JP2000184774A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転角センサや位置検出装置に生じる個々の
異常状態を個別に検知し、各異常状態に応じた最適な異
常処理を実施するモータ制御装置を提供する。 【解決手段】 図５にホール素子異常判定基準表を示
す。Ｓ０は角度領域信号Ｓの前回の値である。ｕ，ｖ，
ｗのサンプリングは、角度領域信号Ｓの状態（角度領
域）が２区画以上隣へは移動不可能な微小時間ΔＴ毎に
行われる。本表は、前回の角度領域信号Ｓ０に対する今
回の角度領域信号Ｓの値が正常であるか、異常であるか
を判定するためのものであり、角度領域信号Ｓの異常値
には、規格外のため異常と判定される規格外値（Ｓ＝
０，７）と、前回の角度領域からは微小時間ΔＴの間に
は移動不可能な角度領域を示す角度領域信号Ｓが今回検
出されたことを意味する変化異常値とがある。ホール素
子異常検出処理では、これらの判定基準に従って、ホー
ル素子異常判定コードをフラグ領域Ｆ１に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンコーダ等の回
転角検出手段を有するモータ制御装置における回転角検
出手段の異常検出と、この検出された各異常状態に最適
な異常処理手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブラシレス直流モータ等に取り付けられ
ている回転角センサ（エンコーダ等）の異常を検出する
ために、ホール素子又は光電素子等からなるロータの位
置検出装置を使って、回転角センサからの出力値を常時
テストする機構を備えたモータ制御装置がある。

【０００３】一般に知られているこのような従来のモー
タ制御装置の制御ブロック・ダイアグラムを図１５に示
す。本従来技術の最も大きな特徴は、制御ブロック５０
０（異常検出処理）により、回転角センサＥの検知した
モータＭの現在の電気角θが上記の位置検出手段の検知
した現在の角度領域上に位置するかを判定し、異常が検
知された場合には制御ブロック５５０（異常処理）によ
り、モータＭを停止するなどの緊急処置を採るところに
ある。

【０００４】このようなモータＭには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ
相の出力値を検出するホール素子がそれぞれ設けられて
いる。図１６に、電気角θに対するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の
各ホール素子の出力値ｕ，ｖ，ｗのグラフ（ａ）、及
び、角度領域信号Ｓの定義表（ｂ）を示す。

【０００５】上記の従来技術においては、例えば、「Ｓ
＝４」の場合には、「９０≦θ≦１５０」ならば正常で
あると判断し、そうでない場合には、回転角センサＥが
異常であると判断して所定の異常処理（図１５の制御ブ
ロック５５０のモータ停止処理）を行っていた。

【０００６】図１７に、上記従来技術のモータ停止処理
（制御ブロック５５０）のフローチャートを示す。この
ように従来は、トルク電流ｉｑ^* の係数であるトルク電
流調整係数Ｒを０にし（ステップ１７２）、モータＭの
駆動電源をＯＦＦ状態にし（ステップ１７５）、所定の
警告ランプを点灯（ステップ１７８）して、モータＭを
停止するなどの緊急処置を採っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような異常状態には、回転角センサＥが異常であると判
断できる異常状態と、ホール素子（位置検出装置）が異
常であると判断できる異常状態と、この両者が異常であ
ると判断できる異常状態と、これらの何れとも断定でき
ないが異常があると判断できる異常状態などが考えられ
るため、上記の様な画一的な緊急処置（制御ブロック５
５０の異常処理）が、必ずしも個々の異常状態に対する
最適な処置とは言いきれない。

【０００８】例えば、位置検出装置における１つのホー
ル素子だけが異常であった場合には、回転角センサＥは
この異常検出後も使用に耐えるため、モータＭを停止さ
せる必要はなく、このような場合には、モータＭの回転
の制御をそのまま継続することが可能である。

