特開2023-167187モータ制御装置、電動アクチュエータおよび電動パワーステアリング装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023167187
(43)【公開日】2023-11-24
(54)【発明の名称】モータ制御装置、電動アクチュエータおよび電動パワーステアリング装置
(51)【国際特許分類】
H02P 27/08 20060101AFI20231116BHJP
【ＦＩ】
H02P27/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022078165
(22)【出願日】2022-05-11
(71)【出願人】
【識別番号】000004204
【氏名又は名称】日本精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109380
【弁理士】
【氏名又は名称】小西 恵
(74)【代理人】
【識別番号】100109036
【弁理士】
【氏名又は名称】永岡 重幸
(72)【発明者】
【氏名】星 譲
【テーマコード（参考）】
5H505
【Ｆターム（参考）】
5H505AA16
5H505CC04
5H505DD03
5H505DD08
5H505EE41
5H505EE49
5H505GG04
5H505GG08
5H505HB01
5H505JJ03
5H505JJ22
5H505JJ23
5H505JJ24
5H505JJ25
5H505JJ26
5H505JJ28
5H505LL01
5H505LL22
5H505LL38
5H505LL41
5H505LL58
5H505PP01
(57)【要約】
【課題】モータのデューティ飽和を精度良く回避することができるモータ制御装置、電動アクチュエータおよび電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】モータ制御装置は、電流指令値に基づいて、モータに印加する電圧の電圧指令値を算出する電圧指令値算出部と、電圧指令値算出部により算出された電圧指令値と、モータの駆動回路への供給可能電圧とに基づいて、供給可能電圧に対する電圧指令値のデューティを算出するデューティ算出部と、デューティ算出部により算出されたデューティに基づいて、電圧指令値算出部により算出された電圧指令値を抑制する電圧指令値抑制部と、を備える。
【選択図】 図３
【解決手段】モータ制御装置は、電流指令値に基づいて、モータに印加する電圧の電圧指令値を算出する電圧指令値算出部と、電圧指令値算出部により算出された電圧指令値と、モータの駆動回路への供給可能電圧とに基づいて、供給可能電圧に対する電圧指令値のデューティを算出するデューティ算出部と、デューティ算出部により算出されたデューティに基づいて、電圧指令値算出部により算出された電圧指令値を抑制する電圧指令値抑制部と、を備える。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータを駆動制御するモータ制御装置であって、
電流指令値に基づいて、前記モータの電圧指令値を算出する電圧指令値算出部と、
前記電圧指令値算出部により算出された前記電圧指令値と、前記モータの駆動回路への供給可能電圧とに基づいて、前記供給可能電圧に対する前記電圧指令値のデューティを算出するデューティ算出部と、
前記デューティ算出部により算出されたデューティに基づいて、前記電圧指令値算出部により算出された前記電圧指令値を抑制する電圧指令値抑制部と、を備えるモータ制御装置。
電流指令値に基づいて、前記モータの電圧指令値を算出する電圧指令値算出部と、
前記電圧指令値算出部により算出された前記電圧指令値と、前記モータの駆動回路への供給可能電圧とに基づいて、前記供給可能電圧に対する前記電圧指令値のデューティを算出するデューティ算出部と、
前記デューティ算出部により算出されたデューティに基づいて、前記電圧指令値算出部により算出された前記電圧指令値を抑制する電圧指令値抑制部と、を備えるモータ制御装置。
【請求項2】
前記電圧指令値抑制部は、
前記デューティ算出部により算出されたデューティが１００％を超えている場合、当該デューティが１００％となるように前記電圧指令値を抑制する請求項１に記載のモータ制御装置。
前記デューティ算出部により算出されたデューティが１００％を超えている場合、当該デューティが１００％となるように前記電圧指令値を抑制する請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項3】
前記電圧指令値抑制部は、
前記デューティ算出部により算出されたデューティに基づいて、前記電圧指令値の抑制ゲインを算出する抑制ゲイン算出部と、
前記抑制ゲイン算出部により算出された前記抑制ゲインを前記電圧指令値に乗算する乗算部と、を備える請求項１に記載のモータ制御装置。
前記デューティ算出部により算出されたデューティに基づいて、前記電圧指令値の抑制ゲインを算出する抑制ゲイン算出部と、
前記抑制ゲイン算出部により算出された前記抑制ゲインを前記電圧指令値に乗算する乗算部と、を備える請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項4】
前記抑制ゲイン算出部は、前記デューティ算出部により算出されたデューティの逆数を前記抑制ゲインとして算出する請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項5】
前記抑制ゲイン算出部は、
ｑ軸用の前記抑制ゲインを算出するｑ軸用抑制ゲイン算出部と、
ｄ軸用の前記抑制ゲインを算出するｄ軸用抑制ゲイン算出部と、を備え、
前記ｄ軸用抑制ゲイン算出部は、前記ｄ軸用の抑制ゲインを１サンプル周期遅れで出力する請求項３に記載のモータ制御装置。
ｑ軸用の前記抑制ゲインを算出するｑ軸用抑制ゲイン算出部と、
ｄ軸用の前記抑制ゲインを算出するｄ軸用抑制ゲイン算出部と、を備え、
前記ｄ軸用抑制ゲイン算出部は、前記ｄ軸用の抑制ゲインを１サンプル周期遅れで出力する請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項6】
前記電圧指令値算出部により算出された前記電圧指令値をローパスフィルタ処理するフィルタ処理部をさらに備え、
前記乗算部は、前記抑制ゲインを前記ローパスフィルタ処理に乗算する請求項３に記載のモータ制御装置。
前記乗算部は、前記抑制ゲインを前記ローパスフィルタ処理に乗算する請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項7】
前記電圧指令値算出部は、少なくとも積分器を備え、
前記抑制ゲイン算出部により算出された前記抑制ゲインを前記積分器に乗算する第２の乗算部をさらに備える請求項３に記載のモータ制御装置。
前記抑制ゲイン算出部により算出された前記抑制ゲインを前記積分器に乗算する第２の乗算部をさらに備える請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項8】
モータを駆動制御するモータ制御方法であって、
電流指令値に基づいて、前記モータの電圧指令値を算出するステップと、
前記電圧指令値と、前記モータの駆動回路への供給可能電圧とに基づいて、前記供給可能電圧に対する前記電圧指令値のデューティを算出するステップと、
前記デューティに基づいて、前記電圧指令値を抑制するステップと、を含むモータ制御方法。
電流指令値に基づいて、前記モータの電圧指令値を算出するステップと、
前記電圧指令値と、前記モータの駆動回路への供給可能電圧とに基づいて、前記供給可能電圧に対する前記電圧指令値のデューティを算出するステップと、
前記デューティに基づいて、前記電圧指令値を抑制するステップと、を含むモータ制御方法。
【請求項9】
請求項１から７のいずれか１項に記載のモータ制御装置と、
前記モータ制御装置によって駆動制御される前記モータと、
を備える電動アクチュエータ。
前記モータ制御装置によって駆動制御される前記モータと、
を備える電動アクチュエータ。
【請求項10】
請求項１から７のいずれか１項に記載のモータ制御装置と、
前記モータ制御装置によって駆動制御される前記モータと、を備え、
前記モータによって車両の操舵系に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置。
前記モータ制御装置によって駆動制御される前記モータと、を備え、
