JP5673605B2 - 電動機駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 - Google Patents

電動機駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 Download PDF

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Description

本発明は、電動機を駆動する電動機駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
従来、複数の巻線組を有する電動機の駆動を制御する電動機駆動装置において、巻線組または巻線組に対応するインバータ(以下、対応する巻線組とインバータとの組み合わせの単位を「系統」という。)の一部に故障が生じた場合、故障系統の駆動を停止し、正常系統を用いて電動機の駆動を継続している。しかしながら、正常系統により電動機の駆動を継続した場合、装置に故障が生じていることに気づかずに使用を継続する虞がある。特許文献1には、正常系統のインバータの駆動に係る電流指令値に所定の振幅および周波数の振動成分を加算する加振処理を実行することにより、故障が生じていることを運転者に感知させることが開示されている。
特開2012−25373号公報
ところで、特許文献1の電動機駆動装置を電動パワーステアリング装置に適用した場合において、加算された振動成分を、装置の故障であると感知するか、操舵違和感と感知するかは、個人の感覚に依るところであり、故障であると感知させるための振動成分を一義的に設定することは難しい。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置に故障が生じていることを適切に注意喚起することができる電動機駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を提供することにある。
本発明の電動機駆動装置は、複数の巻線組を有する電動機を駆動するものであって、複数のインバータ部と、複数のリレー部と、制御部と、を備える。インバータ部は、巻線組毎に対応して設けられる。リレー部は、インバータ部毎に対応して設けられ、インバータ部への通電を遮断可能である。制御部は、インバータ部およびリレー部の駆動を制御する。
制御部は、記憶部と、電流取得手段と、故障判断手段と、故障系統特定手段と、電流遮断手段と、加振手段と、を有する。記憶部は、電源がオフされても記憶された情報が保持される。電流取得手段は、インバータ部または巻線組に流れる電流である巻線電流を取得する。故障判断手段は、巻線電流に基づき、インバータ部または巻線組に故障が生じているか否かを判断する。
故障判断手段によりインバータ部または巻線組に故障が生じていると判断された場合、対応するインバータ部と巻線組との組み合わせを系統とすると、故障系統特定手段は、インバータ部または巻線組に故障が生じている系統である故障系統を特定する。電流遮断手段は、故障系統のインバータ部への通電を遮断するようにリレー部を制御する。
加振手段は、故障判断手段により故障系統に故障が生じていると判断された後、電動機が出力する出力トルクに振動が生じるように、インバータ部および巻線組に故障が生じていない系統である正常系統のインバータ部を制御する。加振手段は、出力トルクに生じる振動の振動成分量を徐々に増加変化させる。振動成分量は、記憶部に記憶された電源がオフされても保持される情報に基づく故障系統に故障が生じてからの故障後経過情報に基づいて設定される。
本発明では、電動機が出力する出力トルクの振動の振動成分量を徐々に増加変化させている。これにより、正常系統による電動機の駆動を継続しつつ、装置に故障が生じていることを適切に注意喚起することができる。
また、例えば、電動機駆動装置を電動パワーステアリング装置に適用した場合、正常系統による操舵のアシストは継続しつつ、運転者に故障発生を適切に感知させることができるので、故障に気づかずに使用を継続している間に、正常系統も故障し、操舵のアシストができなくなるという状況を回避することができる。
本発明の第1実施形態によるステアリングシステムの全体構成を示す概略構成図である。 本発明の第1実施形態による電動パワーステアリング装置を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態による電動パワーステアリング装置の回路図である。 本発明の第1実施形態による加振処理を説明するフローチャートである。 本発明の第1実施形態による加振処理時の電流指令値および操舵トルクを説明する波形図であって、(a)が電流指令値、(b)が操舵トルクを示す。 本発明の第2実施形態による加振処理を説明するフローチャートである。 本発明の第3実施形態による加振処理を説明するフローチャートである。 本発明の第4実施形態による加振処理を説明するフローチャートである。 本発明の第5実施形態による加振処理を説明するフローチャートである。
以下、本発明による電動機駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を図面に基づいて説明する。なお、以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による電動機駆動装置は、電動パワーステアリング装置に適用される。本実施形態による電動パワーステアリング装置を図1〜図3に示す。
図1に示すように、ステアリングシステム90は、電動パワーステアリング装置1、ハンドルとしてのステアリングホイール91、および、ステアリングシャフト92等を備える。運転者により操舵されるステアリングホイール91は、ステアリングシャフト92に接続される。ステアリングシャフト92の先端には、ピニオンギア96が設けられる。ピニオンギア96は、ラック軸97に噛み合っている。ラック軸97の両端には、タイロッド等を介して一対のタイヤ(ホイール)98が回転可能に連結されている。これにより、運転者がステアリングホイール91を回転させると、ステアリングシャフト92が回転し、ステアリングシャフト92の回転運動がピニオンギア96によってラック軸97の直線運動に変換され、ラック軸97の直線運動変位に応じた角度分、左右のタイヤ98が転舵される。
ステアリングシャフト92には、ステアリングホイール91に加えられた操舵トルクTqを検出するトルクセンサ94が設けられる。
電動パワーステアリング装置1は、電動機駆動装置2、運転者によるステアリングホイール91の操舵を補助するトルクを出力する電動機としてのモータ80、および、ギア89等を備える。モータ80は、ギア89を正逆回転させる三相ブラシレスモータである。モータ80の詳細については後述する。ギア89は、モータ80の回転を減速してステアリングシャフト92に伝達する。これにより、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール91の操舵方向および操舵トルクTqに応じた補助トルクをステアリングシャフト92に伝達する。
電動機駆動装置2は、ECU5により構成される。図2に示すように、ECU5は、制御部10、記憶部11、インバータ部としての第1インバータ部61および第2インバータ部62、および、リレー部としての電源リレー51、52(図3参照)を備える。
制御部10は、通常のコンピュータとして構成されており、内部にはCPU、ROM、I/O、および、これらの構成を接続するバスライン等が備えられている。
制御部10には、トルクセンサ94、車速センサ95、回転角センサ85、および、電流検出器75(図3参照)が接続されている。制御部10は、トルクセンサ94により検出される操舵トルクTq、車速センサ95により検出される車両の走行速度SP、電流検出器75により検出されるモータ80の各相電流、および、回転角センサ85により検出されるモータ80の回転角度θ等に基づき、第1インバータ部61および第2インバータ部62を制御することにより、モータ80の駆動を制御している。
