JP2011103738A - モータ制御装置および車両用操舵装置 - 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】回転角推定部２９によって演算されるロータ５０の推定回転角θ_Ｅと、舵角センサ４によって検出されるステアリングホイール１０の検出操舵角θ_Ｓとに基づいて推定操舵トルクＴ_Ｅを演算する操舵トルク推定部６４が備えられている。センサ故障検出部６１によってトルクセンサ１の故障が検出されていない場合には、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から出力され、操舵トルクリミッタ２０による制限処理を受けた検出操舵トルクＴ_Ｓとの偏差に応じて加算角αが演算される。一方、トルクセンサ１の故障が検出されている場合には、指示操舵トルクＴ^＊と、操舵トルク推定部６４によって演算される推定操舵トルクＴ_Ｅとの偏差に応じて加算角αが演算される。
【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およびそれを備えた車両用操舵装置に関する。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、磁極の位相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。

特開平10-243699号公報 特開2000-355281号公報 特開2006-143151号公報 特開2002-200952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その他の車両用操舵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およびそれを備えた車両用操舵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（５）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（３１〜３３，３４Ａ，３４Ｂ，３５，３６Ａ，３６Ｂ）と、前記制御角に加算すべき加算角（α）を演算する加算角演算手段（２２，２３）と、所定の演算周期毎に、前記加算角演算手段によって演算された加算角を制御角の前回値に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、前記モータによって駆動される駆動対象（２，８〜１０）に加えられる、モータトルク以外のトルク（Ｔ）を検出するためのトルク検出手段（１）と、前記駆動対象に作用させるべき指示トルク（Ｔ^＊：モータトルク以外のトルクの指示値）を設定する指示トルク設定手段（２１）と、前記モータによって駆動される駆動対象の回転角を検出する回転角検出手段（４）と、前記モータの誘起電圧に基づいて、前記ロータの回転角を推定する回転角推定手段（２８，２９）と、前記回転角検出手段によって検出される前記駆動対象の回転角と、前記回転角推定手段によって推定される前記ロータの回転角とに基づいて、前記モータトルク以外のトルクを推定するトルク推定手段（６４）とを含み、前記加算角演算手段は、前記トルク検出手段が故障していないときには、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と、前記トルク検出手段によって検出される検出トルクとの偏差に基づいて加算角を演算し、前記トルク検出手段が故障しているときには、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と、前記トルク推定手段によって推定される推定トルクとの偏差に基づいて加算角を演算するものである、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が、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。

この構成によれば、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。 さらに、この発明では、駆動対象に加えられる、モータトルク以外のトルクがトルク検出手段によって検出される。また、駆動対象に作用させるべき指示トルクが指示トルク設定手段によって設定される。また、駆動対象の回転角が回転角検出手段によって検出される。また、ロータの回転角が回転角推定手段によって推定される。さらに、回転角検出手段によって検出される駆動対象の回転角（以下、「駆動対象の検出回転角」という）と、回転角推定手段によって推定されるロータの回転角（以下、「推定ロータ回転角」という）とに基づいて、モータトルク以外のトルクが、トルク推定手段によって推定される。

加算角演算手段は、前記トルク検出手段が故障していないときには、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と、前記トルク検出手段によって検出される検出トルクとの偏差に基づいて加算角を演算する。この場合、加算角演算手段は、たとえば、検出トルクを指示トルクに一致させるべく、加算角を演算するように動作する。これにより、指示トルクに応じたトルク（モータトルク以外のトルク）が駆動対象に加えられる状態となるように、モータトルクが制御される。モータトルクは、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である負荷角に対応する。負荷角は、制御角とロータ角との差で表される。モータトルクの制御は、負荷角を調整することによって達成され、この負荷角の調整が加算角を制御することによって達成される。

一方、トルク検出手段が故障しているときには、加算角演算手段は、指示トルク設定手段によって設定される指示トルクと、トルク推定手段によって推定される推定トルクとの偏差に基づいて加算角を演算する。この場合、加算角演算手段は、たとえば、推定トルクを指示トルクに一致させるべく、加算角を演算するように動作する。これにより、指示トルクに応じたトルク（モータトルク以外のトルク）が駆動対象に加えられる状態となるように、モータトルクが制御される。したがって、トルク検出手段が故障しているときにおいても、モータトルク制御を正常に行なうことができるようになる。

モータの誘起電圧が小さい場合、すなわち、モータの回転速度が小さいときには、回転角推定手段によるロータ回転角の推定精度が低下するおそれがある。そこで、前記モータ制御装置は、モータの誘起電圧が所定のしきい値より小さいか否かを判別する判別手段（６２）と、モータの誘起電圧が所定のしきい値より小さいと判別されたときに、当該誘起電圧が前記しきい値より小さくなる前に前記回転角推定手段によって推定されたロータ回転角を前回推定値として固定する固定手段（６３）とを含み、前記トルク推定手段は、モータの誘起電圧が所定のしきい値より小さいと判別されたときに、前記固定手段によって前回推定値として固定されたロータ回転角と、前記回転角検出手段によって検出された前記駆動対象の回転角とに基づいて、モータトルク以外のトルクを推定する手段（６４，図１０のステップＳ３０）を含むものであってもよい。また、前記モータ制御装置は、モータの誘起電圧が所定のしきい値より小さいと判別されたときに、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を所定値に固定する指示トルク変更手段（６６）をさらに含んでいてもよい。所定値は、たとえば、零に設定される。

請求項２記載の発明は、車両の舵取り機構（２）に駆動力を付与するモータと、前記モータを制御する請求項１記載のモータ制御装置とを含む、車両用操舵装置である。この発明によれば、トルク検出手段が故障しているときにおいても、車両の舵取り機構（２）に駆動力を付与するモータのトルク制御を正常に行なうことができるようになる。
前記モータ制御装置は、前記加算角を所定の制限値（ω_max）で制限する加算角制限手段をさらに含んでいてもよい。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。これにより、適切にモータを制御することができる。

前記制限値は、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。
制限値＝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。

