JP2007330099A - Electric power-steering controller - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a concrete implementation means that simply executes failure determination of a control system in an electric power-steering controller. <P>SOLUTION: The electric power-steering controller is provided with a voltage control means which controls a voltage applied to a motor on the basis of a d-axis current command value and q-axis current command value that are set by a d-q command value setting means, and a d-axis current detection value and q-axis current detection value that are obtained by subjecting a three-phase AC current, actually flowing in the motor and detected by a current detection part, to d-q coordinate-system conversion; and a failure determination means for determining a failure when a phase current detection value is out of a first prescribed allowable range, continues for over a first prescribed period of time. The failure determination means executes the failure determination in a cycle of less than 1/2 f when a sine-wave frequency of a three-phase current is set as f. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、モータが発生するトルクをステアリング機構に与えて操舵補助を行う電動パワーステアリング制御装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering control device for assisting steering by applying torque generated by a motor to a steering mechanism.

従来から、たとえば三相ブラシレスモータなどのモータが発生するトルクをステアリング機構に伝達し、これにより操舵の補助を行う電動パワーステアリング制御装置が知られている。(例えば特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an electric power steering control device that transmits torque generated by a motor such as a three-phase brushless motor to a steering mechanism, thereby assisting steering. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2001−187578号公報JP 2001-187578 A

この電動パワーステアリング制御装置を補助するモータMと、そのモータMを制御するコントローラCとの関係を図14に、従来の電動パワーステアリング制御装置の機能構成を示すブロック図を図15に示す。   FIG. 14 shows the relationship between the motor M that assists the electric power steering control device and the controller C that controls the motor M, and FIG. 15 shows a block diagram showing the functional configuration of the conventional electric power steering control device.

図14は、電動パワーステアリング制御装置を制御するコントローラCと、コントローラCへ入力される値、そして、コントローラCが制御するモータMとの関係を示している。モータMは、この明細書中に図示されないが、電動パワーステアリング制御装置にトルクを補助的に供給するものであり、モータMは、コントローラCが制御するモータドライバ52により駆動される。なお、コントローラCには、車速センサ42により取得した自動車の車速V、トルクセンサ43で検知され位相補償回路44を介すことで位相補償された操舵トルクT、モータMに接続されたレゾルバRとロータ角度検出回路45により検出されたモータMのロータ角度θreが入力され、さらにモータMは、コントローラCによって電流フィードバック制御されるため、コントローラCには、モータ電流検出部41により検出された三相電流検出値が入力されている。 FIG. 14 shows the relationship between the controller C that controls the electric power steering control device, the value that is input to the controller C, and the motor M that is controlled by the controller C. Although not shown in the specification, the motor M supplementarily supplies torque to the electric power steering control device, and the motor M is driven by a motor driver 52 controlled by the controller C. The controller C includes a vehicle speed V acquired by the vehicle speed sensor 42, a steering torque T detected by the torque sensor 43 and phase-compensated via the phase compensation circuit 44, and a resolver R connected to the motor M. The rotor angle θ re of the motor M detected by the rotor angle detection circuit 45 is input, and further, the motor M is subjected to current feedback control by the controller C. Therefore, the controller C receives the three detected by the motor current detection unit 41. The phase current detection value is input.

続いて、図15について説明する。このモータ制御装置では、車速センサ42で検知された車速Vと、トルクセンサ43で検知され位相補償回路44を介すことで位相補償された操舵トルクTが、コントローラCに入力されている。またモータ制御装置はモータMに通電される三相電流の指令値となる目標電流指令値I' (U相、V相、W相に流す三相電流の実効値)を決定するための目標電流演算部61を備えており、操舵フィーリングを向上させるために、レゾルバRとロータ角度検出回路45で検出されたモータMのロータ角度θreをロータ角速度演算部65を介して出力されるロータ角速度ωreと車速Vとから決まる収斂性補正値ICO を演算し、その収斂性補正値を加算部62に与える。加算部62では、目標電流演算部61から入力される目標電流指令値I' と収斂性補正部64から入力される収斂性補正値ICO が足し合わされ、モータMのU相、V相およびW相に与えるべき三相電流の振幅を示す収斂性補正後目標電流指令値I が設定される。さらに、モータMのロータ角度θreに無関係な直流量として電流値を扱うことを可能とするために、q軸電流指令値演算部66で、上述した収斂性補正後目標電流指令値I にd−q座標変換を施してq軸電流指令値 iqa を設定する。一方、d軸電流指令値ida は零に設定される。 Next, FIG. 15 will be described. In this motor control device, the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 42 and the steering torque T detected by the torque sensor 43 and phase-compensated via the phase compensation circuit 44 are input to the controller C. Further, the motor control device determines a target current command value I ′ a * (effective value of the three-phase current flowing in the U phase, the V phase, and the W phase) that is a command value of the three-phase current that is supplied to the motor M. A target current calculation unit 61 is provided, and the rotor angle θ re of the motor M detected by the resolver R and the rotor angle detection circuit 45 is output via the rotor angular velocity calculation unit 65 in order to improve the steering feeling. The convergence correction value I CO * determined from the rotor angular velocity ωre and the vehicle speed V is calculated, and the convergence correction value is given to the adder 62. In the addition unit 62, the target current command value I ′ a * input from the target current calculation unit 61 and the convergence correction value I CO * input from the convergence correction unit 64 are added, and the U phase, V, A target current command value I a * after convergence is set that indicates the amplitude of the three-phase current to be applied to the phase and the W phase. Further, in order to make it possible to handle the current value as a direct current amount unrelated to the rotor angle θ re of the motor M, the q-axis current command value calculation unit 66 performs the above-described convergence corrected target current command value I a *. Is subjected to dq coordinate transformation to set a q-axis current command value i qa * . On the other hand, the d-axis current command value i da * is set to zero.

d軸電流指令値Ida およびq軸電流指令値Iqa は、それぞれ減算部67d、67qに入力される。これらの減算部67d、67qには、それぞれ、モータMのU相に実際に通電されるU相電流iuaを検出するためのU相電流検出部41u、およびV相に実際に流れるV相電流ivaを検出するためのV相電流検出部41vの出力を三相交流/d−q座標変換部68を介して求められるd軸電流検出値Idaおよびq軸電流検出値Iqaが与えられるようになっている。したがって、減算部67d、67qからは、それぞれd軸電流指令値Ida とd軸電流検出値Idaの偏差およびq軸電流指令値Iqa とq軸電流検出値Iqaの偏差が出力されることになる。 The d-axis current command value I da * and the q-axis current command value I qa * are input to the subtraction units 67d and 67q, respectively. These subtractors 67d and 67q include a U-phase current detector 41u for detecting a U-phase current i ua that is actually energized in the U-phase of the motor M, and a V-phase current that actually flows in the V-phase. V-phase current detection unit 41v outputs three-phase AC / d-q d-axis current detection value obtained through the coordinate transformation unit 68 I da and the q-axis current detection value I qa is provided for detecting the i va It is like that. Accordingly, the subtraction units 67d and 67q output the deviation between the d-axis current command value I da * and the d-axis current detection value I da and the deviation between the q-axis current command value I qa * and the q-axis current detection value I qa , respectively. Will be.

