸電流指令、及び第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊に基づいて、第１補正電圧を算出する。したがって、第１巻線組１８０のｑ軸電圧Ｖｑ１を低下させつつ、第１補正ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値１（−Ｉｄ＊ｌｉｍ１）を負方向に超過した第１ｄ軸電流指令超過量を第２補正ｄ軸電流指令により相殺することができる。

（その他の実施形態）
上記の各実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。なお、上記の各実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

・超過積算値Ｉｃｔ１に代えて、第１要求電圧が第１上限電圧を超過した第１電圧超過量（第１要求電圧−第１上限電圧）に所定の係数をかけた値を用いることもできる。そして、第１要求電圧と第１上限電圧の偏差に対してＰＩ制御を行ってもよい。また、超過積算値Ｉｃｔ２に代えて、第２要求電圧が第２上限電圧を超過した第２電圧超過量（第２要求電圧−第２上限電圧）に所定の係数をかけた値を用いることもできる。そして、第２要求電圧と第２上限電圧の偏差に対してＰＩ制御を行ってもよい。

・超過量Ｉｃｔ1及び超過量Ｉｃｔ２に応じたＩｄ１＊、Ｉｑ１＊、Ｉｄ２＊、Ｉｑ２＊を１：１の関係で設定したが、式（１）、式（２）からわかるようにＩｄ１＊、Ｉｑ１＊、Ｉｄ２＊の電圧への影響はそれぞれ違うので、重みづけを変えてもよい。これは以降の実施例においても同様である。

・第１制御部１７０は、第１最大出力電圧Ｖｍ１が第２最大出力電圧Ｖｍ２よりも低い場合に、第２要求電圧よりも低く算出した第１補正電圧に基づいて第１インバータ１２０を制御することもできる。こうした構成によっても、第１インバータ１２０において要求される電圧が第１最大出力電圧Ｖｍ１よりも高くなることを抑制することができ、モータ１０の制御が意図通りできなくなることを抑制することができる。

・制御部３７０，５７０は、モータ１０に出力させるトルクを指令する指令値Ｉｔ＊に基づいて、第１要求電圧と第２要求電圧とを算出し、第１最大出力電圧Ｖｍ１が第２最大出力電圧Ｖｍ２よりも低い場合に、第１要求電圧を第２要求電圧よりも低く算出し、第１要求電圧に基づいて第１インバータ１２０を制御し、第２要求電圧に基づいて第２インバータ２２０を制御することもできる。すなわち、第１最大出力電圧Ｖｍ１が第２最大出力電圧Ｖｍ２よりも低い場合に、第１インバータ１２０が第１巻線組１８０に出力すべき電圧である第１出力電圧を低下させるように、第１インバータ１２０及び第２インバータ２２０を制御することもできる。こうした構成によっても、第１インバータ１２０において要求される電圧が第１最大出力電圧Ｖｍ１よりも高くなることを抑制することができ、モータ１０の制御が意図通りできなくなることを抑制することができる。

さらに、制御部３７０，５７０は、指令値Ｉｔ＊に基づいて、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊及び第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊、並びに第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊及び第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊を算出し、第１ｄ軸電流指令Ｉｄ１＊及び第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊に基づいて第１要求電圧を算出し、第２ｄ軸電流指令Ｉｄ２＊及び第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊に基づいて第２要求電圧を算出し、第１最大出力電圧Ｖｍ１が第２最大出力電圧Ｖｍ２よりも低い場合に、第１ｑ軸電流指令Ｉｑ１＊を第２ｑ軸電流指令Ｉｑ２＊よりも小さく算出することもできる。こうした構成によれば、第２要求電圧よりも第１要求電圧を低くすることができ、第１要求電圧が第１最大出力電圧Ｖｍ１よりも高くなることを抑制することができる。したがって、電流が制御できなくなって巻線組に意図しない電流が流れることを抑制することができる。

・ｄ軸電圧演算１６４、２６５及びｑ軸電圧演算部１６５、２６４はそれぞれ各系統の各軸の電流と電流指令から各系統の各軸の電圧を算出すると説明したが、必ずしも各系統の各軸の電流と電流指令のみから各系統の各軸の電圧を算出するのではなく、いわゆる非干渉化制御のために他の系統あるいは軸の電流や電流指令も使って各軸の電圧を算出してもよい。

