JP2013233932A - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of, when an abnormality occurs in one phase of a three-phase electric motor, continuing motor drive by using remaining two phases without deteriorating a steering feeling.SOLUTION: When an abnormality in energization is detected in a drive system of one phase out of respective phase coils by an abnormality detection means, an in-abnormality phase current command value for use of coils of remaining two phases is calculated by an in-abnormality motor command value calculation means 34 on the basis of a steering assist current command value Iref, and a three-phase electric motor 12 is driven on the basis of the in-abnormality phase current command value. In this case, there is provided a current command value correction means that lowers the in-abnormality phase current command value when the sum of steering torque and steering assist torque generated in the three-phase electric motor 12 balances with an external force.

Description

本発明は、3相ブラシレスモータを駆動制御して、操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus that drives and controls a three-phase brushless motor to apply a steering assist force that reduces a driver's steering burden to a steering system.

従来の電動パワーステアリング装置として、例えば特許文献1に記載の技術がある。この技術は、3相ブラシレスモータで1相に異常が発生したとき、残りの2相の逆起電圧情報に基づいて、モータトルクを略一定とする異常時電流指令値を算出し、その異常時電流指令値に基づいて上記モータを継続駆動するものである。
すなわち、異常時モータ指令値算出手段で算出した異常時相電流指令値の符号が反転する電気角を跨ぐ加速領域で、意図的にモータの回転を操舵方向へ加速するので、当該加速領域でのブレーキトルクの発生を防止することにより、モータトルクが低下する不安定出力角度領域をモータ慣性力により効率的に飛び越えることができ、操舵フィーリングを向上させることができる。
As a conventional electric power steering device, for example, there is a technique described in Patent Document 1. In this technology, when an abnormality occurs in one phase in a three-phase brushless motor, an abnormal current command value that makes the motor torque substantially constant is calculated based on the remaining two-phase back electromotive voltage information, The motor is continuously driven based on the current command value.
That is, since the motor rotation is intentionally accelerated in the steering direction in the acceleration region across the electrical angle where the sign of the abnormal time phase current command value calculated by the abnormal motor command value calculation means is reversed, By preventing the generation of the brake torque, the unstable output angle region where the motor torque is reduced can be effectively jumped by the motor inertia force, and the steering feeling can be improved.

特開2011−51481号公報JP 2011-51481 A

ところで、上記特許文献1に記載の従来例にあっては、切増操舵中に、モータトルクを全く発生できない又はモータトルクが低下する電気角範囲すなわち故障相を除く2相のコイルでモータトルクを発生しているため、故障相に対応する電気角付近ではモータトルクが低下するトルク低下領域となり、このトルク低下領域を含む加速領域で、モータの回転を操舵方向へ加速してトルク低下領域を飛び越えるようにしている。しかしながら、トルク低下領域で、操舵トルクとブラシレスモータで発生する操舵補助トルクとを加算したトルクが外力(操舵反力)と略等しくなって操舵トルクが釣り合った状態では、トルク低下領域を慣性トルクで飛び越えることができない場合が生じて運転者に引っ掛かり感を与えるという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、3相ブラシレスモータで1相に異常が発生して残りの2相でモータを駆動する際に、トルク低下領域を確実に飛び越えて操舵フィーリングを悪化させることなく、モータ駆動を継続することができる電動パワーステアリング装置を提供することを課題としている。
By the way, in the conventional example described in the above-mentioned Patent Document 1, the motor torque is generated by the two-phase coil excluding the electric angle range in which the motor torque cannot be generated at all or the motor torque is reduced, that is, the failure phase during the increase steering. Therefore, in the vicinity of the electrical angle corresponding to the failure phase, it becomes a torque reduction region where the motor torque decreases, and in the acceleration region including this torque reduction region, the motor rotation is accelerated in the steering direction and jumps over the torque reduction region. I am doing so. However, in the torque reduction region, when the torque obtained by adding the steering torque and the steering assist torque generated by the brushless motor is substantially equal to the external force (steering reaction force) and the steering torque is balanced, the torque reduction region is expressed by the inertia torque. There is an unresolved problem that a case where the driver cannot jump over occurs and gives the driver a feeling of being caught.
Therefore, the present invention provides a motor drive without causing a deterioration in steering feeling by reliably jumping over the torque reduction region when an abnormality occurs in one phase in a three-phase brushless motor and the motor is driven in the remaining two phases. It is an object of the present invention to provide an electric power steering device that can continue the operation.

上記課題を解決するために、本発明に係る電動パワーステアリング装置の第1の態様は、操舵系に対して操舵補助力を付与する各相コイルをスター結線した3相電動モータと、前記操舵系に伝達される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記各相コイルの通電異常を検出するコイル通電異常検出手段と、該コイル通電異常検出手段で、1相のコイルの通電異常を検出したときに、残りの2相のコイルに対する異常時相電流指令値を算出する異常時モータ指令値算出手段と、前記異常時相電流指令値に基づいて前記3相電動モータを駆動制御するモータ制御手段とを備える電動パワーステアリング装置であって、
前記操舵トルク及び前記3相電動モータで発生する操舵補助トルクの和と外力との釣合い時に、前記異常時相電流指令値を低下させる電流指令値補正手段を備え、
前記電流指令値補正手段は、前記3相電動モータの電気角が、前記異常時モータ指令値算出手段で算出した異常時相電流指令値の符号が反転する最小トルク電気角を跨ぐ所定の角度領域である加速領域内にあるか否かを判定する加速領域判定手段と、前記加速領域判定手段で前記電気角が前記加速領域内にあると判定したときに、前記異常時モータ指令値算出手段で算出した異常時相電流指令値を増加補正することで、前記3相電動モータの回転を操舵方向へ加速するモータ回転加速手段と、該モータ回転加速手段による前記3相電動モータの回転を操舵方向へ加速したときに、前記電気角が前記最小トルク電気角を跨ぎ前記加速領域より広いリトライ領域内にある状態を継続しているか否かを判定するリトライ領域判定手段と、該リトライ領域判定手段で、前記電気角がリトライ領域内にある状態を継続していると判定した場合に、前記加速領域を増加させて、前記3相電動モータの回転を操舵方向へ再加速するリトライ加速手段とを備えている。
In order to solve the above problems, a first aspect of an electric power steering apparatus according to the present invention includes a three-phase electric motor in which each phase coil for applying a steering assist force to a steering system is star-connected, and the steering system. The steering torque detecting means for detecting the steering torque transmitted to the coil, the coil energization abnormality detecting means for detecting the energization abnormality of each phase coil, and the coil energization abnormality detecting means detect the energization abnormality of the one-phase coil. Sometimes, an abnormal motor command value calculation means for calculating an abnormal time phase current command value for the remaining two-phase coils, and a motor control means for controlling the driving of the three-phase electric motor based on the abnormal time phase current command value An electric power steering device comprising:
A current command value correction means for reducing the abnormal time phase current command value when balancing the sum of the steering torque and the steering assist torque generated by the three-phase electric motor with an external force;
The current command value correcting means is a predetermined angle region in which the electrical angle of the three-phase electric motor straddles a minimum torque electrical angle at which the sign of the abnormal time phase current command value calculated by the abnormal motor command value calculating means is reversed. An acceleration region determination means for determining whether or not the acceleration angle is within the acceleration region, and when the electrical angle is determined to be within the acceleration region by the acceleration region determination means, Motor rotation acceleration means for accelerating the rotation of the three-phase electric motor in the steering direction by increasing and correcting the calculated abnormal time phase current command value, and the rotation of the three-phase electric motor by the motor rotation acceleration means in the steering direction Retry area determination means for determining whether or not the electrical angle continues across the minimum torque electrical angle and within a retry area wider than the acceleration area when the acceleration is accelerated to Retry acceleration that increases the acceleration region and re-accelerates the rotation of the three-phase electric motor in the steering direction when the region determination means determines that the state in which the electrical angle is within the retry region is continued. Means.

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置の第2の態様は、前記リトライ加速手段が、前記電気角が加速領域内にあり、操舵トルク及び操舵補助トルクの和と外力との釣合い時に、前記異常時相電流指令値を基本電流指令値より低下させ、前記電気角が前記加速領域の境界位置に達したときに、当該異常時相電流指令値を基本電流指令値より増加させて前記3相電動モータの回転を操舵方向へ再加速するように構成されている。   Further, the second aspect of the electric power steering apparatus according to the present invention is such that the retry acceleration means has the electric angle in an acceleration region, and the abnormality is detected when the sum of the steering torque and the steering assist torque is balanced with an external force. The time phase current command value is decreased from the basic current command value, and when the electrical angle reaches the boundary position of the acceleration region, the abnormal time phase current command value is increased from the basic current command value and the three-phase electric motor The rotation of the motor is reaccelerated in the steering direction.

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置の第3の態様は、前記3相電動モータのモータ回転速度を検出するモータ回転速度検出手段を備え、前記リトライ加速手段が、前記操舵トルクと前記モータ回転速度とに基づいて操舵方向が切増方向であるか切戻方向であるかを判定して第1の切戻フラグを設定する切増切戻判定部と、前記加速領域判定手段の判定結果、前記異常時相電流指令値、前記切戻フラグ及び前記モータ回転速度に基づいてトルク低下領域であるか否かを判定し、トルク低下領域であるときに切戻を指示する第2の切戻フラグを設定するトルク低下領域判定部と、前記加速領域判定手段の判定結果と前記第2の切戻フラグとに基づいて前記異常時相電流指令値を減少させ、外力により前記電気角を変化させる補正電流指令ゲインを生成する補正電流指令ゲイン生成部とを備えている。   A third aspect of the electric power steering apparatus according to the present invention includes motor rotation speed detection means for detecting a motor rotation speed of the three-phase electric motor, and the retry acceleration means includes the steering torque and the motor rotation. A determination of whether the steering direction is the increasing direction or the returning direction based on the speed and setting a first return flag, and a determination result of the acceleration region determining means; Based on the abnormal time phase current command value, the switchback flag, and the motor rotation speed, it is determined whether or not it is a torque reduction region, and a second switchback flag that instructs the switchback when it is in the torque reduction region A torque reduction region determination unit for setting the acceleration, a correction to decrease the abnormal time phase current command value based on the determination result of the acceleration region determination means and the second return flag, and to change the electrical angle by an external force Current And a correction current command gain generator for generating a decree gain.

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置の第4の態様は、前記リトライ領域判定手段が、前記リトライ加速手段で前記3相電動モータの回転を操舵方向へ再加速した後の前記電気角がリトライ領域内にある状態を継続している場合に、リトライ回数を計数するリトライ計数部を備えている。
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置の第5の態様は、前記リトライ領域判定手段が、前記電気角及び前記操舵トルクの方向に基づいてリトライ領域を増加させるように構成されている。
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置の第6の態様は、前記リトライ加速手段が、前記リトライ計数部のリトライ回数が閾値を超えたときに、前記加速領域外の前記異常時相電流指令値を当該リトライ回数に応じて高めるように構成されている。
According to a fourth aspect of the electric power steering apparatus of the present invention, the electrical angle after the retry region determination means re-accelerates the rotation of the three-phase electric motor in the steering direction by the retry acceleration means is retried. When the state in the area is continued, a retry counter for counting the number of retries is provided.
Further, a fifth aspect of the electric power steering apparatus according to the present invention is configured such that the retry region determination means increases the retry region based on the electric angle and the direction of the steering torque.
According to a sixth aspect of the electric power steering apparatus of the present invention, the retry acceleration means causes the abnormal time phase current command value outside the acceleration region when the number of retries of the retry counter exceeds a threshold value. Is increased according to the number of retries.

本発明によれば、3相電動モータで1相に異常が発生した場合には、残りの2相を用いてモータ駆動を継続することができる。このとき、操舵トルク及び前記3相電動モータで発生する操舵補助トルクの和と外力との釣合い時に、トルク低下領域の乗り越えができないときに、異常時相電流指令値を減少させて外力により電気角を戻してから指令電流値を増加させてモータ加速を行ってトルク低下領域を確実に乗り越えることができる。その結果、操舵トルクが小さい直進走行付近や、車速が低く操舵トルクが大きい時でも、モータトルクが低下するトルク低下領域をモータ慣性力により確実に飛び越えることができ、滑らかな操舵フィーリングとすることができる。   According to the present invention, when an abnormality occurs in one phase in a three-phase electric motor, motor driving can be continued using the remaining two phases. At this time, when the sum of the steering torque and the steering assist torque generated by the three-phase electric motor is balanced with the external force, when the torque reduction region cannot be overcome, the abnormal time phase current command value is decreased and the electric angle is generated by the external force. Then, the command current value is increased and the motor is accelerated to reliably overcome the torque reduction region. As a result, even in the vicinity of straight running where the steering torque is small, or even when the vehicle speed is low and the steering torque is large, the torque reduction region where the motor torque decreases can be reliably jumped over by the motor inertia force, and a smooth steering feeling can be achieved. Can do.

本発明に係る電動パワーステアリング装置のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of an electric power steering apparatus according to the present invention. 操舵補助制御装置の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of a steering assistance control apparatus. 第1の実施形態における制御演算装置23の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of the control arithmetic unit 23 in 1st Embodiment. 操舵補助電流指令値算出マップである。It is a steering auxiliary current command value calculation map. ベクトル相指令値算出回路のd軸電流指令値算出部の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of the d-axis current command value calculation part of a vector phase command value calculation circuit. d−q軸電圧算出用記憶テーブルを示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the storage table for dq axis voltage calculation. 正常時の3相ブラシレスモータで発生する誘起電圧波形を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the induced voltage waveform which generate | occur | produces with the three-phase brushless motor at the time of normal. 3相ブラシレスモータにおける2相通電時のステータ磁界モデルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the stator magnetic field model at the time of two-phase electricity supply in a three-phase brushless motor. 3相ブラシレスモータにおける2相通電時のモータ誘起電圧を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the motor induced voltage at the time of two-phase electricity supply in a three-phase brushless motor. モータ加速領域判定部の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of a motor acceleration area | region determination part. 切増切戻判定部の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of a round-off switch-back determination part. トルク低下領域判定部の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of a torque fall area | region determination part. 補正電流指令ゲイン生成部の具体的構成を示すフロック図である。It is a flock figure which shows the specific structure of a correction | amendment electric current command gain production | generation part. 切り戻し補正ゲインの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a switchback correction gain. リトライカウント部の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of a retry count part. リトライ電流ゲイン生成部の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of a retry current gain production | generation part. リトライ領域を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a retry area | region. 2相制御用電流指令値生成部の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of the electric current command value production | generation part for two-phase control. 相異常時における切り増し操舵時のモータ電流とモータトルクとを示す図である。It is a figure which shows the motor current and motor torque at the time of additional steering at the time of phase abnormality. 相異常時における2相の基本電流値とモータトルクとの示す特性線図である。It is a characteristic line figure which shows the basic current value of two phases at the time of phase abnormality, and motor torque.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(第1の実施の形態)
(構成)
図1は、本発明の一実施形態を示す全体構成図である。
図中、符号1は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール1に運転者から作用される操舵力がステアリングシャフト2に伝達される。このステアリングシャフト2は、入力軸2aと出力軸2bとを有する。入力軸2aの一端はステアリングホイール1に連結され、他端は操舵トルクセンサ3を介して出力軸2bの一端に連結されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
(Constitution)
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 1 denotes a steering wheel, and a steering force applied to the steering wheel 1 from a driver is transmitted to the steering shaft 2. The steering shaft 2 has an input shaft 2a and an output shaft 2b. One end of the input shaft 2 a is connected to the steering wheel 1, and the other end is connected to one end of the output shaft 2 b via the steering torque sensor 3.

そして、出力軸2bに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント4を介してロアシャフト5に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント6を介してピニオンシャフト7に伝達される。このピニオンシャフト7に伝達された操舵力はステアリングギヤ8を介してタイロッド9に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ8は、ピニオンシャフト7に連結されたピニオン8aとこのピニオン8aに噛合するラック8bとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン8aに伝達された回転運動をラック8bで車幅方向の直進運動に変換している。   The steering force transmitted to the output shaft 2 b is transmitted to the lower shaft 5 via the universal joint 4 and further transmitted to the pinion shaft 7 via the universal joint 6. The steering force transmitted to the pinion shaft 7 is transmitted to the tie rod 9 via the steering gear 8 and steers steered wheels (not shown). Here, the steering gear 8 is configured in a rack-and-pinion type having a pinion 8a connected to the pinion shaft 7 and a rack 8b meshing with the pinion 8a. It has been converted to a straight motion in the width direction.

ステアリングシャフト2の出力軸2bには、操舵補助力を出力軸2bに伝達する操舵補助機構10が連結されている。この操舵補助機構10は、出力軸2bに連結した減速ギヤ11と、この減速ギヤ11に連結された操舵補助力を発生する3相電動モータとしての3相ブラシレスモータ12とを備えている。
操舵トルクセンサ3は、ステアリングホイール1に付与されて入力軸2aに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸2a及び出力軸2b間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を抵抗変化や磁気変化に変換して検出するように構成されている。
A steering assist mechanism 10 for transmitting a steering assist force to the output shaft 2b is connected to the output shaft 2b of the steering shaft 2. The steering assist mechanism 10 includes a reduction gear 11 connected to the output shaft 2 b and a three-phase brushless motor 12 as a three-phase electric motor that generates a steering assist force connected to the reduction gear 11.
The steering torque sensor 3 detects the steering torque applied to the steering wheel 1 and transmitted to the input shaft 2a. For example, the steering torque sensor 3 is a torsion bar (not shown) in which the steering torque is interposed between the input shaft 2a and the output shaft 2b. It is configured to convert to a torsional angular displacement, and to detect this by converting the torsional angular displacement into a resistance change or a magnetic change.

また、3相ブラシレスモータ12は、図2に示すように、A相コイルLa、B相コイルLb及びC相コイルLcの一端が互いに接続されてスター結線とされ、各コイルLa、Lb及びLcの他端が操舵補助制御装置20に接続されて個別にモータ駆動電流Ia、Ib及びIcが供給されている。また、3相ブラシレスモータ12は、ロータの回転位置を検出するホール素子、レゾルバ等で構成されるロータ回転角検出回路13を備えている。   As shown in FIG. 2, the three-phase brushless motor 12 has one end of the A-phase coil La, the B-phase coil Lb, and the C-phase coil Lc connected to each other to form a star connection, and the coils La, Lb, and Lc are connected to each other. The other end is connected to the steering assist control device 20, and motor drive currents Ia, Ib, and Ic are individually supplied. The three-phase brushless motor 12 includes a rotor rotation angle detection circuit 13 that includes a Hall element, a resolver, and the like that detect the rotational position of the rotor.

