特許 7468200 モータ制御装置

(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】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】モータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 27/08 20060101AFI20240409BHJP

   H02P 21/14 20160101ALI20240409BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

H02P27/08

H02P21/14

H02M7/48 E

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020116587

(22)【出願日】2020-07-06

(65)【公開番号】P2022014314

(43)【公開日】2022-01-19

【審査請求日】2023-06-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 駿介

(72)【発明者】

【氏名】三鴨 悟

(72)【発明者】

【氏名】加藤 裕太

【審査官】島倉 理

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１９３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／１０３８６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－４８５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－５０２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２８７６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２７／０８

Ｈ０２Ｐ ２１／１４

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のスイッチング素子を有する駆動回路と、前記スイッチング素子のオンオフを規定するデューティ比を設定するための電圧指令値を生成することで三相の巻線を有するモータへの給電を制御する制御部とを備え、
前記複数のスイッチング素子は、相毎にスイッチングアームを構成するように一対のスイッチング素子が直列に接続され、
各スイッチングアームは、並列に接続されており、
前記各スイッチングアームの高電位側あるいは低電位側のいずれか一方の第１電位側の電流値を検出するための電流センサを更に備え、
前記制御部は、
各相の前記電圧指令値がハイレベル及びローレベルの変化を繰り返す搬送波よりも大きい場合に、前記第１電位側に接続された前記スイッチング素子をオンとし、各相の前記電圧指令値が前記搬送波よりも小さい場合に、前記第１電位側とは他方の第２電位側に接続された前記スイッチング素子をオンとするように制御するものであり、
前記第１電位側に接続された前記スイッチング素子がオンされている状況での前記電流センサの検出値である第１検出値と、前記第２電位側に接続された前記スイッチング素子がオンされている状況での前記電流センサの検出値である第２検出値とを取得する電流取得処理部と、
前記電流取得処理部で取得された前記第１検出値と、前記第２検出値との差を対応する相の前記電流値として算出する電流値算出処理部とを有し、
前記電流値算出処理部は、各相のうちの一相について前記第１検出値を検出することができなくなることに起因して前記電流値を算出することができなくなる状況で、残り二相の前記電流値に基づいて、前記一相の前記電流値を推定するブラインド補正を実行するものであり、
前記制御部は、前記ブラインド補正を実行する状況で、前記電圧指令値を生成する際に得ることができる出力電圧波を補正するものであって、前記一相の前記出力電圧波を前記第１検出値が検出できなくなる側の限界値である第１限界値に固定する一方で、前記残り二相の前記出力電圧波を前記第１限界値と反対側の限界値である第２限界値側に全体的にずらすようにオフセット補正をするオフセット補正処理部を更に有するモータ制御装置。

【請求項2】

前記電流値算出処理部は、各相について前記第２検出値を検出することができなくなる状況で、当該状況になる直前に検出した前記第２検出値を用いて前記電流値を算出する請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記電圧指令値に高調波を重畳して重畳後電圧指令値を生成する重畳部を有し、
前記オフセット補正処理部がオフセット補正をする前記出力電圧波は、前記重畳後電圧指令値である請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に示すように、複数のスイッチング素子の駆動を通じてモータに対する給電を制御するモータ制御装置が知られている。モータ制御装置では、三相の各相に対応するコイルに実際に流れている電流値を検出する必要がある。こうした電流値の検出は、低電位側のスイッチング素子のオンオフの切替状態に関わって行われる。具体的には、複数のスイッチング素子のオンオフの切替状態は、ＰＷＭ制御のなかで設定されるデューティ比に基づき規定されるところ、デューティ比が大きい状況になると、対応する相についての電流値を検出することができなくなることが知られている。これは、デューティ比の設定に用いられる搬送波である三角波の高電位側の頂点である山のタイミングから対応するスイッチング素子が次にオフに切り替えられるまでの間で、電流値の検出が行われるからである。

【0003】

これに対処する方法として、特許文献１のモータ制御装置は、三相のうちの電流値を検出することができなくなる相以外の二相の電流値に基づいて、電流値を検出することができなくなる相の電流値を推定するようにブラインド補正を実行する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－１９３７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

電流値の検出に要する時間に応じて、ＰＷＭ制御のなかで設定することのできないデューティ比の範囲が決まることで、デューティ比の上限値が設定される。つまり、電流値の検出に要する時間が長くなるほど、ＰＷＭ制御のなかで設定することのできないデューティ比の範囲が広くなり、デューティ比の上限値が低くなる。デューティ比の上限値が低くなる場合、ＰＷＭ制御のなかで設定することのできるデューティ比の範囲が狭くなり、モータに印加できる最大の電圧が下がる。この場合、電源が出力する電圧に対するモータに印加できる最大の電圧の比である電圧利用率は低下する。このため、モータトルクと、モータ回転数との関係である、周知のＮ－Ｔ特性に示されるモータの出力特性は低下する。

【0006】

本発明の目的は、モータの出力特性の向上を図ることのできるモータ制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するモータ制御装置は、複数のスイッチング素子を有する駆動回路と、前記スイッチング素子のオンオフを規定するデューティ比を設定するための電圧指令値を生成することで三相の巻線を有するモータへの給電を制御する制御部とを備え、前記複数のスイッチング素子は、相毎にスイッチングアームを構成するように一対のスイッチング素子が直列に接続され、各スイッチングアームは、並列に接続されており、前記各スイッチングアームの高電位側あるいは低電位側のいずれか一方の第１電位側の電流値を検出するための電流センサを更に備え、前記制御部は、各相の前記電圧指令値がハイレベル及びローレベルの変化を繰り返す搬送波よりも大きい場合に、前記第１電位側に接続された前記スイッチング素子をオンとし、各相の前記電圧指令値が前記搬送波よりも小さい場合に、前記第１電位側とは他方の第２電位側に接続された前記スイッチング素子をオンとするように制御するものであり、前記第１電位側に接続された前記スイッチング素子がオンされている状況での前記電流センサの検出値である第１検出値と、前記第２電位側に接続された前記スイッチング素子がオンされている状況での前記電流センサの検出値である第２検出値とを取得する電流取得処理部と、前記電流取得処理部で取得された前記第１検出値と、前記第２検出値との差を対応する相の前記電流値として算出する電流値算出処理部とを有し、前記電流値算出処理部は、各相のうちの一相について前記第１検出値を検出することができなくなることに起因して前記電流値を算出することができなくなる状況で、残り二相の前記電流値に基づいて、前記一相の前記電流値を推定するブラインド補正を実行するものであり、前記制御部は、前記ブラインド補正を実行する状況で、前記電圧指令値を生成する際に得ることができる出力電圧波を補正するものであって、前記一相の前記出力電圧波を前記第１検出値が検出できなくなる側の限界値である第１限界値に固定する一方で、前記残り二相の前記出力電圧波を前記第１限界値と反対側の限界値である第２限界値側に全体的にずらすようにオフセット補正をするオフセット補正処理部を更に有している。