この減算部67dおよび67qから出力される偏差は、それぞれd軸電流PI(比例積分)制御部69dおよびq軸電流PI制御部69qに与えられ、それぞれd軸電圧指令値Vda およびq軸電圧指令値Vqa を求める。 Deviations output from the subtracting units 67d and 67q are respectively supplied to a d-axis current PI (proportional integral) control unit 69d and a q-axis current PI control unit 69q, and d-axis voltage command value V da * and q-axis voltage, respectively. The command value V qa * is obtained.

d軸電圧指令値Vda およびq軸電圧指令値Vqa は、d−q/三相交流座標変換部72に入力されるようになっている。このd−q/三相交流座標変換部72にはまた、ロータ角度検出回路45で検出されるロータ角度θreが入力されており、d−q/三相交流座標変換部72は、下記第(1)式に従って、d軸電圧指令値Vda およびq軸電圧指令値Vqa を三相交流座標系の指令値Vua 、Vva に変換する。そして、その得られたU相電圧指令値Vua およびV相電圧指令値Vva を、三相PWM変調部51に入力する。 The d-axis voltage command value V da * and the q-axis voltage command value V qa * are input to the dq / three-phase AC coordinate conversion unit 72. Also in this d-q / three-phase AC coordinate conversion section 72, the rotor angle rotor angle theta re detected by the detection circuit 45 is input, d-q / three-phase AC coordinate conversion section 72, the following According to the equation (1), the d-axis voltage command value V da * and the q-axis voltage command value V qa * are converted into the command values V ua * and V va * of the three-phase AC coordinate system. Then, the obtained U-phase voltage command value V ua * and V-phase voltage command value V va * are input to the three-phase PWM modulation unit 51.

Figure 2007330099
Figure 2007330099

ただし、W相電圧指令値Vwa はd−q/三相交流座標変換部72では算出されず、d−q/三相交流座標変換部72で算出されたU相電圧指令値Vua およびV相電圧指令値Vva に基づいて、W相電圧指令値演算部73において算出される。すなわち、W相電圧指令値演算部73には、d−q/三相交流座標変換部72からU相電圧指令値Vua およびV相電圧指令値Vva が入力されており、W相電圧指令値演算部73は、零からU相電圧指令値Vua およびV相電圧指令値Vva を減算することによりW相電圧指令値Vwa を求める。 However, the W-phase voltage command value Vwa * is not calculated by the dq / three-phase AC coordinate conversion unit 72, but the U-phase voltage command value Vua * calculated by the dq / three-phase AC coordinate conversion unit 72 . Based on the V-phase voltage command value V va * , the W-phase voltage command value calculation unit 73 calculates the value. That is, the W-phase voltage command value calculation unit 73 receives the U-phase voltage command value V ua * and the V-phase voltage command value V va * from the dq / three-phase AC coordinate conversion unit 72, and the W-phase voltage command value calculation unit 73 voltage command value computing unit 73 obtains a W-phase voltage command value V wa * by subtracting the U-phase voltage command value V ua * and V-phase voltage command value V va * from zero.

W相電圧指令値演算部73で算出されたW相電圧指令値Vwa は、U相電圧指令値Vua およびV相電圧指令値Vva と同様に三相PWM変調部51に与えられる。三相PWM変調部51は、それぞれU相電圧指令値Vua 、V相電圧指令値Vva およびW相電圧指令値Vwa に対応したPWM信号S、SおよびSを作成し、その作成したPWM信号S、SおよびSをモータドライバ52に向けて出力する。これにより、モータドライバ52からモータMのU相、V相およびW相に、それぞれPWM信号S、SおよびSに応じた電圧Vua、VvaおよびVwaが印加され、モータMから操舵補助に必要なトルクが発生される。 The W-phase voltage command value V wa * calculated by the W-phase voltage command value calculation unit 73 is given to the three-phase PWM modulation unit 51 in the same manner as the U-phase voltage command value V ua * and the V-phase voltage command value V va *. It is done. The three-phase PWM modulation unit 51 generates PWM signals S u , S v, and S w corresponding to the U-phase voltage command value V ua * , the V-phase voltage command value V va *, and the W-phase voltage command value V wa * , respectively. The generated PWM signals S u , S v and S w are output to the motor driver 52. Thereby, voltages V ua , V va and V wa corresponding to the PWM signals S u , S v and S w are applied from the motor driver 52 to the U phase, V phase and W phase of the motor M, respectively. Torque required for steering assistance is generated.

さらに、上述の特許文献1にはオフセットなどの異常が生じているか否かを判断するための異常判断部74が備えられており、この異常判断部74は、三相交流/d−q座標変換部68から出力されるd軸電流検出値idaおよびq軸電流検出値iqaに基づいて異常が生じているか否かを判断する構成になっている。d軸電流検出値idaおよびq軸電流検出値iqaは、U相電流検出値iua、V相電流検出値ivaおよびW相電流検出値iwaの振幅をIとすると、下記第(2)式のように示すことができ、ロータ角度θreとは無関係であることが理解できる。したがって、異常判断部74は、ロータ角度θreと無関係にd軸電流検出値idaおよびq軸電流検出値iqaを取得し、その取得したd軸電流検出値idaおよびq軸電流検出値iqaに基づいて異常の有無を判断でき、またモータMに通電される三相電流の実効値を演算する必要もないと記載されている。 Further, the above-described Patent Document 1 includes an abnormality determination unit 74 for determining whether or not an abnormality such as an offset has occurred, and the abnormality determination unit 74 performs three-phase AC / dq coordinate conversion. Based on the d-axis current detection value i da and the q-axis current detection value i qa output from the unit 68, it is determined whether or not an abnormality has occurred. The d-axis current detection value i da and the q-axis current detection value i qa are expressed as follows when the amplitudes of the U-phase current detection value i ua , the V-phase current detection value i va and the W-phase current detection value i wa are I a . It can be shown as the equation (2) and can be understood to be independent of the rotor angle θre . Therefore, the abnormality determination unit 74 acquires the d-axis current detection value i da and the q-axis current detection value i qa regardless of the rotor angle θ re, and the acquired d-axis current detection value i da and q-axis current detection value. It is described that the presence or absence of an abnormality can be determined based on i qa , and that it is not necessary to calculate the effective value of the three-phase current energized to the motor M.