前記モータによって車両の操舵系に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モータ制御装置、電動アクチュエータおよび電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、永久磁石型の同期電動機（ブラシレスＤＣモータ）は、例えば電動パワーステアリング装置の駆動源として広く用いられている。
このようなモータのベクトル制御において、デューティ（＝制御電圧／供給可能電圧）が１００％を超えると、制御電圧が供給可能電圧（ＶＲ電圧）で制限されてしまい、３相制御電圧が非線形的な波形となり、モータ異音や振動が問題となる。
そこで、デューティ飽和によるモータ異音等を抑制するための技術として、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。この技術は、モータ電圧方程式からデューティが１００％になる電流値を計算し、これを電流指令値次元で制限する技術である。
このようなモータのベクトル制御において、デューティ（＝制御電圧／供給可能電圧）が１００％を超えると、制御電圧が供給可能電圧（ＶＲ電圧）で制限されてしまい、３相制御電圧が非線形的な波形となり、モータ異音や振動が問題となる。
そこで、デューティ飽和によるモータ異音等を抑制するための技術として、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。この技術は、モータ電圧方程式からデューティが１００％になる電流値を計算し、これを電流指令値次元で制限する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６６６２５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献１に記載の技術では、電流指令値を制限することでデューティの最大使用率を制限しているが、モータの動的な状態変化や温度等の環境変化、製造ばらつきにより電流指令値の制限値が誤差を持ってしまい、デューティの最大使用率の制限精度が悪化するという問題がある。その理由は、主に以下の３点である。
（１）モータ電圧方程式が微分方程式であるにもかかわらず、微分項を無視している。つまり、代数方程式として電流値を解いているので、動特性が無視されている。
（２）ノイズ除去のために、入力信号として使用する電源電圧（ＶＲ電圧）とモータ回転角速度とをローパスフィルタ（ＬＰＦ）処理しているため、位相遅れが発生する。
（３）設計定数として、温度変化や製造ばらつきの影響を受けるモータ定数を使用しているため、設計値と実物値とを一致させることが難しい。
（１）モータ電圧方程式が微分方程式であるにもかかわらず、微分項を無視している。つまり、代数方程式として電流値を解いているので、動特性が無視されている。
（２）ノイズ除去のために、入力信号として使用する電源電圧（ＶＲ電圧）とモータ回転角速度とをローパスフィルタ（ＬＰＦ）処理しているため、位相遅れが発生する。
（３）設計定数として、温度変化や製造ばらつきの影響を受けるモータ定数を使用しているため、設計値と実物値とを一致させることが難しい。
【0005】
そこで、本発明は、モータのデューティ飽和を精度良く回避することができるモータ制御装置、電動アクチュエータおよび電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明の一つの態様のモータ制御装置は、モータを駆動制御するモータ制御装置であって、電流指令値に基づいて、前記モータに印加する電圧の電圧指令値を算出する電圧指令値算出部と、前記電圧指令値算出部により算出された前記電圧指令値と、前記モータの駆動回路への供給可能電圧とに基づいて、前記供給可能電圧に対する前記電圧指令値のデューティを算出するデューティ算出部と、前記デューティ算出部により算出されたデューティに基づいて、前記電圧指令値算出部により算出された前記電圧指令値を抑制する電圧指令値抑制部と、を備える。
【0007】
また、上記のモータ制御装置において、前記電圧指令値抑制部は、前記デューティ算出部により算出されたデューティが１００％を超えている場合、当該デューティが１００％となるように前記電圧指令値を抑制してよい。
【0008】
さらに、上記のモータ制御装置において、前記電圧指令値抑制部は、前記デューティ算出部により算出されたデューティに基づいて、前記電圧指令値の抑制ゲインを算出する抑制ゲイン算出部と、前記抑制ゲイン算出部により算出された前記抑制ゲインを前記電圧指令値に乗算する乗算部と、を備えてよい。
【0009】
また、上記のモータ制御装置において、前記抑制ゲイン算出部は、前記デューティ算出部により算出されたデューティの逆数を前記抑制ゲインとして算出してよい。
さらに、上記のモータ制御装置において、前記抑制ゲイン算出部は、ｑ軸用の前記抑制ゲインを算出するｑ軸用抑制ゲイン算出部と、ｄ軸用の前記抑制ゲインを算出するｄ軸用抑制ゲイン算出部と、を備え、前記ｄ軸用抑制ゲイン算出部は、前記ｄ軸用の抑制ゲインを１サンプル周期遅れで出力してよい。
さらに、上記のモータ制御装置において、前記抑制ゲイン算出部は、ｑ軸用の前記抑制ゲインを算出するｑ軸用抑制ゲイン算出部と、ｄ軸用の前記抑制ゲインを算出するｄ軸用抑制ゲイン算出部と、を備え、前記ｄ軸用抑制ゲイン算出部は、前記ｄ軸用の抑制ゲインを１サンプル周期遅れで出力してよい。
【0010】
また、上記のモータ制御装置は、前記電圧指令値算出部により算出された前記電圧指令値をローパスフィルタ処理するフィルタ処理部をさらに備え、前記乗算部は、前記抑制ゲインを前記ローパスフィルタ処理に乗算してよい。
さらに、上記のモータ制御装置において、前記電圧指令値算出部は、少なくとも積分器を備え、上記のモータ制御装置は、前記抑制ゲイン算出部により算出された前記抑制ゲインを前記積分器に乗算する第２の乗算部をさらに備えてよい。
さらに、上記のモータ制御装置において、前記電圧指令値算出部は、少なくとも積分器を備え、上記のモータ制御装置は、前記抑制ゲイン算出部により算出された前記抑制ゲインを前記積分器に乗算する第２の乗算部をさらに備えてよい。
【0011】
また、本発明の一つの態様のモータ制御方法は、モータを駆動制御するモータ制御方法であって、電流指令値に基づいて、前記モータに印加する電圧の電圧指令値を算出するステップと、前記電圧指令値と、前記モータの駆動回路への供給可能電圧とに基づいて、前記供給可能電圧に対する前記電圧指令値のデューティを算出するステップと、前記デューティに基づいて、前記電圧指令値を抑制するステップと、を含む。
【0012】
また、本発明の一つの態様の電動アクチュエータは、上記のいずれかのモータ制御装置と、前記モータ制御装置によって駆動制御される前記モータと、を備える。
さらに、本発明の一つの態様の電動パワーステアリング装置は、上記のいずれかのモータ制御装置と、前記モータ制御装置によって駆動制御される前記モータと、を備え、前記モータによって車両の操舵系に操舵補助力を付与する。
さらに、本発明の一つの態様の電動パワーステアリング装置は、上記のいずれかのモータ制御装置と、前記モータ制御装置によって駆動制御される前記モータと、を備え、前記モータによって車両の操舵系に操舵補助力を付与する。
【発明の効果】
【0013】
本発明の一つの態様によれば、現在のデューティを算出し、これをフィードバックして電圧指令値（制御電圧）を抑制するので、モータの動的な状態変化や温度等の環境変化、製造ばらつきの影響を受けずに、モータのデューティ飽和を精度良く回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
【0016】
（第１の実施形態）
以下、本発明における第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるモータ制御装置を備える電動パワーステアリング装置１００の構成例を示す図である。
操向ハンドル（ステアリングホイール）１のコラム軸２は、減速ギヤ３、ユニバーサルジョイント４Ａおよび４Ｂ、ピニオンラック機構５を経て、操向車輪（不図示）のタイロッド６に連結されている。コラム軸２には、操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０が設けられている。また、コラム軸２には、操向ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が、減速ギヤ３を介して連結されている。
以下、本発明における第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるモータ制御装置を備える電動パワーステアリング装置１００の構成例を示す図である。