【0008】

ここで、第２検出値は基本的にゼロ値であり、第１検出値と比較すると変化しない値である。このため、第２検出値については、検出の精度が低くても、第１検出値を的確に検出することができていれば、各相の電流値の算出への影響は小さい。このため、上記構成を用いては、ブラインド補正を実行する状況で、ブラインド補正の対象でない二相について、当該二相の出力電圧波を第２限界値側に全体的にずらすようにオフセット補正するようにしている。これは、これまで第２検出値の検出の精度が低くなることから使用していなかった領域の一部を含むように出力電圧波をずらすことに相当し、各限界値側で使用できる電圧値の振幅の中点をゼロ値とする場合、当該ゼロ値を第２限界値側にずらすことに相当する。この場合、オフセット補正をしない場合と比較して、出力電圧波のゼロ値から第１限界値側で使用できる電圧値の範囲は広くなる。これは、第２限界値側で使用できる電圧値についても同様である。これにより、オフセット補正をしない場合と比較して、出力電圧波の振幅を広げることができるようになる。したがって、モータに印加できる最大の電圧を大きくすることができるため、電圧利用率を向上でき、モータの出力特性を向上させることができる。

【0009】

なお、第２検出値は基本的にゼロ値であり、第１検出値と比較すると変化しない値であるといっても、当該第２検出値の検出の精度を確保することができる方が好ましいことは言うまでもない。

【0010】

そこで、上記のモータ制御装置において、前記電流値算出処理部は、各相について前記第２検出値を検出することができなくなる状況で、当該状況になる直前に検出した前記第２検出値を用いて前記電流値を算出することが好ましい。

【0011】

上記構成によれば、各相について第２検出値を検出することができなくなる状況であっても、当該状況になる直前に検出された第２検出値であれば、検出の精度が確保された条件下で検出された値である可能性が高いと言える。つまり、各相について第２検出値を検出することができなくなる状況であっても、当該第２検出値の検出の精度の著しい低下を抑えることができ、ひいては各相の電流値の算出の精度を確保するのに効果的である。

【0012】

上記のモータ制御装置において、前記制御部は、前記電圧指令値に高調波を重畳して重畳後電圧指令値を生成する重畳部を有し、前記オフセット補正処理部がオフセット補正をする前記出力電圧波としては、具体的には前記重畳後電圧指令値を採用することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明のモータ制御装置によれば、モータの出力特性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】電動パワーステアリング装置の概略構成図。

【図2】モータ制御装置の概略構成を示すブロック図。

【図3】制御部の概略構成を示すブロック図。

【図4】モータ制御信号の生成及び電流値の検出の態様を示す図。

【図5】オフセット補正の処理手順を示すフローチャート。

【図6】ブラインド補正の処理手順を示すフローチャート。

【図7】補正後の電圧指令値及び重畳後の電圧指令値の変化態様を説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

モータ制御装置を電動パワーステアリング装置（以下、「ＥＰＳ」という。）の操舵制御装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、ＥＰＳ１は、運転者のステアリングホイール１０の操作に基づいて転舵輪１５を転舵させる操舵機構２、運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構３、及びアシスト機構３を制御するモータ制御装置４０を備えている。

【0016】

操舵機構２は、運転者により操作されるステアリングホイール１０及びステアリングホイール１０と一体回転するステアリング軸１１を備えている。ステアリング軸１１は、ステアリングホイール１０と連結されたコラム軸１１ａ、コラム軸１１ａの下端部に連結された中間軸１１ｂ、及び中間軸１１ｂの下端部に連結されたピニオン軸１１ｃを有している。ピニオン軸１１ｃの下端部は、ラックアンドピニオン機構１３を介してラック軸１２に連結されている。ステアリング軸１１の回転運動は、ラックアンドピニオン機構１３を介してラック軸１２の軸方向の往復直線運動に変換される。ラック軸１２の往復直線運動は、ラック軸１２の両端にそれぞれ連結されたタイロッド１４を介して左右の転舵輪１５にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪１５の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。

【0017】

アシスト機構３は、回転軸２１を有するモータ２０と、減速機構２２とを備えている。モータ２０は、ステアリング軸１１にモータトルクを付与する。モータ２０としては、例えばＵ相、Ｖ相、及びＷ相の三相の巻線を有するブラシレスモータが採用されている。モータ２０は、モータ制御装置４０から三相の駆動電力が供給されることにより回転する。モータ２０の回転軸２１は、減速機構２２を介してコラム軸１１ａに連結されている。減速機構２２はモータ２０の回転を減速し、当該減速した回転力をコラム軸１１ａに伝達する。すなわち、ステアリング軸１１にモータ２０のモータトルクが付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。

【0018】

図２に示すように、モータ２０は、回転軸２１を中心に回転するロータ２３、及びロータの外周に配置されるステータ２４を備えている。ロータ２３には、その表面に永久磁石が固定されている。永久磁石は、ロータ２３の周方向に異なる極性が交互に並んで配置されている。こうした永久磁石は、モータ２０が回転する際に磁界を形成する。ステータ２４には、Ｕ相モータコイル２５ｕ、Ｖ相モータコイル２５ｖ、及びＷ相モータコイル２５ｗが円環状に配置されている。Ｕ相モータコイル２５ｕ、Ｖ相モータコイル２５ｖ、及びＷ相モータコイル２５ｗは、スター結線により接続されている。モータ２０には、モータ２０の駆動を制御するモータ制御装置４０が接続されている。特許請求の範囲に記載した三相の巻線は、Ｕ相モータコイル２５ｕ、Ｖ相モータコイル２５ｖ、及びＷ相モータコイル２５ｗに相当する。

【0019】

図１に示すように、モータ制御装置４０は、車両に設けられた各種のセンサの検出結果に基づいてモータ２０を制御する。各種のセンサとしては、例えばトルクセンサ３１、回転角センサ３２、及び車速センサ３３が設けられている。トルクセンサ３１は、コラム軸１１ａに設けられている。トルクセンサ３１は、運転者のステアリング操作に伴いステアリング軸１１に付与される操舵トルクτを検出する。回転角センサ３２は、モータ２０に設けられている。回転角センサ３２は、モータ２０の回転軸２１の回転角θを検出する。車速センサ３３は、車両の走行速度である車速Ｖを検出する。モータ制御装置４０は、各センサの出力値に基づいて、操舵機構２に対して付与するモータ２０の目標となる目標モータトルクを設定し、実際のモータ２０のモータトルクが目標モータトルクとなるように、モータ２０に供給される電流を制御する。

【0020】

モータ制御装置４０は、モータ制御信号を生成する制御部４１と、制御部４１の生成するモータ制御信号に基づいてモータ２０に三相の駆動電力を供給する駆動回路４２とを備えている。制御部４１としては、例えばマイコンが採用される。

