JP3722070B2 - モータ制御装置及び電動パワーステアリングの制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータの制御装置に関わるもので、特に、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）駆動を行うものに関するものである。また、このモータ制御装置を適用した電動パワーステアリングの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータの制御装置の中には、スイッチング素子によって構成されたブリッジ回路にモータを負荷として接続し、モータ通流方向に応じて定まる一対のスイッチング素子を駆動することによってモータの制御を行うものが知られており、そのスイッチング素子の駆動方式には、単相片側チョッパ方式、単相両側チョッパ方式及び二相両側チョッパ方式の３種類がある。
【０００３】
例えば、特開平８−３３６２９３号公報に開示された従来のモータ制御装置では、制御量あるいは検出した装置の諸状態に基づいて、駆動方式を単相片側チョッパ方式、単相両側チョッパ方式、または二相両側チョッパ方式のいずれかに切り替えることにより、装置の諸状態に適応した駆動方式によりモータを駆動している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のモータ制御装置では、単相片側チョッパ方式から単相両側チョッパ方式又は二相両側チョッパ方式に切り替える条件として、モータ電流目標値が所定値以下のときとしているため、例えば当該装置を電動パワーステアリングに適用する場合、ハンドル切り込み時や保舵時など両側チョッパ駆動を行う必要が無い状態でも、両側チョッパ駆動を行う可能性があり、その場合、ラジオノイズの悪化、スイッチング素子の発熱による温度上昇を招くという問題点があった。なお、両側チョッパ駆動が必要な時は、本来、ハンドルの戻り時である。
【０００５】
また、ハンドル戻り時に両側チョッパ駆動に切り替える為には、切り替え条件である電流の所定値を、ハンドル戻り時の電流より高い値に設定する必要があるが、ハンドル戻り時の電流がどの程度になるかは、車両特性やシステム構成により異なるので設定が困難であるという問題がある。また、該所定値を高めに設定すれば、ハンドル戻り時に確実に両側チョッパ駆動に切り替えることが可能だが、必要以上の両側チョッパ駆動を行うことになり、ラジオノイズ、温度上昇の面で好ましくないという問題がある。
【０００６】
この発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行い、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得ることを目的とする。また、本発明のモータ制御装置を搭載した電動パワーステアリングの制御装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るモータ制御装置は、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子の両方をＰＷＭ駆動すると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるものである。
【０００８】
また、モータの端子間電圧が所定値以下であるとき第二の駆動モードを選択して切り替えるものである。
【０００９】
また、駆動モードを切り替える条件にヒステリシス成分を持たせたものである。
【００１０】
また、駆動モードを切り替える条件に、前回の駆動モードの切り替えから所定時間以上経過しているか否かが含まれるものである。
【００１１】
また、モータ端子間電圧は、駆動モードとスイッチング素子の駆動デューティ比とから演算されるものである。
【００１２】
また、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路を構成するスイッチング素子のうち、モータと電源との間に接続された二つのスイッチング素子をＰＷＭ駆動、モータとグランドとの間に接続された二つのスイッチング素子をオフにする第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるものである。
【００１３】
また、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路を構成するスイッチング素子のうち、モータと電源との間に接続された二つのスイッチング素子をオフ、モータとグランドとの間に接続された二つのスイッチング素子をＰＷＭ駆動する第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるものである。
【００１４】
また、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子のうち、いずれか一方のスイッチング素子をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオフ、他の一対のスイッチング素子をオフする第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるものである。
【００１５】
また、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子の両方をＰＷＭ駆動、他の一対のスイッチング素子の両方を、一対のスイッチング素子と逆相でＰＷＭ駆動する第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるものである。
【００１６】
また、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子の一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオン、他の一対のスイッチング素子をオフし、電流の向きに対してモータを逆方向に駆動する第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるものである。
【００１７】
また、モータ制御装置は、モータ電流目標値とモータ電流値との偏差に基づいてスイッチング素子の駆動デューティ比を演算するものであって、駆動モードを切り替える際に、モータの平均印可電圧が駆動モードの切り替え前と切り替え後とでほぼ一定になるように、駆動デューティ比を補正するものである。
【００１８】
また、駆動デューティ比の演算において、各種ゲインに補正をかけるものである。
【００１９】
また、駆動デューティ比の演算は積分項を有し、この積分項に補正をかけるものである。
【００２０】
また、この発明に係る電動パワーステアリングの制御装置は、請求項１から１３のいずれか一項に記載のモータ制御装置を適用したものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるモータ制御装置を適用する電動パワーステアリング装置を示す構成図である。図において、１は車両を操舵するハンドル、２はハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ、３は車両の車速を検出する車速センサ、４はハンドル１の操舵を補助するためのアシスト力を発生させるモータ、５はトルクセンサ２と車速センサ３とに基づいてモータ４の電流を制御する制御手段としてのコントローラ、６はモータ４の出力をステアリング系に伝達する減速機、７はハンドル１の操舵力を車輪８に伝達するラック・ピニオン機構である。
【００２２】
図２は、コントローラ５の特性を示す特性図である。図において、グラフの縦軸はモータ電流を、横軸はトルクをそれぞれ示している。図に示すように、コントローラ５は、トルクセンサ２の検出値に応じて、トルクが右方向の時、モータ４を右方向（プラス）に駆動させ、トルクが左方向の時、モータ４を左方向（マイナス）に駆動させる。また、車速センサ３の検出値に応じて、車速が上がるに連れてモータ４の電流が低下する設定とし、車速に応じたアシスト力を発生させることができる。
【００２３】
図３は、コントローラ５の回路構成を示す回路図である。図において、３０１は車速信号を入力するＩ／Ｆ回路、３０２はトルクセンサ信号を入力するＩ／Ｆ回路、３０３はコントローラ５に電力を供給するバッテリ、３０４乃至３０７はモータ４を駆動させるためにブリッジ接続されたスイッチング素子としてのＦＥＴ、３０８乃至３１１はＦＥＴ３０４乃至３０７を駆動させる駆動回路、３１２はモータ４に流れる電流を検出するためのシャント抵抗、３１３はシャント抵抗３１２の両端の電位を差動増幅することでモータ電流を検出する電流検出回路、３１４はモータ４の一方の端子（Ｍ１）の平均電圧を検出するＭ１端子電圧検出回路、３１５はモータ４の他方の端子（Ｍ２）の平均電圧を検出するＭ２端子電圧検出回路、３１６は電動パワーステアリング装置の制御を行うマイコンである。
【００２４】
図４は、コントローラ５の制御領域を説明するグラフである。図において、グラフの縦軸はモータ端子間電圧ＶMを、横軸はモータ電流目標値ＩMTをそれぞれ示している。図に示すように、モータ端子間電圧ＶMの極性とモータ電流目標値ＩMTの極性が共に負の領域を制御領域１、モータ端子間電圧ＶMの極性が正でモータ電流目標値ＩMTの極性が負の領域を制御領域２、モータ端子間電圧ＶMの極性とモータ電流目標値ＩMTの極性が共に正の領域を制御領域３、モータ端子間電圧ＶMの極性が負でモータ電流目標値ＩMTの極性が正の領域を制御領域４としてそれぞれ設定されている。
【００２５】
そして、制御領域１では、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のＦＥＴ３０５、３０６のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のＦＥＴ３０４、３０７をオフ、制御領域３では、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のＦＥＴ３０４、３０７のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のＦＥＴ３０５、３０６をオフ（単相片側チョッパ方式）にする第一の駆動モードにて制御される。
【００２６】
また、制御領域２では、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のＦＥＴ３０５、３０６の両方をＰＷＭ駆動すると共に、他の一対のＦＥＴ３０４、３０７をオフ、制御領域４では、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のＦＥＴ３０４、３０７の両方をＰＷＭ駆動すると共に、他の一対のＦＥＴ３０５、３０６をオフ（単相両側チョッパ方式）にする第二の駆動モードにて制御される。
【００２７】
図５は、第一の駆動モードから第二の駆動モードへの切替時期を説明するタイムチャートである。図に示すように、モータ電流目標値ＩMTとモータ電流値ＩMDが正であるとき、単相片側チョッパ方式である第一の駆動モードから単相両側チョッパ方式である第二の駆動モードへの移行は、モータ端子間電圧ＶMが正から負へ逆転したときに行われる。
【００２８】
ここで、図６及び図７を用いて、コントローラ５のブリッジ回路を単相片側チョッパ方式で駆動した場合のモータ４の電流経路を説明する。図に示すように、ＦＥＴ３０４、３０７がオンで、ＦＥＴ３０５、３０６がオフの場合（図７における区間▲１▼）には、Ｉ１で示した経路で、バッテリ３０３、ＦＥＴ３０４、モータ４、ＦＥＴ３０７、バッテリ３０３の順に電流が流れる。ＦＥＴ３０４、３０５、３０６がオフ、ＦＥＴ３０７がオンの場合（図７における区間▲２▼）には、Ｉ２で示した経路で、モータ４、ＦＥＴ３０７、フライホイールダイオード３０６ａの順に電流が流れる。
【００２９】
また、図８及び図９を用いて、コントローラ５のブリッジ回路を単相両側チョッパ方式で駆動した場合のモータ４の電流経路を説明する。図に示すように、ＦＥＴ３０４、３０７がオンで、ＦＥＴ３０５、３０６がオフの場合（図９における区間▲１▼）には、Ｉ３で示した経路で、バッテリ３０３、ＦＥＴ３０４、モータ４、ＦＥＴ３０７、バッテリ３０３の順に電流が流れる。ＦＥＴ３０４ないし３０７がオフの場合（図９における区間▲２▼）には、Ｉ４で示した経路で、バッテリ３０３、フライホイールダイオード３０６ａ、モータ４、フライホイールダイオード３０５ａ、バッテリ３０３の順に電流が流れる。
【００３０】
次に動作について説明する。図１０及び図１１は、この発明の実施の形態１によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。図１０において、まず、フラグF_modeを０にリセット（ステップＳ１）した後、トルクセンサ２、車速センサ３及び電流検出回路３１３から、トルクＴ、車速Ｖ及びモータ電流値ＩMDをそれぞれ検出し（ステップＳ２）、上記図２に示すような操舵トルクと車速とに対するモータ電流との関係からモータ電流目標値ＩMTを演算する（ステップＳ３）。次に、Ｍ１端子電圧検出回路３１４及びM２端子電圧検出回路３１５から、M１端子電圧ＶM1及びM２端子電圧ＶM2をそれぞれ検出し（ステップＳ４）、両者の差分をとってモータ端子間電圧ＶMを演算する（ステップＳ５）。これら検出値、演算値に基づいてモータ駆動がなされる（ステップＳ６）。
【００３１】
図１１において、モータ駆動制御について説明する。まず、モータ電流目標値ＩMTが０であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。モータ電流目標値ＩMTが０であれば、モータ４はオフであり、ＦＥＴ３０４ないし３０７はオフである（ステップＳ１２）。
【００３２】
一方、モータ電流目標値ＩMTが０でなければ、モータ電流目標値ＩMTとモータ電流値ＩMDとの偏差に基づいて、ＰＩ（Proportional Plus Integral）演算を行って、ＦＥＴ３０４ないし３０７の駆動デューティ比を決定する（ステップＳ１３）。次に、モータ電流目標値ＩMTの極性（右または左）を判定し（ステップＳ１４）、極性が負（左）であれば、モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthL以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【００３３】
閾値ＶthL以下でなければ、フラグF_modeを１とし（ステップＳ１６）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ１８）の後、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（単相両側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される。（ステップＳ１９）。一方、閾値ＶthL以下であれば、フラグF_modeを０とし（ステップＳ１７）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ１８）の後、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オン、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２０）。
【００３４】
また、ステップＳ１４でモータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であれば、モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthR以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。閾値ＶthR以上でなければ、フラグF_modeを１とし（ステップＳ２２）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ２４）の後、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（単相両側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝ＰＷＭ信号）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２５）。一方、閾値ＶthR以上であれば、フラグF_modeを０とし（ステップＳ２３）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ２４）の後、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オン）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２６）。
【００３５】
以上のように、本実施の形態によれば、制御領域１及び３の場合に第一の駆動モード（片側チョッパ駆動）、制御領域２及び４の場合に第二の駆動モード（両側チョッパ駆動）にて制御が行われるため、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【００３６】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、モータ端子間電圧ＶMが、閾値VthL、VthR以下であるか否かで駆動モードを切り替えていため、モータ端子間電圧ＶMが上記閾値付近となるような状態での運転時には、駆動モードが頻繁に切り替わり、運転フィーリングが悪化するという問題がある。そこで、図１２及び図１３に示すように、制御領域の境界近傍にヒステリシス成分を持たせることにより、駆動モードの切り替わりが頻繁に起こることを防ぐことができる。
【００３７】
図１４は、この発明の実施の形態２によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、モータ駆動制御に至るまでの動作は、上記実施の形態１の図１０で示したものと同様である。図において、まず、モータ電流目標値ＩMTが０であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。モータ電流目標値ＩMTが０であれば、モータ４はオフであり、ＦＥＴ３０４ないし３０７はオフである（ステップＳ３２）。
