JP5038085B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

この発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。

従来、モータの駆動力を利用した電動パワーステアリング装置にあっては、ブラシレスモータの回転角度をレゾルバで検出し、この検出結果に基づいてモータ制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２７４４８４号公報

しかしながら、上述の電動パワーステアリング装置では、レゾルバが故障した場合に引き続きモータの回転角度を検出可能にするために複数のバックアップ用レゾルバを備えているため、装置が大型化して設置自由度が低下するという課題がある。
また、バックアップ用のレゾルバは、メインのレゾルバが故障しない限り検出信号が検出されないため、実際にメインのレゾルバが故障した場合に、バックアップ用のレゾルバに対しても同様な故障が発生して動作しない虞がある。

そこで、この発明は、バックアップ用にレゾルバを用いることなくモータの回転角度検出の信頼性向上を図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ものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、ブラシレスモータ（例えば、実施の形態におけるモータ８）の相電流を検出する電流センサ（例えば、実施の形態における相電流検出部３９）と、前記ブラシレスモータの回転角度を検出する回転角度検出手段（例えば、実施の形態におけるレゾルバ１５）との各検出結果を少なくとも用いて求めたｑ軸電流およびｄ軸電流を２軸３相変換して前記ブラシレスモータの各相電流を制御する電動パワーステアリング装置において、前記回転角度検出手段の故障を検出する故障検出手段（例えば、実施の形態におけるレゾルバ故障検出部４４）と、前記ｄ軸電流を制御する制御信号に対して交流波電圧又は矩形波電圧を重畳可能な重畳手段（例えば、実施の形態における交流波形成手段４７または矩形波形成手段６０と重畳部３４とからなる）と、を備え、該重畳手段によりｄ軸電流の制御信号に交流波電圧又は矩形波電圧が重畳されているときの前記ブラシレスモータの各相電流に基づいて前記ブラシレスモータの回転角度を検出するバックアップ手段（例えば、実施の形態におけるバックアップ回路５０）を設け、該バックアップ手段は、前記故障検出手段によって前記回転角度検出手段の故障が検出された場合には、前記ｄ軸電流の制御信号に対する交流波電圧又は矩形波電圧の重畳を維持し、前記故障検出手段によって前記レゾルバの故障が検出されていない場合には、前記ｄ軸電流の制御信号に対する交流波電圧又は矩形波電圧の重畳を所定のタイミングで所定時間だけ行うことを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の発明において、前記故障検出手段によって前記回転角度検出手段の故障が検出されていない場合、前記ブラシレスモータが高回転状態のときに前記ｄ軸電流の制御信号に対して交流波電圧又は矩形波電圧を所定時間だけ重畳させることを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、重畳手段によって交流波電圧又は矩形波電圧をｄ軸電流の制御信号に対して重畳することで、バックアップ手段により電流センサで検出した相電流に基づいてブラシレスモータの回転角度を検出することができるため、従来と比較してバックアップ用にレゾルバ等の回転角度検出手段を設けていない分、装置の大型化を抑制して設置自由度を向上することができる効果がある。
また、故障検出手段により回転角度検出手段の故障を検出した際に重畳手段によりｄ軸電流の制御信号に交流波電圧又は矩形波電圧を重畳することで、バックアップ手段によってブラシレスモータの回転角度を検出することができ、さらに、回転角度検出手段の故障が検出されていない場合であっても、所定のタイミングで所定時間だけ交流波電圧又は矩形波電圧の重畳を行い、バックアップ手段が故障しているか否かを常に監視しているため、回転角度検出手段の故障時に確実にバックアップ手段によってブラシレスモータの回転角度を検出することができ、したがって、ブラシレスモータの回転角度検出の信頼性を向上させることができる効果がある。

請求項２に記載の発明によれば、例えば、ブラシレスモータが低回転状態のときにｄ軸電流の制御信号に対して交流波電圧又は矩形波電圧を重畳すると、当該交流波電圧又は矩形波電圧の重畳分のｄ軸電流がブラシレスモータに流れ、ステアリングホイールで運転者が感じられる振動が生じる虞があるが、ブラシレスモータが高回転状態の時には、相電流が大きくなり重畳分が相対的に小さくなるため、振動等による運転者の違和感を抑制することができる。