操舵補助制御装置20には、操舵トルクセンサ3で検出された操舵トルクT及び車速センサ21で検出された車速Vsが入力されると共に、ロータ回転角検出回路13で検出されたロータ回転角θmが入力される。また、この操舵補助制御装置20には、さらに3相ブラシレスモータ12の各相コイルLa、Lb及びLcに供給されるモータ駆動電流Ia、Ib及びIcを検出するモータ電流検出回路22から出力されるモータ駆動電流検出値Iad、Ibd及びIcdが入力される。   The steering assist control device 20 receives the steering torque T detected by the steering torque sensor 3 and the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 21, and the rotor rotation angle θm detected by the rotor rotation angle detection circuit 13. Entered. Further, the steering assist control device 20 is further output from a motor current detection circuit 22 that detects motor drive currents Ia, Ib, and Ic supplied to the phase coils La, Lb, and Lc of the three-phase brushless motor 12. Motor drive current detection values Iad, Ibd and Icd are input.

操舵補助制御装置20は、操舵トルクT、車速Vs、モータ電流検出値Iad、Ibd及びIcd、並びにロータ回転角θmに基づいて操舵補助電流指令値を演算して、各相モータ電圧指令値Va、Vb及びVcを出力する制御演算装置23を備えている。また、操舵補助制御装置20は、3相ブラシレスモータ12を駆動する電界効果トランジスタ(FET)で構成されるモータ駆動回路24と、制御演算装置23から出力される相電圧指令値Va、Vb及びVcに基づいてモータ駆動回路24の電界効果トランジスタのゲート電流を制御するFETゲート駆動回路25とを備えている。さらに、操舵補助制御装置20は、モータ駆動回路24及び3相ブラシレスモータ12との間に接続された遮断用リレー回路26と、3相ブラシレスモータ12に供給されるモータ駆動電流Ia、Ib及びIcの異常を検出する異常検出回路27とを備えている。   The steering assist control device 20 calculates a steering assist current command value based on the steering torque T, the vehicle speed Vs, the motor current detection values Iad, Ibd and Icd, and the rotor rotation angle θm, and each phase motor voltage command value Va, A control arithmetic unit 23 that outputs Vb and Vc is provided. Further, the steering assist control device 20 includes a motor drive circuit 24 composed of a field effect transistor (FET) that drives the three-phase brushless motor 12, and phase voltage command values Va, Vb, and Vc output from the control arithmetic device 23. And an FET gate drive circuit 25 for controlling the gate current of the field effect transistor of the motor drive circuit 24. Further, the steering assist control device 20 includes a cutoff relay circuit 26 connected between the motor drive circuit 24 and the three-phase brushless motor 12, and motor drive currents Ia, Ib and Ic supplied to the three-phase brushless motor 12. And an abnormality detection circuit 27 for detecting the abnormality.

(制御演算装置23の構成)
図3は、制御演算装置23の具体的構成を示すブロック図である。
制御演算装置23は、図3に示すように、操舵補助電流指令値演算部31、角度情報演算部32、正常時モータ指令値算出部33及び異常時モータ指令値算出部34で構成される指令値出力部30と、指令値選択部35と、モータ電流制御部36とを備えている。
操舵補助電流指令値演算部31は、操舵トルクセンサ3で検出した操舵トルクTと車速センサ21で検出した車速Vsとを入力し、これらに基づいて操舵補助電流指令値Irefを算出する。
角度情報演算部32は、ロータ回転角検出回路13で検出したロータ回転角θmに基づいて、電気角θeを演算する電気角変換部32aと、この電気角変換部32aから出力される電気角θeを例えば微分してモータ回転速度ωmを算出するモータ回転速度演算部32bとを備えている。
(Configuration of the control arithmetic unit 23)
FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of the control arithmetic device 23.
As shown in FIG. 3, the control arithmetic device 23 includes a steering auxiliary current command value calculation unit 31, an angle information calculation unit 32, a normal motor command value calculation unit 33, and an abnormal motor command value calculation unit 34. A value output unit 30, a command value selection unit 35, and a motor current control unit 36 are provided.
The steering assist current command value calculation unit 31 inputs the steering torque T detected by the steering torque sensor 3 and the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 21, and calculates the steering assist current command value Iref based on these.
The angle information calculation unit 32 calculates an electrical angle θe based on the rotor rotation angle θm detected by the rotor rotation angle detection circuit 13, and the electrical angle θe output from the electrical angle conversion unit 32a. For example, a motor rotation speed calculation unit 32b that calculates the motor rotation speed ωm.

ここで、操舵トルクセンサ3は、例えば、右操舵時の発生トルクは正値、左操舵時の発生トルクは負値として、操舵トルクTに符号を付与して出力するように構成されている。同様に、3相ブラシレスモータ12のモータ回転速度演算部32bは、3相ブラシレスモータ12の回転方向に応じて符号を付与し、例えば、右方向の操舵時に操舵補助力を付与する回転方向の場合には正値、左方向の操舵時に操舵補助力を付与する回転方向の場合には負値、を付与して出力するように構成されている。
正常時モータ指令値算出部33は、操舵補助電流指令値Iref、電気角θe及び電気角速度ωeに基づいて、3相電流指令値(正常時相電流指令値)Iaref〜Icrefを算出する。
Here, the steering torque sensor 3 is configured to output the steering torque T with a sign, for example, assuming that the generated torque during right steering is a positive value and the generated torque during left steering is a negative value. Similarly, the motor rotation speed calculation unit 32b of the three-phase brushless motor 12 assigns a code according to the rotation direction of the three-phase brushless motor 12, for example, in the case of a rotation direction that applies a steering assist force when steering in the right direction. Is provided with a positive value and a negative value in the case of a rotational direction in which a steering assist force is applied during leftward steering.
The normal motor command value calculation unit 33 calculates three-phase current command values (normal phase current command values) Iaref to Icref based on the steering assist current command value Iref, the electrical angle θe, and the electrical angular velocity ωe.

異常時モータ指令値算出部34は、後述する異常検出回路27から入力される相異常検出信号AS、操舵補助電流指令値Iref、電気角θe及び電気角速度ωeに基づいて正常なコイルLi(i=a〜c)及びLj(j=b〜a)に対する2相電流指令値(異常時相電流指令値)Iiref及びIjrefを算出する。このとき、基本電流指令値としての2相電流指令値Iiref及びIjrefは、図19に示すように、互いに符号が逆で絶対値が等しく算出する。つまり、2相電流指令値Iiref及びIjrefの和は零であり、これらは共通の電気角θeで符号が反転することになる。   The abnormal-time motor command value calculation unit 34 is configured based on a phase abnormality detection signal AS, a steering assist current command value Iref, an electrical angle θe, and an electrical angular velocity ωe that are input from an abnormality detection circuit 27 described later. Two-phase current command values (abnormal time phase current command values) Iiref and Ijref for a to c) and Lj (j = b to a) are calculated. At this time, as shown in FIG. 19, the two-phase current command values Iiref and Ijref as the basic current command values are calculated with opposite signs and equal absolute values. In other words, the sum of the two-phase current command values Iiref and Ijref is zero, and these signs are inverted at a common electrical angle θe.

指令値選択部35は、相異常検出信号ASに基づいて相異常検出信号ASが“0”であるときに正常時モータ指令値算出部33から出力される3相電流指令値Iaref〜Icrefを選択し、相異常検出信号ASが“0”以外の値であるときに異常時モータ指令値算出部34から出力される2相電流指令値Iiref及びIjrefを選択する。
モータ電流制御部36は、指令値選択部35で選択した電流指令値とモータ電流検出回路22で検出したモータ電流検出値Iad、Ibd及びIcdとを用いて、電流フィードバック処理を行う。
The command value selection unit 35 selects the three-phase current command values Iaref to Icref output from the normal motor command value calculation unit 33 when the phase abnormality detection signal AS is “0” based on the phase abnormality detection signal AS. Then, when the phase abnormality detection signal AS is a value other than “0”, the two-phase current command values Iiref and Ijref output from the abnormal-time motor command value calculation unit 34 are selected.
The motor current control unit 36 performs current feedback processing using the current command value selected by the command value selection unit 35 and the motor current detection values Iad, Ibd, and Icd detected by the motor current detection circuit 22.

以下、各ブロックで実行する処理について詳細に説明する。
操舵補助電流指令値演算部31は、操舵トルクT及び車速Vsをもとに、図4に示す操舵補助電流指令値算出マップを参照して操舵補助電流指令値Irefを算出する。操舵補助電流指令値算出マップは、図4に示すように、横軸に操舵トルクTをとり、縦軸に操舵補助電流指令値Irefをとると共に、車速検出値Vsをパラメータとした放物線状の曲線で表される特性線図で構成される。
Hereinafter, processing executed in each block will be described in detail.
The steering assist current command value calculation unit 31 calculates the steering assist current command value Iref based on the steering torque T and the vehicle speed Vs with reference to the steering assist current command value calculation map shown in FIG. As shown in FIG. 4, the steering assist current command value calculation map has a parabolic curve with the steering torque T on the horizontal axis, the steering assist current command value Iref on the vertical axis, and the vehicle speed detection value Vs as a parameter. It consists of a characteristic diagram represented by

この特性線図は、操舵トルクTが"0"からその近傍の設定値Ts1までの間は操舵補助電流指令値Irefが"0"を維持し、操舵トルクTが設定値Ts1を超えると最初は操舵補助電流指令値Irefが操舵トルクTの増加に対して比較的緩やかに増加するが、さらに操舵トルクTが増加すると、その増加に対して操舵補助電流指令値Irefが急峻に増加するように設定されている。また、この特性曲線は、車速Vsが増加するに従って傾きが小さくなるように設定されている。
角度情報演算部32は、ロータ回転角検出回路13で検出したロータ回転角θmを電気角θeに変換する電気角変換部32aと、この電気角変換部32aから出力される電気角θeを微分してモータ回転速度を表す電気角速度ωeを算出する微分回路32bとを有する。
This characteristic diagram shows that the steering assist current command value Iref is maintained at “0” from the time when the steering torque T is “0” to the set value Ts1 in the vicinity thereof, and at first, when the steering torque T exceeds the set value Ts1. The steering assist current command value Iref increases relatively slowly as the steering torque T increases, but is set so that when the steering torque T further increases, the steering assist current command value Iref increases steeply. Has been. Further, this characteristic curve is set so that the inclination becomes smaller as the vehicle speed Vs increases.
The angle information calculation unit 32 differentiates the electrical angle conversion unit 32a that converts the rotor rotation angle θm detected by the rotor rotation angle detection circuit 13 into the electrical angle θe, and the electrical angle θe output from the electrical angle conversion unit 32a. And a differentiation circuit 32b for calculating an electrical angular velocity ωe representing the motor rotation speed.

正常時モータ指令値算出部33は、図3に示すように、操舵補助電流指令値Irefと電気角速度ωeとに基づいてd軸電流指令値Idrefを算出するd軸電流指令値算出部33a、電気角θeに基づいてd軸電圧ed(θe)及びq軸電圧eq(θe)を算出するd−q軸電圧算出部33bを備えている。また正常時モータ指令値算出部33は、d−q軸電圧算出部33bから出力されるd軸電圧ed(θe)及びq軸電圧eq(θe)とd軸電流指令値算出部33aから出力されるd軸電流指令値Idrefと操舵補助電流指令値演算部31から出力される操舵補助電流指令値Irefとに基づいてq軸電流指令値Iqrefを算出するq軸電流指令値算出部33cで構成されるd−q軸電流指令値算出部33dを備えている。さらに、正常時モータ指令値算出部33は、d軸電流指令値算出部33aから出力されるd軸電流指令値Idrefとq軸電流指令値算出部33cから出力されるq軸電流指令値Iqrefとを3相電流指令値Iaref、Ibref及びIcrefに変換する2相/3相変換部33eを備えている。   As shown in FIG. 3, the normal motor command value calculation unit 33 is a d-axis current command value calculation unit 33a that calculates a d-axis current command value Idref based on the steering assist current command value Iref and the electrical angular velocity ωe. A d-q axis voltage calculation unit 33b that calculates the d-axis voltage ed (θe) and the q-axis voltage eq (θe) based on the angle θe is provided. The normal motor command value calculator 33 outputs the d-axis voltage ed (θe) and the q-axis voltage eq (θe) output from the dq-axis voltage calculator 33b and the d-axis current command value calculator 33a. The q-axis current command value calculation unit 33c calculates the q-axis current command value Iqref based on the d-axis current command value Idref and the steering assist current command value Iref output from the steering assist current command value calculation unit 31. Dq-axis current command value calculation unit 33d. Further, the normal motor command value calculation unit 33 includes a d-axis current command value Idref output from the d-axis current command value calculation unit 33a and a q-axis current command value Iqref output from the q-axis current command value calculation unit 33c. Is converted to a three-phase current command value Iaref, Ibref, and Icref.

d軸電流指令値算出部33aは、図5に示すように、操舵補助電流指令値演算部31から出力される操舵補助電流指令値Irefを3相ブラシレスモータ12へのベース角速度ωbに換算する換算部51と、操舵補助電流指令値Irefの絶対値|Iref|を算出する絶対値部52と、電気角速度ωeとモータの磁極数Pとからモータの機械角速度ωm(=ωe/P)を算出する機械角算出部53と、ベース角速度ωbと機械角速度ωmとに基づいて進角Φ=acos(ωb/ωm)を算出するacos算出部54と、進角Φに基づいてsinΦを求めるsin算出部55と、絶対値部52からの絶対値|Iref|とsin算出部55から出力されるsinΦとを乗算して−1倍することによりd軸電流指令値Idref(=−|Iref|sinΦ)を求める乗算器56とを備えている。
このようにd軸電流指令値算出部33aを構成することにより、d軸電流指令値Idrefは、
Idref=−|Iref|・sin(acos(ωb/ωm)) …………(1)
となる。
As shown in FIG. 5, the d-axis current command value calculation unit 33a converts the steering assist current command value Iref output from the steering assist current command value calculation unit 31 into a base angular velocity ωb for the three-phase brushless motor 12. The mechanical angular velocity ωm (= ωe / P) of the motor is calculated from the unit 51, the absolute value portion 52 that calculates the absolute value | Iref | of the steering assist current command value Iref, and the electrical angular velocity ωe and the number of magnetic poles P of the motor. A mechanical angle calculation unit 53, an acos calculation unit 54 that calculates an advance angle Φ = acos (ωb / ωm) based on the base angular velocity ωb and the mechanical angular velocity ωm, and a sin calculation unit 55 that calculates sin Φ based on the advance angle Φ. And the absolute value | Iref | from the absolute value unit 52 and sinΦ output from the sin calculation unit 55 are multiplied by −1 to obtain a d-axis current command value Idref (= − | Iref | si And a multiplier 56 for obtaining the [Phi).
By configuring the d-axis current command value calculation unit 33a in this way, the d-axis current command value Idref is
Idref = − | Iref | · sin (acos (ωb / ωm)) (1)
It becomes.

上記(1)式のacos(ωb/ωm)の項に関し、モータの回転速度が高速でない場合、つまり3相ブラシレスモータ12の機械角速度ωmがベース角速度ωbより低速時の場合は、ωm<ωbとなるのでacos(ωb/ωm)=0となり、よってIdref=0となる。しかし、高速回転時、つまり機械角速度ωmがベース角速度ωbより高速になると、電流指令値Idrefの値が現れて、弱め界磁制御を始める。上記(1)式に表されるように、電流指令値Idrefは3相ブラシレスモータ12の回転速度によって変化するため、高速度回転時の制御をつなぎ目なく円滑に行うことが可能であるという優れた効果がある。   Regarding the term of acos (ωb / ωm) in the above equation (1), when the rotational speed of the motor is not high, that is, when the mechanical angular speed ωm of the three-phase brushless motor 12 is lower than the base angular speed ωb, ωm <ωb Therefore, acos (ωb / ωm) = 0, so that Idref = 0. However, during high-speed rotation, that is, when the mechanical angular velocity ωm becomes higher than the base angular velocity ωb, the value of the current command value Idref appears and field weakening control is started. Since the current command value Idref varies depending on the rotational speed of the three-phase brushless motor 12 as expressed in the above formula (1), it is possible to smoothly perform control during high-speed rotation without any joints. effective.

また、別の効果としてモータ端子電圧の飽和の問題に関しても効果がある。モータの相電圧Vは、一般的に、
V=E+R・I+L(di/dt) …………(2)
で表される。ここで、Eは逆起電圧、Rは固定抵抗、Lはインダクタンスである。逆起電圧Eはモータが高速回転になるほど大きくなり、バッテリー電圧などの電源電圧は固定であるから、モータの制御に利用できる電圧範囲が狭くなる。この電圧飽和に達する角速度がベース角速度ωbで、電圧飽和が生じるとPWM制御のデューティ比が100%に達し、それ以上は電流指令値に追従できなくなり、その結果トルクリップルが大きくなる。
Another effect is that the motor terminal voltage is saturated. The phase voltage V of the motor is generally
V = E + R · I + L (di / dt) (2)
It is represented by Here, E is a counter electromotive voltage, R is a fixed resistance, and L is an inductance. The counter electromotive voltage E increases as the motor rotates at a higher speed, and the power supply voltage such as the battery voltage is fixed, so that the voltage range that can be used for motor control becomes narrower. The angular velocity at which this voltage saturation is reached is the base angular velocity ωb, and when voltage saturation occurs, the duty ratio of PWM control reaches 100%, and beyond this, it becomes impossible to follow the current command value, resulting in an increase in torque ripple.

しかし、上記(1)式で表される電流指令値Idrefは極性が負であり、上記(2)式のL(di/dt)に関する電流指令値Idrefの誘起電圧成分は、逆起電圧Eと極性が反対となる。よって、高速回転になるほど値が大きくなる逆起電圧Eを、電流指令値Idrefによって誘起される電圧で減じる効果を示す。その結果、3相ブラシレスモータ12が高速回転になっても、電流指令値Idrefの効果によってモータを制御できる電圧範囲が広くなる。つまり、電流指令値Idrefの制御による弱め界磁制御によってモータの制御電圧は飽和せず、制御できる範囲が広くなり、モータの高速回転時にもトルクリップルが大きくなることを防止できる効果がある。   However, the current command value Idref expressed by the above equation (1) has a negative polarity, and the induced voltage component of the current command value Idref related to L (di / dt) in the above equation (2) is the back electromotive force E and The polarity is reversed. Therefore, an effect of reducing the counter electromotive voltage E, the value of which increases as the rotation speed increases, is reduced by the voltage induced by the current command value Idref. As a result, even if the three-phase brushless motor 12 rotates at a high speed, the voltage range in which the motor can be controlled by the effect of the current command value Idref is widened. In other words, the field-weakening control by controlling the current command value Idref does not saturate the motor control voltage, so that the controllable range is widened, and the torque ripple can be prevented from increasing even during high-speed rotation of the motor.

