WO2019017231A1 - モータ制御装置 - Google Patents

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motor torque
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悠太 岩井
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株式会社ジェイテクト
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Definitions

  • the present invention relates to a motor control device that controls a motor that rotates a rotor using reluctance torque (hereinafter sometimes referred to as "reluctance torque utilizing motor").
  • the reluctance torque utilizing motor includes a reluctance motor that rotates the rotor using only reluctance torque, and a motor that rotates the rotor using reluctance torque and magnet torque.
  • Reluctance motors are known that rotate a rotor using only reluctance torque.
  • the reluctance motor includes a switched reluctance motor (SRM: Switched Reluctance Motor) having a stator and a rotor having salient pole portions, and a synchronous reluctance motor (SynRM: Synchronous Reluctance Motor) having a structure similar to that of a brushless motor. .
  • the synchronous reluctance motor has a salient pole portion only on the rotor among the stator and the rotor.
  • the salient pole portion of the rotor makes the direction of the salient pole portion where the magnetic flux easily flows (hereinafter referred to as "d axis direction”) and the direction of the non salient pole portion where the magnetic flux hardly flows (hereinafter, the q axis direction And say).
  • the reluctance torque is obtained by the difference (L d ⁇ L q ) between the inductance in the d axis direction (hereinafter referred to as “d axis inductance L d ”) and the inductance in the q axis direction (hereinafter referred to as “q axis inductance L q )
  • the reluctance torque causes the rotor to rotate.
  • FIG. 9 of Patent Document 1 discloses a method of controlling a synchronous reluctance motor by vector control similar to that of a brushless motor. Specifically, an armature current command value corresponding to the motor torque to be generated in the synchronous reluctance motor and a current phase angle command value corresponding to the armature current command value are set. The d-axis current command value and the q-axis current command value are calculated based on the set armature current command value and current phase angle command value. Then, the synchronous reluctance motor is subjected to current feedback control based on the d-axis current command value and the q-axis current command value.
  • the difference (L d ⁇ L q ) between the d-axis inductance L d and the q-axis inductance L q changes even when the armature current command value and the current phase angle command value are held at predetermined values. Then, the motor torque changes (see the equation (4) described later).
  • the difference (L d ⁇ L q ) between the d-axis inductance L d and the q-axis inductance L q changes depending on the armature current value and the rotor rotation angle. For this reason, in the control method of the synchronous reluctance motor of patent document 1, there exists a problem that it is difficult to carry out torque control efficiently.
  • An object of the present invention is to provide a motor control device capable of controlling a reluctance torque utilizing motor with high efficiency.
  • a motor control device is a control device (31) for controlling a reluctance torque utilizing motor (18), wherein the motor current command value and the motor current command value have maximum motor torque.
  • a table (61, 62) storing the motor torque generated from the motor with respect to the combination with the current phase angle command value, and the motor torque command value which is the command value of the motor torque to be generated by the motor.
  • An armature current command value and a current phase angle command value for causing the motor to generate a motor torque according to the motor torque command value set by the first setting unit (41) to be set and the first setting unit;
  • a second setting unit configured to set based on the table.
  • the apparatus further includes rotation angle detection means (25, 53) for detecting a rotor rotation angle of the motor
  • the table includes an armature current command value and a motor torque at the armature current command value.
  • the motor torque generated from the motor is stored for each rotor rotation angle with respect to the combination with the current phase angle command value at which the value becomes maximum, and the second setting unit detects the detection rotor detected by the rotation angle detection means
  • An armature current command value and a current phase angle command value for causing the motor to generate a motor torque according to the motor torque command value set by the first setting unit at a rotational angle are set based on the table. .
  • an armature current command value and a current phase angle command value for causing the electric motor to generate motor torque according to the motor torque command value are set at the detected rotor rotation angle detected by the rotation angle detection means. . Thereby, it becomes possible to suppress the torque fluctuation due to the rotor rotation angle.
  • the table (61, 62) when the motor is rotated in the first rotation direction, sets an armature current command value and a maximum motor torque at the armature current command value.
  • a first table (61) storing, for each rotor rotation angle, a motor torque generated from the motor with respect to a combination of the current phase angle command value and the second rotation direction opposite to the first rotation direction; The rotor generates motor torque generated from the motor with respect to a combination of an armature current command value and a current phase angle command value at which the motor torque becomes maximum at the armature current command value when being rotated in the rotational direction.
  • a second table (62) stored for each rotation angle.
  • the second setting unit when the torque direction of the motor torque command value is the first rotation direction, the second setting unit generates motor torque from the motor according to the motor torque command value at the detected rotor rotation angle.
  • the armature current command value and the current phase angle command value for setting are set based on the first table, and when the torque direction of the motor torque command value is the second rotation direction, the detection rotor rotation An armature current command value and a current phase angle command value for causing the motor to generate a motor torque corresponding to the motor torque command value at a corner are set based on the second table.
  • a stored high output table (70) wherein the second setting unit selects one of the torque fluctuation reduction table and the high output table according to the rotational speed of the motor, and selects the selected table. Is used to set the armature current command value and the current phase angle command value.
  • the motor is a reluctance torque utilizing motor including two systems of stator coils (18A, 18B).
  • the table is a combination of a comprehensive armature current command value including the two systems and a current phase angle command value at which the motor torque is maximum in the comprehensive armature current command value.
  • the motor torque generated from the motor is stored.
  • the second setting unit is configured to distribute a comprehensive armature current command value set based on the table to the respective systems. Then, based on the distributed armature current command value for each system and the current phase angle command value set by the second setting unit, the current supplied to the stator coil of each system is controlled.
  • the control device is a control device that controls a reluctance torque utilization motor including two systems of stator coils, and the motor torque command value set by the first setting unit is set to a first value. It further includes a torque command value distribution unit that distributes a motor torque command value for the grid and a motor torque command value for the second grid.
  • the table includes a table for a first system and a table for a second system. The second setting unit sets an armature current command value and a current phase angle command value for the first system using the table for the first system and the motor torque command value for the first system.
  • the armature current command value and the current phase angle command value for the second system are set using the system command value setting unit, the table for the second system, and the motor torque command value for the second system. And a two-system command value setting unit. Then, the current supplied to the stator coil of the first system is controlled based on the armature current command value and the current phase angle command value for the first system, and the armature current command value for the second system and The current supplied to the stator coil of the second system is controlled based on the current phase angle command value.
  • the first system command value setting unit uses a second system abnormal time table different from the first system table. And setting the armature current command value and the current phase angle command value for the first system, wherein the second system command value setting unit is configured to set the first system in an abnormal state.
  • the armature current command value and the current phase angle command value for the second system are set using a first system abnormal state table different from the two system table.
  • FIG. I shows a graph showing an example of setting the motor torque command value T m * with respect to the detection steering torque T h.
  • a synchronous reluctance motor it acquired for a plurality of the armature current I a, which is a graph showing an example of the characteristic data of the motor torque T m with respect to the current phase angle beta.
  • a schematic diagram which shows a part of content example of the table for forward rotations.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus to which a motor control device according to a first embodiment of the present invention is applied.
  • the electric power steering apparatus 1 includes a steering wheel 2 as a steering member for steering a vehicle, a steering mechanism 4 that steers the steered wheels 3 in conjunction with the rotation of the steering wheel 2, and steering by a driver. And a steering assist mechanism 5 for assisting the vehicle.
  • the steering wheel 2 and the steering mechanism 4 are mechanically connected via a steering shaft 6 and an intermediate shaft 7.
  • the steering shaft 6 includes an input shaft 8 connected to the steering wheel 2 and an output shaft 9 connected to the intermediate shaft 7.
  • the input shaft 8 and the output shaft 9 are connected to be relatively rotatable via a torsion bar 10.
  • a torque sensor 11 is provided around the steering shaft 6.
  • the torque sensor 11 based on the relative rotational displacement of the input shaft 8 and output shaft 9, detects the steering torque T h given to the steering wheel 2.
  • the steering mechanism 4 is a rack and pinion mechanism including a pinion shaft 13 and a rack shaft 14 as a steering shaft.
  • the steered wheels 3 are connected to each end of the rack shaft 14 through tie rods 15 and knuckle arms (not shown).
  • the pinion shaft 13 is coupled to the intermediate shaft 7.
  • a pinion 16 is connected to the tip of the pinion shaft 13.
  • the rack shaft 14 extends linearly along the left-right direction of the vehicle.
  • a rack 17 engaged with the pinion 16 is formed at an axially intermediate portion of the rack shaft 14.
  • the rotation of the pinion shaft 13 is converted into the axial movement of the rack shaft 14 by the pinion 16 and the rack 17.
  • the steered wheels 3 can be steered by moving the rack shaft 14 in the axial direction.
  • the steering assist mechanism 5 includes an electric motor 18 for steering assist, and a reduction gear 19 for transmitting the output torque of the electric motor 18 to the steering mechanism 4.
  • the electric motor 18 comprises a synchronous reluctance motor in this embodiment.
  • the reduction gear 19 includes a worm gear mechanism including a worm gear 20 and a worm wheel 21 meshing with the worm gear 20.
  • the reduction gear 19 is accommodated in the gear housing 22.
  • the worm gear 20 is rotationally driven by the electric motor 18.
  • the worm wheel 21 is coupled to the steering shaft 6 so as to be integrally rotatable.
  • the worm wheel 21 is rotationally driven by the worm gear 20.
  • the rotation angle of the rotor of the electric motor 18 (hereinafter referred to as “rotor rotation angle”) is detected by a rotation angle sensor 25 such as a resolver.
  • An output signal of the rotation angle sensor 25 is input to the ECU 12.
  • the electric motor 18 is controlled by the ECU 12 as a motor control device.
  • FIG. 2 is an illustrative view for explaining a configuration of the electric motor 18.
  • the electric motor 18 is a synchronous reluctance motor as described above, and as schematically shown in FIG. 2, the rotor 100 has a plurality of salient pole portions spaced in the circumferential direction, and an armature winding. And a stator 105 having a wire.
  • the armature winding is configured by star-connecting the U-phase stator coil 101, the V-phase stator coil 102, and the W-phase stator coil 103.
  • UVW coordinate system Three-phase fixed coordinates
  • the U axis, the V axis and the W axis are taken in the direction of the stator coils 101, 102 and 103 of each phase.
  • the d axis direction is taken in the direction of the salient pole part where the magnetic flux easily flows from the rotation center side to the outer peripheral part of the rotor 100, and q in the direction of the non salient pole part where the magnetic flux hardly flows from the rotational center side of the rotor 100 to the outer peripheral part.
  • a two-phase rotational coordinate system (dq coordinate system; real rotational coordinate system) taken in the axial direction is defined.
  • the dq coordinate system is an actual rotation coordinate system in accordance with the rotation angle (rotor rotation angle) ⁇ of the rotor 100.
  • the rotor rotation angle (electrical angle) ⁇ is counterclockwise from the U axis to one salient pole portion (d axis) serving as a reference of two adjacent salient pole portions (d axis). Defined as the rotation angle of.
  • the direction of the one salient pole portion serving as a reference is referred to as + d axis direction, and the direction of the other salient pole portion adjacent thereto is referred to as ⁇ d axis direction.
  • An axis rotated +90 degrees in electrical angle with respect to the + d axis is referred to as + q axis
  • an axis rotated ⁇ 90 degrees in electrical angle with respect to the + d axis is referred to as ⁇ q axis.
  • the magnetic poles (N and S poles) generated on the rotor 100 are determined by the direction of the current vector I a in the dq coordinate system.
  • the normal rotation direction of the electric motor 18 corresponds to the counterclockwise direction (CCW) of the rotor 100 in FIG. 2
  • the reverse rotation direction of the electric motor 18 corresponds to the clockwise direction (CW) of the rotor 100 in FIG. It shall correspond.
  • the current flowing through the armature winding is referred to as "armature current” or “motor current”.
  • the current vector I a in the dq coordinate system is a vector of the current flowing in the armature winding (armature current vector).
  • ⁇ is a current phase angle, which is a phase difference between the armature current vector I a and the d axis.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the electrical configuration of the ECU 12 of FIG.
  • the ECU 12 is controlled by a microcomputer 31 and a drive circuit (inverter circuit) 32 controlled by the microcomputer 31 to supply power to the electric motor 18, U-phase current, V-phase current and W-phase current flowing in the electric motor 18 And current sensors 33, 34, 35 for detection.
  • a microcomputer 31 controls the microcomputer 31 to supply power to the electric motor 18, U-phase current, V-phase current and W-phase current flowing in the electric motor 18 And current sensors 33, 34, 35 for detection.
  • the microcomputer 31 includes a CPU and a memory, and functions as a plurality of function processing units by executing a predetermined program.
  • the memory includes a ROM, a RAM, a non-volatile memory 40 and the like.
  • the plurality of function processing units include a torque command value setting unit 41, a current command value setting unit 42, a current vector calculation unit 43, a d-axis current deviation calculation unit 44, a q-axis current deviation calculation unit 45, and d Axis PI (proportional integration) control unit 46, q axis PI (proportional integration) control unit 47, voltage limiting unit 48, two-phase / three-phase coordinate conversion unit 49, PWM control unit 50, current detection unit 51 , A three-phase / two-phase coordinate conversion unit 52, and a rotation angle calculation unit 53.
  • PI proportional integration
  • the rotation angle calculation unit 53 calculates the rotation angle (rotor rotation angle ⁇ ) of the rotor of the electric motor 18 based on the output signal of the rotation angle sensor 25.
  • the rotor rotation angle ⁇ calculated by the rotation angle calculation unit 53 is given to the current command value setting unit 42 and the coordinate conversion units 49 and 52.
  • current detection unit 51 Based on the output signals of current sensors 33, 34, 35, current detection unit 51 generates U-phase, V-phase and W-phase phase currents i U , i V , i W (hereinafter collectively referred to as “three-phase detection current detect i U , i V , i w ").
  • the torque command value setting unit 41 sets a motor torque command value T m * that is a command value of motor torque to be generated by the electric motor 18. Specifically, torque command value setting unit 41 sets motor torque command value T m * based on the steering torque (detected steering torque T h ) detected by torque sensor 11. Configuration example of the motor torque command value T m * with respect to the detection steering torque T h is shown in FIG.
  • the detected steering torque Th has, for example, a positive torque for steering in the left direction and a negative torque for steering in the right direction.
  • the direction of the motor torque for assisting the leftward steering of the electric motor 18 corresponds to the forward direction of the electric motor 18, and the direction of the motor torque for assisting the rightward steering is the electric motor 18 It corresponds to the reverse direction of.
  • the motor torque command value T m * is a positive value when the steering assist force for leftward steering should be generated from the electric motor 18, and the steering assist force for rightward steering should be generated from the electric motor 18 Sometimes it is a negative value.
  • Motor torque command value T m * takes a positive for positive values of the detected steering torque T h, a negative value for negative values of the detected steering torque T h.
  • the motor torque command value T m * is zero.
  • the absolute value becomes larger of the detected steering torque T h
  • the motor torque command value T m * of the absolute value is a large value.
  • Torque command value setting unit 41 uses, for example, a map storing the relationship between steering torque Th and motor torque command value T m * as shown in FIG. 4 or an arithmetic expression representing the relationship thereof. A motor torque command value T m * corresponding to T h is set. The motor torque command value T m * set by the torque command value setting unit 41 is supplied to the current command value setting unit 42 and the current vector calculation unit 43.
  • an armature current / current phase angle setting table for forward rotation (hereinafter referred to as “forward rotation table 61”) and an armature current / current phase angle setting for reverse rotation (CW)
  • forward rotation table 61 armature current / current phase angle setting table for forward rotation
  • CW armature current / current phase angle setting for reverse rotation
  • reverse table 62 armature current / current phase angle setting for reverse rotation
  • Current command value setting unit 42 includes motor torque command value T m * given from torque command value setting unit 41, rotor rotation angle ⁇ given from rotation angle calculation unit 53, and forward and reverse rotation tables 61, The armature current command value I a * (I a * > 0) and the current phase angle command value ⁇ * ( ⁇ on the basis of a table corresponding to the torque direction (sign) of the motor torque command value T m * of 62. * Set> 0). Details of the current command value setting unit 42 will be described later.