次に、この発明の電動パワーステアリング装置の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、この実施の形態に係る車両の操舵制御装置において、ステアリングホイール１に一体に設けられたステアリング軸２は、ユニバーサルジョイント３ａ，３ｂを有する連結軸３を介して、ステアリングギアボックス（図示略）内に設けられたラック・ピニオン機構４のピニオン４ａに連結されて手動操舵力発生機構５を構成している。

ピニオン４ａはラック軸６のラック歯６ａに噛合っており、ステアリングホイール１から入力された回転運動は、ピニオン４ａを介してラック軸６の往復運動に変換され、ラック軸６の両端にタイロッド７，７を介して連結された２つの操舵輪Ｗ，Ｗを転舵させる。
ラック軸６と同軸にいわゆるブラシレスタイプのモータ８が配設されており、モータ８の回転力はラック軸６にほぼ平行に設けられたボールねじ機構９を介して推力に変換される。すなわち、モータ８の回転子（図示略）には駆動側ヘリカルギア８ａが一体に設けられ、この駆動側ヘリカルギア８ａはボールねじ機構９のねじ軸９ａの軸端に一体に設けられたヘリカルギア９ｂに噛合わされている。また、モータ８には、モータ８と隣接し、回転子の回転角度を検出するレゾルバ１５が設けられている。

ステアリングギアボックス内には、ピニオン４ａに作用する操舵トルクＴＲＱ、すなわち運転者の手動操作により入力された操舵トルクＴＲＱを検出するためのトルクセンサ１０ａが設けられており、このトルクセンサ１０ａにて検出した操舵トルクＴＲＱの検出信号は、ＥＰＳ制御装置１０に入力されている。

図２に示すように、ＥＰＳ制御装置１０は、トルクセンサ１０ａ、車速センサ１０ｂ等の検出結果に基づいて目標電流を算出するとともに、回転直交座標をなすｄｑ座標上で電流のフィードバック制御を行うものである。

ＥＰＳ制御装置１０は、トルクセンサ１０ａによって検出されたトルクＶＴＩを、車速センサ１０ｂによって検出された車速ＶＥＬに基づいてフィルタリングするローパスフィルタ（ＬＰＳ）２０を備えている。また、ＥＰＳ制御装置１０は、トルクＶＴＥと、車速ＶＥＬとに基づいてトルクＶＴＥの位相補償を行う位相補償部２１を備えており、この位相補償部から位相補償後トルクＡＢＳＴＲＱが出力される。

ＥＰＳ制御装置１０は、上述の位相補償後トルクＡＢＳＴＲＱ、車速ＶＥＬおよびモータ８によってステアリングトルクのアシストを行うための目標電流の基礎電流値ＩＴＮ＿Ｄのテーブルであるアシストベーステーブル２２を備えている。このアシストベーステーブル２２で位相補償後トルクＡＢＳＴＲＱと車速ＶＥＬとに基づいて基礎電流値ＩＴＮ＿Ｄが求められる。

さらにＥＰＳ制御装置１０は、アシストベーステーブル２２で求められた基礎電流値ＩＴＮ＿Ｄを車速ＶＥＬとモータ出力制限部２３（後述する）で算出されたモータトルク上限値ＲＴＯＣＵＲとに基づいて応答性向上のための補正値を求める第１補正テーブル２４を備えている。この第１補正テーブル２４を参照することで、応答性向上のための補正値を基礎電流値ＩＴＮ＿Ｄに対して加算し、第１補正値ＩＴＮＬ＿Ｊを求めている。さらに、ＥＰＳ制御装置１０は、ダンパ制御を行うべく、第１補正値ＩＴＮＬ＿Ｊと車速ＶＥＬとモータ速度算出部２６（後述する）で算出されるモータ回転数ＭＶＥＬとに基づいて第２補正値ＩＴＮＬ＿Ｈを出力する第２補正テーブルを備えている。

