JP7115168B2 - モータの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、互いに絶縁された第１ステータコイルおよび第２ステータコイルを備えるモータを制御対象とし、前記第１ステータコイルに接続されている第１駆動回路、および前記第２ステータコイルに接続されている第２駆動回路を操作するモータの制御装置に関する。

たとえば下記特許文献１には、互いに絶縁された２つのステータコイルのそれぞれに流れる電流を制御する各別のＭＰＵ（処理回路）を備えた制御装置が記載されている。詳しくは、それら２つの処理回路は、ステータコイルに流れる電流を制御しているときに、互いの制御タイミングのずれを検知し、ずれを低減すべく制御タイミングを微調整する。

特開２０１７－１５８２３０号公報

ところで、たとえば２つの処理回路のうちの１つの処理回路の電源電圧が動作保証電圧未満となりリセットされる場合、他方の処理回路は電流の制御を継続している。この段階で、リセットされた処理回路が再度起動する場合、それら２つの処理回路の動作を同期させることができない事態を招いてしまう。

以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．互いに絶縁された第１ステータコイルおよび第２ステータコイルを備えるモータを制御対象とし、前記第１ステータコイルに接続されている第１駆動回路、および前記第２ステータコイルに接続されている第２駆動回路を操作するモータの制御装置において、前記第１ステータコイルを流れる電流を制御すべく前記第１駆動回路に操作信号を出力する第１処理回路と、前記第２ステータコイルを流れる電流を制御すべく前記第２駆動回路に操作信号を出力する第２処理回路と、を備え、前記第１処理回路は、起動時に前記第２処理回路が電流の制御を実行している場合、前記第２処理回路に同期信号の出力を要求する要求信号を出力する同期要求処理を実行し、前記第２処理回路は、前記要求信号に応じて、当該第２処理回路が実行する周期的なタスクの実行タイミングに同期した同期信号を前記第１処理回路に出力する再同期出力処理を実行するモータの制御装置である。

上記構成において、第１処理回路および第２処理回路の双方が電流の制御を実行しているときに、たとえば電源電圧の低下等によって、第１処理回路のみがリセットされることがある。その場合、第１処理回路がリセットから復帰し起動するときに第２処理回路が電流の制御を実行していることとなる。そこで上記構成では、第２処理回路が電流の制御を実行しているときに第１処理回路が起動する場合、第１処理回路から第２処理回路に要求信号を出力し、第２処理回路では要求信号に応じて第２処理回路が実行する周期的なタスクの実行タイミングに同期した同期信号を第１処理回路に出力する。これにより、第１処理回路は、第２処理回路の周期的なタスクに同期してタスクを実行することができる。

２．前記第２処理回路は、当該第２処理回路が実行する周期的なタスクに応じた周期信号を出力する周期信号出力処理を実行し、前記第１処理回路は、前記第２処理回路の前記再同期出力処理による前記同期信号に応じて当該第１処理回路の周期的なタスクを開始した後、前記第２処理回路の前記周期信号出力処理による前記周期信号に基づき、当該第１処理回路の周期的なタスクのタイミングを修正する修正処理を実行する上記１記載のモータの制御装置である。

上記構成では、第２処理回路が出力する周期信号に基づき第１処理回路が周期的なタスクのタイミングを修正することにより、第１処理回路のタスクの実行タイミングと第２処理回路のタスクの実行タイミングとのずれを低減することができる。

３．前記第２処理回路は、起動時に前記第１処理回路が電流の制御を実行していない場合、前記第１処理回路に準備完了通知を出力する完了出力処理を実行し、前記第１処理回路は、前記完了出力処理による前記準備完了通知を受信する場合に当該第１処理回路が実行する周期的なタスクの実行タイミングに同期した同期信号を前記第２処理回路に出力する同期出力処理を実行する上記１または２記載のモータの制御装置である。

制御装置の起動時は、第１処理回路および第２処理回路の双方の起動時となり、いずれも電流の制御を実行していない。そこで、上記構成では、第２処理回路の起動時に第１処理回路が電流の制御を実行していない場合には、第２処理回路から第１処理回路に準備完了通知を出力する。これに対し、第１処理回路が第１処理回路の周期的なタスクの実行タイミングに同期した同期信号を第２処理回路に出力することにより、第１処理回路の周期的なタスクと第２処理回路の周期的なタスクとを同期させることができる。

４．前記第１処理回路は、当該第１処理回路が実行する周期的なタスクに応じた周期信号を出力する周期信号出力処理を実行し、前記第２処理回路は、前記第１処理回路の前記同期出力処理による前記同期信号に応じて当該第２処理回路の周期的なタスクを開始した後、前記第１処理回路の前記周期信号出力処理による前記周期信号に基づき、当該第２処理回路の周期的なタスクのタイミングを修正する修正処理を実行する上記３記載のモータの制御装置である。

上記構成では、第１処理回路が出力する周期信号に基づき第２処理回路が周期的なタスクのタイミングを修正することにより、第１処理回路のタスクの実行タイミングと第２処理回路のタスクの実行タイミングとのずれを低減することができる。

さらに、上記構成が上記「２」の構成を有する場合、第１処理回路の起動時に第２処理回路が電流の制御を実行している場合と、第２処理回路の起動時に第１処理回路が電流の制御を実行していない場合とで、修正処理を行う主体を切り替えている。このため、第１処理回路の起動時に第２処理回路が電流の制御を実行しているにもかかわらず第１処理回路の起動後に第２処理回路が修正処理をする場合と比較すると、一方の起動時に既に電流の制御を実行している方を基準とすることができることから、同期処理を実行しやすい。

５．前記周期的なタスクは、第１タスクであり、前記第１処理回路および前記第２処理回路は、前記第１タスクの実行周期よりも長い周期で周期的に実行される第２タスクを実行し、前記同期信号は、前記第１タスクおよび前記第２タスクの双方の実行タイミングに同期した信号である上記１～４のいずれか１つに記載のモータの制御装置である。

