JP7271090B2 - モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

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Description

本発明は、モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置に関する。
車両用の電動パワーステアリング装置は、ハンドルの操作によりステリングシャフトに発生する操舵トルク及び車速を検出し、その検出信号に基づいてモータを駆動することでハンドルの操舵力を補助する。電動パワーステアリング装置の制御は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)を含む制御装置により実行される。
制御装置は、トルクセンサで検出された操舵トルクと車速センサで検出された車速とに基づいて、モータに供給する電流の大きさを演算し、その演算結果に基づいてモータに供給する電流の制御を行っている。また、制御装置は、電流検出部により検出されたモータに流れる実際の電流を取得し、取得した電流が操舵トルク等に基づいて演算された目標値に一致するようにフィードバック制御を行っている。
ところで、上述した制御装置の電流検出部に故障が発生した場合には、モータに流れる電流を正確に検出することができない。その結果、電流検出部が故障したままモータの制御を続けることで、モータに過大なモータ駆動力が供給されてしまう場合がある。一方で、モータに必要な電流が流れないことで、モータに十分なモータ駆動力を供給できない場合もある。これらの場合、ハンドルを最適な操舵力で補助することができないという問題がある。そのため、制御装置の起動時に初期診断を行い、電流検出部の異常の有無を判定し、電流検出部の正常な場合にモータ駆動制御を開始する。
例えば、特許文献１には、電流検出器の異常診断を行うモードを備えた電動式パワーステアリング装置が開示されている。電動式パワーステアリング装置では、トルク成分であるｑ軸電流成分を零（ゼロ）と共に磁界成分であるｄ軸電流成分を定数値とし、モータを回転させることなく、検出結果に基づいてモータ電流検出値から電流検出器の異常を検出している。
特開２００７－２７４８４９号公報
しかしながら、上記特許文献１に開示される電動式パワーステアリング装置では、以下のような問題がある。すなわち、トルク成分であるｑ軸電流成分を零とし、磁界成分であるｄ軸電流成分を定数値とした場合、モータトルクの発生を回避することはできるが、モータに流れる各相の角度によっては電流に振幅が現れない場合がある。この場合には、電流検出器が正常に機能しているか否かの診断を実施することができないという問題がある。
そこで、本発明は、上記課題を解決するために、初期診断時において、モータを回転させることなく、電流検出部の異常の有無を診断することが可能なモータ制御装置及び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。
本発明の例示的なモータ制御装置は、２組の巻線組を有するモータの駆動を制御するモータ制御装置であって、前記モータを駆動するための電流指令値を演算する演算部と、前記演算部により演算された前記電流指令値に基づいて前記巻線の一方に第１の電流を流して前記モータを駆動する第１のモータ駆動部と、前記演算部により演算された前記電流指令値に基づいて前記巻線の他方に第２の電流を流して前記モータを駆動する第２のモータ駆動部と、前記第１のモータ駆動部から前記モータに流れる前記第１の電流を検出する第１の電流検出部と、前記第２のモータ駆動部から前記モータに流れる前記第２の電流を検出する第２の電流検出部と、を備える。前記演算部は、前記第１の電流検出部及び前記第２の電流検出部の少なくとも一方の異常を判定する場合に、前記第１のモータ駆動部に第１のｄ軸電流指令値及び第１のｑ軸電流指令値により定まる大きさの第１の強制電流を供給すると共に、前記第２のモータ駆動部に第２のｄ軸電流指令値及び第２のｑ軸電流指令値により定まる大きさの第２の強制電流を供給し、前記第２のｑ軸電流指令値を前記第１のｑ軸電流指令値に対して逆位相にして、前記第１の強制電流がｄ軸となす角度をα、前記第２の強制電流がｄ軸となす角度を－αとし、０＜α≦１０度とし、前記第１の電流検出部により検出された前記モータの各相における前記第１の強制電流と前記第２の電流検出部により検出された前記モータの各相における前記第２の強制電流とに基づいて、前記第１の電流検出部及び第２の電流検出部の少なくとも一方の異常を判定する異常判定部を備える。