さらに、ＥＰＳ制御装置１０は、第２補正値ＩＴＮＬ＿Ｈとモータ出力制限部２３から出力されるモータ出力の平均制限値ＡＶＥＬＩＭとに基づいて目標電流ＩＴＮを算出する目標電流算出部２７を備えている。この目標電流算出部２７から出力された目標電流ＩＴＮは、ＩＴＮ補正部２８に入力される。ＩＴＮ補正部２８は、モータ８の回転角度に基づいて目標電流ＩＴＮの補正値を求め、この補正値を目標電流ＩＴＮに加算して、目標電流補正値ＩＴＮ＿Ｒを算出するものであり、ｑ軸ＰＩ制御を行うｑ軸ＰＩ制御部２９に向けてこの目標電流補正値ＩＴＮ＿Ｒを出力するようになっている。

ｑ軸ＰＩ制御部２９とｄ軸ＰＩ制御部３０とは、それぞれモータ８に供給されるＵ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶ、Ｗ相電流ＩＷを指定するための制御電圧を演算している。ｑ軸ＰＩ制御部２９は、目標電流補正値ＩＴＮ＿Ｒと３相２軸変換部３２から出力されるフィードバック電流値であるｑ軸電流Ｉｑとに基づいてｑ軸の制御信号であるｑ軸制御電圧Ｖｑを算出し、このｑ軸制御電圧Ｖｑが２軸３相変換部３３に入力される。

ｄ軸ＰＩ制御部３０は、界磁電流をモータ回転数ＭＶＥＬに基づいて制御する界磁電流制御部３１から出力された補正電流ＩＤ＿Ｔと、３相２軸変換部３２から出力されるフィードバック電流値であるｄ軸電流Ｉｄと、モータ速度算出部２６から出力されるモータ回転数ＭＶＥＬとに基づいてｄ軸の制御信号であるｄ軸制御電圧Ｖｄを算出する。このｄ軸制御電圧Ｖｄは、重畳部３４を介して２軸３相変換部３３に入力される。

この回転直交座標をなすｄｑ座標は、例えば回転子の永久磁石による界磁極の磁束方向をｄ軸（界磁極）とし、このｄ軸と直交する方向をｑ軸（トルク軸）としており、モータ８の回転子の回転位相に同期して回転している。

２軸３相変換部３３は、モータ８の回転角度を算出する角度算出部３６から出力される回転角度ＡＮＧＬＥ又は位置検出部４１から出力される回転角度を用いてｄｑ座標上でのｄ軸制御電圧Ｖｄ及びｑ軸制御電圧Ｖｑを、静止座標である３相交流座標上での電圧指令であるＵ相出力電圧ＶＵ及びＶ相出力電圧ＶＶ及びＷ相出力電圧ＶＷに変換するものである。これら２軸３相変換部３３で変換されたＵ相出力電圧ＶＵ及びＶ相出力電圧ＶＶ及びＷ相出力電圧ＶＷは中点変調ＤＵＴＹ制御部３７に入力される。

中点変調ＤＵＴＹ制御部３７は、いわゆる３相インバータで構成された駆動回路３８のデューティを、前述したＵ相出力電圧ＶＵ及びＶ相出力電圧ＶＶ及びＷ相出力電圧ＶＷに基づいて、Ｕ相デューティ電圧ＤＵＴＹ＿Ｕ及びＶ相デューティ電圧ＤＵＴＹ＿Ｖ及びＷ相デューティ電圧ＤＵＴＹ＿Ｗに変換して出力する。
駆動回路３８は、中点変調ＤＵＴＹ制御部３７から出力されたＵ相デューティ電圧ＤＵＴＹ＿Ｕ及びＶ相デューティ電圧ＤＵＴＹ＿Ｖ及びＷ相デューティ電圧ＤＵＴＹ＿Ｗに基づいてスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御してモータ８に対してＵ相電流ＩＵ及びＶ相電流ＩＶ及びＷ相電流ＩＷを通電する。

