JP5082608B2 - モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置に関するものである。

従来、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）等に用いられるモータ制御装置の多くには、電力供給線の断線や駆動回路の接点故障等によってモータの何れかの相（Ｕ，Ｖ，Ｗの何れか）に通電不良が生じた場合に、該異常の発生を検出可能な異常検出手段が設けられている。そして、当該異常の発生を検出した場合には、速やかにモータ制御を停止してフェールセーフを図る構成が一般的となっている。

ところが、ＥＰＳにおいては、こうしたモータ制御の停止に伴い、そのステアリング特性が大きく変化する。即ち、運転者が的確なステアリング操作を行うためには、より大きな操舵力が要求されることになる。この点を踏まえ、従来、上記のように通電不良相の発生を検出した場合であっても、当該通電不良発生相以外の二相を通電相としてモータ制御を継続するモータ制御装置がある（例えば、特許文献１）。そして、これにより、操舵系に対するアシスト力の付与を継続して、フェールセーフに伴う運転者の負担の増大を回避することができる。
特開２００３−２６０２０号公報 特開２００６−６７７３１号公報

しかしながら、上記従来例のように、通電不良相の発生時、当該通電不良発生相以外の二相を通電相としてモータ制御を継続する場合に、図２０に示すような該各通電相に対して正弦波通電を行う構成（同図に示される例は、Ｕ相異常、Ｖ，Ｗ相通電時）では、トルクリップルの発生に起因する操舵フィーリングの悪化が避けられない。

即ち、図２１に示すように、従来の二相駆動時におけるモータ電流の推移をｄ／ｑ座標系で表した場合、モータトルクの制御目標値であるｑ軸電流指令値が一定であるにも関わらず、実際のｑ軸電流値は、正弦波状に変化する。つまり、要求トルクに対応したモータ電流が発生しないために本来の出力性能を引き出せない状態で、そのモータ駆動が継続されているという問題がある。

また、多くの場合、駆動回路の故障による過電流の発生やセンサ異常等、制御系の異常検出は、ｄ／ｑ座標系の電流偏差（主にｑ軸電流偏差）と所定の閾値との比較に基づいて行われる（例えば、特許文献２参照）。ところが、上記のように、二相駆動時には、ｄ／ｑ座標系の各電流値が正弦波状に変化するため、異常判定の基礎となる電流偏差は、その異常の有無に関わらず発生することになる。このため、二相駆動時には、異常検出ができなくなるという問題もあり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、通電不良相発生に伴う二相駆動時におけるトルクリップルの発生を効果的に抑制しつつ、高精度の異常検出を可能とするモータ制御装置及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づいてモータに三相の駆動電力を供給する駆動回路とを有し、前記モータ制御信号出力手段は、電流指令値としてｄ／ｑ座標系のｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値を演算する電流指令値演算手段と、前記ｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値に基づくｄ／ｑ座標系の電流フィードバック制御の実行により前記モータ制御信号を生成するモータ制御信号生成手段と、前記ｄ／ｑ座標系の電流偏差に基づいて制御系の異常を検出するとともに前記モータの各相に生じた通電不良を検出可能な異常検出手段とを備え、前記通電不良の発生が検出された場合には、その通電不良発生相以外の二相を通電相として前記モータ制御信号の出力を実行するモータ制御装置において、前記電流指令値演算手段は、前記通電不良の発生時、前記通電不良発生相に応じた所定の回転角を漸近線として正接曲線状に変化するｄ軸電流指令値を演算するとともに、前記モータ制御信号出力手段には、前記ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限する制限手段が設けられるものであって、前記異常検出手段は、前記通電不良の発生時、前記ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限する回転角度範囲内にある場合には、前記制御系の異常を検出するための判定を実行しないこと、を要旨とする。

上記構成によれば、二相駆動時においても、漸近線に対応する所定の回転角近傍、ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限する回転角度範囲（電流制限範囲）を除いて、要求トルクに対応したモータ電流を発生させることができる。その結果、通電不良相発生時においても、トルクリップルの発生を抑制しつつ、そのモータ制御を継続することができる。また、通電相となる二相の相電流値がその通電可能な上限又は下限を超えないように、ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限することで、特に制御系に異常の無い場合であっても電流偏差が発生することになる。しかしながら、当該電流制限範囲内にある場合には電流偏差を基礎とした制御系の異常を検出するための判定処理を行わないことにより、効果的に誤検出の発生を防止することができる。その結果、二相駆動時においても精度よく制御系の異常を検出することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づいてモータに三相の駆動電力を供給する駆動回路とを有し、前記モータ制御信号出力手段は、電流指令値としてｄ／ｑ座標系のｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値を演算する電流指令値演算手段と、前記ｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値に基づくｄ／ｑ座標系の電流フィードバック制御の実行により前記モータ制御信号を生成するモータ制御信号生成手段と、前記ｄ／ｑ座標系の電流偏差と所定の閾値との比較により制御系の異常を検出するとともに前記モータの各相に生じた通電不良を検出可能な異常検出手段とを備え、前記通電不良の発生が検出された場合には、その通電不良発生相以外の二相を通電相として前記モータ制御信号の出力を実行するモータ制御装置において、前記電流指令値演算手段は、前記通電不良の発生時、前記通電不良発生相に応じた所定の回転角を漸近線として正接曲線状に変化するｄ軸電流指令値を演算するとともに、前記モータ制御信号出力手段には、前記ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限する制限手段が設けられるものであって、前記異常検出手段は、前記通電不良の発生時、前記ｄ軸電流指令値が所定範囲内に制限される回転角度範囲内にある場合には、該ｄ軸電流指令値の制限により生ずる前記ｄ／ｑ座標系の電流偏差の変動に対応すべく、前記閾値を変化させること、を要旨とする。

請求項３に記載の発明は、前記電流指令値演算手段は、前記通電不良発生相に応じて、以下の各式、

（但し、θ：回転角、Ｉd*：ｄ軸電流指令値、Ｉq*：q軸電流指令値）
に基づき前記ｄ軸電流指令値を演算するともに、前記ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限する回転角度範囲内にある場合には、以下の各式、

（但し、Ｉd**：ｄ軸電流指令値、Ｉq*：ｑ軸電流指令値、Ｉx_max：通電可能な電流の最大値）
に基づき前記ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限し、前記異常検出手段は、前記ｄ／ｑ座標系のｑ軸電流偏差と所定の閾値との比較により前記制御系の異常を検出するものであって、前記ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限する回転角度範囲内にある場合には、以下の各式、