  • Current vector operation unit 43 receives armature current command value I a * and current phase angle command value ⁇ * set by current command value setting unit 42, and motor torque command value T provided from torque command value setting unit 41. Based on the sign of m * , the d-axis current command value id * and the q-axis current command value iq * are calculated. Specifically, the current vector calculation unit 43 calculates the d-axis current command value id * based on the following equation (1).
  • the current vector calculation unit 43 calculates the q-axis current command value iq * based on the following equation (2a) or (2b).
  • the three-phase detection currents i U , i V , i W detected by the current detection unit 51 are provided to the three-phase / two-phase coordinate conversion unit 52.
  • the three-phase / two-phase coordinate conversion unit 52 uses the rotor rotation angle ⁇ calculated by the rotation angle calculation unit 53 to generate a three-phase detection current i U , i V , i W as a d-axis current on dq coordinates. It is converted into id and q-axis currents iq (hereinafter collectively referred to as "two-phase detection currents id , iq ").
  • D-axis current i d obtained by the three-phase / two-phase coordinate converter 52 is supplied to the d-axis current deviation calculation unit 44.
  • Q-axis current i q obtained by the three-phase / two-phase coordinate converter 52 is supplied to the q-axis current deviation calculation unit 45.
  • d-axis PI control section 46 by performing the PI (proportional integration) operation on the current deviation .DELTA.i d calculated by the d-axis current deviation calculation unit 44 calculates the d-axis command voltage v d '*.
  • the d-axis command voltage v d ′ * is applied to the voltage limiter 48.
  • q-axis PI control section 47 by performing the PI (proportional integration) operation on the current deviation .DELTA.i q calculated by the q-axis current deviation calculation unit 45 calculates the q-axis command voltage v q '*.
  • the q-axis command voltage v q ′ * is applied to the voltage limiter 48.
  • the voltage limiting unit 48 is provided to prevent the induced voltage generated in the electric motor 18 from becoming higher than the power supply voltage and causing a state in which current can not flow in the electric motor 18 (voltage saturation state). For example, the voltage limiting unit 48 limits the d-axis command voltage v d ' * to a preset d-axis voltage command maximum value or less, and the q-axis command voltage v q ' * is previously set. Limit below the maximum value. The d-axis command voltage v d * and the q-axis command voltage v q * after the limitation processing by the voltage limiter 48 are applied to the two-phase / three-phase coordinate converter 49.
  • the two-phase / three-phase coordinate conversion unit 49 uses the rotor rotation angle ⁇ calculated by the rotation angle calculation unit 53 to convert the d-axis command voltage v d * and the q-axis command voltage v q * into U phase and V phase And W phase command voltages are converted into v U * , v V * , v W * .
  • PWM control unit 50 receives a U-phase PWM control signal having a duty ratio corresponding to U-phase command voltage v U * , V-phase command voltage v V * and W-phase command voltage v W * , a V-phase PWM control signal and a W phase A PWM control signal is generated and supplied to the drive circuit 32.
  • Drive circuit 32 is formed of a three-phase inverter circuit corresponding to the U-phase, V-phase and W-phase.
  • the power elements that constitute the inverter circuit are controlled by the PWM control signals provided from the PWM control unit 50, the three-phase command voltage v U *, v V *, v W voltage corresponding to * of the electric motor 18 It will be applied to the stator coil of each phase.
  • the current deviation calculation units 44 and 45 and the PI control units 46 and 47 constitute current feedback control means.
  • the motor current (armature current) flowing through the electric motor 18 is controlled to approach the two-phase command currents i d * and i q * calculated by the current vector calculation unit 43 by the function of the current feedback control means. .
  • the electric motor 18 may be controlled to increase the ratio of the motor torque to the armature current.
  • T m P n ⁇ (L d ⁇ L q ) ⁇ i d ⁇ i q (3)
  • L d is the d-axis inductance [H]
  • L q is the q-axis inductance [H].
  • id is a d-axis current [A]
  • iq is a q-axis current [A].
  • FIG. 5 is a graph showing characteristic data of the motor torque T m with respect to the current phase angle ⁇ , which is obtained for each of a plurality of armature currents I a in a synchronous reluctance motor.
  • the characteristic data shown in FIG. 5 is obtained by diverting the data described in Non-Patent Document 1.
  • the horizontal axis is the current phase angle ⁇
  • the vertical axis is the motor torque T m
  • the characteristics of the motor torque T m with respect to the current phase angle ⁇ of each armature current I a are shown by curves. ing.
  • the current phase angle ⁇ at which the motor torque T m becomes maximum varies depending on the magnitude of the armature current I a .
  • the current phase angle ⁇ at which the motor torque T m becomes maximum increases.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a part of the content example of the forward rotation table 61. As shown in FIG.
  • the N armature current command values Ia * have a relationship of Ia * 1 ⁇ Ia * 2 ⁇ ... Ia * N.
  • the M rotor rotation angles ⁇ are set so that 0 deg to 360 deg are in a predetermined angular interval so as to provide sufficient resolution to represent changes in the motor torque T m .
  • the motor torque T m is set to be larger as the armature current command value I a * becomes larger.
  • Such a forward rotation table 61 is created, for example, as follows.
  • a predetermined armature current command value I a * and a predetermined current phase angle command value ⁇ * are given to the current vector operation unit 43 of the motor control circuit as shown in FIG.
  • the electric motor 18 is driven forward.
  • the electric motor 18 is driven forward, and acquires the motor torque T m and the rotor rotation angle ⁇ being generated from the electric motor 18.
  • the predetermined armature current command value I a * and the motor torque T m of a respective ⁇ rotor rotational angle with respect to the predetermined current phase angle combination of the command value beta * is obtained.
  • the motor torque T m is measured using a measuring device (not shown).
  • the motor torque T m is maximum at the armature current command value I a * and the armature current command value I a * when the electric motor 18 is rotated in the reverse direction.
  • the motor torque T m [Nm] generated from the electric motor 18 is stored for each rotor rotation angle ⁇ with respect to the combination with the current phase angle command value ⁇ * as
  • the reverse rotation table 62 is created by performing an experiment similar to the experiment performed to create the forward rotation table 61. However, when creating the reverse rotation table 62, unlike the case where the forward rotation table 61 is created, at the time of experiment, the current vector calculation unit 43 is given a code representing the reverse direction. Thereby, at the time of experiment, the electric motor 18 is rotationally driven in the reverse direction.
  • current command value setting unit 42 selects tables 61 and 62 in the rotational direction according to the sign of motor torque command value T m * , from forward rotation table 61 and reverse rotation table 62. Then, the current command value setting unit 42 generates an armature torque from the electric motor 18 according to the motor torque command value T m * at the current rotor rotation angle ⁇ based on the selected tables 61 and 62. The current command value Ia * and the current phase angle command value ⁇ * are set.
  • current command value setting unit 42 has the same magnitude as motor torque command value T m * from among a plurality of motor torques T m corresponding to the current rotor rotation angle ⁇ in selected tables 61 and 62. Search for the motor torque T m of The current command value setting unit 42, if the can find motor torque T m of a same size as the motor torque command value T m * from the table 61, the armature current corresponding to the motor torque T m The command value I a * and the current phase angle command value ⁇ * are read out and set in the current vector calculation unit 43.
  • the current command value setting unit 42 performs the following processing.
  • Current command value setting unit 42 sets a motor having a closest size smaller than motor torque command value T m * out of the plurality of motor torques T m corresponding to the current rotor rotational angle ⁇ in selected tables 61 and 62.
  • the armature current command value Ia * and the current phase angle command value ⁇ * corresponding to the torque T m (hereinafter referred to as “first motor torque T m 1”) are read out.
  • the current command value setting unit 42 has a size larger than the motor torque command value T m * and closest among the plurality of motor torques T m corresponding to the current rotor rotation angle ⁇ in the tables 61 and 62.
  • An armature current command value Ia * and a current phase angle command value ⁇ * corresponding to the motor torque T m (hereinafter referred to as “second motor torque T m 2”) are read out.
  • current command value setting unit 42 linearly interpolates the two sets of read armature current command values I a * and current phase angle command values ⁇ * to obtain an armature corresponding to motor torque command value T m *.
  • the current command value Ia * and the current phase angle command value ⁇ * are calculated.
  • Current command value setting unit 42 calculates armature current command value I a * and current phase angle command value ⁇ * corresponding to motor torque command value T m * based on the following equations (5) and (6). . Then, current command value setting unit 42 sets obtained armature current command value I a * and current phase angle command value ⁇ * in current vector calculation unit 43.
  • an armature current command value I that is optimal for causing the electric motor 18 to generate a motor torque according to the motor torque command value T m * at the rotor rotation angle ⁇ given from the rotation angle calculation unit 53.
  • a * and current phase angle command value ⁇ * can be set. Thereby, it becomes possible to suppress the torque fluctuation due to the rotor rotation angle ⁇ .
  • the forward rotation table 61 applied when the electric motor 18 rotates in the forward direction and the reverse rotation applied when the electric motor 18 rotates in the reverse direction.
  • a table 62 a table 62.
  • FIG. 7 is a schematic view showing an electrical configuration of a first modified example of the ECU.
  • parts corresponding to the parts in FIG. 3 described above are given the same reference numerals as in FIG. 3.
  • a rotational speed calculation unit 54 is added as compared to the ECU 12 of FIG. 3. Further, in the ECU 12 of FIG. 7, high-output tables 71 and 72 are stored in the non-volatile memory 40 in addition to the armature current / current phase angle setting tables 61 and 62 described above. Further, in the ECU 12 of FIG. 7, a current command value setting unit 142 is used instead of the current command value setting unit 42 of FIG. 3. The other configuration of the ECU 12 of FIG. 7 is the same as that of the ECU 12 of FIG. 3.
  • the rotational speed calculator 54 calculates the rotational speed ⁇ [rpm] of the electric motor 18 by time-differentiating the rotor rotational angle ⁇ calculated by the rotational angle calculator 53.
  • torque fluctuation reduction control When the electric motor 18 is controlled based on the forward rotation table 61 and the reverse rotation table 62 described above, control with small torque fluctuation (torque fluctuation reduction control) can be performed. It may be referred to as a torque fluctuation reduction table 60.
  • the high power table 70 is stored in the non-volatile memory 40.
  • the high output table 70 includes a table 71 for forward rotation and a table 72 for reverse rotation.
  • the forward rotation table 71 when the electric motor 18 is rotated in the forward direction, for each rotation speed of the electric motor 18, the armature current command value I a to the motor torque is maximum A combination of * and a current phase angle command value ⁇ * is stored.
  • the reverse rotation table 72 when the electric motor 18 is rotated in the reverse direction, the armature current command value I a * and the current phase angle command value ⁇ at which the motor torque becomes maximum for each rotational speed of the electric motor 18 A combination of * is stored.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of current command value setting unit 142. The process of FIG. 9 is repeatedly performed every predetermined operation cycle. In the following description, the latest rotation speed ⁇ calculated by the rotation speed calculation unit 54 will be referred to as “current rotation speed ⁇ ”.
  • Current command value setting unit 142 determines whether current rotation speed ⁇ is equal to or lower than predetermined rotation speed ⁇ th (step S1).
  • the predetermined rotation speed ⁇ th is, for example, a boundary between a constant torque region (low speed region) where the torque is substantially constant and a constant power region where the rotation speed is larger than the constant torque region in the speed-torque characteristics of the electric motor 18 It is set to the rotational speed near the point.
  • current command value setting unit 42A determines motor torque command value T at current rotor rotation angle ⁇ based on torque fluctuation reduction table 60.
  • An armature current command value I a * and a current phase angle command value ⁇ * for setting the motor torque corresponding to m * from the electric motor 18 are set (step S2: YES).
  • which of the forward rotation table 61 and the reverse rotation table 62 to use is determined based on the sign of the motor torque command value T m * . Then, the processing in the calculation cycle is ended.
  • step S1 If it is determined in step S1 that current rotation speed ⁇ is larger than predetermined rotation speed ⁇ th , current command value setting unit 142 sets the maximum motor torque at current rotation speed ⁇ based on high power table 70.
  • the armature current command value Ia * and the current phase angle command value ⁇ *, which become the above are set (step S3: YES).
  • step S3 which of the forward rotation table 71 and the reverse rotation table 72 to use is determined based on the sign of the motor torque command value T m * . Then, the processing in the calculation cycle is ended.
  • Second Modified Example A second modified example of the ECU 12 will be described.
  • the ECU 12 according to the second modification is a control unit for controlling a synchronous reluctance motor including two systems of stator coils.
  • T m P n ⁇ (L d ⁇ L q ) ⁇ i d ⁇ i q (3) Therefore, the torques T m1 and T m2 generated when the first system and the second system are individually driven are as in the following equations (7) and (8).
  • i d1 and i q1 represents the d-axis current and the q-axis current of the first system, respectively
  • i d2 and i q2 represent the d-axis of the second line current and the q-axis current, respectively.
  • T m1 P n ⁇ (L d -L q ) ⁇ i d1 ⁇ i q1 (7)
  • T m2 P n ⁇ (L d -L q ) ⁇ i d2 ⁇ i q2 (8)
  • each system is influenced by the magnetic flux that the stator coils of the other systems give to the rotor.
  • the torque T m1 generated by the first system and the torque T m2 generated by the second system are represented by, for example, the following equations (11) and (12).
  • T m1 P n ⁇ (L d ⁇ L q ) ⁇ id 1 ⁇ i q 1 + (L d ⁇ L q ) ⁇ id 2 ⁇ i q1 ⁇ (11)
  • T m2 P n ⁇ (L d ⁇ L q ) ⁇ id 2 ⁇ i q 2 + (L d ⁇ L q ) ⁇ id 1 ⁇ i q2 ⁇ (12)
  • the second term in Equation (11) the second system represents a torque generated by the linkage of the magnetic flux (L d -L q) ⁇ i d2 given to the rotor.
  • the second term of equation (12) the first line represents the torque generated by the linkage of the magnetic flux (L d -L q) ⁇ i d1 applied to the rotor.
  • the ECU 12 according to the second modification provides a motor control method capable of outputting a motor torque according to the motor torque command value T m * to a synchronous reluctance motor provided with two systems of stator coils. Do.
  • FIG. 10 is a schematic view showing an electrical configuration of a second modified example of the ECU.
  • the electric motor 18 is a synchronous reluctance motor including a first system stator coil 18A and a second system stator coil 18B.
  • the stator coils 18A and 18B of each system have U-phase, V-phase and W-phase stator coils, respectively.
  • the ECU 12 includes a microcomputer 81, a first system drive circuit 82, a second system drive circuit 83, first system current sensors 84, 85, 86, and second system current sensors 87, 88, 89.
  • the first system drive circuit 82 and the second system drive circuit 83 are, for example, three-phase inverter circuits.
  • the first system current sensors 84, 85, 86 include three current sensors that detect the current of each UVW phase of the first system.
  • the second system current sensors 87, 88, 89 include three current sensors that detect the current of each UVW phase of the second system.
  • Attached to the electric motor 18 is a rotation angle sensor 25 for detecting the rotation angle of the rotor.
  • the microcomputer 81 includes a CPU and a memory, and functions as a plurality of function processing units by executing a predetermined program.
  • the memory includes a ROM, a RAM, a non-volatile memory 40 and the like.
  • the plurality of function processing units include a torque command value setting unit 91, a comprehensive command value setting unit 92, a first system control unit 93A, and a second system control unit 93B.
  • the torque command value setting unit 91 sets a motor torque command value T m * that is a command value of motor torque to be generated by the electric motor 18 as in the torque command value setting unit 41 of FIG. 3.