また、本発明の例示的なモータ制御装置は、運転者のハンドル操作を補助する電動パワーステアリング装置であって、ハンドル操作によるトルクを検出するトルクセンサと、上記モータ制御装置と、前記モータ制御装置により駆動される前記モータと、を備える。
本発明によれば、第１の電流検出部及び第２の電流検出部に異常が発生したか否かを診断する場合に、２組の巻線組を有するモータのそれぞれに互いに逆位相となる電流を供給するので、モータトルクの発生を相殺することができる。これにより、モータの回転を防止しつつ、モータに流れる電流の検出を行うことができる。
図１は、本発明の一実施の形態に係る電動パワーステアリングシステムの概略構成を示す図である。 図２は、電動パワーステアリング装置の機能ブロック図である。 図３は、電流検出部の診断を行う際に用いる診断用の電流指令値を説明するための図である。 図４は、電流検出部の診断時における電動パワーステアリング装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図５Ａは、第１診断時に用いる電流指令値を説明するための図である。 図５Ｂは、第２診断時に用いる電流指令値を説明するための図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上拡張されており、実際の比率と異なる場合がある。
＜電動パワーステアリングシステム１０の構成例＞
図１は、電動パワーステアリングシステム１０の概略構成の一例を示す図である。電動パワーステアリングシステム１０は、自動車等の輸送機器において、運転者のハンドル操作を補助する装置である。電動パワーステアリングシステム１０は、図１に示すように、ステアリングホイール（以下「ハンドル」ともいう）１２と、電動パワーステアリング装置２０と、電源供給源８０と、車輪８２とを備える。
電動パワーステアリング装置２０は、トルクセンサ２２と、モータ制御装置３０と、モータ７０とを有する。トルクセンサ２２は、ステアリングシャフト１４に取り付けられている。トルクセンサ２２は、運転者によるステアリングホイール１２の操作によりステアリングシャフト１４が回転すると、ステアリングシャフト１４にかかるトルクを検出する。トルクセンサ２２の検出信号であるトルク信号は、トルクセンサ２２により検出されたモータ制御装置３０へ出力される。
モータ制御装置３０は、電源供給源８０から得られる電力を利用し、トルクセンサ２２から入力されるトルク信号に基づいてモータ７０に駆動電流を供給することでモータ７０を駆動する。なお、モータ制御装置３０は、トルク信号だけではなく、例えば車速等の他の情報等を用いてモータ７０を駆動させることができる。
モータ７０から生じる駆動力は、ギアボックス８４を介して車輪８２に伝達される。これにより、車輪８２の舵角が変化する。このように、電動パワーステアリング装置２０は、ステアリングシャフト１４のトルクを、モータ７０により増幅させて、車輪８２の舵角を変化させる。したがって、運転者は、軽い力でステアリングホイール１２を操作することができる。
＜電動パワーステアリング装置２０の構成例＞
図２は、電動パワーステアリング装置２０の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、電動パワーステアリング装置２０は、モータ制御装置３０と、モータ７０と、回転角センサ７６とを備える。
モータ制御装置３０は、マイコン及び駆動回路等を含み、二重巻線のモータ７０を駆動制御するために２系統で構成される。冗長設計によって２系統の構成を採用することで、一方の系統が故障した場合でも、他方の系統によってモータ７０の駆動を継続することができるため、信頼性の向上を図ることができる。モータ制御装置３０は、第１系統側の第１系統制御部１００、第１系統インバータ１６０及び電流検出部１８０と、第２系統側の第２系統制御部２００、第２系統インバータ２６０及び電流検出部２８０と、診断用指令値演算部３００と、異常判定部３１０とを備える。