（但し、β：補正項、Ｉq*：ｑ軸電流指令値、Ｉx_max：通電可能な電流の最大値）
により前記閾値を変化させるための補正項を演算すること、を要旨とする。

上記各構成によれば、二相駆動時においても、漸近線に対応する所定の回転角近傍、相電流指令値を所定範囲内に制限する回転角度範囲（電流制限範囲）を除いて、要求トルクに対応したモータ電流を発生させることができる。その結果、通電不良相発生時においても、トルクリップルの発生を抑制しつつ、そのモータ制御を継続することができる。また、通電相となる二相の相電流値がその通電可能な上限又は下限を超えないように、ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限することで、特に制御系に異常の無い場合であってもｄ／ｑ座標系では電流偏差が発生することになる。しかしながら、当該電流制限に伴う電流偏差の変動に応じて、制御系の異常判定に用いる閾値を変化させることにより、電流制限範囲内における誤検出の発生を回避することができる。その結果、二相駆動時においても、精度よく制御系の異常を検出することができるようになる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のモータ制御装置を備えた電動パワーステアリング装置であること、を要旨とする。
上記構成によれば、通電不良相の発生時においても、良好な操舵フィーリングを維持したまま、アシスト力の付与を継続することができるとともに、その二相駆動時においても、高精度の異常検出ができるようになる。

本発明によれば、通電不良相発生に伴う二相駆動時におけるトルクリップルの発生を効果的に抑制しつつ、高精度の異常検出を可能とするモータ制御装置及び電動パワーステアリング装置を提供することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。

図１は、本実施形態のＥＰＳ１の概略構成図である。同図に示すように、ステアリングホイール（ステアリング）２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック５に連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック５の往復直線運動に変換される。そして、このラック５の往復直線運動により操舵輪６の舵角が変更されるようになっている。

また、ＥＰＳ１は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ１０と、該ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する制御手段としてのＥＣＵ１１とを備えている。

本実施形態のＥＰＳアクチュエータ１０は、その駆動源であるモータ１２がラック５と同軸に配置された所謂ラック型のＥＰＳアクチュエータであり、モータ１２が発生するアシストトルクは、ボールねじ機構（図示略）を介してラック５に伝達される。尚、本実施形態のモータ１２は、ブラシレスモータであり、ＥＣＵ１１から三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力の供給を受けることにより回転する。そして、モータ制御装置としてのＥＣＵ１１は、このモータ１２が発生するアシストトルクを制御することにより、操舵系に付与するアシスト力を制御する（パワーアシスト制御）。

本実施形態では、ＥＣＵ１１には、トルクセンサ１４及び車速センサ１５が接続されている。そして、ＥＣＵ１１は、これらトルクセンサ１４及び車速センサ１５によりそれぞれ検出される操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、ＥＰＳアクチュエータ１０の作動、即ちパワーアシスト制御を実行する。

次に、本実施形態のＥＰＳの電気的構成について説明する。
図２は、本実施形態のＥＰＳの制御ブロック図である。同図に示すように、ＥＣＵ１１は、モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段としてのマイコン１７と、モータ制御信号に基づいてモータ１２に三相の駆動電力を供給する駆動回路１８とを備えている。

尚、本実施形態の駆動回路１８は、直列に接続された一対のスイッチング素子を基本単位（アーム）として各相に対応する３つのアームを並列接続してなる周知のＰＷＭインバータであり、マイコン１７の出力するモータ制御信号は、駆動回路１８を構成する各スイッチング素子のオンｄｕｔｙ比を規定するものとなっている。そして、モータ制御信号が各スイッチング素子のゲート端子に印加され、同モータ制御信号に応答して各スイッチング素子がオン／オフすることにより、車載電源（図示略）の直流電圧が三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力に変換されてモータ１２に供給されるようになっている。

本実施形態では、ＥＣＵ１１には、モータ１２に通電される各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwを検出するための電流センサ２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ、及びモータ１２の回転角θを検出するための回転角センサ２２が接続されている。そして、マイコン１７は、これら各センサの出力信号に基づき検出されたモータ１２の各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び回転角θ、並びに上記操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて駆動回路１８にモータ制御信号を出力する。

詳述すると、マイコン１７は、操舵系に付与するアシスト力、即ちモータトルクの制御目標値として電流指令値を演算する電流指令値演算手段としての電流指令値演算部２３と、電流指令値演算部２３により算出された電流指令値に基づいてモータ制御信号を生成するモータ制御信号生成手段としてのモータ制御信号生成部２４とを備えている。

電流指令値演算部２３は、上記トルクセンサ１４及び車速センサ１５により検出された操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、ｄ軸電流指令値Ｉd*及びｑ軸電流指令値Ｉq*を演算し、モータ制御信号生成部２４に出力する。一方、モータ制御信号生成部２４には、電流指令値演算部２３により算出されたこれらｄ軸電流指令値Ｉd*及びｑ軸電流指令値Ｉq*とともに、各電流センサ２１ｕ，２１ｖ，２１ｗにより検出された各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw、及び回転角センサ２２により検出された回転角θが入力される。そして、モータ制御信号生成部２４は、これら各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw、及び回転角θ（電気角）に基づいて、ｄ／ｑ座標系における電流フィードバック制御を実行することによりモータ制御信号を生成する。

即ち、モータ制御信号生成部２４において、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwは、回転角θとともに３相／２相変換部２５に入力され、同３相／２相変換部２５によりｄ／ｑ座標系のｄ軸電流値Ｉd及びｑ軸電流値Ｉqに変換される。また、電流指令値演算部２３の出力するｑ軸電流指令値Ｉq*は、上記ｑ軸電流値Ｉqとともに減算器２６ｑに入力される一方、ｄ軸電流指令値Ｉd*は、制限手段としてのガード処理部３０に入力される。そして、同ガード処理部３０において後述するガード処理が施された後のｄ軸電流指令値Ｉd**は、ｄ軸電流値Ｉdとともに減算器２６ｄに入力される。尚、本実施形態では、通常制御時、電流指令値演算部２３は、ｄ軸電流指令値Ｉd*として「０」を出力する（Ｉd*＝０）。

これら減算器２６ｄ，２６ｑにおいて演算されたｄ軸電流偏差ΔＩd及びｑ軸電流偏差ΔＩqは、それぞれ対応するＦ／Ｂ制御部２７ｄ，２７ｑに入力される。そして、これら各Ｆ／Ｂ制御部２７ｄ，２７ｑにおいて、電流指令値演算部２３が出力するｄ軸電流指令値Ｉd*及びｑ軸電流指令値Ｉq*に実電流であるｄ軸電流値Ｉd及びｑ軸電流値Ｉqを追従させためのフィードバック制御が行われる。

具体的には、Ｆ／Ｂ制御部２７ｄ，２７ｑは、入力されたｄ軸電流偏差ΔＩd及びｑ軸電流偏差ΔＩqに所定のＦ／Ｂゲイン（ＰＩゲイン）を乗ずることにより、ｄ軸電圧指令値Ｖd*及びｑ軸電圧指令値Ｖq*を演算する。そして、各Ｆ／Ｂ制御部２７ｄ，２７ｑにより演算されたこれらｄ軸電圧指令値Ｖd*及びｑ軸電圧指令値Ｖq*は、回転角θとともに２相／３相変換部２８に入力され、同２相／３相変換部２８において三相の電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*に変換される。

