モータ制御装置及び車両用操舵装置
【課題】モータの駆動時においても、相開放スイッチのオープン故障を検出することのできるモータ制御装置及び車両用操舵装置を提供する。
【解決手段】異常検出部は、モータ２１と駆動回路３２との間で一方向への通電が可能、且つモータ２１が高速回転していない状態で、判定対象となる特定相の相誘起電圧値が継続して異常判定閾値以下となった場合に、該特定相のリレーＦＥＴにオープン故障が発生したと判定するようにした。
【解決手段】異常検出部は、モータ２１と駆動回路３２との間で一方向への通電が可能、且つモータ２１が高速回転していない状態で、判定対象となる特定相の相誘起電圧値が継続して異常判定閾値以下となった場合に、該特定相のリレーＦＥＴにオープン故障が発生したと判定するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置及び車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用操舵装置等に用いられるブラシレスモータを制御対象とするモータ制御装置には、モータと駆動回路（インバータ）とを接続する動力線の途中に、各相を通電不能な開放状態とするための相開放スイッチが設けられたものがある。こうした相開放スイッチとして、近年では、小型化やコストの低減等の観点から、機械式のリレー接点に代えてＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）が広く用いられるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、ＦＥＴには、その構造上、寄生ダイオードが存在するため、相開放スイッチとしてのＦＥＴ（リレーＦＥＴ）にオープン故障（開固定故障）が発生しても、該寄生ダイオードにより一方向への通電は許容される。そのため、モータと駆動回路との間の電力供給経路における断線等の通電不良の検出する方法（例えば、特許文献２参照）では、リレーＦＥＴのオープン故障を検出することができないことがある。そこで、例えば上記特許文献１では、寄生ダイオードの存在を踏まえ、すべてのリレーＦＥＴをオン作動させるべく制御するとともに、特定の一相にのみ電圧を印加した状態で、特定相以外の相にその印加電圧に基づく電圧が発生するか否かによってオープン故障の判定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６１０６７号公報
【特許文献２】特開２００７−２４４０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１の構成では、駆動回路は、直列に接続された一対のスイッチング素子を基本単位（スイッチングアーム）として、各相のモータコイルに対応する３つのスイッチングアームを並列に接続することにより構成されている。そして、オープン故障の判定を行う際には、特定相のスイッチングアームにおける電源側のスイッチング素子のみをオン状態とすることで、特定相にのみ電圧を印加している。
【０００６】
このように従来の構成では、モータの駆動時とは異なる特殊な態様でモータに電圧を印加するため、同モータを駆動しながらオープン故障の判定を行うことができず、イグニッションオン時等の限られた状況でのみ同判定を行うことになる。従って、例えば走行中にオープン故障が発生した場合には、その異常を速やかに検出することができないという問題があり、この点においてなお改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、モータの駆動時においても、相開放スイッチのオープン故障を検出することのできるモータ制御装置及び車両用操舵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づいてモータに三相の駆動電力を供給する駆動回路と、前記モータと前記駆動回路とを接続する各相の動力線に設けられる相開放スイッチと、前記モータに印加される印加電圧に相当する電圧パラメータに基づいて前記相開放スイッチのオープン故障を検出する異常検出手段とを備え、前記モータ制御信号出力手段は、前記モータに供給する電流の目標値である電流指令値に実電流値を追従させるべく電流フィードバック制御を実行することにより前記モータ制御信号を出力するモータ制御装置において、前記相開放スイッチは、当該相への通電を遮断するオフ状態においても一方向への通電を許容する寄生ダイオードを含むものであって、前記異常検出手段は、前記モータと前記駆動回路との間で前記一方向への通電が可能、且つ前記モータが高速回転していない状態で、判定対象となる特定相の前記電圧パラメータが、前記寄生ダイオードにより通電が許容されない他方向に電流を流そうとする側に異常判定閾値を超えて大きくなった場合に、該特定相の相開放スイッチにオープン故障が発生したと判定することを要旨とする。
【０００９】
すなわち、相開放スイッチにオープン故障が発生しても、その寄生ダイオードの存在により一方向への通電は許容され、他方向への通電のみが遮断される。そのため、電流フィードバック制御を実行する構成においてオープン故障が発生すると、電圧パラメータは、少なくとも他方向に電流を流そうとする側には大きくなる。また、モータが高速回転している状態では、オープン故障が発生していなくても、誘起電圧の影響により電流をモータに流し込めなくなるため、電圧パラメータが大きくなる。
【００１０】
つまり、モータと駆動回路との間で一方向への通電が可能、且つモータが高速回転していない状態で、特定相の電圧パラメータが他方向へ電流を流そうとする側に異常判定閾値を超えて大きくなった場合に、該特定相の相開放スイッチにオープン故障が発生した判定することが可能になる。そして、この判定は、特殊な態様でモータに電圧を印可するものではなく、電流フィードバック制御時の電圧パラメータの変化に基づくものであるため、モータの駆動時に行うことが可能になる。従って、上記構成によれば、モータを駆動しながらオープン故障を検出することができ、速やかにフェールセーフを図ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータ制御装置において、前記異常検出手段は、前記特定相の電圧パラメータの符号が前記一方向に電流を流そうとすることを示すものから前記他方向に電流を流そうとすることを示すものに変化する際に前記モータが高速回転しているか否かを判定するものであり、前記特定相の電圧パラメータが前記他方向に電流を流そうとすることを示すものに変化する前の電気角一周期の間に、前記特定相以外の他相のうちの少なくとも一相の電圧パラメータが、高速回転時に生じる誘起電圧に基づく高速判定閾値を超えた場合には、前記モータが高速回転していると判定することを要旨とする。
【００１２】
上記のようにモータの高速回転時には、誘起電圧の影響により電圧パラメータが大きくなる。従って、上記構成のように、電圧パラメータが高速判定閾値を超えるか否かを判定することで、回転角センサを用いることなく、簡易な構成でモータが高速回転しているか否かを判定することができる。また、上記構成では、電圧パラメータの符号が他方向に電流を流そうとすることを示すものに変化する際に、高速回転しているか否かの判定を行うため、電圧パラメータが異常判定閾値を超える可能性のある状態となる前に、高速回転しているか否かを判定できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータ制御装置において、前記異常検出手段は、前記電気角一周期における前記特定相の電圧パラメータの符号が前記一方向に電流を流そうとすることを示すものである間に、前記他相のうちの少なくとも一相の電圧パラメータが前記高速判定閾値を超えた場合には、前記モータが高速回転していると判定することを要旨とする。
【００１４】
上記のように特定相の相開放スイッチにオープン故障が発生している状態では、他方向に電流を流そうとする際に、電圧パラメータが異常な値となるため、特定相の電圧パラメータの符号が他方向に電流を流そうとすることを示す間は、他相の電圧パラメータの変化が不安定になる虞がある。この点、上記構成によれば、特定相の電圧パラメータの符号が一方向に電流を流そうとすることを示す間、すなわち特定相の電圧パラメータが異常な値とならない状態で、他相の電圧パラメータが高速判定閾値を超えるか否かを判定する。そのため、他相の電圧パラメータの変化が不安定になり難く、精度良く高速回転の判定を行うことができるようになる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、前記異常検出手段は、前記電圧パラメータとして、前記モータの各相電流値及び各相電圧値に基づいて演算される各相誘起電圧値を用いることを要旨とする。
【００１６】
すなわち、各相に印加される印加電圧である相電圧値は、モータに供給される実電流値である相電流値と当該相の抵抗値との乗算値、及び各相誘起電圧値の和である。そのため、モータに供給される電流が大きい場合には、オープン故障が発生していなくても、電圧パラメータが他方向に電流を流そうとする側に異常判定閾値を超えて大きくなる虞がある。この点、上記構成によれば、電圧パラメータとして各相電圧値から上記乗算値を差し引いた各相誘起電圧値を用いるため、精度良くオープン故障の判定をできるようになる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４いずれか一項に記載のモータ制御装置を備えた車両用操舵装置であることを要旨とする。
上記構成によれば、モータの駆動時においても相開放スイッチのオープン故障を検出することができるため、速やかにフェールセーフを図ることで、例えば操舵フィーリングの低下を抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、モータの駆動時においても、相開放スイッチのオープン故障を検出することのできるモータ制御装置及び車両用操舵装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。
【図２】ＥＣＵの制御ブロック図。
【図３】マイコンの制御ブロック図。
【図４】（ａ）モータが高速回転していない状態での特定相の相誘起電圧値を示す波形図、（ｂ）モータが高速回転している状態での各相誘起電圧値を示す波形図。
【図５】異常検出部による異常判定の処理手順を示すフローチャート。
【図６】異常検出部によるオープン故障判定の処理手順を示すフローチャート。
【図７】異常検出部による高速回転判定の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を操舵力補助装置を備えた車両用操舵装置（電動パワーステアリング装置）に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト３は、コラム軸８、中間軸９、及びピニオン軸１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
【００２１】
また、ＥＰＳ１は、モータ２１を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ２２と、同ＥＰＳアクチュエータ２２の作動を制御するモータ制御装置としてのＥＣＵ２３とを備えている。