さらに、d−q軸電圧算出部33bは、電気角θeをもとに、図6に示す3相駆動用記憶テーブルとしてのd−q軸電圧算出用記憶テーブルを参照して、d軸電圧ed(θe)及びq軸電圧eq(θe)を算出する。ここで、d−q軸電圧算出用記憶テーブルは、図6に示すように、横軸に電気角θeをとり、縦軸に各相コイルが発生する誘起電圧波形を回転座標に変換したd軸電圧ed(θ)及びq軸電圧eq(θ)をとって構成される。3相ブラシレスモータ12が図7に示すように正常時の誘起電圧波形A相EMF、B相EMF及びC相EMFが夫々120度位相の異なる正弦波となる正弦波誘起電圧モータである場合には、図6に示すように、電気角θには関係なくed(θ)及びq軸電圧eq(θ)が共に一定値となる。   Further, the dq axis voltage calculation unit 33b refers to the dq axis voltage calculation storage table as the three-phase drive storage table shown in FIG. (Θe) and q-axis voltage eq (θe) are calculated. Here, as shown in FIG. 6, the dq-axis voltage calculation storage table has an electrical angle θe on the horizontal axis and a d-axis in which the induced voltage waveform generated by each phase coil is converted into rotational coordinates on the vertical axis. The voltage ed (θ) and the q-axis voltage eq (θ) are taken. When the three-phase brushless motor 12 is a sine wave induced voltage motor in which the induced voltage waveforms A-phase EMF, B-phase EMF, and C-phase EMF are normal sine waves that are 120 degrees different from each other as shown in FIG. As shown in FIG. 6, both ed (θ) and q-axis voltage eq (θ) are constant values regardless of the electrical angle θ.

さらにまた、q軸電流指令値算出部33cは、入力される操舵補助電流指令値Iref、d軸電圧ed(θe)、q軸電圧eq(θe)、d軸電流指令値Idref及び電気角速度ωeに基づいて下記(3)式の演算を行ってq軸電流指令値Iqrefを算出する。
Iqref={Kt×Iref×ωe−ed(θe)×Idref(θe)}/eq(θe)
………………(3)
ここで、Ktはモータトルク定数である。
Furthermore, the q-axis current command value calculation unit 33c converts the input steering assist current command value Iref, d-axis voltage ed (θe), q-axis voltage eq (θe), d-axis current command value Idref, and electrical angular velocity ωe. Based on the calculation of the following equation (3), the q-axis current command value Iqref is calculated.
Iqref = {Kt × Iref × ωe−ed (θe) × Idref (θe)} / eq (θe)
……………… (3)
Here, Kt is a motor torque constant.

(異常時モータ指令値算出部34の構成)
異常時モータ指令値算出部34は、3相ブラシレスモータ12の1相のコイルを含む駆動系統に異常が発生した場合に、残りの2相のコイルを使用して3相ブラシレスモータ12の回転駆動を継続するための相電流指令値を算出するものである。
3相ブラシレスモータ12では、例えば図8(a)に示すようにA相コイルLaに対する駆動系統に断線が発生して、A相コイルLaにモータ電流を供給できない状態となると、モータ電流を供給可能なコイルはB相コイルLb及びC相コイルLcの2つのコイルとなる。これらB相コイルLb及びC相コイルLcに供給する電流の方向は、B相コイルLbからモータ電流を入力してC相コイルLcから出力する場合と、逆にC相コイルLcからモータ電流を入力してB相コイルLbから出力する場合の2通りとなる。
(Configuration of the abnormal motor command value calculation unit 34)
When the abnormality occurs in the drive system including the one-phase coil of the three-phase brushless motor 12, the abnormal-time motor command value calculation unit 34 drives the rotation of the three-phase brushless motor 12 using the remaining two-phase coils. The phase current command value for continuing is calculated.
In the three-phase brushless motor 12, for example, as shown in FIG. 8A, when a disconnection occurs in the drive system for the A-phase coil La and the motor current cannot be supplied to the A-phase coil La, the motor current can be supplied. The two coils are the B-phase coil Lb and the C-phase coil Lc. The direction of the current supplied to the B phase coil Lb and the C phase coil Lc is the same as when the motor current is input from the B phase coil Lb and output from the C phase coil Lc, and the motor current is input from the C phase coil Lc. Then, there are two ways of outputting from the B-phase coil Lb.

これらモータ電流によって発生するステータ合成磁界は、図8(b)及び(c)に示すように、180度異なる方向にのみ形成することができるだけであるので、これらのステータ合成磁界のみでは3相ブラシレスモータ12を2相駆動することはできない。
そこで、例えばA相の駆動系統に通電異常が発生したときに、残りのB相及びC相を使用してモータ駆動する場合のモータ誘起電圧を、図9に示すように、電気角θeに対する特性曲線L1及びL2で示される誘起電圧EMFb(θe)及びEMFc(θe)を合成した特性曲線L3で示される合成誘起電圧EMFaとする。そして、この合成誘起電圧EMFaに基づいて相電流指令値Im(θe)を算出し、この相電流指令値Im(θe)に基づいて、上述した2相電流指令値を算出する。
ここで、本実施形態では、現在の電気角θeが後述する所定の加速領域内にあるとき、3相ブラシレスモータ12を操舵方向へ加速するべく、上記相電流指令値Im(θe)を増加又は減少する補正を行うものとする。
As shown in FIGS. 8B and 8C, the stator combined magnetic field generated by these motor currents can only be formed in directions different by 180 degrees, so that these stator combined magnetic fields alone are three-phase brushless. The motor 12 cannot be driven in two phases.
Therefore, for example, when an abnormality in energization occurs in the A-phase drive system, the motor-induced voltage when the motor is driven using the remaining B-phase and C-phase is a characteristic with respect to the electrical angle θe as shown in FIG. A combined induced voltage EMFa indicated by a characteristic curve L3 obtained by combining the induced voltages EMFb (θe) and EMFc (θe) indicated by the curves L1 and L2. Then, the phase current command value Im (θe) is calculated based on the combined induced voltage EMFa, and the above-described two-phase current command value is calculated based on the phase current command value Im (θe).
Here, in the present embodiment, when the current electrical angle θe is within a predetermined acceleration region described later, the phase current command value Im (θe) is increased or increased in order to accelerate the three-phase brushless motor 12 in the steering direction. A decreasing correction shall be performed.

次に、異常時モータ指令値算出部34の具体的構成について説明する。
異常時モータ指令値算出部34は、図3に示すように、基本電流指令値生成部60と、基本電流指令ゲイン生成部61と、補正電流指令ゲイン生成部62と、リトライ電流指令ゲイン生成部63と、基本電流指令ゲイン生成部61から出力される基本電流ゲインGifと補正電流指令ゲイン生成部62から出力される補正電流指令ゲインGiaとリトライ電流指令ゲイン生成部63から出力されるリトライ電流指令ゲインGirとに基づいて2相電流指令値Iiref及びIjrefを生成する2相制御用各相電流指令値生成部64とを備えている。ここで、補正電流指令ゲイン生成部62、リトライ電流指令ゲイン生成部63及び2相制御用各相電流指令値生成部64で、電流指令値補正手段が構成されている。
Next, a specific configuration of the abnormal-time motor command value calculation unit 34 will be described.
As shown in FIG. 3, the abnormal-time motor command value calculation unit 34 includes a basic current command value generation unit 60, a basic current command gain generation unit 61, a correction current command gain generation unit 62, and a retry current command gain generation unit. 63, the basic current gain Gif output from the basic current command gain generation unit 61, the correction current command gain Gia output from the correction current command gain generation unit 62, and the retry current command output from the retry current command gain generation unit 63 Each phase current command value generation unit 64 for two-phase control that generates two-phase current command values Iiref and Ijref based on the gain Gir is provided. Here, the correction current command gain generation unit 62, the retry current command gain generation unit 63, and each phase current command value generation unit 64 for two-phase control constitute current command value correction means.

基本電流指令値生成部60は、誘起電圧算出部60aと相電流指令値算出部60bとを備えている。誘起電圧算出部60aは、電気角θe及び後述する異常検出回路27から出力される相異常検出信号ASに基づいて、合成誘起電圧EMFa(θe)を算出する。
ここで、誘起電圧算出部60aは、B−C2相で駆動する場合の図9の特性曲線L3で表される合成誘起電圧EMFaと電気角θeとの関係を示す合成誘起電圧算出用記憶テーブル、A−B2相で駆動する場合の合成誘起電圧EMFaと電気角θeとの関係を表す合成誘起電圧算出テーブル、及びA−C2相で駆動する場合の合成誘起電圧EMFaと電気角θeとの関係を表す合成誘起電圧算出用記憶テーブルの3つの合成誘起電圧算出用記憶テーブルを有する。そして、相異常検出信号ASに基づいて正常である2相に対応する合成誘起電圧算出用記憶テーブルを選択し、電気角θeをもとに選択した合成誘起電圧算出用記憶テーブルを参照して合成誘起電圧EMFa(θe)を算出する。
The basic current command value generation unit 60 includes an induced voltage calculation unit 60a and a phase current command value calculation unit 60b. The induced voltage calculation unit 60a calculates a combined induced voltage EMFa (θe) based on the electrical angle θe and a phase abnormality detection signal AS output from the abnormality detection circuit 27 described later.
Here, the induced voltage calculation unit 60a is a combined induced voltage calculation storage table showing the relationship between the combined induced voltage EMFa and the electrical angle θe represented by the characteristic curve L3 of FIG. 9 when driving in the B-C2 phase, A synthetic induced voltage calculation table showing the relationship between the combined induced voltage EMFa and the electrical angle θe when driven in the A-B2 phase, and the relationship between the combined induced voltage EMFa and the electrical angle θe when driven in the A-C2 phase. There are three synthesis induced voltage calculation storage tables to be expressed. Then, based on the phase abnormality detection signal AS, the composite induced voltage calculation storage table corresponding to the normal two phases is selected, and the composite induced voltage calculation storage table selected based on the electrical angle θe is referred to for synthesis. The induced voltage EMFa (θe) is calculated.

相電流指令値算出部60bは、誘起電圧算出部60aで算出した合成誘起電圧EMFa(θe)、操舵補助電流指令値Iref及び電気角速度ωeに基づいて、相電流指令値Im(θe)を算出する。
すなわち、相電流指令値算出部60bは、下記(4)の演算を行って相電流指令値Im(θe)を算出する。
Im(θe)=(Kt2×Iref×ωe)/EMFa(θe) ………(4)
ここで、Kt2は2相通電時のモータトルク定数である。
The phase current command value calculation unit 60b calculates the phase current command value Im (θe) based on the combined induction voltage EMFa (θe) calculated by the induced voltage calculation unit 60a, the steering auxiliary current command value Iref, and the electrical angular velocity ωe. .
That is, the phase current command value calculation unit 60b calculates the phase current command value Im (θe) by performing the following calculation (4).
Im (θe) = (Kt2 × Iref × ωe) / EMFa (θe) (4)
Here, Kt2 is a motor torque constant during two-phase energization.

基本電流指令ゲイン生成部61は、相異常検出信号ASが“0”以外の値であるときに、異常を検出した相以外の2つの相に対して電気角θeを0〜180°及び180°〜360°に振り分けるオフセット処理を行う故障相別角度オフセット処理部65と、このオフセット処理された故障相別シフト後電気角θesと逆誘起電圧特性ゲインとの関係を表す逆誘起圧特性ゲイン算出用記憶テーブルを有する逆EMF特性ゲイン算出部66とを備えている。
そして、逆誘起電圧特性ゲイン算出部66から故障相別シフト後電気角θesに応じた基本電流ゲインGifが2相制御用各相電流指令値生成部64に供給される。
補正電流指令ゲイン生成部62は、切増切戻判定部71と、モータ加速領域判定部72と、トルク低下領域判定部73と、補正電流指令ゲイン生成部74とを備えている。
When the phase abnormality detection signal AS is a value other than “0”, the basic current command gain generation unit 61 sets the electrical angle θe to 0 to 180 ° and 180 ° with respect to two phases other than the phase where the abnormality is detected. Fault-phase-specific angle offset processing unit 65 that performs offset processing to distribute to 360 °, and calculation of reverse-induced pressure characteristic gain that represents the relationship between the offset-processed electrical phase θes after fault-phase shift and the reverse-induced voltage characteristic gain. A back EMF characteristic gain calculation unit 66 having a storage table.
Then, the basic current gain Gif corresponding to the post-shift phase electrical angle θes is supplied from the reverse induced voltage characteristic gain calculation unit 66 to each phase current command value generation unit 64 for two-phase control.
The correction current command gain generation unit 62 includes a cut increase / return determination unit 71, a motor acceleration region determination unit 72, a torque decrease region determination unit 73, and a correction current command gain generation unit 74.

切増切戻判定部71は、図10に示すように、操舵トルクセンサ3で検出された操舵トルクTが入力されて操舵トルクTの符号を判定する操舵トルク符号判定部71aと、この操舵トルク符号判定部71aの判定結果と電気角速度ωeが入力されてブラシレスモータの回転方向を判定する回転方向判定部71bと、この回転方向判定部71bの判定結果と操舵トルク符号判定部71aの判定結果とが入力されて切増/切戻を判定して、切戻状態で“1”となる第1の切戻フラグFr1を出力する切増/切戻判定部71cとを備えている。   As shown in FIG. 10, the addition / return determination unit 71 receives a steering torque T detected by the steering torque sensor 3 and inputs a steering torque code determination unit 71 a that determines the sign of the steering torque T, and this steering torque. The determination result of the sign determination unit 71a and the electrical angular velocity ωe are input to determine the rotation direction of the brushless motor, the rotation direction determination unit 71b, the determination result of the rotation direction determination unit 71b, and the determination result of the steering torque code determination unit 71a Is input, and a boost / switchback determination unit 71c that outputs a first switchback flag Fr1 that is "1" in the switchback state is provided.

操舵トルク符号判定部71aは、操舵トルクTが零を含む正値であるときには論理値“1”の符号判定出力Stが出力され、操舵トルクTが負値であるときには論理値“0”の符号判定出力Stが出力される。
回転方向判定部71bは、操舵トルク符号判定部71aから入力される符号判定出力Stが論理値“1”であるときには、回転速度ωmに予め設定された回転速度ヒステリシスωhを加算した値の絶対値が回転速度ヒステリシスωh1を超えているか否かを判定する。この判定結果が、|ωm+ωh1|>ωh1である場合には、回転速度ωmが0を含む正値であるときに論理値“1”の回転方向判定出力Srを出力し、回転速度ωmが負値であるときには論理値“0”の回転方向判定出力Srを出力する。また、|ωm+ωh1|≦ωh1であるときには前回出力を維持する。
The steering torque sign determination unit 71a outputs a sign determination output St of a logical value “1” when the steering torque T is a positive value including zero, and a sign of a logical value “0” when the steering torque T is a negative value. A determination output St is output.
When the sign determination output St input from the steering torque sign determination unit 71a is a logical value “1”, the rotation direction determination unit 71b is an absolute value of a value obtained by adding a preset rotation speed hysteresis ωh to the rotation speed ωm. Determines whether or not the rotational speed hysteresis ωh1 is exceeded. When this determination result is | ωm + ωh1 |> ωh1, when the rotational speed ωm is a positive value including 0, a rotational direction determination output Sr having a logical value “1” is output, and the rotational speed ωm is a negative value. When it is, a rotation direction determination output Sr having a logical value “0” is output. When | ωm + ωh1 | ≦ ωh1, the previous output is maintained.

また、回転方向判定部71bは、操舵トルク符号判定部71aから入力される符号判定出力Stが論理値“0”であるときには、回転速度ωmから予め設定された回転速度ヒステリシスωh2を減算した値の絶対値が回転速度ヒステリシスωh2を超えているか否かを判定する。この判定結果が、|ωm−ωh2|>ωh2である場合には、回転速度ωmが0を含む正値であるときに論理値“1”の回転方向判定出力Srを出力し、回転速度ωmが負値であるときには論理値“0”の回転方向判定出力Srを出力する。また、|ωm−ωh2|≦ωh2であるときには前回出力を維持する。   Further, when the sign determination output St input from the steering torque sign determination unit 71a is a logical value “0”, the rotation direction determination unit 71b has a value obtained by subtracting a preset rotation speed hysteresis ωh2 from the rotation speed ωm. It is determined whether or not the absolute value exceeds the rotational speed hysteresis ωh2. When this determination result is | ωm−ωh2 |> ωh2, when the rotational speed ωm is a positive value including 0, a rotational direction determination output Sr of logical value “1” is output, and the rotational speed ωm is When it is a negative value, a rotational direction determination output Sr having a logical value “0” is output. When | ωm−ωh2 | ≦ ωh2, the previous output is maintained.

さらに、切増/切戻判定部71cは、入力される回転方向判定出力Sr及び符号判定出力Stに基づいて回転方向判定出力Sr及び符号判定出力Stが不一致となっている継続時間が切増から切戻に切り換わる切換時間閾値を超えているか否かを判定し、回転方向判定出力Sr及び符号判定出力Stが不一致となっている継続時間が切増から切戻に切り換わる切換時間閾値を超えているときには切戻状態であると判断して第1の切戻フラグFr1を“1”にセットし、上記以外の場合には切増状態であると判断して第1の切戻フラグFr1を“0”にリセットするとともに、内部カウンタを零リセットする。   Further, the increase / return determination unit 71c starts from the increase in duration when the rotation direction determination output Sr and the code determination output St are inconsistent based on the input rotation direction determination output Sr and the code determination output St. It is determined whether or not the switching time threshold value for switching to reversal has been exceeded, and the continuation time in which the rotational direction determination output Sr and the sign determination output St are inconsistent exceeds the switching time threshold value for switching from increasing to reverting. If it is, the first return flag Fr1 is set to "1", and in other cases, the increased state is determined and the first return flag Fr1 is set. Reset to "0" and reset internal counter to zero.

モータ加速領域判定部72bは、図19に示す基本電流指令値Im(θe)に基づいて電流値の絶対値が最大値Imaxから低下する電気角範囲である安定領域角範囲を算出する安定領域角算出部72aと、第1の切戻フラグFr1が“1”にセットされている領域に基づいて安定領域角範囲を補正する切戻操舵安定領域補正部72bと、後述するリトライカウント部81から入力されるリトライ回数Nrに基づいてリトライ切戻操舵による加速領域の増加分を補正するリトライ切戻操舵安定領域補正部72cと、このリトライ切戻操舵安定領域補正部72cから出力される安定領域角度θsaと故障相別シフト後電気角θesとに基づいて安定領域角度θsa以上の加速度領域内であるか否かを判定し、加速領域判定フラグFaを出力する加速領域判定部72dとを備えている。   The motor acceleration region determination unit 72b calculates a stable region angle range that is an electrical angle range in which the absolute value of the current value decreases from the maximum value Imax based on the basic current command value Im (θe) shown in FIG. Input from the calculation unit 72a, the return steering stable region correction unit 72b that corrects the stable region angle range based on the region where the first return flag Fr1 is set to “1”, and the retry count unit 81 described later. A retry return steering stable region correction unit 72c that corrects an increase in acceleration region due to retry return steering based on the number of retry times Nr, and a stable region angle θsa output from the retry return steering stable region correction unit 72c. And an electrical angle θes after the shift for each fault phase, it is determined whether or not the acceleration region is within the stable region angle θsa, and an acceleration region determination flag Fa is output. And a region determination unit 72d.