２相／３相変換部２８において演算された各電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*は、ＰＷＭ変換部２９に入力され、同ＰＷＭ変換部２９において、該各電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*に対応するｄｕｔｙ指令値αu，αv，αwが生成される。そして、モータ制御信号生成部２４は、これら各ｄｕｔｙ指令値αu，αv，αwに示されるオンｄｕｔｙ比を有するモータ制御信号を生成し、マイコン１７は、そのモータ制御信号を、駆動回路１８を構成する各スイッチング素子（のゲート端子）に出力することにより、同駆動回路１８の作動、即ちモータ１２への駆動電力の供給を制御する。

［異常発生時の制御態様］
図２に示すように、本実施形態のＥＣＵ１１では、マイコン１７には、ＥＰＳ１に何らかの異常が生じた場合に、該異常の態様を特定するための異常判定部３１が設けられている。そして、ＥＣＵ１１（マイコン１７）は、この異常判定部３１により特定（判定）された異常の態様に応じて、モータ１２の制御モードを変更する。

詳述すると、異常判定部３１には、ＥＰＳアクチュエータ１０の機械系統の異常を検出するための異常信号Ｓ_trが入力されるようになっており、同異常判定部３１は、この入力される異常信号Ｓ_trに基づいて、ＥＰＳ１における機械系統の異常を検出する。また、異常判定部３１には、ｑ軸電流指令値Ｉq*及びｑ軸電流値Ｉq、モータ１２の各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw、回転角速度ω、並びに各相のｄｕｔｙ指令値αu，αv，αw等が入力される。そして、異常判定部３１は、これら各状態量に基づいて、制御系における異常の発生を検出する。

具体的には、本実施形態の異常判定部３１は、トルクセンサ１４の故障や駆動回路１８の故障等、制御系全般に関する異常の発生を検出するために、ｑ軸電流偏差ΔＩqを監視する。即ち、ｑ軸電流偏差ΔＩqと所定の閾値とを比較し、ｑ軸電流偏差ΔＩqが（所定時間以上継続して）当該閾値以上となった場合には、制御系に異常が発生したものと判定する。

また、異常判定部３１は、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw、回転角速度ω、及び各相のｄｕｔｙ指令値αu，αv，αwに基づいて、動力線（モータコイルを含む）の断線や駆動回路１８の接点不良等に起因する通電不良相の発生等を検出する。この通電不良相発生の検出は、Ｘ相（Ｘ＝Ｕ，Ｖ，Ｗ）の相電流値Ｉxが所定値Ｉth以下（|Ｉx|≦Ｉth）、且つ回転角速度ωが断線判定の対象範囲内（|ω|≦ω０）である場合に、該相に対応するｄｕｔｙ指令値αxが所定値Ｉth及び判定対象範囲を規定する閾値ω０に対応する所定範囲（αLo≦αx≦αHi）にない状態が継続するか否かにより行われる。

尚、この場合において、上記相電流値Ｉxの閾値となる所定値Ｉthは「０」近傍の値に設定され、回転角速度ωの閾値ω０は、モータの基底速度（最高回転数）に相当する値に設定される。そして、ｄｕｔｙ指令値αxに関する閾値（αLo，αHi）は、それぞれ通常制御においてｄｕｔｙ指令値αxが取り得る下限値よりも小さな値、及び上限値よりも大きな値に設定されている。

即ち、図３のフローチャートに示すように、異常判定部３１は、検出される相電流値Ｉx（の絶対値）が所定値Ｉth以下であるか否かを判定し（ステップ１０１）、所定値Ｉth以下である場合（|Ｉx|≦Ｉth、ステップ１０１：ＹＥＳ）には、続いて回転角速度ω（の絶対値）が所定の閾値ω０以下であるか否かを判定する（ステップ１０２）。そして、回転角速度ωが所定の閾値ω０以下である場合（|ω|≦ω０、ステップ１０２）には、ｄｕｔｙ指令値αxが上記の所定範囲（αLo≦αx≦αHi）内にあるか否かを判定し（ステップ１０３）、所定範囲内にない場合（ステップ１０３：ＮＯ）には、該Ｘ相に通電不良が生じているものと判定する（ステップ１０４）。

そして、相電流値Ｉxが所定値Ｉthよりも大きい場合（|Ｉx|＞Ｉth、ステップ１０１：ＮＯ）、回転角速度ωが閾値ω０よりも大きい場合（|ω|＞ω０、ステップ１０２：ＮＯ）、又はｄｕｔｙ指令値αxが上記所定範囲内にある場合（αLo≦αx≦αHi、ステップ１０３：ＹＥＳ）には、Ｘ相に通電不良が生じていないと判定する（Ｘ相正常、ステップ１０５）。

つまり、Ｘ相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相の何れか）に通電不良（断線）が生じた場合、当該相の相電流値Ｉxは「０」となる。ここで、Ｘ相の相電流値Ｉxが「０」又は「０に近い値」となる場合には、このような断線発生時以外にも以下の二つのケースがありうる。

− モータの回転角速度が基底速度（最高回転数）に達した場合
− 電流指令自体が略「０」である場合
この点を踏まえ、本実施形態では、先ず、判定対象であるＸ相の相電流値Ｉxを所定値Ｉthと比較することにより、当該相電流値Ｉxが「０」であるか否かを判定する。そして、断線時以外に相電流値Ｉxが「０」若しくは「０に近い値」をとる上記二つのケースに該当するか否かを判定し、当該二つのケースに該当しない場合には、Ｘ相に断線が発生したものと判定する。

即ち、相電流値Ｉxが「０」近傍の所定値Ｉth以下となるほどの回転角速度ω（基底速度）ではないにも関わらず、極端なｄｕｔｙ指令値αxが出力されている場合には、当該Ｘ相に通電不良が生じているものと判定することができる。そして、本実施形態では、異常判定部３１が、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相について、上記判定を実行することにより、通電不良が発生した相を特定する構成となっている。

尚、説明の便宜のため図３のフローチャートでは省略したが、上記判定は、電源電圧がモータ１２を駆動するために必要な規定電圧以上である場合を前提として行われる。そして、最終的な異常検出の判断は、所定ステップ１０４において通電不良が生じているものと判定される状態が所定時間以上継続したか否かにより行われる。

本実施形態では、ＥＣＵ１１（マイコン１７）は、この異常判定部３１における異常判定の結果に基づいて、モータ１２の制御モードを切り替える。具体的には、異常判定部３１は、上記のような通電不良検出を含む異常判定の結果を異常検出信号Ｓ_tmとして出力し、電流指令値演算部２３及びモータ制御信号生成部２４は、その入力される異常検出信号Ｓ_tmに応じた電流指令値の演算、及びモータ制御信号の生成を実行する。そして、これにより、マイコン１７におけるモータ１２の制御モードが切り替えられるようになっている。