【００２２】
ＥＰＳアクチュエータ２２は、所謂コラムアシスト型のＥＰＳアクチュエータとして構成されており、モータ２１は、ウォーム＆ホイール等からなる減速機構２５を介してコラム軸８と駆動連結されている。なお、本実施形態のモータ２１には、ブラシレスモータが採用されており、ＥＣＵ２３から三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力が供給されることにより駆動される。そして、ＥＰＳアクチュエータ２２は、モータ２１の回転を減速してコラム軸８に伝達することにより、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。
【００２３】
一方、ＥＣＵ２３には、操舵トルクＴを検出するトルクセンサ２７及び車速ＳＰＤを検出する車速センサ２８が接続されている。そして、ＥＣＵ２３は、これら操舵トルクＴ及び車速ＳＰＤに基づいて目標アシスト力を演算し、これに相当するモータトルクを発生させるべく駆動電力をモータ２１に供給することにより、ＥＰＳアクチュエータ２２の作動を制御する構成となっている（パワーアシスト制御）。
【００２４】
次に、本実施形態のＥＰＳの電気的構成について説明する。
図２に示すように、ＥＣＵ２３は、モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段としてのマイコン３１と、マイコン３１の出力するモータ制御信号に基づいてモータ２１に三相の駆動電力を供給する駆動回路３２とを備えている。なお、以下に示す各制御ブロックは、マイコン３１が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。そして、マイコン３１は、所定のサンプリング周期（検出周期）で各状態量を検出し、所定の演算周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、モータ制御信号を出力する。
【００２５】
駆動回路３２は、スイッチング素子としての複数のＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）３３ａ〜３３ｆを接続してなる。詳しくは、駆動回路３２は、ＦＥＴ３３ａ，３３ｄ、ＦＥＴ３３ｂ，３３ｅ、及びＦＥＴ３３ｃ，３３ｆの各組の直列回路を並列に接続してなる。そして、ＦＥＴ３３ａ，３３ｄ、ＦＥＴ３３ｂ，３３ｅ、ＦＥＴ３３ｃ，３３ｆの各接続点は、動力線３４ｕ，３４ｖ，３４ｗを介してそれぞれモータ２１の各相のモータコイル３５ｕ，３５ｖ，３５ｗに接続されている。つまり、駆動回路３２は、直列に接続された一対のスイッチング素子を基本単位（スイッチングアーム）として、各相に対応する３つのスイッチングアームを並列に接続してなる周知のＰＷＭインバータとして構成されている。また、マイコン３１の出力するモータ制御信号は、各ＦＥＴ３３ａ〜３３ｆのスイッチング状態を規定するゲートオン／オフ信号となっている。
【００２６】
そして、それぞれのゲート端子に印加されるモータ制御信号に応答して各ＦＥＴ３３ａ〜３３ｆがオン／オフし、各相のモータコイル３５ｕ，３５ｖ，３５ｗへの通電パターンが切り替わることにより、車載電源（バッテリ）３６の電源電圧が三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力に変換され、モータ２１へと出力される。
【００２７】
動力線３４ｕ，３４ｖ，３４ｗの途中には、モータ２１の各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwを検出するための電流センサ３７ｕ，３７ｖ，３７ｗ、及びモータ２１の各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwを検出するための電圧センサ３８ｕ，３８ｖ，３８ｗが設けられている。また、動力線３４ｕ，３４ｖ，３４ｗの途中には、各相を通電不能な開放状態とするための相開放スイッチとしてのリレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗが設けられている。
【００２８】
これら各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗは、マイコン３１の出力するリレー制御信号に応答してオン／オフし、オン状態となることで当該相への通電を可能にするとともに、オフ状態となることで当該相への通電を遮断するようになっている。また、各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗには、その構造上、寄生ダイオードＤが存在しており、該各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗは、寄生ダイオードＤが駆動回路３２からモータ２１方向への通電を許容するように設けられている。なお、本実施形態では、各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗには、ＭＯＳＦＥＴが採用されている。
【００２９】
マイコン３１には、上記電流センサ３７ｕ，３７ｖ，３７ｗ及び電圧センサ３８ｕ，３８ｖ，３８ｗとともに、モータ２１のモータ回転角θmを検出するための回転角センサ（レゾルバ）４０が接続されている。図３に示すように、マイコン３１は、モータ２１の制御に係るモータ制御部４１と、各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗの制御に係るリレー制御部４２とを備えている。なお、リレー制御部４２には、車両のイグニッションスイッチ（ＩＧ）のオン／オフ状態を示すイグニッション信号Ｓ_IGが入力される。そして、リレー制御部４２は、入力されたイグニッション信号Ｓ_IGがＩＧオンを示す場合には、上記各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗをオン作動させるリレー制御信号を出力する一方、イグニッション信号Ｓ_IGがＩＧオフを示す場合には、各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗをオフ作動させるリレー制御信号を出力するようになっている。
【００３０】
モータ制御部４１は、モータ２１に対する電力供給の目標値、すなわち目標アシスト力に対応する電流指令値（ｑ軸電流指令値Ｉｑ*）を演算する電流指令値演算部４４と、電流指令値に基づいてモータ制御信号を出力するモータ制御信号出力部４５とを備えている。
【００３１】
電流指令値演算部４４には、上記操舵トルクＴ及び車速ＳＰＤが入力される。そして、電流指令値演算部４４は、これら操舵トルクＴ及び車速ＳＰＤに基づいて、モータ回転角θmに従う二相回転座標系（ｄ／ｑ座標系）におけるｑ軸電流指令値Ｉｑ*を電流指令値として演算する。具体的には、電流指令値演算部４４は、操舵トルクＴ（の絶対値）が大きいほど、また車速ＳＰＤが遅いほど、より大きな値（絶対値）を有するｑ軸電流指令値Ｉｑ*を演算する。また、ｄ軸電流指令値Ｉｄ*はゼロに固定される（Ｉｄ*＝０）。
【００３２】
モータ制御信号出力部４５には、上記電流指令値演算部４４の演算するｑ軸電流指令値Ｉｑ*とともに、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び回転角センサ４０により検出されるモータ回転角θmが入力される。そして、モータ制御信号出力部４５は、これら各状態量に基づいてｄ／ｑ座標系における電流フィードバック制御を実行することによりモータ制御信号を生成する。
【００３３】
具体的には、モータ制御信号出力部４５に入力された各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwは、ｄ／ｑ変換部５１に入力される。ｄ／ｑ変換部５１は、モータ回転角θmに基づいて、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwをｄ／ｑ座標上に写像することにより、ｄ軸電流値Ｉｄ及びｑ軸電流値Ｉｑを演算する。続いて、ｑ軸電流値Ｉｑは、電流指令値演算部４４から入力されたｑ軸電流指令値Ｉｑ*とともに減算器５２ｑに入力され、ｄ軸電流値Ｉｄは、ｄ軸電流指令値Ｉｄ*とともに減算器５２ｄに入力される。そして、各減算器５２ｄ，５２ｑは、ｄ軸電流偏差ΔＩｄ及びｑ軸電流偏差ΔＩｑを演算する。
【００３４】
これらｄ軸電流偏差ΔＩｄ及びｑ軸電流偏差ΔＩｑは、それぞれ対応するＦ／Ｂ（フィードバック）制御部５３ｄ，５３ｑに入力される。そして、これら各Ｆ／Ｂ制御部５３ｄ，５３ｑは、ｄ軸電流指令値Ｉｄ*及びｑ軸電流指令値Ｉｑ*に実電流値であるｄ軸電流値Ｉｄ及びｑ軸電流値Ｉｑを追従させるべくフィードバック演算を実行することにより、ｄ／ｑ座標系の電圧指令値であるｄ軸電圧指令値Ｖｄ*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ*を演算する。より具体的には、Ｆ／Ｂ制御部５３ｄ，５３ｑは、ｄ軸電流偏差ΔＩｄ及びｑ軸電流偏差ΔＩｑにそれぞれ比例ゲインを乗ずることにより得られる比例成分、及びこれらｄ軸電流偏差ΔＩｄ及びｑ軸電流偏差ΔＩｑの積分値にそれぞれ積分ゲインを乗ずることにより得られる積分成分を演算する。そして、これらの各比例成分及び各積分成分をそれぞれ加算することにより、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ*を演算する。
【００３５】
これらｄ軸電圧指令値Ｖｄ*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ*は、モータ回転角θmとともにｄ／ｑ逆変換部５４に入力される。ｄ／ｑ逆変換部５４は、モータ回転角θmに基づいて、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ*を三相の交流座標上に写像することにより三相の相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*を演算する。続いて、これら各相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*は、ＰＷＭ指令値演算部５５に入力される。ＰＷＭ指令値演算部５５は、これら各相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*に基づく各相のＤＵＴＹ指令値αu，αv，αwを演算する。そして、ＰＷＭ出力部５６は、ＰＷＭ指令値演算部５５から出力される各ＤＵＴＹ指令値αu，αv，αwに示されるオンＤＵＴＹ比を有するモータ制御信号を生成し、上記駆動回路３２に出力する。これにより、モータ制御信号に応じた駆動電力がモータ２１に出力され、同駆動電力（通電電流量）に応じたモータトルクがアシスト力として操舵系に付与される。
【００３６】
（異常検出）
次に、本実施形態のＥＣＵによる異常検出について説明する。