【０００９】即ち、上記の従来技術によれば、個々の状
況に応じた最適な制御を行うことができない恐れがあっ
た。

【００１０】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、回転角センサや位置検
出装置に生じ得る個々の異常状態に応じた最適な異常処
理を実施するモータ制御装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めには、以下の手段が有効である。

【００１２】即ち、第１の手段は、角度領域単位にモー
タの回転角を段階的に検出する、ホール素子又は光電素
子からなる位置検出手段と、エンコーダ等によりモータ
の回転角を検出する回転角検出手段と、この位置検出手
段の出力値と回転角検出手段の出力値との間の整合性を
判定する整合性判定手段とを有するモータ制御装置にお
いて、位置検出手段の出力値が規格内のものか否かを判
定する規格判定手段と、位置検出手段の前回の出力値か
ら今回の出力値への変化が異常であるか否かを判定する
変化異常検出手段と、規格判定手段又は変化異常検出手
段により異常が検知された時に実行される位置検出異常
処理手段とを備えることである。

【００１３】また、第２の手段は、上記の第１の手段に
おいて、整合性判定手段により検出された異常が、位置
検出手段の異常によるものか、回転角検出手段の異常に
よるものか不明の場合、或いは、位置検出手段及び回転
角検出手段の両者の異常によるものと判断される場合
に、モータの回転、モータの制御又はモータへの給電を
停止するモータ停止処理手段を備えることである。

【００１４】また、第３の手段は、上記の第１又は第２
の手段において、回転角検出手段のみの異常が検知され
た時に実行される回転角検出異常処理手段を備えること
である。

【００１５】また、第４の手段は、上記の第３の手段に
おいて、回転角検出異常処理手段に、モータの通電方法
を変更する処理を備えることである。

【００１６】また、第５の手段は、上記の第１乃至第４
のいずれか１つの手段において、位置検出異常処理手
段、又は、回転角検出異常処理手段に、モータの出力ト
ルクを徐々に低減する処理を備えることである。

【００１７】また、第６の手段は、上記の第１乃至第５
のいずれか１つの手段において、モータを自動車のパワ
ー・ステアリング・シャフト又はパワー・ステアリング
・ギヤに対して直接又は間接的にアシスト・トルクを与
えるモータとし、位置検出異常処理手段、又は、回転角
検出異常処理手段に、音声、ランプ、ブザー、又は、画
面表示などにより、運転者に対して異常を警告する異常
警告手段を起動する処理を備えることである。

【００１８】以上の手段により、前記の課題を解決する
ことができる。

【００１９】

【作用及び発明の効果】本発明の上記の第１乃至第６の
手段によれば、位置検出手段の出力値が規格内のものか
否かを判定する規格判定手段、及び、位置検出手段の前
回の出力値から今回の出力値への変化が異常であるか否
かを判定する変化異常検出手段により、位置検出手段
（位置検出装置）の異常を単独でテストし、検出するこ
とが可能となる。このため、この規格判定手段又は変化
異常検出手段により、例えば、位置検出手段の異常が検
知された場合には、この異常状態に見合った最適な位置
検出異常処理手段を実行することが可能となる。

【００２０】例えば、このような位置検出異常処理手段
としては、回転角センサの継続的使用により、モータＭ
の回転の制御をそのまま継続する処理などが実行できる
ため、上記のように位置検出手段のみの異常が検知され
た場合には、モータＭを停止しなくてよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。

【００２２】図１に、本発明の実施例におけるパワー・
ステアリング・システム８０のハードウェア構成図を示
す。

【００２３】ステアリングシャフト１０の一端には、ス
テアリングホイール１１が取り付けられ、他端にはギヤ
ボックス１２に軸承されたピニオン軸１３が結合されて
いる。ピニオン軸１３は、ギヤボックス１２に嵌装され
たラック軸１４に噛合され、このラック軸１４の両端は
図示していないが、ボールジョイント等を介して操向車
輪に連結されている。また、ステアリングシャフト１０
には、アシストトルクを発生するブラシレス直流モータ
Ｍ（以下、単に「モータＭ」という）が、歯車１７を介
して連結されている。この直流モータＭには、駆動回路
１１３より電流検出器１１５を介してＵ，Ｖ，Ｗの３相
に対する各モータ駆動電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗが供給され
ている。