上記構成では、同期信号を第１タスクのみならず第２タスクにも同期した信号とすることにより、第１処理回路の第１タスクの実行タイミングと第２処理回路の第１タスクの実行タイミングとを同期させるのみならず、第１処理回路の第２タスクの実行タイミングと第２処理回路の第２タスクの実行タイミングとを同期させることができる。しかも、第２タスクは、上記２，４の周期信号よりも周期が長いため、上記周期信号によっては同期させることができないものである。

６．前記第１処理回路は、前記第１ステータコイルに流れる電流の検出値を取得する第１電流取得処理と、前記モータの回転角度の検出値を取得する第１角度取得処理と、前記第１電流取得処理によって取得された電流の検出値および前記第１角度取得処理によって取得された回転角度の検出値に基づき前記第１ステータコイルに流れる電流を指令値に制御する第１電流制御処理と、を実行し、前記第２処理回路は、前記第２ステータコイルに流れる電流の検出値を取得する第２電流取得処理と、前記モータの回転角度の検出値を取得する第２角度取得処理と、前記第２電流取得処理によって取得された電流の検出値および前記第２角度取得処理によって取得された回転角度の検出値に基づき前記第２ステータコイルに流れる電流を指令値に制御する第２電流制御処理と、を実行し、前記第１タスクは、前記第１電流取得処理および前記第２電流取得処理であり、前記第２タスクは、前記第１角度取得処理および前記第２角度取得処理である上記５記載のモータの制御装置である。

一実施形態にかかる制御装置およびモータを示す図。 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の一部を示す図。 同実施形態にかかる第１タスクおよび第２タスクの実行タイミングを例示するタイムチャート。 （ａ）および（ｂ）は、同実施形態にかかる同期処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる同期処理を例示するタイムチャート。

以下、モータの制御装置にかかる一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に示すモータ１０は、転舵輪を転舵させるための転舵アクチュエータにおける動力源である。モータ１０は、１つのロータ１２と、一対のステータコイルであるＡ系統ステータコイル１４ａおよびＢ系統ステータコイル１４ｂと、を備えている。制御装置２０は、モータ１０を制御対象とし、モータ１０の制御量であるトルクを制御する。制御装置２０は、Ａ系統ステータコイル１４ａおよびＢ系統ステータコイル１４ｂのそれぞれに対応した各別の回路であるＡ系統の回路とＢ系統の回路とを備えている。

詳しくは、制御装置２０は、Ａ系統の回路として次のものを備えている。すなわち、Ａ系統ステータコイル１４ａに接続されたＡ系統インバータ２２ａと、Ａ系統インバータ２２ａに操作信号ＭＳａを出力することによってＡ系統ステータコイル１４ａに流れる電流を制御するＡ系統マイコン３０ａと、Ａ系統マイコン３０ａに外部クロック信号を出力するＡ系統発振器２４ａと、を備えている。また、制御装置２０は、Ｂ系統の回路として、次のものを備えている。すなわち、Ｂ系統ステータコイル１４ｂに接続されたＢ系統インバータ２２ｂと、Ｂ系統インバータ２２ｂに操作信号ＭＳｂを出力することによってＢ系統ステータコイル１４ｂに流れる電流を制御するＢ系統マイコン３０ｂと、Ｂ系統マイコン３０ｂに外部クロック信号を出力するＢ系統発振器２４ｂと、を備えている。なお、Ａ系統マイコン３０ａやＡ系統インバータ２２ａ、Ｂ系統マイコン３０ｂやＢ系統インバータ２２ｂには、バッテリ５０の端子電圧が印加されている。

上記Ａ系統マイコン３０ａは、Ａ系統角度センサ４０ａによって検出されるロータ１２の回転角度θａや、Ａ系統ステータコイル１４ａに流れる３相の電流ｉｕａ，ｉｖａ，ｉｗａを取得する。なお、電流ｉｕａ，ｉｖａ，ｉｗａは、たとえばＡ系統インバータ２２ａの各レッグに接続されたシャント抵抗の電圧降下として検出すればよい。

上記Ｂ系統マイコン３０ｂは、Ｂ系統角度センサ４０ｂによって検出されるロータ１２の回転角度θｂや、Ｂ系統ステータコイル１４ｂに流れる３相の電流ｉｕｂ，ｉｖｂ，ｉｗｂを取得する。なお、電流ｉｕｂ，ｉｖｂ，ｉｗｂは、たとえばＢ系統インバータ２２ｂの各レッグに接続されたシャント抵抗の電圧降下として検出すればよい。

以下では、Ａ系統とＢ系統とを総括して記載する場合、「＃」を用い、たとえば「＃系統ステータコイル１４＃には＃系統インバータ１４＃が接続されている」等と記載することとする。すなわち、「＃」は、「系統」の前に記載される場合、大文字の「Ａ，Ｂ」を意味し、数字やアルファベット等の記号の後に記載される場合、小文字の「ａ，ｂ」を意味する。

＃系統マイコン３０＃には、ＣＰＵ３２＃、ＲＯＭ３４＃、周辺回路３６＃等が備えられ、それらがバスライン３８＃を介して接続されている。ここで、周辺回路３６＃は、外部クロック信号に基づき内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路や、電源回路、リセット回路等を含む。リセット回路は、＃系統マイコン３０＃（ＣＰＵ３２＃）に印加される電圧が＃系統マイコン３０＃（ＣＰＵ３２＃）の動作を保証できる電圧範囲から外れる場合にマイコン３０＃（ＣＰＵ３２＃）をリセットする回路である。

＃系統マイコン３０＃は、ステアリングホイールから入力されるトルクである操舵トルクＴｈに基づき、モータ１０のトルクを制御すべく、＃系統ステータコイル１４＃に流れる電流を制御する。

図２に、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂが実行する処理を示す。図２に示す処理は、ＲＯＭ３４＃に記憶されたプログラムをＣＰＵ３２＃が実行することにより実現される。なお、以下では、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂのそれぞれが実行する処理を総括する場合、「＃」を用いて記載する。

