JP6759836B2 - モータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ制御装置に関する。

車両の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）は、トルクセンサにて操舵時のステアリングシャフトに発生する操舵トルクを検出し、操舵トルク及び車速センサからの車速に基づき、アシスト制御部にて電動モータ（以下、モータという）の制御目標値であるアシスト電流指令値を演算するようにしている。そして、電動パワーステアリング装置は、モータ制御部にてアシスト電流指令値に基づいてモータ電流指令値を算出し、モータドライバがモータ電流指令値に基づくモータ電流をモータに出力することにより、該モータを駆動するようにしている。また、近年の車両には、ＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance Systems：先進運転支援システム）などの運転者の運転を支援する自動操舵システムが搭載されている。このような自動操舵システムでは、運転者の操舵感の向上や自動操舵を行うために、運転者の操舵に基づく制御量や、カメラやレーダーなどの計測手段が計測する自車両の周辺環境に基づく制御量などに基づいて、ＥＰＳのモータを制御している。

また、上記のような自動運転対応等のために、電動パワーステアリング装置では、上記したセンサ、アシスト制御部、モータ制御部、モータドライバ、及びモータを１系統として、２系統を備えて冗長化したシステム構成も提案されている（特許文献１）。このように冗長化することにより、より安定したモータ制御が可能となる。

しかし、単にシステムを冗長化したとしても、各系統のセンサが検出した操舵トルクや車速が異なると、各系統において算出されるアシスト電流指令値に基づいて、各系統のモータに対して異なるモータ電流指令値が出力されてしまうこととなり、好ましくない。

この問題を解消するために、下記で説明する電動パワーステアリング装置も提案されている。
図１０に示すように電動パワーステアリング装置は、系統Ａ及び系統ＢでそれぞれモータＭＡ、ＭＢを制御可能となっており、系統毎にセンサ部１００Ａ、１００Ｂ、ＥＣＵ１４０Ａ、１４０Ｂ、モータドライバ１３０Ａ、１３０Ｂを有する。また、ＥＣＵ１４０Ａ、１４０Ｂは、それぞれアシスト制御部１１０Ａ、１１０Ｂ及びモータ制御部１２０Ａ、１２０Ｂを有する。センサ部１００Ａ、１００Ｂには、それぞれトルクセンサ及び車速センサを含む。

そして、一方の系統Ａをメインとして、他方の系統Ｂをサブとして用い、通常時は、系統Ａのセンサ部１００Ａが検出した操舵トルクＴａ及び車速Ｖａに基づき、アシスト制御部１１０Ａがアシスト電流指令値αａを算出して、このアシスト電流指令値αａを系統Ａ、系統Ｂのモータ制御部１２０Ａ、１２０Ｂに分配している。このようにして、各系統のモータ制御部１２０Ａ、１２０Ｂは、共通のアシスト制御部１１０Ａが算出したアシスト電流指令値αａに基づいて、モータ電流指令値を算出することができる。なお、通常時は、系統Ｂのアシスト制御部１１０Ｂは、アシスト電流指令値の演算を停止している。

ここで、ＥＣＵ１４０Ａ、ＥＣＵ１４０Ｂのいずれか一方は、センサ部１００Ａ及びアシスト制御部１１０Ａが正常か否か等を監視している。そして、センサ部１００Ａ、アシスト制御部１１０Ａのいずれか一方が異常の場合には、系統Ｂのセンサ部１００Ｂが検出した操舵トルクＴｂ及び車速Ｖｂに基づき、アシスト制御部１１０Ｂがアシスト電流指令値αｂを算出して、このアシスト電流指令値αｂを系統Ａ、系統Ｂのモータ制御部１２０Ａ、１２０Ｂに分配するようにしている。

このように系統Ａのセンサ部１００Ａ、アシスト制御部１１０Ａの少なくともいずれかが異常の場合、系統Ｂのセンサ部１００Ｂ、及びアシスト制御部１１０Ｂが代替して、各系統のモータ制御部１２０Ａ、１２０Ｂは、共通のアシスト制御部１１０Ｂが算出したアシスト電流指令値αｂに基づきモータ電流指令値を算出することができる。

特開２００４−１００２４号公報

ところが、系統Ｂのアシスト制御部１１０Ｂは、切替直前までアシスト電流指令値（すなわち、アシスト制御量）の演算を停止しており、切替する場合は、この停止状態から起動されてアシスト電流指令値を算出するため、乗員に違和感を与えてしまう問題があった。

なお、従来、モータ制御装置において、２系統で各モータをそれぞれ制御する場合、制御量を一方の系統で演算した制御量を、他系統も共用できるようにして、他方の系統の制御量の演算を停止している。そして、その一方の系統で不具合が生じた後は、上記した電動パワーステアリング装置と同様に、他方の系統で制御量を演算する演算部を立ち上げすることが行われている。このため、前記電動パワーステアリング装置と同様に制御量の切替時には、乗員が違和感を感ずる。

