JP2012235559A - モータ制御装置及び車両用操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通電不良検出部71は、相電流値が所定電流値以下であり、且つ電源電圧Vpsが所定電圧値以上である場合に、連続してDUTY指令値が所定電流値に対応する所定範囲の上限値以上であるという第1の判定条件、及び連続してDUTY指令値が下限値以下であるという第2の判定条件を満たすか否かを判定する。そして、通電不良検出部71は、第1の判定条件を満たす状態が継続する時間である第1の継続時間と、第2の判定条件を満たす状態が継続する時間である第2の継続時間とをそれぞれ計測し、第1又は第2の継続時間が、高速回転時におけるモータ21の回転周期に基づく判定時間を超えた場合に、通電不良が発生したと判定するようにした。
【選択図】図2
Description
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のモータ制御装置において、前記異常検出手段は、任意の計測期間内に前記第1の判定条件を満たす状態の積算時間を前記第1の継続時間として計測し、前記計測期間内に前記第2の判定条件を満たす状態の積算時間を前記第2の継続時間として計測することを要旨とする。
上記構成によれば、精度良く通電不良を検出することができるため、速やかにフェールセーフを図ることで、例えば操舵フィーリングの低下を抑制することができる。
以下、本発明を操舵力補助装置を備えた車両用操舵装置(電動パワーステアリング装置)に具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
図2に示すように、ECU23は、モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段としてのマイコン31と、マイコン31の出力するモータ制御信号に基づいてモータ21に三相の駆動電力を供給する駆動回路32とを備えている。なお、以下に示す各制御ブロックは、マイコン31が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。そして、マイコン31は、所定のサンプリング周期(検出周期)で各状態量を検出し、所定の演算周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、モータ制御信号を出力する。
推定モータ回転角演算部41には、操舵トルクT、各相電流値Iu,Iv,Iw及び各相電圧値Vu,Vv,Vwが入力される。そして、推定モータ回転角演算部41は、これら各状態量に基づいて演算周期毎のモータ回転角の変化量Δθmを演算し、この変化量Δθmを積算することにより、推定モータ回転角θmを演算する。
ev=Vv−Iv・Rv ・・・(2)
ew=Vw−Iw・Rw ・・・(3)
なお、上記(1)〜(3)式は周知のモータ電圧方程式であり、「Ru」、「Rv」、「Rw」は各相のモータコイル33u,33v,33wの抵抗値を示している。
次に、本実施形態のECUによる通電不良の検出について説明する。
図2に示すように、マイコン31には、モータ21に駆動電力を供給する電力供給経路の通電不良を検出する異常検出手段としての通電不良検出部71が設けられている。なお、通電不良の態様としては、上記動力線35u,35v,35wの断線故障や、駆動回路32を構成するスイッチング素子のオープン故障(開固定故障)等があり、通電不良の発生により何れかの相に電流が流れない状態となる。
(1)通電不良検出部71は、相電流値Ixが所定電流値Ith以下であり、且つ電源電圧Vpsが所定電源電圧値Vth以上である場合に、連続してDUTY指令値αxが上限値α_hi以上である状態が継続する第1の継続時間、及び連続してDUTY指令値αxが下限値α_lo以下である状態が継続する第2の継続時間をそれぞれ計測する。そして、第1又は第2の継続時間が、高速回転時におけるモータ21の回転周期に基づく判定時間を超えた場合に、通電不良が発生したと判定するようにした。
次に、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。なお、本実施形態と上記第1実施形態との主たる相違点は、通電不良検出の方法のみであるため、説明の便宜上、同一の構成については上記第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
通電不良検出部71は、電源電圧Vps、判定対象相の相電流値Ix及び当該相のDUTY指令値αxを取得し(ステップ301)、電源電圧Vpsが所定電源電圧値Vth以上であり(ステップ302:YES)、相電流値Ixが所定電流値Ith以下である場合には(ステップ303:YES)、タイマのタイマ値tが計測期間を示す所定タイマ値tth以下であるか否かを判定する(ステップ304)。なお、イグニッションオン時には、タイマ値tはゼロに設定されている。続いて、タイマ値tが所定タイマ値tth以下である場合には(ステップ304:YES)、タイマをインクリメントし(ステップ305:T=T+1)、DUTY指令値αxが上限値α_hi以上であるか否かを判定する(ステップ306)。
(3)通電不良検出部71は、高速回転時におけるモータ21の電気角一周期の期間に設定された計測期間内に第1の判定条件を満たす状態の積算時間を第1の継続時間として計測し、同期間内に第2の判定条件を満たす状態の積算時間を第2の継続時間として計測する。そして、第1又は第2の継続時間が、計測期間の3分の2に設定された判定時間を超える場合に、通電不良が発生したと判定するようにしたため、ノイズ等の影響を低減して、より精度良く通電不良を検出することができるようになる。
・上記第1実施形態では、マイコン31に上限側カウンタ及び下限側カウンタを相毎にそれぞれ設けた。すなわち、マイコン31に計6個のカウンタを設けたが、これに限らず、1つのカウンタで第1の継続時間及び第2の継続時間を計測し、相毎に1つのカウンタを設ける、すなわちマイコン31に計3個のカウンタを設ける構成としてもよい。
・上記各実施形態では、通電不良検出部71が通電不良の検出を並列して三相同時に実行するようにしたが、これに限らず、相毎に順次通電不良の検出を実行するようにしてもよい。
Claims (5)
- モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づいてモータに駆動電力を供給する駆動回路と、前記モータに印加される印加電圧に相当する電圧パラメータに基づいて該モータへの電力供給経路の通電不良を検出する異常検出手段とを備えたモータ制御装置において、
前記異常検出手段は、
前記モータに供給される実電流値が非通電状態であることを示す所定電流値以下である場合に、前記電圧パラメータが前記所定電流値に対応する所定範囲の上限値以上であることを条件に含む第1の判定条件を満たすか否か、及び前記実電流値が前記所定電流値以下である場合に、前記電圧パラメータが前記所定範囲の下限値以下であること条件に含む第2の判定条件を満たすか否かを判定するとともに、
前記第1の判定条件を満たす状態が継続する時間である第1の継続時間と、前記第2の判定条件を満たす状態が継続する時間である第2の継続時間とをそれぞれ計測し、
前記第1の継続時間又は前記第2の継続時間が、誘起電圧の影響で前記電圧パラメータが前記所定範囲外となるような高速回転時における前記モータの回転周期に基づく判定時間を超えた場合に、通電不良が発生したと判定することを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記異常検出手段は、
連続して前記第1の判定条件を満たす状態が継続する時間を前記第1の継続時間として計測し、
連続して前記第2の判定条件を満たす状態が継続する時間を前記第2の継続時間として計測することを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記異常検出手段は、
任意の計測期間内に前記第1の判定条件を満たす状態の積算時間を前記第1の継続時間として計測し、
前記計測期間内に前記第2の判定条件を満たす状態の積算時間を前記第2の継続時間として計測することを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項3に記載のモータ制御装置において、
前記計測期間は、前記高速回転時における前記モータの電気角一周期以上の期間に設定され、
前記判定時間は、前記計測期間の3分の2以上の時間に設定されることを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のモータ制御装置を備えたことを特徴とする車両用操舵装置。
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