トルク指令値算出処理Ｍ１０＃は、操舵トルクＴｈに基づき、運転者の操舵をアシストするうえでモータ１０に要求されるトルクであるトルク指令値Ｔ＃＊を算出する処理である。なお、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂの双方ともに電流の制御を実行している場合、Ａ系統ステータコイル１４ａとＢ系統ステータコイル１４ｂとの双方に流れる電流の協働で、モータ１０のトルクを要求される値に制御する。すなわち、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂの双方ともに電流の制御を実行している場合、トルク指令値Ｔａ＊とトルク指令値Ｔｂ＊との和が、モータ１０に要求されるトルクとなる。

電流指令値算出処理Ｍ１２＃は、モータ１０のトルクをトルク指令値Ｔ＃＊に応じて制御すべく、＃系統ステータコイル１４＃に流れる電流の指令値である電流指令値ｉｄ＃＊，ｉｑ＃＊を算出する処理である。

電流取得処理Ｍ１４＃は、＃系統ステータコイル１４＃に流れる電流ｉｕ＃，ｉｖ＃，ｉｗ＃を取得する処理である。ｄｑ変換処理Ｍ１６＃は、３相の電流ｉｕ＃，ｉｖ＃，ｉｗ＃をｄｑ軸の電流ｉｄ＃，ｉｑ＃に変換する処理である。フィードバック処理Ｍ１８＃は、ｄｑ軸の電流ｉｄ＃，ｉｑ＃を電流指令値ｉｄ＃＊，ｉｑ＃＊にフィードバック制御するための操作量として、ｄｑ軸の電圧ｖｄ＃，ｖｑ＃を算出する処理である。３相変換処理Ｍ２０＃は、ｄｑ軸の電圧ｖｄ＃，ｖｑ＃を３相の電圧ｖｕ＃，ｖｖ＃，ｖｗ＃に変換する処理である。操作信号生成処理Ｍ２２＃は、＃系統インバータ２２＃によって＃系統ステータコイル１４＃に印加される各相の電圧が電圧ｖｕ＃，ｖｖ＃，ｖｗ＃となるように、＃系統インバータ２２＃に操作信号ＭＳ＃を出力する処理である。ここでの操作信号ＭＳ＃は、＃系統インバータ２２＃の各スイッチング素子のオン・オフ操作信号である。詳しくは、操作信号生成処理Ｍ２２＃は、三角波ＰＷＭ処理によって、操作信号ＭＳ＃を算出する処理を含む。

角度取得処理Ｍ２４＃は、＃系統角度センサ４２＃によって検出される回転角度θ＃を取得し、ｄｑ変換処理Ｍ１６＃や、３相変換処理Ｍ２０＃に出力する処理である。異常判定処理Ｍ２６＃は、＃系統マイコン３０＃内の動作に異常があるか否かを判定する処理である。異常判定処理Ｍ２６＃は、＃系統マイコン３０＃が＃系統ステータコイル１４＃に流れる電流を制御する処理に異常がある場合に動作に異常があると判定する処理を含む。このため、＃系統マイコン３０＃の起動時においては、＃系統ステータコイル１４＃を流れる電流の制御が開始されていないことから、異常判定処理Ｍ２６＃により異常がある旨判定される。

同期処理Ｍ２８＃は、内部クロック信号に基づき、電流取得処理Ｍ１４＃や、角度取得処理Ｍ２４＃、操作信号生成処理Ｍ２２＃の動作を同期させる処理である。
図３に、電流取得処理Ｍ１４＃や、角度取得処理Ｍ２４＃、操作信号生成処理Ｍ２２＃の動作を例示する。図３に示す三角波形状のキャリアＳｃと電圧ｖｕ＃，ｖｖ＃，ｖｗ＃との大小比較に基づき操作信号ＭＳ＃が生成される。なお、図３には、Ｕ相の電圧ｖｕ＃のみを例示した。また、図３に示すように、タスク１として、電流取得処理Ｍ１４＃が、キャリアＳｃの周期と同周期で実行される。なお、電流取得処理Ｍ１４ａによって新たに電流ｉｕ＃，ｉｖ＃，ｉｗ＃が取得される都度、電圧ｖｕ＃，ｖｖ＃，ｖｗ＃が更新され、ひいては操作信号ＭＳ＃が更新される。ここで、電流取得処理Ｍ１４＃の実行タイミング（タスク１の実行タイミング）は、操作信号ＭＳ＃の出力タイミングに対して極力離して設定される。これは、操作信号ＭＳ＃の更新によって、＃系統ステータコイル１４＃に流れる電流にリンギングが生じることに鑑み、リンギングが減衰したタイミングで電流ｉｕ＃，ｉｖ＃，ｉｗ＃を取得することを狙ったものである。

また、図３に示すように、タスク２として、角度取得処理Ｍ２４＃が、キャリアＳｃの周期よりも長い周期で実行される。ちなみに、タスク１、タスク２等、＃系統マイコン３０＃によって実行される周期的なタスクの周期は、いずれも内部クロック信号の倍数となっている。また、本実施形態では、タスク１が、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂの双方が実行する周期的なタスクのうち周期が最も短いタスクとなっている。さらに、本実施形態では、＃系統マイコン３０＃によって実行される周期的なタスクの周期の全ては、それら複数の周期のうちの最長の周期の約数となっている。

図２に戻り、同期処理Ｍ２８＃は、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂの双方が実行する周期的なタスクのうちの周期が最短のタスクの周期に同期した同期信号を図１に示す通信線４４を介して出力する周期信号出力処理Ｍ３０＃を含む。周期信号出力処理Ｍ３０＃は、異常判定処理Ｍ２６＃によって異常がある旨判定される場合には、同期信号の出力を停止する。さらに、同期処理Ｍ２８＃は、通信線４４を介して、Ａ系統とＢ系統とで、周期的なタスクの実行を同期させる処理を含む。