本発明の目的は、系統間の制御量の切替時に、乗員が違和感を感ずることを抑制することができるモータ制御装置を提供することにある。

上記の問題点を解決するために、本発明のモータ制御装置は、モータと、制御量の演算に要するパラメータを出力するパラメータ出力部と、前記パラメータに基づいて前記制御量を演算する制御量演算部と、制御量の切替えを行う切替部と、前記切替部を介して入力した制御量に基づいてモータ駆動指令を演算するモータ電流制御部と、前記モータ駆動指令に基づいて前記モータを駆動するモータ駆動部と、を含む系統を１系統として、２系統を備え、前記２系統のうちの一方の系統は、該一方の系統における前記制御量演算部の前記制御量の使用不可の故障検出を行う故障検出部を備え、各系統の切替部は、通常時は、前記一方の系統で演算された前記制御量を各系統のモータ電流制御部に入力し、前記故障検出部の故障検出後には、前記２系統のうちの他方の系統で演算された前記制御量に切替えて該制御量を各系統のモータ電流制御部に入力するモータ制御装置において、前記他方の系統の前記パラメータ出力部及び制御量演算部は、通常時においても、稼働しているものである。

上記の構成によれば、他方の系統のパラメータ出力部及び制御量演算部は、通常時においても稼働していることにより、故障検出部が故障検出後、新たに他方の系統の前記パラメータ出力部及び制御量演算部が稼働開始する場合に比して、制御量の演算に遅れが生じることがない。

また、前記故障検出部の故障検出後は、各系統の切替部は、前記制御量をローパスフィルタにてフィルタ処理して、自身の系統のモータ電流制御部に入力するようにしてもよい。

上記の構成により、制御量をローパスフィルタにてフィルタ処理して、自身の系統のモータ電流制御部に入力することにより、制御量が変更されたときの、乗員の違和感を抑制できる。

また、各系統の切替部は、前記故障検出部が故障検出した故障態様の内容に応じて、前記フィルタ処理におけるローパスフィルタの時定数を変更するものとしてもよい。
上記の構成により、故障態様の内容に応じて、ローパスフィルタの時定数が変更されることにより、故障態様の内容に応じて制御量が変更されたときの、乗員の違和感を適切に抑制する。

また、前記故障態様には、両系統における制御量演算部による制御量の差が故障判定閾値を越えている場合の第１故障態様と、該制御量の差が前記故障判定閾値以下の場合の第２故障態様とを含み、各系統の制御量演算部は、第１故障態様のときは、前記フィルタ処理におけるローパスフィルタの時定数を、第２故障態様に比して、小さくすることが好ましい。

上記の構成により、第１故障態様の場合、第２故障態様の場合よりも入力した制御量が早期に立ち上がらせることができる。このため、制御量の立上がりが第２故障態様の場合よりも早くなり、モータ制御の制御遅れを抑制することができる。

また、モータ制御装置が、各系統のモータを駆動することにより操舵系にアシストトルクを付与する電動パワーステアリング装置としてもよい。
上記の構成により、電動パワーステアリング装置において、上記した作用効果を容易に実現することができる。

本発明によれば、系統間の制御量の切替時に、乗員が違和感を感ずることを抑制することができる。

電動パワーステアリング装置の概略構成を示すブロック図。 第１実施形態のモータ制御装置のブロック図。 系統３０の第１制御演算部３１が実行するフローチャート。 系統４０の第２制御演算部４１が実行するフローチャート。 系統３０、４０の切替部による切替えタイミングチャート。 系統３０、４０の切替部による切替えタイミングチャート。 第２実施形態の系統３０の第１制御演算部３１が実行するフローチャート。 第２実施形態の系統４０の第２制御演算部４１が実行するフローチャート。 他の実施形態のモータ制御装置のブロック図。 従来例のモータ制御装置のブロック図。

＜第１実施形態＞
図１〜図６を参照して、モータ制御装置の一実施形態について説明する。まず、本実施形態のモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置の概要について説明する。

図１に示すように、電動パワーステアリング装置は、運転者のステアリングホイール１０の操作に基づいて図示しない転舵輪を転舵させる操舵系としてのステアリング機構１、及び運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構２を備えている。

ステアリング機構１は、ステアリングホイール１０の回転軸となるステアリングシャフト１１、及びその下端部に図示しないラックアンドピニオン機構を介して連結された図示しないラックシャフトを備えている。ステアリング機構１では、運転者のステアリングホイール１０の操作に伴いステアリングシャフト１１が回転すると、その回転運動が前記ラックアンドピニオン機構を介してラックシャフトの軸方向の往復直線運動に変換される。このラックシャフトの往復直線運動がその両端に連結された図示しないタイロッドを介して図示しない転舵輪に伝達されることにより転舵輪の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。

アシスト機構２は、ステアリングシャフト１１にアシストトルクを付与するモータ１７Ａ、１７Ｂを備えている。モータ１７Ａ、１７Ｂの回転が図示しない減速機を介してステアリングシャフト１１に伝達されることでステアリングシャフト１１にアシストトルクが付与され、ステアリング操作が補助される。

