JP5719177B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

この発明は、操向ハンドルの操作に際し、運転者の操舵を補助する力（操舵アシスト力）をモータから付与する電動パワーステアリング装置に関する。

操向ハンドルの操作を軽快に行うことを可能にするため、運転者の操舵を補助する力（操舵アシスト力）をモータから付与する電動パワーステアリング装置が知られている（特許文献１、特許文献２及び特許文献３）。

特許文献１では、モータの３相それぞれについて電流を検出し（［００２１］）、電流が流れているか否かを判定することにより、異常が発生した相（異常相）の発生の有無を判定する（［００２２］）。そして、異常相が発生した場合、異常相以外の正常な相を対象としてインバータのスイッチング素子を制御する（要約及び請求項１、３参照）。

また、特許文献２では、３相のうち２相の電流（Ｕ相電流及びＷ相電流）を検出し、これら２相の電流から残りの１相の電流を算出してその後のインバータ制御に用いる（図２、［００２３］）。同様に、特許文献３では、３相のうち２相の電流（Ｕ相電流及びＶ相電流）を検出し、これら２相の電流から残りの１相の電流を算出してその後のインバータ制御に用いる（図２、［００１２］、［００１８］）。

国際公開第２００５／０９１４８８号 特開２００９−０９０８１７号公報 特開２００６−２５６５４２号公報

上記のように、特許文献１では３相それぞれについて電流を検出することで異常相を特定している。しかし、特許文献２や特許文献３のように３相のうち２相の電流を検出する構成では、いずれかの相に断線等の異常が発生した場合、異常相を特定することが困難である。

この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、３相のうち２相の電流を検出する場合であっても、異常相を特定することが可能な電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

この発明に係る電動パワーステアリング装置は、モータに３相の交流電力を供給するインバータと、前記３相に流れる電流を励磁電流成分であるｄ軸電流と、トルク電流成分であるｑ軸電流とのｄ−ｑ座標電流に変換する電流座標変換手段と、前記モータに印加される３相電圧を、ｄ軸電圧及びｑ軸電圧に変換する電圧座標変換手段と、前記モータの回転角度を検出する回転角度検出手段とを備え、前記ｑ軸電圧が印加されているにも関わらず、前記ｑ軸電流が第１閾値以下である基準電気角を算出し、前記基準電気角に基づいて異常相を判定することを特徴とする。

この発明によれば、ｑ軸電圧が印加されているにも関わらず、ｑ軸電流が第１閾値以下である基準電気角を算出し、前記基準電気角に基づいて異常相を判定する。このため、例えば、相が正常に動作しているのであれば取りえない値（例えば、ゼロ又はその近傍の値）を第１閾値として設定すれば、電流センサを２相についてのみ設け、残りの１相に設けない構成であっても、異常相の検出が可能となる。

前記ｄ軸電圧が発生している状態において、前記ｄ軸電圧及び前記ｑ軸電圧より補正電気角を算出し、前記基準電気角と前記補正電気角に基づいて異常相を判定してもよい。これにより、ｄ軸電圧の発生によってｑ軸電流が第１閾値以下となる電気角が基準電気角からずれている場合であっても、ｄ軸電圧の影響を考慮して基準電気角を補正することが可能となる。このため、異常相の判定を高精度に行うことが可能となる。

前記電動パワーステアリング装置は、さらに、前記モータの回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、前記回転速度が第２閾値以下のときに異常相を判定してもよい。これにより、例えば、モータによる逆起電力が異常相の特定の精度に悪影響を及ぼす回転速度（その近傍値を含む）を第２閾値として設定すれば、特定の精度が確保される場合にのみ異常相の特定を行うことで、誤検出を防止することが可能となる。

この発明によれば、ｑ軸電圧が印加されているにも関わらず、ｑ軸電流が第１閾値以下である基準電気角を算出し、前記基準電気角に基づいて異常相を判定する。このため、例えば、相が正常に動作しているのであれば取りえない値（例えば、ゼロ又はその近傍の値）を第１閾値として設定すれば、電流センサを２相についてのみ設け、残りの１相に設けない構成であっても、異常相の検出が可能となる。

この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成図である。 前記電動パワーステアリング装置の一部についての回路構成図である。 電子制御装置（ＥＣＵ）への入力及び出力並びにＥＣＵの内部構成及び機能を示す図である。 本実施形態におけるＥＣＵの処理の全体を示すフローチャートである。 通常時通電制御におけるＥＣＵの機能的なブロック図である。 通常時通電制御における各相のトルクと、操舵アシストトルクと、各相の電流との波形の一例を示す図である。 ＥＣＵによる異常判定処理のフローチャートである。 Ｕ相に異常が発生している状態でｄ軸電圧がゼロのときにおけるＶ相電流とＷ相電流の波形の一例を示す図である。 Ｕ相に異常が発生している状態でｄ軸電圧がゼロでないときにおけるＶ相電流とＷ相電流の波形の一例を示す図である。 ｄ軸電圧Ｖｄ及びｑ軸電圧Ｖｑと補正電気角との関係を示す説明図である。 ＥＣＵによる異常相特定処理のフローチャートである。 異常発生時通電制御におけるＥＣＵの機能的なブロック図である。 ゲイン設定部の機能ブロック図である。 Ｕ相に異常が発生した場合の異常発生時通電制御におけるモータの電気角と各相の出力電圧との関係の一例を示す図である。 Ｖ相に異常が発生した場合の異常発生時通電制御におけるモータの電気角と各相の出力電圧との関係の一例を示す図である。 Ｗ相に異常が発生した場合の異常発生時通電制御におけるモータの電気角と各相の出力電圧との関係の一例を示す図である。 異常発生時通電制御におけるモータの電気角と各相の出力電圧との関係の第１変形例を示す図である。 異常発生時通電制御におけるモータの電気角と各相の出力電圧との関係の第２変形例を示す図である。 異常発生時通電制御におけるモータの電気角と各相の出力電圧との関係の第３変形例を示す図である。 異常発生時通電制御におけるモータの電気角と各相の出力電圧との関係の第４変形例を示す図である。 異常発生時通電制御におけるモータの電気角と各相の出力電圧との関係の第５変形例を示す図である。 異常発生時通電制御におけるモータの電気角と各相の出力電圧との関係の第６変形例を示す図である。

Ｉ．一実施形態
Ａ．構成の説明
１．電動パワーステアリング装置１０の全体
図１は、この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置１０（以下「パワーステアリング装置１０」とも称する。）の概略構成図である。図２は、パワーステアリング装置１０の一部についての回路構成図である。