Figure 2007330099
Figure 2007330099

上述の特許文献1では、その故障判定の具体的な実現方法、すなわち、どの部分の振幅I、d軸電流検出値idaおよびq軸電流検出値iqaを用いるのかなどについては、まったく言及されていない。 In the above-mentioned Patent Document 1, a specific method of realizing the failure determination, that is, which part of the amplitude I a , the d-axis current detection value i da and the q-axis current detection value i qa is used is completely mentioned. It has not been.

そこでこの発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、電動パワーステアリング制御装置において制御系の故障判定を簡単に実施する具体的な実現手段を提供することを目的としている。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a specific means for easily performing a failure determination of a control system in an electric power steering control device.

第1の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、モータに与えるべき電流として、d−q座標系のd軸電流指令値およびq軸電流指令値を設定するd−q指令値設定手段と、モータに実際に流れる三相交流電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段によって検出される三相交流電流をd−q座標系のd軸電流検出値、およびq軸電流検出値に変換する三相交流/d−q座標変換手段と、d−q指令値設定手段により設定されるd軸電流指令値ならびにq軸電流指令値、および三相交流/d−q座標変換手段から出力されるd軸電流検出値ならびにq軸電流検出値に基づいて、モータに印加される電圧を制御する電圧制御手段と、相電流検出値が第1の所定の許容範囲外である状態が、第1の所定時間以上継続する場合に故障と判定するための故障判定手段とを備え、故障判定手段は、三相電流の正弦波周波数をfとしたとき、1/2f以下の周期で故障判定を行うものである。   An electric power steering control device according to a first aspect of the present invention includes a dq command value setting means for setting a d-axis current command value and a q-axis current command value in a dq coordinate system as a current to be given to a motor, a motor Current detecting means for detecting the three-phase alternating current actually flowing in the circuit, and converting the three-phase alternating current detected by the current detecting means into a d-axis current detection value and a q-axis current detection value in the dq coordinate system. The three-phase AC / dq coordinate conversion means, the d-axis current command value and the q-axis current command value set by the dq command value setting means, and the three-phase AC / dq coordinate conversion means are output. Based on the d-axis current detection value and the q-axis current detection value, voltage control means for controlling the voltage applied to the motor, and the state where the phase current detection value is outside the first predetermined allowable range If it continues for more than a predetermined time, And a failure determination means for constant, failure determining means, when the sine wave frequency of the three-phase currents and is f, and performs failure determination in the following cycle 1 / 2f.

第2の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、第2の所定時間内に電流検出値が第1の所定の許容範囲外である状態が、第1の所定時間以上継続する場合に故障と判定するものである。   The electric power steering control device according to the second invention is determined to be a failure when a state in which the current detection value is outside the first predetermined allowable range within the second predetermined time continues for the first predetermined time or longer. To do.

第3の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、見落としすることなく故障判定が可能な上述した第2の所定時間の最大値を決定するものである。   The electric power steering control device according to the third aspect of the invention determines the maximum value of the second predetermined time described above that allows failure determination without oversight.

第4の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、電流検出手段を配した通電経路に電流が流れない状態での相電流検出値のうちの少なくとも1つが、第2の所定の許容範囲外のとき、制御系に故障が発生したと判定するものである。   In the electric power steering control device according to the fourth aspect of the present invention, when at least one of the phase current detection values in a state where no current flows through the energization path provided with the current detection means is outside the second predetermined allowable range. It is determined that a failure has occurred in the control system.

第5の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、モータの回転速度が所定値以上の場合に故障判定を禁止するものである。   The electric power steering control device according to the fifth aspect of the invention prohibits failure determination when the rotational speed of the motor is equal to or higher than a predetermined value.

第6の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、故障検出時にモータ駆動を停止させるものである。   The electric power steering control device according to the sixth invention stops the motor drive when a failure is detected.

第7の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、故障検出時にモータ駆動回路への給電を停止することでモータ駆動を停止させるものである。   The electric power steering control device according to the seventh aspect of the invention stops the motor drive by stopping the power supply to the motor drive circuit when a failure is detected.

第8の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、故障検出時にモータ駆動回路のプリドライバへの給電を停止することでモータ駆動を停止させるものである。   The electric power steering control device according to the eighth invention stops the motor drive by stopping the power supply to the pre-driver of the motor drive circuit when a failure is detected.

第9の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、故障検出時に電流検出手段を配した通電経路への給電を停止することでモータ駆動を停止させるものである。   The electric power steering control device according to the ninth aspect of the invention stops the motor drive by stopping the power supply to the energization path provided with the current detection means when the failure is detected.

第1の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、電動パワーステアリング制御装置の制御系の故障判定を簡単に実施でき、相電流検出値にノイズなどの誤差が生じた場合をこの制御装置の制御系の故障と判定せずに制御系の正常な動作が可能となるものである。また、故障判定周期を1/2f以下に設定することにより、三相電流のピーク時における過電流状態の連続検出に起因した過電流の誤判定を防止することができる。   The electric power steering control device according to the first aspect of the present invention can easily determine the failure of the control system of the electric power steering control device, and if an error such as noise occurs in the phase current detection value, Therefore, the normal operation of the control system can be performed without determining that there is a failure. In addition, by setting the failure determination cycle to 1 / 2f or less, it is possible to prevent erroneous determination of overcurrent caused by continuous detection of an overcurrent state at the peak of the three-phase current.

第2の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、負荷への配線の地絡などの故障によりモータに流れる負荷電流が発振状態になった場合においても確実に故障判定を行うことが可能となるものである。   The electric power steering control device according to the second aspect of the invention makes it possible to reliably perform a failure determination even when a load current flowing through the motor is in an oscillation state due to a failure such as a ground fault of a wiring to the load. It is.

第3の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、相電流検出値の正弦波周波数をfとした場合、第2の所定時間を1/2f以下に設定することで、三相電流のピーク値による過電流の誤判定を未然に防止できるものである。   In the electric power steering control device according to the third aspect of the present invention, when the sine wave frequency of the phase current detection value is f, the second predetermined time is set to ½ f or less so that it depends on the peak value of the three-phase current. It is possible to prevent erroneous determination of overcurrent.

第4の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、電動パワーステアリング制御装置の制御系の故障判定を簡単に実施できるものである。   The electric power steering control device according to the fourth aspect of the present invention can easily perform failure determination of the control system of the electric power steering control device.

第5の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、モータが外部より高回転で回された際に流れる回生電流による誤判定および第2の所定時間以下の周期で入力される正弦波状相電流のピーク値による過電流の誤判定の防止を可能とするものである。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electric power steering control device comprising: a misjudgment due to a regenerative current that flows when a motor is rotated at a high speed from the outside; It is possible to prevent erroneous determination of overcurrent by value.

第6の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、故障時の不要な電力消費を抑制し電動パワーステアリング制御装置の安全性の向上が可能となるものである。   The electric power steering control device according to the sixth aspect of the invention can suppress unnecessary power consumption at the time of failure and improve the safety of the electric power steering control device.