モータ１７Ａ、１７Ｂは、いわゆるＳＰＭモータ（Surface Permanent Magnet Motor）である。なお、モータ１７Ａ、１７Ｂは、ＳＰＭモータに限定するものではなく、ＩＰＭモータ（Interior Permanent Magnet Motor）であってもよい。また、モータ１７Ａ、１７Ｂはブラシレスモータであってもよく、ブラシ付きモータであってもよい。

電動パワーステアリング装置には、ステアリングホイール１０の操作量や車両の状態量を検出する各種センサが設けられている。各種センサについては後述する。
（モータ制御装置４の構成）
次に、モータ１７Ａ、１７Ｂを制御するモータ制御装置４を説明する。

図２に示すように、モータ制御装置４は、系統３０、４０の２つの制御系からなる冗長化システムを構成している。系統３０と系統４０とは、系統３０が後述する故障検出部３５の機能を有する以外は、相互に同一の機能を有する。

系統３０は、第１制御演算部３１及び三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のインバータ回路からなる第１モータ駆動部３２を備えている。第１制御演算部３１は、マイクロプロセスユニット（ＭＰＵ）からなり、制御プログラムが実行されることによりアシスト制御部３３、切替部３７、電流制御部３４及び故障検出部３５の機能を有する。

アシスト制御部３３は、後述する各種パラメータ（操舵トルク、車速等）を入力して、これらパラメータに基づいて、アシストマップ等を用いて制御量としてのアシスト制御量（アシスト電流指令値）を演算する。なお、前記各種パラメータには、前記操舵トルク、車速以外に、図示しない外部装置からの入力信号を含む。アシスト制御部３３は、制御量演算部に相当する。

切替部３７は、アシスト制御部３３またはアシスト制御部４３からアシスト制御量を入力し、いずれか一方のアシスト制御量を選択的に電流制御部３４に出力する。アシスト制御部４３は、制御量演算部に相当する。

なお、後述する系統４０のアシスト制御部４３から系統３０の第１制御演算部３１へのアシスト制御量の入力、及び、系統３０のアシスト制御部３３から系統４０の第２制御演算部４１へのアシスト制御量の入力は、マイコン間通信により行われる。

電流制御部３４は、切替部３７から入力した前記アシスト制御量（アシスト電流指令値）に基づいて、各相の制御信号Ｉ*１を第１モータ駆動部３２に出力することにより、第１モータ駆動部３２をＰＷＭ駆動させる。制御信号Ｉ*１は、モータ駆動指令に相当する。これにより、前記制御信号Ｉ*１に応じた駆動電力が第１モータ駆動部３２からモータ１７Ａに供給される。

故障検出部３５は、後述する故障タイプαか、故障タイプβかの判定を行う。そして、この故障タイプの判定結果の故障検出信号を切替部３７及び系統４０の切替部４７に出力する。

なお、系統３０の故障検出部３５から系統４０への故障検出信号の入力はマイコン間通信にて行われる。
系統４０は、第２制御演算部４１及び三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のインバータ回路からなる第２モータ駆動部４２を備えている。第２制御演算部４１は、マイクロプロセスユニット（ＭＰＵ）からなり、制御プログラムが実行されることにより、アシスト制御部４３、切替部４７及び電流制御部４４の機能を有する。

アシスト制御部４３は、後述する各種パラメータ（操舵トルク、車速等）を入力して、これらパラメータに基づいて、アシストマップ等を用いてアシスト制御量（アシスト電流指令値）を演算する。

なお、前記各種パラメータには、アシスト制御部３３での説明した内容と同様に前記操舵トルク、車速以外に、図示しない外部装置からの入力信号を含む。
なお、アシスト制御部４３が採用するアシストマップは、アシスト制御部３３が採用するアシストマップと同じものである。アシスト制御部４３の作用の詳細については後述する。切替部４７は、アシスト制御部３３またはアシスト制御部４３からアシスト制御量を入力し、いずれか一方のアシスト制御量を選択的に電流制御部４４に出力する。

電流制御部４４は、切替部４７から入力したアシスト制御量（アシスト電流指令値）に基づいて、各相の制御信号Ｉ*２を第２モータ駆動部４２に出力することにより、第２モータ駆動部４２をＰＷＭ駆動させる。制御信号Ｉ*２は、モータ駆動指令に相当する。

これにより、前記制御信号Ｉ*２に応じた駆動電力が第２モータ駆動部４２からモータ１７Ｂに供給される。
（センサについて）
本実施形態では、系統３０、４０毎に相互に同一構成の各種センサが設けられている。

図１に示すように、ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール１０側に結合された入力軸１１ａと、ステアリング機構１側に結合された出力軸１１ｂとに分割されていて、入力軸１１ａと出力軸１１ｂは互いにトーションバー１２によって相互に連結されている。このトーションバー１２は、運転者のステアリングホイール１０の操舵に応じてねじれが生じ、このときのねじれの方向及びねじれ量をトルクセンサ５ａ、５ｂにて検出する。トルクセンサ５ａが検出した操舵トルクＴｈ１は、第１制御演算部３１に入力され、トルクセンサ５ｂが検出した操舵トルクＴｈ２は、第２制御演算部４１に入力される。なお、操舵トルクＴｈ１、Ｔｈ２は、電圧信号である。