図１に示すように、パワーステアリング装置１０は、操向ハンドル１２（ステアリングホイール）と、ステアリングシャフト１４と、ラック軸１６と、タイロッド１８と、転舵輪としての左右の前輪２０とを有する。ステアリングシャフト１４、ラック軸１６及びタイロッド１８は、操向ハンドル１２に対する運転者の操舵動作を前輪２０に直接伝えるマニュアル操舵系を構成する。

また、図１及び図２に示すように、パワーステアリング装置１０は、モータ２２と、ウォームギア２４と、ウォームホイールギア２６と、トルクセンサ２８と、車速センサ３０と、舵角センサ３２と、バッテリ３４と、インバータ３６と、電流センサ３８、４０と、レゾルバ４２と、電圧センサ４４、４６、４８と、電子制御装置５０（以下「ＥＣＵ５０」という。）とを有する。モータ２２、ウォームギア２４及びウォームホイールギア２６は、運転者の操舵を補助する力（操舵アシスト力）を生成するアシスト駆動系を構成する。また、トルクセンサ２８、車速センサ３０、舵角センサ３２、インバータ３６、電流センサ３８、４０、レゾルバ４２、電圧センサ４４、４６、４８及びＥＣＵ５０は、アシスト駆動系を制御するアシスト制御系を構成する。以下では、アシスト駆動系、アシスト制御系及びバッテリ３４を合わせて転舵アシスト系とも称する。

２．マニュアル操舵系
ステアリングシャフト１４は、操向ハンドル１２に一体結合されたメインステアリングシャフト５２と、ラック＆ピニオン機構のピニオン５６が設けられたピニオン軸５４と、メインステアリングシャフト５２及びピニオン軸５４を連結するユニバーサルジョイント５８とを備える。

ピニオン軸５４はその上部、中間部、下部を軸受６０ａ、６０ｂ、６０ｃによって支持されており、ピニオン５６はピニオン軸５４の下端部に設けられている。ピニオン５６は、車幅方向に往復動可能なラック軸１６のラック歯６２に噛合する。

従って、運転者が操向ハンドル１２を操作することによって生じた操舵トルクＴｒ（回転力）は、メインステアリングシャフト５２及びユニバーサルジョイント５８を介してピニオン軸５４に伝達される。そして、ピニオン軸５４のピニオン５６及びラック軸１６のラック歯６２により操舵トルクＴｒが推力に変換され、ラック軸１６が車幅方向に変位する。ラック軸１６の変位に伴ってタイロッド１８が前輪２０を転舵させることで、車両の向きを変えることができる。

３．転舵アシスト系
（１）アシスト駆動系
モータ２２は、ウォームギア２４及びウォームホイールギア２６を介してラック軸１６に連結されている。すなわち、モータ２２の出力軸２２ａは、ウォームギア２４に連結されている。また、ウォームギア２４と噛合するウォームホイールギア２６はピニオン軸５４に形成され、ピニオン軸５４はラック軸１６に連結されている。

モータ２２は、３相交流ブラシレス式であり、ＥＣＵ５０に制御されるインバータ３６を介してバッテリ３４から電力が供給される。そして、当該電力に応じた駆動力（操舵アシスト力）を生成する。当該駆動力は、出力軸２２ａ、ウォームギア２４及びピニオン軸５４（ウォームホイールギア２６及びピニオン５６）を介してラック軸１６に伝達される。これにより、運転者の操舵を補助する。

（２）アシスト制御系
（ａ）フィードフォワード系センサ類
トルクセンサ２８は、ピニオン軸５４の中間部の軸受６０ｂと上部の軸受６０ａとの間に設けられ、磁歪に起因する磁気特性の変化に基づいて操舵トルクＴｒを検出し、ＥＣＵ５０に出力する。

車速センサ３０は、車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を検出し、ＥＣＵ５０に出力する。舵角センサ３２は、操向ハンドル１２の舵角θｓ［度］を検出し、ＥＣＵ５０に出力する。

操舵トルクＴｒ、車速Ｖ及び舵角θｓは、ＥＣＵ５０においてフィードフォワード制御に用いられる。

（ｂ）インバータ３６
インバータ３６は、３相フルブリッジ型の構成とされて、直流／交流変換を行い、バッテリ３４からの直流を３相の交流に変換してモータ２２に供給する。

図２に示すように、インバータ３６は、３相の相アーム７０ｕ、７０ｖ、７０ｗを有する。Ｕ相アーム７０ｕは、上スイッチング素子７４ｕ（以下「上ＳＷ素子７４ｕ」という。）及びダイオード７６ｕを有する上アーム素子７２ｕと、下スイッチング素子８０ｕ（以下「下ＳＷ素子８０ｕ」という。）及びダイオード８２ｕとを有する下アーム素子７８ｕとで構成される。

同様に、Ｖ相アーム７０ｖは、上スイッチング素子７４ｖ（以下「上ＳＷ素子７４ｖ」という。）及びダイオード７６ｖを有する上アーム素子７２ｖと、下スイッチング素子８０ｖ（以下「下ＳＷ素子８０ｖ」という。）及びダイオード８２ｖを有する下アーム素子７８ｖとで構成される。Ｗ相アーム７０ｗは、上スイッチング素子７４ｗ（以下「上ＳＷ素子７４ｗ」という。）とダイオード７６ｗを有する上アーム素子７２ｗと、下スイッチング素子８０ｗ（以下「下ＳＷ素子８０ｗ」という。）とダイオード８２ｗを有する下アーム素子７８ｗとで構成される。

上ＳＷ素子７４ｕ、７４ｖ、７４ｗと下ＳＷ素子８０ｕ、８０ｖ、８０ｗには、例えば、ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴが採用される。

なお、以下では、各相アーム７０ｕ、７０ｖ、７０ｗを相アーム７０と総称し、各上アーム素子７２ｕ、７２ｖ、７２ｗを上アーム素子７２と総称し、各下アーム素子７８ｕ、７８ｖ、７８ｗを下アーム素子７８と総称し、各上ＳＷ素子７４ｕ、７４ｖ、７４ｗを上ＳＷ素子７４と総称し、各下ＳＷ素子８０ｕ、８０ｖ、８０ｗを下ＳＷ素子８０と総称する。

各相アーム７０において、上アーム素子７２と下アーム素子７８の中点８４ｕ、８４ｖ、８４ｗは、モータ２２の巻線８６ｕ、８６ｖ、８６ｗに連結されている。以下では、巻線８６ｕ、８６ｖ、８６ｗを巻線８６と総称する。

各上ＳＷ素子７４及び各下ＳＷ素子８０は、電力ＥＣＵ５０からの駆動信号ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、ＵＬ、ＶＬ、ＷＬにより駆動される。

