WO2016039368A1 - 電動機の制御装置及び制御方法 - Google Patents

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小関 知延
富美繁 矢次
郁弥 飯島
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • H02P29/60Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
    • H02P29/68Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive based on the temperature of a drive component or a semiconductor component

Definitions

  • the present invention relates to a control device and a control method for an electric motor including a plurality of energization systems including an inverter and windings corresponding to a plurality of phases.
  • the other normal inverter Since the value of the current supplied from the inverter becomes lower than twice the normal value, the normal inverter cannot sufficiently compensate the current that is no longer supplied from the failed inverter. Therefore, compared with before the failure, the steering force increases sharply and affects the maneuverability, so there is a risk that the traveling safety of the vehicle will be reduced.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and in an electric power steering system that generates a steering assist force by an electric motor driven by current supplied from a plurality of inverters, through the failure of some inverters.
  • An object of the present invention is to provide an electric motor control device and control method that suppresses a rapid increase in steering force after a failure even when the driver does not perform steering continuously.
  • a motor that includes a plurality of energization systems including inverters and windings corresponding to a plurality of phases, and that generates a steering assist force in the electric power steering system.
  • a failure of an inverter in each energization system is diagnosed, and when an inverter in a part of the energization system is diagnosed as having a failure, an output ratio of the failure inverter diagnosed as a failure is reduced, The output ratio of normal inverters that have not been diagnosed as faults is increased to suppress a drop in the total output of all inverters after the fault has been diagnosed.
  • the limit value for the total output of all the inverters is gradually lowered on the condition that the steering is performed after the diagnosis of the failure.
  • the failure of the inverter in each energization system may include a control unit that controls the output of the inverter.
  • the motor control device and the control method of the present invention in the electric power steering system that generates the steering assist force by the electric motor driven by the electric power supplied from the plurality of inverters, before and after the failure of some of the inverters. Even when the driver does not continuously perform steering, a rapid increase in steering force after a failure can be suppressed, so that the traveling safety of the vehicle can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering system to which an electric motor control device and a control method are applied in an embodiment of the present invention. It is a functional block diagram of a control device of an electric motor in an embodiment of the present invention. It is a flowchart which shows an example of the setting process of the limit value with respect to the output ratio of a 1st inverter and a 2nd inverter and the total output of all inverters in embodiment of this invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a subroutine that includes processing at the time of failure of the second energized system in FIG. 3 in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a subroutine that includes processing at the time of failure of the first energized system of FIG. 3 in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a subroutine that includes processing at the time of failure of all the energized systems in FIG. 3 in the embodiment of the present invention.
  • It is a flowchart which shows an example of the setting process of the electric current limit value for overheat protection in embodiment of this invention.
  • the overheat protection map at the time of the normal diagnosis of all the electricity supply systems in embodiment of this invention is shown, (a) is for 1st inverters, (b) is for 2nd inverters.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a control device and a control method for an electric motor according to the present invention, and shows an example applied to an electric motor that generates a steering assist force in an electric power steering system for a vehicle.
  • An electric power steering system 100 shown in FIG. 1 is a system that is provided in a vehicle 200 and generates a steering assist force by an electric motor 140.
  • the electric power steering system 100 includes a steering wheel 110, a steering torque sensor 120, a steering angle sensor 130, an electric motor 140, an electronic control unit (ECU) 150 including an inverter, and a steering shaft 170 (pinion shaft) by reducing the rotation of the electric motor 140. It is comprised including the reduction gear 160 which transmits to.
  • the steering torque sensor 120, the steering angle sensor 130, and the speed reducer 160 are provided in a steering column 180 that includes a steering shaft 170.
  • a pinion gear 171 is provided at the tip of the steering shaft 170.
  • the rack gear 172 moves horizontally to the left and right with respect to the traveling direction of the vehicle 200.
  • Steering mechanisms 202 for the wheels 201 are provided at both ends of the rack gear 172, and the direction of the wheels 201 is changed by the horizontal movement of the rack gear 172.
  • the steering torque sensor 120 detects the steering torque generated in the steering shaft 170 when the driver of the vehicle 200 performs a steering operation, and outputs the detected steering torque signal ST to the electronic control unit 150.
  • the steering angle sensor 130 detects the rotation angle of the steering shaft 170 when the driver of the vehicle 200 rotates the steering wheel 110 by performing a steering operation as a steering angle, and electronically controls the detected steering angle signal SA. Output to unit 150.
  • the electronic control unit 150 having a microcomputer includes information on the state quantity used for determining the steering assist force such as the steering torque signal ST and the steering angle signal SA and the vehicle speed signal VSP output from the vehicle speed sensor 190. Is entered.
  • the electronic control unit 150 controls the electric motor 140 based on the driving state of the vehicle 200 such as the steering torque signal ST, the steering angle signal SA, the vehicle speed signal VSP, and the steering assist force based on the torque generated by the electric motor 140.
  • an electric motor control device that controls the electric motor 140 is configured by the electronic control unit 150 including the inverter.
  • the inverter as a drive circuit is separated from the electronic control unit 150 and separated. It can be set as the structure. In this case, a portion of the electronic control unit 150 excluding the inverter constitutes a motor control device.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of the control function of the electronic control unit (ECU) 150.
  • the motor control device and control method according to the present invention can be applied to an electric motor including a plurality of energization systems including an inverter and windings corresponding to a plurality of phases.
  • An electric motor provided with two energization systems composed of three-phase windings will be described as an example.
  • the electronic control unit 150 includes a first inverter 1A and a second inverter 1B having the same configuration, and supplies power to one electric motor 140 from both the first inverter 1A and the second inverter 1B.
  • Motor 140 first a three-phase winding U A, V A, the first winding group 2A made of W A, 3-phase winding U B which is also a star connection, V B, W B are star-connected A three-phase synchronous motor having two winding sets 2B, and the first winding set 2A and the second winding set 2B share a magnetic circuit.
  • the first winding set 2A (three-phase windings U A , V A , W A ) is directly connected to the first inverter 1A
  • the second winding set 2B (three-phase windings U B , V B , W) B ) is directly connected to the second inverter 1B
  • the first winding set 2A is supplied with power from the first inverter 1A
  • the second winding set 2B is supplied with power from the second inverter 1B.
  • the first inverter 1A and the second inverter 1B are three-phase output inverters each using two switching elements for each phase, and convert DC power into three-phase AC power and output it.
  • the first inverter 1A has a first temperature sensor (temperature detector) 16A that detects the temperature TA related to the first inverter 1A and outputs a signal, and the second inverter 1B detects the temperature TB related to the second inverter 1B.
  • a second temperature sensor (temperature detector) 16B that outputs a signal.
  • the first temperature sensor 16A is provided inside the first inverter 1A or in the vicinity of the first inverter 1A, for example, on the substrate of the first inverter 1A.
  • the second temperature sensor 16B is provided in or near the second inverter 1B.
  • the first inverter 1A and the second inverter 1B detect one temperature sensor that detects the temperature TA related to the first inverter 1A and the temperature TB related to the second inverter 1B. May be shared.
  • the first inverter 1A incorporates a first output current detector for detecting each winding U A of the first winding group 2A, V A, the value of the output current flowing through the W A each (not shown), a second inverter 1B is each winding U B of the second winding group 2B, V B, the second output current detector for detecting for each value of the output current flowing through the W B has a built-in (not shown).
  • the first inverter 1A includes a first power supply current detector (not shown) that detects the value of the power supply current (input current) supplied from the vehicle-mounted power supply.
  • the second inverter 1B includes a vehicle-mounted power supply.
  • a second power supply current detector (not shown) for detecting the value of the power supply current supplied from the power supply is incorporated.
  • the target assist torque calculation unit 20 is based on the steering force (steering torque by the steering torque signal ST) applied to the steering wheel 110 of FIG. 1 by the driver, the vehicle speed by the vehicle speed signal VSP, the steering angle by the steering angle signal SA, and the like.
  • the target assist torque (the target value of the output torque of the electric motor 140) is calculated.
  • the magnetic pole angle calculation unit 21 receives an output signal of a magnetic pole position sensor (not shown) that detects the angle of a magnetic pole by a permanent magnet fixed to a rotor (not shown) that is a rotor of the electric motor 140, and receives a magnetic pole angle (not shown).
  • the motor rotation calculation unit 5 calculates the rotation speed of the electric motor 140 based on the magnetic pole angle information, and sends a rotation speed signal to the target current value calculation unit 3 and the output voltage calculation unit 4.
  • the target current value calculation unit 3 calculates the d-axis current command value I d * and the q-axis current command value I q * based on the target assist torque data and the rotation speed data of the electric motor 140.
  • the output voltage calculation unit 4 includes a d-axis current command value I d * and a q-axis current command value I q * calculated by the target current value calculation unit 3, and a first output current detector built in the first inverter 1A. And feedback control is performed based on the d-axis actual current value I d and the q-axis actual current value I q based on the detection results from both detectors of the second output current detector built in the second inverter 1B. .
  • the output voltage calculation unit 4 sets the d axis so that the d axis actual current value I d approaches the d axis current command value I d * and the q axis actual current value I q approaches the q axis current command value I q *.
  • the voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq are calculated.
  • the output voltage calculation unit 4 calculates the difference (deviation) between the d-axis actual current value I d and the d-axis current command value I d * , the q-axis actual current value I q and the q-axis current command value I q.
  • the d-axis voltage command value V d and the q-axis voltage command value V q are calculated using a motor model equation for vector control so that the difference (deviation) from * approaches zero.
  • the d-axis voltage command value V d and the q-axis voltage command value V q calculated by the output voltage calculation unit 4 are used by the voltage distribution unit 26.
  • the voltage distribution unit 6 includes a d-axis voltage command value V d and a q-axis voltage command value V q , a first voltage distribution constant VA% (output ratio of the first inverter 1A), and a second voltage distribution constant VB% (second Output ratio of the inverter 1B), the d-axis voltage command value V d 1 and the q-axis voltage command value V q 1 for the first winding group 2A (first inverter 1A), and the second winding A d-axis voltage command value V d 2 and a q-axis voltage command value V q 2 for the set 2B (second inverter 1B) are calculated.
  • the voltage distribution unit 6 determines the d-axis voltage command value V d 1 and the q-axis voltage based on the d-axis voltage command value V d , the q-axis voltage command value V q, and the first voltage distribution constant VA%.
  • the command value V q 1 is calculated.
  • the voltage distribution unit 6 generates the d-axis voltage command value V d 2 and the q-axis voltage command value V based on the d-axis voltage command value V d , the q-axis voltage command value V q, and the second voltage distribution constant VB%. q Calculate 2.
  • the d-axis voltage command value V d 1 and the q-axis voltage command value V q 1 calculated by the voltage distribution unit 6 are used by the first output duty calculation unit 7A.
  • the d-axis voltage command value V d 2 and the q-axis voltage command value V q 2 calculated by the voltage distribution unit 6 are used by the second output duty calculation unit 7B.
  • the first output duty calculation unit 7 A Based on the d-axis voltage command value V d 1, the q-axis voltage command value V q 1, and the power supply voltage of the first inverter 1 A, the first output duty calculation unit 7 A performs PWM (Pulse Width Modulation) of the first inverter 1 A. ) Calculate the d-axis duty Dutyd1 and the q-axis duty Dutyq1 in the control.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the second output duty calculator 7B is configured to generate a d-axis in PWM control of the second inverter 1B based on the d-axis voltage command value V d 2, the q-axis voltage command value V q 2 and the power supply voltage of the second inverter 1B. Duty Dutyd2 and q-axis duty Dutyq2 are calculated.
  • the information about the d-axis duty Dutyd1, the q-axis duty Dutyq1, and the magnetic pole angle of the electric motor 140 calculated by the first output duty calculator 7A is used by the first two-phase / three-phase converter 8A to obtain the first two-phase Based on these, the three-phase converter 8A calculates the duty command values DutyU1, DutyV1, and DutyW1 for the three phases of the first winding set 2A.
  • the information about the d-axis duty Dutyd2, the q-axis duty Dutyq2, and the magnetic pole angle of the electric motor 140 calculated by the second output duty calculator 7B is used by the second two-phase three-phase converter 8B, and the second two-phase Based on these, the three-phase conversion unit 8B calculates duty command values DutyU2, DutyV2, and DutyW2 for the three phases of the second winding set 2B.
  • the output ratio between the first inverter 1A and the second inverter 1B by correcting the duty command value calculated by the two-phase / three-phase converters 8A and 8B.
  • the phase of the winding of the electric motor 140 is different by correcting the signal before being input to the two-phase / three-phase converters 8A and 8B and changing the output ratio.
  • the output ratio can be controlled with high accuracy.
  • the duty command values DutyU1, DutyV1, and DutyW1 calculated by the first two-phase / three-phase converter 8A are used by the first dead time compensator 9A, and the first dead time compensator 9A performs duty duty compensation.
  • the command values Duty U1, Duty V1, and Duty W1 are calculated, and PWM (U1), PWM (V1), and PWM (W1) are generated as PWM signals for each phase.
  • the duty command values DutyU2, DutyV2, and DutyW2 calculated by the second two-phase / three-phase converter 8B are used by the second dead time compensator 9B, and the second dead time compensator 9B performs dead time compensation.
  • the calculated duty command values Duty U2, Duty V2, and Duty W2 are calculated, and PWM (U2), PWM (V2), and PWM (W2) are generated as PWM signals for each phase.
  • Dead time compensation is a PWM control that generates a gate signal by delaying the rising edge of a PWM signal by a dead time, for example, based on a comparison result between a triangular wave and a duty command value so that the upper and lower arms of the inverters 1A and 1B are not short-circuited.
  • a dead time voltage When performing, it is a process for suppressing the voltage drop etc. by a dead time voltage.
  • the duty command values DutyU1, DutyV1, and DutyW1 subjected to dead time compensation in the first dead time compensator 9A are PWM signals for each phase of the first inverter 1A, PWM (U1), PWM (V1), PWM ( W1), and gate signals for the switching elements of each phase are generated and output based on these PWM (U1), PWM (V1), and PWM (W1).
  • each phase of the switching element is driven by inputting the gate signal, thereby, the output current flowing through each winding U A of the first winding group 2A, V A, the W A is adjusted by PWM control Is done.
  • the duty command values DutyU2, DutyV2, and DutyW2 subjected to dead time compensation in the second dead time compensation unit 9B are PWM signals for the respective phases of the second inverter 1B, PWM (U2), PWM (V2), It is converted into PWM (W2), and a gate signal for the switching element of each phase is generated and output based on these PWM (U2), PWM (V2), and PWM (W2).
  • each phase of the switching element is driven by inputting the gate signal, thereby, each winding U B of the second winding group 2B, V B, the output current flowing through the W B is adjusted by PWM control Is done.
  • Each winding U A of the first winding group 2A, V A, the output current flowing through the W A iu1, iv1, iw1 are detected by the first output current detector incorporated in the first inverter 1A as described above, The detection result is output to the first three-phase / two-phase converter 10A.
  • First three-phase two-phase conversion unit 10A, an output current iu1, iv1, converts iw1 to d-axis actual current value I d 1, q-axis actual current value I q 1.
  • the currents iu2, iv2, and iw2 flowing through the respective windings UB, VB, and WB of the second winding set 2B are detected by the second output current detector built in the second inverter 1B as described above, and the detection result. Is output to the second three-phase to two-phase converter 10B.
  • the second three-to-two phase conversion unit 10B, the output current iu2, iv2, converts iw2 to d-axis actual current value I d 2, q axis actual current value I q 2.
  • the q-axis actual current value I q 1 calculated by the first three-phase two-phase converter 10A and the q-axis actual current value I q 2 calculated by the second three-phase two-phase converter 10B are 2 is added by the adder 11 ⁇ / b> B, and the addition result is used by the output voltage calculation unit 4 as the q-axis actual current value I q in the electric motor 140.
  • the total current limit value CT% calculated by the total current limit value calculation unit 14 is used.
  • the voltage distribution constant calculator 12 includes a d-axis actual current value I d 1 and a q-axis actual current value I q 1, a d-axis actual current value I d 2 and a q-axis actual current value I q 2, and a first current limit value CA. %, The second current limit value CB%, and the total current limit value CT% based on the input signal, the first voltage distribution constant (the command value of the output ratio of the first inverter 1A) that specifies the output ratio of the first inverter 1A VA% and a second voltage distribution constant (command value of the output ratio of the second inverter 1B) VB% for designating the output ratio of the second inverter 1B are calculated.