また、車両には、その車速を検出する車速センサ６ａ、６ｂが設けられている。車速センサ６ａが検出した車速Ｓ１は第１制御演算部３１に入力され、車速センサ６ｂが検出した車速Ｓ２は、第２制御演算部４１に入力される。

本実施形態では、トルクセンサ５ａ、５ｂ、及び車速センサ６ａ、６ｂ等がパラメータ出力部に相当し、これらのセンサが検出する検出信号は、パラメータに相当する。なお、図示しない外部装置もパラメータ出力部に相当するが、本実施形態では、説明の便宜上、トルクセンサ５ａ、５ｂ、及び車速センサ６ａ、６ｂをパラメータ出力部として代表的に説明する。

（実施形態の作用）
上記のように構成されたモータ制御装置４の作用を説明する。
（系統３０について）
図３は系統３０の第１制御演算部３１が制御プログラムに従って制御周期毎に実行するフローチャートである。

Ｓ１０では、第１制御演算部３１（アシスト制御部３３）は、常時演算を実施し、アシスト制御量を演算する。
Ｓ２０では、第１制御演算部３１（切替部３７）は、故障タイプαの有無を故障検出部３５の検出に基づいて判定する。

具体的には、第１制御演算部３１（切替部３７）は、トルクセンサ５ａから入力された操舵トルクＴｈ１（電圧信号）が故障タイプαの判別閾値αｒ以下か否かで故障タイプαの有無を判定する。

Ｔｈ１≦判別閾値αｒの場合は、故障タイプαであるとして、第１制御演算部３１（切替部３７）は、Ｓ３０に移行し、そうでない場合はＳ５０に移行する。故障タイプαは、第１故障態様に相当する。

Ｓ３０では、第１制御演算部３１（切替部３７）はアシスト制御部４３からのアシスト制御量を、電流制御部３４に出力する。
Ｓ４０では、第１制御演算部３１は、出力するアシスト制御部４３からのアシスト制御量を、第１ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を介して、電流制御部３４に出力し、Ｓ９０に移行する。なお、第１ローパスフィルタは、カットオフ周波数が予め設定された基準値よりも大きくしたもの、すなわち、フィルタの時定数を小さくしたものである。

図５は、系統３０のアシスト制御量が極端に下降して系統４０のアシスト制御量との差が大きくなった場合に、系統３０に故障タイプαの故障が検出された一例を示している。
同図において、故障発生（故障検出）があると、系統３０のアシスト制御量から系統４０のアシスト制御量に切替えされて、系統４０のアシスト制御量が第１ローパスフィルタを介して出力されたときの状態を２点鎖線で示している。２点鎖線で示すように、第１ローパスフィルタを介して出力されることにより、アシスト制御量の立上がりが早期にされる。

Ｓ５０では、第１制御演算部３１（切替部３７）は、故障タイプβの有無を判定する。
具体的には、第１制御演算部３１（切替部３７）の故障検出部３５は、第１制御演算部３１と、図示しない前記外部装置との間の通信が途絶したか否かを判定する。なお、アシスト制御部３３、４３にそれぞれ入力する前記外部装置の入力信号（パラメータ）は、それぞれ別個に独立して入力されているものであって、同種のパラメータである。故障検出部３５は、第１制御演算部３１と前記外部装置との間の通信が異常の場合は、その旨を切替部３７に通知する。

第１制御演算部３１（切替部３７）は、この通信が異常である旨の通知がされている場合は、故障タイプβであると判定して、Ｓ６０に移行し、そうでない場合はＳ８０に移行する。前記故障タイプβは、第２故障態様に相当する。

Ｓ６０では、Ｓ３０と同様に、第１制御演算部３１（切替部３７）はアシスト制御部４３からのアシスト制御量を電流制御部３４に出力し、Ｓ７０に移行する。
Ｓ７０では、第１制御演算部３１は、出力するアシスト制御部４３からのアシスト制御量を、第２ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を介して、電流制御部３４に出力し、Ｓ９０に移行する。なお、第２ローパスフィルタは、カットオフ周波数が予め設定された基準値以下であって、すなわち、フィルタの時定数を大きくしたものである。

図６は、系統３０のアシスト制御量が下降して系統４０のアシスト制御量との差が小さくなった場合に、系統３０に故障タイプβの故障が検出された例を示している。同図において、故障発生（故障検出）があると、系統３０のアシスト制御量から系統４０のアシスト制御量に切替えされて、系統４０のアシスト制御量が第２ローパスフィルタを介して出力されたときの状態を実線で示している。図６に示すように、この場合には、系統３０のアシスト制御部３３の演算結果であるアシスト制御量はなくなっていないため、違和感がないようにゆっくり系統４０のアシスト制御部４３の演算結果であるアシスト制御量に切替える。

Ｓ８０では、第１制御演算部３１（切替部３７）は、アシスト制御部３３からのアシスト制御量を電流制御部３４に出力する。
Ｓ９０では、第１制御演算部３１（電流制御部３４）は、切替部３７からのアシスト制御量を第１モータ駆動部３２に出力する。