図３に示すように、マイコン３１には、モータ２１に駆動電力を供給する電力供給経路の通電不良及び各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗがオフ状態のままオン状態とならなくなるオープン故障（開固定故障）を検出する異常検出手段としての異常検出部７１が設けられている。なお、通電不良の態様としては、上記動力線３４ｕ，３４ｖ，３４ｗの断線故障や、駆動回路３２を構成するＦＥＴ３３ａ〜３３ｆのオープン故障等がある。そして、図２に示すように、通電不良が発生した相では、駆動回路３２からモータ２１方向（一方向）、及びモータ２１から駆動回路３２方向（他方向）のいずれにも通電が遮断された状態となる。また、リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗにオープン故障が発生した場合には、上記寄生ダイオードＤの存在により一方向への通電が許容された状態となる。
【００３７】
図３に示すように、異常検出部７１には、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwが入力される。異常検出部７１は、次の（１）〜（３）式を用いることにより各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwに基づき、モータ２１に印可される印加電圧に相当する電圧パラメータとして各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwを演算する。
【００３８】
ｅu＝Ｖu−Ｉu・Ｒu ・・・（１）
ｅv＝Ｖv−Ｉv・Ｒv ・・・（２）
ｅw＝Ｖw−Ｉw・Ｒw ・・・（３）
なお、上記（１）〜（３）式は周知のモータ電圧方程式であり、「Ｒu」、「Ｒv」、「Ｒw」は各相のモータコイル３５ｕ，３５ｖ，３５ｗの抵抗値を示している。
【００３９】
そして、該各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwに基づいて三相のうちの一相を特定相として相毎に異常があるか否かを判定し、その判定結果を示す異常検出信号Ｓ_pdeをモータ制御部４１及びリレー制御部４２に出力する。なお、本実施形態では、異常検出部７１は、各相の異常検出を並列して同時に実行する。これにより、何らかの異常が発生した旨の異常検出信号Ｓ_pdeが出力された場合には、モータ制御部４１はモータ２１を停止させるとともに、リレー制御部４２は各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗをオフ作動させることにより、速やかに、そのフェールセーフを図る構成となっている。
【００４０】
ここで、図４（ａ）において実線で示すように、オープン故障が発生しておらず、モータ２１が高速回転していない状態では、判定対象となる特定相（Ｘ相）の相誘起電圧値ｅxは、いずれの方向に電流を流そうとする側にも大きくならない。なお、「Ｘ」は、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相のいずれかの相を示すものである。また、本実施形態では、相誘起電圧値ｅxの符号は、電流を一方向に流そうとする場合をプラスとし、他方向に流そうとする場合をマイナスとする。
【００４１】
一方、特定相のリレーＦＥＴ３９ｘにオープン故障が発生した状態では、上記のように寄生ダイオードＤの存在により一方向への通電は許容され、他方向への通電のみが遮断される。そのため、本実施形態のように電流フィードバック制御を実行する構成においてオープン故障が発生しても、電流を一方向に流す際には、ｄ軸電流偏差ΔＩｄ及びｑ軸電流偏差ΔＩｑが大きくならず、相誘起電圧値ｅxがプラス側に大きくならない。これに対し、電流を他方向に流す際には、例えば同図において破線で示すように、ｄ軸電流偏差ΔＩｄ及びｑ軸電流偏差ΔＩｑが大きくなることで、相誘起電圧値ｅxがマイナス側に大きくなる。
【００４２】
つまり、特定相の相誘起電圧値ｅxは、オープン故障が発生した状態でも一方向には通電が許容されるため、通常、プラスの値に設定された通電判定閾値ｅ_pd以上とはならないのに対し、他方向には通電が遮断されるため、マイナスの値に設定された異常判定閾値ｅ_er以下となる。ここで、通電判定閾値ｅ_pd及び異常判定閾値ｅ_erは、モータ２１が高速回転しておらず他方向への通電が許容される状態では、通常取り得ない大きさをそれぞれ有している。なお、これら通電判定閾値ｅ_pd及び異常判定閾値ｅ_erの大きさは同一でも異なっていてもよい。
【００４３】
また、図４（ｂ）に示すように、モータ２１が高速回転している状態では、各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗのオープン故障が発生していなくとも、各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwは、プラスの値に設定された高速判定閾値ｅ_hip以上、又はマイナスの値に設定された高速判定閾値ｅ_him以下となる。なお、各高速判定閾値ｅ_hip，ｅ_himは、モータ２１が安定回転していると見なせる高速回転時に生じる誘起電圧に基づく値であり、通電判定閾値ｅ_pd及び異常判定閾値ｅ_erよりも小さな値に設定されている。
【００４４】
この点を踏まえ、異常検出部７１は、リレーＦＥＴ３９ｘがオフ作動すべく制御されるとともに、一方向への通電が可能、且つモータ２１が高速回転していないと判定される状態で、継続して特定相の相誘起電圧値ｅxがマイナス側に異常判定閾値ｅ_erを超えて大きくなった場合、すなわち継続して相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_er以下となった場合に、該特定相のリレーＦＥＴ３９ｘにオープン故障が発生した判定する。なお、上記のように各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗは、ＩＧオン時にオン作動すべく制御されているため、異常検出部７１は、オープン故障の判定時において、各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗはオン作動すべく制御されているものとして当該判定を行う。
【００４５】
詳述すると、異常検出部７１は、特定相の相誘起電圧値ｅxが通電判定閾値ｅ_pd以下である場合に、一方向への通電が可能な状態であると判定する。そして、一方向への通電が可能な状態である場合には、当該相のリレーＦＥＴ３９ｘにオープン故障が発生しているか否かの判定を行う。このオープン故障の判定に際して、異常検出部７１は、先ず各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwに基づいてモータ２１が高速回転しているか否かの高速回転判定を行う。
【００４６】
具体的には、異常検出部７１は、特定相の相誘起電圧値ｅxの符号がプラスの間に他相（Ｙ相，Ｚ相）の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚが高速判定閾値ｅ_him以下となるか否かを判定する。なお、「Ｙ」は、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相のうち「Ｘ」以外の一相を示すものであり、「Ｚ」は、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相のうち「Ｘ」、「Ｙ」以外の残りの一相を示すものである。そして、他相の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚの少なくとも一方が高速判定閾値ｅ_himを超えた場合には、該特定相の相誘起電圧値ｅxの符号がプラスからマイナスに変化する際に、モータ２１が高速回転していると判定する。なお、異常検出部７１は、相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0よりも大きい場合にその符号がプラスであり、符号判定閾値ｅ_0以下の場合にその符号がマイナスであると判定する。この符号判定閾値ｅ_0は、検出誤差等を考慮してゼロ近傍の値に設定されている。
【００４７】
そして、異常検出部７１は、モータ２１が高速回転していないと判定した場合には、相誘起電圧値ｅxがマイナスの値に設定された異常判定閾値ｅ_er以下となる異常回数を計測し、その異常回数が所定回数を超えた場合に、オープン故障が発生したと判定する。これに対し、異常検出部７１は、モータ２１が高速回転していると判定した場合には、異常回数をクリアして再度計測し直す。また、本実施形態では、一旦相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_er以下となってから所定時間以上、異常回数が増加しない場合にも、同異常回数をクリアするようになっている（タイムオーバー）。これにより、ノイズ等の影響により相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_er以下となる回数が積算されてオープン故障が発生したと誤判定されることが防止される。
【００４８】
一方、異常検出部７１は、特定相の相誘起電圧値ｅxが通電判定閾値ｅ_pdよりも大きく、一方向への通電が遮断されており、通電不良が発生している可能性がある場合には、通電不良の判定を行う。この通電不良の判定は、モータ２１に電流を流そうとしているにも関わらず、電流が流れていない状態であるか否かに基づく周知の方法により行う。なお、本実施形態では、相電流値Ｉxが所定電流値Ｉth以下である場合に、ＤＵＴＹ指令値αxが所定電流値Ｉthに対応する所定範囲外の値となると、通電不良が発生したと判定する。ここで、所定電流値Ｉthは、非通電状態であることを示す値であり、検出誤差等を考慮してゼロよりも大きな値に設定されている。また、所定範囲は、誘起電圧が高くない状態で相電流値Ｉxが所定電流値Ｉth以下となるはずのＤＵＴＹ指令値αxの範囲であり、同様に検出誤差等を考慮して設定されている。
【００４９】
次に、異常検出部による異常判定の処理手順を図５〜図７に示すフローチャートに従って説明する。
図５に示すように、異常検出部７１は、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwを取得すると（ステップ２０１）、上記（１）〜（３）式に基づいて各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwを演算する（ステップ２０２）。続いて、特定相であるＸ相（例えばＵ相）の相誘起電圧値ｅxが通電判定閾値ｅ_pd以下であるか否かを判定し（ステップ２０３）、該相誘起電圧値ｅxが通電判定閾値ｅ_pd以下である場合には（ステップ２０３：ＹＥＳ）、リレーＦＥＴ３９ｘのオープン故障が発生したが否かを判定する（ステップ２０４）。これに対し、相誘起電圧値ｅxが通電判定閾値ｅ_pdよりも大きい場合には（ステップ２０３：ＮＯ）、通電不良が発生したか否かを判定する（ステップ２０５）。なお、通電不良判定は、周知の方法であるため、詳細な処理手順の説明を省略する。
【００５０】
次に、ステップ２０４におけるオープン故障判定の処理手順について説明する。