第7の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、故障時の不要な電力消費を抑制可能となり、モータ駆動回路を構成する半導体素子の入出力端子がショートした場合に発生する大電流通電を回避するものである。   The electric power steering control device according to the seventh aspect of the invention can suppress unnecessary power consumption at the time of failure, and avoids a large current energization that occurs when the input / output terminals of the semiconductor elements constituting the motor drive circuit are short-circuited. Is.

第8の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、故障時の不要な電力消費を抑制可能となるものである。   The electric power steering control device according to the eighth invention can suppress unnecessary power consumption at the time of failure.

第9の発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、故障時の不要な電力消費を抑制可能となり、モータ駆動回路からモータへの給電線を遮断することで故障検出時の不必要なトルクの発生を回避するものである。   The electric power steering control device according to the ninth aspect of the invention can suppress unnecessary power consumption at the time of failure, and generates unnecessary torque at the time of failure detection by cutting off the power supply line from the motor drive circuit to the motor. It is something to avoid.

実施の形態1.
以下では、この発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、この発明に係る、電動パワーステアリング制御装置を用いるモータMの機能構成を説明するためのブロック図である。
このモータ制御装置では、モータMにより操舵アシストトルクを発生するための目標トルク電流指令値I' を決定するための目標電流演算部81を備えており、操舵フィーリングを向上させるために、レゾルバRとロータ角度検出回路45で検出されたモータMのロータ角度θreをロータ角速度演算部65を介して出力されるロータ角速度ωreと車速Vとから決まる収斂性補正値ICO を演算し、その収斂性補正値を加算部62に与える。加算部62では、目標電流演算部61から入力される目標電流指令値I' と収斂性補正部82から入力される収斂性補正値ICO が足し合わされ、モータMに与えるべき収斂性補正後トルク電流指令値(q軸電流指令値) iqa を設定する。一方、励磁電流指令値(d軸電流指令値)ida は零に設定される
なお図1中において、図15と同じ番号を有するブロックは図15で示したブロックと同等の動作をするものであるため、これらについての詳細な説明は省略するが、モータドライバ52,三相PWM変調部51、W相電圧指令値演算部73、d−q/三相交流座標変換部72,d軸電流PI制御部69d、q軸電流PI制御部69q、および減算部67d、67qを総称して電圧制御手段と言う。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a block diagram for explaining a functional configuration of a motor M using an electric power steering control device according to the present invention.
This motor control device includes a target current calculation unit 81 for determining a target torque current command value I ′ b * for generating a steering assist torque by the motor M. In order to improve the steering feeling, The rotor angle θ re of the motor M detected by the resolver R and the rotor angle detection circuit 45 is used to calculate a convergence correction value I CO * determined from the rotor angular speed ω re output through the rotor angular speed calculation unit 65 and the vehicle speed V. Then, the convergence correction value is given to the adding unit 62. In the adder 62, the target current command value I ′ b * input from the target current calculator 61 and the convergence correction value I CO * input from the convergence corrector 82 are added together, and the convergence to be given to the motor M is added. Set the corrected torque current command value (q-axis current command value) i qa * . On the other hand, the excitation current command value (d-axis current command value) i da * is set to zero. In FIG. 1, blocks having the same numbers as those in FIG. 15 operate in the same manner as the blocks shown in FIG. Therefore, although detailed description thereof is omitted, the motor driver 52, the three-phase PWM modulation unit 51, the W-phase voltage command value calculation unit 73, the dq / three-phase AC coordinate conversion unit 72, the d-axis current The PI control unit 69d, the q-axis current PI control unit 69q, and the subtraction units 67d and 67q are collectively referred to as voltage control means.

この実施の形態では、目標電流演算部81で指定された目標電流指令値I' と収斂性補正値ICO が加算部62で足し合わされ算出された収斂性補正後目標電流指定値Iqa がモータMに正確に通電されているか否かを判定するために、このモータ制御装置には三相電流検出値判定部101が設置されている。ここで、特許文献1で提案されている従来のモータ制御装置では、モータMに通電される三相電流検出値の二相分(U相電流検出値IuaおよびV相電流検出値Iva)から三相交流/d−q座標変換部68を介して算出されたd軸電流検出値Idaおよびq軸電流検出値Iqaに基づき判定を行うが、この実施の形態1で提案するモータ制御装置では、モータMに通電される三相電流検出値の全ての相電流に基づき判定を行う。そのために、U相電流を検出するU相電流検出部41u、V相電流を検出するV相電流検出部41vおよびW相電流を検出するW相電流検出部41wで構成されるモータ電流検出部41が設けられる。 In this embodiment, the target current command value I ′ b * specified by the target current calculation unit 81 and the convergence correction value I CO * are added together by the addition unit 62 and calculated after the convergence correction target current designation value I. In order to determine whether or not qa * is accurately energized to the motor M, a three-phase current detection value determination unit 101 is installed in the motor control device. Here, in the conventional motor control device proposed in Patent Document 1, two phases of the three-phase current detection value energized to the motor M (U-phase current detection value I ua and V-phase current detection value I va ). Is determined on the basis of the detected d-axis current value I da and the detected q-axis current value I qa through the three-phase AC / dq coordinate conversion unit 68. The motor control proposed in the first embodiment In the apparatus, the determination is made based on all the phase currents of the detected three-phase current values that are supplied to the motor M. For this purpose, a motor current detector 41 comprising a U-phase current detector 41u that detects a U-phase current, a V-phase current detector 41v that detects a V-phase current, and a W-phase current detector 41w that detects a W-phase current. Is provided.

三相電流検出値判定部101は、U相電流検出値Iuaを用いてこのモータ制御装置の故障を判定するためのU相電流検出値判定部101u、V相電流検出値Ivaを用いてこのモータ制御装置の故障を判定するためのV相電流検出値判定部101vおよびW相電流検出値Iwaを用いてこのモータ制御装置の故障を判定するためのW相電流検出値判定部101wで構成される。三相電流検出値判定部101に入力された三相電流検出値iua、iva、およびiwaのうちの少なくとも1つが所定の許容範囲外であることを検知した場合、このモータ制御装置は故障であると判定される。 The three-phase current detection value determination unit 101 uses the U-phase current detection value I ua and the U-phase current detection value determination unit 101u and the V-phase current detection value I va for determining a failure of the motor control device. in W-phase current detection value determining unit 101w for using V-phase current detection value determining unit 101v and the W-phase current detection value I wa for determining a failure of the motor control device determines a failure of the motor control device Composed. When it is detected that at least one of the three-phase current detection values i ua , i va , and i wa input to the three-phase current detection value determination unit 101 is outside a predetermined allowable range, the motor control device It is determined that there is a failure.