【００３８】
一方、モータ電流目標値ＩMTが０でなければ、モータ電流目標値ＩMTとモータ電流値ＩMDとの偏差に基づいて、ＰＩ演算を行って、ＦＥＴ３０４ないし３０７の駆動デューティ比を決定する（ステップＳ３３）。次に、モータ電流目標値ＩMTの極性（右または左）を判定する（ステップＳ３４）。極性が負（左）であれば、モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthL2以下であるか否かを判定する（ステップＳ３５）。閾値ＶthL2以下でなければ、モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthL1以上であるか否かを判定する（ステップＳ３６）。閾値ＶthL1以上であれば、図１３よりフラグF_modeを１として（ステップＳ３７）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ３９）の後、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ４０）。
【００３９】
また、ステップＳ３５で、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL2以下であれば、図１３よりフラグF_modeを０として（ステップＳ３８）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ３９）の後、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ４１）。また、ステップＳ３５で、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL2以下でなく、ステップＳ３６で、閾値ＶthL1以上でもなければ、図１３よりヒステリシス領域であるので、前回選択された駆動モードがそのまま保持され切り替え動作は行わない。
【００４０】
一方、ステップＳ３４で、モータ電流目標値ＩMTの極性が負（右）であれば、モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthR2以上であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。閾値ＶthR2以上でなければ、モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthR1以下であるか否かを判定する（ステップＳ４３）。閾値ＶthR1以下であれば、図１３よりフラグF_modeを１として（ステップＳ４４）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ４６）の後、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ４７）。
【００４１】
また、ステップＳ４２で、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR2以上であれば、図１３よりフラグF_modeを０として（ステップＳ４５）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ４６）の後、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ４８）。また、ステップＳ４２で、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR2以上でなく、ステップＳ４３で、閾値ＶthR1以下でもなければ、図１３よりヒステリシス領域であるので、前回選択された駆動モードがそのまま保持され切り替え動作は行わない。
【００４２】
以上のように、本実施の形態によれば、駆動方式の切替条件にヒステリシス成分を持たせたので、モータ端子間電圧ＶMが閾値付近となるような状態での運転時に、駆動方式の切り替わりによるモータ４のトルク変動や運転フィーリングの悪化を緩和させることができる。
【００４３】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、モータ端子間電圧ＶMに基づいてブリッジ回路の駆動モードを切り替えていたが、モータ印可電圧目標値ＶTに基づいて切り替えても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４４】
図１５及び図１６は、この発明の実施の形態３によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。図１５において、まず、フラグF_modeを０にリセット（ステップＳ６１）した後、トルクセンサ２、車速センサ３及び電流検出回路３１３から、トルクＴ、車速Ｖ及びモータ電流値ＩMDをそれぞれ検出し（ステップＳ６２）、上記図２に示すような操舵トルクと車速とに対するモータ電流との関係からモータ電流目標値ＩMTを演算する（ステップＳ６３）。これら検出値、演算値に基づいてモータ駆動がなされる（ステップＳ６４）。
【００４５】
図１６において、まず、モータ電流目標値ＩMTが０であるか否かを判断する（ステップＳ７１）。モータ電流目標値ＩMTが０であれば、モータ４はオフであり、ＦＥＴ３０４ないし３０７はオフである（ステップＳ７２）。
【００４６】
一方、モータ電流目標値ＩMTが０でなければ、モータ電流目標値ＩMTとモータ電流値ＩMDとの偏差に基づいてＰＩ演算を行って、ＦＥＴ３０４ないし３０７の駆動デューティ比を決定する（ステップＳ７３）。次に、モータ電流目標値ＩMTの極性（右または左）を判定し（ステップＳ７４）、極性が負（左）であれば、モータ印可電圧目標値ＶTが予め設定された閾値Ｖth以上あるいは同等であるか否かを判定する（ステップＳ７５）。
【００４７】
閾値Ｖth以上あるいは同等でなければ、フラグF_modeを１とし（ステップＳ７６）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ７８）の後、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モードにて各駆動信号が出力される。（ステップＳ７９）。一方、閾値Ｖth以上あるいは同等であれば、フラグF_modeを０とし（ステップＳ７７）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ７８）の後、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ８０）。
【００４８】
また、ステップＳ７４でモータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であれば、モータ印可電圧目標値ＶTが予め設定された閾値Ｖth以上あるいは同等であるか否かを判定する（ステップＳ８１）。閾値Ｖth以上あるいは同等でなければ、フラグF_modeを１とし（ステップＳ８２）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ８４）の後、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ８５）。一方、閾値Ｖth以上あるいは同等であれば、フラグF_modeを０とし（ステップＳ８３）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ８４）の後、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ８６）。
【００４９】
実施の形態４．
上記実施の形態１では、モータ端子間電圧ＶMに基づいてブリッジ回路の駆動モードを判定していたが、判定条件が所定時間継続した場合に駆動モードを切り替えるようにタイマーを設けても良い。
【００５０】
図１７は、この発明の実施の形態４によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、モータ駆動制御に至るまでの動作は、上記実施の形態１の図１０で示したものと同様である。図において、まず、モータ電流目標値ＩMTが０であるか否かを判断する（ステップＳ９１）。モータ電流目標値ＩMTが０であれば、モータ４はオフであり、ＦＥＴ３０４ないし３０７はオフである（ステップＳ９２）。
【００５１】
一方、モータ電流目標値ＩMTが０でなければ、モータ電流目標値ＩMTとモータ電流値ＩMDとの偏差に基づいて、ＰＩ演算を行って、ＦＥＴ３０４ないし３０７の駆動デューティ比を決定する（ステップＳ９３）。次に、モータ電流目標値ＩMTの極性（右または左）を判定し（ステップＳ９４）、極性が負（左）であれば、タイマーカウンタの時間T_modeから所定時間をデクリメント（減少）させる（ステップＳ９５）。時間T_modeが０以上であるか否かを判定し（ステップＳ９６）、０以上であればそのままステップＳ９９へ、０以下であれば、時間T_modeを０にする（ステップＳ９７）。さらに、モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthL以下であるか否かを判定する（ステップＳ９８）。
【００５２】
閾値ＶthL以下でなければ、フラグF_modeを１とし（ステップＳ９９）、時間T_modeを所定時間Time1に設定する（ステップＳ１００）。フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ１０２）の後、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モードにて各駆動信号が出力される。（ステップＳ１０３）。一方、閾値ＶthL以下であれば、フラグF_modeを０とし（ステップＳ１０１）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ１０２）の後、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ１０４）。
【００５３】
また、ステップＳ９４でモータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であれば、タイマーカウンタの時間T_modeから所定時間をデクリメント（減少）させる（ステップＳ１０５）。時間T_modeが０以上であるか否かを判定し（ステップＳ１０６）、０以上であればそのままステップＳ１０９へ、０以下であれば、時間T_modeを０にする（ステップＳ１０７）。モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthR以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。閾値ＶthR以上でなければ、フラグF_modeを１とし（ステップＳ１０９）、時間T_modeを所定時間Time1に設定する（ステップＳ１１０）。フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ１１２）の後、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ１１３）。一方、閾値ＶthR以上であれば、フラグF_modeを０とし（ステップＳ１１１）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ１１２）の後、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ１１４）。
【００５４】
図１８は、右駆動時のタイマカウンタの動作を示すタイミングチャートである。図に示すように、モータ端子間電圧ＶMが、予め設定された閾値ＶthR以下になったときに、時間T_modeを所定時間Time1に設定することにより、所定時間Time1だけ単相両側チョッパ方式を継続させて切り替えを防いでいる。
【００５５】
以上のように、本実施の形態によれば、タイマーカウンタを用いることにより、駆動モードの切り替え判定にヒステリシス要素を付け加えることなしに駆動モードの切り替わりが頻繁に起こることを防ぎ、駆動モードの切り替わり時におけるモータ４のトルクや回転速度の急変を減らすことができる。
【００５６】
実施の形態５．
上記実施の形態１では、モータ端子間電圧ＶMに基づいてブリッジ回路の駆動モードを判定していたが、駆動モードを単に切り替えるだけでは、モータ４のトルクの変動が発生し、運転フィーリングが悪化する。そこで、駆動モードを切り替える際に、モータの平均印可電圧が駆動モードの切り替え前と切り替え後とでほぼ一定になるように、ＰＩ演算に用いる各種ゲイン（比例定数、積分定数、微分定数）を、切り替え後の駆動方式に適するゲインに変更することにより、駆動方式切り替え時のモータ２のトルクの変動、電流変動を抑制し、運転フィーリングをより一層向上することができる。
【００５７】
図１９は、この発明の実施の形態５によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、以下に説明する補正処理は、例えば、上記実施の形態１の図１１におけるステップＳ１８及びＳ２４の前に挿入される。図において、まず、フラグF_modeが１か否か、すなわち現在の駆動モードが単相両側チョッパ方式であるか否かを判定する（ステップＳ１２１）。単相両側チョッパ方式でなければ、フラグF_modeBが０か否か、すなわち前回の駆動モードが単相片側チョッパ方式であるか否かを判定する（ステップＳ１２２）。単相片側チョッパ方式であれば、現在も前回も同じ駆動モードであるので補正の必要はなくそのままステップＳ１２６へ移行する。単相片側チョッパ方式でなければ、単相片側チョッパ方式から単相両側チョッパ方式へ駆動モードが切り替わったとして補正処理を行う（ステップＳ１２３）。
【００５８】
一方、ステップＳ１２１で単相両側チョッパ方式であれば、フラグF_modeBが１か否か、すなわち前回の駆動モードが単相両側チョッパ方式であるか否かを判定する（ステップＳ１２４）。単相両側チョッパ方式であれば、現在も前回も同じ駆動モードであるので補正の必要はなくそのままステップＳ１２６へ移行する。単相両側チョッパ方式でなければ、単相片側チョッパ方式から単相両側チョッパ方式へ駆動モードが切り替わったとして補正処理を行う（ステップＳ１２５）。
【００５９】
ここで、ステップＳ１２３及びＳ１２５におけるデューティの補正処理について図２０及び図２１を用いて説明する。駆動方式切替時に、同じデューティ比でスイッチング素子３ａ〜３ｄを駆動すると、モータ２のトルクや回転速度に大きな変動が起こってしまう。図２０に示すように、単相片側チョッパ方式では、スイッチング素子の駆動デューティ比がモータ平均印可電圧ＶBに対してほぼリニアなのに対して、単相両側チョッパ方式では、デューティ比５０％以上の領域で、デューティ比に対するモータ平均印可電圧ＶBの変化の割合が単相片側チョッパ方式に比べて大きくなる。
【００６０】
そこで、図２０において、単相両側チョッパ方式と単相片側チョッパ方式とにおけるデューティ比とモータ平均印可電圧ＶBとの関係に着目すると、単相片側チョッパ方式のデューティ比duty1と、モータ平均印可電圧ＶBの絶対値ＶB1の関係は、
ＶB1＝ＶB×duty1／１００％
と近似でき、単相両側チョッパ方式のデューティ比duty2 と、モータ平均印可電圧ＶBの絶対値ＶB2の関係は、
ＶM2＝ＶB×（duty2−５０）／５０％
と近似できることが分かる。
【００６１】
故に、モータ平均印可電圧ＶBが変動しないように単相片側チョッパ方式から単相両側チョッパ方式に駆動方式を切り替えるには、上述の両式においてＶB1＝ＶB2とおくことにより、切り替え時のduty2の初期値を
duty2＝０．５×duty1＋５０％
とすれば良いことが分かる（ステップＳ１３３）。
【００６２】
同様に、単相両側チョッパ方式から単相片側チョッパ方式に駆動方式を切り替えるときには、切り替え時のduty1の初期値を
duty1＝２×（duty2−５０％）
とすれば良いことが分かる（ステップＳ１３１）。
【００６３】
次に、デューティ比を演算する上で支配的な要素である積分項に対して補正処理を行う。例えば、モータ電流をＰＩ制御した場合、
デューティ比＝比例項（Ｐ項）＋積分項（Ｉ項）
と表せる。簡単のために定常状態のみを考えると、
デューティ比＝積分項
と表せる。
【００６４】
ここで、上述より、単相片側チョッパ方式から単相両側チョッパ方式に駆動方式を切り替えるときにモータ２のトルクや回転速度の急変を緩和するためのデューティ比の初期値は、
duty2＝０．５×duty1＋５０％
となる。従って、単相片側チョッパ方式で駆動するときの積分項をi_term1とし、単相両側チョッパ方式で駆動するときの積分項をi_term2とすると、モータ４のトルクや回転速度が急変しないように単相片側チョッパ方式から単相両側チョッパ方式に駆動方式を切り替えるには、切り替え時のi_term2の初期値を、
i_term2＝０．５×i_term1＋定常状態でデューティ比５０％時の積分項
とすれば良い（ステップＳ１３４）。
【００６５】
また、同様に単相両側チョッパ方式から単相片側チョッパ方式に切り替えるときには、デューティ比の初期値を
duty1＝２×（duty2−５０％）
とすればよいので、単相両側チョッパ方式から単相片側チョッパ方式に切り替えるときには、切り替え時のi_term1の初期値を、
i_term1＝２×（i_term2−定常状態でデューティ比５０％時の積分項）
とすれば良い（ステップＳ１３２）。
【００６６】
以上のようにして各補正処理を行い、フラグF_modeBをフラグF_modeに更新する（ステップＳ１２６）。フラグF_modeが１か否かを判定し（ステップＳ１２７）、比例定数を切り替えた後の駆動方式に適するゲインにそれぞれ変更する（ステップＳ１２８、Ｓ１２９）。
【００６７】
実施の形態６．