図６に示すように、異常検出部７１は、先ずモータ２１が高速回転しているか否かの高速回転判定を行い（ステップ３０１）、その結果、モータ２１が高速回転していることを示す高速回転フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ３０２）。そして、高速回転フラグがセットされていない場合には（ステップ３０２：ＮＯ）、特定相の相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_er以下であるか否かを判定する（ステップ３０３）。
【００５１】
続いて、異常検出部７１は、相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_er以下である場合には（ステップ３０３：ＹＥＳ）、該相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_er以下となる状態が継続していることを示す継続フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ３０４）。継続フラグがセットされていない場合には（ステップ３０４：ＮＯ）、継続フラグをセットし（ステップ３０５）、異常カウンタをクリアしてから（ステップ３０６：Ｃ＝０）、異常カウンタをインクリメントする（ステップ３０７：Ｃ＝Ｃ＋１）。一方、継続フラグがセットされている場合には（ステップ３０４：ＹＥＳ）、ステップ３０５，３０６の処理を実行せずに、ステップ３０７に移行して異常カウンタをインクリメントする。続いて、異常検出部７１は、異常カウンタがインクリメントされる時間間隔を計測するための図示しないタイマのタイマ値ｔをクリアし（ステップ３０８）、異常カウンタのカウント値Ｃが所定回数Ｃth以上であるか否かを判定する（ステップ３０９）。そして、カウント値Ｃが所定回数Ｃth以上である場合には（ステップ３０９：ＹＥＳ）、オープン故障が発生したと判定する（ステップ３１０）。なお、カウント値Ｃが所定回数Ｃth未満である場合には（ステップ３０９：ＮＯ）、オープン故障が発生したと判定しない。
【００５２】
一方、異常検出部７１は、特定相の相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_erより大きい場合には（ステップ３０３：ＮＯ）、継続フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ３１１）。継続フラグがセットされている場合には（ステップ３１１：ＹＥＳ）、タイマ値ｔを取得し（ステップ３１２）、タイマ値ｔが所定時間を示す所定タイマ値ｔthよりも大きいか否かを判定する（ステップ３１３）。そして、タイマ値ｔが所定タイマ値ｔthよりも大きい場合には（ステップ３１３：ＹＥＳ）、継続フラグをクリアし（ステップ３１４）、異常カウンタをクリアする（ステップ３１５：Ｃ＝０）。また、高速回転フラグがセットされている場合にも（ステップ３０２：ＹＥＳ）、ステップ３１４，３１５に移行して継続フラグ及び異常カウンタをクリアする。これに対し、継続フラグがセットされていない場合（ステップ３１１：ＮＯ）、及びタイマ値ｔが所定タイマ値ｔth以下の場合には（ステップ３１３：ＮＯ）、継続フラグ及び異常カウンタのカウント値Ｃを保持する。
【００５３】
次に、ステップ３０１における高速回転判定の処理手順について説明する。
図７に示すように、異常検出部７１は、先ず高速回転フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ４０１）。高速回転フラグがセットされていない場合には（ステップ４０１：ＮＯ）、他相であるＹ相（例えば、Ｖ相）の相誘起電圧値ｅyが高速判定閾値ｅ_him以下となったことを示すＹ相履歴フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ４０２）。Ｙ相履歴フラグがセットされていない場合には（ステップ４０２：ＮＯ）、他相であるＺ相（例えば、Ｗ相）の相誘起電圧値ｅzが高速判定閾値ｅ_him以下となったことを示すＺ相履歴フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ４０３）。そして、Ｚ相履歴フラグがセットされていない場合には（ステップ４０３：ＮＯ）、特定相の相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0よりも大きいか否かを判定する（ステップ４０４）。
【００５４】
続いて、異常検出部７１は、相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0よりも大きい場合、すなわちその符号がプラスの場合には（ステップ４０４：ＹＥＳ）、Ｙ相の相誘起電圧値ｅyがマイナスの値に設定された高速判定閾値ｅ_him以下であるか否かを判定する（ステップ４０５）。この相誘起電圧値ｅyが高速判定閾値ｅ_him以下である場合には（ステップ４０５：ＹＥＳ）、Ｙ相履歴フラグをセットし（ステップ４０６）、ステップ４０７に移行して、Ｚ相の相誘起電圧値ｅzが高速判定閾値ｅ_him以下であるか否かを判定する（ステップ４０７）。なお、相誘起電圧値ｅyが高速判定閾値ｅ_himよりも大きい場合には（ステップ４０５：ＮＯ）、Ｙ相履歴フラグをセットせずに、ステップ４０７に移行する。続いて、相誘起電圧値ｅzが高速判定閾値ｅ_him以下である場合には（ステップ４０７：ＹＥＳ）、Ｚ相履歴フラグをセットする（ステップ４０８）。一方、相誘起電圧値ｅzが高速判定閾値ｅ_himよりも大きい場合には（ステップ４０７：ＮＯ）、Ｚ相履歴フラグをセットしない。また、特定相の相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0以下の場合、すなわちその符号がマイナスの場合には（ステップ４０４：ＮＯ）、ステップ４０５〜４０８の処理を実行しない。
【００５５】
続いて、異常検出部７１は、Ｙ相履歴フラグがセットされている場合（ステップ４０２：ＹＥＳ）、及びＺ相履歴フラグがセットされている場合には（ステップ４０３：ＹＥＳ）、特定相の相誘起電圧値ｅxの符号が反転したか否かを判定する。具体的には、図示しないメモリに記憶された相誘起電圧値ｅxの前回値ｅx_bが符号判定閾値ｅ_0よりも大きいか否かを判定し（ステップ４０９）、前回値ｅx_bが符号判定閾値ｅ_0よりも大きい場合には（ステップ４０９：ＹＥＳ）、最新の値である相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0以下であるか否かを判定する（ステップ４１０）。そして、相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0以下である場合には（ステップ４１０：ＹＥＳ）、高速回転フラグをセットし（ステップ４１１）、Ｙ相履歴フラグ及びＺ相履歴フラグの各フラグをクリアする（ステップ４１２，４１３）。なお、前回値ｅx_bが符号判定閾値ｅ_0以下の場合（ステップ４０９：ＮＯ）、及び相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0よりも大きい場合には（ステップ４１０：ＮＯ）、ステップ４１１〜４１３の処理を実行しない。
【００５６】
続いて、異常検出部７１は、高速回転フラグがセットされている場合には（ステップ４０１：ＹＥＳ）、特定相の相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0よりも大きいか否かを判定する（ステップ４１４）。そして、相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0よりも大きい場合には（ステップ４１４：ＹＥＳ）、高速回転フラグをクリアする（ステップ４１５）。なお、相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0以下の場合には（ステップ４１４：ＮＯ）、高速回転フラグをクリアしない。
【００５７】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）異常検出部７１は、モータ２１と駆動回路３２との間で一方向への通電が可能、且つモータ２１が高速回転していない状態で、特定相の相誘起電圧値ｅxが継続して異常判定閾値ｅ_er以下となった場合に、該特定相のリレーＦＥＴ３９ｘにオープン故障が発生したと判定するようにした。
【００５８】
上記構成によれば、特殊な態様でモータ２１に電圧を印可せず、電流フィードバック制御時の相誘起電圧値ｅxの変化に基づいて判定できるため、モータ２１を駆動しながらオープン故障を検出することができる。これにより、速やかにフェールセーフを図ることが可能になり、操舵フィーリングの低下を抑制できる。
【００５９】
（２）異常検出部７１は、特定相の相誘起電圧値ｅxの符号がプラスの間に他相の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚが高速判定閾値ｅ_himを超えるか否かを判定する。そして、他相の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚの少なくとも一方が高速判定閾値ｅ_himを超えた場合には、該特定相の相誘起電圧値ｅxの符号がプラスからマイナスに変化する際に、モータ２１が高速回転していると判定するようにした。上記構成によれば、回転角センサを用いることなく、簡易な構成でモータ２１が高速回転しているか否かを判定することができる。また、相誘起電圧値ｅxの符号がマイナスに変化する際に、高速回転しているか否かの判定を行うため、特定相の相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_erを超える可能性のある状態となる前に、高速回転しているか否かを判定できる。
【００６０】
ここで、上記のように特定相のリレーＦＥＴ３９ｘにオープン故障が発生している状態では、他方向に電流を流そうとする際には、特定相の相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_er以下となる（異常な値となる）ため、相誘起電圧値ｅxの符号がマイナスである間は、他相の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚの変化が不安定になる虞がある。この点、上記構成によれば、特定相の相誘起電圧値ｅxの符号がプラスの間に、すなわち特定相の相誘起電圧値ｅxが異常な値とならない状態で、他相の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚが高速判定閾値ｅ_himを超えるか否かを判定するため、精度良く高速回転の判定を行うことができる。
【００６１】
（４）異常検出部７１は、上記（１）〜（３）式を用いることにより各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwに基づいて演算される各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwをモータ２１に印加される印加電圧に相当する電圧パラメータとして用いた。
【００６２】