（系統４０について）
次に系統４０について説明する。
図４は系統４０の第２制御演算部４１が制御プログラムに従って制御周期毎に実行するフローチャートである。この制御プログラムは、系統３０の第１制御演算部３１が図３で説明した制御プログラムの実行と同期して実行される。

Ｓ１１０では、第２制御演算部４１（アシスト制御部４３）は、常時演算を実施し、アシスト制御量を演算する。なお、第２制御演算部４１（アシスト制御部４３）が常時演算を実施とは、通常時、すなわち、故障検出部３５にて故障検出がされていない状態である正常の時をいう。本実施形態で特徴的であるのは、この通常時においても、系統４０のトルクセンサ５ｂ、車速センサ６ｂ、図示しない外部装置等のパラメータ出力部、及びアシスト制御部４３が稼働していることである。

Ｓ１２０では、第２制御演算部４１（切替部４７）は、Ｓ２０で行う第１制御演算部３１の処理と同様に故障タイプαの有無を判定する。
Ｓ１３０では、第２制御演算部４１（切替部４７）はアシスト制御部４３からのアシスト制御量を、電流制御部４４に出力する。

Ｓ１４０では、第２制御演算部４１は、出力するアシスト制御部４３からのアシスト制御量を、第１ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を介して、電流制御部４４に出力し、Ｓ１９０に移行する。

Ｓ１５０では、第２制御演算部４１（切替部４７）は、故障タイプβの有無を判定する。第２制御演算部４１（切替部４７）は、故障タイプβがある示す故障検出信号が系統３０の故障検出部３５から入力されている場合は、Ｓ１６０に移行し、そうでない場合はＳ１８０に移行する。

Ｓ１６０では、Ｓ１３０と同様に、第２制御演算部４１（切替部４７）はアシスト制御部４３からのアシスト制御量を、電流制御部４４に出力し、Ｓ１７０に移行する。
Ｓ１７０では、第２制御演算部４１は、出力するアシスト制御部４３からのアシスト制御量を、第２ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を介して、電流制御部４４に出力し、Ｓ１９０に移行する。

Ｓ１８０では、第２制御演算部４１（切替部４７）は、アシスト制御部３３からのアシスト制御量を電流制御部４４に出力する。
Ｓ１９０では、第２制御演算部４１（電流制御部４４）は、切替部４７からのアシスト制御量を第２モータ駆動部４２に出力する。

上記のようにして、故障が検出されていない場合は、系統３０のアシスト制御部３３からのアシスト制御量を共通にして、このアシスト制御量に基づいて電流制御部３４、４４にて演算された制御信号Ｉ*１、Ｉ*２が第１モータ駆動部３２、第２モータ駆動部４２に出力される。そして、第１モータ駆動部３２、第２モータ駆動部４２からは、制御信号Ｉ*１、Ｉ*２に応じた駆動電力が第１モータ駆動部３２及び第２モータ駆動部４２からモータ１７Ａ、１７Ｂに供給される。電流制御部３４、４４は、モータ電流制御部に相当する。

また、故障が検出されている場合は、系統４０のアシスト制御部４３からのアシスト制御量を共通にし、さらに、故障タイプα、及び故障タイプβの種別に応じて、第１ローパスフィルタ、及び第２ローパスフィルタが選択される。そして、選択されたローパスフィルタを介して、アシスト制御量は、電流制御部３４、４４にそれぞれ入力され、さらに電流制御部３４、４４にて演算された制御信号Ｉ*１、Ｉ*２が第１モータ駆動部３２、第２モータ駆動部４２に出力される。また、第１モータ駆動部３２、第２モータ駆動部４２からは、制御信号Ｉ*１、Ｉ*２に応じた駆動電力が第１モータ駆動部３２及び第２モータ駆動部４２からモータ１７Ａ、１７Ｂに供給される。

ここで、故障タイプαの場合、Ｓ４０、Ｓ１４０において、アシスト制御量を第１ローパスフィルタにてフィルタ処理して、電流制御部３４、４４に入力される。このときの第１ローパスフィルタは、カットオフ周波数が予め設定された基準値よりも大きくしたものであり、フィルタの時定数を小さくしたものである。

図５に示すように、このため系統３０のアシスト制御量が故障発生時に小さくなっても、故障発生後に採用された系統４０のアシスト制御量へ早期に戻すことができる。
なお、仮に、第１ローパスフィルタを使用しない場合は、故障発生後に採用された系統４０のアシスト制御量を電流制御部３４、４４に入力しても、すぐには、系統４０のアシスト制御量へ達する時間は遅延することとなる。このため、運転者に違和感を与えることを抑制できる。

また、系統３０と図示しない外部装置との通信が途絶した故障タイプβの場合、アシスト制御部３３でのアシスト制御量の演算が該外部装置に関するパラメータは除外されて演算されている。

図６に示すように、この場合、アシスト制御部３３により算出されたアシスト制御量は、外部装置に関するパラメータ、操舵トルク、車速に基づいてアシスト制御部４３により演算されたアシスト制御量との差が、故障タイプαの場合よりも小さな差となる。