上記実施の形態１では、第二の駆動モードとして、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のＦＥＴ３０４、３０７の両方をＰＷＭ駆動すると共に、他の一対のＦＥＴ３０５、３０６をオフにする場合について説明した。しかし、本実施の形態のように、第二の駆動モードとして、モータ４とバッテリ３０３との間に接続された二つのＦＥＴ３０４、３０５をＰＷＭ駆動、モータ４とグランドとの間に接続された二つのＦＥＴ３０６、３０７をオフにしても上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００６８】
図２２及び図２３を用いて、上記実施の形態６による第二の駆動モードで駆動した場合のモータ４の電流経路を説明する。また図２４は、第一の駆動モードから第二の駆動モードへの切替時期を説明するタイムチャートである。図に示すように、ＦＥＴ３０４、３０５がオンで、ＦＥＴ３０６、３０７がオフの場合（図２３における区間▲１▼）には、Ｉ５で示した経路で、モータ４、ＦＥＴ３０５、ＦＥＴ３０４、モータ４の順に電流が流れる。ＦＥＴ３０４ないし３０７がオフの場合（図２３における区間▲２▼）には、Ｉ６で示した経路で、バッテリ３０３、フライホイールダイオード３０６ａ、モータ４、フライホイールダイオード３０５ａ、バッテリ３０３の順に電流が流れる。
【００６９】
次に、図２５を用いて動作を説明する。図において、基本的な動作は、上記実施の形態１の図１１における動作と同様であるので、その説明を省略する。異なる動作は、ステップＳ１４９、Ｓ１５０、Ｓ１５５及びＳ１５６におけるＦＥＴ３０４乃至３０７の駆動である。すなわち、モータ電流目標値ＩMTの極性が負（左）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以上であれば、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（上側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される。（ステップＳ１４９）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以下であれば、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オン、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１５０）。
【００７０】
また、モータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以下であれば、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（上側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１５５）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以上であれば、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オン）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１５６）。
【００７１】
実施の形態７．
本実施の形態のように、第二の駆動モードとして、モータ４とバッテリ３０３との間に接続された二つのＦＥＴ３０４、３０５がオフ、モータ４とグランドとの間に接続された二つのＦＥＴ３０６、３０７がＰＷＭ駆動であっても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００７２】
図２６及び図２７を用いて、上記実施の形態７による第二の駆動モードで駆動した場合のモータ４の電流経路を説明する。また図２８は、第一の駆動モードから第二の駆動モードへの切替時期を説明するタイムチャートである。図に示すように、ＦＥＴ３０４、３０５がオフで、ＦＥＴ３０６、３０７がオンの場合（図２７における区間▲１▼）には、Ｉ７で示した経路で、モータ４、ＦＥＴ３０７、ＦＥＴ３０６、モータ４の順に電流が流れる。ＦＥＴ３０４ないし３０７がオフの場合（図２７における区間▲２▼）には、Ｉ８で示した経路で、バッテリ３０３、フライホイールダイオード３０６ａ、モータ４、フライホイールダイオード３０５ａ、バッテリ３０３の順に電流が流れる。
【００７３】
次に、図２９を用いて動作を説明する。図において、基本的な動作は、上記実施の形態１の図１１における動作と同様であるので、その説明を省略する。異なる動作は、ステップＳ１６９、Ｓ１７０、Ｓ１７５及びＳ１７６におけるＦＥＴ３０４乃至３０７の駆動である。すなわち、モータ電流目標値ＩMTの極性が負（左）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以上であれば、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（下側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０７＝ＰＷＭ信号）にて各駆動信号が出力される。（ステップＳ１６９）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以下であれば、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オン、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１７０）。
【００７４】
また、モータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以下であれば、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（下側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０７＝ＰＷＭ信号）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１７５）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以上であれば、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オン）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１７６）。
【００７５】
実施の形態８．
本実施の形態のように、第二の駆動モードとして、モータ４とバッテリ３０３との間に接続された二つのＦＥＴ３０４、３０５のいずれかがＰＷＭ駆動、他方がオフ、モータ４とグランドとの間に接続された二つのＦＥＴ３０６、３０７がオフであっても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００７６】
図３０及び図３１を用いて、上記実施の形態８による第二の駆動モードで駆動した場合のモータ４の電流経路を説明する。また図３２は、第一の駆動モードから第二の駆動モードへの切替時期を説明するタイムチャートである。図に示すように、ＦＥＴ３０４がオン、ＦＥＴ３０５、３０６、３０７がオフの場合（図３１における区間▲１▼）には、Ｉ９で示した経路で、モータ４、フライホイールダイオード３０５ａ、ＦＥＴ３０４、モータ４の順に電流が流れる。ＦＥＴ３０４ないし３０７がオフの場合（図３１における区間▲２▼）には、Ｉ１０で示した経路で、バッテリ３０３、フライホイールダイオード３０６ａ、モータ４、フライホイールダイオード３０５ａ、バッテリ３０３の順に電流が流れる。
【００７７】
次に、図３３を用いて動作を説明する。図において、基本的な動作は、上記実施の形態１の図１１における動作と同様であるので、その説明を省略する。異なる動作は、ステップＳ１８９、Ｓ１９０、Ｓ１９５及びＳ１９６におけるＦＥＴ３０４乃至３０７の駆動である。すなわち、モータ電流目標値ＩMTの極性が負（左）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以上であれば、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（単一チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される。（ステップＳ１８９）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以下であれば、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オン、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１９０）。
【００７８】
また、モータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以下であれば、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（単一チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１９５）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以上であれば、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オン）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１９６）。
【００７９】
実施の形態９．
本実施の形態のように、第二の駆動モードとして、ブリッジ回路の対向する一対のＥＦＴ３０４、３０７がＰＷＭ駆動、他の一対のＥＦＴ３０５、３０６の両方が、ＥＦＴ３０４、３０７と逆相でＰＷＭ駆動される、すなわち二相両側チョッパ方式でも、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００８０】
図３４及び図３５を用いて、上記実施の形態９による第二の駆動モードで駆動した場合のモータ４の電流経路を説明する。また図３７は、第一の駆動モードから第二の駆動モードへの切替時期を説明するタイムチャートである。図に示すように、ＦＥＴ３０４、３０７がオン、ＦＥＴ３０５、３０６がオフの場合（図３５における区間▲１▼）には、Ｉ１１で示した経路で、バッテリ３０３、ＦＥＴ３０４、モータ４、ＦＥＴ３０７、バッテリ３０３の順に電流が流れる。ＦＥＴ３０４、３０７がオフ、ＦＥＴ３０５、３０６がオンの場合（図３５における区間▲２▼）には、Ｉ１２で示した経路で、バッテリ３０３、フライホイールダイオード３０６ａ、モータ４、フライホイールダイオード３０５ａ、バッテリ３０３の順に電流が流れる。
【００８１】
次に、図３７を用いて動作を説明する。図において、基本的な動作は、上記実施の形態１の図１１における動作と同様であるので、その説明を省略する。異なる動作は、ステップＳ２０９、Ｓ２１０、Ｓ２１５及びＳ２１６におけるＦＥＴ３０４乃至３０７の駆動である。すなわち、モータ電流目標値ＩMTの極性が負（左）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以上であれば、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（二相両側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０７＝ＰＷＭ信号）にて各駆動信号が出力される。（ステップＳ２０９）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以下であれば、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オン、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２１０）。
【００８２】
また、モータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以下であれば、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（二相両側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０７＝ＰＷＭ信号）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２１５）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以上であれば、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オン）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２１６）。
【００８３】
実施の形態１０．
本実施の形態のように、第二の駆動モードで、電流の向きに対してモータ４を逆方向に駆動させることにより、電流が流れすぎることを防止させることができる。図３８は、この発明の実施の形態１０によるモータ制御装置の駆動モードの切替時期を説明するタイムチャートである。図に示すように、例えば、第一の駆動モードで、ＦＥＴ３０４がＰＷＭ駆動、ＦＥＴ３０７が継続的にオン、ＦＥＴ３０５、３０６がオフである場合、このとき流れる電流の向きに対してモータを逆方向に駆動させるべく、第二の駆動モードでは、ＦＥＴ３０４、３０７をオフ、ＦＥＴ３０５をＰＷＭ駆動、ＦＥＴ３０６を継続的にオンする。
【００８４】
次に、図３９を用いて動作を説明する。図において、基本的な動作は、上記実施の形態１の図１１における動作と同様であるので、その説明を省略する。異なる動作は、ステップＳ２２９、Ｓ２３０、Ｓ２３５及びＳ２３６におけるＦＥＴ３０４乃至３０７の駆動である。すなわち、モータ電流目標値ＩMTの極性が負（左）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以上であれば、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オン）にて各駆動信号が出力される。（ステップＳ２２９）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以下であれば、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オン、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２３０）。
【００８５】
また、モータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以下であれば、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オン、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２３５）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以上であれば、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オン）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２３６）。
【００８６】
実施の形態１１．
上記各実施の形態では、モータ端子間電圧ＶMを、Ｍ１端子電圧検出回路３１４及びＭ２端子電圧検出回路３１５から演算していたが、モータ端子間電圧ＶMを、駆動モードとＰＷＭのデューティ比とか推測して求めることも可能である。これにより、Ｍ１端子電圧検出回路３１４及びＭ２端子電圧検出回路３１５が不要となり、装置構成を簡便化することができる。
【００８７】
図４０乃至図４２は、モータ端子間電圧ＶMとＰＷＭ駆動デューティ比との関係を示した図であり、図４０は、上記実施の形態６及び７における第二の駆動モード、図４１は、上記実施の形態８における第二の駆動モード、図４２は、二相両側チョッパ（上記実施の形態９における第二の駆動モード）の場合である。
【００８８】
ＦＥＴ３０４乃至３０７の動作から駆動モードを特定すれば、モータ端子間電圧ＶMとＰＷＭ駆動デューティ比との関係が図４０乃至図４２（あるいは単相片側チョッパ方式の場合では既出の図２０）のいずれかになることが分かる。従って、マイコンなどでＰＩ演算されたＰＷＭ駆動デューティ比をそのまま用いれば、モータ端子間電圧ＶMを推定することができる。
【００８９】
また、駆動デューティ比を判断することにより、例えば、上記図２０に示すような特性を持つ単相片側チョッパ方式の第一の駆動モードから、上記図４０乃至図４２に示すような特性を持つ第二の駆動モードにスムーズに切替処理を行うことができる。図４３は、この発明の実施の形態１２によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、このモード切替処理は、例えば、上記実施の形態６、７及び８の図２５、図２９及び図３３における駆動モード切替処理、すなわち図２５におけるステップＳ１４５乃至Ｓ１４７及びステップＳ１５１乃至Ｓ１５３、図２９におけるステップＳ１６５乃至Ｓ１６７及びステップＳ１７１乃至Ｓ１７３、図３３におけるステップＳ１８５乃至Ｓ１８７及びステップＳ１９１乃至Ｓ１９３に替えて行われるものである。また、ここでは、上記図２０に示す単相片側チョッパ方式の駆動デューティ比をＤ1、上記図４０乃至図４２に示すような特性を持つ第二の駆動モードの駆動デューティ比をＤ2としている。
【００９０】
図４３に示すように、フラグF_modeが０であるか否かを検出し（ステップＳ２４１）、０でなければ、駆動デューティ比Ｄ2が１００％より小さいか否かを判定する（ステップＳ２４２）。１００％より小さければ、引き続き第二の駆動モードということで処理を終えるが、駆動デューティ比Ｄ2が１００％であれば、フラグF_modeを０、すなわち第二の駆動モードから単相片側チョッパ方式の第一の駆動モードに切り替える（ステップＳ２４３）。
