JP2010098812A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転角センサを用いない新たな制御方式でモータを制御することができるモータ制御装置を提供する。
【解決手段】仮想回転座標系であるγδ座標系のγ軸電流Ｉ_γでモータが駆動される。γδ座標系は、制御上の回転角である制御角θ_Cに従う座標系である。制御角θ_Cとロータ角θ_Mとの差は負荷角θ_Lである。この負荷角θ_Lに応じたアシストトルクＴ_Aが発生する。一方、操舵トルクＴがフィードバックされ、指示操舵トルクＴ^*に操舵トルクＴを近づけるように、加算角αが生成される。この加算角αが制御角θ_Cの前回値θ_C(n-1)に加算されることにより、制御角θ_Cの今回値θ_C(n)が求められる。加算角αは、リミッタ２４による制限を受ける。加算角αの絶対値が所定のしきい値以上の状態が継続する異常時には、制御角補正部２７によって制御角θ_Cが強制的に補正される。
【選択図】図１

Description

この発明は、ブラシレスモータを駆動するためのモータ制御装置に関する。ブラシレスモータは、たとえば、車両用操舵装置の駆動源として使用可能である。車両用操舵装置の一例は、電動パワーステアリング装置である。

ブラシレスモータを駆動制御するためのモータ制御装置は、一般に、ロータの回転角を検出するための回転角センサの出力に応じてモータ電流の供給を制御するように構成されている。回転角センサとしては、一般的には、ロータ回転角（電気角）に対応した正弦波信号および余弦波信号を出力するレゾルバが用いられる。しかし、レゾルバは、高価であり、配線数が多く、また、設置スペースも大きい。そのため、ブラシレスモータを備えた装置のコスト削減および小型化が阻害されるという課題がある。

そこで、回転角センサを用いることなくブラシレスモータを駆動するセンサレス駆動方式が提案されている。センサレス駆動方式は、ロータの回転に伴う誘起電圧を推定することによって、磁極の位相（ロータの電気角）を推定する方式である。ロータ停止時および極低速回転時には、誘起電圧を推定できないので、別の方式で磁極の位相が推定される。具体的には、ステータに対してセンシング信号を注入し、このセンシング信号に対するモータの応答が検出される。このモータ応答に基づいて、ロータ回転位置が推定される。
特開2007-267549号公報

上記のセンサレス駆動方式は、誘起電圧やセンシング信号を用いてロータの回転位置を推定し、その推定によって得られた回転位置に基づいてモータを制御するものである。しかし、この駆動方式は、いずれの用途にも適しているわけではなく、たとえば、車両の舵取り機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置の駆動源として用いられるブラシレスモータの制御に適用するための手法は未だ確立されていない。そのため、別の方式によるセンサレス制御の実現が望まれている。

そこで、この発明の目的は、回転角センサを用いない新たな制御方式でモータを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。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、ロータ（５０）と、このロータに対向するステータ（５５）とを備えたモータ（３）を制御するためのモータ制御装置であって、制御上の回転角である制御角（θ_C）に従う回転座標系の軸電流値（Ｉ_γ ^*）で前記モータを駆動する電流駆動手段（３１〜３６）と、所定の演算周期毎に、制御角の前回値に加算角（α）を加算することによって制御角の今回値を求める制御角演算手段（２６）と、前記加算角の状態を監視する監視手段（２５）とを含む、モータ制御装置である。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。以下、この項において同じ。

この構成によれば、制御角に従う回転座標系（γδ座標系。以下「仮想回転座標系」といい、この仮想回転座標系の座標軸を「仮想軸」という。）の軸電流値（以下「仮想軸電流値」という。）によってモータが駆動される一方で、制御角は、演算周期毎に加算角を加算することによって更新される。これにより、制御角を更新しながら、すなわち、仮想回転座標系の座標軸（仮想軸）を更新しながら、仮想軸電流値でモータを駆動することによって、必要なトルクを発生させることができる。こうして、回転角センサを用いることなく、モータから適切なトルクを発生させることができる。前記加算角は、たとえば、モータが発生すべきトルクまたは前記仮想軸電流値に対する前記モータの応答に対応する値とされる。

さらに、この発明では、監視手段によって加算角の状態が監視されるようになっている。したがって、その監視結果に基づいて、制御上の異常の有無を判定できる。
請求項２記載の発明は、前記監視手段は、前記加算角の絶対値が所定のしきい値以上となる回数が所定回数連続するときに異常と判断する手段（Ｓ１１，Ｓ１２）を含む、請求項１記載のモータ制御装置である。この構成によれば、加算角の絶対値が所定回数連続して所定値のしきい値以上となると、異常と判断される。加算角の絶対値が大きな状態が長時間継続しているときには、制御角の変動が大きな状態が継続していて、制御角をその適値に収束させることができなくなっている異常状態であると判断できる。

前記所定回数は、加算角の絶対値が前記しきい値以上で継続する可能性のある最長時間（正常状態において想定される最長時間）および前記演算周期に応じて定めればよい。
前記監視手段による働きは、結局、制御角が前記しきい値以上の変動幅で一定時間以上変動し続ける状態、換言すれば、前記制御角が前記しきい値以上の変動幅で一定角度以上変動し続ける状態が生じたときに、異常と判断する働きである。

請求項３記載の発明は、前記異常と判断されたときに前記制御角を補正する制御角補正手段（２７，２９）をさらに含む、請求項２記載のモータ制御装置である。この構成によれば、異常発生時には、制御角が補正される。たとえば、加算角が一定値（絶対値が前記しきい値以上の値）をとる場合に、制御角が有限個の複数の値を循環的にとる場合がある。このような状況では、必要なトルクに応じた適値を飛び越えて制御角が変化する状態が継続するおそれがあり、したがって、制御角を適値に近い値とすることができなくなる可能性がある。そこで、この発明では、異常発生時において、制御角が補正され、強制的に制御角がシフトされる。これにより、制御角が適値に近似した値をとる可能性が高まり、それに応じて、制御角を必要トルクに応じた適値へと収束させやすくなる。こうして、異常状態から脱するように促すことができる。