  • the motor torque command value T m * set by the torque command value setting unit 91 is given to the comprehensive command value setting unit 92 and current vector calculation units 43A and 43B (see FIG. 10) described later.
  • a comprehensive command value setting table 111 for setting a comprehensive command value for the entire system including two systems is stored.
  • the comprehensive command value is an armature current command value (hereinafter referred to as “comprehensive current command value I a, total * ”. I a, total * > 0) and current phase angle command for the entire system including two systems. And a value (hereinafter referred to as “inclusive phase angle command value ⁇ total *. ⁇ total * > 0).
  • the comprehensive command value setting table 111 includes a table for forward rotation (CCW) (hereinafter referred to as “forward rotation table 111a”) and a table for reverse rotation (CW) (hereinafter referred to as “reverse rotation table 111b"). Including. The details of these tables 111a and 111b will be described later.
  • CCW forward rotation
  • CW reverse rotation
  • the comprehensive command value setting unit 92 sets the motor torque command value T m * , the rotor rotation angle ⁇ given by the rotation angle calculation unit 53A (see FIG. 11) described later, and the motor torque command value T among the tables 111a and 111b. Based on the table according to the sign of m * , the comprehensive current command value Ia, total * and the comprehensive phase angle command value ⁇ total * are set. Details of the comprehensive command value setting unit 92 will be described later.
  • the first system control unit 93A controls the first system drive circuit 82 based on the comprehensive current command value Ia, total * and the comprehensive phase angle command value ⁇ total * , and supplies it to the stator coil 18A of the first system.
  • Control the current being
  • the second system control unit 93B controls the second system drive circuit 83 based on the comprehensive current command value Ia, total * and the comprehensive phase angle command value ⁇ total * , and supplies it to the stator coil 18B of the second system. Control the current being
  • the first system control unit 85A and the second system control unit 85B include current command value setting units 42A and 42B, current vector calculation units 43A and 43B, and current feedback control units 94A and 94B.
  • the current feedback control units 94A and 94B are d-axis current deviation calculation units 44A and 44B, q-axis current deviation calculation units 45A and 45B, d-axis PI control units 46A and 46B, and q-axis.
  • PI control units 47A, 47B, voltage limiting units 48A, 48B, two-phase / three-phase coordinate conversion units 49A, 49B, PWM control units 50A, 50B, current detection units 51A, 51B, three-phase / two-phase Coordinate conversion units 52A and 52B and rotation angle calculation units 53A and 53B are included.
  • current command value setting units 42A and 42B use the following equations (15) and (16) based on comprehensive current command values Ia, total * and comprehensive phase angle command value ⁇ total *. And armature current command values I a1 * and I a2 * for the first and second systems and current phase angle command values ⁇ 1 * and ⁇ 2 * .
  • Current vector calculation unit 43A, 43B is, d-axis current command value for the first and second lines i d1 *, i d2 * and the q-axis current command value i q1 *, calculates the i q2 *. Specifically, the current vector calculation unit 43A, 43B, the following equation (17), based on (18), d-axis current command value i d1 *, calculates the i d2 *.
  • current vector calculation unit 43A calculates q-axis current command value iq1 * based on the following expressions (19a) and (19b), and current vector calculation unit 43B applies the following expressions (20a) and (20b) to Based on the calculated q-axis current command value iq2 * .
  • rotation angle calculation units 53A and 53B calculate the rotation angle (rotor rotation angle ⁇ ) of the rotor of electric motor 18 based on the output signal of rotation angle sensor 25.
  • the three-phase / two-phase coordinate conversion units 52A, 52B use three-phase phase currents i U1 , i V1 , i W1 ; i U2 , i U1 using the rotor rotation angle ⁇ calculated by the rotation angle calculation units 53A, 53B. converting the V2, i W2 in the d-axis current i d1, i d2 and q-axis current i q1, i q2.
  • the d-axis PI control units 46A and 46B perform PI (proportional integration) operation on the d-axis current deviations ⁇ id 1 and ⁇ id 2 to obtain the d-axis command voltage v d1 ′ for the first system and the second system. * , V d2 ' * is calculated.
  • the q-axis PI control units 47A and 47B perform PI operation on the q-axis current deviations ⁇ i q1 and ⁇ i q2 to generate q-axis command voltages v q1 ' * and v q2 for the first system and the second system. 'Calculate * .
  • Voltage limiting units 48A and 48B for example, limit d-axis command voltages v d1 ' * and v d2 ' * to a predetermined d-axis voltage command maximum value or less, and q-axis command voltages v q1 ' * and v Limit q2 ' * to less than or equal to the preset q-axis voltage command maximum value.
  • the d-axis command voltages v d1 * and v d2 * and the q-axis command voltages v q1 * and v q2 * after limitation processing by the voltage limiting sections 48A and 48B are two-phase / three-phase coordinate conversion sections 49A and 49B in the own system. Given to
  • the two-phase / three-phase coordinate conversion units 49A and 49B use the rotor rotation angles ⁇ calculated by the rotation angle calculation units 53A and 53B to generate d-axis command voltages v d1 * , v d2 * and q-axis command voltages v q1.
  • PWM control units 50A and 50B are configured to receive U-phase PWM control signals having a duty ratio corresponding to instruction voltages v U1 * , v V1 * , v W1 * ; v U2 * , v V2 * , v W2 * , and V-phase PWM control, respectively. Generate signal and W-phase PWM control signal.
  • the power elements constituting the drive circuits 82 and 83 of each system are controlled by these PWM control signals.
  • the stator coils of each phase of each system are energized according to the command voltages v U1 * , v V1 * , v W1 * ; v U2 * , v V2 * , v W2 * .
  • FIG. 12 is a schematic view showing a part of the content example of the forward rotation table 111a.
  • the comprehensive current command values Ia, total * and the motor torque T m in the comprehensive current command values Ia, total * A motor torque T m [Nm] generated from the electric motor 18 is stored for each rotor rotation angle ⁇ with respect to the combination with the maximum comprehensive phase angle command value ⁇ total * .
  • the current command value setting units 42A and 42B set the above equations (15) and (16) based on the comprehensive current command values Ia, total * and the comprehensive phase angle command value ⁇ total *.
  • the armature current command values I a1 * and I a2 * and the current phase angle command values ⁇ 1 * and ⁇ 2 * are calculated on the assumption that
  • the N comprehensive current command values Ia, total * have a relationship of Ia, total * 1 ⁇ Ia, total * 2 ⁇ ... Ia, total * N.
  • the M rotor rotation angles ⁇ are set so that 0 deg to 360 deg are in a predetermined angular interval so as to provide sufficient resolution to represent changes in the motor torque T m .
  • Such a forward rotation table 111a is created, for example, as follows. While giving predetermined comprehensive current command values Ia, total * and predetermined comprehensive phase angle command value ⁇ total * to current command value setting units 42A, 42B of the motor control circuit as shown in FIG. A code representing the normal rotation direction is given to the calculation units 43A and 43B. Thus, the comprehensive current command value I a, total *, the generic phase angle command value beta total * and the code d-axis corresponding to and q-axis current command value i d1 *, i q1 *; i d2 * , I q2 * , the electric motor 18 is driven to rotate forward.
  • the comprehensive current command values Ia, total * and the comprehensive current command values Ia, total * indicate motor torques.
  • the motor torque T m [Nm] generated from the electric motor 18 is stored for each rotor rotation angle ⁇ with respect to the combination with the comprehensive phase angle command value ⁇ total * at which T m is maximum.
  • the reverse rotation table 111b is created by performing an experiment similar to the experiment performed to create the forward rotation table 111a. However, when creating the reverse rotation table 111b, unlike in the case of creating the normal rotation table 111a, at the time of experiment, a code representing the reverse direction is given to the current vector calculation units 43A and 43B. Thereby, at the time of experiment, the electric motor 18 is rotationally driven in the reverse direction.
  • the comprehensive command value setting unit 92 will be described in detail.
  • the latest rotor rotation angle ⁇ calculated by the rotation angle calculation unit 53A will be referred to as “the current rotor rotation angle ⁇ ”.
  • the comprehensive command value setting unit 92 first selects the tables 111 a and 111 b in the rotational direction according to the sign of the motor torque command value T m * , from the forward rotation table 111 a and the reverse rotation table 111 b. Then, the comprehensive command value setting unit 92 generates a motor torque from the electric motor 18 according to the motor torque command value T m * at the current rotor rotation angle ⁇ based on the selected tables 111 a and 111 b. The target current command value Ia, total * and the comprehensive phase angle command value ⁇ total * are set.
  • the comprehensive command value setting unit 92 sets the same magnitude as the motor torque command value T m * out of the plurality of motor torques T m corresponding to the current rotor rotation angle ⁇ in the selected table 111 a, 111 b. Search for the motor torque T m.
  • Comprehensive command value setting unit 92, inclusive in the case of can find motor torque T m of a same size as the motor torque command value T m *, the table 111a, the 111b, corresponding to the motor torque T m
  • the current command value Ia, total * and the comprehensive phase angle command value ⁇ total * are read out and set in the current command value setting units 42A, 42B.
  • the comprehensive command value setting unit 92 has a size smaller than the motor torque command value T m * and closest among the plurality of motor torques T m corresponding to the current rotor rotation angle ⁇ in the selected table 111 a, 111 b.
  • a comprehensive current command value Ia, total * and a comprehensive phase angle command value ⁇ total * corresponding to the motor torque T m (hereinafter referred to as “first motor torque T m 1”) are read out.
  • the comprehensive command value setting unit 92 has a size that is larger than the motor torque command value T m * and is closest among the plurality of motor torques T m corresponding to the current rotor rotation angle ⁇ in the tables 111 a and 111 b.
  • a comprehensive current command value Ia, total * and a comprehensive phase angle command value ⁇ total * corresponding to the motor torque T m (hereinafter referred to as “second motor torque T m 2”) are read out.
  • the comprehensive command value setting unit 92 linearly interpolates the read out two sets of the comprehensive current command values I a, total * and the comprehensive phase angle command value ⁇ total * to obtain the motor torque command value T m *.
  • Comprehensive current command value I a, total * and comprehensive phase angle command value ⁇ total * corresponding to As linear interpolation in this case, the same method as the linear interpolation described in the embodiment of FIG. 3 can be used.
  • the synchronous reluctance motor can be controlled in consideration of the influence of the magnetic flux exerted on the rotor by the stator coil of the other system. Therefore, a synchronous reluctance motor provided with two systems of stator coils can be controlled with high efficiency.
  • Third Modification a third modified example of the ECU 12 will be described.
  • the ECU 12 according to the third modification is a control unit that controls a synchronous reluctance motor provided with stator coils of two systems, similarly to the ECU 12 according to the second modification.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an electrical configuration of a third modified example of the ECU.
  • parts corresponding to the parts in FIG. 10 described above are given the same reference numerals as in FIG. 10.
  • the electric motor 18 is a synchronous reluctance motor including a first system stator coil 18A and a second system stator coil 18B.
  • the microcomputer 81 in the ECU 12 includes a torque command value setting unit 91, a torque command value distribution unit 192, a first system control unit 93A, and a second system control unit 93B.
  • the first system control unit 93A and the second system control unit 93B include current command value setting units 142A and 142B, current vector calculation units 43A and 43B, and current feedback control units 94A and 94B.
  • a torque command value distribution unit 192 is provided in place of the comprehensive command value setting unit 92 in the ECU 12 of FIG. 10.
  • current command value setting units 142A and 142B are provided instead of the current command value setting units 42A and 42B of the ECU 12 of FIG. 10.
  • the non-volatile memory 40 includes a first memory 40A in which a table used by the current command value setting unit 142A of the first system is stored and a current command value setting unit 142B of the second system. And a second memory 40B in which a table to be used is stored.
  • the first memory 40A and the second memory 40B may be formed in one non-volatile memory 40, or may be configured from physically different non-volatile memories.
  • the other configuration of the ECU 12 of FIG. 13 is the same as the configuration of the ECU 12 of FIG.
  • Torque command value distribution unit 192 distributes motor torque command value T m * set by torque command value setting unit 91 to current command value setting units 142A and 142B for the first system and the second system.
  • the first memory 40A includes a normal-time table 121 used by the current command value setting unit 142A of the first system when the first and second systems are normal, and a second memory when the second system is abnormal.
  • An abnormal condition table 122 used by one system of current command value setting unit 142A is stored.
  • Each of these tables 121, 122 includes forward rotation tables 121a, 122a and reverse rotation tables 121b, 122b.
  • the second memory 40B includes a normal-time table 131 used by the current command value setting unit 142B of the second system when the first and second systems are normal, and a first memory when the first system is abnormal.
  • An abnormality table 132 used by the two-system current command value setting unit 142B is stored.
  • Each of these tables 131 and 132 includes forward rotation tables 131a and 132a and reverse rotation tables 131b and 132b.
  • FIG. 14A is a schematic view showing a part of the example of the contents of the forward rotation table 121 a included in the normal system table 121 for the first system
  • FIG. 14B is included in the normal system table 131 for the second system. It is a schematic diagram which shows a part of content example of the table 131a for normal rotation.
  • Armature current command values for own system in normal and forward rotation states in which the respective systems are simultaneously driven and the electric motor 18 is rotated in the forward rotation direction for the forward rotation tables 121a and 131a for the first and second systems 6 is a table for setting I a1 * and I a2 * and current phase angle command values ⁇ 1 * and ⁇ 2 * .
  • the motor torque T m [Nm] generated from the electric motor 18 is stored for each of the rotor rotation angles ⁇ with respect to the combination of the current phase angle command values ⁇ 1 * and ⁇ 2 * .
  • the forward rotation tables 121a and 131a are created on the premise that the motor torque command values T m * are distributed to each of the current command value setting units 142A and 142B in the normal and forward rotation states. .
  • the forward rotation tables 121a and 131a are obtained.
  • the reverse rotation tables 121b and 131b included in the normal time tables 121 and 131 can also be created by the same method based on the reverse rotation table 111b of the second modification.
  • the forward rotation tables 122a and 132a included in the failure tables 122 and 132 for the first and second systems are abnormal in which only the own system is driven among the two systems and the electric motor 18 is rotated in the forward direction.
  • 15 is a table for setting armature current command values I a1 * and I a2 * and current phase angle command values ⁇ 1 * and ⁇ 2 * in the normal rotation state.
  • the reverse rotation tables 122b, 132b included in the abnormal time tables 122, 132 are the armature current command value Ia1.
  • 5 is a table for setting * , I a2 * and current phase angle command values ⁇ 1 * , ⁇ 2 * .
  • Malfunction-time table 122a, 122b, 132a, 132b is normal when table 121a, 121b, 131a, which is the same structure as 131b, the value I a1 * i in the table, I a2 * i, ⁇ 1 * i, ⁇ 2 * i and T i, k are different from the normal state tables 121 a, 121 b, 131 a and 131 b. That is, the armature current command values I a1 * and I a2 * in the abnormal state in which only one of the two systems is driven are displayed on the abnormality table 122a, 122b, 132a, 132b, and the armature current command thereof.
  • the motor torque T m [Nm] generated from the electric motor 18 is a combination of the current phase angle command values ⁇ 1 * and ⁇ 2 * at which the motor torque T m becomes maximum at the values I a1 * and I a2 * . It is stored for each rotor rotation angle ⁇ .
  • the abnormal state tables 122 and 132 can be created by performing the same experiment as in the case of creating the forward rotation table 61 and the reverse rotation table 62 of FIG. 6 with the other system in the drive stop state.
  • the current command value setting units 142A and 142B include motor torque command values T m1 * and T m2 * distributed by the torque command value distribution unit 192, and a rotor rotation angle ⁇ given by the rotation angle calculation units 53A and 53B.
  • An abnormality determination signal as to whether or not the other system is abnormal is provided.
  • the current command value setting units 142A and 142B set command values as follows when the abnormality determination signal input thereto indicates that the other system is not abnormal (in the normal state). That is, current command value setting units 142A and 142B are for normal use according to the signs of motor torque command values T m1 * and T m2 * , rotor rotation angle ⁇ , and motor torque command values T m1 * and T m2 * .
