WO2011027521A1 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

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WO2011027521A1
WO2011027521A1 PCT/JP2010/005264 JP2010005264W WO2011027521A1 WO 2011027521 A1 WO2011027521 A1 WO 2011027521A1 JP 2010005264 W JP2010005264 W JP 2010005264W WO 2011027521 A1 WO2011027521 A1 WO 2011027521A1
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WO
WIPO (PCT)
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command value
motor
steering
current command
phase
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/005264
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋介 今村
松本　大輔
Original Assignee
日本精工株式会社
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Publication date
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Priority to US13/056,013 priority patent/US8844670B2/en
Priority to EP10805568.2A priority patent/EP2337214B1/en
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    • B62D5/0487—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures detecting motor faults
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/0003—Control strategies in general, e.g. linear type, e.g. P, PI, PID, using robust control
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions

Definitions

  • the present invention relates to an electric power steering apparatus that drives and controls a three-phase brushless motor and applies a steering assist force that reduces a steering burden on a driver to a steering system.
  • Patent Document 1 As a conventional electric power steering device, there is a technique described in Patent Document 1.
  • an abnormal current command value that makes the motor torque substantially constant is calculated based on the remaining two-phase back electromotive voltage information, The motor is continuously driven based on the current command value.
  • a limit to the amount of current that can be passed to the motor due to hardware restrictions. Therefore, a constant motor torque cannot be obtained in the angle region where the current limit is reached, and the driver feels that the steering wheel is caught and the steering feeling is deteriorated.
  • an over assist characteristic is provided at an angle smaller than an angle region where a constant torque cannot be obtained to increase the motor torque, and a reduced assist characteristic is provided at an angle larger than an angle region where a constant torque cannot be obtained.
  • a technique for reducing the size for example, see Patent Document 2. This technique attempts to jump over this angular region by accelerating the rotation of the motor before reaching an angular region where a constant torque cannot be obtained.
  • the present invention provides an electric power steering device that can continue motor driving using the remaining two phases without deteriorating the steering feeling when an abnormality occurs in one phase in a three-phase brushless motor. It is intended to provide.
  • a first aspect of an electric power steering apparatus includes a three-phase brushless motor in which each phase coil for applying a steering assist force to a steering system is star-connected, and the steering system.
  • a steering torque detection unit that detects a steering torque transmitted to the motor, and a motor control unit that drives and controls the three-phase brushless motor based on at least the steering torque detected by the steering torque detection unit.
  • a coil drive system abnormality detection unit that detects an energization abnormality of the drive system of each phase coil, and a steering assist current command value calculation that calculates a steering assist current command value based on the steering torque detected by the steering torque detection unit
  • the coil drive system abnormality detection unit use a three-phase coil based on the steering assist current command value when no abnormality is detected in the drive system of each phase coil.
  • a normal motor command value calculation unit that calculates a normal time phase current command value and a coil drive system abnormality detection unit that detects an energization abnormality in one phase drive system of each phase coil; Calculated by the abnormal motor command value calculation unit that calculates an abnormal time phase current command value such that the sum of the remaining two-phase phase current command values becomes zero based on the command value, and the normal motor command value calculation unit.
  • the normal phase current command value and the abnormal phase current command value calculated by the abnormal motor command value calculation unit are selected, and the three-phase brushless motor is driven and controlled based on the selected phase current command value.
  • the second aspect is characterized in that the acceleration region is set wider as the steering assist current command value calculated by the steering assist current command value calculation unit is larger. Further, in the third aspect, the acceleration region corresponds to the upper limit of the current value that can be energized in the drive system of each phase coil by the abnormal time phase current command value calculated by the abnormal motor command value calculation unit. It is an angle region including the front and rear of the angle region reaching the phase current upper limit value.
  • the fourth aspect further includes a steering direction determination unit that determines whether the steering operation with respect to the steering wheel is a turning direction or a switching back direction, and the motor rotation acceleration unit includes the steering direction determination unit.
  • the method for correcting the abnormal time phase current command value is changed in accordance with the steering direction determined in (1).
  • the fifth aspect is characterized in that the motor rotation accelerating unit performs a correction to increase the abnormal time phase current command value when the steering direction determined by the steering direction determining unit is the increasing direction. Yes.
  • the steering direction determined by the steering direction determination unit is a return direction
  • the steering auxiliary current command value calculated by the steering auxiliary current command value calculation unit is calculated by the motor rotation acceleration unit.
  • the motor rotation acceleration unit has the steering direction determined by the steering direction determination unit as the return direction
  • the steering auxiliary current command value calculated by the steering auxiliary current command value calculation unit is When the value is less than the predetermined value, correction is performed to reverse the sign of the abnormal time phase current command value.
  • the motor rotation acceleration unit determines that the steering direction determined by the steering direction determination unit is the return direction, and the steering auxiliary current command value calculated by the steering auxiliary current command value calculation unit is When the value is less than the predetermined value, the sign of the abnormal time phase current command value is inverted and corrected to decrease.
  • the motor rotation accelerating unit switches the correction method of the abnormal time phase current command value at the predetermined value when the steering direction determined by the steering direction determination unit is the return direction. A gradual change region for gradually changing the correction amount of the abnormal time phase current command value according to the steering assist current command value is provided.
  • the tenth aspect is characterized in that the motor rotation acceleration unit limits the upper limit of the change rate of the abnormal time phase current command value after correction by a predetermined change rate limit value. Furthermore, the eleventh aspect further includes a vehicle speed detection unit that detects a vehicle speed, and the motor control unit determines a maximum of the abnormal time phase current command value based on a current limit value corresponding to the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit. A current limiting unit for limiting the value is provided, and the current limiting unit sets the current limiting value to zero or substantially zero when the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting unit is smaller than a predetermined value.
  • the twelfth aspect is that the abnormal time phase current calculated by the abnormal motor command value calculation unit when the motor control unit determines that the electrical angle is outside the acceleration region by the acceleration region determination unit.
  • a reduction correction unit that performs correction to decrease the command value is provided.
  • the motor driving can be continued using the remaining two phases.
  • the rotation of the motor is intentionally accelerated in the steering direction in the acceleration region straddling the electrical angle at which the sign of the abnormal time phase current command value calculated by the abnormal motor command value calculation unit is reversed, the acceleration Generation of brake torque in the region can be prevented.
  • the unstable output angle region where the motor torque is reduced can be efficiently jumped by the motor inertia force, and the steering feeling can be improved.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of an electric power steering apparatus according to the present invention. It is a block diagram which shows the specific structure of a steering assistance control apparatus. It is a block diagram which shows the specific structure of the control arithmetic unit 23 in 1st Embodiment. It is a steering auxiliary current command value calculation map. It is a block diagram which shows the specific structure of the d-axis current command value calculation part of a vector phase command value calculation circuit. It is a characteristic diagram which shows the storage table for dq axis voltage calculation. It is a characteristic diagram which shows the induced voltage waveform which generate
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
  • reference numeral 1 denotes a steering wheel, and a steering force applied to the steering wheel 1 from a driver is transmitted to the steering shaft 2.
  • the steering shaft 2 has an input shaft 2a and an output shaft 2b. One end of the input shaft 2 a is connected to the steering wheel 1, and the other end is connected to one end of the output shaft 2 b via the steering torque sensor 3.
  • the steering force transmitted to the output shaft 2 b is transmitted to the lower shaft 5 via the universal joint 4 and further transmitted to the pinion shaft 7 via the universal joint 6.
  • the steering force transmitted to the pinion shaft 7 is transmitted to the tie rod 9 via the steering gear 8 and steers steered wheels (not shown).
  • the steering gear 8 is configured in a rack and pinion type having a pinion 8a connected to the pinion shaft 7 and a rack 8b meshing with the pinion 8a, and the rotational motion transmitted to the pinion 8a is transmitted by the rack 8b. It has been converted to a straight motion in the width direction.
  • a steering assist mechanism 10 for transmitting a steering assist force to the output shaft 2b is connected to the output shaft 2b of the steering shaft 2.
  • the steering assist mechanism 10 includes a reduction gear 11 connected to the output shaft 2 b and a three-phase brushless motor 12 that generates a steering assist force connected to the reduction gear 11.
  • the steering torque sensor 3 detects the steering torque applied to the steering wheel 1 and transmitted to the input shaft 2a.
  • the steering torque sensor 3 is a torsion bar (not shown) in which the steering torque is interposed between the input shaft 2a and the output shaft 2b. It is configured to convert to a torsional angular displacement, and to detect this by converting the torsional angular displacement into a resistance change or a magnetic change.
  • the three-phase brushless motor 12 has a U-phase coil Lu, a V-phase coil Lv, and a W-phase coil Lw connected at one end to form a star connection, and the coils Lu, Lv, and Lw The other end is connected to the steering assist control device 20, and motor drive currents Iu, Iv, and Iw are individually supplied.
  • the three-phase brushless motor 12 includes a rotor rotation angle detection circuit 13 that includes a Hall element, a resolver, and the like that detect the rotational position of the rotor.
  • the steering assist control device 20 receives the steering torque T detected by the steering torque sensor 3 and the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 21, and the rotor rotation angle ⁇ m detected by the rotor rotation angle detection circuit 13. Entered. Further, the steering assist control device 20 is further output from a motor current detection circuit 22 that detects motor drive currents Iu, Iv, and Iw supplied to the phase coils Lu, Lv, and Lw of the three-phase brushless motor 12. Motor drive current detection values Iud, Ivd and Iwd are input.
  • the steering assist control device 20 calculates a steering assist current command value based on the steering torque T, the vehicle speed Vs, the motor current detection values Iud, Ivd and Iwd, and the rotor rotation angle ⁇ m, and each phase motor voltage command value Vu, A control arithmetic unit 23 for outputting Vv and Vw, a motor drive circuit 24 composed of a field effect transistor (FET) for driving the three-phase brushless motor 12, a phase voltage command value Vu output from the control arithmetic unit 23, And an FET gate drive circuit 25 for controlling the gate current of the field effect transistor of the motor drive circuit 24 based on Vv and Vw.
  • FET field effect transistor
  • the steering assist control device 20 includes a cutoff relay circuit 26 connected between the motor drive circuit 24 and the three-phase brushless motor 12 and motor drive currents Iu, Iv and Iw supplied to the three-phase brushless motor 12. And an abnormality detection circuit 27 for detecting the abnormality.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of the control arithmetic device 23.
  • the control arithmetic device 23 includes a steering auxiliary current command value calculation unit 31, an angle information calculation unit 32, a normal motor command value calculation unit 33, and an abnormal motor command value calculation unit 34.
  • a value output unit 30, a command value selection unit 35, and a motor current control unit 36 are provided.
  • the steering assist current command value calculation unit 31 inputs the steering torque T detected by the steering torque sensor 3 and the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 21, and calculates the steering assist current command value Iref based on these.
  • the angle information calculation unit 32 calculates the electrical angle ⁇ e and the electrical angular velocity ⁇ e based on the rotor rotation angle ⁇ m detected by the rotor rotation angle detection circuit 13.
  • the normal motor command value calculation unit 33 calculates the three-phase current command values (normal time phase current command values) Iuref to Iwref based on the steering assist current command value Iref, the electrical angle ⁇ e, and the electrical angular velocity ⁇ e.
  • two-phase current command values (abnormal time phase current command values) Iiref and Ijref are calculated.
  • Iiref and Ijref are calculated to have the same sign but opposite absolute values. That is, the sum of Iiref and Ijref is zero, and these signs are inverted at a common electrical angle ⁇ e.
  • the command value selection unit 35 includes three-phase current command values Iuref to Iwref output from the normal motor command value calculation unit 33, and two-phase current command values Iiref and Ijref output from the abnormal motor command value calculation unit 34. One of them is selected.
  • the motor current control unit 36 performs current feedback processing using the current command value selected by the command value selection unit 35 and the motor current detection values Iud, Ivd, and Iwd detected by the motor current detection circuit 22.
  • the steering assist current command value calculation unit 31 calculates the steering assist current command value Iref based on the steering torque T and the vehicle speed Vs with reference to the steering assist current command value calculation map shown in FIG. As shown in FIG. 4, the steering assist current command value calculation map has a parabolic curve with the steering torque T on the horizontal axis, the steering assist current command value Iref on the vertical axis, and the vehicle speed detection value Vs as a parameter.
  • This characteristic diagram shows that the steering assist current command value Iref is maintained at “0” from the time when the steering torque T is “0” to the set value Ts1 in the vicinity thereof, and when the steering torque T exceeds the set value Ts1, first, The steering assist current command value Iref increases relatively slowly as the steering torque T increases, but is set so that when the steering torque T further increases, the steering assist current command value Iref increases steeply. Has been. Further, this characteristic curve is set so that the inclination becomes smaller as the vehicle speed Vs increases.
  • the angle information calculation unit 32 differentiates the electrical angle conversion unit 32a that converts the rotor rotation angle ⁇ m detected by the rotor rotation angle detection circuit 13 into the electrical angle ⁇ e, and the electrical angle ⁇ e output from the electrical angle conversion unit 32a. And a differentiation circuit 32b for calculating the electrical angular velocity ⁇ e.
  • the normal motor command value calculation unit 33 is a d-axis current command value calculation unit 33a that calculates a d-axis current command value Idref based on the steering assist current command value Iref and the electrical angular velocity ⁇ e.
  • a dq axis voltage calculator 33b that calculates a d axis voltage ed ( ⁇ e) and a q axis voltage eq ( ⁇ e) based on the angle ⁇ e, and a d axis voltage ed output from the dq axis voltage calculator 33b.
  • a dq-axis current command value calculation unit 33d composed of a q-axis current command value calculation unit 33c that calculates a q-axis current command value Iqref based on the d-axis output from the d-axis current command value calculation unit 33a
  • Current command value Idr q-axis current command value Iqref and the 3-phase current command value Iuref output from f and q-axis current command value calculating section 33c and a 2-phase / 3-phase conversion unit 33e for converting the Ivref and Iwref.
  • the d-axis current command value calculation unit 33a converts the steering assist current command value Iref output from the steering assist current command value calculation unit 31 into a base angular velocity ⁇ b for the three-phase brushless motor 12.
  • a mechanical angle calculation unit 53, an acos calculation unit 54 that calculates an advance angle ⁇ acos ( ⁇ b / ⁇ m) based on the base angular velocity ⁇ b and the mechanical angular velocity ⁇ m, and a sin calculation unit 55 that calculates sin ⁇ based on the advance angle ⁇ .
  • the d-axis current command value Idref ⁇
  • the counter electromotive voltage E increases as the motor rotates at a higher speed, and the power supply voltage such as the battery voltage is fixed, so that the voltage range that can be used for motor control becomes narrower.
  • the angular velocity at which this voltage saturation is reached is the base angular velocity ⁇ b, and when voltage saturation occurs, the duty ratio of PWM control reaches 100%, and beyond this, it becomes impossible to follow the current command value, resulting in an increase in torque ripple.
  • the current command value Idref expressed by the above equation (1) has a negative polarity
  • the induced voltage component of the current command value Idref related to L (di / dt) in the above equation (2) is the back electromotive force E and The polarity is reversed. Therefore, an effect of reducing the counter electromotive voltage E, the value of which increases as the rotation speed increases, is reduced by the voltage induced by the current command value Idref.
  • the voltage range in which the motor can be controlled by the effect of the current command value Idref is widened.
  • the field-weakening control by controlling the current command value Idref does not saturate the motor control voltage, so that the controllable range is widened, and the torque ripple can be prevented from increasing even during high-speed rotation of the motor.
  • the dq axis voltage calculation unit 33b refers to the dq axis voltage calculation storage table as the three-phase drive storage table shown in FIG. ( ⁇ e) and q-axis voltage eq ( ⁇ e) are calculated.
  • the horizontal axis represents the electrical angle ⁇ e
  • the vertical axis represents the d axis obtained by converting the induced voltage waveform generated by each phase coil into the rotation coordinates.
  • the voltage ed ( ⁇ ) and the q-axis voltage eq ( ⁇ ) are taken.