請求項４記載の発明は、前記異常と判断されたときに前記加算角を補正する加算角補正手段（２８）をさらに含む請求項２記載のモータ制御装置である。この発明では、加算角を補正することによって、請求項３の発明と同様の効果が達成される。
前記モータ制御装置が、前記加算角を演算する加算角演算手段（２２，２３）を含む場合に、前記加算角補正手段は、前記加算角演算手段の演算特性を変更することによって前記加算角を補正するものであってもよい。より具体的には、前記モータ制御装置は、前記モータの駆動対象に作用させるべき指示トルクを設定する指示トルク設定手段（２１）と、前記駆動対象に働くトルク（検出トルク）を検出するトルク検出手段（１）とを含むものであってもよい。この場合に、前記加算角演算手段は、前記検出トルクを前記指示トルクに近づけるように前記加算角を演算するフィードバック制御手段（２２，２３）を含むものであってもよい。そして、前記加算角補正手段は、前記フィードバック制御手段のゲインを変更するものであってもよい。

請求項５記載の発明は、前記モータの駆動対象に作用させるべき指示トルクを設定する指示トルク設定手段（２１）と、前記駆動対象に働くトルクを検出するトルク検出手段（１）とをさらに含み、前記制御角補正手段（２９）は、複数の制御角について、前記指示トルク設定手段によって設定される指示トルクおよび前記トルク検出手段によって検出される検出トルクをサンプリングする手段（Ｓ２３，Ｓ２４）と、前記複数の制御角のうち、サンプリングされた指示トルクと検出トルクとの差が最小となる制御角を選択して新たな制御角として設定する制御角選択手段（Ｓ２６）とを含む、請求項３記載のモータ制御装置である。この構成によれば、異常と判断されると、複数の制御角について、指示トルクおよび検出トルクがサンプリングされる。そして、指示トルクと検出トルクとの差が最小となる制御角が新たな制御角として選択される。これにより、検出トルクを指示トルクに近づけることができる適値に近似した値に制御角を設定することができるから、制御角の適値への収束を促すことができる。

請求項６記載の発明は、前記加算角の絶対値を所定の制限値（既定値）に基づいて制限するための加算角制限手段（２４）と、前記異常と判断されたときに前記制限値を変更（前記既定値から変更）する制限値変更手段（３０）とをさらに含む、請求項２記載のモータ制御装置である。この構成によれば、加算角に適切な制限を加えることによって、実際のロータの回転に比して過大な加算角が制御角に加算されることを抑制できる。より具体的には、ロータの回転速度範囲に対して妥当な範囲内で加算角が設定されるように制限を加えることによって、より適切にモータを制御することができる。一方、異常と判断されたときには、前記制限値が所定の制限値（既定値）から変更される。一定の制限値で加算角を制限すると、制御角が有限個の値を循環的にとる状態となるおそれがあり、制御角を適値に収束させることが困難な状況に陥る可能性がある。そこで、異常発生時に、制限値を既定値から変更することで、制御角の適値への収束を促すことができる。

前記所定の制限値（既定値）は、たとえば、次式によって定められた値であってもよい。ただし、次式における「最大ロータ角速度」とは、電気角でのロータ角速度の最大値である。
所定の制限値（既定値）＝最大ロータ角速度×演算周期
たとえば、モータの回転を所定の減速比の減速機構を介して車両用操舵装置の操舵軸に伝達している場合には、最大ロータ角速度は、最大操舵角速度（操舵軸の最大回転角速度）×減速比×極対数で与えられる。「極対数」とは、ロータが有する磁極対（Ｎ極とＳ極との対）の数である。

請求項７記載の発明は、前記変更された制限値は、３６０度の約数でない値である、請求項６記載のモータ制御装置である。この構成によれば、変更後の制限値が３６０度の約数でない値とされている。そのため、加算角の絶対値が変更後の制限値に制限されても、制御角が小数の限られた値を循環的にとる状態とならない。これにより、制御角が適値に接近する可能性を高めることができ、制御角の適値への収束を促すことができる。

請求項８記載の発明は、前記変更された制限値は、前記所定の制限値（既定値）よりも小さい値である、請求項６記載のモータ制御装置である。この構成によれば、異常と判定されたときに、制限値を前記所定の制限値（既定値）よりも小さい値とすることで、制御角が適値に接近する可能性が高められている。これにより、制御角の適値への収束を促すことができる。

請求項９記載の発明は、前記異常と判断されたときにモータ指示電流値を低減するための電流制限手段（４０）をさらに含む、請求項２記載のモータ制御装置である。この構成によれば、異常発生時にはモータ指示電流が低減される。これにより、制御の発散傾向を抑制でき、制御系を収束状態へと導くことができる。
請求項１０記載の発明は、前記異常と判断されたときに前記加算角、制御角およびモータ指示電流値をリセットする手段（４１）をさらに含む、請求項２記載のモータ制御装置である。この構成によれば、異常と判断されると、加算角、制御角およびモータ指示電流値がリセットされるので、異常状態を速やかに脱して、制御を再開することができる。

前記モータは、車両の舵取り機構（２）に駆動力を付与するものであってもよい。この場合に、前記モータ制御装置が、前記車両の操向のために操作される操作部材（１０）に加えられる操舵トルクを検出するトルク検出手段（１）と、指示操舵トルクを設定する指示操舵トルク設定手段（２１）と、前記指示操舵トルク設定手段によって設定される指示操舵トルクと前記トルク検出手段によって検出される操舵トルクとの偏差に応じて前記加算角を演算する加算角演算手段（２２，２３）とをさらに含むことが好ましい。

この構成によれば、指示操舵トルクが設定され、この指示操舵トルクと操舵トルク（検出値）との偏差に応じて前記加算角が演算される。これにより、操舵トルクが当該指示操舵トルクとなるように加算角が定められ、それに応じた制御角が定められることになる。したがって、指示操舵トルクを適切に定めておくことによって、モータから適切な駆動力を発生させて、これを舵取り機構に付与することができる。すなわち、ロータの磁極方向に従う回転座標系（ｄｑ座標系）の座標軸と前記仮想軸とのずれ量（負荷角）が指示操舵トルクに応じた値に導かれる。その結果、適切なトルクがモータから発生され、運転者の操舵意図に応じた駆動力を舵取り機構に付与できる。

操作部材と舵取り機構とが機械的に結合された車両用操舵装置（たとえば、電動パワーステアリング装置）では、仮想軸電流値に対するモータの応答（モータが発生するトルク）は、検出操舵トルクの変化となって現れる。したがって、このような車両用操舵装置においては、検出操舵トルクに応じて加算角を演算することは、仮想軸電流値に対するモータの応答に応じて加算角を演算することになると言うこともできる。

