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(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】2024-11-25
(45)【発行日】2024-12-03
(54)【発明の名称】モータ制御装置
(51)【国際特許分類】
H02P 27/06 20060101AFI20241126BHJP
H02P 21/22 20160101ALI20241126BHJP
【ＦＩ】
H02P27/06
H02P21/22
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021062334
(22)【出願日】2021-03-31
(65)【公開番号】P2022157866
(43)【公開日】2022-10-14
【審査請求日】2023-10-12
(73)【特許権者】
【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】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】鵜飼 伸雄
【審査官】三島木 英宏
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０４６５２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２７３１９３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｐ ２７／０６
Ｈ０２Ｐ ２１／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
トルク指令値に基づいて、交流モータを制御するための２相の電流指令値を生成する第１の生成手段と、前記２相の電流指令値を３相の電圧指令値に変換する第１の変換手段と、
前記３相の電圧指令値に基づいてベクトル変換を行うことにより、３相のデューティ信号を生成する第２の変換手段と、
前記３相のデューティ信号に基づき、インバータにより前記交流モータに電源電圧を供給するための制御信号を生成する第２の生成手段と
を有し、
前記第２の変換手段は、前記３相の電圧指令値の位相に応じて特定される、前記インバータの電源電圧に対応する電圧制限六角形の制限値にて、前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限し、
前記第２の変換手段は、
前記３相の電圧指令値をクラーク変換により、２相の電圧指令値に変換するクラーク変換手段と、
前記クラーク変換手段にて変換された２相の電圧指令値を極座標変換により、電圧指令ベクトルのノルムと位相に変換する極座標変換手段と、
前記位相に基づいて特定される電圧制限六角形の制限値にて、前記電圧指令ベクトルのノルムを制限する制限処理手段と、
前記制限処理手段にて制限されたノルムを、前記位相に基づいて特定される電圧制限六角形の基本ベクトルに分解することで、３相の印加時間を導出するベクトル分解手段と、
前記３相の印加時間に基づいて、前記３相のデューティ信号を生成する生成手段と
を有することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項2】
前記制限処理手段は、直交座標系にて規定される、前記電圧制限六角形の辺のうち前記位相に基づいて特定される辺と前記電圧指令ベクトルを示す直線との交点と、原点との距離を前記制限値として用いることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項3】
トルク指令値に基づいて、交流モータを制御するための２相の電流指令値を生成する第１の生成手段と、
前記２相の電流指令値を３相の電圧指令値に変換する第１の変換手段と、
前記３相の電圧指令値に基づいてベクトル変換を行うことにより、３相のデューティ信号を生成する第２の変換手段と、
前記３相のデューティ信号に基づき、インバータにより前記交流モータに電源電圧を供給するための制御信号を生成する第２の生成手段と
を有し、
前記第２の変換手段は、前記３相の電圧指令値の位相に応じて特定される、前記インバータの電源電圧に対応する電圧制限六角形の制限値にて、前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限し、
前記第２の変換手段は、
前記３相の電圧指令値をクラーク変換により、２相の電圧指令値に変換するクラーク
変換手段と、
前記クラーク変換手段にて変換された２相の電圧指令値を極座標変換により、電圧指
令ベクトルのノルムと位相に変換する極座標変換手段と、
前記位相に基づいて特定される電圧制限六角形の２相の基本ベクトルに、前記電圧指
令ベクトルのノルムを分解した際に、所定の係数にて前記２相の基本ベクトルの値を制限
した上で、３相の印加時間を導出するベクトル分解手段と、
前記３相の印加時間に基づいて、前記３相のデューティ信号を生成する生成手段と
を有することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項4】
前記第２の変換手段は、前記制限値にて前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限する際に、前記位相は変化しないように処理を行うことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願発明は、モータ制御装置、モータ制御方法、および、プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電動パワーステアリング装置などに備えられる交流モータなどの交流電動機に対して、周波数や電圧、電流、位相などを制御可能な電源から電力を供給し、その動作を制御することが行われている。同期モータの駆動制御を行う際、制御対象であるモータへ制御装置から出力される電圧は、一般的にインバータを介する。インバータの一般的な構成では、三相モータへ電圧を出力するために６個のスイッチング素子が１組となっている。これらのスイッチングにより、直流電源電圧の範囲で任意の三相電圧が出力可能である。
【0003】
制御器から見ると、上記の構成によりモータへの出力電圧は制限されている。つまり、モータ制御系は、出力飽和の存在する非線形システムとなっている。インバータの電源電圧による制限（以下、電源制限と称する）を考慮せずにモータ駆動を行うと、特に指令が大きい場合や高速回転を行っている場合には電圧指令が増大し、電圧制限を超えた電圧飽和状態となる。電圧飽和が生じると出力トルクの急激な低下や応答性の低下など、種々の問題が生じる。そのため、電圧飽和が生じないように、あるいは電圧飽和の影響を低減するような処理が必要となる。
【0004】
電圧飽和を生じないようにするために、電圧指令値を制限することが行われている。電圧指令値を適切に制限することとは、インバータの電源電圧に応じた出力可能電圧に一致させることに相当する。三相で考えた場合、出力可能電圧は、端子間電圧が電源電圧に等しくなる。ここで、モータの電流制御は、三相電流ではなく電流ベクトルに対して行われるため、電圧も三相電圧ではなく、電圧ベクトルとして考える方が扱いやすい。よって、インバータの電源電圧による制限も三相ではなくベクトル的に表すと、固定座標上の六角形となる。特許文献１では、制御部の出力を電圧制限六角形で制限するように制御することで、電圧利用率を向上させる制御方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第５５４００４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