【００２４】更に、ステアリングシャフト１０には、運
転者からステアリングホイール１１に加えられたマニュ
アル操舵力の大きさ及びその方向（操舵トルクτ）を検
出するためのトルク検出器１５及び、ステアリングシャ
フト１０の操舵角Θを検出するフォトインタラプタ３０
が設けられている。フォトインタラプタ３０の出力はカ
ウンタ３２に入力され、操舵角Θに変換されて出力され
る。この操舵角Θは、入力インターフェイス（ＩＦ）１
１４を介してＣＰＵ１１０に入力され、ＣＰＵ１１０の
演算により操舵角速度（ｄΘ／ｄｔ）が検出される。

【００２５】また、モータ制御装置１００には、モータ
Ｍの回転角を検出する回転角センサ（エンコーダ）Ｅが
設けられており、ＣＰＵ１１０は、回転角センサＥが出
力するモータＭの所定微小回転角の回転回数ｎを入力す
ることにより、モータＭの回転角θを検出する。即ち、
回転角センサＥはこの回転回数ｎをカウントする図略の
カウンタを内蔵しており、ｎはモータＭが所定方向に回
転した際には増加し、その逆方向に回転した際には減少
する。

【００２６】また、その出力部のみが図示されている位
置検出装置１６は、上記３相に各々対応するホール素子
の出力値ｕ，ｖ，ｗを検出し、ＣＰＵ１１０に入力イン
ターフェイス（ＩＦ）１１４を介して出力する。

【００２７】モータ制御装置１００は、ＣＰＵ１１０、
ＲＯＭ１１１、ＲＡＭ１１２、駆動回路１１３、入力イ
ンターフェイス（ＩＦ）１１４、電流検出器１１５等か
ら構成されている。駆動回路１１３は、図略のバッテリ
ー、ＰＷＭ変換器、ＰＭＯＳ駆動回路等から構成され、
チョッパ制御により駆動電流を正弦波にしてモータＭに
電力を供給する。

【００２８】モータ制御装置１００は、上記の操舵トル
クτ、操舵角Θ及び、車速計５０により検出される車両
速度ｃを入力インターフェイス（ＩＦ）１１４を介して
ＣＰＵ１１０に入力し、これらの入力値から所定のトル
ク計算により、ｄ軸とｑ軸の各電流指令値（ｉｄ^* ，Ｒ
ｉｑ^* ）を決定する。ただし、ここで、Ｒはトルク電流
ｉｑ^* の係数で、以下、トルク電流調整係数という。平
常時には、Ｒ＝１である。

【００２９】図２に、本実施例におけるモータ制御装置
１００の制御ブロック・ダイアグラムを示す。制御ブロ
ック２１０（角度検出）では、回転角センサＥが出力す
るモータＭの所定微小回転角の回転回数ｎを入力し、モ
ータＭの回転角（電気角）θ〔度〕を算出する。

【００３０】回転角センサＥは、出力値ｎの基準点の設
定を適当に行うことによりｎ＞１０を保証している。こ
れは、出力値ｎの出力配線の断線などを検知するため
で、断線時にはｎ≒０となることを利用したものであ
る。即ち、制御ブロック２１０（角度検出）では、入力
値ｎ≒０の場合には、検出した電気角θを規定外値（例
えば、θ＝４００）にして制御ブロック２００（異常検
出処理）に出力する。

【００３１】制御ブロック２００では、後述する図３に
示す異常検出処理を実行する。制御ブロック２５０で
は、制御ブロック２００により異常が検出された際に、
その異常状態に従って、後述するモータ停止処理、ホー
ル素子異常処理、又は、回転角センサ異常処理を実行す
る。