Ａ系統とＢ系統とで周期的なタスクの実行を同期させる理由は、第１にトルクリップルを抑制することを狙ったものである。すなわち、たとえばＡ系統とＢ系統とでタスク１の実行タイミングがずれる場合には、Ａ系統の操作信号ＭＳａの更新タイミングとＢ系統のタスク１の実行タイミングとが近づくおそれがある。そしてその場合、電流取得処理Ｍ１４ｂによって取得される電流ｉｕｂ，ｉｖｂ，ｉｗｂに、Ａ系統ステータコイル１４ａを流れる電流ｉｕａ，ｉｖａ，ｉｗａのリンギングに起因したノイズが重畳するおそれがある。また、たとえばＡ系統とＢ系統とでタスク２の実行タイミングがずれる場合には、たとえ電流ｉｕｂ，ｉｖｂ，ｉｗｂと電流ｉｕａ，ｉｖａ，ｉｗａとが等しいとしても、用いる回転角度θａ，θｂが互いに異なることに起因して、電圧ｖｕａ，ｖｖａ，ｖｗａと電圧ｖｕｂ，ｖｖｂ，ｖｗｂとが異なることとなる。

第２に、たとえば図１に示すシリアルライン４２を介した双方向通信を実行するタスクには、Ａ系統とＢ系統とが同期していることが要求されるからである。なお、本実施形態では、Ａ系統マイコン３０ａとＢ系統マイコン３０ｂとの双方が実行する周期的なタスクのうちの周期が最長のタスクの実行タイミングを同期させることによって、全ての周期的なタスクの実行タイミングを同期させる。

図４（ａ）に、同期処理Ｍ２８ａの手順を示し、図４（ｂ）に、同期処理Ｍ２８ｂの手順を示す。図４に示す処理は、ＲＯＭ３４＃に記憶されたプログラムをＣＰＵ３２＃が例えば所定の実行条件が成立する都度繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって、各処理のステップ番号を表現する。以下、制御装置２０の起動時から実際に生じうる事象の時系列に従って図４に示す処理を説明する。

図４（ａ）に示す一連の処理において、ＣＰＵ３２ａは、まず、Ａ系統マイコン３０ａの起動時であるか否かを判定する（Ｓ１０）。制御装置２０が起動される場合、Ａ系統マイコン３０ａが起動されることから、ＣＰＵ３２ａは、起動時であると判定し（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｂ系統マイコン３０ｂが正常に動作しているか否かを判定する（Ｓ１２）。この処理は、Ｂ系統マイコン３０ｂ側の周期信号出力処理Ｍ３０ｂにより周期信号が出力されている場合に、正常に動作していると判定する処理となる。制御装置２０の起動時は、Ｂ系統マイコン３０ｂの起動時でもあることから、Ｂ系統マイコン３０ｂにおいてＢ系統ステータコイル１４ｂに流れる電流の制御が未だなされておらず、異常判定処理Ｍ２６ｂにより異常である旨判定されることによって周期信号出力処理Ｍ３０ｂによる周期信号を出力する処理が禁止されている。そのため、ＣＰＵ３２ａは、Ｂ系統マイコン３０ｂの動作が正常ではないと判定して（Ｓ１２：ＮＯ）、Ａ系統マイコン３０ａのステータスをマスタとする（Ｓ１４）。

一方、図４（ｂ）に示す一連の処理において、ＣＰＵ３２ｂは、まず、Ｂ系統マイコン３０ｂの起動時であるか否かを判定する（Ｓ４０）。制御装置２０が起動される場合、Ｂ系統マイコン３０ｂが起動されることから、ＣＰＵ３２ｂは、起動時であると判定し（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｂ系統マイコン３０ｂのステータスをスレーブとする（Ｓ４２）。次にＣＰＵ３２ｂは、Ａ系統マイコン３０ａが正常に動作しているか否かを判定する（Ｓ４４）。この処理は、Ａ系統マイコン３０ａ側の周期信号出力処理Ｍ３０ａによって周期信号が出力されている場合に正常に動作していると判定する処理となる。制御装置２０の起動時は、Ａ系統マイコン３０ａの起動時でもあることから、Ａ系統マイコン３０ａにおいてＡ系統ステータコイル１４ａに流れる電流の制御が未だなされておらず、異常判定処理Ｍ２６ａにより異常である旨判定されることによって周期信号出力処理Ｍ３０ａによる周期信号を出力する処理が禁止されている。そのため、ＣＰＵ３２ｂは、Ａ系統マイコン３０ａの動作が正常ではないと判定して（Ｓ４４：ＮＯ）、Ｂ系統マイコン３０ｂ側の各タスクを周期的に実行する準備が整い次第、通信線４４を介して準備が整った旨を通知するための準備完了通知を出力する完了出力処理を実行する（Ｓ４６）。

これに対し図４（ａ）に示すように、ＣＰＵ３２ａは、準備完了通知を受信するまで待機する（Ｓ１６：ＮＯ）。そしてＣＰＵ３２ａは、準備完了通知を受信すると（Ｓ１６：ＹＥＳ）、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂの双方が実行する周期的なタスクのうちの周期が最長のタスクのＡ系統マイコン３０ａにおける実行タイミングに同期した同期信号を通信線４４を介して出力する同期出力処理を実行する（Ｓ１８）。この際、ＣＰＵ３２ａは、周期的なタスクの実行を開始する。

これにより、図４（ｂ）に示すように、ＣＰＵ３２ｂは、同期信号を受信し（Ｓ４８）、同期信号に基づき、Ｂ系統マイコン３０ｂにおいて、周期的な各タスクの実行タイミングがＡ系統マイコン３０ａ側に同期するように、周期的な各タスクの実行を開始する（Ｓ５０）。これにより、Ａ系統マイコン３０ａによるＡ系統ステータコイル１４ａに流れる電流の制御と、Ｂ系統マイコン３０ｂによるＢ系統ステータコイル１４ｂに流れる電流の制御とが、実行される。

その後、図４（ｂ）に示すように、ＣＰＵ３２ｂは、起動時ではないと判定する場合（Ｓ４０：ＮＯ）、Ｂ系統のステータスがマスタであるか否かを判定する（Ｓ５２）。そしてＣＰＵ３２ｂは、スレーブであると判定する場合（Ｓ５２：ＮＯ）、Ａ系統マイコン３０ａが正常に動作しているか否かを判定する（Ｓ５４）。