さらに詳述すると、本実施形態のＥＣＵ１１は、通常時の制御モードである「通常制御モード」、及びモータ１２の駆動を停止すべき異常が発生している場合の制御モードである「アシスト停止モード」、並びにモータ１２の各相の何れかに通電不良が生じた場合の制御モードである「二相駆動モード」、以上の大別して３つの制御モードを有している。そして、異常判定部３１の出力する異常検出信号Ｓ_tmが「通常制御モード」に対応するものである場合には、電流指令値演算部２３及びモータ制御信号生成部２４は、上記のような通常時のｄ軸電流指令値Ｉd*及びｑ軸電流指令値Ｉq*の演算、及びモータ制御信号の生成を実行する。

一方、異常判定部３１の出力する異常検出信号Ｓ_tmが「アシスト停止モード」である場合には、電流指令値演算部２３及びモータ制御信号生成部２４は、モータ１２の駆動を停止すべく、ｄ軸電流指令値Ｉd*及びｑ軸電流指令値Ｉq*の演算、及びモータ制御信号の生成を実行する。尚、「アシスト停止モード」が選択される場合としては、機械系統の異常やトルクセンサ１４に異常が発生した場合のほか、電力供給系統における異常発生時については、過電流が生じた場合等が挙げられる。また、「アシスト停止モード」には、直ちにモータ１２の駆動を停止する場合のほか、モータ１２の出力を徐々に低減する、即ちアシスト力を徐々に低減した後に停止させる場合があり、この場合、モータ制御信号生成部２４は、その出力するｑ軸電流指令値Ｉq*の値（絶対値）を徐々に低減する。そして、マイコン１７は、モータ１２の停止後、駆動回路１８を構成する各スイッチング素子を開状態とし、図示しない電源リレーを開放する構成となっている。

また、「二相駆動モード」に対応する異常検出信号Ｓ_tmには、通電不良発生相を特定する情報が含まれている。そして、異常判定部３１の出力する異常検出信号Ｓ_tmがこの「二相駆動モード」に対応するものである場合、モータ制御信号生成部２４は、当該通電不良発生相以外の二相を通電相とするモータ制御信号の生成を実行する。

具体的には、本実施形態の電流指令値演算部２３は、この「二相駆動モード」においては、その検出された通電不良発生相に応じて、以下の（１）〜（３）式に基づきｄ軸電流指令値Ｉd*を演算する。

これにより、図４〜図６に示されるような、所定の回転角θＡ，θＢを漸近線としてｑ軸電流指令値Ｉq*の符号に応じて単調非減少（Ｉq*＞０の場合）、又は単調非増加（Ｉq*＜０の場合）で変化、より詳しくは正接曲線（タンジェント：tanθ）状に（正接曲線を描くように）変化するｄ軸電流指令値Ｉd*が演算される。

尚、本稿では、説明の便宜上、以下、上記の各漸近線に対応する二つの回転角のうち、電気角０°〜３６０°の範囲において、その値の小さい方を回転角θＡ、大きい方を回転角θＢとして説明する。つまり、図４に示すように、Ｕ相の異常によりＶ，Ｗ相の二相に通電する場合には、上記所定の回転角θＡ，θＢは、それぞれ「９０°」「２７０°」となる。また、図５に示すように、Ｖ相が通電不良発生相である場合の所定の回転角θＡ，θＢは、それぞれ「３０°」「２１０°」である。そして、図６に示すように、Ｗ相が通電不良発生相である場合の所定の回転角θＡ，θＢは、それぞれ「１５０°」「３３０°」となる。

そして、本実施形態のモータ制御信号生成部２４は、このようにして演算されたｄ軸電流指令値Ｉd*（及びｑ軸電流指令値Ｉq*）に基づいて、ｄ／ｑ座標系における電流フィードバック制御を実行することにより、通電不良発生相以外の二相を通電相とした二相駆動制御を実行するためのモータ制御信号を生成する。

即ち、二相駆動時、図４〜図６に示されるような正接曲線状に変化するｄ軸電流指令値Ｉd*（及びｑ軸電流指令値Ｉq*）に基づく電流フィードバック制御を実行することにより、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相には、図７〜図９に示されるような、上記所定の回転角θＡ，θＢを漸近線として、正割曲線、又は余割曲線状に変化する相電流が発生する。尚、正割曲線は、sinθの逆数（コセカント：cosecθ）、余割曲線は、cosθの逆数（セカント：secθ）のことである。その結果、ｄ／ｑ座標系においては、理論上、上記所定の回転角θＡ，θＢを除きｑ軸電流指令値Ｉq*に追従するようなｑ軸電流値Ｉqが発生する。

つまり、理論上、モータ１２の回転角θが上記所定の回転角θＡ，θＢ以外にある場合には、要求トルク、即ちモータトルクの目標値であるｑ軸電流指令値Ｉq*に対応した（略ｑ軸電流指令値Ｉq*どおりの）ｑ軸電流値Ｉqを発生させることができる。そして、本実施形態では、これにより、二相駆動時においても、当該二相駆動に伴うトルクリップルの発生を抑制して、良好な操舵フィーリングを維持したまま、そのアシスト力の付与を継続する構成となっている。

ここで、実際には、各相のモータコイル１２ｕ，１２ｖ，１２ｗに通電可能な電流（の絶対値）には上限がある。そのため、本実施形態では、電流指令値演算部２３の出力するｄ軸電流指令値Ｉd*には、上記のように、ガード処理部３０において、その値を所定範囲内に制限するガード処理が施される（図４〜図６参照）。

具体的には、ガード処理部３０は、その出力するガード処理後のｄ軸電流指令値Ｉd**（の絶対値）を、次の（４）式に示される範囲に制限する。

尚、上記（４）式中、「Ｉx_max」は、Ｘ相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）に通電可能な電流値の最大値であり、この最大値は、駆動回路１８を構成する各スイッチング素子の定格電流等により規定される。

つまり、上記（４）式は、各相に通電可能な電流値に制約のある場合において、二相駆動時、通電相となる二相の相電流値がその通電可能な上限（Ｉx_max）又は下限（-Ｉx_max）を超えないために、ガード処理後のｄ軸電流指令値Ｉd**が満たすべき条件についての関係式である。従って、ガード処理後のｄ軸電流指令値Ｉd**は、当該ガード処理の行われる範囲（電流制限範囲：θ１＜θ＜θ２，θ３＜θ＜θ４）において、その通電可能な上限値又は下限値で一定となる。

その結果、本実施形態では、図７〜図９に示すように、上記漸近線に対応する所定の回転角θＡ，θＢ近傍の電流制限範囲（θ１＜θ＜θ２，θ３＜θ＜θ４）を除いて、要求トルク（ｑ軸電流指令値Ｉq*）に対応したモータ電流（ｑ軸電流値Ｉq）を発生させることが可能な構成となっている。