【００３２】図３に、本実施例における異常検出処理の
フローチャートを示す。本異常検出処理は、図２の制御
ブロック２００として実行されるものである。

【００３３】本異常検出処理では、まず最初に、ステッ
プ３０５により後述するステップ３５０のホール素子異
常検出処理（図６）においてホール素子異常判定コード
（図４（ａ））を設定するフラグ領域Ｆ１を０クリアす
る。次に、ステップ３１０により後述するステップ３５
５の整合性判定処理（図９）において整合性判定コード
（図４（ｂ））を設定するフラグ領域Ｆ２を０クリアす
る。

【００３４】ステップ３１５では、ｕ，ｖ，ｗの値を位
置検出装置１６より入力する。ステップ３２０では、ホ
ール素子異常検出処理（図６）において参照するＢ０の
値を次式（１）に従って初期化する。

【００３５】

【数１】 Ｂ０＝８＋４ｕ＋２ｖ＋ｗ …（１） ステップ３２５では、位置検出装置１６のホール素子の
異常によりＢ０の値が規格外である場合（Ｂ０＝８，１
５）にはステップ３８５へ、そうでない場合にはステッ
プ３３０へ処理を移す。ステップ３３０では、次回の異
常検出処理開始時刻Ｔを設定する。ただし、ここで、Δ
Ｔはｕ，ｖ，ｗのサンプリング間隔であり、角度領域信
号Ｓの状態（角度領域）が２区画以上隣へは移動不可能
な微小時間である。

【００３６】ステップ３３５では、現在時刻（タイマ時
刻）ｔが異常検出処理開始時刻Ｔに達するまで待つ。ス
テップ３４０では、θ，ｕ，ｖ，ｗの値を入力する。ス
テップ３４５では、角度領域信号Ｓの値を図１６（ｂ）
の定義に従って決定する。

【００３７】ステップ３５０では、ホール素子異常検出
処理（図６）を実行する。ステップ３５５では、整合性
判定処理（図９）を実行する。

【００３８】ステップ３６０以下の処理では、図４
（ｃ）の異常検出処理の判定結果表に従って、正常処理
（ステップ３７０）又は、図２の制御ブロック２５０に
おいて実行されるべき異常処理を選択する。

【００３９】即ち、ステップ３６０では、上記のフラグ
領域Ｆ１の値が０ならば、ステップ３６５へ、そうでな
い場合にはステップ３７５へ処理を移す。ステップ３６
５では、上記のフラグ領域Ｆ２の値が０ならば、ステッ
プ３７０（正常時処理）へ、そうでない場合にはステッ
プ３９０へ処理を移す。ステップ３７０では、次回の異
常検出処理開始時刻Ｔを設定する。

【００４０】ステップ３７５では、上記のフラグ領域Ｆ
２の値が２ならば、ステップ３８０へ、そうでない場合
にはステップ３８５へ処理を移す。ステップ３８０で
は、ホール素子異常処理（図１１）を実行する。ステッ
プ３８５では、前記のモータ停止処理（図１７）を実行
する。

【００４１】一方、ステップ３９０では、フラグ領域Ｆ
２の値が４ならば、ステップ３９５へ、そうでない場合
にはステップ３８５へ処理を移す。ステップ３９５で
は、回転角センサ異常処理（図１３）を実行する。

【００４２】以上の処理により、正常時には、サンプリ
ング間隔ΔＴ毎に回転角センサＥ及び位置検出装置１６
のホール素子の出力値（ｕ，ｖ，ｗ）がテストされ、異
常が検出された場合には、最適な異常処理が選択・実行
される。