そこで、Ｓ７０、Ｓ１７０において、アシスト制御量を、カットオフ周波数が予め設定された基準値以下にした（すなわち、フィルタの時定数を大きくした）第２ローパスフィルタにてフィルタ処理して、電流制御部３４、４４に入力するようにしている。

この結果、故障タイプβの故障発生時には、系統４０のアシスト制御量との差が小さいため、故障発生後に採用された系統４０のアシスト制御量への移行は徐々に行うことにより、運転者に違和感を与えることが抑制できる。

本実施形態では、下記の特徴を有する。
（１）本実施形態のモータ制御装置４は、モータ１７Ａ、１７Ｂと、操舵トルクＴｈ１、Ｔｈ２を出力するトルクセンサ５ａ、５ｂ、車速センサ６ａ、６ｂ等と、パラメータに基づいてアシスト制御を演算するアシスト制御部３３、４３と、アシスト制御量の切替えを行う切替部３７、４７を有する。また、モータ制御装置４は、切替部を介して入力したアシスト制御量に基づいて制御信号（モータ駆動指令）を演算する電流制御部（モータ電流制御部）と、制御信号に基づいてモータを駆動するモータ駆動部とを含む系統を１系統として、２系統を備えている。そして、一方の系統３０には、系統３０におけるアシスト制御部３３のアシスト制御量の使用不可の故障検出を行う故障検出部３５を備える。

また、各系統の切替部３７、４７は、通常時、すなわち、正常時は、一方の系統３０で演算されたアシスト制御量を各系統の電流制御部３４、４４（モータ電流制御部）に入力する。また、故障検出部３５の故障検出後には、他方の系統４０のアシスト制御部４３（制御量演算部）のアシスト制御量に切替えて、電流制御部３４、４４（モータ電流制御部）に入力する。

そして、他方の系統４０のトルクセンサ５ｂ、車速センサ６ｂ等（パラメータ出力部）及びアシスト制御部４３（制御量演算部）は、通常時においても、稼働している。
このことにより、故障検出部３５が故障検出後、新たに他方の系統４０のパラメータ出力部及びアシスト制御部４３（制御量演算部）が稼働開始する場合に比して、アシスト制御量（制御量）の演算に遅れが生じることがない。この結果、系統間の制御量の切替時に、乗員が違和感を感ずることを抑制することができる。

（２）本実施形態のモータ制御装置４では、故障検出部３５の故障検出後、各系統の切替部３７、４７は、アシスト制御量（制御量）をローパスフィルタ（第１、第２ローパスフィルタ）にてフィルタ処理して、自身の系統の電流制御部３４、４４（モータ電流制御部）に入力する。この結果、本実施形態では、アシスト制御量（制御量）が変更されたときの、乗員の違和感を抑制できる。

（３）本実施形態のモータ制御装置４では、各系統の切替部３７、４７は、故障検出部３５が故障検出した故障態様の内容に応じて、ローパスフィルタの時定数を変更する。
この結果、本実施形態によれば、故障態様の内容に応じて、ローパスフィルタの時定数が変更されることにより、故障態様の内容に応じて制御量が変更されたときの、乗員の違和感を適切に抑制できる。

（４）本実施形態のモータ制御装置４は、各系統のモータ１７Ａ、１７Ｂを駆動することによりステアリング機構１（操舵系）にアシストトルクを付与する電動パワーステアリング装置としている。この結果、本実施形態では、電動パワーステアリング装置において、（１）〜（３）に記載の効果を容易に実現することができる。

＜第２実施形態＞
図７及び図８を参照して、第２実施形態を説明する。
本実施形態のモータ制御装置４は、第１実施形態のモータ制御装置４とハード構成は同じであるため、同一構成については、同一符号を付してその説明を省略し、異なる作用について説明する。

図７は、系統３０の第１制御演算部３１が制御プログラムに従って制御周期毎に実行するフローチャートである。
図７のフローチャートでは、前記実施形態における図３のフローチャートとは、故障検出部３５による故障判定が異なり、すなわち、Ｓ２０、Ｓ５０の代わりに、Ｓ２０Ａの判定ステップがあるところが異なっている。なお、図７及び図８のフローチャートにおいて、図３、図４のフローチャートと同じ処理ステップについては同一のステップ番号を付してその説明を省略する。

Ｓ２０Ａでは、判定が「ＹＥＳ」の場合は、Ｓ３０に移行し、判定が「ＮＯ」の場合、Ｓ８０の処理が行われる。また、Ｓ３０の処理の後、Ｓ３２の判定ステップが設けられていて、Ｓ３２において、判定が「ＹＥＳ」の場合は、Ｓ４０に移行し、判定が「ＮＯ」の場合、Ｓ７０の処理が行われるところが前記実施形態の図３のフローチャートと異なっている。

以下、前記実施形態と異なるＳ２０Ａ、Ｓ３２について具体的に説明する。
Ｓ２０Ａでは、第１制御演算部３１（切替部３７）は、故障検出部３５が故障を検出したか否か、すなわち、故障の有無判定（検出）を行う。

この判定は、前記実施形態のＳ２０及びＳ５０で述べた故障の有無判定を含む。すなわち、トルクセンサ５ａから入力された操舵トルクＴｈ１が判別閾値αｒ以下か否か、及び、第１制御演算部３１と図示しない前記外部装置との間の通信が途絶したか否かを判定する。