・前述のようにｑ軸電圧演算部１６５は、ｑ軸偏差ΔＩｑ１が０に近づくようにＰＩ制御を行い、ｑ軸電圧Ｖｑ１を算出する。ｄ軸電圧演算部１６４は、ｄ軸偏差ΔＩｄ１が０に近づくようにＰＩ制御を行い、ｄ軸電圧Ｖｄ１を算出する。そしてｑ軸電圧演算部２６４は、ｑ軸偏差ΔＩｑ２が０に近づくようにＰＩ制御を行い、ｑ軸電圧Ｖｑ２を算出する。ｄ軸電圧演算部２６５は、ｄ軸偏差ΔＩｄ２が０に近づくようにＰＩ制御を行い、ｄ軸電圧Ｖｄ２を算出する。各系統の演算において、もう一方の系統の超過量Ｉｃｔｌが所定値を超えた時はＰＩ制御の積分演算を停止するか出力電圧を制限することでモータがより回転しにくくすることで、最大出力電圧を超えることを抑制してもよい。

・第１電源１９１及び第２電源２９１の定格電圧は１２［Ｖ］に限らず、４８［Ｖ］等であってもよい。また、第１電源１９１及び第２電源２９１は、鉛バッテリに限らず、リチウムイオンバッテリ等であってもよい。

・第１出力電圧として、第１要求電圧に代えて、第１インバータ１２０が出力する電圧の実際値（検出値）を採用することもできる。

・共通の電源から分岐した第１電源部及び第２電源部から、それぞれ第１インバータ１２０，第２インバータ２２０に給電してもよい。この場合であっても、配線抵抗の相違等から第１インバータ１２０の第１最大出力電圧Ｖｍ１と第２インバータ２２０の第２最大出力電圧Ｖｍ２とが異なることがある。

・操舵システム９０は、上記各実施形態の「コラムアシストタイプ」に限らず、モータ１０の回転をラック軸９７に伝える「ラックアシストタイプ」であってもよい。また、操舵システム９０は、いわゆる「ステア・バイ・ワイヤタイプ」の操舵システムであってもよい。

・モータ１０は、分布巻きに限らず、集中巻きされていてもよい。モータ１０は、４相以上の相を備えるモータであってもよい。モータ１０は、ロータに永久磁石（磁気部品）が埋め込まれたモータ（ＩＰＭモータ）に限らず、ロータに界磁巻線を備える界磁式モータであってもよい。

・電動パワーステアリング装置のモータ１０に限らず、電動車両やハイブリッド車両を走行させる駆動力を発生するモータや、エアコンを駆動するモータに、上記の各実施形態のモータ制御装置８０を適用することもできる。

１０…モータ、８０…モータ制御装置、１２０…第１インバータ、１７０…第１制御部、１８０…第１巻線組、１９１…第１電源、２２０…第２インバータ、２７０…第２制御部、２８０…第２巻線組、２９１…第２電源、３７０…制御部、５７０…制御部。

Claims (20)