  • table 121 (121a, 121b); 131 (131a, 131b) and on the basis, the armature current command value I a1 *, I a2 * and current phase angle command value beta 1 *, sets the beta 2 *.
  • current command value setting units 142A and 142B set the command value as follows. That is, current command value setting units 142A and 142B are for abnormal use according to the signs of motor torque command values T m1 * and T m2 * , rotor rotation angle ⁇ , and motor torque command values T m1 * and T m2 * . table 122 (122a, 122b); 132 (132a, 132b) and on the basis, the armature current command value I a1 *, I a2 * and current phase angle command value beta 1 *, sets the beta 2 *.
  • the synchronous reluctance motor in the normal state in which the two systems are normal, the synchronous reluctance motor can be controlled in consideration of the influence of the magnetic flux given to the rotor by the stator coils of the other system. Therefore, a synchronous reluctance motor provided with two systems of stator coils can be controlled with high efficiency. Further, in the third modification, at the time of abnormality in which the other system is abnormal, it is possible to control the synchronous reluctance motor without considering the influence of the magnetic flux given to the rotor by the stator coil of the other system. Therefore, appropriate motor control can be performed even at the time of abnormality.
  • the microcomputer 31 (81) includes the voltage limiting unit 48 (48A, 48B), but may not include the voltage limiting unit 48 (48A, 48B).
  • the present invention is also applied to an electric synchronous reluctance motor that is rotationally driven only in one direction. be able to.
  • the electric motor 18 is a synchronous reluctance motor, but if the electric motor 18 is a motor that rotates a rotor using reluctance torque, a motor other than the synchronous reluctance motor (switched It may be a reluctance motor, an IPM motor or the like.
  • the armature current command value I a * and the current phase angle command value are stored in the armature current / current phase angle setting tables 61 and 62 (see FIGS. 3 and 7).
  • a motor torque T m generated from the electric motor 18 is stored for each rotor rotation angle ⁇ with respect to the combination with ⁇ * .
  • the combination of the armature current command value I a * and the current phase angle command value ⁇ * may be stored.
  • the present invention can be applied to motor control devices other than the control device of the electric motor for the electric power steering device, as long as the control device of the motor is controlled based on the motor torque command value.

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Abstract

モータ制御装置は、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、リラクタンストルク利用モータから発生するモータトルクを記憶したテーブルと、リラクタンストルク利用モータに発生させるべきモータトルクの指令値であるモータトルク指令値を設定する第１設定部と、第１設定部によって設定されたモータトルク指令値に応じたモータトルクをリラクタンストルク利用モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、テーブルに基づいて設定する第２設定部とを含む。

Description

モータ制御装置
　この発明は、リラクタンストルクを利用してロータを回転させるモータ（以下、「リラクタンストルク利用モータ」という場合がある）を制御するモータ制御装置に関する。リラクタンストルク利用モータには、リラクタンストルクのみを利用してロータを回転させるリラクタンスモータの他、リラクタンストルクと磁石トルクとを利用してロータを回転させるモータも含まれる。
　リラクタンストルクのみを利用して、ロータを回転させるリラクタンスモータが知られている。リラクタンスモータには、ステータおよびロータが突極部を有するスイッチトリラクタンスモータ（ＳＲＭ：Switched Reluctance Motor）と、ステータがブラシレスモータと同様の構造のシンクロナスリラクタンスモータ（ＳｙｎＲＭ：Synchronous Reluctance Motor）とがある。
　シンクロナスリラクタンスモータは、ステータおよびロータのうち、ロータのみに突極部を有している。シンクロナスリラクタンスモータでは、ロータの突極部により、磁束の流れやすい突極部の方向（以下、「ｄ軸方向」という）と磁束が流れにくい非突極部の方向（以下、「ｑ軸方向」という）とがある。このため、ｄ軸方向のインダクタンス（以下、「ｄ軸インダクタンスＬｄ」という）とｑ軸方向のインダクタンス（以下、「ｑ軸インダクタンスＬｑ」という）の差（Ｌｄ－Ｌｑ）によりリラクタンストルクが発生し、このリラクタンストルクによってロータが回転する。
　特許文献１の図９には、シンクロナスリラクタンスモータをブラシレスモータと同様なベクトル制御によって制御する方法が開示されている。具体的には、シンクロナスリラクタンスモータに発生させるべきモータトルクに対応した電機子電流指令値と、電機子電流指令値に応じた電流位相角指令値とが設定される。設定された電機子電流指令値および電流位相角指令値に基づいて、ｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値が演算される。そして、ｄ軸電流指令値およびｑ軸電流指令値に基づいて、シンクロナスリラクタンスモータが電流フィードバック制御される。
特開2015-23635号公報
長谷川　勝（中部大学）、道木　慎二（名古屋大学）、佐竹　明善（オークマ）、王　道洪（岐阜大学）、「永久磁石電動機・リラクタンスモータの駆動回路技術とドライブ制御技術　－６．リラクタンスモータ制御技術－　」、平成１６年電気学会産業応用部門大会論文集、Ｉ－１１９～Ｉ－１２４（２００４）
　シンクロナスリラクタンスモータでは、電機子電流指令値および電流位相角指令値が所定値に保持されていても、ｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑとの差（Ｌｄ－Ｌｑ）が変化すると、モータトルクが変化する（後述する式(4)参照）。シンクロナスリラクタンスモータでは、電機子電流値やロータ回転角によって、ｄ軸インダクタンスＬｄとｑ軸インダクタンスＬｑとの差（Ｌｄ－Ｌｑ）が変化する。このため、特許文献１に記載のシンクロナスリラクタンスモータの制御方法では、効率的にトルク制御するのが難しいという問題がある。
　この発明の目的は、リラクタンストルク利用モータを高効率で制御することができるモータ制御装置を提供することである。
　この発明の一実施形態に係るモータ制御装置は、リラクタンストルク利用モータ（１８）を制御する制御装置（３１）であって、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクを記憶したテーブル（６１，６２）と、前記モータに発生させるべきモータトルクの指令値であるモータトルク指令値を設定する第１設定部（４１）と、前記第１設定部によって設定されたモータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記テーブルに基づいて設定する第２設定部（４２）とを含む。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
　この構成では、電機子電流に対するモータトルクの比が大きくなるため、シンクロナスリラクタンスモータを高効率で駆動することができる。
　この発明の一実施形態では、前記モータのロータ回転角を検出する回転角検出手段（２５，５３）をさらに含み、前記テーブルは、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクをロータ回転角毎に記憶し、前記第２設定部は、前記回転角検出手段によって検出された検出ロータ回転角において、前記第１設定部によって設定されたモータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記テーブルに基づいて設定する。
　この構成では、回転角検出手段によって検出された検出ロータ回転角において、モータトルク指令値に応じたモータトルクを電動モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値が設定される。これにより、ロータ回転角によるトルク変動を抑制することができるようになる。
　この発明の一実施形態では、前記テーブル（６１，６２）は、前記モータが第１回転方向に回転されるときに、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクをロータ回転角毎に記憶した第１テーブル（６１）と、前記モータが前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転されるときに、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクをロータ回転角毎に記憶した第２テーブル（６２）とを含む。そして、前記第２設定部は、前記モータトルク指令値のトルク方向が前記第１回転方向である場合には、前記検出ロータ回転角において前記モータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記第１テーブルに基づいて設定し、前記モータトルク指令値のトルク方向が前記第２回転方向である場合には、前記検出ロータ回転角において前記モータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記第２テーブルに基づいて設定するように構成されている。
　この構成によれば、電動モータが第１回転方向に回転している場合に適用される第１テーブル（６１）と、電動モータが第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転している場合に適用される第２テーブル（６２）とを備えている。これにより、電動モータが第１回転方向に回転する場合と、電動モータが第２回転方向に回転する場合において、ロータ回転角に対するモータトルクの特性が異なる場合においても、各回転方向において、ロータ回転角に起因するトルク変動を適切に抑制できるようになる。
　この発明の一実施形態では、前記テーブルからなるトルク変動低減用テーブル（６０）と、前記モータの回転速度毎に、最大モータトルクが得られる電機子電流指令値および電流位相角指令値の組み合わせを記憶した高出力テーブル（７０）とを含み、前記第２設定部は、前記モータの回転速度に応じて、前記トルク変動低減用テーブルおよび前記高出力テーブルのうちから一方を選択し、選択したテーブルを用いて、電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定するように構成されている。
　この発明の一実施形態では、前記モータは、２系統のステータコイル（１８Ａ，１８Ｂ）を備えたリラクタンストルク利用モータである。前記テーブルは、前記２系統を包括した包括的な電機子電流指令値と、その包括的な電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクを記憶している。前記第２設定部は、前記テーブルに基づいて設定された包括的な電機子電流指令値を前記各系統に分配するように構成されている。そして、前記分配された系統別の電機子電流指令値と、前記第２設定部によって設定された電流位相角指令値とに基づいて、各系統のステータコイルに供給する電流が制御される。
　この発明の一実施形態では、前記制御装置は、２系統のステータコイルを備えたリラクタンストルク利用モータを制御する制御装置であり、前記第１設定部によって設定されたモータトルク指令値を、第１系統用のモータトルク指令値と第２系統用のモータトルク指令値とに分配するトルク指令値分配部をさらに含む。前記テーブルは、第１系統用のテーブルおよび第２系統用のテーブルを含む。前記第２設定部は、前記第１系統用のテーブルおよび前記第１系統用のモータトルク指令値を用いて、第１系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定する第１系統用指令値設定部と、前記第２系統用のテーブルおよび前記第２系統用のモータトルク指令値を用いて、第２系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定する第２系統用指令値設定部とを含む。そして、前記第１系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値に基づいて、第１系統のステータコイルに供給される電流が制御され、前記第２系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値に基づいて、第２系統のステータコイルに供給される電流が制御される。
　この発明の一実施形態では、前記第１系統用指令値設定部は、前記第２系統が異常である場合に、前記第１系統用のテーブルとは異なる第２系統異常時用テーブルを用いて、前記第１系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定するように構成され、前記第２系統用指令値設定部は、前記第１系統が異常である場合に、前記第２系統用のテーブルとは異なる第１系統異常時用テーブルを用いて、前記第２系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定するように構成されている。