ここで、加速領域判定部72dは、故障相別シフト後電気角θesが安定領域角度θsa以上(θes≧θsa)であるときに、加速領域内であると判断して加速領域判定フラグFaを“1”にセットし、それ以外すなわちθes<θsaであるときには安定領域内であると判断して加速領域判定フラグFaを“0”にリセットする。
上記加速領域は、前述した相電流指令値算出部60bで算出する相電流指令値Im(θe)の符号が反転する電気角θeを跨ぐ所定の角度領域に設定する。具体的には、当該加速領域は、相電流指令値Im(θe)が、各相コイルの駆動系統で通電可能な電流値の上限に相当する相電流上限値(モータ駆動回路24で出力可能な最大電流値Imax)に達している角度領域の前後を含む角度領域とする。
Here, the acceleration region determination unit 72d determines that it is within the acceleration region and sets the acceleration region determination flag Fa when the electrical phase θes after failure phase shift is equal to or larger than the stable region angle θsa (θes ≧ θsa). Otherwise, it is determined that it is within the stable region, and the acceleration region determination flag Fa is reset to “0”.
The acceleration region is set to a predetermined angle region straddling the electrical angle θe where the sign of the phase current command value Im (θe) calculated by the phase current command value calculation unit 60b described above is reversed. Specifically, in the acceleration region, the phase current command value Im (θe) corresponds to the upper limit of the current value that can be energized in the drive system of each phase coil (can be output by the motor drive circuit 24). The angle region includes the front and rear of the angle region that has reached the maximum current value Imax).

3相ブラシレスモータ12の何れか1相に通電異常が発生し、2相電流指令値に基づいて3相ブラシレスモータ12を回転駆動した場合、相電流指令値Im(θe)の符号が反転する電気角θeでモータトルクが必ず零となる。したがって、上記加速領域は、モータトルクが零となる電気角θeを跨ぐ角度領域とも言える。
トルク低下領域判定部73は、図12に示すように、電流指令値Iiref及びIjrefが最大電流値Imaxに近い値のトルク低下領域判定電流閾値Itd以上であるか否か判定する電流指令値比較部73aと、モータ回転速度ωmがトルク低下領域判定回転速度閾値ωtm以下であるか否かを判定する回転速度比較部73bと、前述した加速領域判定フラグFa、電流指令値比較部73aの比較出力及び回転速度比較部73bの比較出力が入力されてトルク低下領域内であるか否かを判定する判定部73cとを備えている。
An electric current in which one of the three-phase brushless motors 12 is abnormally energized and the three-phase brushless motor 12 is rotationally driven based on the two-phase current command value, the sign of the phase current command value Im (θe) is reversed. The motor torque is always zero at the angle θe. Therefore, the acceleration region can be said to be an angle region straddling the electrical angle θe where the motor torque becomes zero.
As shown in FIG. 12, the torque decrease region determination unit 73 determines whether or not the current command values Iiref and Ijref are equal to or greater than a torque decrease region determination current threshold Itd that is close to the maximum current value Imax. 73a, a rotation speed comparison unit 73b that determines whether or not the motor rotation speed ωm is equal to or less than the torque reduction region determination rotation speed threshold ωtm, the acceleration region determination flag Fa, the comparison output of the current command value comparison unit 73a, and A determination unit 73c that determines whether or not the comparison output of the rotation speed comparison unit 73b is within the torque reduction region.

ここで、電流指令値比較部73aは、電流指令値Iiref及びIjrefの絶対値がトルク低下領域判定電流閾値Itd以上であるときに論理値“1”の比較出力Ctiを出力し、それ以外のときに論理値“0”の比較出力Ctiを出力する。
回転速度比較部73bは、回転速度ωmの絶対値がトルク低下領域判定回転速度閾値ωtm以下であるときには論理値“1”の比較出力Ctvを出力し、それ以外のときには論理値“0”の比較出力Ctvを出力する。
Here, the current command value comparison unit 73a outputs the comparison output Cti of the logical value “1” when the absolute values of the current command values Iiref and Ijref are equal to or greater than the torque reduction region determination current threshold Itd, and otherwise A comparison output Cti having a logical value “0” is output to
The rotation speed comparison unit 73b outputs a comparison output Ctv having a logical value “1” when the absolute value of the rotation speed ωm is equal to or less than the torque reduction region determination rotation speed threshold ωtm, and otherwise compares the logical value “0”. Output Ctv.

判定部73cは、加速領域判定フラグFaが“1”にセットされ、電流指令値判定出力Stiが論理値“1”で、且つ回転速度判定出力Stvが論理値“1”であるときの継続時間がトルク低下領域判定時間閾値を超えているとき、又は第1の切戻フラグFr1が“1”にセットされているときには切戻状態であると判断して第2の切戻フラグFr2を“1”にセットし、それ以外の場合には、切増状態であると判断して第2の切戻フラグFr2を“0”にリセットするとともに、内部カウンタを零にリセットする。   The determination unit 73c is a duration when the acceleration region determination flag Fa is set to “1”, the current command value determination output Sti is the logical value “1”, and the rotation speed determination output Stv is the logical value “1”. When the torque reduction region determination time threshold is exceeded or when the first return flag Fr1 is set to “1”, it is determined that the current state is the return state and the second return flag Fr2 is set to “1”. In other cases, it is determined that the state is increased, and the second return flag Fr2 is reset to “0” and the internal counter is reset to zero.

補正電流指令ゲイン生成部74は、電流指令値Iiref及びIjrefに基づいて切戻/切増時補正電流ゲインを算出するゲイン算出部74aと、加速領域判定フラグFa及び第2の切戻フラグFr2が入力される電流ゲイン算出部74bとを備えている。
ここで、ゲイン算出部74aは、切戻時に図14に示すゲイン算出マップを参照して切戻補正電流ゲインGirvを算出してゲイン算出部74bに設定するとともに、切増時に予め設定された切増補正電流ゲインをゲイン算出部74bに設定し、電流指令値Iiref及びIjrefが安定領域にあるときに予め設定された安定領域補正電流ゲインをゲイン算出部74bに設定する。
The correction current command gain generation unit 74 includes a gain calculation unit 74a that calculates a correction current gain at switchback / increase based on the current command values Iiref and Ijref, an acceleration region determination flag Fa, and a second switchback flag Fr2. And an input current gain calculation unit 74b.
Here, the gain calculation unit 74a calculates the return correction current gain Girv with reference to the gain calculation map shown in FIG. 14 at the time of switchback and sets it in the gain calculation unit 74b. An increased correction current gain is set in the gain calculation unit 74b, and a preset stable region correction current gain is set in the gain calculation unit 74b when the current command values Iiref and Ijref are in the stable region.

ここで、切戻補正電流ゲインGirvは、図14に示すように、|Im(θe)|≧Im(θe)TH2であるときに0より僅かに大きな正値となり、|Im(θe)|<Im(θe)TH1であるときに最小値−Girminとなる。ここで、Girmin≦1である。また、切り戻し補正電流ゲインGirvは、Im(θe)TH1≦|Im(θe)|<Im(θe)fTH2であるとき、基本電流指令値|Im(θe)|が大きくなるにつれて−GirminからGirmaxまで徐々に変化するように設定する。 Here, as shown in FIG. 14, the return correction current gain Girv becomes a positive value slightly larger than 0 when | Im (θe) | ≧ Im (θe) TH2 , and | Im (θe) | < When Im (θe) TH1 , the minimum value is -Girmin. Here, Girmin ≦ 1. Further, the return-correction current gain Girv is, Im (θe) TH1 ≦ | Im (θe) | <Im (θe) when a f TH2, the basic current instruction value | from -Girmin as increases | Im (.theta.e) It sets so that it may change gradually to Girmax.

すなわち、|Im(θe)|≧Im(θe)TH2である場合には、相電流指令値Im(θe)の絶対値を減少させる補正を行う。一方、|Im(θe)|<Im(θe)TH1である場合には、相電流指令値Im(θe)の符号を反転すると共に減少させる補正を行う。
また、Im(θe)TH1≦|Im(θe)|<Im(θe)TH2である場合には、上記相電流指令値Im(θe)の補正量を、操舵補助電流指令値Irefを基準に徐変させて急激な変化を防止する。このように、操舵補助電流指令値Irefに応じて相電流指令値Im(θe)の補正量を徐々に変化させる徐変領域を設ける。
ここで、上記閾値Im(θe)TH1及びIm(θe)TH2は、モータに回転力を与える程度のモータに係る外部負荷が発生する操舵補助電流指令値を基準に設定される。
That is, when | Im (θe) | ≧ Im (θe) TH2 , correction is performed to decrease the absolute value of the phase current command value Im (θe). On the other hand, if | Im (θe) | <Im (θe) TH1 , the sign of the phase current command value Im (θe) is reversed and corrected to decrease.
If Im (θe) TH1 ≦ | Im (θe) | <Im (θe) TH2 , the correction amount of the phase current command value Im (θe) is gradually reduced with reference to the steering assist current command value Iref. To prevent sudden changes. Thus, a gradual change region is provided in which the correction amount of the phase current command value Im (θe) is gradually changed according to the steering assist current command value Iref.
Here, the threshold values Im (θe) TH1 and Im (θe) TH2 are set based on a steering assist current command value generated by an external load related to the motor to the extent that a rotational force is applied to the motor.

ゲイン算出部74bは、加速領域判定フラグFaが“1”にセットされ且つ切戻フラグFrが“1”にセットされているときには図14で算出される切戻補正電流ゲインを補正電流指令ゲインGiaとして2相制御用各相電流指令値生成部64へ出力する。また、ゲイン算出部74bは、加速領域判定フラグFaが“1”にセットされ且つ切戻フラグFrが“0”にリセットされているときに切増補正電流ゲインを補正電流指令ゲインGiaとして2相制御用各相電流指令値生成部64へ出力する。さらに、ゲイン算出部74は、上記の2つの状態以外のときには、安定領域補正電流ゲインを補正電流指令ゲインGiaとして2相制御用各相電流指令値生成部64へ出力する。   The gain calculation unit 74b sets the return correction current gain calculated in FIG. 14 to the correction current command gain Gia when the acceleration region determination flag Fa is set to “1” and the return flag Fr is set to “1”. To each phase current command value generation unit 64 for two-phase control. Further, the gain calculation unit 74b uses the two-phase correction correction current gain as the correction current command gain Gia when the acceleration region determination flag Fa is set to “1” and the switchback flag Fr is reset to “0”. It outputs to each phase electric current command value generation part 64 for control. Furthermore, the gain calculation unit 74 outputs the stable region correction current gain as the correction current command gain Gia to each phase current command value generation unit 64 for two-phase control in a state other than the above two states.

リトライ電流指令ゲイン生成部63は、リトライカウント部81と、リトライ電流指令ゲイン算出部82とを備えている。リトライカウント部81は、図15に示すように、故障相別シフト後電気角θesがリトライ領域内に継続しているかを判定するリトライ継続判定部81aと、第2の切戻フラグFr2の切戻状態から切増状態への状態変化を判定して切戻→切増変化フラグFriを出力する状態変化判定部81bと、リトライ継続判定部81aの判定出力Srt及び状態変化判定部81bの切戻−切増変化フラグFriに基づいてリトライ回数Nrを算出するリトライ回数計数部81cとを備えている。   The retry current command gain generation unit 63 includes a retry count unit 81 and a retry current command gain calculation unit 82. As shown in FIG. 15, the retry count unit 81 includes a retry continuation determination unit 81 a that determines whether the electrical angle θes after the failure phase shift is continued within the retry region, and a return of the second return flag Fr 2. State change determination unit 81b that determines a state change from the state to the increase state and outputs the change back → increase change flag Fri, determination output Srt of the retry continuation determination unit 81a, and return of the state change determination unit 81b A retry number counting unit 81c for calculating the number of retry times Nr based on the increment change flag Fri.

ここで、リトライ継続判定部81aは、操舵トルクTを操舵トルク閾値Ttと比較するトルク比較部81dと、故障相別シフト後電気角θesと操舵トルクTとが入力されてリトライ領域電気角θrtを算出するリトライ領域電気角算出部81eと、故障相別シフト後電気角θesとリトライ領域電気角θrtとを比較するリトライ電気角比較部81fと、このリトライ電気角比較部81fの比較出力Ctiを1回分遅延させる遅延回路81gと、現在の比較出力Cti(n)と前回の比較出力Cti(n-1)とを比較して両者が一致するか否かを判定する一致検出回路81hと、一致検出回路81hの出力Scoとトルク比較部81dの比較出力Stcとの論理積を取るアンド回路81iとを備えている。
トルク比較部81dは、操舵トルクTと操舵トルク閾値とを比較して操舵トルクTが操舵トルク閾値以上であるときに論理値“1”の比較出力Ctcをアンド回路81iに出力し、それ以外のときに論理値“0”の比較出力Ctcをアンド回路81iに出力する。
Here, the retry continuation determining unit 81a receives the torque comparison unit 81d that compares the steering torque T with the steering torque threshold value Tt, and the electrical phase θes after the failure phase shift and the steering torque T to input the retry region electrical angle θrt. A retry area electrical angle calculation unit 81e to be calculated, a retry electrical angle comparison unit 81f that compares the post-shift phase electrical angle θes and the retry area electrical angle θrt, and a comparison output Cti of the retry electrical angle comparison unit 81f is 1 A delay circuit 81g that delays the number of times, a match detection circuit 81h that compares the current comparison output Cti (n) with the previous comparison output Cti (n-1) and determines whether or not they match, and a match detection An AND circuit 81i that takes a logical product of the output Sco of the circuit 81h and the comparison output Stc of the torque comparison unit 81d is provided.
The torque comparison unit 81d compares the steering torque T with the steering torque threshold value, and outputs the comparison output Ctc having the logical value “1” to the AND circuit 81i when the steering torque T is equal to or greater than the steering torque threshold value. Sometimes, the comparison output Ctc having the logical value “0” is output to the AND circuit 81i.

リトライ領域電気角算出部81eは、操舵トルクTが0を含む正値である場合に、故障相別シフト後電気角θesが180°未満であるときには180°にリトライ領域オフセット値Δθoを加算した値をリトライ領域電気角θrt(=180°+Δθo)としてリトライ電気角比較部81fに出力し、故障相別シフト後電気角θesが180°以上であるときには0°にリトライ領域オフセット値Δθoを加算した値をリトライ領域電気角θrt(=0°+Δθo)としてリトライ電気角比較部81fに出力する。同様に、リトライ領域電気角算出部81eは、操舵トルクTが負値である場合に、故障相別シフト後電気角θesが180°未満であるときには180°からリトライ領域オフセット値Δθoを減算した値をリトライ領域電気角θrt(=180°−Δθo)としてリトライ電気角比較部81fに出力し、故障相別シフト後電気角θesが180°以上であるときには0°からリトライ領域オフセット値Δθoを減算した値をリトライ領域電気角θrt(=0°−Δθo)としてリトライ電気角比較部81fに出力する。   When the steering torque T is a positive value including 0, the retry region electrical angle calculation unit 81e is a value obtained by adding the retry region offset value Δθo to 180 ° when the electrical phase θes after failure phase shift is less than 180 °. Is output as the retry area electrical angle θrt (= 180 ° + Δθo) to the retry electrical angle comparison unit 81f, and when the electrical angle θes after shifting by failure phase is 180 ° or more, a value obtained by adding the retry area offset value Δθo to 0 ° Is output to the retry electrical angle comparison unit 81f as the retry region electrical angle θrt (= 0 ° + Δθo). Similarly, when the steering torque T is a negative value, the retry area electrical angle calculation unit 81e is a value obtained by subtracting the retry area offset value Δθo from 180 ° when the electrical phase θes after failure phase shift is less than 180 °. Is output to the retry electrical angle comparison unit 81f as the retry region electrical angle θrt (= 180 ° −Δθo), and the retry region offset value Δθo is subtracted from 0 ° when the electrical angle θes after shift by failure phase is 180 ° or more. The value is output to the retry electrical angle comparison unit 81f as the retry region electrical angle θrt (= 0 ° −Δθo).

リトライ電気角比較部81fは、故障相別シフト後電気角θesとリトライ領域電気角θrtとを比較し、θes<θrtであるときに論理値“1”の比較出力Ctiを出力し、θes≧θrtであるときに論理値“0”の比較出力Ctiを出力する。
状態変化判定部81bは、第2の切戻フラグFr2が“1”から“0”にすなわち切戻状態から切増状態に状態変化した場合には切戻→切増変化フラグFriを“1”にセットし、それ以外の場合には切戻→切増変化フラグFriを“0”にリセットする。
The retry electrical angle comparison unit 81f compares the post-shift phase electrical angle θes with the retry region electrical angle θrt, and outputs a comparison output Cti having a logical value “1” when θes <θrt, and θes ≧ θrt. When it is, the comparison output Cti having the logical value “0” is output.
When the second switchback flag Fr2 changes from “1” to “0”, that is, when the state changes from the switchback state to the switchover state, the state change determination unit 81b sets the switchback → switchover change flag Fri to “1”. In other cases, the switch-over → switch-up change flag Fri is reset to “0”.

リトライ回数計数部81cは、リトライ継続判定部81aの判定結果がリトライ領域電気角内継続であるときに、切戻→切増変化フラグFriが“1”となる毎にリトライ回数Nrを“1”だけインクリメントし、リトライ継続判定部81aの判定結果がリトライ領域電気角内継続ではないときにはリトライ回数Nrを“0”にクリアし、リトライ回数Nrをリトライ電流指令ゲイン生成部82及び補正電流指令ゲイン生成部62のモータ加速領域判定部72に出力する。
リトライ電流指令ゲイン生成部82は、図16に示すように、リトライ回数Nrと第2の切戻フラグFr2とが入力されるリトライゲイン出力判定部82aと、このリトライゲイン出力判定部82aの判定結果とリトライ回数Nrとが入力されるリトライ電流指令ゲイン演算部82bとを備えている。
When the determination result of the retry continuation determining unit 81a is continuation within the retry area electrical angle, the retry number counting unit 81c sets the retry number Nr to “1” every time the reversion → switch increase change flag Fri becomes “1”. When the determination result of the retry continuation determination unit 81a is not within the retry area electrical angle, the retry number Nr is cleared to “0”, and the retry number Nr is generated as the retry current command gain generation unit 82 and the correction current command gain generation. To the motor acceleration area determination unit 72 of the unit 62.
As shown in FIG. 16, the retry current command gain generation unit 82 is a retry gain output determination unit 82a to which the number of retries Nr and the second return flag Fr2 are input, and the determination result of the retry gain output determination unit 82a. And a retry current command gain calculator 82b to which the retry number Nr is input.

ここで、リトライゲイン出力判定部82aは、リトライ回数Nrが予め設定した閾値Ns以上で且つ第2の切戻フラグFr2が“1”にセットされて切戻状態である場合にリトライゲインを出力するものと判断して論理値“1”のリトライゲイン出力判定信号Srgをリトライ電流指令ゲイン演算部82bに出力し、上記以外の場合にリトライゲインを出力しないものと判断して論理値“0”のリトライゲイン出力判定信号Srgをリトライ電流指令ゲイン演算部82bに出力する。
リトライ電流指令ゲイン演算部82bは、リトライゲイン出力判定信号Srgが論理値“1”であるときに、予め設定されたリトライ電流指令基準ゲインGirbにリトライ回数Nrを乗算した値をリトライ電流指令ゲインGir(=Gitb*Nr)として2相制御用各相電流指令値生成部64に出力する。
Here, the retry gain output determination unit 82a outputs a retry gain when the number of retries Nr is equal to or greater than a preset threshold value Ns and the second return flag Fr2 is set to “1”. The retry gain output determination signal Srg having the logical value “1” is output to the retry current command gain calculation unit 82b, and in other cases, it is determined that the retry gain is not output, and the logical value “0” is output. The retry gain output determination signal Srg is output to the retry current command gain calculator 82b.
When the retry gain output determination signal Srg is the logical value “1”, the retry current command gain calculation unit 82b multiplies the retry current command reference gain Girb by the number of retries Nr to the retry current command gain Gir. (= Gitb * Nr) is output to each phase current command value generation unit 64 for two-phase control.