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、前記トルク検出手段は、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ものであってもよい。また、前記回転角検出手段は、操作部材の回転角を検出するものであってもよい。また、前記トルク推定手段は、操作部材に加えられる操舵トルクを推定するものであってもよい。また、前記指示トルク設定手段は、操舵トルクの目標値としての指示操舵トルクを設定するものであってもよい。そして、前記加算角演算手段は、前記トルク検出手段が故障していないときには、前記指示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検出操舵トルクとの偏差に応じて前記加算角を演算し、前記トルク検出手段が故障しているときには、前記指示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推定手段によって推定される推定トルクとの偏差に応じて前記加算角を演算するものであってもよい。

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（トルク検出手段が故障していないときには検出値が用いられ、トルク検出手段が故障しているときには推定値が用いられる）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。

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。

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。 操舵トルクリミッタの働きを説明するための図である。 γ軸指示電流値の設定例を示す図である。 加算角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。 加算角ガードの働きを説明するためのフローチャートである。 加算角ガードの働きを説明するためのフローチャートである。 誘起電圧推定部および回転角推定部の構成を説明するためのブロック図である。 センサ故障検出部、誘起電圧監視部、前回値保持部、操舵トルク推定部、切替スイッチおよび指示操舵トルク変更部によって実行される加算角演算モードの切換処理を示すフローチャートである。 この発明の他の実施形態に係る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。 センサ故障検出部と指示電圧値変更部によって実行される指示電圧制御処理の手順を示すフローチャートである。

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。

ステアリングホイール１０と舵取り機構２とを連結するステアリング軸８には、ステアリングホイール１０に加えられた操舵トルクの方向および大きさに応じてねじれを生じるトーションバー９が組み込まれている。トルクセンサ１としては、たとえば、トーションバー９の捩れを検出することにより、操舵トルクＴを検出するものが用いられる。 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、操舵トルクリミッタ２０と、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、加算角リミッタ２４と、制御角演算部２６と、誘起電圧推定部２８と、回転角推定部２９と、ロータ角変位演算部３０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／αβ変換部３４Ａと、αβ／ＵＶＷ変換部３４Ｂと、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部３５と、ＵＶＷ／αβ変換部３６Ａと、αβ／γδ変換部３６Ｂと、トルク偏差監視部４０と、加算角ガード４１と、センサ故障検出部６１と、誘起電圧監視部６２と、前回値保持部６３と、操舵トルク推定部６４と、切替スイッチ６５と、指示操舵トルク変更部６６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、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。

操舵トルクリミッタ２０は、トルクセンサ１の出力を所定の上限飽和値＋Ｔ_max（＋Ｔ_max＞０。たとえば＋Ｔ_max＝７Ｎｍ）と下限飽和値−Ｔ_max（−Ｔ_max＜０。たとえば−Ｔ_max＝−７Ｎｍ）との間に制限する。具体的には、操舵トルクリミッタ２０は、図５に示すように、上限飽和値＋Ｔ_maxと下限飽和値−Ｔ_maxの間では、トルクセンサ１の検出操舵トルクＴ_Ｓをそのまま出力する。また、操舵トルクリミッタ２０は、トルクセンサ１の検出操舵トルクＴ_Ｓが上限飽和値＋Ｔ_max以上であれば、上限飽和値＋Ｔ_maxを出力する。そして、操舵トルクリミッタ２０は、トルクセンサ１の検出操舵トルクＴ_Ｓが下限飽和値−Ｔ_max以下であれば、下限飽和値−Ｔ_maxを出力する。飽和値＋Ｔ_maxおよび−Ｔ_maxは、トルクセンサ１の出力信号が安定な領域（信頼性のある領域）の境界を画定するものである。つまり、トルクセンサ１の出力信号は、上限飽和値Ｔ_maxを超える区間、および下限飽和値−Ｔ_maxを下回る区間では不安定であり、実際の操舵トルクに対応しなくなる。換言すれば、飽和値＋Ｔ_max，−Ｔ_maxは、トルクセンサ１の出力特性に応じて定められる。

トルクセンサ１によって検出され、操舵トルクリミッタ２０による制限処理を受けた操舵トルクを「検出操舵トルクＴ_Ｓ」ということにする。検出操舵トルクＴ_Ｓは、切替スイッチ６５の一方の入力端子に入力される。この切替スイッチ６５の他方の入力端子には、操舵トルク推定部６４によって推定される操舵トルク（以下、「推定操舵トルクＴ_Ｅ」という）が入力される。操舵トルク推定部６４は、舵角センサ４によって検出されるステアリングホイール１０の操舵角θ_Ｓと、回転角推定部２９によって推定されるロータ５０の回転角θ_Ｅとに基づいて、推定操舵トルクを演算するものである。切替スイッチ６５は、後述するように、トルクセンサ１の故障が検出されていないときには、検出操舵トルクＴ_Ｓを選択してトルク偏差演算部２２に出力する。一方、トルクセンサ１の故障が検出されたときには、切替スイッチ６５は、推定操舵トルクＴ_Ｅを選択してトルク偏差演算部２２に出力する。

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、切替スイッチ６５から出力される検出操舵トルクＴ_Ｓまたは推定操舵トルクＴ_Ｅ（以下、これらを総称するときには「検出操舵トルクＴ」という）との偏差（トルク偏差）ΔＴ（＝Ｔ^＊−Ｔ）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。したがって、前記トルクフィードバック制御手段は、加算角αを演算する加算角演算手段を構成している。

より具体的には、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によって比例積分演算の比例項（比例演算値）が求められ、積分要素２３ｂによって比例積分演算の積分項（積分演算値）が求められる。これらの演算結果（比例項および積分項）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。

加算角リミッタ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加算角制限手段である。より具体的には、加算角リミッタ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)
加算角リミッタ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)に加算角リミッタ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。
誘起電圧推定部２８は、モータ３の回転によって生じる誘起電圧を推定するものである。そして、回転角推定部２９は、誘起電圧推定部２８によって推定された誘起電圧に基づいて、ロータ５０の回転角の推定値（推定回転角）θ_Ｅを演算するものである。誘起電圧推定部２８および回転角推定部２９の具体例については、後述する。