　本発明における上述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の一実施形態に係るモータ制御装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。 電動モータの構成を説明するための図解図である。 図１のＥＣＵの電気的構成を示す概略図である。 検出操舵トルクＴｈに対するモータトルク指令値Ｔｍ ＊の設定例を示すグラフである。 あるシンクロナスリラクタンスモータに対して、複数の電機子電流Ｉａ毎に取得した、電流位相角βに対するモータトルクＴｍの特性データの一例を示すグラフである。 正転用テーブルの内容例の一部を示す模式図である。 ＥＣＵの第１変形例の電気的構成を示す概略図である。 高出力テーブルに含まれる正転用テーブルの内容例の一部を示す模式図である。 電流指令値設定部の動作を説明するためのフローチャートである。 ＥＣＵの第２変形例の電気的構成を示す概略図である。 各系統の電流フィードバック制御部の構成を示す概略図である。 包括的指令値設定テーブルに含まれる正転用テーブルの内容例の一部を示す模式図である。 ＥＣＵの第３変形例の電気的構成を示す概略図である。 第１系統用の正常時用テーブルに含まれる正転用テーブルの内容例の一部を示す模式図である。 第２系統用の正常時用テーブルに含まれる正転用テーブルの内容例の一部を示す模式図である。
　図１は、本発明の第１実施形態に係るモータ制御装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
　電動パワーステアリング装置１は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール２と、このステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。
　ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して相対回転可能に連結されている。
　ステアリングシャフト６の周囲には、トルクセンサ１１が設けられている。トルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に与えられた操舵トルクＴｈを検出する。トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴｈは、ＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）１２に入力される。
　転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示略）を介して転舵輪３が連結されている。ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３の先端には、ピニオン１６が連結されている。
　ラック軸１４は、車両の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の中間部には、ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることによって、転舵輪３を転舵することができる。
　ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
　操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝達するための減速機１９とを含む。電動モータ１８は、この実施形態では、シンクロナスリラクタンスモータからなる。減速機１９は、ウォームギヤ２０と、このウォームギヤ２０と噛み合うウォームホイール２１とを含むウォームギヤ機構からなる。減速機１９はギヤハウジング２２内に収容されている。
　ウォームギヤ２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６に一体回転可能に連結されている。ウォームホイール２１は、ウォームギヤ２０によって回転駆動される。
　電動モータ１８によってウォームギヤ２０が回転駆動されると、ウォームホイール２１が回転駆動され、ステアリングシャフト６が回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラックアンドピニオン機構により、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォームギヤ２０を回転駆動することによって、電動モータ１８による操舵補助が可能となっている。
　電動モータ１８のロータの回転角（以下、「ロータ回転角」という）は、レゾルバ等の回転角センサ２５によって検出される。回転角センサ２５の出力信号は、ＥＣＵ１２に入力される。電動モータ１８は、モータ制御装置としてのＥＣＵ１２によって制御される。
　図２は、電動モータ１８の構成を説明するための図解図である。
　電動モータ１８は、前述したようにシンクロナスリラクタンスモータであり、図２に図解的に示すように、周方向に間隔をおいて配置された複数の突極部を有するロータ１００と、電機子巻線を有するステータ１０５とを備えている。電機子巻線は、Ｕ相のステータコイル１０１、Ｖ相のステータコイル１０２およびＷ相のステータコイル１０３が星型結線されることにより構成されている。
　各相のステータコイル１０１，１０２，１０３の方向にＵ軸、Ｖ軸およびＷ軸をとった三相固定座標（ＵＶＷ座標系）が定義される。また、ロータ１００の回転中心側から外周部へ磁束の流れやすい突極部の方向にｄ軸方向をとり、ロータ１００の回転中心側から外周部へ磁束が流れにくい非突極部の方向にｑ軸方向をとった二相回転座標系（ｄｑ座標系。実回転座標系）が定義される。ｄｑ座標系は、ロータ１００の回転角（ロータ回転角）θに従う実回転座標系である。
　ロータ回転角（電気角）θは、この実施形態では、Ｕ軸から、隣接する２つの突極部（ｄ軸）のうちの基準となる一方の突極部（ｄ軸）までの反時計回りの回転角として定義される。基準となる前記一方の突極部の方向を＋ｄ軸方向といい、それに隣接する他方の突極部の方向を－ｄ軸方向ということにする。＋ｄ軸に対して電気角で＋９０度回転した軸を＋ｑ軸といい、＋ｄ軸に対して電気角で－９０度回転した軸を－ｑ軸ということにする。ロータ１００（突極部）に生じる磁極（Ｎ極およびＳ極）は、ｄｑ座標系における電流ベクトルＩａの方向によって決定される。この実施形態では、電動モータ１８の正転方向は、図２におけるロータ１００の反時計方向（ＣＣＷ）に対応し、電動モータ１８の逆転方向は、図２におけるロータ１００の時計方向（ＣＷ）に対応するものとする。
　ロータ回転角θを用いることによって、ＵＶＷ座標系とｄｑ座標系との間での座標変換が行われる（たとえば、特開２００９－１３７３２３号公報の式（１），（２）参照）。
　この明細書では、電機子巻線に流れる電流を、「電機子電流」または「モータ電流」ということにする。ｄｑ座標系における電流ベクトルＩａは、電機子巻線に流れる電流のベクトル（電機子電流ベクトル）である。βは電流位相角であり、電機子電流ベクトルＩａとｄ軸との位相差である。ｉｄはｄ軸電流であり、ｉｄ＝Ｉａ・cosβで表される。ｉｑは、ｑ軸電流であり、ｉｑ＝Ｉａ・sinβで表される。
　図３は、図１のＥＣＵ１２の電気的構成を示す概略図である。
　ＥＣＵ１２は、マイクロコンピュータ３１と、このマイクロコンピュータ３１によって制御され、電動モータ１８に電力を供給する駆動回路（インバータ回路）３２と、電動モータ１８に流れるＵ相電流、Ｖ相電流およびＷ相電流を検出するための電流センサ３３，３４，３５とを備えている。
　マイクロコンピュータ３１は、ＣＰＵおよびメモリを備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。メモリは、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ４０などを含む。複数の機能処理部には、トルク指令値設定部４１と、電流指令値設定部４２と、電流ベクトル演算部４３と、ｄ軸電流偏差演算部４４と、ｑ軸電流偏差演算部４５と、ｄ軸ＰＩ（比例積分）制御部４６と、ｑ軸ＰＩ（比例積分）制御部４７と、電圧制限部４８と、二相／三相座標変換部４９と、ＰＷＭ制御部５０と、電流検出部５１と、三相／二相座標変換部５２と、回転角演算部５３とが含まれる。
　回転角演算部５３は、回転角センサ２５の出力信号に基づいて、電動モータ１８のロータの回転角（ロータ回転角θ）を演算する。回転角演算部５３によって演算されたロータ回転角θは、電流指令値設定部４２および座標変換部４９，５２に与えられる。
　電流検出部５１は、電流センサ３３，３４，３５の出力信号に基づいて、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の相電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷ（以下、総称するときには「三相検出電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷ」という）を検出する。
　トルク指令値設定部４１は、電動モータ１８によって発生させるべきモータトルクの指令値であるモータトルク指令値Ｔｍ ＊を設定する。具体的には、トルク指令値設定部４１は、トルクセンサ１１によって検出される操舵トルク（検出操舵トルクＴｈ）に基づいて、モータトルク指令値Ｔｍ ＊を設定する。検出操舵トルクＴｈに対するモータトルク指令値Ｔｍ ＊の設定例は、図４に示されている。検出操舵トルクＴｈは、たとえば左方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、右方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。電動モータ１８の左方向への操舵を補助するためのモータトルクの方向は、電動モータ１８の正転方向に対応し、右方向への操舵を補助するためのモータトルクの方向は、電動モータ１８の逆転方向に対応するものとする。モータトルク指令値Ｔｍ ＊は、電動モータ１８から左方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには正の値とされ、電動モータ１８から右方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには負の値とされる。
　モータトルク指令値Ｔｍ ＊は、検出操舵トルクＴｈの正の値に対しては正をとり、検出操舵トルクＴｈの負の値に対しては負の値をとる。検出操舵トルクＴｈが零のときには、モータトルク指令値Ｔｍ ＊は零とされる。そして、検出操舵トルクＴｈの絶対値が大きくなるほど、モータトルク指令値Ｔｍ ＊の絶対値は大きな値とされる。これにより、検出操舵トルクＴｈの絶対値が大きくなるほど、操舵補助力を大きくすることができる。
　トルク指令値設定部４１は、たとえば、図４に示されるような操舵トルクＴｈとモータトルク指令値Ｔｍ ＊との関係を記憶したマップまたはそれらの関係を表す演算式を用いて、操舵トルクＴｈに応じたモータトルク指令値Ｔｍ ＊を設定する。トルク指令値設定部４１によって設定されたモータトルク指令値Ｔｍ ＊は、電流指令値設定部４２および電流ベクトル演算部４３に与えられる。
　不揮発性メモリ４０には、正転（ＣＣＷ）用の電機子電流・電流位相角設定テーブル（以下、「正転用テーブル６１」という）と、逆転（ＣＷ）用の電機子電流・電流位相角設定テーブル（以下、「逆転用テーブル６２」という）とが記憶されている。これらのテーブル６１，６２の詳細については、後述する。
　電流指令値設定部４２は、トルク指令値設定部４１から与えられたモータトルク指令値Ｔｍ ＊と、回転角演算部５３から与えられたロータ回転角θと、正転用および逆転用テーブル６１，６２のうちモータトルク指令値Ｔｍ ＊のトルク方向（符号）に応じたテーブルとに基づいて、電機子電流指令値Ｉａ ＊（Ｉａ ＊＞０）および電流位相角指令値β＊（β＊＞０）を設定する。電流指令値設定部４２の詳細については、後述する。
　電流ベクトル演算部４３は、電流指令値設定部４２によって設定された電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊と、トルク指令値設定部４１から与えられたモータトルク指令値Ｔｍ ＊の符号とに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄ ＊およびｑ軸電流指令値ｉｑ ＊を演算する。具体的には、電流ベクトル演算部４３は、次式(1)に基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄ ＊を演算する。
　ｉｄ ＊＝Ｉａ ＊・cosβ＊　　　…(1)
　また、電流ベクトル演算部４３は、次式（2a）または（2b）に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ ＊を演算する。
　Ｔｍ ＊≧０である場合　ｉｑ ＊＝Ｉａ ＊・sinβ＊　　　　　…(2a)
　Ｔｍ ＊＜０である場合　ｉｑ ＊＝Ｉａ ＊・sin（－β＊）　　…(2b)
　ｄ軸電流指令値ｉｄ ＊およびｑ軸電流指令値ｉｑ ＊を総称して、「二相指示電流ｉｄ ＊，ｉｑ ＊」という場合がある。
　電流検出部５１によって検出された三相検出電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷは、三相／二相座標変換部５２に与えられる。三相／二相座標変換部５２は、回転角演算部５３によって演算されたロータ回転角θを用いて、三相検出電流ｉＵ，ｉＶ，ｉＷを、ｄｑ座標上でのｄ軸電流ｉｄおよびｑ軸電流ｉｑ（以下、総称するときには「二相検出電流ｉｄ，ｉｑ」という）に変換する。三相／二相座標変換部５２によって得られたｄ軸電流ｉｄは、ｄ軸電流偏差演算部４４に与えられる。三相／二相座標変換部５２によって得られたｑ軸電流ｉｑは、ｑ軸電流偏差演算部４５に与えられる。
　ｄ軸電流偏差演算部４４は、ｄ軸電流指令値ｉｄ ＊に対するｄ軸電流ｉｄの偏差Δｉｄ（＝ｉｄ ＊－ｉｄ）を演算する。ｄ軸ＰＩ制御部４６は、ｄ軸電流偏差演算部４４によって演算された電流偏差Δｉｄに対してＰＩ（比例積分）演算を行うことにより、ｄ軸指示電圧ｖｄ’＊を演算する。このｄ軸指示電圧ｖｄ’＊は、電圧制限部４８に与えられる。
　ｑ軸電流偏差演算部４５は、ｑ軸電流指令値ｉｑ ＊に対するｑ軸電流ｉｑの偏差Δｉｑ（＝ｉｑ ＊－ｉｑ）を演算する。ｑ軸ＰＩ制御部４７は、ｑ軸電流偏差演算部４５によって演算された電流偏差Δｉｑに対してＰＩ（比例積分）演算を行うことにより、ｑ軸指示電圧ｖｑ’＊を演算する。このｑ軸指示電圧ｖｑ’＊は、電圧制限部４８に与えられる。
　電圧制限部４８は、電動モータ１８に発生する誘起電圧が電源電圧よりも高くなって、電動モータ１８に電流が流せなくなる状態（電圧飽和状態）となるのを回避するために設けられている。電圧制限部４８は、例えば、ｄ軸指示電圧ｖｄ’＊を予め設定されたｄ軸電圧指令最大値以下に制限するとともに、ｑ軸指示電圧ｖｑ’＊を予め設定されたｑ軸電圧指令最大値以下に制限する。電圧制限部４８による制限処理後のｄ軸指示電圧ｖｄ ＊およびｑ軸指示電圧ｖｑ ＊は、二相／三相座標変換部４９に与えられる。
　二相／三相座標変換部４９は、回転角演算部５３によって演算されたロータ回転角θを用いて、ｄ軸指示電圧ｖｄ ＊およびｑ軸指示電圧ｖｑ ＊を、Ｕ相，Ｖ相およびＷ相の指示電圧ｖＵ ＊，ｖＶ ＊，ｖＷ ＊に変換する。Ｕ相，Ｖ相およびＷ相の指示電圧ｖＵ ＊，ｖＶ ＊，ｖＷ ＊を総称するときには「三相指示電圧ｖＵ ＊，ｖＶ ＊，ｖＷ ＊」という。
　ＰＷＭ制御部５０は、Ｕ相指示電圧ｖＵ ＊、Ｖ相指示電圧ｖＶ ＊およびＷ相指示電圧ｖＷ ＊にそれぞれ対応するデューティ比のＵ相ＰＷＭ制御信号、Ｖ相ＰＷＭ制御信号およびＷ相ＰＷＭ制御信号を生成し、駆動回路３２に供給する。
　駆動回路３２は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相に対応した三相インバータ回路からなる。このインバータ回路を構成するパワー素子がＰＷＭ制御部５０から与えられるＰＷＭ制御信号によって制御されることにより、三相指示電圧ｖＵ ＊，ｖＶ ＊，ｖＷ ＊に相当する電圧が電動モータ１８の各相のステータコイルに印加されることになる。
　電流偏差演算部４４，４５およびＰＩ制御部４６，４７は、電流フィードバック制御手段を構成している。この電流フィードバック制御手段の働きによって、電動モータ１８に流れるモータ電流（電機子電流）が、電流ベクトル演算部４３によって演算される二相指示電流ｉｄ ＊，ｉｑ ＊に近づくように制御される。
　以下、正転用テーブル６１および逆転用テーブル６２と、電流指令値設定部４２とについて詳しく説明する。
　電動モータ１８を高効率で駆動するためには、電機子電流に対するモータトルクの比が大きくなるように電動モータ１８を制御すればよい。
　極対数がＰｎであるシンクロナスリラクタンスモータにおけるモータトルクＴｍは、次式(3)で表される。
　Ｔｍ＝Ｐｎ・（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ・ｉｑ　　　…(3)
　Ｌｄはｄ軸インダクタンス［H］であり、Ｌｑはｑ軸インダクタンス［H］である。また、ｉｄはｄ軸電流［A］であり、ｉｑはｑ軸電流［A］である。
　電機子電流の大きさをＩａとし、電流位相角をβとすると、ｉｑ＝Ｉａ・sinβ，ｉｄ＝Ｉａ・cosβとなるので、モータトルクＴｍは、次式(4)で表される。なお、電流位相角βは、電機子電流ベクトルとｄ軸との位相差である。
　Ｔｍ＝（１／２）・Ｐｎ・（Ｌｄ－Ｌｑ）・Ｉａ ２sin２β　　　…(4)
　したがって、ｄ軸インダクタンスＬｄおよびｑ軸インダクタンスＬｑが変動しなければ、電流位相角βが４５度のときにモータトルクＴｍは最大となる。しかしながら、シンクロナスリラクタンスモータでは、ｄ軸インダクタンスＬｄおよびｑ軸インダクタンスＬｑがロータコアおよびステータコアの磁気飽和の影響を受けて変動するため、モータトルクＴｍは電流位相角βが４５度のときに必ずしも最大にならない。