ＣＰＵ３２ｂは、Ａ系統マイコン３０ａが正常に動作していると判定する場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）、Ａ系統マイコン３０ａから出力された周期信号を受信する（Ｓ５６）。そしてＣＰＵ３２ｂは、周期信号に基づき、Ｂ系統マイコン３０ｂ側におけるタスクの実行タイミングを必要に応じて修正することによってＡ系統マイコン３０ａ側のタスクの実行タイミングに近づける処理を実行する（Ｓ５８）。詳しくは、ＣＰＵ３２ａは、内部クロックの一周期を最小単位として、内部クロックの周期の整数倍の長さを有する時間だけ実行タイミングを適宜修正する。

次に、たとえばバッテリ５０の端子電圧が低下し、Ａ系統とＢ系統との電気経路の抵抗値の個体差等に起因して、Ｂ系統マイコン３０ｂに印加される電圧のみが動作保証電圧を下回り、Ｂ系統マイコン３０ｂがリセットされる場合について説明する。

その場合、印加電圧がある程度上昇することにより、Ｂ系統マイコン３０ｂが再度起動される。その場合、ＣＰＵ３２ｂは、起動時であると判定し（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ４２の処理を実行した後、Ａ系統マイコン３０ａが正常に動作しているか否かを判定する（Ｓ４４）。Ｂ系統マイコン３０ｂのみがリセットされた後の起動時の場合、Ａ系統マイコン３０ａによりＡ系統ステータコイル１４ａに流れる電流の制御が実行されており、Ａ系統マイコン３０ａから周期信号が出力されている。そのため、ＣＰＵ３２ｂは、Ａ系統マイコン３０ａが正常に動作していると判定し（Ｓ４４：ＹＥＳ）、通信線４４を介してＡ系統マイコン３０ａに同期信号の出力を要求する要求信号を出力する同期要求処理を実行する（Ｓ６０）。

これに対し図４（ａ）に示すように、ＣＰＵ３２ａは、リセットされていないことから、起動時ではないと判定し（Ｓ１０：ＮＯ）、Ａ系統マイコン３０ａのステータスがマスタであるか否かを判定する（Ｓ２０）。そしてＣＰＵ３２ａは、マスタであると判定する場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、要求信号を受信したか否かを判定する（Ｓ２２）。そしてＣＰＵ３２ａは、要求信号を受信したと判定する場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂの双方が実行する周期的なタスクのうちの周期が最長のタスクのＡ系統マイコン３０ａにおける実行タイミングに同期した同期信号を通信線４４を介して出力する再同期出力処理を実行する（Ｓ２４）。

これに対し図４（ｂ）に示すように、ＣＰＵ３２ｂは、再同期出力処理によって出力された同期信号を受信し（Ｓ４８）、この同期信号に基づきＳ５０の処理を実行する。
次に、たとえばバッテリ５０の端子電圧が低下し、Ａ系統とＢ系統との電気経路の抵抗値の個体差等に起因して、Ａ系統マイコン３０ａに印加される電圧のみが動作保証電圧を下回り、Ａ系統マイコン３０ａがリセットされる場合について説明する。

その場合、印加電圧がある程度上昇することにより、Ａ系統マイコン３０ａが再度起動される。その場合、ＣＰＵ３２ａは、起動時であると判定し（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｂ系統マイコン３０ｂが正常に動作しているか否かを判定する（Ｓ１２）。Ａ系統マイコン３０ａのみがリセットされた後の起動時の場合、Ｂ系統マイコン３０ｂによりＢ系統ステータコイル１４ｂに流れる電流の制御が実行されており、Ｂ系統マイコン３０ｂから周期信号が出力されている。そのため、ＣＰＵ３２ａは、Ｂ系統マイコン３０ｂが正常に動作していると判定し（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ａ系統マイコン３０ａのステータスをスレーブとする（Ｓ２６）。そしてＣＰＵ３２ａは、通信線４４を介してＢ系統マイコン３０ｂに同期信号の出力を要求する要求信号を出力する同期要求処理を実行する（Ｓ２８）。

一方、図４（ｂ）に示すように、ＣＰＵ３２ｂは、Ｂ系統ステータコイル１４ｂに流れる電流の制御を継続していることから、起動時ではないと判定し（Ｓ４０：ＮＯ）、Ｂ系統マイコン３０ｂのステータスがマスタであるか否かを判定する（Ｓ５２）。そしてＣＰＵ３２ｂは、スレーブであると判定する場合（Ｓ５２：ＮＯ）、Ａ系統マイコン３０ａが正常に動作しているか否かを判定する（Ｓ５４）。そしてＣＰＵ３２ｂは、Ａ系統マイコン３０ａが正常に動作していないと判定する場合（Ｓ５４：ＮＯ）、Ｂ系統マイコン３０ｂのステータスをマスタとする（Ｓ６２）。そしてＣＰＵ３２ｂは、Ｓ６２の処理を完了する場合やＳ５２の処理において肯定判定する場合には、要求信号を受信したか否かを判定する（Ｓ６４）。そしてＣＰＵ３２ｂは、要求信号を受信したと判定する場合（Ｓ６４：ＹＥＳ）、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂの双方が実行する周期的なタスクのうちの周期が最長のタスクのＢ系統マイコン３０ｂにおける実行タイミングに同期した同期信号を通信線４４を介して出力する再同期出力処理を実行する（Ｓ６６）。

これに対し図４（ａ）に示すように、ＣＰＵ３２ｂは、同期信号を受信し（Ｓ３０）、同期信号に基づき、Ａ系統マイコン３０ａにおいて、周期的なタスクの実行タイミングがＢ系統マイコン３０ｂ側に同期するように、周期的な各タスクの実行を開始する（Ｓ３２）。その後、ＣＰＵ３２ａは、Ａ系統マイコン３０ａのステータスがスレーブであると判定し（Ｓ２０：ＮＯ）、Ｂ系統マイコン３０ｂから出力された周期信号を受信する（Ｓ３４）。そしてＣＰＵ３２ａは、周期信号に基づき、Ａ系統マイコン３０ａ側におけるタスクの実行タイミングを必要に応じて修正することによってＢ系統マイコン３０ｂ側のタスクの実行タイミングに近づける処理を実行する（Ｓ３６）。