ロータ角変位演算部３０は、演算周期間の推定回転角θ_Ｅの変化量を求めることによって、演算周期当たりのロータ５０の角変位Δθ（回転角速度に相当する値）を求める。
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、切替スイッチ６５から出力される検出操舵トルクＴ（検出操舵トルクＴ_Ｓまたは推定操舵トルクＴ_Ｅ）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６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、αβ／γδ変換部３６Ｂから偏差演算部３２に与えられるようになっている。

ＵＶＷ／αβ変換部３６Ａ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）を二相固定座標系であるαβ座標系の二相検出電流Ｉ_αおよびＩ_β（以下総称するときには「二相検出電流Ｉ_αβ」という。）に変換する。αβ座標系は、図２に示すように、ロータ５０の回転中心を原点として、ロータ５０の回転平面内にα軸およびこれに直交するβ軸（図２の例ではＵ軸と同軸）を定めた固定座標系である。αβ／γδ変換部３６Ｂは、二相検出電流Ｉ_αβ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。αβ／γδ変換部３６Ｂ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／αβ変換部３４Ａに与えられる。
γδ／αβ変換部３４Ａは、二相指示電圧Ｖ_γδ ^＊をαβ座標系の二相指示電圧Ｖ_αβ ^＊に変換する。この座標変換には、制御角演算部２６で演算された制御角θ_Ｃが用いられる。二相指示電圧Ｖ_αβ ^＊は、α軸指示電圧Ｖ_α ^＊およびβ軸指示電圧Ｖ_β ^＊からなる。αβ／ＵＶＷ変換部３４Ｂは、二相指示電圧Ｖ_αβ ^＊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。
トルク偏差監視部４０は、トルク偏差演算部２２によって演算されるトルク偏差ΔＴの符号を監視することにより、指示操舵トルクＴ^＊と検出操舵トルクＴとの大小関係を判定する。その判定結果は、加算角ガード４１に与えられるようになっている。

加算角ガード４１は、ＰＩ制御部２３が生成する加算角αに対して加算角ガード処理を施すためのものである。加算角ガード処理とは、ＰＩ制御部２３によって生成された加算角αが、指示操舵トルクＴ^＊と検出操舵トルクＴとの大小関係と矛盾する場合に、この矛盾を解消するように加算角αを補正する処理である。より具体的には、加算角ガード４１は、必要時において、ロータ角変位演算部３０によって求められるロータ角変位Δθに基づいて加算角αを補正する。

操舵トルク推定部６４および切替スイッチ６５の詳細な動作、ならびにセンサ故障検出部６１、誘起電圧監視部６２、前回値保持部６３および指示操舵トルク変更部６６の機能については、後述する。
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、加算角ガード４１および加算角リミッタ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）ΔＴ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。
この実施形態では、負荷角θ_Ｌとモータトルク（アシストトルク）とが正の相関を有する領域で負荷角θ_Ｌが調整されるように、加算角αが制御される。具体的には、ｑ軸電流Ｉ_ｑ＝Ｉ_γsinθ_Ｌであるから、−９０°≦θ_Ｌ≦９０°となるように、加算角αが制御される。むろん、負荷角θ_Ｌとモータトルク（アシストトルク）とが負の相関を有する領域で負荷角θ_Ｌが調整されるように、加算角αを制御することもできる。この場合、９０°≦θ_Ｌ≦２７０°となるように、加算角αが制御される。ＰＩ制御部２３のゲインを正にすれば正の相関領域での制御となり、ＰＩ制御部２３のゲインを負にすれば負の相関領域での制御となる。

図７は、加算角リミッタ２４の働きを説明するためのフローチャートである。加算角リミッタ２４は、ＰＩ制御部２３によって求められ、加算角ガート゛４１によって補正された加算角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、加算角ガート゛４１によって補正された加算角αが上限値ＵＬ以下であれば（ステップＳ１：ＮＯ）、加算角リミッタ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、加算角ガート゛４１によって補正された加算角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８Ａは、加算角ガード処理を説明するためのフローチャートである。ただし、負荷角θ_Ｌとモータトルク（アシストトルク）とが正の相関を有する領域で負荷角θ_Ｌが調整されるように、加算角αが制御される場合の処理例が示されている。
トルク偏差監視部４０は、トルク偏差演算部２２によって演算されるトルク偏差ΔＴの符号を監視しており、指示操舵トルクＴ^＊と検出操舵トルクＴとの大小関係に関する情報を加算角ガード４１に与える。

検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも大きいとき（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、加算角ガード４１は、ＰＩ制御部２３によって求められた加算角αが、ロータ角変位演算部３０によって求められた演算周期当たりのロータ角変位Δθよりも小さい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、加算角ガード４１は、加算角αにロータ角変位Δθを代入する（ステップＳ１３）。すなわち、加算角αがロータ角変位Δθに補正される。加算角αがロータ角変位Δθ以上であれば（ステップＳ１２：ＮＯ）、加算角ガード４１は、さらに、加算角αを、ロータ角変位Δθよりも所定の変化制限値Ａ（Ａ＞０。たとえばＡ＝７deg）だけ大きな値（Δθ＋Ａ）と比較する（ステップＳ１４）。加算角αが当該値（Δθ＋Ａ）よりも大きいときには（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、加算角ガード４１は、加算角αに当該値（Δθ＋Ａ）を代入する（ステップＳ１５）。加算角αが当該値（Δθ＋Ａ）以下であれば（ステップＳ１４：ＮＯ）、加算角αの補正は行われない。

一方、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも小さいとき（ステップＳ１１：ＮＯ。ステップＳ１６：ＹＥＳ）、加算角ガード４１は、ＰＩ制御部２３によって求められた加算角αがロータ角変位Δθよりも大きいかどうかを判断する（ステップＳ１７）。この判断が肯定されると、加算角ガード４１は、加算角αにロータ角変位Δθを代入し（ステップＳ１３）、加算角αをロータ角変位Δθに補正する。加算角αがロータ角変位Δθ以下であれば（ステップＳ１７：ＮＯ）、加算角ガード４１は、さらに、加算角αを、ロータ角変位Δθよりも前記変化制限値Ａだけ小さな値（Δθ−Ａ）と比較する（ステップＳ１８）。加算角αが当該値（Δθ−Ａ）よりも小さいときには（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、加算角ガード４１は、加算角αに当該値（Δθ−Ａ）を代入する（ステップＳ１９）。加算角αが当該値（Δθ−Ａ）以上であれば（ステップＳ１８：ＮＯ）、加算角αの補正は行われない。