　図５は、あるシンクロナスリラクタンスモータにおいて、複数の電機子電流Ｉａ毎に取得した、電流位相角βに対するモータトルクＴｍの特性データを示すグラフである。図５の特性データは、前記非特許文献１に掲載のデータを転用したものである。ただし、図５では、横軸に電流位相角βをとり、縦軸にモータトルクＴｍをとり、各電機子電流Ｉａの電流位相角βに対するモータトルクＴｍの特性を、それぞれ曲線で表している。
　図５に示すように、電機子電流Ｉａの大きさによって、モータトルクＴｍが最大となる電流位相角βは異なる。図５の例では、電機子電流Ｉａが大きくなるにつれて、モータトルクＴｍが最大となる電流位相角βは大きくなっている。電動モータ１８を高効率で駆動するためには、電機子電流指令値Ｉａ ＊に対してモータトルクＴｍが最大となる電流位相角βを、電流位相角βとして設定することが好ましい。
　図６は、正転用テーブル６１の内容例の一部を示す模式図である。
　正転用テーブル６１には、電動モータ１８が正転方向に回転されるときの、電機子電流指令値Ｉａ ＊と、その電機子電流指令値Ｉａ ＊においてモータトルクＴｍが最大となる電流位相角指令値β＊との組合せに対して、電動モータ１８から発生するモータトルクＴｍ[Nm]がロータ回転角θ毎に記憶されている。
　この例では、Ｎ個の電機子電流指令値Ｉａ ＊は、Ｉａ ＊ １＜Ｉａ ＊ ２＜…Ｉａ ＊ Ｎの関係を有する。Ｍ個のロータ回転角θは、モータトルクＴｍの変化を表すのに十分な分解能となるよう、０degから３６０degまでを所定の角度刻みとなるように設定される。モータトルクＴｍは、電機子電流指令値Ｉａ ＊が大きくなるほど、大きくなるように設定される。
　このような正転用テーブル６１は、例えば次のようにして作成される。図３に示すようなモータ制御回路の電流ベクトル演算部４３に、所定の電機子電流指令値Ｉａ ＊および所定の電流位相角指令値β＊を与えるとともに、正転方向を表す符号を与えると、当該電機子電流指令値Ｉａ ＊、当該電流位相角指令値β＊および当該符号に応じた二相指示電流ｉｄ ＊，ｉｑ ＊に基づいて、電動モータ１８が正転駆動される。電動モータ１８が正転駆動されている状態で、電動モータ１８から発生しているモータトルクＴｍとロータ回転角θとを取得する。これにより、前記所定の電機子電流指令値Ｉａ ＊と前記所定の電流位相角指令値β＊との組合せに対するロータ回転角θ毎のモータトルクＴｍが得られる。なお、モータトルクＴｍは、図示しない測定装置を用いて測定される。
　このような実験を、複数の電流位相角指令値β＊毎に行うことにより、前記所定の電機子電流指令値Ｉａ ＊と複数の電流位相角指令値β＊との各組合せに対するロータ回転角θ毎のモータトルクＴｍのデータを取得する。このようにして取得されたデータに基づいて、前記所定の電機子電流指令値Ｉａ ＊に対してモータトルクＴｍが最大となる電流位相角指令値β＊を特定する。
　以上のような実験を、複数の電機子電流指令値Ｉａ ＊毎に行うことにより、複数の電機子電流指令値Ｉａ ＊毎に、その電機子電流指令値Ｉａ ＊とそれに対してモータトルクＴｍが最大となる電流位相角指令値β＊との組合せに対するロータ回転角θ毎のモータトルクＴｍのデータを取得する。これにより、正転用テーブル６１を作成するためのデータが得られる。
　図示しないが、逆転用テーブル６２には、電動モータ１８が逆転方向に回転されるときの、電機子電流指令値Ｉａ ＊と、その電機子電流指令値Ｉａ ＊においてモータトルクＴｍが最大となる電流位相角指令値β＊との組合せに対して、電動モータ１８から発生するモータトルクＴｍ[Nm]がロータ回転角θ毎に記憶されている。
　逆転用テーブル６２は、正転用テーブル６１を作成するために行った実験と同様な実験を行うことによって作成される。ただし、逆転用テーブル６２を作成する場合には、正転用テーブル６１を作成する場合とは異なり、実験時には、電流ベクトル演算部４３に逆転方向を表す符号が与えられる。これにより、実験時には、電動モータ１８が逆転方向に回転駆動される。
　次に、電流指令値設定部４２の動作について詳しく説明する。以下の説明において、回転角演算部５３によって演算された最新のロータ回転角θを、「現ロータ回転角θ」ということにする。
　電流指令値設定部４２は、まず、正転用テーブル６１および逆転用テーブル６２のうち、モータトルク指令値Ｔｍ ＊の符号に応じた回転方向のテーブル６１，６２を選択する。そして、電流指令値設定部４２は、選択したテーブル６１，６２に基づいて、現ロータ回転角θにおいて、モータトルク指令値Ｔｍ ＊に応じたモータトルクを電動モータ１８から発生させるための電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊を設定する。
　具体的には、電流指令値設定部４２は、選択したテーブル６１，６２内の現ロータ回転角θに対応する複数のモータトルクＴｍのうちから、モータトルク指令値Ｔｍ ＊と同じ大きさのモータトルクＴｍを検索する。電流指令値設定部４２は、モータトルク指令値Ｔｍ ＊と同じ大きさのモータトルクＴｍを検索できた場合には、そのテーブル６１，６２から、そのモータトルクＴｍに対応する電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊を読み出して、電流ベクトル演算部４３に設定する。
　一方、モータトルク指令値Ｔｍ ＊と同じ大きさのモータトルクＴｍを検索できなかった場合には、電流指令値設定部４２は、次のような処理を行う。電流指令値設定部４２は、選択したテーブル６１，６２内の現ロータ回転角θに対応する複数のモータトルクＴｍのうちから、モータトルク指令値Ｔｍ ＊よりも小さく最も近い大きさのモータトルクＴｍ（以下、「第１モータトルクＴｍ１」という）に対応する電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊を読み出す。また、電流指令値設定部４２は、前記テーブル６１，６２内の現ロータ回転角θに対応する複数のモータトルクＴｍのうちから、モータトルク指令値Ｔｍ ＊よりも大きく最も近い大きさのモータトルクＴｍ（以下、「第２モータトルクＴｍ２」という）に対応する電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊を読み出す。そして、電流指令値設定部４２は、読み出した２組の電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊を線形補間することにより、モータトルク指令値Ｔｍ ＊に対応する電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊を演算する。
　この線形補間について、具体的に説明する。第１モータトルクＴｍ１に対応する電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊を、それぞれ、Ｉａ ＊１およびβ＊１とし、第２モータトルクＴｍ２に対応する電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊を、それぞれ、Ｉａ ＊２およびβ＊２とする。また、Ｔｍ２－Ｔｍ１＝ΔＴｍとし、Ｉａ ＊２－Ｉａ ＊１＝ΔＩａ ＊とし、β＊２－β＊１＝Δβ＊とする。
　電流指令値設定部４２は、次式(5)および(6)に基づいて、モータトルク指令値Ｔｍ ＊に対応する電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊を演算する。そして、電流指令値設定部４２は、得られた電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊を電流ベクトル演算部４３に設定する。
　Ｉａ ＊＝（ΔＩａ ＊／ΔＴｍ）・（Ｔｍ ＊－Ｔｍ１）＋Ｉａ ＊１　　　…(5)
　β＊＝（Δβ＊／ΔＴｍ）・（Ｔｍ ＊－Ｔｍ１）＋β＊１　　　　　　…(6)
　前述の実施形態では、回転角演算部５３から与えられたロータ回転角θにおいて、モータトルク指令値Ｔｍ ＊に応じたモータトルクを電動モータ１８から発生させるために最適の電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊を設定することができる。これにより、ロータ回転角θに起因するトルク変動を抑制できるようになる。
　また、前述の実施形態によれば、電動モータ１８が正転方向に回転している場合に適用される正転用テーブル６１と、電動モータ１８が逆転方向に回転している場合に適用される逆転用テーブル６２とを備えている。これにより、電動モータ１８が正転方向に回転する場合と、電動モータ１８が逆転方向に回転する場合とにおいて、ロータ回転角θに対するモータトルクＴｍの特性が異なる場合でも、各回転方向において、ロータ回転角θに起因するトルク変動を適切に抑制できるようになる。
［第１変形例］
　以下、ＥＣＵの第１変形例について説明する。
　図７は、ＥＣＵの第１変形例の電気的構成を示す概略図である。図７において、前述の図３の各部に対応する部分には、図３と同じ符号を付して示す。
　図７のＥＣＵ１２では、図３のＥＣＵ１２に比べて、回転速度演算部５４が追加されている。また、図７のＥＣＵ１２では、不揮発性メモリ４０に前述した電機子電流・電流位相角設定テーブル６１，６２以外に高出力テーブル７１，７２が記憶されている。また、図７のＥＣＵ１２では、図３の電流指令値設定部４２の代わりに、電流指令値設定部１４２が用いられている。図７のＥＣＵ１２のこれら以外の構成は、図３のＥＣＵ１２の構成と同様である。
　回転速度演算部５４は、回転角演算部５３によって演算されるロータ回転角θを時間微分することにより、電動モータ１８の回転速度ω［rpm］を演算する。
　前述の正転用テーブル６１および逆転用テーブル６２に基づいて電動モータ１８を制御した場合には、トルク変動の小さい制御（トルク変動低減制御）を行えるので、これらのテーブル６１，６２を総称して、トルク変動低減テーブル６０という場合がある。
　不揮発性メモリ４０には、トルク変動低減テーブル６０の他に、高出力テーブル７０が記憶されている。高出力テーブル７０には、正転用テーブル７１と逆転用テーブル７２とがある。図８に示すように、正転用テーブル７１には、電動モータ１８が正転方向に回転される場合において、電動モータ１８の回転速度毎に、モータトルクが最大となる電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊の組み合わせが記憶されている。逆転用テーブル７２には、電動モータ１８が逆転方向に回転される場合において、電動モータ１８の回転速度毎に、モータトルクが最大となる電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊の組み合わせが記憶されている。
　図９は、電流指令値設定部１４２の動作を説明するためのフローチャートである。図９の処理は、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。以下の説明において、回転速度演算部５４によって演算された最新の回転速度ωを、「現回転速度ω」ということにする。
　電流指令値設定部１４２は、現回転速度ωが所定回転速度ωｔｈ以下であるか否かを判別する（ステップＳ１）。所定回転速度ωｔｈは、例えば、電動モータ１８の速度－トルク特性において、トルクがほぼ一定となる定トルク領域（低速度領域）と、定トルク領域よりも回転速度が大きい定出力領域との境界点付近の回転速度に設定される。
　現回転速度ωが所定回転速度ωｔｈ以下であれば（ステップＳ１：ＹＥＳ）、電流指令値設定部４２Ａは、トルク変動低減テーブル６０に基づいて、現ロータ回転角θにおいて、モータトルク指令値Ｔｍ ＊に応じたモータトルクを電動モータ１８から発生させるための電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊を設定する（ステップＳ２：ＹＥＳ）。この際、正転用テーブル６１および逆転用テーブル６２のいずれを用いるかは、モータトルク指令値Ｔｍ ＊の符号に基づいて判別される。そして、今演算周期での処理を終了する。
　ステップＳ１において、現回転速度ωが所定回転速度ωｔｈよりも大きいと判別された場合には、電流指令値設定部１４２は、高出力テーブル７０に基づいて、現回転速度ωにおいてモータトルクが最大となる電機子電流指令値Ｉａ ＊および電流位相角指令値β＊を設定する（ステップＳ３：ＹＥＳ）。この際、正転用テーブル７１および逆転用テーブル７２のいずれを用いるかは、モータトルク指令値Ｔｍ ＊の符号に基づいて判別される。そして、今演算周期での処理を終了する。
　この実施形態では、電動モータ１８の回転速度ωが所定回転速度ωｔｈ以下の場合には、トルク変動の低減を優先した制御を行うことができる。一方、電動モータ１８の回転速度ωが所定回転速度ωｔｈよりも大きい場合には、出力向上を優先した制御を行うことができる。これにより、電動モータ１８の高速域において、高い出力を得られるようになる。
［第２変形例］
　ＥＣＵ１２の第２変形例について説明する。第２変形例に係るＥＣＵ１２は、２系統のステータコイルを備えたシンクロナスリラクタンスモータを制御するための制御ユニットである。
　２系統のステータコイルを備えたシンクロナスリラクタンスモータが発生するトルクについて説明する。
　シンクロナスリラクタンスモータの基本トルク式は、前述した式(3)で表される。
　Ｔｍ＝Ｐｎ・（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ・ｉｑ　　　…(3)
　したがって、第１系統および第２系統を個別に駆動する場合にそれぞれ発生するトルクＴｍ１，Ｔｍ２は、次式（7）および（8）のとおりである。ただし、ｉｄ１およびｉｑ１は、第１系統のｄ軸電流およびｑ軸電流をそれぞれ表し、ｉｄ２およびｉｑ２は、第２系統のｄ軸電流およびｑ軸電流をそれぞれ表す。
　Ｔｍ１＝Ｐｎ・（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ１・ｉｑ１　　　…(7)
　Ｔｍ２＝Ｐｎ・（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ２・ｉｑ２　　　…(8)
　第１系統および第２系統が互いに影響を与えないとすれば、第１系統および第２系統を同時に駆動したときのトルクＴｍは、次式（9）のとおりである。２つの系統を同じｄ軸電流ｉｄ（＝ｉｄ１＝ｉｄ２）および同じｑ軸電流ｉｑ（＝ｉｑ１＝ｉｑ２）で駆動するとすれば、次式（10）のとおりとなる。
　Ｔｍ＝Ｔｍ１＋Ｔｍ２＝Ｐｎ｛（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ１・ｉｑ１｝＋Ｐｎ｛（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ２・ｉｑ２｝　…(9)
　Ｔｍ＝Ｔｍ１＋Ｔｍ２＝２Ｐｎ・（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ・ｉｑ　　　…(10)
　しかし、第１系統のステータコイルと第２系統のステータコイルとの配置方法によっては、各系統は互いに他の系統のステータコイルがロータに与える磁束の影響を受けることになる。このような場合には、第１系統が発生するトルクＴｍ１および第２系統が発生するトルクＴｍ２は、例えば、次式（11）および（12）で表される。
　Ｔｍ１＝Ｐｎ｛（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ１・ｉｑ１＋（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ２・ｉｑ１｝　　…(11)
　Ｔｍ２＝Ｐｎ｛（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ２・ｉｑ２＋（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ１・ｉｑ２｝　　…(12)
　式（11）の第２項は、第２系統がロータに与える磁束（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ２との鎖交によって生じるトルクを表している。同様に、式（12）の第２項は、第１系統がロータに与える磁束（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ１との鎖交によって生じるトルクを表している。
　したがって、第１系統および第２系統を同時に駆動することによって得られるトルクＴｍは、次式（13）のとおりであり、２つの系統を同じ入力で駆動する場合には、ｉｄ１＝ｉｄ２＝ｉｄ、ｉｑ１＝ｉｑ２＝ｉｑと置くことにより、次式（14）が得られる。
　Ｔｍ＝Ｔｍ１＋Ｔｍ２
　　　＝Ｐｎ｛（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ１・ｉｑ１＋（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ２・ｉｑ１｝
　　　　＋Ｐｎ｛（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ２・ｉｑ２＋（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ１・ｉｑ２｝…(13)
　Ｔｍ＝Ｔｍ１＋Ｔｍ２＝４Ｐｎ・（Ｌｄ－Ｌｑ）・ｉｄ・ｉｑ　　　…(14)
　すなわち、理論上、式（10）の場合の２倍のトルクが得られる。
　以上のように、２系統のステータコイルを備えたシンクロナスリラクタンスモータでは、両系統を同時で駆動した場合のモータトルクは、各系統を単独で駆動した場合のモータトルクの総和とならない。このため、各系統を単独で駆動した状態で実験を行うことによって系統毎に電機子電流・電流位相角設定テーブルを作成し、これらのテーブルを用いて各系統の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定したとしても、モータトルク指令値Ｔｍ ＊に応じたモータトルクを出力させることはできない。