前記モータ制御装置は、前記操作部材の操舵角を検出する操舵角検出手段（４）をさらに含み、前記指示操舵トルク設定手段は、前記操舵角検出手段によって検出される操舵角に応じて指示操舵トルクを設定するものであることが好ましい。この構成によれば、操作部材の操舵角に応じて指示操舵トルクが設定されるので、操舵角に応じた適切なトルクをモータから発生させることができ、運転者が操作部材に加える操舵トルクを操舵角に応じた値へと導くことができる。これにより、良好な操舵感を得ることができる。

前記指示操舵トルク設定手段は、前記車両の車速を検出する車速検出手段（６）によって検出される当該車速に応じて指示操舵トルクを設定するものであってもよい。この構成によれば、車速に応じて指示操舵トルクが設定されるので、いわゆる車速感応制御を行うことができる。その結果、良好な操舵感を実現できる。たとえば、車速が大きいほど、すなわち、高速走行時ほど指示操舵トルクを小さく設定することより、すぐれた操舵感が得られる。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係るモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置（車両用操舵装置の一例）の電気的構成を説明するためのブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、車両を操向するための操作部材としてのステアリングホイール１０に加えられる操舵トルクＴを検出するトルクセンサ１と、車両の舵取り機構２に減速機構７を介して操舵補助力を与えるモータ３（ブラシレスモータ）と、ステアリングホイール１０の回転角である操舵角を検出する舵角センサ４と、モータ３を駆動制御するモータ制御装置５と、当該電動パワーステアリング装置が搭載された車両の速度を検出する車速センサ６とを備えている。

モータ制御装置５は、トルクセンサ１が検出する操舵トルク、舵角センサ４が検出する操舵角および車速センサ６が検出する車速に応じてモータ３を駆動することによって、操舵状況および車速に応じた適切な操舵補助を実現する。
モータ３は、この実施形態では、三相ブラシレスモータであり、図２に図解的に示すように、界磁としてのロータ５０と、このロータ５０に対向するステータ５５に配置されたＵ相、Ｖ相およびＷ相のステータ巻線５１，５２，５３とを備えている。モータ３は、ロータの外部にステータを対向配置したインナーロータ型のものであってもよいし、筒状のロータの内部にステータを対向配置したアウターロータ型のものであってもよい。

各相のステータ巻線５１，５２，５３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５０の磁極方向にｄ軸（磁極軸）をとり、ロータ５０の回転平面内においてｄ軸と直角な方向にｑ軸（トルク軸）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５０とともに回転する回転座標系である。ｄｑ座標系では、ｑ軸電流のみがロータ５０のトルク発生に寄与するので、ｄ軸電流を零とし、ｑ軸電流を所望のトルクに応じて制御すればよい。ロータ５０の回転角（ロータ角）θ_Mは、Ｕ軸に対するｄ軸の回転角である。ｄｑ座標系は、ロータ角θ_Mに従う実回転座標系である。このロータ角θ_M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を行うことができる。

一方、この実施形態では、制御上の回転角を表す制御角θ_Cが導入される。制御角θ_Cは、Ｕ軸に対する仮想的な回転角である。この制御角θ_Cに対応する仮想的な軸をγ軸とし、このγ軸に対して９０°進んだ軸をδ軸として、仮想二相回転座標系（γδ座標系。仮想回転座標系）を定義する。制御角θ_Cがロータ角θ_Mに等しいとき、仮想回転座標系であるγδ座標系と実回転座標系であるｄｑ座標系とが一致する。すなわち、仮想軸としてのγ軸は実軸としてのｄ軸と一致し、仮想軸としてのδ軸は実軸としてのｑ軸と一致する。γδ座標系は、制御角θ_Cに従う仮想回転座標系である。ＵＶＷ座標系とγδ座標系との座標変換は、制御角θ_Cを用いて行うことができる。

制御角θ_Cとロータ角θ_Mとの差を負荷角θ_L（＝θ_C−θ_M）と定義する。
制御角θ_Cに従ってγ軸電流Ｉ_γをモータ３に供給すると、このγ軸電流Ｉ_γのｑ軸成分（ｑ軸への正射影）がロータ５０のトルク発生に寄与するｑ軸電流Ｉ_qとなる。すなわち、γ軸電流Ｉ_γとｑ軸電流Ｉ_qとの間に、次式(1)の関係が成立する。
Ｉ_q＝Ｉ_γ・sinθ_L …(1)
再び図１を参照する。モータ制御装置５は、マイクロコンピュータ１１と、このマイクロコンピュータ１１によって制御され、モータ３に電力を供給する駆動回路（インバータ回路）１２と、モータ３の各相のステータ巻線に流れる電流を検出する電流検出部１３とを備えている。

電流検出部１３は、モータ３の各相のステータ巻線５１，５２，５３に流れる相電流Ｉ_U，Ｉ_V，Ｉ_W（以下、総称するときには「三相検出電流Ｉ_UVW」という。）を検出する。これらは、ＵＶＷ座標系における各座標軸方向の電流値である。
マイクロコンピュータ１１は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭなど）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。この複数の機能処理部には、指示操舵トルク設定部２１と、トルク偏差演算部２２と、ＰＩ（比例積分）制御部２３と、リミッタ２４と、加算角監視部２５と、制御角演算部２６と、制御角補正部２７と、指示電流値生成部３１と、電流偏差演算部３２と、ＰＩ制御部３３と、γδ／ＵＶＷ変換部３４と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部３５と、ＵＶＷ／γδ変換部３６とが含まれている。

指示操舵トルク設定部２１は、舵角センサ４によって検出される操舵角と、車速センサ６によって検出される車速とに基づいて、指示操舵トルクＴ^*を設定する。たとえば、図４に示すように、たとえば、操舵角が正の値（右方向へ操舵した状態）のとき指示操舵トルクＴ^*は正の値（右方向へのトルク）に設定され、操舵角が負の値（左方向へ操舵した状態）のとき指示操舵トルクＴ^*は負の値（左方向へのトルク）に設定される。そして、操舵角の絶対値が大きくなるに従って、その絶対値が大きくなるように（図４の例では非線型に大きくなるように）指示操舵トルクＴ^*が設定される。ただし、所定の上限値（正の値。たとえば、＋６Ｎｍ）および下限値（負の値。たとえば−６Ｎｍ）の範囲内で指示操舵トルクＴ^*の設定が行われる。また、指示操舵トルクＴ^*は、車速が大きいほど、その絶対値が小さくなるように設定される。すなわち、車速感応制御が行われる。