（ｃ）フィードバック系センサ類
電流センサ３８は、モータ２２の巻線８６ｕにおけるＵ相の電流（Ｕ相電流Ｉｕ）を検出し、ＥＣＵ５０に出力する。同様に、電流センサ４０は、巻線８６ｗにおけるＷ相の電流（Ｗ相電流Ｉｗ）を検出し、ＥＣＵ５０に出力する。なお、電流センサ３８、４０は、モータ２２の３相のうちの２つの相を検出するものであれば、Ｕ相とＷ相の組合せ以外の電流を検出するものであってもよい。

レゾルバ４２は、モータ２２の図示しない出力軸又は外ロータの回転角度である電気角θを検出する。

電圧センサ４４は、Ｕ相アーム７０ｕの中点８４ｕにおける電圧（以下「Ｕ相電圧Ｖｕ」という。）を検出し、ＥＣＵ５０に出力する。電圧センサ４６は、Ｖ相アーム７０ｖの中点８４ｖにおける電圧（以下「Ｖ相電圧Ｖｖ」という。）を検出し、ＥＣＵ５０に出力する。電圧センサ４８は、Ｗ相アーム７０ｗの中点８４ｗにおける電圧（以下「Ｗ相電圧Ｖｗ」という。）を検出し、ＥＣＵ５０に出力する。

（ｄ）ＥＣＵ５０
図３には、ＥＣＵ５０への入力及び出力並びにＥＣＵ５０の内部構成及び機能が示されている。ＥＣＵ５０は、各センサからの出力値に基づき、モータ２２の出力を制御する。

図１及び図３に示すように、ＥＣＵ５０は、ハードウェアの構成として、入出力部９０と、演算部９２と、記憶部９４とを有する。図３に示すように、ＥＣＵ５０の演算部９２は、異常判定機能１００と、異常相特定機能１０２と、通電制御機能１０４とを有する。このうち通電制御機能１０４は、さらに、通常時通電制御機能１０６と、異常発生時通電制御機能１０８とを含む。これらの機能は、記憶部９４に記憶されたプログラムを実行することにより実現される（詳細は後述する。）。

（３）バッテリ３４
バッテリ３４は、低電圧（本実施形態では１２ボルト）を出力可能な蓄電装置であり、例えば、鉛蓄電池等の２次電池を利用することができる。

Ｂ．ＥＣＵ５０の処理及び機能
１．全体の流れ
図４は、本実施形態におけるＥＣＵ５０の処理の全体を示すフローチャートである。ステップＳ１において、ＥＣＵ５０は、通常時通電制御機能１０６を用いて通常時通電制御を実行する。通常時通電制御では、インバータ３６の３つの相アーム７０（図２）を用いてモータ２２の出力を制御する（詳細は後述する。）。

ステップＳ２において、ＥＣＵ５０は、レゾルバ４２からの電気角θに基づいてモータ２２の回転速度ω［度／ｓｅｃ］を算出する。

ステップＳ３において、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２で算出した回転速度ωが閾値ＴＨ＿ω以下であるか否かを判定する。閾値ＴＨ＿ωは、ステップＳ４における異常判定処理を行うか否かを判定するための閾値である。より具体的には、閾値ＴＨ＿ωは、前記異常判定処理の精度が不十分になるほどモータ２２が過度の逆起電力を生じさせているか否かを判定するための閾値であり、記憶部９４に記憶されている。

回転速度ωが閾値ＴＨ＿ω以下でない場合（Ｓ３：ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。回転速度ωが閾値ＴＨ＿ω以下である場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、ステップＳ４において、ＥＣＵ５０は、異常判定機能１００を用いて異常判定処理を実行する。ステップＳ４の異常判定処理の結果、異常が発生していない場合（Ｓ５：ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ４の異常判定処理の結果、異常が発生している場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ６において、ＥＣＵ５０は、異常相特定処理を実行する。そして、ＥＣＵ５０は、前記異常相特定処理の結果に基づいて、ステップＳ７において、異常発生時通電制御を実行する（詳細は後述する。）。

２．通常時通電制御（通常時通電制御機能１０６）
図５は、通常時通電制御におけるＥＣＵ５０の機能的なブロック図である。図５に示すように、通常時通電制御におけるＥＣＵ５０は、トルク指令値算出部１１０と、位相補償部１１２と、３相−ｄｑ変換部１１４と、ｑ軸電流目標値算出部１１６と、第１減算器１１８と、ｑ軸ＰＩ制御部１２０と、ｄ軸電流目標値設定部１２２と、第２減算器１２４と、ｄ軸ＰＩ制御部１２６と、ｄｑ−３相変換部１２８と、ＰＷＭ制御部１３０とを有する。これらの構成要素を用いてインバータ３６の制御が行われる。なお、インバータ３６の制御系としては、基本的に、特許文献２や特許文献３に記載のものを用いることが可能であり、本実施形態において省略されている構成要素についても付加的に適用可能である。

トルク指令値算出部１１０は、トルクセンサ２８からの操舵トルクＴｒと車速センサ３０からの車速Ｖに基づいて第１トルク指令値Ｔｒ＿ｃ１を算出する。位相補償部１１２は、第１トルク指令値Ｔｒ＿ｃ１に位相補償処理を行って第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２を算出する。

３相−ｄｑ変換部１１４は、電流センサ３８からのＵ相電流Ｉｕと、電流センサ４０からのＷ相電流Ｉｗと、レゾルバ４２からの電気角θとを用いて３相−ｄｑ変換を行い、ｄ軸方向の電流成分（界磁電流成分）としてのｄ軸電流Ｉｄと、ｑ軸方向の電流成分（トルク電流成分）としてのｑ軸電流Ｉｑとを算出する。そして、３相−ｄｑ変換部１１４は、ｑ軸電流Ｉｑを第１減算器１１８に出力し、ｄ軸電流Ｉｄを第２減算器１２４に出力する。

なお、３相−ｄｑ変換は、Ｕ相電流Ｉｕと、Ｗ相電流Ｉｗと、これらから求められるＶ相電流Ｉｗ（＝−Ｉｕ−Ｉｗ）との組を、電気角θに応じた変換行列によりｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑとの組に変換する処理である。

ｑ軸電流目標値算出部１１６は、位相補償部１１２からの第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２と、車速センサ３０からの車速Ｖと、舵角センサ３２からの舵角θｓと、レゾルバ４２からの電気角θとに基づいて、ｑ軸電流Ｉｑの目標値であるｑ軸電流目標値Ｉｑ＿ｔを算出する。ｑ軸電流目標値算出部１１６では、例えば、基準アシスト制御と、イナーシャ制御と、ダンパ制御とを組み合わせてｑ軸電流目標値Ｉｑ＿ｔを算出する。基準アシスト制御、イナーシャ制御及びダンパ制御については、例えば、特許文献２、特許文献３又は特開２００９−２１４７１１号公報に記載のものを用いることができる。このｄ軸電流目標値Ｉｄ＿ｔは、第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２のトルクをモータ２２の出力軸２２ａに発生させるためのｄ軸電流及びｑ軸電流のフィードフォワード指令値としての意味を持つ。