なお、ＣＰＵ３２ａは、Ｓ１８，Ｓ２４，Ｓ３２，Ｓ３６の処理が完了する場合や、Ｓ２２の処理において否定判定する場合、図４（ａ）に示す一連の処理を一旦終了する。一方、ＣＰＵ３２ｂは、Ｓ５０，Ｓ５８，Ｓ６６の処理が完了する場合や、Ｓ６４の処理において否定判定する場合、図４（ｂ）に示す処理を一旦終了する。

なお、上記の説明において、バッテリ５０の端子電圧の低下によって、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂの双方がリセットされた後の処理については記載しなかったが、その場合には、制御装置２０の起動時の処理と同じである。

ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
図５に、制御装置２０の起動後、Ｂ系統マイコン３０ｂのみがリセットされた場合を示す。その場合、ＣＰＵ３２ｂは、時刻ｔ１においてＡ系統マイコン３０ａに要求信号を出力する。これに対し、ＣＰＵ３２ａは、要求信号を受信後、Ａ系統マイコン３０ａとＢ系統マイコン３０ｂとの双方が実行する周期的なタスクのうちの周期が最長のタスクｎの実行タイミングに同期して同期信号を出力する。すなわち、ＣＰＵ３２ａは、タスク１、タスク２等の実行タイミングが生じても、タスクｎの実行タイミングでない限り、同期信号を出力することなく待機する。そして、時刻ｔ２に、ＣＰＵ３２ａは、タスクｎの実行タイミング、すなわち、全ての周期的なタスクの実行タイミングとなることにより、同期信号を出力する。タスクｎの実行タイミングは、要求信号の受信後において出現する周期的な各タスクの実行タイミングのうち最も遅くに出現するものである。換言すれば、全ての周期的なタスクの実行タイミングは、要求信号の受信後において、タスクｎの実行タイミングの出現以前に出現する。タスクｎの実行タイミングに同期した同期信号が出力されることにより、ＣＰＵ３２ｂでは、周期的なタスクの全ての実行タイミングを同期信号に同期させる。ちなみに、全ての周期的なタスクの実行タイミングを同期信号に同期させることは、同一周期を有する複数の周期的なタスクの実行タイミングが一致することを意味しない。すなわち、上述したように、タスク１としての電流取得処理Ｍ１４＃の周期と、操作信号ＭＳ＃の更新周期とは同一周期であるが、それらの実行タイミング自体は互いに離れている。したがって、同期信号に同期させることには、同期信号の受信後、直ちに実行されるタスクのみならず、同期信号の受信から所定時間経過した時点で実行されるタスクが含まれうる。

このように、同期信号を、タスクｎの実行タイミングに同期した信号とすることにより、Ａ系統マイコン３０ａが実行する周期的なタスクとＢ系統マイコン３０ｂが実行する対応する周期的なタスクとを、全て同期させることができる。これにより、Ａ系統マイコン３０ａとＢ系統マイコン３０ｂとのうちのいずれか一方がリセットされる場合であっても、Ａ系統マイコン３０ａによるＡ系統ステータコイル１４ａを流れる電流の制御とＢ系統マイコン３０ｂによるＢ系統ステータコイル１４ｂを流れる電流の制御とを実行する正常状態に早期に復帰できる。そのため、Ａ系統マイコン３０ａによるＡ系統ステータコイル１４ａを流れる電流の制御とＢ系統マイコン３０ｂによるＢ系統ステータコイル１４ｂを流れる電流の制御とのいずれか一方のみが継続される場合と比較すると、運転者による操舵のアシストを良好とすることができる。ちなみに、Ａ系統マイコン３０ａによるＡ系統ステータコイル１４ａを流れる電流の制御とＢ系統マイコン３０ｂによるＢ系統ステータコイル１４ｂを流れる電流の制御とのいずれか一方のみが継続される場合、双方が実行される場合にモータ１０が生成するトルクを定常的に生成することは困難である。

以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する効果が得られる。
（１）制御装置２０の起動後、Ａ系統マイコン３０ａのみがリセットされ、再起動される場合、Ａ系統マイコン３０ａをスレーブとし、Ｂ系統マイコン３０ｂのタスクの実行タイミングにＡ系統マイコン３０ａ側が修正処理によって合わせることとした。これにより、正常に動作を継続している側が修正処理をすることを回避することができる。

＜対応関係＞
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。［１］以下のケース１とケース２との場合に分けて記載する。ケース１の場合には、第１ステータコイル、第１駆動回路、および第１処理回路のそれぞれが、Ａ系統ステータコイル１４ａ、Ａ系統インバータ２２ａ、およびＡ系統マイコン３０ａに対応する。ケース２の場合には、第１ステータコイル、第１駆動回路、および第１処理回路のそれぞれが、Ｂ系統ステータコイル１４ｂ、Ｂ系統インバータ２２ｂ、およびＢ系統マイコン３０ｂに対応する。ケース１の場合、同期要求処理は、Ｓ２８の処理に対応し、再同期出力処理は、Ｓ６６の処理に対応する。ケース２の場合、同期要求処理は、Ｓ６０の処理に対応し、再同期出力処理は、Ｓ２４の処理に対応する。［２］ケース１の場合、周期信号出力処理は、周期信号出力処理Ｍ３０ｂに対応し、修正処理は、Ｓ３６の処理に対応する。ケース２の場合、周期信号出力処理は、周期信号出力処理Ｍ３０ａに対応し、修正処理は、Ｓ５８の処理に対応する。［３］上記ケース１の場合にのみ対応し、完了出力処理は、Ｓ４６の処理に対応し、同期出力処理は、Ｓ１８の処理に対応する。［４］上記ケース１の場合のみに対応し、周期信号出力処理は、周期信号出力処理Ｍ３０ａに対応し、修正処理は、Ｓ５８の処理に対応する。［５］第１タスクは、電流取得処理Ｍ１４ａ，Ｍ１４ｂに対応し、第２タスクは、角度取得処理Ｍ２４ａ，Ｍ２４ｂに対応する。［６］第１電流取得処理および第２電流取得処理は、電流取得処理Ｍ１４ａ，Ｍ１４ｂに対応し、第１角度取得処理および第２角度取得処理は、角度取得処理Ｍ２４ａ，Ｍ２４ｂに対応する。第１電流制御処理および第２電流取得処理は、フィードバック処理Ｍ１８ａ，Ｍ１８ｂ、３相変換処理Ｍ２０ａ，Ｍ２０ｂおよび操作信号生成処理Ｍ２２ａ，Ｍ２２ｂに対応する。

＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも１つを、以下のように変更してもよい。
・「タスクについて」
上記実施形態では、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂの双方が実行する周期的なタスクの周期は、同タスクのうち実行周期が最も長いタスクの周期の約数となるようにしたが、これに限らない。たとえば、全てのタスクの周期が、内部クロック信号の周期の倍数であるものの、実行周期が最も長いタスクの周期の約数とはならないものがあってもよい。

・「周期信号出力処理について」
上記実施形態では、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂの双方が実行するタスクのうち実行周期が最も短いタスクに応じた周期信号を出力したが、これに限らない。たとえば、実行周期が最も短いタスクと最も長いタスクとの中間のタスクに応じた周期信号を出力してもよい。

上記実施形態では、ステータスがマスタであるかスレーブであるかにかかわらず周期信号出力処理を常時実行したが、これに限らず、たとえばステータスがマスタのものだけが周期信号出力処理を実行してもよい。

・「再同期出力処理について」
上記実施形態では、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂのいずれか一方が同期要求信号を受信する場合、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂの双方が実行する周期的なタスクのうち実行周期が最も長いタスクの実行タイミングに同期した同期信号を出力したが、これに限らない。たとえば、「タスクについて」の欄に記載したように、周期的なタスクの中に実行周期が最も長いタスクの周期の約数とはならないものがある場合、最も長いタスクの実行タイミングであって且つ全ての周期的なタスクの周期の最小公倍数に同期するタイミングで同期信号を出力すればよい。これにより、同期信号の出力タイミングが、全ての周期的なタスクの実行タイミングに同期することから、Ａ系統マイコン３０ａが実行する周期的なタスクと、Ｂ系統マイコン３０ｂが実行する対応する周期的なタスクとを、全て同期させることができる。

もっとも、Ａ系統マイコン３０ａが実行する周期的なタスクと、Ｂ系統マイコン３０ｂが実行する対応する周期的なタスクとを、全て同期させることは必須ではない。たとえば、シリアルライン４２を介した双方向通信処理の周期と角度取得処理Ｍ２４＃の周期と電流取得処理Ｍ１４＃の周期との最小公倍数の周期と電流取得処理Ｍ１４＃の実行タイミングとの双方に同期したタイミングに同期信号を出力してもよい。

またたとえば、上記「周期信号出力処理について」の欄に記載したように、中間のタスクに応じた周期信号が出力される場合、周期信号に対応するタスクよりも実行周期が長いタスクの実行タイミングに同期した同期信号を出力することが望ましい。これにより、周期信号に対応するタスクよりも実行周期が長いタスクについて、Ａ系統マイコン３０ａとＢ系統マイコン３０ｂとで実行周期を同期させることができる。

・「電流制御処理について」
上記実施形態では、ステータコイルに流れる電流を指令値に制御する電流制御処理として、フィードバック処理Ｍ１８＃、３相変換処理Ｍ２０＃および操作信号生成処理Ｍ２２＃を例示したが、これに限らない。たとえばステータコイルに流れる電流に基づき、インバータのスイッチングモードを様々に設定したと仮定した場合の電流の予測値と指令値との差に基づき、実際のスイッチングモードを選択するモデル予測制御を行ってもよい。この場合であっても、スイッチングモードや電流の更新周期よりも、上記予測値の算出に用いる回転角度の更新周期を長くすることが望ましい。

・「マスタおよびスレーブについて」
上記実施形態では、Ａ系統マイコン３０ａをデフォルトでマスタとして定め、Ｂ系統マイコン３０ｂが正常に動作しているときにＡ系統マイコン３０ａがリセットから復帰する場合に限って、Ｂ系統マイコン３０ｂをマスタとしたが、これに限らない。たとえば、Ａ系統マイコン３０ａおよびＢ系統マイコン３０ｂの双方の停止直前においてマスタであった方が、その後の起動時においてマスタとなるようにしてもよい。これは、たとえばＡ系統マイコン３０ａとＢ系統マイコン３０ｂとのそれぞれに電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを備えて、ステータスを不揮発性メモリに記憶しておくことにより実現できる。

ステータスを入れ替えること自体、必須ではない。たとえばＡ系統マイコン３０ａをマスタとしＢ系統マイコン３０ｂをスレーブとするなど、ステータスを固定してもよい。その場合、Ｂ系統マイコン３０ｂが正常に動作を継続している期間にＡ系統マイコン３０ａがリセットから復帰して起動される場合であっても、Ｂ系統マイコン３０ｂは、Ａ系統マイコン３０ａの周期信号を受信して、自らのタスクの実行周期を修正する修正処理を実行すればよい。ただし、Ｂ系統マイコン３０ｂが正常に動作しているときにＡ系統マイコン３０ａがリセットから復帰する場合には、Ａ系統マイコン３０ａからＢ系統マイコン３０ｂに同期要求信号を出力することとする。

・「処理回路について」
上記実施形態では、周辺回路３６＃にリセット回路を含めたが、これに限らず、＃系統マイコン３０＃の外部にリセット回路を備えて、リセット回路のリセット電圧が＃系統マイコン＃に印加されるようにしてもよい。

上記実施形態では、処理回路を構成するプログラム格納装置として、ＲＯＭを例示し、ＲＯＭがいかなるタイプのものであるかについては触れていなかったが、たとえば書き換え不能なメモリであってもよく、またたとえば、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリであってもよい。さらに、プログラム格納装置としては、ＲＯＭに限らない。