以下、三相電流検出値判定部101の動作について、図2および図3を用いて説明する。
図2および図3は、モータMに通電されるU相電流検出値Iua、V相電流検出値IvaおよびW相電流検出値Iwaと、U相電流検出値Iua、V相電流検出値IvaおよびW相電流検出値Iwaの状態を示すU相電流状態フラグ、V相電流状態フラグおよびW相電流状態フラグの時間変化を示しており、このU相電流検出値iuaが過大となる場合の動作を示す。
Hereinafter, the operation of the detected three-phase current value determination unit 101 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
2 and 3 show a U-phase current detection value I ua , a V-phase current detection value I va and a W-phase current detection value I wa, and a U-phase current detection value I ua and a V-phase current detection that are supplied to the motor M. The time-phase changes of the U-phase current state flag, the V-phase current state flag, and the W-phase current state flag that indicate the state of the value I va and the W-phase current detection value I wa are shown, and the U-phase current detection value i ua is excessive. The operation when

ここで、U相電流検出値Iuaが過大であり異常な値をとっていることを判定するために、下記(3)式に示すようにU相電流検出値Iuaが正常な値と判定される所定の許容範囲D(IaMin〜IaMaxの範囲をとる)が予め設定されている。U相電流検出値Iuaが上述した許容範囲Dに包含される場合、U相電流状態フラグは正常状態を示す0'に設定され、このモータ制御装置は正常であると判定される。 Here, in order to determine that the U-phase current detection value I ua is excessive and takes an abnormal value, the U-phase current detection value I ua is determined to be a normal value as shown in the following equation (3). A predetermined allowable range D 1 (which takes a range of I aMin to I aMax ) is set in advance. When the U-phase current detection value I ua is included in the allowable range D 1 described above, the U-phase current state flag is set to 0 ′ indicating a normal state, and this motor control device is determined to be normal.

Figure 2007330099
このモータ制御装置に例えばU相の電流検出部41uが設けられた通電経路と電源線が短絡する等の故障が発生した場合、図2の時刻Tu1に示すようにU相電流検出値Iuaが最大電流となり、上述した許容範囲Dの範囲外となる。そして、その後第1の所定時間T(以下、Tを故障判定時間と表記)が経過した時刻Tu2でも継続してU相電流検出値Iuaが許容範囲Dの範囲外である場合、U相電流状態フラグが1'に設定されこのモータ制御装置の制御系に故障が発生していると判定される。
Figure 2007330099
When a failure occurs in the motor control device, for example, a short circuit between the power supply path provided with the U-phase current detection unit 41u and the power supply line, the U-phase current detection value I ua is shown at time T u1 in FIG. There the maximum current, the outside of the permissible range D 1 described above. Then, when the U-phase current detection value I ua continues to be outside the allowable range D 1 at time T u2 after which a first predetermined time T u (hereinafter, T u is expressed as a failure determination time) has elapsed. The U-phase current state flag is set to 1 ′, and it is determined that a failure has occurred in the control system of this motor control device.

図3に示すように、例えばノイズ等の雑音が原因でU相電流検出値Iuaが許容範囲Dの範囲外となったとしてもその状態が故障判定時間Tだけ継続しない場合、U相電流検出値Iuaは正常であると判定されU相状態フラグは変動せずに0'に設定された状態を保つ。このように故障判定時間Tを設定することで、ノイズ等が原因でU相電流検出値Iuaが瞬間的に大きく変動し許容範囲Dの範囲外となったとしても、制御系が故障であるとは判定されずモータ制御装置は正常動作を継続することが可能となる。 As shown in FIG. 3, even if the U-phase current detection value I ua falls outside the allowable range D 1 due to noise such as noise, for example, if the state does not continue for the failure determination time T u , The current detection value I ua is determined to be normal, and the U-phase state flag does not change and maintains the state set to 0 ′. By setting the failure determination time Tu in this manner, even if the U-phase current detection value I ua fluctuates greatly due to noise or the like and falls outside the allowable range D 1 , the control system fails. Therefore, the motor control device can continue normal operation.

また、モータの回転速度が所定値以上の場合に故障判定を禁止することにより、モータが外部より回された際に発生する回生電流とモータMに通電される三相電流とを重畳した電流値に基づき判定を行うことで起こりうる誤判定を防ぎ、モータ制御装置は正常動作を継続することが可能となる。   Further, by prohibiting failure determination when the motor rotation speed is equal to or higher than a predetermined value, a current value obtained by superimposing a regenerative current generated when the motor is rotated from the outside and a three-phase current supplied to the motor M is superimposed. This makes it possible to prevent erroneous determinations that may occur by making a determination based on the above, and the motor control device can continue normal operation.

図4および図5は検出したV相電流検出値Ivaを、図6および図7は検出したW相電流検出値Iwaを用いた故障判定動作を示しており、その動作は、上述したU相電流検出値Iuaの場合と同じであるため、詳細な説明は省略する。さらに、三相電流を構成する各相における電流振幅値は同じであるため、最小許容三相電流検出値IaMinおよび最大許容三相電流検出値IaMaxを用いて各相電流の許容範囲Dを決めることが可能である。 4 and 5 show the detected V-phase current detection value I va , and FIGS. 6 and 7 show the failure determination operation using the detected W-phase current detection value I wa. Since it is the same as the case of the phase current detection value I ua , the detailed description is omitted. Furthermore, since the current amplitude value in each phase constituting the three-phase current is the same, the allowable range D 1 of each phase current using the minimum allowable three-phase current detection value I aMin and the maximum allowable three-phase current detection value I aMax. Can be determined.

図8は、上述したモータドライバ52、コントローラCおよびモータMの機能構成を説明するための詳細な電気回路図である。コントローラCから出力されるPWM信号S、S、Sは、モータドライバ52が有するプリドライバ52bを介し、モータMに通電される三相電流を制御するためのブリッジ回路52aを形成する6つの半導体素子のベース端子に送られる。このブリッジ回路52aおよびプリドライバ52bおよび有極コンデンサ52cは、同一の電源53により給電されており、モータドライバ52への給電の有無を切り替えるためにそれぞれスイッチ54およびスイッチ55が、またモータMへの給電の有無を切り替えるためにスイッチ56が具備される。 FIG. 8 is a detailed electric circuit diagram for explaining functional configurations of the motor driver 52, the controller C, and the motor M described above. The PWM signals S u , S v , and S w output from the controller C form a bridge circuit 52a for controlling the three-phase current that is supplied to the motor M via the pre-driver 52b that the motor driver 52 has. Sent to the base terminal of two semiconductor elements. The bridge circuit 52a, the pre-driver 52b, and the polarized capacitor 52c are supplied with power by the same power source 53, and a switch 54 and a switch 55 are respectively connected to the motor driver 52 to switch the power supply to the motor driver 52. A switch 56 is provided for switching the presence or absence of power supply.