第１減算器１１８は、ｑ軸電流目標値Ｉｑ＿ｔとｑ軸電流Ｉｑとの偏差（＝Ｉｑ＿ｔ−Ｉｑ）（以下「ｑ軸電流偏差ΔＩｑ」という。）を算出してｑ軸ＰＩ制御部１２０に出力する。ｑ軸ＰＩ制御部１２０は、ｑ軸電流偏差ΔＩｑをゼロに近づけるように、フィードバック制御としてのＰＩ制御（比例・積分制御）により、ｑ軸電圧の目標値であるｑ軸電圧目標値Ｖｑ＿ｔを演算し、ｄｑ−３相変換部１２８に出力する。

ｄ軸電流目標値設定部１２２は、モータ２２の巻線８６を磁石とするのに必要なｄ軸電流Ｉｄの目標値（以下「ｄ軸電流目標値Ｉｄ＿ｔ」）を設定し、第２減算器１２４に出力する。

第２減算器１２４は、ｄ軸電流目標値Ｉｄ＿ｔとｄ軸電流Ｉｄとの偏差（＝Ｉｄ＿ｔ−Ｉｄ）（以下「ｄ軸電流偏差ΔＩｄ」という。）を算出してｄ軸ＰＩ制御部１２６に出力する。ｄ軸ＰＩ制御部１２６は、ｄ軸電流偏差ΔＩｄをゼロに近づけるように、フィードバック制御としてのＰＩ制御（比例・積分制御）により、ｄ軸電圧の目標値であるｄ軸電圧目標値Ｖｄ＿ｔを演算し、ｄｑ−３相変換部１２８に出力する。

ｄｑ−３相変換部１２８は、ｑ軸ＰＩ制御部１２０からのｑ軸電圧目標値Ｖｑ＿ｔと、ｄ軸ＰＩ制御部１２６からのｄ軸電圧目標値Ｖｄ＿ｔと、レゾルバ４２からの電気角θとを用いてｄｑ−３相変換を行い、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相電圧目標値Ｖｕ＿ｔ、Ｖｖ＿ｔ、Ｖｗ＿ｔを算出し、ＰＷＭ制御部１３０に出力する。なお、ｄｑ−３相変換は、ｄ軸電圧目標値Ｖｄ＿ｔ及びｑ軸電圧目標値Ｖｑ＿ｔの組を、電気角θに応じた変換行列により相電圧目標値Ｖｕ＿ｔ、Ｖｖ＿ｔ、Ｖｗ＿ｔの組に変換する処理である。

ＰＷＭ制御部１３０は、これらの相電圧目標値Ｖｕ＿ｔ、Ｖｖ＿ｔ、Ｖｗ＿ｔに応じて、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御によりインバータ３６を介してモータ２２の各相の巻線８６を通電する。ＰＷＭ制御部１３０は、インバータ３６の各上ＳＷ素子７４及び各下ＳＷ素子８０のオンオフを制御することで、各相の巻線８６を通電する。

より具体的には、ＰＷＭ制御部１３０は、スイッチング周期毎に各相アーム７０への駆動信号ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬを生成する。ここで、１スイッチング周期全体におけるデューティ値ＤＵＴを１００％とすると、下ＳＷ素子８０のデューティ値ＤＵＴ２は、１００％から上ＳＷ素子７４へのデューティ値ＤＵＴ１を引いたものとして演算され、さらに、上ＳＷ素子７４及び下ＳＷ素子８０それぞれのデューティ値ＤＵＴ１、ＤＵＴ２にデッドタイムｄｔを反映させたものが、実際に出力される駆動信号ＵＨ、ＵＬ、ＶＨ、ＶＬ、ＷＨ、ＷＬとなる。

上記のような通常時通電制御を用いると、通常時通電制御における各相が発生させるトルク（以下「Ｕ相トルクＴｒ＿ｕ」、「Ｖ相トルクＴｒ＿ｖ」、「Ｗ相トルクＴｒ＿ｗ」という。）と、その合計としてのモータ２２が出力するトルク（以下「モータトルクＴｒ＿ｍ」という。）と、各相における電流（以下「Ｕ相電流Ｉｕ」、「Ｖ相電流Ｉｖ」、「Ｗ相電流Ｉｗ」という。）として、例えば、図６に示す波形を得ることができる。

３．異常判定処理（異常判定機能１００）
図７は、ＥＣＵ５０による異常判定処理（異常判定機能１００）のフローチャート（図４のＳ４の詳細）である。ステップＳ１１において、ＥＣＵ５０は、ｄ軸電圧Ｖｄとｑ軸電圧Ｖｑを演算により求める。具体的には、ＥＣＵ５０は、電圧センサ４４からのＵ相電圧Ｖｕと、電圧センサ４６からのＶ相電圧Ｖｖと、電圧センサ４８からのＷ相電圧Ｖｗとを電気角θを用いて３相−ｄｑ変換し、ｄ軸電圧Ｖｄとｑ軸電圧Ｖｑを求める。

ステップＳ１２において、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１で求めたｑ軸電圧Ｖｑが閾値ＴＨ＿Ｖｑを上回っているか否かを判定する。閾値ＴＨ＿Ｖｑは、ｑ軸電圧Ｖｑが出力されているか否かを判定するための閾値である。

ｑ軸電圧Ｖｑが閾値ＴＨ＿Ｖｑを上回っていない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ステップＳ１３において、ＥＣＵ５０は、異常が発生していないと判定し、図４の処理に戻る。ｑ軸電圧Ｖｑが閾値ＴＨ＿Ｖｑを上回っている場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、ＥＣＵ５０は、ｑ軸電流Ｉｑがゼロであるか否かを判定する。これにより、ｑ軸電流Ｉｑが発生しているか否かを判定することができる。当該判定の代わりに、ｑ軸電流Ｉｑの絶対値についての正の閾値を設け、ｑ軸電流Ｉｑが当該閾値以下であるか否かを判定することで、ｑ軸電圧Ｖｑに対応するｑ軸電流Ｉｑの発生の有無を判定することもできる。

ｑ軸電流Ｉｑがゼロでない場合（Ｓ１４：ＮＯ）、ステップＳ１３に進む。ｑ軸電流Ｉｑがゼロである場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ｑ軸電圧Ｖｑが出力されているにもかかわらず、ｑ軸電流Ｉｑが流れていないこととなる。この場合、いずれかの相（相アーム７０）について電流が発生しない異常（例えば、電力線又はＰＷＭ制御部１３０から各ＳＷ素子７４、８０までの信号線の断線）が発生しているといえる。そこで、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１５において、ｑ軸電流Ｉｑがゼロとなった時の電気角θ（以下「異常発生時電気角θ１」）を記憶し、ステップＳ１６において、異常の発生を特定する（この時点では、異常が発生している相までは特定されていない。）。