操舵トルクＴｈ１が判別閾値αｒ以下の場合、或いは、前記通信が途絶している場合の少なくともいずれか一方が成立している場合には、判定を「ＹＥＳ」として、Ｓ３０に移行する。また、操舵トルクＴｈ１が判別閾値αｒを超えていて、かつ、前記通信が途絶している場合には、判定を「ＮＯ」として、Ｓ８０に移行する。

Ｓ３２では、第１制御演算部３１（切替部３７）は、アシスト制御部３３が演算したアシスト制御量とアシスト制御部４３が演算したアシスト制御量の差の絶対値が、予め設定された判定値を超えている場合は、第１故障態様として判定を「ＹＥＳ」にしてＳ４０に移行する。判定値は、故障判定閾値に相当する。また、第１制御演算部３１（切替部３７）は、アシスト制御部３３が演算したアシスト制御量とアシスト制御部４３が演算したアシスト制御量の差の絶対値が、予め設定された判定値以下の場合には、第２故障態様として、判定を「ＮＯ」にしてＳ７０に移行する。

図８を参照して、系統４０の第２制御演算部４１の処理について説明する。
図８は、系統４０の第２制御演算部４１が制御プログラムに従って図７のフローチャートと同期して制御周期毎に実行するフローチャートである。

図８のフローチャートでは、前記実施形態における図４のフローチャートとは、故障検出部３５による故障判定が異なり、すなわち、Ｓ１２０、Ｓ１５０の代わりに、Ｓ１２０Ａの判定ステップがあるところが異なっている。

また、Ｓ１２０Ａにおいて、判定が「ＹＥＳ」の場合は、Ｓ１３０に移行し、判定が「ＮＯ」の場合、Ｓ１８０の処理が行われる。また、Ｓ１３０の処理の後、Ｓ１３２の判定ステップが設けられていて、Ｓ１３２では、判定が「ＹＥＳ」の場合は、Ｓ１４０に移行し、判定が「ＮＯ」の場合、Ｓ１７０の処理が行われるところが前記実施形態の図４のフローチャートと異なっている。

以下、前記実施形態と異なるＳ１２０Ａ、Ｓ１３２について具体的に説明する。
Ｓ１２０Ａでは、第２制御演算部４１（切替部４７）は、故障検出部３５が故障を検出したか否か、すなわち、故障の有無判定（検出）を行う。

この判定は、前記実施形態のＳ１２０及びＳ１５０で述べた故障の有無判定を含む。すなわち、トルクセンサ５ａから入力された操舵トルクＴｈ１が判別閾値αｒ以下か否か、及び、第１制御演算部３１と図示しない前記外部装置との間の通信が途絶したか否かを判定する。

操舵トルクＴｈ１が判別閾値αｒ以下の場合、或いは、前記通信が途絶している場合の少なくともいずれか一方が成立している場合には、判定を「ＹＥＳ」として、Ｓ１３０に移行する。また、操舵トルクＴｈ１が判別閾値αｒを超えていて、かつ、前記通信が途絶している場合には、判定を「ＮＯ」として、Ｓ１８０に移行する。

Ｓ１３２では、第２制御演算部４１（切替部４７）は、アシスト制御部３３が演算したアシスト制御量とアシスト制御部４３が演算したアシスト制御量の差の絶対値が、予め設定された判定値を超えている場合には、判定を「ＹＥＳ」にしてＳ１４０に移行する。また、第２制御演算部４１（切替部４７）は、アシスト制御部３３が演算したアシスト制御量とアシスト制御部４３が演算したアシスト制御量の差の絶対値が、予め設定された判定値以下の場合には、判定を「ＮＯ」にしてＳ１７０に移行する。

本実施形態では、下記の特徴を有する。
（１）本実施形態の故障態様には、両系統におけるアシスト制御部（制御量演算部）３３、４３によるアシスト制御量の差が判定値（故障判定閾値）を越えている場合（第１故障態様）と、アシスト制御量の差が判定値（故障判定閾値）以下の場合（第２故障態様）を含む。そして、各系統のアシスト制御部（制御量演算部）３３、４３は、第１故障態様のときは、フィルタ処理におけるローパスフィルタの時定数を、第２故障態様に比して、小さくする。

この結果、第１故障態様の場合、第２故障態様の場合よりも入力したアシスト制御量（制御量）が早期に立ち上がらせることができる。このため、アシスト制御量の立上がりは故障タイプβの場合よりも早くなり、モータ制御の制御遅れを抑制することができる。

なお、本発明の実施形態は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように変更してもよい。
・第１実施形態及び第２実施形態において、Ｓ４０、Ｓ１４０では、第１ローパスフィルタを介して、系統４０から出力したアシスト制御量を電流制御部３４、４４に出力したが、第１ローパスフィルタを介さないで、系統４０から出力したアシスト制御量を電流制御部３４、４４に直接出力してもよい。