レゾルバ１５には、Ｉ／Ｆ回路３５を介して角度算出部３６が接続されている。この角度算出部３６は、レゾルバ１５の出力信号に基づいてモータ８の回転角度ＡＮＧＬＥを算出して出力するようになっている。

駆動回路３８と、モータ８との間には、実際に通電されているＵ相電流ＩＵとＷ相電流ＩＷとを検出し、これらＵ相電流ＩＵおよびＷ相電流ＩＷに基づいて３相全ての電流値を算出して出力する相電流検出部３９が設けられている。この相電流検出部３９で算出された３相全ての電流値は後述するＵＶＷ／α−β変換部４０に入力される。

さらに、相電流検出部３９から出力されるＵ相の電流値とＷ相の電流値とは、３相２軸変換部３２に入力される。３相２軸変換部３２は、これらＵ相の電流値およびＷ相の電流値と、角度算出部３６の回転角度ＡＮＧＬＥとにより、モータ８の回転位相による回転座標すなわちｄｑ座標上でのｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑを算出する。この３相２軸変換部３２で算出されたｄ軸電流Ｉｄはｄ軸ＰＩ制御部３０に入力され、一方、ｑ軸電流Ｉｑは、ｑ軸ＰＩ制御部２９およびモータ出力制限部２３に入力される。

モータ速度算出部２６は、前述した角度算出部３６による回転角度ＡＮＧＬＥ等のモータ回転角度に基づいてモータ回転数ＭＶＥＬを算出するものである。このモータ速度算出部２６から出力されたモータ回転数ＭＶＥＬは、ｄ軸ＰＩ制御部３０及び界磁電流制御部３１及び第２補正テーブル２５および、バックアップ回路５０のベクトルパルススイッチ（Vector Pulse Switch）部４２及びポジションセンサ選択部（Position sensor selected）４３に入力される。

バックアップ回路５０は、レゾルバ１５が故障した際にレゾルバ１５を用いることなくモータ８の回転角度を検出するための回路であって、このバックアップ回路５０は、ＵＶＷ／α−β変換部４０、位置検知部（Position Detection）３９、ベクトルパルススイッチ部４２、ポジションセンサ選択部４３、レゾルバ故障検出部４４、選択スイッチ４５、スイッチ４６及び交流波形成手段４７を備えている。

交流波形成手段４７は、交流波電圧として波高値が微小で比較的高周波な所定の周波数の交流微小電圧ＶＳを発生するいわゆる発振器であり、この交流波形成手段４７で発生した交流微小電圧ＶＳは、スイッチ４６を介して重畳部３４に供給可能に構成されている。スイッチ４６は、交流波形成手段４７と重畳部３４との間に介装され、ベクトルパルススイッチ部４２の制御指令に基づいて、交流波形成手段４７と重畳部３４との間の短絡・開放を行うものである。つまり、交流微小電圧ＶＳは、スイッチ４６が短絡制御されているときにだけｄ軸制御電圧Ｖｄに重畳されることとなる。

ＵＶＷ／α−β変換部４０は、相電流検出部３９から出力されるＵＶＷ相全ての電流値をα−β座標に変換するものである。ＵＶＷ／α−β変換部４０で変換されたα軸電流Ｉαとβ軸電流Ｉβとは、位置検出部４１に入力される。
位置検出部４１は、交流波形成手段４７によって交流微小電圧ＶＳが重畳されたｄ軸制御電圧Ｖｄに基づいて通電制御が行われている相電流をＵＶＷ／α−β変換部４０で変換したα軸電流Ｉαとβ軸電流Ｉβとに基づいて回転子の位置すなわちモータ８の回転角度を検出するものである。この位置検出部４１で検出される回転角度は上述した角度算出部３６で算出される回転角度ＡＮＧＬＥに代わる角度情報として選択スイッチ４５を介してモータ速度算出部２６、２軸３相変換部３３および中点変調デューティ制御部３７に入力可能になっている。