トルク偏差演算部２２は、指示操舵トルク設定部２１によって設定される指示操舵トルクＴ^*とトルクセンサ１によって検出される操舵トルクＴ（以下、区別するために「検出操舵トルクＴ」という。）との偏差（トルク偏差）ΔＴを求める。ＰＩ制御部２３は、このトルク偏差ΔＴに対するＰＩ演算を行う。すなわち、トルク偏差演算部２２およびＰＩ制御部２３によって、検出操舵トルクＴを指示操舵トルクＴ^*に導くためのトルクフィードバック制御手段が構成されている。ＰＩ制御部２３は、トルク偏差ΔＴに対するＰＩ演算を行うことで、制御角θ_Cに対する加算角αを演算する。

リミッタ２４は、ＰＩ制御部２３によって求められた加算角αに対して制限を加える制限手段である。より具体的には、リミッタ２４は、所定の上限値ＵＬ（正の値）と下限値ＬＬ（負の値）との間の値に加算角αを制限する。上限値ＵＬおよび下限値ＬＬは、所定の制限値ω_max（ω_max＞０。たとえばω_max＝４５度）に基づいて定められる。この所定の制限値ω_maxは、たとえば、最大操舵角速度に基づいて定められる。最大操舵角速度とは、ステアリングホイール１０の操舵角速度として想定され得る最大値であり、たとえば、８００deg/sec程度である。

最大操舵角速度のときのロータ５０の電気角の変化速度（電気角での角速度。最大ロータ角速度）は、次式(2)のとおり、最大操舵角速度と、減速機構７の減速比と、ロータ５０の極対数との積で与えられる。極対数とは、ロータ５０が有する磁極対（Ｎ極とＳ極との対）の個数である。
最大ロータ角速度＝最大操舵角速度×減速比×極対数 …(2)
制御角θ_Cの演算間（演算周期）におけるロータ５０の電気角変化量の最大値（ロータ角変化量最大値）は、次式(3)のとおり、最大ロータ角速度に演算周期を乗じた値となる。

ロータ角変化量最大値＝最大ロータ角速度×演算周期
＝最大操舵角速度×減速比×極対数×演算周期 …(3)
このロータ角変化量最大値が一演算周期間で許容される制御角θ_Cの最大変化量である。そこで、前記ロータ角変化量最大値を制限値ω_max（＞０）とすればよい。この制限値ω_maxを用いて、加算角αの上限値ＵＬおよび下限値ＬＬは、それぞれ次式(4)(5)で表すことができる。

ＵＬ＝＋ω_max …(4)
ＬＬ＝−ω_max …(5)
リミッタ２４による制限処理後の加算角αが、制御角演算部２６の加算器２６Ａにおいて、制御角θ_Cの前回値θ_C(n-1)（ｎは今演算周期の番号）に加算される（Ｚ^-1は信号の前回値を表す）。ただし、制御角θ_Cの初期値は予め定められた値（たとえば零）である。

制御角演算部２６は、制御角θ_Cの前回値θ_C(n-1)にリミッタ２４から与えられる加算角αを加算する加算器２６Ａを含む。すなわち、制御角演算部２６は、所定の演算周期毎に制御角θ_Cを演算する。そして、前演算周期における制御角θ_Cを前回値θ_C(n-1)とし、これを用いて今演算周期における制御角θ_Cである今回値θ_C(n)を求める。
加算角監視部２５は、ＰＩ制御部２３によって求められる加算角αの絶対値と所定のしきい値α_thとを比較する。そして、加算角監視部２５は、加算角αの絶対値がしきい値α_th以上の状態が所定数の演算周期に渡って連続すると、異常が発生したと判断し、制御角補正部２７に異常発生を通知する。前記しきい値α_thは、前記所定の制限値ω_maxと等しい値であってもよい。この場合において、前記所定数の演算周期は、前記最大操舵角速度での最長操舵継続時間の想定値以上の値とすればよい。これにより、最大操舵角速度での最長操舵継続時間として想定される時間よりも長時間に渡って制御角θ_Cがリミッタ２４による制限を受け続けるときに、異常が発生したものと判断できる。

制御角補正部２７は、加算角監視部２５から異常発生の通知を受けると、制御角演算部２６で求められた制御角θ_Cを所定値Δθ（たとえば、Δθ＝５度〜１０度）だけずらす補正を行う。すなわち、補正後の制御角θ_Cは、補正前の制御角θ_Cに対して所定値Δθを加算した値となる。むろん、補正前の制御角θ_Cから補正値Δθを減算して補正後の制御角θ_Cを用いても差し支えない。

指示電流値生成部３１は、制御上の回転角である前記制御角θ_Cに対応する仮想回転座標系であるγδ座標系の座標軸（仮想軸）に流すべき電流値を指示電流値として生成するものである。具体的には、γ軸指示電流値Ｉ_γ ^*およびδ軸指示電流値Ｉ_δ ^*（以下、これらを総称するときには「二相指示電流値Ｉ_γδ ^*という。）を生成する。指示電流値生成部３１は、γ軸指示電流値Ｉ_γ ^*を有意値とする一方で、δ軸指示電流値Ｉ_δ ^*を零とする。より具体的には、指示電流値生成部３１は、トルクセンサ１によって検出される検出操舵トルクＴに基づいてγ軸指示電流値Ｉ_γ ^*を設定する。

検出操舵トルクＴに対するγ軸指示電流値Ｉ_γ ^*の設定例は、図５に示されている。検出操舵トルクＴが零付近の領域には不感帯ＮＲが設定されている。γ軸指示電流値Ｉ_γ ^*は、不感帯ＮＲの外側の領域で急峻に立ち上がり、所定のトルク以上でほぼ一定値となるように設定される。これにより、運転者がステアリングホイール１０を操作していないときには、モータ３への通電が停止され、不必要な電力消費が抑制される。

電流偏差演算部３２は、指示電流値生成部３１によって生成されるγ軸指示電流値Ｉ_γ ^*に対するγ軸検出電流Ｉ_γの偏差Ｉ_γ ^*−Ｉ_γと、δ軸指示電流値Ｉ_δ ^*（＝０）に対するδ軸検出電流Ｉ_δの偏差Ｉ_δ ^*−Ｉ_δとを演算する。γ軸検出電流Ｉ_γおよびδ軸検出電流Ｉ_δは、ＵＶＷ／γδ変換部３６から偏差演算部３２に与えられるようになっている。