４．異常相特定処理（異常相特定機能１０２）
（１）測定原理
本実施形態の異常相特定処理は、いずれかの相に断線等の異常が発生していると、当該相に固有の電気角θにおいてモータ２２に電流が流れないことに着目して異常相を特定するものである。

具体的には、ｄ軸電圧Ｖｄが出力されていない状態でＵ相に異常が発生している場合（Ｖｄ＝０）、モータ２２に電流が流れない電気角θは、９０°と２７０°になる。ｄ軸電圧Ｖｄが出力されていない状態でＶ相に異常が発生している場合、モータ２２に電流が流れない電気角θは、３０°と２１０°になる。ｄ軸電圧Ｖｄが出力されていない状態でＷ相に異常が発生している場合、モータ２２に電流が流れない電気角θは、１５０°と３３０°になる。以下では、ｄ軸電圧Ｖｄが出力されていない状態で、異常相に対応してモータ２２に電流が流れない電気角θを基準電気角θｂ１という。

また、ｄ軸電圧Ｖｄが出力されている場合（Ｖｄ≠０）、各相のモータ端子電圧がずれるため、モータ２２に電流が流れない電気角θは、基準電気角θｂ１からずれる。Ｕ相に異常が発生している状態でｄ軸電圧Ｖｄがゼロのとき、Ｖ相電流ＩｖとＷ相電流Ｉｗは、例えば、図８のようになる。一方、Ｕ相に異常が発生している状態でｄ軸電圧Ｖｄがゼロでないとき、Ｖ相電流ＩｖとＷ相電流Ｉｗは、例えば、図９のようになる。

そこで、本実施形態では、ｄ軸電圧Ｖｄが出力されているにもかかわらず、ｑ軸電流Ｉｑがゼロになる場合、その時点の電気角θ（以下「異常発生時電気角θ１」という。）を記憶すると共に、基準電気角θｂ１からのずれ量（以下「補正電気角θｃ」という。）を特定する。そして、基準電気角θｂ１を補正電気角θｃで補正した後の電気角θ（補正後基準電気角θｂ２）が異常発生時電気角θ１と一致するか否かに基づいて、判定対象となっている相に異常が発生しているか否かを判定する。

（２）補正電気角θｃの特定方法
ｄ軸電圧Ｖｄがゼロでない場合、補正電気角θｃは、ｄ軸電圧Ｖｄとｑ軸電圧Ｖｑの合成ベクトルの位相として示すことができる（図１０参照）。従って、ｄ軸電圧Ｖｄ及びｑ軸電圧Ｖｑと、補正電気角θｃとの関係を予めマップ化しておくことで補正電気角θｃを特定することができる。

（３）異常相特定処理の流れ
図１１は、ＥＣＵ５０による異常相特定処理（異常相特定機能１０２）のフローチャート（図４のＳ６の詳細）である。ステップＳ２１において、ＥＣＵ５０は、ｄ軸電圧Ｖｄ及びｑ軸電圧Ｖｑに基づいて補正電気角θｃを特定する（図１０参照）。

ステップＳ２２において、ＥＣＵ５０は、各相の補正後基準電気角θｂ２を算出する。すなわち、Ｕ相の基準電気角θｂ１は９０°及び２７０°であるため、補正後基準電気角θｂ２は、９０°−θｃと２７０°−θｃである。Ｖ相の基準電気角θｂ１は３０°及び２１０°であるため、補正後基準電気角θｂ２は、３０°−θｃと２１０°−θｃである。Ｗ相の基準電気角θｂ１は１５０°及び３３０°であるため、補正後基準電気角θｂ２は、１５０°−θｃと３３０°−θｃである。以下では、説明の容易化のため、Ｕ相の２つの補正後基準電気角θｂ２を「補正後基準電気角θｕ１、θｕ２」といい、Ｖ相の２つの補正後基準電気角θｂ２を「補正後基準電気角θｖ１、θｖ２」といい、Ｗ相の２つの補正後基準電気角θｂ２を「補正後基準電気角θｗ１、θｗ２」という。

ステップＳ２３において、ＥＣＵ５０は、異常発生時電気角θ１がＵ相の補正後基準電気角θｕ１、θｕ２のいずれかであるか否かを判定する。異常発生時電気角θ１がＵ相の補正後基準電気角θｕ１、θｕ２のいずれかである場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、断線等の異常が発生しているのはＵ相であることがわかる。そこで、ステップＳ２４において、ＥＣＵ５０は、Ｕ相に異常が発生していると特定する。異常発生時電気角θ１がＵ相の補正後基準電気角θｕ１、θｕ２のいずれでもない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、ステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５において、ＥＣＵ５０は、異常発生時電気角θ１がＶ相の補正後基準電気角θｖ１、θｖ２のいずれかであるか否かを判定する。異常発生時電気角θ１がＶ相の補正後基準電気角θｖ１、θｖ２のいずれかである場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、断線等の異常が発生しているのはＶ相であることがわかる。そこで、ステップＳ２６において、ＥＣＵ５０は、Ｖ相に異常が発生していると特定する。異常発生時電気角θ１がＶ相の補正後基準電気角θｖ１、θｖ２のいずれでもない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、ステップＳ２７に進む。

ステップＳ２７において、ＥＣＵ５０は、異常発生時電気角θ１がＷ相の補正後基準電気角θｗ１、θｗ２のいずれかであるか否かを判定する。異常発生時電気角θ１がＷ相の補正後基準電気角θｗ１、θｗ２のいずれかである場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、断線等の異常が発生しているのはＷ相であることがわかる。そこで、ステップＳ２８において、ＥＣＵ５０は、Ｗ相に異常が発生していると特定する。異常発生時電気角θ１がＷ相の補正後基準電気角θｗ１、θｗ２のいずれでもない場合（Ｓ２７：ＮＯ）、異常が発生している相（異常相）を特定することができない。このような場合としては、例えば、２つの相に異常が発生し、電流が流れないことが考えられる。この場合、ステップＳ２９において、ＥＣＵ５０は、異常相が特定できないと判定する。この場合、ＥＣＵ５０が有するフェールセーフ機能により、モータ２２を停止する。

なお、図１１の処理では、異常発生時電気角θ１が、各相の補正後基準電気角θｂ２と一致するか否かを判断したが、測定誤差等を考慮した処理が可能であることはいうまでもない。例えば、Ｕ相の補正後基準電気角θｕ１を挟む２つの閾値で定義される領域を設定し、異常発生時電気角θ１が当該領域内にあれば、断線等の異常が発生しているのはＵ相であると判定することが可能である。