ここで、U相の電流検出部41uが設けられた通電経路が短絡故障を起こした場合の動作について、図9を参照しながら説明する。モータドライバ52によりモータMに与えるべきU相電圧値に基づいて決定するモータMに通電される目標となるU相通電電流(以下、目標電流と表記)は、傾きがモータMの電気的時定数τで決まり、周波数がPWM搬送周波数の三角波状となる。ここで、PWM搬送波の周期をτよりも十分短く設定すると、正常時におけるU相電流検出値Iuaは、図9(a)に示すように、t<txで、目標電流に等しい一定値とみなせる。ここで、t=txで、U相の電流検出部41uが設けられた通電経路に短絡故障が発生したとすると、短絡時には電圧制御手段から見たインダクタンスと抵抗は極めて小さくなるので、実際にモータMに通電するU相通電電流(以下、負荷電流)は急激に増加し、U相電流検出値IuaはIaMax以上となり、すなわち許容範囲Dの範囲外となる。すると、電圧制御手段は負荷電流を減少させるべく作用する。正常時には上記時定数τで減少する負荷電流は、モータドライバ52からインダクタンスが無視できるため、急速に減少する。従って、このときのU相電流検出値Iuaは目標電流を下回るので電圧制御手段は負荷電流を増加すべく作用し、再びU相電流検出値Iuaは許容範囲Dの範囲外となる。以上の動作を繰り返すため、U相電流検出値Iuaは、t=0〜txでは一定値(目標電流)となるが、t>txでは図9(a)に示すように、矩形波状の発振波形となる。コントローラCに具備されるU相電流検出値判定部101uは、図9(a)に示すように、所定周期T毎に各U相電流検出値Iuaに対する判定結果を順次RAMにストアする。上記例において、判定結果はt≦txで全て正常(0)で、t>txでは異常(1)と正常(0)とを繰り返す。そして所定周期T毎にT期間内の判定結果を調べ、全て正常である場合には故障検出カウンタをクリアし、そうでない場合には故障検出カウンタを1加算する。上記例においては、図9(b)に示すように、t≦txでは所定周期T毎に故障検出カウンタはクリアされ、t>txでは所定周期T毎に故障検出カウンタの値が1ずつ増加し、上記故障検出カウンタのカウント開始時から故障判定時間Tを経過した際も継続して故障検出カウンタ値が非零の場合故障であると判定され、図9(c)に示すようにU相電流状態フラグが1にセットされる。 Here, the operation when the short circuit failure occurs in the energization path provided with the U-phase current detection unit 41u will be described with reference to FIG. The target U-phase energization current (hereinafter referred to as target current) to be energized to the motor M determined based on the U-phase voltage value to be given to the motor M by the motor driver 52 has an inclination of the electrical time constant of the motor M. It is determined by τ, and the frequency is a triangular wave with a PWM carrier frequency. Here, if the period of the PWM carrier wave is set sufficiently shorter than τ, the U-phase current detection value I ua in the normal state is a constant value equal to the target current when t <tx, as shown in FIG. It can be considered. Here, if t = tx and a short-circuit failure occurs in the energization path provided with the U-phase current detection unit 41u, the inductance and resistance viewed from the voltage control means are extremely small at the time of the short-circuit. The U-phase energization current (hereinafter referred to as load current) energizing M increases rapidly, and the U-phase current detection value I ua is equal to or greater than I aMax , that is, outside the allowable range D 1 . The voltage control means then acts to reduce the load current. The load current that decreases with the time constant τ at normal time decreases rapidly because the inductance from the motor driver 52 can be ignored. Accordingly, since the U-phase current detection value I ua at this time is lower than the target current, the voltage control means acts to increase the load current, and the U-phase current detection value I ua again falls outside the allowable range D 1 . Since the above operation is repeated, the U-phase current detection value I ua becomes a constant value (target current) at t = 0 to tx, but when t> tx, as shown in FIG. It becomes a waveform. The U-phase current detection value determination unit 101u included in the controller C sequentially stores determination results for the respective U-phase current detection values I ua every predetermined cycle T 1 as shown in FIG. 9A. In the above example, the determination results are all normal (0) when t ≦ tx, and abnormal (1) and normal (0) are repeated when t> tx. Then examine the judgment result in the period T 3 for each predetermined period T 3, all clear the fault detection counters if it is normal, 1 is added to the failure detection counter otherwise. In the above example, as shown in FIG. 9 (b), the failure detection counter for each t ≦ tx the predetermined period T 3 is cleared, t> value of the failure detection counter every predetermined period T 3 in tx is one When the failure detection counter value is non-zero continuously even after the failure determination time Tu has elapsed from the start of counting of the failure detection counter, it is determined that there is a failure, as shown in FIG. The U-phase current state flag is set to 1.

一方、負荷電流が目標電流の急激な変化等により一時的にオーバーシュートした場合の動作について、図10を参照して説明する。例えば、目標電流がI1からI2に上昇した場合、上述した電圧制御手段はU相電流を上記目標電流I2に近づけようと作用する。目標電流の変化幅が小さい場合には、U相電流は滑らかに上記目標電流に向かって増大するが、目標電流の変化幅が大きい場合には負荷電流は急激に増大し、図10(a)に示すようにオーバーシュートを起こす。しかし、電圧制御手段のフィードバック作用によりU相電流は減少させられ目標電流値に収束する。このとき、RAMに順次ストアされる判定結果は、図10(a)に示すようにU相電流検出値Iuaがオーバーシュートした期間内では異常(1)となることがあるが、他は正常(0)である。上記例では、図10(b)に示すように故障検出カウンタが2となった次の周期T(オーバーシュートが終わった次の期間)で全ての判定結果が正常(0)であるので、上記故障検出カウンタはクリアされる。したがって、この場合は故障と判定されず、図10(c)に示すようにU相電流状態フラグは1にセットされない。すなわち、U相電流検出値判定部101uはU相電流がある許容範囲Dの範囲外となることがあっても、その状態が故障判定時間Tを超えない場合にはU相電流の急増は目標電流の急激な変化等のための一時的なオーバーシュートであって、モータ短絡による許容範囲Dの範囲外となる電流ではないと判定するものである。
上記実施例では、U相電流検出値に基づいた故障判定例を示したが、V相あるいはW相電流検出値に基づいて同様の故障検出を行うことができる。
On the other hand, the operation when the load current temporarily overshoots due to a sudden change in the target current or the like will be described with reference to FIG. For example, when the target current increases from I1 to I2, the voltage control means described above acts to bring the U-phase current closer to the target current I2. When the change width of the target current is small, the U-phase current smoothly increases toward the target current. However, when the change width of the target current is large, the load current increases rapidly, and FIG. Cause overshoot as shown in. However, the U-phase current is reduced by the feedback action of the voltage control means and converges to the target current value. At this time, the determination result sequentially stored in the RAM may become abnormal (1) within the period when the U-phase current detection value I ua overshoots as shown in FIG. (0). In the above example, as shown in FIG. 10B, all determination results are normal (0) in the next cycle T 3 (the next period after the overshoot ends) when the failure detection counter becomes 2, The failure detection counter is cleared. Therefore, in this case, it is not determined as a failure, and the U-phase current state flag is not set to 1 as shown in FIG. That, U-phase current detection value determining unit 101u can even be a outside the permissible range D 1 there are U-phase current, if the condition does not exceed the failure determination time T u proliferation of U-phase current is a temporary overshoot for such rapid change in the target current, is intended to determine not the current is outside the range of the allowable range D 1 by the motor short-circuited.
In the above-described embodiment, the failure determination example based on the U-phase current detection value is shown, but the same failure detection can be performed based on the V-phase or W-phase current detection value.