ＵＶＷ／γδ変換部３６は、電流検出部１３によって検出されるＵＶＷ座標系の三相検出電流Ｉ_UVW（Ｕ相検出電流Ｉ_U、Ｖ相検出電流Ｉ_VおよびＷ相検出電流Ｉ_W）をγδ座標系の二相検出電流Ｉ_γおよびＩ_δ（以下総称するときには「二相検出電流Ｉ_γδ」という。）に変換する。これらが電流偏差演算部３２に与えられるようになっている。ＵＶＷ／γδ変換部３６における座標変換には、制御角演算部２６で演算される制御角θ_Cが用いられる。

ＰＩ制御部３３は、電流偏差演算部３２によって演算された電流偏差に対するＰＩ演算を行うことにより、モータ３に印加すべき二相指示電圧Ｖ_γδ ^*（γ軸指示電圧Ｖ_γ ^*およびδ軸指示電圧Ｖ_δ ^*）を生成する。この二相指示電圧Ｖ_γδ ^*が、γδ／ＵＶＷ変換部３４に与えられる。
γδ／ＵＶＷ変換部３４は、二相指示電圧Ｖ_γδ ^*に対して座標変換演算を行うことによって、三相指示電圧Ｖ_UVW ^*を生成する。三相指示電圧Ｖ_UVW ^*は、Ｕ相指示電圧Ｖ_U ^*、Ｖ相指示電圧Ｖ_V ^*およびＷ相指示電圧Ｖ_W ^*からなる。この三相指示電圧Ｖ_UVW ^*は、ＰＷＭ制御部３５に与えられる。

ＰＷＭ制御部３５は、Ｕ相指示電圧Ｖ_U ^*、Ｖ相指示電圧Ｖ_V ^*およびＷ相指示電圧Ｖ_W ^*にそれぞれ対応するデューティの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１２に供給する。
駆動回路１２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３５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Ｖ_UVW ^*に相当する電圧がモータ３の各相のステータ巻線５１，５２、５３に印加されることになる。

電流偏差演算部３２およびＰＩ制御部３３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、モータ３に流れるモータ電流が、指示電流値生成部３１によって設定される二相指示電流値Ｉ_γδ ^*に近づくように制御される。
図３は、前記電動パワーステアリング装置の制御ブロック図である。ただし、説明を簡単にするために、リミッタ２４の機能は省略してある。

指示操舵トルクＴ^*と検出操舵トルクＴとの偏差（トルク偏差）に対するＰＩ制御（Ｋ_Pは比例係数、Ｋ_Iは積分係数、１／ｓは積分演算子である。）によって、加算角αが生成される。この加算角αが制御角θ_Cの前回値θ_C(n-1)に対して加算されることによって、制御角θ_Cの今回値θ_C(n)＝θ_C(n-1)＋αが求められる。このとき、制御角θ_Cとロータ５０の実際のロータ角θ_Mとの偏差が負荷角θ_L＝θ_C−θ_Mとなる。

したがって、制御角θ_Cに従うγδ座標系（仮想回転座標系）のγ軸（仮想軸）にγ軸指示電流値Ｉ_γ ^*に従ってγ軸電流Ｉ_γが供給されると、ｑ軸電流Ｉ_q＝Ｉ_γsinθ_Lとなる。このｑ軸電流Ｉ_qがロータ５０の発生トルクに寄与する。すなわち、モータ３のトルク定数Ｋ_Tをｑ軸電流Ｉ_q（＝Ｉ_γsinθ_L）に乗じた値が、アシストトルクＴ_A（＝Ｋ_T・Ｉ_γsinθ_L）として、減速機構７を介して、舵取り機構２に伝達される。このアシストトルクＴ_Aを舵取り機構２からの負荷トルクＴ_Lから減じた値が、運転者がステアリングホイール１０に与えるべき操舵トルクＴである。この操舵トルクＴがフィードバックされることによって、この操舵トルクＴを指示操舵トルクＴ^*に導くように系が動作する。つまり、検出操舵トルクＴを指示操舵トルクＴ^*に一致させるべく、加算角αが求められ、それに応じて制御角θ_Cが制御される。

このように制御上の仮想軸であるγ軸に電流を流す一方で、指示操舵トルクＴ^*と検出操舵トルクＴとの偏差ΔＴに応じて求められる加算角αで制御角θ_Cを更新していくことにより、負荷角θ_Lが変化し、この負荷角θ_Lに応じたトルクがモータ３から発生するようになっている。これにより、操舵角および車速に基づいて設定される指示操舵トルクＴ^*に応じたトルクをモータ３から発生させることができるので、操舵角および車速に対応した適切な操舵補助力を舵取り機構２に与えることができる。すなわち、操舵角の絶対値が大きいほど操舵トルクが大きく、かつ、車速が大きいほど操舵トルクが小さくなるように、操舵補助制御が実行される。

このようにして、回転角センサを用いることなくモータ３を適切に制御して、適切な操舵補助を行うことができる電動パワーステアリング装置を実現できる。これにより、構成を簡単にすることができ、コストの削減を図ることができる。
図６は、リミッタ２４の働きを説明するためのフローチャートである。リミッタ２４は、ＰＩ制御部２３によって求められた加算角αを上限値ＵＬと比較し（ステップＳ１）、加算角αが上限値ＵＬを超えている場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）には、上限値ＵＬを加算角αに代入する（ステップＳ２）。したがって、制御角θ_Cに対して上限値ＵＬ（＝＋ω_max）が加算されることになる。

ＰＩ制御部２３によって求められた加算角αが上限値ＵＬ以下であれば（ステップＳ１：ＮＯ）、リミッタ２４は、さらに、その加算角αを下限値ＬＬと比較する（ステップＳ３）。そして、その加算角αが下限値未満であれば（ステップＳ３：ＹＥＳ）、下限値ＬＬを加算角αに代入する（ステップＳ４）。したがって、制御角θ_Cに対して下限値ＬＬ（＝−ω_max）が加算されることになる。

ＰＩ制御部２３によって求められた加算角αが下限値ＬＬ以上上限値ＵＬ以下（ステップＳ３：ＮＯ）であれば、その加算角αがそのまま制御角θ_Cへの加算のために用いられる。
このようにして、加算角αを上限値ＵＬと下限値ＬＬとの間に制限することができるので、制御の安定化を図ることができる。より具体的には、電流不足時や制御開始時に制御不安定状態（アシスト力が不安定な状態）が発生しても、この状態から安定な制御状態への遷移を促すことができる。

