特許7078051電力変換装置、モータ駆動ユニット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】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-05-23
(45)【発行日】2022-05-31
(54)【発明の名称】電力変換装置、モータ駆動ユニットおよび電動パワーステアリング装置
(51)【国際特許分類】
H02P 25/22 20060101AFI20220524BHJP
H02P 27/06 20060101ALI20220524BHJP
H02M 7/48 20070101ALI20220524BHJP
B62D 5/04 20060101ALI20220524BHJP
【ＦＩ】
H02P25/22
H02P27/06
H02M7/48 E
B62D5/04
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2019544277
(86)(22)【出願日】2018-06-28
(86)【国際出願番号】 JP2018024560
(87)【国際公開番号】W WO2019064766
(87)【国際公開日】2019-04-04
【審査請求日】2021-04-01
(31)【優先権主張番号】P 2017189595
(32)【優先日】2017-09-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000232302
【氏名又は名称】日本電産株式会社
(72)【発明者】
【氏名】鍋師 香織
(72)【発明者】
【氏名】北村 高志
【審査官】池田 貴俊
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－７７０６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１１８６０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－８７４２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１１１７８８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｐ ２５／２２
Ｈ０２Ｐ ２７／０６
Ｈ０２Ｍ ７／４８
Ｂ６２Ｄ ５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電源からの電力を、ｎ相（ｎは３以上の整数）の巻線を有するモータへ供給する電力に変換する電力変換装置であって、前記モータの各相の巻線の一端に接続される第１インバータと、
前記各相の巻線の他端に接続される第２インバータと、
前記第１および第２インバータの動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記ｎ相の巻線は、第１相の巻線および第２相の巻線を含み、
前記制御回路は、前記第１相の巻線への通電により前記第２相の巻線に誘導される誘導電流を低減する補正波を、前記第２相の巻線の通電のための基本波に重畳する、電力変換装置。
【請求項2】
前記補正波は、前記第２相の巻線に誘導される前記誘導電流と逆位相の電流成分を含む、請求項１に記載の電力変換装置。【請求項3】
前記補正波は、前記第２相の巻線に誘導される前記誘導電流と逆位相の電圧成分を含む、請求項１に記載の電力変換装置。【請求項4】
前記第１相の巻線へ供給する電流と、前記第１相への通電により前記第２相の巻線に誘導される誘導電流との関係を示すテーブルを記憶するメモリをさらに備え、前記制御回路は、前記テーブルを用いて取得した誘導電流と逆位相の補正波を演算し、前記第２相の巻線の通電のための基本波に重畳する、請求項１から３のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項5】
前記第１相の巻線へ供給する電流と、前記第１相への通電により前記第２相の巻線に誘導される誘導電流を低減する補正波との関係を示すテーブルを記憶するメモリをさらに備え、前記制御回路は、前記テーブルを用いて取得した補正波を、前記第２相の巻線の通電のための基本波に重畳する、請求項１から３のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項6】
前記第１相への通電により前記第２相の巻線に誘導される誘導電流と、前記誘導電流を低減する補正波との関係を示すテーブルを記憶するメモリと、前記第２相の巻線を流れる電流を検出する電流センサと、
をさらに備え、
前記制御回路は、
前記検出した電流から誘導電流の成分を抽出し、
前記テーブルを用いて、前記抽出した誘導電流を低減する補正波を取得し、
前記取得した補正波を、前記第２相の巻線の通電のための基本波に重畳する、請求項１から３のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項7】
前記第２相の巻線を流れる電流を検出する電流センサをさらに備え、前記制御回路は、
前記検出した電流から誘導電流の成分を抽出し、
前記抽出した誘導電流と逆位相の補正波を演算し、
前記演算した補正波を前記第２相の巻線の通電のための基本波に重畳する、請求項１から３のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項8】
前記ｎ相の巻線は、第３相の巻線をさらに含み、前記制御回路は、前記第１相の巻線への通電により前記第３相の巻線に誘導される誘導電流を低減する補正波を、前記第３相の巻線の通電のための基本波に重畳する、請求項１から７のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項9】
前記第１および第２インバータのそれぞれは、複数のローサイドスイッチング素子および複数のハイサイドスイッチング素子を備え、前記第１インバータの第１ローサイドスイッチング素子および第１ハイサイドスイッチング素子は、前記第１相の巻線の一端に接続され、
前記第１インバータの第２ローサイドスイッチング素子および第２ハイサイドスイッチング素子は、前記第２相の巻線の一端に接続され、
前記第１インバータの第３ローサイドスイッチング素子および第３ハイサイドスイッチング素子は、前記第３相の巻線の一端に接続され、