【0021】

駆動回路４２は、複数のスイッチング素子として、上側スイッチング素子４２ａ～４２ｃ、及び下側スイッチング素子４２ｄ～４２ｆを有している。上側スイッチング素子４２ａ～４２ｃ及び下側スイッチング素子４２ｄ～４２ｆとしては、ＭＯＳ－ＦＥＴ（電界効果トランジスタ：metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor）が採用されている。上側スイッチング素子４２ａ～４２ｃ及び下側スイッチング素子４２ｄ～４２ｆは、相毎にスイッチングアームを構成している。Ｕ相スイッチングアーム４２ｕは、上側スイッチング素子４２ａ及び下側スイッチング素子４２ｄが直列に接続されることにより構成されている。Ｖ相スイッチングアーム４２ｖは、上側スイッチング素子４２ｂ及び下側スイッチング素子４２ｅが直列に接続されることにより構成されている。Ｗ相スイッチングアーム４２ｗは、上側スイッチング素子４２ｃ及び下側スイッチング素子４２ｆが直列に接続されることにより構成されている。Ｕ相スイッチングアーム４２ｕ、Ｖ相スイッチングアーム４２ｖ、及びＷ相スイッチングアーム４２ｗは、それぞれ並列に接続されている。駆動回路４２は、各スイッチングアームを並列に３つ接続することにより構成されている周知のＰＷＭインバータである。

【0022】

上側スイッチング素子４２ａと下側スイッチング素子４２ｄとの間の配線は、Ｕ相動力線４３ｕを介してＵ相モータコイル２５ｕに接続されている。上側スイッチング素子４２ｂと下側スイッチング素子４２ｅとの間の配線は、Ｖ相動力線４３ｖを介してＶ相モータコイル２５ｖに接続されている。上側スイッチング素子４２ｃと下側スイッチング素子４２ｆとの間の配線は、Ｗ相動力線４３ｗを介してＷ相モータコイル２５ｗに接続されている。

【0023】

上側スイッチング素子４２ａ～４２ｃ及び下側スイッチング素子４２ｄ～４２ｆは、それぞれゲート電極を有している。各スイッチング素子のゲート電極は、それぞれ制御部４１に接続されている。制御部４１は、各スイッチング素子のゲート電極に対してモータ制御信号を出力することによって、上側スイッチング素子４２ａ～４２ｃ及び下側スイッチング素子４２ｄ～４２ｆのオンオフを制御する。モータ制御信号は、各スイッチング素子のゲート電極に電圧を印加することで各スイッチング素子のオンオフを規定する電圧信号である。

【0024】

上側スイッチング素子４２ａ～４２ｃ及び下側スイッチング素子４２ｄ～４２ｆは、各ゲート電極に印加される電圧に応じてオンオフし、Ｕ相モータコイル２５ｕ、Ｖ相モータコイル２５ｖ、及びＷ相モータコイル２５ｗへの通電パターンが切り替わる。これにより、車載電源４４の直流電圧が三相の駆動電力に変換されて、モータ２０へと供給される。

【0025】

また、モータ制御装置４０は、Ｕ相モータコイル２５ｕに通電されるＵ相電流値Ｉｕを検出するためのＵ相電流センサ４５ｕを備えている。Ｕ相電流センサ４５ｕは、Ｕ相スイッチングアーム４２ｕの低電位側に設けられている。具体的には、Ｕ相電流センサ４５ｕは、Ｕ相スイッチングアーム４２ｕにおける下側スイッチング素子４２ｄよりも低電位側の部分に設けられている。Ｕ相電流センサ４５ｕは、制御部４１に接続されている。

【0026】

モータ制御装置４０は、Ｖ相モータコイル２５ｖに通電されるＶ相電流値Ｉｖを検出するためのＶ相電流センサ４５ｖを備えている。Ｖ相電流センサ４５ｖは、Ｖ相スイッチングアーム４２ｖの低電位側に設けられている。具体的には、Ｖ相電流センサ４５ｖは、Ｖ相スイッチングアーム４２ｖにおける下側スイッチング素子４２ｅよりも低電位側の部分に設けられている。Ｖ相電流センサ４５ｖは、制御部４１に接続されている。

【0027】

モータ制御装置４０は、Ｗ相モータコイル２５ｗに通電されるＷ相電流値Ｉｗを検出するためのＷ相電流センサ４５ｗを備えている。Ｗ相電流センサ４５ｗは、Ｗ相スイッチングアーム４２ｗの低電位側に設けられている。具体的には、Ｗ相電流センサ４５ｗは、Ｗ相スイッチングアーム４２ｗにおける下側スイッチング素子４２ｆよりも低電位側の部分に設けられている。Ｗ相電流センサ４５ｗは、制御部４１に接続されている。

【0028】

Ｕ相電流センサ４５ｕ、Ｖ相電流センサ４５ｖ、及びＷ相電流センサ４５ｗは、シャント抵抗の端子間電圧に基づき電流値の検出を行う周知の構成を有している。具体的には、各抵抗は、上側スイッチング素子及び下側スイッチング素子を並列接続する接続点４３Ｈ，４３Ｌのうちグランド側の接続点４３Ｌと上記各相に対応する下側スイッチング素子との間において、各相のスイッチングアームに対して直列に接続されている。Ｕ相電流センサ４５ｕは、検出値Ｉｕｄを検出する。Ｖ相電流センサ４５ｖは、検出値Ｉｖｄを検出する。Ｗ相電流センサ４５ｗは、検出値Ｉｗｄを検出する。

【0029】

制御部４１は、検出値Ｉｕｄ，Ｉｖｄ，Ｉｗｄとともに、操舵トルクτ、車速Ｖ、及び回転角θを取得する。制御部４１は、検出値Ｉｕｄ，Ｉｖｄ，Ｉｗｄに基づいて、各相の電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを算出するようにしている。制御部４１は、操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、操舵機構２に付与する目標のアシスト力を決定する。制御部４１は、当該目標のアシスト力をモータ２０に発生させるべく、各相の電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ及び回転角θに基づいて電流フィードバック制御を実行することにより、駆動回路４２に対するモータ制御信号の出力を実行する。本実施形態において、制御部４１は、各電流センサを通じて検出値Ｉｕｄ，Ｉｖｄ，Ｉｗｄを３つ同時に取得する、所謂、同時サンプル＆ホールド機能を有している。なお、制御部４１は、同時サンプル＆ホールド機能を有しないものであってもよい。

【0030】

制御部４１の機能について説明する。
制御部４１は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）やメモリを備えており、所定の演算周期毎にメモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行する。これにより、各種の処理が実行される。

【0031】

図３に、制御部４１が実行する処理の一部を示す。図３に示す処理は、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することで実現される処理の一部を、実現される処理の種類毎に記載したものである。

【0032】

図３に示すように、制御部４１は、電流指令値演算部５１と、減算器５２，５３と、Ｆ／Ｂ制御部５４，５５と、二相／三相変換部５６と、三次高調波重畳部５７と、オフセット補正処理部５８と、ＰＷＭ演算部５９と、ＰＷＭ出力部６０と、電流取得処理部６１と、電流値算出処理部６２と、三相／二相変換部６３とを有している。