操向ハンドル（ステアリングホイール）１のコラム軸２は、減速ギヤ３、ユニバーサルジョイント４Ａおよび４Ｂ、ピニオンラック機構５を経て、操向車輪（不図示）のタイロッド６に連結されている。コラム軸２には、操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０が設けられている。また、コラム軸２には、操向ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が、減速ギヤ３を介して連結されている。
【0017】
コントロールユニット（ＥＣＵ）３０は、車載電源であるバッテリ１４から電源供給されることによって作動する。バッテリ１４の負極は接地され、その正極は、エンジン始動を行うイグニッションスイッチ１１を介してＥＣＵ３０に接続されるとともに、イグニッションスイッチ１１を介さずに直接、ＥＣＵ３０に接続されている。
ＥＣＵ３０は、例えば、プロセッサと、記憶装置等の周辺部品とを含むコンピュータを備えてよい。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）であってよい。
記憶装置は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
ＥＣＵ３０は、上記プロセッサが所定のプログラムを実行することでモータ制御装置の機能を実現する。モータ２０とＥＣＵ３０とで、電動アクチュエータを構成している。
ＥＣＵ３０は、例えば、プロセッサと、記憶装置等の周辺部品とを含むコンピュータを備えてよい。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）であってよい。
記憶装置は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
ＥＣＵ３０は、上記プロセッサが所定のプログラムを実行することでモータ制御装置の機能を実現する。モータ２０とＥＣＵ３０とで、電動アクチュエータを構成している。
【0018】
なお、ＥＣＵ３０を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウェアにより構成してもよい。
例えばＥＣＵ３０は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。また、例えばＥＣＵ３０は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。
例えばＥＣＵ３０は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。また、例えばＥＣＵ３０は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。
【0019】
ＥＣＵ３０には、トルクセンサ１０により検出された操舵トルクＴｈと、車速センサ１２により検出された車速Ｖｈとが入力される。そして、ＥＣＵ３０は、操舵トルクＴｈと車速Ｖｈとに基づいて、アシストマップ等を用いてアシスト指令の操舵補助指令値を演算し、演算された操舵補助指令値に基づいてモータ２０に供給する駆動電流を制御する。
ここで、モータ２０は、永久磁石同期モータである。モータ２０は、例えば３相ブラシレスモータとすることができる。また、減速ギヤ３は、例えばウォームギヤとすることができる。この場合、モータ２０で生じたトルクは、減速ギヤ３の内部のウォームを介してウォームホイールに伝達され、ウォームホイールを回転させる。これにより、減速ギヤ３は、モータ３０で生じたトルクを増加させ、コラム軸２に補助操舵トルクを与える。
ここで、モータ２０は、永久磁石同期モータである。モータ２０は、例えば３相ブラシレスモータとすることができる。また、減速ギヤ３は、例えばウォームギヤとすることができる。この場合、モータ２０で生じたトルクは、減速ギヤ３の内部のウォームを介してウォームホイールに伝達され、ウォームホイールを回転させる。これにより、減速ギヤ３は、モータ３０で生じたトルクを増加させ、コラム軸２に補助操舵トルクを与える。
【0020】
図２を参照して、コントロールユニット（ＥＣＵ）３０の機能構成の一例を説明する。
この図２に示すように、ＥＣＵ３０は、基本電流指令値演算部３１ａと、電流指令値演算部３１ｂと、減算器３２ａおよび３２ｂと、電流制御部３３と、２相／３相変換部３４と、ＰＷＭ制御部３５と、インバータ（ＩＮＶ）３６と、３相／２相変換部３７と、角速度変換部３８と、を備える。
この図２に示すように、ＥＣＵ３０は、基本電流指令値演算部３１ａと、電流指令値演算部３１ｂと、減算器３２ａおよび３２ｂと、電流制御部３３と、２相／３相変換部３４と、ＰＷＭ制御部３５と、インバータ（ＩＮＶ）３６と、３相／２相変換部３７と、角速度変換部３８と、を備える。
【0021】
基本電流指令値演算部３１ａは、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖｈに基づいて、モータ２０に流すべき電流指令値Ｉｒｅｆを演算する。
電流指令値演算部３１ｂは、電流指令値Ｉｒｅｆと、ＶＲ電圧ＶＲ（バッテリ１４からインバータ３６への供給可能電圧）と、モータ２０の回転角速度ωＥとに基づいて、モータ２０に流すべきｑ軸電流指令値Ｉｑ ＊およびｄ軸電流指令値Ｉｄ ＊を演算する。
ここで、電流指令値演算部３１ｂは、３相モータ電流の最大値がシステム最大電流Ｉｍａｘを超過する過電流が生じないように制限されたｄｑ軸電流指令値Ｉｄ ＊、Ｉｑ ＊を演算する。
電流指令値演算部３１ｂは、電流指令値Ｉｒｅｆと、ＶＲ電圧ＶＲ（バッテリ１４からインバータ３６への供給可能電圧）と、モータ２０の回転角速度ωＥとに基づいて、モータ２０に流すべきｑ軸電流指令値Ｉｑ ＊およびｄ軸電流指令値Ｉｄ ＊を演算する。
ここで、電流指令値演算部３１ｂは、３相モータ電流の最大値がシステム最大電流Ｉｍａｘを超過する過電流が生じないように制限されたｄｑ軸電流指令値Ｉｄ ＊、Ｉｑ ＊を演算する。
【0022】
３相モータ電流Ｉａ、ＩｂおよびＩｃは、それぞれ電流センサ２２ａ、２２ｂおよび２２ｃによって検出される。検出された３相モータ電流Ｉａ、ＩｂおよびＩｃは、３相／２相変換部３７によってｄｑ軸電流Ｉｄ、Ｉｑに変換される。
減算器３２ａ、３２ｂは、フィードバックされた電流Ｉｑ、Ｉｄをｑ軸電流指令値Ｉｑ ＊およびｄ軸電流指令値Ｉｄ ＊からそれぞれ減じることにより、ｑ軸偏差電流ΔＩｑおよびｄ軸偏差電流ΔＩｄを算出する。ｑ軸偏差電流ΔＩｑおよびｄ軸偏差電流ΔＩｄは、電流制御部３３に入力される。
減算器３２ａ、３２ｂは、フィードバックされた電流Ｉｑ、Ｉｄをｑ軸電流指令値Ｉｑ ＊およびｄ軸電流指令値Ｉｄ ＊からそれぞれ減じることにより、ｑ軸偏差電流ΔＩｑおよびｄ軸偏差電流ΔＩｄを算出する。ｑ軸偏差電流ΔＩｑおよびｄ軸偏差電流ΔＩｄは、電流制御部３３に入力される。
【0023】
電流制御部３３は、ｑ軸偏差電流ΔＩｑおよびｄ軸偏差電流ΔＩｄを各々０とするような制御電圧（電圧指令値）Ｖｑ、Ｖｄを算出する。２相／３相変換部３４は、ｄｑ軸制御電圧Ｖｄ、Ｖｑを３相制御電圧Ｖａ、ＶｂおよびＶｃに変換する。
ＰＷＭ制御部３５は、３相制御電圧Ｖａ、ＶｂおよびＶｃに基づいてＰＷＭ制御され たゲート信号を生成する。
ＰＷＭ制御部３５は、３相制御電圧Ｖａ、ＶｂおよびＶｃに基づいてＰＷＭ制御され たゲート信号を生成する。
【0024】
インバータ３６は、モータ２０の駆動回路である。インバータ３６は、ＰＷＭ制御部３５において生成されたゲート信号によって駆動され、モータ２０にはｑ軸偏差電流ΔＩｑおよびｄ軸偏差電流ΔＩｄが０になるような電流が供給される。
また、レゾルバ（またはモータ回転角センサ）２１は、モータ２０のモータ角度（回転角）θを検出する。角速度変換部３８は、モータ角度θの変化に基づいてモータ２０の回転角速度ωＥを算出する。これらモータ角度θおよび回転角速度ωＥは、モータベクトル制御に使用される。
また、レゾルバ（またはモータ回転角センサ）２１は、モータ２０のモータ角度（回転角）θを検出する。角速度変換部３８は、モータ角度θの変化に基づいてモータ２０の回転角速度ωＥを算出する。これらモータ角度θおよび回転角速度ωＥは、モータベクトル制御に使用される。
【0025】
モータベクトル制御において、デューティ（＝制御電圧／供給可能電圧）の最大使用率が１００％にならない場合、下記２つの問題が発生する。
［１］１００％未満の場合、モータおよびＥＣＵの能力を最大限に利用できない。
［２］１００％を超えている場合、制御電圧が供給可能電圧（ＶＲ電圧）で制限されてしまい、３相制御電圧が非線形的な波形となり、モータ作動音や振動が問題となる。
［１］１００％未満の場合、モータおよびＥＣＵの能力を最大限に利用できない。