５．異常発生時通電制御（異常発生時通電制御機能１０８）
（１）全体
図１２は、異常発生時通電制御におけるＥＣＵ５０の機能的なブロック図である。以下では、図５と同じ構成要素については同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図１２に示すように、異常発生時通電制御におけるＥＣＵ５０は、トルク指令値算出部１１０と、位相補償部１１２と、ゲイン設定部１４０と、異常相特定機能１０２と、基準電圧算出部１４２と、回転速度算出部１４４と、補正電圧算出部１４６と、第１加算器１４８と、第２加算器１５０と、第３加算器１５２と、ＰＷＭ制御部１３０とを有する。これらの構成要素を用いてインバータ３６の制御が行われる。

（２）トルク指令値算出部１１０及び位相補償部１１２
通常時通電制御と同様、トルク指令値算出部１１０は、トルクセンサ２８からの操舵トルクＴｒと車速センサ３０からの車速Ｖに基づいて第１トルク指令値Ｔｒ＿ｃ１を算出する。位相補償部１１２は、第１トルク指令値Ｔｒ＿ｃ１に位相補償処理を行って第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２を算出する。

（３）ゲイン設定部１４０
図１３は、ゲイン設定部１４０の機能ブロック図である。ゲイン設定部１４０は、第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２と車速Ｖとに基づいてゲインＧｐｈを算出する。図１３に示すように、ゲイン設定部１４０は、絶対値変換部１６０と、２相通電用の出力電圧テーブル１６２と、２相通電用の車速ゲインテーブル１６４と、第１乗算器１６６と、レートリミット処理部１６８と、サイン変換器１７０と、第２乗算器１７２とを有する。

絶対値変換部１６０は、第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２の絶対値を算出して出力する。２相通電用の出力電圧テーブル１６２は、第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２の絶対値に応じた出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。出力電圧Ｖｏｕｔは、第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２に応じたモータ２２の出力を設定するものである。

２相通電用の車速ゲインテーブル１６４は、車速Ｖに応じたレシオＲ１を出力する。レシオＲ１は、例えば、車速Ｖが高いとき、モータ２２の出力を小さくして、操向ハンドル１２を切り過ぎることを防止すること等のために用いられる。第１乗算器１６６は、出力電圧ＶｏｕｔとレシオＲ１の積Ｖｏｕｔ×Ｒ１を算出して出力する。積Ｖｏｕｔ×Ｒ１は、運転者による操舵トルクＴｒに車速Ｖを反映した値となる。

レートリミット処理部１６８は、積Ｖｏｕｔ×Ｒ１の前回値と今回値の偏差ΔＤの絶対値が正の閾値ＴＨ＿ΔＤを超えないように調整する。すなわち、偏差ΔＤの絶対値が、閾値ＴＨ＿ΔＤ以下である場合、偏差ΔＤをそのまま更新値Ｐ１として出力する。偏差ΔＤが閾値ＴＨ＿ΔＤより大きい正の値である場合、閾値ＴＨ＿ΔＤを更新値Ｐ１として出力する。偏差ΔＤが閾値ＴＨ＿ΔＤにマイナス１を掛けた値より小さい場合（ΔＤ＜−ＴＨ＿ΔＤ）、閾値ＴＨ＿ΔＤにマイナス１を掛けた値を更新値Ｐ１として出力する。

サイン変換器１７０は、第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２が正のときには１を出力し、第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２が負のときには−１を出力する。サイン変換器１７０を用いることにより操舵方向を左右で区別することが可能となる。

第２乗算器１７２は、更新値Ｐ１とサイン変換器１７０からの出力値（−１又は１）との積をゲインＧｐｈとして出力する。

（４）基準電圧算出部１４２
図１２に戻り、基準電圧算出部１４２は、ゲインＧｐｈと電気角θと異常相特定機能１０２の特定結果（いずれの相に異常が発生しているか）とに基づいて各相の基準電圧Ｖｕ＿ｂａｓｅ、Ｖｖ＿ｂａｓｅ、Ｖｗ＿ｂａｓｅを算出する。

具体的には、Ｕ相に異常が発生している場合、次の式（１）〜（６）を用いて基準電圧Ｖｕ＿ｂａｓｅ、Ｖｖ＿ｂａｓｅ、Ｖｗ＿ｂａｓｅを算出する。基準電圧Ｖｕ＿ｂａｓｅ、Ｖｖ＿ｂａｓｅ、Ｖｗ＿ｂａｓｅは、運転者の操舵動作に応じて設定した相電圧ゲインである。
（ａ）０°≦Φ＜１８０°の場合
Ｖｕ＿ｂａｓｅ＝０ （１）
Ｖｖ＿ｂａｓｅ＝Ｇｐｈ×（１−０．５ｓｉｎΦ） （２）
Ｖｗ＿ｂａｓｅ＝−Ｇｐｈ×（１−０．５ｓｉｎΦ） （３）
（ｂ）１８０°≦Φ＜３６０°の場合
Ｖｕ＿ｂａｓｅ＝０ （４）
Ｖｖ＿ｂａｓｅ＝Ｇｐｈ×（−１−０．５ｓｉｎΦ） （５）
Ｖｗ＿ｂａｓｅ＝−Ｇｐｈ×（−１−０．５ｓｉｎΦ） （６）

なお、上記式（１）〜（６）では、Φは、電気角θと２７０°の和として定義される（Φ＝θ＋２７０）。但し、０°≦Φ＜３６０°とする。これにより、各基準電圧Ｖｕ＿ｂａｓｅ、Ｖｖ＿ｂａｓｅ、Ｖｗ＿ｂａｓｅは、例えば、図１４のようになる。Ｕ相に異常が発生している場合、通常時通電制御（３相通電制御）であれば、電気角θが９０°及び２７０°のとき、モータ２２の操舵アシスト力が発生しなくなる。しかし、異常発生時通電制御では、図１４のように、電気角θが９０°及び２７０°の近傍において、基準電圧Ｖｖ＿ｂａｓｅ、Ｖｗ＿ｂａｓｅを大きくする。これにより、電気角θが９０°及び２７０°のときにモータ２２の操舵アシスト力が発生しなくなることの影響を軽減することが可能となる。

Ｖ相に異常が発生している場合、次の式（７）〜（１２）を用いて基準電圧Ｖｕ＿ｂａｓｅ、Ｖｖ＿ｂａｓｅ、Ｖｗ＿ｂａｓｅを算出する。
（ｃ）０°≦Φ＜１８０°の場合
Ｖｖ＿ｂａｓｅ＝０ （７）
Ｖｗ＿ｂａｓｅ＝Ｇｐｈ×（１−０．５ｓｉｎΦ） （８）
Ｖｕ＿ｂａｓｅ＝−Ｇｐｈ×（１−０．５ｓｉｎΦ） （９）
（ｄ）１８０°≦Φ＜３６０°の場合
Ｖｖ＿ｂａｓｅ＝０ （１０）
Ｖｗ＿ｂａｓｅ＝Ｇｐｈ×（−１−０．５ｓｉｎΦ） （１１）
Ｖｕ＿ｂａｓｅ＝−Ｇｐｈ×（−１−０．５ｓｉｎΦ） （１２）