また、制御部10は、CAN(Controller Area Network)を介してボディECU31およびナビECU32からの情報を取得可能に構成されている。ボディECU31は、図示しないメータ等を制御するECUであり、ナビECU32は、図示しないナビゲーションシステムを制御するECUである。また、制御部10は、イグニッションスイッチ(以下、適宜「IG」という)33のオン/オフ作動に関する情報を取得可能に構成されている。
記憶部11は、現在時刻情報等の各種情報を記憶するものであって、本実施形態ではEEPROMが用いられる。なお、図2においては制御部10と記憶部11とが別のブロックで示されているが、1つのマイコンにより構成されていてもよい。
第1インバータ部61は、モータ80の第1巻線組81と対応して設けられる。また、第2インバータ部62は、モータ80の第2巻線組82と対応して設けられる。本実施形態では、対応する巻線組とインバータ部との組み合わせを「系統」ということとし、対応する第1巻線組81と第1インバータ部61との組み合わせを第1系統100とし、対応する第2巻線組82と第2インバータ部62との組み合わせを第2系統200とする。
なお、本実施形態では、モータ80は、第1系統100および第2系統200の2系統で駆動されているが、巻線組とインバータ部との組み合わせを増やし、系統数を3以上のN系統(ただしNは3以上の整数)を並列に追加して構成してもよい。
続いて、電動パワーステアリング装置1の回路構成について図3に基づいて説明する。
モータ80は、いずれも図示しないステータ、ロータ、および、シャフトを有する。ロータは、シャフトとともに回転する部材であり、その表面に永久磁石が貼り付けられ、磁極を有している。ステータは、ロータを内部に収容しており、ロータはステータ内部で回転可能に支持されている。ステータは、径内方向へ所定角度毎に突出する突出部を有し、この突出部にU1コイル811、V1コイル812、W1コイル813、U2コイル821、V2コイル822、および、W2コイル823が巻回されている。U1コイル811、V1コイル812、および、W1コイル813は、Δ結線されて第1巻線組81を構成している。また、U2コイル821、V2コイル822、および、W2コイル823は、Δ結線されて第2巻線組82を構成している。なお、第1巻線組81および第2巻線組82が「巻線組」に対応している。
また、モータ80には、ロータの回転角度θを検出する回転角センサ85(図2参照)が設けられている。本実施形態における回転角センサ85はレゾルバである。なお、各相電圧、電流などから回転角度θを推定することは可能であるので、回転角センサ85を省略してもよい。
第1インバータ部61は、三相インバータであり、第1巻線組81のU1コイル811、V1コイル812、および、W1コイル813への通電を切り替えるべく、6つのスイッチング素子611〜616がブリッジ接続されている。第1インバータ部61とバッテリ50との間には、電源リレー51が設けられる。電源リレー51は、第1インバータ部61に対応して設けられており、制御部10に制御されて第1インバータ部61への通電を遮断可能である。
第2インバータ部62は、第1インバータ部61と同様の三相インバータであり、第2巻線組82のU2コイル821、V2コイル822、および、W2コイル823への通電を切り替えるべく、6つのスイッチング素子621〜626がブリッジ接続されている。第2インバータ部62とバッテリ50との間には、電源リレー52が設けられる。電源リレー52は、第2インバータ部62に対応して設けられており、制御部10に制御されて第2インバータ部62への通電を遮断可能である。
本実施形態では、スイッチング素子611〜616、621〜626は、電界効果トランジスタの一種であるMOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)である。また、電源リレー51、52も、MOS611〜616、621〜626と同様のMOSFETである。以下、スイッチング素子611〜616、621〜626をMOS611〜616、621〜626という。
第1インバータ部61のMOS611は、ドレインがバッテリ50の高電位側に接続され、ソースがMOS614のドレインに接続される。MOS614のソースは、シャント抵抗751を介して接地される。MOS611のソースとMOS614のドレインとの接続点は、U1コイル811の一端に接続される。
MOS612は、ドレインがバッテリ50の高電位側に接続され、ソースがMOS615のドレインに接続される。MOS615のソースは、シャント抵抗752を介して接地される。MOS612のソースとMOS615のドレインとの接続点は、V1コイル812の一端に接続される。
MOS613は、ドレインがバッテリ50の高電位側に接続され、ソースがMOS616のドレインに接続される。MOS616のソースは、シャント抵抗753を介して接地される。MOS613のソースとMOS616のドレインとの接続点は、W1コイル813の一端に接続される。
第2インバータ部62のMOS621は、ドレインがバッテリ50の高電位側に接続され、ソースがMOS624のドレインに接続される。MOS624のソースは、シャント抵抗754を介して接地される。MOS621のドレインとMOS624のソースとの接続点は、U2コイル821の一端に接続される。
MOS622は、ドレインがバッテリ50の高電位側に接続され、ソースがMOS625のドレインに接続される。MOS625のソースは、シャント抵抗755を介して接地される。MOS622のソースとMOS625のドレインとの接続点は、V2コイル822の一端に接続される。
MOS623は、ドレインがバッテリ50の高電位側に接続され、ソースがMOS626のドレインに接続される。MOS626のソースは、シャント抵抗756を介して接地される。MOS623のソースとMOS626のドレインとの接続点は、W2コイル823の一端に接続される。
電流検出器75は、シャント抵抗751〜756から構成される。制御部10では、シャント抵抗751〜753の両端電圧に基づき、U1コイル811に通電されるU1電流Iu1、V1コイル812に通電されるV1電流Iv1、および、W1コイル813に通電されるW1電流Iw1を取得する。また同様に、制御部10では、シャント抵抗754〜756の両端電圧に基づき、U2コイル821に通電されるU2電流Iu2、V2コイル822に通電されるV2電流Iv2、および、W2コイル823に通電されるW2電流Iw2を取得する。なお、本実施形態では、U1電流Iu1、V1電流Iv1、W1電流Iw1、U2電流Iu2、V2電流Iv2、および、W2電流Iw2が、「巻線組またはインバータ部に通電される電流」であって、「巻線電流」に対応する。以下、U1電流Iu1、V1電流Iv1、W1電流Iw1、U2電流Iu2、V2電流Iv2、および、W2電流Iw2を、適宜「巻線電流」という。
第1インバータ部61は、トルクセンサ94により検出される操舵トルクTq、車速センサ95により検出される車両の走行速度SP、回転角センサ85により検出されるモータ80の回転角度θ、および、電流検出器75により検出される巻線電流Iu1、Iv1、Iw1等に基づき、制御部10により制御される。
具体的には、制御部10にて以下の処理が実行される。回転角センサ85により検出されるモータ80の回転角度θに基づき、電流検出器75により検出されたU1電流Iu1、V1電流Iv1、および、W1電流Iw1を、d軸電流検出値Idおよびq軸電流検出値Iqにdq変換する。また、操舵トルクTqおよび車両の走行速度SPに基づき、電流指令値を演算し、電流指令値および回転角度θからd軸電流指令値Id*、および、q軸電流指令値Iq*を求める。そして、d軸電流指令値Id*およびq軸電流指令値Iq*と、d軸電流検出値Idおよびq軸電流検出値Iqとから、電流フィードバック演算を行い、d軸電圧指令値Vd*およびq軸電圧指令値Vq*を算出する。詳細には、d軸電流指令値Id*とd軸電流検出値Idとの電流偏差ΔId、および、q軸電流指令値Iq*とq軸電流検出値Iqとの電流偏差ΔIqを算出し、電流指令値Id*、Iq*に追従させるべく、電流偏差ΔId、ΔIqが0に収束するように電圧指令値Vd*、Vq*を算出する。そして、モータ80の回転角度θに基づき、算出された電圧指令値Vd*、Vq*を三相電圧指令値Vu1、Vv1、Vw1に変換し、三相電圧指令値Vu1、Vv1、Vw1に基づき、第1インバータ部61を構成するMOS611〜616のオン/オフを制御する。これにより、第1インバータ部61にて交流電力が生成され、この交流電力が第1巻線組81に供給されることにより、モータ80が駆動される。