  • the first current limit value calculation unit 13A the first overheat protection current limit value HA% set by the first overheat prevention logic unit 15A, the first diagnosis result flag FA set by the first failure diagnosis unit 17A, The power source current value of the first inverter 1A detected by the first power source current detector, the temperature TA related to the first inverter 1A output from the first temperature sensor 16A, and the first output current detector described above.
  • the values of the output currents iu1, iv1, and iw1 are used.
  • the second current limit value calculation unit 13B includes a second overheat protection current limit value HB% set by the second overheat prevention logic unit 15B, and a second diagnosis result flag set by the second failure diagnosis unit 17B.
  • FB the power supply current value of the second inverter 1B detected by the second power supply current detector described above, the temperature TB related to the second inverter 1B output from the second temperature sensor 16B, and the second output current detector described above.
  • the values of the output currents iu2, iv2, and iw2 detected by the above are used.
  • first current limit value calculation unit 13A and the second current limit value calculation unit 13B are commonly output from the steering torque based on the steering torque signal ST, the steering angle based on the steering angle signal SA, and the target assist torque calculation unit 20.
  • the d-axis current command value I d * is used.
  • a temperature TA related to the first inverter 1A output from the first temperature sensor (temperature detector) 16A is input to the first overheat prevention logic unit 15A, and a second temperature is input to the second overheat prevention logic unit 15B.
  • the temperature TB related to the second inverter 1B output from the sensor (temperature detector) 16B is input.
  • the first overheat prevention logic unit 15A has a first overheat protection current limit value that is a current limit value for suppressing the first inverter 1A from being overheated according to the temperature TA related to the first inverter 1A.
  • HA% upper limit ratio
  • the second overheat prevention logic unit 15B has a second overheat protection current limit that is a current limit value for suppressing the second inverter 1B from being overheated according to the temperature TB related to the second inverter 1B.
  • the value HB% (upper limit ratio) is set.
  • the overheated state refers to a state where the components of the first inverter 1A or the second inverter 1B may cause a failure (overheat failure) due to an excessive temperature rise.
  • the first overheat prevention logic unit 15A and the second overheat prevention logic unit 15B respectively lower the current actually supplied with respect to the increase in the temperature TA related to the first inverter 1A and the temperature TB related to the second inverter 1B.
  • the first overheat protection current limit value HA% and the second overheat protection current limit value HB% are changed so as to be limited.
  • the first overheat prevention logic unit 15A includes a first diagnosis result flag FA from the first failure diagnosis unit 17A and a second diagnosis result flag FB from the second failure diagnosis unit 17B.
  • the first overheat protection current limit value HA% used and set by the first overheat prevention logic unit 15A is equal to the first diagnosis result flag FA and the second diagnosis even if the temperature TA related to the first inverter 1A is the same. It depends on the value of the result flag FB.
  • a first diagnosis result flag FA from the first failure diagnosis unit 17A and a second diagnosis result flag FB from the second failure diagnosis unit 17B are used for the second overheat prevention logic unit 15B.
  • the second overheat protection current limit value HB% set in the overheat prevention logic unit 15B is equal to that of the first diagnosis result flag FA and the second diagnosis result flag FB even if the temperature TB related to the second inverter 1B is the same. It depends on the value. Details of the setting of the first overheat protection current limit value HA% and the second overheat protection current limit value HB% will be described later.
  • the first failure diagnosis unit 17A and the second failure diagnosis unit 17B perform failure diagnosis on the drive control system of the electric motor 140.
  • the first failure diagnosis unit 17A includes a first control unit (a voltage distribution unit 6, a first output duty calculation unit 7A, a first two-phase three-phase conversion unit 8A) that controls the outputs of the first inverter 1A and the first inverter 1A.
  • the first dead time compensation unit 9A the presence / absence of a failure is diagnosed in the energization system including the first inverter 1A (hereinafter referred to as “first energization system”).
  • the second failure diagnosis unit 17B includes a second control unit (voltage distribution unit 6, second output duty calculation unit 7B, second two-phase three-phase conversion unit 8B) that controls the outputs of the second inverter 1B and the second inverter 1B. And a second dead time compensation unit 9B), the presence / absence of a failure is diagnosed in the energization system including the second inverter 1B (hereinafter referred to as “second energization system”).
  • second control unit voltage distribution unit 6, second output duty calculation unit 7B, second two-phase three-phase conversion unit 8B
  • the first failure diagnosis unit 17A uses the first diagnosis result flag FA as a flag indicating the result of the failure diagnosis. If the first energization system (the first inverter 1A and the first control unit) is normal, the first diagnosis result flag FA is set to 1 (on), and when it is diagnosed that there is a failure, it is set to zero (off) and stored in a RAM (Random Access Memory) built in the electronic control unit 150 or the like.
  • a RAM Random Access Memory
  • the second failure diagnosis unit 17B uses the second diagnosis result flag FB as a flag indicating the result of the failure diagnosis, and if the second energization system (the second inverter 1B and the second control unit) is normal, the second failure diagnosis unit 17B
  • the diagnosis result flag FB is set to 1 (on), and when it is diagnosed that there is a failure, it is set to zero (off) and stored in a RAM or the like built in the electronic control unit 150.
  • the signal of the first diagnosis result flag FA is used by the first current limit value calculation unit 13A, the first overheat prevention logic unit 15A, and the second overheat prevention logic unit 15B, and turns on / off the output of the first inverter 1A.
  • the command signal is output to output stop means such as a semiconductor relay provided in the first inverter 1A.
  • output stop means such as a semiconductor relay provided in the first inverter 1A.
  • the signal of the second diagnosis result flag FB is used by the second current limit value calculation unit 13B, the first overheat prevention logic unit 15A, and the second overheat prevention logic unit 15B, and turns on the output of the second inverter 1B.
  • -It outputs to the output stop means provided in the 2nd inverter 1B as a command signal which turns off.
  • the output stop means of the second inverter 1B is in an on state (driving state of the electric motor 140) for generating an output, and the second energization system has a failure.
  • the output stop means of the second inverter 1B enters an off state (drive stop state of the electric motor 140) in which output is stopped.
  • the first current limit value calculation unit 13A is based on the first overheat protection current limit value HA% from the first overheat prevention logic unit 15A, the first diagnosis result flag FA from the first failure diagnosis unit 17A, and the steering wheel 110.
  • the first current limit value CA% is calculated based on various signals giving parameters necessary for determining whether or not steering is being performed.
  • the first current limit value CA% calculated by the first current limit value calculator 13A is used by the second current limit value calculator 13B, the total current limit value calculator 14 and the voltage distribution constant calculator 12.
  • the second current limit value calculation unit 13B includes the second overheat protection current limit value HB% from the second overheat prevention logic unit 15B, the second diagnosis result flag FB from the second failure diagnosis unit 17B, and the steering.
  • the second current limit value CB% is calculated based on various signals that give parameters necessary for determining whether or not steering by the wheel 110 is being performed.
  • the second current limit value CB% calculated by the second current limit value calculation unit 13B is used by the first current limit value calculation unit 13A, the total current limit value calculation unit 14, and the voltage distribution constant calculation unit 12.
  • CA% + second current limit value CB%) and the calculated total current limit value CT% are used by the voltage distribution constant calculation unit 12 and the target current value calculation unit 3.
  • the target current value calculation unit 3 corrects the target current value calculated based on the target assist torque or the like with the total current limit value CT%, and the d-axis current command value I d * and the q-axis current command value I q *. Is calculated. That is, when the total current limit value CT% is 100%, the target current value calculation unit 3 determines the d-axis current command value I d * and the q-axis current command value I q based on the target current value as it is. * Is calculated, and when the total current limit value CT% is less than 100%, the d-axis current command value I d * and the q-axis current command value I q are based on the value obtained by correcting the target current value to decrease. Calculate * . Therefore, the target current limit value CT% is used as a limit value for the total output of all inverters.
  • the voltage distribution unit 6 calculates a d-axis voltage command value V d 1 and a q-axis voltage command value V q 1 for the first winding set 2A based on the first voltage distribution constant VA%, Based on the two voltage distribution constant VB%, the d-axis voltage command value V d 2 and the q-axis voltage command value V q 2 for the second winding set 2B are calculated.
  • the electronic control unit 150 is used for calculating the first voltage distribution constant VA% and the second voltage distribution constant VB% when a failure occurs in at least one of the first energization system and the second energization system.
  • the 1 current limit value CA% and the second current limit value CB% the output ratio of the first inverter 1A and the second inverter 1B can be changed.
  • the constant calculation unit 12 forms an output correction unit 18 in cooperation.
  • the output correction unit 18 outputs the fault inverter diagnosed as a failure. While reducing the ratio, increase the output ratio of normal inverters that have not been diagnosed as faults so as to suppress the drop in the total output of all inverters after being diagnosed as faults (hereinafter referred to as “after fault diagnosis”). I have to. And it is comprised so that the limiting value with respect to the total output of all the inverters may be reduced gradually in order to perform overheat protection on the condition that steering was performed after diagnosis of failure.
  • the flowchart of FIG. 3 includes the output correction unit 18 excluding the first overheat prevention logic unit 15A and the second overheat prevention logic unit 15B, the first failure diagnosis unit 17A, and the second failure diagnosis unit 17B.
  • An example of calculation processing for calculating the total current limit value CT%, the first voltage distribution constant VA%, and the second voltage distribution constant VB% is shown.
  • the processing routine shown in the flowchart of FIG. 3 is performed by the electronic control unit 150 by an interrupt process every set time (for example, every 1 ms).
  • the initial value of the first current limit value CA% and the second current limit value CB% is set to 50%, so that the output ratio between the first inverter 1A and the second inverter 1B is 50%: 50%.
  • the total current limit value CT% which is a limit value for the total output of all inverters, is set as 100%.
  • step 1001 the first failure diagnosis unit 17A diagnoses the presence or absence of a failure by a known method in the first energization system. If it is diagnosed that no failure has occurred, the process proceeds to step 1002 (Yes). On the other hand, if it is diagnosed that a failure has occurred, the process proceeds to step 1003 (No).
  • the second failure diagnosis unit 17B diagnoses the presence or absence of a failure by a known method for the second energized system. If it is diagnosed that no failure has occurred, it is presumed that both the first energization system and the second energization system are in a normal state with no failure, and the process proceeds to step 1004 to perform overheat protection processing (Yes) ). On the other hand, if it is diagnosed that a failure has occurred, it is estimated that a failure has occurred in the second energized system, and the process proceeds to step 1011 to perform a process when the second energized system has failed. (No).
  • the second failure diagnosis unit 17B diagnoses the presence or absence of a failure by a known method for the second energized system. If it is diagnosed that no failure has occurred, it is estimated that a failure has occurred in the first energization system, and the process proceeds to step 1012 to perform a process at the time of the failure in the first energization system (Yes) ). On the other hand, if it is diagnosed that a failure has occurred, it is estimated that a failure has occurred in both the first energized system and the second energized system, and step 1013 is performed in order to perform the process when all the energized systems fail. Go to (No).
  • the current first current limit value CA% is determined from the first overheat protection current limit value HA% in order to determine the necessity of overheat protection of the first inverter 1A. It is determined whether or not it is larger.
  • the first overheat protection current limit value HA% is calculated according to the temperature TA related to the first inverter 1A by a process described later performed in parallel in the first overheat prevention logic unit 15A, and the first current limit value calculation unit Used in 13A.
  • step 1005 the first overheat protection current limit value HA% is adopted as the first current limit value CA%, and the first current limit value CA% is lowered to the first overheat protection current limit value HA%. This is because it is determined in step 1004 that the current first current limit value CA% is larger than the first overheat protection current limit value HA% for suppressing the overheat state of the first inverter 1A. This is because it was determined that the first inverter 1 ⁇ / b> A could not be prevented from being overheated by continuing energization at the first current limit value CA%.
  • the current second current limit value CB% is greater than the second overheat protection current limit value HB% in order to determine the necessity of overheat protection of the second inverter 1B. It is determined whether or not it is larger.
  • the second overheat protection current limit value HB% is calculated according to the temperature TB related to the second inverter 1B by a process described later performed in parallel in the second overheat prevention logic unit 15B, and the second current limit value calculation unit Used in 13B.
  • step 1007 If it is determined that the current second current limit value CB% is larger than the second overheat protection current limit value HB%, the process proceeds to step 1007 (Yes), while the current second current limit value CB% is When it is determined that the current limit value is equal to or less than 2 overheat protection current limit value HB%, step 1007 is omitted and the process proceeds to step 1008 (No).
  • step 1007 the second overcurrent protection current limit value HB% is adopted as the second overcurrent protection value CB%, and the second overcurrent protection value CB% is lowered to the second overheat protection current limit value HB%.
  • step 1006 the current second current limit value CB% is larger than the second overheat protection current limit value HB% for suppressing the overheat state of the second inverter 1B. This is because it has been determined that continuing the energization at the second current limit value CB% of the second inverter 1B cannot prevent the second inverter 1B from being overheated.
  • step 1008 the total current limit value calculation unit 14 calculates the sum of the first current limit value CA% and the second current limit value CB% as the total current limit value CT%. By using the total current limit value CT% in the target current value calculation unit 3, the total output of all inverters including the first inverter 1A and the second inverter 1B can be limited.
  • step 1011 the second energized system failure process is performed when it is diagnosed that a failure has occurred in the second energized system. After the process is completed, the process proceeds to step 1004. The contents of the second energized system failure processing subroutine will be described later.
  • step 1012 the first energized system failure process is performed when it is diagnosed that a failure has occurred in the first energized system, and after the process is completed, the process proceeds to step 1004.
  • the contents of the first energized system failure processing subroutine will be described later.
  • step 1013 a process is performed when all the energized systems fail because it is diagnosed that both the first energized system and the second energized system have failed, and after the process ends, the process proceeds to step 1004.
  • the details of the all-energized system failure time processing subroutine will be described later.
  • the flowchart of FIG. 4 is an example of the second energized system failure processing subroutine shown in step 1011 of FIG. Incidentally, the initial value of the failure-time processing flag P 1 and 0.
  • step 2001 the failure-time processing flag P 1 indicating whether or not a failure when the processing of step 2002 through step 2008 are performed determines whether a zero.
  • the failure time processing flag P 1 is changed from zero to 1 when step 2008 is executed after performing steps 2002 to 2007, as will be described later.
  • the process proceeds to step 2002 to perform the failure-time processing when the failure-time processing flag P 1 is determined to be zero (Yes), when the failure-time processing flag P 1 is determined to be 1, Since the process at the time of failure has already been performed, the process at the time of failure in steps 2002 to 2008 is omitted, and the process proceeds to step 1004 to perform the overheat protection process in steps 1004 to 1007 of FIG. 3 (No).
  • step 2002 the output of the second inverter 1B included in the second energized system diagnosed as a failure is forcibly stopped. Specifically, when it is diagnosed that there is a failure in the second energized system in step 1002, the second failure diagnosis unit 17B sets the second diagnosis result flag FB to 1, and this second diagnosis result flag Is input to the output stop means of the second inverter 1B to stop the output of the second inverter 1B.
  • the first current limit value calculation unit 13A adds the current second current limit value CB% to the current first current limit value CA% to obtain a new first current limit value CA%.
  • the new second current limit value CB% is changed to 0%.
  • the first current limit value CA% is 50% of the initial value and the current second current limit value CB% is 50% of the initial value
  • the first current limit value CA% Is changed to 100%
  • the second current limit value CB% is changed to 0%.
  • the output ratio of the first inverter 1A included in the first power distribution system diagnosed as normal is increased to 100%, while the output ratio of the second inverter 1B included in the second power distribution system diagnosed as a failure.
  • the current first current limit value CA% and the current second current limit value CB% are both reduced to, for example, 40% due to overheat protection or the like, the first current limit value CA% is set to 80%. And the second current limit value CB% is changed to 0%.
  • the output of the second inverter 1B is directly turned off in step 2002 when the signal of the second diagnosis result flag FB is input from the second failure diagnosis unit 17B to the output stop means of the second inverter 1B.
  • the second control unit can also restrict the output so that double output can be stopped.
  • steps 2004 to 2006 based on the first current limit value CA% and the second current limit value CB% changed in step 2003, the total current limit value CT%, the first voltage distribution constant VA%, and the second voltage distribution The constant VB% is calculated respectively.