尚、図７〜図９に示すように、上記各電流制限範囲（θ１＜θ＜θ２，θ３＜θ＜θ４）では、ｄ軸電流指令値Ｉd**にｄ軸電流値Ｉdが追従していない。即ち、本来（通電不良非発生時）、ｄ軸電流指令値Ｉd*を一定として電流フィードバック制御を実行した場合、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相には、図１０に示されるような相電流が発生することにより、当該ｄ軸電流指令値Ｉd**に追従したｄ軸電流値Ｉdが発生する。尚、図１０は、Ｕ相通電不良時のｄ軸電流指令値Ｉd**を用いた場合のグラフである。しかしながら、二相駆動時には、図７に示すように、当然、通電不良相（この場合Ｕ相）の電流値は「０」となる。そして、これにより各通電相の相電流値も変化することによって、上記のように、ｄ軸電流指令値Ｉd**とｄ軸電流値Ｉdとの間に乖離が生ずるのである。

次に、マイコンによる上記異常判定及び制御モードの切り替え（並びにモータ制御信号の生成）の処理手順について説明する。
図１１のフローチャートに示すように、マイコン１７は、先ず何らかの異常が発生したか否かを判定し（ステップ２０１）、異常が発生したと判定した場合（ステップ２０１：ＹＥＳ）には、続いてその異常が制御系の異常であるか否かを判定する（ステップ２０２）。次に、ステップ２０２において、制御系の異常が発生したと判定した場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）、現在の制御モードが二相駆動モードであるか否かを判定し（ステップ２０３）、二相駆動モードではない場合（ステップ２０３：ＮＯ）には、当該制御系の異常が、通電不良相の発生であるか否かを判定する（ステップ２０４）。そして、通電不良相が発生したと判定した場合（ステップ２０４：ＹＥＳ）には、当該通電不良相以外の残る二相を通電相とするモータ制御信号の出力を実行し、その際、ｄ軸電流指令値Ｉd*は、上述のように、検出された異常発生相に応じて、上記（１）〜（３）式に基づき演算される（二相駆動モード、ステップ２０５）。

尚、上記ステップ２０１において、特に異常はないと判定した場合（ステップ２０１：ＮＯ）には、マイコン１７は、通常のモータ制御信号の出力を実行する（Ｉd*＝０、通常制御モード、ステップ２０６）。また、上記ステップ２０２において、制御系以外の異常が発生したと判定した場合（ステップ２０２：ＮＯ）、ステップ２０３において、既に二相駆動モードであると判定した場合（ステップ２０３：ＹＥＳ）、又は上記ステップ２０４において、通電不良相の発生以外の異常が発生したと判定した場合（ステップ２０４：ＮＯ）には、マイコン１７は、アシスト停止モードへと移行する（ステップ２０７）。そして、モータ１２の駆動を停止するためのモータ制御信号の出力、及び電源リレーの開放等を実行する。

［制御系の異常検出］
次に、本実施形態における制御系の異常検出の態様について説明する。
上述のように、本実施形態では、二相駆動モードにおけるモータ制御信号の出力は、通電不良発生相に応じた所定の回転角θＡ，θＢを漸近線として正接曲線状に変化するｄ軸電流指令値Ｉd*を演算し、当該ｄ軸電流指令値Ｉd*（及びｑ軸電流指令値Ｉq*）に基づく電流フィードバック制御を実行することにより行われる（図４〜図６参照）。これにより、理論上、上記所定の回転角θＡ，θＢを除き、要求トルク（ｑ軸電流指令値Ｉq*）に対応したモータ電流（ｑ軸電流値Ｉq）を発生させることができ、その結果、トルクリップルの発生を抑制して、良好な操舵フィーリングを維持したままアシスト力の付与を継続することができる。更に、本実施形態の異常判定部３１は、ｑ軸電流偏差ΔＩqと所定の閾値Ｉ１との比較に基づいて、制御系における異常の発生を検出する。従って、上記のように要求トルク（ｑ軸電流指令値Ｉq*）に対応したモータ電流（ｑ軸電流値Ｉq）が発生することで、理論上は、二相駆動時（二相駆動モード）においても継続して制御系の異常を検出することができるようになる。

しかしながら、実際には、各相のモータコイル１２ｕ，１２ｖ，１２ｗに通電可能な電流（の絶対値）には限界があり、上記のように、二相駆動時、通電相となる二相の相電流値がその通電可能な上限（Ｉx_max）又は下限（-Ｉx_max）を超えないように、ｄ軸電流指令値Ｉd*には、その値を所定範囲内に制限するガード処理が施される（図４〜図６参照）。そのため、図１２〜図１４に示すように、上記所定の回転角θＡ，θＢ近傍の電流制限範囲内（θ１＜θ＜θ２，θ３＜θ＜θ４）では、その異常の有無に関わらずｑ軸電流偏差ΔＩqが発生することになり、これにより誤検出が発生するおそれがある。

この点を踏まえ、本実施形態では、異常判定部３１は、通電不良相の発生時、即ち二相駆動時には、上記のような制御系の異常を検出するための判定、具体的には、そのｑ軸電流偏差ΔＩqを基礎とする判定処理を実行しない。

即ち、上記（４）式より、上記（１）〜（３）式に示されるｄ軸電流指令値Ｉd*が、通電可能な最大値Ｉx_max以上の絶対値を有する相電流を発生させるものとなる範囲、即ち当該ｄ軸電流指令値Ｉd*にガード処理を施すべき電流制限範囲を特定することができる。

具体的には、Ｕ相が通電不良発生相である場合（Ｕ相通電不良時）、以下に示す（５）式により、上記漸近線に対応する所定の回転角θＡ，θＢのうちの一方、回転角θＡ近傍の電流制限範囲を規定する回転角θ１を求めることができ、また、（６）式により、回転角θＢ近傍の電流制限範囲を規定する回転角θ４を求めることができる。

ここで、上記（５）（６）式の解、即ち回転角θ１，θ４は、tanθの逆関数（アークタンジェント）によって表される。従って、tan（θ±π）＝tanθより、上記回転角θ１とともに回転角θＡ近傍の電流制限範囲を規定する回転角θ２、及び上記回転角θ４とともに回転角θＡ近傍の電流制限範囲を規定する回転角θ３は、次の（７）（８）式から求めることができる。

また、Ｖ相が通電不良発生相である場合（Ｖ相通電不良時）には、上記（２）式に、（４）式に示されるｄ軸電流指令値Ｉd**の上限値及び下限値を代入した（９）（１０）及び（１１）（１２）式を解くことで、漸近線に対応する所定の回転角θＡ，θＢのうちの一方、回転角θＡ近傍の電流制限範囲を規定する回転角θ１，θ２を求めることができる。

そして、tan（θ±π）＝tanθより、漸近線に対応する他方の回転角θＢ近傍の電流制限範囲を規定する回転角θ３，θ４は次の（１３）（１４）式から求めることができる。