また、第2インバータ部62においても同様の制御がなされる。これにより、第2インバータ部62にて交流電力が生成され、この交流電力が第2巻線組82に供給されることにより、モータ80が駆動される。
すなわち、本実施形態では、モータ80は、故障が生じていないとき、第1系統100および第2系統200の2系統を用いて駆動され、運転者によるステアリングホイール91の操舵のアシストを行っている。
また、第1系統100または第2系統200に故障が生じたとき、正常系統を用いてモータ80を駆動し、運転者によるステアリングホイール91の操舵のアシストを継続するが、故障が生じていることを運転者に検知させるためにステアリングホイール91に振動を加える加振処理を行っている。
そこで、制御部10において実行される加振処理を図4に基づいて説明する。
はじめのステップS101(以下、「ステップ」を省略し、単に記号「S」で示す。)では、車両のIG33がオンされているか否かを判断する。IG33がオンされていないと判断された場合(S101:NO)、本処理を終了する。IG33がオンされていると判断された場合(S101:YES)、S102へ移行する。
S102では、シャント抵抗751〜756の両端電圧を検出し、巻線電流Iu1、Iv1、Iw1、Iu2、Iv2、Iw2を取得する。
S103では、S102で取得した巻線電流Iu1、Iv1、Iw1、Iu2、Iv2、Iw2に基づき、第1インバータ部61、第1巻線組81、第2インバータ部62、または、第2巻線組82に故障が生じているか否かを判断する。第1インバータ部61、第1巻線組81、第2インバータ部62、または、第2巻線組82に故障が生じていると判断された場合(S103:YES)、S106へ移行する。第1インバータ部61、第1巻線組81、第2インバータ部62、および、第2巻線組82に故障が生じていないと判断された場合(S103:NO)、S104へ移行する。
S104では、第1系統100および第2系統200の2系統を用いてモータ80の駆動を継続する。
S105では、記憶部11に記憶されている後述の故障検出時刻T0に関する情報である故障検出時刻情報をクリアし、S101へ戻る。
第1インバータ部61、第2インバータ部62、第1巻線組81、または、第2巻線組82に故障が生じていると判断された場合(S103:YES)に移行するS106では、S102にて取得した巻線電流に基づき、故障が生じている系統である故障系統を特定する。
S107では、故障系統に対応する電源リレーを遮断する。例えば、第1系統100を構成する第1インバータ部61または第1巻線組81に故障が生じている場合、電源リレー51を遮断する、といった具合である。
S108では、故障が生じていない系統である正常系統に供給される最大電流制限値を設定する。本実施形態では、正常系統に供給される最大電流制限値は、故障系統の故障検出前における最大電流制限値Irと等しい値に設定される。
本実施形態では、故障が生じていないとき、第1系統100および第2系統200には、等しい最大電流制限値Irが設定されているので、2系統でモータ80を駆動しているときの合計最大電流限値Itは、2Irである。ここで、一方の系統に故障が生じると、故障系統からの電力供給が遮断され、正常系統では最大電流制限値Irが維持されるので、モータ80側へ供給される合計最大電流限値ItがIrとなり、2系統駆動時の1/2となる。これにより、モータ80を駆動するための出力が約半分となり、補助トルクが減少するので、運転者がステアリングホイール91を操舵する操舵感覚に変化が生じる。また、正常系統での最大電流制限値Irは、他方の系統が故障しているか否かに関わらず維持されるので、故障発生に伴って正常系統のインバータ部に過剰な負荷がかかって発熱量が多くなったり、このような発熱量の増加に対応するために大型もしくは高価なインバータを使用したりする必要がない。
続くS109では、故障検出時刻T0に関する故障検出時刻情報が記憶部11に記憶されているか否かを判断する。故障検出時刻情報が記憶されていると判断された場合(S109:YES)、S112へ移行する。故障検出時刻情報が記憶されていないと判断された場合(S109:NO)、S110へ移行する。
S110では、CAN等の通信手段によりボディECU31またはナビECU32から時刻情報を取得し、取得された時刻情報に基づき、現在時刻を故障検出時刻T0とする。
S111では、故障検出時刻T0に関する故障検出時刻情報を記憶部11に記憶させる。
故障検出時刻情報が記憶されていると判断された場合(S109:YES)に移行するS112では、記憶部11から故障検出時刻T0に関する故障検出時刻情報を読み出す。
S113では、CAN等の通信手段により、ボディECU31またはナビECU32から現在時刻T1に関する現在時刻情報を取得する。
S114では、現在時刻情報および故障検出時刻情報に基づき、故障後経過時間Tを算出する。具体的には、故障後経過時間Tは、現在時刻T1から故障検出時刻T0を減算して算出される。すなわち、T=T1−T0である。
S115では、故障後経過時間Tが第1の時間閾値X1以下か否かを判断する。故障後経過時間Tが第1の時間閾値X1以下であると判断された場合(S115:YES)、S118へ移行する。故障後経過時間Tが第1の時間閾値X1より大きいと判断された場合(S115:NO)、S116へ移行する。
S116では、故障後経過時間Tが第1の時間閾値X1より大きく、第2の時間閾値X2以下か否かを判断する。故障後経過時間Tが第1の時間閾値X1より大きく、第2の時間閾値X2以下であると判断された場合(S116:YES)、S119へ移行する。故障後経過時間Tが第2の時間閾値X2より大きいと判断された場合(S116:NO)、S117へ移行する。
S117では、故障後経過時間Tが第2の時間閾値X2より大きく、第3の時間閾値X3以下か否かを判断する。故障後経過時間Tが第2の時間閾値X2より大きく、第3の時間閾値X3以下であると判断された場合(S117:YES)、S120へ移行する。故障後経過時間Tが第3の時間閾値X3より大きいと判断された場合(S117:NO)、S121へ移行する。
故障後経過時間Tが第1の時間閾値X1以下であると判断された場合(S115:YES)に移行するS118では、加振処理を行わず、S101に戻る。
故障後経過時間Tが第1の時間閾値X1より大きく、第2の時間閾値X2以下であると判断された場合(S116:YES)に移行するS119では、操舵トルクTqに振幅V1の振動を与える加算電流値I1を電流指令値に加算し、S101に戻る。
故障後経過時間Tが第2の時間閾値X2より大きく、第3の時間閾値X3以下であると判断された場合(S117:YES)に移行するS120では、操舵トルクTqに振幅V2の振動を与える加算電流値I2を電流指令値に加算し、S101に戻る。
故障後経過時間Tが第3の時間閾値X3より大きいと判断された場合(S117:NO)に移行するS121では、操舵トルクTqに振幅V3の振動を与える加算電流値I3を電流指令値に加算し、S101に戻る。
本実施形態では、故障検出後、電流指令値に加算電流値I1〜I3を加算してモータ80の出力トルクを振動させることにより、操舵トルクTqを振幅V1〜V3で振動させている。加算電流値I1は、操舵トルクTqに加わる振動の振幅がV1となるように設定されている。加算電流値I2は、操舵トルクTqに加わる振動の振幅がV1より大きいV2となるように、I1より大きく設定されている。加算電流値I3は、操舵トルクTqに加わる振動の振幅がV2より大きいV3となるように、I2より大きく設定されている。すなわち、I1<I2<I3であり、V1<V2<V3である。これにより、本実施形態では、故障検出後に操舵トルクTqに加わる振動の振幅を徐々に増加変化させている。