一方、特許文献１では、六角形での電圧ベクトル制限方法に指定が無いため、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルに位相差が生じる場合があった。また、能動的に電圧指令ベクトルを制限しなくても、出力電圧ベクトルは、結果的に電圧制限六角形に収まる様にしか出力されない。しかし、能動的な制限を行わない場合、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの位相差は最大となりうる。電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの乖離において、その大きさに関しては電流ベクトルの大きさやトルクの大きさに連動しているため、これまでも考慮されてきた。一方、位相差に関しては、十分に検討されていなかった。電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトル間に位相差があると、電流ベクトルやトルクの大きさだけでなく、リップルにも影響が出てしまう。
【0007】
上記課題を鑑み、本願発明は、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの間の位相差に起因した影響を抑えて適切な電圧制限を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち、モータ制御装置であって、
トルク指令値に基づいて、交流モータを制御するための２相の電流指令値を生成する第１の生成手段と、
前記２相の電流指令値を３相の電圧指令値に変換する第１の変換手段と、
前記３相の電圧指令値に基づいてベクトル変換を行うことにより、３相のデューティ信号を生成する第２の変換手段と、
前記３相のデューティ信号に基づき、インバータにより前記交流モータに電源電圧を供給するための制御信号を生成する第２の生成手段と
を有し、
前記第２の変換手段は、前記３相の電圧指令値の位相に応じて特定される、前記インバータの電源電圧に対応する電圧制限六角形の制限値にて、前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限する。
トルク指令値に基づいて、交流モータを制御するための２相の電流指令値を生成する第１の生成手段と、
前記２相の電流指令値を３相の電圧指令値に変換する第１の変換手段と、
前記３相の電圧指令値に基づいてベクトル変換を行うことにより、３相のデューティ信号を生成する第２の変換手段と、
前記３相のデューティ信号に基づき、インバータにより前記交流モータに電源電圧を供給するための制御信号を生成する第２の生成手段と
を有し、
前記第２の変換手段は、前記３相の電圧指令値の位相に応じて特定される、前記インバータの電源電圧に対応する電圧制限六角形の制限値にて、前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限する。
【0009】
また、本願発明の別の形態は以下の構成を有する。すなわち、モータ制御方法であって、
トルク指令値に基づいて、交流モータを制御するための２相の電流指令値を生成する第１の生成工程と、
前記２相の電流指令値を３相の電圧指令値に変換する第１の変換工程と、
前記３相の電圧指令値に基づいてベクトル変換を行うことにより、３相のデューティ信号を生成する第２の変換工程と、
前記３相のデューティ信号に基づき、インバータにより前記交流モータに電源電圧を供給するための制御信号を生成する第２の生成工程と
を有し、
前記第２の変換工程において、前記３相の電圧指令値の位相に応じて特定される、前記インバータの電源電圧に対応する電圧制限六角形の制限値にて、前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限する。
トルク指令値に基づいて、交流モータを制御するための２相の電流指令値を生成する第１の生成工程と、
前記２相の電流指令値を３相の電圧指令値に変換する第１の変換工程と、
前記３相の電圧指令値に基づいてベクトル変換を行うことにより、３相のデューティ信号を生成する第２の変換工程と、
前記３相のデューティ信号に基づき、インバータにより前記交流モータに電源電圧を供給するための制御信号を生成する第２の生成工程と
を有し、
前記第２の変換工程において、前記３相の電圧指令値の位相に応じて特定される、前記インバータの電源電圧に対応する電圧制限六角形の制限値にて、前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限する。
【0010】
また、本願発明の別の形態は以下の構成を有する。すなわち、プログラムであって、
コンピュータを、
トルク指令値に基づいて、交流モータを制御するための２相の電流指令値を生成する第１の生成手段、
前記２相の電流指令値を３相の電圧指令値に変換する第１の変換手段、
前記３相の電圧指令値に基づいてベクトル変換を行うことにより、３相のデューティ信号を生成する第２の変換手段、
前記３相のデューティ信号に基づき、インバータにより前記交流モータに電源電圧を供給するための制御信号を生成する第２の生成手段
として機能させ、
前記第２の変換手段は、前記３相の電圧指令値の位相に応じて特定される、前記インバータの電源電圧に対応する電圧制限六角形の制限値にて、前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限する。
コンピュータを、
トルク指令値に基づいて、交流モータを制御するための２相の電流指令値を生成する第１の生成手段、
前記２相の電流指令値を３相の電圧指令値に変換する第１の変換手段、
前記３相の電圧指令値に基づいてベクトル変換を行うことにより、３相のデューティ信号を生成する第２の変換手段、
前記３相のデューティ信号に基づき、インバータにより前記交流モータに電源電圧を供給するための制御信号を生成する第２の生成手段
として機能させ、
前記第２の変換手段は、前記３相の電圧指令値の位相に応じて特定される、前記インバータの電源電圧に対応する電圧制限六角形の制限値にて、前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限する。
【発明の効果】
【0011】
本願発明により、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの間の位相差に起因した影響を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本願発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概要構成の例を示す構成図。
【図2】本願発明の一実施形態に係るモータ制御系の構成例を示す図。
【図3】本願発明の第１の実施形態に係るＳＶＭ部の構成例を示す図。
【図4】本願発明に係る電圧指令ベクトルの制御における電圧制限六角形を説明するための概念図。
【図5】本願発明の第１の実施形態に係る電圧指令ベクトルの制限方法を説明するための図。
【図6】本願発明の第１の実施形態に係るＳＶＭ部における処理のフローチャート。
【図7】本願発明の第１の実施形態の変形例に係る電圧指令ベクトルの制限方法を説明するための図。
【図8】本願発明の第２の実施形態に係るＳＶＭ部の構成例を示す図。
【図9】本願発明の第２の実施形態に係る電圧指令ベクトルの制限方法を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本願発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本願発明を説明するための一実施形態であり、本願発明を限定して解釈されることを意図するものではなく、また、各実施形態で説明されている全ての構成が本願発明の課題を解決するために必須の構成であるとは限らない。また、各図面において、同じ構成要素については、同じ参照番号を付すことにより対応関係を示す。