第１系統制御部１００は、電流指令値演算部１１０と、電流制限値設定部１２０と、加算器１３０，１３２と、制御器１４０と、２相／３相変換部１５０と、３相／２相変換部１７０とを有する。
電流指令値演算部１１０は、トルクセンサ２２（図１参照）から供給される操舵トルク信号Ｔｑに基づいて、磁界成分であるｄ軸電流指令値Ｉｄ１及びトルク成分であるｑ軸電流指令値Ｉｑ１を演算する。演算により得られたｄ軸電流指令値Ｉｄ１及びｑ軸電流指令値Ｉｑ１は、電流制限値設定部１２０に出力される。
電流制限値設定部１２０は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ１及びｑ軸電流指令値Ｉｑ１に基づいて、ｄ軸電流指令値Ｉｄ１の上限となるｄ軸電流指令値Ｉｄ１＊を設定すると共に、ｑ軸電流指令値Ｉｑ１の上限となるｑ軸電流指令値Ｉｑ１＊を設定する。ｄ軸電流指令値Ｉｄ１＊は加算器１３０に出力され、ｑ軸電流指令値Ｉｑ１＊は加算器１３２に出力される。
３相／２相変換部１７０は、回転角センサ７６からフィードバックされた角度信号θに基づいて、電流検出部１８０で検出された３相の電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１をｄｑ変換し、ｄ軸電流値Ｉｄ１＊＊及びｑ軸電流値Ｉｑ１＊＊を取得する。変換により得られたｄ軸電流値Ｉｄ１＊＊は加算器１３０に出力され、ｑ軸電流値Ｉｑ１＊＊は加算器１３２に出力される。
加算器１３０は、電流制限値設定部１２０からのｄ軸電流指令値Ｉｄ１＊と３相／２相変換部１７０からのｄ軸電流値Ｉｄ１＊＊との差分Ｄｄを算出する。算出された差分Ｄｄは、制御器１４０に出力される。同様に、加算器１３２は、電流制限値設定部１２０からのｑ軸電流指令値Ｉｑ１＊と３相／２相変換部１７０からのｑ軸電流値Ｉｑ１＊＊との差分Ｄｑを算出する。算出された差分Ｄｑは、制御器１４０に出力される。
制御器１４０は、加算器１３０からの差分Ｄｄ、及び加算器１３２からの差分Ｄｑをゼロに収束させるように、例えばＰＩ（比例積分）制御演算等に基づいて電圧指令値Ｖｄ１，Ｖｑ１を演算する。演算により得られた電圧指令値Ｖｄ１，Ｖｑ１は、２相／３相変換部１５０に出力される。
２相／３相変換部１５０は、回転角センサ７６からフィードバックされた角度信号θに基づいて、２相の電圧指令値Ｖｄ１，Ｖｑ１をｕ相、ｖ相、ｗ相の３相電圧指令値Ｖｕ１，Ｖｖ１、Ｖｗ１に逆ｄｑ変換する。逆ｄｑ変換された３相電圧指令値Ｖｕ１，Ｖｖ１、Ｖｗ１は、第１系統インバータ１６０に出力される。
第１系統インバータ１６０は、ブリッジ接続された６個のスイッチング素子を有する。スイッチング素子としては、例えばＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）又はＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等を用いることができる。第１系統インバータ１６０は、図示しないＰＷＭ生成部から供給されるＰＷＭ信号に基づいてスイッチング素子を駆動することで、２相／３相変換部１５０からの３相電圧指令値Ｖｕ１，Ｖｖ１、Ｖｗ１をモータ７０に印加する。なお、上述した３相インバータ回路等の構成は公知技術であるので、詳細な説明は省略する。
電流検出部１８０は、第１系統インバータ１６０からモータ７０の各相に流れる３相の電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１を検出する。検出された３相の電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１は、３相／２相変換部１７０及び異常判定部３１０のそれぞれに出力される。
第２系統側の第２系統制御部２００は、電流指令値演算部２１０と、電流制限値設定部２２０と、加算器２３０，２３２と、制御器２４０と、２相／３相変換部２５０と、３相／２相変換部２７０とを有する。なお、これら第２系統側の第２系統制御部２００、第２系統インバータ２６０及び電流検出部２８０の構成及び機能は、上述した第１系統側と同様であるため、詳細な説明は省略する。