【0033】

電流指令値演算部５１は、操舵トルクτ及び車速Ｖを取得する。電流指令値演算部５１は、操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、目標のアシスト力を演算する。具体的には、電流指令値演算部５１は、操舵トルクτが大きいほど、また車速Ｖが小さいほど、より大きな目標のアシスト力を演算する。そして、電流指令値演算部５１は、当該目標のアシスト力に基づいて、ｄ／ｑ軸上のｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸上のｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を演算する。ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊はｄ／ｑ座標系におけるｄ軸上の電流指令値を示し、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊はｑ軸上の電流指令値を示している。なお、本実施形態では、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊は、基本的にゼロに設定されている。

【0034】

減算器５２は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及び後述の三相／二相変換部６３により演算されたｄ軸電流値Ｉｄを取得する。減算器５２は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊からｄ軸電流値Ｉｄを減算することにより、ｄ軸電流偏差ΔＩｄを演算する。

【0035】

減算器５３は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊及び後述の三相／二相変換部６３により演算されたｑ軸電流値Ｉｑを取得する。減算器５３は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊からｑ軸電流値Ｉｑを減算することにより、ｑ軸電流偏差ΔＩｑを演算する。

【0036】

Ｆ／Ｂ制御部５４は、ｄ軸電流偏差ΔＩｄを取得する。Ｆ／Ｂ制御部５４は、ｄ軸電流値Ｉｄをｄ軸電流指令値Ｉｄ＊に追従させるべくｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を演算する。Ｆ／Ｂ制御部５４は、ｄ軸電流偏差ΔＩｄに所定のフィードバックゲインを乗算することにより、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を演算する。

【0037】

Ｆ／Ｂ制御部５５は、ｑ軸電流偏差ΔＩｑを取得する。Ｆ／Ｂ制御部５５は、ｑ軸電流値Ｉｑをｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に追従させるべくｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を演算する。Ｆ／Ｂ制御部５５は、ｑ軸電流偏差ΔＩｑに所定のフィードバックゲインを乗算することにより、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を演算する。

【0038】

二相／三相変換部５６は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊、及び回転角θを取得する。二相／三相変換部５６は、ｄ／ｑ座標系のｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を、回転角θに基づいてＵ相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊、及びＷ相電圧指令値Ｖｗ＊の三相の電圧指令値に変換する。

【0039】

三次高調波重畳部５７は、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊、及びＷ相電圧指令値Ｖｗ＊を取得する。三次高調波重畳部５７は、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊、Ｗ相電圧指令値Ｖｗ＊に対して対応する三次高調波を重畳することで、重畳後Ｕ相電圧指令値Ｖｈｕ＊、重畳後Ｖ相電圧指令値Ｖｈｖ＊、重畳後Ｗ相電圧指令値Ｖｈｗ＊を演算する。三次高調波は、各電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊を基本正弦波としたとき、当該基本正弦波の第三次の高調波のことである。なお、各電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に対して三次高調波を重畳する方式は、公知（例えば、「ＡＣサーボの理論と設計の実際」松本他著、総合電子出版社の３章ｐ．４４～４７）である。こうして演算された重畳後Ｕ相電圧指令値Ｖｈｕ＊、重畳後Ｖ相電圧指令値Ｖｈｖ＊、及び重畳後Ｗ相電圧指令値Ｖｈｗ＊は、正弦波状の三次高調波を擬似的に表した擬似三次高調波であり、各電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊を生成する際に得ることができる出力電圧波である。特許請求の範囲に記載した重畳部は、三次高調波重畳部５７に相当する。

【0040】

オフセット補正処理部５８は、重畳後Ｕ相電圧指令値Ｖｈｕ＊、重畳後Ｖ相電圧指令値Ｖｈｖ＊、重畳後Ｗ相電圧指令値Ｖｈｗ＊を取得する。また、オフセット補正処理部５８は、後述のＰＷＭ演算部５９により演算されたＵ相デューティ指令値Ｄｕ、Ｖ相デューティ指令値Ｄｖ、及びＷ相デューティ指令値Ｄｗを取得する。オフセット補正処理部５８は、Ｕ相デューティ指令値Ｄｕ、Ｖ相デューティ指令値Ｄｖ、及びＷ相デューティ指令値Ｄｗに基づいて、重畳後Ｕ相電圧指令値Ｖｈｕ＊、重畳後Ｖ相電圧指令値Ｖｈｖ＊、重畳後Ｗ相電圧指令値Ｖｈｗ＊にオフセット補正をする。オフセット補正についての詳細は後述する。オフセット補正処理部５８は、オフセット補正を通じて補正後Ｕ相電圧指令値Ｖｈｕ´＊、補正後Ｖ相電圧指令値Ｖｈｖ´＊、及び補正後Ｗ相電圧指令値Ｖｈｗ´＊を演算する。

【0041】

ＰＷＭ演算部５９は、補正後Ｕ相電圧指令値Ｖｈｕ´＊、補正後Ｖ相電圧指令値Ｖｈｖ´＊、及び補正後Ｗ相電圧指令値Ｖｈｗ´＊を取得する。ＰＷＭ演算部５９は、補正後Ｕ相電圧指令値Ｖｈｕ´＊、補正後Ｖ相電圧指令値Ｖｈｖ´＊、及び補正後Ｗ相電圧指令値Ｖｈｗ´に基づいて、Ｕ相デューティ指令値Ｄｕ、Ｖ相デューティ指令値Ｄｖ、及びＷ相デューティ指令値Ｄｗを演算する。

【0042】

ＰＷＭ出力部６０は、Ｕ相デューティ指令値Ｄｕ、Ｖ相デューティ指令値Ｄｖ、及びＷ相デューティ指令値Ｄｗを取得する。ＰＷＭ出力部６０は、Ｕ相デューティ指令値Ｄｕ、Ｖ相デューティ指令値Ｄｖ、及びＷ相デューティ指令値Ｄｗに示されるデューティ比と、三角波δ１，δ２との比較に基づいて、モータ制御信号を生成する。ＰＷＭ出力部６０は、生成したモータ制御信号を駆動回路４２に対して出力する。

【0043】

ここで、ＰＷＭ出力部６０によるモータ制御信号の生成について説明する。
図４中、一点鎖線で示すように、２つの三角波δ１，δ２は、縦軸方向にずれた位相の等しい、ハイレベル及びローレベルの変化を繰り返す搬送波である。図４において、横軸は時間を示し、縦軸はデューティ比を示す。三角波δ１は、三角波δ２よりも縦軸の正側にずれている。三角波δ１，δ２の縦軸方向のシフト量は、各相のスイッチングアームの上側スイッチング素子及び下側スイッチング素子の両方がオフになるデッドタイムを補償するためのものである。

【0044】

ＰＷＭ出力部６０は、三角波δ１よりもデューティ指令値に示されるデューティ比が大きい間、対応する相のスイッチングアームの上側スイッチング素子をオンとするためのモータ制御信号を生成する。また、ＰＷＭ出力部６０は、三角波δ１よりもデューティ指令値に示されるデューティ比が小さい間、対応する相のスイッチングアームの上側スイッチング素子をオフとするためのモータ制御信号を生成する。