  • the three-phase brushless motor 12 is a sine wave induced voltage motor in which the induced voltage waveforms U-phase EMF, V-phase EMF, and W-phase EMF are normal sine waves that are 120 degrees different from each other as shown in FIG. As shown in FIG. 6, both ed ( ⁇ ) and q-axis voltage eq ( ⁇ ) are constant values regardless of the electrical angle ⁇ .
  • Kt is a motor torque constant.
  • the motor current can be supplied.
  • the two coils are the V-phase coil Lv and the W-phase coil Lw.
  • the direction of the current supplied to the V-phase coil Lv and the W-phase coil Lw is the same as when the motor current is input from the V-phase coil Lv and output from the W-phase coil Lw, and conversely, the motor current is input from the W-phase coil Lw. Then, there are two ways of outputting from the V-phase coil Lv.
  • the stator combined magnetic field generated by these motor currents can only be formed in directions different by 180 degrees, so that these stator combined magnetic fields alone are three-phase brushless.
  • the motor 12 cannot be driven in two phases. Therefore, for example, when an abnormality in energization occurs in the U-phase drive system, the motor induced voltage in the case of driving the motor using the remaining V phase and W phase is a characteristic with respect to the electrical angle ⁇ e as shown in FIG.
  • a combined induced voltage EMFa indicated by a characteristic curve L3 obtained by combining the induced voltages EMFv ( ⁇ e) and EMFw ( ⁇ e) indicated by the curves L1 and L2.
  • the phase current command value Im ( ⁇ e) is calculated based on the combined induced voltage EMFa
  • the above-described two-phase current command value is calculated based on the phase current command value Im ( ⁇ e).
  • the motor command value calculation unit 34 at the time of abnormality includes an acceleration region determination unit 61, an increase / return determination unit 62, an induced voltage calculation unit 63, a phase current command value calculation unit 64, A phase current command value correction unit 65, a current limiting unit 66, and a two-phase current command value calculation unit 67 are provided.
  • the acceleration region determination unit 61 inputs the steering assist current command value Iref and the electrical angle ⁇ e.
  • an acceleration region is set based on the steering assist current command value Iref.
  • the acceleration region is set to a predetermined angle region straddling the electrical angle ⁇ e where the sign of the phase current command value Im ( ⁇ e) calculated by the phase current command value calculation unit 64 described later is reversed.
  • the phase current command value Im ( ⁇ e) corresponds to the upper limit of the current value that can be energized in the drive system of each phase coil (can be output by the motor drive circuit 24).
  • the angle region includes the front and rear of the angle region that has reached the maximum current value Imax).
  • the acceleration region can be said to be an angle region straddling the electrical angle ⁇ e where the motor torque becomes zero.
  • the acceleration region determination unit 61 determines whether or not the current electrical angle ⁇ e is within the acceleration region. Then, the acceleration region determination flag Fa is set to “1” when it is within the acceleration region, and the acceleration region determination flag Fa is reset to “0” when it is outside the acceleration region.
  • the increase / return determination unit 62 receives the steering torque T and the electrical angular velocity ⁇ e, and determines whether the steering operation on the steering wheel is in the direction of increase or return based on these.
  • the steering torque sensor 3 is configured to output the steering torque T with a sign, for example, assuming that the generated torque during right steering is a positive value and the generated torque during left steering is a negative value.
  • the differentiation circuit 32b of the three-phase brushless motor 12 gives a sign according to the rotation direction of the three-phase brushless motor 12, and is positive in the case of a rotation direction that applies a steering assist force when steering in the right direction, for example. In the case of the rotational direction in which a steering assist force is applied during leftward steering, a negative value is applied and output.
  • the increase / switchback determination unit 62 determines that the increase is made. When these codes are different, it is determined to switch back. Then, when it is determined that the steering direction is the additional direction, the additional / return determination flag Fb is set to “1”, and when it is determined that the steering direction is the reverse direction, the additional / reversing direction is set. The return determination flag Fb is reset to “0”.
  • the sign of the steering torque T and the sign of the steering torque change rate are the same and the absolute value of the steering torque change rate is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the steering torque T is increased, and the sign of the steering torque T and the steering torque change rate are determined.
  • the absolute value of the steering torque change rate is equal to or greater than a predetermined value, it can be determined that the switch-back is performed. In this case, it is possible to determine the increase / return by only the steering torque T without using the electrical angular velocity ⁇ e.
  • the induced voltage calculation unit 63 calculates a combined induced voltage EMFa ( ⁇ e) based on the electrical angle ⁇ e and an abnormality detection signal AS output from an abnormality detection circuit 27 described later.
  • the induced voltage calculation unit 63 is a combined induced voltage calculation storage table showing the relationship between the combined induced voltage EMFa and the electrical angle ⁇ e represented by the characteristic curve L3 of FIG. 9 when driving in the VW2 phase,
  • the synthetic induced voltage calculation table showing the relationship between the combined induced voltage EMFa and the electrical angle ⁇ e when driving in the U-V2 phase, and the relationship between the combined induced voltage EMFa and the electrical angle ⁇ e when driving in the U-W2 phase.
  • a combined induction voltage calculation storage table corresponding to two normal phases is selected based on the abnormality detection signal AS, and the combined induction voltage calculation storage table selected based on the electrical angle ⁇ e is referred to.
  • the voltage EMFa ( ⁇ e) is calculated.
  • the phase current command value calculation unit 64 calculates the phase current command value Im ( ⁇ e) based on the combined induction voltage EMFa ( ⁇ e) calculated by the induced voltage calculation unit 63, the steering auxiliary current command value Iref, and the electrical angular velocity ⁇ e. . That is, the phase current command value calculation unit 64 calculates the phase current command value Im ( ⁇ e) by performing the following operation (4).
  • the phase current command value correction unit 65 receives the phase current command value Im ( ⁇ e) calculated by the phase current command value calculation unit 64, corrects this, and outputs the corrected phase current command value Im * ( ⁇ e). To do.
  • the acceleration region determination flag Fa 1
  • correction is performed to increase or decrease the phase current command value Im ( ⁇ e) according to the increase / return determination flag Fb and the steering assist current command value Iref. .
  • the increase correction is performed by multiplying the phase current command value Im ⁇ e by the correction gain K1 (> 1).
  • the return correction gain K2 having the characteristics shown in FIG. 10 according to the absolute value of the steering assist current command value Iref. Is multiplied by the phase current command value Im ⁇ e to correct the phase current command value Im ⁇ e.
  • the switchback correction gain K2 is 0 (or substantially 0) when Iref ⁇ Iref TH2 , and is ⁇ A when Iref ⁇ Iref TH1 .
  • A ⁇ 1.
  • the switchback correction gain K2 is set so as to gradually change from ⁇ A to 0 as the steering assist current command value Iref increases when Iref TH1 ⁇ Iref ⁇ Iref TH2 .
  • the threshold values Iref TH1 and Iref TH2 are set on the basis of a steering assist current command value generated by an external load related to the motor that gives a rotational force to the motor.
  • the acceleration region determination flag Fa 0
  • correction is performed to decrease the phase current command value Im ( ⁇ e) regardless of the increase / return determination flag Fb and the steering assist current command value Iref.
  • the decrease correction is performed by multiplying the phase current command value Im ⁇ e by the correction gain K3 ( ⁇ 1).
  • Current limiting unit 66 limits phase current command value Im * ( ⁇ e) calculated by phase current command value correcting unit 65 to a predetermined maximum current value Imax.
  • the maximum current value Imax is set to a current upper limit value that can be output by the motor drive circuit 24.
  • the two-phase current command value calculation unit 67 outputs a corresponding two-phase phase current command value based on the phase current command value limited by the current limiting unit 66.
  • the command value selection unit 35 includes changeover switches 71u, 71v, and 71w, and a selection control unit 72 that controls the changeover switches 71u, 71v, and 71w.
  • the normally closed contacts of the changeover switches 71u, 71v, and 71w are input with the respective phase current command values Iuref, Ivref, and Iwref calculated by the two-phase / three-phase conversion unit 33e of the normal motor command value calculation unit 33.
  • the normally open contacts are supplied with the respective phase current command values Iuref, Ivref and Iwref output from the motor command value calculation unit 34 at the time of abnormality.
  • the selection control unit 72 selects the normally closed contacts for the changeover switches 71u to 71w.
  • a selection signal having a logical value “0” is output, and relay control signals for controlling the relay relay circuits RLY1 to RLY3, which will be described later, to be turned on are output.
  • the abnormality detection signal AS is not “0”
  • a selection signal of a logical value “1” for selecting the normally open contact is output to the changeover switches 71u to 71w, and the interruption corresponding to the drive system in which an abnormality has occurred.
  • the motor current control unit 36 detects a motor phase current detection value Iud flowing in each phase coil Lu, Lv, Lw detected by the current detection circuit 22 from each phase current command value Iuref, Ivref, Iwref supplied from the command value selection unit 35. , Ivd, Iwd are subtracted and subtractors 81u, 81v, 81w for obtaining the respective phase current errors ⁇ Iu, ⁇ Iv, ⁇ Iw, and proportional integration control is performed for the obtained respective phase current errors ⁇ Iu, ⁇ Iv, ⁇ Iw, and the command voltage And a PI control unit 82 for calculating Vu, Vv, and Vw.
  • the motor drive circuit 24 includes switching elements Qua, Qub, Qva, Qvb and Qwa, Qwb composed of N-channel MOSFETs connected in series corresponding to the phase coils Lu, Lv and Lw. Are connected in parallel.
  • the connection points of the switching elements Qua and Qub, the connection points of Qva and Qvb, and the connection points of Qwa and Qwb are connected to the side opposite to the neutral point Pn of the phase coils Lu, Lv and Lw, respectively.
  • a PWM (pulse width modulation) signal output from the FET gate drive circuit 25 is supplied to the gates of the switching elements Qua, Qub, Qva, Qvb and Qwa, Qwb constituting the motor drive circuit 24.
  • the interrupting relay circuit 26 includes terminals opposite to the neutral points Pn of the phase coils Lu, Lv, and Lw of the three-phase brushless motor 12 and field effect transistors Qua, Qub, Qva, Qvb of the motor driving circuit 24.
  • relay contacts RLY1, RLY2, and RLY3 that are individually inserted between the connection points of Qwa and Qwb. Each of the relay contacts RLY 1 to RLY 3 is controlled to be turned on / off by a relay control signal output from the selection control unit 72.
  • the abnormality detection circuit 27 compares the voltage command values Vu, Vv and Vw supplied to the FET gate drive circuit 25 or the pulse width modulation signal supplied to the motor drive circuit 24 with the motor voltage of each phase. Phase, V-phase, and W-phase discontinuities and short-circuit abnormalities can be detected.
  • the control arithmetic unit 23 detects a phase abnormality detection signal AS that is “V1” when the phase is not conductive, “V2” when the V phase is short, “W1” when the W phase is abnormal, and “W2” when the W phase is abnormal. It outputs to the hour motor command value calculation unit 34 and the command value selection unit 35.
  • the steering torque sensor 3 in FIG. 1 corresponds to the steering torque detector
  • the vehicle speed sensor 21 corresponds to the vehicle speed detector
  • the steering assist controller 20 corresponds to the motor controller
  • the abnormality detection circuit 27 in FIG. It corresponds to the coil drive system abnormality detector.
  • 3 corresponds to the steering assist current command value calculation unit
  • the normal motor command value calculation unit 33 corresponds to the normal motor command value calculation unit
  • the induced voltage calculation unit 63 corresponds to the phase current command value calculation unit 64 and the two-phase current command value calculation unit 67 correspond to an abnormal motor command value calculation unit
  • the command value selection unit 35 and the motor current control unit 36 correspond to a motor drive control unit. .
  • the acceleration region determination unit 61 corresponds to the acceleration region determination unit
  • the increase / return determination unit 62 corresponds to the steering direction determination unit
  • the phase current command value correction unit 65 corresponds to the motor rotation acceleration unit
  • the current The limiting unit 66 corresponds to the current limiting unit.
  • the field effect transistors Qua to Qwb constituting the motor drive circuit 24 are normal and that the phase coils Lu to Lw of the three-phase brushless motor 12 are in a normal state in which no disconnection or ground fault occurs. .
  • the abnormality detection circuit 27 outputs the abnormality detection signal AS representing “0” to the abnormal motor command value calculation unit 34 and the command value selection unit 35. Output to.
  • the selection control unit 72 of the command value selection unit 35 outputs a selection signal having a logical value “0” to the changeover switches 71u to 71w. Accordingly, the selector switches 71u to 71w select the normally closed contact side, and the phase current command values Iuref to Iwref output from the normal motor command value calculation unit 33 are supplied to the motor current control unit. At the same time, relay control signals for controlling the relay contacts RLY1 to RLY3 to be closed are output.
  • the motor drive currents Iu, Iv and Iw output from the motor drive circuit 24 are supplied to the respective phase coils Lu, Lv and Lw of the three-phase brushless motor 12 via the relay contacts RLY1, RLY2 and RLY3. That is, motor drive control using a three-phase coil is performed.
  • the normal motor command value calculation unit 33 of the control arithmetic device 23 calculates the phase current command values Iuref, Ivref and Iwref is calculated to be “0”.
  • the motor currents Iu, Iv, and Iw supplied to the phase coils Lu, Lv, and Lw are also “0”, and the three-phase brushless motor 12 is stopped. To maintain.
  • the steering torque sensor 3 detects a large steering torque T accordingly. Accordingly, the normal motor command value calculation unit 33 calculates the phase current command values Iuref, Ivref and Iwref according to the steering torque T, and supplies them to the motor current control unit 36.
  • the motor current control unit 36 calculates command voltages Vu, Vv, and Vw based on the phase current command values Iuref, Ivref, and Iwref, and supplies them to the FET gate drive circuit 25. Thereby, each field effect transistor of the motor drive circuit 24 is controlled, and the three-phase brushless motor 12 is rotationally driven. For this reason, the three-phase brushless motor 12 generates a steering assist force corresponding to the steering torque T input to the steering wheel 1, and this is transmitted to the steering shaft 2 via the reduction gear 11.
  • the steering wheel 1 can be steered with a light steering force.
  • the drive system that drives the U-phase coil Lu that is, the field effect transistor Qua or Qub of the motor drive circuit 24 continues to be in the OFF state, or disconnection occurs in the energization path including the U-phase coil Lu.
  • the abnormality detection circuit 27 detects the abnormality, and the abnormality detection circuit 27 outputs the “U1” phase abnormality detection signal AS representing the U-phase non-conduction abnormality to the abnormal motor command value calculation unit 34 and the command value selection unit 35.
  • the selection switches 71u to 71w are switched from the normally closed contact side to the normally open contact side. Therefore, the phase current command value supplied to the motor current control unit 36 is obtained from the phase current command values Iuref to Iwref output from the normal motor command value calculation unit 33, and the phase current command output from the motor command value calculation unit 34 in the abnormal time. It is switched to the values Iuref to Iwref.
  • the induced voltage calculation unit 63 determines the electrical angle ⁇ e input from the angle information calculation unit 32.
  • a combined induced voltage EMFa ( ⁇ e) of the V-phase induced voltage and the W-phase induced voltage is calculated.
  • the calculated combined induced voltage EMFa ( ⁇ e) is supplied to the phase current command value calculation unit 64, and the phase current command value calculation unit 64 performs the calculation of the formula (4) to obtain the phase current command value Im ( ⁇ e). ) Is calculated.
  • the corrected phase current command value Im * ( ⁇ e) is supplied to the current limiting unit 66. At this time, if the phase current command value Im * ( ⁇ e) exceeds the maximum current value Imax, the current limiter 66 limits the phase current command value Im * ( ⁇ e) to the maximum current value Imax.
  • the phase current command value Im * ( ⁇ e) output from the current limiting unit 66 is supplied to the two-phase current command value calculation unit 67.
  • the two-phase current command value calculation unit 67 based on the sign of the phase current command value Im * ( ⁇ e), it is set from which side of the V phase and W phase the current flows, and the phase current command value Iuref corresponding to that is set.