また、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊に等しいとき（ステップＳ１１およびステップＳ１６の判断がいずれも否定）、加算角αの補正は行われない。
加算角αは、演算周期間の制御角θ_Ｃの変化量であり、γδ座標軸の演算周期当たりの角変位（回転速度に相当する。）に等しい。よって、加算角αが演算周期当たりのロータ角変位Δθよりも大きければ負荷角θ_Ｌが大きくなり、加算角αがロータ角変位Δθよりも小さければ負荷角θ_Ｌが小さくなる。そして、負荷角θ_Ｌとモータトルク（アシストトルク）とに正の相関がある場合には、負荷角θ_Ｌが大きくなればモータトルクが大きくなり、負荷角θ_Ｌが小さくなればモータトルクが小さくなる。

一方、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも大きい場合とは、モータトルク（アシストトルク）が不足している状態である。したがって、モータトルクを増加させるために、負荷角θ_Ｌを増加させればよい。つまり、加算角αがロータ角変位Δθ以上であれば、検出操舵トルクＴを指示操舵トルクＴ^＊に近づけることができる。そこで、この実施形態では、図８ＡのステップＳ１１〜Ｓ１３の処理によって、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも大きい場合に、加算角αをロータ角変位Δθ以上に制限する加算角ガード処理が行われる。換言すれば、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも大きいにも拘わらず、加算角αがロータ角変位Δθ未満であれば、制御の目的に合致せず、矛盾が生じている。たとえば、ＰＩ制御部２３の応答性によっては、このような状況が生じ得る。そこで、このような場合には、加算角αをロータ角変位Δθ以上の値（この実施形態ではロータ角変位Δθに等しい値）に補正することとしている。むろん、加算角αをロータ角変位Δθよりも大きい値（たとえば所定値（変化制限値Ａよりも小さな値）だけ大きな値）に補正してもよい。

同様に考察すると、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも小さい場合とは、モータトルク（アシストトルク）が過剰となっている状態である。したがって、モータトルクを減少させるために、負荷角θ_Ｌを減少させればよい。つまり、加算角αがロータ角変位Δθ以下であれば、検出操舵トルクＴを指示操舵トルクＴ^＊に近づけることができる。そこで、この実施形態では、図８ＡのステップＳ１６，Ｓ１７およびＳ１３の処理によって、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも小さい場合に、加算角αをロータ角変位Δθ以下に制限する加算角ガード処理が行われる。換言すれば、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも小さいにも拘わらず、加算角αがロータ角変位Δθを超えていれば、制御の目的に合致せず、矛盾が生じている。たとえば、ＰＩ制御部２３の応答性によっては、このような状況が生じ得る。そこで、このような場合には、加算角αをロータ角変位Δθ以下の値（この実施形態ではロータ角変位Δθに等しい値）に補正することとしている。むろん、加算角αをロータ角変位Δθよりも小さい値（たとえば所定値（変化制限値Ａよりも小さな値）だけ小さな値）に補正してもよい。

さらにこの実施形態では、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも大きい場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）において、加算角αがロータ角変位Δθに変化制限値Ａを加算した値よりも大きいときは（ステップＳ１２：ＮＯ。ステップＳ１４：ＹＥＳ）、加算角αをΔθ＋Ａに補正することとしている（ステップＳ１５）。これは、演算周期当たりのロータ角変位Δθよりも加算角αが過度に大きいと、加算角αを適値に収束させるのに時間がかかるからである。また、検出トルクＴが指示トルクＴ^＊よりも小さい場合において、（ステップＳ１６：ＹＥＳ）において、加算角αがロータ角変位Δθから変化制限値Ａを減算した値よりも小さいときは（ステップＳ１７：ＮＯ。ステップＳ１８：ＹＥＳ）、加算角αをΔθ−Ａに補正することとしている（ステップＳ１９）。これは、演算周期当たりのロータ角変位Δθよりも加算角αが過度に小さいと、加算角を適値に収束させるのに時間がかかる。このような補正を行うことにより、加算角αが適値に収束しやすくなるから、制御の安定化を図ることができ、制御異常が生じたときでも正常状態への復帰を効果的に促すことができる。

このように、図８Ａのガード処理では、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも大きいときには、Δθ＋Ａ≧α≧Δθの範囲に加算角αが制限され、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも小さいときには、Δθ≧α≧Δθ−Ａの範囲に加算角αが制限される。こうして、加算角αは、ロータ角変位Δθに応じた妥当な値をとることができる。

負荷角θ_Ｌとモータトルク（アシストトルク）とが負の相関を有する領域で負荷角θ_Ｌが調整されるように、加算角αが制御される場合の加算角ガード処理の例を図８Ｂに示す。図８Ｂにおいて、図８Ａに示された各ステップと同様の処理が行われるステップには、図８Ａ中と同一参照符号を付して示す。
図８Ｂに示す処理では、検出操舵トルクＴと指示操舵トルクＴ^＊との大小関係に応じた処理が、図８Ａの処理とは逆になっている。すなわち、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも小さいとき（ステップＳ１１Ａ：ＹＥＳ）、加算角ガード４１は、加算角αが、ロータ角変位Δθよりも小さい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、加算角ガード４１は、加算角αにロータ角変位Δθを代入する（ステップＳ１３）。すなわち、加算角αがロータ角変位Δθに補正される。加算角αがロータ角変位Δθ以上であれば（ステップＳ１２：ＮＯ）、加算角ガード４１は、さらに、加算角αを、ロータ角変位よりも変化制限値Ａだけ大きな値（Δθ＋Ａ）と比較する（ステップＳ１４）。加算角αが当該値（Δθ＋Ａ）よりも大きいときには（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、加算角ガード４１は、加算角αに当該値（Δθ＋Ａ）を代入する（ステップＳ１５）。加算角αが当該値（Δθ＋Ａ）以下であれば（ステップＳ１４：ＮＯ）、加算角αの補正は行われない。