2相制御用各相電流指令値生成部64は、図18に示すように、基本電流指令ゲイン生成部61から出力される基本電流指令ゲインGifに補正電流指令ゲイン生成部62から出力される補正電流ゲインGiaを乗算する乗算器64aと、この乗算器64aの乗算出力をビット調整回路64bでビット調整してからリトライ電流指令ゲイン生成部63から出力されるリトライ電流指令ゲインGirを加算する加算器64cと、この加算器64cの加算出力を基本電流指令値Im(θe)に乗算する乗算器64dと、この乗算器64dの乗算出力をビット調整するビット調整回路64eと、このビット調整回路64eから出力される相電流指令値を最大値で制限する相電流指令値制限回路64fと、この相電流指令値制限回路64fで制限された相電流指令値を変化量を制限するレイトリミッタ64gと、このレイトリミッタ64gから出力される電流指令値Imと相異常検出信号ASとが入力される各相電流選択演算部64hとから構成されている。   As shown in FIG. 18, each phase current command value generation unit 64 for two-phase control has a basic current command gain Gif output from the basic current command gain generation unit 61 and a correction output from the correction current command gain generation unit 62. A multiplier 64a that multiplies the current gain Gia, and an adder that adds the retry current command gain Gir output from the retry current command gain generation unit 63 after bit adjustment of the multiplication output of the multiplier 64a by the bit adjustment circuit 64b. 64c, a multiplier 64d for multiplying the addition output of the adder 64c by the basic current command value Im (θe), a bit adjustment circuit 64e for bit adjustment of the multiplication output of the multiplier 64d, and the bit adjustment circuit 64e The phase current command value limiting circuit 64f that limits the output phase current command value with the maximum value and the phase current command value limiting circuit 64f A rate limiter 64g for limiting the amount of change in the phase current command value, and each phase current selection calculation unit 64h to which the current command value Im output from the rate limiter 64g and the phase abnormality detection signal AS are input. Yes.

ここで、各相電流選択演算部64hは、相異常検出信号ASがA相故障を表しているときには、A相電流指令値Iarefを0に設定し、B相電流指令値Ibrefを−Imに設定し、C相電流指令値を+Imに設定する。また、各相電流選択演算部64hは、相異常検出信号ASがB相故障を表しているときには、A相電流指令値Iarefを+Imに設定し、B相電流指令値Ibrefを0に設定し、C相電流指令値Icrefを−Imに設定する。さらに各相電流選択演算部64hは、相異常検出信号ASがC相故障を表しているときには、A相電流指令値Iarefを−Imに設定し、B相電流指令値Ibrefを+Imに設定し、C相電流指令値Icrefを0に設定する。   Here, each phase current selection calculation unit 64h sets the phase A current command value Iaref to 0 and the phase B current command value Ibref to -Im when the phase abnormality detection signal AS indicates a phase A failure. Then, the C phase current command value is set to + Im. Each phase current selection calculation unit 64h sets the A-phase current command value Iaref to + Im and sets the B-phase current command value Ibref to 0 when the phase abnormality detection signal AS indicates a B-phase failure. C-phase current command value Icref is set to -Im. Furthermore, each phase current selection calculation unit 64h sets the A-phase current command value Iaref to -Im and sets the B-phase current command value Ibref to + Im when the phase abnormality detection signal AS indicates a C-phase failure. C phase current command value Icref is set to zero.

指令値選択部35は、切換スイッチ91a、91b及び91cと、これら切換スイッチ91a、91b及び91cを切換え制御する選択制御部92とを備えている。
切換スイッチ91a、91b及び91cの常閉接点には、正常時モータ指令値算出部33の2相/3相変換部33eで算出された各相電流指令値Iaref、Ibref及びIcrefが入力され、他方の常開接点には異常時モータ指令値算出部34から出力される各相電流指令値Iaref、Ibref及びIcrefが入力される。
The command value selection unit 35 includes changeover switches 91a, 91b, and 91c, and a selection control unit 92 that controls the changeover switches 91a, 91b, and 91c.
The normally closed contacts of the changeover switches 91a, 91b and 91c are input with the respective phase current command values Iaref, Ibref and Icref calculated by the two-phase / three-phase conversion unit 33e of the normal motor command value calculation unit 33. The normally open contacts are input with the phase current command values Iaref, Ibref and Icref output from the motor command value calculation unit 34 at the time of abnormality.

選択制御部92は、異常検出回路27から出力される相異常検出信号ASが全ての相が正常であることを示す“0”であるとき、切換スイッチ91a〜91cに対して常閉接点を選択する論理値“0”の選択信号を出力すると共に、後述する遮断リレー回路RLY1〜RLY3に対してこれらをオン状態に制御するリレー制御信号を出力する。一方、相異常検出信号ASが“0”でないときには、切換スイッチ91a〜91cに対して常開接点を選択する論理値“1”の選択信号を出力すると共に、異常となった駆動系統に対応する遮断リレー回路RLYx(x=a〜c)に対してこれをオフ状態に制御するリレー制御信号を出力する。   When the phase abnormality detection signal AS output from the abnormality detection circuit 27 is “0” indicating that all phases are normal, the selection control unit 92 selects the normally closed contacts for the changeover switches 91a to 91c. In addition to outputting a selection signal of the logical value “0” to be performed, a relay control signal for controlling these to be turned on is output to the cutoff relay circuits RLY1 to RLY3 described later. On the other hand, when the phase abnormality detection signal AS is not “0”, a selection signal of a logical value “1” for selecting the normally open contact is output to the changeover switches 91a to 91c, and it corresponds to the drive system that has become abnormal. A relay control signal for controlling the cut-off relay circuit RLYx (x = a to c) to an off state is output.

モータ電流制御部36は、指令値選択部35から供給される各相電流指令値Iaref,Ibref,Icrefから電流検出回路22で検出した各相コイルLa、Lb、Lcに流れるモータ相電流検出値Iad、Ibd、Icdを減算して各相電流誤差ΔIa、ΔIb、ΔIcを求める減算器101a、101b及び101cと、求めた各相電流誤差ΔIa、ΔIb、ΔIcに対して比例積分制御を行って指令電圧Va、Vb、Vcを算出するPI制御部102とを備えている。
そして、PI制御部102から出力される指令電圧Va、Vb、VcがFETゲート駆動回路25に供給される。
The motor current control unit 36 detects a motor phase current value Iad flowing in each phase coil La, Lb, Lc detected by the current detection circuit 22 from each phase current command value Iaref, Ibref, Icref supplied from the command value selection unit 35. , Ibd, Icd are subtracted to obtain respective phase current errors ΔIa, ΔIb, ΔIc, and proportional integral control is performed on the obtained respective phase current errors ΔIa, ΔIb, ΔIc to obtain a command voltage. And a PI control unit 102 for calculating Va, Vb, and Vc.
Then, command voltages Va, Vb, and Vc output from the PI control unit 102 are supplied to the FET gate drive circuit 25.

モータ駆動回路24は、図2に示すように、各相コイルLa、Lb及びLcに対応して直列に接続されたNチャンネルMOSFETで構成されるスイッチング素子Qaa,Qab、Qba,Qbb及びQca,Qcbを並列に接続されたインバータ構成を有する。スイッチング素子Qaa,Qabの接続点、Qba,Qbbの接続点及びQca,Qcbの接続点は、夫々相コイルLa、Lb及びLcの中性点Pnとは反対側に接続されている。
そして、モータ駆動回路24を構成する各スイッチング素子Qaa,Qab、Qba,Qbb及びQca,QcbのゲートにFETゲート駆動回路25から出力されるPWM(パルス幅変調)信号が供給される。
As shown in FIG. 2, the motor drive circuit 24 includes switching elements Qaa, Qab, Qba, Qbb and Qca, Qcb composed of N-channel MOSFETs connected in series corresponding to the phase coils La, Lb, and Lc. Are connected in parallel. The connection points of the switching elements Qaa and Qab, the connection points of Qba and Qbb, and the connection point of Qca and Qcb are connected to the opposite side of the neutral point Pn of the phase coils La, Lb and Lc, respectively.
Then, a PWM (pulse width modulation) signal output from the FET gate drive circuit 25 is supplied to the gates of the switching elements Qaa, Qab, Qba, Qbb and Qca, Qcb constituting the motor drive circuit 24.

さらに、遮断用リレー回路26は、3相ブラシレスモータ12の相コイルLa、Lb及びLcの中性点Pnとは反対側の端子と、モータ駆動回路24の電界効果トランジスタQaa,Qab、Qba,Qbb及びQca,Qcbの接続点との間に個別に介挿されたリレー接点RLY1、RLY2及びRLY3で構成されている。各リレー接点RLY1〜RLY3は、選択制御部92から出力されるリレー制御信号によってオン/オフ状態が制御される。このとき、異常検出回路27で全ての相で異常が検出されない正常状態では閉状態(オン状態)に制御され、何れか1つの相で異常が検出されたときに異常となった相のリレー接点RYLi(i=1〜3)が開状態(オフ状態)に制御される。   Further, the interrupting relay circuit 26 includes terminals opposite to the neutral points Pn of the phase coils La, Lb, and Lc of the three-phase brushless motor 12 and field effect transistors Qaa, Qab, Qba, Qbb of the motor drive circuit 24. And relay contacts RLY1, RLY2, and RLY3 that are individually inserted between the connection points of Qca and Qcb. Each relay contact RLY <b> 1 to RLY <b> 3 is controlled to be turned on / off by a relay control signal output from the selection control unit 92. At this time, in the normal state where no abnormality is detected in all phases by the abnormality detection circuit 27, it is controlled to the closed state (ON state), and the relay contact of the phase that becomes abnormal when an abnormality is detected in any one phase RYLi (i = 1 to 3) is controlled to an open state (off state).

さらにまた、異常検出回路27は、FETゲート駆動回路25に供給する電圧指令値Va、Vb及びVc又はモータ駆動回路24に供給するパルス幅変調信号と各相のモータ電圧とを比較することによってA相、B相、及びC相の不導通及び短絡異常を検出することができる。そして、異常検出回路27では、A相、B相及びC相の全てが正常である場合には、“0”、A相不導通異常時には“A1”、A相短絡異常時には“A2”、B相不導通異常時には“B1”、B相短絡異常時には“B2”、C相不導通異常時には“C1”、C相短絡異常時には“C2”となる相異常検出信号ASを制御演算装置23の異常時モータ指令値算出部34及び指令値選択部35に出力する。   Furthermore, the abnormality detection circuit 27 compares the voltage command values Va, Vb and Vc supplied to the FET gate drive circuit 25 or the pulse width modulation signal supplied to the motor drive circuit 24 with the motor voltage of each phase. Phase, B-phase, and C-phase discontinuities and short-circuit abnormalities can be detected. In the abnormality detection circuit 27, when all of the A phase, the B phase and the C phase are normal, “0”, “A1” when the A phase non-conducting abnormality occurs, “A2” when the A phase short circuit abnormality occurs, The control arithmetic unit 23 detects a phase abnormality detection signal AS that is “B1” when the phase is not conductive, “B2” when the B phase is short, “C1” when the C phase is abnormal, and “C2” when the C phase is short. It outputs to the hour motor command value calculation unit 34 and the command value selection unit 35.

なお、図1の操舵トルクセンサ3が操舵トルク検出手段に対応し、車速センサ21が車速検出手段に対応し、操舵補助制御装置20がモータ制御手段に対応し、図2の異常検出回路27がコイル相異常検出手段に対応している。
また、図3の操舵補助電流指令値演算部31が操舵補助電流指令値算出手段に対応し、正常時モータ指令値算出部33が正常時モータ指令値算出手段に対応し、異常時モータ指令値算出部34が異常時モータ指令値算出手段に対応し、指令値選択部35及びモータ電流制御部36がモータ駆動制御手段に対応している。さらに、モータ加速領域判定部72が加速領域判定手段に対応し、リトライ電流指令ゲイン生成部63がリトライ加速手段に対応している。
The steering torque sensor 3 in FIG. 1 corresponds to the steering torque detection means, the vehicle speed sensor 21 corresponds to the vehicle speed detection means, the steering assist control device 20 corresponds to the motor control means, and the abnormality detection circuit 27 in FIG. It corresponds to the coil phase abnormality detection means.
3 corresponds to the steering assist current command value calculating means, the normal motor command value calculating section 33 corresponds to the normal motor command value calculating means, and the abnormal motor command value. The calculation unit 34 corresponds to an abnormal motor command value calculation unit, and the command value selection unit 35 and the motor current control unit 36 correspond to a motor drive control unit. Further, the motor acceleration region determination unit 72 corresponds to the acceleration region determination unit, and the retry current command gain generation unit 63 corresponds to the retry acceleration unit.

次に、上記実施形態の動作を説明する。
(動作)
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、モータ駆動回路24を構成する各電界効果トランジスタQaa〜Qcbが正常であると共に、3相ブラシレスモータ12の各相コイルLa〜Lcに断線や地絡が生じていない正常状態であるものとする。この場合には、異常検出回路27で異常状態が検出されることがないため、異常検出回路27は“0”を表す相異常検出信号ASを異常時モータ指令値算出部34及び指令値選択部35に出力する。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
(Operation)
Next, the operation of the above embodiment will be described.
Now, it is assumed that the field effect transistors Qaa to Qcb constituting the motor drive circuit 24 are normal and that the phase coils La to Lc of the three-phase brushless motor 12 are in a normal state in which no disconnection or ground fault occurs. . In this case, since the abnormal state is not detected by the abnormality detection circuit 27, the abnormality detection circuit 27 uses the abnormal-time motor command value calculation unit 34 and the command value selection unit as the phase abnormality detection signal AS representing “0”. 35.

このため、指令値選択部35の選択制御部92は論理値“0”の選択信号を切換スイッチ91a〜91cに出力する。したがって、各切換スイッチ91a〜91cが常閉接点側を選択し、正常時モータ指令値算出部33が出力した相電流指令値Iaref〜Icrefがモータ電流制御部36に供給される。これと同時に各リレー接点RLY1〜RLY3に対してこれらを閉状態に制御するリレー制御信号が出力される。   Therefore, the selection control unit 92 of the command value selection unit 35 outputs a selection signal having a logical value “0” to the changeover switches 91a to 91c. Accordingly, the selector switches 91 a to 91 c select the normally closed contact side, and the phase current command values Iaref to Icref output by the normal motor command value calculation unit 33 are supplied to the motor current control unit 36. At the same time, relay control signals for controlling the relay contacts RLY1 to RLY3 to be closed are output.

これにより、モータ駆動回路24から出力したモータ駆動電流Ia、Ib及びIcがリレー接点RLY1、RLY2及びRLY3を介して3相ブラシレスモータ12の各相コイルLa、Lb及びLcに供給される。すなわち、3相コイルを使用したモータ駆動制御が行われる。
このとき、車両が停止しており、運転者がステアリングホイール1を操舵していない状態であるとすると、制御演算装置23の正常時モータ指令値算出部33は、相電流指令値Iaref、Ibref及びIcrefをそれぞれ“0”に算出する。このとき、3相ブラシレスモータ12が停止している場合には、各相コイルLa、Lb及びLcに供給されるモータ電流Ia、Ib及びIcも“0”となり、3相ブラシレスモータ12は停止状態を維持する。
Thereby, the motor drive currents Ia, Ib and Ic output from the motor drive circuit 24 are supplied to the respective phase coils La, Lb and Lc of the three-phase brushless motor 12 via the relay contacts RLY1, RLY2 and RLY3. That is, motor drive control using a three-phase coil is performed.
At this time, assuming that the vehicle is stopped and the driver is not steering the steering wheel 1, the normal motor command value calculation unit 33 of the control arithmetic device 23 performs the phase current command values Iaref, Ibref and Icref is calculated to be “0”. At this time, when the three-phase brushless motor 12 is stopped, the motor currents Ia, Ib, and Ic supplied to the phase coils La, Lb, and Lc are also “0”, and the three-phase brushless motor 12 is stopped. To maintain.

このステアリングホイール1の非操舵状態から、車両の停止時にステアリングホイール1を操舵する所謂据え切り状態とすると、これに応じて操舵トルクセンサ3は大きい操舵トルクTを検出する。したがって、正常時モータ指令値算出部33は、この操舵トルクTに応じた相電流指令値Iaref、Ibref及びIcrefを算出し、これらをモータ電流制御部36に供給する。   When the steering wheel 1 is changed from a non-steering state to a so-called stationary state in which the steering wheel 1 is steered when the vehicle is stopped, the steering torque sensor 3 detects a large steering torque T accordingly. Therefore, the normal motor command value calculation unit 33 calculates the phase current command values Iaref, Ibref and Icref according to the steering torque T, and supplies these to the motor current control unit 36.

すると、モータ電流制御部36は、相電流指令値Iaref、Ibref及びIcrefに基づいて指令電圧Va、Vb及びVcを算出し、これらをFETゲート駆動回路25に供給する。これにより、モータ駆動回路24の各電界効果トランジスタが制御されて、3相ブラシレスモータ12が回転駆動される。このため、3相ブラシレスモータ12は、ステアリングホイール1に入力される操舵トルクTに応じた操舵補助力を発生し、これが減速ギヤ11を介してステアリングシャフト2に伝達されることにより、運転者はステアリングホイール1を軽い操舵力で操舵することができる。   Then, the motor current control unit 36 calculates command voltages Va, Vb, and Vc based on the phase current command values Iaref, Ibref, and Icref, and supplies them to the FET gate drive circuit 25. Thereby, each field effect transistor of the motor drive circuit 24 is controlled, and the three-phase brushless motor 12 is rotationally driven. For this reason, the three-phase brushless motor 12 generates a steering assist force corresponding to the steering torque T input to the steering wheel 1, and this is transmitted to the steering shaft 2 via the reduction gear 11. The steering wheel 1 can be steered with a light steering force.

この正常状態から、例えばA相コイルLaを駆動する駆動系統即ちモータ駆動回路24の電界効果トランジスタQaa又はQabがオフ状態を継続したままとなるか、A相コイルLaを含む通電経路に断線が生じることにより、A相コイルLaが不導通となる異常が発生したものとする。この場合、当該異常を異常検出回路27で検出し、異常検出回路27はA相不導通異常を表す“A1”の相異常検出信号ASを異常時モータ指令値算出部34及び指令値選択部35に供給する。   From this normal state, for example, the field effect transistor Qaa or Qab of the drive system that drives the A-phase coil La, that is, the motor drive circuit 24 remains off, or a disconnection occurs in the energization path including the A-phase coil La. Thus, it is assumed that an abnormality that causes the A-phase coil La to become non-conductive occurs. In this case, the abnormality detection circuit 27 detects the abnormality, and the abnormality detection circuit 27 outputs the “A1” phase abnormality detection signal AS representing the A-phase continuity abnormality to the abnormal motor command value calculation unit 34 and the command value selection unit 35. To supply.