前記第２インバータの第４ローサイドスイッチング素子および第４ハイサイドスイッチング素子は、前記第１相の巻線の他端に接続され、
前記第２インバータの第５ローサイドスイッチング素子および第５ハイサイドスイッチング素子は、前記第２相の巻線の他端に接続され、
前記第２インバータの第６ローサイドスイッチング素子および第６ハイサイドスイッチング素子は、前記第３相の巻線の他端に接続される、請求項１から８のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項10】
請求項１から９のいずれかに記載の電力変換装置と、モータと、
を備えるモータ駆動ユニット。
【請求項11】
請求項１０に記載のモータ駆動ユニットを備え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】
本開示は、電源からの電力を、電動モータに供給する電力に変換する電力変換装置、モータ駆動ユニット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】
ブラシレスＤＣモータおよび交流同期モータなどの電動モータ（以下、単に「モータ」と表記する。）は、一般的に三相電流によって駆動される。三相電流の波形を正確に制御するため、ベクトル制御などの複雑な制御技術が用いられる。このような制御技術では、高度な数学的演算が必要であり、マイクロコントローラ（マイコン）などのデジタル演算回路が用いられる。ベクトル制御技術は、モータの負荷変動が大きな用途、例えば、洗濯機、電動アシスト自転車、電動スクータ、電動パワーステアリング装置、電気自動車、産業機器などの分野で活用されている。
【0003】
一般に、モータは、ロータおよびステータを有する。例えば、ロータには、その円周方向に沿って複数の永久磁石が配列される。ステータは複数の巻線を有する。永久磁石を有するモータでは、永久磁石と巻線との間にトルクリップルが発生する。特許文献１は、トルクリップルの６次高調波成分に対して逆位相の正弦波であるリップル補正波を生成し、そのリップル補正波を基本波に重畳する技術を開示している。特許文献１によれば、リップル補正波を基本波に重畳することにより、トルクリップルを低減することができる。
【0004】
車載分野においては、自動車用電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｏｒｌ Ｕｎｉｔ）が車両に用いられる。ＥＣＵは、マイクロコントローラ、電源、入出力回路、ＡＤコンバータ、負荷駆動回路およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などを備える。ＥＣＵを核として電子制御システムが構築される。例えば、ＥＣＵはセンサからの信号を処理してモータなどのアクチュエータを制御する。具体的に説明すると、ＥＣＵはモータの回転速度やトルクを監視しながら、電力変換装置におけるインバータを制御する。ＥＣＵの制御の下で、電力変換装置はモータに供給する駆動電力を変換する。
【0005】
近年、モータ、電力変換装置およびＥＣＵが一体化された機電一体型モータが開発されている。特に車載分野においては、安全性の観点から高い品質保証が要求される。そのため、部品の一部が故障した場合でも安全動作を継続できる冗長設計が取り入れられている。冗長設計の一例として、１つのモータに対して２つの電力変換装置を設けることが検討されている。他の一例として、メインのマイクロコントローラにバックアップ用マイクロコントローラを設けることが検討されている。
【0006】
例えば特許文献２は、制御部と、２つのインバータとを備え、三相モータに供給する電力を変換する電力変換装置を開示している。２つのインバータの各々は電源およびグランド（以下、「ＧＮＤ」と表記する。）に接続される。一方のインバータは、モータの三相の巻線の一端に接続され、他方のインバータは、三相の巻線の他端に接続される。各インバータは、各々がハイサイドスイッチング素子およびローサイドスイッチング素子を含む３つのレグから構成されるブリッジ回路を備える。制御部は、２つのインバータにおけるスイッチング素子の故障を検出した場合、モータ制御を正常時の制御から異常時の制御に切替える。異常時の制御では、例えば、故障したスイッチング素子を含むインバータのスイッチング素子を所定の規則でオンおよびオフすることにより巻線の中性点を構成する。そして、正常な方のインバータを用いてモータ駆動を継続させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０１０－２３９６８１号公報
【文献】特開２０１４－１９２９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上述したような２つのインバータを備える装置におけるモータの駆動制御のさらなる向上が求められている。
【0009】
本開示の実施形態では、２つのインバータを備える電力変換装置において、ある相の巻線に通電したときに別の相の巻線に誘導される誘導電流を低減させる。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示の例示的な電力変換装置は、電源からの電力を、ｎ相（ｎは３以上の整数）の巻線を有するモータへ供給する電力に変換する電力変換装置であって、前記モータの各相の巻線の一端に接続される第１インバータと、前記各相の巻線の他端に接続される第２インバータと、前記第１および第２インバータの動作を制御する制御回路と、を備え、前記ｎ相の巻線は、第１相の巻線および第２相の巻線を含み、前記制御回路は、前記第１相の巻線への通電により前記第２相の巻線に誘導される誘導電流を低減する補正波を、前記第２相の巻線の通電のための基本波に重畳する。
【発明の効果】
【0011】
本開示の実施形態によれば、２つのインバータを備える電力変換装置において、ある相の巻線に通電したときに別の相の巻線に誘導される誘導電流を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
本開示の実施形態を説明する前に、本開示の基礎となった本願発明者の知見を説明する。
【0014】