【００４３】図５に、本実施例におけるホール素子異常
判定基準表を示す。以下、Ｓ０は、角度領域信号Ｓの前
回の値である。本表は、前回の角度領域信号Ｓ０に対す
る今回の角度領域信号Ｓの値が正常であるか、異常であ
るかを判定するためのものであり、角度領域信号Ｓの異
常値には、規格外のため異常と判定されるもの（規格外
値：Ｓ＝０，７）と、微小なサンプリング間隔ΔＴの間
には、前回の角度領域からは移動不可能な角度領域を示
す角度領域信号Ｓが今回検出されたことを示す値（変化
異常値）とがある。

【００４４】これらの判定基準（図５）に従って、図４
（ａ）のホール素子異常判定コードをフラグ領域Ｆ１に
設定するホール素子異常検出処理のフローチャートを図
６（ａ）に示す。本ホール素子異常検出処理は、図３の
ステップ３５０で呼び出されることにより実行されるも
のである。

【００４５】本ホール素子異常検出処理では、まず最初
に、ステップ６２０により図６（ｂ）に示すように角度
領域信号Ｓの値を４ビット領域Ｂに左端ビット（以下
「ｘビット」という）を空けて格納する。この時、ｘビ
ットには０が格納される。

【００４６】ステップ６４０では、図３のステップ３２
０又は図６（ａ）のステップ６８０により図６（ｂ）に
図示する如く設定されたＢ０と、ステップ６２０により
設定したＢの各対応ビット同士の排他的論理和の演算結
果を変数Ｙに格納する。本演算により、変数Ｙのｘビッ
トは必ず１となる。また、変数Ｙのｕ，ｖ，ｗの各ビッ
トは、前回より変化していれば１となり、変化していな
ければ０となる。

【００４７】ステップ６６０では、この変数Ｙと、図７
の配列Ａ（Ｓ）の定義表により定義されるＡ（Ｓ）の各
対応ビット同士の論理積の演算結果をフラグ領域Ｆ１に
格納する。例えば、「Ｓ＝４」の場合には「Ａ（Ｓ）＝
＜０１００＞」が選択される。即ち、ｕビットが選択さ
れる。図５の判定基準に従えば、「Ｓ＝４」の場合には
Ｓ０とＳとの間では、ｕビットが不変でなければならな
いので、ステップ６４０とステップ６６０の作用によ
り、ｕビットが不当に反転した場合には、Ｆ１＝４とな
り、図４（ａ）のホール素子異常判定コード表に規定し
た通りにフラグ領域Ｆ１が設定される。

【００４８】ステップ６８０では、次式（２）に従っ
て、Ｂ０を設定する。

【００４９】

【数２】 Ｂ０＝８＋Ｂ …（２） 以上の処理により、例外なく、図５の判定基準に従っ
て、図４（ａ）のホール素子異常判定コード表に規定し
た通りにフラグ領域Ｆ１が設定される。

【００５０】図８に、本実施例における整合性判定基準
表を示す。本表は図１６（ａ）に基づいて今回の角度領
域信号Ｓに対する今回の電気角θの適正範囲を示したも
のである。ただし、ここで、δは位置検出装置１６と回
転角センサ（エンコーダ）Ｅとの間の同期をとる初期設
定の際に生じる設定誤差の最大値である。

【００５１】この判定基準（図８）に従って、図４
（ｂ）の整合性判定コードをフラグ領域Ｆ２に設定する
整合性判定処理のフローチャートを図９に示す。本整合
性判定処理は、図３のステップ３５５で呼び出されるこ
とにより実行されるものである。

【００５２】本整合性判定処理では、まず最初に、ステ
ップ９１０により電気角θの範囲が所定の規格内のもの
であるか否かを判定する。例えば、回転角センサＥの出
力配線が断線したことにより、出力値ｎが約０を示し続
ける場合がある。このような場合（請求項３の「回転角
検出手段のみの異常が検知された時」）には、前記の様
に図２の制御ブロック２１０（角度検出）により、電気
角θには規定外値（例えば、θ＝４００°）が設定され
る。従って、この場合には、「０°＜θ≦３６０°」が
成り立たなくなり、ステップ９１０、ステップ９８０の
作用によって、フラグ領域Ｆ２には４（回転角センサ異
常（規定外値出力））が設定される。