【００９１】
一方、ステップＳ２４１でフラグF_modeが０であれば、駆動デューティ比Ｄ1が０％以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４４）。０％以上であれば、引き続き第一の駆動モードということで処理を終えるが、駆動デューティ比Ｄ1が０％未満、すなわちマイナスであれば、フラグF_modeを１、すなわち第一の駆動モードから第二の駆動モードに切り替える（ステップＳ２４５）。
【００９２】
なお、上記各実施の形態では、本発明によるモータ制御装置を、車両用の電動パワーステアリングに適用した場合について説明したため、ＦＥＴ３０４乃至３０７の駆動デューティ比の決定にＰＩ演算を用いたが、適用する装置によっては、ＰＩ演算に微分項を付加した一般的なＰＩＤ演算（Proportional Plus Integral Plus Derivative）を用いても良いことは言うまでもない。
【００９３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子の両方をＰＷＭ駆動すると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【００９４】
また、請求項２記載の発明によれば、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路を構成するスイッチング素子のうち、モータと電源との間に接続された二つのスイッチング素子をＰＷＭ駆動、モータとグランドとの間に接続された二つのスイッチング素子をオフにする第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【００９５】
また、請求項３記載の発明によれば、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路を構成するスイッチング素子のうち、モータと電源との間に接続された二つのスイッチング素子をオフ、モータとグランドとの間に接続された二つのスイッチング素子をＰＷＭ駆動する第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【００９６】
また、請求項４記載の発明によれば、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子のうち、いずれか一方のスイッチング素子をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオフ、他の一対のスイッチング素子をオフする第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【００９７】
また、請求項５記載の発明によれば、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子の両方をＰＷＭ駆動、他の一対のスイッチング素子の両方を、一対のスイッチング素子と逆相でＰＷＭ駆動する第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【００９８】
また、請求項６記載の発明によれば、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子の一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオン、他の一対のスイッチング素子をオフし、電流の向きに対してモータを逆方向に駆動する第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【００９９】
また、請求項７記載の発明によれば、モータの端子間電圧が所定値以下であるとき第二の駆動モードを選択して切り替えるので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【０１００】
また、請求項８記載の発明によれば、駆動モードを切り替える条件にヒステリシス成分を持たせたので、モータ端子間電圧が所定の閾値付近となるような状態で、駆動モードが頻繁に切り替わることを防ぎ、モータのトルクや回転速度の急変を減らすことができる効果が得られる。
【０１０１】
また、請求項９記載の発明によれば、駆動モードを切り替える条件に、前回の駆動モードの切り替えから所定時間以上経過しているか否かが含まれるので、モータ端子間電圧が所定の閾値付近となるような状態で、駆動モードが頻繁に切り替わることを防ぎ、モータのトルクや回転速度の急変を減らすことができる効果が得られる。
【０１０２】
また、請求項１０記載の発明によれば、モータ端子間電圧は、駆動モードとスイッチング素子の駆動デューティ比とから演算されるので、モータ端子間電圧の検出が不要となり、装置構成を簡便化することができる効果が得られる。
【０１０３】
また、請求項１１記載の発明によれば、モータ制御装置は、モータ電流目標値とモータ電流値との偏差に基づいてスイッチング素子の駆動デューティ比を演算するものであって、駆動モードを切り替える際に、モータの平均印可電圧が駆動モードの切り替え前と切り替え後とでほぼ一定になるように、駆動デューティ比を補正するので、駆動モード切り替え時におけるモータのトルクの変動、電流変動を抑制させることができる効果が得られる。
【０１０４】
また、請求項１２記載の発明によれば、駆動デューティ比の演算において、各種ゲインに補正をかけるので、駆動モード切り替え時におけるモータのトルクの変動、電流変動を抑制させることができる効果が得られる。
【０１０５】
また、請求項１３記載の発明によれば、駆動デューティ比の演算は積分項を有し、この積分項に補正をかけるので、駆動モード切り替え時におけるモータのトルクの変動、電流変動を抑制させることができる効果が得られる。
【０１０６】
また、請求項１４記載の発明によれば、請求項１から１３のいずれか一項に記載のモータ制御装置を適用したので、運転フィーリングの良好な電動パワーステアリングの制御装置を得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置を適用する電動パワーステアリング装置を示す構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置の特性を示す特性図である。
【図３】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置の回路構成を示す回路図である。
【図４】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置の制御領域を説明するグラフである。
【図５】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置の駆動モードの切替時期を説明するタイムチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示す回路図である。
【図７】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示すタイムチャートである。
【図８】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示す回路図である。
【図９】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示すタイムチャートである。
【図１０】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】 この発明の実施の形態２によるモータ制御装置の制御領域を説明するグラフである。
【図１３】 この発明の実施の形態２によるモータ制御装置のヒステリシス成分を説明する図である。
【図１４】 この発明の実施の形態２によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１５】 この発明の実施の形態２によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１６】 この発明の実施の形態３によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１７】 この発明の実施の形態４によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】 この発明の実施の形態４によるモータ制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１９】 この発明の実施の形態５によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図２０】 この発明の実施の形態５によるモータ制御装置のモータ端子間電圧と駆動デューティ比との関係を示すグラフである。
【図２１】 この発明の実施の形態５によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図２２】 この発明の実施の形態６によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示す回路図である。
【図２３】 この発明の実施の形態６によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示すタイムチャートである。
【図２４】 この発明の実施の形態６によるモータ制御装置の駆動モードの切替時期を説明するタイムチャートである。
【図２５】 この発明の実施の形態６によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図２６】 この発明の実施の形態７によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示す回路図である。
【図２７】 この発明の実施の形態７によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示すタイムチャートである。
【図２８】 この発明の実施の形態７によるモータ制御装置の駆動モードの切替時期を説明するタイムチャートである。
【図２９】 この発明の実施の形態７によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３０】 この発明の実施の形態８によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示す回路図である。
【図３１】 この発明の実施の形態８によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示すタイムチャートである。
【図３２】 この発明の実施の形態８によるモータ制御装置の駆動モードの切替時期を説明するタイムチャートである。
【図３３】 この発明の実施の形態８によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３４】 この発明の実施の形態９によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示す回路図である。
【図３５】 この発明の実施の形態９によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示すタイムチャートである。
【図３６】 この発明の実施の形態９によるモータ制御装置の駆動モードの切替時期を説明するタイムチャートである。
【図３７】 この発明の実施の形態９によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３８】 この発明の実施の形態１０によるモータ制御装置の駆動モードの切替時期を説明するタイムチャートである。
【図３９】 この発明の実施の形態１０によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４０】 この発明の実施の形態６及び７によるモータ制御装置のモータ端子間電圧と駆動デューティ比との関係を示すグラフである。
【図４１】 この発明の実施の形態８によるモータ制御装置のモータ端子間電圧と駆動デューティ比との関係を示すグラフである。
【図４２】 この発明の実施の形態９によるモータ制御装置のモータ端子間電圧と駆動デューティ比との関係を示すグラフである。
【図４３】 この発明の実施の形態１１によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ハンドル、２ トルクセンサ、３ 車速センサ、４ モータ、５ コントローラ、６ 減速機、７ ラック・ピニオン機構、８ 車輪、３０１、３０２ Ｉ／Ｆ回路、３０３ バッテリ、３０４〜３０７ ＦＥＴ、３０８〜３１１ 駆動回路、３１２ シャント抵抗、３１３ 電流検出回路、３１４ Ｍ１端子電圧検出回路、３１５ Ｍ２端子電圧検出回路、３１６ マイコン
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータの制御装置に関わるもので、特に、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）駆動を行うものに関するものである。また、このモータ制御装置を適用した電動パワーステアリングの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータの制御装置の中には、スイッチング素子によって構成されたブリッジ回路にモータを負荷として接続し、モータ通流方向に応じて定まる一対のスイッチング素子を駆動することによってモータの制御を行うものが知られており、そのスイッチング素子の駆動方式には、単相片側チョッパ方式、単相両側チョッパ方式及び二相両側チョッパ方式の３種類がある。
【０００３】
例えば、特開平８−３３６２９３号公報に開示された従来のモータ制御装置では、制御量あるいは検出した装置の諸状態に基づいて、駆動方式を単相片側チョッパ方式、単相両側チョッパ方式、または二相両側チョッパ方式のいずれかに切り替えることにより、装置の諸状態に適応した駆動方式によりモータを駆動している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のモータ制御装置では、単相片側チョッパ方式から単相両側チョッパ方式又は二相両側チョッパ方式に切り替える条件として、モータ電流目標値が所定値以下のときとしているため、例えば当該装置を電動パワーステアリングに適用する場合、ハンドル切り込み時や保舵時など両側チョッパ駆動を行う必要が無い状態でも、両側チョッパ駆動を行う可能性があり、その場合、ラジオノイズの悪化、スイッチング素子の発熱による温度上昇を招くという問題点があった。なお、両側チョッパ駆動が必要な時は、本来、ハンドルの戻り時である。
【０００５】
また、ハンドル戻り時に両側チョッパ駆動に切り替える為には、切り替え条件である電流の所定値を、ハンドル戻り時の電流より高い値に設定する必要があるが、ハンドル戻り時の電流がどの程度になるかは、車両特性やシステム構成により異なるので設定が困難であるという問題がある。また、該所定値を高めに設定すれば、ハンドル戻り時に確実に両側チョッパ駆動に切り替えることが可能だが、必要以上の両側チョッパ駆動を行うことになり、ラジオノイズ、温度上昇の面で好ましくないという問題がある。
【０００６】
この発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行い、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得ることを目的とする。また、本発明のモータ制御装置を搭載した電動パワーステアリングの制御装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るモータ制御装置は、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子の両方をＰＷＭ駆動すると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるものである。
【０００８】
また、モータの端子間電圧が所定値以下であるとき第二の駆動モードを選択して切り替えるものである。
【０００９】
また、駆動モードを切り替える条件にヒステリシス成分を持たせたものである。
【００１０】
また、駆動モードを切り替える条件に、前回の駆動モードの切り替えから所定時間以上経過しているか否かが含まれるものである。
【００１１】
また、モータ端子間電圧は、駆動モードとスイッチング素子の駆動デューティ比とから演算されるものである。
【００１２】
また、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路を構成するスイッチング素子のうち、モータと電源との間に接続された二つのスイッチング素子をＰＷＭ駆動、モータとグランドとの間に接続された二つのスイッチング素子をオフにする第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるものである。
【００１３】
また、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路を構成するスイッチング素子のうち、モータと電源との間に接続された二つのスイッチング素子をオフ、モータとグランドとの間に接続された二つのスイッチング素子をＰＷＭ駆動する第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるものである。
【００１４】
また、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子のうち、いずれか一方のスイッチング素子をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオフ、他の一対のスイッチング素子をオフする第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるものである。
【００１５】