操舵トルクTqに加わる振動の振幅V1〜V3は、運転者のステアリングホイール91の操舵の妨げにならず、かつ、運転者が気づくことができる程度であることが望ましい。例えば、本実施形態において最大である振幅V3を操舵の妨げにならない程度の0.5Nmとし、振幅V1、V2を適宜振り分ける、といった具合である。
また、操舵トルクTqの振動の周波数は、通常、運転者がステアリングホイール91を操舵する周波数である0〜2Hzよりも十分に大きい値であることが望ましく、例えば20Hzとする。
なお、本実施形態では、振幅V1〜V3に対応するモータ80の出力トルクの振動の振幅が「振動成分量」に対応している。
また、図4中では言及していないが、故障後経過時間Tには上限値が設けられるようにしてもよい。故障後経過時間Tの上限値は、例えば車両が使用される国での定期整備点検義務期間、例えば日本の場合1年、とすることが望ましい。
ここで、加振処理を行った場合の電流指令値および操舵トルクTqについて、図5を参照して説明する。図5では、ステアリングホイール91が右方向に回転されたときに正の値、左方向に回転されたときに負の値と定義する。
ここでは、第1系統100の第1インバータ部61または第1巻線組81において故障が生じたものとして説明する。すなわち、第1系統100が「故障系統」であって、第2系統200が「正常系統」であるものとする。
第1系統100に故障が生じると(S103:YES、S106)、電源リレー51を遮断し(S107)、第2系統200を用いて電動パワーステアリング装置1の駆動を継続する。本実施形態では、第2系統200に供給される最大電流限値は、第1系統100に故障が生じる前と等しい最大電流制限値Irとするので(S108)、モータ80を駆動するための出力が約半分となり、補助トルクが減少し、運転者がステアリングホイール91を操舵する操舵感覚に変化が生じる。
また、故障検出時刻情報および現在時刻情報を取得し(S109〜S113)、第1系統100が故障していると判断されてからの経過時間である故障後経過時間Tを算出する(S114)。
故障後経過時間Tが第1の時間閾値X1以下である場合(S115:YES)、加振処理を行わない(S118)ので、操舵トルクTqには振動成分が加算されない。なお、第1の時間閾値X1を0とすれば、故障が生じていると判断された直後から加振処理が行われる。
故障後経過時間Tが第1の時間閾値X1より大きく第2の時間閾値X2以下である場合(S116:YES)、加算電流値I1が電流指令値に加算されるので(S119)、操舵トルクTqに振幅V1の振動が加算され、ステアリングホイール91が振動する。
故障後経過時間Tが第2の時間閾値X2より大きく第3の時間閾値X3以下である場合(S117:YES)、加算電流値I2が電流指令値に加算されるので(S120)、操舵トルクTqに振幅V2の振動が加算され、ステアリングホイール91が振動する。振幅V2は、振幅V1よりも大きいので、故障後経過時間Tが第2の時間閾値X2以下であるときよりも、運転者はステアリングホイール91の振動に気づきやすくなる。
故障後経過時間Tが第3の時間閾値X3より大きい場合(S117:NO)、加算電流値I3が電流指令値に加算されるので(S121)、操舵トルクTqに振幅V3の振動が加算され、ステアリングホイール91が振動する。振幅V3は、振幅V2よりも大きいので、故障後経過時間Tが第3の時間閾値X3以下であるときよりも、運転者はステアリングホイール91の振動に気づきやすくなる。
本実施形態では、図5に示すように、電流指令値に加算電流値I1〜I3が重畳されており、操舵トルクTqに振動成分が重畳されている。
以上詳述したように、本実施形態の電動機駆動装置2は、第1巻線組81および第2巻線組82を有するモータ80を駆動する。電動機駆動装置2は、複数のインバータ部61、62と、複数の電源リレー51、52と、制御部10と、を備える。インバータ部61、62は、巻線組81、82毎に対応して設けられる。電源リレー51、52は、インバータ部61、62毎に対応して設けられ、インバータ部61、62への通電を遮断可能である。制御部10は、第1インバータ部61、第2インバータ部62、および、電源リレー51、52の駆動を制御する。
制御部10では、以下の処理が実行される。すなわち、第1インバータ部61または第1巻線組81に流れる電流である巻線電流Iu1、Iv1、Iw1、および、第2インバータ部62または第2巻線組82に流れる電流である巻線電流Iu2、Iv2、Iw2を
を取得し(S102)、巻線電流Iu1、Iv1、Iw1、Iu2、Iv2、Iv3に基づき、第1インバータ部61、第1巻線組81、第2インバータ部62、または、第2巻線組82に故障が生じているか否かを判断する(S103)。例えば、第1系統100の第1インバータ部61または第1巻線組81に故障が生じている場合(S103:YES)、故障が生じている系統である故障系統を第1系統100と特定し(S106)、第1系統100の第1インバータ部61への通電を遮断するように電源リレー51を制御する(S107)。また、第1系統100に故障が生じていると判断された後、モータ80の出力トルクに振動が生じるように、第2インバータ部62および第2巻線組82に故障が生じていない系統である正常系統の第2系統200の第2インバータ部62を制御する。本実施形態では、モータ80の出力トルクの振動の振幅を徐々に増加変化させることにより、操舵トルクTqの振動の振幅をV1、V2、V3と、徐々に増加変化させている(S118〜S121)。
これにより、第2系統200によるモータ80の駆動を継続しつつ、装置に故障が生じていることを適切に注意喚起することができる。本実施形態では、電動機駆動装置2を電動パワーステアリング装置1に適用している。モータ80の出力トルクの振動に応じた操舵トルクTqの振動の振幅V1〜V3は、徐々に増加変化するので、電動パワーステアリング装置1に故障が生じていることを意図的に注意喚起し、運転者の感覚に依らず、故障が生じていることを運転者に適切に感知させることができる。これにより、早期に車両を修理工場等へ持ち込む動機づけとなりえるので、故障発生に気づかずに使用を継続することにより、正常系統も故障し、操舵のアシストができなくなるという状況を回避することができる。なお、加振処理で与えられる振動は、運転者によりステアリングホイール91の操舵の妨げにならない程度に設定されているので、例えば修理工場へ行くまでの過程において、ステアリングホイール91の操舵は可能であり、また正常系統である第2系統200によるアシストを享受できる。なお本実施形態では、1系統が故障した場合の補助トルクは、2系統共が正常であるときの約半分である。
具体的には、正常系統である第2系統200の第2インバータ部62の駆動に係る電流指令値に、操舵トルクTqに与える振動の振幅V1〜V3に相当する加算電流値I1〜I3を加算することにより、モータ80の出力トルクに振動を生じさせる。これにより、加振処理を適切に実行することができる。
また、本実施形態では、振幅V1〜V3は、第1系統100に故障が生じてからの経過時間である故障後経過時間Tに基づいて設定される。これにより、第1系統100に故障が生じた後、経過時間に応じて、振幅V1〜V3を徐々に増加変化させることができ、故障発生からの経過時間が長くなるにしたがって、電動パワーステアリング装置1に故障が生じていることを運転者に感知させやすくすることができる。
なお、第2系統200に故障が生じ、第1系統100が正常である場合も同様である。
本実施形態では、制御部10が、「電流取得手段」、「故障判断手段」、「故障系統特定手段」、「電流遮断手段」、および、「加振手段」を構成する。そして、図4中のS102が「電流取得手段」の機能としての処理に相当し、S103が「故障判断手段」の機能としての処理に相当し、S106が「故障系統特定手段」の機能としての処理に相当し、S107が「電流遮断手段」の機能としての処理に相当し、S119〜S121が「加振手段」の機能としての処理に相当する。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態による加振処理を図6に基づいて説明する。なお、本実施形態は、第1実施形態とは加振処理のみが異なるので、構成等についての説明は省略する。