選択スイッチ４５は、モータ速度算出部２６、２軸３相変換部３３および中点変調デューティ制御部３７への入力信号を、角度算出部３６の出力と、位置検出部４１の出力との何れの出力信号とするか選択するためのものであり、ポジションセンサ選択部４３によって切替制御されている。

ベクトルパルススイッチ部４２は、モータ速度算出部２６から出力されるモータ回転数ＭＶＥＬとレゾルバ故障検出部４４の出力とに基づいてスイッチ４６のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うものであり、モータ回転数ＭＶＥＬが所定回転数以上且つ所定時間経過した場合およびレゾルバ１５が故障していると判定された場合にスイッチ４６をＯＮ制御し、一方、レゾルバ１５が故障していないと判定され、且つ、モータ回転数ＭＶＥＬが所定回転数未満又はＯＮ制御後に所定時間経過した場合にＯＦＦ制御するようになっている。

ポジションセンサ選択部４３は、上述のベクトルパルススイッチ部４２と同様に、モータ速度算出部２６から出力されるモータ回転数ＭＶＥＬとレゾルバ故障検出部４４の出力とに基づいてモータ速度算出部２６、２軸３相変換部３３及び中点変調デューティ制御部３７に対して角度算出部３６と位置検出部４１との何れを接続するかを選択するためのものである。このポジションセンサ選択部４３は、モータ回転数ＭＶＥＬが所定回転数以上且つ所定時間経過した場合およびレゾルバ１５が故障していると判定された場合に位置検出部４１を選択制御し、一方、レゾルバ１５が故障していないと判定され、且つ、モータ回転数ＭＶＥＬが所定回転数未満又は位置検出部４１の選択制御後に所定時間経過した場合に角度算出部３６を選択制御するようになっている。

レゾルバ故障検出部４４は、レゾルバ１５の故障状態を検出するものであって、例えば、Ｉ／Ｆ回路３５や角度算出部３６に接続され、レゾルバ１５の検出信号が予め設定された所定レベル以下に低下したり異常状態と判定された場合に、故障検出信号をポジションセンサ選択部４３およびベクトルパルススイッチ部４２に向けて出力する。

ここで、スイッチ４６がＯＮのときは、位置検出部４１で回転角度ＡＮＧＬＥの算出が可能であるため、レゾルバ１５が故障していなければ、レゾルバ１５の検出角度と位置検出部４１の検出角度とを比較することで、位置検出部４１の故障を検出することができる。図２では、差動増幅部６１と比較部６２と故障検知部６３とを備えた位置検出部故障検知回路６０を用いて位置検出部４１の故障検出をする一例を示している。この位置検出部故障検知回路６０の差動増幅部６１は、レゾルバ１５の検出角度と位置検出部４１の検出角度との差分を求めるものである。比較部６２は、差動増幅部６１の出力と予め設定された故障検出のしきい値とを比較して差動増幅部６１の出力がしきい値よりも大きい場合に所定の出力を行う。故障検知部６３は、レゾルバ故障検出部４４からの故障検出信号と上記比較部６２の所定の出力を受信可能に構成され、故障検出信号を受信していないときに比較部６２の所定の出力がなされた場合にのみ、位置検出部４１が故障している旨の故障信号、すなわちバックアップ回路（Ｂ／Ｕ）５０の故障信号を出力する。

また、スイッチ４６がＯＮのときには、同時に選択スイッチ４５によって位置検出部４１が選択されることとなり、その結果、レゾルバ１５による回転角度の検出系統がＥＰＳ制御装置の主回路から切り離されるとともに、バックアップ回路５０がＥＰＳ制御装置１０の主回路に接続されて、ＥＰＳ制御装置１０では、バックアップ回路５０で検出されるモータ８の回転角度に基づいたモータ制御が開始されることとなる。なお、上記主回路とは、モータ８の回転角度を検出する回路系統以外のＥＰＳ制御装置１０の回路構成を意味している。