また、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子の両方をＰＷＭ駆動、他の一対のスイッチング素子の両方を、一対のスイッチング素子と逆相でＰＷＭ駆動する第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるものである。
【００１６】
また、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子の一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオン、他の一対のスイッチング素子をオフし、電流の向きに対してモータを逆方向に駆動する第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるものである。
【００１７】
また、モータ制御装置は、モータ電流目標値とモータ電流値との偏差に基づいてスイッチング素子の駆動デューティ比を演算するものであって、駆動モードを切り替える際に、モータの平均印可電圧が駆動モードの切り替え前と切り替え後とでほぼ一定になるように、駆動デューティ比を補正するものである。
【００１８】
また、駆動デューティ比の演算において、各種ゲインに補正をかけるものである。
【００１９】
また、駆動デューティ比の演算は積分項を有し、この積分項に補正をかけるものである。
【００２０】
また、この発明に係る電動パワーステアリングの制御装置は、請求項１から１３のいずれか一項に記載のモータ制御装置を適用したものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるモータ制御装置を適用する電動パワーステアリング装置を示す構成図である。図において、１は車両を操舵するハンドル、２はハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ、３は車両の車速を検出する車速センサ、４はハンドル１の操舵を補助するためのアシスト力を発生させるモータ、５はトルクセンサ２と車速センサ３とに基づいてモータ４の電流を制御する制御手段としてのコントローラ、６はモータ４の出力をステアリング系に伝達する減速機、７はハンドル１の操舵力を車輪８に伝達するラック・ピニオン機構である。
【００２２】
図２は、コントローラ５の特性を示す特性図である。図において、グラフの縦軸はモータ電流を、横軸はトルクをそれぞれ示している。図に示すように、コントローラ５は、トルクセンサ２の検出値に応じて、トルクが右方向の時、モータ４を右方向（プラス）に駆動させ、トルクが左方向の時、モータ４を左方向（マイナス）に駆動させる。また、車速センサ３の検出値に応じて、車速が上がるに連れてモータ４の電流が低下する設定とし、車速に応じたアシスト力を発生させることができる。
【００２３】
図３は、コントローラ５の回路構成を示す回路図である。図において、３０１は車速信号を入力するＩ／Ｆ回路、３０２はトルクセンサ信号を入力するＩ／Ｆ回路、３０３はコントローラ５に電力を供給するバッテリ、３０４乃至３０７はモータ４を駆動させるためにブリッジ接続されたスイッチング素子としてのＦＥＴ、３０８乃至３１１はＦＥＴ３０４乃至３０７を駆動させる駆動回路、３１２はモータ４に流れる電流を検出するためのシャント抵抗、３１３はシャント抵抗３１２の両端の電位を差動増幅することでモータ電流を検出する電流検出回路、３１４はモータ４の一方の端子（Ｍ１）の平均電圧を検出するＭ１端子電圧検出回路、３１５はモータ４の他方の端子（Ｍ２）の平均電圧を検出するＭ２端子電圧検出回路、３１６は電動パワーステアリング装置の制御を行うマイコンである。
【００２４】
図４は、コントローラ５の制御領域を説明するグラフである。図において、グラフの縦軸はモータ端子間電圧ＶMを、横軸はモータ電流目標値ＩMTをそれぞれ示している。図に示すように、モータ端子間電圧ＶMの極性とモータ電流目標値ＩMTの極性が共に負の領域を制御領域１、モータ端子間電圧ＶMの極性が正でモータ電流目標値ＩMTの極性が負の領域を制御領域２、モータ端子間電圧ＶMの極性とモータ電流目標値ＩMTの極性が共に正の領域を制御領域３、モータ端子間電圧ＶMの極性が負でモータ電流目標値ＩMTの極性が正の領域を制御領域４としてそれぞれ設定されている。
【００２５】
そして、制御領域１では、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のＦＥＴ３０５、３０６のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のＦＥＴ３０４、３０７をオフ、制御領域３では、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のＦＥＴ３０４、３０７のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のＦＥＴ３０５、３０６をオフ（単相片側チョッパ方式）にする第一の駆動モードにて制御される。
【００２６】
また、制御領域２では、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のＦＥＴ３０５、３０６の両方をＰＷＭ駆動すると共に、他の一対のＦＥＴ３０４、３０７をオフ、制御領域４では、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のＦＥＴ３０４、３０７の両方をＰＷＭ駆動すると共に、他の一対のＦＥＴ３０５、３０６をオフ（単相両側チョッパ方式）にする第二の駆動モードにて制御される。
【００２７】
図５は、第一の駆動モードから第二の駆動モードへの切替時期を説明するタイムチャートである。図に示すように、モータ電流目標値ＩMTとモータ電流値ＩMDが正であるとき、単相片側チョッパ方式である第一の駆動モードから単相両側チョッパ方式である第二の駆動モードへの移行は、モータ端子間電圧ＶMが正から負へ逆転したときに行われる。
【００２８】
ここで、図６及び図７を用いて、コントローラ５のブリッジ回路を単相片側チョッパ方式で駆動した場合のモータ４の電流経路を説明する。図に示すように、ＦＥＴ３０４、３０７がオンで、ＦＥＴ３０５、３０６がオフの場合（図７における区間▲１▼）には、Ｉ１で示した経路で、バッテリ３０３、ＦＥＴ３０４、モータ４、ＦＥＴ３０７、バッテリ３０３の順に電流が流れる。ＦＥＴ３０４、３０５、３０６がオフ、ＦＥＴ３０７がオンの場合（図７における区間▲２▼）には、Ｉ２で示した経路で、モータ４、ＦＥＴ３０７、フライホイールダイオード３０６ａの順に電流が流れる。
【００２９】
また、図８及び図９を用いて、コントローラ５のブリッジ回路を単相両側チョッパ方式で駆動した場合のモータ４の電流経路を説明する。図に示すように、ＦＥＴ３０４、３０７がオンで、ＦＥＴ３０５、３０６がオフの場合（図９における区間▲１▼）には、Ｉ３で示した経路で、バッテリ３０３、ＦＥＴ３０４、モータ４、ＦＥＴ３０７、バッテリ３０３の順に電流が流れる。ＦＥＴ３０４ないし３０７がオフの場合（図９における区間▲２▼）には、Ｉ４で示した経路で、バッテリ３０３、フライホイールダイオード３０６ａ、モータ４、フライホイールダイオード３０５ａ、バッテリ３０３の順に電流が流れる。
【００３０】
次に動作について説明する。図１０及び図１１は、この発明の実施の形態１によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。図１０において、まず、フラグF_modeを０にリセット（ステップＳ１）した後、トルクセンサ２、車速センサ３及び電流検出回路３１３から、トルクＴ、車速Ｖ及びモータ電流値ＩMDをそれぞれ検出し（ステップＳ２）、上記図２に示すような操舵トルクと車速とに対するモータ電流との関係からモータ電流目標値ＩMTを演算する（ステップＳ３）。次に、Ｍ１端子電圧検出回路３１４及びM２端子電圧検出回路３１５から、M１端子電圧ＶM1及びM２端子電圧ＶM2をそれぞれ検出し（ステップＳ４）、両者の差分をとってモータ端子間電圧ＶMを演算する（ステップＳ５）。これら検出値、演算値に基づいてモータ駆動がなされる（ステップＳ６）。
【００３１】
図１１において、モータ駆動制御について説明する。まず、モータ電流目標値ＩMTが０であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。モータ電流目標値ＩMTが０であれば、モータ４はオフであり、ＦＥＴ３０４ないし３０７はオフである（ステップＳ１２）。
【００３２】
一方、モータ電流目標値ＩMTが０でなければ、モータ電流目標値ＩMTとモータ電流値ＩMDとの偏差に基づいて、ＰＩ（Proportional Plus Integral）演算を行って、ＦＥＴ３０４ないし３０７の駆動デューティ比を決定する（ステップＳ１３）。次に、モータ電流目標値ＩMTの極性（右または左）を判定し（ステップＳ１４）、極性が負（左）であれば、モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthL以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【００３３】
閾値ＶthL以下でなければ、フラグF_modeを１とし（ステップＳ１６）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ１８）の後、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（単相両側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される。（ステップＳ１９）。一方、閾値ＶthL以下であれば、フラグF_modeを０とし（ステップＳ１７）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ１８）の後、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オン、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２０）。
【００３４】
また、ステップＳ１４でモータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であれば、モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthR以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。閾値ＶthR以上でなければ、フラグF_modeを１とし（ステップＳ２２）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ２４）の後、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（単相両側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝ＰＷＭ信号）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２５）。一方、閾値ＶthR以上であれば、フラグF_modeを０とし（ステップＳ２３）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ２４）の後、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オン）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２６）。
【００３５】
以上のように、本実施の形態によれば、制御領域１及び３の場合に第一の駆動モード（片側チョッパ駆動）、制御領域２及び４の場合に第二の駆動モード（両側チョッパ駆動）にて制御が行われるため、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【００３６】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、モータ端子間電圧ＶMが、閾値VthL、VthR以下であるか否かで駆動モードを切り替えていため、モータ端子間電圧ＶMが上記閾値付近となるような状態での運転時には、駆動モードが頻繁に切り替わり、運転フィーリングが悪化するという問題がある。そこで、図１２及び図１３に示すように、制御領域の境界近傍にヒステリシス成分を持たせることにより、駆動モードの切り替わりが頻繁に起こることを防ぐことができる。
【００３７】
図１４は、この発明の実施の形態２によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、モータ駆動制御に至るまでの動作は、上記実施の形態１の図１０で示したものと同様である。図において、まず、モータ電流目標値ＩMTが０であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。モータ電流目標値ＩMTが０であれば、モータ４はオフであり、ＦＥＴ３０４ないし３０７はオフである（ステップＳ３２）。
【００３８】
一方、モータ電流目標値ＩMTが０でなければ、モータ電流目標値ＩMTとモータ電流値ＩMDとの偏差に基づいて、ＰＩ演算を行って、ＦＥＴ３０４ないし３０７の駆動デューティ比を決定する（ステップＳ３３）。次に、モータ電流目標値ＩMTの極性（右または左）を判定する（ステップＳ３４）。極性が負（左）であれば、モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthL2以下であるか否かを判定する（ステップＳ３５）。閾値ＶthL2以下でなければ、モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthL1以上であるか否かを判定する（ステップＳ３６）。閾値ＶthL1以上であれば、図１３よりフラグF_modeを１として（ステップＳ３７）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ３９）の後、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ４０）。
【００３９】
また、ステップＳ３５で、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL2以下であれば、図１３よりフラグF_modeを０として（ステップＳ３８）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ３９）の後、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ４１）。また、ステップＳ３５で、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL2以下でなく、ステップＳ３６で、閾値ＶthL1以上でもなければ、図１３よりヒステリシス領域であるので、前回選択された駆動モードがそのまま保持され切り替え動作は行わない。
【００４０】
一方、ステップＳ３４で、モータ電流目標値ＩMTの極性が負（右）であれば、モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthR2以上であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。閾値ＶthR2以上でなければ、モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthR1以下であるか否かを判定する（ステップＳ４３）。閾値ＶthR1以下であれば、図１３よりフラグF_modeを１として（ステップＳ４４）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ４６）の後、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ４７）。
【００４１】
また、ステップＳ４２で、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR2以上であれば、図１３よりフラグF_modeを０として（ステップＳ４５）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ４６）の後、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ４８）。また、ステップＳ４２で、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR2以上でなく、ステップＳ４３で、閾値ＶthR1以下でもなければ、図１３よりヒステリシス領域であるので、前回選択された駆動モードがそのまま保持され切り替え動作は行わない。
【００４２】
以上のように、本実施の形態によれば、駆動方式の切替条件にヒステリシス成分を持たせたので、モータ端子間電圧ＶMが閾値付近となるような状態での運転時に、駆動方式の切り替わりによるモータ４のトルク変動や運転フィーリングの悪化を緩和させることができる。
【００４３】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、モータ端子間電圧ＶMに基づいてブリッジ回路の駆動モードを切り替えていたが、モータ印可電圧目標値ＶTに基づいて切り替えても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４４】
図１５及び図１６は、この発明の実施の形態３によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。図１５において、まず、フラグF_modeを０にリセット（ステップＳ６１）した後、トルクセンサ２、車速センサ３及び電流検出回路３１３から、トルクＴ、車速Ｖ及びモータ電流値ＩMDをそれぞれ検出し（ステップＳ６２）、上記図２に示すような操舵トルクと車速とに対するモータ電流との関係からモータ電流目標値ＩMTを演算する（ステップＳ６３）。これら検出値、演算値に基づいてモータ駆動がなされる（ステップＳ６４）。