図７は、加算角監視部２５および制御角補正部２７による処理を説明するためのフローチャートである。加算角監視部２５は、ＰＩ制御部２３によって求められる加算角αの絶対値をしきい値α_thと比較する（ステップＳ１１）。加算角αの絶対値がしきい値α_th以上のときは（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、加算角監視部２５は、さらに、｜α｜≧α_thの状態が所定数の演算周期だけ継続しているかどうかを判断する（ステップＳ１２）。この判断が肯定されると、異常が発生していると判断され、加算角監視部２５は、制御角補正部２７に対して異常発生を通知する（ステップＳ１３）。これを受けて、制御角補正部２７は、制御角演算部２６における制御角θ_Cに対して所定値Δθを加算（または減算）する補正を行う（ステップＳ１４）。ステップＳ１１またはステップＳ１２での判断が否定されれば、制御角θ_Cの補正は行われない。

しきい値α_thは、前記所定の制限値ω_max以下の値とすることが好ましく、たとえば、制限値ω_maxに等しい値としておけばよい。
加算角αの絶対値がしきい値α_th以上である状態が継続しているときとは、加算角αがリミッタ２４による制限処理を受ける状態が継続している場合である。この場合、演算周期毎に制御角θ_Cが制限値ω_maxだけ変化することになるから、変化量が大きい。そのうえ、一定の制限値ω_maxずつ制御角θ_Cが変化するため、制御角θ_Cは有限個の値を循環的にとる状態となる。とくに、制限値ω_maxが３６０度の約数（たとえば４５度）である場合には、制御角θ_Cは少数の値を循環的に取ることになる。このような状態では、制御角θ_Cは、検出操舵トルクＴを指示操舵トルクＴ^*に近づけるための適値に近い値をとることができなくなるおそれがある。すなわち、制御角θ_Cは適値を飛び越えて変動し続ける。

そこで、この実施形態では、加算角αの絶対値がしきい値α_th以上である状態が継続したときに、前述のような異常状態が発生していると判断し、制御角θ_Cを所定値Δθだけ強制的にずらすようにしている。これにより、制御角θ_Cが適値の近傍の値をとる可能性を高めることができ、その結果、前述のような異常状態を脱して、制御角θ_Cを適値へと収束させることができる。こうして、操舵補助力が不安定な状態から速やかに脱することができるので、操舵感を向上することができる。

図８は、この発明の第２の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を説明するためのブロック図である。この図８において、前述の図１に示された各部の対応部分には同一参照符号を付して示す。
この実施形態では、ＰＩ制御部２３のゲインを変更するゲイン変更部２８が備えられている。加算角監視部２５は、加算角αの絶対値がしきい値α_th以上である状態が所定数の演算周期に渡って継続したときに、ゲイン変更部２８に対して異常発生を通知する。この通知を受けて、ゲイン変更部２８はＰＩ制御部２３のゲインを減少補正する。

ＰＩ制御部２３は、比例要素２３ａと、積分要素２３ｂと、加算器２３ｃとを備えている。ただし、Ｋ_Pは比例ゲイン、Ｋ_Iは積分ゲイン、１／ｓは積分演算子である。比例要素２３ａおよび積分要素２３ｂの演算結果が加算器２３ｃで加算されることによって、加算角αが求められる。ゲイン変更部２８は、必要時に、比例要素２３ａのゲイン（比例ゲイン）Ｋ_Pと、積分要素２３ｂのゲイン（積分ゲイン）Ｋ_Iとを減少補正する。

図９は、加算角監視部２５およびゲイン変更部２８による処理を説明するためのフローチャートである。この図９において、前述の図７に示された各ステップに対応するステップには同一参照符号を付して示す。
加算角監視部２５は、ＰＩ制御部２３によって求められる加算角αの絶対値をしきい値α_thと比較する（ステップＳ１１）。加算角αの絶対値がしきい値α_th以上のときは（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、加算角監視部２５は、さらに、｜α｜≧α_thの状態が所定数の演算周期だけ継続しているかどうかを判断する（ステップＳ１２）。この判断が肯定されると、異常が発生していると判断され、加算角監視部２５は、ゲイン変更部２８に対して異常発生を通知する（ステップＳ１３）。これを受けて、ゲイン変更部２８は、加算角αの演算のためのゲイン、すなわち、ＰＩ制御部２３のゲイン（比例ゲインおよび積分ゲイン）を減少補正する（ステップＳ１５）。ステップＳ１１またはステップＳ１２での判断が否定されれば、ＰＩ制御部２３のゲインの補正は行われない。

ＰＩ制御部２３のゲインが減少補正されることによって、このＰＩ制御部２３によって演算される加算角αの絶対値が小さくなる。これにより、加算角αがリミッタ２４による制限を受け続ける異常状態から脱することができ、制御角θ_Cは制限値ω_maxよりも小さな変化量で変化していく。これにより、制御角θ_Cを小刻みに変化させることができるので、その適値への収束を促すことができる。

なお、ＰＩ制御部２３に代えて、ＰＩＤ（比例・積分・微分）演算部を用いて加算角αを求める構成とすることもできる。この場合でも、異常発生時におけるゲインの減少補正は、比例ゲインおよび積分ゲインに対して行えばよい。
図１０は、この発明の第３の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を説明するためのブロック図である。この図１０において、前述の図１に示された各部の対応部分には同一参照符号を付して示す。

この実施形態では、加算角監視部２５が異常発生を通知したときに、これを受けて制御角演算部２６に対して新たな制御角θ_Cを設定する制御角選択部２９が備えられている。より具体的には、制御角選択部２９は、異常発生の通知を受けると、演算周期毎に、指示操舵トルクＴ^*、検出操舵トルクＴおよび制御角θ_Cをサンプリングする。そのサンプリング結果に基づいて、制御角選択部２９は、指示操舵トルクＴ^*と検出操舵トルクＴとの差（すなわち、トルク偏差ΔＴ）が最小となる制御角θ_Cを選択して、制御角演算部２６に新たな制御角θ_Cとして設定する。