  • the output ratio of the first inverter 1A and the second inverter 1B and the limit value of the total output of all the inverters are set according to the diagnosis result that a failure has occurred in the second energization system.
  • the detailed processing contents of steps 2004 to 2006 are the same as those of steps 1008 to 1010, and thus the description thereof is omitted.
  • the first current limit value calculation unit 13A determines whether or not the steering wheel 110 is steered. Specifically, in addition to the d-axis current command value I d * and the q-axis current command value I q * , the steering torque ST, the magnetic pole angle (magnetic pole position) of the electric motor 140, the rotational speed of the electric motor 140, the steering wheel 110 steering angle SA, the rotational speed of the steering wheel 110, each winding U a of the first winding group 2A, V a, flow output current W a iu1, iv1, iw1 or the power supply current detection value or the calculated value of each parameter, such as Alternatively, it can be determined that the steering wheel 110 is steered when the estimated values obtained by estimating the values of these parameters by a known method are equal to or greater than a certain value.
  • step 2007 If it is determined in step 2007 that steering by the steering wheel 110 has been performed, the process proceeds to step 2008 (Yes), while if it is determined that steering by the steering wheel 110 has not been performed, step 2007 is repeated (No). ).
  • step 2008 as described above, it sets the steps 2002 and failure-time processing flag P 1 indicating that the fault time processing is performed in step 2006 to 1, and proceeds to step 1004 to perform the thermal protection process.
  • the first current limit value CA% is set to the first overheat protection current limit value HA% so as not to shift to the overheat protection process in step 2008 and step 1004 to step 1007. This is to avoid a drop based on the above.
  • the total current limit value CT% becomes the same as the value before the failure diagnosis, and the limit value for the total output of all the inverters does not change before and after the failure diagnosis.
  • the steering assist force actually generated by the electric motor 140 or the like with respect to the target assist torque calculated by the target assist torque calculation unit 20 is less likely to change compared to before the diagnosis of failure, so that the steering force is not It is possible to suppress a phenomenon that increases so rapidly as to affect the maneuverability of 200.
  • the flowchart in FIG. 5 is an example of a first energized system failure processing subroutine indicated in step 1012 in FIG.
  • the initial value of the failure time processing flag P 2 is set to 0.
  • Steps 2001 to 2008 were processing at the time of failure when the second energization system including the second inverter 1B failed.
  • steps 3001 to 3008 included failure of the first energization system including the first inverter 1A. In this case, the processing at the time of failure is performed, and the same processing as Step 2001 to Step 2008 is performed, so the description will be simplified.
  • step 3001 as in step 2001, if the failure-time processing of steps 3002 to S 3008 is determined as the failure-time processing flag P 2 indicating whether or not performed is zero indicating the incomplete failure-time processing In step S3002, the process proceeds to step 3002 in order to perform the failure process.
  • the failure-time processing flag P 2 is determined to be 1 indicating Performed during processing failure
  • the steps of FIG. 3 1004 through Step 1007 Proceed to step 1004 to perform the overheat protection process by (No).
  • step 3002 as in step 2002, the output of the first inverter 1A included in the first energization system diagnosed as a failure is forcibly stopped.
  • step 3003 as in step 2003, the second current limit value calculation unit 13B adds the current first current limit value CA% to the current second current limit value CB% to obtain a new second current limit value CB. %, And the first current limit value CA% is changed to 0% in the first current limit value calculation unit 13A.
  • Steps 3004 to 3006 are the same as steps 2004 to 2006.
  • step 3007 as in step 2007, the second current limit value calculation unit 13B determines whether or not steering by the steering wheel 110 is being performed. If it is determined that the steering wheel 110 has been steered, step 3008 is performed. On the other hand, if it is determined that the steering wheel 110 is not steered (Yes), step 3007 is repeated (No).
  • step 3008 as in step 2008, it sets the failure-time processing flag P 2 indicating that the failure-time processing of steps 3002 to S 3006 is carried out in 1.
  • step 3008 ends, the process proceeds to step 1004 to perform overheat protection processing.
  • the flowchart of FIG. 6 is an example of a subroutine for all inverter failure processing shown in step 1013 of FIG.
  • step 4001 the outputs of both the first inverter 1A and the second inverter 1B included in all the energized systems diagnosed as a failure are forcibly stopped. Specifically, when it is diagnosed that there is a failure in the first energization system in step 1001, the first diagnosis result flag FA is set to 1 by the first failure diagnosis unit 17A, and in step 1003, the second energization system is set. Is diagnosed as having a failure, the second diagnosis result flag FB is set to 1 by the second failure diagnosis unit 17B.
  • a signal based on the first diagnosis result flag FA is input to the output stop unit of the first inverter 1A, and a signal based on the second diagnosis result flag FB is input to the output stop unit of the second inverter 1B.
  • the output of all inverters of 1 inverter 1A and 2nd inverter 1B is stopped.
  • first voltage distribution constant VA% first current limit value CA% / total current limit value CT%
  • second voltage distribution constant VB% When calculating “second current limit value CB% / total current limit value CT%”, both the first voltage distribution constant VA% and the second voltage distribution constant VB% are set to 0%.
  • the flowchart of FIG. 7 shows that in the electronic control unit 150, the first overheat protection current limit value HA% or the second overheat protection current limit value HB% depending on whether or not the first energization system and the second energization system have failed.
  • Ie processing contents in the first overheat prevention logic unit 15A and the second overheat prevention logic unit 15B, the first failure diagnosis unit 17A, and the second failure diagnosis unit 17B in the output correction unit 18 An example is shown.
  • the processing routine shown in the flowchart of FIG. 7 is executed by the electronic control unit 150 by an interrupt process every set time (for example, every 1 ms).
  • Step 5001 to Step 5003 the first failure diagnosis unit 17A or the second failure diagnosis unit 17B performs the same processing as Step 1001 to Step 1003 described above. If it is determined by these processes that both the first energization system and the second energization system are normal, the process proceeds to step 5004, where the first energization system is normal but the second energization system fails. If it is diagnosed, the process proceeds to step 5005. If the second energization system is normal but the first energization system is faulty, the process proceeds to step 5006. When it is diagnosed that both of the first energization system and the second energization system have failed, the first overheat protection current limit value HA% and the second overheat protection current limit value HB% are not set. This processing routine ends.
  • the first overheat protection logic unit 15A and the second overheat prevention logic unit 15B refer to the normal overheat protection map and refer to the first overheat protection current limit value HA% and the second overheat protection current limit. Set the value HB%.
  • the normal overheat protection map includes two types: a first normal overheat protection map shown in FIG. 8A and a second normal overheat protection map shown in FIG. 8B. is there.
  • the first normal overheat protection map is stored in advance in the first overheat prevention logic unit 15A in association with the first overheat protection current limit value HA% with respect to the temperature TA related to the first inverter 1A.
  • the first overheat protection current limit value HA% is an upper limit current value at which a specific component having relatively low heat resistance, for example, in the first inverter 1A in the first energization system does not cause an overheat failure. .
  • the second overheat protection current limit value HB% is associated with the temperature TB related to the second inverter 1B and stored in advance in the second overheat prevention logic unit 15B.
  • the second overheat protection current limit value HB% is an upper limit current value at which a specific component having relatively low heat resistance in the second inverter 1A, for example, in the second inverter 1A does not cause an overheat failure. .
  • the first normal overheating protection map is the same as the second normal overheating protection map.
  • the first normal overheat protection map and the second normal overheat protection map may be different.
  • the temperature TA related to the first inverter 1A is fixed at 50% until the predetermined temperature TA nor is fixed.
  • first overheat protection current limit HA% as it rises from the temperature TA nor gradually lowered from 50% to a first overheat protection current limit HA% at a maximum temperature TA max of the temperature TA is zero
  • the temperature TA and the first overheat protection current limit value HA% are associated with each other.
  • the first overheat protection current limit value HA% gradually decreases. Therefore, in step 1004 described above, the first current limit value CA% Is determined to be larger than the first overheat protection current limit value HA%. Thus, gradually decreases the first current limit value CA% by practice of the foregoing steps 1005, is limited so as not to supply current to a maximum temperature TA max temperatures above TA in the first inverter 1A.
  • the rate of change in the amount of decrease in the first overheat protection current limit value HA% with respect to the change in the temperature TA related to the first inverter 1A is affected by the steering force affecting the maneuverability of the vehicle 200 with respect to the temperature rise in the first inverter 1A. It is set not to increase so rapidly as to give.
  • the maximum temperature TA max in the first normal overheat protection map is a value when an overheat failure occurs in a specific component (for example, a switching semiconductor) in the first inverter 1A when no current is supplied to the first inverter 1A.
  • the temperature is lower than the heat-resistant limit temperature TA lim which is the component temperature (for example, the temperature near the junction of the switching semiconductor).
  • the maximum temperature TA max separately from the heat-resistant limit temperature TA lim , the influence of heat generated by other components, the temperature difference due to the positional relationship between the specific component and the temperature sensor 16A, and the like are taken into consideration. The possibility of overheating failure of the first inverter 1A is further reduced.
  • the first overheat protection current limit value HA% is set to 50% below the predetermined temperature TA nor
  • the second normal overheat protection map is below the predetermined temperature TB nor in the second normal overheat protection map.
  • the protective current limit value HB% is set to 50%. This means that if there is no failure in the first energization system and the second energization system, the currents supplied from the first inverter 1A and the second inverter 1B are equally divided and the current values in the first inverter 1A and the second inverter 1B. This is because the initial value of the output ratio between the first inverter 1A and the second inverter 1B is set to 50%: 50% in order to minimize the total amount of heat generation approximately proportional to the square of.
  • 0% at a maximum temperature TA max and first overheat protection current limit HA% decreases gradually from 50% less than the predetermined temperature TA nor, also, a second overheat protection current limit HB% given
  • the reason why the temperature gradually decreases from 50% above the temperature TB nor and reaches 0% at the maximum temperature TB max is as follows. That is, when the first normal overheat protection map is described as an example, when the current is supplied to the first inverter 1A at the first overheat protection current limit value HA% of 50%, the heat resistance of the first energization system is increased. This is because the predetermined temperature TA nor is that the specific component having a relatively low temperature reaches the maximum temperature TA max at the temperature TA related to the first inverter 1A.
  • the first overheat prevention logic unit 15A refers to the first normal overheat protection map on the basis of the temperature TA related to the first inverter 1A obtained from the first temperature sensor 16A, thereby providing a first overheat prevention current. Set the limit value HA%.
  • the second overheating prevention logic unit 15B refers to the second normal overheating protection map based on the temperature TB related to the second inverter 1B obtained from the second temperature sensor 16B, thereby providing the second overheating protection map. Set the protection current limit value HB%.
  • a failure overheat protection map (hereinafter referred to as “first failure overheat protection map”) when the first energization system is normal but the second energization system is diagnosed as a failure is referred to.
  • the first overheat protection current limit value HA% is set.
  • the first overheat protection logic unit 15A is associated with the first overheat protection current limit value HA% associated with the temperature TA related to the first inverter 1A. Is stored in advance.
  • the first failure overheat protection map will be described more specifically.
  • the first overheat protection current limit value HA% gradually increases from 100% as the temperature TA related to the first inverter 1A rises from the predetermined temperature TAabn. lower, first overheat protection current limit HA% at a maximum temperature TA max of the temperature TA is such that the zero temperature TA and the first overheat protection current limit HA% are associated.
  • the first overheat protection map for first failure is less than the predetermined temperature TA abn and the first overheat protection current limit value HA% is set to 100% when the second energized system is diagnosed as having a failure. This is because the value CA% is changed from 50% to 100%, so that the necessity of overheat protection can be appropriately determined in step 1004 according to the change.
  • the first overheat protection current limit value HA% which is the upper limit current value that does not cause an overheat failure in a specific component having low heat resistance in the first energization system, is: , the temperature TA for the first inverter 1A increases as lower the maximum temperature TA max, the first overheat protection current limit HA percent to reach 100% at a predetermined temperature TA abn.
  • the predetermined temperature TA abn is lower than the predetermined temperature TA nor in the normal overheat protection map.
  • the first overheat protection current limit value HA% at the time of failure of the second energization system, and the first overheat protection current limit value HA% at the time of normal operation of the second energization system, shown in the normal overheat protection map, Is the same until the temperature TA related to the first inverter 1A (temperature TB may be normal) decreases from the maximum temperature TA max to the predetermined temperature TA nor , but for the first overheat protection at normal time
  • the current limit value HA% is fixed at 50% below the predetermined temperature TA nor
  • the first overheat protection current limit value HA% at the time of failure further increases as the temperature decreases from below the predetermined temperature TA nor to the predetermined temperature TA abn .
  • the first overheat protection current limit value HA% in the first overheat protection map for failure at the time of the second energization system failure the first overheat protection current limit value HA% in the overheat protection map for normal time, and the first 2
  • the temperature TA (or the temperature TB in the normal state) may be used. Gradually increases as the temperature decreases from the maximum temperature TA max to reach 100%.
  • the current limit value that reaches 100% is the predetermined temperature TA nor in the overheat protection current limit value (HA% + HB%) of all inverters at normal time, whereas the current limit value at the time of failure of the second energization system In HA%, the predetermined temperature TA abn is lower than the predetermined temperature TA nor .
  • the rate of decrease in the first current limit value CA% accompanying the increase in the temperature TA is the same as that at the time of normal diagnosis in which neither the first energization system nor the second energization system is diagnosed. It differs depending on the time of failure diagnosis when the power distribution system is diagnosed as having failed.
  • the lower limit temperature (predetermined temperature TA abn ) at which the first current limit value CA% starts to decrease when the second energization system is diagnosed as a failure is the first energization.
  • the temperature becomes lower than the lower limit temperature (predetermined temperature TA nor ) at which the first current limit value CA% and the second current limit value CB% start to decrease.
  • the first inverter 1A included in the first energizing system diagnosed as normal when the second energizing system is diagnosed as fault covers the inverter output for two units. This is because the current is limited from a temperature lower than that in the case of being diagnosed to avoid a secondary failure due to overheating of the first energization system including the first inverter 1A.
  • the first current limit value CA% decreases from 100% as the temperature TA related to the first inverter 1A increases.
  • the rate of decrease is slower than the rate of decrease of the first current limit value CA% and the second current limit value CB% when both the first energization system and the second energization system are diagnosed as normal. This is because the temperature of the first inverter 1A is increased in consideration of the fact that the current of two units is concentrated on the first inverter 1A included in the first energization system diagnosed as normal and the temperature rise rate of the components increases.
  • the steering force does not increase rapidly as the temperature increases. I am doing so.
  • a failure overheat protection map (hereinafter referred to as “second failure overheat protection map”) when the second energization system is normal but the first energization system is diagnosed as a failure is referred to. Then, the second overheat protection current limit value HB% is set.
  • the second failure overheat protection map is the same as the first failure overheat protection map because the first inverter 1A and the second inverter 1B have the same configuration in the present embodiment. Omitted.
  • the time chart of FIG. 10 shows the first current limit value CA%, the second current limit value CB%, the total current limit value CT%, and the first voltage distribution constant before and after the time when the second energization system is diagnosed as a failure.
  • An example of time change of VA% and the 2nd voltage distribution constant VB% is shown typically.
  • the driver to exit the steering to failure before the time t 1 Once, at a time t 3 after being diagnosed with failure is assumed to resume steering.
  • the temperature TA related to the first inverter 1A may be the normal time of FIG. Since the predetermined temperature TA nor in the overheat protection map is not exceeded, the first current limit value CA% and the second current limit value CB% remain at 50% of the initial values.
  • the total current limit value CT% is 100%, and the first voltage distribution constant VA% and the second voltage distribution constant VB% are 50%. For this reason, the output ratio between the first inverter 1A and the second inverter 1B is 50%: 50%. Further, the limit value of the total output of all inverters remains 100%, and the generated torque of the electric motor 140 is controlled to be a value corresponding to the target assist torque.
  • the a fault in the second power supply system is diagnosed to be occurring, the combined second current limit value CB% to change from 50% to 0%, the first current limit value CA% From 50% to 100%.
  • the ratio between the first voltage distribution constant VA% and the second voltage distribution constant VB% that is, the output ratio is set to 100%: 0%, and the output from the second inverter 1B included in the failed second energization system is prohibited. as well as, it is 100% unchanged the total current limit value CT% and the time t 2 before the time t 1.