すなわち、各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwは、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwと各抵抗値Ｒu，Ｒv，Ｒwとの乗算値、及び各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwの和である（上記（１）〜（３）式参照）。そのため、例えば電圧パラメータとして各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwを用いると、モータ２１に供給される電流が大きい場合には、オープン故障が発生していなくても、該各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwはマイナス側に異常判定閾値ｅ_erを超えて大きくなる虞がある。この点、上記構成によれば、電圧パラメータとして各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwから上記乗算値を差し引いた各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwを用いるため、精度良くオープン故障の判定をできるようになる。
【００６３】
（５）異常検出部７１は、相誘起電圧値ｅxが通電判定閾値ｅ_pd以下の場合に、モータ２１と駆動回路３２との間で一方向への通電が可能であると判定するため、容易に一方向への通電が可能であるか否かの判定を行うことができる。
【００６４】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、相誘起電圧値ｅxが通電判定閾値ｅ_pd以下である場合に、一方向への通電が可能な状態であると判定した。しかし、これに限らず、オープン故障の検出に先立って通電不良の判定を行い、通電不良が発生していないことを持って、一方向への通電が可能な状態であると判定してもよい。この構成では、通電不良の判定結果を用いることで、別途一方向への通電が可能であるか否かの判定を行わなくてもよくなる。
【００６５】
・上記実施形態において、通電不良の判定に車載電源３６の電源電圧が十分な電圧をモータ２１に印加可能な値以上であるか等、他の条件を加えて判定するようにしてもよい。
・上記実施形態では、モータ２１に印加する印加電圧に相当する電圧パラメータとして各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwを用いたが、これに限らず、例えば各相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*、各ＤＵＴＹ指令値αu，αv，αw又は電圧センサ３８ｕ，３８ｖ，３８ｗにより検出される相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖw等を用いてもよい。
【００６６】
・上記実施形態では、異常検出部７１は、特定相の相誘起電圧値ｅxの符号がマイナスに変化する前の電気角一周期のうち、該相誘起電圧値ｅxの符号がプラスの間に他相の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚが高速判定閾値ｅ_him以下となるか否かを判定し、その判定結果に応じて高速回転の判定を行った。しかし、これに限らず、相誘起電圧値ｅxの符号がプラスの間の判定に加えて、その符号がマイナスの間に他相の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚが高速判定閾値ｅ_hip以上となるか否かを判定するようにしてもよい。
【００６７】
・上記実施形態では、各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwに基づいてモータ２１が高速回転しているか否かを判定したが、これに限らず、例えば回転角センサ４０により検出されるモータ回転角θmに基づいてモータ回転角速度を推定し、同モータ回転角速度に基づいてモータ２１が高速回転しているか否かを判定してもよい。
【００６８】
・上記実施形態では、各高速判定閾値ｅ_hip，ｅ_himを通電判定閾値ｅ_pd及び異常判定閾値ｅ_erよりも小さな値に設定したが、これら通電判定閾値ｅ_pd及び異常判定閾値ｅ_er以上の値に設定してもよい。
【００６９】
・上記実施形態では、相開放スイッチとしての各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗに、ＭＯＳＦＥＴを用いたが、これに限らず、寄生ダイオードを含むものあればよく、例えばジャンクションＦＥＴ等を用いてもよい。
【００７０】
・上記実施形態では、寄生ダイオードＤが一方向への通電を許容するように各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗを設けたが、これに限らず、寄生ダイオードＤが他方向への通電を許容するように各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗを設けてもよい。
【００７１】
・上記実施形態では、異常検出部７１が異常検出を並列して三相同時に実行するようにしたが、これに限らず、相毎に順次異常検出を実行するようにしてもよい。
・上記実施形態では、本発明をＥＰＳアクチュエータ２２の駆動源であるモータ２１を制御するモータ制御装置としてのＥＣＵ２３に具体化した。しかし、これに限らず、例えば差動機構を用いてステアリング操作に基づく入力軸の回転にモータ駆動に基づく回転を上乗せして出力軸に伝達する伝達比可変装置のモータ等、他のモータを制御するモータ制御装置に具体化してもよい。
【００７２】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）前記異常検出手段は、前記電圧パラメータが前記一方向へ電流を流そうとする側に通電判定閾値を超えて大きくならない場合に、前記モータと前記駆動回路との間で前記一方向への通電が可能であると判定することを特徴とする。上記構成によれば、容易に一方向への通電が可能であるか否かの判定を行うことができる。
【００７３】
（ロ）前記異常検出手段は、前記モータと前記駆動回路との間の電力供給経路において通電不良が発生していない場合に、前記モータと前記駆動回路との間で前記一方向への通電が可能であると判定することを特徴とする。上記構成によれば、通電不良の判定結果を用いることで、別途一方向への通電が可能であるか否かの判定を行わなくてもよくなる。
【符号の説明】
【００７４】
１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２…ステアリング、３…ステアリングシャフト、２１…モータ、２２…ＥＰＳアクチュエータ、２３…ＥＣＵ、２７…トルクセンサ、２８…車速センサ、３１…マイコン、３２…駆動回路、３４ｕ，３４ｖ，３４ｗ…動力線、３５ｕ，３５ｖ，３５ｗ…モータコイル、３７ｕ，３７ｖ，３７ｗ…電流センサ、３８ｕ，３８ｖ，３８ｗ…電圧センサ、３９ｕ，３９ｖ，３９ｗ，３９ｘ…リレーＦＥＴ、４０…回転角センサ、４１…モータ制御部、４２…リレー制御部、４４…電流指令値演算部、４５…モータ制御信号出力部、７１…通電不良検出部、Ｃ…カウント値、Ｃth…所定カウント値、Ｄ…寄生ダイオード、ｔ…タイマ値、ｔth…所定タイマ値、ｅu，ｅv，ｅw，ｅx，ｅy，ｅz…相誘起電圧値、ｅ_0…符号判定閾値、ｅ_er異常判定閾値、ｅ_pd…電判定閾値、ex_b…前回値、ｅ_him，ｅ_hip…高速判定閾値、Ｉu，Ｉv，Ｉw，Ｉx…相電流値、Ｓ_IG…イグニッション信号、Ｓ_pde:異常検出信号、Ｖu，Ｖv，Ｖw…相電圧値。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置及び車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用操舵装置等に用いられるブラシレスモータを制御対象とするモータ制御装置には、モータと駆動回路（インバータ）とを接続する動力線の途中に、各相を通電不能な開放状態とするための相開放スイッチが設けられたものがある。こうした相開放スイッチとして、近年では、小型化やコストの低減等の観点から、機械式のリレー接点に代えてＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）が広く用いられるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、ＦＥＴには、その構造上、寄生ダイオードが存在するため、相開放スイッチとしてのＦＥＴ（リレーＦＥＴ）にオープン故障（開固定故障）が発生しても、該寄生ダイオードにより一方向への通電は許容される。そのため、モータと駆動回路との間の電力供給経路における断線等の通電不良の検出する方法（例えば、特許文献２参照）では、リレーＦＥＴのオープン故障を検出することができないことがある。そこで、例えば上記特許文献１では、寄生ダイオードの存在を踏まえ、すべてのリレーＦＥＴをオン作動させるべく制御するとともに、特定の一相にのみ電圧を印加した状態で、特定相以外の相にその印加電圧に基づく電圧が発生するか否かによってオープン故障の判定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６１０６７号公報
【特許文献２】特開２００７−２４４０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１の構成では、駆動回路は、直列に接続された一対のスイッチング素子を基本単位（スイッチングアーム）として、各相のモータコイルに対応する３つのスイッチングアームを並列に接続することにより構成されている。そして、オープン故障の判定を行う際には、特定相のスイッチングアームにおける電源側のスイッチング素子のみをオン状態とすることで、特定相にのみ電圧を印加している。
【０００６】
このように従来の構成では、モータの駆動時とは異なる特殊な態様でモータに電圧を印加するため、同モータを駆動しながらオープン故障の判定を行うことができず、イグニッションオン時等の限られた状況でのみ同判定を行うことになる。従って、例えば走行中にオープン故障が発生した場合には、その異常を速やかに検出することができないという問題があり、この点においてなお改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、モータの駆動時においても、相開放スイッチのオープン故障を検出することのできるモータ制御装置及び車両用操舵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づいてモータに三相の駆動電力を供給する駆動回路と、前記モータと前記駆動回路とを接続する各相の動力線に設けられる相開放スイッチと、前記モータに印加される印加電圧に相当する電圧パラメータに基づいて前記相開放スイッチのオープン故障を検出する異常検出手段とを備え、前記モータ制御信号出力手段は、前記モータに供給する電流の目標値である電流指令値に実電流値を追従させるべく電流フィードバック制御を実行することにより前記モータ制御信号を出力するモータ制御装置において、前記相開放スイッチは、当該相への通電を遮断するオフ状態においても一方向への通電を許容する寄生ダイオードを含むものであって、前記異常検出手段は、前記モータと前記駆動回路との間で前記一方向への通電が可能、且つ前記モータが高速回転していない状態で、判定対象となる特定相の前記電圧パラメータが、前記寄生ダイオードにより通電が許容されない他方向に電流を流そうとする側に異常判定閾値を超えて大きくなった場合に、該特定相の相開放スイッチにオープン故障が発生したと判定することを要旨とする。