一方、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも大きいとき（ステップＳ１１Ａ：ＮＯ。ステップＳ１６Ａ：ＹＥＳ）、加算角ガード４１は、加算角αがロータ角変位Δθよりも大きいかどうかを判断する（ステップＳ１７）。この判断が肯定されると、加算角ガード４１は、加算角αにロータ角変位Δθを代入し（ステップＳ１３）、加算角αをロータ角変位Δθに補正する。加算角αがロータ角変位Δθ以下であれば（ステップＳ１７：ＮＯ）、加算角ガード４１は、さらに、加算角αを、ロータ角変位Δθよりも前記変化制限値Ａだけ小さな値（Δθ−Ａ）と比較する（ステップＳ１８）。加算角αが当該値（Δθ−Ａ）よりも小さいときには（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、加算角ガード４１は、加算角αに当該値（Δθ−Ａ）を代入する（ステップＳ１９）。加算角αが当該値（Δθ−Ａ）以上であれば（ステップＳ１８：ＮＯ）、加算角αの補正は行われない。

また、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊に等しいとき（ステップＳ１１ＡおよびステップＳ１６Ａの判断がいずれも否定）、加算角αの補正は行われない。
負荷角θ_Ｌとモータトルク（アシストトルク）とに負の相関がある場合には、負荷角θ_Ｌが大きくなればモータトルクが小さくなり、負荷角θ_Ｌが小さくなればモータトルクが大きくなる。

一方、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも小さい場合とは、モータトルク（アシストトルク）が過剰な状態である。したがって、モータトルクを減少させるために、負荷角θ_Ｌを増加させればよい。つまり、加算角αがロータ角変位Δθ以上であれば、検出操舵トルクＴを指示操舵トルクＴ^＊に近づけることができる。そこで、この実施形態では、図８ＢのステップＳ１１Ａ〜Ｓ１３の処理によって、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも小さい場合に、加算角αをロータ角変位Δθ以上に制限する加算角ガード処理が行われる。換言すれば、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも小さいにも拘わらず、加算角αがロータ角変位Δθ未満であれば、制御の目的に合致せず、矛盾が生じている。そこで、このような場合には、加算角αをロータ角変位Δθ以上の値（この実施形態ではロータ角変位Δθに等しい値）に補正することとしている。むろん、加算角αをロータ角変位Δθよりも大きい値（たとえば所定値（変化制限値Ａよりも小さな値）だけ大きな値）に補正してもよい。

同様に考察すると、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも大きい場合とは、モータトルク（アシストトルク）が不足している状態である。したがって、モータトルクを増加させるために、負荷角θ_Ｌを減少させればよい。つまり、加算角αがロータ角変位Δθ以下であれば、検出操舵トルクＴを指示操舵トルクＴ^＊に近づけることができる。そこで、この実施形態では、図８ＢのステップＳ１６Ａ，Ｓ１７およびＳ１３の処理によって、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも大きい場合に、加算角αをロータ角変位Δθ以下に制限する加算角ガード処理が行われる。換言すれば、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも大きいにも拘わらず、加算角αがロータ角変位Δθを超えていれば、制御の目的に合致せず、矛盾が生じている。そこで、このような場合には、加算角αをロータ角変位Δθ以下の値（この実施形態ではロータ角変位Δθに等しい値）に補正することとしている。むろん、加算角αをロータ角変位Δθよりも小さい値（たとえば所定値（変化制限値Ａよりも小さな値）だけ小さな値）に補正してもよい。

さらに図８Ｂの処理では、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも小さい場合（ステップＳ１１Ａ：ＹＥＳ）において、加算角αがロータ角変位Δθに変化制限値Ａを加算した値よりも大きいときは（ステップＳ１２：ＮＯ。ステップＳ１４：ＹＥＳ）、加算角αをΔθ＋Ａに補正することとしている（ステップＳ１５）。これは、演算周期当たりのロータ角変位Δθよりも加算角αが過度に大きいと、加算角αを適値に収束させるのに時間がかかるからである。また、検出トルクＴが指示トルクＴ^＊よりも大きい場合において、（ステップＳ１６Ａ：ＹＥＳ）において、加算角αがロータ角変位Δθから変化制限値Ａを減算した値よりも小さいときは（ステップＳ１７：ＮＯ。ステップＳ１８：ＹＥＳ）、加算角αをΔθ−Ａに補正することとしている（ステップＳ１９）。これは、演算周期当たりのロータ角変位Δθよりも加算角αが過度に小さいと、加算角を適値に収束させるのに時間がかかる。このような補正を行うことにより、加算角αが適値に収束しやすくなるから、制御の安定化を図ることができ、制御異常が生じたときでも正常状態への復帰を効果的に促すことができる。

このような処理が行われることによって、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも小さいときには、Δθ＋Ａ≧α≧Δθの範囲に加算角αが制限され、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊よりも大きいときには、Δθ≧α≧Δθ−Ａの範囲に加算角αが制限される。こうして、加算角αは、ロータ角変位Δθに応じた妥当な値をとることができる。

図９は、誘起電圧推定部２８および回転角推定部２９の構成を説明するためのブロック図である。誘起電圧推定部２８は、二相検出電流Ｉ_αβと二相指示電圧Ｖ_αβ ^＊とに基づいて、モータ３の誘起電圧を推定する。より具体的には、誘起電圧推定部２８は、モータ３の数学モデルであるモータモデルに基づき、モータ３の誘起電圧を外乱として推定する外乱オブザーバとしての形態を有している。モータモデルは、たとえば、（Ｒ＋ｐＬ）^−１と表すことができる。ただし、Ｒは電機子巻線抵抗、Ｌはαβ軸インダクタンス、ｐは微分演算子である。モータ３には、二相指示電圧Ｖ_αβ ^＊と誘起電圧Ｅ_αβ（α軸誘起電圧Ｅ_αおよびβ軸誘起電圧Ｅ_β）とが印加されると考えることができる。