  • the overheat protection processing in steps 1004 to 1007 in FIG. 3 is started, and at time t 4 , the temperature TA related to the first inverter 1A is the first overheating for failure in FIG.
  • the predetermined temperature TA abn of the protection map is exceeded, the total current limit value CT% and the first voltage distribution constant CA% are gradually increased from 100% by gradually decreasing the first current limit value CA% from 100%. descend. That is, when steering is resumed after diagnosis of failure, the steering assist force actually generated by the electric motor 140 and the like (including the speed reducer 160) with respect to the target assist torque calculated by the target assist torque calculation unit 20 is Almost no change compared to before diagnosis of failure.
  • the steering is resumed in a state where the steering force is assisted by such a steering assist force, and thereafter, the steering force gradually increases for overheat protection. Therefore, even if the driver does not continuously steer through before and after the failure diagnosis of the second power distribution system, the failure is detected without giving the driver an excessive sense of incongruity so as to impair the controllability of the vehicle 200. As a result, the traveling safety of the vehicle 200 can be improved.
  • temperature TA exceeds the predetermined temperature TA abn in non-steering period from time t 2 to time t 3
  • the overheat protection process is not performed, so the first current limit value CA% does not decrease.
  • the target assist torque is not calculated during the non-steering period or is set to zero, and the first inverter 1A does not generate heat due to no output and is in a natural cooling state. There is no particular problem even if you do not.
  • a second current limit value CB% is changed to 100%, and the overheat protection process is performed immediately without waiting in Step 2007 or Step 3007. Then, when the temperature TA related to the first inverter 1A exceeds the predetermined temperature TA abn , the first current limit value CA% is gradually decreased, and the total current limit value CT% and the first voltage distribution constant CA% gradually increase. descend. Therefore, it is possible to suppress a sudden increase in the steering force after diagnosis of a failure, and it is possible to detect the failure without giving the driver an excessive sense of incongruity so as to impair the controllability of the vehicle 200.
  • the first failure overheat protection map has been described by taking the example shown in FIG. 9 as an example, but is not limited to this, and the first overheat protection current limit using the one shown in FIG.
  • the value HA% may be set.
  • the maximum temperature TA max in the first failure overheat protection map (hereinafter referred to as “map 1”) in FIG. 9 is the same as that in the first failure overheat protection map (hereinafter referred to as “map 2”) in FIG.
  • the slope where the current limit value HA% for the first overheat protection is lower than the maximum temperature TA max1 in Map 1 and Map 2 with respect to the increase in temperature TA is lower in Map 2 than in Map 1 It is different in that it is offset. Therefore, the predetermined temperature TA abn of the map 1 is also relatively low in the map 2.
  • the reason why the first overheat protection current limit value HA% of Map 2 is offset to the low temperature side with respect to that of Map 1 is as follows. That is, the temperature difference between the specific component having low heat resistance and the temperature sensor 16A in the first inverter 1A included in the first energization system diagnosed as normal is between the specific component and the temperature sensor 16A. This is due to heat transfer loss. Then, the temperature difference between the temperature sensor 16A and the specific component increases at the time of failure compared to the normal time because the amount of current flowing through the first inverter 1A diagnosed as normal increases at the time of failure. In addition, although it hardly appears in the temperature detected by the temperature sensor 16A, it is assumed that a specific component is affected by heat generated by another component.
  • the first overheat protection current limit value HA% of Map 2 is set to that of Map 1 in order to more reliably prevent the occurrence of a secondary failure due to overheating of the first inverter 1A in the first energization system diagnosed as normal. Is offset to the low temperature side.
  • the first current limit value calculation unit 13A determines whether the first overheat protection current limit value HA% set in map 1 or map 2 stored in the first overheat protection logic unit is used.
  • Parameters that determine the output of the first inverter 1A in the diagnosed first energization system for example, the first current limit value CA%, the d-axis current command value I d *, the q-axis current command value I q * , the first volume each winding U a line group 2A, V a, the current flowing through the W a iu1, iv1, may be determined on the basis of such a iw1 or supply current.
  • the output of the second inverter 1B is forcibly stopped and the second current limit value CB% is set to 0%.
  • the first failure diagnosis unit 17A and the second failure diagnosis unit 17B can diagnose the failure mode in the first energization system and the second energization system.
  • the second failure diagnosis unit The output of the second inverter 1B in the energization system may be possible.
  • step 2002 is omitted, and in step 2003, the second current limit value CB% is reduced to ⁇ % (> 0%), and the current first current limit value CA% is reduced.
  • the output correction unit 18 (particularly, the first current limit value calculation unit 13A and the second current limit value calculation unit 13B), for example, has a failure in the second energization system.
  • the first current limit value CA% for the first inverter 1A of the first power distribution system diagnosed as normal is the first overheat protection current limit value HA% corresponding to the temperature TA related to the first inverter 1A.
  • normal inverter included in the current-carrying system diagnosed as normal, such as gradually decreasing the total current limit value CT%.
  • the output correction unit 18 is diagnosed as having a failure in the second energization system, it is normal when the steering is performed after the failure is diagnosed. Based on the change in the input current or output current of the first inverter 1A in the diagnosed first energization system, or the integrated value of the input current or output current of the first inverter 1A, the first current limit value CA for the first inverter 1A. % May be decreased to gradually decrease the total current limit value CT%.
  • the output correction unit 18 may, for example, detect the target current when the second energization system is diagnosed with a failure and when steering is performed after the failure is diagnosed. Based on the change in the d-axis current command value I d * and the q-axis current command value I q * calculated by the value calculation unit 3 or the integrated value of these command values, the first The first current limit value CA% for one inverter 1A may be decreased to gradually decrease the total current limit value CT%.
  • the first current limit value for the first inverter 1A based on the first voltage distribution constant VA%, the second voltage distribution constant VB%, and the total current limit value CT% obtained in the output correction unit 18. It is preferable to decrease the total current limit value CT% by decreasing CA%.
  • the first winding set 2A (first inverter) that is the output of the voltage distribution unit 6 d-axis voltage command value V d 1 and q-axis voltage command value V q 1 for 1A), and, d-axis voltage command value V d 2 and q for the second winding group 2B (second inverter 1B)
  • first inverter that is the output of the voltage distribution unit 6 d-axis voltage command value V d 1 and q-axis voltage command value V q 1 for 1A
  • d-axis voltage command value V d 2 and q for the second winding group 2B (second inverter 1B)
  • An example of the shaft voltage command value V q 2 is given.
  • the motor 140 is used when steering is performed after the diagnosis of the failure.
  • the total current limit value CT% may be gradually decreased by decreasing the first current limit value CA% for the first inverter 1A based on the change in the rotation speed or the integrated value of the rotation speeds.
  • the output correction unit 18 may change the magnetic pole angle or integrated value of the electric motor 140, change or integrated value of steering torque, change or integrated value of the steering wheel 110 angle, or steering wheel 110.