【０００９】
すなわち、相開放スイッチにオープン故障が発生しても、その寄生ダイオードの存在により一方向への通電は許容され、他方向への通電のみが遮断される。そのため、電流フィードバック制御を実行する構成においてオープン故障が発生すると、電圧パラメータは、少なくとも他方向に電流を流そうとする側には大きくなる。また、モータが高速回転している状態では、オープン故障が発生していなくても、誘起電圧の影響により電流をモータに流し込めなくなるため、電圧パラメータが大きくなる。
【００１０】
つまり、モータと駆動回路との間で一方向への通電が可能、且つモータが高速回転していない状態で、特定相の電圧パラメータが他方向へ電流を流そうとする側に異常判定閾値を超えて大きくなった場合に、該特定相の相開放スイッチにオープン故障が発生した判定することが可能になる。そして、この判定は、特殊な態様でモータに電圧を印可するものではなく、電流フィードバック制御時の電圧パラメータの変化に基づくものであるため、モータの駆動時に行うことが可能になる。従って、上記構成によれば、モータを駆動しながらオープン故障を検出することができ、速やかにフェールセーフを図ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータ制御装置において、前記異常検出手段は、前記特定相の電圧パラメータの符号が前記一方向に電流を流そうとすることを示すものから前記他方向に電流を流そうとすることを示すものに変化する際に前記モータが高速回転しているか否かを判定するものであり、前記特定相の電圧パラメータが前記他方向に電流を流そうとすることを示すものに変化する前の電気角一周期の間に、前記特定相以外の他相のうちの少なくとも一相の電圧パラメータが、高速回転時に生じる誘起電圧に基づく高速判定閾値を超えた場合には、前記モータが高速回転していると判定することを要旨とする。
【００１２】
上記のようにモータの高速回転時には、誘起電圧の影響により電圧パラメータが大きくなる。従って、上記構成のように、電圧パラメータが高速判定閾値を超えるか否かを判定することで、回転角センサを用いることなく、簡易な構成でモータが高速回転しているか否かを判定することができる。また、上記構成では、電圧パラメータの符号が他方向に電流を流そうとすることを示すものに変化する際に、高速回転しているか否かの判定を行うため、電圧パラメータが異常判定閾値を超える可能性のある状態となる前に、高速回転しているか否かを判定できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータ制御装置において、前記異常検出手段は、前記電気角一周期における前記特定相の電圧パラメータの符号が前記一方向に電流を流そうとすることを示すものである間に、前記他相のうちの少なくとも一相の電圧パラメータが前記高速判定閾値を超えた場合には、前記モータが高速回転していると判定することを要旨とする。
【００１４】
上記のように特定相の相開放スイッチにオープン故障が発生している状態では、他方向に電流を流そうとする際に、電圧パラメータが異常な値となるため、特定相の電圧パラメータの符号が他方向に電流を流そうとすることを示す間は、他相の電圧パラメータの変化が不安定になる虞がある。この点、上記構成によれば、特定相の電圧パラメータの符号が一方向に電流を流そうとすることを示す間、すなわち特定相の電圧パラメータが異常な値とならない状態で、他相の電圧パラメータが高速判定閾値を超えるか否かを判定する。そのため、他相の電圧パラメータの変化が不安定になり難く、精度良く高速回転の判定を行うことができるようになる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、前記異常検出手段は、前記電圧パラメータとして、前記モータの各相電流値及び各相電圧値に基づいて演算される各相誘起電圧値を用いることを要旨とする。
【００１６】
すなわち、各相に印加される印加電圧である相電圧値は、モータに供給される実電流値である相電流値と当該相の抵抗値との乗算値、及び各相誘起電圧値の和である。そのため、モータに供給される電流が大きい場合には、オープン故障が発生していなくても、電圧パラメータが他方向に電流を流そうとする側に異常判定閾値を超えて大きくなる虞がある。この点、上記構成によれば、電圧パラメータとして各相電圧値から上記乗算値を差し引いた各相誘起電圧値を用いるため、精度良くオープン故障の判定をできるようになる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４いずれか一項に記載のモータ制御装置を備えた車両用操舵装置であることを要旨とする。
上記構成によれば、モータの駆動時においても相開放スイッチのオープン故障を検出することができるため、速やかにフェールセーフを図ることで、例えば操舵フィーリングの低下を抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、モータの駆動時においても、相開放スイッチのオープン故障を検出することのできるモータ制御装置及び車両用操舵装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。
【図２】ＥＣＵの制御ブロック図。
【図３】マイコンの制御ブロック図。
【図４】（ａ）モータが高速回転していない状態での特定相の相誘起電圧値を示す波形図、（ｂ）モータが高速回転している状態での各相誘起電圧値を示す波形図。
【図５】異常検出部による異常判定の処理手順を示すフローチャート。
【図６】異常検出部によるオープン故障判定の処理手順を示すフローチャート。
【図７】異常検出部による高速回転判定の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を操舵力補助装置を備えた車両用操舵装置（電動パワーステアリング装置）に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト３は、コラム軸８、中間軸９、及びピニオン軸１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
【００２１】
また、ＥＰＳ１は、モータ２１を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ２２と、同ＥＰＳアクチュエータ２２の作動を制御するモータ制御装置としてのＥＣＵ２３とを備えている。
【００２２】
ＥＰＳアクチュエータ２２は、所謂コラムアシスト型のＥＰＳアクチュエータとして構成されており、モータ２１は、ウォーム＆ホイール等からなる減速機構２５を介してコラム軸８と駆動連結されている。なお、本実施形態のモータ２１には、ブラシレスモータが採用されており、ＥＣＵ２３から三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力が供給されることにより駆動される。そして、ＥＰＳアクチュエータ２２は、モータ２１の回転を減速してコラム軸８に伝達することにより、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。
【００２３】
一方、ＥＣＵ２３には、操舵トルクＴを検出するトルクセンサ２７及び車速ＳＰＤを検出する車速センサ２８が接続されている。そして、ＥＣＵ２３は、これら操舵トルクＴ及び車速ＳＰＤに基づいて目標アシスト力を演算し、これに相当するモータトルクを発生させるべく駆動電力をモータ２１に供給することにより、ＥＰＳアクチュエータ２２の作動を制御する構成となっている（パワーアシスト制御）。
【００２４】
次に、本実施形態のＥＰＳの電気的構成について説明する。
図２に示すように、ＥＣＵ２３は、モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段としてのマイコン３１と、マイコン３１の出力するモータ制御信号に基づいてモータ２１に三相の駆動電力を供給する駆動回路３２とを備えている。なお、以下に示す各制御ブロックは、マイコン３１が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。そして、マイコン３１は、所定のサンプリング周期（検出周期）で各状態量を検出し、所定の演算周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、モータ制御信号を出力する。
【００２５】
駆動回路３２は、スイッチング素子としての複数のＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）３３ａ〜３３ｆを接続してなる。詳しくは、駆動回路３２は、ＦＥＴ３３ａ，３３ｄ、ＦＥＴ３３ｂ，３３ｅ、及びＦＥＴ３３ｃ，３３ｆの各組の直列回路を並列に接続してなる。そして、ＦＥＴ３３ａ，３３ｄ、ＦＥＴ３３ｂ，３３ｅ、ＦＥＴ３３ｃ，３３ｆの各接続点は、動力線３４ｕ，３４ｖ，３４ｗを介してそれぞれモータ２１の各相のモータコイル３５ｕ，３５ｖ，３５ｗに接続されている。つまり、駆動回路３２は、直列に接続された一対のスイッチング素子を基本単位（スイッチングアーム）として、各相に対応する３つのスイッチングアームを並列に接続してなる周知のＰＷＭインバータとして構成されている。また、マイコン３１の出力するモータ制御信号は、各ＦＥＴ３３ａ〜３３ｆのスイッチング状態を規定するゲートオン／オフ信号となっている。
【００２６】
そして、それぞれのゲート端子に印加されるモータ制御信号に応答して各ＦＥＴ３３ａ〜３３ｆがオン／オフし、各相のモータコイル３５ｕ，３５ｖ，３５ｗへの通電パターンが切り替わることにより、車載電源（バッテリ）３６の電源電圧が三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力に変換され、モータ２１へと出力される。
【００２７】
動力線３４ｕ，３４ｖ，３４ｗの途中には、モータ２１の各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwを検出するための電流センサ３７ｕ，３７ｖ，３７ｗ、及びモータ２１の各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwを検出するための電圧センサ３８ｕ，３８ｖ，３８ｗが設けられている。また、動力線３４ｕ，３４ｖ，３４ｗの途中には、各相を通電不能な開放状態とするための相開放スイッチとしてのリレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗが設けられている。
【００２８】