図１１は、制御角選択部２９による処理を説明するためのフローチャートである。加算角監視部２５から異常発生の通知を受けると（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、制御角選択部２９は、演算周期毎に更新されて設定される制御角θ_Cの値θ₁，θ₂，θ₃，……，θ_mサンプリングし（ステップＳ２２）、さらに、各制御角θ_Cの値に対応した演算周期において、指示操舵トルクＴ^*の値Ｔ^* ₁，Ｔ^* ₂，Ｔ^* ₃，……，Ｔ^* _mおよび検出操舵トルクＴの値Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，……，Ｔ_mをそれぞれサンプリングする（ステップＳ２３，Ｓ２４）。制御角θ_C、指示操舵トルクＴ^*および検出操舵トルクＴのサンプリングは、たとえば、制御角θ_Cが３６０度の範囲に渡って変化するまで行われる。加算角監視部２５が異常発生を通知しているときには、制御角θ_Cは、制限値ω_maxで変化する。したがって、たとえば制限値ω_max＝４５度のときには、４５度間隔で変化する８個の制御角θ_C（＝θ₁，θ₂，θ₃，……，θ₈）について、８個の指示操舵トルクＴ^*（Ｔ^* ₁，Ｔ^* ₂，Ｔ^* ₃，……，Ｔ^* ₈）および８個の検出操舵トルクＴ（＝Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，……，Ｔ₈）がサンプリングされることになる。

こうして必要なサンプリングを終えると、制御角選択部２９は、各制御角θ_Cについて、指示操舵トルクＴ^*と検出操舵トルクＴとの差｜Ｔ^* _i−Ｔ_i｜（ただし、ｉは整数で、１≦ｉ≦ｍである。）を求める（ステップＳ２５）。そして、その差｜Ｔ^* _i−Ｔ_i｜が最小となる制御角θ_Cを選択し、これを制御角演算部２６の演算結果と置き換え、新たな制御角θ_Cとして設定する（ステップＳ２６）。さらに、制御角選択部２９は、ＰＩ制御部２３の内部値（積分項）を零にリセットし、また、制御角演算部２６における制御角θ_Cの前回値をリセットする（ステップＳ２７）。このリセット処理では、さらに、加算角αおよびγ軸指示電流値Ｉ_γ ^*を併せて零に初期化してもよい。

このように、この実施形態では、加算角αがしきい値α_th以上である状態が継続して加算角監視部２５が異常発生を通知すると、制御角演算部２６が演算する制御角θ_Cの中から、指示操舵トルクＴ^*と検出操舵トルクＴとの差が最小となる制御角θ_Cが選択されて、制御のために用いられる。それとともに、ＰＩ制御部２３の内部値および制御角θ_Cの前回値などがリセットされる。これにより、指示操舵トルクＴ^*と検出操舵トルクＴとが近似した値となる制御角θ_Cから、新たに制御を再開することができる。これにより、異常状態から速やかに脱して、制御角θ_Cを適値へと収束させることができる。

図１２は、この発明の第４の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を説明するためのブロック図である。この図１２において、前述の図１に示された各部の対応部分には同一参照符号を付して示す。
この実施形態では、加算角監視部２５からの異常発生通知を受けて制限値ω_maxをその規定値から変更する制限値変更部３０が備えられている。

図１３は、制限値変更部３０の動作例を説明するためのフローチャートである。加算角監視部２５が異常発生を通知すると、制限値変更部３０は、制限値ω_maxをその規定値（たとえば４５度）から、別の値に変更する。この変更後の制限値ω_maxは、３６０度の約数以外の値とされる。さらに、この変更後の制限値ω_maxは、その規定値よりも小さな値であることが好ましい。

加算角αがリミッタ２４による制限処理を受ける状態となったとき、制限値ω_maxが３６０度の約数であると、制御角θ_Cは極めて制限された有限個の値を循環的にとることになる。そのため、制御角θ_Cは指示操舵トルクＴ^*に対応した適値に収束しにくくなる。そこで、この実施形態では、制限値ω_maxを３６０度の約数以外の値に変更するようにしている。これにより、制御角θ_Cが有限個の値を循環的にとる状態を脱することができ、制御角θ_Cの適値への収束を促すことができる。

制御角θ_Cが適値へと接近し、加算角αがリミッタ２４による制限を受けない状態となると、ステップＳ３１における判断が否定され、制限値ω_maxは既定値へと復帰することになる（ステップＳ３３）。
制限値ω_maxの既定値を３６０度の約数とは異なる値とすることも考えられるが、最大操舵角速度でのステアリングホイール１０の操作に対して制御角θ_Cを追随させるために、制限値ω_maxの既定値を３６０度の約数に設定せざるを得ない場合もある。このような場合に、この実施形態の構成を適用することが有効である。

図１４は、制限値変更部３０の他の動作例を説明するためのフローチャートである。加算角監視部２５が異常発生を通知すると（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、制限値変更部３０は、制限値ω_maxをその規定値（たとえば４５度）から、それよりも小さな値に変更する（ステップＳ３４）。これにより、制御角θ_Cが小刻みに変動するので、適値に近似した値をとることができるから、適値への収束を促すことができる。制限値ω_maxを一定時間（たとえば、１００ミリ秒）だけ小さな値に変更した後には（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、制限値ω_maxは規定値へと戻される（ステップＳ３３）。

制限値ω_maxの既定値を小さな値に設定しておくと、ステアリングホイール１０が高速に操作されたときに、制御角θ_Cを追随させることができなくなるおそれがある。したがって、最大操舵角速度に対して制御角θ_Cを良好な応答性で追随させることができるように制限値ω_maxの既定値を比較的大きな値としておく一方で、異常発生時において、一時的に制限値ω_maxを小さな値に変更する構成とする方がよい。

図１５は、この発明の第５の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を説明するためのブロック図である。この図１５において、前述の図１に示された各部の対応部分には同一参照符号を付して示す。
この実施形態では、加算角監視部２５が異常発生を通知したときに、これを受けて指示電流値を減少補正する指示電流値補正部４０が備えられている。指示電流値補正部４０は、この実施形態では、γ軸指示電流値Ｉ_γ ^*を減少補正する。

図１６は、指示電流値補正部４０の動作を説明するためのフローチャートである。加算角監視部２５が異常発生を通知すると、指示電流値補正部４０は、γ軸指示電流値Ｉ_γ ^*を減少補正する。これにより、制御角θ_Cが制限値ω_maxの既定値の変化幅で演算周期毎に変化している状態であっても、モータ３の発生トルクは小刻みに変化することになる。そのため、ｑ軸電流の変化が小さくなり、実質的な制御ゲインが小さくなる。これにより、制御角θ_Cが適値へと収束しやすくなるので、加算角αが継続的にリミッタ２４による制限を受ける異常状態から脱することができる。

図１７は、この発明の第６の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を説明するためのブロック図である。この図１７において、前述の図１に示された各部の対応部分には同一参照符号を付して示す。
この実施形態では、加算角監視部２５が異常発生を通知すると、これを受けて初期化処理を実行する初期化部４１が備えられている。