本願発明者は、２つのインバータを備える独立結線方式の電力変換装置を研究する過程において、ある相の巻線に通電したときに、永久磁石の高調波成分が無くても、通電していない別の相の巻線に不要な誘導電流が発生することを見出した。本願発明者は、実験により、独立結線方式においてある相の巻線に通電したとき、通電していない別の相の巻線には同相成分のリップルが発生することを突き止めた。
【0015】
不要な誘導電流である高調波は、零相電流(同相電流)となり、零相電流損(銅損)、ノイズとなってしまう。そのため、通電する相以外への影響を抑えるために、不要な高調波は低減することが求められる。
【0016】
以下、添付の図面を参照しながら、本開示の電力変換装置、モータ駆動ユニットおよび電動パワーステアリング装置の実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【0017】
本明細書においては、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の巻線を有する三相モータに供給する電力を変換する電力変換装置を例にして、本開示の実施形態を説明する。但し、例えば四相および五相などのｎ相（ｎは３以上の整数）の巻線を有するｎ相モータに供給する電力を変換する電力変換装置も本開示の範疇である。
【0018】
（実施形態１） 図１は、本実施形態に係る電力変換装置１００の回路構成を模式的に示している。
【0019】
電力変換装置１００は、第１インバータ１１０と、第２インバータ１４０とを備える。また、電力変換装置１００は、図５に示す制御回路３００を備える。電力変換装置１００は種々のモータに供給する電力を変換することができる。モータ２００は、例えば三相交流モータである。
【0020】
モータ２００は、Ｕ相の巻線Ｍ１、Ｖ相の巻線Ｍ２およびＷ相の巻線Ｍ３を備え、第１インバータ１１０と第２インバータ１４０とに接続される。具体的に説明すると、第１インバータ１１０はモータ２００の各相の巻線の一端に接続され、第２インバータ１４０は各相の巻線の他端に接続される。本願明細書において、部品（構成要素）同士の間の「接続」とは、主に電気的な接続を意味する。
【0021】
第１インバータ１１０は、各相に対応した端子Ｕ＿Ｌ、Ｖ＿ＬおよびＷ＿Ｌを有し、第２インバータ１４０は、各相に対応した端子Ｕ＿Ｒ、Ｖ＿ＲおよびＷ＿Ｒを有する。第１インバータ１１０の端子Ｕ＿Ｌは、Ｕ相の巻線Ｍ１の一端に接続され、端子Ｖ＿Ｌは、Ｖ相の巻線Ｍ２の一端に接続され、端子Ｗ＿Ｌは、Ｗ相の巻線Ｍ３の一端に接続される。第１インバータ１１０と同様に、第２インバータ１４０の端子Ｕ＿Ｒは、Ｕ相の巻線Ｍ１の他端に接続され、端子Ｖ＿Ｒは、Ｖ相の巻線Ｍ２の他端に接続され、端子Ｗ＿Ｒは、Ｗ相の巻線Ｍ３の他端に接続される。このような結線は、いわゆるスター結線およびデルタ結線とは異なる。
【0022】
本明細書中において、第１インバータ１１０を「ブリッジ回路Ｌ」と表記する場合がある。また、第２インバータ１４０を「ブリッジ回路Ｒ」と表記する場合がある。第１インバータ１１０および第２インバータ１４０のそれぞれは、ローサイドスイッチング素子およびハイサイドスイッチング素子を含むレグを３個備える。それらレグを構成する複数のスイッチング素子は、電動モータ２００の巻線を介して第１インバータ１１０と第２インバータ１４０との間で複数のＨブリッジを構成する。
【0023】
第１インバータ１１０は、３個のレグから構成されるブリッジ回路を含む。図１に示されるスイッチング素子１１１Ｌ、１１２Ｌおよび１１３Ｌがローサイドスイッチング素子であり、スイッチング素子１１１Ｈ、１１２Ｈおよび１１３Ｈはハイサイドスイッチング素子である。スイッチング素子として、例えば電界効果トランジスタ（典型的にはＭＯＳＦＥＴ）または絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いることができる。本願明細書において、インバータのスイッチング素子としてＦＥＴを用いる例を説明し、以下の説明ではスイッチング素子をＦＥＴと表記する場合がある。例えば、スイッチング素子１１１ＬはＦＥＴ１１１Ｌと表記される。
【0024】
第１インバータ１１０は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各相の巻線に流れる電流を検出するための電流センサ（図５を参照）として、３個のシャント抵抗１１１Ｒ、１１２Ｒおよび１１３Ｒを備える。電流センサ１７０は、各シャント抵抗に流れる電流を検出する電流検出回路（不図示）を含む。例えば、シャント抵抗１１１Ｒ、１１２Ｒおよび１１３Ｒは、第１インバータ１１０の３個のレグに含まれる３個のローサイドスイッチング素子とＧＮＤとの間にそれぞれ接続される。具体的には、シャント抵抗１１１ＲはＦＥＴ１１１ＬとＧＮＤとの間に接続され、シャント抵抗１１２ＲはＦＥＴ１１２ＬとＧＮＤ
との間に接続され、シャント抵抗１１３ＲはＦＥＴ１１３ＬとＧＮＤとの間に接続される。シャント抵抗の抵抗値は、例えば０．５ｍΩから１．０ｍΩ程度である。
との間に接続され、シャント抵抗１１３ＲはＦＥＴ１１３ＬとＧＮＤとの間に接続される。シャント抵抗の抵抗値は、例えば０．５ｍΩから１．０ｍΩ程度である。
【0025】
第１インバータ１１０と同様に、第２インバータ１４０は、３個のレグから構成されるブリッジ回路を含む。図１に示されるＦＥＴ１４１Ｌ、１４２Ｌおよび１４３Ｌがローサイドスイッチング素子であり、ＦＥＴ１４１Ｈ、１４２Ｈおよび１４３Ｈはハイサイドスイッチング素子である。また、第２インバータ１４０は、３個のシャント抵抗１４１Ｒ、１４２Ｒおよび１４３Ｒを備える。それらのシャント抵抗は、３個のレグに含まれる３個のローサイドスイッチング素子とＧＮＤとの間に接続される。第１および第２インバータ１１０、１４０の各ＦＥＴは、例えばマイクロコントローラまたは専用ドライバによって制御され得る。
【0026】
【0027】
第１インバータ１１０は、レグ１２１、１２３および１２５を有する。レグ１２１は、ＦＥＴ１１１ＨとＦＥＴ１１１Ｌを有する。レグ１２３は、ＦＥＴ１１２ＨとＦＥＴ１１２Ｌを有する。レグ１２５は、ＦＥＴ１１３ＨとＦＥＴ１１３Ｌを有する。
【0028】
第２インバータ１４０は、レグ１２２、１２４および１２６を有する。レグ１２２は、ＦＥＴ１４１ＨとＦＥＴ１４１Ｌを有する。レグ１２４は、ＦＥＴ１４２ＨとＦＥＴ１４２Ｌを有する。レグ１２６は、ＦＥＴ１４３ＨとＦＥＴ１４３Ｌを有する。
【0029】