これら各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗは、マイコン３１の出力するリレー制御信号に応答してオン／オフし、オン状態となることで当該相への通電を可能にするとともに、オフ状態となることで当該相への通電を遮断するようになっている。また、各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗには、その構造上、寄生ダイオードＤが存在しており、該各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗは、寄生ダイオードＤが駆動回路３２からモータ２１方向への通電を許容するように設けられている。なお、本実施形態では、各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗには、ＭＯＳＦＥＴが採用されている。
【００２９】
マイコン３１には、上記電流センサ３７ｕ，３７ｖ，３７ｗ及び電圧センサ３８ｕ，３８ｖ，３８ｗとともに、モータ２１のモータ回転角θmを検出するための回転角センサ（レゾルバ）４０が接続されている。図３に示すように、マイコン３１は、モータ２１の制御に係るモータ制御部４１と、各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗの制御に係るリレー制御部４２とを備えている。なお、リレー制御部４２には、車両のイグニッションスイッチ（ＩＧ）のオン／オフ状態を示すイグニッション信号Ｓ_IGが入力される。そして、リレー制御部４２は、入力されたイグニッション信号Ｓ_IGがＩＧオンを示す場合には、上記各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗをオン作動させるリレー制御信号を出力する一方、イグニッション信号Ｓ_IGがＩＧオフを示す場合には、各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗをオフ作動させるリレー制御信号を出力するようになっている。
【００３０】
モータ制御部４１は、モータ２１に対する電力供給の目標値、すなわち目標アシスト力に対応する電流指令値（ｑ軸電流指令値Ｉｑ*）を演算する電流指令値演算部４４と、電流指令値に基づいてモータ制御信号を出力するモータ制御信号出力部４５とを備えている。
【００３１】
電流指令値演算部４４には、上記操舵トルクＴ及び車速ＳＰＤが入力される。そして、電流指令値演算部４４は、これら操舵トルクＴ及び車速ＳＰＤに基づいて、モータ回転角θmに従う二相回転座標系（ｄ／ｑ座標系）におけるｑ軸電流指令値Ｉｑ*を電流指令値として演算する。具体的には、電流指令値演算部４４は、操舵トルクＴ（の絶対値）が大きいほど、また車速ＳＰＤが遅いほど、より大きな値（絶対値）を有するｑ軸電流指令値Ｉｑ*を演算する。また、ｄ軸電流指令値Ｉｄ*はゼロに固定される（Ｉｄ*＝０）。
【００３２】
モータ制御信号出力部４５には、上記電流指令値演算部４４の演算するｑ軸電流指令値Ｉｑ*とともに、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び回転角センサ４０により検出されるモータ回転角θmが入力される。そして、モータ制御信号出力部４５は、これら各状態量に基づいてｄ／ｑ座標系における電流フィードバック制御を実行することによりモータ制御信号を生成する。
【００３３】
具体的には、モータ制御信号出力部４５に入力された各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwは、ｄ／ｑ変換部５１に入力される。ｄ／ｑ変換部５１は、モータ回転角θmに基づいて、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwをｄ／ｑ座標上に写像することにより、ｄ軸電流値Ｉｄ及びｑ軸電流値Ｉｑを演算する。続いて、ｑ軸電流値Ｉｑは、電流指令値演算部４４から入力されたｑ軸電流指令値Ｉｑ*とともに減算器５２ｑに入力され、ｄ軸電流値Ｉｄは、ｄ軸電流指令値Ｉｄ*とともに減算器５２ｄに入力される。そして、各減算器５２ｄ，５２ｑは、ｄ軸電流偏差ΔＩｄ及びｑ軸電流偏差ΔＩｑを演算する。
【００３４】
これらｄ軸電流偏差ΔＩｄ及びｑ軸電流偏差ΔＩｑは、それぞれ対応するＦ／Ｂ（フィードバック）制御部５３ｄ，５３ｑに入力される。そして、これら各Ｆ／Ｂ制御部５３ｄ，５３ｑは、ｄ軸電流指令値Ｉｄ*及びｑ軸電流指令値Ｉｑ*に実電流値であるｄ軸電流値Ｉｄ及びｑ軸電流値Ｉｑを追従させるべくフィードバック演算を実行することにより、ｄ／ｑ座標系の電圧指令値であるｄ軸電圧指令値Ｖｄ*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ*を演算する。より具体的には、Ｆ／Ｂ制御部５３ｄ，５３ｑは、ｄ軸電流偏差ΔＩｄ及びｑ軸電流偏差ΔＩｑにそれぞれ比例ゲインを乗ずることにより得られる比例成分、及びこれらｄ軸電流偏差ΔＩｄ及びｑ軸電流偏差ΔＩｑの積分値にそれぞれ積分ゲインを乗ずることにより得られる積分成分を演算する。そして、これらの各比例成分及び各積分成分をそれぞれ加算することにより、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ*を演算する。
【００３５】
これらｄ軸電圧指令値Ｖｄ*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ*は、モータ回転角θmとともにｄ／ｑ逆変換部５４に入力される。ｄ／ｑ逆変換部５４は、モータ回転角θmに基づいて、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ*を三相の交流座標上に写像することにより三相の相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*を演算する。続いて、これら各相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*は、ＰＷＭ指令値演算部５５に入力される。ＰＷＭ指令値演算部５５は、これら各相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*に基づく各相のＤＵＴＹ指令値αu，αv，αwを演算する。そして、ＰＷＭ出力部５６は、ＰＷＭ指令値演算部５５から出力される各ＤＵＴＹ指令値αu，αv，αwに示されるオンＤＵＴＹ比を有するモータ制御信号を生成し、上記駆動回路３２に出力する。これにより、モータ制御信号に応じた駆動電力がモータ２１に出力され、同駆動電力（通電電流量）に応じたモータトルクがアシスト力として操舵系に付与される。
【００３６】
（異常検出）
次に、本実施形態のＥＣＵによる異常検出について説明する。
図３に示すように、マイコン３１には、モータ２１に駆動電力を供給する電力供給経路の通電不良及び各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗがオフ状態のままオン状態とならなくなるオープン故障（開固定故障）を検出する異常検出手段としての異常検出部７１が設けられている。なお、通電不良の態様としては、上記動力線３４ｕ，３４ｖ，３４ｗの断線故障や、駆動回路３２を構成するＦＥＴ３３ａ〜３３ｆのオープン故障等がある。そして、図２に示すように、通電不良が発生した相では、駆動回路３２からモータ２１方向（一方向）、及びモータ２１から駆動回路３２方向（他方向）のいずれにも通電が遮断された状態となる。また、リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗにオープン故障が発生した場合には、上記寄生ダイオードＤの存在により一方向への通電が許容された状態となる。
【００３７】
図３に示すように、異常検出部７１には、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwが入力される。異常検出部７１は、次の（１）〜（３）式を用いることにより各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwに基づき、モータ２１に印可される印加電圧に相当する電圧パラメータとして各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwを演算する。
【００３８】
ｅu＝Ｖu−Ｉu・Ｒu ・・・（１）
ｅv＝Ｖv−Ｉv・Ｒv ・・・（２）
ｅw＝Ｖw−Ｉw・Ｒw ・・・（３）
なお、上記（１）〜（３）式は周知のモータ電圧方程式であり、「Ｒu」、「Ｒv」、「Ｒw」は各相のモータコイル３５ｕ，３５ｖ，３５ｗの抵抗値を示している。
【００３９】
そして、該各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwに基づいて三相のうちの一相を特定相として相毎に異常があるか否かを判定し、その判定結果を示す異常検出信号Ｓ_pdeをモータ制御部４１及びリレー制御部４２に出力する。なお、本実施形態では、異常検出部７１は、各相の異常検出を並列して同時に実行する。これにより、何らかの異常が発生した旨の異常検出信号Ｓ_pdeが出力された場合には、モータ制御部４１はモータ２１を停止させるとともに、リレー制御部４２は各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗをオフ作動させることにより、速やかに、そのフェールセーフを図る構成となっている。
【００４０】
ここで、図４（ａ）において実線で示すように、オープン故障が発生しておらず、モータ２１が高速回転していない状態では、判定対象となる特定相（Ｘ相）の相誘起電圧値ｅxは、いずれの方向に電流を流そうとする側にも大きくならない。なお、「Ｘ」は、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相のいずれかの相を示すものである。また、本実施形態では、相誘起電圧値ｅxの符号は、電流を一方向に流そうとする場合をプラスとし、他方向に流そうとする場合をマイナスとする。
【００４１】
一方、特定相のリレーＦＥＴ３９ｘにオープン故障が発生した状態では、上記のように寄生ダイオードＤの存在により一方向への通電は許容され、他方向への通電のみが遮断される。そのため、本実施形態のように電流フィードバック制御を実行する構成においてオープン故障が発生しても、電流を一方向に流す際には、ｄ軸電流偏差ΔＩｄ及びｑ軸電流偏差ΔＩｑが大きくならず、相誘起電圧値ｅxがプラス側に大きくならない。これに対し、電流を他方向に流す際には、例えば同図において破線で示すように、ｄ軸電流偏差ΔＩｄ及びｑ軸電流偏差ΔＩｑが大きくなることで、相誘起電圧値ｅxがマイナス側に大きくなる。
【００４２】
つまり、特定相の相誘起電圧値ｅxは、オープン故障が発生した状態でも一方向には通電が許容されるため、通常、プラスの値に設定された通電判定閾値ｅ_pd以上とはならないのに対し、他方向には通電が遮断されるため、マイナスの値に設定された異常判定閾値ｅ_er以下となる。ここで、通電判定閾値ｅ_pd及び異常判定閾値ｅ_erは、モータ２１が高速回転しておらず他方向への通電が許容される状態では、通常取り得ない大きさをそれぞれ有している。なお、これら通電判定閾値ｅ_pd及び異常判定閾値ｅ_erの大きさは同一でも異なっていてもよい。
【００４３】