【0045】

また、ＰＷＭ出力部６０は、三角波δ２よりもデューティ指令値に示されるデューティ比が小さい間、対応する相のスイッチングアームの下側スイッチング素子をオンとするためのモータ制御信号を生成する。また、ＰＷＭ出力部６０は、三角波δ２よりもデューティ指令値に示されるデューティ比が大きい間、対応する相のスイッチングアームの下側スイッチング素子をオフとするようなモータ制御信号を生成する。

【0046】

図３の説明に戻り、電流取得処理部６１は、検出値Ｉｕｄ，Ｉｖｄ，Ｉｗｄ、Ｕ相デューティ指令値Ｄｕ、Ｖ相デューティ指令値Ｄｖ、及びＷ相デューティ指令値Ｄｗを取得する。

【0047】

具体的には、図３に示すように、電流取得処理部６１は、各相のスイッチングアームの下側スイッチング素子４２ｄ，４２ｅ，４２ｆがオンされている状況で、検出値Ｉｕｄを第１検出値Ｉｕｄ１として、検出値Ｉｖｄを第１検出値Ｉｖｄ１として、検出値Ｉｗｄを第１検出値Ｉｗｄ１として取得する。第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１は、三角波δ１が、所謂、「山」となるタイミングで各電流センサにより検出された値である。第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１は、モータコイルから下側スイッチング素子を通じて各電流センサに流れてくる電流の値である。

【0048】

電流取得処理部６１は、上側スイッチング素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃがオンされている状況で、検出値Ｉｕｄを第２検出値Ｉｕｄ２として、検出値Ｉｖｄを第２検出値Ｉｖｄ２として、検出値Ｉｗｄを第２検出値Ｉｗｄ２として取得する。第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２は、三角波δ１が、所謂、「谷」となるタイミングで各電流センサにより検出された値である。第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２は、モータコイルから下側スイッチング素子を通じて各電流センサに流れてこない場合に、各電流センサが検出する電流の値である。第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１に含まれる定常的な誤差を打ち消すための補正値である。

【0049】

ここで、各相のデューティ指令値のうちいずれか一相のデューティ指令値に示されるデューティ比が閾値Ｄｔｈ１よりも大きくなる場合がある。閾値Ｄｔｈ１は、これ以上大きいと第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出することができなくなると判断することができる範囲の値として実験等により設定される。デューティ比が閾値Ｄｔｈ１よりも大きい状況は、各電流センサの検出値の検出時間が下側スイッチング素子４２ｄ，４２ｅ，４２ｆがオンされている時間の半分（１／２）よりも大きくなる状況であり、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出することができない状況である。これは、デューティ比の設定に用いられる三角波δ１が「山」となるタイミングから下側スイッチング素子４２ｄ，４２ｅ，４２ｆが次にオフに切り替えられるまでの時間に、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１の検出が行われるからである。電流センサが第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１の検出を行う途中で下側スイッチング素子４２ｄ，４２ｅ，４２ｆがオフに切り替えられた場合には、オフに切り替えられた相の電流センサにモータコイルから下側スイッチング素子を通じて電流が流れてこない。このため、当該オフに切り替えられた後の電流センサの検出値は、下側スイッチング素子がオンされている場合の第１検出値に該当しない。特許請求の範囲に記載した各相のうちの一相について第１検出値を検出することができなくなる状況は、電流センサにモータコイルから下側スイッチング素子を通じて電流が流れてこない状況に相当する。なお、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出することができなくなる状況は、制御部４１が電流センサから検出値を得ることができない状況を含む。

【0050】

また、各相のデューティ指令値のうちいずれか一相のデューティ指令値に示されるデューティ比が閾値Ｄｔｈ２よりも小さくなる場合がある。閾値Ｄｔｈ２は、これ以上小さいと第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２を検出することができなくなると判断することができる範囲の値として実験等により設定される。デューティ比が閾値Ｄｔｈ２よりも小さい状況は、各電流センサの検出値の検出時間が上側スイッチング素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃがオンされている時間の半分よりも大きくなる状況であり、第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２を検出することができない状況である。当該状況は、言い換えると、下側スイッチング素子４２ｄ，４２ｅ，４２ｆがオンに切り替えられるまでの時間の半分よりも大きくなる状況でもある。電流センサが第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２の検出を行う途中で下側スイッチング素子４２ｄ，４２ｅ，４２ｆがオンに切り替えられた場合には、オンに切り替えられた相の電流センサにモータコイルから下側スイッチング素子を通じて電流が流れてくる。このため、当該オンに切り替えられた相について、電流センサの検出値は、下側スイッチング素子がオフされている場合の第２検出値に該当しない。特許請求の範囲に記載した各相について第２検出値を検出することができなくなる状況は、電流センサにモータコイルから下側スイッチング素子を通じて電流が流れてくる状況に相当する。なお、第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２を検出することができなくなる状況は、制御部４１が電流センサから検出値を得ることができない状況を含む。

【0051】

上記のような状況は、デューティ比が閾値Ｄｔｈ１よりも大きいと第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出することができない状況であるところ、デューティ比を使用できる範囲をなるべく大きくするためデューティ比が閾値Ｄｔｈ１よりも大きい範囲も使用するようにしているために生じている。これは、デューティ比が閾値Ｄｔｈ２よりも小さい状況についても同様である。

【0052】

ただし、第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２は、基本的にゼロ値であり、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１と比較すると変化が小さい値である。このため、第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２については検出の精度が低くても、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を的確に検出することができていれば、各相の電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの算出の精度への影響は小さいと言える。

【0053】

一方、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１は、第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２と比較すると変化が大きい値である。このため、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１については検出の精度が低いと、各相の電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの算出の精度への影響は大きくなる。このように、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を的確に検出することは比較的に重要である。これに対処するべく、制御部４１は、オフセット補正を実行するオフセット補正処理部５８の機能と、ブラインド補正を実行する電流値算出処理部６２の機能とを有している。

【0054】

電流値算出処理部６２は、取得した検出値Ｉｕｄ，Ｉｖｄ，Ｉｗｄ、Ｕ相デューティ指令値Ｄｕ、Ｖ相デューティ指令値Ｄｖ、及びＷ相デューティ指令値Ｄｗに基づいて、補正後Ｕ相電流値Ｉｕ´、補正後Ｖ相電流値Ｉｖ´、及び補正後Ｗ相電流値Ｉｗ´を演算する。

【0055】

三相／二相変換部６３は、補正後Ｕ相電流値Ｉｕ´、補正後Ｖ相電流値Ｉｖ´、及び補正後Ｗ相電流値Ｉｗ´を取得する。また、三相／二相変換部６３は、回転角θを取得する。三相／二相変換部６３は、補正後Ｕ相電流値Ｉｕ´、補正後Ｖ相電流値Ｉｖ´、及び補正後Ｗ相電流値Ｉｗ´を、回転角θに基づいてｄ／ｑ座標系のｄ軸電流値Ｉｄ及びｑ軸電流値Ｉｑに変換する。