1. 第１巻線組（１８０）及び第２巻線組（２８０）を備えるモータ（１０）を制御するモータ制御装置（８０）であって、
   前記第１巻線組に接続され、第１電源部（１９１）から給電される第１インバータ（１２０）と、
   前記第２巻線組に接続され、第２電源部（２９１、２１４）から給電される第２インバータ（２２０）と、
   前記第１インバータが出力する電圧が第１最大出力電圧に基づき設定された第１上限電圧よりも高くなる状態において、前記第１インバータが前記第１巻線組に出力すべき電圧である第１出力電圧を低下させるべく、前記第１巻線組及び前記第２巻線組に流す電流の大きさを異なるものにするか、又は前記第２インバータの出力電圧を制限するように、前記第１インバータ及び前記第２インバータを制御する制御部（１７０、２７０、３７０、５７０）と、
   を備える、モータ制御装置。
2. 前記制御部は、
   前記第１インバータが出力する電圧の要求値である第１要求電圧が、前記第１最大出力電圧に基づき設定された第１上限電圧よりも高くない場合に、前記第１要求電圧に基づいて前記第１インバータを制御し、前記第１要求電圧が前記第１上限電圧よりも高い場合に、前記第１要求電圧を低下させるように前記第１インバータを制御する第１制御部（１７０）と、
   前記第２インバータが出力する電圧の要求値である第２要求電圧に基づいて、前記第２インバータを制御する第２制御部（２７０）と、
   を含む、請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記第１制御部は、前記モータに出力させるトルクを指令する指令値に基づいて、前記第１要求電圧を算出し、前記第１最大出力電圧以下に設定された第１上限電圧よりも前記第１要求電圧が高くない場合に、前記第１要求電圧に基づいて前記第１インバータを制御し、前記第１上限電圧よりも前記第１要求電圧が高い場合に、前記第１要求電圧を低下させるように前記第１インバータを制御し、
   前記第２制御部は、前記指令値に基づいて、前記第２インバータが出力する電圧の要求値である第２要求電圧を算出し、前記第２要求電圧に基づいて前記第２インバータを制御する、請求項２に記載のモータ制御装置。
4. 前記制御部は、前記第１上限電圧よりも、前記第１インバータが出力する電圧の要求値である第１要求電圧が高い場合に、前記第１巻線組のｑ軸電流を減少させるように、前記第１インバータを制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
5. 前記制御部は、前記モータに出力させるトルクを指令する指令値に基づいて、前記第１巻線組のｄ軸電流を指令する第１ｄ軸電流指令及びｑ軸電流を指令する第１ｑ軸電流指令を算出し、前記第１ｄ軸電流指令及び前記第１ｑ軸電流指令に基づいて、前記第１インバータが出力する電圧の要求値である第１要求電圧を算出し、前記第１上限電圧よりも前記第１要求電圧が高い場合に、前記第１ｑ軸電流指令の絶対値を減少させるように、前記第１インバータを制御する、請求項３又は４に記載のモータ制御装置。
6. 前記制御部は、前記モータに出力させるトルクを指令する指令値に基づいて、前記第２巻線組のｄ軸電流を指令する第２ｄ軸電流指令及びｑ軸電流を指令する第２ｑ軸電流指令を算出し、前記第１巻線組のｑ軸電流を減少させた減少量に基づき前記第２ｑ軸電流指令を増加させるように、前記第２インバータを制御する、請求項４又は５に記載のモータ制御装置。
7. 前記制御部は、前記モータに出力させるトルクを指令する指令値に基づいて、前記第１巻線組のｄ軸電流を指令する第１ｄ軸電流指令あるいはｑ軸電流を指令する第１ｑ軸電流指令を算出し、前記第１ｄ軸電流指令及び前記第１ｑ軸電流指令に基づいて、前記第１インバータが出力する電圧の要求値である第１要求電圧を算出し、前記第１上限電圧よりも前記第１要求電圧が高い場合に、前記第１巻線組の逆起電力を低減するように、前記第１インバータを制御する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
8. 前記制御部は、前記指令値に基づいて、前記第２巻線組のｄ軸電流を指令する第２ｄ軸電流指令及びｑ軸電流を指令する第２ｑ軸電流指令を算出し、前記第１ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値に達した場合に、前記第２巻線組の逆起電力を低減するように、前記第２インバータを制御し、
   前記制御部は、前記第１ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値に達した場合に、前記第２ｄ軸電流指令、前記第１ｄ軸制限値、及び前記第１ｑ軸電流指令に基づいて、前記第１インバータを制御する、請求項７に記載のモータ制御装置。
9. 前記第１巻線組及び前記第２巻線組は、分布巻きされており、