【００５３】ステップ９２０では、Ｓ＝１の時ステップ
９３０へ、そうでなければステップ９６０へ処理を移
す。ステップ９３０では、次式（３）に従って、θを設
定し直す。

【００５４】

【数３】 θ＝θ＋３０＋δ …（３） ステップ９４０では、θ＞３６０°ならばステップ９５
０へ、そうでなければステップ９６０へ処理を移す。ス
テップ９５０では、次式（４）に従って、θを設定し直
す。

【００５５】

【数４】 θ＝θ−３６０ …（４） ステップ９６０では、次式（５）に従って、θが適正範
囲に有るか否かを判定し、適正範囲にない場合には、ス
テップ９７０により、フラグ領域Ｆ２に２を設定する。
ただし、Ｓ＝０または７の場合には、図１０の配列Ｃ
（Ｓ）の定義によって、フラグ領域Ｆ２に２が設定され
る。また、例えば、（３）において、δの値が不当に小
さく設定されている場合にも、ステップ９６０の作用に
よりフラグ領域Ｆ２に２が設定される場合が有る。

【００５６】

【数５】 Ｃ（Ｓ）＜θ＜Ｃ（Ｓ）＋６０＋２δ …（５） ここで、Ｃ（Ｓ）は図１０の配列Ｃ（Ｓ）の定義表によ
って定義された配列である。

【００５７】以上の処理により、例外なく、図８の判定
基準に従って、図４（ｂ）のホール素子異常判定コード
表に規定した通りにフラグ領域Ｆ２が設定される。

【００５８】従って、以上の処理により、図３のステッ
プ３６０以降の処理により、例外なく、図４（ｃ）の異
常検出処理の判定結果表に規定した通りに、各分岐先が
決定される。

【００５９】以下、上記の処理により異常状態が検出さ
れた際の、各異常処理について説明する。

【００６０】図１１は、本実施例におけるホール素子異
常処理のフローチャートである。本処理は、図２の制御
ブロック２５０において実行されるものであり、図３の
ステップ３８０によりサブルーチンとして呼び出される
ことにより実行されるものである。

【００６１】本ホール素子異常処理では、ステップ１１
９において、自動車の運転席のフロントパネルのパワー
・ステアリング・システム（ホール素子）の異常を知ら
せる警告ランプを点灯又は点滅させるための指令をフロ
ントパネルの表示装置に出力する。

【００６２】図１２に、この時（ホール素子異常検出
時）のモータ制御装置１００の制御ブロック・ダイアグ
ラムを示す。以上の様に、制御ブロック２００（図３の
異常検出処理）によりホール素子（位置検出装置）の異
常が検出された際には、図２の制御ブロック２５０の一
部に相当する制御ブロック８００（図１１のホール素子
異常処理）の動作により、上記の警告ランプが点灯又は
点滅される。

【００６３】図１３は、本実施例における回転角センサ
異常処理のフローチャートである。本処理は、図２の制
御ブロック２５０において実行されるものであり、図３
のステップ３９５によりサブルーチンとして呼び出され
ることにより実行されるものである。

【００６４】本回転角センサ異常処理では、まず最初に
ステップ１３１において、モータＭの通電方法を矩形波
通電方式に変更する。これは、一般に知られている３相
ホールモータとしてモータＭを駆動する方式であり、回
転角センサ（エンコーダ）Ｅの代わりに、ホール素子
（位置検出装置１６）を使用するものである。

【００６５】次に、ステップ１３３では、図１１のステ
ップ１１９と同様に上記の警告ランプを点灯又は点滅さ
せる。ステップ１３５では、トルク電流調整係数Ｒの値
を所定の値ε（０＜ε≦１／２）だけ減少させる。ステ
ップ１３６では、判定処理を行い、この判定により、Ｒ
の値が０以下で有れば、ステップ１３９によりモータＭ
の駆動電源をＯＦＦとし、Ｒ＞０ならば、ステップ１３
７により所定時間Δｔだけ待った後に、ステップ１３５
に処理を戻す。