誘起電圧推定部２８は、二相検出電流Ｉ_αβを入力としてモータ電圧を推定する逆モータモデル（モータモデルの逆モデル）６５と、この逆モータモデル６５によって推定されるモータ電圧と二相指示電圧Ｖ_αβ ^＊との偏差を求める電圧偏差演算部６６とで構成することができる。電圧偏差演算部６６は、二相指示電圧Ｖ_αβ ^＊に対する外乱を求めることになるが、図９から明らかなとおり、この外乱は誘起電圧Ｅ_αβに相当する推定値Ｅ^_αβ（α軸誘起電圧推定値Ｅ^_αおよびβ軸誘起電圧推定値Ｅ^_β（以下、まとめて「推定誘起電圧Ｅ^_αβ」という。）になる。逆モータモデル６５は、たとえば、Ｒ＋ｐＬで表される。

誘起電圧Ｅ_αβは、次の(6)式で表すことができる。ただし、Ｋ_Ｅは誘起電圧定数、θ_Ｍはロータ角、ωはロータ回転角速度である。

したがって、推定誘起電圧Ｅ^_αβが求まれば、次の(7)式に従って、推定回転角θ_Ｅが求まる。この演算が、回転角推定部２９によって行われる。

操舵トルク推定部６４および切替スイッチ６５の詳細な動作ならびにセンサ故障検出部６１、誘起電圧監視部６２、前回値保持部６３および指示操舵トルク変更部６６の機能について、説明する。
センサ故障検出部６１は、トルクセンサ１の故障を検出する。具体的には、トルクセンサ１の出力信号を監視することによって、トルクセンサ１の信号線の断線、短絡、地絡などを検出する。

誘起電圧監視部６２は、センサ故障検出部６１によって、トルクセンサ１の故障が検出されているときに、誘起電圧推定部２８によって演算される推定誘起電圧を監視する。誘起電圧が小さいときには、すなわち、モータ３の回転速度が小さいときには、回転角推定部２９による回転角推定精度が低下する。そこで、誘起電圧監視部６２は、誘起電圧推定部２８によって演算される推定誘起電圧が所定のしきい値より小さいか否かを判別することにより、回転角推定部２９によって演算される推定回転角が信頼できるものであるか否かを判定する。

前回値保持部６３は、回転角推定部２９によって演算される推定回転角θ_Ｅの前回値を保持する。具体的には、誘起電圧監視部６２により、誘起電圧推定部２８によって演算された推定誘起電圧が所定のしきい値以上であると判別されている場合には、前回値保持部６３は、回転角推定部２９によって今回演算された推定回転角を、前回値として保存するとともに、操舵トルク推定部６４に与える。一方、誘起電圧監視部６２により、誘起電圧推定部２８によって演算された推定誘起電圧が所定のしきい値より小さいと判別されている場合には、前回値保持部６３は、現在保持している推定回転角（前回値）を前回値として固定するとともに、前回値として固定した推定回転角を操舵トルク推定部６４に与える。

操舵トルク推定部６４は、センサ故障検出部６１によって、トルクセンサ１の故障が検出されているときに、舵角センサ４によって検出されるステアリングホイール１０の操舵角（以下、「検出操舵角θ_Ｓ」という）と、前回値保持部６３を介して与えられるロータ５０の推定回転角θ_Ｅとに基づいて、推定操舵トルクを演算する。具体的には、操舵トルク推定部６４は、舵角センサ４によって検出される検出操舵角θ_Ｓをトーションバー９の上端側の回転角とみなすとともに、回転角推定部２９によって推定される推定回転角θ_Ｅからトーションバー９の下端側の回転角を算出し、両回転角の差からトーションバー９の捩れに応じた操舵トルクを推定する。トーションバー９の下端側の回転角は、回転角推定部２９によって推定される推定回転角θ_Ｅを、減速機構７の減速比Ｎとロータ５０の極対数Ｐとの積Ｎ・Ｐで除算することにより求められる。したがって、操舵トルク推定部６４は、トーションバー９のばね定数をｋとすると、次式（8）に基づいて、推定操舵トルクＴ_Ｅを演算する。

Ｔ_Ｅ＝ｋ｛（θ_Ｅ／Ｎ・Ｐ）−θ_Ｓ｝ …(8)
切替スイッチ６５は、センサ故障検出部６１によって、トルクセンサ１の故障が検出されていないときには、操舵トルクリミッタ２０から入力される検出操舵トルクＴ_Ｓをトルク偏差演算部２２に与える。一方、センサ故障検出部６１によってトルクセンサ１の故障が検出されているときには、操舵トルク推定部６４から入力される推定操舵トルクＴ_Ｅをトルク偏差演算部２２に与える。

指示操舵トルク変更部６６は、センサ故障検出部６１によってトルクセンサ１の故障が検出されており、かつ、誘起電圧監視部６２によって、誘起電圧推定部２８によって演算される推定誘起電圧が所定のしきい値より小さいと判別されているときに、指示操舵トルク設定部２１によって設定された指示操舵トルクを所定値に設定変更する。この所定値は、比較的小さい値に設定される。この実施形態では、この所定値は、０に設定される。

図１０は、センサ故障検出部６１、誘起電圧監視部６２、前回値保持部６３、操舵トルク推定部６４、切替スイッチ６５および指示操舵トルク変更部６６によって実行される加算角演算モードの切換処理を示すフローチャートである。この処理は、演算周期毎に繰り返し実行される。
センサ故障検出部６１によって、トルクセンサ１の故障が検出されていないときには（ステップＳ２１：ＮＯ）、切替スイッチ６５は、トルクセンサ１によって検出され、操舵トルクリミッタ２０による制限処理を受けた検出操舵トルクＴ_Ｓを選択して出力するように制御される（ステップＳ２２）。したがって、この場合には、ＰＩ制御部２３は、指示操舵トルク設定部２１によって設定された指示操舵トルクＴ^＊と、トルクセンサ１によって検出され、操舵トルクリミッタ２０による制限処理を受けた検出操舵トルクＴ_Ｓとの偏差に応じて、加算角αを演算する（ステップＳ２３）。このような加算角の演算モードを、「第1演算モード」ということにする。

一方、センサ故障検出部６１によって、トルクセンサ１の故障が検出されているときには、切替スイッチ６５は、操舵トルク推定部６４によって演算された推定操舵トルクＴ_Ｅを選択して出力するように制御される（ステップＳ２４）。そして、誘起電圧監視部６２は、誘起電圧推定部２８によって演算される推定誘起電圧Ｅ^_αβが所定のしきい値Ｅ_ｔｈより小さいか否かを判別する（ステップＳ２５）。具体的には、α軸誘起電圧推定値Ｅ^_αおよびβ軸誘起電圧推定値Ｅ^_βのうちの両方が、しきい値Ｅ_ｔｈより小さいか否かを判別する。