図２に示すＨブリッジ１３１は、レグ１２１と巻線Ｍ１とレグ１２２とを有する。図３に示すＨブリッジ１３２は、レグ１２３と巻線Ｍ２とレグ１２４とを有する。図４に示すＨブリッジ１３３は、レグ１２５と巻線Ｍ３とレグ１２６とを有する。
【0030】
電源１０１（図１）は、所定の電源電圧を生成する。電源１０１から第１および第２インバータ１１０、１４０に電力が供給される。電源１０１として、例えば直流電源が用いられる。ただし、電源１０１は、ＡＣ－ＤＣコンバータまたはＤＣ―ＤＣコンバータであってもよいし、バッテリー（蓄電池）であってもよい。電源１０１は、第１および第２インバータ１１０、１４０に共通の単一電源であってもよいし、第１インバータ１１０用の第１電源および第２インバータ１４０用の第２電源を備えていてもよい。
【0031】
電源１０１と電力変換装置１００との間にコイル１０２が設けられている。コイル１０２は、ノイズフィルタとして機能し、各インバータに供給する電圧波形に含まれる高周波ノイズ、または各インバータで発生する高周波ノイズを電源１０１側に流出させないように平滑化する。また、電源１０１と電力変換装置１００との間には、コンデンサ１０３の一端が接続されている。コンデンサ１０３の他端はＧＮＤに接続されている。コンデンサ１０３は、いわゆるバイパスコンデンサであり、電圧リプルを抑制する。コンデンサ１０３は、例えば電解コンデンサであり、容量および使用する個数は設計仕様などによって適宜決定される。
【0032】
図１には、インバータ毎の各レグに１個のシャント抵抗を配置する構成を例示している。第１および第２インバータ１１０、１４０は、６個以下のシャント抵抗を備え得る。６個以下のシャント抵抗は、第１および第２インバータ１１０、１４０が備える６個のレグのうちの６個以下のローサイドスイッチング素子とＧＮＤとの間に接続され得る。さらにこれをｎ相モータに拡張すると、第１および第２インバータ１１０、１４０は、２ｎ個以下のシャント抵抗を備え得る。２ｎ個以下のシャント抵抗は、第１および第２インバータ１１０、１４０が備える２ｎ個のレグのうちの２ｎ個以下のローサイドスイッチング素子とＧＮＤとの間に接続され得る。
【0033】
図５は、電力変換装置１００を備えるモータ駆動ユニット４００のブロック構成を模式的に示している。電力変換装置１００は制御回路３００を備える。モータ駆動ユニット４００は、電力変換装置１００とモータ２００を備える。
【0034】
制御回路３００は、例えば、電源回路３１０と、角度センサ３２０と、入力回路３３０と、マイクロコントローラ３４０と、駆動回路３５０と、ＲＯＭ３６０とを備える。制御回路３００は、電力変換装置１００の全体の動作を制御することによりモータ２００を駆動する。具体的には、制御回路３００は、目的とするロータの位置、回転速度、および電流などを制御してクローズドループ制御を実現することができる。なお、制御回路３００は、角度センサに代えてトルクセンサを備えてもよい。この場合、制御回路３００は、目的とするモータトルクを制御することができる。
【0035】
電源回路３１０は、回路内の各ブロックに必要なＤＣ電圧（例えば３Ｖ、５Ｖ）を生成する。角度センサ３２０は、例えばレゾルバまたはホールＩＣである。角度センサ３２０として、磁気抵抗効果素子とマグネットが用いられてもよい。角度センサ３２０は、モータ２００のロータの回転角（以下、「回転信号」と表記する。）を検出し、回転信号をマイクロコントローラ３４０に出力する。入力回路３３０は、電流センサ１７０によって検出されたモータ電流値（以下、「実電流値」と表記する。）を受け取り、必要に応じて、実電流値のレベルをマイクロコントローラ３４０の入力レベルに変換し、実電流値をマイクロコントローラ３４０に出力する。
【0036】
マイクロコントローラ３４０は、第１インバータ１１０と第２インバータ１４０の各ＦＥＴのスイッチング動作（ターンオンまたはターンオフ）を制御する。マイクロコントローラ３４０は、実電流値およびロータの回転信号などに従って目標電流値を設定してＰＷＭ信号を生成し、それを駆動回路３５０に出力する。
【0037】
駆動回路３５０は、典型的にはゲートドライバである。駆動回路３５０は、第１および第２インバータ１１０、１４０における各ＦＥＴのスイッチング動作を制御する制御信号（ゲート制御信号）をＰＷＭ信号に従って生成し、各ＦＥＴのゲートに制御信号を与える。なお、マイクロコントローラ３４０が駆動回路３５０の機能を備えていてもよい。その場合、制御回路３００は駆動回路３５０を備えていなくてもよい。
【0038】
ＲＯＭ３６０は、例えば書き込み可能なメモリ、書き換え可能なメモリまたは読み出し専用のメモリである。ＲＯＭ３６０は、マイクロコントローラ３４０に電力変換装置１００を制御させるための命令群を含む制御プログラムを格納している。例えば、制御プログラムはブート時にＲＡＭ（不図示）に一旦展開される。
【0039】
次に、電力変換装置１００の制御方法の具体例を説明する。正制御回路３００は、第１および第２インバータ１１０、１４０の両方を用いて三相通電制御することによってモータ２００を駆動する。具体的に、制御回路３００は、第１インバータ１１０のＦＥＴと第２インバータ１４０のＦＥＴとを互いに逆位相（位相差＝１８０°）でスイッチング制御することにより三相通電制御を行う。例えば、ＦＥＴ１１１Ｌ、１１１Ｈ、１４１Ｌおよび１４１Ｈを含むＨブリッジに着目すると、ＦＥＴ１１１Ｌがオンすると、ＦＥＴ１４１Ｌはオフし、ＦＥＴ１１１Ｌがオフすると、ＦＥＴ１４１Ｌはオンする。これと同様に、ＦＥＴ１１１Ｈがオンすると、ＦＥＴ１４１Ｈはオフし、ＦＥＴ１１１Ｈがオフすると、ＦＥＴ１４１Ｈはオンする。電源１０１から出力された電流は、ハイサイドスイッチング素子、巻線、ローサイドスイッチング素子を通ってＧＮＤに流れる。
【0040】
ここで、Ｕ相の巻線Ｍ１を流れる電流の経路を説明する。ＦＥＴ１１１ＨおよびＦＥＴ１４１Ｌがオンであり、ＦＥＴ１４１ＨおよびＦＥＴ１１１Ｌがオフのとき、電流は、電源１０１、ＦＥＴ１１１Ｈ、巻線Ｍ１、ＦＥＴ１４１Ｌ、ＧＮＤの順に流れる。ＦＥＴ１４１ＨおよびＦＥＴ１１１Ｌがオンであり、ＦＥＴ１１１ＨおよびＦＥＴ１４１Ｌがオフのとき、電流は、電源１０１、ＦＥＴ１４１Ｈ、巻線Ｍ１、ＦＥＴ１１１Ｌ、ＧＮＤの順に流れる。
【0041】