【0014】
＜第１の実施形態＞
以下、本願発明の第１の実施形態について説明を行う。なお、以下に示す電動パワーステアリング装置の構成は一例であり、本願発明に係るモータ制御方法は、電動パワーステアリング装置の他、交流モータを含む電動機全般（例えば、電動ブレーキブースター等）に適用可能である。また、本願発明に係るモータ制御方法は、交流モータとして、メガトルクモータなどにも適用可能である。
以下、本願発明の第１の実施形態について説明を行う。なお、以下に示す電動パワーステアリング装置の構成は一例であり、本願発明に係るモータ制御方法は、電動パワーステアリング装置の他、交流モータを含む電動機全般（例えば、電動ブレーキブースター等）に適用可能である。また、本願発明に係るモータ制御方法は、交流モータとして、メガトルクモータなどにも適用可能である。
【0015】
［構成概要］
本実施形態に係るモータ制御方法を適用可能な装置の一例としての電動パワーステアリング装置の構成例を図１に示す。ステアリングホイール１は、ドライバが転舵操作を行うための転舵輪である。ステアリングホイール１の操舵軸２は、減速機構を構成する減速ギア（ウォームギア）３、ユニバーサルジョイント４ａ、４ｂ、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ、６ｂを経て、更にハブユニット７ａ、７ｂを介して操向車輪８Ｌ、８Ｒに連結されている。
本実施形態に係るモータ制御方法を適用可能な装置の一例としての電動パワーステアリング装置の構成例を図１に示す。ステアリングホイール１は、ドライバが転舵操作を行うための転舵輪である。ステアリングホイール１の操舵軸２は、減速機構を構成する減速ギア（ウォームギア）３、ユニバーサルジョイント４ａ、４ｂ、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ、６ｂを経て、更にハブユニット７ａ、７ｂを介して操向車輪８Ｌ、８Ｒに連結されている。
【0016】
操舵軸２は、トーションバー９を介して、ステアリングホイール１側の入力軸と、ピニオンラック機構５側の出力軸とが連結して構成される。ピニオンラック機構５は、ユニバーサルジョイント４ｂから操舵力が伝達されるピニオンシャフト（不図示）に連結されたピニオン５ａと、ピニオン５ａに噛合するラック５ｂとを有する。ピニオン５ａに伝達された回転運動が、ラック５ｂで車幅方向の直進運動に変換される。
【0017】
操舵軸２には、トーションバー９に対して加えられる操舵トルクＴｄｃｔを検出するトルクセンサ１０が設けられている。また、操舵軸２には、操舵軸２のステアリングホイール１側（入力軸側）の軸周りの回転角を示す操舵角θｈを検出する操舵角センサ１４が設けられている。また、操舵軸２には、操舵軸２のピニオンラック機構５側（出力軸側）の軸周りの回転角を示す出力軸角θｃを検出する出力軸角センサ１５が設けられている。つまり、操舵角センサ１４はトーションバー９に対する入力軸側の回転角を操舵角θｈとして検出し、出力軸角センサ１５はトーションバー９に対する出力軸側の回転角を出力軸角θｃとして検出する。トルクセンサ１０は、操舵角θｈと出力軸角θｃの差によって生じるトーションバー９のねじれに基づき、操舵トルクＴｄｃｔを検出する。
【0018】
なお、操舵角センサ１４と出力軸角センサ１５は、一体となって構成されたセンサであってもよい。また、図１では、説明を容易にするために、操舵軸２とトルクセンサ１０を分けて示しているが、これらが一体となった構成であってもよい。トルクセンサ１０の構成は特に限定するものではなく、例えば、トーションバー９のねじれからトルクを検出するスリーブタイプやリングタイプなどが用いられてよい。また、上記の構成では、操舵トルクＴｄｃｔは、操舵角θｈと出力軸角θｃの差によって生じるトーションバー９のねじれに基づいて検出されているが、これに限定するものではない。例えば、トーションバー９のステアリングホイール１側の角度信号と、ピニオンラック機構５側の角度信号の差を用いて、トルク値を検出してもよい。以下の説明において、操舵軸２のステアリングホイール１側を上流側、ピニオンラック機構５側を下流側とも称する。
【0019】
トルクセンサ１０にて検出される操舵トルクＴｄｃｔには、ドライバによるステアリングホイール１に対する操作に基づくドライバトルクの他、下流側からの入力（外乱等）により生じたトルクが含まれる。操舵トルクＴｄｃｔに基づく指令値を、下流側の入力に起因する振動を抑制するように補正する。ここでの抑制方法は特に限定するものではなく、任意の手法が用いられてよい。
【0020】
ステアリングホイール１に対する操舵力を補助する操舵補助モータ２０が減速ギア３を介して操舵軸２に連結されている。電動パワーステアリング（ＥＰＳ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）装置を制御するコントローラであるＥＰＳ－ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３０には、バッテリ１３から電力が供給されるとともに、イグニッション（ＩＧＮ）キー１１を経てイグニッションキー信号が入力される。
【0021】
本実施形態に係る操舵補助モータ２０（以下、単にモータ２０とも称する）は、例えば、同期モータの一種である３相交流モータであり、永久磁石界磁または巻線界磁を有する。モータ２０は、ｕ相、ｖ相、ｗ相の各相コイル（不図示）に１２０°ずつ位相が異なる３相の交流電流が供給されることにより回転する。モータ２０の回転子（不図示）の軸には、レゾルバやロータリエンコーダなどから構成される回転角検出部２１５が設置される。回転角検出部２１５にて検出されたモータ２０の回転角θは、ＥＰＳ－ＥＣＵ３０へ出力される。ここで検出される回転角θの用途については後述する。
【0022】
ＥＰＳ－ＥＣＵ３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｄｃｔ、および車速センサ１２で検出された車速Ｖｈに基づいてアシスト指令値としての電圧指令値の演算を行う。さらに、ＥＰＳ－ＥＣＵ３０は、操舵トルクＴｄｃｔに基づく電圧指令値と、運転支援機能に基づく電圧指令値とに応じて操舵補助モータ２０に供給する電力（電圧値Ｖｒｅｆ）を制御する。操舵補助モータ２０は、ＥＰＳ－ＥＣＵ３０から入力された電圧値Ｖｒｅｆに基づき、減速ギア３を動作させ、ステアリングホイール１に対するアシスト制御を行う。
【0023】
ＥＰＳ－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。以下に説明するＥＰＳ－ＥＣＵ３０の機能は、例えばＥＰＳ－ＥＣＵ３０のプロセッサが、記憶装置に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【0024】
なお、ＥＰＳ－ＥＣＵ３０は、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形成されてもよい。例えば、ＥＰＳ－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。例えば、ＥＰＳ－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。
【0025】
【0026】