【0056】

次に、オフセット補正処理部５８について詳しく説明する。
図５に示すように、オフセット補正処理部５８は、取得したＵ相デューティ指令値Ｄｕ、Ｖ相デューティ指令値Ｄｖ、及びＷ相デューティ指令値Ｄｗのうち最も大きいデューティ指令値Ｄｈが上記閾値Ｄｔｈ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない状況であるか否かを判断するための処理である。

【0057】

オフセット補正処理部５８は、デューティ指令値Ｄｈが上記閾値Ｄｔｈ１以下である場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、オフセット補正を実行しないで（ステップＳ１０２）、一連の処理を終了する。この場合、オフセット補正処理部５８は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない状況でないことを判断している。ステップＳ１０２において、オフセット補正処理部５８は、重畳後Ｕ相電圧指令値Ｖｈｕ＊の値となる補正後Ｕ相電圧指令値Ｖｈｕ´＊を演算し、重畳後Ｖ相電圧指令値Ｖｈｖ＊の値となる補正後Ｖ相電圧指令値Ｖｈｖ´＊を演算し、重畳後Ｗ相電圧指令値Ｖｈｗ＊の値となる補正後Ｗ相電圧指令値Ｖｈｗ´＊を演算する。

【0058】

オフセット補正処理部５８は、デューティ指令値Ｄｈが上記閾値Ｄｔｈ１よりも大きい場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、Ｕ相デューティ指令値Ｄｕが閾値Ｄｔｈ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０３）。この場合、オフセット補正処理部５８は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない状況であることを判断している。ステップＳ１０３は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない相がＵ相であるか否かを判断するための処理である。

【0059】

オフセット補正処理部５８は、Ｕ相デューティ指令値Ｄｕが閾値Ｄｔｈ１よりも大きい場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、Ｕ相以外の残り二相についてオフセット補正を実行し（ステップＳ１０４）、一連の処理を終了する。

【0060】

ステップＳ１０４において、オフセット補正処理部５８は、Ｕ相について、設定することができるとして定めている高電位側の限界値である第１限界値Ｖｍａｘの値に固定されるように重畳後Ｕ相電圧指令値Ｖｈｕ＊を演算する。これにより、Ｕ相のブラインド補正を実行する場合に、上側スイッチング素子４２ａがオン、下側スイッチング素子４２ｄがオフに維持されることになる。このことから、上側スイッチング素子４２ａ及び下側スイッチング素子４２ｄがオンオフすることに起因した検出値Ｉｖｄ，Ｉｗｄへのノイズの混入を抑制している。

【0061】

一方、ステップＳ１０４において、オフセット補正処理部５８は、残り二相のＶ相及びＷ相について、設定することができるとして定めている低電位側の限界値である第２限界値Ｖｍｉｎ側に重畳後の電圧指令値を全体的にずらすようにオフセット補正する。この場合、オフセット補正処理部５８は、オフセット量Ｖｏｓｔ分だけ第２限界値Ｖｍｉｎ側にずらすように、重畳後の電圧指令値に加算して得られる値となる補正後の電圧指令値を演算する。ここで、オフセット量Ｖｏｓｔは、負値である。なお、オフセット量Ｖｏｓｔは、正値であってもよい。この場合、オフセット量Ｖｏｓｔは、重畳後の電圧指令値から減算して得られる値となる補正後の電圧指令値を演算すればよい。

【0062】

オフセット補正処理部５８は、Ｕ相デューティ指令値Ｄｕが閾値Ｄｔｈ１以下である場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、Ｖ相デューティ指令値Ｄｖが閾値Ｄｔｈ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０５）。この場合、オフセット補正処理部５８は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない相がＵ相でないことを判断している。ステップＳ１０５は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない相がＶ相であるか否かを判断するための処理である。

【0063】

オフセット補正処理部５８は、Ｖ相デューティ指令値Ｄｖが閾値Ｄｔｈ１よりも大きい場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、Ｖ相以外の残りの二相についてオフセット補正を実行し（ステップＳ１０６）、一連の処理を実行する。この場合、オフセット補正処理部５８は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない相がＶ相であることを判断している。

【0064】

ステップＳ１０６において、オフセット補正処理部５８は、Ｖ相について、第１限界値Ｖｍａｘの値に固定されるように重畳後Ｖ相電圧指令値Ｖｈｖ＊を演算する。これにより、上側スイッチング素子４２ｂ及び下側スイッチング素子４２ｅがオンオフすることに起因した検出値Ｉｕｄ，Ｉｗｄへのノイズの混入を抑制している。

【0065】

一方、ステップＳ１０６において、オフセット補正処理部５８は、残り二相のＵ相及びＷ相について、第２限界値Ｖｍｉｎ側に重畳後の電圧指令値を全体的にずらすようにオフセット補正する。この場合、オフセット補正処理部５８は、オフセット量Ｖｏｓｔ分だけ第２限界値Ｖｍｉｎ側にずらすように、重畳後の電圧指令値に加算して得られる値となる補正後の電圧指令値を演算する。

【0066】

オフセット補正処理部５８は、Ｖ相デューティ指令値Ｄｖが閾値Ｄｔｈ１以下である場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、Ｗ相デューティ指令値Ｄｗが閾値Ｄｔｈ１よりも大きいとして（ステップＳ１０７）、Ｗ相以外の残りの二相についてオフセット補正を実行し（ステップＳ１０８）、一連の処理を実行する。この場合、オフセット補正処理部５８は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない相がＷ相であることを判断している。

【0067】

ステップＳ１０８において、オフセット補正処理部５８は、Ｗ相について、第１限界値Ｖｍａｘの値に固定されるように重畳後Ｗ相電圧指令値Ｖｈｗ＊を演算する。これにより、上側スイッチング素子４２ｃ及び下側スイッチング素子４２ｆがオンオフすることに起因した検出値Ｉｕｄ，Ｉｕｄへのノイズの混入を抑制している。

【0068】

一方、ステップＳ１０８において、オフセット補正処理部５８は、残り二相のＵ相及びＶ相について、第２限界値Ｖｍｉｎ側に重畳後の電圧指令値を全体的にずらすようにオフセット補正する。この場合、オフセット補正処理部５８は、オフセット量Ｖｏｓｔ分だけ第２限界値Ｖｍｉｎ側にずらすように、重畳後の電圧指令値に加算して得られる値となる補正後の電圧指令値を演算する。

【0069】

次に、電流値算出処理部６２について詳しく説明する。
図６に示すように、電流値算出処理部６２は、オフセット補正処理部５８が実行するステップＳ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０５、Ｓ１０７の処理と同様の処理を実行する。これにより、電流値算出処理部６２は、オフセット補正処理部５８と同様、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない状況であるか否かを判断し、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない状況であることを判断する場合に、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない相が何れの相であるかを判断する。