   前記制御部は、前記指令値に基づいて、前記第２巻線組のｄ軸電流を指令する第２ｄ軸電流指令及びｑ軸電流を指令する第２ｑ軸電流指令を算出し、前記第１ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値を超過した場合に、前記第１ｄ軸電流指令が第１ｄ軸制限値を超過した第１ｄ軸超過量だけ前記第２巻線組の逆起電力を増加させるように、前記第２インバータを制御し、
   前記制御部は、前記第１ｄ軸電流指令が前記第１ｄ軸制限値を超過した場合に、前記第２ｄ軸電流指令、及び前記第１ｄ軸電流指令、及び前記第１ｑ軸電流指令に基づいて、前記第１インバータを制御する、請求項７に記載のモータ制御装置。
10. 前記第１巻線組及び前記第２巻線組は、分布巻きされており、
    前記制御部は、前記第１巻線組の逆起電力を低減するように前記第１ｄ軸電流指令を補正した補正量である第１ｄ軸補正量と、前記第２巻線組の逆起電力を低減するように前記第２巻線組のｄ軸電流を指令する第２ｄ軸電流指令を補正した補正量である第２ｄ軸補正量との合計が、所定ｄ軸補正量以内になるように前記第１インバータを制御する、請求項７〜９のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
11. 前記制御部は、前記第１インバータが出力する電圧が前記第１最大出力電圧に基づき設定された第１上限電圧よりも高くなる状態において、前記第１巻線組のｑ軸電流を指令する第１ｑ軸電流指令が前記モータに出力させるトルクを指令する指令値の正負符号と逆の正負符号を有するように、前記第１インバータを制御する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
12. 前記制御部は、前記第１インバータが出力する電圧の要求値である第１要求電圧が前記第１上限電圧を超過した第１電圧超過量が大きいほど、前記第１要求電圧を低下させるように前記第１インバータを制御する、請求項３〜１１のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
13. 前記制御部は、前記第１電圧超過量の積算値が大きいほど、前記第１要求電圧を低下させるように前記第１インバータを制御する、請求項１２に記載のモータ制御装置。
14. 前記制御部は、前記第１最大出力電圧が、前記第２インバータが前記第２巻線組に出力可能な最大出力電圧である第２最大出力電圧よりも低い場合に、前記第２インバータが出力する電圧の要求値である第２要求電圧よりも前記第１インバータが出力する電圧の要求値である第１要求電圧が低くなるように前記第１インバータを制御する、請求項３〜１３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
15. 前記制御部（３７０、５７０）は、前記モータに出力させるトルクを指令する指令値に基づいて、前記第１インバータが出力する電圧の要求値である第１要求電圧と前記第２インバータが出力する電圧の要求値である第２要求電圧とを算出し、前記第１最大出力電圧が第２最大出力電圧よりも低い場合に、前記第１要求電圧を前記第２要求電圧よりも低く算出し、前記第１要求電圧に基づいて前記第１インバータを制御し、前記第２要求電圧に基づいて前記第２インバータを制御する請求項１に記載のモータ制御装置。
16. 前記制御部は、前記指令値に基づいて、前記第１巻線組のｄ軸電流を指令する第１ｄ軸電流指令及びｑ軸電流を指令する第１ｑ軸電流指令、並びに前記第２巻線組のｄ軸電流を指令する第２ｄ軸電流指令及びｑ軸電流を指令する第２ｑ軸電流指令を算出し、前記第１ｄ軸電流指令及び前記第１ｑ軸電流指令に基づいて前記第１要求電圧を算出し、前記第２ｄ軸電流指令及び前記第２ｑ軸電流指令に基づいて前記第２要求電圧を算出し、前記第１最大出力電圧が前記第２最大出力電圧よりも低い場合に、前記第１ｑ軸電流指令を前記第２ｑ軸電流指令よりも小さく算出する、請求項１５に記載のモータ制御装置。
17. 前記制御部は、前記第１最大出力電圧以下に設定された第１上限電圧を前記第１要求電圧が超過した第１電圧超過量の積算値と、前記第２最大出力電圧以下に設定された第２上限電圧を前記第２要求電圧が超過した第２電圧超過量の積算値とのうち大きい方に基づいて、前記第１巻線組の逆起電力を低減するように前記第１ｄ軸電流指令を算出し、前記第２巻線組の逆起電力を低減するように前記第２ｄ軸電流指令を算出する、請求項１６に記載のモータ制御装置。
18. 前記出力電圧を制限するとは、前記出力電圧が所定の絶対値以下となるよう制限することである、請求項１に記載のモータ制御装置。
19. 前記出力電圧を制限するとは、前記第２巻線組に流れる電流の指令値と実際値との偏差に基づく制御における積分演算を停止することである、請求項１に記載のモータ制御装置。
20. 請求項１〜１９のいずれか１項に記載のモータ制御装置と、
    操舵機構（９２，９６，９７，９９）と、
    前記操舵機構を駆動する前記モータと、
    を備える、操舵システム（９０）。

Images