モータ制御装置の制御系が故障と判定されると、上述したスイッチ54、スイッチ55およびスイッチ56を開放することにより(図11参照)、モータ駆動回路を構成するブリッジ回路52a、プリドライバ52bまたはモータMへの通電経路への給電を停止し、モータを使用したパワーステアリング装置の駆動を停止させることで、モータ制御装置の電力消費を抑制することができる。なお、特にスイッチ54を開放し、ブリッジ回路52aへの給電を停止することにより、ブリッジ回路52aを構成する半導体素子の入出力端子がショートした場合に発生する大電流通電を回避することが可能となり、またスイッチ56を開放し、ブリッジ回路52aからモータMへの給電線を遮断することで故障検出時の不必要なトルクの発生を回避することが可能となる。   When it is determined that the control system of the motor control device is out of order, the above-described switch 54, switch 55, and switch 56 are opened (see FIG. 11), whereby the bridge circuit 52a, the predriver 52b, or the motor constituting the motor drive circuit. The power consumption of the motor control device can be suppressed by stopping the power supply to the energization path to M and stopping the driving of the power steering device using the motor. In particular, by opening the switch 54 and stopping the power supply to the bridge circuit 52a, it is possible to avoid a large current flow that occurs when the input / output terminals of the semiconductor elements constituting the bridge circuit 52a are short-circuited. Further, by opening the switch 56 and cutting off the power supply line from the bridge circuit 52a to the motor M, it is possible to avoid generation of unnecessary torque when a failure is detected.

さらに、故障判定時間Tを三相電流の周期1/2f以下に設定した場合の状態フラグの変化について、図12を参照して説明する。
例えば図12では、上記故障検出カウンタを、U相電流上限カウンタとU相電流下限カウンタに分割しており、許容範囲Dの上限値IaMax以上の値を検出した場合はU相電流上限カウンタが、下限値IaMin以下の値を検出した場合はU相電流下限カウンタがそれぞれ1加算される。モータMに通電される三相電流は正弦波形状をしているため、相電流検出値の正弦波周波数をfとした場合、故障判定時間Tを三相電流の周期1/2f以下に設定する(すなわち、1/2f以下の周期で故障判定を行う)ことで、三相電流のピーク時における過電流状態が連続して検出した場合においても上記双方のカウンタのクリアが可能となり、過電流の誤判定を未然に防止できるものである。
Furthermore, the change of the status flag in the case where the failure determination time T u set below cycle 1 / 2f of the three-phase currents, will be described with reference to FIG. 12.
For example, in FIG. 12, the failure detection counter is divided into a U-phase current upper limit counter and a U-phase current lower limit counter, and when a value equal to or higher than the upper limit value I aMax of the allowable range D 1 is detected, the U-phase current upper limit counter However, when a value equal to or lower than the lower limit value IaMin is detected, the U-phase current lower limit counter is incremented by one. Since the three-phase current applied to the motor M is a sinusoidal, sets the sine wave frequency of the phase current detection value when is f, the failure determination time T u below cycle 1 / 2f of the three-phase current (That is, failure determination is performed at a cycle of 1 / 2f or less), even when an overcurrent state at the peak of the three-phase current is detected continuously, both counters can be cleared. Can be prevented in advance.

さらにまた、モータの回転速度が所定値以上の場合に故障判定を禁止することにより、モータMが外部より回された際に発生する回生電流とモータMに通電される三相電流とを重畳した電流値に基づき判定を行うことで起こりうる誤判定を防ぎ、モータ制御装置は正常動作を継続することが可能となる。   Furthermore, by prohibiting the failure determination when the rotational speed of the motor is equal to or higher than a predetermined value, the regenerative current generated when the motor M is rotated from the outside and the three-phase current that is energized to the motor M are superimposed. By making a determination based on the current value, a possible erroneous determination can be prevented, and the motor control device can continue normal operation.

実施の形態2.
図13は、上述したモータドライバ52、コントローラCおよびモータMの機能構成を説明するための詳細な電気回路図である。本例では、ブリッジ回路52aを構成する三組のスイッチング素子群のうち、直流電圧の負側に接続されたスイッチング素子のコモン側に電流検出用の抵抗を配置している。電流検出手段としてU相電流検出部41uおよびV相電流検出部41vが配置され、W相電流検出値IwaはU相およびV相電流検出値IuaおよびIvaに基づいて演算により算出される。例えばU相の直流電圧正側に接続されたスイッチング素子がON、負側に接続されたスイッチング素子がOFFであるとき、U相電流検出用の抵抗が配置された電流経路には電流が流れない。このときのU相電流検出値が0A近傍の所定範囲Dの範囲外であることを検知した場合、このモータ制御装置は故障であると判定される。
また、U相の直流電圧正側に接続されたスイッチング素子がOFF、負側に接続されたスイッチング素子がONであるとき、U相電流検出用の抵抗が配置された電流経路にはモータU相に流れる電流が流れる。このときのU相電流検出値に基づき、実施の形態1に記載の故障判定をおこなってもよい。
上記実施例では、U相電流検出値に基づいた故障判定例を示したが、検出したV相電流検出値あるいは算出したW相電流検出値に基づいて同様の故障検出を行っても良い。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 13 is a detailed electric circuit diagram for explaining functional configurations of the motor driver 52, the controller C, and the motor M described above. In this example, a current detection resistor is arranged on the common side of the switching elements connected to the negative side of the DC voltage among the three sets of switching elements constituting the bridge circuit 52a. U-phase current detector 41u and the V-phase current detector 41v as a current detecting means is disposed, W-phase current detection value I wa is calculated by computation based on the U-phase and V-phase current detection value I ua and I va . For example, when the switching element connected to the positive side of the U-phase DC voltage is ON and the switching element connected to the negative side is OFF, no current flows through the current path in which the U-phase current detection resistor is arranged. . If the U-phase current detection value at this time is detected to be outside the scope of the given range D 2 of 0A vicinity motor control device is determined to be faulty.
Further, when the switching element connected to the positive side of the U-phase DC voltage is OFF and the switching element connected to the negative side is ON, the motor U-phase is provided in the current path in which the U-phase current detection resistor is arranged. The current that flows through the The failure determination described in the first embodiment may be performed based on the U-phase current detection value at this time.
In the above-described embodiment, the failure determination example based on the U-phase current detection value is shown. However, similar failure detection may be performed based on the detected V-phase current detection value or the calculated W-phase current detection value.