なお、上記式（７）〜（１２）では、Φは、電気角θと１５０°の和として定義される（Φ＝θ＋１５０）。但し、０°≦Φ＜３６０°とする。これにより、各基準電圧Ｖｕ＿ｂａｓｅ、Ｖｖ＿ｂａｓｅ、Ｖｗ＿ｂａｓｅは、例えば、図１５のようになる。Ｖ相に異常が発生している場合、通常時通電制御（３相通電制御）であれば、電気角θが３０°及び２１０°のとき、モータ２２の操舵アシスト力が発生しなくなる。しかし、異常発生時通電制御では、図１５のように、電気角θが３０°及び２１０°の近傍において、基準電圧Ｖｗ＿ｂａｓｅ、Ｖｕ＿ｂａｓｅを大きくする。これにより、電気角θが３０°及び２１０°のときにモータ２２の操舵アシスト力が発生しなくなることの影響を軽減することが可能となる。

Ｗ相に異常が発生している場合、次の式（１３）〜（１８）を用いて基準電圧Ｖｕ＿ｂａｓｅ、Ｖｖ＿ｂａｓｅ、Ｖｗ＿ｂａｓｅを算出する。
（ｅ）０°≦Φ＜１８０°の場合
Ｖｗ＿ｂａｓｅ＝０ （１３）
Ｖｕ＿ｂａｓｅ＝Ｇｐｈ×（１−０．５ｓｉｎΦ） （１４）
Ｖｖ＿ｂａｓｅ＝−Ｇｐｈ×（１−０．５ｓｉｎΦ） （１５）
（ｆ）１８０°≦Φ＜３６０°の場合
Ｖｗ＿ｂａｓｅ＝０ （１６）
Ｖｕ＿ｂａｓｅ＝Ｇｐｈ×（−１−０．５ｓｉｎΦ） （１７）
Ｖｖ＿ｂａｓｅ＝−Ｇｐｈ×（−１−０．５ｓｉｎΦ） （１８）

なお、上記式（１３）〜（１８）では、Φは、電気角θと３０°の和として定義される（Φ＝θ＋３０）。但し、０°≦Φ＜３６０°とする。これにより、各基準電圧Ｖｕ＿ｂａｓｅ、Ｖｖ＿ｂａｓｅ、Ｖｗ＿ｂａｓｅは、例えば、図１６のようになる。Ｗ相に異常が発生している場合、通常時通電制御（３相通電制御）であれば、電気角θが１５０°及び３３０°のとき、モータ２２の操舵アシスト力が発生しなくなる。しかし、異常発生時通電制御では、図１６のように、電気角θが１５０°及び３３０°の近傍において、基準電圧Ｖｕ＿ｂａｓｅ、Ｖｖ＿ｂａｓｅを大きくする。これにより、電気角θが１５０°及び３３０°のときにモータ２２の操舵アシスト力が発生しなくなることの影響を軽減することが可能となる。

（５）回転速度算出部１４４
図１２の回転速度算出部１４４は、レゾルバ４２からの電気角θに基づいてモータ２２の回転速度ωを算出する。

（６）補正電圧算出部１４６
補正電圧算出部１４６は、電気角θと回転速度ωと異常相特定機能１０２の特定結果（いずれの相に異常が発生しているか）とに基づいて各相の補正電圧Ｖｕ＿ｅｍｆ、Ｖｖ＿ｅｍｆ、Ｖｗ＿ｅｍｆを算出する。各補正電圧Ｖｕ＿ｅｍｆ、Ｖｖ＿ｅｍｆ、Ｖｗ＿ｅｍｆは、モータ２２による誘起電圧を相殺するためのものである。

具体的には、Ｕ相に異常が発生している場合、次の式（１９）〜（２１）を用いて補正電圧Ｖｕ＿ｅｍｆ、Ｖｖ＿ｅｍｆ、Ｖｗ＿ｅｍｆを算出する。
Ｖｕ＿ｅｍｆ＝０ （１９）
Ｖｖ＿ｅｍｆ＝−（√３／２）Ｋｅ×ω×ｓｉｎΦ （２０）
Ｖｗ＿ｅｍｆ＝（√３／２）Ｋｅ×ω×ｓｉｎΦ （２１）

なお、上記式（１９）〜（２１）では、Φは、電気角θと２７０°の和として定義される（Φ＝θ＋２７０）。但し、０°≦Φ＜３６０°とする。また、Ｋｅは、１相の誘起電圧定数である。「√３／２」は、誘起電圧を３相成分から２相成分に変換する際の係数である。

Ｖ相に異常が発生している場合、次の式（２２）〜（２４）を用いて補正電圧Ｖｕ＿ｅｍｆ、Ｖｖ＿ｅｍｆ、Ｖｗ＿ｅｍｆを算出する。
Ｖｖ＿ｅｍｆ＝０ （２２）
Ｖｗ＿ｅｍｆ＝−（√３／２）Ｋｅ×ω×ｓｉｎΦ （２３）
Ｖｕ＿ｅｍｆ＝（√３／２）Ｋｅ×ω×ｓｉｎΦ （２４）

なお、上記式（２２）〜（２４）では、Φは、電気角θと１５０°の和として定義される（Φ＝θ＋１５０）。但し、０°≦Φ＜３６０°とする。

Ｗ相に異常が発生している場合、次の式（２５）〜（２７）を用いて補正電圧Ｖｕ＿ｅｍｆ、Ｖｖ＿ｅｍｆ、Ｖｗ＿ｅｍｆを算出する。
Ｖｗ＿ｅｍｆ＝０ （２５）
Ｖｕ＿ｅｍｆ＝−（√３／２）Ｋｅ×ω×ｓｉｎΦ （２６）
Ｖｖ＿ｅｍｆ＝（√３／２）Ｋｅ×ω×ｓｉｎΦ （２７）