このため、選択スイッチ91a〜91cが常閉接点側から常開接点側に切換えられる。したがって、モータ電流制御部36に供給する相電流指令値は、正常時モータ指令値算出部33が出力する相電流指令値Iaref〜Icrefから、異常時モータ指令値算出部34が出力する相電流指令値Iaref〜Icrefに切換えられる。
異常時モータ指令値算出部34では、異常検出回路27から入力される相異常検出信号ASが“A1”であるので、誘起電圧算出部60aで、角度情報演算部32から入力される電気角θeをもとに、V相誘起電圧とW相誘起電圧との合成誘起電圧EMFa(θe)を算出する。そして、算出された合成誘起電圧EMFa(θe)が相電流指令値算出部60bに供給され、この相電流指令値算出部60bで前記(4)式の演算を行って基本相電流指令値Im(θe)を算出する。
For this reason, the selection switches 91a to 91c are switched from the normally closed contact side to the normally open contact side. Therefore, the phase current command value supplied to the motor current control unit 36 is obtained from the phase current command values Iaref to Icref output from the normal motor command value calculation unit 33, and the phase current command output from the motor command value calculation unit 34 at the time of abnormality. The value is switched to values Iaref to Icref.
In the abnormal motor command value calculation unit 34, since the phase abnormality detection signal AS input from the abnormality detection circuit 27 is “A1”, the induced voltage calculation unit 60a receives the electrical angle θe input from the angle information calculation unit 32. Based on the above, a combined induced voltage EMFa (θe) of the V-phase induced voltage and the W-phase induced voltage is calculated. The calculated combined induced voltage EMFa (θe) is supplied to the phase current command value calculation unit 60b, and the phase current command value calculation unit 60b performs the calculation of the equation (4) to obtain the basic phase current command value Im ( θe) is calculated.

この基本相電流指令値Im(θe)は、図17(a)に示すように、電気角θe=0°で正値の最小値となり、その後電気角θeが増加するにつれて増加し、電気角θeが60°近傍で最大電流値となり、その後電気角θeが90°で符号反転して負値の最大値となり、その後、電気角θeが110°近傍で負値の最大値から徐々に減少して電気角θeが180°で絶対値が最小値となる。   As shown in FIG. 17A, the basic phase current command value Im (θe) becomes a minimum positive value when the electrical angle θe = 0 °, and then increases as the electrical angle θe increases, and the electrical angle θe. Becomes the maximum current value in the vicinity of 60 °, and then the electrical angle θe is reversed in sign at 90 ° to become the maximum negative value, and then the electrical angle θe gradually decreases from the maximum negative value in the vicinity of 110 °. When the electrical angle θe is 180 °, the absolute value becomes the minimum value.

この基本相電流指令値Im(θe)によって、ブラシレスモータ12で発生するモータトルクは図17(b)に示すように、基本相電流指令値Im(θe)が正値の最大電流値に達するまでは一定値を維持し、基本相電流指令値Im(θe)が正値の最大電流値に達すると、電気角θeの増加に応じて減少し、基本相電流指令値Im(θe)が符号反転する電気角θeが90°となるときにモータトルクは“0”となる。   As shown in FIG. 17B, the motor torque generated by the brushless motor 12 by this basic phase current command value Im (θe) until the basic phase current command value Im (θe) reaches a positive maximum current value. Maintains a constant value, and when the basic phase current command value Im (θe) reaches the maximum positive current value, it decreases as the electrical angle θe increases, and the basic phase current command value Im (θe) is inverted in sign. When the electrical angle θe to be turned is 90 °, the motor torque becomes “0”.

その後、電気角θeが90°を超えて増加すると電気角θeの増加に応じてモータトルクも回復して行き、基本相電流指令値Im(θe)の絶対値が減少し始める時点で一定トルクに復帰し、その後電気角θeの増加に関わらずモータトルクは一定値を維持する。
ここで、モータトルクが一定値から減少している領域がモータトルク低下領域Atdとなり、このモータトルク低下領域Atdとその両側のモータトルクを最大値まで増加可能なモータトルク発生領域Atgとを含めて加速領域Aaが設定される。
Thereafter, when the electrical angle θe increases beyond 90 °, the motor torque also recovers as the electrical angle θe increases, and reaches a constant torque when the absolute value of the basic phase current command value Im (θe) starts to decrease. After returning, the motor torque maintains a constant value regardless of the increase in the electrical angle θe.
Here, a region where the motor torque is decreasing from a constant value is a motor torque reduction region Atd, and includes the motor torque reduction region Atd and a motor torque generation region Atg that can increase the motor torque on both sides to the maximum value. An acceleration area Aa is set.

このとき、ステアリングホイール1を例えば右切りしている状態で、操舵電気角θeが加速領域に達せず安定領域にあるものとすると、モータ加速領域判定部72は加速領域判定フラグFa=0を出力する。また、このとき、運転者がステアリングホイール1を切り増し方向に操舵している場合には、切増切戻判定部71は、第1の切戻フラグFr1を、切増状態を表す“0”にリセットする。   At this time, if the steering wheel 1 is turned to the right, for example, and the steering electrical angle θe does not reach the acceleration region and is in the stable region, the motor acceleration region determination unit 72 outputs the acceleration region determination flag Fa = 0. To do. At this time, when the driver is steering the steering wheel 1 in the increasing direction, the increasing / returning determination unit 71 sets the first return flag Fr1 to “0” indicating the increased state. Reset to.

このため、電気角θeが安定領域にあるので、トルク不足を生じることはなく、トルク低下領域判定部73では、加速領域判定フラグFaが“0”にリセットされ、電流指令値Im(θe)の絶対値もトルク低下領域判定電流閾値より小さいので、電流指令値比較部73aの比較出力Ctiも論理値“0”であり、モータ回転速度ωmもトルク低下領域判定回転速度より高くなっている。したがって、判定部73cでは第2の切戻フラグFr2が切増状態を表す“0”にリセットされている。
このため、補正電流指令ゲイン生成部74では、安定領域補正電流ゲインが補正電流指令ゲインGiaとして2相制御用各相電流指令値生成部64に供給される。
Therefore, since the electrical angle θe is in the stable region, torque shortage does not occur, and the torque reduction region determination unit 73 resets the acceleration region determination flag Fa to “0” and sets the current command value Im (θe). Since the absolute value is also smaller than the torque reduction region determination current threshold, the comparison output Cti of the current command value comparison unit 73a is also a logical value “0”, and the motor rotation speed ωm is also higher than the torque reduction region determination rotation speed. Accordingly, in the determination unit 73c, the second switchback flag Fr2 is reset to “0” representing the increased state.
Therefore, in the correction current command gain generation unit 74, the stable region correction current gain is supplied as the correction current command gain Gia to each phase current command value generation unit 64 for two-phase control.

一方、リトライ電流指令ゲイン生成部63では、第2の切戻フラグFr2が“0”にリセットされている状態が継続しており、状態変化がないので、切戻→切増判定部81bで設定される切戻→切増変化フラグFriが“0”を維持しており、リトライカウント部81cではリトライ回数Nrが“0”にクリアされた状態を維持する。このとき、リトライ領域継続判定部81aでは、操舵トルクセンサ3で検出された操舵トルクTが大きいものとすると、操舵トルク比較部81dから出力される比較出力が論理値“1”となり、リトライ領域電気角演算部81eで算出されるリトライ領域電気角θrtは、操舵トルクTが右切り状態であるので正値となり、電気角θeが180°未満であるとするθrt=180°+リトライ領域オフセット値Δθoとなる。このため、リトライ領域は、図17に示すように、電気角0°〜180°の範囲の実線図示の基本リトライ領域に対して点線図示のリトライ領域オフセット値Δθo分だけ右側にシフトする。このため、リトライ領域電気角比較部81fでは電気角θeがリトライ領域電気角θrtより小さいので、論理値“1”の比較出力Cti(n)が出力される。このとき、前回の比較出力Cti(n-1)が電気角θeが180°を超えていて360°未満であって、論理値“0”であるものとすると一致回路81hで不一致が検出されて、その出力が論理値“0”となり、アンド回路81iの出力は、操舵トルクTが操舵トルク閾値より大きいかないかにかかわらず論理値“0”となり、リトライ領域電気角内継続状態ではないことを表す。このため、リトライカウント部81cで、リトライ回数Nrが“0”にクリアされる。   On the other hand, in the retry current command gain generation unit 63, the state in which the second switchback flag Fr2 is reset to “0” continues and there is no state change. The reversion → cut increase change flag Fri is maintained at “0”, and the retry count unit 81c maintains the state where the retry count Nr is cleared to “0”. At this time, in the retry region continuation determination unit 81a, if the steering torque T detected by the steering torque sensor 3 is large, the comparison output output from the steering torque comparison unit 81d becomes the logical value “1”, and the retry region electrical The retry region electrical angle θrt calculated by the angle calculator 81e is a positive value because the steering torque T is in the right-turn state, and θrt = 180 ° + retry region offset value Δθo assuming that the electrical angle θe is less than 180 °. It becomes. For this reason, as shown in FIG. 17, the retry area is shifted to the right by the retry area offset value Δθo shown by the dotted line with respect to the basic retry area shown by the solid line in the range of electrical angles of 0 ° to 180 °. For this reason, since the electrical angle θe is smaller than the retry region electrical angle θrt in the retry region electrical angle comparison unit 81f, a comparison output Cti (n) having a logical value “1” is output. At this time, if the previous comparison output Cti (n−1) has an electrical angle θe exceeding 180 ° and less than 360 ° and a logical value “0”, a mismatch is detected by the matching circuit 81h. The output is a logical value “0”, and the output of the AND circuit 81i is a logical value “0” regardless of whether the steering torque T is greater than the steering torque threshold, indicating that the retry region is not in the electrical angle continuation state. . Therefore, the retry count Nr is cleared to “0” in the retry count unit 81c.

このため、リトライ電流ゲイン生成部82ではリトライ回数Nrが“0”であり、第2の切戻フラグFr2も“0”にリセットされているので、リトライ電流指令ゲイン演算部82bでリトライ電流指令ゲインGirが“0”に設定される。
そして、2相制御用各相電流指令値生成部64では、故障相別シフト後電気角θesに基づいて逆誘起電圧特性ゲイン算出部67で基本電流ゲインGifが算出されているのだ、この基本電流ゲインGifに安定領域補正電流ゲインでなる補正電流指令ゲインGiaを乗算してからビット調整を行った値に“0”のリトライ電流指令ゲインGirを加算し、これを電流指令値Im(θe)に乗算するので、安定領域に対応した電流指令値が得られ、これが相電流指令値制限部64fで最大値が制限されるとともに、レイトリミッタ64gで変化率が制限されて電流指令値Imとして各相電流選択演算部64hに供給される。
For this reason, the retry current gain generation unit 82 has the retry count Nr “0” and the second switchback flag Fr2 is also reset to “0”, so the retry current command gain calculation unit 82b uses the retry current command gain. Gir is set to “0”.
In each phase current command value generation unit 64 for two-phase control, the basic current gain Gif is calculated by the reverse induced voltage characteristic gain calculation unit 67 based on the post-shift phase-specific electrical angle θes. A retry current command gain Gir of “0” is added to a value obtained by multiplying the current gain Gif by a correction current command gain Gia that is a stable region correction current gain and then the bit adjustment, and this is added to the current command value Im (θe). Therefore, the current command value corresponding to the stable region is obtained, and the maximum value is limited by the phase current command value limiting unit 64f, and the rate of change is limited by the rate limiter 64g. It is supplied to the phase current selection calculation unit 64h.

このとき、各相電流選択演算部64hではA相が故障しているので、B相電流指令値Ibrefが−Imに設定され、C相電流指令値Icrefが+Imに設定される。このため、図20に示す電流波形がブラシレスモータ12のB相コイルLb及びC相コイルLcに供給される。
このとき、電気角θeが0°〜90°であるときには、C相コイルLcからB相コイルLbに向けて電流を流し、電気角θeが90°〜270°であるときにはB相コイルLbからC相コイルLcに向けて電流を流す。さらに、電気角θeが270°〜360°であるときにはC相コイルLcからB相コイルLbに向けて電流を流す。また、A相電流指令値Iarefは“0”に設定される。
すなわち、A相の駆動系統に通電異常が発生している場合には、B相電流指令値とC相電流指令値とが互いに逆符号でその絶対値が等しくなるようにする(正常な2相の電流指令値の和が零となるようにする)。
こうして、回転するステータ合成磁界を発生させてロータを回転させることにより、3相ブラシレスモータ12を2相駆動する。
At this time, in each phase current selection calculation unit 64h, the A phase has failed, so the B phase current command value Ibref is set to -Im, and the C phase current command value Icref is set to + Im. For this reason, the current waveform shown in FIG. 20 is supplied to the B-phase coil Lb and the C-phase coil Lc of the brushless motor 12.
At this time, when the electrical angle θe is 0 ° to 90 °, a current flows from the C-phase coil Lc toward the B-phase coil Lb, and when the electrical angle θe is 90 ° to 270 °, the current flows from the B-phase coil Lb to C. A current is passed toward the phase coil Lc. Further, when the electrical angle θe is 270 ° to 360 °, a current is passed from the C-phase coil Lc toward the B-phase coil Lb. The A-phase current command value Iaref is set to “0”.
That is, when an energization abnormality occurs in the A-phase drive system, the B-phase current command value and the C-phase current command value are opposite to each other and have the same absolute value (normal two-phase). So that the sum of the current command values is zero).
Thus, the three-phase brushless motor 12 is driven in two phases by generating a rotating stator combined magnetic field and rotating the rotor.

図19は、切り増し操舵時のC相のモータ電流とモータトルクとを示す図であり、破線は相電流指令値Im(θe)の補正を行わない場合のモータ電流及びモータトルク、実線は上記補正を行った場合のモータ電流及びモータトルクを示している。
ここでは切り増し操舵を行っているため、モータトルク方向とモータ回転方向は共に正方向(図11の左→右)であり、モータに係る外部負荷(操舵反力)の方向は負方向(図11の右→左)となる。
FIG. 19 is a diagram showing the C-phase motor current and the motor torque at the time of the steering operation. The broken line indicates the motor current and the motor torque when the phase current command value Im (θe) is not corrected, and the solid line indicates the above. The motor current and the motor torque when correction is performed are shown.
Here, since the steering is increased, the motor torque direction and the motor rotation direction are both positive (left to right in FIG. 11), and the direction of the external load (steering reaction force) related to the motor is the negative direction (FIG. 11 from right to left).

図19の破線に示すように、相電流指令値Im(θe)の補正を行わない場合のC相電流指令値Icrefは、基本電流指令値Im(θe)のままであるので、モータ電流が電流上限に達する前の領域(モータトルク低下領域Atdに達する前の領域)では、基本モータ電流は下に凸となる円弧状で正の最大電流値まで増加する。そして、モータトルク低下領域Atdでは、90°より前の領域で負の最大値を維持し、90°で符号が反転して90°より後の領域で負の最大値を維持する。また、モータトルク低下領域Atdを超えると、モータ電流は上に凸となる円弧状で絶対値が最大値から減少する。   As shown by the broken line in FIG. 19, the C-phase current command value Icref when the phase current command value Im (θe) is not corrected remains the basic current command value Im (θe). In a region before reaching the upper limit (region before reaching the motor torque reduction region Atd), the basic motor current increases to a positive maximum current value in an arc shape that protrudes downward. In the motor torque reduction region Atd, the negative maximum value is maintained in the region before 90 °, the sign is inverted at 90 °, and the negative maximum value is maintained in the region after 90 °. When the motor torque reduction region Atd is exceeded, the motor current has an arc shape protruding upward, and the absolute value decreases from the maximum value.

このときモータトルクは、図19(b)で破線に示すように、モータトルク低下領域Atdの前後の角度領域においては一定値となる。そして、相電流が電流上限に達するモータトルク低下領域Atdではモータトルクが低下し、90°でモータトルクが零となる。すなわち、モータトルク低下領域Atdの前後の角度領域は、一定のモータトルクを出力可能な安定出力角度領域であり、モータトルク低下領域Atdは、モータ駆動回路24で出力可能な最大電流値Imaxで電流が制限されて、一定のモータトルクが得られない不安定出力角度領域となる。   At this time, as shown by a broken line in FIG. 19B, the motor torque has a constant value in the angular region before and after the motor torque reduction region Atd. In the motor torque reduction region Atd where the phase current reaches the current upper limit, the motor torque decreases, and the motor torque becomes zero at 90 °. That is, the angular region before and after the motor torque reduction region Atd is a stable output angle region where a constant motor torque can be output, and the motor torque reduction region Atd is a current having a maximum current value Imax that can be output by the motor drive circuit 24. Becomes an unstable output angle region where a constant motor torque cannot be obtained.

このように、通電異常時に3相ブラシレスモータを駆動制御したとき、相電流指令値Im(θe)の符号が反転し、モータトルクが必ず零になる電気角θe(90°,270°)が存在する。本実施形態では、その電気角θeを跨ぐ領域Atdの前後の領域(領域Atg)を含む角度領域を加速領域Aaとする。
電気角θeが加速領域Aaに達していない場合、補正電流指令ゲインGiaが安定領域補正電流ゲイン(<1)に設定されるので、2相制御用各相電流指令値生成部64では、相電流指令値Im(θe)を減少補正した電流指令値Imが生成される。
このように、加速領域Aaに達する前の安定出力角度領域でモータ電流を減少補正することで、この領域ではモータトルクが低減する。これにより、操舵トルクを意図的に上昇させる。
Thus, there is an electrical angle θe (90 °, 270 °) at which the sign of the phase current command value Im (θe) is reversed and the motor torque is always zero when the three-phase brushless motor is driven and controlled at the time of abnormal power supply. To do. In the present embodiment, an angular region including a region (region Atg) before and after the region Atd that straddles the electrical angle θe is defined as an acceleration region Aa.
When the electrical angle θe does not reach the acceleration region Aa, the correction current command gain Gia is set to the stable region correction current gain (<1). Therefore, in each phase current command value generation unit 64 for two-phase control, the phase current A current command value Im is generated by reducing the command value Im (θe).
As described above, by correcting the motor current to decrease in the stable output angle region before reaching the acceleration region Aa, the motor torque is reduced in this region. This intentionally increases the steering torque.