本実施形態に係る制御系において、まず、トルク指令値τ＊が、電流指令生成部２０１に入力される。トルク指令値τ＊は、例えば、ＥＰＳ－ＥＣＵ３０が、図１に示した操舵トルクＴｄｃｔに基づいて、モータ２０により出力するべきトルク値を算出し、これに対応する値として指定される指令値である。なお、以下の説明において記号「＊」は、指令値であることを示す。電流指令生成部２０１は、角速度演算部２１７から入力されるモータ２０の角速度ωに基づいて、モータ２０にて発生させるトルクと、トルク指令値τ＊とが一致するようにｄ軸およびｑ軸成分それぞれにおける電流指令値を演算する。ここで、ｄ軸とｑ軸は、ｄｑ回転座標系における軸である。ｄ軸は、モータ２０が備える回転子（不図示）の磁束の方向を示す。また、ｑ軸は、ｄ軸に直交した方向を示す。
【0027】
電流指令生成部２０１は、回転数に応じたｄｑ電流指令値を生成する。ｄｑ電流指令値は、例えば、ＭＴＰＡ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｏｒｑｕｅ Ｐｅｒ Ａｍｐｅｒｅ：最大トルク／電流）制御や、ＦＷ（Ｆｌｕｘ Ｗｅａｋｉｎｇ：弱め磁束）制御に対応する値が生成されてよい。電流指令生成部２０１により生成されたｄ軸成分の電流指令値ｉｄ
＊は減算器２０２に出力される。また、電流指令生成部２０１により生成されたｑ軸成分の電流指令値ｉｑ
＊は減算器２０２に出力される。
【0028】
減算器２０２は、電流指令値ｉｄ
＊から、３相／２相変換部２１６から出力される実電流値ｉｄを減算し、偏差Δｉｄ
＊としてＰＩ制御部２０４へ出力する。減算器２０３は、電流指令値ｉｑ
＊から、３相／２相変換部２１６から出力される実電流値ｉｑを減算し、偏差Δｉｑ
＊としてＰＩ制御部２０４へ出力する。
【0029】
ＰＩ制御部２０４は、減算器２０２、２０３からの偏差Δｉｄ
＊、Δｉｑ
＊を入力とし、ＰＩ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ：比例－積分）制御を行う。ここでは、ＰＩ制御部２０４は、所定の伝達関数を用いて電圧指令値ｖｄ
＊、ｖｑ
＊を算出し、アンチワインドアップ部２０５へ出力する。このとき、ＰＩ制御部２０４は、アンチワインドアップ部２０５から、電圧指令値に対する制限値からの超過分Δｖｄ
＊、Δｖｑ
＊を積分器（不図示）に対する負帰還として受け付け、ＰＩ制御に反映させる。これにより、積分器（不図示）における飽和を防ぐ。
【0030】
アンチワインドアップ部２０５は、ＰＩ制御部２０４からの電圧指令値ｖｄ
＊、ｖｑ
＊を、予め設定した制限値を超過しないように制限し、超過分をΔｖｄ
＊、Δｖｑ
＊として、ＰＩ制御部２０４へ負帰還する。これにより、制御出力が飽和している際の積分器（不図示）内の積分値が増加し続けることを防止し、指令変化への追従性を高める。また、アンチワインドアップ部２０５は、制限後の電圧指令値ｖｄ
＊＊、ｖｑ
＊＊をデカップリング部２０６へ出力する。
【0031】
デカップリング部２０６は、アンチワインドアップ部２０５から入力された電圧指令値ｖｄ
＊＊、ｖｑ
＊＊に対し、角速度演算部２１７から入力されるモータ２０の角速度ωに応じて、誘起電圧を除去し、ｑ軸－ｄ軸間の非干渉化を行う。そして、デカップリング部２０６は、処理後の電圧指令値ｖｄ
＊＊＊、ｖｑ
＊＊＊を２相／３相変換部２０７へ出力する。
【0032】
２相／３相変換部２０７は、デカップリング部２０６から入力された電圧指令値ｖｄ
＊＊＊、ｖｑ
＊＊＊を、回転角検出部２１５から入力されるモータ２０の回転角θに基づいて、モータ２０に対応した３相電圧指令値ｖｕ
＊、ｖｖ
＊、ｖｗ
＊に変換する。そして、２相／３相変換部２０７は、３相電圧指令値ｖｕ
＊、ｖｖ
＊、ｖｗ
＊をデッドタイム補償部２０８へ出力する。
【0033】
デッドタイム補償部２０８は、２相／３相変換部２０７から入力された３相電圧指令値ｖｕ
＊、ｖｖ
＊、ｖｗ
＊に対し、デッドタイムの影響を除去するための補償を行う。デッドタイム補償部２０８では、デッドタイムに起因する電圧誤差を予め各相電圧指令値に重畳することで、電圧誤差を打ち消す。ここで重畳する電圧は、デッドタイムに起因する電圧誤差と同等の大きさである。そして、デッドタイム補償部２０８は、処理後の３相電圧指令値ｖｕ
＊＊、ｖｖ
＊＊、ｖｗ
＊＊をＳＶＭ部２０９へ出力する。
【0034】
ＳＶＭ部２０９は、デッドタイム補償部２０８から入力された３相電圧指令値ｖｕ
＊＊、ｖｖ
＊＊、ｖｗ
＊＊に対し、ＳＶＭ（Ｓｐａｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：空間ベクトル変調）処理を行い、各相のデューティ比を示すＤｕｔｙｕ、Ｄｕｔｙｖ、Ｄｕｔｙｗを生成する。そして、ＳＶＭ部２０９は、生成した３相のデューティ比をＰＷＭ生成部２１０へ出力する。本実施形態に係るＳＶＭ部２０９の詳細な構成および処理については、図３等を用いて後述する。
【0035】
ＰＷＭ生成部２１０は、ＳＶＭ部２０９から入力された３相のデューティ比それぞれから、インバータ２１１に対する制御信号であるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）信号ＰＷＭｕ、ＰＷＭｖ、ＰＷＭｗを生成する。そして、ＰＷＭ生成部２１０は、ＰＷＭ信号ＰＷＭｕ、ＰＷＭｖ、ＰＷＭｗをインバータ２１１へ出力する。
【0036】
インバータ２１１は、ＰＷＭ生成部２１０からの入力に基づいて、バッテリ１３により供給される交流電源の電力を３相交流電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗに変換して、モータ２０へ供給する。なお、図１では、ＥＰＳ－ＥＣＵ３０からモータ２０に出力される指令値として、電圧値Ｖｒｅｆを示したが、これは、３相交流電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗに対応する。
【0037】
インバータ２１１とモータ２０との間の接続線上には、３相交流電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗに対応する電流値を検出するための電流検出回路２１２、２１３、２１４が備えられ、３相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの値が検出される。電流検出回路２１２、２１３、２１４は、検出した電流値を３相／２相変換部２１６へ出力する。なお、電流検出回路２１２、２１３、２１４は、インバータ２１１内部に設けられてもよい。
【0038】
回転角検出部２１５は、モータ２０の回転角θを検出し、２相／３相変換部２０７、３相／２相変換部２１６、および角速度演算部２１７へ出力する。
【0039】
３相／２相変換部２１６は、３相電流値（インバータ２１１からモータ２０に供給される３相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ）、および回転角検出部２１５からのモータ２０の回転角θを入力とし、３相電流値をｄｑ回転座標系のｄ軸およびｑ軸それぞれに対応した２相の実電流値ｉｄ、ｉｑに変換する。そして、３相／２相変換部２１６は、実電流値ｉｄを減算器２０２へ出力し、実電流値ｉｑを減算器２０３へ出力する。
【0040】
角速度演算部２１７は、回転角検出部２１５からの回転角θを微分してモータ２０の角速度ωを算出し、電流指令生成部２０１、およびデカップリング部２０６へ出力する。
【0041】
（ＳＶＭ部）
図２にて示したモータ制御系に含まれるＳＶＭ部２０９の詳細について説明する。図３は、本実施形態に係るＳＶＭ部２０９の機構構成の例を示す図である。ＳＶＭ部２０９は、クラーク変換部３０１、極座標変換部３０２、制限処理部３０３、ベクトル分解部３０４、およびデューティ生成部３０５を含んで構成される。
図２にて示したモータ制御系に含まれるＳＶＭ部２０９の詳細について説明する。図３は、本実施形態に係るＳＶＭ部２０９の機構構成の例を示す図である。ＳＶＭ部２０９は、クラーク変換部３０１、極座標変換部３０２、制限処理部３０３、ベクトル分解部３０４、およびデューティ生成部３０５を含んで構成される。