同様に、Ｗ相が通電不良発生相である場合（Ｗ相通電不良時）には、上記（３）式に、（４）式に示されるｄ軸電流指令値Ｉd**の上限値及び下限値を代入した（１５）（１６）及び（１７）（１８）式を解くことで、漸近線に対応する所定の回転角θＡ，θＢのうちの一方、回転角θＢ近傍の電流制限範囲を規定する回転角θ３，θ４を求めることができる。

そして、tan（θ±π）＝tanθより、漸近線に対応する他方の回転角θＡ近傍の電流制限範囲を規定する回転角θ１，θ２は次の（１９）（２０）式から求めることができる。

このように、本実施形態の異常判定部３１は、二つの漸近線に対応する所定の回転角θＡ，θＢ近傍の各電流制限範囲を規定する各回転角θ１，θ２，θ３，θ４を演算し、検出されるモータ１２の回転角θが何れかの電流制限範囲内にある場合（θ１＜θ＜θ２、又はθ３＜θ＜θ４）には、ｑ軸電流偏差ΔＩqを基礎とした制御系の異常を検出するための判定を実行しない。そして、これにより、誤検出の発生を防止して、二相駆動時においても精度よく制御系の異常を検出することが可能な構成となっている。

さらに詳述すると、図１５のフローチャートに示すように、異常判定部３１は、制御系の異常検出に用いる状態量として、ｑ軸電流指令値Ｉq*及びｑ軸電流値Ｉq、並びに回転角θを取得すると（ステップ３０１）、先ず、ｑ軸電流偏差ΔＩqを演算する（ΔＩq＝Ｉq*−Ｉq、ステップ３０２）。次に、異常判定部３１は、計測フラグが「ＯＮ」であるか否か判定し（ステップ３０３）、計測フラグが「ＯＮ」ではない場合（計測フラグ＝「ＯＦＦ」、ステップ３０３：ＮＯ）には、経過時間計測用のカウンタを初期化する（ｔ＝０、ステップ３０４）。尚、上記ステップ３０３において、既に計測フラグが「ＯＮ」であると判定した場合（ステップ３０３：ＹＥＳ）には、異常判定部３１は、上記ステップ３０４におけるカウンタの初期化処理を実行しない。

次に、異常判定部３１は、現在の制御モードが二相駆動モード（二相駆動中）であるか否かを判定し（ステップ３０５）、二相駆動中ではない場合（ステップ３０５：ＮＯ）、即ち通常制御中（通常制御モード滞在中）であると判定した場合には、ｑ軸電流偏差ΔＩq（の絶対値）が所定の閾値Ｉ１以上であるか否かを判定する（ステップ３０６）。そして、ｑ軸電流偏差ΔＩq（の絶対値）が所定の閾値Ｉ１以上である場合（|ΔＩq|≧Ｉ１、ステップ３０６：ＹＥＳ）には、計測フラグを「ＯＮ」として（ステップ３０７）、上記カウンタをインクリメントする（ｔ＝ｔ＋１、ステップ３０８）。尚、上記ステップ３０６において、ｑ軸電流偏差ΔＩq（の絶対値）が所定の閾値Ｉ１に満たない場合（|ΔＩq|＜Ｉ１、ステップ３０６：ＮＯ）には、異常判定部３１は、計測フラグを「ＯＦＦ」とする（ステップ３０９）。

次に、異常判定部３１は、カウンタ値ｔが所定の閾値ｔ１以上となったか否かを判定する（ステップ３１０）。そして、カウンタ値ｔが所定の閾値ｔ１以上となったと判定した場合（ステップ３１０：ＹＥＳ）には、制御系に異常が発生したものと判定する（ステップ３１１）。

即ち、本実施形態の異常判定部３１は、ｑ軸電流偏差ΔＩqの値が制御系における異常の発生を示す場合（上記ステップ３０６：ＹＥＳ）に計測フラグを「ＯＮ」とし、その継続時間のカウントを開始する。そして、その異常を示す状態が所定時間以上継続した場合（ステップ３１０：ＹＥＳ）には、制御系に異常が発生したものと判定する。

一方、上記ステップ３０５において、既に二相駆動中であると判定した場合（ステップ３０５：ＹＥＳ）には、異常判定部３１は、上記（５）〜（２０）式により、二つの漸近線に対応する所定の回転角θＡ，θＢ近傍の各電流制限範囲を規定する各回転角θ１，θ２，θ３，θ４を演算する（電流制限範囲演算、ステップ３１２）。そして、検出された回転角θが、これら各回転角θ１，θ２又はθ３，θ４により規定される何れかの電流制限範囲内にあるか否かを判定し（ステップ３１３）、何れの電流制限範囲にも該当しない場合（０＜θ≦θ１，θ２≦θ≦θ３、又はθ４≦θ≦２π、ステップ３１３：ＮＯ）にのみ、上記ステップ３０６の判定処理を実行する。即ち、異常判定部３１は、上記ステップ３１２において、回転角θが何れかの電流制限範囲内にあると判定した場合（θ１＜θ＜θ２、又はθ３＜θ＜θ４、ステップ３１３：ＮＯ）には、制御系の異常検出に関する判定処理を実行しない（ステップ３１４）。そして、上記ステップ３０６〜ステップ３０９の処理を実行することなく、上記ステップ３１０以下の処理を実行する。

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
○マイコン１７は、ｑ軸電流偏差ΔＩqと所定の閾値Ｉ１との比較に基づいて制御系の異常を検出する。また、マイコン１７は、何れかの相に通電不良が発生した場合にその発生を検出可能な異常判定部３１を備え、通電不良相の発生時には、正接曲線状に変化するｄ軸電流指令値に基づく電流フィードバック制御を実行することにより、モータ制御信号を生成するとともに、当該正接曲線状に変化するｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限する。そして、マイコン１７は、通電不良の発生時、当該ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限する回転角度範囲（電流制限範囲）内にある場合には、上記ｑ軸電流偏差ΔＩqを基礎として制御系の異常を検出するための判定処理を行わない。

上記構成によれば、漸近線に対応する所定の回転角θＡ，θＢ近傍の電流制限範囲（θ１＜θ＜θ２，θ３＜θ＜θ４）を除いて、要求トルク（ｑ軸電流指令値Ｉq*）に対応したモータ電流（ｑ軸電流値Ｉq）を発生させることができる。その結果、通電不良相発生時においても、トルクリップルの発生を抑制して、良好な操舵フィーリングを維持したまま、アシスト力の付与を継続することができるようになる。更に、制御系異常の有無に関わらずｑ軸電流偏差ΔＩqが発生する電流制限範囲においては、当該ｑ軸電流偏差ΔＩqを基礎とした制御系の異常を検出するための判定処理を行わないことにより、効果的に誤検出の発生を防止することができる。その結果、二相駆動時においても精度よく制御系の異常を検出することができるようになる。

（第２の実施形態）
以下、本発明を電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に具体化した第２の実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形態と上記第１の実施形態との主たる相違点は、制御系の異常検出の態様のみである。このため、説明の便宜上、第１の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。