［２］１００％を超えている場合、制御電圧が供給可能電圧（ＶＲ電圧）で制限されてしまい、３相制御電圧が非線形的な波形となり、モータ作動音や振動が問題となる。
【0026】
そこで、本実施形態では、デューティの最大使用率を１００％にするために、現在のデューティをリアルタイムで算出して、これをフィードバックし、制御電圧を常時補正する。具体的には、電流制御部３３において現在のデューティを算出し、算出されたデューティが１００％を超えている場合、デューティが１００％となるようにｄｑ軸制御電圧Ｖｄ、Ｖｑを補正（抑制）する。
【0027】
以下、設計思想について説明する。
デューティの最大使用率１００％と過電流の抑制とを実現するための手段は、以下の４つの手段からなる。
［手段１：デューティ算出］
ｄｑ軸制御電圧Ｖｄ，Ｖｑ［Ｖ］とＶＲ電圧ＶＲ［Ｖ］とに基づいて、次式をもとに現在のデューティ使用率Ｄｕｔｙ［－］を算出する。
Ｄｕｔｙ＝√（Ｖｄ ２＋Ｖｑ ２）／（Ａ・ＶＲ） ………（１）
ここで、上記の係数Ａは、３次高調波補償を行う場合、Ａ＝１／√３、３次高調波補償を行わない場合、Ａ＝１／２である。なお、３次高調波補償は、モータ印加電圧に３次高調波を重畳して印加電圧波形のピークを潰すことにより、デューティ飽和を発生しにくくする処理である。
デューティの最大使用率１００％と過電流の抑制とを実現するための手段は、以下の４つの手段からなる。
［手段１：デューティ算出］
ｄｑ軸制御電圧Ｖｄ，Ｖｑ［Ｖ］とＶＲ電圧ＶＲ［Ｖ］とに基づいて、次式をもとに現在のデューティ使用率Ｄｕｔｙ［－］を算出する。
Ｄｕｔｙ＝√（Ｖｄ ２＋Ｖｑ ２）／（Ａ・ＶＲ） ………（１）
ここで、上記の係数Ａは、３次高調波補償を行う場合、Ａ＝１／√３、３次高調波補償を行わない場合、Ａ＝１／２である。なお、３次高調波補償は、モータ印加電圧に３次高調波を重畳して印加電圧波形のピークを潰すことにより、デューティ飽和を発生しにくくする処理である。
【0028】
［手段２：ｄｑ軸制御電圧抑制］
まず、手段１において算出されたＤｕｔｙに基づいて、制御電圧抑制ゲインＧを算出する。
ここで、Ｄｕｔｙが１００％以上の場合は、次式のように、Ｄｕｔｙの逆数を制御電圧抑制ゲインＧとして算出する。
Ｇ＝１／Ｄｕｔｙ ………（２）
一方、Ｄｕｔｙが１００％未満の場合は、制御電圧抑制ゲインＧ＝１とする。
まず、手段１において算出されたＤｕｔｙに基づいて、制御電圧抑制ゲインＧを算出する。
ここで、Ｄｕｔｙが１００％以上の場合は、次式のように、Ｄｕｔｙの逆数を制御電圧抑制ゲインＧとして算出する。
Ｇ＝１／Ｄｕｔｙ ………（２）
一方、Ｄｕｔｙが１００％未満の場合は、制御電圧抑制ゲインＧ＝１とする。
【0029】
そして、この制御電圧抑制ゲインＧを用いて、直接的にｄｑ軸制御電圧Ｖｄ，Ｖｑを抑制する。
具体的には、制御電圧抑制ゲインＧをｄｑ軸制御電圧Ｖｄ，Ｖｑに乗算することで、ｄｑ軸制御電圧を抑制する。これにより、デューティが１００％以上の場合はデューティを１００％にすることができる。また、ｄｑ軸制御電圧Ｖｄ，Ｖｑを算出するＰＩＤ制御器内の積分器のワインドアップ対策として、当該積分器にも制御電圧抑制ゲインＧを掛ける。
具体的には、制御電圧抑制ゲインＧをｄｑ軸制御電圧Ｖｄ，Ｖｑに乗算することで、ｄｑ軸制御電圧を抑制する。これにより、デューティが１００％以上の場合はデューティを１００％にすることができる。また、ｄｑ軸制御電圧Ｖｄ，Ｖｑを算出するＰＩＤ制御器内の積分器のワインドアップ対策として、当該積分器にも制御電圧抑制ゲインＧを掛ける。
【0030】
［手段３：ｄ軸電流指令値算出］
モータ電圧方程式とｄｑ軸電圧の円条件とは、下記２式で表される。
モータ電圧方程式とｄｑ軸電圧の円条件とは、下記２式で表される。
【0031】
【数1】
【0032】
ここで、ｄｑ軸電圧の合成値がＶＲ電圧となるように、すなわちデューティ１００％となるように、上記（３）（４）式を連立して（Ｖｄ，Ｖｑを消去して）ｄ軸電流について解くと、次式となる。
【0033】
【数2】
【0034】
上記（５）式は、デューティ１００％領域でのｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄ０の算出式となる。
次に、システム最大電流Ｉｍａｘとｑ軸電流Ｉｑとを使用して、ｄ軸電流指令値の制限値ＩｒｅｆｄＬｉｍを下記のとおり算出する。
ＩｒｅｆｄＬｉｍ＝√（Ｉｍａｘ ２－Ｉｑ ２） ………（６）
次に、システム最大電流Ｉｍａｘとｑ軸電流Ｉｑとを使用して、ｄ軸電流指令値の制限値ＩｒｅｆｄＬｉｍを下記のとおり算出する。
ＩｒｅｆｄＬｉｍ＝√（Ｉｍａｘ ２－Ｉｑ ２） ………（６）
【0035】
そして、上記のｄ軸電流指令値の制限値ＩｒｅｆｄＬｉｍと、ｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄ０とを比較し、小さい方をｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄとする。
このとき、Ｉｒｅｆｄ０＞ＩｒｅｆｄＬｉｍであれば、ｄ軸電流指令値ＩｒｅｆｄをＬＰＦ処理する。ＬＰＦ処理が必要な理由は、ｄｑ軸電流の合成値が円条件以上の場合、振動が発生するためである。この振動を緩和するために、Ｉｒｅｆｄ０＞ＩｒｅｆｄＬｉｍの場合のみ、ＬＰＦ処理をする。
このとき、Ｉｒｅｆｄ０＞ＩｒｅｆｄＬｉｍであれば、ｄ軸電流指令値ＩｒｅｆｄをＬＰＦ処理する。ＬＰＦ処理が必要な理由は、ｄｑ軸電流の合成値が円条件以上の場合、振動が発生するためである。この振動を緩和するために、Ｉｒｅｆｄ０＞ＩｒｅｆｄＬｉｍの場合のみ、ＬＰＦ処理をする。
【0036】
［手段４：ｑ軸電流指令値制限］
ｄｑ軸電流の円条件を考慮し、ｑ軸電流指令値を制限する。
まず、手段３において導出されたｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄとシステム最大電流Ｉｍａｘとを使用して、ｑ軸電流指令値の制限値ＩｒｅｆｑＬｉｍを算出する。
ＩｒｅｆｑＬｉｍ＝√（Ｉｍａｘ ２－Ｉｒｅｆｄ ２） ………（７）
そして、上記のｑ軸電流指令値の制限値ＩｒｅｆｑＬｉｍと電流指令値Ｉｒｅｆとを比較し、小さい方をｑ軸電流指令値Ｉｒｅｆｑとする。
上記のようにｄｑ軸電流指令値を制限することで、３相モータ電流の最大値がシステム最大電流Ｉｍａｘを超過しないようにすることができる。
ｄｑ軸電流の円条件を考慮し、ｑ軸電流指令値を制限する。
まず、手段３において導出されたｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄとシステム最大電流Ｉｍａｘとを使用して、ｑ軸電流指令値の制限値ＩｒｅｆｑＬｉｍを算出する。
ＩｒｅｆｑＬｉｍ＝√（Ｉｍａｘ ２－Ｉｒｅｆｄ ２） ………（７）
そして、上記のｑ軸電流指令値の制限値ＩｒｅｆｑＬｉｍと電流指令値Ｉｒｅｆとを比較し、小さい方をｑ軸電流指令値Ｉｒｅｆｑとする。
上記のようにｄｑ軸電流指令値を制限することで、３相モータ電流の最大値がシステム最大電流Ｉｍａｘを超過しないようにすることができる。
【0037】
【0038】
ｄ軸電流指令値算出部４１は、上記の手段３を実現する。ｄ軸電流指令値算出部４１は、図３に示すように、回転角速度ωＥ［ｒａｄＥ／ｓ］、ＶＲ電圧ＶＲ［Ｖ］およびｑ軸電流Ｉｑ［Ａ］を入力し、ｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄを算出する。ｄ軸電流指令値算出部４１は、算出したｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄをｑ軸電流指令値制限部４２および制御帯域設定部４４に出力する。
ｑ軸電流指令値制限部４２は、上記の手段４を実現する。ｑ軸電流指令値制限部４２は、図３に示すように、電流指令値Ｉｒｅｆ［Ａ］およびｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄ［Ａ］を入力し、ｑ軸電流指令値Ｉｒｅｆｑを算出する。ｑ軸電流指令値制限部４２は、算出したｑ軸電流指令値Ｉｒｅｆｑを制御帯域設定部４３に出力する。
制御帯域設定部４３および４４では、それぞれ制御帯域の設定を行い、ｄｑ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄ、Ｉｒｅｆｑのノイズを制限してｄｑ軸電流指令値Ｉｄ ＊、Ｉｑ ＊を出力する。