図１８は、初期化部４１の動作を説明するためのフローチャートである。加算角監視部２５が異常発生を通知すると、初期化部４１は、予め定められた初期化処理を行う。この初期化処理は、この実施形態では、(a)ＰＩ制御部２３における積分値（積分項）のリセット、(b)ＰＩ制御部２３が演算する加算角αのリセット、および(c)制御角演算部２６における前回値（前演算周期における制御角θ_C）のリセットを含む。

このような初期化処理が行われることによって、加算角αがリミッタ２４による制限処理を受け続けている状態を速やかに脱して、制御を再開することができる。これにより、制御角θ_Cの適値への収束を促すことができる。
以上、この発明の６つの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。たとえば、前述の実施形態では、加算角監視部２５は、加算角αの絶対値がしきい値α_th以上である状態の継続を監視するようにしているが、リミッタ２４による制限がかかっている状態の継続時間を監視する構成とすることもできる。

また、前述の実施形態では、回転角センサを備えずに、専らセンサレス制御によってモータ３を駆動する構成について説明したが、レゾルバ等の回転角センサを備え、この回転角センサの故障時に前述のようなセンサレス制御を行う構成としてもよい。これにより、回転角センサの故障時にもモータ３の駆動を継続できるから、操舵補助を継続できる。
この場合、回転角センサを用いるときには、指示電流値生成部３１，３１Ａにおいて、操舵トルクおよび車速に応じて、所定のアシスト特性に従ってδ軸指示電流値Ｉ_δ ^*を発生させるようにすればよい。

回転角センサの出力信号を用いる場合には、ロータ角θ_Mが求まるので制御角θ_Cを導入する必要がなく、制御角θ_Cに従う仮想回転座標系を用いる必要がない。つまり、ｄ軸電流およびｑ軸電流を制御すればよい。しかし、γδ軸に従って電流制御を行うγδ電流制御部と、ｄｑ軸に従って電流制御を行うｄｑ電流制御部との両方を備えると、マイクロコンピュータ１１においてプログラムを記憶するためのメモリ（ＲＯＭ）の多くの領域を使用することになる。そこで、角度変数を共用化することによって、γδ電流制御部とｄｑ電流制御部との共通化を図ることが好ましい。具体的には、共通化した電流制御部の角度変数を、回転角センサが正常なときにはｄｑ座標用角度として用い、回転角センサの故障時にはγδ座標用角度として用いるように切り換えればよい。これにより、メモリの使用量を抑制できるから、それに応じてメモリ容量を削減でき、コストダウンを図ることができる。

さらに、前述の実施形態では、電動パワーステアリング装置にこの発明が適用された例について説明したが、この発明は、電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置のためのモータの制御や、パワーステアリング装置以外にも、ステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）システム、可変ギヤレシオ（ＶＧＲ）ステアリングシステムその他の車両用操舵装置に備えられたブラシレスモータの制御のために用いることができる。むろん、車両用操舵装置に限らず、他の用途のモータの制御のためにも本発明のモータ制御装置を適用できる。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

この発明の第１の実施形態に係るモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。 モータの構成を説明するための図解図である。 前記電動パワーステアリング装置の制御ブロック図である。 操舵角に対する指示操舵トルクの特性例を示す図である。 γ軸指示電流値の設定例を示す図である。 リミッタの働きを説明するためのフローチャートである。 加算角監視部および制御角補正部による処理を説明するためのフローチャートである。 この発明の第２の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を説明するためのブロック図である。 加算角監視部およびゲイン変更部による処理を説明するためのフローチャートである。 この発明の第３の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を説明するためのブロック図である。 制御角選択部による処理を説明するためのフローチャートである。 この発明の第４の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を説明するためのブロック図である。 制限値変更部の動作例を説明するためのフローチャートである。 制限値変更部の他の動作例を説明するためのフローチャートである。 この発明の第５の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を説明するためのブロック図である。 指示電流値補正部の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の第６の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を説明するためのブロック図である。 初期化部の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…トルクセンサ、３…モータ、４…舵角センサ、５…モータ制御装置、１１…マイクロコンピュータ、２６…制御角演算部、５０…ロータ、５１，５２，５２…ステータ巻線、５５…ステータ

Claims (10)

1. ロータと、このロータに対向するステータとを備えたモータを制御するためのモータ制御装置であって、
   制御上の回転角である制御角に従う回転座標系の軸電流値で前記モータを駆動する電流駆動手段と、
   所定の演算周期毎に、制御角の前回値に加算角を加算することによって制御角の今回値を求める制御角演算手段と、
   前記加算角の状態を監視する監視手段とを含む、モータ制御装置。
2. 前記監視手段は、前記加算角の絶対値が所定のしきい値以上となる回数が所定回数連続するときに異常と判断する手段を含む、請求項１記載のモータ制御装置。
3. 前記異常と判断されたときに前記制御角を補正する制御角補正手段をさらに含む、請求項２記載のモータ制御装置。
4. 前記異常と判断されたときに前記加算角を補正する加算角補正手段をさらに含む請求項２記載のモータ制御装置。
5. 前記モータの駆動対象に作用させるべき指示トルクを設定する指示トルク設定手段と、
   前記駆動対象に働くトルクを検出するトルク検出手段とをさらに含み、
   前記制御角補正手段は、
   複数の制御角について、前記指示トルク設定手段によって設定される指示トルクおよび前記トルク検出手段によって検出される検出トルクをサンプリングする手段と、
   前記複数の制御角のうち、サンプリングされた指示トルクと検出トルクとの差が最小となる制御角を選択して新たな制御角として設定する制御角選択手段とを含む、請求項３記載のモータ制御装置。
6. 前記加算角の絶対値を所定の制限値に基づいて制限するための加算角制限手段と、前記異常と判断されたときに前記制限値を変更する制限値変更手段とをさらに含む、請求項２記載のモータ制御装置。
7. 前記変更された制限値は、３６０度の約数でない値である、請求項６記載のモータ制御装置。
8. 前記変更された制限値は、前記所定の制限値よりも小さい値である、請求項６記載のモータ制御装置。
9. 前記異常と判断されたときにモータ指示電流値を低減するための電流制限手段をさらに含む、請求項２記載のモータ制御装置。
10. 前記異常と判断されたときに前記加算角、制御角およびモータ指示電流値をリセットする手段をさらに含む、請求項２記載のモータ制御装置。

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