次に、Ｖ相の巻線Ｍ２を流れる電流の経路を説明する。ＦＥＴ１１２ＨおよびＦＥＴ１４２Ｌがオンであり、ＦＥＴ１４２ＨおよびＦＥＴ１１２Ｌがオフのとき、電流は、電源１０１、ＦＥＴ１１２Ｈ、巻線Ｍ２、ＦＥＴ１４２Ｌ、ＧＮＤの順に流れる。ＦＥＴ１４２ＨおよびＦＥＴ１１２Ｌがオンであり、ＦＥＴ１１２ＨおよびＦＥＴ１４２Ｌがオフのとき、電流は、電源１０１、ＦＥＴ１４２Ｈ、巻線Ｍ２、ＦＥＴ１１２Ｌ、ＧＮＤの順に流れる。
【0042】
次に、Ｗ相の巻線Ｍ３を流れる電流の経路を説明する。ＦＥＴ１１３ＨおよびＦＥＴ１４３Ｌがオンであり、ＦＥＴ１４３ＨおよびＦＥＴ１１３Ｌがオフのとき、電流は、電源１０１、ＦＥＴ１１３Ｈ、巻線Ｍ３、ＦＥＴ１４３Ｌ、ＧＮＤの順に流れる。ＦＥＴ１４３ＨおよびＦＥＴ１１３Ｌがオンであり、ＦＥＴ１１３ＨおよびＦＥＴ１４３Ｌがオフのとき、電流は、電源１０１、ＦＥＴ１４３Ｈ、巻線Ｍ３、ＦＥＴ１１３Ｌ、ＧＮＤの順に流れる。
【0043】
図６は、三相通電制御に従って電力変換装置１００を制御したときにモータ２００のＵ相、Ｖ相およびＷ相の各巻線に流れる電流値をプロットして得られる電流波形（正弦波）を例示している。横軸は、モータ電気角（ｄｅｇ）を示し、縦軸は電流値（Ａ）を示している。図６の電流波形において、電気角３０°毎に電流値をプロットしている。Ｉpkは各相の最大電流値（ピーク電流値）を表している。
【0044】
表１は、図６の正弦波において電気角毎に、各インバータの端子に流れる電流値を示している。表１は、具体的に、第１インバータ１１０（ブリッジ回路Ｌ）の端子Ｕ＿Ｌ、Ｖ＿ＬおよびＷ＿Ｌに流れる、電気角３０°毎の電流値、および、第２インバータ１４０（ブリッジ回路Ｒ）の端子Ｕ＿Ｒ、Ｖ＿ＲおよびＷ＿Ｒに流れる、電気角３０°毎の電流値を示している。ここで、ブリッジ回路Ｌに対しては、ブリッジ回路Ｌの端子からブリッジ回路Ｒの端子に流れる電流方向を正の方向と定義する。図６に示される電流の向きはこの定義に従う。また、ブリッジ回路Ｒに対しては、ブリッジ回路Ｒの端子からブリッジ回路Ｌの端子に流れる電流方向を正の方向と定義する。従って、ブリッジ回路Ｌの電流とブリッジ回路Ｒの電流との位相差は１８０°となる。表１において、電流値Ｉ1の大きさは〔（３）1/2／２〕＊Ｉpkであり、電流値Ｉ2の大きさはＩpk／２である。
【0045】
【表1】
【0046】
電気角０°において、Ｕ相の巻線Ｍ１には電流は流れない。Ｖ相の巻線Ｍ２にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩ1の電流が流れ、Ｗ相の巻線Ｍ３にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩ1の電流が流れる。
【0047】
電気角３０°において、Ｕ相の巻線Ｍ１にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩ2の電流が流れ、Ｖ相の巻線Ｍ２にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩｐｋの電流が流れ、Ｗ相の巻線Ｍ３にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩ2の電流が流れる。
【0048】
電気角６０°において、Ｕ相の巻線Ｍ１にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩ1の電流が流れ、Ｖ相の巻線Ｍ２にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩ1の電流が流れる。Ｗ相の巻線Ｍ３には電流は流れない。
【0049】
電気角９０°において、Ｕ相の巻線Ｍ１にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩｐｋの電流が流れ、Ｖ相の巻線Ｍ２にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩ2の電流が流れ、Ｗ相の巻線Ｍ３にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩ2
の電流が流れる。
の電流が流れる。
【0050】
電気角１２０°において、Ｕ相の巻線Ｍ１にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩ1の電流が流れ、Ｗ相の巻線Ｍ３にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩ1の電流が流れる。Ｖ相の巻線Ｍ２には電流は流れない。
【0051】
電気角１５０°において、Ｕ相の巻線Ｍ１にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩ2の電流が流れ、Ｖ相の巻線Ｍ２にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩ2の電流が流れ、Ｗ相の巻線Ｍ３にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩｐｋの電流が流れる。
【0052】
電気角１８０°において、Ｕ相の巻線Ｍ１には電流は流れない。Ｖ相の巻線Ｍ２にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩ1の電流が流れ、Ｗ相の巻線Ｍ３にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩ1の電流が流れる。
【0053】
電気角２１０°において、Ｕ相の巻線Ｍ１にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩ2の電流が流れ、Ｖ相の巻線Ｍ２にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩｐｋの電流が流れ、Ｗ相の巻線Ｍ３にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩ2の電流が流れる。
【0054】
電気角２４０°において、Ｕ相の巻線Ｍ１にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩ1の電流が流れ、Ｖ相の巻線Ｍ２にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩ1の電流が流れる。Ｗ相の巻線Ｍ３には電流は流れない。
【0055】