次に、上述したベクトルパルススイッチ部４２およびポジションセンサ選択部４３による切替制御処理を図３のフローチャートに従って説明する。
まず、ステップＳ１では、レゾルバ故障検出部４４の出力に基づいてレゾルバ１５、レゾルバ１５の角度検出系統であるＩ／Ｆ回路３５、角度算出部３６のうち何れかが故障状態か否かを判定する。ステップＳ１の判定結果が「Ｙｅｓ」（故障）である場合は、ステップＳ６に進み、「Ｎｏ」（故障ではない）である場合は、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、モータ８が高回転か否かを判定する。ステップＳ２の判定結果が「Ｙｅｓ」（高回転）である場合は、ステップＳ３に進み、「Ｎｏ」（高回転ではない）である場合は、この処理を終了（エンド）する。このステップＳ２における高回転か否かの判定には予め所定のモータ回転数の閾値を設定しておき、このモータ回転数の閾値をモータ速度算出部２６で算出したモータ回転数ＭＶＥＬが超えた場合に高回転であると判定する。ここで、所定のモータ回転数とは、交流波形成手段４７によって重畳される交流微小電圧ＶＳによりステアリングホイールに出現する振動等がかき消されて目立たなくなる程度の任意のモータ回転数である。

ステップＳ３では、スイッチ４６をＯＮ制御するとともに選択スイッチ４５で位置検出部４１を選択することで交流波形成手段４７をＥＰＳ制御装置１０の主回路に所定時間接続してステップＳ４に進む。
ステップＳ４では、バックアップ（Ｂ／Ｕ）回路５０が正常か否かを判定する。ステップＳ４の判定結果が「Ｙｅｓ」（正常）である場合は、この処理を終了し、「Ｎｏ」（正常ではない）である場合は、ステップＳ５に進む。ここで、バックアップ回路５０が正常か否かの判定の一例としては、例えばステップＳ３で所定時間ＥＰＳ制御装置１０の主回路にバックアップ回路５０が接続されているときに、モータ速度算出部２６からモータ回転数ＭＶＥＬが出力されている場合に正常、出力されていない場合に異常と判定できる。

ステップＳ５では、バックアップ（Ｂ／Ｕ）回路５０が故障している旨の警報を例えば、車両の運転席前方のメータパネル等に表示を行ったりスピーカからの音声出力により行う。
一方、ステップＳ６では、レゾルバ１５が故障していると判定されているので、スイッチ４６をＯＮ制御するとともに選択スイッチ４５で位置検出部４１を選択してバックアップ（Ｂ／Ｕ）回路５０をＥＰＳ制御装置１０の主回路に常時接続してこの処理を終了する。なお、レゾルバ１５の故障状態が解消されたと判定された場合にバックアップ回路５０をＥＰＳ制御装置１０の主回路から切り離すようにしてもよい。

したがって、上述の実施の形態によれば、交流波形成手段４７および重畳部３４によって交流微小電圧をｄ軸制御電圧Ｖｄに対して重畳することで、バックアップ回路５０により相電流検出部３９で検出した相電流に基づいてモータ８の回転角度を検出することができるため、従来と比較してバックアップ用のレゾルバ１５を設けていない分だけ、ＥＰＳ制御装置１０の大型化を抑制して設置自由度を向上することができる。

また、レゾルバ故障検出部４４によりレゾルバ１５の故障を検出した際に、交流波形成手段４７および重畳部３４によりｄ軸制御電圧Ｖｄに交流微小電圧を重畳することで、バックアップ回路５０によってモータ８の回転角度を検出することができ、さらに、レゾルバ１５の故障が検出されていない場合であっても、所定のタイミングで所定時間だけ交流微小電圧の重畳を行い、バックアップ回路５０が故障しているか否かを常に監視しているため、レゾルバ１５の故障時に確実にバックアップ回路５０によってモータ８の回転角度を検出することができ、この結果、モータ８の回転角度検出の信頼性を向上させることができる。