本実施形態においてもまた、マイコン１７は、上記第１の実施形態同様、漸近線に対応する所定の回転角θＡ，θＢの近傍において、通電相となる二相の相電流値がその通電可能な上限（Ｉx_max）又は下限（-Ｉx_max）を超えないように、ｄ軸電流指令値Ｉd*を所定範囲内に制限するガード処理を実行する（図４〜図６参照）。このため、上記所定の回転角θＡ，θＢ近傍の電流制限範囲内（θ１＜θ＜θ２，θ３＜θ＜θ４）では、異常の有無に関わらずｑ軸電流偏差ΔＩqが発生することになり（図１２〜図１４参照）、これにより、当該ｑ軸電流偏差ΔＩqを基礎とした制御系の異常を検出するための判定処理において誤検出が発生するおそれがある。

この点を踏まえ、本実施形態の異常判定部３１は、通電不良の発生時、検出されるモータ１２の回転角θが何れかの電流制限範囲内にある場合には、そのｄ軸電流指令値Ｉd*の制限により生ずるｑ軸電流偏差ΔＩqの変動に対応すべく、当該ｑ軸電流偏差ΔＩqを基礎とする判定処理の閾値を変化させる（図１６〜図１８参照）。

詳述すると、本実施形態の異常判定部３１は、通電不良の発生時、検出される回転角θが電流制限範囲内にある場合には、そのｄ軸電流指令値Ｉd*の制限により生ずるｑ軸電流偏差ΔＩqの変動に相当する補正項βを演算する。

具体的には、本実施形態の異常判定部３１は、検出された通電不良発生相、及びｑ軸電流指令値Ｉq*の符号に応じて、以下の（２１）〜（３２）式を解くことにより、ｑ軸電流偏差ΔＩqを基礎とする判定処理の閾値を変化させるための補正項βを演算する。

尚、電流制限範囲を規定する各回転角θ１，θ２，θ３，θ４については、図４〜図６、及び上記（５）〜（２０）式を参照されたい。

即ち、電流制限範囲における各相の実電流値（図７〜図８）を演算し、これをｄ／ｑ変換することにより、ｄ軸電流指令値Ｉd*の制限により生ずるｑ軸電流偏差ΔＩqの変動分に対応する補正項を求めることができる。

そして、その補正項βを通常時の閾値Ｉ１（又は−Ｉ１）に加えた値に基づいて、その制御系の異常を検出するための判定処理を実行することにより、より高精度な異常検出を可能とする構成になっている。

次に、本実施形態における制御系の異常検出の処理手順について説明する。
尚、以下に参照する図１９のフローチャートにおいて、ステップ４０１〜ステップ４１３の処理は、第１の実施形態の態様を示す前述の図１５のフローチャートにおけるステップ３０１〜ステップ３１３の処理と同一である。このため、説明の便宜上、当該ステップ４０１〜ステップ４１３の処理については、その説明を省略することとする。

図１９のフローチャートに示すように、本実施形態の異常判定部３１は、二相駆動時（ステップ４０５：ＹＥＳ）、回転角θが、ステップ４１２において演算された何れかの電流制限範囲内にあると判定した場合（θ１＜θ＜θ２、又はθ３＜θ＜θ４、ステップ４１３：ＮＯ）には、先ず、上記（２１）〜（３２）式により、当該二相駆動における非通電相及び回転角θに応じた補正項βを演算する（ステップ４１４）。

次に、異常判定部３１は、ｑ軸電流偏差ΔＩqが、閾値Ｉ１の符号を正とした値（＋Ｉ１）に補正項βを加えた値以上であるかを判定し（ステップ４１５）、ｑ軸電流偏差ΔＩqが当該補正された値よりも小さい場合（ステップ４１５：ＮＯ）には、閾値Ｉ１の符号を負とした値（−Ｉ１）に補正項βを加えた値以下であるかを判定する（ステップ４１６）。そして、 ステップ４１５においてｑ軸電流偏差ΔＩqが当該補正された値以上である（ΔＩq≧Ｉ１＋β、ステップ４１５：ＹＥＳ）、又はステップ４１６においてｑ軸電流偏差ΔＩqが当該補正された値以下である（ΔＩq≦−Ｉ１＋β、ステップ４１６：ＹＥＳ）と判定した場合には、上記ステップ４０７，４０８の処理を実行する。即ち、計測フラグを「ＯＮ」として（ステップ４０７）、上記カウンタをインクリメントする（ｔ＝ｔ＋１、ステップ４０８）。

一方、上記ステップ４１６において、ｑ軸電流偏差ΔＩqが当該補正された値よりも大きいと判定した場合（ΔＩq＞−Ｉ１＋β、ステップ４１６：ＮＯ）、即ちｑ軸電流偏差ΔＩqが適正な範囲にあると判定した場合には、異常判定部３１は、計測フラグを「ＯＦＦ」とする（ステップ４１７）。

そして、異常判定部３１は、ステップ４１０の処理を実行し、当該異常を示す状態が所定時間以上継続した場合（ステップ４１０：ＹＥＳ）には、制御系に異常が発生したものと判定する（ステップ４１１）。

以上、本実施形態によれば、漸近線に対応する所定の回転角θＡ，θＢ近傍の電流制限範囲（θ１＜θ＜θ２，θ３＜θ＜θ４）における誤検出の発生を回避することができる。その結果、より精度よく制御系の異常を検出することができるようになる。

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、本発明を電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に具体化したが、ＥＰＳ以外の用途に用いられるモータ制御装置に具体化してもよい。

・上記各実施形態では、モータ制御装置としてのＥＣＵ１１は、大別して、「通常制御モード」、「アシスト停止モード」、及び「二相駆動モード」の３つの制御モードを有することとした。しかし、異常発生時におけるモータ制御の形態は、これらのモードに限るものではない。つまり、通電不良相発生時に該通電不良発生相以外の二相を通電相としてモータ制御を実行する構成であれば、どのようなものに適用してもよい。また、異常検出（判定）の方法についても、本実施形態の構成に限るものではない。

・二相駆動時に演算される所定の回転角θＡ，θＢを漸近線として正接曲線状に（正接曲線を描くように）変化するようなｄ軸電流指令値Ｉd*は、必ずしも上記（１）〜（３）式に基づき演算されるものと完全に同一でなくともよい。但し、上記（１）〜（３）式に基づきｄ軸電流指令値Ｉd*を演算した場合が、最もｑ軸電流指令値Ｉq*に近いｑ軸電流値Ｉqを発生させることができる。そして、該各式に基づき演算されるｄ軸電流指令値Ｉd*に近い値が演算される方法ほど、より顕著な効果が得られることはいうまでもない。

・上記各実施形態では、通常時は、制御系の異常判定は、ｑ軸電流偏差ΔＩqを基礎として行うこととした。しかし、これに限らず、上記各実施形態に示される発明は、通常時における制御系の異常判定を、ｄ軸電流偏差ΔＩd、又はｄ／ｑ座標系における合成ベクトル偏差に基づき行うものに適用してもよい。