　そこで、第２変形例に係るＥＣＵ１２は、２系統のステータコイルを備えたシンクロナスリラクタンスモータに対して、モータトルク指令値Ｔｍ ＊に応じたモータトルクを出力させることができるモータ制御方法を提供する。
　図１０は、ＥＣＵの第２変形例の電気的構成を示す概略図である。
　電動モータ１８は、第１系統のステータコイル１８Ａと第２系統のステータコイル１８Ｂとを備えたシンクロナスリラクタンスモータである。各系統のステータコイル１８Ａ，１８Ｂは、それぞれ、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のステータコイルを有している。
　ＥＣＵ１２は、マイクロコンピュータ８１と、第１系統駆動回路８２と、第２系統駆動回路８３と、第１系統電流センサ８４，８５，８６と、第２系統電流センサ８７，８８，８９とを含む。第１系統駆動回路８２および第２系統駆動回路８３は、例えば三相インバータ回路である。第１系統電流センサ８４，８５，８６は、第１系統のＵＶＷ各相の電流を検出する３つの電流センサを含む。第２系統電流センサ８７，８８，８９は、第２系統のＵＶＷ各相の電流を検出する３つの電流センサを含む。電動モータ１８には、ロータの回転角度を検出するための回転角センサ２５が附属している。
　マイクロコンピュータ８１は、ＣＰＵおよびメモリを備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。メモリは、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ４０などを含む。複数の機能処理部には、トルク指令値設定部９１と、包括的指令値設定部９２と、第１系統制御部９３Ａと、第２系統制御部９３Ｂとが含まれる。
　トルク指令値設定部９１は、図３のトルク指令値設定部４１と同様に、電動モータ１８によって発生させるべきモータトルクの指令値であるモータトルク指令値Ｔｍ ＊を設定する。トルク指令値設定部９１によって設定されたモータトルク指令値Ｔｍ ＊は、包括的指令値設定部９２および後述する電流ベクトル演算部４３Ａ，４３Ｂ（図１０参照）に与えられる。
　不揮発性メモリ４０には、２系統を包括したシステム全体に対する包括的指令値を設定するための包括的指令値設定テーブル１１１が記憶されている。包括的指令値は、２系統を包括したシステム全体に対する、電機子電流指令値（以下、「包括的電流指令値Ｉａ，total ＊」という。Ｉａ，total ＊＞０）および電流位相角指令値（以下、「包括的位相角指令値βtotal ＊」という。βtotal ＊＞０）とからなる。
　包括的指令値設定テーブル１１１は、正転（ＣＣＷ）用のテーブル（以下、「正転用テーブル１１１ａ」という）と、逆転（ＣＷ）用のテーブル（以下、「逆転用テーブル１１１ｂ」という）とを含む。これらのテーブル１１１ａ，１１１ｂの詳細については、後述する。
　包括的指令値設定部９２は、モータトルク指令値Ｔｍ ＊と、後述する回転角演算部５３Ａ（図１１参照）から与えられるロータ回転角θと、テーブル１１１ａ，１１１ｂのうちモータトルク指令値Ｔｍ ＊の符号に応じたテーブルとに基づいて、包括的電流指令値Ｉａ，total ＊および包括的位相角指令値βtotal ＊を設定する。包括的指令値設定部９２の詳細については、後述する。
　第１系統制御部９３Ａは、包括的電流指令値Ｉａ，total ＊および包括的位相角指令値βtotal ＊に基づいて第１系統駆動回路８２を制御し、第１系統のステータコイル１８Ａに供給される電流を制御する。第２系統制御部９３Ｂは、包括的電流指令値Ｉａ，total ＊および包括的位相角指令値βtotal ＊に基づいて第２系統駆動回路８３を制御し、第２系統のステータコイル１８Ｂに供給される電流を制御する。
　第１系統制御部８５Ａおよび第２系統制御部８５Ｂは、電流指令値設定部４２Ａ，４２Ｂと、電流ベクトル演算部４３Ａ，４３Ｂと、電流フィードバック制御部９４Ａ，９４Ｂとを含む。
　電流フィードバック制御部９４Ａ，９４Ｂは、図１１に示すように、ｄ軸電流偏差演算部４４Ａ，４４Ｂと、ｑ軸電流偏差演算部４５Ａ，４５Ｂと、ｄ軸ＰＩ制御部４６Ａ，４６Ｂと、ｑ軸ＰＩ制御部４７Ａ，４７Ｂと、電圧制限部４８Ａ，４８Ｂと、二相／三相座標変換部４９Ａ，４９Ｂと、ＰＷＭ制御部５０Ａ，５０Ｂと、電流検出部５１Ａ，５１Ｂと、三相／二相座標変換部５２Ａ，５２Ｂと、回転角演算部５３Ａ，５３Ｂとを含む。
　図１０に戻り、電流指令値設定部４２Ａ，４２Ｂは、包括的電流指令値Ｉａ，total ＊および包括的位相角指令値βtotal ＊に基づき、次式(15),(16)を用いて、第１および第２系統のための電機子電流指令値Ｉａ１ ＊，Ｉａ２ ＊および電流位相角指令値β１ ＊，β２ ＊を演算する。
　Ｉａ１ ＊＝Ｉａ，total ＊／２，　β１ ＊＝βtotal ＊　　　…(15)
　Ｉａ２ ＊＝Ｉａ，total ＊／２，　β２ ＊＝βtotal ＊　　　…(16)
　電流ベクトル演算部４３Ａ，４３Ｂは、第１および第２系統のためのｄ軸電流指令値ｉｄ１ ＊，ｉｄ２ ＊およびｑ軸電流指令値ｉｑ１ ＊，ｉｑ２ ＊を演算する。具体的には、電流ベクトル演算部４３Ａ，４３Ｂは、次式(17),(18)に基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄ１ ＊，ｉｄ２ ＊を演算する。
　ｉｄ１ ＊＝Ｉａ１ ＊・cosβ１ ＊　　　…(17)
　ｉｄ２ ＊＝Ｉａ２ ＊・cosβ２ ＊　　　…(18)
　また、電流ベクトル演算部４３Ａは、次式(19a),(19b)に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ１ ＊を演算し、電流ベクトル演算部４３Ｂは、次式 (20a),(20b)に基づいてｑ軸電流指令値ｉｑ２ ＊を演算する。
　Ｔｍ ＊≧０である場合　ｉｑ１ ＊＝Ｉａ１ ＊・sinβ１ ＊　　　　　…(19a)
　Ｔｍ ＊＜０である場合　ｉｑ１ ＊＝Ｉａ１ ＊・sin（－β１ ＊）　　…(19b)
　Ｔｍ ＊≧０である場合　ｉｑ２ ＊＝Ｉａ２ ＊・sinβ２ ＊　　　　　…(20a)
　Ｔｍ ＊＜０である場合　ｉｑ２ ＊＝Ｉａ２ ＊・sin（－β２ ＊）　　…(20b) 
　図１１を参照して、回転角演算部５３Ａ，５３Ｂは、回転角センサ２５の出力信号に基づいて、電動モータ１８のロータの回転角（ロータ回転角θ）を演算する。
　電流検出部５１Ａ，５１Ｂは、電流センサ８４，８５，８６；８７，８８，８９の出力信号に基づいて、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の相電流ｉＵ１，ｉＶ１，ｉＷ１；ｉＵ２，ｉＶ２，ｉＷ２を演算する。三相／二相座標変換部５２Ａ，５２Ｂは、回転角演算部５３Ａ，５３Ｂによって演算されたロータ回転角θを用いて、三相の相電流ｉＵ１，ｉＶ１，ｉＷ１；ｉＵ２，ｉＶ２，ｉＷ２をｄ軸電流ｉｄ１，ｉｄ２およびｑ軸電流ｉｑ１，ｉｑ２に変換する。
　ｄ軸電流偏差演算部４４Ａ，４４Ｂは、ｄ軸電流指令値ｉｄ１ ＊，ｉｄ２ ＊と自系統のステータコイルに流れているｄ軸電流ｉｄ１，ｉｄ２の偏差Δｉｄ１（＝ｉｄ１ ＊－ｉｄ１），Δｉｄ２（＝ｉｄ２ ＊－ｉｄ２）を演算する。ｑ軸電流偏差演算部４５Ａ，４５Ｂは、ｑ軸電流指令値ｉｑ１ ＊，ｉｑ２ ＊と自系統のステータコイルに流れているｑ軸電流ｉｑ１，ｉｑ２の偏差Δｉｑ１（＝ｉｑ１ ＊－ｉｑ１），Δｉｑ２（＝ｉｑ２ ＊－ｉｑ２）を演算する。
　ｄ軸ＰＩ制御部４６Ａ，４６Ｂは、ｄ軸電流偏差Δｉｄ１，Δｉｄ２に対してＰＩ（比例積分）演算を行うことにより、第１系統および第２系統のためのｄ軸指示電圧ｖｄ１’＊，ｖｄ２’＊を演算する。ｑ軸ＰＩ制御部４７Ａ，４７Ｂは、ｑ軸電流偏差Δｉｑ１，Δｉｑ２に対してＰＩ演算を行うことにより、第１系統および第２系統のためのｑ軸指示電圧ｖｑ１’＊，ｖｑ２’＊を演算する。
　電圧制限部４８Ａ，４８Ｂは、例えば、ｄ軸指示電圧ｖｄ１’＊，ｖｄ２’＊を予め設定されたｄ軸電圧指令最大値以下に制限するとともに、ｑ軸指示電圧ｖｑ１’＊，ｖｑ２’＊を予め設定されたｑ軸電圧指令最大値以下に制限する。電圧制限部４８Ａ，４８Ｂによる制限処理後のｄ軸指示電圧ｖｄ１ ＊，ｖｄ２ ＊およびｑ軸指示電圧ｖｑ１ ＊，ｖｑ２ ＊は、自系統の二相／三相座標変換部４９Ａ，４９Ｂに与えられる。
　二相／三相座標変換部４９Ａ，４９Ｂは、回転角演算部５３Ａ，５３Ｂによって演算されたロータ回転角θを用いて、ｄ軸指示電圧ｖｄ１ ＊，ｖｄ２ ＊およびｑ軸指示電圧ｖｑ１ ＊，ｖｑ２ ＊を、Ｕ相，Ｖ相およびＷ相の指示電圧ｖＵ１ ＊，ｖＶ１ ＊，ｖＷ１ ＊；ｖＵ２ ＊，ｖＶ２ ＊，ｖＷ２ ＊に変換する。
　ＰＷＭ制御部５０Ａ，５０Ｂは、指示電圧ｖＵ１ ＊，ｖＶ１ ＊，ｖＷ１ ＊；ｖＵ２ ＊，ｖＶ２ ＊，ｖＷ２ ＊にそれぞれ対応するデューティ比のＵ相ＰＷＭ制御信号、Ｖ相ＰＷＭ制御信号およびＷ相ＰＷＭ制御信号を生成する。各系統の駆動回路８２，８３を構成するパワー素子が、これらのＰＷＭ制御信号によって制御される。それにより、各系統の各相のステータコイルが指示電圧ｖＵ１ ＊，ｖＶ１ ＊，ｖＷ１ ＊；ｖＵ２ ＊，ｖＶ２ ＊，ｖＷ２ ＊に応じて通電される。
　以下、図１０に示される、正転用テーブル１１１ａおよび逆転用テーブル１１１ｂならびに包括的指令値設定部９２について詳しく説明する。
　図１２は、正転用テーブル１１１ａの内容例の一部を示す模式図である。
　正転用テーブル１１１ａには、電動モータ１８が正転方向に回転されるときの、包括的電流指令値Ｉａ，total ＊と、その包括的電流指令値Ｉａ，total ＊においてモータトルクＴｍが最大となる包括的位相角指令値βtotal ＊との組合せに対して、電動モータ１８から発生するモータトルクＴｍ[Nm]がロータ回転角θ毎に記憶されている。ただし、正転用テーブル１１１ａは、電流指令値設定部４２Ａ，４２Ｂが、包括的電流指令値Ｉａ，total ＊および包括的位相角指令値βtotal ＊に基づき、前記式(15),(16)を用いて、電機子電流指令値Ｉａ１ ＊，Ｉａ２ ＊および電流位相角指令値β１ ＊，β２ ＊を演算することを前提して作成されている。
　図１２の例では、Ｎ個の包括的電流指令値Ｉａ，total ＊は、Ｉａ，total ＊ １＜Ｉａ，total ＊ ２＜…Ｉａ，total ＊ Ｎの関係を有する。Ｍ個のロータ回転角θは、モータトルクＴｍの変化を表すのに十分な分解能となるよう、０degから３６０degまでを所定の角度刻みとなるように設定される。
　このような正転用テーブル１１１ａは、例えば次のようにして作成される。図１０に示すようなモータ制御回路の電流指令値設定部４２Ａ，４２Ｂに、所定の包括的電流指令値Ｉａ，total ＊および所定の包括的位相角指令値βtotal ＊を与えるとともに、電流ベクトル演算部４３Ａ，４３Ｂに正転方向を表す符号を与える。これにより、当該包括的電流指令値Ｉａ，total ＊、当該包括的位相角指令値βtotal ＊および当該符号に応じたｄ軸およびｑ軸電流指令値ｉｄ１ ＊，ｉｑ１ ＊；ｉｄ２ ＊，ｉｑ２ ＊に基づいて、電動モータ１８が正転駆動される。電動モータ１８が正転駆動されている状態で、電動モータ１８から発生しているモータトルクＴｍとロータ回転角θとを取得する。これにより、前記所定の包括的電流指令値Ｉａ，total ＊と前記所定の包括的位相角指令値βtotal ＊との組合せに対するロータ回転角θ毎のモータトルクＴｍが得られる。なお、モータトルクＴｍは、図示しない測定装置を用いて測定される。
　このような実験を、複数の包括的位相角指令値βtotal ＊毎に行うことにより、前記所定の包括的電流指令値Ｉａ，total ＊と複数の包括的位相角指令値βtotal ＊との各組合せに対するロータ回転角θ毎のモータトルクＴｍのデータを取得する。このようにして取得されたデータに基づいて、前記所定の包括的電流指令値Ｉａ，total ＊に対してモータトルクＴｍが最大となる包括的位相角指令値βtotal ＊を特定する。
　以上のような実験を、複数の包括的電流指令値Ｉａ，total ＊毎に行うことにより、複数の包括的電流指令値Ｉａ，total ＊毎に、その包括的電流指令値Ｉａ，total ＊とそれに対してモータトルクＴｍが最大となる包括的位相角指令値βtotal ＊との組合せに対するロータ回転角θ毎のモータトルクＴｍのデータを取得する。これにより、正転用テーブル１１１ａを作成するためのデータが得られる。
　図示しないが、逆転用テーブル１１１ｂには、電動モータ１８が逆転方向に回転されるときの、包括的電流指令値Ｉａ，total ＊と、その包括的電流指令値Ｉａ，total ＊においてモータトルクＴｍが最大となる包括的位相角指令値βtotal ＊との組合せに対して、電動モータ１８から発生するモータトルクＴｍ[Nm]がロータ回転角θ毎に記憶されている。
　逆転用テーブル１１１ｂは、正転用テーブル１１１ａを作成するために行った実験と同様な実験を行うことによって作成される。ただし、逆転用テーブル１１１ｂを作成する場合には、正転用テーブル１１１ａを作成する場合とは異なり、実験時には、電流ベクトル演算部４３Ａ，４３Ｂに逆転方向を表す符号が与えられる。これにより、実験時には、電動モータ１８が逆転方向に回転駆動される。
　次に、包括的指令値設定部９２の動作について詳しく説明する。以下の説明において、回転角演算部５３Ａによって演算された最新のロータ回転角θを、「現ロータ回転角θ」ということにする。
　包括的指令値設定部９２は、まず、正転用テーブル１１１ａおよび逆転用テーブル１１１ｂのうち、モータトルク指令値Ｔｍ ＊の符号に応じた回転方向のテーブル１１１ａ，１１１ｂを選択する。そして、包括的指令値設定部９２は、選択したテーブル１１１ａ，１１１ｂに基づいて、現ロータ回転角θにおいて、モータトルク指令値Ｔｍ ＊に応じたモータトルクを電動モータ１８から発生させるための包括的電流指令値Ｉａ，total ＊および包括的位相角指令値βtotal ＊を設定する。
　具体的には、包括的指令値設定部９２は、選択したテーブル１１１ａ，１１１ｂ内の現ロータ回転角θに対応する複数のモータトルクＴｍのうちから、モータトルク指令値Ｔｍ ＊と同じ大きさのモータトルクＴｍを検索する。包括的指令値設定部９２は、モータトルク指令値Ｔｍ ＊と同じ大きさのモータトルクＴｍを検索できた場合には、そのテーブル１１１ａ，１１１ｂから、そのモータトルクＴｍに対応する包括的電流指令値Ｉａ，total ＊および包括的位相角指令値βtotal ＊を読み出して、電流指令値設定部４２Ａ，４２Ｂに設定する。
　一方、モータトルク指令値Ｔｍ ＊と同じ大きさのモータトルクＴｍを検索できなかった場合には、包括的指令値設定部９２は、次のような処理を行う。包括的指令値設定部９２は、選択したテーブル１１１ａ，１１１ｂ内の現ロータ回転角θに対応する複数のモータトルクＴｍのうちから、モータトルク指令値Ｔｍ ＊よりも小さく最も近い大きさのモータトルクＴｍ（以下、「第１モータトルクＴｍ１」という）に対応する包括的電流指令値Ｉａ，total ＊および包括的位相角指令値βtotal ＊を読み出す。
　また、包括的指令値設定部９２は、テーブル１１１ａ，１１１ｂ内の現ロータ回転角θに対応する複数のモータトルクＴｍのうちから、モータトルク指令値Ｔｍ ＊よりも大きく最も近い大きさのモータトルクＴｍ（以下、「第２モータトルクＴｍ２」という）に対応する包括的電流指令値Ｉａ，total ＊および包括的位相角指令値βtotal ＊を読み出す。そして、包括的指令値設定部９２は、読み出した２組の包括的電流指令値Ｉａ，total ＊および包括的位相角指令値βtotal ＊を線形補間することにより、モータトルク指令値Ｔｍ ＊に対応する包括的電流指令値Ｉａ，total ＊および包括的位相角指令値βtotal ＊を演算する。この場合の線形補間としては、図３の実施形態で説明した線形補間と同様の方法を用いることができる。
　この第２変形例では、他方の系統のステータコイルがロータに与える磁束の影響を考慮して、シンクロナスリラクタンスモータを制御することができる。このため、２系統のステータコイルを備えたシンクロナスリラクタンスモータを高効率で制御することができる。
［第３変形例］
　以下、ＥＣＵ１２の第３変形例について説明する。第３変形例に係るＥＣＵ１２は、第２変形例に係るＥＣＵ１２と同様に、２系統のステータコイルを備えたシンクロナスリラクタンスモータを制御する制御ユニットである。
　図１３は、ＥＣＵの第３変形例の電気的構成を示す概略図である。図１３において、前述の図１０の各部に対応する部分には、図１０と同じ符号を付して示す。
　電動モータ１８は、第１系統のステータコイル１８Ａと第２系統のステータコイル１８Ｂとを備えたシンクロナスリラクタンスモータである。
　ＥＣＵ１２内のマイクロコンピュータ８１は、トルク指令値設定部９１と、トルク指令値分配部１９２と、第１系統制御部９３Ａと、第２系統制御部９３Ｂとを含む。第１系統制御部９３Ａおよび第２系統制御部９３Ｂは、電流指令値設定部１４２Ａ，１４２Ｂと、電流ベクトル演算部４３Ａ，４３Ｂと、電流フィードバック制御部９４Ａ，９４Ｂとを含む。
　図１３のＥＣＵ１２には、図１０のＥＣＵ１２内の包括的指令値設定部９２に代えて、トルク指令値分配部１９２が設けられている。また、図１３のＥＣＵ１２には、図１０のＥＣＵ１２の電流指令値設定部４２Ａ，４２Ｂに代えて、電流指令値設定部１４２Ａ，１４２Ｂが設けられている。さらに、図１３のＥＣＵ１２では、不揮発性メモリ４０は、第１系統の電流指令値設定部１４２Ａで使用されるテーブルが記憶される第１メモリ４０Ａと、第２系統の電流指令値設定部１４２Ｂで使用されるテーブルが記憶される第２メモリ４０Ｂとを含んでいる。第１メモリ４０Ａおよび第２メモリ４０Ｂは、１つ不揮発性メモリ４０内に形成されていてもよいし、それぞれ物理的に異なる不揮発性メモリから構成されていてもよい。図１３のＥＣＵ１２のこれら以外の構成は、図１０のＥＣＵ１２の構成と同様である。