診断用指令値演算部３００は、例えばイグニッションキーのオンによりモータ制御装置３０が起動されると初期診断において、電流検出部１８０，２８０が正常であるかを判定する診断モードを実行する。診断用指令値演算部３００は、診断モードにおいて、第１系統側の電流検出部１８０の診断を行う際に用いる、ｄ軸電流指令値Ｉｄ１´及びｑ軸電流指令値Ｉｑ１´を第１系統制御部１００の制御器１４０に供給する。同様に、診断用指令値演算部３００は、第２系統側の電流検出部２８０の診断を行う際に用いる、ｄ軸電流指令値Ｉｄ２´及びｑ軸電流指令値Ｉｑ２´を第２系統制御部２００の制御器２４０に供給する。これらの診断用のｄ軸電流指令値Ｉｄ１´等は、例えば図示しないメモリに予め記憶される。なお、診断用の電流指令値については後述する。
異常判定部３１０は、電流検出部１８０，２８０により検出された３相の電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１と、Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２とに基づいて、電流検出部１８０，２８０が正常であるか、又は異常であるかを判定する。本実施の形態では、第１回目の第１診断に加えて、第２回目の第２診断の合計２回の診断を実施する。
モータ７０は、例えば、３相ブラシレスモータにより構成される。モータ７０は、２組の巻線７２，７４を有し、第１系統インバータ１６０及び第２系統インバータ２６０の少なくとも一方の駆動によって回転駆動する。
回転角センサ７６は、モータ７０の回転軸に対向するように取り付けられている。回転角センサ７６は、モータ７０の回転軸の角度変化に応じて角度信号θを検出する。検出された角度信号θは、２相／３相変換部１５０、３相／２相変換部１７０、２相／３相変換部２５０及び３相／２相変換部２７０に出力される。なお、回転角センサ７６としては、例えば、レゾルバ又はＭＲセンサ等の公知の角度検出器を用いることができる。
図３は、第１系統の電流検出部１８０及び第２系統の電流検出部２８０の診断時に用いる電流指令値を説明するための図である。なお、図３において、縦軸はｄ軸電流指令値であり、横軸はｑ軸電流指令値である。
図３に示すように、第１系統制御部１００には、「ｄ軸方向＋α」におけるｄ軸電流指令値Ｉｄ１´及びｑ軸電流指令値Ｉｑ１´を含む強制電流Ｉ１が供給される。第２系統制御部２００には、「ｄ軸方向－α」におけるｄ軸電流指令値Ｉｄ２´及びｑ軸電流指令値Ｉｑ２´を含む強制電流Ｉ２が供給される。
第１系統用のｄ軸電流指令値Ｉｄ１´と第２系統用のｄ軸電流指令値Ｉｄ２´とは、同一の定数値であり、例えば＋Ｙ［Ａ］に設定される。また、第２系統用のｑ軸電流指令値Ｉｑ２´は、第１系統用のｑ軸電流指令値Ｉｑ１´に対して逆位相に設定される。具体的には、第１系統用のｑ軸電流指令値Ｉｑ１´はｘ［Ａ］に設定され、第２系統用のｑ軸電流指令値Ｉｑ２´は－ｘ［Ａ］に設定される。
このように、本実施の形態では、ｑ軸電流指令値Ｉｑ２´をｑ軸電流指令値Ｉｑ１´に対して逆位相（マイナス）としてｑ軸成分を相殺させるので、ｑ軸電流指令値をゼロとすることができる。これにより、電流検出部１８０等の診断時において、モータ７０を回転させずに、ｄ軸近傍の異なる２点に診断用の強制電流Ｉ１，Ｉ２を流し、各検出結果に基づいて電流検出部１８０等の異常を判定することができる。
なお、強制電流Ｉ１，Ｉ２の角度αは、例えば０度超～１０度以下に設定することが好ましい。これは、本実施の形態では、第１系統用のｑ軸電流指令値Ｉｑ１´と第２系統用のｑ軸電流指令値Ｉｑ２´とを互いに相殺するように設定するが、モータ７０の起電圧定数、抵抗、インダクタンスのばらつきによって、モータ７０に微小なトルク差分が発生する可能性も想定されるからである。そのため、角度αを小さく設定することで、ｑ軸成分のモータトルクが生じた場合でも、そのモータトルクを最小に抑えることができる。なお、トルク差分を補正するための情報を不揮発性メモリ等に予め記憶すると共に、この補正情報を読み出して用いることによりトルク差分を抑制するようにしても良い。