推定誘起電圧Ｅ^_αβがしきい値Ｅ_ｔｈ以上である場合、すなわち、α軸誘起電圧推定値Ｅ^_αおよびβ軸誘起電圧推定値Ｅ^_βのいずれか一方がしきい値Ｅ_ｔｈ以上である場合には（ステップＳ２５：ＮＯ）、回転角推定部２９によって今回演算された推定回転角θ_Ｅが、前回値保持部６３に前回値として保存されるとともに、操舵トルク推定部６４に与えられる。これにより、操舵トルク推定部６４は、回転角推定部２９によって今回演算された推定回転角θ_Ｅと、舵角センサ４によって検出されたステアリングホイール１０の検出操舵角θ_Ｓに基づいて、前記式(8)を用いて推定操舵トルクＴ_Ｅを演算する（ステップＳ２６）。

したがって、ＰＩ制御部２３は、指示操舵トルク設定部２１によって設定された指示操舵トルクＴ^＊と、操舵トルク推定部６４によって演算された推定操舵トルクＴ_Ｅとの偏差に応じて、加算角αを演算する（ステップＳ２７）。ただし、推定操舵トルクＴ_Ｅは、今回演算された推定回転角θ_Ｅと検出操舵角θ_Ｓとに基づいて演算される。このような加算角の演算モードを、「第２演算モード」ということにする。

前記ステップＳ２５において、誘起電圧監視部６２によって、推定誘起電圧Ｅ^_αβがしきい値Ｅ_ｔｈより小さいと判別された場合、すなわち、α軸誘起電圧推定値Ｅ^_αおよびβ軸誘起電圧推定値Ｅ^_βの両方がしきい値Ｅ_ｔｈより小さいと判別された合には（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、指示操舵トルク変更部６６は、指示操舵トルク設定部２１によって設定された指示操舵トルクを零に設定変更する（ステップＳ２８）。また、前回値保持部６３は、現在保持している推定回転角（前回値）θ_Ｅを前回値として固定するとともに、前回値として固定された推定回転角θ_Ｅを操舵トルク推定部６４に与える（ステップＳ２９）。つまり、この場合、操舵トルク推定部６４に与えられる推定回転角θ_Ｅは、更新されない。これにより、操舵トルク推定部６４は、前回値として固定された推定回転角θ_Ｅと、舵角センサ４によって検出されたステアリングホイール１０の検出操舵角θ_Ｓに基づいて、前記式(8)を用いて推定操舵トルクＴ_Ｅを演算する（ステップＳ３０）。

したがって、ＰＩ制御部２３は、指示操舵トルク変更部６６によって零に設定変更された指示操舵トルクＴ^＊と、操舵トルク推定部６４によって演算された推定操舵トルクＴ_Ｅとの偏差に応じて、加算角αを演算する（ステップＳ３１）。ただし、推定操舵トルクＴ_Ｅは_、前回値として固定された推定回転角θ_Ｅと検出操舵角θ_Ｓとに基づいて演算されている。このような加算角の演算モードを、「第３演算モード」ということにする。

以上をまとめると、次のようになる。トルクセンサ１の故障が検出されていない場合には、加算角演算モードは第１演算モードとなる。したがって、指示操舵トルクＴ^＊とトルクセンサ１の出力から得られる検出操舵トルクＴ_Ｓとの偏差に応じて加算角αが演算される。
トルクセンサ１の故障が検出されている場合において、推定誘起電圧Ｅ^_αβがしきい値Ｅ_ｔｈ以上あるときには、加算角演算モードは第２演算モードなる。したがって、指示操舵トルクＴ^＊と操舵トルク推定部６４によって演算される推定操舵トルクＴ_Ｅとの偏差に応じて加算角αが演算される。この場合、回転角推定部２９によって演算される推定回転角θ_Ｅは、信頼性の高いものであるため、操舵トルク推定部６４は、今回演算された推定回転角θ_Ｅと検出操舵角θ_Ｓとに基づいて推定操舵トルクＴ_Ｅを演算する。

トルクセンサ１の故障が検出されている場合において、推定誘起電圧Ｅ^_αβがしきい値Ｅ_ｔｈより小さいときには、すなわち、モータ３の回転速度（操舵速度）が小さいときには、加算角演算モードは第３演算モードなる。したがって、指示操舵トルクＴ^＊と操舵トルク推定部６４によって演算される推定操舵トルクＴ_Ｅとの偏差に応じて加算角αが演算される。ただし、この場合には、回転角推定部２９によって演算される推定回転角θ_Ｅは、信頼性の低いものであるため、指示操舵トルクＴ^＊が小さい値（この実施形態では零）に設定変更されるとともに、推定回転角θ_Ｅは更新されない。つまり、操舵トルク推定部６４は、推定誘起電圧Ｅ^_αβがしきい値Ｅ_ｔｈより小さくなる直前に回転角推定部２９によって推定されて前回値保持部６３に前回値として保持された推定回転角θ_Ｅと、検出操舵角θ_Ｓとに基づいて推定操舵トルクＴ_Ｅを演算する。

上記実施形態によれば、トルクセンサ１が故障した場合においても、操舵トルク推定部６４によって操舵トルクを推定することが可能となるから、操舵トルク推定部６４によって推定される操舵トルクと指示操舵トルクとに基づいて加算角αを演算することができるようになる。これにより、トルクセンサ１が故障した場合においても、モータ３のトルク制御を正常に行なえるようになる。

また、誘起電圧推定部２８によって推定される推定誘起電圧がしきい値Ｅ_ｔｈより小さいときには、操舵トルク推定のために用いられる推定回転角θ_Ｅの推定精度が低くなり、それを用いて操舵トルクを推定した場合には、推定操舵トルクの推定精度も低くなる。この実施形態では、推定誘起電圧がしきい値Ｅ_ｔｈより小さいときには、指示操舵トルクＴ^＊が小さい値（この実施形態では零）にされるとともに、操舵トルク推定のために用いられる推定回転角θ_Ｅが更新されないようにされる。このため、推定精度の低い操舵トルクを用いて加算角が演算されるのを回避することができる。また、このような場合には、すなわち、トルクセンサ１が故障しており、かつ操舵速度が小さいときには、操舵トルクが小さくなるように、モータトルク（アシストトルク）を制御することができるようになる。