【００６６】この処理により、モータＭが出力するアシ
スト・トルクを徐々に低減することができるため、回転
角センサ異常時のマニュアル・ステアリングへの移行が
違和感なく円滑に実行できる。例えば、矩形波通電方式
により１０分間パワーステアリングを継続し、その間徐
々にアシスト・トルクを低減することによりマニュアル
・ステアリングへ移行する場合には、例えば、Δｔ＝１
／１００〔秒〕ならば、ε＝１／６００００（六万分の
一）なる設定を行えばよい。

【００６７】この時、トルク電流調整係数Ｒは次式
（６）により与えられる。

【００６８】

【数６】 Ｒ＝ｆ（ｔ）≡１−ε（ｔ−ｔ₀ ）／Δｔ （ｔ＞ｔ₀ ） …（６） ただし、ここで、ｔ₀ は、回転角センサ異常が検出され
た時刻である。

【００６９】図１４に、この時（回転角センサ異常検出
後）のモータ制御装置１００の制御ブロック・ダイアグ
ラムを示す。図１４の制御ブロック４１０の角度領域検
出では、図３のステップ３４５と同様に、角度領域信号
Ｓの値を図１６（ｂ）の定義に従って決定する。この信
号Ｓをｄｑ変換、ｄｑ逆変換時に利用することにより矩
形波通電が実現される。

【００７０】以上の様に、制御ブロック２００（図３の
異常検出処理）により回転角センサ（エンコーダ）Ｅの
異常が検出された際には、図２の制御ブロック２５０の
一部に相当する制御ブロック４００（図１３の回転角セ
ンサ異常処理）の動作により、通電方法が矩形波通電方
式に変更され、警告ランプが点灯又は点滅され、アシス
ト・トルクが徐々に低減され、円滑にマニュアル・ステ
アリングへ移行される。

【００７１】尚、上記の実施例においては、モータＭに
はブラシレス直流モータを用いているが、本発明は、交
流同期モータのモータ制御装置に適用することも可能で
ある。

【００７２】また、上記の実施例においては、モータＭ
は３相の電流により駆動されているが、本発明は、Ｎ相
モータ（Ｎ≧２）のモータ制御装置にも適用することが
できる。

【００７３】また、本発明は、パワー・ステアリング・
システムに限らず、切削機、研削盤、ＥＨＰＳ、マニュ
ピュレータなどに用いられるモータ制御装置にも適用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるパワー・ステアリング
・システム８０のハードウェア構成図。