その後、電気角θeが加速領域Aaに達すると、モータ加速領域判定部72は加速領域判定フラグFa=1を出力する。このとき、第1の切戻フラグFr1は“0”にリセットされており、第2の切戻フラグFr2も“0”にリセットされている。
このため、補正電流指令ゲイン生成部74の補正電流指令ゲイン演算部74bで切増補正電流ゲインGii(>1)が選択され、この切増補正電流ゲインGiiが補正電流指令ゲインGiaとして2相制御用各相電流指令値生成部64に出力される。
このとき、リトライ電流指令値ゲイン生成部63では、リトライ電流指令ゲインGirが“0”を維持する。
Thereafter, when the electrical angle θe reaches the acceleration region Aa, the motor acceleration region determination unit 72 outputs an acceleration region determination flag Fa = 1. At this time, the first switchback flag Fr1 is reset to “0”, and the second switchback flag Fr2 is also reset to “0”.
For this reason, the correction current command gain calculation unit 74b of the correction current command gain generation unit 74 selects the cut correction current gain Gii (> 1), and this increase correction current gain Gii is used as the correction current command gain Gia for two-phase control. Output to each phase current command value generation unit 64.
At this time, the retry current command value gain generation unit 63 maintains the retry current command gain Gir at “0”.

このため、2相制御用各相電流指令値生成部64の乗算器64aで基本電流指令ゲインGifに切増補正電流ゲインGiiでなる補正電流指令ゲインGiaが乗算されるので、電流ゲインが増加し、ここの電流ゲインが電流指令値Im(θe)に乗算されるので、電流指令値Im(θe)′が急増し、相電流指令値制限部64fで最大値に制限されるとともに、レイトリミッタ64gで変化率が制限される。このため、レイトリミッタ64gから出力される電流指令値Imは図19に示すように比較的急峻に最大値まで増加する。
このように、加速領域Aaに達したときにモータ電流を増加補正することで、モータトルクを上昇し3相ブラシレスモータ12を正方向に加速する。この増加補正は電気角θeが加速領域Aa内に存在する間、継続する。
For this reason, the multiplier 64a of each phase current command value generation unit 64 for two-phase control multiplies the basic current command gain Gif by the correction current command gain Gia, which is the increased correction current gain Gii, so that the current gain increases. Since the current command value is multiplied by the current command value Im (θe), the current command value Im (θe) ′ increases rapidly, and is limited to the maximum value by the phase current command value limiter 64f, and the rate limiter 64g. The rate of change is limited. Therefore, the current command value Im output from the rate limiter 64g increases to the maximum value relatively steeply as shown in FIG.
As described above, when the acceleration region Aa is reached, the motor current is increased and corrected, thereby increasing the motor torque and accelerating the three-phase brushless motor 12 in the positive direction. This increase correction is continued while the electrical angle θe exists in the acceleration region Aa.

この加速領域Aaにおいて、補正電流指令ゲイン生成部74による補正電流指令ゲインGiaが増加されることによって、電流指令値Imが電流最大値Imaxまで増加し、これにより、加速領域Aaでは、90°を境にして正の最大値と負の最大値とを維持することになる。すなわち、領域Aaの前後の領域Atgでは、破線に示す補正無しの場合と比較してモータ電流が大きくなり、それに伴ってモータトルクも大きくなる。
このように、電流上限に到達する前後の安定出力角度領域Atg、すなわちモータトルクを自由に増加減できる角度領域でモータ電流を増加する補正を行う。
In the acceleration region Aa, the current command value Im increases to the maximum current value Imax by increasing the correction current command gain Gia by the correction current command gain generation unit 74, whereby 90 ° is increased in the acceleration region Aa. The maximum positive value and the negative maximum value are maintained at the boundary. In other words, in the region Atg before and after the region Aa, the motor current increases compared to the case without correction indicated by the broken line, and the motor torque increases accordingly.
In this way, correction is made to increase the motor current in the stable output angle region Atg before and after reaching the current upper limit, that is, in the angle region where the motor torque can be increased and decreased freely.

そして、電気角θeが加速領域Aaを超えると、モータ加速領域判定部72は加速領域判定フラグFa=0を出力する。そのため、補正電流指令ゲイン生成部74で安定領域補正電流ゲインが補正電流指令値ゲインGiaとして選択されるので、2相制御用各相電流指令値生成部64で基本電流指令値Im(θe)が再度減少する補正が行われて電流指令値Imが減少し、モータトルクを低減する。   When the electrical angle θe exceeds the acceleration region Aa, the motor acceleration region determination unit 72 outputs an acceleration region determination flag Fa = 0. For this reason, the stable region correction current gain is selected as the correction current command value gain Gia by the correction current command gain generation unit 74, so that the basic current command value Im (θe) is determined by each phase current command value generation unit 64 for two-phase control. Correction to decrease again is performed, the current command value Im decreases, and the motor torque is reduced.

このように、切り増し操舵時は、領域Aに達する前の領域Bでモータを正方向に加速するので、モータの慣性トルクによって、図中丸印b→丸印cに示すように、一定のモータトルクが得られないモータトルク低下領域Atdを飛び越えることができる。また、このとき、加速領域Aaの手前で相電流指令値を低減し、操舵トルクを上昇させておく。モータに掛かる外部負荷は、車両負荷−操舵力(操舵トルク)であるため、操舵トルクを上昇させることでモータに掛かる外部負荷を小さくしておくことができる。そのため、加速領域Aaでのモータ加速を行い易くすることができる。   As described above, when the steering is increased, the motor is accelerated in the forward direction in the region B before reaching the region A. Therefore, a constant motor as shown by a circle b to a circle c in the figure is generated by the inertia torque of the motor. It is possible to jump over the motor torque reduction region Atd where torque cannot be obtained. At this time, the phase current command value is reduced before the acceleration region Aa, and the steering torque is increased. Since the external load applied to the motor is vehicle load-steering force (steering torque), the external load applied to the motor can be reduced by increasing the steering torque. Therefore, it is possible to facilitate motor acceleration in the acceleration region Aa.

さらに、加速領域Aaにおいては、領域Atdを超えた後の領域Atgでもモータを正方向に加速するので、一度領域Atdを飛び越えた後に、負方向に発生しているモータに掛かる外部負荷によりモータがモータトルク低下領域Atdに再度落ち込むのを防ぐことができる。したがって、丸印c→丸印dに示すように、適切にモータを正方向に回転させることができる。
このように、3相のうち1相に異常が発生した場合には、残りの2相を使用して3相ブラシレスモータ12を継続駆動することができる。また、このとき、電流制限により一定のモータトルクが得られないモータトルク低下領域Atdを効率良く飛び越えることができる。
Further, in the acceleration region Aa, the motor is accelerated in the positive direction even in the region Atg after exceeding the region Atd. Therefore, after the region Atd is jumped once, the motor is caused by the external load applied to the motor generated in the negative direction. It is possible to prevent the motor torque from falling again into the motor torque reduction region Atd. Therefore, the motor can be appropriately rotated in the forward direction as indicated by the circle c → the circle d.
Thus, when an abnormality occurs in one of the three phases, the three-phase brushless motor 12 can be continuously driven using the remaining two phases. Further, at this time, it is possible to efficiently jump over the motor torque reduction region Atd where a constant motor torque cannot be obtained due to current limitation.

しかしながら、直進走行時に近い操舵状態では、操舵トルクTが小さく、これに応じてブラシレスモータ12で発生される操舵補助トルクも小さく、操舵トルクTと操舵補助トルクとを加算したトルク合算値が外部負荷(操舵反力)と略一致して釣り合ってしまう場合が生じる。この場合には、上述したように、加速領域Aaに入った時点で、補正電流指令ゲインGiaを増加させて、ブラシレスモータ12を加速させても、ブラシレスモータ12で大きな慣性トルクを得ることができず、トルク不足となってモータトルク低下領域Atdを飛び越えられない状態が発生する。   However, in a steering state close to straight traveling, the steering torque T is small, and accordingly, the steering assist torque generated by the brushless motor 12 is also small, and the total torque value obtained by adding the steering torque T and the steering assist torque is an external load. There may be a case where the steering reaction force is substantially matched with (steering reaction force) and balanced. In this case, as described above, even when the correction current command gain Gia is increased and the brushless motor 12 is accelerated when entering the acceleration region Aa, the brushless motor 12 can obtain a large inertia torque. Therefore, the torque becomes insufficient and the motor torque reduction region Atd cannot be jumped over.

この場合には、2相制御用各相電流指令値生成部64で生成される電流指令値Imは最大値を維持するが、トルク不足により、モータトルク低下領域を飛び越えられないので、故障相別シフト後電気角θesが現在の値近傍に留まることになり、操舵トルクTが大きくなりながらブラシレスモータ12の回転速度ωmが減少することになり、運転者に引っ掛かり感を与えることになる。
このような状態となると、右切り状態であるので、操舵トルクTが正方向に大きくなり、且つ故障相別シフト後電気角θesがリトライ領域電気角θrt(=180°+Δθo)より小さい状態を維持することにより、電気角比較部81fの比較出力Cti(n)が論理値“1”となるとともに、前回の比較主力Cti(n-1)も論理値“1”であるので、一致回路81hから論理値“1”の一致出力がアンド回路81iに供給される。
In this case, the current command value Im generated by each phase current command value generation unit 64 for two-phase control maintains the maximum value, but because the motor torque drop region cannot be jumped due to insufficient torque, The post-shift electric angle θes remains in the vicinity of the current value, and the rotational speed ωm of the brushless motor 12 decreases while the steering torque T increases, giving the driver a feeling of being caught.
In such a state, since it is a right turn state, the steering torque T increases in the positive direction, and the electric angle θes after the shift by failure phase is maintained smaller than the retry region electric angle θrt (= 180 ° + Δθo). As a result, the comparison output Cti (n) of the electrical angle comparison unit 81f becomes the logical value “1” and the previous comparison main force Cti (n−1) also has the logical value “1”. The coincidence output of the logical value “1” is supplied to the AND circuit 81i.

一方、操舵トルク比較部81dでは、操舵トルクの絶対値|T|が操舵トルク閾値より大きくなるので、論理値“1”の比較出力Ctcがアンド回路81iに出力されるので、アンド回路81iの出力がリトライ領域電気角内継続を表す論理値“1”となる。
このとき、トルク低下領域判定部73では、加速領域判定フラグFaが“1”にセットされており、電流指令値Im(θe)が最大値であることから電流指令値比較部73aから出力される比較出力Ctiが論理値“1”となる。また、モータ回転速度ωmが低下して、略零に近づいて、トルク低下領域判定回転速度閾値以下に低下するので、回転速度比較部73bの比較出力Ctvも論理値“1”となる。
On the other hand, since the absolute value | T | of the steering torque is larger than the steering torque threshold value in the steering torque comparison unit 81d, the comparison output Ctc having the logical value “1” is output to the AND circuit 81i. Becomes a logical value “1” representing the continuation within the retry area electrical angle.
At this time, in the torque reduction region determination unit 73, the acceleration region determination flag Fa is set to “1”, and the current command value Im (θe) is the maximum value, so that it is output from the current command value comparison unit 73a. The comparison output Cti becomes a logical value “1”. Further, since the motor rotation speed ωm decreases and approaches substantially zero and decreases below the torque reduction region determination rotation speed threshold, the comparison output Ctv of the rotation speed comparison unit 73b also has a logical value “1”.

そして、この状態がトルク低下領域判定時間閾値を超えて継続すると、判定部73cで、第2の切戻フラグFr2が強制的に切戻状態を表す“1”にセットされる。
このため、補正電流指令ゲイン生成部74では、加速領域フラグFaが“1”にセットされ、第2の切戻フラグFr2が“1”にセットされるので、切戻補正電流ゲインGirvが補正電流指令ゲインGiaとして2相制御用各相電流指令値生成部64に出力される。このときの切戻補正電流ゲインGirvは、図14に示すように、電流指令値Im(θe)が最大値となっているので、“1”より小さく零に近い正値になる。
When this state continues beyond the torque reduction region determination time threshold, the determination unit 73c forcibly sets the second return flag Fr2 to “1” indicating the return state.
Therefore, in the correction current command gain generation unit 74, the acceleration region flag Fa is set to “1” and the second switchback flag Fr2 is set to “1”, so that the switchback correction current gain Girv is set to the correction current. The command gain Gia is output to each phase current command value generation unit 64 for two-phase control. The return correction current gain Girv at this time is a positive value smaller than “1” and close to zero because the current command value Im (θe) is the maximum value as shown in FIG.

この補正電流指令ゲインGiaが2相制御用各相電流指令値生成部64に供給されて、電流指令値Im(θe)に乗算されるので、補正後の電流指令値Im(θe)が図19において矢印Y1で示すように、零に近い値にまで低下される。
このため、ブラシレスモータ12で発生される操舵補助トルクが略零となるので、操舵トルクTと操舵補助トルクとを合算したトルクに対して外力(操舵反力)の方が大きな値となることにより、外力によってブラシレスモータ12が戻されることにより、電気角θesが図19において矢印Y2で示すように低下する。
Since this corrected current command gain Gia is supplied to each phase current command value generation unit 64 for two-phase control and is multiplied by the current command value Im (θe), the corrected current command value Im (θe) is shown in FIG. As shown by the arrow Y1, the value is reduced to a value close to zero.
For this reason, since the steering assist torque generated by the brushless motor 12 is substantially zero, the external force (steering reaction force) is larger than the sum of the steering torque T and the steering assist torque. When the brushless motor 12 is returned by an external force, the electrical angle θes decreases as shown by an arrow Y2 in FIG.

そして、電気角θeが加速領域Aaを外れて安定出力領域に移行すると、モータ加速領域判定部72で加速領域判定フラグFaが“0”にリセットされる。このため、トルク低下領域判定部73では加速領域判定フラグFaが“0”にリセットされることにより、第2の切戻フラグFr2が“0”にリセットされる。したがって、補正電流指令ゲイン生成部74で、加速領域判定フラグFaが“0”にリセットされ、第2の切戻フラグFr2が“0”にリセットされているので、補正電流指令ゲイン演算部74bで安定領域補正電流ゲインが選択されて、この安定領域補正電流ゲインが補正電流ゲインとして2相制御用各相電流指令値生成部64に供給される。   When the electrical angle θe deviates from the acceleration region Aa and shifts to the stable output region, the motor acceleration region determination unit 72 resets the acceleration region determination flag Fa to “0”. Therefore, the torque reduction region determination unit 73 resets the acceleration region determination flag Fa to “0”, thereby resetting the second return flag Fr2 to “0”. Accordingly, since the acceleration region determination flag Fa is reset to “0” and the second switchback flag Fr2 is reset to “0” in the correction current command gain generation unit 74, the correction current command gain calculation unit 74b A stable region correction current gain is selected, and this stable region correction current gain is supplied as a correction current gain to each phase current command value generation unit 64 for two-phase control.

したがって、前述したと同様に、電流指令値Imが図19の矢印Y3で示すように増加する。この電流指令値Imの増加によってブラシレスモータ13で発生するモータトルクが増加し、再度切増状態に移行する。これによって、故障相別シフト後電気角θesが増加し、加速領域Aaに達すると、再度加速領域判定フラグFaが“1”にセットされて、上述したと同様のブラシレスモータ12の加速制御がリトライ加速制御として実行される。
このとき、リトライカウント部81では、リトライ領域内電気角継続状態を維持しているので、第2の切戻フラグFr2が切戻状態から切増状態に状態変化したときに、リトライ回数Nrが“0”から“1”にインクリメントされる。
このリトライ加速制御で、モータトルク低下領域Atdを飛び越せれば、その後は、2相制御が継続されることになる。
Therefore, as described above, the current command value Im increases as shown by the arrow Y3 in FIG. As the current command value Im increases, the motor torque generated in the brushless motor 13 increases, and the state shifts to the increased state again. As a result, when the electrical angle θes after the shift by failure phase increases and reaches the acceleration region Aa, the acceleration region determination flag Fa is set to “1” again, and the same acceleration control of the brushless motor 12 as described above is retried. It is executed as acceleration control.
At this time, since the retry count unit 81 maintains the electrical angle continuation state in the retry area, when the second switchback flag Fr2 changes from the switchback state to the switchover state, the retry count Nr is “ It is incremented from “0” to “1”.
If this retry acceleration control jumps over the motor torque reduction region Atd, then the two-phase control will be continued.

しかしながら、リトライ加速制御を所定回数繰り返してもモータトルク低下領域Atdを飛び越せない場合には、リトライ回数Nrが順次増加される。このように、リトライ回数Nrが増加すると、リトライ回数に応じてモータ加速領域判定部72におけるリトライ切戻操舵安定領域補正部72cで図19に示すように、加速領域Aaが順次増加される。このため、矢印Y2で示す外力による電気角θesの戻し位置が順次遠くなり、電流指令値が最大値となる電気角θesが小さくなるので、ブラシレスモータ12の加速制御をより長く行って、ブラシレスモータ12の慣性トルクを大きくし、モータトルク低下領域Atdを飛び越し易くする。この加速領域Aaの増加によって、モータトルク低下領域Atdを飛び越せれば、前述した通常時の2相制御状態に復帰する。   However, if the motor torque reduction region Atd cannot be skipped even if the retry acceleration control is repeated a predetermined number of times, the number of retries Nr is sequentially increased. As described above, when the number of retries Nr increases, the acceleration region Aa is sequentially increased as shown in FIG. 19 by the retry return steering stable region correction unit 72c in the motor acceleration region determination unit 72 according to the number of retries. For this reason, the return position of the electrical angle θes due to the external force indicated by the arrow Y2 is gradually distant, and the electrical angle θes at which the current command value becomes the maximum value becomes small. Therefore, the acceleration control of the brushless motor 12 is performed longer, and the brushless motor 12 to increase the inertia torque to make it easier to jump over the motor torque reduction region Atd. If the motor torque decrease region Atd is jumped by the increase in the acceleration region Aa, the normal two-phase control state is restored.

しかしながら、この加速領域Aaの増加によっても、モータトルク低下領域Atdを飛び越せない場合には、リトライ回数Nrが所定閾値となり、且つ第2の切戻フラグFr2が切戻状態を示す“1”にセットされているときには、リトライ電流ゲイン生成部82のリトライゲイン出力判定部82aから出力されるリトライゲイン出力判定信号Srgが論理値“1”となる。このリトライゲイン出力判定信号Srgがリトライ電流指令ゲイン演算部82bに供給されるので、このリトライ電流指令ゲイン演算部82bで、リトライ電流指令基準ゲインGirbにリトライ回数Nrを乗算したリトライ電流指令ゲインGirが増加される。   However, if the acceleration region Aa is not increased and the motor torque reduction region Atd cannot be skipped, the retry count Nr becomes a predetermined threshold and the second return flag Fr2 is set to “1” indicating the return state. When set, the retry gain output determination signal Srg output from the retry gain output determination unit 82a of the retry current gain generation unit 82 becomes the logical value “1”. Since the retry gain output determination signal Srg is supplied to the retry current command gain calculation unit 82b, the retry current command gain calculation unit 82b sets a retry current command gain Gir obtained by multiplying the retry current command reference gain Girb by the number of retries Nr. Will be increased.

このため、2相制御用各相電流指令値生成部64で基本電流ゲインGifにリトライ電流指令ゲインGirが加算されることにより、安定出力領域での電流指令値Imが図19で一点鎖線図示のように基本電流指令値を超えて増加される。このため、安定出力領域でのブラシレスモータ12から出力されるモータトルクも増加されることになり、ブラシレスモータ12のより大きな電流指令値によるトルク加速制御を行うことができ、モータ慣性トルクを増加させて、モータトルク低下領域Atdを飛び越すことができる。   For this reason, the retry current command gain Gir is added to the basic current gain Gif by each phase current command value generation unit 64 for two-phase control, so that the current command value Im in the stable output region is shown by a one-dot chain line in FIG. So that it exceeds the basic current command value. For this reason, the motor torque output from the brushless motor 12 in the stable output region is also increased, torque acceleration control can be performed with a larger current command value of the brushless motor 12, and the motor inertia torque is increased. Thus, the motor torque reduction region Atd can be skipped.