図6中のS201〜S204の処理は、図4中のS101〜S104と同様であるので、説明を省略する。
S205では、記憶部11に記憶されている後述の故障検出時走行距離L0に関する情報である故障検出時走行距離情報をクリアし、S201へ戻る。
S206〜S208の処理は、図4中のS106〜S108と同様であるので、説明を省略する。
S209では、故障検出時走行距離L0に関する故障検出時走行距離情報が記憶部11に記憶されているか否かを判断する。故障検出時走行距離情報が記憶されていると判断された場合(S209:YES)、S212へ移行する。故障検出時走行距離情報が記憶されていないと判断された場合(S209:NO)、S210へ移行する。
S210では、CAN等の通信手段により、メータ等を制御するボディECU31から走行距離情報を取得し、取得された走行距離情報に基づき、現在の走行距離を故障検出時走行距離L0とする。
S211では、故障検出時走行距離L0に関する故障検出時走行距離情報を記憶部11に記憶させる。
故障検出時走行距離情報が記憶されていると判断された場合(S209:YES)に移行するS212では、記憶部11から故障検出時走行距離L0に関する故障検出時走行距離情報を読み出す。
S213では、CAN等の通信手段により、ボディECU31から現在走行距離L1に関する現在走行距離情報を取得する。
S214では、現在走行距離情報および故障検出時走行距離情報に基づき、故障後走行距離Lを算出する。具体的には、故障後走行距離Lは、現在走行距離L1から故障検出時走行距離L0を減算して算出される。すなわち、L=L1−L0である。
S215では、故障後走行距離Lが第1の距離閾値Y1以下か否かを判断する。故障後走行距離Lが第1の距離閾値Y1以下であると判断された場合(S215:YES)、S218へ移行する。故障後走行距離Lが第1の距離閾値Y1より大きいと判断された場合(S215:NO)、S216へ移行する。
S216では、故障後走行距離Lが第1の距離閾値Y1より大きく、第2の距離閾値Y2以下であるか否かを判断する。故障後走行距離Lが第1の距離閾値Y1より大きく、第2の距離閾値Y2以下であると判断された場合(S216:YES)、S219へ移行する。故障後走行距離Lが第2の距離閾値Y2より大きいと判断された場合(S216:NO)、S217へ移行する。
S217では、故障後走行距離Lが第2の距離閾値Y2より大きく、第3の距離閾値Y3以下か否かを判断する。故障後走行距離Lが第2の距離閾値Y2より大きく、第3の距離閾値Y3以下であると判断された場合(S217:YES)、S220へ移行する。故障後走行距離Lが第3の距離閾値Y3より大きいと判断された場合(S217:NO)、S221へ移行する。
故障後走行距離Lが第1の距離閾値Y1以下であると判断された場合(S215:YES)に移行するS218では、加振処理を行わず、S201へ戻る。
故障後走行距離Lが第1の距離閾値Y1より大きく、第2の距離閾値Y2以下であると判断された場合(S216:YES)に移行するS219では、操舵トルクTqに振幅V1の振動を与える加算電流値I1を電流指令値に加算し、S201へ戻る。
故障後走行距離Lが第2の距離閾値Y2より大きく、第3の距離閾値Y3以下であると判断された場合(S217:YES)に移行するS220では、操舵トルクTqに振幅V2の振動を与える加算電流値I2を電流指令値に加算し、S201へ戻る。
故障後走行距離Lが第3の距離閾値Y3より大きいと判断された場合(S217:NO)に移行するS221では、操舵トルクTqに振幅V3の振動を与える加算電流値I3を電流指令値に加算し、S201へ戻る。
なお、図6中では言及していないが、故障後走行距離Lに上限値が設けられるようにしてもよい。故障後走行距離Lの上限値は、例えば日本国内での通常運転者の平均年間走行距離である10000km以下とすることが望ましい。
また、第1の距離閾値Y1を0とし、故障発生直後から加振処理を行うようにしてもよい。
これにより、上記実施形態と同様の効果を奏する。
また本実施形態では、振幅V1〜V3は、第1系統100に故障が生じてからの走行距離である故障後走行距離Lに基づいて設定される。これにより、第1系統100に故障が生じた後、走行距離に応じて、振幅V1〜V3を徐々に増加変化させることができ、故障発生からの走行距離が長くなるにしたがって、電動パワーステアリング装置1に故障が生じていることを運転者に感知させやすくすることができる。
なお、第2系統200に故障が生じ、第1系統100が正常である場合も同様である。
本実施形態では、図6中のS202が「電流取得手段」の機能としての処理に相当し、S203が「故障判断手段」の機能としての処理に相当し、S206が「故障系統特定手段」の機能としての処理に相当し、S207が「電流遮断手段」の機能としての処理に相当し、S219〜S221が「加振手段」の機能としての処理に相当する。
(第3実施形態)
上記第1実施形態および第2実施形態では、CAN等の通信手段を用い、時間に関する情報や走行距離に関する情報を取得していた。第3実施形態では、通信手段を用いずに実行可能な加振処理を行う。すなわち、本実施形態の加振処理は、制御部10がボディECU31およびナビECU32(図2参照)から時間や走行距離に関する情報を取得できない場合でも実行可能である。
そこで、本発明の第3実施形態による加振処理を図7に基づいて説明する。なお、構成等についての詳細な説明は省略する。
図7中のS301では、車両のIG33がオンされているか否かを判断する。IG33がオンされていないと判断された場合(S301:NO)、IGオフフラグがセットされていなければIGオフフラグをセットし、本処理を終了する。IG33がオンされていると判断された場合(S301:YES)、S302へ移行する。
S302〜S304の処理は、図4中のS102〜S104と同様であるので、説明を省略する。
S305では、記憶部11に記憶されている後述の故障後IG作動回数Gをクリアする。このとき、IGオフフラグがセットされていれば、IGオフフラグもリセットする。
S306〜S308の処理は、図4中のS106〜S108と同様であるので、説明を省略する。
S310では、S303にて故障が生じていると判断された後にイグニッションスイッチ(IG)33がオフ/オンされた回数のカウント値である故障後IG作動回数Gを記憶部11から読み出す。
S311では、IG33がオフされた後にオンされるオフ/オン作動がなされたか否かを判断する。IG33がオフ/オン動作がなされたか否かは、例えばIGオフフラグがセットされているか否かに基づいて判断される。IG33のオフ/オン作動がなされていないと判断された場合(S311:NO)、すなわちIGオフフラグがセットされていない場合、S315へ移行する。IG33のオフ/オン動作がなされたと判断された場合(S311:YES)、すなわちIGオフフラグがセットされている場合(S311:YES)、S312へ移行する。
S312では、故障後IG作動回数Gをインクリメントする。また、IGオフフラグをリセットする。
S313では、インクリメントされた故障後IG作動回数Gを記憶部11に記憶させる。
S315では、故障後IG作動回数Gが第1の回数閾値Z1以下か否かを判断する。故障後IG作動回数Gが第1の回数閾値Z1以下であると判断された場合(S315:YES)、S318へ移行する。故障後IG作動回数Gが第1の回数閾値Z1より大きいと判断された場合(S315:NO)、S316へ移行する。
S316では、故障後IG作動回数Gが第1の回数閾値Z1より大きく、第2の回数閾値Z2以下か否かを判断する。故障後IG作動回数Gが第1の回数閾値Z1より大きく、第2の回数閾値Z2以下であると判断された場合(S316:YES)、S319へ移行する。故障後IG作動回数Gが第2の回数閾値Z2より大きいと判断された場合(S316:NO)、S317へ移行する。