　以下、トルク指令値分配部１９２、電流指令値設定部１４２Ａ，１４２Ｂおよびメモリ４０Ａ,４０Ｂに記憶されるテーブルについて説明する。
　トルク指令値分配部１９２は、トルク指令値設定部９１によって設定されたモータトルク指令値Ｔｍ ＊を、第１系統および第２系統のための電流指令値設定部１４２Ａ，１４２Ｂに分配する。この実施形態では、トルク指令値分配部１９２は、モータトルク指令値Ｔｍ ＊を電流指令値設定部１４２Ａ，１４２Ｂに１／２ずつ分配する。したがって、電流指令値設定部１４２Ａおよび電流指令値設定部１４２Ｂに与えられるトルク指令値を、それぞれＴｍ１ ＊およびＴｍ２ ＊とすると、Ｔｍ１ ＊＝Ｔｍ２ ＊＝Ｔｍ ＊／２となる。
　第１メモリ４０Ａには、第１および第２系統が正常である場合に第１系統の電流指令値設定部１４２Ａで使用される正常時用テーブル１２１と、第２系統が異常である場合に第１系統の電流指令値設定部１４２Ａで使用される異常時用テーブル１２２とが記憶される。これらの各テーブル１２１，１２２は、正転用テーブル１２１ａ，１２２ａおよび逆転用テーブル１２１ｂ，１２２ｂを含んでいる。
　第２メモリ４０Ｂには、第１および第２系統が正常である場合に第２系統の電流指令値設定部１４２Ｂで使用される正常時用テーブル１３１と、第１系統が異常である場合に第２系統の電流指令値設定部１４２Ｂで使用される異常時用テーブル１３２とが記憶される。これらの各テーブル１３１，１３２は、正転用テーブル１３１ａ，１３２ａおよび逆転用テーブル１３１ｂ，１３２ｂを含んでいる。
　図１４Ａは、第１系統用の正常時用テーブル１２１に含まれる正転用テーブル１２１ａの内容例の一部を示す模式図であり、図１４Ｂは、第２系統用の正常時用テーブル１３１に含まれる正転用テーブル１３１ａの内容例の一部を示す模式図である。
　第１および第２系統用の正転用テーブル１２１ａ，１３１ａは、各系統が同時に駆動されかつ電動モータ１８が正転方向に回転される正常・正転状態において、自系統用の電機子電流指令値Ｉａ１ ＊，Ｉａ２ ＊および電流位相角指令値β１ ＊，β２ ＊を設定するためのテーブルである。正転用テーブル１２１ａ，１３１ａには、正常・正転状態での電機子電流指令値Ｉａ１ ＊，Ｉａ２ ＊と、その電機子電流指令値Ｉａ１ ＊，Ｉａ２ ＊においてモータトルクＴｍが最大となる電流位相角指令値β１ ＊，β２ ＊との組合せに対して、電動モータ１８から発生するモータトルクＴｍ[Nm]がロータ回転角θ毎に記憶されている。ただし、正転用テーブル１２１ａ，１３１ａは、正常・正転状態において、電流指令値設定部１４２Ａ，１４２Ｂに、モータトルク指令値Ｔｍ ＊が、１／２ずつ分配されることを前提として作成される。
　正転用テーブル１２１ａ，１３１ａは、例えば、第２変形例の正転用テーブル１１１ａ（図１２参照）に基づいて作成される。具体的には、図１４Ａの正転用テーブル１２１ａ内のＩａ１ ＊ ｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｎ）および図１４Ｂの正転用テーブル１３１ａ内のＩａ２ ＊ ｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｎ）として、図１２の正転用テーブル１１１ａ内の対応するＩａ，total ＊ ｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｎ）の値の１／２を設定する。
　また、図１４Ａの正転用テーブル１２１ａ内のβ１ ＊ ｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｎ）および図１４Ｂの正転用テーブル１３１ａ内のβ２ ＊ ｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｎ）として、図１２の正転用テーブル１１１ａ内の対応するβtotal ＊ ｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｎ）の値をそのまま設定する。
　さらに、図１４Ａおよび図１４Ｂの正転用テーブル１２１ａ，１３１ａ内のＴｉ，ｋ（ｉ＝１，２，３，…，Ｎ；ｋ＝１，２，３，…，Ｍ）として、図１２の正転用テーブル１１１ａ内の対応するＴｉ，ｋ（ｉ＝１，２，３，…，Ｎ；ｋ＝１，２，３，…，Ｍ）の値の１／２を設定する。これにより、正転用テーブル１２１ａ，１３１ａが得られる。
　正常時用テーブル１２１，１３１に含まれる逆転用テーブル１２１ｂ，１３１ｂも、第２変形例の逆転用テーブル１１１ｂに基づいて、同様な方法によって作成することができる。
　第１および第２系統用の異常時用テーブル１２２，１３２に含まれる正転用テーブル１２２ａ，１３２ａは、２系統のうち自系統のみが駆動されかつ電動モータ１８が正転方向に回転される異常・正転状態において、電機子電流指令値Ｉａ１ ＊，Ｉａ２ ＊および電流位相角指令値β１ ＊，β２ ＊を設定するためのテーブルである。
　また、異常時用テーブル１２２，１３２に含まれる逆転用テーブル１２２ｂ，１３２ｂは、自系統のみが駆動されかつ電動モータ１８が逆方向に回転される異常・逆転状態において、電機子電流指令値Ｉａ１ ＊，Ｉａ２ ＊および電流位相角指令値β１ ＊，β２ ＊を設定するためのテーブルである。
　異常時用テーブル１２２ａ，１２２ｂ，１３２ａ，１３２ｂは、正常時用テーブル１２１ａ，１２１ｂ，１３１ａ，１３１ｂと同じ構造であるが、テーブル内の値Ｉａ１ ＊ ｉ，Ｉａ２ ＊ ｉ，β１ ＊ ｉ，β２ ＊ ｉ，Ｔｉ，ｋが、正常時用テーブル１２１ａ，１２１ｂ，１３１ａ，１３１ｂとは異なっている。つまり、異常時用テーブル１２２ａ，１２２ｂ，１３２ａ，１３２ｂには、２系統のうち１系統のみが駆動される異常状態での電機子電流指令値Ｉａ１ ＊，Ｉａ２ ＊と、その電機子電流指令値Ｉａ１ ＊，Ｉａ２ ＊においてモータトルクＴｍが最大となる電流位相角指令値β１ ＊，β２ ＊との組合せに対して、電動モータ１８から発生するモータトルクＴｍ[Nm]がロータ回転角θ毎に記憶されている。
　異常時用テーブル１２２，１３２は、他方の系統を駆動停止状態にして、図６の正転用テーブル６１や逆転用テーブル６２を作成した場合と同様な実験を行うことにより、作成することができる。
　電流指令値設定部１４２Ａ，１４２Ｂには、トルク指令値分配部１９２によって分配されたモータトルク指令値Ｔｍ１ ＊，Ｔｍ２ ＊と、回転角演算部５３Ａ，５３Ｂから与えられるロータ回転角θと、他方の系統が異常であるか否かの異常判定信号とが与えられる。
　電流指令値設定部１４２Ａ，１４２Ｂは、それに入力する異常判定信号が他方の系統が異常でないことを示している場合（正常時）には、次のようにして指令値を設定する。すなわち、電流指令値設定部１４２Ａ，１４２Ｂは、モータトルク指令値Ｔｍ１ ＊，Ｔｍ２ ＊と、ロータ回転角θと、モータトルク指令値Ｔｍ１ ＊，Ｔｍ２ ＊の符号に応じた正常時用テーブル１２１（１２１ａ，１２１ｂ）；１３１（１３１ａ，１３１ｂ）とに基づいて、電機子電流指令値Ｉａ１ ＊，Ｉａ２ ＊および電流位相角指令値β１ ＊，β２ ＊を設定する。
　一方、それに入力する異常判定信号が他方の系統が異常であることを示している場合（異常時）には、電流指令値設定部１４２Ａ，１４２Ｂは、次のようにして指令値を設定する。すなわち、電流指令値設定部１４２Ａ，１４２Ｂは、モータトルク指令値Ｔｍ１ ＊，Ｔｍ２ ＊と、ロータ回転角θと、モータトルク指令値Ｔｍ１ ＊，Ｔｍ２ ＊の符号に応じた異常時用テーブル１２２（１２２ａ，１２２ｂ）；１３２（１３２ａ，１３２ｂ）とに基づいて、電機子電流指令値Ｉａ１ ＊，Ｉａ２ ＊および電流位相角指令値β１ ＊，β２ ＊を設定する。
　この第３変形例では、２系統が正常である正常時には、他方の系統のステータコイルがロータに与える磁束の影響を考慮して、シンクロナスリラクタンスモータを制御することができる。このため、２系統のステータコイルを備えたシンクロナスリラクタンスモータを高効率で制御することができる。また、この第３変形例では、他方の系統が異常である異常時には、他方の系統のステータコイルがロータに与える磁束の影響を考慮せずに、シンクロナスリラクタンスモータを制御することができる。このため、異常時においても、適切なモータ制御を行うことができる。
　以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。前述の実施形態では、マイクロコンピュータ３１（８１）は、電圧制限部４８（４８Ａ，４８Ｂ）を備えているが、電圧制限部４８（４８Ａ，４８Ｂ）を備えていなくてもよい。
　また、前述の実施形態では、正転方向および逆転方向の双方向に回転可能なシンクロナスリラクタンスモータについて説明したが、この発明は、一方向にのみ回転駆動する電動シンクロナスリラクタンスモータにも適用することができる。
　また、前述の実施形態では、電動モータ１８はシンクロナスリラクタンスモータであるが、電動モータ１８は、リラクタンストルクを利用してロータを回転させるモータであれば、シンクロナスリラクタンスモータ以外のモータ（スイッチトリラクタンスモータ、ＩＰＭモータ等）であってもよい。
　また、前述の実施形態および第１変形例では、電機子電流・電流位相角設定テーブル６１，６２（図３、図７参照）には、電機子電流指令値Ｉａ ＊と電流位相角指令値β＊との組合せに対して、電動モータ１８から発生するモータトルクＴｍがロータ回転角θ毎に記憶されている。しかし、電機子電流・電流位相角設定テーブル６１，６２には、ロータ回転角θに関係なく、電機子電流指令値Ｉａ ＊と電流位相角指令値β＊との組合せに対して、電動モータ１８から発生するモータトルクＴｍが記憶されてもよい。第２および第３変形例で使用されているテーブル１１１，１２１，１２２，１３１，１３２についても、同様である。
　また、前述においては、電動パワーステアリング装置用の電動モータの制御装置に、この発明を適用した場合の実施形態について説明した。しかし、この発明は、モータトルク指令値に基づいて制御されるモータの制御装置であれば、電動パワーステアリング装置用の電動モータの制御装置以外のモータ制御装置に適用することができる。
　本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
　この出願は、２０１７年７月１９日に日本国特許庁に提出された特願２０１７－１４０１２７号に対応しており、その出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
　１２…ＥＣＵ、１８…電動モータ、２５…回転角センサ、３１，８１…マイクロコンピュータ、４０…不揮発性メモリ、４１，９１…トルク指令値設定部、４２，１４２，１４２Ａ，１４２Ｂ…電流指令値設定部、４３，４３Ａ，４３Ｂ…電流ベクトル演算部、５３５３Ａ，５３Ｂ…回転角演算部、５４…回転速度演算部、６１，７１，１１１ａ，１２１ａ，１２２ａ，１３１ａ，１３２ａ…正転用テーブル、６２，７２，１１１ｂ，１２１ｂ，１２２ｂ，１３１ｂ，１３２ｂ…逆転用テーブル、９２…包括的指令値設定部、１９２…トルク指令値分配部

Claims (7)

  1. 　リラクタンストルク利用モータを制御する制御装置であって、
    　電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクを記憶したテーブルと、
    　前記モータに発生させるべきモータトルクの指令値であるモータトルク指令値を設定する第１設定部と、
    　前記第１設定部によって設定されたモータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記テーブルに基づいて設定する第２設定部とを含む、モータ制御装置。
  2. 　前記モータのロータ回転角を検出する回転角検出手段をさらに含み、
    　前記テーブルは、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクをロータ回転角毎に記憶し、
    　前記第２設定部は、前記回転角検出手段によって検出された検出ロータ回転角において、前記第１設定部によって設定されたモータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記テーブルに基づいて設定する、請求項１に記載のモータ制御装置。
  3. 　前記テーブルは、
    　前記モータが第１回転方向に回転されるときに、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクをロータ回転角毎に記憶した第１テーブルと、
    　前記モータが前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転されるときに、電機子電流指令値と、その電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクをロータ回転角毎に記憶した第２テーブルとを含み、
    　前記第２設定部は、
    　前記モータトルク指令値のトルク方向が前記第１回転方向である場合には、前記検出ロータ回転角において前記モータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記第１テーブルに基づいて設定し、
    　前記モータトルク指令値のトルク方向が前記第２回転方向である場合には、前記検出ロータ回転角において前記モータトルク指令値に応じたモータトルクを前記モータから発生させるための電機子電流指令値および電流位相角指令値を、前記第２テーブルに基づいて設定するように構成されている、請求項２に記載のモータ制御装置。
  4. 　前記テーブルからなるトルク変動低減用テーブルと、
    　前記モータの回転速度毎に、最大モータトルクが得られる電機子電流指令値および電流位相角指令値の組み合わせを記憶した高出力テーブルとを含み、
    　前記第２設定部は、前記モータの回転速度に応じて、前記トルク変動低減用テーブルおよび前記高出力テーブルのうちから一方を選択し、選択したテーブルを用いて、電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定するように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
  5. 　前記モータは、２系統のステータコイルを備えたリラクタンストルク利用モータであり、
    　前記テーブルは、前記２系統を包括した包括的な電機子電流指令値と、その包括的な電機子電流指令値においてモータトルクが最大となる電流位相角指令値との組合せに対して、前記モータから発生するモータトルクを記憶しており、
    　前記第２設定部は、前記テーブルに基づいて設定された包括的な電機子電流指令値を前記各系統に分配するように構成されており、
    　前記分配された系統別の電機子電流指令値と、前記第２設定部によって設定された電流位相角指令値とに基づいて、各系統のステータコイルに供給する電流が制御される、請求項１～３のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
  6. 　前記制御装置は、２系統のステータコイルを備えたリラクタンストルク利用モータを制御する制御装置であり、
    　前記第１設定部によって設定されたモータトルク指令値を、第１系統用のモータトルク指令値と第２系統用のモータトルク指令値とに分配するトルク指令値分配部をさらに含み、
    　前記テーブルは、第１系統用のテーブルおよび第２系統用のテーブルを含み、
    　前記第２設定部は、前記第１系統用のテーブルおよび前記第１系統用のモータトルク指令値を用いて、第１系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定する第１系統用指令値設定部と、前記第２系統用のテーブルおよび前記第２系統用のモータトルク指令値を用いて、第２系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定する第２系統用指令値設定部とを含み、
    　前記第１系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値に基づいて、第１系統のステータコイルに供給される電流が制御され、前記第２系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値に基づいて、第２系統のステータコイルに供給される電流が制御される、請求項１～３のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
  7. 　前記第１系統用指令値設定部は、前記第２系統が異常である場合に、前記第１系統用のテーブルとは異なる第２系統異常時用テーブルを用いて、前記第１系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定するように構成され、
    　前記第２系統用指令値設定部は、前記第１系統が異常である場合に、前記第２系統用のテーブルとは異なる第１系統異常時用テーブルを用いて、前記第２系統用の電機子電流指令値および電流位相角指令値を設定するように構成されている、請求項６に記載のモータ制御装置。
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