ｑ軸電流指令値制限部４２は、上記の手段４を実現する。ｑ軸電流指令値制限部４２は、図３に示すように、電流指令値Ｉｒｅｆ［Ａ］およびｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄ［Ａ］を入力し、ｑ軸電流指令値Ｉｒｅｆｑを算出する。ｑ軸電流指令値制限部４２は、算出したｑ軸電流指令値Ｉｒｅｆｑを制御帯域設定部４３に出力する。
制御帯域設定部４３および４４では、それぞれ制御帯域の設定を行い、ｄｑ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄ、Ｉｒｅｆｑのノイズを制限してｄｑ軸電流指令値Ｉｄ ＊、Ｉｑ ＊を出力する。
【0039】
減算器３２ａにより算出されたｑ軸偏差電流ΔＩｑは、電流制御器（ＰＩＤ制御器）４６に入力され、ｑ軸制御電圧が出力される。ＰＩＤ制御器４６は、積分器４６ａ、比較器４６ｂおよび微分器４６ｃを備える。また、積分器４６ａは、図４に示すように、後述する制御電圧抑制器６０から出力される制御電圧抑制ゲインＧを乗算する乗算器４６ｄを備える。ＰＩＤ制御器４６の出力は、ＥＭＦ外乱抑制器４７に入力される。
【0040】
モータ２０が回転すると逆起電圧（ＥＭＦ）を発生するが、これが外乱として、電流制御のフィードバックループ内に混入すると、ＰＩＤ制御器４６は、本来の役割である電流指令値通りに実電流を流すことができなくなる、つまり電流偏差が大きくなる。そこで、ＥＭＦ外乱抑制器４７は、ＥＭＦを抑制して上記電流偏差を小さくするようにする。
【0041】
ＥＭＦ外乱抑制器４７は、ＥＭＦによる外乱を、最も単純なフィードバック型で抑制し、電流偏差を小さくするための外乱抑制部である。ＥＭＦ外乱抑制器４７は、例えば図３に示すように、遅延器４７ａとローパスフィルタ（ＬＰＦ）４７ｂとを備え、外部入力無しで、ＰＩＤ制御器４６の出力をＬＰＦ処理し、ＬＰＦの出力を、遅延を伴ってＰＩＤ制御器４６の出力にフィードバックさせる。ＥＭＦ外乱抑制器４７は、電流検出ノイズを抑制しながら、電圧ノイズの感度関数を近似的に「０」にすることができる。
ここで、ＬＰＦ４７ｂは、図５に示すように、後述する制御電圧抑制器６０から出力される制御電圧抑制ゲインＧを乗算する乗算器４７ｃを備える。
ここで、ＬＰＦ４７ｂは、図５に示すように、後述する制御電圧抑制器６０から出力される制御電圧抑制ゲインＧを乗算する乗算器４７ｃを備える。
【0042】
ＥＭＦ外乱抑制器４７の出力は、ＬＲ変換器４８に入力される。ＬＲ変換器４８は、モータ電気特性ＬＲを希望のモータ電気特性Ｌ０Ｒ０に変換して制御系を安定にするための特性変換部である。ＬＲ変換器４８は、１次または２次のフィルタにより構成することができる。
ＬＲ変換器４８から出力されるｑ軸制御電圧Ｖｑは、制御電圧抑制器６０に入力される。
なお、ｄ軸側の電流制御器（ＰＩＤ制御器）５０、ＥＭＦ外乱抑制器５１およびＬＲ変換器５２は、ｑ軸側の電流制御器（ＰＩＤ制御器）４６、ＥＭＦ外乱抑制器４７およびＬＲ変換器４８と同様の構成を有するため、ここでは説明を省略する。
ＬＲ変換器４８から出力されるｑ軸制御電圧Ｖｑは、制御電圧抑制器６０に入力される。
なお、ｄ軸側の電流制御器（ＰＩＤ制御器）５０、ＥＭＦ外乱抑制器５１およびＬＲ変換器５２は、ｑ軸側の電流制御器（ＰＩＤ制御器）４６、ＥＭＦ外乱抑制器４７およびＬＲ変換器４８と同様の構成を有するため、ここでは説明を省略する。
【0043】
制御電圧抑制器６０は、Ｄｕｔｙ算出部６１と、抑制ゲイン算出部６２と、を備える。
Ｄｕｔｙ算出部６１は、上記の手段１を実現する。Ｄｕｔｙ算出部６１は、図３に示すように、ｄｑ軸制御電圧Ｖｄ，Ｖｑ［Ｖ］とＶＲ電圧ＶＲ［Ｖ］とを入力し、現在のデューティ（Ｄｕｔｙ）［－］を算出する。
Ｄｕｔｙ算出部６１は、上記の手段１を実現する。Ｄｕｔｙ算出部６１は、図３に示すように、ｄｑ軸制御電圧Ｖｄ，Ｖｑ［Ｖ］とＶＲ電圧ＶＲ［Ｖ］とを入力し、現在のデューティ（Ｄｕｔｙ）［－］を算出する。
【0044】
抑制ゲイン算出部６２は、上記の手段２を実現する。抑制ゲイン算出部６２は、Ｄｕｔｙ算出部６１により算出されたＤｕｔｙを入力し、図３に示すように、制御電圧抑制ゲインＧ［－］を、ＥＭＦ外乱抑制器４７、５１内のＬＰＦ４７ａ、５１ａ、および、ＰＩＤ制御器４６、５０内の積分器４６ａ、５０ａに出力する。
つまり、制御電圧抑制ゲインＧをＥＭＦ外乱抑制器４７、５１内のＬＰＦ処理に掛けることで、デューティ使用率が１００％を超えないようにｄｑ軸制御電圧Ｖｄ，Ｖｑを抑制する。また、ワインドアップ対策として、ＰＩＤ制御器４６、５０内の積分器４６ａ、５０ａにも制御電圧抑制ゲインＧを掛ける。
つまり、制御電圧抑制ゲインＧをＥＭＦ外乱抑制器４７、５１内のＬＰＦ処理に掛けることで、デューティ使用率が１００％を超えないようにｄｑ軸制御電圧Ｖｄ，Ｖｑを抑制する。また、ワインドアップ対策として、ＰＩＤ制御器４６、５０内の積分器４６ａ、５０ａにも制御電圧抑制ゲインＧを掛ける。
【0045】
なお、図３において、ＰＩＤ制御器４６、５０が電圧指令値算出部に対応し、Ｄｕｔｙ算出部６１がデューティ算出部に対応し、抑制ゲイン算出部６２が抑制ゲイン算出部に対応し、乗算器４７ｃが乗算部に対応し、抑制ゲイン算出部６２および乗算部４７ｃが電圧指令値抑制部に対応している。また、ＬＲＦ４７ｂがフィルタ処理部に対応し、積分器４６ａ、５０ａが積分器に対応し、乗算器４６ｄが第２の乗算部に対応している。
【0046】
以上説明したように、本実施形態におけるモータ制御装置は、ｄｑ軸制御電圧Ｖｄ、Ｖｑと供給可能電圧であるＶＲ電圧ＶＲとに基づいて、供給可能電圧に対する制御電圧のデューティ（Ｄｕｔｙ）を算出し、算出されたデューティに基づいてｄｑ軸制御電圧Ｖｄ、Ｖｑを抑制する。
このように、本実施形態におけるモータ制御装置は、現在のデューティを算出し、算出された現在のデューティをフィードバックして、制御電圧を常時補正する。上記のように制御電圧の制御構造をフィードバック構造とすることで、モータの状態変化や温度等の環境変化、製造ばらつきの影響を受けにくくすることができ、精度良くｄｑ軸制御電圧Ｖｄ、Ｖｑを抑制することができる。これにより、精度良くデューティの最大使用率を制限し、デューティが１００％以上となることを回避することができる。その結果、モータ異音や振動の発生を適切に抑制することができる。
このように、本実施形態におけるモータ制御装置は、現在のデューティを算出し、算出された現在のデューティをフィードバックして、制御電圧を常時補正する。上記のように制御電圧の制御構造をフィードバック構造とすることで、モータの状態変化や温度等の環境変化、製造ばらつきの影響を受けにくくすることができ、精度良くｄｑ軸制御電圧Ｖｄ、Ｖｑを抑制することができる。これにより、精度良くデューティの最大使用率を制限し、デューティが１００％以上となることを回避することができる。その結果、モータ異音や振動の発生を適切に抑制することができる。
【0047】
また、本実施形態におけるモータ制御装置は、現在のデューティが１００％以上である場合、デューティが１００％となるようにｄｑ軸制御電圧Ｖｄ、Ｖｑを抑制することができる。具体的には、算出された現在のデューティ（Ｄｕｔｙ）の逆数（１／Ｄｕｔｙ）を制御電圧抑制ゲインＧとして算出し、算出された制御電圧抑制ゲインＧをｄｑ軸制御電圧Ｖｄ、Ｖｑに乗算することができる。
このように、デューティの最大使用率を１００％にすることができるので、モータ２０およびＥＣＵ３０の能力を最大限に利用することができる。
このように、デューティの最大使用率を１００％にすることができるので、モータ２０およびＥＣＵ３０の能力を最大限に利用することができる。
【0048】
また、本実施形態におけるモータ制御装置は、ｄｑ軸制御電圧Ｖｄ、Ｖｑの抑制に際し、制御電圧抑制ゲインＧを、ＥＭＦ外乱抑制器４７、５１内のＬＰＦ処理に乗算するので、適切にｄｑ軸制御電圧Ｖｄ、Ｖｑを抑制することができる。
さらに、本実施形態におけるモータ制御装置は、制御電圧抑制ゲインＧを、ＰＩＤ制御器４６、５０内の積分器４６ａ、５０ａに乗算するので、積分器４６ａ、５０ａのワインドアップを適切に抑制することができ、システムの安定化を実現することができる。
さらに、本実施形態におけるモータ制御装置は、制御電圧抑制ゲインＧを、ＰＩＤ制御器４６、５０内の積分器４６ａ、５０ａに乗算するので、積分器４６ａ、５０ａのワインドアップを適切に抑制することができ、システムの安定化を実現することができる。
【0049】
以上のように、本実施形態におけるモータ制御装置は、モータの動的な状態変化や温度等の環境変化、製造ばらつきの影響を受けづらいフィードバック構造で電圧指令値（制御電圧）を抑制するので、モータのデューティ飽和を精度良く回避することができる。
【0050】
（第２の実施形態）
次に、本発明における第２の実施形態について説明する。