【0042】
クラーク変換部３０１は、ＳＶＭ部２０９に入力された３相電圧指令値ｖｕ
＊＊、ｖｖ
＊＊、ｖｗ
＊＊に基づいてクラーク変換を行い、直交座標系であるαβ直交座標系における２相のαβ電圧指令値ｖα
＊、ｖβ
＊を導出する。そして、クラーク変換部３０１は、２相のαβ電圧指令値ｖα
＊、ｖβ
＊を極座標変換部３０２へ出力する。極座標変換部３０２は、クラーク変換部３０１から入力されたαβ電圧指令値ｖα
＊、ｖβ
＊に基づいて極座標変換を行い、電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊と位相ε＊を導出する。そして、極座標変換部３０２は、電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊と位相ε＊を制限処理部３０３へ出力する。
【0043】
制限処理部３０３は、極座標変換部３０２から入力された電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊と位相ε＊に対して、インバータ２１１の電源電圧に対応して電圧制限六角形にて規定される制限値にて制限をかける。図４は、本実施形態に係る制限手法の概念を説明するための図である。上述したように、インバータ２１１の電源電圧による制限をベクトル的に表すと、固定座標系の六角形となり、六角形に含まれる範囲が電圧ベクトルの出力可能領域を示す。そして、この六角形にて示される範囲は、６つのセクションに分けられ、位相ε＊の値に応じていずれかのセクションが用いられる。つまり、位相ε＊は、０～６０度、６０～１２０度、１２０～１８０度、１８０～２４０度、２４０～３００度、３００～３６０度の６つの範囲に分けられ、それぞれが上記のセクションに対応する。
【0044】
ここでは、横軸をα軸とし、縦軸をβ軸とする。このαβ直交座標系は、クラーク変換部３０１にて変換されたαβ電圧指令値ｖα
＊、ｖβ
＊の値に対応する。本実施形態では、電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊をこの電圧制限六角形にて示す制限値にて制限を行うことで、制限後の電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊＊を導出する。
【0045】
図４に示すような電圧制限六角形に対応するため、６０度ごとに処理を切り替える必要がある。まず、電圧指令ベクトルの位相ε＊が０～６０度の範囲にある時を考える。このとき、固定座標系から、６０度（＝π／３）回転させたｘｙ座標系を用いる。図５は、ここで用いるｘｙ座標系の例を示す。
【0046】
まず、ｘｙ座標系において、電圧指令ベクトルの直線は、以下の式（１）にて示すことができる。また、図４に示す電圧制限六角形の辺は、以下の式（２）にて示すことができる。
【0047】
【数1】
【0048】
【数2】
【0049】
そして、式（１）と式（２）それぞれにて示される直線の交点Ｈとｘｙ座標系の原点Ｏの距離｜ＯＨ｜は、以下の式（３）にて求められる。
【0050】
【数3】
【0051】
式（３）にて得られる距離｜ＯＨ｜の値が、電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊に対する制限値となる。電圧指令ベクトルの位相ε＊が０～６０度以外の範囲である場合には、位相ε＊の代わりに以下の式（４）にて示される値ε’を用いる。なお、ｍｏｄ関数は、数値を除数で割ったときの余りを算出する関数であり、「Ｘ ｍｏｄ Ｙ」の場合、ＸをＹで割った場合の余りを示す。
【0052】
【数4】
【0053】
制限処理部３０３は、極座標変換部３０２から入力された電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊を上記の式（３）にて算出された制限値（＝｜ＯＨ｜）にて制限することで、ｖａ
＊＊を導出する。そして、制限処理部３０３は、制限後の電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊＊と、位相ε＊をベクトル分解部３０４へ出力する。
【0054】
ベクトル分解部３０４は、制限処理部３０３から入力された電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊＊と、位相ε＊に基づいて、位相ε＊に対応するセクション（図４に示す各セクションに対応）の基本ベクトルに分解することで、３相の平均印加時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を導出する。そして、ベクトル分解部３０４は、３相の平均印加時間ｔ１、ｔ２、ｔ３をデューティ生成部３０５へ出力する。
【0055】
デューティ生成部３０５は、ベクトル分解部３０４から入力された３相の平均印加時間ｔ１、ｔ２、ｔ３に基づき、３相のデューティ比を計算し、各相のデューティ比を示すＤｕｔｙｕ、Ｄｕｔｙｖ、Ｄｕｔｙｗを生成する。そして、デューティ生成部３０５は、Ｄｕｔｙｕ、Ｄｕｔｙｖ、ＤｕｔｙｗをＰＷＭ生成部２１０へ出力する。
【0056】
［処理フロー］
図６は、本実施形態に係るＳＶＭ部２０９における処理のフローチャートを示す。本処理フローは、例えば、ＥＰＳ－ＥＣＵ３０に備えられた制御部（不図示）が所定のプログラムを読み出すことで実現されてよい。なお、本実施形態では説明を簡単にするため、処理主体をＳＶＭ部２０９としてまとめて記載するが、各処理工程は、図３に示すような各部位が実行する構成であってよい。
図６は、本実施形態に係るＳＶＭ部２０９における処理のフローチャートを示す。本処理フローは、例えば、ＥＰＳ－ＥＣＵ３０に備えられた制御部（不図示）が所定のプログラムを読み出すことで実現されてよい。なお、本実施形態では説明を簡単にするため、処理主体をＳＶＭ部２０９としてまとめて記載するが、各処理工程は、図３に示すような各部位が実行する構成であってよい。
【0057】
Ｓ６０１にて、ＳＶＭ部２０９は、入力された３相電圧指令値ｖｕ
＊＊、ｖｖ
＊＊、ｖｗ
＊＊に基づいてクラーク変換を行い、αβ直交座標系における２相のαβ電圧指令値ｖα
＊、ｖβ
＊を導出する。ここでのクラーク変換の方法は、公知の手法を用いてよく、ここでの詳細な説明は省略する。
【0058】
Ｓ６０２にて、ＳＶＭ部２０９は、Ｓ６０１にて変換した２相のαβ電圧指令値ｖα
＊、ｖβ
＊に基づいて極座標変換を行い、電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊と位相ε＊を導出する。ここでの極座標変換の方法は、公知の手法を用いてよく、ここでの詳細な説明は省略する。
【0059】
Ｓ６０３にて、ＳＶＭ部２０９は、Ｓ６０２にて変換した電圧指令ベクトルの位相ε＊に対応する、電圧制限六角形にて規定されるセクションを特定し、その辺を導出する。より具体的には、上記の式（２）、および式（４）にて、制限値に対応する辺の直線を特定する。
【0060】
Ｓ６０４にて、ＳＶＭ部２０９は、電圧指令ベクトルを示す直線と、Ｓ６０３にて導出した辺との交点から、電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊に対する制限値を導出する。具体的には、上記の式（１）にて示される直線と、Ｓ６０２にて導出した辺との交点Ｈを求め、更に、式（３）により交点Ｈと原点Ｏとの距離を求めることで、電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊に対する制限値を導出する。
【0061】