＜電動パワーステアリング装置２０の診断時の動作例＞
図４は、第１系統側の電流検出部１８０及び第２系統側の電流検出部２８０の異常の有無を診断する診断モードの実行時におけるモータ制御装置３０の動作の一例を示すフローチャートである。なお、診断モードでは、第１診断を実施した後、第２診断を実施する例について説明する。図５Ａは第１診断時に用いる電流指令値を説明するための図であり、図５Ｂは第２診断時に用いる電流指令値を説明するための図である。
図４に示すように、ステップＳ１０において、診断用指令値演算部３００は、イグニッションキーがオンされた直後のタイミングで、診断モードの実施条件が成立したか否かを判定する。診断モードの実施条件としては、例えば、電源リレーのオン、モータリレーのオン、及びモータの回転数が所定回転数以下となったか等が挙げられる。続けて、ステップＳ２０に進む。
ステップＳ２０において、診断用指令値演算部３００は、第１診断で使用する診断用電流指令値に切り換える。図５Ａに示すように、診断用指令値演算部３００は、第１系統用の「ｄ軸方向＋α」における強制電流Ｉ１＿Ｐ１に切り換えると共に、第２系統用の「ｄ軸方向－α」における強制電流Ｉ２＿Ｐ１に切り換える。強制電流Ｉ１＿Ｐ１にはｄ軸電流指令値Iｄ１´＿Ｐ１及びｑ軸電流指令値Ｉｑ１´＿Ｐ１が含まれ、強制電流Ｉ２＿Ｐ１にはｄ軸電流指令値Iｄ２´＿Ｐ１及びｑ軸電流指令値Ｉｑ２´＿Ｐ１が含まれる。
なお、図３で説明したように、第１系統用のｑ軸電流指令値Ｉｑ１´＿Ｐ１と第２系統用のｑ軸電流指令値Ｉｑ２´＿Ｐ１とは逆位相に設定される。また、診断用の強制電流Ｉ１＿Ｐ１及び強制電流Ｉ２＿Ｐ１（以下、強制電流Ｉ１＿Ｐ１等という場合がある）は例えば４０Ａに設定され、診断開始時から徐々に目標の４０Ａに近づくように制御される。これは、ノイズに対して許容を持たせた大きさに強制電流Ｉ１＿Ｐ１等を設定しないと、ノイズの影響による検出電流のバラつきによって強制電流Ｉ１＿Ｐ１等を誤検出してしまったり、不検出となる場合があるからである。なお、診断用の強制電流Ｉ１＿Ｐ１等の値は、誤検出を回避できる値であれば４０Ａに限定されることはない。続けて、ステップＳ３０に進む。
ステップＳ３０において、診断用指令値演算部３００は、第１診断を実施する。診断用指令値演算部３００は、ｄ軸電流指令値Iｄ１´＿Ｐ１及びｑ軸電流指令値Ｉｑ１´＿Ｐ１を第１系統制御部１００の制御器１４０に出力すると同時に、ｄ軸電流指令値Iｄ２´＿Ｐ１及びｑ軸電流指令値Ｉｑ２´＿Ｐ１を第２系統制御部２００の制御器２４０に出力する。続けて、ステップＳ４０に進む。
ステップＳ４０において、異常判定部３１０は、第１診断の実施により電流検出部１８０で検出された電流Ｉｕ１＿Ｐ１，Ｉｖ１＿Ｐ１，Ｉｗ１＿Ｐ１を取得し、第１系統側の電流検出部１８０の異常の有無を以下の条件（１），（２）に基づいて判定する。
｜電流Ｉｕ１＿Ｐ１｜＋｜電流Ｉｖ１＿Ｐ１｜＋｜電流Ｉｗ１＿Ｐ１｜≧２０Ａ・・・（１）
電流Ｉｕ１＿Ｐ１＋電流Ｉｖ１＿Ｐ１＋電流Ｉｗ１＿Ｐ１≦１０Ａ・・・（２）
異常判定部３１０は、電流検出部１８０で検出されたモータ７０の各相に流れる「ｄ軸方向＋α」における電流Ｉｕ１＿Ｐ１，Ｉｖ１＿Ｐ１，Ｉｗ１＿Ｐ１の絶対値の和演算を行い、その演算結果が閾値としての２０Ａ以上になる場合に第１系統側の電流検出部１８０が正常であると判定する。なお、閾値は、２０Ａに限定されることはない。また、その他の条件（２）及び後述する条件（３）～（６），（１０），（１１）等についても条件（７）と同様に判定を行うことができるため、詳細な説明は省略する。
また、異常判定部３１０は、第１診断において、第１診断の実施により電流検出部２８０で検出された電流Ｉｕ２＿Ｐ１，Ｉｖ２＿Ｐ１，Ｉｗ２＿Ｐ１を取得し、第２系統側の電流検出部２８０の異常の有無を以下の条件（３），（４）に基づいて判定する。
｜電流Ｉｕ２＿Ｐ１｜＋｜電流Ｉｖ２＿Ｐ１｜＋｜電流Ｉｗ２＿Ｐ１｜≧２０Ａ・・・（３）
電流Ｉｕ２＿Ｐ１＋電流Ｉｖ２＿Ｐ１＋電流Ｉｗ２＿Ｐ１≦１０Ａ・・・（４）