S317では、故障後IG作動回数Gが第2の回数閾値Z2より大きく、第3の回数閾値Z3以下か否かを判断する。故障後IG作動回数Gが第2の回数閾値Z2より大きく、第3の回数閾値Z3以下であると判断された場合(S317:YES)、S320へ移行する。故障後IG作動回数Gが第3の回数閾値Z3より大きいと判断された場合(S317:NO)、S321へ移行する。
故障後IG作動回数Gが第1の回数閾値Z1以下であると判断された場合(S315:YES)に移行するS318では、加振処理を行わず、S301へ戻る。
故障後IG作動回数Gが第1の回数閾値Z1より大きく、第2の回数閾値Z2以下であると判断された場合(S316:YES)に移行するS319では、操舵トルクTqに振幅V1の振動を与える加算電流値I1を電流指令値に加算し、S301へ戻る。
故障後IG作動回数Gが第2の回数閾値Z2より大きく、第3の回数閾値Z3以下であると判断された場合(S317:YES)に移行するS320では、操舵トルクTqに振幅V2の振動を与える加算電流値I2を電流指令値に加算し、S301へ戻る。
故障後IG作動回数Gが第3の回数閾値Z3より大きい場合(S317:NO)に移行するS321では、操舵トルクTqに振幅V3の振動を与える加算電流値I3を電流指令値に加算し、S301へ戻る。
なお、図7中では言及していないが、故障後IG作動回数Gに上限数が設けられるようにしてもよい。故障後IG作動回数Gの上限数は、例えば日本国内での通常運転者がIG33を1日平均2.7回作動させるとして、1年間相当の1000回以下とすることが望ましい。
また、第1の回数閾値Z1は、0としてもよい。
これにより、上記実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態では、振幅V1〜V3は、第1系統100に故障が生じてからのIG33の作動回数である故障後IG作動回数Gに基づいて設定される。これにより、電動機駆動装置2において時間や走行距離等の情報が取得できない場合であっても、故障後IG作動回数Gに基づき、簡易な構成で加振処理を実行することができる。また、故障後IG作動回数Gに基づき、振幅V1〜V3を徐々に増加変化させるので、電動パワーステアリング装置1に故障が生じていることを運転者に感知させやすくすることができる。
なお、第2系統200に故障が生じ、第1系統100が正常である場合も同様である。
本実施形態では、図7中のS302が「電流取得手段」の機能としての処理に相当し、S303が「故障判断手段」の機能としての処理に相当し、S306が「故障系統特定手段」の機能としての処理に相当し、S307が「電流遮断手段」の機能としての処理に相当し、S319〜S321が「加振手段」の機能としての処理に相当する。
(第4実施形態)
第4実施形態は、第2実施形態の変形例である。本実施形態は、第3実施形態と同様、通信手段を用いずに実行可能な加振処理を行う。本実施形態では、制御部10がボディECU31およびナビECU32(図2参照)から走行距離に関する情報を取得できない場合、車両の走行速度SPから走行距離を推定することにより、第2実施形態と同様の加振処理を行う。
第4実施形態による加振処理を図8に基づいて説明する。
図8中のS401〜S404の処理は、図6中のS201〜S204と同様の処理であるので、説明を省略する。
S405では、記憶部11に記憶されている後述の故障後積算距離LNに関する情報である故障後積算距離情報をクリアする。
S406〜S408の処理は、S206〜S208と同様であるので、説明を省略する。
S409では、故障後積算距離LNに関する故障後積算距離情報が記憶部11に記憶されているか否かを判断する。故障後積算距離情報が記憶されている場合(S409:YES)、S411へ移行する。故障後積算距離情報が記憶されていない場合(S409:NO)、S410へ移行する。
S410では、故障後積算距離LN=0とする。
故障後積算距離情報が記憶されている場合(S409:YES)に移行するS411では、記憶部11から故障後積算距離LNに関する故障後積算距離情報を読み出す。
S412では、車両の走行速度SPを車速センサ95から取得する。
S413では、故障後積算距離LNを算出する。具体的には、走行速度SPを前回取得してからの経過時間であるサンプル時間Tsに、S412で取得した走行速度SPを乗じた値を、S410またはS411にて得られた故障後積算距離LNに加算する。すなわち、故障後積算距離LNを、LN+SP×Tsとする。
例えば、S411にて取得された故障後積算距離LNが100km、S412で取得された走行速度SPが30km/h、サンプル時間Tsが12分(0.2時間)とすると、30×0.2=6、すなわち6kmを、前回サンプリングから今回サンプリングまでの間に走行した距離とみなす。そして、取得された故障後積算距離LNである100kmに前回サンプリングからの走行距離6kmを加算し、LN=106kmとする、といった具合である。
S414では、S413で算出された故障後積算距離LNを記憶部11に記憶させる。
S415〜S422の処理は、S215〜S222と同様であるので、説明を省略する。なお、本実施形態では、故障後積算距離LNが、第2実施形態の故障後走行距離Lと対応している。
これにより、上記第2実施形態と同様の効果を奏する。
また本実施形態では、車両の走行距離は、車両の走行速度に基づいて推定されるので、電動機駆動装置2において走行距離に関する情報が取得できない場合であっても、走行速度に基づき、簡易な構成で加振処理を実行することができる。また、推定された故障後の走行距離である故障後積算距離LNに基づき、振幅V1〜V3を徐々に増加変化させるので、電動パワーステアリング装置1に故障が生じていることを運転者に感知させやすくすることができる。
本実施形態では、図8中のS402が「電流取得手段」の機能としての処理に相当し、S403が「故障判断手段」の機能としての処理に相当し、S406が「故障系統特定手段」の機能としての処理に相当し、S407が「電流遮断手段」の機能としての処理に相当し、S419〜S421が「加振手段」の機能としての処理に相当する。
(第5実施形態)
第5実施形態は、第1実施形態の変形例である。図9に示すように、S108とS109との間にS122が設けられている点が第1実施形態と異なるので、この点についてのみ説明し、他の構成等の説明は省略する。
S108に続いて移行するS122では、トルクセンサ94から取得される操舵トルクTqの絶対値が所定値W以上か否かを判断する。所定値Wは、例えば1.5Nmに設定される。操舵トルクTqの絶対値が所定値W以上である場合(S122:YES)、S109へ移行し、通常の加振処理を行う。操舵トルクTqの絶対値が所定値W未満の場合(S122:NO)、S118へ移行し、加振処理を行わない。
操舵トルクTqの絶対値が所定値Wより小さい場合(S122:NO)とは、具体的には、例えば直進走行時または曲率半径が略一定の緩いカーブを走行するときのように、ハンドルが固定されているとき、または、微小修正操舵時である。このような直進走行時や微小修正操舵時にステアリングホイール91を振動させると、わずかな振動でも運転者に違和感を与える虞があるので、本実施形態では、操舵トルクTqの絶対値が所定値Wより小さい場合(S122:NO)には、加振処理を行わないようにしている。
これにより、上記実施形態と同様の効果を奏する。
また、運転者によるステアリングホイール91の操舵により生じる操舵トルクTqの絶対値が所定値Wより小さい場合(S122:NO)、モータ80の出力トルクに振動を生じさせない、すなわち加振処理を行わないので、直進時や微小修正操舵時に運転者に違和感を与えないようにすることができる。
なお、操舵トルクに代えて、ステアリングホイール91の回転角度θhが所定の角度、例えば5°、よりも小さい場合、加振処理を行わないようにしてもよい。また、操舵トルクTqが所定値Wより小さい、または、ステアリングホイール91の回転角度θhが所定の角度より小さい場合、加振処理を行わないようにしてもよい。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