電気角２７０°において、Ｕ相の巻線Ｍ１にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩｐｋの電流が流れ、Ｖ相の巻線Ｍ２にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩ2の電流が流れ、Ｗ相の巻線Ｍ３にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩ2の電流が流れる。
【0056】
電気角３００°において、Ｕ相の巻線Ｍ１にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩ1の電流が流れ、Ｗ相の巻線Ｍ３にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩ1の電流が流れる。Ｖ相の巻線Ｍ２には電流は流れない。
【0057】
電気角３３０°において、Ｕ相の巻線Ｍ１にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩ2の電流が流れ、Ｖ相の巻線Ｍ２にはブリッジ回路Ｒからブリッジ回路Ｌに大きさＩ2の電流が流れ、Ｗ相の巻線Ｍ３にはブリッジ回路Ｌからブリッジ回路Ｒに大きさＩｐｋの電流が流れる。
【0058】
例えば、制御回路３００は、図６に示される電流波形が得られるようなＰＷＭ制御によってブリッジ回路ＬおよびＲの各ＦＥＴのスイッチング動作を制御する。
【0059】
上述したように、２つのインバータ１１０、１４０を備える独立結線方式の電力変換装置１００においては、ある相の巻線への通電に起因して、通電していない別の相の巻線に誘導電流が発生する。本実施形態では、通電する相とは異なる他の相において発生する誘導電流を減少させる制御方法として、発生する誘導電流とは逆位相となる波形を基本波に重畳させる。これにより、発生したノイズとなる誘導電流を低減することができる。その結果、当該誘導電流によって生じるトルクリップル等を抑制することができる。
【0060】
例えば、マイクロコントローラ３４０は、Ｕ相の巻線Ｍ１への通電によりＶ相の巻線Ｍ２に誘導される誘導電流を低減する補正波を、Ｖ相の巻線Ｍ２の通電のための基本波に重畳する指令を出す。また、Ｕ相の巻線Ｍ１への通電によりＷ相の巻線Ｍ３に誘導される誘導電流を低減する補正波を、Ｗ相の巻線Ｍ３の通電のための基本波に重畳する指令を出す。これにより、Ｕ相の巻線Ｍ１への通電に起因して、Ｖ相の巻線Ｍ２およびＷ相の巻線Ｍ３に誘導される誘導電流を低減することができる。
【0061】
図７は、誘導電流を低減する処理を行うマイクロコントローラ３４０の機能ブロックを例示している。本明細書において、機能ブロック図における各ブロックは、ハードウェア単位ではなく機能ブロック単位で示される。誘導電流の低減処理に用いるソフトウェアは、例えば、各機能ブロックに対応した特定の処理を実行させるためのコンピュータプログラムを構成するモジュールであり得る。そのようなコンピュータプログラムは、例えばＲＯＭ３６０に格納される。コントローラ３４０は、ＲＯＭ３６０から命令を読み出して各処理を逐次実行することができる。誘導電流の低減処理は、ハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアによって実現されてもよい。また、誘導電流の低減処理は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより実現されてもよい。
【0062】
図７に示す例では、マイクロコントローラ３４０は、電流センサ１７０が検出した電流から、各相の巻線に発生する誘導電流の成分を抽出する。マイクロコントローラ３４０は、抽出した誘導電流と逆位相の補正波を演算する。そして、演算した補正波を基本波に重畳する指令を出すことで、誘導電流を低減させる。
【0063】
例えば、Ｕ相の巻線Ｍ１への通電時に、マイクロコントローラ３４０は、電流センサ１７０から、Ｖ相の巻線Ｍ２およびＷ相の巻線Ｍ３に流れる電流値を取得する。
【0064】
このフィードバックされる電流は、通常のモータ駆動のためにローパスフィルタ（ＬＰＦ）３０２を通された後に、電流指令値Ｉ*との差分を取り、ＰＩ制御（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）３０１等が行われる。
【0065】
上記の電流指令値に対するフィードバック処理とは別に、さらに、フィードバックされる電流は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）３０３を通過する。ハイパスフィルタ３０３は、例えば、基本波の周波数の３倍の周波数を有する３次高調波成分を通過させる。ハイパスフィルタ３０３を通過した電流成分は、逆位相演算ブロック３０４において逆位相の波形へと変換される。この逆位相の波が補正波となる。逆位相の補正波の電流を、電流指令値Ｉ*に重畳し、モータ２００側への指令値とする。駆動回路３５０は、指令値に従ってインバータ１１０および１４０を制御し、Ｖ相の巻線Ｍ２およびＷ相の巻線Ｍ３に通電する。Ｕ相とは異なる他のＶ相およびＷ相において発生する誘導電流を、逆位相の電流により低減することができる。なお、ハイパスフィルタの代わりにバンドパスフィルタが用いられてもよい。
【0066】
図７に示す例では、電流指令値Ｉ*に、誘導電流とは逆位相の電流成分を重畳させているが、電圧指令値に逆位相の電圧成分を重畳させてもよい。例えば、図８に示すように、ＰＩ制御ブロック３０１の出力、すなわち、インバータ１１０、１４０への電圧指令値に対して、電圧成分を重畳させてもよい。
【0067】
また、図９および図１０に示すように、ハイパスフィルタ３０３の代わりに、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）３０５において、逆位相にしたい周波数帯を抽出してもよい。バンドパスフィルタおよびハイパスフィルタを用いる場合には、フィードバックのために抽出する電流の周波数帯が少しずれると、所定の周波数帯の電流を抽出できなくなる場合がある。一方、ＦＦＴを用いれば、抽出する電流の周波数帯が少しずれても、所定の周波数帯の電流を抽出することができる。
【0068】