【００４５】
図１６において、まず、モータ電流目標値ＩMTが０であるか否かを判断する（ステップＳ７１）。モータ電流目標値ＩMTが０であれば、モータ４はオフであり、ＦＥＴ３０４ないし３０７はオフである（ステップＳ７２）。
【００４６】
一方、モータ電流目標値ＩMTが０でなければ、モータ電流目標値ＩMTとモータ電流値ＩMDとの偏差に基づいてＰＩ演算を行って、ＦＥＴ３０４ないし３０７の駆動デューティ比を決定する（ステップＳ７３）。次に、モータ電流目標値ＩMTの極性（右または左）を判定し（ステップＳ７４）、極性が負（左）であれば、モータ印可電圧目標値ＶTが予め設定された閾値Ｖth以上あるいは同等であるか否かを判定する（ステップＳ７５）。
【００４７】
閾値Ｖth以上あるいは同等でなければ、フラグF_modeを１とし（ステップＳ７６）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ７８）の後、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モードにて各駆動信号が出力される。（ステップＳ７９）。一方、閾値Ｖth以上あるいは同等であれば、フラグF_modeを０とし（ステップＳ７７）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ７８）の後、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ８０）。
【００４８】
また、ステップＳ７４でモータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であれば、モータ印可電圧目標値ＶTが予め設定された閾値Ｖth以上あるいは同等であるか否かを判定する（ステップＳ８１）。閾値Ｖth以上あるいは同等でなければ、フラグF_modeを１とし（ステップＳ８２）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ８４）の後、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ８５）。一方、閾値Ｖth以上あるいは同等であれば、フラグF_modeを０とし（ステップＳ８３）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ８４）の後、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ８６）。
【００４９】
実施の形態４．
上記実施の形態１では、モータ端子間電圧ＶMに基づいてブリッジ回路の駆動モードを判定していたが、判定条件が所定時間継続した場合に駆動モードを切り替えるようにタイマーを設けても良い。
【００５０】
図１７は、この発明の実施の形態４によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、モータ駆動制御に至るまでの動作は、上記実施の形態１の図１０で示したものと同様である。図において、まず、モータ電流目標値ＩMTが０であるか否かを判断する（ステップＳ９１）。モータ電流目標値ＩMTが０であれば、モータ４はオフであり、ＦＥＴ３０４ないし３０７はオフである（ステップＳ９２）。
【００５１】
一方、モータ電流目標値ＩMTが０でなければ、モータ電流目標値ＩMTとモータ電流値ＩMDとの偏差に基づいて、ＰＩ演算を行って、ＦＥＴ３０４ないし３０７の駆動デューティ比を決定する（ステップＳ９３）。次に、モータ電流目標値ＩMTの極性（右または左）を判定し（ステップＳ９４）、極性が負（左）であれば、タイマーカウンタの時間T_modeから所定時間をデクリメント（減少）させる（ステップＳ９５）。時間T_modeが０以上であるか否かを判定し（ステップＳ９６）、０以上であればそのままステップＳ９９へ、０以下であれば、時間T_modeを０にする（ステップＳ９７）。さらに、モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthL以下であるか否かを判定する（ステップＳ９８）。
【００５２】
閾値ＶthL以下でなければ、フラグF_modeを１とし（ステップＳ９９）、時間T_modeを所定時間Time1に設定する（ステップＳ１００）。フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ１０２）の後、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モードにて各駆動信号が出力される。（ステップＳ１０３）。一方、閾値ＶthL以下であれば、フラグF_modeを０とし（ステップＳ１０１）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ１０２）の後、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ１０４）。
【００５３】
また、ステップＳ９４でモータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であれば、タイマーカウンタの時間T_modeから所定時間をデクリメント（減少）させる（ステップＳ１０５）。時間T_modeが０以上であるか否かを判定し（ステップＳ１０６）、０以上であればそのままステップＳ１０９へ、０以下であれば、時間T_modeを０にする（ステップＳ１０７）。モータ端子間電圧ＶMが予め設定された閾値ＶthR以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。閾値ＶthR以上でなければ、フラグF_modeを１とし（ステップＳ１０９）、時間T_modeを所定時間Time1に設定する（ステップＳ１１０）。フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ１１２）の後、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ１１３）。一方、閾値ＶthR以上であれば、フラグF_modeを０とし（ステップＳ１１１）、フラグF_modeが０か否かの判定（ステップＳ１１２）の後、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モードにて各駆動信号が出力される（ステップＳ１１４）。
【００５４】
図１８は、右駆動時のタイマカウンタの動作を示すタイミングチャートである。図に示すように、モータ端子間電圧ＶMが、予め設定された閾値ＶthR以下になったときに、時間T_modeを所定時間Time1に設定することにより、所定時間Time1だけ単相両側チョッパ方式を継続させて切り替えを防いでいる。
【００５５】
以上のように、本実施の形態によれば、タイマーカウンタを用いることにより、駆動モードの切り替え判定にヒステリシス要素を付け加えることなしに駆動モードの切り替わりが頻繁に起こることを防ぎ、駆動モードの切り替わり時におけるモータ４のトルクや回転速度の急変を減らすことができる。
【００５６】
実施の形態５．
上記実施の形態１では、モータ端子間電圧ＶMに基づいてブリッジ回路の駆動モードを判定していたが、駆動モードを単に切り替えるだけでは、モータ４のトルクの変動が発生し、運転フィーリングが悪化する。そこで、駆動モードを切り替える際に、モータの平均印可電圧が駆動モードの切り替え前と切り替え後とでほぼ一定になるように、ＰＩ演算に用いる各種ゲイン（比例定数、積分定数、微分定数）を、切り替え後の駆動方式に適するゲインに変更することにより、駆動方式切り替え時のモータ２のトルクの変動、電流変動を抑制し、運転フィーリングをより一層向上することができる。
【００５７】
図１９は、この発明の実施の形態５によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、以下に説明する補正処理は、例えば、上記実施の形態１の図１１におけるステップＳ１８及びＳ２４の前に挿入される。図において、まず、フラグF_modeが１か否か、すなわち現在の駆動モードが単相両側チョッパ方式であるか否かを判定する（ステップＳ１２１）。単相両側チョッパ方式でなければ、フラグF_modeBが０か否か、すなわち前回の駆動モードが単相片側チョッパ方式であるか否かを判定する（ステップＳ１２２）。単相片側チョッパ方式であれば、現在も前回も同じ駆動モードであるので補正の必要はなくそのままステップＳ１２６へ移行する。単相片側チョッパ方式でなければ、単相片側チョッパ方式から単相両側チョッパ方式へ駆動モードが切り替わったとして補正処理を行う（ステップＳ１２３）。
【００５８】
一方、ステップＳ１２１で単相両側チョッパ方式であれば、フラグF_modeBが１か否か、すなわち前回の駆動モードが単相両側チョッパ方式であるか否かを判定する（ステップＳ１２４）。単相両側チョッパ方式であれば、現在も前回も同じ駆動モードであるので補正の必要はなくそのままステップＳ１２６へ移行する。単相両側チョッパ方式でなければ、単相片側チョッパ方式から単相両側チョッパ方式へ駆動モードが切り替わったとして補正処理を行う（ステップＳ１２５）。
【００５９】
ここで、ステップＳ１２３及びＳ１２５におけるデューティの補正処理について図２０及び図２１を用いて説明する。駆動方式切替時に、同じデューティ比でスイッチング素子３ａ〜３ｄを駆動すると、モータ２のトルクや回転速度に大きな変動が起こってしまう。図２０に示すように、単相片側チョッパ方式では、スイッチング素子の駆動デューティ比がモータ平均印可電圧ＶBに対してほぼリニアなのに対して、単相両側チョッパ方式では、デューティ比５０％以上の領域で、デューティ比に対するモータ平均印可電圧ＶBの変化の割合が単相片側チョッパ方式に比べて大きくなる。
【００６０】
そこで、図２０において、単相両側チョッパ方式と単相片側チョッパ方式とにおけるデューティ比とモータ平均印可電圧ＶBとの関係に着目すると、単相片側チョッパ方式のデューティ比duty1と、モータ平均印可電圧ＶBの絶対値ＶB1の関係は、
ＶB1＝ＶB×duty1／１００％
と近似でき、単相両側チョッパ方式のデューティ比duty2 と、モータ平均印可電圧ＶBの絶対値ＶB2の関係は、
ＶM2＝ＶB×（duty2−５０）／５０％
と近似できることが分かる。
【００６１】
故に、モータ平均印可電圧ＶBが変動しないように単相片側チョッパ方式から単相両側チョッパ方式に駆動方式を切り替えるには、上述の両式においてＶB1＝ＶB2とおくことにより、切り替え時のduty2の初期値を
duty2＝０．５×duty1＋５０％
とすれば良いことが分かる（ステップＳ１３３）。
【００６２】
同様に、単相両側チョッパ方式から単相片側チョッパ方式に駆動方式を切り替えるときには、切り替え時のduty1の初期値を
duty1＝２×（duty2−５０％）
とすれば良いことが分かる（ステップＳ１３１）。
【００６３】
次に、デューティ比を演算する上で支配的な要素である積分項に対して補正処理を行う。例えば、モータ電流をＰＩ制御した場合、
デューティ比＝比例項（Ｐ項）＋積分項（Ｉ項）
と表せる。簡単のために定常状態のみを考えると、
デューティ比＝積分項
と表せる。
【００６４】
ここで、上述より、単相片側チョッパ方式から単相両側チョッパ方式に駆動方式を切り替えるときにモータ２のトルクや回転速度の急変を緩和するためのデューティ比の初期値は、
duty2＝０．５×duty1＋５０％
となる。従って、単相片側チョッパ方式で駆動するときの積分項をi_term1とし、単相両側チョッパ方式で駆動するときの積分項をi_term2とすると、モータ４のトルクや回転速度が急変しないように単相片側チョッパ方式から単相両側チョッパ方式に駆動方式を切り替えるには、切り替え時のi_term2の初期値を、
i_term2＝０．５×i_term1＋定常状態でデューティ比５０％時の積分項
とすれば良い（ステップＳ１３４）。
【００６５】
また、同様に単相両側チョッパ方式から単相片側チョッパ方式に切り替えるときには、デューティ比の初期値を
duty1＝２×（duty2−５０％）
とすればよいので、単相両側チョッパ方式から単相片側チョッパ方式に切り替えるときには、切り替え時のi_term1の初期値を、
i_term1＝２×（i_term2−定常状態でデューティ比５０％時の積分項）
とすれば良い（ステップＳ１３２）。
【００６６】
以上のようにして各補正処理を行い、フラグF_modeBをフラグF_modeに更新する（ステップＳ１２６）。フラグF_modeが１か否かを判定し（ステップＳ１２７）、比例定数を切り替えた後の駆動方式に適するゲインにそれぞれ変更する（ステップＳ１２８、Ｓ１２９）。
【００６７】
実施の形態６．
上記実施の形態１では、第二の駆動モードとして、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のＦＥＴ３０４、３０７の両方をＰＷＭ駆動すると共に、他の一対のＦＥＴ３０５、３０６をオフにする場合について説明した。しかし、本実施の形態のように、第二の駆動モードとして、モータ４とバッテリ３０３との間に接続された二つのＦＥＴ３０４、３０５をＰＷＭ駆動、モータ４とグランドとの間に接続された二つのＦＥＴ３０６、３０７をオフにしても上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００６８】
図２２及び図２３を用いて、上記実施の形態６による第二の駆動モードで駆動した場合のモータ４の電流経路を説明する。また図２４は、第一の駆動モードから第二の駆動モードへの切替時期を説明するタイムチャートである。図に示すように、ＦＥＴ３０４、３０５がオンで、ＦＥＴ３０６、３０７がオフの場合（図２３における区間▲１▼）には、Ｉ５で示した経路で、モータ４、ＦＥＴ３０５、ＦＥＴ３０４、モータ４の順に電流が流れる。ＦＥＴ３０４ないし３０７がオフの場合（図２３における区間▲２▼）には、Ｉ６で示した経路で、バッテリ３０３、フライホイールダイオード３０６ａ、モータ４、フライホイールダイオード３０５ａ、バッテリ３０３の順に電流が流れる。
【００６９】
次に、図２５を用いて動作を説明する。図において、基本的な動作は、上記実施の形態１の図１１における動作と同様であるので、その説明を省略する。異なる動作は、ステップＳ１４９、Ｓ１５０、Ｓ１５５及びＳ１５６におけるＦＥＴ３０４乃至３０７の駆動である。すなわち、モータ電流目標値ＩMTの極性が負（左）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以上であれば、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（上側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される。（ステップＳ１４９）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以下であれば、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オン、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１５０）。
【００７０】
また、モータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以下であれば、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（上側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１５５）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以上であれば、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オン）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１５６）。
【００７１】
実施の形態７．
本実施の形態のように、第二の駆動モードとして、モータ４とバッテリ３０３との間に接続された二つのＦＥＴ３０４、３０５がオフ、モータ４とグランドとの間に接続された二つのＦＥＴ３０６、３０７がＰＷＭ駆動であっても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００７２】
図２６及び図２７を用いて、上記実施の形態７による第二の駆動モードで駆動した場合のモータ４の電流経路を説明する。また図２８は、第一の駆動モードから第二の駆動モードへの切替時期を説明するタイムチャートである。図に示すように、ＦＥＴ３０４、３０５がオフで、ＦＥＴ３０６、３０７がオンの場合（図２７における区間▲１▼）には、Ｉ７で示した経路で、モータ４、ＦＥＴ３０７、ＦＥＴ３０６、モータ４の順に電流が流れる。ＦＥＴ３０４ないし３０７がオフの場合（図２７における区間▲２▼）には、Ｉ８で示した経路で、バッテリ３０３、フライホイールダイオード３０６ａ、モータ４、フライホイールダイオード３０５ａ、バッテリ３０３の順に電流が流れる。
【００７３】
次に、図２９を用いて動作を説明する。図において、基本的な動作は、上記実施の形態１の図１１における動作と同様であるので、その説明を省略する。異なる動作は、ステップＳ１６９、Ｓ１７０、Ｓ１７５及びＳ１７６におけるＦＥＴ３０４乃至３０７の駆動である。すなわち、モータ電流目標値ＩMTの極性が負（左）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以上であれば、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（下側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０７＝ＰＷＭ信号）にて各駆動信号が出力される。（ステップＳ１６９）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以下であれば、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オン、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１７０）。