図１１は、この発明の他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示すブロック図である。この図１１において、前述の図１に示された各部に対応する部分には同一参照符号を付して示す。
この実施形態では、センサ故障検出部７１と、指示電圧値変更部７２とが、マイクロコンピュータ１１の機能処理部として備えられている。

センサ故障検出部７１は、電流検出部１３の故障を検出して、指示電圧値変更部７２に通知する。具体的には、センサ故障検出部７１は、電流検出部１３の出力信号を監視し、たとえば、電流検出用抵抗のショートまたはオープンなどを検出する。
指示電圧値変更部７２は、センサ故障検出部７１から電流検出部１３の故障が通知されると、ＰＩ制御部３３から出力される二相指示電圧Ｖ_γδ ^＊（γ軸指示電圧Ｖ_γ ^＊およびδ軸指示電圧Ｖ_δ ^＊）を所定値に固定する。具体的には、γ軸指示電圧Ｖ_γ ^＊を第１の所定値に固定するとともに、δ軸指示電圧Ｖ_δ ^＊を第２の所定値に固定する。

ＰＩ制御部３３は、電流検出部１３によって検出される三相検出電流Ｉ_ＵＶＷに対応する二相検出電流Ｉ_γδと、指示電流値生成部３１によって生成される二相指示電流値Ｉ_γδ ^＊との偏差に対する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 ^＊）を生成している。したがって、電流検出部１３に故障が発生した場合には、そのままでは、正常なトルク制御を行なうことができないため、モータ制御を継続させることができなくなる。

そこで、この実施形態では、センサ故障検出部７１によって電流検出部１３の故障が検出された場合には、指示電圧値変更部７２によって、二相指示電圧Ｖ_γδ ^＊を所定値に固定するようにしている。二相指示電圧Ｖ_γδ ^＊を所定値に固定した場合には、γ軸およびδ軸の電流値が変動してしまう。しかし、所定値に固定された二相指示電圧Ｖ_γδ ^＊は、制御角θ_Ｃを用いて三相指示電圧Ｖ_ＵＶＷ ^＊に変換され、この三相指示電圧Ｖ_ＵＶＷ ^＊に応じてモータ３が駆動され、制御角θ_Ｃは、検出操舵トルクＴが指示操舵トルクＴ^＊に一致するようにフィードバック制御されるため、γ軸およびδ軸の電流値変動はトルクのフィードバック制御によって吸収される。言い換えれば、γ軸およびδ軸の電流値は変動するが、検出操舵トルクＴと指示操舵トルクＴ^＊との偏差に応じたアシストトルクがモータ３から発生するように、制御角θ_Ｃが制御される。したがって、トルク制御が正常に行なわれるようになる。これにより、モータ制御を継続させることができるようになる。

図１２は、センサ故障検出部７１と指示電圧値変更部７２によって実行される指示電圧制御処理の手順を示すフローチャートである。
センサ故障検出部７１によって電流検出部１３の故障が検出されていない場合には（ステップＳ４１：ＮＯ）、指示電圧値変更部７２はＰＩ制御部３３によって生成される二相指示電圧Ｖ_γδ ^＊をそのまま出力する（ステップＳ４２）。この場合には、電流検出部１３によって検出される三相検出電流Ｉ_ＵＶＷに対応する二相検出電流Ｉ_γδが、指示電流値生成部３１によって生成される二相指示電流値Ｉ_γδ ^＊に一致するように、電流フィードバック制御が実行される。

一方、センサ故障検出部７１によって電流検出部１３の故障が検出された場合には（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、指示電圧値変更部７２は、二相指示電圧Ｖ_γδ ^＊を所定値に固定する（ステップＳ４３）。具体的には、指示電圧値変更部７２は、γ軸指示電圧Ｖ_γ ^＊を第１の所定値に固定するとともに、δ軸指示電圧Ｖ_δ ^＊を第２の所定値に固定する。この場合には、前記電流フィードバック制御が行なわれないため、γ軸およびδ軸の電流値は変動するが、前述したようにトルクフィードバック制御により、電流変動が吸収されるため、トルク制御は正常に行なわれる。 なお、トルクセンサ１、電流検出部１３等のセンサの故障が検出されたときに、車両が高速（たとえば、６０km／h以上の速度）で走行できないようにするために、車速の上限、エンジン回転速度の上限およびトランスミッションの変更のうちのいずれかを制限するようにしてもよい。

以上、この発明のいくつか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、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。
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。

１…トルクセンサ、３…モータ、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、５１，５２，５３…ステータ巻線、５５…ステータ、６５…切替スイッチ

Claims (2)

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、
   前記制御角に加算すべき加算角を演算する加算角演算手段と、
   所定の演算周期毎に、前記加算角演算手段によって演算された加算角を制御角の前回値に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、
   前記モータによって駆動される駆動対象に加えられる、モータトルク以外のトルクを検出するためのトルク検出手段と、
   前記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、
   前記モータによって駆動される駆動対象の回転角を検出する回転角検出手段と、
   前記モータの誘起電圧に基づいて、前記ロータの回転角を推定する回転角推定手段と、
   前記回転角検出手段によって検出される前記駆動対象の回転角と、前記回転角推定手段によって推定される前記ロータの回転角とに基づいて、前記モータトルク以外のトルクを推定するトルク推定手段とを含み、
   前記加算角演算手段は、前記トルク検出手段が故障していないときには、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と、前記トルク検出手段によって検出される検出トルクとの偏差に基づいて加算角を演算し、前記トルク検出手段が故障しているときには、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と、前記トルク推定手段によって推定される推定トルクとの偏差に基づいて加算角を演算するものである、モータ制御装置。
2. 車両の舵取り機構に駆動力を付与するモータと、
   前記モータを制御する請求項１記載のモータ制御装置とを含む、車両用操舵装置。

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