Ｓ６０５にて、ＳＶＭ部２０９は、Ｓ６０４にて導出した制限値にて、電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊を制限することで、制限後の電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊＊を導出する。
【0062】
Ｓ６０６にて、ＳＶＭ部２０９は、Ｓ６０５にて導出した電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊＊と位相ε＊に基づき、位相ε＊に対応する電圧制限六角形におけるセクションの基本ベクトルに分解することで、３相の平均印加時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を導出する。ここでの基本ベクトルへの分解方法は、公知の方法を用いてよく、ここでの詳細な説明は省略する。
【0063】
Ｓ６０７にて、ＳＶＭ部２０９は、Ｓ６０６にて導出した３相の平均印加時間ｔ１、ｔ２、ｔ３に基づき、３相のデューティ比を計算し、各相のデューティ比を示すＤｕｔｙｕ、Ｄｕｔｙｖ、Ｄｕｔｙｗを生成する。そして、ＳＶＭ部２０９は、Ｄｕｔｙｕ、Ｄｕｔｙｖ、ＤｕｔｙｗをＰＷＭ生成部２１０へ出力する。そして、本処理フローを終了する。
【0064】
以上、本実施形態により、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの間の位相差をなくすことが可能となり、位相差に起因した影響を抑えることが可能となる。特に、位相差による電流応答の遅れや、トルクリップル等を低減することができ、モータの高速回転時の安定性を向上させることが可能となる。
【0065】
（変形例）
本実施形態の変形例について説明する。上記の例では、制限処理部３０３の処理において、０～６０度の範囲を基準として式（１）、および式（２）を用い、０～６０度以外の範囲では、式（４）を用いて位相を変換していた。これの変形例として、位相の範囲ごとに電圧指令ベクトルのノルムｖａ ＊に対する制限値に対応する辺を示す式を切り替えて用いる構成について説明する。
本実施形態の変形例について説明する。上記の例では、制限処理部３０３の処理において、０～６０度の範囲を基準として式（１）、および式（２）を用い、０～６０度以外の範囲では、式（４）を用いて位相を変換していた。これの変形例として、位相の範囲ごとに電圧指令ベクトルのノルムｖａ ＊に対する制限値に対応する辺を示す式を切り替えて用いる構成について説明する。
【0066】
本変形例では、電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊に対応する直線は以下の式（５）にて求示すことができる。つまり、本変形例では、式（１）に代えて、式（５）を用いる。
【0067】
【数5】
【0068】
更に、位相ε＊の値に応じて、以下の各式を用いて電圧制限六角形の辺に対応する直線を求める。
【0069】
【数6】
【0070】
【数7】
【0071】
【数8】
【0072】
【数9】
【0073】
【数10】
【0074】
【数11】
【0075】
図７は、位相ε＊が０～６０度の範囲において、これに対応する式（６）と、式（５）を用いて、制限値（＝｜ＯＨ｜）を求める場合の例を示す。式（５）にて示される電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊を示す直線と、式（６）にて示される電圧制限六角形の辺の直線との交点Ｈを求める。そして、求められた交点Ｈとｘｙ座標系の原点Ｏの距離｜ＯＨ｜を、上記の式（３）により求める。
【0076】
本変形例においても、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの間の位相差をなくすことが可能となり、位相差に起因した影響を抑えることが可能となる。
【0077】
＜第２の実施形態＞
本願発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態にて述べたＳＶＭ部２０９の制限処理部３０３に代えて、ベクトル分解部による処理により、電圧指令値の制限を行う。なお、第１の実施形態と重複する箇所については説明を省略し、差分に着目して説明を行う。
本願発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態にて述べたＳＶＭ部２０９の制限処理部３０３に代えて、ベクトル分解部による処理により、電圧指令値の制限を行う。なお、第１の実施形態と重複する箇所については説明を省略し、差分に着目して説明を行う。
【0078】
（ＳＶＭ部）
本実施形態に係るＳＶＭ部２０９の構成について図８を用いて説明する。モータ制御系における、ＳＶＭ部２０９以外の構成については、第１の実施形態の図２にて示した構成と同様である。ＳＶＭ部２０９は、クラーク変換部３０１、極座標変換部３０２、ベクトル分解部８０１、およびデューティ生成部３０５を含んで構成される。ベクトル分解部８０１以外の処理は、第１の実施形態にて説明した処理と同様である。
本実施形態に係るＳＶＭ部２０９の構成について図８を用いて説明する。モータ制御系における、ＳＶＭ部２０９以外の構成については、第１の実施形態の図２にて示した構成と同様である。ＳＶＭ部２０９は、クラーク変換部３０１、極座標変換部３０２、ベクトル分解部８０１、およびデューティ生成部３０５を含んで構成される。ベクトル分解部８０１以外の処理は、第１の実施形態にて説明した処理と同様である。
【0079】
極座標変換部３０２は、電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊と位相ε＊をベクトル分解部８０１へ出力する。ベクトル分解部８０１は、極座標変換部３０２から入力された電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊と位相ε＊に基づいて、位相ε＊に対応するセクションの基本ベクトルに分解することで、３相の平均印加時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を導出する。このとき、ベクトル分解部８０１は、電圧制限六角形にて規定される６つのセクションのうち位相ε＊に対応するセクションの基本ベクトル２つに対する係数ｃ１、ｃ２を用いて、電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊に制限をかける。
【0080】
図９は、本実施形態に係る制限手法の概念を説明するための図である。第１の実施形態にて述べたように、インバータ２１１の電源電圧による制限をベクトル的に表すと、固定座標系の六角形となる。そして、この六角形にて示される範囲は、６つのセクションに分けられ、位相ε＊の値に応じていずれかのセクションが用いられる。つまり、位相ε＊は、０～６０度、６０～１２０度、１２０～１８０度、１８０～２４０度、２４０～３００度、３００～３６０度の６つの範囲に分けられ、それぞれが上記のセクションに対応する。
【0081】
図９は、位相ε＊が０～６０度の範囲にある場合の例を示している。ここでのセクションの２つの基本ベクトルをＶ１、Ｖ２として示す。そして、この２つの基本ベクトルに対する係数ｃ１、ｃ２により、電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊を制限する。まず、電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊は以下の式（１２）によって規定できる。
【0082】
【数12】
【0083】
更に、電圧制限六角形に対応して、以下の式（１３）にて示される制限を設定する。
【0084】
【数13】
【0085】
そして、式（１３）に示される制限を満たすように係数を更新すると以下の式（１４）、式（１５）にて示す係数ｃ’１、ｃ’２が規定される。