【図２】本発明の実施例におけるモータ制御装置１００
の制御ブロック・ダイアグラム。

【図３】本発明の実施例における異常検出処理のフロー
チャート。

【図４】本発明の実施例における（ａ）ホール素子異常
判定コード表、（ｂ）整合性判定コード表、及び、
（ｃ）異常検出処理の判定結果表。

【図５】本発明の実施例におけるホール素子異常判定基
準表。

【図６】本発明の実施例における（ａ）ホール素子異常
検出処理のフローチャート、及び、（ｂ）角度領域信号
Ｓの詳細を示す図。

【図７】本発明の実施例における配列Ａ（Ｓ）の定義
表。

【図８】本発明の実施例における整合性判定基準表。

【図９】本発明の実施例における整合性判定処理のフロ
ーチャート。

【図１０】本発明の実施例における配列Ｃ（Ｓ）の定義
表。

【図１１】本発明の実施例におけるホール素子異常処理
のフローチャート。

【図１２】本発明の実施例におけるモータ制御装置１０
０の制御ブロック・ダイアグラム（ホール素子異常検出
時）。

【図１３】本発明の実施例における回転角センサ異常処
理のフローチャート。

【図１４】本発明の実施例におけるモータ制御装置１０
０の制御ブロック・ダイアグラム（回転角センサ異常検
出後）。

【図１５】従来のモータ制御装置の制御ブロック・ダイ
アグラム。

【図１６】（ａ）電気角θに対する各ホール素子の出力
値ｕ，ｖ，ｗのグラフ、及び、（ｂ）角度領域信号Ｓの
定義表。

【図１７】従来技術及び、本発明の実施例におけるモー
タ停止処理のフローチャート。

【符号の説明】

Ｍ … ブラシレス直流モータ Ｅ … 回転角センサ（エンコーダ） １５ … トルク検出器 １６ … 位置検出装置 １００ … モータ制御装置 １１３ … 駆動回路 ２００ … 異常検出処理の制御ブロック ｎ … モータＭのロータの微小回転回数 θ … モータＭのロータの回転角（電気角） τ … 操舵トルク Θ … 操舵角 ｃ … 車両速度 ｉｄ^* … ｄ軸の指令電流 ｉｑ^* … ｑ軸の指令電流 ｉｄｆ … ｄ軸の測定電流（フィード・バック電流） ｉｑｆ … ｑ軸の測定電流（フィード・バック電流） ΔＩｄ … ｄ軸の電流偏差 ΔＩｑ … ｑ軸の電流偏差 Ｓ … 角度領域信号 ｕ … Ｕ相のホール素子の出力値 ｖ … Ｖ相のホール素子の出力値 ｗ … Ｗ相のホール素子の出力値 Ｒ … トルク電流調整係数 ＡＮＤ … 論理積演算命令 ＸＯＲ … 排他的論理和演算命令

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 角度領域単位にモータの回転角を段階的
   に検出する、ホール素子又は光電素子からなる位置検出
   手段と、 エンコーダ等により前記モータの回転角を検出する回転
   角検出手段と、 前記位置検出手段の出力値と前記回転角検出手段の出力
   値との間の整合性を判定する整合性判定手段とを有する
   モータ制御装置において、 前記位置検出手段の出力値が規格内のものか否かを判定
   する規格判定手段と、 前記位置検出手段の前回の出力値から今回の出力値への
   変化が異常であるか否かを判定する変化異常検出手段
   と、 前記規格判定手段又は前記変化異常検出手段により異常
   が検知された時に実行される位置検出異常処理手段とを
   有することを特徴とするモータ制御装置。
2. 【請求項２】 前記整合性判定手段により検出された異
   常が、前記位置検出手段の異常によるものか、前記回転
   角検出手段の異常によるものか不明の場合、或いは、前
   記位置検出手段及び前記回転角検出手段の両者の異常に
   よるものと判断される場合に、前記モータの回転、前記
   モータの制御又は前記モータへの給電を停止するモータ
   停止処理手段を有することを特徴とする請求項１に記載
   のモータ制御装置。
3. 【請求項３】 前記回転角検出手段のみの異常が検知さ
   れた時に実行される回転角検出異常処理手段を有するこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモータ制
   御装置。
4. 【請求項４】 前記回転角検出異常処理手段は、前記モ
   ータの通電方法を変更する処理を有することを特徴とす
   る請求項３に記載のモータ制御装置。
5. 【請求項５】 前記位置検出異常処理手段、又は、前記
   回転角検出異常処理手段は、前記モータの出力トルクを
   徐々に低減する処理を有することを特徴とする請求項１
   乃至請求項４のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
6. 【請求項６】 前記モータは、自動車のパワー・ステア
   リング・シャフト又はパワー・ステアリング・ギヤに対
   して直接又は間接的にアシスト・トルクを与えるモータ
   であり、 前記位置検出異常処理手段、又は、前記回転角検出異常
   処理手段は、音声、ランプ、ブザー、又は、画面表示な
   どにより、運転者に対して異常を警告する異常警告手段
   を起動することを特徴とする請求項１乃至請求項５のい
   ずれか１項に記載のモータ制御装置。