本実施形態で追加したS122は、上記第2実施形態〜第4実施形態に追加するようにしてもよい。
(他の実施形態)
(ア)上記実施形態では、いずれも加振処理に係る閾値を3つ設定し、段階的に振動成分量の振幅が大きくなるようにしていた。他の実施形態では、閾値は3つに限らず、いくつでもよいが、閾値を3つ以上設定することにより、より細かな変化で運転者への注意喚起を意図的に行うことができる。また、閾値を設定して段階的に振幅が大きくなるようにすることに代えて、経過時間や走行距離等に基づき、比例的、あるいは、指数関数的に振動成分量を大きくするようにしてもよい。
(イ)上記第1実施形態では、故障系統の故障が検出されてからの経過時間に基づき、振動成分量が設定されていたが、運転時間を経過時間とみなして制御を行ってもよい。
(ウ)上記実施形態では、振動成分量に相当する加算電流値を電流指令値に加算することにより加振処理を行ったが、例えば電圧等の他の指令値を制御することにより加振処理を行ってもよい。
(エ)上記実施形態では、正常系統に供給される最大電流制限値は、故障系統の故障検
出前における当該正常系統の最大電流制限値を維持した。他の実施形態では、例えば故障系統の駆動を補うように故障系統の故障検出前とは異なる最大電流制限値としてもよい。この場合、正常系統のインバータ部に過剰な負荷がかからない程度とすることが望ましい。
(オ)装置に故障が生じた場合、上記加振処理に加え、警告灯(ウォーニングランプ)やブザー等の注意喚起手段により運転者に注意喚起を行ってもよい。
(カ)上記実施形態では、電動機駆動装置は、電動パワーステアリング装置に適用していたが、他の実施形態では他の装置に適用してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
1・・・電動パワーステアリング装置
2・・・電動機駆動装置
10・・・制御部(電流取得手段、故障判断手段、故障系統特定手段、電流遮断手段、加振手段)
51、52・・・電源リレー(リレー部)
61・・・第1インバータ部(インバータ部)
62・・・第2インバータ部(インバータ部)
80・・・モータ(電動機)
81・・・第1巻線組(巻線組)
82・・・第2巻線組(巻線組)

Claims (8)

  1. 複数の巻線組(81、82)を有する電動機(80)を駆動する電動機駆動装置(2)であって、
    前記複数の巻線組毎に対応して設けられる複数のインバータ部(61、62)と、
    前記インバータ部毎に対応して設けられ、前記インバータ部への通電を遮断可能な複数のリレー部(51、52)と、
    前記インバータ部および前記リレー部の駆動を制御する制御部(10)と、
    を備え、
    前記制御部は、
    電源がオフされても記憶された情報が保持される記憶部(11)と、
    前記インバータ部または前記巻線組に流れる電流である巻線電流を取得する電流取得手段(S102、S202、S302、S402)と、
    前記巻線電流に基づき、前記インバータ部または前記巻線組に故障が生じているか否かを判断する故障判断手段(S103、S203、S303、S403)と、
    前記故障判断手段により前記インバータ部または前記巻線組に故障が生じていると判断された場合、
    対応する前記インバータ部と前記巻線組との組み合わせを系統とすると、前記インバータ部または前記巻線組に故障が生じている前記系統である故障系統を特定する故障系統特定手段(S106、S206、S306、S406)と、
    前記故障系統の前記インバータ部への通電を遮断するように前記リレー部を制御する電流遮断手段(S107、S207、S307、S407)と、
    前記故障判断手段により前記故障系統に故障が生じていると判断された後、前記電動機が出力する出力トルクに振動が生じるように、前記インバータ部および前記巻線組に故障が生じていない前記系統である正常系統の前記インバータ部を制御する加振手段(S119〜S121、S219〜S221、S319〜321、S419〜S421)と、
    を有し、
    前記加振手段は、前記出力トルクの振動の振動成分量を徐々に増加変化させ
    前記振動成分量は、前記記憶部に記憶された前記電源がオフされても保持される情報に基づく前記故障系統に故障が生じてからの故障後経過情報に基づいて設定されることを特徴とする電動機駆動装置。
  2. 前記加振手段は、前記正常系統の前記インバータ部の駆動に係る電流指令値に、前記振動成分量に相当する加算電流値を加算することにより前記出力トルクに振動を生じさせることを特徴とする請求項1に記載の電動機駆動装置。
  3. 前記振動成分量は、前記故障系統に故障が生じてからの経過時間に基づいて設定されることを特徴とする請求項1または2に記載の電動機駆動装置。
  4. 前記振動成分量は、前記故障系統に故障が生じてからの車両のイグニッションスイッチの作動回数に基づいて設定されることを特徴とする請求項1または2に記載の電動機駆動装置。
  5. 前記振動成分量は、前記故障系統に故障が生じてからの車両の走行距離に基づいて設定されることを特徴とする請求項1または2に記載の電動機駆動装置。
  6. 前記走行距離は、前記車両の走行速度に基づいて推定されることを特徴とする請求項5に記載の電動機駆動装置。
  7. 前記電動機は、運転者によるハンドルの操舵を補助するためのものであり、
    前記加振手段は、前記運転者による前記ハンドルの操舵により生じる操舵トルクの絶対値が所定値よりも小さい場合(S122)、前記出力トルクに振動を生じさせないことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電動機駆動装置。
  8. 前記電動機と、
    請求項1〜7のいずれか一項に記載の電動機駆動装置と、
    を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置(1)。
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5826292B2 (ja) * 2012-01-27 2015-12-02 三菱電機株式会社 モータ制御装置および電動パワーステアリング装置
EP3067251B1 (en) * 2013-11-08 2019-01-02 Mitsubishi Electric Corporation Electric power steering control device and electric power steering control method
JP6220696B2 (ja) * 2014-02-19 2017-10-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動モータの駆動制御装置
WO2015186203A1 (ja) * 2014-06-04 2015-12-10 株式会社日立産機システム 電力変換装置及び制御方法
JP6488089B2 (ja) * 2014-09-11 2019-03-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動機の制御装置及び制御方法
JP6056827B2 (ja) * 2014-09-30 2017-01-11 株式会社デンソー 回転電機制御装置
US10167012B2 (en) * 2014-10-22 2019-01-01 Mitsubishi Electric Corporation Electric power steering device
EP3261248A4 (en) * 2015-02-17 2018-10-24 Mitsubishi Electric Corporation Permanent magnet three-phase duplex motor and electric power steering device