この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置に用いるモータ制御装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the motor control apparatus used for the electric power steering control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the electric power steering control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the electric power steering control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the electric power steering control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the electric power steering control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the electric power steering control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the electric power steering control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置を制御するモータと、そのモータを制御するコントローラとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the motor which controls the electric power steering control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention, and the controller which controls the motor. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the electric power steering control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the electric power steering control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the electric power steering control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the electric power steering control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る電動パワーステアリング制御装置を制御するモータと、そのモータを制御するコントローラとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the motor which controls the electric power steering control apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention, and the controller which controls the motor. 一般的な電動パワーステアリング制御装置を制御するモータと、そのモータを制御するコントローラとの関係を示す図であるIt is a figure which shows the relationship between the motor which controls a general electric power steering control apparatus, and the controller which controls the motor. 従来の電動パワーステアリング制御装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the conventional electric power steering control apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

C コントローラ、M モータ、R レゾルバ、41 モータ電流検出部、41u U相電流検出部、41v V相電流検出部、41w W相電流検出部、42 車速センサ、43 トルクセンサ、44 位相補償回路、45 ロータ角度検出回路、51 三相PWM変調部、52 モータドライバ、52a ブリッジ回路、52b プリドライバ、52c 有極コンデンサ、61、81 目標電流演算部、64、82 収斂値補正部、66 q軸電流指令値演算部、68 三相交流/d−q座標変換部、69d d軸電流PI制御部、69q q軸電流PI制御部、72 d−q/三相交流座標変換部、73 W相電圧指令値演算部、101 三相電流検出値判定部、101u U相電流検出値判定部、101v V相電流検出値判定部、101w W相電流検出値判定部。   C controller, M motor, R resolver, 41 motor current detector, 41u U phase current detector, 41v V phase current detector, 41w W phase current detector, 42 vehicle speed sensor, 43 torque sensor, 44 phase compensation circuit, 45 Rotor angle detection circuit, 51 Three-phase PWM modulation unit, 52 Motor driver, 52a Bridge circuit, 52b Pre-driver, 52c Polarized capacitor, 61, 81 Target current calculation unit, 64, 82 Convergence value correction unit, 66 q-axis current command Value calculator, 68 three-phase AC / dq coordinate converter, 69d d-axis current PI controller, 69q q-axis current PI controller, 72 dq / three-phase AC coordinate converter, 73 W-phase voltage command value Calculation unit, 101 Three-phase current detection value determination unit, 101u U-phase current detection value determination unit, 101v V-phase current detection value determination unit, 101w W-phase current Detection value determination unit.

Claims (9)

モータが発生するトルクをステアリング機構に与えて操舵補助を行う電動パワーステアリング制御装置に関し、
前記モータに与えるべき電流として、d−q座標系のd軸電流指令値およびq軸電流指令値を設定するd−q指令値設定手段と、
前記モータに実際に流れる相電流を検出する電流検出手段と、
この電流検出手段によって検出される相電流検出値をd−q座標系のd軸電流検出値、およびq軸電流検出値に変換する三相/d−q軸変換手段と、
前記d−q指令値設定手段により設定されるd軸電流指令値ならびにq軸電流指令値、および前記三相/d−q軸変換手段から出力されるd軸電流検出値ならびにq軸電流検出値に基づいて、前記モータに印加される電圧を制御する電圧制御手段と、
前記相電流検出値が第1の所定の許容範囲外である状態が、第1の所定時間以上継続する場合に故障と判定するための故障判定手段とを備え、
前記故障判定手段は、三相電流の正弦波周波数をfとしたとき、1/2f以下の周期で故障判定を行うことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
An electric power steering control device for assisting steering by applying torque generated by a motor to a steering mechanism,
D-q command value setting means for setting a d-axis current command value and a q-axis current command value in the dq coordinate system as currents to be given to the motor;
Current detecting means for detecting a phase current that actually flows through the motor;
Three-phase / dq-axis conversion means for converting the phase current detection value detected by the current detection means into a d-axis current detection value in the dq coordinate system and a q-axis current detection value;
The d-axis current command value and the q-axis current command value set by the dq command value setting means, and the d-axis current detection value and the q-axis current detection value output from the three-phase / dq-axis conversion means. Voltage control means for controlling the voltage applied to the motor based on
A failure determination means for determining a failure when the phase current detection value is outside the first predetermined allowable range continues for a first predetermined time or more;
The electric power steering control device, wherein the failure determination means performs failure determination at a cycle of 1 / 2f or less, where f is a sine wave frequency of a three-phase current.
第2の所定時間内に前記相電流検出値が第1の所定の許容範囲外である状態が、第1の所定時間以上継続する場合に故障と判定することを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング制御装置。   The failure is determined when the state in which the phase current detection value is outside the first predetermined allowable range within the second predetermined time continues for the first predetermined time or longer. Electric power steering control device. 三相電流の正弦波周波数をfとしたとき、上記第2の所定時間を1/2f以下に設定することを特徴とする請求項2に記載の電動パワーステアリング制御装置。   3. The electric power steering control device according to claim 2, wherein the second predetermined time is set to ½ f or less when the sine wave frequency of the three-phase current is f. 前記電流検出手段を配した通電経路に電流が流れない場合の相電流検出値が、第2の所定の許容範囲外である場合に故障と判定することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の電動パワーステアリング制御装置。   4. A failure is determined when a phase current detection value when a current does not flow through an energization path provided with the current detection means is outside a second predetermined allowable range. The electric power steering control device according to any one of the above. モータの回転速度が所定値以上の場合に故障判定を禁止することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の電動パワーステアリング制御装置。   The electric power steering control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the failure determination is prohibited when the rotation speed of the motor is equal to or greater than a predetermined value. 故障と判定した場合に前記モータの駆動を停止することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の電動パワーステアリング制御装置。   The electric power steering control device according to any one of claims 1 to 5, wherein when the failure is determined, the driving of the motor is stopped. 故障と判定した場合にモータ駆動回路への給電を禁止することを特徴とする請求項6に記載の電動パワーステアリング制御装置。   The electric power steering control device according to claim 6, wherein power supply to the motor drive circuit is prohibited when it is determined that there is a failure. 故障と判定した場合にモータ駆動回路のプリドライバへの給電を禁止することを特徴とする請求項6に記載の電動パワーステアリング制御装置。   The electric power steering control device according to claim 6, wherein power supply to the pre-driver of the motor drive circuit is prohibited when it is determined that there is a failure. 故障と判定した場合にモータ駆動回路からモータへの給電を禁止することを特徴とする請求項6に記載の電動パワーステアリング制御装置。   7. The electric power steering control device according to claim 6, wherein power supply from the motor drive circuit to the motor is prohibited when it is determined that there is a failure.
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