また、例えば、モータ８が低回転状態のときにｄ軸制御電圧Ｖｄに対して交流微小電圧を重畳すると、当該交流微小電圧の重畳分のｄ軸電流による相電流がモータ８に流れ、ステアリングホイールに運転者が感じることができる振動が生じる虞があるが、モータ８が高回転の時に交流微小電圧を重畳することで、モータ８の相電流に対して重畳分が相対的に小さくなり、この結果、ステアリングホイールの振動による運転者の違和感を抑制することができる。

上述した実施の形態の他の態様として、交流波形成手段４７で発生させていた交流微小電圧を、図４に示すように、矩形波電圧を発生する矩形波形成手段６０に置き換える構成としても良い。
具体的には、矩形波形成手段６０は、上述した実施の形態の交流波形成手段４７と同様に、波高値が微小で比較的高周波な所定の周波数の電圧を発生するオシレータであり、交流波形成手段４７との相違点としては、波形が交流波ではなく矩形波を採用している。この場合、矩形波が重畳されたＶ軸制御電圧Ｖｄに基づいて出力された相電流の検出値であるＵ・Ｖ・Ｗ相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷに基づいてモータ８の回転角度を検出するために、上述したＵＶＷ／α−β変換部４０に替えて、電流差分ベクトル検出（Current Difference Vector detect）部５５を設けている。

この電流差分ベクトル検出部５５は、電流差分ベクトル検出してこの結果をα−β座標に変換してα軸差分Δｉｓαとβ軸差分Δｉｓβとを出力する。そして、位置検出部は５６は、電流差分ベクトル検出部５５で検出されたα軸差分Δｉｓαとβ軸差分Δｉｓβとに基づいてモータ８の回転角度を検出して出力するように構成されている。したがって、この矩形波形成手段６０によってｄ軸制御電圧Ｖｄに矩形波を重畳させることで、上述した交流波形成手段４７を用いた場合と同様にモータ８の回転角度を検出することができる。

尚、上記実施の形態ではモータ８の回転角度を検出するセンサとしてレゾルバ１５を用いる場合について説明したが、回転角度を検出できるものであればレゾルバ１５に限られるものではない。

本発明の実施の形態における電動パワーステアリング装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態におけるＥＰＳ制御装置のブロック図である。 本発明の実施の形態におけるバックアップ回路選択の判定処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態の他の態様におけるＥＰＳ制御装置のブロック図である。

符号の説明

８ モータ（ブラシレスモータ）
３９ 相電流検出部（電流センサ）
１５ レゾルバ（回転角度検出手段）
４４ レゾルバ故障検出部（故障検出手段）
４７ 交流波形成手段（重畳手段）
３４ 重畳部（重畳手段）
５０ バックアップ回路（バックアップ手段）
６０ 矩形波形成手段（重畳手段）

Claims (2)

1. ブラシレスモータの相電流を検出する電流センサと、前記ブラシレスモータの回転角度を検出する回転角度検出手段との各検出結果を少なくとも用いて求めたｑ軸電流およびｄ軸電流を２軸３相変換して前記ブラシレスモータの各相電流を制御する電動パワーステアリング装置において、
   前記回転角度検出手段の故障を検出する故障検出手段と、前記ｄ軸電流を制御する制御信号に対して交流波電圧又は矩形波電圧を重畳可能な重畳手段と、を備え、該重畳手段によりｄ軸電流の制御信号に交流波電圧又は矩形波電圧が重畳されているときの前記ブラシレスモータの各相電流に基づいて前記ブラシレスモータの回転角度を検出するバックアップ手段を設け、
   該バックアップ手段は、前記故障検出手段によって前記回転角度検出手段の故障が検出された場合には、前記ｄ軸電流の制御信号に対する交流波電圧又は矩形波電圧の重畳を維持し、前記故障検出手段によって前記回転角度検出手段の故障が検出されていない場合には、前記ｄ軸電流の制御信号に対する交流波電圧又は矩形波電圧の重畳を所定のタイミングで所定時間だけ行うことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記故障検出手段によって前記回転角度検出手段の故障が検出されていない場合、前記ブラシレスモータが高回転状態のときに前記ｄ軸電流の制御信号に対して交流波電圧又は矩形波電圧を所定時間だけ重畳させ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。

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