【0086】
【数14】
【0087】
【数15】
【0088】
式（１２）、式（１４）、および式（１５）に基づいて制限された電圧指令ベクトルのノルムｖａ
＊＊は以下の式（１６）にて示される。
【0089】
【数16】
【0090】
そして、ベクトル分解部１００１は、制限した電圧指令ベクトルｖａ
＊＊と、位相ε＊に基づく基本ベクトルにより、３相の平均印加時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を導出する。そして、ベクトル分解部３０４は、３相の平均印加時間ｔ１、ｔ２、ｔ３をデューティ生成部３０５へ出力する。
【0091】
以上、本実施形態により、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの間の位相差をなくすことが可能となり、位相差に起因した影響を抑えることが可能となる。
【0092】
＜その他の実施形態＞
本願発明において、上述した１以上の実施形態の機能を実現するためのプログラムやアプリケーションを、ネットワーク又は記憶媒体等を用いてシステム又は装置に供給し、そのシステム又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出し実行する処理でも実現可能である。
本願発明において、上述した１以上の実施形態の機能を実現するためのプログラムやアプリケーションを、ネットワーク又は記憶媒体等を用いてシステム又は装置に供給し、そのシステム又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出し実行する処理でも実現可能である。
【0093】
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【0094】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） トルク指令値に基づいて、交流モータ（例えば、２０）を制御するための２相の電流指令値を生成する第１の生成手段（例えば、２０１～２０６）と、
前記２相の電流指令値を３相の電圧指令値に変換する第１の変換手段（例えば、２０７、２０８）と、
前記３相の電圧指令値に基づいてベクトル変換を行うことにより、３相のデューティ信号を生成する第２の変換手段（例えば、２０９）と、
前記３相のデューティ信号に基づき、インバータ（例えば、２１１）により前記交流モータに電源電圧を供給するための制御信号を生成する第２の生成手段（例えば、２１０）と
を有し、
前記第２の変換手段は、前記３相の電圧指令値の位相に応じて特定される、前記インバータの電源電圧に対応する電圧制限六角形の制限値にて、前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限することを特徴とするモータ制御装置（例えば、３０）。
この構成によれば、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの間の位相差をなくすことが可能となり、位相差に起因した影響を抑えることが可能となる。
（１） トルク指令値に基づいて、交流モータ（例えば、２０）を制御するための２相の電流指令値を生成する第１の生成手段（例えば、２０１～２０６）と、
前記２相の電流指令値を３相の電圧指令値に変換する第１の変換手段（例えば、２０７、２０８）と、
前記３相の電圧指令値に基づいてベクトル変換を行うことにより、３相のデューティ信号を生成する第２の変換手段（例えば、２０９）と、
前記３相のデューティ信号に基づき、インバータ（例えば、２１１）により前記交流モータに電源電圧を供給するための制御信号を生成する第２の生成手段（例えば、２１０）と
を有し、
前記第２の変換手段は、前記３相の電圧指令値の位相に応じて特定される、前記インバータの電源電圧に対応する電圧制限六角形の制限値にて、前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限することを特徴とするモータ制御装置（例えば、３０）。
この構成によれば、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの間の位相差をなくすことが可能となり、位相差に起因した影響を抑えることが可能となる。
【0095】
（２） 前記第２の変換手段は、前記制限値にて前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限する際に、前記位相は変化しないように処理を行うことを特徴とする（１）に記載のモータ制御装置。
この構成によれば、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの間の位相差が生じないように制御することが可能となる。
この構成によれば、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの間の位相差が生じないように制御することが可能となる。
【0096】
（３） 前記第２の変換手段は、
前記３相の電圧指令値をクラーク変換により、２相の電圧指令値に変換するクラーク変換手段（例えば、３０１）と、
前記クラーク変換手段にて変換された２相の電圧指令値を極座標変換により、電圧指令ベクトルのノルムと位相に変換する極座標変換手段（例えば、３０２）と、
前記位相に基づいて特定される電圧制限六角形の制限値にて、前記電圧指令ベクトルのノルムを制限する制限処理手段（例えば、３０３）と、
前記制限処理手段にて制限されたノルムを、前記位相に基づいて特定される電圧制限六角形の基本ベクトルに分解することで、３相の印加時間を導出するベクトル分解手段（例えば、３０４）と、
前記３相の印加時間に基づいて、前記３相のデューティ信号を生成する生成手段（例えば、３０５）と
を有することを特徴とする（１）または（２）に記載のモータ制御装置。
この構成によれば、インバータの電源電圧に対応した電圧制限六角形に基づいて、電圧指令値ベクトルのノルムのみを制限することが可能となる。
前記３相の電圧指令値をクラーク変換により、２相の電圧指令値に変換するクラーク変換手段（例えば、３０１）と、
前記クラーク変換手段にて変換された２相の電圧指令値を極座標変換により、電圧指令ベクトルのノルムと位相に変換する極座標変換手段（例えば、３０２）と、
前記位相に基づいて特定される電圧制限六角形の制限値にて、前記電圧指令ベクトルのノルムを制限する制限処理手段（例えば、３０３）と、
前記制限処理手段にて制限されたノルムを、前記位相に基づいて特定される電圧制限六角形の基本ベクトルに分解することで、３相の印加時間を導出するベクトル分解手段（例えば、３０４）と、
前記３相の印加時間に基づいて、前記３相のデューティ信号を生成する生成手段（例えば、３０５）と
を有することを特徴とする（１）または（２）に記載のモータ制御装置。
この構成によれば、インバータの電源電圧に対応した電圧制限六角形に基づいて、電圧指令値ベクトルのノルムのみを制限することが可能となる。
【0097】
（４） 前記制限処理手段は、直交座標系にて規定される、前記電圧制限六角形の辺のうち前記位相に基づいて特定される辺と前記電圧指令ベクトルを示す直線との交点と、原点との距離を前記制限値として用いることを特徴とする（３）に記載のモータ制御装置。
この構成によれば、インバータの電源電圧に対応した電圧制限六角形に基づいて、位相に対応した制限値を特定することができる。
この構成によれば、インバータの電源電圧に対応した電圧制限六角形に基づいて、位相に対応した制限値を特定することができる。
【0098】
（５） 前記第２の変換手段は、
前記３相の電圧指令値をクラーク変換により、２相の電圧指令値に変換するクラーク変換手段（例えば、３０１）と、