なお、上記式（２５）〜（２７）では、Φは、電気角θと３０°の和として定義される（Φ＝θ＋３０）。但し、０°≦Φ＜３６０°とする。

（７）第１加算器１４８、第２加算器１５０及び第３加算器１５２
図１２の第１加算器１４８は、Ｕ相の基準電圧Ｖｕ＿ｂａｓｅと補正電圧Ｖｕ＿ｅｍｆとの和をＵ相電圧目標値Ｖｕ＿ｔとして出力する。第２加算器１５０は、Ｖ相の基準電圧Ｖｖ＿ｂａｓｅと補正電圧Ｖｖ＿ｅｍｆとの和をＶ相電圧目標値Ｖｖ＿ｔとして出力する。第３加算器１５２は、Ｗ相の基準電圧Ｖｗ＿ｂａｓｅと補正電圧Ｖｗ＿ｅｍｆとの和をＷ相電圧目標値Ｖｗ＿ｔとして出力する。

（８）ＰＷＭ制御部１３０
通常時通電制御と同様、ＰＷＭ制御部１３０は、相電圧指令値Ｖｕ＿ｔ、Ｖｖ＿ｔ、Ｖｗ＿ｔに応じて、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御によりインバータ３６を介してモータ２２の各相の巻線８６を通電する。ＰＷＭ制御部１３０は、インバータ３６の各ＳＷ素子７４、８０のオンオフを制御することで、各相の巻線８６を通電する。

Ｃ．本実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、ｑ軸電圧Ｖｑが印加されているにも関わらず、ｑ軸電流Ｉｑの絶対値が閾値ＴＨ＿Ｉｑ以下である補正後基準電気角θｂ２を算出し、補正後基準電気角θｂ２に基づいて異常相を判定する。このため、相電流検出用に２つの電流センサ３８、４０しか有さない構成であっても、異常相の検出が可能となる。

本実施形態によれば、ｄ軸電圧Ｖｄ及びｑ軸電圧Ｖｑより補正電気角θｃを特定し、基準電気角θｂ１と補正電気角θｃに基づいて異常相を判定する。これにより、ｄ軸電圧Ｖｄの発生によってｑ軸電流Ｉｑの絶対値が閾値ＴＨ＿Ｉｑ以下となる電気角θが基準電気角θｂ１からずれている場合であっても、ｄ軸電圧Ｖｄの影響を考慮して基準電気角θｂ１を補正することが可能となる。このため、異常相の判定を高精度に行うことが可能となる。

本実施形態では、モータ２２の回転速度ωが閾値ＴＨ＿ω以下のときに異常判定処理を行った。これにより、モータ２２による逆起電力が異常相の特定の精度に悪影響を及ぼす場合、特定の精度が確保される場合にのみ異常相の特定を行うことで、誤検出を防止することが可能となる。

ＩＩ．変形例
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。

Ａ．異常相の特定
上記実施形態では、いずれかの相に異常が発生しているか否かを判定するための判断基準として、ｑ軸電流Ｉｑがゼロであることを用いた（図７のＳ１４）。しかしながら、これに限らず、ゼロ近傍の正の閾値及び負の閾値を設け、この間にｑ軸電流Ｉｑが入っていることを判断基準としてもよい。或いは、ｑ軸電流Ｉｑの絶対値が、ゼロ近傍の正の閾値以下であることを判断基準とすることもできる。

上記実施形態では、基準電気角θｂ１に補正電気角θｃを反映した補正後基準電気角θｂ２を用いて異常相を判定したが、ｄ軸電圧Ｖｄが発生していない場合のみについて判定を限定し、基準電気角θｂ１を用いて異常相を判定することも可能である。

Ｂ．異常発生時通電制御における各値の出力の例
図１７〜図２２は、異常発生時通電制御におけるモータ２２の電気角θと各相の出力電圧との関係の第１変形例〜第６変形例を示す。換言すると、図１７〜図２２の例では、ゲイン設定部１４０における処理の変形例を示している。なお、図１７〜図２２ではいずれもＷ相が断線した場合を前提としている。

図１７は、Ｕ相電圧Ｖｕ及びＶ相電圧Ｖｖを、電気角θ、第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２及び車速Ｖに応じて台形波で出力した例である。

図１８は、Ｕ相電圧Ｖｕ及びＶ相電圧Ｖｖを、電気角θ、第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２及び車速Ｖに応じて「（１−０．５ｓｉｎθ）」の波形で出力した例である。

図１９は、Ｕ相電圧Ｖｕ及びＶ相電圧Ｖｖを、電気角θ、第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２及び車速Ｖに応じて「１／ｃｏｓ（θ−６０°）」の波形で出力した例である。但し、通常時通電制御における最大電圧の１．５倍より大きくなる電圧についてはリミット制御を行っている。

図２０は、Ｕ相電圧Ｖｕ及びＶ相電圧Ｖｖを、電気角θ、第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２及び車速Ｖに応じて「１／ｃｏｓ（θ−６０°）」の波形で出力した例である。但し、通常時通電制御における最大電圧の２倍より大きくなる電圧についてはリミット制御を行っている。

図２１は、Ｕ相電圧Ｖｕ及びＶ相電圧Ｖｖを、電気角θ、第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２及び車速Ｖに応じて「１／ｃｏｓ（θ−６０°）」の波形で出力した例である。但し、通常時通電制御における最大電圧の３倍より大きくなる電圧についてはリミット制御を行っている。

図２２は、Ｕ相電圧Ｖｕ及びＶ相電圧Ｖｖを、電気角θ、第２トルク指令値Ｔｒ＿ｃ２及び車速Ｖに応じて「１／ｃｏｓ（θ−６０°）」の波形で出力した例である。

Ｃ．モータ２２の回転速度ωの利用
上記実施形態では、回転速度ωと閾値ＴＨ＿ωとを比較し、回転速度ωが閾値ＴＨ＿ω以下であるときのみ異常判定処理を行った（図４）。しかしながら、回転速度ωと閾値ＴＨ＿ωとを比較しない構成も可能である。

１０…電動パワーステアリング装置 ２２…モータ
３６…インバータ
４２…レゾルバ（回転角度検出手段）
５０…ＥＣＵ（電流座標変換手段、電圧座標変換手段、回転速度検出手段）

Claims (2)

1. モータに３相の交流電力を供給するインバータと、
   前記３相に流れる電流を励磁電流成分であるｄ軸電流と、トルク電流成分であるｑ軸電流とのｄ−ｑ座標電流に変換する電流座標変換手段と、
   前記モータに印加される３相電圧を、ｄ軸電圧及びｑ軸電圧に変換する電圧座標変換手段と、
   前記モータの回転角度を検出する回転角度検出手段と
   を備え、
   前記ｑ軸電圧が印加されているにも関わらず、前記ｑ軸電流が第１閾値以下である基準電気角を算出し、
   前記基準電気角に基づいて異常相を判定し、
   前記ｄ軸電圧が発生している状態において、
   前記ｄ軸電圧及び前記ｑ軸電圧より補正電気角を算出し、
   前記基準電気角と前記補正電気角に基づいて異常相を判定する
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、
   前記モータの回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、
   前記回転速度が第２閾値以下のときに異常相を判定する
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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