  • the limit value for the total output of all inverters may be gradually decreased by decreasing the limit value for the output of the normal inverter based on the change in the rotation speed or the integrated value.
  • the output correction unit 18 may be configured to subtract the integrated value used for estimating the temperature related to the normal inverter as time elapses in consideration of a temperature decrease due to heat dissipation of the normal inverter.
  • control device and control method for an electric motor according to the present invention can be applied to an electric motor including a plurality of energization systems including inverters and windings corresponding to a plurality of phases.
  • N natural number of 2 or more
  • the initial value of the current limit value for each inverter is (100 / N) %.
  • the output of the inverter diagnosed as a failure is stopped as a process at the time of failure, and the current limit value Is set to 0%, and the current limit value for the inverter diagnosed as normal may be increased from (100 / N)% to (100 / (NM))%.

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Abstract

インバータと複数の相に対応する巻線とで構成される通電系統を複数備え、電動パワーステアリングシステムにおいて操舵補助力を発生する電動機140の制御装置150は、各インバータ1A,1Bの故障を診断し、一方のインバータが故障と診断された場合に、故障インバータの出力比率を0%に減少させる一方、正常インバータの出力比率を100%に増大させて、故障診断後における全インバータの総出力の落ち込みを抑制するようにする。そして、制御装置150は、故障と診断されてから操舵が行われたことを条件として、全インバータの総出力に対する制限値を正常インバータの検出温度に応じて徐々に低下させる過熱保護処理を行う。

Description

電動機の制御装置及び制御方法
 本発明は、インバータと複数の相に対応する巻線とで構成される通電系統を複数備えた電動機の制御装置及び制御方法に関する。
 従来、インバータと複数の相に対応する巻線とで構成される通電系統を複数備えた電動機の制御装置及び制御方法として、例えば、特許文献1に示すように、車両用の電動パワーステアリングシステムにおいて操舵補助力を発生する1つの電動機に対し、2台のインバータから電流を供給するものが知られている。
 ここで、一方のインバータが故障して、この故障したインバータから電動機に対する出力を強制的に停止した場合に、全インバータの総出力が落ち込むことによる操舵力の急激な増加を回避するため、他方の正常なインバータで2台分のインバータに相当する出力を可能にすべく各インバータの耐量を2倍程度にすることも考えられるが、製品コストの上昇を招いてしまう。
 このため、特許文献1の電動機の制御装置及び制御方法では、一方のインバータが故障した場合、故障したインバータの出力を強制的に停止させるとともに他方の正常なインバータから電動機に供給される電流を正常時の2倍にし、過熱保護の観点から、一定時間経過後に、正常なインバータから電動機に供給される電流を徐々に減少させている。
特開2012-111474号公報
 しかしながら、運転者が故障の前後を通して操舵を連続的に行わず、例えば、故障前に操舵を一旦終了して、故障してから前述の一定時間経過後に操舵を再開する場合、他方の正常なインバータから供給される電流の値は正常時の2倍より低くなるので、故障したインバータから供給されなくなった電流分を正常なインバータで十分に補うことができない。したがって、故障前と比較すると操舵力が急激に増加して操縦性に影響を与えるため、車両の走行安全性が低下するおそれがある。
 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、複数台のインバータから供給された電流で駆動される電動機により操舵補助力を発生する電動パワーステアリングシステムにおいて、一部のインバータの故障前後を通して運転者が操舵を連続的に行わない場合であっても、故障後における操舵力の急激な増加を抑制した電動機の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
 このため、本発明に係る電動機の制御装置及び制御方法では、インバータと複数の相に対応する巻線とで構成される通電系統を複数備え、電動パワーステアリングシステムにおいて操舵補助力を発生する電動機を制御対象として、各通電系統におけるインバータの故障を診断し、一部の通電系統におけるインバータが故障していると診断された場合に、故障と診断された故障インバータの出力比率を減少させる一方、前記故障と診断されなかった正常インバータの出力比率を増大させて、前記故障と診断された後における全インバータの総出力の落ち込みを抑制するようにしている。そして、前記故障と診断されてから操舵が行われたことを条件として、前記全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させるようにしている。ここで、各通電系統におけるインバータの故障には、インバータの出力を制御する制御部も含み得るものとする。
 本発明に係る電動機の制御装置及び制御方法によれば、複数台のインバータから供給された電力で駆動される電動機により操舵補助力を発生する電動パワーステアリングシステムにおいて、一部のインバータの故障前後を通して運転者が操舵を連続的に行わない場合であっても、故障後における操舵力の急激な増加を抑制できるので、車両の走行安全性を向上させることが可能となる。
本発明の実施形態において電動機の制御装置及び制御方法を適用する電動パワーステアリングシステムの概略構成図である。 本発明の実施形態において電動機の制御装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態において第1インバータと第2インバータとの出力比率及び全インバータ総出力に対する制限値の設定処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態において、図3の第2通電系統故障時処理を内容とするサブルーチンの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態において、図3の第1通電系統故障時処理を内容とするサブルーチンの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態において、図3の全通電系統故障時処理を内容とするサブルーチンの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態において過熱保護用電流制限値の設定処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態において全通電系統の正常診断時における過熱保護マップを示し、(a)は第1インバータ用、(b)は第2インバータ用である。 本発明の実施形態において、第2通電系統故障診断時の第1インバータに係る第1の故障時用過熱保護マップを示す説明図である。 本発明の実施形態において、第1インバータと第2インバータとの電流制限値・出力比率、全インバータの総出力に対する制限値及び正常インバータに関する温度の変化を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態において、図9の第1の故障時用過熱保護マップの別例を示す説明図である。
 以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
 図1は、本発明に係る電動機の制御装置及び制御方法の一実施形態を示し、車両用の電動パワーステアリングシステムにおいて操舵補助力を発生する電動機に適用した例を示す。
 図1に示す電動パワーステアリングシステム100は、車両200に備えられ、操舵補助力を電動機140によって発生させるシステムである。
 電動パワーステアリングシステム100は、ステアリングホイール110、操舵トルクセンサ120、操舵角度センサ130、電動機140、インバータを含む電子制御ユニット(ECU)150、電動機140の回転を減速してステアリングシャフト170(ピニオンシャフト)に伝達する減速機160を含んで構成される。
 操舵トルクセンサ120、操舵角度センサ130及び減速機160は、ステアリングシャフト170を内包するステアリングコラム180内に設けられる。
 ステアリングシャフト170の先端にはピニオンギア171が設けられていて、このピニオンギア171が回転すると、ラックギア172が車両200の進行方向に対して左右に水平移動する。ラックギア172の両端にはそれぞれ車輪201の操舵機構202が設けられており、ラックギア172が水平移動することで車輪201の向きが変えられる。
 操舵トルクセンサ120は、車両200の運転者がステアリング操作を行うことでステアリングシャフト170に発生する操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクの信号STを電子制御ユニット150に出力する。
 操舵角度センサ130は、車両200の運転者がステアリング操作を行うことでステアリングホイール110を回転させたときのステアリングシャフト170の回転角度を操舵角度として検出し、検出した操舵角度の信号SAを電子制御ユニット150に出力する。
 マイクロコンピュータ(演算処理装置)を備える電子制御ユニット150には、操舵トルク信号ST及び操舵角度信号SAや、車速センサ190が出力する車速の信号VSPなどの操舵補助力の決定に用いる状態量の情報が入力される。
 そして、電子制御ユニット150は、操舵トルク信号ST、操舵角度信号SA、車速信号VSPなどの車両200の運転状態に基づいて電動機140を制御して、電動機140の発生するトルクに基づく操舵補助力を制御する。なお、図1に示した例では、インバータを含む電子制御ユニット150によって電動機140を制御する電動機の制御装置が構成されるが、電子制御ユニット150から、駆動回路としてのインバータを分離して別体とした構成とすることができる。この場合、電子制御ユニット150のうちインバータを除いた部分が電動機の制御装置を構成することになる。
 図2は、電子制御ユニット(ECU)150の制御機能の一例を示す機能ブロック図である。なお、本発明に係る電動機の制御装置及び制御方法は、インバータと複数の相に対応する巻線とで構成される通電系統を複数備えた電動機に適用可能であるが、説明の便宜上、インバータと3相巻線とで構成される通電系統を2つ備えた電動機を一例として説明する。
 図2において、電子制御ユニット150は、同一の構成からなる第1インバータ1A及び第2インバータ1Bを含み、1つの電動機140に第1インバータ1A及び第2インバータ1Bの双方から電力を供給する。
 電動機140は、スター結線される3相巻線U、V、Wからなる第1巻線組2Aと、同じくスター結線される3相巻線U、V、Wからなる第2巻線組2Bとを有する3相同期電動機であり、第1巻線組2A及び第2巻線組2Bは磁気回路を共有する。
 そして、第1巻線組2A(3相巻線U、V、W)は第1インバータ1Aと直接接続され、第2巻線組2B(3相巻線U、V、W)は第2インバータ1Bと直接接続され、第1巻線組2Aには第1インバータ1Aから電力が供給され、第2巻線組2Bには第2インバータ1Bから電力が供給される。
 第1インバータ1A及び第2インバータ1Bは、夫々、スイッチング素子を各相2つずつ用いた3相出力インバータであり、直流電力を3相の交流電力に変換して出力する。
 第1インバータ1Aは、第1インバータ1Aに関する温度TAを検出して信号出力する第1温度センサ(温度検出器)16Aを有し、第2インバータ1Bは、第2インバータ1Bに関する温度TBを検出して信号出力する第2温度センサ(温度検出器)16Bを有している。第1温度センサ16Aは、例えば第1インバータ1Aの基板上など、第1インバータ1Aの内部や、第1インバータ1Aの近傍に設けられている。第2温度センサ16Bも同様に、第2インバータ1Bの内部や近傍に設けられている。
 なお、第1インバータ1A及び第2インバータ1Bの位置が近い場合、第1インバータ1A及び第2インバータ1Bは、第1インバータ1Aに関する温度TA及び第2インバータ1Bに関する温度TBを検出する1つの温度センサを共有してもよい。
 第1インバータ1Aは、第1巻線組2Aの各巻線U、V、Wに流れる出力電流の値をそれぞれについて検出する第1出力電流検出器(図示省略)を内蔵し、第2インバータ1Bは、第2巻線組2Bの各巻線U、V、Wに流れる出力電流の値をそれぞれについて検出する第2出力電流検出器(図示省略)を内蔵している。また、第1インバータ1Aは、車載電源から供給される電源電流(入力電流)の値を検出する第1電源電流検出器(図示省略)を内蔵し、同様に、第2インバータ1Bは、車載電源から供給される電源電流の値を検出する第2電源電流検出器(図示省略)を内蔵している。
 目標アシストトルク演算部20は、運転者によって図1のステアリングホイール110に加えられた操舵力(操舵トルク信号STによる操舵トルク)や、車速信号VSPによる車速及び操舵角度信号SAによる操舵角度などに基づいて目標アシストトルク(電動機140の出力トルクの目標値)を演算する。
 磁極角度演算部21は、電動機140の回転子であるロータ(図示省略)に固定された永久磁石による磁極の角度を検出する磁極位置センサ(図示省略)の出力信号を入力して、磁極角度(磁極位置)を演算し、モータ回転演算部5は、磁極角度の情報に基づいて電動機140の回転速度を演算し、回転速度の信号を目標電流値演算部3及び出力電圧演算部4に送る。
 目標電流値演算部3は、目標アシストトルクのデータと、電動機140の回転速度のデータに基づいてd軸電流指令値Id *及びq軸電流指令値Iq *を演算する。
 出力電圧演算部4は、目標電流値演算部3で演算されたd軸電流指令値Id *及びq軸電流指令値Iq *と、第1インバータ1Aに内蔵された第1出力電流検出器及び第2インバータ1Bに内蔵された第2出力電流検出器の両検出器からの検出結果に基づくd軸実電流値Id及びq軸実電流値Iqと、に基づいて、フィードバック制御を行う。すなわち、出力電圧演算部4は、d軸実電流値Idがd軸電流指令値Id *に、q軸実電流値Iqがq軸電流指令値Iq *に近づくように、d軸電圧指令値Vd及びq軸電圧指令値Vqを演算する。
 具体的には、出力電圧演算部4は、d軸実電流値Idとd軸電流指令値Id *との差分(偏差)、q軸実電流値Iqとq軸電流指令値Iq *との差分(偏差)が零に近づくように、ベクトル制御用のモータモデル式を用いてd軸電圧指令値Vd及びq軸電圧指令値Vqを演算する。
 出力電圧演算部4で演算されたd軸電圧指令値Vd及びq軸電圧指令値Vqは、電圧分配部26で用いられる。
 電圧分配部6は、d軸電圧指令値Vd及びq軸電圧指令値Vqと、第1電圧分配定数VA%(第1インバータ1Aの出力比率)及び第2電圧分配定数VB%(第2インバータ1Bの出力比率)と、に基づいて、第1巻線組2A(第1インバータ1A)のためのd軸電圧指令値Vd1及びq軸電圧指令値Vq1と、第2巻線組2B(第2インバータ1B)のためのd軸電圧指令値Vd2およびq軸電圧指令値Vq2と、を演算する。具体的には、電圧分配部6は、d軸電圧指令値Vd、q軸電圧指令値Vq及び第1電圧分配定数VA%に基づいて、d軸電圧指令値Vd1及びq軸電圧指令値Vq1を演算する。また、電圧分配部6は、d軸電圧指令値Vd、q軸電圧指令値Vq及び第2電圧分配定数VB%に基づいて、d軸電圧指令値Vd2およびq軸電圧指令値Vq2を演算する。
 なお、第1電圧分配定数VA%と第2電圧分配定数VB%との総和は100%であり、第1電圧分配定数%=第2電圧分配定数%=50%のときは、d軸電圧指令値Vd1=d軸電圧指令値Vd2、かつ、q軸電圧指令値Vq1=q軸電圧指令値Vq2となり、第1インバータ1Aと第2インバータ1Bとの出力比率は50%:50%となる。
 電圧分配部6で演算されたd軸電圧指令値Vd1及びq軸電圧指令値Vq1は、第1出力デューティ演算部7Aで用いられる。また、電圧分配部6で演算されたd軸電圧指令値Vd2及びq軸電圧指令値Vq2は、第2出力デューティ演算部7Bで用いられる。
 第1出力デューティ演算部7Aは、d軸電圧指令値Vd1、q軸電圧指令値Vq1、及び、第1インバータ1Aの電源電圧に基づいて、第1インバータ1AのPWM(Pulse Width Modulation)制御におけるd軸デューティDutyd1及びq軸デューティDutyq1を演算する。
 第2出力デューティ演算部7Bは、d軸電圧指令値Vd2、q軸電圧指令値Vq2、及び、第2インバータ1Bの電源電圧に基づいて、第2インバータ1BのPWM制御におけるd軸デューティDutyd2及びq軸デューティDutyq2を演算する。
 第1出力デューティ演算部7Aで演算された、d軸デューティDutyd1、q軸デューティDutyq1及び電動機140の磁極角度の情報は、第1の2相3相変換部8Aで用いられ、第1の2相3相変換部8Aは、これらに基づいて第1巻線組2Aの3相の各相に対するデューティ指令値DutyU1、DutyV1、DutyW1を演算する。
 第2出力デューティ演算部7Bで演算された、d軸デューティDutyd2、q軸デューティDutyq2及び電動機140の磁極角度の情報は、第2の2相3相変換部8Bで用いられ、第2の2相3相変換部8Bは、これらに基づいて第2巻線組2Bの3相の各相に対するデューティ指令値DutyU2、DutyV2、DutyW2を演算する。
 なお、第1インバータ1Aと第2インバータ1Bとの出力比率の変更を、2相3相変換部8A,8Bで演算されたデューティ指令値の補正処理によって実施することが可能であるが、図2に示す構成のように、2相3相変換部8A,8Bに入力される前の信号を補正して前記出力比率を変更する構成とすることで、電動機140の巻線の位相が異なっていても高い精度で出力比率を制御できる。
 第1の2相3相変換部8Aで演算されたデューティ指令値DutyU1、DutyV1、DutyW1は第1デッドタイム補償部9Aで用いられ、第1デッドタイム補償部9Aは、デッドタイム補償を施したデューティ指令値DutyU1、DutyV1、DutyW1を演算し、各相に対するPWM信号としてPWM(U1)、PWM(V1)、PWM(W1)を生成する。
 また、第2の2相3相変換部8Bで演算されたデューティ指令値DutyU2、DutyV2、DutyW2は第2デッドタイム補償部9Bで用いられ、第2デッドタイム補償部9Bは、デッドタイム補償を施したデューティ指令値DutyU2、DutyV2、DutyW2を演算し、各相に対するPWM信号としてPWM(U2)、PWM(V2)、PWM(W2)を生成する。
 デッドタイム補償とは、インバータ1A,1Bにおける上下アームが短絡しないように、例えば三角波とデューティ指令値との比較結果に基づくPWM信号の立ち上がりをデッドタイム分だけ遅らせてゲート信号を生成するPWM制御を行う場合、デッドタイム電圧による電圧降下などを抑制するための処理である。