  • To Iwref are output to the selection switches 71u to 71w.
  • the W-phase current command value Iwref is set to a positive value so that a current flows from the W-phase coil Lw to the V-phase coil Lv.
  • V-phase current command value Ivref is set to a positive value so that current flows from V-phase coil Lv toward W-phase coil Lw.
  • W phase current command value Iwref is set to a positive value so that current flows from W phase coil Lw to V phase coil Lv when electrical angle ⁇ e is 270 ° to 360 °.
  • the U-phase current command value Iuref is set to “0”. That is, when an energization abnormality has occurred in the U-phase drive system, the V-phase current command value and the W-phase current command value are opposite to each other and have the same absolute value (normal two-phase). So that the sum of the current command values is zero).
  • FIG. 11 is a diagram showing the motor current and the motor torque at the time of additional steering.
  • the broken line indicates the motor current and the motor torque when the phase current command value Im ( ⁇ e) is not corrected, and the solid line indicates the above correction.
  • the motor current and the motor torque are shown.
  • the circle mark and arrow in a figure have shown the image of the state of a motor.
  • the motor torque direction and the motor rotation direction are both positive directions (directions from left to right in FIG. 11), and the direction of the external load applied to the motor is negative (in FIG. 11).
  • the motor current is increased in the region before the motor current reaches the current upper limit (region before reaching the region A). It increases to a negative maximum current value in a convex arc shape. In the region A, the negative maximum value is maintained in the region before 90 °, the sign is inverted at 90 °, and the positive maximum value is maintained in the region after 90 °.
  • the motor current decreases from a positive maximum value in an arc shape that protrudes downward.
  • the motor torque has a constant value in the angular region before and after the region A as shown by the broken line in FIG.
  • the motor torque decreases, and at 90 °, the motor torque becomes zero. That is, the angular region before and after the region A is a stable output angle region where a constant motor torque can be output, and the region A is constant because the current is limited by the maximum current value Imax that can be output by the motor drive circuit 24. This is an unstable output angle region where the motor torque cannot be obtained.
  • an acceleration region D is defined as an angular region including regions (regions B and C) before and after the region A straddling the electrical angle ⁇ e.
  • the phase current command value correction unit 65 outputs the phase current command value Im * ( ⁇ e) obtained by reducing the phase current command value Im ( ⁇ e) to the current limiting unit 66.
  • the current limiting unit 66 uses the phase current command value Im * ( ⁇ e) input from the phase current command value correction unit 65 as it is.
  • the phase current command value calculation unit 67 is supplied.
  • the phase current command value correction unit 65 performs correction to increase the phase current command value Im ( ⁇ e) calculated by the phase current command value calculation unit 64. .
  • the motor current is increased and corrected, thereby increasing the motor torque and accelerating the three-phase brushless motor 12 in the positive direction.
  • This increase correction continues while the electrical angle ⁇ e exists in the acceleration region D.
  • the phase current command value Im * ( ⁇ e) exceeds the maximum current value Imax due to the increase correction by the phase current command value correction unit 65
  • the current limiting unit 66 performs current limiting.
  • the negative maximum value and the positive maximum value are maintained at 90 ° as a boundary. That is, in the regions B and C before and after the region A, the motor current increases compared to the case without correction indicated by the broken line, and the motor torque increases accordingly.
  • correction is performed to increase or decrease the motor current in a stable output angle region before and after reaching the current upper limit, that is, an angle region in which the motor torque can be increased or decreased freely.
  • the motor when the steering is increased, the motor is accelerated in the forward direction in the region B before reaching the region A. Therefore, as shown in the state from the circle b to the circle c in the figure, a constant motor torque is obtained. It is possible to jump over the area A that cannot be performed. At this time, the phase current is reduced before the acceleration region D, and the steering torque is increased. Since the external load related to the motor is vehicle load-steering force (steering torque), the external load related to the motor can be reduced by increasing the steering torque. Therefore, it is possible to facilitate motor acceleration in the acceleration region D.
  • vehicle load-steering force steering torque
  • the motor in the acceleration region D, the motor is accelerated in the positive direction even in the region C after exceeding the region A. Therefore, after jumping over the region A, the motor is caused by an external load related to the motor generated in the negative direction. It is possible to prevent the region A from falling again. Therefore, as shown in the state from the circle c to the circle d, the motor can be appropriately advanced in the forward direction.
  • the three-phase brushless motor 12 can be continuously driven using the remaining two phases. At this time, it is possible to efficiently jump over the region A where a constant motor torque cannot be obtained due to current limitation.
  • the phase current command value correction unit 65 performs correction to set the motor current to “0” in the acceleration region, and outside the acceleration region. Make corrections to reduce motor current.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a motor current and a motor torque at the time of switchback steering (high current).
  • the motor torque direction does not match the motor rotation direction. That is, the motor torque direction is the positive direction (the direction from left to right in FIG. 12), but the motor rotation direction is the same negative direction as the external load direction related to the motor (the direction from right to left in FIG. 12). .
  • the phase current command value correction unit 65 performs correction to decrease the phase current command value Im ( ⁇ e). Therefore, the motor torque is reduced in the region before the acceleration region D.
  • the phase current command value correction unit 65 performs correction to set the phase current command value Im ( ⁇ e) to “0”. This decrease correction is continued while the electrical angle ⁇ e exists in the acceleration region D. Therefore, in the acceleration region D, the motor torque is also “0”.
  • the state where the steering assist current command value Iref is equal to or greater than the threshold value Iref TH2 is substantially equal to the state where the external load on the motor is large. Therefore, in such a case, the motor current is set to 0, and the motor rotation direction and the direction of the external load related to the motor are matched. Accelerate in the direction.
  • the phase current command value correction unit 65 corrects the phase current command value Im ( ⁇ e) to decrease again. Thereby, motor torque is reduced. Therefore, in this case as well, the difference in motor torque can be reduced between when in the acceleration region D and after exceeding the acceleration region D, and the state of the motor is shifted from the circle c to the circle d. Can be made easier.
  • the phase current command value correction unit 65 performs correction for reversing / decreasing the motor current in the acceleration region, and Correction is performed to reduce the motor current outside the acceleration region.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating phase current and motor torque during switchback steering (low current). That is, in the region before the electrical angle ⁇ e reaches the acceleration region D, the phase current command value correction unit 65 performs correction to decrease the phase current command value Im ( ⁇ e). Therefore, the motor torque is reduced in the region before the acceleration region D. Then, when the electrical angle ⁇ e reaches the acceleration region D, the phase current command value correction unit 65 performs correction to invert and decrease the sign of the phase current command value Im ( ⁇ e).
  • the state where the steering assist current command value Iref is relatively small is substantially equal to the state where the external load on the motor is small. Therefore, motor acceleration using an external load related to this motor cannot be expected. Therefore, the motor current is reversed and the motor is accelerated in the negative direction by generating reverse torque.
  • the motor torque is reduced as described above, and in the acceleration region D, the motor torque is reduced by reducing and correcting the phase current command value Im ( ⁇ e). The difference in motor torque is small before reaching the region D and after reaching the acceleration region D. Therefore, the state of the motor can be easily shifted from the circle a to the circle b.
  • phase current command value Im ( ⁇ e) is changed abruptly, the control response of current feedback control may be exceeded and an overcurrent may occur.
  • correction that decreases when the sign of the phase current command value Im ( ⁇ e) is reversed is performed, so that the transition from outside the acceleration region D to inside the acceleration region D (or vice versa) is performed. A sudden change in the phase current at can be suppressed, and an overcurrent can be suppressed.
  • phase current command value correction unit 65 again corrects the phase current command value Im ( ⁇ e) to decrease. Thereby, motor torque is reduced. Therefore, also in this case, the difference in motor torque can be reduced between when in the acceleration region D and after exceeding the acceleration region D, and the state of the motor is easily shifted from the circle c to the circle d. can do.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the operation in the comparative example.
  • (a) is the phase current at the time of additional steering
  • (b) is the motor torque at the time of additional steering
  • (c) is the phase current at the time of reverse steering
  • (d) is the phase current at the time of reverse steering.
  • the motor torque is shown in the case where the U phase is disconnected and the motor is driven to rotate in the V phase and the W phase.
  • the motor torque is increased by the over assist characteristic immediately before the motor rotation angle (90 °, 270 °) at which the motor torque becomes zero.
  • the rotation of is accelerated in the positive direction.
  • the motor torque becomes small due to the reduced assist characteristic immediately after the motor rotation angle (90 ° in this case) at which the motor torque becomes zero. Therefore, there is a possibility that the motor rotation angle stops at 90 ° due to the deceleration of the motor due to the external load, or the motor rotation angle returns to 90 ° due to the external load.
  • the electrical angle is advanced according to the motor rotation speed and the steering torque to compensate for the phase lag of the current feedback controller of each phase, and reverse to the over assist characteristic before the region A.
  • the motor is accelerated by the over assist characteristic, but the reverse assist characteristic becomes the brake torque, and the motor is easily returned to the region A, which is not an efficient jumping method.
  • the motor is accelerated by the reverse assist characteristic, but the over assist characteristic becomes the brake torque, and the motor tends to stop in the region A.
  • the method of jumping over the region A in these comparative examples is not an efficient method of jumping over, so that it is difficult to employ the brushless motor with a small number of poles and a wide region A.
  • the phase current command value Im ( ⁇ e) is set so as to intentionally accelerate the motor in the steering direction in the acceleration region including before and after the region where a constant motor torque cannot be obtained due to current limitation. to correct.
  • the correction method of the phase current command value Im ( ⁇ e) is changed according to the steering operation (addition / returning) to the steering wheel 1. Therefore, it is possible to jump over a region where a constant motor torque cannot be obtained efficiently with a configuration suitable for a state in which the motor torque direction unique to the electric power steering and the motor rotation direction do not match.
  • the abnormality detection circuit 27 When the abnormality of the U-phase drive system detected by the abnormality detection circuit 27 is a short-circuit abnormality of the field effect transistor Qua or Qub of the motor drive circuit 24, the abnormality detection circuit 27 indicates the abnormality detection signal AS represented by “U2”. Is output. When this is supplied to the selection control unit 72 of the command value selection unit 35, the selection control unit 72 supplies a relay control signal for turning off the U-phase cutoff relay RLY1 to the cutoff relay RLY1. Thereby, the power supply system to the U-phase coil Lu of the three-phase brushless motor 12 is shut off. Except for this operation, the same processing as the above-described non-conducting abnormality is performed to control the two-phase energization of the three-phase brushless motor 12. Therefore, in this case as well, the rotational drive of the motor can be continued.
  • the rotation drive is continued by controlling energization of two normal phases as described above. be able to. (effect)
  • the normal-time motor command value calculation unit 33 performs each phase current command as usual. Values Iuref to Iwref are calculated, and the three-phase brushless motor 12 is feedback-controlled based on these values.
  • the steering assist force corresponding to the steering torque T and the vehicle speed Vs can be generated by the three-phase brushless motor 12 and optimal steering assist control can be performed.
  • the abnormal motor command value calculation unit 34 uses a normal two-phase coil. Current command values Iuref to Iwref are calculated, and based on these, the three-phase brushless motor 12 is feedback-controlled. Thereby, the drive of the three-phase brushless motor 12 can be continued.
  • the abnormal time phase current command value is corrected so that the rotation of the three-phase brushless motor 12 is intentionally accelerated in the steering direction. Thereby, motor acceleration can be performed before reaching the unstable output angle region.
  • the abnormal time phase current command value is corrected to increase or decrease even after exceeding the unstable output angle region, the torque becomes insufficient after the unstable output angle region is exceeded once, and the motor re-enters the unstable output angle region. It is possible to prevent depression.
  • the abnormal time phase current command value is corrected to increase or decrease so as to accelerate the motor in the steering direction, it is possible to prevent the occurrence of brake torque in the acceleration region.
  • the unstable output angle region can be efficiently jumped over by the motor inertia force, and the steering feeling can be improved. Further, it can also be adopted for a brushless motor having a wide unstable output angle region (brushless motor having a small shaft angle multiplier). Further, considering that the angle region width (unstable output angle region width) reaching the current upper limit is wider as the steering assist current command value Iref is larger, the acceleration region is set wider as the steering assist current command value Iref is larger. In this way, the region including the front and rear of the angle region that reaches the current upper limit can be reliably set as the acceleration region.
  • the increase / decrease correction of the abnormal time phase current command value can be performed in the angle region where the motor torque before and after the unstable output angle region can be increased / decreased freely.
  • the motor torque characteristic for jumping over the unstable output angle region can be obtained with certainty.
  • the motor is accelerated in the rotation direction by increasing the abnormal time phase current command value to overtorque.
  • the direction of the external load on the motor and the motor rotation direction must match.
  • the motor is accelerated in the rotational direction by an external load on the motor by setting the abnormal time phase current command value to zero. If the external load on the motor is small at the time of switchback steering, i.e., when the motor torque direction and the motor rotation direction are inconsistent, motor acceleration due to the external load on the motor cannot be expected. To accelerate the motor in the rotational direction.
  • motor acceleration can be appropriately performed according to the steering state. Therefore, an acceleration force that jumps over the unstable output angle region can be obtained even in a steering state peculiar to the electric power steering device, that is, a state where the motor torque direction and the motor rotation direction do not match. Furthermore, when the external load applied to the motor is small during switchback steering, correction is performed to reverse and decrease the abnormal time phase current command value, so that when shifting from outside the acceleration region to within the acceleration region (or vice versa) The step difference of the motor torque can be suppressed, and it is easy to shift to the stable region. In addition, since rapid fluctuations in motor current can be suppressed, generation of overcurrent can be suppressed.
  • the correction amount of the abnormal time phase current command value is gradually changed. Steering can be maintained and a sense of incongruity can be prevented.
  • the steering torque is intentionally increased in the angle region before the electrical angle reaches the acceleration region.
  • the external load on the motor can be reduced, and motor acceleration can be facilitated.
  • the motor torque is reduced in the angle region before the electrical angle reaches the acceleration region, thereby suppressing the step of the motor torque when shifting from the stable output angle region to the acceleration region (or vice versa). It is easy to move to the stable region.
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating a specific configuration of the control arithmetic device 23 according to the second embodiment.
  • the control arithmetic device 23 in the second embodiment has the same configuration as the control arithmetic device 23 shown in FIG. 3 except that the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 21 is input to the current control unit 66. Have. Therefore, here, the description will focus on the different parts.
  • the phase current command values Iuref to Iwref are “0”, the steering assist is “0”, and the state of manual steering is established.
  • the external load on the motor is very large with respect to the vehicle running state. For this reason, the acceleration energy for jumping over the angular region where a constant motor torque cannot be obtained becomes very large. That is, even if the acceleration region is set and the rotation of the motor is accelerated in the acceleration region as in the first embodiment described above, the driver cannot jump over the angle region where a constant motor torque cannot be obtained. There is a possibility of giving a big feeling of catching. At this time, although not reflected in the vehicle behavior, there is a possibility that a driver's finger may be caught on the steering wheel due to a sudden steering load fluctuation.
  • the smaller the vehicle speed Vs the smaller the maximum current value Imax used for current limiting by the current limiting unit 66 is set.
  • the maximum current value Imax is set to “0” and the steering assist is set to “0”. Therefore, it is possible to suppress sudden steering load fluctuations due to the fact that the angle region where a constant motor torque cannot be obtained cannot be jumped during stationary steering. (effect)
  • the maximum value of the abnormal time phase current command value is limited by the predetermined maximum current value (current limit value). At this time, when the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined vehicle speed, the maximum current value is set to zero and the steering assist is set to zero.
  • the phase current command value is corrected by performing a decrease correction when the sign of the phase current command value Im ( ⁇ e) is reversed in the acceleration region during the switchback steering.
  • the change rate of the corrected phase current command value Im * ( ⁇ e) is limited according to the current control response. It may be provided (late limit).