【００７４】
また、モータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以下であれば、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（下側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０７＝ＰＷＭ信号）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１７５）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以上であれば、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オン）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１７６）。
【００７５】
実施の形態８．
本実施の形態のように、第二の駆動モードとして、モータ４とバッテリ３０３との間に接続された二つのＦＥＴ３０４、３０５のいずれかがＰＷＭ駆動、他方がオフ、モータ４とグランドとの間に接続された二つのＦＥＴ３０６、３０７がオフであっても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００７６】
図３０及び図３１を用いて、上記実施の形態８による第二の駆動モードで駆動した場合のモータ４の電流経路を説明する。また図３２は、第一の駆動モードから第二の駆動モードへの切替時期を説明するタイムチャートである。図に示すように、ＦＥＴ３０４がオン、ＦＥＴ３０５、３０６、３０７がオフの場合（図３１における区間▲１▼）には、Ｉ９で示した経路で、モータ４、フライホイールダイオード３０５ａ、ＦＥＴ３０４、モータ４の順に電流が流れる。ＦＥＴ３０４ないし３０７がオフの場合（図３１における区間▲２▼）には、Ｉ１０で示した経路で、バッテリ３０３、フライホイールダイオード３０６ａ、モータ４、フライホイールダイオード３０５ａ、バッテリ３０３の順に電流が流れる。
【００７７】
次に、図３３を用いて動作を説明する。図において、基本的な動作は、上記実施の形態１の図１１における動作と同様であるので、その説明を省略する。異なる動作は、ステップＳ１８９、Ｓ１９０、Ｓ１９５及びＳ１９６におけるＦＥＴ３０４乃至３０７の駆動である。すなわち、モータ電流目標値ＩMTの極性が負（左）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以上であれば、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（単一チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される。（ステップＳ１８９）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以下であれば、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オン、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１９０）。
【００７８】
また、モータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以下であれば、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（単一チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１９５）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以上であれば、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オン）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ１９６）。
【００７９】
実施の形態９．
本実施の形態のように、第二の駆動モードとして、ブリッジ回路の対向する一対のＥＦＴ３０４、３０７がＰＷＭ駆動、他の一対のＥＦＴ３０５、３０６の両方が、ＥＦＴ３０４、３０７と逆相でＰＷＭ駆動される、すなわち二相両側チョッパ方式でも、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００８０】
図３４及び図３５を用いて、上記実施の形態９による第二の駆動モードで駆動した場合のモータ４の電流経路を説明する。また図３７は、第一の駆動モードから第二の駆動モードへの切替時期を説明するタイムチャートである。図に示すように、ＦＥＴ３０４、３０７がオン、ＦＥＴ３０５、３０６がオフの場合（図３５における区間▲１▼）には、Ｉ１１で示した経路で、バッテリ３０３、ＦＥＴ３０４、モータ４、ＦＥＴ３０７、バッテリ３０３の順に電流が流れる。ＦＥＴ３０４、３０７がオフ、ＦＥＴ３０５、３０６がオンの場合（図３５における区間▲２▼）には、Ｉ１２で示した経路で、バッテリ３０３、フライホイールダイオード３０６ａ、モータ４、フライホイールダイオード３０５ａ、バッテリ３０３の順に電流が流れる。
【００８１】
次に、図３７を用いて動作を説明する。図において、基本的な動作は、上記実施の形態１の図１１における動作と同様であるので、その説明を省略する。異なる動作は、ステップＳ２０９、Ｓ２１０、Ｓ２１５及びＳ２１６におけるＦＥＴ３０４乃至３０７の駆動である。すなわち、モータ電流目標値ＩMTの極性が負（左）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以上であれば、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（二相両側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０７＝ＰＷＭ信号）にて各駆動信号が出力される。（ステップＳ２０９）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以下であれば、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オン、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２１０）。
【００８２】
また、モータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以下であれば、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（二相両側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０７＝ＰＷＭ信号）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２１５）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以上であれば、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オン）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２１６）。
【００８３】
実施の形態１０．
本実施の形態のように、第二の駆動モードで、電流の向きに対してモータ４を逆方向に駆動させることにより、電流が流れすぎることを防止させることができる。図３８は、この発明の実施の形態１０によるモータ制御装置の駆動モードの切替時期を説明するタイムチャートである。図に示すように、例えば、第一の駆動モードで、ＦＥＴ３０４がＰＷＭ駆動、ＦＥＴ３０７が継続的にオン、ＦＥＴ３０５、３０６がオフである場合、このとき流れる電流の向きに対してモータを逆方向に駆動させるべく、第二の駆動モードでは、ＦＥＴ３０４、３０７をオフ、ＦＥＴ３０５をＰＷＭ駆動、ＦＥＴ３０６を継続的にオンする。
【００８４】
次に、図３９を用いて動作を説明する。図において、基本的な動作は、上記実施の形態１の図１１における動作と同様であるので、その説明を省略する。異なる動作は、ステップＳ２２９、Ｓ２３０、Ｓ２３５及びＳ２３６におけるＦＥＴ３０４乃至３０７の駆動である。すなわち、モータ電流目標値ＩMTの極性が負（左）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以上であれば、上記図４における制御領域２にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オン）にて各駆動信号が出力される。（ステップＳ２２９）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthL以下であれば、上記図４における制御領域１にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オン、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２３０）。
【００８５】
また、モータ電流目標値ＩMTの極性が正（右）であり、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以下であれば、上記図４における制御領域４にてモータ電流が制御され、第二の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝オフ、ＦＥＴ３０５＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０６＝オン、ＦＥＴ３０７＝オフ）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２３５）。一方、モータ端子間電圧ＶMが閾値ＶthR以上であれば、上記図４における制御領域３にてモータ電流が制御され、第一の駆動モード（単相片側チョッパ方式：ＦＥＴ３０４＝ＰＷＭ信号、ＦＥＴ３０５＝オフ、ＦＥＴ３０６＝オフ、ＦＥＴ３０７＝オン）にて各駆動信号が出力される（ステップＳ２３６）。
【００８６】
実施の形態１１．
上記各実施の形態では、モータ端子間電圧ＶMを、Ｍ１端子電圧検出回路３１４及びＭ２端子電圧検出回路３１５から演算していたが、モータ端子間電圧ＶMを、駆動モードとＰＷＭのデューティ比とか推測して求めることも可能である。これにより、Ｍ１端子電圧検出回路３１４及びＭ２端子電圧検出回路３１５が不要となり、装置構成を簡便化することができる。
【００８７】
図４０乃至図４２は、モータ端子間電圧ＶMとＰＷＭ駆動デューティ比との関係を示した図であり、図４０は、上記実施の形態６及び７における第二の駆動モード、図４１は、上記実施の形態８における第二の駆動モード、図４２は、二相両側チョッパ（上記実施の形態９における第二の駆動モード）の場合である。
【００８８】
ＦＥＴ３０４乃至３０７の動作から駆動モードを特定すれば、モータ端子間電圧ＶMとＰＷＭ駆動デューティ比との関係が図４０乃至図４２（あるいは単相片側チョッパ方式の場合では既出の図２０）のいずれかになることが分かる。従って、マイコンなどでＰＩ演算されたＰＷＭ駆動デューティ比をそのまま用いれば、モータ端子間電圧ＶMを推定することができる。
【００８９】
また、駆動デューティ比を判断することにより、例えば、上記図２０に示すような特性を持つ単相片側チョッパ方式の第一の駆動モードから、上記図４０乃至図４２に示すような特性を持つ第二の駆動モードにスムーズに切替処理を行うことができる。図４３は、この発明の実施の形態１２によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、このモード切替処理は、例えば、上記実施の形態６、７及び８の図２５、図２９及び図３３における駆動モード切替処理、すなわち図２５におけるステップＳ１４５乃至Ｓ１４７及びステップＳ１５１乃至Ｓ１５３、図２９におけるステップＳ１６５乃至Ｓ１６７及びステップＳ１７１乃至Ｓ１７３、図３３におけるステップＳ１８５乃至Ｓ１８７及びステップＳ１９１乃至Ｓ１９３に替えて行われるものである。また、ここでは、上記図２０に示す単相片側チョッパ方式の駆動デューティ比をＤ1、上記図４０乃至図４２に示すような特性を持つ第二の駆動モードの駆動デューティ比をＤ2としている。
【００９０】
図４３に示すように、フラグF_modeが０であるか否かを検出し（ステップＳ２４１）、０でなければ、駆動デューティ比Ｄ2が１００％より小さいか否かを判定する（ステップＳ２４２）。１００％より小さければ、引き続き第二の駆動モードということで処理を終えるが、駆動デューティ比Ｄ2が１００％であれば、フラグF_modeを０、すなわち第二の駆動モードから単相片側チョッパ方式の第一の駆動モードに切り替える（ステップＳ２４３）。
【００９１】
一方、ステップＳ２４１でフラグF_modeが０であれば、駆動デューティ比Ｄ1が０％以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４４）。０％以上であれば、引き続き第一の駆動モードということで処理を終えるが、駆動デューティ比Ｄ1が０％未満、すなわちマイナスであれば、フラグF_modeを１、すなわち第一の駆動モードから第二の駆動モードに切り替える（ステップＳ２４５）。
【００９２】
なお、上記各実施の形態では、本発明によるモータ制御装置を、車両用の電動パワーステアリングに適用した場合について説明したため、ＦＥＴ３０４乃至３０７の駆動デューティ比の決定にＰＩ演算を用いたが、適用する装置によっては、ＰＩ演算に微分項を付加した一般的なＰＩＤ演算（Proportional Plus Integral Plus Derivative）を用いても良いことは言うまでもない。
【００９３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子の両方をＰＷＭ駆動すると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【００９４】
また、請求項２記載の発明によれば、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路を構成するスイッチング素子のうち、モータと電源との間に接続された二つのスイッチング素子をＰＷＭ駆動、モータとグランドとの間に接続された二つのスイッチング素子をオフにする第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【００９５】
また、請求項３記載の発明によれば、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路を構成するスイッチング素子のうち、モータと電源との間に接続された二つのスイッチング素子をオフ、モータとグランドとの間に接続された二つのスイッチング素子をＰＷＭ駆動する第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【００９６】
また、請求項４記載の発明によれば、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子のうち、いずれか一方のスイッチング素子をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオフ、他の一対のスイッチング素子をオフする第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【００９７】
また、請求項５記載の発明によれば、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子の両方をＰＷＭ駆動、他の一対のスイッチング素子の両方を、一対のスイッチング素子と逆相でＰＷＭ駆動する第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【００９８】
また、請求項６記載の発明によれば、４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいてブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによってモータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、制御手段は、ブリッジ回路の対向する辺にある一対のスイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対のスイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子の一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオン、他の一対のスイッチング素子をオフし、電流の向きに対してモータを逆方向に駆動する第二の駆動モードとを有し、検出手段によって検出されたモータの端子間電圧に応じて第一の駆動モードと第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えるので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【００９９】
また、請求項７記載の発明によれば、モータの端子間電圧が所定値以下であるとき第二の駆動モードを選択して切り替えるので、システム構成に関係なく、必要なときのみ両側チョッパ駆動を行うことができ、スイッチング素子の発熱を抑え、低ノイズを実現できるモータ制御装置を得る効果がある。
【０１００】
また、請求項８記載の発明によれば、駆動モードを切り替える条件にヒステリシス成分を持たせたので、モータ端子間電圧が所定の閾値付近となるような状態で、駆動モードが頻繁に切り替わることを防ぎ、モータのトルクや回転速度の急変を減らすことができる効果が得られる。
【０１０１】