 第1デッドタイム補償部9Aでデッドタイム補償が施されたデューティ指令値DutyU1、DutyV1、DutyW1は、第1インバータ1Aの各相に対するPWM信号である、PWM(U1)、PWM(V1)、PWM(W1)に変換され、これらPWM(U1)、PWM(V1)、PWM(W1)に基づいて、各相のスイッチング素子に対するゲート信号が生成・出力される。第1インバータ1Aでは、各相のスイッチング素子がゲート信号を入力して駆動され、これにより、第1巻線組2Aの各巻線U、V、Wに流れる出力電流はPWM制御により調整される。
 また、第2デッドタイム補償部9Bでデッドタイム補償が施されたデューティ指令値DutyU2、DutyV2、DutyW2は、第2インバータ1Bの各相に対するPWM信号である、PWM(U2)、PWM(V2)、PWM(W2)に変換され、これらPWM(U2)、PWM(V2)、PWM(W2)に基づいて、各相のスイッチング素子に対するゲート信号が生成・出力される。第2インバータ1Bでは、各相のスイッチング素子がゲート信号を入力して駆動され、これにより、第2巻線組2Bの各巻線U、V、Wに流れる出力電流はPWM制御により調整される。
 第1巻線組2Aの各巻線U、V、Wに流れる出力電流iu1、iv1、iw1は、前述のように第1インバータ1Aに内蔵される第1出力電流検出器によって検出され、検出結果は第1の3相2相変換部10Aに出力される。第1の3相2相変換部10Aは、出力電流iu1、iv1、iw1をd軸実電流値Id1、q軸実電流値Iq1に変換する。
 また、第2巻線組2Bの各巻線UB、VB、WBに流れる電流iu2、iv2、iw2は、前述のように第2インバータ1Bに内蔵される第2出力電流検出器によって検出され、検出結果は第2の3相2相変換部10Bに出力される。第2の3相2相変換部10Bは、出力電流iu2、iv2、iw2をd軸実電流値Id2、q軸実電流値Iq2に変換する。
 第1の3相2相変換部10Aで演算されるd軸実電流値Id1と第2の3相2相変換部10Bで演算されるd軸実電流値Id2とが第1加算器11Aで加算され、加算結果は電動機140におけるd軸実電流値Idとして出力電圧演算部4で用いられる。
 また、第1の3相2相変換部10Aで演算されるq軸実電流値Iq1と第2の3相2相変換部10Bで演算されるq軸実電流値Iq2とが第2加算器11Bで加算され、加算結果は電動機140におけるq軸実電流値Iqとして出力電圧演算部4で用いられる。
 電圧分配定数演算部12では、第1の3相2相変換部10Aで演算されたd軸実電流値Id1及びq軸実電流値Iq1、第2の3相2相変換部10Bで演算されたd軸実電流値Id2及びq軸実電流値Iq2、第1電流制限値演算部13Aで演算された第1電流制限値CA%、第2電流制限値演算部13Bで演算された第2電流制限値CB%、更に、総合電流制限値演算部14で演算された総合電流制限値CT%が用いられる。
 電圧分配定数演算部12は、d軸実電流値Id1及びq軸実電流値Iq1、d軸実電流値Id2及びq軸実電流値Iq2、第1電流制限値CA%、第2電流制限値CB%並びに総合電流制限値CT%の入力信号に基づいて、第1インバータ1Aの出力比率を指定する第1電圧分配定数(第1インバータ1Aの出力比率の指令値)VA%と、第2インバータ1Bの出力比率を指定する第2電圧分配定数(第2インバータ1Bの出力比率の指令値)VB%とを演算する。
 第1電流制限値演算部13Aでは、第1過熱防止ロジック部15Aで設定された第1過熱保護用電流制限値HA%、第1故障診断部17Aで設定された第1診断結果フラグFA、前述の第1電源電流検出器により検出された第1インバータ1Aの電源電流値、第1温度センサ16Aから出力された第1インバータ1Aに関する温度TA、並びに、前述の第1出力電流検出器により検出された出力電流iu1、iv1、iw1の値が用いられる。
 また、第2電流制限値演算部13Bには、第2過熱防止ロジック部15Bで設定された第2過熱保護用電流制限値HB%、第2故障診断部17Bで設定された第2診断結果フラグFB、前述の第2電源電流検出器により検出された第2インバータ1Bの電源電流値、第2温度センサ16Bから出力された第2インバータ1Bに関する温度TB、並びに、前述の第2出力電流検出器により検出された出力電流iu2、iv2、iw2の値が用いられる。
 さらに、第1電流制限値演算部13A及び第2電流制限値演算部13Bでは、共通して、操舵トルク信号STによる操舵トルク、操舵角度信号SAによる操舵角度、目標アシストトルク演算部20から出力された目標アシストトルク、磁極角度演算部21から出力された磁極角度、モータ回転演算部5から出力されたモータ回転速度、及び、目標電流値演算部3から出力されたq軸電流指令値Iq *及びd軸電流指令値Id *が用いられる。
 第1過熱防止ロジック部15Aには、第1温度センサ(温度検出器)16Aから出力される第1インバータ1Aに関する温度TAが入力され、また、第2過熱防止ロジック部15Bには、第2温度センサ(温度検出器)16Bから出力される第2インバータ1Bに関する温度TBが入力される。
 そして、第1過熱防止ロジック部15Aは、第1インバータ1Aに関する温度TAに応じて、第1インバータ1Aが過熱状態となることを抑制するための電流制限値である第1過熱保護用電流制限値HA%(上限比率)を設定している。同様に、第2過熱防止ロジック部15Bは、第2インバータ1Bに関する温度TBに応じて、第2インバータ1Bが過熱状態となることを抑制するための電流制限値である第2過熱保護用電流制限値HB%(上限比率)を設定している。過熱状態とは、第1インバータ1A又は第2インバータ1Bの構成部品が過度の温度上昇による故障(過熱故障)を起こす可能性がある状態をいう。
 つまり、第1過熱防止ロジック部15A及び第2過熱防止ロジック部15Bは、夫々、第1インバータ1Aに関する温度TA及び第2インバータ1Bに関する温度TBの上昇に対して実際に供給される電流をより低く制限するように、第1過熱保護用電流制限値HA%と第2過熱保護用電流制限値HB%とを変化させている。
 なお、後述するように、第1過熱防止ロジック部15Aには、第1故障診断部17Aからの第1診断結果フラグFAと、第2故障診断部17Bからの第2診断結果フラグFBと、が用いられ、第1過熱防止ロジック部15Aで設定される第1過熱保護用電流制限値HA%は、第1インバータ1Aに関する温度TAが同じであっても、第1診断結果フラグFA及び第2診断結果フラグFBの値によって異なる。同様に、第2過熱防止ロジック部15Bには、第1故障診断部17Aからの第1診断結果フラグFAと、第2故障診断部17Bからの第2診断結果フラグFBと、が用いられ、第2過熱防止ロジック部15Bで設定される第2過熱保護用電流制限値HB%は、第2インバータ1Bに関する温度TBが同じであっても、第1診断結果フラグFA及び第2診断結果フラグFBの値によって異なる。第1過熱保護用電流制限値HA%及び第2過熱保護用電流制限値HB%の設定についての詳細は後述する。
 第1故障診断部17A及び第2故障診断部17Bは、電動機140の駆動制御系に対する故障診断を実施する。第1故障診断部17Aは、第1インバータ1Aと第1インバータ1Aの出力を制御する第1制御部(電圧分配部6、第1出力デューティ演算部7A、第1の2相3相変換部8A及び第1デッドタイム補償部9A)とからなる、第1インバータ1Aを含む通電系統(以下、「第1通電系統」という)について、故障の有無を診断する。第2故障診断部17Bは、第2インバータ1Bと第2インバータ1Bの出力を制御する第2制御部(電圧分配部6、第2出力デューティ演算部7B、第2の2相3相変換部8B及び第2デッドタイム補償部9B)とからなる、第2インバータ1Bを含む通電系統(以下、「第2通電系統」という)について、故障の有無を診断する。
 第1故障診断部17Aは、故障診断の結果を示すフラグとして第1診断結果フラグFAを用い、第1通電系統(第1インバータ1A及び第1制御部)が正常であれば第1診断結果フラグFAを1(オン)に設定し、故障があると診断された場合には零(オフ)に設定して、電子制御ユニット150に内蔵のRAM(Random Access Memory)等に記憶する。同様に、第2故障診断部17Bは、故障診断の結果を示すフラグとして第2診断結果フラグFBを用い、第2通電系統(第2インバータ1B及び第2制御部)が正常であれば第2診断結果フラグFBを1(オン)に設定し、故障があると診断された場合には零(オフ)に設定して、電子制御ユニット150に内蔵のRAM等に記憶する。
 第1診断結果フラグFAの信号は、第1電流制限値演算部13A、第1過熱防止ロジック部15A及び第2過熱防止ロジック部15Bで用いられるとともに、第1インバータ1Aの出力をオン・オフする指令信号として、第1インバータ1Aに設けられた半導体リレー等の出力停止手段へ出力される。そして、第1通電系統に故障がない正常状態である場合に、第1インバータ1Aの出力停止手段は出力を発生させるオン状態(電動機140の駆動状態)になり、第1通電系統に故障がある故障状態の場合に、第1インバータ1Aの出力停止手段は出力を停止するオフ状態(電動機140の駆動停止状態)となる。
 同様に、第2診断結果フラグFBの信号は、第2電流制限値演算部13B、第1過熱防止ロジック部15A及び第2過熱防止ロジック部15Bで用いられるとともに、第2インバータ1Bの出力をオン・オフする指令信号として、第2インバータ1Bに設けられた出力停止手段へ出力される。そして、第2通電系統に故障がない正常状態である場合に、第2インバータ1Bの出力停止手段は出力を発生させるオン状態(電動機140の駆動状態)になり、第2通電系統に故障がある故障状態の場合に、第2インバータ1Bの出力停止手段は出力を停止するオフ状態(電動機140の駆動停止状態)となる。
 第1電流制限値演算部13Aは、第1過熱防止ロジック部15Aからの第1過熱保護用電流制限値HA%、第1故障診断部17Aからの第1診断結果フラグFAや、ステアリングホイール110による操舵が行われているか否かを判定するために必要なパラメータを与える各種信号に基づいて、第1電流制限値CA%を演算する。第1電流制限値演算部13Aで演算された第1電流制限値CA%は、第2電流制限値演算部13B、総合電流制限値演算部14及び電圧分配定数演算部12で用いられる。同様に、第2電流制限値演算部13Bは、第2過熱防止ロジック部15Bからの第2過熱保護用電流制限値HB%、第2故障診断部17Bからの第2診断結果フラグFBや、ステアリングホイール110による操舵が行われているか否かを判定するために必要なパラメータを与える各種信号に基づいて、第2電流制限値CB%を演算する。第2電流制限値演算部13Bで演算された第2電流制限値CB%は、第1電流制限値演算部13A、総合電流制限値演算部14、電圧分配定数演算部12で用いられる。
 総合電流制限値演算部14は、第1電流制限値CA%と第2電流制限値CB%との総和を総合電流制限値CT%として演算し(総合電流制限値CT%=第1電流制限値CA%+第2電流制限値CB%)、演算された総合電流制限値CT%は、電圧分配定数演算部12及び目標電流値演算部3で用いられる。
 そして、目標電流値演算部3は、目標アシストトルクなどに基づき演算した目標電流値を総合電流制限値CT%で補正して、d軸電流指令値Id *及びq軸電流指令値Iq *を演算する。つまり、目標電流値演算部3は、総合電流制限値CT%が100%である場合には、目標電流値そのままの値に基づいてd軸電流指令値Id *及びq軸電流指令値Iq *を演算し、総合電流制限値CT%が100%未満の値である場合には、目標電流値を減少補正した値に基づいてd軸電流指令値Id *及びq軸電流指令値Iq *を演算する。したがって、目標電流制限値CT%は、全インバータの総出力に対する制限値として用いられる。
 また、電圧分配部6は、第1電圧分配定数VA%に基づいて、第1巻線組2Aのためのd軸電圧指令値Vd1及びq軸電圧指令値Vq1を演算し、第2電圧分配定数VB%に基づいて、第2巻線組2Bのためのd軸電圧指令値Vd2及びq軸電圧指令値Vq2を演算する。これにより、電子制御ユニット150は、第1通電系統又は第2通電系統の少なくとも一方において故障が発生した場合に、第1電圧分配定数VA%及び第2電圧分配定数VB%の演算に用いられる第1電流制限値CA%及び第2電流制限値CB%を変更することで、第1インバータ1Aと第2インバータ1Bとの出力比率を変更できるように構成されている。
 上記の電子制御ユニット150において、第1過熱防止ロジック部15A、第2過熱防止ロジック部15B、第1電流制限値演算部13A、第2電流制限値演算部13B、総合電流制限値14及び電圧分配定数演算部12は協働して出力補正部18を構成している。この出力補正部18は、第1故障診断部17A又は第2故障診断部17Bにより一部の通電系統におけるインバータが故障していると診断された場合には、故障と診断された故障インバータの出力比率を減少させる一方、故障と診断されなかった正常インバータの出力比率を増大させて、故障と診断された後(以下、「故障診断後」という)における全インバータの総出力の落ち込みを抑制するようにしている。そして、故障と診断されてから操舵が行われたことを条件として、過熱保護を行うべく全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させるように構成されている。
 図3のフローチャートは、電子制御ユニット150において、第1過熱防止ロジック部15A及び第2過熱防止ロジック部15Bを除く出力補正部18と第1故障診断部17A及び第2故障診断部17Bとにより、総合電流制限値CT%、第1電圧分配定数VA%及び第2電圧分配定数VB%を演算する演算処理の一例を示す。
 図3のフローチャートに示す処理ルーチンは、電子制御ユニット150が設定時間毎(例えば1ms毎)の割り込み処理によって実施する。なお、第1電流制限値CA%及び第2電流制限値CB%の初期値を50%とすることで、第1インバータ1Aと第2インバータ1Bとの出力比率を50%:50%とするとともに、全インバータの総出力に対する制限値である総合電流制限値CT%を100%として開始する。
 ステップ1001(図中、「S1001」と略記する。以下、同様である。)では、第1故障診断部17Aにより第1通電系統について公知の方法により故障の有無を診断する。故障が発生していないと診断された場合には、ステップ1002へ進む(Yes)。一方、故障が発生していると診断された場合には、ステップ1003へ進む(No)。
 ステップ1002では、第2故障診断部17Bにより第2通電系統について公知の方法により故障の有無を診断する。故障が発生していないと診断された場合には、第1通電系統及び第2通電系統は共に故障のない正常状態であるものと推定して、過熱保護処理を行うべくステップ1004へ進む(Yes)。一方、故障が発生していると診断された場合には、第2通電系統の方に故障が発生しているものと推定して、第2通電系統の故障時処理を行うべくステップ1011へ進む(No)。
 ステップ1003においても、第2故障診断部17Bにより第2通電系統について公知の方法により故障の有無を診断する。故障が発生していないと診断された場合には、第1通電系統の方に故障が発生しているものと推定して、第1通電系統の故障時処理を行うべくステップ1012へ進む(Yes)。一方、故障が発生していると診断された場合には、第1通電系統及び第2通電系統の両方に故障が発生していると推定して、全通電系統故障時処理を行うべくステップ1013へ進む(No)。
 ステップ1004では、第1電流制限値演算部13Aにおいて、第1インバータ1Aの過熱保護の必要性を判断すべく、現在の第1電流制限値CA%が第1過熱保護用電流制限値HA%よりも大きいか否かを判定する。第1過熱保護用電流制限値HA%は、第1過熱防止ロジック部15Aにおいて並行して実施される後述の処理により第1インバータ1Aに関する温度TAに応じて演算され、第1電流制限値演算部13Aで用いられる。
 現在の第1電流制限値CA%が第1過熱保護用電流制限値HA%よりも大きいと判定された場合にはステップ1005へ進む一方(Yes)、現在の第1電流制限値CA%が第1過熱保護用電流制限値HA%以下であると判定された場合にはステップ1005を省略してステップ1006へ進む(No)。
 ステップ1005では、第1電流制限値CA%として第1過熱保護用電流制限値HA%を採用して、第1電流制限値CA%を第1過熱保護用電流制限値HA%まで低下させる。これは、ステップ1004において現在の第1電流制限値CA%が第1インバータ1Aの過熱状態を抑制するための第1過熱保護用電流制限値HA%よりも大きいと判定されている、すなわち、現在の第1電流制限値CA%で通電を継続したのでは第1インバータ1Aが過熱状態となることを防げないと判断されたからである。
 ステップ1006では、第2電流制限値演算部13Bにおいて、第2インバータ1Bの過熱保護の必要性を判断すべく、現在の第2電流制限値CB%が第2過熱保護用電流制限値HB%よりも大きいか否かを判定する。第2過熱保護用電流制限値HB%は、第2過熱防止ロジック部15Bにおいて並行して実施される後述の処理により第2インバータ1Bに関する温度TBに応じて演算され、第2電流制限値演算部13Bで用いられる。
 現在の第2電流制限値CB%が第2過熱保護用電流制限値HB%よりも大きいと判定された場合にはステップ1007へ進む一方(Yes)、現在の第2電流制限値CB%が第2過熱保護用電流制限値HB%以下であると判定された場合にはステップ1007を省略してステップ1008へ進む(No)。
 ステップ1007では、第2電流制限値CB%として第2過熱保護用電流制限値HB%を採用して、第2電流制限値CB%を第2過熱保護用電流制限値HB%まで低下させる。これは、ステップ1006において現在の第2電流制限値CB%が第2インバータ1Bの過熱状態を抑制するための第2過熱保護用電流制限値HB%よりも大きいと判定されている、すなわち、現在の第2電流制限値CB%で通電を継続したのでは第2インバータ1Bが過熱状態となることを防げないと判断されたからである。
 ステップ1008では、総合電流制限値演算部14において、第1電流制限値CA%と第2電流制限値CB%との総和を総合電流制限値CT%として演算する。かかる総合電流制限値CT%が目標電流値演算部3で用いられることで、第1インバータ1A及び第2インバータ1Bからなる全インバータの総出力が制限され得る。
 ステップ1009では、電圧分配定数演算部12において、総合電流制限値CT%に対する第1電流制限値CA%の比率を第1電圧分配定数VA%として演算する(第1電圧分配定数VA%=第1電流制限値CA%/総合電流制限値CT%)。
 ステップ1010では、ステップ1009と同様に、電圧分配定数演算部12において、総合電流制限値CT%に対する第2電流制限値CB%の比率を総合電流制限値CT%として演算する(第2電圧分配定数VB%=第2電流制限値CB%/総合電流制限値CT%)。
 かかる第1電圧分配定数VA%及び第2電圧分配定数VB%が電圧分配部6で用いられることで、第1インバータ1Aと第2インバータ1Bとの出力比率が決定される。
 ステップ1011では、第2通電系統に故障が発生していると診断されたことにより第2通電系統故障時処理を行い、かかる処理が終了した後、ステップ1004へ進む。第2通電系統故障時処理サブルーチンの内容については後述する。
 ステップ1012では、第1通電系統に故障が発生していると診断されたことにより第1通電系統故障時処理を行い、かかる処理が終了した後、ステップ1004へ進む。第1通電系統故障時処理サブルーチンの内容については後述する。
 ステップ1013では、第1通電系統及び第2通電系統の両方に故障が発生していると診断されたことにより全通電系統故障時処理を行い、かかる処理が終了した後、ステップ1004へ進む。全通電系統故障時処理サブルーチンの内容については後述する。
 図4のフローチャートは、図3のステップ1011で示される第2通電系統故障時処理サブルーチンの一例である。なお、故障時処理フラグPの初期値を0とする。
 ステップ2001では、ステップ2002~ステップ2008の故障時処理が実施されたか否かを示す故障時処理フラグPが零であるか否かを判定する。ここで故障時処理フラグPは、後述するように、ステップ2002~ステップ2007を実施した後でステップ2008を実行したときに零から1に変更される。