【0070】

電流値算出処理部６２は、上記ステップＳ１０１と同様の処理として、ステップＳ２０１の処理を実行する。そして、電流値算出処理部６２は、デューティ指令値Ｄｈが上記閾値Ｄｔｈ１以下である場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ブラインド補正を実行しないで（ステップＳ２０２）、一連の処理を終了する。

【0071】

ステップＳ２０２において、電流値算出処理部６２は、第１検出値Ｉｕｄ１から第２検出値Ｉｕｄ２を減算して得られる差分の値であるＵ相電流値Ｉｕの値となる補正後Ｕ相電流値Ｉｕ´を演算する。また、電流値算出処理部６２は、第１検出値Ｉｖｄ１から第２検出値Ｉｖｄ２を減算して得られる差分の値であるＶ相電流値Ｉｖの値となる補正後Ｖ相電流値Ｉｖ´を演算する。また、電流値算出処理部６２は、第１検出値Ｉｗｄ１から第２検出値Ｉｗｄ２を減算して得られる差分の値であるＷ相電流値Ｉｗの値となる補正後Ｗ相電流値Ｉｗ´を演算する。

【0072】

電流値算出処理部６２は、デューティ指令値Ｄｈが上記閾値Ｄｔｈ１よりも大きい場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、上記ステップＳ１０３と同様の処理として、ステップＳ２０３の処理を実行する。そして、電流値算出処理部６２は、Ｕ相デューティ指令値Ｄｕが閾値Ｄｔｈ１よりも大きい場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、Ｕ相のブラインド補正を実行し（ステップＳ２０４）、一連の処理を終了する。

【0073】

ステップＳ２０４において、電流値算出処理部６２は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない相でないＶ相について、第１検出値Ｉｖｄ１から第２検出値Ｉｖｄ２を減算して得られる差分の値であるＶ相電流値Ｉｖの値となる補正後Ｖ相電流値Ｉｖ´を演算する。また、電流値算出処理部６２は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない相でないＷ相について、第１検出値Ｉｗｄ１から第２検出値Ｉｗｄ２を減算して得られる差分の値であるＷ相電流値Ｉｗの値となる補正後Ｖ相電流値Ｉｗ´を演算する。続いて、電流値算出処理部６２は、Ｕ相について、中性点電流値ＣからＶ相電流値Ｉｖ及びＷ相電流値Ｉｗを減算した値を補正後Ｕ相電流値Ｉｕ´として演算する。なお、中性点電流値Ｃは、Ｕ相モータコイル２５ｕ、Ｖ相モータコイル２５ｖ、及びＷ相モータコイル２５ｗのスター結線の中性点の電流値に相当する。中性点電流値Ｃは、固定値でもよいし、その時々に応じた値でもよい。

【0074】

ステップＳ２０４では、オフセット補正を通じてＶ相及びＷ相について、第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２を検出できなくなる状況が生じうる。このため、ステップＳ２０４において、電流値算出処理部６２は、Ｕ相デューティ指令値Ｄｕが閾値Ｄｔｈ１よりも大きい状況になる直前である１周期前の三角波δ２の「谷」のタイミングで検出した第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２の前回値を、今回の演算の第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２として用いるようにしている。

【0075】

電流値算出処理部６２は、Ｕ相デューティ指令値Ｄｕが閾値Ｄｔｈ１以下である場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、上記ステップＳ１０５と同様の処理として、ステップＳ２０５の処理を実行する。そして、電流値算出処理部６２は、Ｖ相デューティ指令値Ｄｖが閾値Ｄｔｈ１よりも大きい場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、Ｖ相のブラインド補正を実行し（ステップＳ２０６）、一連の処理を終了する。

【0076】

ステップＳ２０６において、電流値算出処理部６２は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない相でないＵ相について、第１検出値Ｉｕｄ１から当該状況になる直前に検出した第２検出値Ｉｕｄ２を減算して得られる差分の値であるＵ相電流値Ｉｕの値となる補正後Ｕ相電流値Ｉｕ´を演算する。また、電流値算出処理部６２は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない相でないＷ相について、第１検出値Ｉｗｄ１から当該状況になる直前に検出した第２検出値Ｉｗｄ２を減算して得られる差分の値であるＷ相電流値Ｉｗの値となる補正後Ｖ相電流値Ｉｗ´を演算する。続いて、電流値算出処理部６２は、Ｖ相について、中性点電流値ＣからＵ相電流値Ｉｕ及びＷ相電流値Ｉｗを減算した値を補正後Ｖ相電流値Ｉｖ´として演算する。

【0077】

ステップＳ２０６では、オフセット補正を通じてＵ相及びＷ相について、第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２を検出できなくなる状況が生じうる。このため、ステップＳ２０６において、電流値算出処理部６２は、Ｖ相デューティ指令値Ｄｖが閾値Ｄｔｈ１よりも大きい状況になる直前である１周期前の三角波δ２の「谷」のタイミングで検出した第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２を、今回の演算の第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２として用いるようにしている。

【0078】

電流値算出処理部６２は、Ｖ相デューティ指令値Ｄｖが閾値Ｄｔｈ１以下である場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、上記ステップＳ１０７と同様の処理として、ステップＳ２０７の処理を実行し、Ｗ相のブラインド補正を実行し（ステップＳ２０８）、一連の処理を終了する。

【0079】

ステップＳ２０８において、電流値算出処理部６２は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない相でないＵ相について、第１検出値Ｉｕｄ１から当該状況になる直前に検出した第２検出値Ｉｕｄ２を減算して得られる差分の値であるＵ相電流値Ｉｕの値となる補正後Ｕ相電流値Ｉｕ´を演算する。また、電流値算出処理部６２は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出できない相でないＶ相について、第１検出値Ｉｖｄ１から当該状況になる直前に検出した第２検出値Ｉｖｄ２を減算して得られる差分の値であるＶ相電流値Ｉｖの値となる補正後Ｖ相電流値Ｉｖ´を演算する。続いて、電流値算出処理部６２は、Ｗ相について、中性点電流値ＣからＵ相電流値Ｉｕ及びＶ相電流値Ｉｖを減算した値を補正後Ｗ相電流値Ｉｗ´として演算する。

【0080】

ステップＳ２０８では、オフセット補正を通じてＵ相及びＶ相について、第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２を検出できなくなる状況が生じうる。このため、ステップＳ２０８において、電流値算出処理部６２は、Ｗ相デューティ指令値Ｄｗが閾値Ｄｔｈ１よりも大きい状況になる直前である１周期前の三角波δ２の「谷」のタイミングで検出した第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２を、今回の演算の第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２として用いるようにしている。なお、ステップＳ２０４、Ｓ２０６、Ｓ２０８では、電圧指令値も考慮して、オフセット補正の状況で閾値Ｄｔｈ２よりも小さい場合に前回値を用いるようにしてもよい。