・前記実施形態では、系統３０のパラメータ出力部を、トルクセンサ５ａ及び車速センサ６ａとし、系統４０のパラメータ出力部を、トルクセンサ５ｂ及び車速センサ６ｂとした。

図９に示すように上記の構成に加えて、系統３０のパラメータ出力部として、舵角センサ７ａを追加し、系統４０のパラメータ出力部として、舵角センサ７ｂを追加したモータ制御装置に具体化してもよい。舵角センサ７ａ、７ｂは、それぞれステアリングホイール１０が操舵された際のその時々の舵角を検出する。

この例では、系統３０、４０のアシスト制御部３３、４３は、図示しない上位ＥＣＵから目標舵角が入力されるようになっており、アシスト制御部３３、４３は、前記目標舵角と舵角センサが検出した実舵角との差をなくすための制御量を演算する。この場合、系統３０の故障検出部３５は、前記実施形態における故障検出に加えて、舵角センサの故障検出も行う。このような構成のモータ制御装置に、具体化してもよい。

・各実施形態では、操舵トルクと車速に基づいてアシスト制御量の演算を行うが、アシスト制御量の演算は少なくとも操舵トルクを含んでいればよい。
・前記実施形態では、故障検出された場合、２つの故障態様の故障に応じて、２つの相互に異なる時定数のローパスフィルタを採用したが、故障態様は、２つに限定するものではなく、１つ、または３つ以上であってもよく、この場合、その故障態様に応じて相互に異なる時定数のローパスフィルタで処理で行ってもよい。

・本発明の実施形態は、電動パワーステアリング装置のモータ制御装置に限定するものではなく、電動パワーステアリング装置以外のモータ制御装置に具体化してもよい。

１…ステアリング機構（操舵系）、２…アシスト機構、
４…モータ制御装置、５ａ、５ｂ…トルクセンサ（パラメータ出力部）、
６ａ、６ｂ…車速センサ（パラメータ出力部）、
１０…ステアリングホイール、１１…ステアリングシャフト、
１７Ａ、１７Ｂ…モータ、３０…系統、３１…第１制御演算部、
３２…第１モータ駆動部、３３…アシスト制御部（制御量演算部）、
３４…電流制御部（モータ電流制御部）、３５…故障検出部、
３７…切替部、４０…系統、４１…第２制御演算部、
４２…第２モータ駆動部、４３…アシスト制御部（制御量演算部）、
４４…電流制御部（モータ電流制御部）、４７…切替部、
１００Ａ、１００Ｂ…センサ部、１１０Ａ、１１０Ｂ…アシスト制御部、
１２０Ａ、１２０Ｂ…モータ制御部、
１３０Ａ、１３０Ｂ…モータドライバ、
１４０Ａ、１４０Ｂ…ＥＣＵ、ＭＡ、ＭＢ…モータ、Ａ、Ｂ…系統、
αａ、αｂ…アシスト電流指令値、Ｔａ、Ｔｂ…操舵トルク、
Ｖａ、Ｖｂ…車速、Ｓ１、Ｓ２…車速、
Ｔｈ１、Ｔｈ２…操舵トルク、
α…故障タイプ（第１故障態様）、β…故障タイプ（第２故障態様）。

Claims (5)

1. モータと、制御量の演算に要するパラメータを出力するパラメータ出力部と、前記パラメータに基づいて前記制御量を演算する制御量演算部と、制御量の切替えを行う切替部と、前記切替部を介して入力した制御量に基づいてモータ駆動指令を演算するモータ電流制御部と、前記モータ駆動指令に基づいて前記モータを駆動するモータ駆動部と、を含む系統を１系統として、２系統を備え、
   前記２系統のうちの一方の系統は、該一方の系統における前記制御量演算部の前記制御量の使用不可の故障検出を行う故障検出部を備え、
   各系統の切替部は、通常時は、前記一方の系統で演算された前記制御量を各系統のモータ電流制御部に入力し、前記故障検出部の故障検出後には、前記２系統のうちの他方の系統で演算された前記制御量に切替えて該制御量を各系統のモータ電流制御部に入力するモータ制御装置において、
   前記他方の系統の前記パラメータ出力部及び制御量演算部は、通常時においても、稼働しているモータ制御装置。
2. 前記故障検出部の故障検出後は、各系統の切替部は、前記制御量をローパスフィルタにてフィルタ処理して、自身の系統のモータ電流制御部に入力する請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 各系統の切替部は、前記故障検出部が故障検出した故障態様の内容に応じて、前記フィルタ処理におけるローパスフィルタの時定数を変更する請求項２に記載のモータ制御装置。
4. 前記故障態様には、両系統における制御量演算部による制御量の差が故障判定閾値を越えている場合の第１故障態様と、該制御量の差が前記故障判定閾値以下の場合の第２故障態様とを含み、
   各系統の制御量演算部は、第１故障態様のときは、前記フィルタ処理におけるローパスフィルタの時定数を、第２故障態様に比して、小さくする請求項３に記載のモータ制御装置。
5. 請求項１乃至請求項４のうちのいずれか１項に記載のモータ制御装置が、各系統のモータを駆動することにより操舵系にアシストトルクを付与する電動パワーステアリング装置であるモータ制御装置。

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