上述した第１の実施形態では、抑制ゲイン算出部６２により算出された制御電圧抑制ゲインＧを用いて、同じタイミングでｄ軸制御電圧Ｖｄとｑ軸制御電圧Ｖｑとを抑制する場合について説明した。本実施形態では、デューティ１００％領域で転追性を最大にする制御電圧抑制ゲインＧがｄ軸側とｑ軸側とで共通ではなく、それぞれ重みが異なることを考慮して、ｄｑ軸制御電圧Ｖｄ，Ｖｑを抑制する例について説明する。
次に、本発明における第２の実施形態について説明する。
上述した第１の実施形態では、抑制ゲイン算出部６２により算出された制御電圧抑制ゲインＧを用いて、同じタイミングでｄ軸制御電圧Ｖｄとｑ軸制御電圧Ｖｑとを抑制する場合について説明した。本実施形態では、デューティ１００％領域で転追性を最大にする制御電圧抑制ゲインＧがｄ軸側とｑ軸側とで共通ではなく、それぞれ重みが異なることを考慮して、ｄｑ軸制御電圧Ｖｄ，Ｖｑを抑制する例について説明する。
【0051】
以下、デューティ１００％領域で転追性を最大にする手段について、図６～図９を参照しながら説明する。
［手段１］
制御電圧抑制器用にｄｑ軸制御器を用意して、予め現在のｄ軸制御電圧Ｖｄ＿０とｑ軸制御電圧Ｖｑ＿０とを算出する。ここで、ｄｑ軸制御器は、ＰＩＤ制御器、ＥＭＦ外乱抑制器およびＬＲ変換器を備えることができる。上記ＰＩＤ制御器は、図３のＰＩＤ制御器４６、５０と同様の構成を有し、上記ＥＭＦ外乱抑制器は、図３のＥＭＦ外乱抑制器４７、５１と同様の構成を有し、上記ＬＲ変換器は、図３のＬＲ変換器４８、５２と同様の構成を有していてよい。
［手段１］
制御電圧抑制器用にｄｑ軸制御器を用意して、予め現在のｄ軸制御電圧Ｖｄ＿０とｑ軸制御電圧Ｖｑ＿０とを算出する。ここで、ｄｑ軸制御器は、ＰＩＤ制御器、ＥＭＦ外乱抑制器およびＬＲ変換器を備えることができる。上記ＰＩＤ制御器は、図３のＰＩＤ制御器４６、５０と同様の構成を有し、上記ＥＭＦ外乱抑制器は、図３のＥＭＦ外乱抑制器４７、５１と同様の構成を有し、上記ＬＲ変換器は、図３のＬＲ変換器４８、５２と同様の構成を有していてよい。
【0052】
図６は、ｄｑ軸制御器により算出されるｄ軸制御電圧Ｖｄ＿０およびｑ軸制御電圧Ｖｑ＿０の一例を示す図である。ｄｑ軸制御電圧Ｖｄ＿０、Ｖｑ＿０の合成値は、図中白丸で示している。
この図６において、点線で示す円は、デューティ１００％の領域であり、円周上では√（Ｖｄ ２＋Ｖｑ ２）＝Ａ・ＶＲとなる。
この図６において、点線で示す円は、デューティ１００％の領域であり、円周上では√（Ｖｄ ２＋Ｖｑ ２）＝Ａ・ＶＲとなる。
【0053】
［手段２］
手段１において算出されたｄｑ軸制御電圧Ｖｄ＿０、Ｖｑ＿０を使用して、ｑ軸用の制御電圧抑制ゲインＧｑを算出する。制御電圧抑制ゲインＧｑは、図７（ａ）の矢印で示すように、ｄｑ軸制御電圧の合成値がデューティ１００％の円周上となるように算出される。
そして、この制御電圧抑制ゲインＧｑを用いて、図７（ａ）の矢印αに示すように、まずｑ軸制御電圧Ｖｑ＿０を抑制する。抑制後のｑ軸制御電圧は、図７（ａ）の点線矢印で示すＶｑ＿１となる。これにより、ｄｑ軸制御電圧の合成値は、図７（ａ）の黒点で示すＶｄ＿０，Ｖｑ＿１の合成値となり、デューティ１００％の円周上（点線で示す円）に近づく。
手段１において算出されたｄｑ軸制御電圧Ｖｄ＿０、Ｖｑ＿０を使用して、ｑ軸用の制御電圧抑制ゲインＧｑを算出する。制御電圧抑制ゲインＧｑは、図７（ａ）の矢印で示すように、ｄｑ軸制御電圧の合成値がデューティ１００％の円周上となるように算出される。
そして、この制御電圧抑制ゲインＧｑを用いて、図７（ａ）の矢印αに示すように、まずｑ軸制御電圧Ｖｑ＿０を抑制する。抑制後のｑ軸制御電圧は、図７（ａ）の点線矢印で示すＶｑ＿１となる。これにより、ｄｑ軸制御電圧の合成値は、図７（ａ）の黒点で示すＶｄ＿０，Ｖｑ＿１の合成値となり、デューティ１００％の円周上（点線で示す円）に近づく。
【0054】
デューティ１００％以下であれば、ｑ軸電流Ｉｑはｑ軸電流指令値Ｉｒｅｆｑに追従する。そのため、ｑ軸電流Ｉｑは、図７（ｂ）の破線で示すｑ軸電流指令値Ｉｒｅｆｑで制限される。
このｑ軸電流Ｉｑを使用して、上述した第１の実施形態で説明した設計思想の［手段３：ｄ軸電流指令値算出］の処理により、ｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄを算出する。
このｑ軸電流Ｉｑを使用して、上述した第１の実施形態で説明した設計思想の［手段３：ｄ軸電流指令値算出］の処理により、ｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄを算出する。
【0055】
［手段３］
上記の手段２において算出された抑制後のｑ軸制御電圧Ｖｑ＿１と、抑制前のｄ軸制御電圧Ｖｄ＿０とを使用して、ｄ軸用の制御電圧抑制ゲインＧｄを算出する。制御電圧抑制ゲインＧｄは、図８（ａ）の矢印で示すように、ｄｑ軸制御電圧の合成値がデューティ１００％の円周上となるように算出される。
上記の手段２において算出された抑制後のｑ軸制御電圧Ｖｑ＿１と、抑制前のｄ軸制御電圧Ｖｄ＿０とを使用して、ｄ軸用の制御電圧抑制ゲインＧｄを算出する。制御電圧抑制ゲインＧｄは、図８（ａ）の矢印で示すように、ｄｑ軸制御電圧の合成値がデューティ１００％の円周上となるように算出される。
【0056】
そして、この制御電圧抑制ゲインＧｄを用いて、図８（ａ）の矢印βに示すようにｄ軸制御電圧Ｖｄ＿０を抑制する。抑制後のｄ軸制御電圧は、図８（ａ）の点線矢印で示すＶｄ＿１となる。これにより、ｄｑ軸制御電圧の合成値は、Ｖｄ＿１，Ｖｑ＿１の合成値となり、デューティ１００％の円周上（点線で示す円）にさらに近づく。このように、ｑ軸側に対して１サンプル周期遅れでｄ軸制御電圧Ｖｄ＿０を抑制する。
デューティ１００％以下であれば、ｄ軸電流Ｉｄはｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄに追従するので、ｄ軸電流Ｉｄは図８（ｂ）の破線で示すｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄで制限される。
デューティ１００％以下であれば、ｄ軸電流Ｉｄはｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄに追従するので、ｄ軸電流Ｉｄは図８（ｂ）の破線で示すｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄで制限される。
【0057】
上記の手段１～３を繰り返すことで、ｄｑ軸制御電圧の合成値をデューティ１００％の円周上に近づけ、最終的にデューティ１００％とすることができる。
また、デューティ１００％以下の場合、ＥＭＦ外乱抑制器による電流の応答性改善により、ｄｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑはｄｑ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄ，Ｉｒｅｆｑに追従させることができる。
したがって、上記により、デューティ１００％使用領域で必要な転追を得ることができる（図８（ｂ）の黒点）。
また、デューティ１００％以下の場合、ＥＭＦ外乱抑制器による電流の応答性改善により、ｄｑ軸電流Ｉｄ，Ｉｑはｄｑ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄ，Ｉｒｅｆｑに追従させることができる。
したがって、上記により、デューティ１００％使用領域で必要な転追を得ることができる（図８（ｂ）の黒点）。
【0058】
次に、本機能によるｄｑ軸制御電圧とデューティの挙動とについて解析する。
抑制前のｄｑ軸制御電圧をＶｄ＿０，Ｖｑ＿０とすると、Ｄｕｔｙ０は次式で表すことができる。
Ｄｕｔｙ０＝√（Ｖｄ＿０ ２＋Ｖｑ＿０ ２）／（Ａ・ＶＲ）………（８）
そして、抑制後のｄｑ軸制御電圧Ｖｄ＿１，Ｖｑ＿１は、次式で表すことができる。
抑制前のｄｑ軸制御電圧をＶｄ＿０，Ｖｑ＿０とすると、Ｄｕｔｙ０は次式で表すことができる。
Ｄｕｔｙ０＝√（Ｖｄ＿０ ２＋Ｖｑ＿０ ２）／（Ａ・ＶＲ）………（８）
そして、抑制後のｄｑ軸制御電圧Ｖｄ＿１，Ｖｑ＿１は、次式で表すことができる。
【0059】
【数3】
【0060】
つまり、ｄｑ軸制御電圧を抑制する重みｗｑ、ｗｄは次式となる。
【0061】
【数4】
【0062】
また、抑制後のｄｑ軸制御電圧Ｖｄ＿１，Ｖｑ＿１からＤｕｔｙ１を計算すると次式となる。
【0063】
【数5】
【0064】
例えば図９（ａ）に示すように、抑制前のｄ軸制御電圧Ｖｄ＿０が１２［Ｖ］、抑制前のｑ軸制御電圧Ｖｑ＿０が８［Ｖ］であり、ＶＲ電圧Ａ・ＶＲが１０［Ｖ］である場合、Ｄｕｔｙ０は１．４４である。