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a motor current when the rate limit is performed. Here, the motor current at the time of switchback steering (low current) is shown. In this way, the phase current command value Im * ( ⁇ e) after correction is late-limited, so that the phase current command value Im * ( The change in motor current when the sign of ⁇ e) is reversed can be moderated. As a result, it is possible to suppress the occurrence of an overcurrent due to a sudden change in the motor current.
  • the overcurrent can be more reliably suppressed.
  • the motor current at the time of switchback steering low current
  • the motor current at the time of additional steering or switchback steering high current
  • the phase current command value Im * ( ⁇ e) is limited by the maximum current value Imax corresponding to the vehicle speed Vs only at the time of additional steering, and the maximum current value Imax is set to the current at the time of reverse steering.
  • the upper limit may be fixed.
  • the phase current command value Im ( ⁇ e) when the electrical angle is in the acceleration region, the phase current command value Im ( ⁇ e) is increased or decreased at a constant rate by multiplying by a preset correction gain.
  • an increase correction or a decrease correction is performed by adding a certain correction amount to the phase current command value Im ( ⁇ e) or subtracting a certain correction amount from the phase current command value Im ( ⁇ e).
  • the phase current command value Im * ( ⁇ e) after correction can be increased or decreased so as to become a predetermined value set in advance.
  • the correction amount of the phase current command value Im ( ⁇ e) can be changed according to the magnitude of the steering assist current command value Iref.
  • interruption relay circuits RLY1 to RLY3 are interposed between the phase coils Lu to Lw of the three-phase brushless motor 12 and the motor drive circuit 24 .
  • Any one of the circuits RLY1 to RLY3 can be omitted.
  • the interruption relay circuits RLY1 to RLY3 can be interposed between the phase coils Lu to Lw of the three-phase brushless motor 12 and the motor drive circuit 24 .
  • the two-phase / three-phase conversion unit 33e is provided on the output side of the dq axis current command value calculation unit 33d of the normal motor command value calculation unit 33 has been described.
  • the two-phase / three-phase converter 33e can be omitted.
  • the motor current detection values Iud, Ivd, and Iwd output from the motor current detection circuit 22 are supplied to the three-phase / two-phase converter, and the d-axis current Idd and the q-axis current Iqd of the rotational coordinates are supplied.
  • the motor current control unit 36 subtracts the d-axis current Idd and the q-axis current Iqd from the d-axis current command value Idref and the q-axis current command value Iqref to calculate current deviations ⁇ Id and ⁇ Iq, which are PI controlled.
  • Unit 82 performs PI control processing to calculate a d-axis command voltage Vd and a q-axis command voltage Vq, and converts them into three-phase command pressures Vu, Vv and Vw by a 2-phase / 3-phase conversion unit, and an FET gate
  • the entire control arithmetic unit 23 may be configured as a vector control system so as to be supplied to the drive circuit 25.
  • the motor driving can be continued using the remaining two phases, which is useful. Further, at this time, the unstable output angle region in which the motor torque is reduced can be efficiently jumped over by the motor inertia force, so that the steering feeling can be improved, which is useful.

Abstract

　３相ブラシレスモータで１相に異常が発生したときに、操舵フィーリングを悪化させることなく、残りの２相を用いてモータ駆動を継続することができる電動パワーステアリング装置を提供する。異常検出部２７で各相コイルのうちの１相の駆動系統に通電異常を検出したとき、異常時モータ指令値算出部３４で、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに基づいて残りの２相のコイルを使用する異常時相電流指令値を算出し、その異常時相電流指令値に基づいて電動モータ１２を駆動する。その際、電気角θｅが加速領域内にあるときには、３相ブラシレスモータ１２の回転を操舵方向へ加速するべく異常時相電流指令値を増加減する補正を行う。

Description

電動パワーステアリング装置
　本発明は、３相ブラシレスモータを駆動制御して、操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置に関する。
　従来の電動パワーステアリング装置として、特許文献１に記載の技術がある。この技術は、３相ブラシレスモータで１相に異常が発生したとき、残りの２相の逆起電圧情報に基づいて、モータトルクを略一定とする異常時電流指令値を算出し、その異常時電流指令値に基づいて上記モータを継続駆動するものである。
　ところが、ハードウェア等の制約により、モータに流せる電流量には限界がある。そのため、電流限界に到達する角度領域では一定のモータトルクが得られず、運転者はハンドル引っかかり感を感じてしまい操舵フィーリングが悪化する。
　そこで、一定トルクが得られない角度領域より小さい角度で過アシスト特性を設けて、モータトルクを大きくすると共に、一定トルクが得られない角度領域より大きい角度で減アシスト特性を設けて、モータトルクを小さくする技術がある（例えば、特許文献２参照）。この技術は、一定トルクが得られない角度領域に到達する前にモータの回転を加速させることにより、この角度領域を飛び越えようとするものである。
特開２００９－６９６３号公報 国際公開ＷＯ２００５／０９１４８８号
　上記特許文献２に記載の電動パワーステアリング装置にあっては、切り増し操舵をしており、モータトルク方向及びモータ回転方向が共に正方向である場合、一定トルクが得られない角度領域に達する直前にモータトルクを大きくすることでモータの回転を正方向に加速することができる。ところが、この角度領域を超えた直後にモータトルクを小さくするため、外部負荷によりモータの回転が減速しやすく、一定トルクが得られない角度領域に止まりやすい。
　また、切り戻し操舵をしており、モータトルク方向が正方向でモータ回転方向が負方向である場合には、一定トルクが得られない角度領域に達する直前にモータトルクを小さくすることでモータの回転を負方向に加速することができる。しかしながら、この角度領域を超えた直後にモータトルクを大きくするため、これがブレーキトルクとなって一定トルクが得られない角度領域にモータを止めてしまう可能性がある。
　その結果、切り戻し操舵から切り増し操舵への移行時にアシスト不足となり、運転者にハンドルの引っかかり感を与えてしまう。
　そこで、本発明は、３相ブラシレスモータで１相に異常が発生したときに、操舵フィーリングを悪化させることなく、残りの２相を用いてモータ駆動を継続することができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。
　上記目的を達成するために、本発明に係る電動パワーステアリング装置の第１の態様は、操舵系に対して操舵補助力を付与する各相コイルをスター結線した３相ブラシレスモータと、前記操舵系に伝達される操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、少なくとも前記操舵トルク検出部で検出した操舵トルクに基づいて前記３相ブラシレスモータを駆動制御するモータ制御部とを備え、前記モータ制御部は、前記各相コイルの駆動系統の通電異常を検出するコイル駆動系異常検出部と、前記操舵トルク検出部で検出した操舵トルクに基づいて、操舵補助電流指令値を算出する操舵補助電流指令値算出部と、前記コイル駆動系異常検出部で各相コイルの駆動系統の異常を非検出であるとき、前記操舵補助電流指令値に基づいて３相コイルを使用する正常時相電流指令値を算出する正常時モータ指令値算出部と、前記コイル駆動系異常検出部で各相コイルのうちの１相の駆動系統に通電異常を検出したとき、前記操舵補助電流指令値に基づいて残りの２相の相電流指令値の和が零となるような異常時相電流指令値を算出する異常時モータ指令値算出部と、前記正常時モータ指令値算出部で算出した正常時相電流指令値及び前記異常時モータ指令値算出部で算出した異常時相電流指令値の何れか一方を選択し、選択した相電流指令値に基づいて前記３相ブラシレスモータを駆動制御するモータ駆動制御部と、前記３相ブラシレスモータの電気角が、前記異常時モータ指令値算出部で算出した異常時相電流指令値の符号が反転する電気角を跨ぐ所定の角度領域である加速領域内にあるか否かを判定する加速領域判定部と、前記加速領域判定部で前記電気角が前記加速領域内にあると判定したとき、前記異常時モータ指令値算出部で算出した異常時相電流指令値を補正することで、前記３相ブラシレスモータの回転を操舵方向へ加速するモータ回転加速部と、を備えることを特徴としている。
　また、第２の態様は、前記加速領域を、前記操舵補助電流指令値算出部で算出した操舵補助電流指令値が大きいほど広く設定することを特徴としている。
　さらに、第３の態様は、前記加速領域が、前記異常時モータ指令値算出部で算出した異常時相電流指令値が、前記各相コイルの駆動系統で通電可能な電流値の上限に相当する相電流上限値に達している角度領域の前後を含む角度領域であることを特徴としている。
　さらにまた、第４の態様は、ステアリングホイールに対する操舵操作が切り増し方向であるか切り戻し方向であるかを判定する操舵方向判定部をさらに備え、前記モータ回転加速部が、前記操舵方向判定部で判定した操舵方向に応じて、前記異常時相電流指令値の補正方法を変更することを特徴としている。
　また、第５の態様は、前記モータ回転加速部が、前記操舵方向判定部で判定した操舵方向が切り増し方向であるとき、前記異常時相電流指令値を増加する補正を行うことを特徴としている。
　さらに、第６の態様は、前記モータ回転加速部が、前記操舵方向判定部で判定した操舵方向が切り戻し方向であり、且つ前記操舵補助電流指令値算出部で算出した操舵補助電流指令値が所定値以上であるとき、前記異常時相電流指令値を零または略零とする補正を行うことを特徴としている。
　また、第７の態様は、前記モータ回転加速部が、前記操舵方向判定部で判定した操舵方向が切り戻し方向であり、且つ前記操舵補助電流指令値算出部で算出した操舵補助電流指令値が所定値未満であるとき、前記異常時相電流指令値の符号を反転する補正を行うことを特徴としている。
　さらに、第８の態様は、前記モータ回転加速部が、前記操舵方向判定部で判定した操舵方向が切り戻し方向であり、且つ前記操舵補助電流指令値算出部で算出した操舵補助電流指令値が所定値未満であるとき、前記異常時相電流指令値の符号を反転すると共に減少する補正を行うことを特徴としている。
　また、第９の態様は、前記モータ回転加速部が、前記操舵方向判定部で判定した操舵方向が切り戻し方向であるとき、前記所定値における前記異常時相電流指令値の補正方法の切り替えに際し、前記操舵補助電流指令値に応じて前記異常時相電流指令値の補正量を徐々に変化させる徐変領域を設けることを特徴としている。
　また、第１０の態様は、前記モータ回転加速部が、所定の変化率制限値により、補正後の前記異常時相電流指令値の変化率の上限を制限することを特徴としている。
　さらに、第１１の態様は、車速を検出する車速検出部をさらに備え、前記モータ制御部が、前記車速検出部で検出した車速に応じた電流制限値により、前記異常時相電流指令値の最大値を制限する電流制限部を備え、当該電流制限部が、前記車速検出部で検出した車速が所定値より小さいとき、前記電流制限値を零または略零に設定することを特徴としている。
　また、第１２の態様は、前記モータ制御部が、前記加速領域判定部で前記電気角が前記加速領域外にあると判定したとき、前記異常時モータ指令値算出部で算出した異常時相電流指令値を減少する補正を行う減少補正部を備えることを特徴としている。
　本発明によれば、３相ブラシレスモータで１相に異常が発生した場合には、残りの２相を用いてモータ駆動を継続することができる。また、このとき、異常時モータ指令値算出部で算出した異常時相電流指令値の符号が反転する電気角を跨ぐ加速領域で、意図的にモータの回転を操舵方向へ加速するので、当該加速領域でのブレーキトルクの発生を防止することができる。その結果、モータトルクが低下する不安定出力角度領域をモータ慣性力により効率的に飛び越えることができ、操舵フィーリングを向上させることができる。
本発明に係る電動パワーステアリング装置のシステム構成図である。 操舵補助制御装置の具体的構成を示すブロック図である。 第１の実施形態における制御演算装置２３の具体的構成を示すブロック図である。 操舵補助電流指令値算出マップである。 ベクトル相指令値算出回路のｄ軸電流指令値算出部の具体的構成を示すブロック図である。 ｄ－ｑ軸電圧算出用記憶テーブルを示す特性線図である。 正常時の３相ブラシレスモータで発生する誘起電圧波形を示す特性線図である。 ３相ブラシレスモータにおける２相通電時のステータ磁界モデルを示す説明図である。 ３相ブラシレスモータにおける２相通電時のモータ誘起電圧を示す特性線図である。 切り戻し補正ゲインの例を示す図である。 切り増し操舵時のモータ電流とモータトルクとを示す図である。 切り戻し操舵時（高電流）のモータ電流とモータトルクとを示す図である。 切り戻し操舵時（低電流）のモータ電流とモータトルクとを示す図である。 比較例における動作を説明するための図である。 第２の実施形態における制御演算装置２３の具体的構成を示すブロック図である。 最大電流値Ｉｍａｘの例を示す図である。 本発明における変形例を説明するための図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
（構成）
　図１は、本発明の一実施形態を示す全体構成図である。
　図中、符号１は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力がステアリングシャフト２に伝達される。このステアリングシャフト２は、入力軸２ａと出力軸２ｂとを有する。入力軸２ａの一端はステアリングホイール１に連結され、他端は操舵トルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一端に連結されている。
　そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャフト５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ａとこのピニオン８ａに噛合するラック８ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラック８ｂで車幅方向の直進運動に変換している。
　ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速ギヤ１１と、この減速ギヤ１１に連結された操舵補助力を発生する３相ブラシレスモータ１２とを備えている。
　操舵トルクセンサ３は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を抵抗変化や磁気変化に変換して検出するように構成されている。
　また、３相ブラシレスモータ１２は、図２に示すように、Ｕ相コイルＬｕ、Ｖ相コイルＬｖ及びＷ相コイルＬｗの一端が互いに接続されてスター結線とされ、各コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗの他端が操舵補助制御装置２０に接続されて個別にモータ駆動電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗが供給されている。また、３相ブラシレスモータ１２は、ロータの回転位置を検出するホール素子、レゾルバ等で構成されるロータ回転角検出回路１３を備えている。
　操舵補助制御装置２０には、操舵トルクセンサ３で検出された操舵トルクＴ及び車速センサ２１で検出された車速Ｖｓが入力されると共に、ロータ回転角検出回路１３で検出されたロータ回転角θｍが入力される。また、この操舵補助制御装置２０には、さらに３相ブラシレスモータ１２の各相コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗに供給されるモータ駆動電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗを検出するモータ電流検出回路２２から出力されるモータ駆動電流検出値Ｉｕｄ、Ｉｖｄ及びＩｗｄが入力される。
　操舵補助制御装置２０は、操舵トルクＴ、車速Ｖｓ、モータ電流検出値Ｉｕｄ、Ｉｖｄ及びＩｗｄ、並びにロータ回転角θｍに基づいて操舵補助電流指令値を演算して、各相モータ電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ及びＶｗを出力する制御演算装置２３と、３相ブラシレスモータ１２を駆動する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）で構成されるモータ駆動回路２４と、制御演算装置２３から出力される相電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ及びＶｗに基づいてモータ駆動回路２４の電界効果トランジスタのゲート電流を制御するＦＥＴゲート駆動回路２５とを備える。さらに、操舵補助制御装置２０は、モータ駆動回路２４及び３相ブラシレスモータ１２との間に接続された遮断用リレー回路２６と、３相ブラシレスモータ１２に供給されるモータ駆動電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗの異常を検出する異常検出回路２７とを備えている。
（制御演算装置２３の構成）
　図３は、制御演算装置２３の具体的構成を示すブロック図である。
　制御演算装置２３は、図３に示すように、操舵補助電流指令値演算部３１、角度情報演算部３２、正常時モータ指令値算出部３３及び異常時モータ指令値算出部３４で構成される指令値出力部３０と、指令値選択部３５と、モータ電流制御部３６とを備えている。
　操舵補助電流指令値演算部３１は、操舵トルクセンサ３で検出した操舵トルクＴと車速センサ２１で検出した車速Ｖｓとを入力し、これらに基づいて操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを算出する。
　角度情報演算部３２は、ロータ回転角検出回路１３で検出したロータ回転角θｍに基づいて、電気角θｅ及び電気角速度ωｅを算出する。
　正常時モータ指令値算出部３３は、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ、電気角θｅ及び電気角速度ωｅに基づいて、３相電流指令値（正常時相電流指令値）Ｉｕｒｅｆ～Ｉｗｒｅｆを算出する。
　異常時モータ指令値算出部３４は、後述する異常検出回路２７から入力される異常検出信号ＡＳ、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ、電気角θｅ及び電気角速度ωｅに基づいて正常なコイルＬｉ（ｉ＝ｕ～ｗ）及びＬｊ（ｊ＝ｖ～ｕ）に対する２相電流指令値（異常時相電流指令値）Ｉｉｒｅｆ及びＩｊｒｅｆを算出する。このとき、ＩｉｒｅｆとＩｊｒｅｆとを、互いに符号が逆で絶対値が等しく算出する。つまり、ＩｉｒｅｆとＩｊｒｅｆとの和は零であり、これらは共通の電気角θｅで符号が反転することになる。
　指令値選択部３５は、正常時モータ指令値算出部３３から出力される３相電流指令値Ｉｕｒｅｆ～Ｉｗｒｅｆと、異常時モータ指令値算出部３４から出力される２相電流指令値Ｉｉｒｅｆ及びＩｊｒｅｆとのうち、何れか一方を選択する。
　モータ電流制御部３６は、指令値選択部３５で選択した電流指令値とモータ電流検出回路２２で検出したモータ電流検出値Ｉｕｄ、Ｉｖｄ及びＩｗｄとを用いて、電流フィードバック処理を行う。
　以下、各ブロックで実行する処理について詳細に説明する。
　操舵補助電流指令値演算部３１は、操舵トルクＴ及び車速Ｖｓをもとに、図４に示す操舵補助電流指令値算出マップを参照して操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを算出する。操舵補助電流指令値算出マップは、図４に示すように、横軸に操舵トルクＴをとり、縦軸に操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆをとると共に、車速検出値Ｖｓをパラメータとした放物線状の曲線で表される特性線図で構成される。この特性線図は、操舵トルクＴが“０”からその近傍の設定値Ｔｓ１までの間は操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが“０”を維持し、操舵トルクＴが設定値Ｔｓ１を超えると最初は操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが操舵トルクＴの増加に対して比較的緩やかに増加するが、さらに操舵トルクＴが増加すると、その増加に対して操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが急峻に増加するように設定されている。また、この特性曲線は、車速Ｖｓが増加するに従って傾きが小さくなるように設定されている。
　角度情報演算部３２は、ロータ回転角検出回路１３で検出したロータ回転角θｍを電気角θｅに変換する電気角変換部３２ａと、この電気角変換部３２ａから出力される電気角θｅを微分して電気角速度ωｅを算出する微分回路３２ｂとを有する。
　正常時モータ指令値算出部３３は、図３に示すように、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆと電気角速度ωｅとに基づいてｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆを算出するｄ軸電流指令値算出部３３ａ、電気角θｅに基づいてｄ軸電圧ｅｄ（θｅ）及びｑ軸電圧ｅｑ（θｅ）を算出するｄ－ｑ軸電圧算出部３３ｂ、及びこのｄ－ｑ軸電圧算出部３３ｂから出力されるｄ軸電圧ｅｄ（θｅ）及びｑ軸電圧ｅｑ（θｅ）とｄ軸電流指令値算出部３３ａから出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆと操舵補助電流指令値演算部３１から出力される操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆとに基づいてｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆを算出するｑ軸電流指令値算出部３３ｃで構成されるｄ－ｑ軸電流指令値算出部３３ｄと、ｄ軸電流指令値算出部３３ａから出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆとｑ軸電流指令値算出部３３ｃから出力されるｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆとを３相電流指令値Ｉｕｒｅｆ、Ｉｖｒｅｆ及びＩｗｒｅｆに変換する２相／３相変換部３３ｅとを備えている。
　ｄ軸電流指令値算出部３３ａは、図５に示すように、操舵補助電流指令値演算部３１から出力される操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを３相ブラシレスモータ１２へのベース角速度ωｂに換算する換算部５１と、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆの絶対値｜Ｉｒｅｆ｜を算出する絶対値部５２と、電気角速度ωｅとモータの磁極数Ｐとからモータの機械角速度ωｍ（＝ωｅ／Ｐ）を算出する機械角算出部５３と、ベース角速度ωｂと機械角速度ωｍとに基づいて進角Φ＝ａｃｏｓ（ωｂ／ωｍ）を算出するａｃｏｓ算出部５４と、進角Φに基づいてｓｉｎΦを求めるｓｉｎ算出部５５と、絶対値部５２からの絶対値｜Ｉｒｅｆ｜とｓｉｎ算出部５５から出力されるｓｉｎΦとを乗算して－１倍することによりｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ（＝－｜Ｉｒｅｆ｜ｓｉｎΦ）を求める乗算器５６とを備えている。
　このようにｄ軸電流指令値算出部３３ａを構成することにより、ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆは、
　Ｉｄｒｅｆ＝－｜Ｉｒｅｆ｜・ｓｉｎ（ａｃｏｓ（ωｂ／ωｍ））　…………（１）
となる。
　上記（１）式のａｃｏｓ（ωｂ／ωｍ）の項に関し、モータの回転速度が高速でない場合、つまり３相ブラシレスモータ１２の機械角速度ωｍがベース角速度ωｂより低速時の場合は、ωｍ＜ωｂとなるのでａｃｏｓ（ωｂ／ωｍ）＝０となり、よってＩｄｒｅｆ＝０となる。しかし、高速回転時、つまり機械角速度ωｍがベース角速度ωｂより高速になると、電流指令値Ｉｄｒｅｆの値が現れて、弱め界磁制御を始める。上記（１）式に表されるように、電流指令値Ｉｄｒｅｆは３相ブラシレスモータ１２の回転速度によって変化するため、高速度回転時の制御をつなぎ目なく円滑に行うことが可能であるという優れた効果がある。
　また、別の効果としてモータ端子電圧の飽和の問題に関しても効果がある。モータの相電圧Ｖは、一般的に、
　Ｖ＝Ｅ＋Ｒ・Ｉ＋Ｌ（ｄｉ／ｄｔ）　…………（２）
で表される。ここで、Ｅは逆起電圧、Ｒは固定抵抗、Ｌはインダクタンスである。逆起電圧Ｅはモータが高速回転になるほど大きくなり、バッテリー電圧などの電源電圧は固定であるから、モータの制御に利用できる電圧範囲が狭くなる。この電圧飽和に達する角速度がベース角速度ωｂで、電圧飽和が生じるとＰＷＭ制御のデューティ比が１００％に達し、それ以上は電流指令値に追従できなくなり、その結果トルクリップルが大きくなる。
　しかし、上記（１）式で表される電流指令値Ｉｄｒｅｆは極性が負であり、上記（２）式のＬ（ｄｉ／ｄｔ）に関する電流指令値Ｉｄｒｅｆの誘起電圧成分は、逆起電圧Ｅと極性が反対となる。よって、高速回転になるほど値が大きくなる逆起電圧Ｅを、電流指令値Ｉｄｒｅｆによって誘起される電圧で減じる効果を示す。その結果、３相ブラシレスモータ１２が高速回転になっても、電流指令値Ｉｄｒｅｆの効果によってモータを制御できる電圧範囲が広くなる。つまり、電流指令値Ｉｄｒｅｆの制御による弱め界磁制御によってモータの制御電圧は飽和せず、制御できる範囲が広くなり、モータの高速回転時にもトルクリップルが大きくなることを防止できる効果がある。
　さらに、ｄ－ｑ軸電圧算出部３３ｂは、電気角θｅをもとに、図６に示す３相駆動用記憶テーブルとしてのｄ－ｑ軸電圧算出用記憶テーブルを参照して、ｄ軸電圧ｅｄ（θｅ）及びｑ軸電圧ｅｑ（θｅ）を算出する。ここで、ｄ－ｑ軸電圧算出用記憶テーブルは、図６に示すように、横軸に電気角θｅをとり、縦軸に各相コイルが発生する誘起電圧波形を回転座標に変換したｄ軸電圧ｅｄ（θ）及びｑ軸電圧ｅｑ（θ）をとって構成される。３相ブラシレスモータ１２が図７に示すように正常時の誘起電圧波形Ｕ相ＥＭＦ、Ｖ相ＥＭＦ及びＷ相ＥＭＦが夫々１２０度位相の異なる正弦波となる正弦波誘起電圧モータである場合には、図６に示すように、電気角θには関係なくｅｄ（θ）及びｑ軸電圧ｅｑ（θ）が共に一定値となる。
　さらにまた、ｑ軸電流指令値算出部３３ｃは、入力される操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ、ｄ軸電圧ｅｄ（θｅ）、ｑ軸電圧ｅｑ（θｅ）、ｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及び電気角速度ωｅに基づいて下記（３）式の演算を行ってｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆを算出する。
　Ｉｑｒｅｆ＝｛Ｋt×Ｉｒｅｆ×ωe－ｅｄθe)×Ｉｄｒｅｆθe)｝／ｅｑθe)　………………（３）
　ここで、Ｋｔはモータトルク定数である。
（異常時モータ指令値算出部３４の構成）
　異常時モータ指令値算出部３４は、３相ブラシレスモータ１２の１相の駆動系統に異常が発生した場合に、残りの２相のコイルを使用して３相ブラシレスモータ１２の回転駆動を継続するための相電流指令値を算出するものである。
　３相ブラシレスモータ１２では、例えば図８（ａ）に示すようにＵ相コイルＬｕに対する駆動系統に断線が発生して、Ｕ相コイルＬｕにモータ電流を供給できない状態となると、モータ電流を供給可能なコイルはＶ相コイルＬｖ及びＷ相コイルＬｗの２つのコイルとなる。これらＶ相コイルＬｖ及びＷ相コイルＬｗに供給する電流の方向は、Ｖ相コイルＬｖからモータ電流を入力してＷ相コイルＬｗから出力する場合と、逆にＷ相コイルＬｗからモータ電流を入力してＶ相コイルＬｖから出力する場合の２通りとなる。
　これらモータ電流によって発生するステータ合成磁界は、図８（ｂ）及び（ｃ）に示すように、１８０度異なる方向にのみ形成することができるだけであるので、これらのステータ合成磁界のみでは３相ブラシレスモータ１２を２相駆動することはできない。
　そこで、例えばＵ相の駆動系統に通電異常が発生したときに、残りのＶ相及びＷ相を使用してモータ駆動する場合のモータ誘起電圧を、図９に示すように、電気角θｅに対する特性曲線Ｌ１及びＬ２で示される誘起電圧ＥＭＦｖ（θｅ）及びＥＭＦｗ（θｅ）を合成した特性曲線Ｌ３で示される合成誘起電圧ＥＭＦａとする。そして、この合成誘起電圧ＥＭＦａに基づいて相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を算出し、この相電流指令値Ｉｍ（θｅ）に基づいて、上述した２相電流指令値を算出する。
　ここで、本実施形態では、現在の電気角θｅが後述する所定の加速領域内にあるとき、３相ブラシレスモータ１２を操舵方向へ加速するべく、上記相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を増加又は減少する補正を行うものとする。
　次に、異常時モータ指令値算出部３４の具体的構成について説明する。
　異常時モータ指令値算出部３４は、図３に示すように、加速領域判定部６１と、切り増し／切り戻し判定部６２と、誘起電圧算出部６３と、相電流指令値算出部６４と、相電流指令値補正部６５と、電流制限部６６と、２相電流指令値算出部６７とを備える。
　加速領域判定部６１は、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ及び電気角θｅを入力する。そして、先ず、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに基づいて加速領域を設定する。ここでは、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが大きいほど加速領域を広く設定する。
　上記加速領域は、後述する相電流指令値算出部６４で算出する相電流指令値Ｉｍ（θｅ）の符号が反転する電気角θｅを跨ぐ所定の角度領域に設定する。具体的には、当該加速領域は、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）が、各相コイルの駆動系統で通電可能な電流値の上限に相当する相電流上限値（モータ駆動回路２４で出力可能な最大電流値Ｉｍａｘ）に達している角度領域の前後を含む角度領域とする。
　３相ブラシレスモータ１２の何れか１相に通電異常が発生し、２相電流指令値に基づいて３相ブラシレスモータ１２を回転駆動した場合、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）の符号が反転する電気角θｅでモータトルクが必ず零となる。したがって、上記加速領域は、モータトルクが零となる電気角θｅを跨ぐ角度領域とも言える。
　次に、加速領域判定部６１は、現在の電気角θｅが上記加速領域内にあるか否かを判定する。そして、加速領域内にある場合には加速領域判定フラグＦａを“１”にセットし、加速領域外にある場合には加速領域判定フラグＦａを“０”にリセットする。
　切り増し／切り戻し判定部６２は、操舵トルクＴ及び電気角速度ωｅを入力し、これらに基づいて、ステアリングホイールに対する操舵操作が切り増し方向であるか、切り戻し方向であるかを判定する。
 ここで、操舵トルクセンサ３は、例えば、右操舵時の発生トルクは正値、左操舵時の発生トルクは負値として、操舵トルクＴに符号を付与して出力するように構成されている。同様に、３相ブラシレスモータ１２の微分回路３２ｂは、３相ブラシレスモータ１２の回転方向に応じて符号を付与し、例えば、右方向の操舵時に操舵補助力を付与する回転方向の場合には正値、左方向の操舵時に操舵補助力を付与する回転方向の場合には負値、を付与して出力するように構成されている。