次に、誘導電流を低減する処理の別の例を説明する。図１１および図１２は、誘導電流を低減する処理を行うマイクロコントローラ３４０の機能ブロックを例示している。この例では、巻線への通電と、それにより誘導される誘導電流との関係を示すルックアップテーブルを用いて、誘導電流を低減する処理を行う。このようなルックアップテーブルは、例えば、ＲＯＭ３６０に予め記憶されている。
【0069】
ルックアップテーブルは、例えば、Ｕ相の巻線Ｍ１へ供給する電流と、Ｕ相の巻線Ｍ１への通電によりＶ相の巻線Ｍ２およびＷ相の巻線Ｍ３に誘導される誘導電流との関係を示している。また、Ｖ相の巻線Ｍ２へ供給する電流と、Ｖ相の巻線Ｍ２への通電によりＷ相の巻線Ｍ３およびＵ相の巻線Ｍ１に誘導される誘導電流との関係を示している。また、Ｗ相の巻線Ｍ３へ供給する電流と、Ｗ相の巻線Ｍ３への通電によりＵ相の巻線Ｍ１およびＶ相の巻線Ｍ２に誘導される誘導電流との関係を示している。マイクロコントローラ３４０は、テーブルを用いて取得した誘導電流と逆位相の補正波を演算する。マイクロコントローラ３４０は、演算した補正波を巻線への通電のための基本波に重畳する指令を出す。
【0070】
また、ルックアップテーブルは、巻線への通電と、それにより誘導される誘導電流を低減する補正波との関係を示していてもよい。この場合、例えば、マイクロコントローラ３４０は、Ｕ相の巻線Ｍ１の通電によりＶ相の巻線Ｍ２およびＷ相の巻線Ｍ３に誘導される誘導電流を低減する補正波を、ルックアップテーブルから取得する。そして、テーブルを用いて取得した補正波を、Ｖ相の巻線Ｍ２およびＷ相の巻線Ｍ３の通電のための基本波に重畳する指令を出す。
【0071】
図７から図１０に示す例では、フィードバックする値に対してノイズとなる誘導電流の逆位相の波形を演算して、その波形を有する電流または電圧を基本波に重畳している。それに対して、図１１および図１２に示す例では、フィードフォワード制御により、誘導電流を低減させる。ルックアップテーブルは、発生する誘導電流の波形またはその逆位相の波形を予め記憶している。マイクロコントローラ３４０は、ルックアップテーブルを用いて取得した逆波形の電流または電圧を指令値に重畳させる。
【0072】
逆位相の電流または電圧を基本波に重畳することにより、通電相とは異なる他の相において発生する誘導電流を低減させることができる。これにより、当該誘導電流によって生じるトルクリップル等を抑制することができる。
【0073】
なお、図７から図１０を用いて例示した処理において、上記のようなルックアップテーブルを用いてもよい。例えば、Ｕ相の巻線Ｍ１への通電時に、マイクロコントローラ３４０は、電流センサ１７０から、Ｖ相の巻線Ｍ２およびＷ相の巻線Ｍ３に流れる電流値を取得する。このフィードバックされる電流から、誘導電流成分を抽出する。
【0074】
ルックアップテーブルは、Ｕ相の巻線Ｍ１の通電によりＶ相の巻線Ｍ２およびＷ相の巻線Ｍ３に誘導される誘導電流と、その誘導電流を低減する補正波との関係を示している。マイクロコントローラ３４０は、ルックアップテーブルを用いて、抽出した誘導電流を低減する補正波を取得する。マイクロコントローラ３４０は、取得した補正波を、Ｖ相の巻線Ｍ２およびＷ相の巻線Ｍ３の通電のための基本波に重畳する。これにより、誘導電流を低減させることができる。
【0075】
上記の例では、Ｚ軸における電流指令値または電圧指令値に対して、高調波を重畳している。本開示の技術は、Ｚ軸を追加しないｄｑ軸の制御系に適用することもできる。この場合、ｄｑ逆変換後に全相に任意の同相正弦波を注入することで、誘導電流を低減することができる。ｄｑ軸上にて演算を行うベクトル制御が一般的に行われており、それに合わせた回路構成および制御アルゴリズムを有するモータも多い。一方、Ｚ軸を考慮する場合には、通常の回路構成等とは異なる回路が必要になる場合があり、大幅な変更を加える回路設計が必要になる場合がある。それに対して、ｄｑ軸において高調波を重畳する構成であれば、大幅な回路変更等は行わなくてもよい。
【0076】
なお、重畳する電流および電圧の波形は、正弦波、三角波、のこぎり波、矩形波など種類は問わず、位相を適切に合わせることができる波形であればよい。
【0077】
図１３および図１４は、本開示の技術を用いたシミュレーション結果を示す。図１３および図１４の縦軸は電流、横軸は時間を示している。図１３の左側は、基本波に重畳させる補正波を示している。図１４の左側は、基本波に補正波を重畳させたときの誘導電流を示している。図１４の右側は、基本波に補正波を
重畳させないときの誘導電流を示している。図１４の結果から、基本波に補正波を重畳させることにより、誘導電流を低減できていることが分かる。
重畳させないときの誘導電流を示している。図１４の結果から、基本波に補正波を重畳させることにより、誘導電流を低減できていることが分かる。
【0078】
図１５は、モータの実機に通電したときの誘導電流を示している。図１５の縦軸は電流、横軸は時間を示している。図１５の左側は、基本波に補正波を重畳させないときの誘導電流を示している。図１５の右側は、基本波に補正波を重畳させたときの誘導電流を示している。図１５の結果から、基本波に補正波を重畳させることにより、誘導電流を低減できていることが分かる。
【0079】
（実施形態２） 自動車等の車両は一般的に、電動パワーステアリング装置を備えている。電動パワーステアリング装置は、運転者がステアリングハンドルを操作することによって発生するステアリング系の操舵トルクを補助するための補助トルクを生成する。補助トルクは、補助トルク機構によって生成され、運転者の操作の負担を軽減することができる。例えば、補助トルク機構は、操舵トルクセンサ、ＥＣＵ、モータおよび減速機構などを備える。操舵トルクセンサは、ステアリング系における操舵トルクを検出する。ＥＣＵは、操舵トルクセンサの検出信号に基づいて駆動信号を生成する。モータは、駆動信号に基づいて操舵トルクに応じた補助トルクを生成し、減速機構を介してステアリング系に補助トルクを伝達する。
【0080】
本開示のモータ駆動ユニット４００は、電動パワーステアリング装置に好適に利用される。図２２は、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置５００を模式的に示している。電動パワーステアリング装置５００は、ステアリング系５２０および補助トルク機構５４０を備える。
【0081】