処理回路としては、プログラムを格納したプログラム格納装置とプログラムを実行するＣＰＵとを備えたソフトウェア処理回路に限らず、たとえばＡＳＩＣ等の、所定の処理を実行する専用のハードウェア回路であってもよい。

・「ステータコイル、モータおよび駆動回路について」
上記実施形態では、駆動回路として３相インバータを例示したが、これに限らない。たとえばモータとして直流モータを用いて且つ駆動回路としてＨブリッジ回路を用いてもよい。

・「制御装置について」
上記実施形態では、Ａ系統およびＢ系統の２つの系統を有する装置を例示したが、これに限らない。たとえばさらにＣ系統を備える等、ステータコイル、駆動回路および処理回路を３つ以上ずつ備えるものとしてもよい。ただし、その場合、いずれか１つをマスタとし残りをスレーブとすることが望ましい。これは、たとえばマスタとなる優先順位を設定することにより、図４に示した処理の簡易な変更によって実現できる。すなわち、たとえばマスタとなる優先順位をＡ系統、Ｂ系統、Ｃ系統の順に低くなるものとする場合、Ｂ系統およびＣ系統が正常に動作しているときにＡ系統がリセットされる場合、Ｂ系統がマスタとなる。

・「そのほか」
モータ１０の回転角度を検出するセンサとしては、系統毎に各別に備えられた回転角度センサに限らず、たとえば単一の回転角度センサであってもよい。上記実施形態では、操舵トルクＴｈを検出するセンサについて特に言及しなかったが、系統毎に互いに異なったセンサであってもよく、また同一のセンサの検出値を系統間で共有してもよい。

１０…モータ、１２…ロータ、１４ａ…Ａ系統ステータコイル、１４ｂ…Ｂ系統ステータコイル、２０…制御装置、２２ａ…Ａ系統インバータ、２２ｂ…Ｂ系統インバータ、２４ａ，２４ｂ…発振器、３０ａ…Ａ系統マイコン、３０ｂ…Ｂ系統マイコン、３２ａ，３２ｂ…ＣＰＵ、３４ａ，３４ｂ…ＲＯＭ、３６ａ．３６ｂ…周辺回路、３８ａ，３８ｂ…バスライン、４０ａ…Ａ系統角度センサ、４０ｂ…Ｂ系統角度センサ、４２…シリアルライン、４４…通信線、５０…バッテリ。

Claims (6)

1. 互いに絶縁された第１ステータコイルおよび第２ステータコイルを備えるモータを制御対象とし、前記第１ステータコイルに接続されている第１駆動回路、および前記第２ステータコイルに接続されている第２駆動回路を操作するモータの制御装置において、
   前記第１ステータコイルを流れる電流を制御すべく前記第１駆動回路に操作信号を出力する第１処理回路と、
   前記第２ステータコイルを流れる電流を制御すべく前記第２駆動回路に操作信号を出力する第２処理回路と、を備え、
   前記第１処理回路は、起動時に前記第２処理回路が電流の制御を実行している場合、前記第２処理回路に同期信号の出力を要求する要求信号を出力する同期要求処理を実行し、
   前記第２処理回路は、前記要求信号に応じて、当該第２処理回路が実行する周期的なタスクの実行タイミングに同期した同期信号を前記第１処理回路に出力する再同期出力処理を実行するモータの制御装置。
2. 前記第２処理回路は、当該第２処理回路が実行する周期的なタスクに応じた周期信号を出力する周期信号出力処理を実行し、
   前記第１処理回路は、前記第２処理回路の前記再同期出力処理による前記同期信号に応じて当該第１処理回路の周期的なタスクを開始した後、前記第２処理回路の前記周期信号出力処理による前記周期信号に基づき、当該第１処理回路の周期的なタスクのタイミングを修正する修正処理を実行する請求項１記載のモータの制御装置。
3. 前記第２処理回路は、起動時に前記第１処理回路が電流の制御を実行していない場合、前記第１処理回路に準備完了通知を出力する完了出力処理を実行し、
   前記第１処理回路は、前記完了出力処理による前記準備完了通知を受信する場合に当該第１処理回路が実行する周期的なタスクの実行タイミングに同期した同期信号を前記第２処理回路に出力する同期出力処理を実行する請求項１または２記載のモータの制御装置。
4. 前記第１処理回路は、当該第１処理回路が実行する周期的なタスクに応じた周期信号を出力する周期信号出力処理を実行し、
   前記第２処理回路は、前記第１処理回路の前記同期出力処理による前記同期信号に応じて当該第２処理回路の周期的なタスクを開始した後、前記第１処理回路の前記周期信号出力処理による前記周期信号に基づき、当該第２処理回路の周期的なタスクのタイミングを修正する修正処理を実行する請求項３記載のモータの制御装置。
5. 前記周期的なタスクは、第１タスクであり、
   前記第１処理回路および前記第２処理回路は、前記第１タスクの実行周期よりも長い周期で周期的に実行される第２タスクを実行し、
   前記同期信号は、前記第１タスクおよび前記第２タスクの双方の実行タイミングに同期した信号である請求項１～４のいずれか１項に記載のモータの制御装置。
6. 前記第１処理回路は、前記第１ステータコイルに流れる電流の検出値を取得する第１電流取得処理と、前記モータの回転角度の検出値を取得する第１角度取得処理と、前記第１電流取得処理によって取得された電流の検出値および前記第１角度取得処理によって取得された回転角度の検出値に基づき前記第１ステータコイルに流れる電流を指令値に制御する第１電流制御処理と、を実行し、
   前記第２処理回路は、前記第２ステータコイルに流れる電流の検出値を取得する第２電流取得処理と、前記モータの回転角度の検出値を取得する第２角度取得処理と、前記第２電流取得処理によって取得された電流の検出値および前記第２角度取得処理によって取得された回転角度の検出値に基づき前記第２ステータコイルに流れる電流を指令値に制御する第２電流制御処理と、を実行し、
   前記第１タスクは、前記第１電流取得処理および前記第２電流取得処理であり、
   前記第２タスクは、前記第１角度取得処理および前記第２角度取得処理である請求項５記載のモータの制御装置。

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