異常判定部３１０は、条件（１）～（４）の何れかの条件を満たさない場合、第１系統の電流検出部１８０及び第２系統の電流検出部２８０の少なくとも一方が異常であると判定する。例えば、異常判定部３１０は、診断開始から数百ｍｓｅｃ経過しても条件（１），（２）を満たさない場合に電流検出部１８０が異常であると判定し、診断開始から数百ｍｓｅｃ経過しても条件（３），（４）を満たさない場合に電流検出部２８０が異常であると判定する。電流検出部１８０，２８０が異常であると判定した場合には、ステップＳ９０に進む。
ステップＳ９０において、異常判定部３１０は、第１系統の電流検出部１８０が異常であると判定した場合、第１系統インバータ１６０の使用を禁止する警告を実施する。同様に、第２系統の電流検出部２８０が異常であると判定した場合、第２系統インバータ２６０の使用を禁止する警告を行う。警告は、例えば、ＬＥＤ等を点灯したり、表示部に警告内容を表示することにより行う。また、異常判定部３１０は、診断用の強制電流Ｉ１＿Ｐ１等の出力を停止するよう、診断用指令値演算部３００に指示する。
一方、ステップＳ４０において、異常判定部３１０は、第１診断の全ての条件（１）～（４）を満たすと判定した場合、第１診断に続けて第２診断を実施するためにステップＳ５０に進む。
ステップＳ５０において、診断用指令値演算部３００は、第２診断で使用する判定用電流指令値に切り換える。図５Ｂに示すように、診断用指令値演算部３００は、第１系統用の「ｄ軸方向－α」における強制電流Ｉ１＿Ｐ２に切り換えると共に、第２系統用の「ｄ軸方向＋α」における強制電流Ｉ２＿Ｐ２に切り換える。強制電流Ｉ１＿Ｐ２にはｄ軸電流指令値Iｄ１´＿Ｐ２及びｑ軸電流指令値Ｉｑ１´＿Ｐ２が含まれ、強制電流Ｉ２＿Ｐ２にはｄ軸電流指令値Iｄ２´＿Ｐ２及びｑ軸電流指令値Ｉｑ２´＿Ｐ２が含まれる。続けて、ステップＳ６０に進む。
ステップＳ６０において、診断用指令値演算部３００は、第２診断を実施する。診断用指令値演算部３００は、ｄ軸電流指令値Iｄ１´＿Ｐ２及びｑ軸電流指令値Ｉｑ１´＿Ｐ２を第１系統制御部１００の制御器１４０に出力すると同時に、ｄ軸電流指令値Iｄ２´＿Ｐ２及びｑ軸電流指令値Ｉｑ２´＿Ｐ２を第２系統制御部２００の制御器２４０に出力する。続けて、ステップＳ７０に進む。
ステップＳ７０において、異常判定部３１０は、第２診断の実施により電流検出部１８０で検出された電流Ｉｕ１＿Ｐ２，Ｉｖ１＿Ｐ２，Ｉｗ１＿Ｐ２を取得し、電流検出部１８０の異常の有無を以下の条件（５）～（９）に基づいて判定する。
｜電流Ｉｕ１＿Ｐ２｜＋｜電流Ｉｖ１＿Ｐ２｜＋｜電流Ｉｗ１＿Ｐ２｜≧２０Ａ・・・（５）
電流Ｉｕ１＿Ｐ２＋電流Ｉｖ１＿Ｐ２＋電流Ｉｗ１＿Ｐ２≦１０Ａ・・・（６）
｜電流Ｉｕ１＿Ｐ１｜＋｜電流Ｉｕ１＿Ｐ２｜≧５Ａ・・・（７）
｜電流Ｉｖ１＿Ｐ１｜＋｜電流Ｉｖ１＿Ｐ２｜≧５Ａ・・・（８）
｜電流Ｉｗ１＿Ｐ１｜＋｜電流Ｉｗ１＿Ｐ２｜≧５Ａ・・・（９）
例えば、条件（７）～（９）においては、「ｄ軸方向±α（α＝１０度）」とした場合における第１診断及び第２診断時の２回の電流振幅の合計値を満足できる値であり、誤検出しないような値が閾値として設定される。
そこで、異常判定部３１０は、第１診断時のｕ相の「ｄ軸方向＋α」における電流Ｉｕ１＿Ｐ１の振幅の絶対値と第２診断時のｕ相の「ｄ軸方向－α」における電流Ｉｕ１＿Ｐ２の振幅の絶対値との加法演算を行い、その加算値が閾値としての５Ａ以上か否かを判定する。本実施の形態では、許容を持たせるために、閾値を５Ａ以上に設定するが、この値に限定されることはない。これにより、第１診断及び第２診断時の異なる（逆位相の）２点の電流振幅を用いることで、電流振幅のゼロクロスでの検出を確実に回避できる。なお、その他の条件（８），（９）及び後述する条件（１２）～（１４）等についても条件（７）と同様に判定を行うことができるため、詳細な説明は省略する。
また、異常判定部３１０は、第２診断において、第２診断の実施により電流検出部２８０で検出された電流Ｉｕ２＿Ｐ２，Ｉｖ２＿Ｐ２，Ｉｗ２＿Ｐ２を取得し、その結果に基づいて電流検出部２８０の異常の有無を以下の条件（１０）～（１４）に基づいて判定する。
｜電流Ｉｕ２＿Ｐ２｜＋｜電流Ｉｖ２＿Ｐ２｜＋｜電流Ｉｗ２＿Ｐ２｜≧２０Ａ・・・（１０）
電流Ｉｕ２＿Ｐ２＋電流Ｉｖ２＿Ｐ２＋電流Ｉｗ２＿Ｐ２≦１０Ａ・・・（１１）