 故障時処理フラグPが零であると判定された場合には故障時処理を行うべくステップ2002へ進む一方(Yes)、故障時処理フラグPが1であると判定された場合には、故障時処理はすでに実施されているので、ステップ2002~ステップ2008の故障時処理を省略して、図3のステップ1004~ステップ1007による過熱保護処理を行うべくステップ1004へ進む(No)。
 ステップ2002では、故障と診断された第2通電系統に含まれる第2インバータ1Bの出力を強制的に停止する。具体的には、ステップ1002において第2通電系統に故障があると診断された場合には、第2故障診断部17Bが第2診断結果フラグFBを1に設定して、この第2診断結果フラグに基づく信号が第2インバータ1Bの出力停止手段に入力されることで第2インバータ1Bの出力を停止させる。
 ステップ2003では、第1電流制限値演算部13Aにおいて、現在の第1電流制限値CA%に現在の第2電流制限値CB%を加えて新たな第1電流制限値CA%とし、また、第2電流制限値演算部13Bにおいて新たな第2電流制限値CB%を0%に変更する。
 本実施形態では、現在の第1電流制限値CA%が初期値の50%で、かつ、現在の第2電流制限値CB%が初期値の50%であるので、第1電流制限値CA%を100%に変更するとともに、第2電流制限値CB%を0%に変更する。これにより、正常と診断された第1通電系統に含まれる第1インバータ1Aの出力比率を100%に増大させる一方、故障と診断された通第2電系統に含まれる第2インバータ1Bの出力比率を0%に減少させる。
 一方、現在の第1電流制限値CA%及び現在の第2電流制限値CB%が、過熱保護等によって、例えばいずれも40%に低下している場合、第1電流制限値CA%を80%に変更するとともに、第2電流制限値CB%を0%に変更する。
 故障と診断される前の第1電流制限値CA%及び第2電流制限値CB%が、例えば、いずれも50%である場合、総合電流制限値CT%(=第1電流制限値CA%+第2電流制限値CB%)は故障前後を通して100%となり変化しない。このため、目標電流値演算部3において目標アシストトルクに基づいて演算される目標電流値は総合電流制限値CT%で減少補正されないので、故障と診断された後における全インバータの総出力の落ち込みが抑制される。したがって、故障と診断されてから操舵を再開するときに、故障と診断される前と比較して操舵力が急激に増加することを抑制できる。
 また、第2インバータ1Bの出力は、ステップ2002において第2故障診断部17Bから第2診断結果フラグFBの信号が第2インバータ1Bの出力停止手段に入力されることで直接オフされるが、ステップ2003で、第2通電系統の第2制御部に故障がなければ第2制御部からも制限できるようにして、二重の出力停止が可能となっている。
 ステップ2004~ステップ2006では、ステップ2003で変更した第1電流制限値CA%及び第2電流制限値CB%に基づいて、総合電流制限値CT%、第1電圧分配定数VA%及び第2電圧分配定数VB%をそれぞれ演算する。これにより、第2通電系統に故障が発生しているとの診断結果に応じて、第1インバータ1Aと第2インバータ1Bとの出力比率、及び全インバータの総出力の制限値を設定する。ステップ2004~ステップ2006の詳細な処理内容は、ステップ1008~ステップ1010と同じであるので説明を省略する。
 ステップ2007では、第1電流制限値演算部13Aにおいて、ステアリングホイール110による操舵がなされているか否かを判定する。
 具体的には、d軸電流指令値Id *及びq軸電流指令値Iq *の他に、操舵トルクST、電動機140の磁極角度(磁極位置)、電動機140の回転速度、ステアリングホイール110の操舵角度SA、ステアリングホイール110の回転速度、第1巻線組2Aの各巻線U、V、Wに流れ出力電流iu1、iv1、iw1若しくは電源電流などの各パラメータの検出値若しくは演算値、又は、これら各パラメータの値を公知の方法により推定した推定値が一定値以上になった場合にステアリングホイール110による操舵がなされたと判定することができる。
 ステップ2007において、ステアリングホイール110による操舵がなされたと判定された場合にはステップ2008へと進む一方(Yes)、ステアリングホイール110による操舵がなされていないと判定された場合にはステップ2007を繰り返す(No)。
 ステップ2008では、前述のように、ステップ2002~ステップ2006の故障時処理が実施されたことを示す故障時処理フラグPを1に設定し、そして、過熱保護処理を行うべくステップ1004へ進む。
 ステップ2007において操舵がなされていない場合にステップ2008ひいてはステップ1004~ステップ1007による過熱保護処理へ移行しないようにしているのは、第1電流制限値CA%が第1過熱保護用電流制限値HA%に基づいて低下することを回避するためである。これにより、操舵を再開したときに、総合電流制限値CT%が故障と診断される前の値と同じになり、全インバータの総出力に対する制限値も故障診断前後で変化しない。したがって、目標アシストトルク演算部20で演算された目標アシストトルクに対して電動機140等が実際に発生する操舵補助力は、故障と診断される前と比較して変化しにくいので、操舵力が車両200の操縦性に影響を与えるほど急激に増加する現象を抑制できる。
 図5のフローチャートは、図3のステップ1012で示される第1通電系統故障時処理サブルーチンの一例である。なお、故障時処理フラグP2の初期値を0とする。
 ステップ2001~ステップ2008は第2インバータ1Bを含む第2通電系統が故障した場合の故障時処理等であったが、ステップ3001~ステップ3008は、第1インバータ1Aを含む第1通電系統が故障した場合の故障時処理等であり、ステップ2001~ステップ2008と同様の処理を実施するので、説明を簡潔にする。
 ステップ3001では、ステップ2001と同様に、ステップ3002~ステップ3008の故障時処理が実施されたか否かを示す故障時処理フラグPが故障時処理の未実施を示す零であると判定された場合には故障時処理を行うべくステップ3002へ進む(Yes)。一方、故障時処理フラグPが故障時処理の実施済みを示す1であると判定された場合には、ステップ3002~ステップ3008の故障時処理を省略して、図3のステップ1004~ステップ1007による過熱保護処理を行うべくステップ1004へ進む(No)。
 ステップ3002では、ステップ2002と同様に、故障と診断された第1通電系統に含まれる第1インバータ1Aの出力を強制的に停止する。
 ステップ3003では、ステップ2003と同様に、第2電流制限値演算部13Bにおいて、現在の第2電流制限値CB%に現在の第1電流制限値CA%を加えて新たな第2電流制限値CB%とし、また、第1電流制限値演算部13Aにおいて新たな第1電流制限値CA%を0%に変更する。ステップ3004~ステップ3006は、ステップ2004~ステップ2006と同様である。
 ステップ3007では、ステップ2007と同様に、第2電流制限値演算部13Bにおいて、ステアリングホイール110による操舵がなされているか否かを判定し、ステアリングホイール110が操舵されたと判定された場合にはステップ3008へと進む一方(Yes)、ステアリングホイール110が操舵されていないと判定された場合にはステップ3007を繰り返す(No)。
 ステップ3008では、ステップ2008と同様に、ステップ3002~ステップ3006の故障時処理が実施されたことを示す故障時処理フラグPを1に設定する。ステップ3008の終了後は、過熱保護処理を行うべくステップ1004へ進む。
 図6のフローチャートは、図3のステップ1013で示される全インバータ故障処理時サブルーチンの一例である。
 ステップ4001では、故障と診断された全通電系統に含まれる第1インバータ1A及び第2インバータ1Bの両インバータの出力を強制的に停止する。具体的には、ステップ1001において第1通電系統に故障があると診断された場合には、第1故障診断部17Aにより第1診断結果フラグFAが1に設定され、ステップ1003において第2通電系統に故障があると診断された場合には、第2故障診断部17Bにより第2診断結果フラグFBが1に設定される。そして、第1診断結果フラグFAに基づく信号が第1インバータ1Aの出力停止手段に入力され、第2診断結果フラグFBに基づく信号が第2インバータ1Bの出力停止手段に入力されることで、第1インバータ1A及び第2インバータ1Bの全インバータの出力を停止させる。
 ステップ4002では、第1電流制限値演算部13Aにおいて新たな第1電流制限値CA%を0%とし、また、第2電流制限値演算部13Bにおいて新たな第2電流制限値CB%を0%に変更して、ステップ1004へ進む。
 なお、ステップ4002において第1電流制限値CA%=0%かつ第2電流制限値CB%=0%と設定しているので、ステップ4002の処理終了後、電子制御ユニット150の処理負担を軽減するために過熱保護処理(ステップ1004~ステップ1007)を省略してもよい。
 また、ステップ4002の処理終了後、ステップ1009及びステップ1010において、「第1電圧分配定数VA%=第1電流制限値CA%/総合電流制限値CT%」及び「第2電圧分配定数VB%=第2電流制限値CB%/総合電流制限値CT%」を演算する場合、第1電圧分配定数VA%及び第2電圧分配定数VB%はいずれも0%に設定されるものとする。
 図7のフローチャートは、電子制御ユニット150において、第1通電系統及び第2通電系統の故障の有無に応じて、第1過熱保護用電流制限値HA%又は第2過熱保護用電流制限値HB%を設定する処理の一例、すなわち、出力補正部18のうち第1過熱防止ロジック部15A及び第2過熱防止ロジック部15Bと、第1故障診断部17A及び第2故障診断部17Bと、における処理内容の一例を示す。
 図7のフローチャートに示す処理ルーチンは、電子制御ユニット150が設定時間毎(例えば1ms毎)の割り込み処理によって実施する。
 ステップ5001~ステップ5003では、第1故障診断部17A又は第2故障診断部17Bにおいて、前述のステップ1001~ステップ1003と同じ処理を行う。これらの処理により、第1通電系統及び第2通電系統のいずれも正常であると診断された場合にはステップ5004へ進み、第1通電系統は正常であるが第2通電系統の方が故障していると診断された場合にはステップ5005へ進み、第2通電系統は正常であるが第1通電系統が故障している場合には、ステップ5006へ進む。第1通電系統及び第2通電系統のいずれも故障していると診断された場合には、第1過熱保護用電流制限値HA%及び第2過熱保護用電流制限値HB%を設定せずに本処理ルーチンを終了する。
 ステップ5004では、第1過熱防止ロジック部15A及び第2過熱防止ロジック部15Bにおいて、正常時用過熱保護マップを参照して、第1過熱保護用電流制限値HA%と第2過熱保護用電流制限値HB%とを設定する。
 正常時用過熱保護マップには、図8(a)に示される第1の正常時用過熱保護マップと、図8(b)に示される第2の正常時用過熱保護マップと、の2つがある。第1の正常時用過熱保護マップは、第1インバータ1Aに関する温度TAに対して第1過熱保護用電流制限値HA%が関連付けられて第1過熱防止ロジック部15Aに予め記憶されている。第1過熱保護用電流制限値HA%は、第1通電系統のうち、例えば第1インバータ1Aの中で、耐熱性の比較的低い特定の構成部品が過熱故障を起こさない上限の電流値である。
 第2の正常時用過熱保護マップは、第2インバータ1Bに関する温度TBに対して第2過熱保護用電流制限値HB%が関連付けられて第2過熱防止ロジック部15Bに予め記憶されている。第2過熱保護用電流制限値HB%は、第2通電系統のうち、例えば第2インバータ1Aの中で、耐熱性の比較的低い特定の構成部品が過熱故障を起こさない上限の電流値である。本実施形態において、第1のインバータ1Aと第2のインバータ1Bとは同一構成であるので、第1の正常時用過熱保護マップは第2の正常時用過熱保護マップと同一であるが、第1のインバータ1Aと第2のインバータ1Bとが異なる構成を有する場合には、第1の正常時用過熱保護マップと第2の正常時用過熱保護マップとが異なっていてもよい。
 正常時用過熱保護マップのうち、例えば、第1の正常時用過熱保護マップについて、さらに具体的に説明すると、第1インバータ1Aに関する温度TAが所定温度TAnorまでは50%で固定され、所定温度TAnorから上昇するにつれ第1過熱保護用電流制限値HA%が50%から徐々に低くなり、温度TAのうち最大温度TAmaxにおいて第1過熱保護用電流制限値HA%が零となるように、温度TAと第1過熱保護用電流制限値HA%とが関連付けされている。
 したがって、前述のステップ1004において、第1インバータ1Aに関する温度TAが所定温度TAnor未満である場合は、現在の第1電流制限値CA%が初期値の50%であれば、第1過熱保護用電流制限値HA%を下回ることはないので、前述のステップ1005において第1電流制限値CA%を低下させる処理はなされない。
 一方、温度TAが所定温度TAnorから最大温度TAmaxに向けて上昇すると第1過熱保護用電流制限値HA%は徐々に低下するので、前述のステップ1004において、第1電流制限値CA%の方が第1過熱保護用電流制限値HA%よりも大きいと判定される。このため、前述のステップ1005の実施により第1電流制限値CA%は徐々に低下して、最大温度TAmax以上の温度TAでは第1インバータ1Aに電流を供給しないように制限される。第1インバータ1Aに関する温度TAの変化に対する第1過熱保護用電流制限値HA%の低下量の変化率は、第1インバータ1Aの温度上昇に対して、操舵力が車両200の操縦性に影響を与えるほど急激に増加しないように設定されている。
 第1の正常時用過熱保護マップにおける最大温度TAmaxは、第1インバータ1Aに電流を供給しない場合に第1インバータ1Aにおける特定の構成部品(例えば、スイッチング半導体)に過熱故障が発生するときの構成部品温度(例えば、スイッチング半導体のジャンクション近傍の温度など)である耐熱限界温度TAlimに対し低い温度である。このように耐熱限界温度TAlimとは別に最大温度TAmaxを用いることで、他の構成部品の発熱による影響や、特定の構成部品と温度センサ16Aとの位置関係による温度差等を考慮して、第1インバータ1Aの過熱故障の可能性をさらに低減している。
 第1の正常時用過熱保護マップにおいて所定温度TAnor未満で第1過熱保護用電流制限値HA%を50%とし、第2の正常時用過熱保護マップにおいて所定温度TBnor未満で第2過熱保護用電流制限値HB%を50%としている。これは、第1通電系統及び第2通電系統に故障がなければ、第1インバータ1A及び第2インバータ1Bから供給される電流を等分にして、第1インバータ1A及び第2インバータ1Bにおいて電流値の2乗に略比例する発熱量の総和を最小限にすべく、第1インバータ1Aと第2インバータ1Bとの出力比率の初期値を50%:50%としているからである。
 また、第1過熱保護用電流制限値HA%が所定温度TAnor以上で50%から徐々に減少して最大温度TAmaxで0%となり、また、第2過熱保護用電流制限値HB%が所定温度TBnor以上で50%から徐々に減少して最大温度TBmaxで0%となるのは、次の理由による。すなわち、第1の正常時用過熱保護マップを例に説明すると、50%の第1過熱保護用電流制限値HA%で第1インバータ1Aに電流を供給した場合、第1通電系統のうち耐熱性の比較的低い特定の構成部品が、第1インバータ1Aに関する温度TAで、最大温度TAmaxに到達したときと同じ温度状態となるのが、所定温度TAnorであるからである。
 第1過熱防止ロジック部15Aでは、第1温度センサ16Aから得られた第1インバータ1Aに関する温度TAに基づいて、第1の正常時用過熱保護マップを参照することにより、第1過熱防止用電流制限値HA%を設定する。同様に、第2過熱防止ロジック部15Bでは、第2温度センサ16Bから得られた第2インバータ1Bに関する温度TBに基づいて、第2の正常時用過熱保護マップを参照することにより、第2過熱保護用電流制限値HB%を設定する。
 ステップ5005では、第1通電系統が正常であるが第2通電系統が故障と診断された場合の故障時用過熱保護マップ(以下、「第1の故障時用過熱保護マップ」という)を参照して、第1過熱保護用電流制限値HA%を設定する。
 第1の故障時用過熱保護マップは、図9に示されるように、第1インバータ1Aに関する温度TAに対して第1過熱保護用電流制限値HA%が関連付けられて第1過熱防止ロジック部15Aに予め記憶されている。
 第1の故障時用過熱保護マップについて、さらに具体的に説明すると、第1インバータ1Aに関する温度TAが所定温度TAabnから上昇するにつれて第1過熱保護用電流制限値HA%が100%から徐々に低くなり、温度TAのうち最大温度TAmaxにおいて第1過熱保護用電流制限値HA%が零となるように、温度TAと第1過熱保護用電流制限値HA%とが関連付けされている。
 第1の故障時用過熱保護マップにおいて所定温度TAabn未満で第1過熱保護用電流制限値HA%を100%としているのは、第2通電系統が故障と診断されると、第1電流制限値CA%を50%から100%に変更しているので、変更に応じて、ステップ1004において過熱保護の必要性を適切に判断できるようにするためである。
 前述の正常時用過熱保護マップと同様に、第1通電系統の中で耐熱性の低い特定の構成部品において過熱故障を起こさない上限の電流値である第1過熱保護用電流制限値HA%は、第1インバータ1Aに関する温度TAが最大温度TAmaxから低くなるにつれて高くなるが、第1過熱保護用電流制限値HA%が100%に到達するのが所定温度TAabnとなる。この所定温度TAabnは、前述の正常時過熱保護マップにおける所定温度TAnorよりも低くなる。
 第2通電系統の故障時における第1過熱保護用電流制限値HA%と、正常時用過熱保護マップに示される、第2通電系統の正常時における第1過熱保護用電流制限値HA%と、を比較すると、第1インバータ1Aに関する温度TA(正常時の場合は温度TBでもよい)が最大温度TAmaxから所定温度TAnorへ低下するまでは同じであるが、正常時の第1過熱保護用電流制限値HA%は所定温度TAnor未満で50%固定となるのに対し、故障時の第1過熱保護用電流制限値HA%は所定温度TAnor未満から所定温度TAabnへ低下するにつれてさらに上昇し、所定温度TAabn未満で100%固定となる。
 そして、第2通電系統故障時の第1の故障時用過熱保護マップにおける第1過熱保護用電流制限値HA%と、正常時用過熱保護マップにおける第1過熱保護用電流制限値HA%及び第2過熱保護用電流制限値HB%の加算値である全インバータの過熱保護用電流制限値(HA%+HB%)とを比較すると、いずれも、温度TA(正常時の場合は温度TBでもよい)が最大温度TAmaxから低下するにつれて徐々に上昇して100%まで到達する。しかし、100%に到達するのが、正常時における全インバータの過熱保護用電流制限値(HA%+HB%)では所定温度TAnorであるのに対し、第2通電系統の故障時における電流制限値HA%では所定温度TAnorよりも低い所定温度TAabnとなる。このため、温度TAの上昇に伴う第1電流制限値CA%の低下率は、第1通電系統及び第2通電系統がいずれも故障していないと診断された正常診断時と、一方の第2通電系統が故障していると診断された故障診断時とで異なる。
 特に、過熱保護処理(ステップ1004~ステップ1007)において、第2通電系統が故障と診断された場合に第1電流制限値CA%の低下が始まる下限温度(所定温度TAabn)は、第1通電系統及び第2通電系統がいずれも正常と診断された場合に第1電流制限値CA%及び第2電流制限値CB%の低下が始まる下限温度(所定温度TAnor)よりも低くなる。これは、第2通電系統が故障と診断された場合に正常と診断された第1通電系統に含まれる第1インバータ1Aで2台分のインバータ出力を賄っているので、過熱保護処理により、正常と診断された場合よりも低い温度から電流を制限して、第1インバータ1Aを含む第1通電系統の過熱による2次故障を回避するためである。