　したがって、切り増し／切り戻し判定部６２では、３相ブラシレスモータ１２の電気角速度ωｅ及び操舵トルクＴの符号が同一であるとき、つまり、共に正又は共に負であるときに切り増しと判定し、これらの符号が異なるときは切り戻しと判定する。そして、操舵方向が切り増し方向であると判定した場合は、切り増し／切り戻し判定フラグＦｂを“１”にセットし、操舵方向が切り戻し方向であると判定した場合は、切り増し／切り戻し判定フラグＦｂを“０”にリセットする。
　なお、操舵トルクＴの符号と操舵トルク変化率の符号とが同一で、且つ操舵トルク変化率の絶対値が所定値以上のときに切り増しと判定し、操舵トルクＴの符号と操舵トルク変化率の符号とが異なり、且つ操舵トルク変化率の絶対値が所定値以上のときに切り戻しと判定することもできる。この場合、電気角速度ωｅを用いることなく、操舵トルクＴのみで切り増し／切り戻しを判定することができる。
　誘起電圧算出部６３は、電気角θｅ及び後述する異常検出回路２７から出力される異常検出信号ＡＳに基づいて、合成誘起電圧ＥＭＦａ（θｅ）を算出する。
　ここで、誘起電圧算出部６３は、Ｖ－Ｗ２相で駆動する場合の図９の特性曲線Ｌ３で表される合成誘起電圧ＥＭＦａと電気角θｅとの関係を示す合成誘起電圧算出用記憶テーブル、Ｕ－Ｖ２相で駆動する場合の合成誘起電圧ＥＭＦａと電気角θｅとの関係を表す合成誘起電圧算出テーブル、及びＵ－Ｗ２相で駆動する場合の合成誘起電圧ＥＭＦａと電気角θｅとの関係を表す合成誘起電圧算出用記憶テーブルの３つの合成誘起電圧算出用記憶テーブルを有する。そして、異常検出信号ＡＳに基づいて正常である２相に対応する合成誘起電圧算出用記憶テーブルを選択し、電気角θｅをもとに選択した合成誘起電圧算出用記憶テーブルを参照して合成誘起電圧ＥＭＦａ（θｅ）を算出する。
　相電流指令値算出部６４は、誘起電圧算出部６３で算出した合成誘起電圧ＥＭＦａ（θｅ）、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆ及び電気角速度ωｅに基づいて、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を算出する。
　すなわち、相電流指令値算出部６４は、下記（４）の演算を行って相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を算出する。
　Ｉｍ（θｅ）＝（Ｋｔ２×Ｉｒｅｆ×ωｅ）／ＥＭＦａ（θｅ）　………（４）
　ここで、Ｋｔ２は２相通電時のモータトルク定数である。
　相電流指令値補正部６５は、相電流指令値算出部６４で算出した相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を入力し、これを補正して補正後の相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）を出力する。ここでは、加速領域判定フラグＦａ＝１であるときに、切り増し／切り戻し判定フラグＦｂ及び操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに応じて、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を増加又は減少する補正を行う。
　具体的には、加速領域において、操舵方向が切り増し方向である場合（Ｆａ＝１，Ｆｂ＝１）には、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を増加する補正を行う。ここでは、例えば、相電流指令値Ｉｍθｅに補正ゲインＫ１（＞１）を乗算することで増加補正を行う。
　また、加速領域において、操舵方向が切り戻し方向である場合（Ｆａ＝１，Ｆｂ＝０）には、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆの絶対値に応じて図１０の特性を持つ切り戻し補正ゲインＫ２を相電流指令値Ｉｍθｅに乗算することで、当該相電流指令値Ｉｍθｅの補正を行う。
　切り戻し補正ゲインＫ２は、図１０に示すように、Ｉｒｅｆ≧ＩｒｅｆTH2であるときに０（又は略０）となり、Ｉｒｅｆ＜ＩｒｅｆTH1であるときに－Ａとなる。ここで、Ａ≦１である。また、切り戻し補正ゲインＫ２は、ＩｒｅｆTH1≦Ｉｒｅｆ＜ＩｒｅｆTH2であるとき、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが大きくなるにつれて－Ａから０まで徐々に変化するように設定する。
　すなわち、Ｉｒｅｆ≧ＩｒｅｆTH2である場合には、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を０（又は略０）に減少する補正を行う。一方、Ｉｒｅｆ＜ＩｒｅｆTH1である場合には、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）の符号を反転すると共に減少する補正を行う。
　また、ＩｒｅｆTH1≦Ｉｒｅｆ＜ＩｒｅｆTH2である場合には、上記相電流指令値Ｉｍθｅの補正量を、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆを基準に徐変させて急激な変化を防止する。このように、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆに応じて相電流指令値Ｉｍ（θｅ）の補正量を徐々に変化させる徐変領域を設ける。
　ここで、上記閾値ＩｒｅｆTH1及びＩｒｅｆTH2は、モータに回転力を与える程度のモータに係る外部負荷が発生する操舵補助電流指令値を基準に設定される。
　また、加速領域判定フラグＦａ＝０であるときには、切り増し／切り戻し判定フラグＦｂ及び操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆにかかわらず、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を減少する補正を行う。ここでは、例えば、相電流指令値Ｉｍθｅに補正ゲインＫ３（＜１）を乗算することで減少補正を行う。
　電流制限部６６は、相電流指令値補正部６５で算出した相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）を所定の最大電流値Ｉｍａｘで制限する。ここでは、当該最大電流値Ｉｍａｘをモータ駆動回路２４で出力可能な電流上限値に設定する。
　２相電流指令値算出部６７は、電流制限部６６で制限された相電流指令値に基づいて該当する２相の相電流指令値を出力する。
　ここでは、異常検出回路２７から出力される異常検出信号ＡＳに基づいて、通電する２相を決定すると共に、相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）の符号に基づいて通電方向を設定（上記通電する２相のうち何れの側から電流を流すかを設定）する。そして、設定された通電方向に対応する１つの相の電流指令値Ｉｋｒｅｆ（ｋ＝ｕ～ｗ）を後述する指令値選択部３５に出力する。
　指令値選択部３５は、切換スイッチ７１ｕ、７１ｖ及び７１ｗと、これら切換スイッチ７１ｕ、７１ｖ及び７１ｗを切換え制御する選択制御部７２とを備えている。
　切換スイッチ７１ｕ、７１ｖ及び７１ｗの常閉接点には、正常時モータ指令値算出部３３の２相／３相変換部３３ｅで算出された各相電流指令値Ｉｕｒｅｆ、Ｉｖｒｅｆ及びＩｗｒｅｆが入力され、他方の常開接点には異常時モータ指令値算出部３４から出力される各相電流指令値Ｉｕｒｅｆ、Ｉｖｒｅｆ及びＩｗｒｅｆが入力される。
　選択制御部７２は、異常検出回路２７から出力される異常検出信号ＡＳが全ての相が正常であることを示す“０”であるとき、切換スイッチ７１ｕ～７１ｗに対して常閉接点を選択する論理値“０”の選択信号を出力すると共に、後述する遮断リレー回路ＲＬＹ１～ＲＬＹ３に対してこれらをオン状態に制御するリレー制御信号を出力する。一方、異常検出信号ＡＳが“０”でないときには、切換スイッチ７１ｕ～７１ｗに対して常開接点を選択する論理値“１”の選択信号を出力すると共に、異常となった駆動系統に対応する遮断リレー回路ＲＬＹｘ（ｘ＝ｕ～ｗ）に対してこれをオフ状態に制御するリレー制御信号を出力する。
　モータ電流制御部３６は、指令値選択部３５から供給される各相電流指令値Ｉｕｒｅｆ，Ｉｖｒｅｆ，Ｉｗｒｅｆから電流検出回路２２で検出した各相コイルＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗに流れるモータ相電流検出値Ｉｕｄ、Ｉｖｄ、Ｉｗｄを減算して各相電流誤差ΔＩｕ、ΔＩｖ、ΔＩｗを求める減算器８１ｕ、８１ｖ及び８１ｗと、求めた各相電流誤差ΔＩｕ、ΔＩｖ、ΔＩｗに対して比例積分制御を行って指令電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを算出するＰＩ制御部８２とを備えている。
　そして、ＰＩ制御部８２から出力される指令電圧Ｖｕ、Ｖｖ、ＶｗがＦＥＴゲート駆動回路２５に供給される。
　モータ駆動回路２４は、図２に示すように、各相コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗに対応して直列に接続されたＮチャンネルＭＯＳＦＥＴで構成されるスイッチング素子Ｑｕａ，Ｑｕｂ、Ｑｖａ，Ｑｖｂ及びＱｗａ，Ｑｗｂを並列に接続されたインバータ構成を有する。スイッチング素子Ｑｕａ，Ｑｕｂの接続点、Ｑｖａ，Ｑｖｂの接続点及びＱｗａ，Ｑｗｂの接続点は、夫々相コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗの中性点Ｐｎとは反対側に接続されている。
　そして、モータ駆動回路２４を構成する各スイッチング素子Ｑｕａ，Ｑｕｂ、Ｑｖａ，Ｑｖｂ及びＱｗａ，ＱｗｂのゲートにＦＥＴゲート駆動回路２５から出力されるＰＷＭ（パルス幅変調）信号が供給される。
　さらに、遮断用リレー回路２６は、３相ブラシレスモータ１２の相コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗの中性点Ｐｎとは反対側の端子と、モータ駆動回路２４の電界効果トランジスタＱｕａ，Ｑｕｂ、Ｑｖａ，Ｑｖｂ及びＱｗａ，Ｑｗｂの接続点との間に個別に介挿されたリレー接点ＲＬＹ１、ＲＬＹ２及びＲＬＹ３で構成されている。各リレー接点ＲＬＹ１～ＲＬＹ３は、選択制御部７２から出力されるリレー制御信号によってオン／オフ状態が制御される。このとき、異常検出回路２７で全ての相で異常が検出されない正常状態では閉状態（オン状態）に制御され、何れか１つの相で異常が検出されたときに異常となった相のリレー接点ＲＹＬｉ（ｉ＝１～３）が開状態（オフ状態）に制御される。
　さらにまた、異常検出回路２７は、ＦＥＴゲート駆動回路２５に供給する電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ及びＶｗ又はモータ駆動回路２４に供給するパルス幅変調信号と各相のモータ電圧とを比較することによってＵ相、Ｖ相、及びＷ相の不導通及び短絡異常を検出することができる。そして、異常検出回路２７では、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の全てが正常である場合には、“０”、Ｕ相不導通異常時には“Ｕ１”、Ｕ相短絡異常時には“Ｕ２”、Ｖ相不導通異常時には“Ｖ１”、Ｖ相短絡異常時には“Ｖ２”、Ｗ相不導通異常時には“Ｗ１”、Ｗ相短絡異常時には“Ｗ２”となる相異常検出信号ＡＳを制御演算装置２３の異常時モータ指令値算出部３４及び指令値選択部３５に出力する。
　なお、図１の操舵トルクセンサ３が操舵トルク検出部に対応し、車速センサ２１が車速検出部に対応し、操舵補助制御装置２０がモータ制御部に対応し、図２の異常検出回路２７がコイル駆動系異常検出部に対応している。
　また、図３の操舵補助電流指令値演算部３１が操舵補助電流指令値算出部に対応し、正常時モータ指令値算出部３３が正常時モータ指令値算出部に対応し、誘起電圧算出部６３、相電流指令値算出部６４及び２相電流指令値算出部６７が異常時モータ指令値算出部に対応し、指令値選択部３５及びモータ電流制御部３６がモータ駆動制御部に対応している。さらに、加速領域判定部６１が加速領域判定部に対応し、切り増し／切り戻し判定部６２が操舵方向判定部に対応し、相電流指令値補正部６５がモータ回転加速部に対応し、電流制限部６６が電流制限部に対応している。
（動作）
　次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。
　今、モータ駆動回路２４を構成する各電界効果トランジスタＱｕａ～Ｑｗｂが正常であると共に、３相ブラシレスモータ１２の各相コイルＬｕ～Ｌｗに断線や地絡が生じていない正常状態であるものとする。この場合には、異常検出回路２７で異常状態が検出されることがないため、異常検出回路２７は“０”を表す異常検出信号ＡＳを異常時モータ指令値算出部３４及び指令値選択部３５に出力する。
　このため、指令値選択部３５の選択制御部７２は論理値“０”の選択信号を切換スイッチ７１ｕ～７１ｗに出力する。したがって、各切換スイッチ７１ｕ～７１ｗが常閉接点側を選択し、正常時モータ指令値算出部３３が出力した相電流指令値Ｉｕｒｅｆ～Ｉｗｒｅｆがモータ電流制御部３６に供給される。これと同時に各リレー接点ＲＬＹ１～ＲＬＹ３に対してこれらを閉状態に制御するリレー制御信号が出力される。
　これにより、モータ駆動回路２４から出力したモータ駆動電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗがリレー接点ＲＬＹ１、ＲＬＹ２及びＲＬＹ３を介して３相ブラシレスモータ１２の各相コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗに供給される。すなわち、３相コイルを使用したモータ駆動制御が行われる。
　このとき、車両が停止しており、運転者がステアリングホイール１を操舵していない状態であるとすると、制御演算装置２３の正常時モータ指令値算出部３３は、相電流指令値Ｉｕｒｅｆ、Ｉｖｒｅｆ及びＩｗｒｅｆをそれぞれ“０”に算出する。このとき、３相ブラシレスモータ１２が停止している場合には、各相コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗに供給されるモータ電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗも“０”となり、３相ブラシレスモータ１２は停止状態を維持する。
　このステアリングホイール１の非操舵状態から、車両の停止時にステアリングホイール１を操舵する所謂据え切り状態とすると、これに応じて操舵トルクセンサ３は大きい操舵トルクＴを検出する。したがって、正常時モータ指令値算出部３３は、この操舵トルクＴに応じた相電流指令値Ｉｕｒｅｆ、Ｉｖｒｅｆ及びＩｗｒｅｆを算出し、これらをモータ電流制御部３６に供給する。
　すると、モータ電流制御部３６は、相電流指令値Ｉｕｒｅｆ、Ｉｖｒｅｆ及びＩｗｒｅｆに基づいて指令電圧Ｖｕ、Ｖｖ及びＶｗを算出し、これらをＦＥＴゲート駆動回路２５に供給する。これにより、モータ駆動回路２４の各電界効果トランジスタが制御されて、３相ブラシレスモータ１２が回転駆動される。このため、３相ブラシレスモータ１２は、ステアリングホイール１に入力される操舵トルクＴに応じた操舵補助力を発生し、これが減速ギヤ１１を介してステアリングシャフト２に伝達されることにより、運転者はステアリングホイール１を軽い操舵力で操舵することができる。
　この正常状態から、例えばＵ相コイルＬｕを駆動する駆動系統即ちモータ駆動回路２４の電界効果トランジスタＱｕａ又はＱｕｂがオフ状態を継続したままとなるか、Ｕ相コイルＬｕを含む通電経路に断線が生じることにより、Ｕ相コイルＬｕが不導通となる異常が発生したものとする。この場合、当該異常を異常検出回路２７で検出し、異常検出回路２７はＵ相不導通異常を表す“Ｕ１”の相異常検出信号ＡＳを異常時モータ指令値算出部３４及び指令値選択部３５に供給する。
　このため、選択スイッチ７１ｕ～７１ｗが常閉接点側から常開接点側に切換えられる。したがって、モータ電流制御部３６に供給する相電流指令値は、正常時モータ指令値算出部３３が出力する相電流指令値Ｉｕｒｅｆ～Ｉｗｒｅｆから、異常時モータ指令値算出部３４が出力する相電流指令値Ｉｕｒｅｆ～Ｉｗｒｅｆに切換えられる。
　異常時モータ指令値算出部３４では、異常検出回路２７から入力される異常検出信号ＡＳが“Ｕ１”であるので、誘起電圧算出部６３で、角度情報演算部３２から入力される電気角θｅをもとに、Ｖ相誘起電圧とＷ相誘起電圧との合成誘起電圧ＥＭＦａ（θｅ）を算出する。そして、算出された合成誘起電圧ＥＭＦａ（θｅ）が相電流指令値算出部６４に供給され、この相電流指令値算出部６４で前記（４）式の演算を行って相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を算出する。
　このとき、電気角θｅが加速領域に達していないものとすると、加速領域判定部６１は加速領域判定フラグＦａ＝０を出力する。また、このとき、運転者がステアリングホイール１を切り増し方向に操舵している場合には、切り増し／切り戻し判定部６２は、切り増し／切り戻し判定フラグＦｂ＝１を出力する。
　そのため、相電流指令値補正部６５は、相電流指令値算出部６４で算出した相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を減少する補正を行う。補正後の相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）は電流制限部６６に供給する。このとき、相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）が最大電流値Ｉｍａｘを超えている場合には、電流制限部６６で、相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）をこの最大電流値Ｉｍａｘで制限する。
　電流制限部６６が出力する相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）は、２相電流指令値算出部６７に供給される。２相電流指令値算出部６７では、相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）の符号に基づいてＶ相及びＷ相の何れの側から電流を流すのかを設定し、それに応じた相電流指令値Ｉｕｒｅｆ～Ｉｗｒｅｆを選択スイッチ７１ｕ～７１ｗに出力する。
　このとき、電気角θｅが０°～９０°であるときには、Ｗ相コイルＬｗからＶ相コイルＬｖに向けて電流を流すように、Ｗ相電流指令値Ｉｗｒｅｆを正値に設定する。なお、電気角θｅが９０°～２７０°であるときにはＶ相コイルＬｖからＷ相コイルＬｗに向けて電流を流すように、Ｖ相電流指令値Ｉｖｒｅｆを正値に設定する。さらに、電気角θｅが２７０°～３６０°であるときにはＷ相コイルＬｗからＶ相コイルＬｖに向けて電流を流すように、Ｗ相電流指令値Ｉｗｒｅｆを正値に設定する。また、Ｕ相電流指令値Ｉｕｒｅｆは“０”とする。すなわち、Ｕ相の駆動系統に通電異常が発生している場合には、Ｖ相電流指令値とＷ相電流指令値とが互いに逆符号でその絶対値が等しくなるようにする（正常な２相の電流指令値の和が零となるようにする）。