その後、本機能によりｄｑ軸制御電圧を抑制することで、デューティは、図９（ｂ）のＤｕｔｙ１＝１．０６、図９（ｃ）のＤｕｔｙ２＝１．０１のように遷移し、最終的に図９（ｄ）のＤｕｔｙ３＝１．００、つまり、デューティ１００％とすることができる。
その後、本機能によりｄｑ軸制御電圧を抑制することで、デューティは、図９（ｂ）のＤｕｔｙ１＝１．０６、図９（ｃ）のＤｕｔｙ２＝１．０１のように遷移し、最終的に図９（ｄ）のＤｕｔｙ３＝１．００、つまり、デューティ１００％とすることができる。
【0065】
図１０は、上記の手段１～３を実現するための制御ブロック図である。この図１０では、図２の電流制御部３３の制御ブロック図を示している。
図１０において、ｄｑ軸制御器７０Ａは手段１を実現し、ｑ軸制御器７０Ｂは手段２を実現し、ｄ軸制御器７０Ｃは手段３を実現する。なお、図１０において、図３と同一構成を有する部分には図３と同一符号を付し、ここでは説明を省略する。
図１０において、ｄｑ軸制御器７０Ａは手段１を実現し、ｑ軸制御器７０Ｂは手段２を実現し、ｄ軸制御器７０Ｃは手段３を実現する。なお、図１０において、図３と同一構成を有する部分には図３と同一符号を付し、ここでは説明を省略する。
【0066】
ｄｑ軸制御器７０Ａは、ＰＩＤ制御器７１、ＥＭＦ外乱抑制器７２およびＬＲ変換器７３を備える。
ＰＩＤ制御器７１は、ＰＩＤ制御器４６、５０と同様の構成を有し、ＥＭＦ外乱抑制器７２は、ＥＭＦ外乱抑制器４７、５１と同様の構成を有し、ＬＲ変換器７３は、ＬＲ変換器４８、５２と同様の構成を有することができる。
ＰＩＤ制御器７１は、ＰＩＤ制御器４６、５０と同様の構成を有し、ＥＭＦ外乱抑制器７２は、ＥＭＦ外乱抑制器４７、５１と同様の構成を有し、ＬＲ変換器７３は、ＬＲ変換器４８、５２と同様の構成を有することができる。
【0067】
ｑ軸制御器７０Ｂは、図３に示すｑ軸側の構成と同様である。ただし、Ｄｕｔｙ算出部６１は、ｄｑ軸制御器７０Ａにより算出されたｄｑ軸制御電圧Ｖｄ＿０、Ｖｑ＿０を入力としている点で、図３に示すＤｕｔｙ算出部６１とは異なる。
ｄ軸制御器７０Ｃは、図３に示すｄ軸側の構成に制御電圧抑制部８０を加えた構成を有する。制御電圧抑制部８０は、Ｄｕｔｙ算出部８１、抑制ゲイン算出部８２および遅延器８３を備える。
Ｄｕｔｙ算出部８１は、ｑ軸制御器７０Ｂが備えるＤｕｔｙ算出部６１と同様の算出方法によりデューティ（Ｄｕｔｙ）を算出する。抑制ゲイン算出部８２は、ｑ軸制御器７０Ｂが備える抑制ゲイン算出部６２と同様の算出方法により制御電圧抑制ゲインＧｄを算出する。
遅延器８３は、抑制ゲイン算出部８２により算出された制御電圧抑制ゲインＧｄを、１サンプルだけホールドして制御電圧抑制ゲインＧｄ＿１として出力する。
ｄ軸制御器７０Ｃは、図３に示すｄ軸側の構成に制御電圧抑制部８０を加えた構成を有する。制御電圧抑制部８０は、Ｄｕｔｙ算出部８１、抑制ゲイン算出部８２および遅延器８３を備える。
Ｄｕｔｙ算出部８１は、ｑ軸制御器７０Ｂが備えるＤｕｔｙ算出部６１と同様の算出方法によりデューティ（Ｄｕｔｙ）を算出する。抑制ゲイン算出部８２は、ｑ軸制御器７０Ｂが備える抑制ゲイン算出部６２と同様の算出方法により制御電圧抑制ゲインＧｄを算出する。
遅延器８３は、抑制ゲイン算出部８２により算出された制御電圧抑制ゲインＧｄを、１サンプルだけホールドして制御電圧抑制ゲインＧｄ＿１として出力する。
【0068】
なお、図１０において、抑制ゲイン算出部６２がｑ軸用抑制ゲイン算出部に対応し、抑制ゲイン算出部８２および遅延器８３がｄ軸用抑制ゲイン算出部に対応している。
【0069】
この図１０に示す制御ブロック図における処理手順は、以下のとおりである。
（手順１）
制御電圧抑制器用のｄｑ軸制御器７０Ａがｄｑ軸制御電圧Ｖｄ＿０，Ｖｑ＿０を算出する。
（手順２）
ｑ軸制御器７０ＢのＤｕｔｙ算出部６１が、手順１において算出されたｄｑ軸制御電圧Ｖｄ＿０，Ｖｑ＿０とＶＲ電圧ＶＲとに基づいて、デューティ使用率Ｄｕｔｙ＿ｑを算出する。
（手順１）
制御電圧抑制器用のｄｑ軸制御器７０Ａがｄｑ軸制御電圧Ｖｄ＿０，Ｖｑ＿０を算出する。
（手順２）
ｑ軸制御器７０ＢのＤｕｔｙ算出部６１が、手順１において算出されたｄｑ軸制御電圧Ｖｄ＿０，Ｖｑ＿０とＶＲ電圧ＶＲとに基づいて、デューティ使用率Ｄｕｔｙ＿ｑを算出する。
【0070】
（手順３）
Ｄｕｔｙ算出部６１において算出されたＤｕｔｙ＿ｑが１００％以上の場合、抑制ゲイン算出部６２が、１／Ｄｕｔｙとなるｑ軸用の制御電圧抑制ゲインＧｑを算出する。
一方、Ｄｕｔｙ算出部６１において算出されたＤｕｔｙ＿ｑが１００％未満の場合、抑制ゲイン算出部６２は、ｑ軸用の制御電圧抑制ゲインＧｑを「１」とする。
（手順４）
手順３において算出された制御電圧抑制ゲインＧｑを、ｑ軸制御器７０ＢのＥＭＦ外乱抑制器４７内のＬＰＦ４７ｂとＰＩＤ制御器４６内の積分器４６ａとに乗算する。これにより、ｑ軸制御電圧Ｖｑ＿０を抑制し、抑制後のｑ軸制御電圧Ｖｑ＿１とする。
Ｄｕｔｙ算出部６１において算出されたＤｕｔｙ＿ｑが１００％以上の場合、抑制ゲイン算出部６２が、１／Ｄｕｔｙとなるｑ軸用の制御電圧抑制ゲインＧｑを算出する。
一方、Ｄｕｔｙ算出部６１において算出されたＤｕｔｙ＿ｑが１００％未満の場合、抑制ゲイン算出部６２は、ｑ軸用の制御電圧抑制ゲインＧｑを「１」とする。
（手順４）
手順３において算出された制御電圧抑制ゲインＧｑを、ｑ軸制御器７０ＢのＥＭＦ外乱抑制器４７内のＬＰＦ４７ｂとＰＩＤ制御器４６内の積分器４６ａとに乗算する。これにより、ｑ軸制御電圧Ｖｑ＿０を抑制し、抑制後のｑ軸制御電圧Ｖｑ＿１とする。
【0071】
（手順５）
ｄ軸制御器７０ＣのＤｕｔｙ算出部８１が、ｑ軸制御器７０ＢのＬＲ変換器４８から出力されるｑ軸制御電圧Ｖｑ＿１と、ｄ軸制御器７０ＣのＬＲ変換器５２から出力されるｄ軸制御電圧Ｖｄ＿０と、ＶＲ電圧ＶＲとに基づいて、デューティ使用率Ｄｕｔｙ＿ｄを算出する。
（手順６）
Ｄｕｔｙ算出部８１において算出されたＤｕｔｙ＿ｄが１００％以上の場合、抑制ゲイン算出部８２が、１／Ｄｕｔｙとなるｄ軸用の制御電圧抑制ゲインＧｄを算出する。
一方、Ｄｕｔｙ算出部８１において算出されたＤｕｔｙ＿ｄが１００％未満の場合、抑制ゲイン算出部８２は、ｄ軸用の制御電圧抑制ゲインＧｄを「１」とする。
ｄ軸制御器７０ＣのＤｕｔｙ算出部８１が、ｑ軸制御器７０ＢのＬＲ変換器４８から出力されるｑ軸制御電圧Ｖｑ＿１と、ｄ軸制御器７０ＣのＬＲ変換器５２から出力されるｄ軸制御電圧Ｖｄ＿０と、ＶＲ電圧ＶＲとに基づいて、デューティ使用率Ｄｕｔｙ＿ｄを算出する。
（手順６）
Ｄｕｔｙ算出部８１において算出されたＤｕｔｙ＿ｄが１００％以上の場合、抑制ゲイン算出部８２が、１／Ｄｕｔｙとなるｄ軸用の制御電圧抑制ゲインＧｄを算出する。
一方、Ｄｕｔｙ算出部８１において算出されたＤｕｔｙ＿ｄが１００％未満の場合、抑制ゲイン算出部８２は、ｄ軸用の制御電圧抑制ゲインＧｄを「１」とする。
【0072】
（手順７）
遅延器８２が、手順６において算出された制御電圧抑制ゲインＧｄを１サンプルだけホールドし、制御電圧抑制ゲインＧｄ＿１として出力する。
（手順８）
手順７において算出された制御電圧抑制ゲインＧｄ＿１を、ｄ軸制御器７０ＣのＥＭＦ外乱抑制器５１内のＬＰＦ５１ｂとＰＩＤ制御器５０内の積分器５０ａとに乗算する。これにより、ｄ軸制御電圧Ｖｄ＿０を抑制し、抑制後のｄ軸制御電圧Ｖｄ＿１とする。
これにより、デューティ使用率が１００％を超えないようにｄｑ軸制御電圧が抑制される。以降、手順１～８を繰り返す。
遅延器８２が、手順６において算出された制御電圧抑制ゲインＧｄを１サンプルだけホールドし、制御電圧抑制ゲインＧｄ＿１として出力する。
（手順８）
手順７において算出された制御電圧抑制ゲインＧｄ＿１を、ｄ軸制御器７０ＣのＥＭＦ外乱抑制器５１内のＬＰＦ５１ｂとＰＩＤ制御器５０内の積分器５０ａとに乗算する。これにより、ｄ軸制御電圧Ｖｄ＿０を抑制し、抑制後のｄ軸制御電圧Ｖｄ＿１とする。
これにより、デューティ使用率が１００％を超えないようにｄｑ軸制御電圧が抑制される。以降、手順１～８を繰り返す。
【0073】
図１１および図１２は、本実施形態の効果を確認するためのシミュレーション検証結果を示すグラフである。図１１および図１２に示された各グラフの横軸はいずれも時間［ｓ］を示している。
シミュレーション検証では、図１１（ｂ）の二点鎖線で示されているように、システム最大電流Iｍａｘ（４５Ａ）に固定された電流指令値Ｉｒｅｆが用いられ、モータを無負荷で高速回転させた状態で、モータ軸に外部からトルクが線形的に付与された。そして、モータトルクと外部トルクとが釣合い、モータが静止したところでシミュレーション検証を終了した。また、このシミュレーション検証では、ｄ軸電流最大値を４０［Ａ］、供給電圧（ＶＲ電圧）を１３．６［Ｖ］に設定した。