前記クラーク変換手段にて変換された２相の電圧指令値を極座標変換により、電圧指令ベクトルのノルムと位相に変換する極座標変換手段（例えば、３０２）と、
前記位相に基づいて特定される電圧制限六角形の２相の基本ベクトルに、前記電圧指令ベクトルのノルムを分解した際に、所定の係数にて前記２相の基本ベクトルの値を制限した上で、３相の印加時間を導出するベクトル分解手段（例えば、８０１）と、
前記３相の印加時間に基づいて、前記３相のデューティ信号を生成する生成手段（例えば、３０５）と
を有することを特徴とする（１）または（２）に記載のモータ制御装置。
この構成によれば、インバータの電源電圧に対応した電圧制限六角形に基づいて、電圧指令値ベクトルのノルムのみを制限することが可能となる。
前記３相の電圧指令値をクラーク変換により、２相の電圧指令値に変換するクラーク変換手段（例えば、３０１）と、
前記クラーク変換手段にて変換された２相の電圧指令値を極座標変換により、電圧指令ベクトルのノルムと位相に変換する極座標変換手段（例えば、３０２）と、
前記位相に基づいて特定される電圧制限六角形の２相の基本ベクトルに、前記電圧指令ベクトルのノルムを分解した際に、所定の係数にて前記２相の基本ベクトルの値を制限した上で、３相の印加時間を導出するベクトル分解手段（例えば、８０１）と、
前記３相の印加時間に基づいて、前記３相のデューティ信号を生成する生成手段（例えば、３０５）と
を有することを特徴とする（１）または（２）に記載のモータ制御装置。
この構成によれば、インバータの電源電圧に対応した電圧制限六角形に基づいて、電圧指令値ベクトルのノルムのみを制限することが可能となる。
【0099】
（６） トルク指令値に基づいて、交流モータを制御するための２相の電流指令値を生成する第１の生成工程と、
前記２相の電流指令値を３相の電圧指令値に変換する第１の変換工程と、
前記３相の電圧指令値に基づいてベクトル変換を行うことにより、３相のデューティ信号を生成する第２の変換工程と、
前記３相のデューティ信号に基づき、インバータにより前記交流モータに電源電圧を供給するための制御信号を生成する第２の生成工程と
を有し、
前記第２の変換工程において、前記３相の電圧指令値の位相に応じて特定される、前記インバータの電源電圧に対応する電圧制限六角形の制限値にて、前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限することを特徴とするモータ制御方法。
この構成によれば、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの間の位相差をなくすことが可能となり、位相差に起因した影響を抑えることが可能となる。
前記２相の電流指令値を３相の電圧指令値に変換する第１の変換工程と、
前記３相の電圧指令値に基づいてベクトル変換を行うことにより、３相のデューティ信号を生成する第２の変換工程と、
前記３相のデューティ信号に基づき、インバータにより前記交流モータに電源電圧を供給するための制御信号を生成する第２の生成工程と
を有し、
前記第２の変換工程において、前記３相の電圧指令値の位相に応じて特定される、前記インバータの電源電圧に対応する電圧制限六角形の制限値にて、前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限することを特徴とするモータ制御方法。
この構成によれば、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの間の位相差をなくすことが可能となり、位相差に起因した影響を抑えることが可能となる。
【0100】
（７） コンピュータを、
トルク指令値に基づいて、交流モータを制御するための２相の電流指令値を生成する第１の生成手段、
前記２相の電流指令値を３相の電圧指令値に変換する第１の変換手段、
前記３相の電圧指令値に基づいてベクトル変換を行うことにより、３相のデューティ信号を生成する第２の変換手段、
前記３相のデューティ信号に基づき、インバータにより前記交流モータに電源電圧を供給するための制御信号を生成する第２の生成手段
として機能させ、
前記第２の変換手段は、前記３相の電圧指令値の位相に応じて特定される、前記インバータの電源電圧に対応する電圧制限六角形の制限値にて、前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限することを特徴とするプログラム。
この構成によれば、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの間の位相差をなくすことが可能となり、位相差に起因した影響を抑えることが可能となる。
トルク指令値に基づいて、交流モータを制御するための２相の電流指令値を生成する第１の生成手段、
前記２相の電流指令値を３相の電圧指令値に変換する第１の変換手段、
前記３相の電圧指令値に基づいてベクトル変換を行うことにより、３相のデューティ信号を生成する第２の変換手段、
前記３相のデューティ信号に基づき、インバータにより前記交流モータに電源電圧を供給するための制御信号を生成する第２の生成手段
として機能させ、
前記第２の変換手段は、前記３相の電圧指令値の位相に応じて特定される、前記インバータの電源電圧に対応する電圧制限六角形の制限値にて、前記３相の電圧指令値のベクトルのノルムを制限することを特徴とするプログラム。
この構成によれば、電圧指令ベクトルと出力電圧ベクトルの間の位相差をなくすことが可能となり、位相差に起因した影響を抑えることが可能となる。
【符号の説明】
【0101】
１ ステアリングホイール
２ 操舵軸
３ 減速ギア
４ａ，４ｂ ユニバーサルジョイント
５ ピニオンラック機構
６ａ，６ｂ タイロッド
７ａ，７ｂ ハブユニット
８Ｌ，８Ｒ 操向車輪
９ トーションバー
１０ トルクセンサ
１１ イグニッション（ＩＮＧ）キー
１２ 車速センサ
１３ バッテリ
１４ 操舵角センサ
２０ 操舵補助モータ（モータ）
３０ ＥＰＳ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）－ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ））
２０１ 電流指令生成部
２０２，２０３ 減算器
２０４ ＰＩ制御部
２０５ アンチワインドアップ部
２０６ デカップリング部
２０７ ２相／３相変換部
２０８ デッドタイム補償部
２０９ ＳＶＭ部
２１０ ＰＷＭ生成部
２１１ インバータ
２１２，２１３，２１４ 電流検出回路
２１５ 回転角検出部
２１６ ３相／２相変換部
２１７ 角速度演算部
２ 操舵軸
３ 減速ギア
４ａ，４ｂ ユニバーサルジョイント
５ ピニオンラック機構
６ａ，６ｂ タイロッド
７ａ，７ｂ ハブユニット
８Ｌ，８Ｒ 操向車輪
９ トーションバー
１０ トルクセンサ
１１ イグニッション（ＩＮＧ）キー
１２ 車速センサ
１３ バッテリ
１４ 操舵角センサ
２０ 操舵補助モータ（モータ）
３０ ＥＰＳ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）－ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ））
２０１ 電流指令生成部
２０２，２０３ 減算器
２０４ ＰＩ制御部
２０５ アンチワインドアップ部
２０６ デカップリング部
２０７ ２相／３相変換部
２０８ デッドタイム補償部
２０９ ＳＶＭ部
２１０ ＰＷＭ生成部
２１１ インバータ
２１２，２１３，２１４ 電流検出回路
２１５ 回転角検出部
２１６ ３相／２相変換部
２１７ 角速度演算部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】