また、請求項９記載の発明によれば、駆動モードを切り替える条件に、前回の駆動モードの切り替えから所定時間以上経過しているか否かが含まれるので、モータ端子間電圧が所定の閾値付近となるような状態で、駆動モードが頻繁に切り替わることを防ぎ、モータのトルクや回転速度の急変を減らすことができる効果が得られる。
【０１０２】
また、請求項１０記載の発明によれば、モータ端子間電圧は、駆動モードとスイッチング素子の駆動デューティ比とから演算されるので、モータ端子間電圧の検出が不要となり、装置構成を簡便化することができる効果が得られる。
【０１０３】
また、請求項１１記載の発明によれば、モータ制御装置は、モータ電流目標値とモータ電流値との偏差に基づいてスイッチング素子の駆動デューティ比を演算するものであって、駆動モードを切り替える際に、モータの平均印可電圧が駆動モードの切り替え前と切り替え後とでほぼ一定になるように、駆動デューティ比を補正するので、駆動モード切り替え時におけるモータのトルクの変動、電流変動を抑制させることができる効果が得られる。
【０１０４】
また、請求項１２記載の発明によれば、駆動デューティ比の演算において、各種ゲインに補正をかけるので、駆動モード切り替え時におけるモータのトルクの変動、電流変動を抑制させることができる効果が得られる。
【０１０５】
また、請求項１３記載の発明によれば、駆動デューティ比の演算は積分項を有し、この積分項に補正をかけるので、駆動モード切り替え時におけるモータのトルクの変動、電流変動を抑制させることができる効果が得られる。
【０１０６】
また、請求項１４記載の発明によれば、請求項１から１３のいずれか一項に記載のモータ制御装置を適用したので、運転フィーリングの良好な電動パワーステアリングの制御装置を得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置を適用する電動パワーステアリング装置を示す構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置の特性を示す特性図である。
【図３】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置の回路構成を示す回路図である。
【図４】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置の制御領域を説明するグラフである。
【図５】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置の駆動モードの切替時期を説明するタイムチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示す回路図である。
【図７】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示すタイムチャートである。
【図８】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示す回路図である。
【図９】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示すタイムチャートである。
【図１０】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】 この発明の実施の形態１によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】 この発明の実施の形態２によるモータ制御装置の制御領域を説明するグラフである。
【図１３】 この発明の実施の形態２によるモータ制御装置のヒステリシス成分を説明する図である。
【図１４】 この発明の実施の形態２によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１５】 この発明の実施の形態２によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１６】 この発明の実施の形態３によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１７】 この発明の実施の形態４によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】 この発明の実施の形態４によるモータ制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１９】 この発明の実施の形態５によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図２０】 この発明の実施の形態５によるモータ制御装置のモータ端子間電圧と駆動デューティ比との関係を示すグラフである。
【図２１】 この発明の実施の形態５によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図２２】 この発明の実施の形態６によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示す回路図である。
【図２３】 この発明の実施の形態６によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示すタイムチャートである。
【図２４】 この発明の実施の形態６によるモータ制御装置の駆動モードの切替時期を説明するタイムチャートである。
【図２５】 この発明の実施の形態６によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図２６】 この発明の実施の形態７によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示す回路図である。
【図２７】 この発明の実施の形態７によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示すタイムチャートである。
【図２８】 この発明の実施の形態７によるモータ制御装置の駆動モードの切替時期を説明するタイムチャートである。
【図２９】 この発明の実施の形態７によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３０】 この発明の実施の形態８によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示す回路図である。
【図３１】 この発明の実施の形態８によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示すタイムチャートである。
【図３２】 この発明の実施の形態８によるモータ制御装置の駆動モードの切替時期を説明するタイムチャートである。
【図３３】 この発明の実施の形態８によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３４】 この発明の実施の形態９によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示す回路図である。
【図３５】 この発明の実施の形態９によるモータ制御装置のブリッジ回路の動作を示すタイムチャートである。
【図３６】 この発明の実施の形態９によるモータ制御装置の駆動モードの切替時期を説明するタイムチャートである。
【図３７】 この発明の実施の形態９によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３８】 この発明の実施の形態１０によるモータ制御装置の駆動モードの切替時期を説明するタイムチャートである。
【図３９】 この発明の実施の形態１０によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４０】 この発明の実施の形態６及び７によるモータ制御装置のモータ端子間電圧と駆動デューティ比との関係を示すグラフである。
【図４１】 この発明の実施の形態８によるモータ制御装置のモータ端子間電圧と駆動デューティ比との関係を示すグラフである。
【図４２】 この発明の実施の形態９によるモータ制御装置のモータ端子間電圧と駆動デューティ比との関係を示すグラフである。
【図４３】 この発明の実施の形態１１によるモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ハンドル、２ トルクセンサ、３ 車速センサ、４ モータ、５ コントローラ、６ 減速機、７ ラック・ピニオン機構、８ 車輪、３０１、３０２ Ｉ／Ｆ回路、３０３ バッテリ、３０４〜３０７ ＦＥＴ、３０８〜３１１ 駆動回路、３１２ シャント抵抗、３１３ 電流検出回路、３１４ Ｍ１端子電圧検出回路、３１５ Ｍ２端子電圧検出回路、３１６ マイコン
Claims (14)
- ４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいて上記ブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによって上記モータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、上記制御手段は、上記ブリッジ回路の対向する辺にある一対の上記スイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対の上記スイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、上記ブリッジ回路の対向する辺にある一対の上記スイッチング素子の両方をＰＷＭ駆動すると共に、他の一対の上記スイッチング素子をオフにする第二の駆動モードとを有し、上記検出手段によって検出された上記モータの端子間電圧に応じて上記第一の駆動モードと上記第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えることを特徴とするモータ制御装置。
- ４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいて上記ブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによって上記モータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、上記制御手段は、上記ブリッジ回路の対向する辺にある一対の上記スイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対の上記スイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、上記ブリッジ回路を構成するスイッチング素子のうち、上記モータと上記電源との間に接続された二つの上記スイッチング素子をＰＷＭ駆動、上記モータとグランドとの間に接続された二つの上記スイッチング素子をオフにする第二の駆動モードとを有し、上記検出手段によって検出された上記モータの端子間電圧に応じて上記第一の駆動モードと上記第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えることを特徴とするモータ制御装置。
- ４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいて上記ブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによって上記モータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、上記制御手段は、上記ブリッジ回路の対向する辺にある一対の上記スイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対の上記スイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、上記ブリッジ回路を構成するスイッチング素子のうち、上記モータと上記電源との間に接続された二つの上記スイッチング素子をオフ、上記モータとグランドとの間に接続された二つの上記スイッチング素子をＰＷＭ駆動する第二の駆動モードとを有し、上記検出手段によって検出された上記モータの端子間電圧に応じて上記第一の駆動モードと上記第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えることを特徴とするモータ制御装置。
- ４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいて上記ブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによって上記モータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、上記制御手段は、上記ブリッジ回路の対向する辺にある一対の上記スイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対の上記スイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、上記ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子のうち、いずれか一方の上記スイッチング素子をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオフ、他の一対の上記スイッチング素子をオフする第二の駆動モードとを有し、上記検出手段によって検出された上記モータの端子間電圧に応じて上記第一の駆動モードと上記第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えることを特徴とするモータ制御装置。
- ４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検 出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいて上記ブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによって上記モータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、上記制御手段は、上記ブリッジ回路の対向する辺にある一対の上記スイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対の上記スイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、上記ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子の両方をＰＷＭ駆動、他の一対の上記スイッチング素子の両方を、上記一対のスイッチング素子と逆相でＰＷＭ駆動する第二の駆動モードとを有し、上記検出手段によって検出された上記モータの端子間電圧に応じて上記第一の駆動モードと上記第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えることを特徴とするモータ制御装置。
- ４組のスイッチング素子によって構成されたブリッジ回路に負荷として接続されたモータと、制御対象装置の諸状態を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて制御量を求めこの制御量に基づいて上記ブリッジ回路の一対もしくは二対のスイッチング素子を駆動することによって上記モータを所望のモータ電流に制御する制御手段とを備えたモータ制御装置であって、上記制御手段は、上記ブリッジ回路の対向する辺にある一対の上記スイッチング素子のいずれか一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオンすると共に、他の一対の上記スイッチング素子をオフにする第一の駆動モードと、上記ブリッジ回路の対向する一対のスイッチング素子の一方をＰＷＭ駆動、他方を継続的にオン、他の一対の上記スイッチング素子をオフし、電流の向きに対してモータを逆方向に駆動する第二の駆動モードとを有し、上記検出手段によって検出された上記モータの端子間電圧に応じて上記第一の駆動モードと上記第二の駆動モードのいずれかを選択して切り替えることを特徴とするモータ制御装置。
- モータの端子間電圧が所定値以下であるとき第二の駆動モードを選択して切り替えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
- 駆動モードを切り替える条件にヒステリシス成分を持たせたことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
- 駆動モードを切り替える条件に、前回の駆動モードの切り替えから所定時間以上経過しているか否かが含まれることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
- モータ端子間電圧は、駆動モードとスイッチング素子の駆動デューティ比とから演算されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
- モータ制御装置は、モータ電流目標値とモータ電流値との偏差に基づいてスイッチング素子の駆動デューティ比を演算するものであって、駆動モードを切り替える際に、モータの平均印可電圧が上記駆動モードの切り替え前と切り替え後とでほぼ一定になるように、上記駆動デューティ比を補正することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
- 駆動デューティ比の演算において、各種ゲインに補正をかけることを特徴とする請求項１１記載のモータ制御装置。
- 駆動デューティ比の演算は積分項を有し、この積分項に補正をかけることを特徴とする請求項１２に記載のモータ制御装置。
- 請求項１から１３のいずれか一項に記載のモータ制御装置を適用したことを特徴とする電動パワーステアリングの制御装置。
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