｜電流Ｉｕ２＿Ｐ１｜＋｜電流Ｉｕ２＿Ｐ２｜≧５Ａ・・・（１２）
｜電流Ｉｖ２＿Ｐ１｜＋｜電流Ｉｖ２＿Ｐ２｜≧５Ａ・・・（１３）
｜電流Ｉｗ２＿Ｐ１｜＋｜電流Ｉｗ２＿Ｐ２｜≧５Ａ・・・（１４）
ステップＳ７０において、異常判定部３１０は、条件（５）～（１４）の何れかの条件を満たさない場合、第１系統の電流検出部１８０及び第２系統の電流検出部２８０の少なくとも一方が異常であると判定する。例えば、異常判定部３１０は、診断開始から数百ｍｓｅｃ経過しても条件（５）～（９）を満たさない場合に電流検出部１８０が異常であると判定し、診断開始から数百ｍｓｅｃ経過しても条件（１０）～（１４）を満たさない場合に電流検出部２８０が異常であると判定する。電流検出部１８０，２８０が異常であると判定した場合には、ステップＳ９０に進む。
ステップＳ９０において、異常判定部３１０は、電流検出部１８０，２８０の異常を判定した場合、上述したように第１系統インバータ１６０及び第２系統インバータ２６０の少なくとも一方の使用を禁止する警告を実施する。
一方、ステップＳ７０において、異常判定部３１０は、第２診断の条件（５）～（１４）の全ての条件を満す場合、第１系統の電流検出部１８０及び第２系統の電流検出部２８０の両方が正常であると判定し、ステップＳ８０に進む。
ステップＳ８０において、異常判定部３１０は、診断用の強制電流Ｉ１＿Ｐ２等の出力を停止するよう診断用指令値演算部３００に指示し、通常の運転制御モードに移行させる。診断用指令値演算部３００は、電流制限値設定部１２０，２２０からのｄ軸及びｑ軸電流指令値に切り換えて通常の運転制御モードを実行する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、第１系統の電流検出部１８０及び第２系統の電流検出部２８０に異常が発生したか否かを診断する場合に、２組の巻線７２，７４を有するモータ７０のそれぞれに互いにｑ軸成分が逆位相であってｄ軸近傍の異なる２点に診断用の強制電流Ｉ１，Ｉ２を供給する。これにより、モータトルクの発生を相殺することができるので、モータ７０の回転を防止しつつ、モータ７０に流れる各相の電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１と、Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２との検出を行うことができる。
また、本実施の形態によれば、第１診断に加えて第２診断を実施する。第２診断では、第１診断及び第２診断のそれぞれで検出したモータ７０の各相における電流の振幅の合計値と設計値とを比較して診断を行うので、特定相の電流振幅が０Ａ（ゼロクロス）になる角度であっても、電流検出値が０Ａに固着していないことを確実に検出することができる。これにより、第１系統の電流検出部１８０及び第２系統の電流検出部２８０の異常の判定の際における診断精度の向上を図ることができる。
また、本実施の形態によれば、第１系統の電流検出部１８０及び第２系統の電流検出部２８０の故障を異常判定部３１０により判定できるので、故障したまま制御を続けて過大なモータ駆動力をモータ７０に供給するという問題を防止できる。さらに、故障した例えば電流検出部１８０側のモータ７０の駆動を停止して、故障していない例えば電流検出部２８０側のモータ７０を駆動させてモータ駆動力を補填できるので、十分なモータ駆動力を維持することができる。これにより、モータ制御装置３０の信頼性の向上を図ることができる。
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。上述した実施の形態では、系統毎に電流指令値演算部１１０，２１０を設けた例について説明したが、これに限定されることはない。例えば、電流指令値演算部１１０，２１０を一つの電流指令値演算部により構成し、各系統の電流制限値設定部１２０，２２０のそれぞれに電流指令値を出力するようにしても良い。