ステアリング系５２０は、例えば、ステアリングハンドル５２１、ステアリングシャフト５２２（「ステアリングコラム」とも称される。）、自在軸継手５２３Ａ、５２３Ｂ、回転軸５２４（「ピニオン軸」または「入力軸」とも称される。）、ラックアンドピニオン機構５２５、ラック軸５２６、左右のボールジョイント５５２Ａ、５５２Ｂ、タイロッド５２７Ａ、５２７Ｂ、ナックル５２８Ａ、５２８Ｂ、および左右の操舵車輪（例えば左右の前輪）５２９Ａ、５２９Ｂを備える。ステアリングハンドル５２１は、ステアリングシャフト５２２と自在軸継手５２３Ａ、５２３Ｂとを介して回転軸５２４に連結される。回転軸５２４にはラックアンドピニオン機構５２５を介してラック軸５２６が連結される。ラックアンドピニオン機構５２５は、回転軸５２４に設けられたピニオン５３１と、ラック軸５２６に設けられたラック５３２とを有する。ラック軸５２６の右端には、ボールジョイント５５２Ａ、タイロッド５２７Ａおよびナックル５２８Ａをこの順番で介して右の操舵車輪５２９Ａが連結される。右側と同様に、ラック軸５２６の左端には、ボールジョイント５５２Ｂ、タイロッド５２７Ｂおよびナックル５２８Ｂをこの順番で介して左の操舵車輪５２９Ｂが連結される。ここで、右側および左側は、座席に座った運転者から見た右側および左側にそれぞれ一致する。
【0082】
ステアリング系５２０によれば、運転者がステアリングハンドル５２１を操作することによって操舵トルクが発生し、ラックアンドピニオン機構５２５を介して左右の操舵車輪５２９Ａ、５２９Ｂに伝わる。これにより、運転者は左右の操舵車輪５２９Ａ、５２９Ｂを操作することができる。
【0083】
補助トルク機構５４０は、例えば、操舵トルクセンサ５４１、ＥＣＵ５４２、モータ５４３、減速機構５４４および電力変換装置５４５を備える。補助トルク機構５４０は、ステアリングハンドル５２１から左右の操舵車輪５２９Ａ、５２９Ｂに至るステアリング系５２０に補助トルクを与える。なお、補助トルクは「付加トルク」と称されることがある。
【0084】
ＥＣＵ５４２として、実施形態に係る制御回路３００を用いることができ、電力変換装置５４５として、実施形態に係る電力変換装置１００を用いることができる。また、モータ５４３は、実施形態におけるモータ２００に相当する。ＥＣＵ５４２、モータ５４３および電力変換装置５４５を備える機電一体型ユニットとして、実施形態に係るモータ駆動ユニット４００を好適に用いることができる。
【0085】
操舵トルクセンサ５４１は、ステアリングハンドル５２１によって付与されたステアリング系５２０の操舵トルクを検出する。ＥＣＵ５４２は、操舵トルクセンサ５４１からの検出信号（以下、「トルク信号」と表記する。）に基づいてモータ５４３を駆動するための駆動信号を生成する。モータ５４３は、操舵トルクに応じた補助トルクを駆動信号に基づいて発生する。補助トルクは、減速機構５４４を介してステアリング系５２０の回転軸５２４に伝達される。減速機構５４４は、例えばウォームギヤ機構である。補助トルクはさらに、回転軸５２４からラックアンドピニオン機構５２５に伝達される。
【0086】
電動パワーステアリング装置５００は、補助トルクがステアリング系５２０に付与される箇所によって、ピニオンアシスト型、ラックアシスト型、およびコラムアシスト型等に分類することができる。図２２には、ピニオンアシスト型の電動パワーステアリング装置５００を例示している。ただし、電動パワーステアリング装置５００は、ラックアシスト型、コラムアシスト型等であってもよい。
【0087】
ＥＣＵ５４２には、トルク信号だけでなく、例えば車速信号も入力され得る。外部機器５６０は例えば車速センサである。または、外部機器５６０は、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の車内ネットワークで通信可能な他のＥＣＵであってもよい。ＥＣＵ５４２のマイクロコントローラは、トルク信号や車速信号などに基づいてモータ５４３をベクトル制御等により制御することができる。
【0088】
ＥＣＵ５４２は、少なくともトルク信号に基づいて目標電流値を設定する。ＥＣＵ５４２は、車速センサによって検出された車速信号を考慮し、さらに角度センサ３２０によって検出されたロータの回転信号を考慮して、目標電流値を設定することが好ましい。ＥＣＵ５４２は、電流センサ１７０によって検出された実電流値が目標電流値に一致するように、モータ５４３の駆動信号、つまり、駆動電流を制御することができる。
【0089】
電動パワーステアリング装置５００によれば、運転者の操舵トルクにモータ５４３の補助トルクを加えた複合トルクを利用してラック軸５２６によって左右の操舵車輪５２９Ａ、５２９Ｂを操作することができる。特に、上述した機電一体型ユニットに、本開示のモータ駆動ユニット４００を利用することにより、部品の品質が向上し、かつ、正常時および異常時のいずれにおいても適切な電流制御が可能となる、モータ駆動ユニットを備える電動パワーステアリング装置が提供される。
【0090】
以上、本開示にかかる実施形態を説明した。上述の実施形態の説明は例示であり、本開示の技術を限定するものではない。また、上述の実施形態で説明した各構成要素を適宜組み合わせた実施形態も可能である。
【産業上の利用可能性】
【0091】
本開示の実施形態は、掃除機、ドライヤ、シーリングファン、洗濯機、冷蔵庫および電動パワーステアリング装置などの、各種モータを備える多様な機器に幅広く利用され得る。
【符号の説明】
【0092】
１００ 電力変換装置 １０１ 電源 １０２ コイル １０３ コンデンサ １１０ 第１インバータ １１１Ｈ、１１２Ｈ、１１３Ｈ、１４１Ｈ、１４２Ｈ、１４３Ｈ ハイサイドスイッチング素子（ＦＥＴ） １１１Ｌ、１１２Ｌ、１１３Ｌ、１４１Ｌ、１４２Ｌ、１４３Ｌ ローサイドスイッチング素子（ＦＥＴ） １１１Ｒ、１１２Ｒ、１１３Ｒ、１４１Ｒ、１４２Ｒ、１４３Ｒ シャント抵抗 １２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６ レグ １３１、１３２、１３３ Ｈブリッジ １４０ 第２インバータ ２００ 電動モータ ３００ 制御回路 ３１０ 電源回路 ３２０ 角度センサ ３３０ 入力回路 ３４０ マイクロコントローラ ３５０ 駆動回路 ３５１ 検出回路 ３６０ ＲＯＭ ４００ モータ駆動ユニット ５００ 電動パワーステアリング装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】