　こうして、回転するステータ合成磁界を発生させてロータを回転させることにより、３相ブラシレスモータ１２を２相駆動する。
　図１１は、切り増し操舵時のモータ電流とモータトルクとを示す図であり、破線は相電流指令値Ｉｍ（θｅ）の補正を行わない場合のモータ電流及びモータトルク、実線は上記補正を行った場合のモータ電流及びモータトルクを示している。また、図中の丸印及び矢印は、モータの状態のイメージを示している。
　ここでは切り増し操舵を行っているため、モータトルク方向とモータ回転方向は共に正方向（図１１の左から右へ向かう方向）であり、モータに係る外部負荷の方向は負方向（図１１の右から左へ向かう方向）となる。
　図１１の破線に示すように、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）の補正を行わない場合、モータ電流が電流上限に達する前の領域（領域Ａに達する前の領域）では、モータ電流は上に凸となる円弧状で負の最大電流値まで増加する。そして、領域Ａでは、９０°より前の領域で負の最大値を維持し、９０°で符号が反転して９０°より後の領域で正の最大値を維持する。また、領域Ａを超えると、モータ電流は下に凸となる円弧状で正の最大値から減少する。
　このときモータトルクは、図１１の破線に示すように、領域Ａの前後の角度領域においては一定値となる。そして、相電流が電流上限に達する領域Ａではモータトルクが低下し、９０°でモータトルクが零となる。すなわち、領域Ａの前後の角度領域は、一定のモータトルクを出力可能な安定出力角度領域であり、領域Ａは、モータ駆動回路２４で出力可能な最大電流値Ｉｍａｘで電流が制限されて、一定のモータトルクが得られない不安定出力角度領域となる。
　このように、通電異常時に３相ブラシレスモータを駆動制御したとき、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）の符号が反転し、モータトルクが必ず零になる電気角θｅ（９０°，２７０°）が存在する。本実施形態では、その電気角θｅを跨ぐ領域Ａの前後の領域（領域Ｂ，Ｃ）を含む角度領域を加速領域Ｄとする。
　電気角θｅが加速領域Ｄに達していない場合、相電流指令値補正部６５は、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を減少補正した相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）を電流制限部６６に出力する。このとき、相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）は最大電流値Ｉｍａｘを超えないため、電流制限部６６は、相電流指令値補正部６５から入力した相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）をそのまま２相電流指令値算出部６７に供給する。
　このように、加速領域Ｄに達する前の安定出力角度領域でモータ電流を減少補正することで、この領域ではモータトルクが低減する。これにより、操舵トルクを意図的に上昇させる。
　その後、電気角θｅが加速領域Ｄに達すると、加速領域判定部６１は加速領域判定フラグＦａ＝１を出力する。このとき、切り増し／切り戻し判定フラグＦｂ＝１であるため、相電流指令値補正部６５は、相電流指令値算出部６４で算出した相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を増加する補正を行う。
　このように、加速領域Ｄに達したときにモータ電流を増加補正することで、モータトルクを上昇し３相ブラシレスモータ１２を正方向に加速する。この増加補正は電気角θｅが加速領域Ｄ内に存在する間、継続する。
　この加速領域Ｄにおいて、相電流指令値補正部６５による増加補正によって、相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）が電流最大値Ｉｍａｘを超えると、電流制限部６６により電流制限が行われる。これにより、加速領域Ｄでは、９０°を境にして負の最大値と正の最大値とを維持することになる。すなわち、領域Ａの前後の領域Ｂ及びＣでは、破線に示す補正無しの場合と比較してモータ電流が大きくなり、それに伴ってモータトルクも大きくなる。
　このように、本実施形態では、電流上限に到達する前後の安定出力角度領域、すなわちモータトルクを自由に増加減できる角度領域でモータ電流を増加減する補正を行う。
　そして、電気角θｅが加速領域Ｄを超えると、加速領域判定部６１は加速領域判定フラグＦａ＝０を出力する。そのため、相電流指令値補正部６５は、相電流指令値算出部６４で算出した相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を再び減少する補正を行い、モータトルクを低減する。
　このように、切り増し操舵時は、領域Ａに達する前の領域Ｂでモータを正方向に加速するので、図中丸印ｂから丸印ｃへの状態に示すように、一定のモータトルクが得られない領域Ａを飛び越えることができる。また、このとき、加速領域Ｄの手前で相電流を低減し、操舵トルクを上昇させておく。モータに係る外部負荷は、車両負荷－操舵力（操舵トルク）であるため、操舵トルクを上昇させることでモータに係る外部負荷を小さくしておくことができる。そのため、加速領域Ｄでのモータ加速を行い易くすることができる。
　さらに、加速領域Ｄにおいては、領域Ａを超えた後の領域Ｃでもモータを正方向に加速するので、一度領域Ａを飛び越えた後に、負方向に発生しているモータに係る外部負荷によりモータが領域Ａに再度落ち込むのを防ぐことができる。したがって、丸印ｃから丸印ｄへの状態に示すように、適切にモータを正方向に進ませることができる。
　このように、３相のうち１相に異常が発生した場合には、残りの２相を使用して３相ブラシレスモータ１２を継続駆動することができる。また、このとき、電流制限により一定のモータトルクが得られない領域Ａを効率良く飛び越えることができる。
　次に、運転者が切り戻し操舵を行っている場合について説明する。
　この場合、切り増し／切り戻し判定部６２で切り増し／切り戻しフラグＦｂ＝０を出力する。このとき、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが閾値ＩｒｅｆTH以上であるものとすると、相電流指令値補正部６５では、加速領域内においてモータ電流を“０”とする補正を行うと共に、加速領域外においてモータ電流を減少する補正を行う。
　図１２は、切り戻し操舵（高電流）時のモータ電流とモータトルクとを示す図である。
　切り増し操舵を行っている場合、モータトルク方向とモータ回転方向とは一致しない。すなわちモータトルク方向は正方向（図１２の左から右へ向かう方向）であるが、モータ回転方向はモータに係る外部負荷の方向と同じ負方向（図１２の右から左へ向かう方向）である。
　電気角θｅが加速領域Ｄに達する前の領域では、相電流指令値補正部６５は、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を減少する補正を行う。したがって、この加速領域Ｄ前の領域ではモータトルクが低減される。
　そして、電気角θｅが加速領域Ｄに達すると、相電流指令値補正部６５は、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を“０”とする補正を行う。この減少補正は電気角θｅが加速領域Ｄ内に存在する間、継続する。そのため、加速領域Ｄにおいてはモータトルクも“０”となる。
　このとき、切り戻し状態において、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが閾値ＩｒｅｆTH2以上である状態は、モータに係る外部負荷が大きい状態とほぼ等しい。したがって、このような場合にはモータ電流を０とし、モータ回転方向とモータに係る外部負荷の方向とが一致していることを利用して、このモータに係る外部負荷を利用してモータを負方向に加速する。
　ここで、加速領域Ｄ前の領域では、上述したようにモータトルクを低減しているため、加速領域Ｄに達する前と加速領域Ｄに達した後とで、モータトルクの差が小さい。そのため、モータの状態を丸印ａから丸印ｂへ移行し易くすることができる。
　その後、電気角θｅが加速領域Ｄを超えると、相電流指令値補正部６５は、再び相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を減少補正する。これにより、モータトルクが低減される。そのため、この場合にも、加速領域Ｄ内にいるときと加速領域Ｄを超えた後とで、モータトルクの差を小さくすることができ、モータの状態を丸印ｃから丸印ｄへ移行し易くすることができる。
　このように、電流制限により一定のモータトルクが得られない領域Ａを効率良く飛び越えることができる。
　一方、切り戻し操舵時において、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが閾値ＩｒｅｆTH1未満である場合には、相電流指令値補正部６５では、加速領域内においてモータ電流を反転・減少する補正を行うと共に、加速領域外においてモータ電流を減少する補正を行う。
　図１３は、切り戻し操舵（低電流）時の相電流とモータトルクとを示す図である。
　すなわち、電気角θｅが加速領域Ｄに達する前の領域では、相電流指令値補正部６５は、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を減少する補正を行う。したがって、この加速領域Ｄ前の領域ではモータトルクが低減される。
　そして、電気角θｅが加速領域Ｄに達すると、相電流指令値補正部６５は、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）の符号を反転すると共に減少する補正を行う。
　このとき、切り戻し状態において、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが比較的小さい状態は、モータに係る外部負荷が小さい状態とほぼ等しい。そのため、このモータに係る外部負荷を利用したモータ加速は期待できない。そこで、モータ電流を逆電流とし、逆トルクを発生することでモータを負方向へ加速する。
　ここで、加速領域Ｄ前の領域では上述したようにモータトルクを低減しており、加速領域Ｄでも相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を減少補正することでモータトルクを低減しているため、加速領域Ｄに達する前と加速領域Ｄに達した後とで、モータトルクの差が小さい。そのため、モータの状態を丸印ａから丸印ｂへ移行し易くすることができる。
　また、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を急激に変化させると、電流フィードバック制御の制御応答性を超えて、過電流となる可能性がある。これに対して、本実施形態では、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）の符号を反転する際に減少する補正を行うので、加速領域Ｄ外から加速領域Ｄ内（又はその逆）への移行時における相電流の急激な変化を抑えることができ、過電流を抑制することができる。
　その後、電気角θｅが加速領域Ｄを超えると、相電流指令値補正部６５は、再び相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を減少補正する。これにより、モータトルクが低減される。そのため、この場合にも、加速領域Ｄにいるときと加速領域Ｄを超えた後とで、モータトルクの差を小さくすることができ、モータの状態を丸印ｃから丸印ｄへ移行し易くすることができる。
　このように、電流制限により一定のモータトルクが得られない領域Ａを効率良く飛び越えることができる。
　ところで、領域Ａを飛び越える手法（比較例）として、領域Ａの前に過アシスト特性を設け、領域Ａの後に減アシスト特性を設けるというものがある。
　図１４は、上記比較例における動作を説明するための図である。この図１４において、（ａ）は切り増し操舵時の相電流、（ｂ）は切り増し操舵時のモータトルク、（ｃ）は切り戻し操舵時の相電流、（ｄ）は切り戻し操舵時のモータトルクであり、何れもＵ相が断線し、Ｖ相及びＷ相でモータの回転駆動を行う場合について示している。
　切り増し操舵時には、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、モータトルクが０になるモータ回転角度（９０°，２７０°）の直前で過アシスト特性によりモータトルクを大きくするため、モータの回転が正方向に加速する。ところが、αに示すように、モータトルクが０になるモータ回転角度（ここでは９０°）の直後で減アシスト特性によりモータトルクが小さくなる。そのため、外部負荷によりモータが減速することでモータ回転角度が９０°に止まったり、外部負荷に負けてモータ回転角度が９０°に戻ったりする可能性がある。
　また、切り戻し操舵時には、図１４（ｃ）及び（ｄ）に示すように、モータトルクが０になるモータ回転角度（９０°，２７０°）の直前で減アシスト特性によりモータトルクを小さくするため、モータの回転が負方向に加速する。ところが、βに示すように、モータトルクが０になるモータ回転角度（ここでは２７０°）の直後で過アシスト特性によりモータトルクが大きくなる。そのため、これがブレーキトルクとなって（トルクの壁となって）、モータ回転角度が２７０°に止まってしまう可能性がある。
　したがって、この比較例では、切り戻し操舵から切り増し操舵への移行時にアシスト不足となって大きなハンドル引っかかり感を与えてしまうため、運転者が意図するハンドル操作が行えない可能性があり、操舵フィーリングが悪化する。
　また、別の例として、モータ回転数及び操舵トルクに応じて電気角を進角させることで、各相の電流フィードバック制御器の位相遅れを補償しつつ、領域Ａの前に過アシスト特性と逆アシスト特性とを設けるものがある。
　しかしながら、この場合にも、切り増し操舵時には、過アシスト特性によりモータが加速するが逆アシスト特性がブレーキトルクとなって、モータが領域Ａに戻され易く、効率的な飛び越え方ではない。また、切り戻し操舵時には、逆アシスト特性によりモータが加速するが過アシスト特性がブレーキトルクとなって、モータが領域Ａに止まり易い。
　このように、これら比較例における領域Ａの飛び越え方は、効率的な飛び越え方ではないため、極数が少なく領域Ａが広いブラシレスモータに対する採用が困難となる。
　これに対して、本実施形態では、電流制限により一定のモータトルクが得られない領域の前後を含む加速領域において、モータを意図的に操舵方向へ加速するべく相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を補正する。このとき、ステアリングホイール１に対する操舵操作（切り増し／切り戻し）に応じて相電流指令値Ｉｍ（θｅ）の補正方法を変更する。そのため、電動パワーステアリングに特有のモータトルク方向とモータ回転方向とが不一致となる状態にも適した構成で、効率良く一定のモータトルクが得られない領域を飛び越えることができる。
　なお、異常検出回路２７で検出したＵ相駆動系統の異常がモータ駆動回路２４の電界効果トランジスタＱｕａ又はＱｕｂの短絡異常であるときには、異常検出回路２７は“Ｕ２”で表される異常検出信号ＡＳを出力する。そして、これが指令値選択部３５の選択制御部７２に供給されると、この選択制御部７２はＵ相の遮断用リレーＲＬＹ１を遮断状態とするリレー制御信号を遮断用リレーＲＬＹ１に供給する。これにより、３相ブラシレスモータ１２のＵ相コイルＬｕへの電力供給系統が遮断される。この動作を除いては前述した不導通異常と同様の処理を行って、３相ブラシレスモータ１２を２相通電制御する。したがって、この場合にもモータの回転駆動を継続することができる。
　また、Ｕ相の駆動系統以外に、Ｖ相又はＷ相の駆動系統に不導通異常や短絡異常が発生した場合も上記と同様に正常な２相を通電制御することにより、回転駆動を継続することができる。
（効果）
　このように、上記第１の実施形態では、３相ブラシレスモータ１２の各相コイルＬｕ～Ｌｗへの駆動系統が正常であるときには、通常通り正常時モータ指令値算出部３３で、各相電流指令値Ｉｕｒｅｆ～Ｉｗｒｅｆを算出し、これらに基づいて３相ブラシレスモータ１２をフィードバック制御する。これにより、操舵トルクＴ及び車速Ｖｓに応じた操舵補助力を３相ブラシレスモータ１２で発生して、最適な操舵補助制御を行うことができる。
　一方、３相ブラシレスモータ１２の各相コイルＬｕ～Ｌｗの何れか１つの駆動系統で異常が発生した場合には、異常時モータ指令値算出部３４で、正常な２相のコイルを使用する相電流指令値Ｉｕｒｅｆ～Ｉｗｒｅｆを算出し、これらに基づいて３相ブラシレスモータ１２をフィードバック制御する。これにより、３相ブラシレスモータ１２の駆動を継続することができる。
　このとき、異常時相電流指令値の符号が反転し、モータトルクが零となる電気角θｅを跨ぐ角度領域、すなわち一定トルクが得られない角度領域（不安定出力角度領域）の前後を含む加速領域で、意図的に３相ブラシレスモータ１２の回転を操舵方向へ加速するように異常時相電流指令値を補正する。
　これにより、不安定出力角度領域に達する前にモータ加速を行うことができる。また、不安定出力角度領域を超えた後にも異常時相電流指令値の増加減補正を行うので、一度不安定出力角度領域を超えた後にトルクが不足し、モータが不安定出力角度領域に再度落ち込むのを防止することができる。さらに、操舵方向へモータを加速するように異常時相電流指令値を増加減補正するので、上記加速領域でのブレーキトルクの発生を防止することができる。
　したがって、不安定出力角度領域をモータ慣性力にて効率的に飛び越えることができ、操舵フィーリングを向上させることができる。また、不安定出力角度領域が広いブラシレスモータ（軸倍角が小さいブラシレスモータ）に対しても採用可能となる。
　また、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが大きいほど電流上限に達する角度領域幅（不安定出力角度領域幅）が広いことを考慮して、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆが大きいほど加速領域を広く設定する。このように、電流上限に達する角度領域の前後を含む領域を確実に加速領域として設定することができる。したがって、不安定出力角度領域の前後のモータトルクを自在に増加減することができる角度領域で異常時相電流指令値の増加減補正を行うことができる。その結果、不安定出力角度領域を飛び越えるためのモータトルク特性を確実に得ることができる。