また、本実施の形態では、電流検出部１８０，２８０の診断時に用いる電流指令値を出力するための診断用指令値演算部３００を別途設けた例について説明したが、これに限定されることはない。例えば、診断用指令値演算部３００を設けずに、各系統の電流指令値演算部１１０，２１０に診断用の電流指令値を出力させる機能を持たせても良い。さらに、電流指令値演算部１１０，２１０を単一の電流指令値演算部で構成し、この電流指令値演算部に診断用の電流指令値を出力させる機能を持たせても良い。
２０ 電動パワーステアリング装置
２２ トルクセンサ
３０ モータ制御装置
７０ モータ
７２，７４ 巻線
１１０，２１０ 電流指令値演算部
１６０ 第１系統インバータ（第１のモータ駆動部）
１８０ 電流検出部（第１の電流検出部）
２６０ 第２系統インバータ（第２のモータ駆動部）
２８０ 電流検出部（第２の電流検出部）
３００ 診断用指令値演算部
３１０ 異常判定部
Ｉ１，Ｉ１＿Ｐ１ 強制電流（第１の強制電流）
Ｉ２，Ｉ２＿Ｐ１ 強制電流（第２の強制電流）
Ｉ１＿Ｐ２ 強制電流（第３の強制電流）
Ｉ２＿Ｐ２ 強制電流（第４の強制電流）
Ｉｄ１´ ｄ軸電流指令値（第１のｄ軸電流指令値）
Ｉｑ１´ ｑ軸電流指令値（第１のｑ軸電流指令値）
Ｉｄ２´ ｄ軸電流指令値（第２のｄ軸電流指令値）
Ｉｑ２´ ｑ軸電流指令値（第２のｑ軸電流指令値）

Claims (4)

  1. ２組の巻線組を有するモータの駆動を制御するモータ制御装置であって、
    前記モータを駆動するための電流指令値を演算する演算部と、
    前記演算部により演算された前記電流指令値に基づいて前記巻線の一方に第１の電流を流して前記モータを駆動する第１のモータ駆動部と、
    前記演算部により演算された前記電流指令値に基づいて前記巻線の他方に第２の電流を流して前記モータを駆動する第２のモータ駆動部と、
    前記第１のモータ駆動部から前記モータに流れる前記第１の電流を検出する第１の電流検出部と、
    前記第２のモータ駆動部から前記モータに流れる前記第２の電流を検出する第２の電流検出部と、を備え、
    前記演算部は、前記第１の電流検出部及び前記第２の電流検出部の少なくとも一方の異常を判定する場合に、前記第１のモータ駆動部に第１のｄ軸電流指令値及び第１のｑ軸電流指令値により定まる大きさの第１の強制電流を供給すると共に、前記第２のモータ駆動部に第２のｄ軸電流指令値及び第２のｑ軸電流指令値により定まる大きさの第２の強制電流を供給し、
    前記第２のｑ軸電流指令値を前記第１のｑ軸電流指令値に対して逆位相にして、前記第１の強制電流がｄ軸となす角度をα、前記第２の強制電流がｄ軸となす角度を－αとし、０＜α≦１０度とし、
    前記モータ制御装置は、
    前記第１の電流検出部により検出された前記モータの各相における前記第１の強制電流と前記第２の電流検出部により検出された前記モータの各相における前記第２の強制電流とに基づいて、前記第１の電流検出部及び第２の電流検出部の少なくとも一方の異常を判定する異常判定部を更に備える、
    モータ制御装置。
  2. 前記演算部は、さらに、前記第１のモータ駆動部に前記第１の強制電流のｑ軸電流指令値とは逆位相のｑ軸電流指令値により定まる大きさの第３の強制電流を供給すると共に、前記第２のモータ駆動部に前記第３の強制電流のｑ軸電流指令値に対して逆位相のｑ軸電流指令値により定まる大きさの第４の強制電流を供給する、
    請求項１に記載のモータ制御装置。
  3. 前記異常判定部は、前記第１の電流検出部で検出された前記モータの各相に流れる前記第１の強制電流の値の和及び前記第２の電流検出部で検出された前記モータの各相に流れる前記第２の強制電流の値の和の少なくとも一方に基づいて前記第１の電流検出部及び前記第２の電流検出部の少なくとも一方の異常の有無を判定する、
    請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
  4. 運転者のハンドル操作を補助する電動パワーステアリング装置であって、
    ハンドル操作によるトルクを検出するトルクセンサと、
    前記請求項１から３の何れか一項に記載のモータ制御装置と、
    前記モータ制御装置により駆動される前記モータと、
    を備える、電動パワーステアリング装置。
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