このように、上記実施形態によれば、操舵トルクTとブラシレスモータ12で発生するモータトルクとの合算値が外力(操舵反力)に釣り合った場合に、モータトルク低下領域Atdを飛び越せない状態が発生して、電流指令値Im(θw)が最大値を維持しながらモータ回転速度ωmが低下して運転者に引っ掛かり感を与える状態となったときに、強制的に第2の切戻フラグFr2を切戻状態を表す“1”にセットすることにより、補正電流指令ゲインGiaを切戻補正電流ゲインGirvに設定して、補正電流指令ゲインGiaを零近くまで低下させる。このため、電流指令値Imが零近くまで低下することにより、外力によってブラシレスモータ12が切戻方向に戻されて、再度ブラシレスモータ12を加速するリトライ加速状態とすることができる。   As described above, according to the embodiment, when the sum of the steering torque T and the motor torque generated by the brushless motor 12 is balanced with the external force (steering reaction force), the motor torque reduction region Atd cannot be jumped over. Occurs, the motor rotation speed ωm decreases while the current command value Im (θw) is maintained at the maximum value, and the driver feels caught. By setting Fr2 to “1” representing the switchback state, the correction current command gain Gia is set to the switchback correction current gain Girv, and the correction current command gain Gia is reduced to near zero. For this reason, when the current command value Im decreases to near zero, the brushless motor 12 is returned to the switchback direction by an external force, and a retry acceleration state in which the brushless motor 12 is accelerated again can be set.

このリトライ加速状態を繰り返してもモータトルク低下領域Atdを飛び越せない場合には、リトライ回数Nrの増加に応じて安定出力領域を縮小して加速領域Aaを増加させることにより、ブラシレスモータ12の加速制御時間を増加させて、より大きい慣性トルクを発生するようにブラシレスモータ12をリトライ加速制御する。
この加速領域Aaを増加させても、モータトルク低下領域Atdを飛び越せない場合には、最後に安定出力領域で、リトライ電流指令ゲインGirをリトライ回数Nrに応じて増加させ、これを基準電流指令ゲインGifに加算することにより、安定出力領域での電流指令値Imを増加させて、より大きなモータトルクを発生させて、モータトルク低下領域Atdを飛び越す。
If the motor torque reduction region Atd cannot be skipped even after repeating this retry acceleration state, the acceleration of the brushless motor 12 is accelerated by reducing the stable output region and increasing the acceleration region Aa in accordance with the increase in the number of retries Nr. The brushless motor 12 is subjected to retry acceleration control so as to increase the control time and generate a larger inertia torque.
If the motor torque reduction region Atd cannot be skipped even if the acceleration region Aa is increased, the retry current command gain Gir is finally increased in accordance with the number of retries Nr in the stable output region, and this is increased to the reference current command. By adding to the gain Gif, the current command value Im in the stable output region is increased, a larger motor torque is generated, and the motor torque decrease region Atd is skipped.

このようにすることにより、リトライ加速制御を行うことにより、操舵トルクTとモータトルクとの合算値が外力と釣り合った状態で、運転者に引っ掛かり感を与えることを抑制することができる。
なお、上記実施形態においては、切増切戻判定部71の操舵トルク符号判定部71aで符号判定する場合に、操舵トルクセンサ3のセンサ誤差を考慮してヒステリシスを設定するようにしてもよい。
Thus, by performing retry acceleration control, it is possible to suppress the driver from being caught in a state where the sum of the steering torque T and the motor torque is in balance with the external force.
In the above embodiment, the hysteresis may be set in consideration of the sensor error of the steering torque sensor 3 when the sign is determined by the steering torque code determination unit 71a of the increase / decrease switching determination unit 71.

また、上記実施形態においては、トルク低下領域判定部73で、電流指令値がトルク低下領域判定電流閾値を超え且つモータ回転速度ωmがトルク低下判定回転速度閾値以下となったときに第2の切戻フラグFr2を、強制的に切戻状態を表す“1”にセットした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、加速領域判定フラグFaが“1”で、電流指令値がトルク低下領域判定電流閾値を超え且つモータ回転速度ωmがトルク低下判定回転速度閾値以下となったときに、電流指令値Imを外力による切戻状態となるように低下できればよく、任意の電流低減手段を適用することができる。   Further, in the above embodiment, the torque reduction region determination unit 73 performs the second switching when the current command value exceeds the torque decrease region determination current threshold value and the motor rotation speed ωm becomes equal to or less than the torque decrease determination rotation speed threshold value. Although the case where the return flag Fr2 is forcibly set to “1” representing the return state has been described, the present invention is not limited to this, and the acceleration region determination flag Fa is “1” and the current command value is the torque. It is sufficient that the current command value Im can be reduced so as to be switched back to the external force when the reduction region determination current threshold is exceeded and the motor rotation speed ωm is equal to or less than the torque decrease determination rotation speed threshold. Can be applied.

また、上記実施形態においては、最大電流値Imaxを電流上限値で固定とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、車速Vsに応じて最大電流値Imaxの大きさを変更するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、電気角が加速領域内にあるとき、予め設定した補正ゲインを乗算することで、電流指令値を減少補正する場合について説明したが、相電流指令値Im(θe)から補正電流指令ゲインやリトライ補正電流指令ゲインに相当する補正量を減算したり、加算したりすることで増加補正または減少補正することもできる。
In the above embodiment, the case where the maximum current value Imax is fixed at the current upper limit value has been described. However, the present invention is not limited to this, and the magnitude of the maximum current value Imax is changed according to the vehicle speed Vs. You may do it.
In the above-described embodiment, the case where the current command value is corrected to decrease by multiplying by a preset correction gain when the electrical angle is in the acceleration region has been described. However, the phase current command value Im (θe) The correction amount corresponding to the correction current command gain or the retry correction current command gain can be subtracted from or added to the correction current command gain.

また、上記実施形態においては、3相ブラシレスモータ12の各相コイルLa〜Lcとモータ駆動回路24との間に遮断用リレー回路RLY1〜RLY3を介挿した場合について説明したが、遮断用リレー回路RLY1〜RLY3の何れか1つを省略することもできる。この場合には、省略した遮断用リレー回路を含む駆動系統におけるモータ駆動回路24における上アーム又は下アームの電界効果トランジスタにショートが生じた場合には、対応することができなくなり、異常時における3相ブラシレスモータの2相駆動の適用範囲が2個所減少するだけであり、大きな問題とはなることはない。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the interruption relay circuits RLY1-RLY3 were inserted between each phase coil La-Lc of the three-phase brushless motor 12 and the motor drive circuit 24, the interruption relay circuit Any one of RLY1 to RLY3 may be omitted. In this case, when a short circuit occurs in the field effect transistor of the upper arm or the lower arm in the motor drive circuit 24 in the drive system including the omitted interruption relay circuit, it is not possible to cope with it, and 3 in the abnormal state. The application range of the two-phase drive of the phase brushless motor is only reduced by two places, and does not become a big problem.

さらに、上記各実施形態においては、正常時モータ指令値算出部33のd−q軸電流指令値算出部33dの出力側に2相/3相変換部33eを設けた場合について説明したが、この2相/3相変換部33eを省略することもできる。この場合、これに代えてモータ電流検出回路22から出力されるモータ電流検出値Iad、Ibd及びIcdを3相/2相変換部に供給して、回転座標のd軸電流Idd及びq軸電流Iqdに変換し、モータ電流制御部36でd軸電流指令値Idref及びq軸電流指令値Iqrefからd軸電流Idd及びq軸電流Iqdを減算して電流偏差ΔId及びΔIqを算出し、これらをPI制御部62でPI制御処理してd軸指令電圧Vd及びq軸指令電圧Vqを算出し、これらを2相/3相変換部で3相の指令圧Va、Vb及びVcに変換して、FETゲート駆動回路25に供給するようにして制御演算装置23全体をベクトル制御系に構成するようにしてもよい。   Further, in each of the above embodiments, the case where the two-phase / three-phase conversion unit 33e is provided on the output side of the dq-axis current command value calculation unit 33d of the normal motor command value calculation unit 33 has been described. The two-phase / three-phase converter 33e can be omitted. In this case, instead of this, the motor current detection values Iad, Ibd, and Icd output from the motor current detection circuit 22 are supplied to the three-phase / two-phase converter, and the d-axis current Idd and the q-axis current Iqd of the rotation coordinates are supplied. The motor current control unit 36 subtracts the d-axis current Idd and the q-axis current Iqd from the d-axis current command value Idref and the q-axis current command value Iqref to calculate current deviations ΔId and ΔIq, which are PI controlled. A PI control process is performed in the unit 62 to calculate a d-axis command voltage Vd and a q-axis command voltage Vq, and these are converted into three-phase command pressures Va, Vb and Vc by a 2-phase / 3-phase conversion unit, and an FET gate The entire control arithmetic unit 23 may be configured as a vector control system so as to be supplied to the drive circuit 25.

1…ステアリングホイール、2…ステアリングシャフト、3…操舵トルクセンサ、8…ステアリングギヤ、10…操舵補助機構、12…3相ブラシレスモータ、13…ロータ回転角検出回路、20…操舵補助制御装置、21…車速センサ、22…モータ電流検出回路、23…制御演算装置、24…モータ駆動回路、25…FETゲート駆動回路、26…遮断用リレー回路、27…異常検出回路、31…操舵補助電流指令値演算部、32…角度情報演算部、32a…電気角変換部、32b…微分回路、33…正常時モータ指令値算出部、33a…d軸電流指令値算出部、33b…d−q軸電圧算出部、33c…q軸電流指令値算出部、33e…2相/3相変換部、34…異常時モータ指令値算出部、35…指令値選択部、36…モータ電流制御部、61…基本電流指令ゲイン生成部、62…補正電流指令ゲイン生成部、63…リトライ電流指令ゲイン生成部、64…2相制御用各相電流指令値生成部、66…故障相別角度オフセット処理部、67…逆起電圧特性ゲイン算出部、71…、切増切戻判定部、72…モータ加速領域判定部、73…トルク低下領域判定部、74…補正電流指令ゲイン生成部、81…リトライカウント部、82dリトライ電流指令ゲイン生成部、91a〜91c…選択スイッチ、92…選択制御部、101a〜101c…減算器、102…PI制御部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering wheel, 2 ... Steering shaft, 3 ... Steering torque sensor, 8 ... Steering gear, 10 ... Steering assist mechanism, 12 ... Three-phase brushless motor, 13 ... Rotor rotation angle detection circuit, 20 ... Steering assist control device, 21 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Vehicle speed sensor, 22 ... Motor current detection circuit, 23 ... Control arithmetic unit, 24 ... Motor drive circuit, 25 ... FET gate drive circuit, 26 ... Relay circuit for interruption, 27 ... Abnormality detection circuit, 31 ... Steering auxiliary current command value Arithmetic unit 32... Angle information calculating unit 32 a Electric angle conversion unit 32 b Differentiating circuit 33 Normal motor command value calculation unit 33 a d-axis current command value calculation unit 33 b dq-axis voltage calculation , 33c: q-axis current command value calculation unit, 33e: 2-phase / 3-phase conversion unit, 34: abnormal motor command value calculation unit, 35: command value selection unit, 36: motor current control , 61 ... Basic current command gain generation unit, 62 ... Correction current command gain generation unit, 63 ... Retry current command gain generation unit, 64 ... Each phase current command value generation unit for two-phase control, 66 ... Angle offset processing for each fault phase , 67 ... Back electromotive voltage characteristic gain calculation part, 71 ..., Increase / return switching determination part, 72 ... Motor acceleration area determination part, 73 ... Torque reduction area determination part, 74 ... Correction current command gain generation part, 81 ... Retry Count unit, 82d retry current command gain generation unit, 91a to 91c ... selection switch, 92 ... selection control unit, 101a to 101c ... subtractor, 102 ... PI control unit

Claims (6)

操舵系に対して操舵補助力を付与する各相コイルをスター結線した3相電動モータと、前記操舵系に伝達される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記各相コイルの通電異常を検出するコイル通電異常検出手段と、該コイル通電異常検出手段で、1相のコイルの通電異常を検出したときに、残りの2相のコイルに対する異常時相電流指令値を算出する異常時モータ指令値算出手段と、前記異常時相電流指令値に基づいて前記3相電動モータを駆動制御するモータ制御手段とを備える電動パワーステアリング装置であって、
前記操舵トルク及び前記3相電動モータで発生する操舵補助トルクの和と外力との釣合い時に、前記異常時相電流指令値を低下させる電流指令値補正手段を備え、
前記電流指令値補正手段は、前記3相電動モータの電気角が、前記異常時モータ指令値算出手段で算出した異常時相電流指令値の符号が反転する最小トルク電気角を跨ぐ所定の角度領域である加速領域内にあるか否かを判定する加速領域判定手段と、
前記加速領域判定手段で前記電気角が前記加速領域内にあると判定したときに、前記異常時モータ指令値算出手段で算出した異常時相電流指令値を増加補正することで、前記3相電動モータの回転を操舵方向へ加速するモータ回転加速手段と、
該モータ回転加速手段による前記3相電動モータの回転を操舵方向へ加速したときに、前記電気角が前記最小トルク電気角を跨ぎ前記加速領域より広いリトライ領域内にある状態を継続しているか否かを判定するリトライ領域判定手段と、
該リトライ領域判定手段で、前記電気角がリトライ領域内にある状態を継続していると判定した場合に、前記加速領域を増加させて、前記3相電動モータの回転を操舵方向へ再加速するリトライ加速手段とを備えた
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
A three-phase electric motor in which each phase coil for applying a steering assist force to the steering system is star-connected, a steering torque detecting means for detecting a steering torque transmitted to the steering system, and an energization abnormality of each phase coil. A coil energization abnormality detecting means for detecting, and an abnormal motor command for calculating an abnormal time phase current command value for the remaining two-phase coils when the energization abnormality of the one-phase coil is detected by the coil energization abnormality detecting means. An electric power steering apparatus comprising: value calculating means; and motor control means for driving and controlling the three-phase electric motor based on the abnormal time phase current command value,
A current command value correction means for reducing the abnormal time phase current command value when balancing the sum of the steering torque and the steering assist torque generated by the three-phase electric motor with an external force;
The current command value correcting means is a predetermined angle region in which the electrical angle of the three-phase electric motor straddles a minimum torque electrical angle at which the sign of the abnormal time phase current command value calculated by the abnormal motor command value calculating means is reversed. Acceleration region determination means for determining whether or not the acceleration region is within the acceleration region;
When the acceleration region determining means determines that the electrical angle is within the acceleration region, the three-phase electric motor is corrected by increasing the abnormal time phase current command value calculated by the abnormal motor command value calculating means. Motor rotation acceleration means for accelerating the rotation of the motor in the steering direction;
Whether or not the electrical angle continues across the minimum torque electrical angle and within a retry region wider than the acceleration region when the rotation of the three-phase electric motor by the motor rotation acceleration means is accelerated in the steering direction. Retry area determination means for determining whether or not
When the retry region determining means determines that the electrical angle is in the retry region, the acceleration region is increased and the rotation of the three-phase electric motor is reaccelerated in the steering direction. An electric power steering apparatus comprising a retry acceleration means.
前記リトライ加速手段は、前記電気角が加速領域内にあり、操舵トルク及び操舵補助トルクの和と外力との釣合い時に、前記異常時相電流指令値を外力により前記電気角が変化するように低下させ、前記電気角が前記加速領域の境界位置に達したときに、当該異常時相電流指令値を基本電流指令値より増加させて前記3相電動モータの回転を操舵方向へ再加速するように構成されてい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装置。   The retry acceleration means reduces the abnormal phase current command value so that the electrical angle changes due to an external force when the electrical angle is in an acceleration region and the sum of steering torque and steering assist torque is balanced with an external force. When the electric angle reaches the boundary position of the acceleration region, the abnormal time phase current command value is increased from the basic current command value to re-accelerate the rotation of the three-phase electric motor in the steering direction. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the electric power steering apparatus is configured. 前記3相電動モータのモータ回転速度を検出するモータ回転速度検出手段を備え、
前記リトライ加速手段は、前記操舵トルクと前記モータ回転速度とに基づいて操舵方向が切増方向であるか切戻方向であるかを判定して第1の切戻フラグを設定する切増切戻判定部と、前記加速領域判定手段の判定結果、前記異常時相電流指令値、前記切戻フラグ及び前記モータ回転速度に基づいてトルク低下領域であるか否かを判定し、トルク低下領域であるときに切戻を指示する第2の切戻フラグを設定するトルク低下領域判定部と、前記加速領域判定手段の判定結果と前記第2の切戻フラグとに基づいて前記異常時相電流指令値を減少させ、外力により前記電気角を変化させる補正電流指令ゲインを生成する補正電流指令ゲイン生成部とを備えてい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装置。
Motor rotation speed detecting means for detecting the motor rotation speed of the three-phase electric motor;
The retry acceleration means determines whether the steering direction is the increase direction or the return direction based on the steering torque and the motor rotation speed, and sets the first return flag by setting the first return flag. Based on the determination result of the determination unit and the acceleration region determination means, the abnormal time phase current command value, the switchback flag, and the motor rotation speed, it is determined whether or not it is a torque decrease region. The abnormal time phase current command value based on the determination result of the acceleration region determining means and the second return flag, and a torque reduction region determination unit for setting a second return flag for instructing return The electric power steering apparatus according to claim 1, further comprising: a correction current command gain generation unit that generates a correction current command gain that reduces the electric angle by an external force.
前記リトライ領域判定手段は、前記リトライ加速手段で前記3相電動モータの回転を操舵方向へ再加速した後の前記電気角がリトライ領域内にある状態を継続している場合に、リトライ回数を計数するリトライ計数部を備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。   The retry area determination means counts the number of retries when the electrical angle after the rotation of the three-phase electric motor is reaccelerated in the steering direction by the retry acceleration means continues in the retry area. The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a retry counting unit. 前記リトライ領域判定手段は、前記電気角及び前記操舵トルクの方向に基づいてリトライ領域を増加させるように構成されていることを特徴とする請求項4に記載の電動パワーステアリング装置。   5. The electric power steering apparatus according to claim 4, wherein the retry area determination unit is configured to increase the retry area based on the electric angle and the direction of the steering torque. 6. 前記リトライ加速手段は、前記リトライ計数部のリトライ回数が閾値を超えたときに、前記加速領域外の前記異常時相電流指令値を当該リトライ回数に応じて高めるように構成されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の電動パワーステアリング装置。
The retry acceleration means is configured to increase the abnormal phase current command value outside the acceleration region according to the number of retries when the number of retries of the retry counter exceeds a threshold value. The electric power steering apparatus according to claim 4 or 5.
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