JP6327190B2 (ja) * 2015-04-03 2018-05-23 株式会社デンソー 操舵アシスト制御システム及び操舵アシスト制御方法
DE102015213304A1 (de) 2015-04-30 2016-11-03 Thyssenkrupp Ag Elektromechanische Servolenkung
KR101704213B1 (ko) * 2015-06-16 2017-02-07 현대자동차주식회사 전동식 조향장치 고장 여부 검출장치 및 방법
GB201513200D0 (en) * 2015-07-27 2015-09-09 Trw Ltd Control for electric power steering
JP6651782B2 (ja) * 2015-10-13 2020-02-19 株式会社デンソー 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP2017123702A (ja) * 2016-01-05 2017-07-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 インバータ制御装置およびそれを搭載したモータ駆動装置及び電動パワーステアリング装置
CN108778901B (zh) * 2016-03-15 2021-11-26 日立安斯泰莫株式会社 动力转向装置的控制装置
WO2017199357A1 (ja) * 2016-05-18 2017-11-23 三菱電機株式会社 多系統回路を有する電子制御装置
JP6820801B2 (ja) * 2017-05-24 2021-01-27 株式会社クボタ 作業車両
KR102442208B1 (ko) * 2017-08-08 2022-09-13 주식회사 만도 모터 구동 제어 장치 및 조향 시스템
CN107565876A (zh) * 2017-08-28 2018-01-09 宁波德业变频技术股份有限公司 一种能充分利用太阳能的驱动系统
WO2019092103A2 (en) 2017-11-08 2019-05-16 Eaton Intelligent Power Limited Power distribution unit and fuse management for an electric mobile application
US11108225B2 (en) 2017-11-08 2021-08-31 Eaton Intelligent Power Limited System, method, and apparatus for power distribution in an electric mobile application using a combined breaker and relay
US11368031B2 (en) 2017-11-08 2022-06-21 Eaton Intelligent Power Limited Power distribution and circuit protection for a mobile application having a high efficiency inverter
US11070049B2 (en) 2017-11-08 2021-07-20 Eaton Intelligent Power Limited System, method, and apparatus for power distribution in an electric mobile application using a combined breaker and relay
JP6969342B2 (ja) * 2017-12-14 2021-11-24 株式会社デンソー モータ駆動装置
EP3522362B1 (en) * 2018-02-01 2023-12-20 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Controlling a multi winding set permanent magnet electrical machine
CN110196583B (zh) * 2018-02-27 2020-11-20 长城汽车股份有限公司 故障诊断方法、装置及车辆
CN117239674A (zh) * 2018-04-10 2023-12-15 伊顿智能动力有限公司 在电动移动应用中进行电源分配的系统、方法和装置
US11937538B2 (en) * 2018-06-21 2024-03-26 Kubota Corporation Work vehicle and grass mowing machine
GB201812587D0 (en) 2018-08-02 2018-09-19 Trw Ltd Improvements relating to multi lane motors
JP7070330B2 (ja) * 2018-10-26 2022-05-18 株式会社デンソー 回転電機の制御装置
US11682895B2 (en) 2019-02-22 2023-06-20 Eaton Intelligent Power Limited Inverter assembly with integrated coolant coupling port
JP7251222B2 (ja) * 2019-03-11 2023-04-04 株式会社デンソー 電動機制御装置および電動機制御方法
JP2023110537A (ja) * 2022-01-28 2023-08-09 株式会社ジェイテクト 転舵制御装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3379260B2 (ja) * 1995-01-23 2003-02-24 株式会社デンソー 車両用ダイアグノーシス装置
JPH09119339A (ja) * 1995-10-26 1997-05-06 Honda Motor Co Ltd 自動車用ユニットの動作履歴の収集・管理システム
US7014008B2 (en) * 2002-06-27 2006-03-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Steering system for vehicle
US7459879B2 (en) * 2004-03-19 2008-12-02 Mitsubishi Electric Corporation Motor controller
JP4691897B2 (ja) 2004-04-07 2011-06-01 富士電機システムズ株式会社 電動機駆動システム
JP4422567B2 (ja) * 2004-06-30 2010-02-24 株式会社日立製作所 モータ駆動装置,電動アクチュエータおよび電動パワーステアリング装置
JP5245793B2 (ja) * 2008-12-12 2013-07-24 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP5387989B2 (ja) 2009-12-25 2014-01-15 株式会社デンソー 電動機駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP5370139B2 (ja) 2009-12-25 2013-12-18 株式会社デンソー 電動パワーステアリング装置
JP2011152027A (ja) * 2009-12-25 2011-08-04 Denso Corp 電動機駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP5229644B2 (ja) 2010-06-24 2013-07-03 株式会社デンソー 電動機駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置

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