　さらにまた、切り増し操舵時、すなわちモータトルク方向とモータ回転方向とが一致するときは、異常時相電流指令値を増加して過トルクとすることで回転方向にモータを加速する。また、切り戻し操舵時、すなわちモータトルク方向とモータ回転方向とが不一致の場合で、モータに係る外部負荷の大きい場合は、モータに係る外部負荷の方向とモータ回転方向とが一致していることを利用して、異常時相電流指令値を零とすることでモータに係る外部負荷によりモータを回転方向へ加速する。そして、切り戻し操舵時、すなわちモータトルク方向とモータ回転方向とが不一致の場合で、モータに係る外部負荷が小さい場合は、モータに係る外部負荷によるモータ加速が期待できないため、意図的に逆トルクを付与してモータを回転方向に加速する。
　このように、操舵状態に応じて適切にモータ加速を行うことができる。したがって、電動パワーステアリング装置特有の操舵状態、すなわちモータトルク方向とモータ回転方向とが不一致となる状態に対しても、不安定出力角度領域を飛び越える加速力を得ることができる。
　さらに、切り戻し操舵時でモータに係る外部負荷が小さい場合は、異常時相電流指令値を反転すると共に減少する補正を行うので、加速領域外から加速領域内（又はその逆）に移行する際のモータトルクの段差を抑制することができ、安定領域に移行しやすい。また、急激なモータ電流の変動を抑制することができるので、過電流の発生を抑制することができる。
　さらに、切り戻し操舵時でモータに係る外部負荷が大きい状態から小さい状態、又は小さい状態から大きい状態に変化する際には、異常時相電流指令値の補正量を徐々に変化させるので、滑らかな操舵を維持し違和感を防止することができる。
　また、加速領域外では異常時相電流指令値を減少する補正を行うので、切り増し操舵では、電気角が加速領域に達する前の角度領域において、操舵トルクを意図的に高くしておくことでモータに係る外部負荷を小さくしておくことができ、モータ加速を行い易くすることができる。さらに、切り戻し操舵では、電気角が加速領域に達する前の角度領域においてモータトルクを低減することで、安定出力角度領域から加速領域（又はその逆）に移行する際のモータトルクの段差を抑制でき、安定領域に移行しやすい。
（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
　この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態において、最大電流値Ｉｍａｘを電流上限値で固定としているのに対し、車速Ｖｓに応じて最大電流値Ｉｍａｘの大きさを変更するようにしたものである。
（構成）
　図１５は、第２の実施形態における制御演算装置２３の具体的構成を示すブロック図である。
　この第２の実施形態における制御演算装置２３は、電流制御部６６に車速センサ２１で検出した車速Ｖｓを入力していることを除いては、図３に示す制御演算装置２３と同様の構成を有する。したがって、ここでは構成の異なる部分を中心に説明する。
　電流制御部６６は、相電流指令値補正部６５で算出した相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）を最大電流値Ｉｍａｘで制限する。このとき、車速Ｖｓが小さいほど最大電流値Ｉｍａｘを小さく設定するものとし、車両停止状態を含む低車速時に最大電流値Ｉｍａｘ＝０（又は略０）となるようにする。すなわち、最大電流値Ｉｍａｘは、例えば、図１６に示すように設定される。
　なお、最大電流値Ｉｍａｘの特性は、上記低車速時に最大電流値Ｉｍａｘ＝０（又は略０）となるように設定されていれば、図１６に示す特性に限定されない。
（動作）
　今、３相ブラシレスモータ１２の１相に異常が発生している状態で、切り増し方向へ据え切り操舵を行っているものとする。この場合、車速Ｖｓ＝０であるため、異常時モータ指令値算出部３４の電流制限部６６で最大電流値Ｉｍａｘを“０”に設定する。そのため、電流制限部６６は相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）を“０”に制限し、これを２相電流指令値算出部６７に供給する。
　したがって、各相電流指令値Ｉｕｒｅｆ～Ｉｗｒｅｆがそれぞれ“０”となり、操舵アシストが“０”となってマニュアルステアリングの状態となる。
　据え切り操舵時は、車両走行状態に対してモータに係る外部負荷が非常に大きい。このため、一定のモータトルクが得られない角度領域を飛び越えるための加速エネルギーが非常に大きくなる。すなわち、加速領域を設定し、前述した第１の実施形態のように当該加速領域でモータの回転を加速したとしても、一定のモータトルクが得られない角度領域を飛び越えることができず、運転者に大きな引っ掛かり感を与えてしまう可能性がある。このとき、車両挙動には反映されないが、急激なハンドル負荷変動により、運転者の指がハンドルに引っかかるなどの事態が生じるおそれがある。
　そこで、本実施形態では、車速Ｖｓが小さいほど電流制限部６６で電流制限に使用する最大電流値Ｉｍａｘを小さく設定する。このとき、車速Ｖｓが所定車速以下の低車速時には、最大電流値Ｉｍａｘを“０”に設定して操舵アシストを“０”とする。したがって、据え切り操舵時において、一定のモータトルクが得られない角度領域を飛び越えられないことに起因して急激なハンドル負荷変動が生じるのを抑制することができる。
（効果）
　このように、上記第２の実施形態では、異常時相電流指令値の最大値を所定の最大電流値（電流制限値）で制限する。このとき、車速が所定車速以下であるときには最大電流値を零として、操舵アシストを零とする。
　したがって、車両停止状態での切り増し操舵時に、モータに係る外部負荷が非常に大きいために一定のモータトルクが得られない領域を飛び越えられないことに起因して、急激なハンドル負荷変動が生じるのを防止することができる。これにより、操舵者の指がハンドルに引っかかるなどの事態が生じるのを防止することができる。
（変形例）
　なお、上記各実施形態においては、図１３に示すように、切り戻し操舵時に加速領域内で相電流指令値Ｉｍ（θｅ）の符号を反転した際に減少補正を施すことで、相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）の急激な変動を抑制する場合について説明したが、同様の目的で、電流制御の応答性に応じて、補正後の相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）の変化率に制限を設ける（レイトリミットする）ようにしてもよい。
　図１７は、レイトリミットした場合のモータ電流を示す図である。ここでは、切り戻し操舵時（低電流）の場合のモータ電流を示している。
　このように、補正後の相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）をレイトリミットすることで、加速領域Ｄ外から加速領域Ｄ内（又はその逆）への移行時や、相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）の符号が反転するときのモータ電流の変化を緩やかにすることができる。その結果、モータ電流の急激な変動に起因して過電流が発生するのを抑制することができる。
　また、電流制御の応答性に応じてレイトリミット値を設定する（例えば、応答性が悪いほど変化率が緩やかになるように制限する）ことで、より確実に過電流を抑制することができる。
　なお、ここでは、切り戻し操舵時（低電流）のモータ電流をレイトリミットする場合について説明したが、切り増し操舵時や切り戻し操舵時（高電流）のモータ電流をレイトリミットするようにしてもよい。これらの場合にも、モータ電流の急激な変動を抑制して過電流を抑制することができる。
（応用例）
　なお、上記第２の実施形態においては、切り増し操舵時にのみ、車速Ｖｓに応じた最大電流値Ｉｍａｘで相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）を制限し、切り戻し操舵時には最大電流値Ｉｍａｘを電流上限で固定するようにしてもよい。これにより、切り戻し操舵時には、前述した第１の実施形態と同様に、大きなモータに係る外部負荷を利用してモータを操舵方向へ加速することができ、適切な操舵補助制御を行うことができる。
　なお、上記各実施形態においては、電気角が加速領域内にあるとき、予め設定した補正ゲインを乗算することで、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）を一定の割合で増加補正または減少補正する場合について説明したが、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）に一定の補正量を加算したり、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）から一定の補正量を減算したりすることで増加補正または減少補正することもできる。また、補正後の相電流指令値Ｉｍ*（θｅ）が予め設定した所定値となるように増加補正または減少補正することもできる。さらには、操舵補助電流指令値Ｉｒｅｆの大きさに応じて、相電流指令値Ｉｍ（θｅ）の補正量を変更することもできる。
　また、上記各実施形態においては、３相ブラシレスモータ１２の各相コイルＬｕ～Ｌｗとモータ駆動回路２４との間に遮断用リレー回路ＲＬＹ１～ＲＬＹ３を介挿した場合について説明したが、遮断用リレー回路ＲＬＹ１～ＲＬＹ３の何れか１つを省略することもできる。この場合には、省略した遮断用リレー回路を含む駆動系統におけるモータ駆動回路２４における上アーム又は下アームの電界効果トランジスタにショートが生じた場合には、対応することができなくなり、異常時における３相ブラシレスモータの２相駆動の適用範囲が２個所減少するだけであり、大きな問題とはなることはない。
　さらに、上記各実施形態においては、正常時モータ指令値算出部３３のｄ－ｑ軸電流指令値算出部３３ｄの出力側に２相／３相変換部３３ｅを設けた場合について説明したが、この２相／３相変換部３３ｅを省略することもできる。この場合、これに代えてモータ電流検出回路２２から出力されるモータ電流検出値Ｉｕｄ、Ｉｖｄ及びＩｗｄを３相／２相変換部に供給して、回転座標のｄ軸電流Ｉｄｄ及びｑ軸電流Ｉｑｄに変換し、モータ電流制御部３６でｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆ及びｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆからｄ軸電流Ｉｄｄ及びｑ軸電流Ｉｑｄを減算して電流偏差ΔＩｄ及びΔＩｑを算出し、これらをＰＩ制御部８２でＰＩ制御処理してｄ軸指令電圧Ｖｄ及びｑ軸指令電圧Ｖｑを算出し、これらを２相／３相変換部で３相の指令圧Ｖｕ、Ｖｖ及びＶｗに変換して、ＦＥＴゲート駆動回路２５に供給するようにして制御演算装置２３全体をベクトル制御系に構成するようにしてもよい。
産業上の利用の可能性
　本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、３相ブラシレスモータで１相に異常が発生した場合には、残りの２相を用いてモータ駆動を継続することができ、有用である。また、このとき、モータトルクが低下する不安定出力角度領域をモータ慣性力により効率的に飛び越えることができるため、操舵フィーリングを向上させることができ、有用である。
　１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、３…操舵トルクセンサ、８…ステアリングギヤ、１０…操舵補助機構、１２…３相ブラシレスモータ、１３…ロータ回転角検出回路、２０…操舵補助制御装置、２１…車速センサ、２２…モータ電流検出回路、２３…制御演算装置、２４…モータ駆動回路、２５…ＦＥＴゲート駆動回路、２６…遮断用リレー回路、２７…異常検出回路、３１…操舵補助電流指令値演算部、３２…角度情報演算部、３２ａ…電気角変換部、３２ｂ…微分回路、３３…正常時モータ指令値算出部、３３ａ…ｄ軸電流指令値算出部、３３ｂ…ｄ－ｑ軸電圧算出部、３３ｃ…ｑ軸電流指令値算出部、３３ｅ…２相／３相変換部、３４…異常時モータ指令値算出部、３５…指令値選択部、３６…モータ電流制御部、６１…加速領域判定部、６２…切り増し／切り戻し判定部、６３…誘起電圧算出部、６４…相電流指令値算出部、６５…相電流指令値補正部、６６…電流制限部、６７…相電流指令値算出部、７１ｕ～７１ｗ…選択スイッチ、７２…選択制御部、８１ｕ～８１ｗ…減算器、８２…ＰＩ制御部

Claims (12)

  1. 　操舵系に対して操舵補助力を付与する各相コイルをスター結線した３相ブラシレスモータと、
    　前記操舵系に伝達される操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、
    　少なくとも前記操舵トルク検出部で検出した操舵トルクに基づいて前記３相ブラシレスモータを駆動制御するモータ制御部とを備え、
    　前記モータ制御部は、
    　前記各相コイルの駆動系統の通電異常を検出するコイル駆動系異常検出部と、
    　前記操舵トルク検出部で検出した操舵トルクに基づいて、操舵補助電流指令値を算出する操舵補助電流指令値算出部と、
    　前記コイル駆動系異常検出部で各相コイルの駆動系統の異常を非検出であるとき、前記操舵補助電流指令値に基づいて３相コイルを使用する正常時相電流指令値を算出する正常時モータ指令値算出部と、
    　前記コイル駆動系異常検出部で各相コイルのうちの１相の駆動系統に通電異常を検出したとき、前記操舵補助電流指令値に基づいて残りの２相の相電流指令値の和が零となるような異常時相電流指令値を算出する異常時モータ指令値算出部と、
    　前記正常時モータ指令値算出部で算出した正常時相電流指令値及び前記異常時モータ指令値算出部で算出した異常時相電流指令値の何れか一方を選択し、選択した相電流指令値に基づいて前記３相ブラシレスモータを駆動制御するモータ駆動制御部と、
    　前記３相ブラシレスモータの電気角が、前記異常時モータ指令値算出部で算出した異常時相電流指令値の符号が反転する電気角を跨ぐ所定の角度領域である加速領域内にあるか否かを判定する加速領域判定部と、
    　前記加速領域判定部で前記電気角が前記加速領域内にあると判定したとき、前記異常時モータ指令値算出部で算出した異常時相電流指令値を補正することで、前記３相ブラシレスモータの回転を操舵方向へ加速するモータ回転加速部と、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。
  2. 　前記加速領域は、前記操舵補助電流指令値算出部で算出した操舵補助電流指令値が大きいほど広く設定することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
  3. 　前記加速領域は、前記異常時モータ指令値算出部で算出した異常時相電流指令値が、前記各相コイルの駆動系統で通電可能な電流値の上限に相当する相電流上限値に達している角度領域の前後を含む角度領域であることを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
  4. 　ステアリングホイールに対する操舵操作が切り増し方向であるか切り戻し方向であるかを判定する操舵方向判定部をさらに備え、
    　前記モータ回転加速部は、前記操舵方向判定部で判定した操舵方向に応じて、前記異常時相電流指令値の補正方法を変更することを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
  5. 　前記モータ回転加速部は、前記操舵方向判定部で判定した操舵方向が切り増し方向であるとき、前記異常時相電流指令値を増加する補正を行うことを特徴とする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
  6. 　前記モータ回転加速部は、前記操舵方向判定部で判定した操舵方向が切り戻し方向であり、且つ前記操舵補助電流指令値算出部で算出した操舵補助電流指令値が所定値以上であるとき、前記異常時相電流指令値を零または略零とする補正を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の電動パワーステアリング装置。
  7. 　前記モータ回転加速部は、前記操舵方向判定部で判定した操舵方向が切り戻し方向であり、且つ前記操舵補助電流指令値算出部で算出した操舵補助電流指令値が所定値未満であるとき、前記異常時相電流指令値の符号を反転する補正を行うことを特徴とする請求項４～６の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
  8. 　前記モータ回転加速部は、前記操舵方向判定部で判定した操舵方向が切り戻し方向であり、且つ前記操舵補助電流指令値算出部で算出した操舵補助電流指令値が所定値未満であるとき、前記異常時相電流指令値の符号を反転すると共に減少する補正を行うことを特徴とする請求項７に記載の電動パワーステアリング装置。
  9. 　前記モータ回転加速部は、前記操舵方向判定部で判定した操舵方向が切り戻し方向であるとき、前記所定値における前記異常時相電流指令値の補正方法の切り替えに際し、前記操舵補助電流指令値に応じて前記異常時相電流指令値の補正量を徐々に変化させる徐変領域を設けることを特徴とする請求項６～８の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
  10. 　前記モータ回転加速部は、所定の変化率制限値により、補正後の前記異常時相電流指令値の変化率の上限を制限することを特徴とする請求項１～９の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
  11. 　車速を検出する車速検出部をさらに備え、
    　前記モータ制御部は、前記車速検出部で検出した車速に応じた電流制限値により、前記異常時相電流指令値の最大値を制限する電流制限部を備え、当該電流制限部は、前記車速検出部で検出した車速が所定値より小さいとき、前記電流制限値を零または略零に設定することを特徴とする請求項１～１０の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
  12. 　前記モータ制御部は、前記加速領域判定部で前記電気角が前記加速領域外にあると判定したとき、前記異常時モータ指令値算出部で算出した異常時相電流指令値を減少する補正を行う減少補正部を備えることを特徴とする請求項１～１１の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
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