シミュレーション検証では、図１１（ｂ）の二点鎖線で示されているように、システム最大電流Iｍａｘ（４５Ａ）に固定された電流指令値Ｉｒｅｆが用いられ、モータを無負荷で高速回転させた状態で、モータ軸に外部からトルクが線形的に付与された。そして、モータトルクと外部トルクとが釣合い、モータが静止したところでシミュレーション検証を終了した。また、このシミュレーション検証では、ｄ軸電流最大値を４０［Ａ］、供給電圧（ＶＲ電圧）を１３．６［Ｖ］に設定した。
【0074】
この場合、ｄ軸電流指令値算出部４１では、図１１（ａ）の破線で示されるように、４０［Ａ］を上限としてｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄが算出され、ｑ軸電流指令値制限部４２では、ｄ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄと電流指令値Ｉｒｅｆとに基づいて、図１１（ｂ）の破線で示されるようにｑ軸電流指令値Ｉｒｅｆｑが算出される。そして、電流制御部３３では、ｄｑ軸電流指令値Ｉｒｅｆｄ、Ｉｒｅｆｑに基づいてｄｑ軸制御電圧が算出される。このとき、電流制御部３３では、デューティ使用率が１００％となるようにｄｑ軸制御電圧が算出される。
これにより、図１１（ａ）の実線で示されるｄ軸電流Ｉｄ［Ａ］、図１１（ｂ）の実線で示されるｑ軸電流Ｉｑ［Ａ］が生じる。また、図１１（ｃ）に示される回転数［ｒｐｍ］が生じる。
図１１（ｂ）におけるｑ軸電流Ｉｑの時系列波形と、図１１（ｃ）における回転数の時系列波形とを見ると、低負荷から高負荷になるに従い、高回転数から低回転数になるＮ－Ｔ特性となっている。
この特性において、モータが最大出力を引き出していることを確認するため、供給電圧（ＶＲ電圧）と３相制御電圧とを確認した。
これにより、図１１（ａ）の実線で示されるｄ軸電流Ｉｄ［Ａ］、図１１（ｂ）の実線で示されるｑ軸電流Ｉｑ［Ａ］が生じる。また、図１１（ｃ）に示される回転数［ｒｐｍ］が生じる。
図１１（ｂ）におけるｑ軸電流Ｉｑの時系列波形と、図１１（ｃ）における回転数の時系列波形とを見ると、低負荷から高負荷になるに従い、高回転数から低回転数になるＮ－Ｔ特性となっている。
この特性において、モータが最大出力を引き出していることを確認するため、供給電圧（ＶＲ電圧）と３相制御電圧とを確認した。
【0075】
具体的には、下記の３つの領域において、供給電圧（ＶＲ電圧）と３相制御電圧とを確認した。
［１］低負荷・高回転数領域（５Ａ、９４００ｒｐｍ付近） ｔ１＝０．４ｓｅｃ
［２］中負荷・中回転数領域（２３Ａ、４０００ｒｐｍ付近） ｔ２＝０．８７ｓｅｃ
［３］高負荷・低回転数領域（４４Ａ、１８００ｒｐｍ付近） ｔ３＝１．３４ｓｅｃ
［１］低負荷・高回転数領域（５Ａ、９４００ｒｐｍ付近） ｔ１＝０．４ｓｅｃ
［２］中負荷・中回転数領域（２３Ａ、４０００ｒｐｍ付近） ｔ２＝０．８７ｓｅｃ
［３］高負荷・低回転数領域（４４Ａ、１８００ｒｐｍ付近） ｔ３＝１．３４ｓｅｃ
【0076】
結果を図１２（ａ）～図１２（ｃ）に示す。ここで、図１２（ａ）は低負荷・高回転数領域、図１２（ｂ）は中負荷・中回転数領域、図１２（ｃ）は高負荷・低回転数領域での供給電圧（ＶＲ電圧）と３相制御電圧とを示している。
図１２（ａ）～図１２（ｃ）において、太実線はＶＲ電圧ＶＲ、細実線はＡ相制御電圧、点線はＢ相制御電圧、破線はＣ相制御電圧である。
これら図１２（ａ）～図１２（ｃ）からも明らかなように、３相制御電圧の最大値は供給電圧（ＶＲ電圧）に重なっている、つまりデューティ使用率が１００％となっており、狙い通りの動作であることが確認できる。
図１２（ａ）～図１２（ｃ）において、太実線はＶＲ電圧ＶＲ、細実線はＡ相制御電圧、点線はＢ相制御電圧、破線はＣ相制御電圧である。
これら図１２（ａ）～図１２（ｃ）からも明らかなように、３相制御電圧の最大値は供給電圧（ＶＲ電圧）に重なっている、つまりデューティ使用率が１００％となっており、狙い通りの動作であることが確認できる。
【0077】
このように、本実施形態におけるモータ制御装置は、ｑ軸用の制御電圧抑制ゲインと、ｄ軸用の制御電圧抑制ゲインとをそれぞれ算出し、ｄ軸用の制御電圧抑制ゲインを１サンプル周期遅れで出力するので、ｄｑ軸制御電圧Ｖｄ、Ｖｑを抑制する重みを、上記（１２）式および（１３）式で示すように変えることができる。
これにより、デューティ１００％領域で転追性を最大にすることができる。
これにより、デューティ１００％領域で転追性を最大にすることができる。
【0078】
（変形例）
上記各実施形態においては、モータ制御装置がＥＭＦ外乱抑制器４７、５１を備える場合について説明したが、モータ制御装置はＥＭＦ外乱抑制器４７、５１を備えていなくてもよい。この場合、ＰＩＤ制御器４６、５０の出力に制御電圧抑制ゲインを直接乗算してよい。なお、デューティが１００％以上である場合に、デューティが１００％となるようにｄｑ軸制御電圧Ｖｄ、Ｖｑを抑制することができればよく、制御電圧抑制ゲインの乗算方法は特に限定されない。
上記各実施形態においては、モータ制御装置がＥＭＦ外乱抑制器４７、５１を備える場合について説明したが、モータ制御装置はＥＭＦ外乱抑制器４７、５１を備えていなくてもよい。この場合、ＰＩＤ制御器４６、５０の出力に制御電圧抑制ゲインを直接乗算してよい。なお、デューティが１００％以上である場合に、デューティが１００％となるようにｄｑ軸制御電圧Ｖｄ、Ｖｑを抑制することができればよく、制御電圧抑制ゲインの乗算方法は特に限定されない。
【0079】
また、上記各実施形態においては、モータ制御装置の適用例として、モータによって車両の操舵系に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置１００を示したが、上記に限定されるものではない。上記各実施形態におけるモータ制御装置は、永久磁石型の同期電動機（ブラシレスＤＣモータ）を駆動制御するさまざまな電動アクチュエータ製品に適用可能である。例えば、上記各実施形態におけるモータ制御装置は、鉄道動揺防止アクチュエータ等に適用することもできる。
【0080】
なお、本発明は、上述した実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークまたは記憶媒体を介して、システムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行することによっても実現可能である。この場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が実施形態の機能を実現することになる。また、当該プログラムを記録した記録媒体は本発明を構成することができる。
また、コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより、実施形態の機能が実現されるだけでなく、プログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上記した実施形態の機能が実現されてもよい。
また、コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより、実施形態の機能が実現されるだけでなく、プログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上記した実施形態の機能が実現されてもよい。
【符号の説明】
【0081】
１００…電動パワーステアリング装置、４１…ｄ軸電流指令値算出部、４２…ｑ軸電流指令値制限部、４３…制御帯域設定部、４４…制御帯域設定部、４６…ＰＩＤ制御器、４６ａ…積分器、４６ｂ…比較器、４６ｃ…微分器、４７…ＥＭＦ外乱抑制器、４７ａ…遅延器、４７ｂ…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、４８…ＬＲ変換器、５０…ＰＩＤ制御器、５０ａ…積分器、５０ｂ…比較器、５０ｃ…微分器、５１…ＥＭＦ外乱抑制器、５１ａ…遅延器、５１ｂ…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、５２…ＬＲ変換器、６０…制御電圧抑制部、６１…Ｄｕｔｙ算出部、６２…抑制ゲイン算出部、７０Ａ…ｄｑ軸制御器、７０Ｂ…ｑ軸制御器、７０Ｃ…ｄ軸制御器、８０…制御電圧抑制部、８１…Ｄｕｔｙ算出部、８２…抑制ゲイン算出部、８３…遅延器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】