・特に、上記第２の実施形態の発明については、通常時、ｄ軸電流偏差ΔＩdを基礎とするものにおいては、当該ｄ軸電流偏差ΔＩdに関する閾値を、合成ベクトル偏差を基礎とするものにおいては、当該合成ベクトル偏差に関する閾値を変化させることとしてもよい。

電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。 ＥＰＳの電気的構成を示すブロック図。 通電不良相検出の処理手順を示すフローチャート。 二相駆動時（Ｕ相通電不良時）におけるｄ／ｑ軸電流の推移を示す説明図。 二相駆動時（Ｖ相通電不良時）におけるｄ／ｑ軸電流の推移を示す説明図。 二相駆動時（Ｗ相通電不良時）におけるｄ／ｑ軸電流の推移を示す説明図。 二相駆動時（Ｕ相通電不良時）における各相電流の推移を示す説明図。 二相駆動時（Ｖ相通電不良時）における各相電流の推移を示す説明図。 二相駆動時（Ｗ相通電不良時）における各相電流の推移を示す説明図。 通電不良非発生時にＵ相通電不良時のｄ軸電流指令値を用いて電流フィードバック制御を実行した場合の各相電流の推移を示す説明図。 異常判定及び制御モードの切り替えの処理手順を示すフローチャート。 二相駆動時（Ｕ相通電不良時）のｑ軸電流（偏差）の推移を示す説明図。 二相駆動時（Ｖ相通電不良時）のｑ軸電流（偏差）の推移を示す説明図。 二相駆動時（Ｗ相通電不良時）のｑ軸電流（偏差）の推移を示す説明図。 第１の実施形態における制御系の異常判定についての処理手順を示すフローチャート。 第２の実施形態における二相駆動時（Ｕ相通電不良時）のｑ軸電流偏差の推移を示す説明図。 第２の実施形態における二相駆動時（Ｖ相通電不良時）のｑ軸電流偏差の推移を示す説明図。 第２の実施形態における二相駆動時（Ｗ相通電不良時）のｑ軸電流偏差の推移を示す説明図。 第２の実施形態における制御系の異常判定についての処理手順を示すフローチャート。 従来の通電不良発生相以外の二相を通電相とする二相駆動の態様を示す説明図。 従来の二相駆動時におけるｄ軸電流及びｑ軸電流の推移を示す説明図。

符号の説明

１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、１０…ＥＰＳアクチュエータ、１１…ＥＣＵ、１２…モータ、１２ｕ，１２ｖ，１２ｗ…モータコイル、１７…マイコン、１８…駆動回路、２３…電流指令値演算部、２４…モータ制御信号生成部、３０…ガード処理部、３１…異常判定部、Ｉx，Ｉu，Ｉv，Ｉw…相電流値、Ｉx_max…最大値、Ｉd…ｄ軸電流値、Ｉq…ｑ軸電流値、Ｉd*…ｄ軸電流指令値、Ｉq*…ｑ軸電流指令値、ΔＩd…ｄ軸電流偏差、ΔＩq…ｑ軸電流偏差、Ｉ１…閾値、β…補正項、θ，θＡ，θＢ，θ１，θ２，θ３，θ４…回転角。

Claims (4)

1. モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づいてモータに三相の駆動電力を供給する駆動回路とを有し、前記モータ制御信号出力手段は、電流指令値としてｄ／ｑ座標系のｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値を演算する電流指令値演算手段と、前記ｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値に基づくｄ／ｑ座標系の電流フィードバック制御の実行により前記モータ制御信号を生成するモータ制御信号生成手段と、前記ｄ／ｑ座標系の電流偏差に基づいて制御系の異常を検出するとともに前記モータの各相に生じた通電不良を検出可能な異常検出手段とを備え、前記通電不良の発生が検出された場合には、その通電不良発生相以外の二相を通電相として前記モータ制御信号の出力を実行するモータ制御装置において、
   前記電流指令値演算手段は、前記通電不良の発生時、前記通電不良発生相に応じた所定の回転角を漸近線として正接曲線状に変化するｄ軸電流指令値を演算するとともに、前記モータ制御信号出力手段には、前記ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限する制限手段が設けられるものであって、
   前記異常検出手段は、前記通電不良の発生時、前記ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限する回転角度範囲内にある場合には、前記制御系の異常を検出するための判定を実行しないこと、を特徴とするモータ制御装置。
2. モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づいてモータに三相の駆動電力を供給する駆動回路とを有し、前記モータ制御信号出力手段は、電流指令値としてｄ／ｑ座標系のｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値を演算する電流指令値演算手段と、前記ｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値に基づくｄ／ｑ座標系の電流フィードバック制御の実行により前記モータ制御信号を生成するモータ制御信号生成手段と、前記ｄ／ｑ座標系の電流偏差と所定の閾値との比較により制御系の異常を検出するとともに前記モータの各相に生じた通電不良を検出可能な異常検出手段とを備え、前記通電不良の発生が検出された場合には、その通電不良発生相以外の二相を通電相として前記モータ制御信号の出力を実行するモータ制御装置において、
   前記電流指令値演算手段は、前記通電不良の発生時、前記通電不良発生相に応じた所定の回転角を漸近線として正接曲線状に変化するｄ軸電流指令値を演算するとともに、前記モータ制御信号出力手段には、前記ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限する制限手段が設けられるものであって、
   前記異常検出手段は、前記通電不良の発生時、前記ｄ軸電流指令値が所定範囲内に制限される回転角度範囲内にある場合には、該ｄ軸電流指令値の制限により生ずる前記ｄ／ｑ座標系の電流偏差の変動に対応すべく、前記閾値を変化させること、
   を特徴とするモータ制御装置。
3. 請求項２に記載のモータ制御装置において、
   前記電流指令値演算手段は、前記通電不良発生相に応じて、以下の各式、
   

   

   （但し、θ：回転角、Ｉd*：ｄ軸電流指令値、Ｉq*：q軸電流指令値）
   に基づき前記ｄ軸電流指令値を演算するともに、
   前記ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限する回転角度範囲内にある場合には、以下の各式、
   

   

   （但し、Ｉd**：ｄ軸電流指令値、Ｉq*：ｑ軸電流指令値、Ｉx_max：通電可能な電流の最大値）
   に基づき前記ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限し、
   前記異常検出手段は、前記ｄ／ｑ座標系のｑ軸電流偏差と所定の閾値との比較により前記制御系の異常を検出するものであって、
   前記ｄ軸電流指令値を所定範囲内に制限する回転角度範囲内にある場合には、以下の各式、
   

   

   

   

   （但し、β：補正項、Ｉq*：ｑ軸電流指令値、Ｉx_max：通電可能な電流の最大値）
   により前記閾値を変化させるための補正項を演算すること、
   を特徴とするモータ制御装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のモータ制御装置を備えた電動パワーステアリング装置。

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