【0081】

本実施形態の作用を説明する。
ここで、第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２は基本的にゼロ値であり、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１と比較すると変化しない値である。このため、第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２については、検出の精度が低くても、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を的確に検出することができていれば、各相の電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの算出への影響は小さい。

【0082】

このため、本実施形態では、ブラインド補正を実行する状況で、ブラインド補正の対象でない二相について、当該二相の重畳後の電圧指令値を第２限界値Ｖｍｉｎ側に全体的にずらすようにオフセット補正するようにしている。これは、これまで第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２の検出の精度が低くなることから使用していなかった領域の一部を含むように、第２限界値Ｖｍｉｎ側に重畳後の電圧指令値を全体的にずらすことに相当し、各限界値側で使用できる電圧指令値の振幅の中点をゼロ値とする場合、当該ゼロ値を第２限界値Ｖｍｉｎ側にずらすことに相当する。重畳後の電圧指令値を全体的にずらすことは、言い換えると、スター結線の中性点の電圧値をずらすことに相当する。

【0083】

例えば、図７中、実線、１点鎖線、２点鎖線で各相の補正後の電圧指令値を示している。図７において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧指令値の振幅を示す。また、図７中、破線で各相の重畳後の電圧指令値を示している。実線、１点鎖線、２点鎖線で示す各相の補正後の電圧指令値と、破線で示す各相の重畳後の電圧指令値とは、電圧指令値の振幅方向においてオフセット量Ｖｏｓｔ分だけずれている。各相の補正後の電圧指令値は、重畳後の電圧指令値に対して、オフセット量Ｖｏｓｔ分だけ第２限界値Ｖｍｉｎ側に全体的にずらされている。

【0084】

この場合、オフセット補正をしない場合と比較して、補正後の電圧指令値のゼロ値から第１限界値Ｖｍａｘ側で使用できる電圧値の範囲は広くなる。これは、第２限界値Ｖｍｉｎ側で使用できる電圧指令値についても同様である。これにより、オフセット補正をしない場合と比較して、補正後の電圧指令値の振幅を広げることができるようになる。

【0085】

本実施形態の効果を説明する。
（１）オフセット補正をしない場合と比較して、補正後の電圧指令値の振幅を広げることができるようになることから、モータ２０に印加できる最大の電圧を大きくすることができるため、電圧利用率を向上でき、モータ２０の出力特性を向上させることができる。

【0086】

（２）第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２は基本的にゼロ値であり、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１と比較すると変化しない値であるといっても、当該第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２の検出の精度を確保することができる方が好ましいことは言うまでもない。

【0087】

そこで、本実施形態では、電流値算出処理部６２は、オフセット補正を実行する状況で、当該状況になる直前に検出した第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２を今回の演算に用いる第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２として、各相の電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを演算している。

【0088】

これにより、各相について第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２を検出することができなくなるオフセット補正を実行する状況であっても、当該状況になる直前に検出された第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２であれば、検出の精度が確保された条件下で検出された値である可能性が高いと言える。つまり、各相について第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２を検出することができなくなる状況であっても、当該第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２の検出の精度の著しい低下を抑えることができ、ひいては各相の電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの算出の精度を確保するのに効果的である。

【0089】

上記実施形態は次のように変更してもよい。また、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・Ｕ相電流センサ４５ｕは、下側スイッチング素子４２ｄよりも高電位側の部分に設けられるようにしてもよい。この場合、例えば、Ｕ相電流センサ４５ｕは、Ｕ相動力線４３ｕに設けられるようにすればよい。これは、Ｖ相電流センサ４５ｖ及びＷ相電流センサ４５ｗについても同様である。

【0090】

・上側スイッチング素子４２ａ～４２ｃ及び下側スイッチング素子４２ｄ～４２ｆの一部、あるいは全ては、ＭＯＳ－ＦＥＴ以外のスイッチング素子、例えば、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等であってもよい。

【0091】

・電流値算出処理部６２は、上記ステップＳ２０４、Ｓ２０６、Ｓ２０８で、今回の演算の第２検出値Ｉｕｄ２，Ｉｖｄ２，Ｉｗｄ２として、ゼロ値等の固定値を用いるようにしてもよい。

【0092】

・ＰＷＭ出力部６０は、三角波δ１よりもデューティ比が大きい間、対応する相のスイッチングアームの下側スイッチング素子をオンとするためのモータ制御信号を生成し、三角波δ２よりもデューティ比が小さい間、対応する相のスイッチングアームの上側スイッチング素子をオンとするためのモータ制御信号を生成するようにしてもよい。この場合、オフセット補正処理部５８は、第１検出値Ｉｕｄ１，Ｉｖｄ１，Ｉｗｄ１を検出することができなくなる相以外の残りの二相について、高電位側の第１限界値Ｖｍａｘ側に重畳後の電圧指令値を全体的にずらすようにオフセット補正するようにすればよい。

【0093】

・三次高調波重畳部５７は、基本正弦波の第三次の高調波を重畳するものに限らず、第５次等、他の高調波を重畳するものであってもよい。
・オフセット補正処理部５８がオフセット補正をする出力電圧波は、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊、及びＷ相電圧指令値Ｖｗ＊であってもよい。この場合、オフセット補正処理部５８は、二相／三相変換部５６と三次高調波重畳部５７との間に設けられるようにすればよい。また、オフセット補正処理部５８がオフセット補正をする出力電圧波は、電圧指令値を生成する際に用いるものに限らず、モータ２０の制御では用いることなく演算上求められるものであってもよい。この場合、オフセット補正処理部は、演算上で出力電圧波を得た場合に、当該出力電圧波がオフセット補正されたものとなるようにモータ制御信号を補正するようにすればよい。

【0094】

・モータ２０によってステアリング軸１１にアシスト力を付与するＥＰＳ１に具体化して示したが、これに限らない。例えば、ラック軸１２に平行に配置された回転軸２１を有するモータ２０によってラック軸１２にアシスト力を付与するＥＰＳ１に具体化したステアリング装置であってもよい。また、ＥＰＳに限らず、例えばステアバイワイヤ式のステアリング装置に具体化してもよい。すなわち、モータ２０によって操舵機構２に動力を付与するステアリング装置であれば、どのようなものであってもよい。

【0095】

・上記実施形態において、制御部４１は、１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路、あるいは、３）それらの組み合わせ、を含む処理回路によって構成することができる。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわち非一時的なコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

【符号の説明】

【0096】

２０…モータ
２５ｕ，２５ｖ，２５ｗ…Ｕ，Ｖ，Ｗ相モータコイル
４０…モータ制御装置
４１…制御部
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ…上側スイッチング素子
４２ｄ，４２ｅ，４２ｆ…下側スイッチング素子
４２ｕ，４２ｖ，４２ｗ…Ｕ，Ｖ，Ｗ相スイッチングアーム
４５ｕ，４５ｖ，４５ｗ…Ｕ，Ｖ，Ｗ相電流センサ
５７…三次高調波重畳部
５８…オフセット補正処理部
６１…電流取得処理部
６２…電流値算出処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】