 さらに言えば、過熱保護処理(ステップ1004~ステップ1007)において、第2通電系統が故障と診断された場合に第1電流制限値CA%が第1インバータ1Aに関する温度TAの上昇に従って100%から低下する低下率は、第1通電系統及び第2通電系統がいずれも正常と診断された場合に第1電流制限値CA%及び第2電流制限値CB%が低下する低下率よりも緩やかである。これは、正常と診断された第1通電系統に含まれる第1インバータ1Aに2台分の電流が集中して構成部品の温度上昇速度が速くなることを考慮して、第1インバータ1Aに関する温度TAの上昇に対する第1電流制限値CA%の低下速度(すなわち、第1インバータ1Aの温度上昇に対する全インバータの総出力の低下速度)を緩和することで、温度上昇に従って操舵力が急激に増加しないようにしている。
 ステップ5006では、第2通電系統が正常であるが第1通電系統が故障と診断された場合の故障時用過熱保護マップ(以下、「第2の故障時用過熱保護マップ」という)を参照して、第2過熱保護用電流制限値HB%を設定する。
 第2の故障時用過熱保護マップは、本実施形態において第1インバータ1Aと第2インバータ1Bとが同一構成であることから、第1の故障時用過熱保護マップと同様であるので、説明を省略する。
 図10のタイムチャートは、第2通電系統が故障と診断された時刻前後における、第1電流制限値CA%及び第2電流制限値CB%、総合電流制限値CT%、並びに第1電圧分配定数VA%及び第2電圧分配定数VB%の時間変化の一例を模式的に示す。なお、運転者は、故障前の時刻tに操舵を一旦終了し、故障と診断された後の時刻tに操舵を再開するものとする。
 時刻tにおいて、第1通電系統及び第2通電系統には故障が発生しておらず、第1インバータ1Aに関する温度TA(第2インバータ1Bに関する温度TBでもよい)は、図4の正常時用過熱保護マップにおける所定温度TAnorを超えていないので、第1電流制限値CA%及び第2電流制限値CB%は初期値の50%のままとなっている。そして、総合電流制限値CT%は100%であり、第1電圧分配定数VA%及び第2電圧分配定数VB%は50%となっている。このため、第1インバータ1Aと第2インバータ1Bとの出力比率は50%:50%である。また、全インバータの総出力の制限値は100%のままで、電動機140の発生トルクは目標アシストトルクに応じた値となるように制御される。
 時刻tにおいて、第2通電系統に故障が発生していると診断されると、第2電流制限値CB%を50%から0%に変更するのに合わせて、第1電流制限値CA%を50%から100%に変更する。これにより、第1電圧分配定数VA%と第2電圧分配定数VB%との比率すなわち出力比率を100%:0%として、故障した第2通電系統に含まれる第2インバータ1Bからの出力を禁止するとともに、総合電流制限値CT%を時刻t前の時刻tと変わらず100%としている。
 そして、時刻tで操舵を再開したとき、図3のステップ1004~ステップ1007による過熱保護処理を開始し、時刻tで第1インバータ1Aに関する温度TAが図9における第1の故障時用過熱保護マップの所定温度TAabnを超えたとき、第1電流制限値CA%を100%から徐々に低下させることで、総合電流制限値CT%及び第1電圧分配定数CA%が100%から徐々に低下する。
 つまり、故障と診断された後に操舵を再開する場合、目標アシストトルク演算部20で演算された目標アシストトルクに対して電動機140等(減速機160を含む)が実際に発生する操舵補助力は、故障と診断される前と比較して殆ど変化しない。そして、このような操舵補助力で操舵力がアシストされた状態で操舵が再開され、その後、過熱保護のために操舵力が徐々に大きくなっていく。
 したがって、第2通電系統の故障診断前後を通して運転者が操舵を連続的に行わない場合であっても、運転者に対して車両200の操縦性を損なうほど過度な違和感を与えずに故障を感知させることができ、ひいては車両200の走行安全性を向上させることが可能となる。
 例えば、時刻tにおいて第1インバータ1Aに関する温度TAが既に所定温度TAabnを超えていたなどの理由により、時刻tから時刻tまでの非操舵期間において温度TAが所定温度TAabnを超えている場合が考えられる。しかし、この場合でも、ステアリングホイール110による操舵がなされない限り、過熱保護処理は実施されないので、第1電流制限値CA%は低下しない。このようにしても、非操舵期間では目標アシストトルクは演算されないか、あるいは零に設定され、第1インバータ1Aは無出力により発熱せず自然冷却状態となっているので、過熱保護処理を直ちに実施しなくても特に問題はない。
 仮に、運転者が故障診断前後を通して連続的に操舵を継続した場合には、時刻tで第2通電系統が故障であると診断されれば、第2電流制限値CB%を0%に変更するとともに第1電流制限値CA%を100%に変更して、過熱保護処理をステップ2007又はステップ3007において待機することなく直ちに実施する。そして、第1インバータ1Aに関する温度TAが所定温度TAabnを超えたときに第1電流制限値CA%を徐々に低下させて、総合電流制限値CT%及び第1電圧分配定数CA%が徐々に低下する。したがって、故障と診断された後に操舵力が急激に増加することを抑制でき、運転者に対して車両200の操縦性を損なうほど過度な違和感を与えずに故障を感知させることが可能である。
 前述の実施形態において、第1の故障時用過熱保護マップは図9に示されるものを一例として説明したが、これに限られず、図11で示されるものを用いて第1過熱保護用電流制限値HA%を設定してもよい。
 図9の第1の故障時用過熱保護マップ(以下、「マップ1」という)の最大温度TAmaxは、図11の第1の故障時用過熱保護マップ(以下、「マップ2」という)における最大温度TAmax1よりも高く、マップ1及びマップ2において温度TAの上昇に対して第1過熱保護用電流制限値HA%が低下する傾斜部が、マップ2ではマップ1のものと比較すると低温側にオフセットしている点で異なる。したがって、マップ1の所定温度TAabnもマップ2では相対的に低くなっている。
 このようにマップ2の第1過熱保護用電流制限値HA%をマップ1のものに対して低温側にオフセットしているのは以下の理由による。
 すなわち、正常と診断された第1通電系統に含まれる第1インバータ1Aのうち耐熱性の低い特定の構成部品と温度センサ16Aとの温度差は、特定の構成部品と温度センサ16Aとの間の伝熱損失等に起因している。そして、温度センサ16Aと特定の構成部品との温度差は、正常と診断された第1インバータ1Aに流れる電流量が故障時には増加することから、正常時に対して故障時で大きくなる可能がある。また、温度センサ16Aの検出温度には殆ど現れないが、特定の構成部品が別の構成部品の発熱による影響を受けていることも想定される。このため、同じ温度TAであっても、故障時における特定の構成部品の実際の温度は正常時に比べて高くなっているおそれがある。したがって、正常と診断された第1通電系統における第1インバータ1Aの過熱による2次故障の発生をより確実に阻止すべく、マップ2の第1過熱保護用電流制限値HA%をマップ1のものに対して低温側にオフセットしている。
 第1過熱保護ロジック部に記憶されたマップ1とマップ2のいずれのマップで設定された第1過熱保護用電流制限値HA%を用いるかは、第1電流制限値演算部13Aが、正常と診断された第1通電系統における第1インバータ1Aの出力を決定するパラメータ、例えば、第1電流制限値CA%、d軸電流指令値Id *及びq軸電流指令値Iq *、第1巻線組2Aの各巻線U、V、Wに流れる電流iu1、iv1、iw1若しくは電源電流などに基づいて決定するようにしてもよい。
 なお、以上のような実施形態において、例えば、第2通電系統が故障と診断された場合、第2インバータ1Bの出力を強制的に停止するとともに、第2電流制限値CB%を0%に設定していた。しかし、第1故障診断部17A及び第2故障診断部17Bが、第1通電系統及び第2通電系統における故障モードを診断でき、診断された故障モードによっては、例えば、故障と診断された第2通電系統における第2インバータ1Bの出力が可能である場合がある。この場合には、故障と診断された第2通電系統における第2インバータ1Bの出力を完全に停止する代わりに、第2インバータ1Bの最小限の出力を許容して、正常と診断された第1通電系統における第1インバータ1Aの出力を補助させるようにしてもよい。例えば、前述の実施形態において、ステップ2002を省略して、ステップ2003において、第2電流制限値CB%をα%(>0%)へ低下させ、また、現在の第1電流制限値CA%に現在の第2電流制限値CB%(≠α%)を加えた後、αで減算して新たな第1電流制限値CA%を演算してもよい(CA%=CA%+CB%-α%)。
 前述の実施形態では、過熱保護処理として、出力補正部18(特に、第1電流制限値演算部13A及び第2電流制限値演算部13B)は、例えば、第2通電系統に故障が発生していると診断された場合、正常と診断された第1通電系統の第1インバータ1Aに対する第1電流制限値CA%を第1インバータ1Aに関する温度TAに応じた第1過熱保護用電流制限値HA%に基づいて低下させて、総合電流制限値CT%を徐々に低下させるというように、正常と診断された通電系統に含まれるインバータ(以下、「正常インバータ」という)に関する温度に応じて正常インバータの出力に対する制限値を減少させることで、全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させていた。このような出力補正部18における過熱保護処理は、正常インバータに関する温度を用いる代わりに、以下の3つの例のように、他のパラメータを用いて行われてもよい。
 第1例の過熱保護処理として、出力補正部18は、例えば、第2通電系統に故障が発生していると診断された場合、故障と診断されてから操舵が行われたときに、正常と診断された第1通電系統における第1インバータ1Aの入力電流若しくは出力電流の変化、又は第1インバータ1Aの入力電流若しくは出力電流の積算値に基づいて、第1インバータ1Aに対する第1電流制限値CA%を減少させて、総合電流制限値CT%を徐々に低下させてもよい。
 第2例の過熱保護処理として、出力補正部18は、例えば、第2通電系統に故障が発生していると診断された場合、故障と診断されてから操舵が行われたときに、目標電流値演算部3において演算されたd軸電流指令値Id *及びq軸電流指令値Iq *の変化、又はこれら指令値の積算値に基づいて、正常と診断された第1通電系統の第1インバータ1Aに対する第1電流制限値CA%を減少させて、総合電流制限値CT%を徐々に低下させてもよい。
 第2例の過熱保護処理において、第1インバータ1A及び第2インバータ1Bの温度上昇をより精度良く推定すべく、d軸電流指令値Id *及びq軸電流指令値Iq *の値に加えて、出力補正部18で得られた第1電圧分配定数VA%及び第2電圧分配定数VB%並びに総合電流制限値CT%を考慮した値に基づいて、第1インバータ1Aに対する第1電流制限値CA%を減少させて、総合電流制限値CT%を低下させることが好ましい。第1電圧分配定数VA%及び第2電圧分配定数VB%並びに総合電流制限値CT%を考慮した値としては、例えば、電圧分配部6の出力である、第1巻線組2A(第1インバータ1A)のためのd軸電圧指令値Vd1及びq軸電圧指令値Vq1、並びに、第2巻線組2B(第2インバータ1B)のためのd軸電圧指令値Vd2およびq軸電圧指令値Vq2が挙げられる。
 第3例の過熱保護処理として、出力補正部18は、例えば、第2通電系統に故障が発生していると診断された場合、故障と診断されてから操舵が行われたときに、電動機140の回転速度の変化又はこの回転速度の積算値に基づいて、第1インバータ1Aに対する第1電流制限値CA%を減少させて、総合電流制限値CT%を徐々に低下させてもよい。
 これらの過熱保護処理以外にも、出力補正部18は、電動機140の磁極角度の変化若しくは積算値、操舵トルクの変化若しくは積算値、ステアリングホイール110の角度の変化若しくは積算値、又は、ステアリングホイール110の回転速度の変化若しくは積算値に基づいて、正常インバータの出力に対する制限値を減少させることで、全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させてもよい。これらのパラメータを用いることで、過熱保護処理において、正常インバータに関する温度を推定することができる。出力補正部18は、正常インバータに関する温度を推定するために用いられた前述の積算値を、正常インバータの放熱による温度低下を考慮して、時間経過に従って減算するように構成されてもよい。
 前述のように、本発明に係る電動機の制御装置及び制御方法は、インバータと複数の相に対応する巻線とで構成される通電系統を複数備えた電動機に適用可能である。
 前述の実施形態において、通電系統がN(2以上の自然数)個の場合、巻線とインバータとの組み合わせもそれぞれN台となるが、各インバータに対する電流制限値の初期値は(100/N)%である。インバータのうちM台(1以上の自然数かつM<N)が故障していると診断された場合には、故障時処理として、故障と診断されたインバータの出力を停止し、かつ、電流制限値を0%に設定するとともに、正常と診断されたインバータに対する電流制限値を(100/N)%から(100/(N-M))%に引き上げればよい。
 前述の実施形態は、第2通電系統が故障し、かつ、第1通電系統が正常であることを前提に説明されている場合があるが、第1通電系統が故障し、かつ、第2通電系統が正常であることを前提としても同様に説明可能である。
 1A…第1インバータ、1B…第2インバータ、2A…第1巻線組、2B…第2巻線組、3…目標電流演算部、4…出力電圧演算部、5…モータ回転演算部、6…電圧分配部、12…電圧分配定数演算部、13A…第1電流制限値演算部、13B…第2電流制限値演算部、14…総合電流制限値演算部、15A…第1過熱ロジック部、15B…第2過熱ロジック部、16A…第1温度センサ、16B…第2温度センサ、17A…第1故障診断部、17B…第2故障診断部、18…出力補正部、100…電動パワーステアリングシステム、110…ステアリングホイール、140…電動機、150…電子制御ユニット

Claims (15)

  1.  インバータと複数の相に対応する巻線とで構成される通電系統を複数備え、電動パワーステアリングシステムにおいて操舵補助力を発生する電動機の制御装置であって、
     各通電系統におけるインバータの故障を診断する故障診断部と、
     前記故障診断部により、一部の通電系統におけるインバータが故障していると診断された場合に、故障と診断された故障インバータの出力比率を減少させる一方、前記故障と診断されなかった正常インバータの出力比率を増大させて、前記故障と診断された後における全インバータの総出力の落ち込みを抑制するようにする出力補正部と、
     を含んで構成され、
     前記出力補正部は、前記故障と診断されてから操舵が行われたことを条件として、前記全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させるように構成されている、電動機の制御装置。
  2.  前記出力補正部は、前記故障と診断されてから操舵が行われたときに、前記正常インバータに関する温度に応じて前記正常インバータの出力に対する制限値を減少させることで、前記全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させる、請求項1に記載の電動機の制御装置。
  3.  前記正常インバータに関する温度は、前記正常インバータの内部に設けられた温度検出器により検出された温度である、請求項2に記載の電動機の制御装置。
  4.  前記出力補正部は、前記各通電系統におけるインバータがいずれも故障していないと診断された場合にも、前記正常インバータに関する温度に応じて、前記全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させるように構成され、
     前記全インバータの総出力に対する制限値を低下させる低下量は、前記各通電系統におけるインバータがいずれも故障していないと診断された正常診断時と前記一部の通電系統におけるインバータが故障していると診断された故障診断時とで異なる、請求項2に記載の電動機の制御装置。
  5.  前記正常インバータに関する温度において、前記全インバータの総出力に対する制限値が低下する下限温度は、前記正常診断時よりも前記故障診断時の方が低い、請求項4に記載の電動機の制御装置。
  6.  前記正常インバータに関する温度の増減に対して、前記全インバータの総出力に対する制限値を低下させる低下量の変化は、前記正常診断時よりも前記故障診断時の方が緩やかである、請求項4に記載の電動機の制御装置。
  7.  前記正常インバータに関する温度において、前記全インバータの総出力に対する制限値が0となるときの温度は、前記正常診断時よりも前記故障診断時の方が低い、請求項4に記載の電動機の制御装置。
  8.  前記出力補正部は、前記故障と診断されてから操舵が行われたときに、前記正常インバータの入力電流若しくは出力電流の変化、又は前記正常インバータの入力電流若しくは出力電流の積算値に基づいて、前記正常インバータの出力に対する制限値を減少させて、前記全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させる、請求項1に記載の電動機の制御装置。
  9.  前記出力補正部は、前記故障と診断されてから操舵が行われたときに、前記インバータに対する電流指令値の変化又は積算値に基づいて、前記正常インバータの出力に対する制限値を減少させて、前記全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させる、請求項1に記載の電動機の制御装置。
  10.  前記出力補正部は、前記故障と診断されてから操舵が行われたときに、前記電動機の回転速度の変化又は積算値に基づいて、前記正常インバータの出力に対する制限値を減少させて、前記全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させる、請求項1に記載の電動機の制御装置。
  11.  前記出力補正部は、前記故障と診断されてから操舵が行われたときに、前記電動機の磁極角度の変化又は積算値に基づいて、前記正常インバータの出力に対する制限値を減少させて、前記全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させる、請求項1に記載の電動機の制御装置。
  12.  前記出力補正部は、前記故障と診断されてから操舵が行われたときに、操舵トルクの変化又は積算値に基づいて、前記正常インバータの出力に対する制限値を減少させて、前記全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させる、請求項1に記載の電動機の制御装置。
  13.  前記出力補正部は、前記故障と診断されてから操舵が行われたときに、ステアリングホイールの角度の変化又は積算値に基づいて、前記正常インバータの出力に対する制限値を減少させて、前記全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させる、請求項1に記載の電動機の制御装置。
  14.  前記出力補正部は、前記故障と診断されてから操舵が行われたときに、ステアリングホイールの回転速度の変化又は積算値に基づいて、前記正常インバータの出力に対する制限値を減少させて、前記全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させる、請求項1に記載の電動機の制御装置。
  15.  インバータと複数の相に対応する巻線とで構成される通電系統を複数備え、電動パワーステアリングシステムにおいて操舵補助力を発生する電動機の制御方法であって、
     各通電系統におけるインバータの故障を診断し、
     一部の通電系統におけるインバータが故障していると診断された場合に、故障と診断された故障インバータの出力比率を減少させる一方、前記故障と診断されなかった正常インバータの出力比率を増大させて、前記故障と診断された後における全インバータの総出力の落ち込みを抑制するようにし、
     故障と診断されてから操舵が行われたことを条件として、前記全インバータの総出力に対する制限値を徐々に低下させる、電動機の制御方法。
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