また、図４（ｂ）に示すように、モータ２１が高速回転している状態では、各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗのオープン故障が発生していなくとも、各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwは、プラスの値に設定された高速判定閾値ｅ_hip以上、又はマイナスの値に設定された高速判定閾値ｅ_him以下となる。なお、各高速判定閾値ｅ_hip，ｅ_himは、モータ２１が安定回転していると見なせる高速回転時に生じる誘起電圧に基づく値であり、通電判定閾値ｅ_pd及び異常判定閾値ｅ_erよりも小さな値に設定されている。
【００４４】
この点を踏まえ、異常検出部７１は、リレーＦＥＴ３９ｘがオフ作動すべく制御されるとともに、一方向への通電が可能、且つモータ２１が高速回転していないと判定される状態で、継続して特定相の相誘起電圧値ｅxがマイナス側に異常判定閾値ｅ_erを超えて大きくなった場合、すなわち継続して相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_er以下となった場合に、該特定相のリレーＦＥＴ３９ｘにオープン故障が発生した判定する。なお、上記のように各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗは、ＩＧオン時にオン作動すべく制御されているため、異常検出部７１は、オープン故障の判定時において、各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗはオン作動すべく制御されているものとして当該判定を行う。
【００４５】
詳述すると、異常検出部７１は、特定相の相誘起電圧値ｅxが通電判定閾値ｅ_pd以下である場合に、一方向への通電が可能な状態であると判定する。そして、一方向への通電が可能な状態である場合には、当該相のリレーＦＥＴ３９ｘにオープン故障が発生しているか否かの判定を行う。このオープン故障の判定に際して、異常検出部７１は、先ず各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwに基づいてモータ２１が高速回転しているか否かの高速回転判定を行う。
【００４６】
具体的には、異常検出部７１は、特定相の相誘起電圧値ｅxの符号がプラスの間に他相（Ｙ相，Ｚ相）の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚが高速判定閾値ｅ_him以下となるか否かを判定する。なお、「Ｙ」は、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相のうち「Ｘ」以外の一相を示すものであり、「Ｚ」は、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相のうち「Ｘ」、「Ｙ」以外の残りの一相を示すものである。そして、他相の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚの少なくとも一方が高速判定閾値ｅ_himを超えた場合には、該特定相の相誘起電圧値ｅxの符号がプラスからマイナスに変化する際に、モータ２１が高速回転していると判定する。なお、異常検出部７１は、相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0よりも大きい場合にその符号がプラスであり、符号判定閾値ｅ_0以下の場合にその符号がマイナスであると判定する。この符号判定閾値ｅ_0は、検出誤差等を考慮してゼロ近傍の値に設定されている。
【００４７】
そして、異常検出部７１は、モータ２１が高速回転していないと判定した場合には、相誘起電圧値ｅxがマイナスの値に設定された異常判定閾値ｅ_er以下となる異常回数を計測し、その異常回数が所定回数を超えた場合に、オープン故障が発生したと判定する。これに対し、異常検出部７１は、モータ２１が高速回転していると判定した場合には、異常回数をクリアして再度計測し直す。また、本実施形態では、一旦相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_er以下となってから所定時間以上、異常回数が増加しない場合にも、同異常回数をクリアするようになっている（タイムオーバー）。これにより、ノイズ等の影響により相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_er以下となる回数が積算されてオープン故障が発生したと誤判定されることが防止される。
【００４８】
一方、異常検出部７１は、特定相の相誘起電圧値ｅxが通電判定閾値ｅ_pdよりも大きく、一方向への通電が遮断されており、通電不良が発生している可能性がある場合には、通電不良の判定を行う。この通電不良の判定は、モータ２１に電流を流そうとしているにも関わらず、電流が流れていない状態であるか否かに基づく周知の方法により行う。なお、本実施形態では、相電流値Ｉxが所定電流値Ｉth以下である場合に、ＤＵＴＹ指令値αxが所定電流値Ｉthに対応する所定範囲外の値となると、通電不良が発生したと判定する。ここで、所定電流値Ｉthは、非通電状態であることを示す値であり、検出誤差等を考慮してゼロよりも大きな値に設定されている。また、所定範囲は、誘起電圧が高くない状態で相電流値Ｉxが所定電流値Ｉth以下となるはずのＤＵＴＹ指令値αxの範囲であり、同様に検出誤差等を考慮して設定されている。
【００４９】
次に、異常検出部による異常判定の処理手順を図５〜図７に示すフローチャートに従って説明する。
図５に示すように、異常検出部７１は、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwを取得すると（ステップ２０１）、上記（１）〜（３）式に基づいて各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwを演算する（ステップ２０２）。続いて、特定相であるＸ相（例えばＵ相）の相誘起電圧値ｅxが通電判定閾値ｅ_pd以下であるか否かを判定し（ステップ２０３）、該相誘起電圧値ｅxが通電判定閾値ｅ_pd以下である場合には（ステップ２０３：ＹＥＳ）、リレーＦＥＴ３９ｘのオープン故障が発生したが否かを判定する（ステップ２０４）。これに対し、相誘起電圧値ｅxが通電判定閾値ｅ_pdよりも大きい場合には（ステップ２０３：ＮＯ）、通電不良が発生したか否かを判定する（ステップ２０５）。なお、通電不良判定は、周知の方法であるため、詳細な処理手順の説明を省略する。
【００５０】
次に、ステップ２０４におけるオープン故障判定の処理手順について説明する。
図６に示すように、異常検出部７１は、先ずモータ２１が高速回転しているか否かの高速回転判定を行い（ステップ３０１）、その結果、モータ２１が高速回転していることを示す高速回転フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ３０２）。そして、高速回転フラグがセットされていない場合には（ステップ３０２：ＮＯ）、特定相の相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_er以下であるか否かを判定する（ステップ３０３）。
【００５１】
続いて、異常検出部７１は、相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_er以下である場合には（ステップ３０３：ＹＥＳ）、該相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_er以下となる状態が継続していることを示す継続フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ３０４）。継続フラグがセットされていない場合には（ステップ３０４：ＮＯ）、継続フラグをセットし（ステップ３０５）、異常カウンタをクリアしてから（ステップ３０６：Ｃ＝０）、異常カウンタをインクリメントする（ステップ３０７：Ｃ＝Ｃ＋１）。一方、継続フラグがセットされている場合には（ステップ３０４：ＹＥＳ）、ステップ３０５，３０６の処理を実行せずに、ステップ３０７に移行して異常カウンタをインクリメントする。続いて、異常検出部７１は、異常カウンタがインクリメントされる時間間隔を計測するための図示しないタイマのタイマ値ｔをクリアし（ステップ３０８）、異常カウンタのカウント値Ｃが所定回数Ｃth以上であるか否かを判定する（ステップ３０９）。そして、カウント値Ｃが所定回数Ｃth以上である場合には（ステップ３０９：ＹＥＳ）、オープン故障が発生したと判定する（ステップ３１０）。なお、カウント値Ｃが所定回数Ｃth未満である場合には（ステップ３０９：ＮＯ）、オープン故障が発生したと判定しない。
【００５２】
一方、異常検出部７１は、特定相の相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_erより大きい場合には（ステップ３０３：ＮＯ）、継続フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ３１１）。継続フラグがセットされている場合には（ステップ３１１：ＹＥＳ）、タイマ値ｔを取得し（ステップ３１２）、タイマ値ｔが所定時間を示す所定タイマ値ｔthよりも大きいか否かを判定する（ステップ３１３）。そして、タイマ値ｔが所定タイマ値ｔthよりも大きい場合には（ステップ３１３：ＹＥＳ）、継続フラグをクリアし（ステップ３１４）、異常カウンタをクリアする（ステップ３１５：Ｃ＝０）。また、高速回転フラグがセットされている場合にも（ステップ３０２：ＹＥＳ）、ステップ３１４，３１５に移行して継続フラグ及び異常カウンタをクリアする。これに対し、継続フラグがセットされていない場合（ステップ３１１：ＮＯ）、及びタイマ値ｔが所定タイマ値ｔth以下の場合には（ステップ３１３：ＮＯ）、継続フラグ及び異常カウンタのカウント値Ｃを保持する。
【００５３】
次に、ステップ３０１における高速回転判定の処理手順について説明する。
図７に示すように、異常検出部７１は、先ず高速回転フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ４０１）。高速回転フラグがセットされていない場合には（ステップ４０１：ＮＯ）、他相であるＹ相（例えば、Ｖ相）の相誘起電圧値ｅyが高速判定閾値ｅ_him以下となったことを示すＹ相履歴フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ４０２）。Ｙ相履歴フラグがセットされていない場合には（ステップ４０２：ＮＯ）、他相であるＺ相（例えば、Ｗ相）の相誘起電圧値ｅzが高速判定閾値ｅ_him以下となったことを示すＺ相履歴フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ４０３）。そして、Ｚ相履歴フラグがセットされていない場合には（ステップ４０３：ＮＯ）、特定相の相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0よりも大きいか否かを判定する（ステップ４０４）。
【００５４】
続いて、異常検出部７１は、相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0よりも大きい場合、すなわちその符号がプラスの場合には（ステップ４０４：ＹＥＳ）、Ｙ相の相誘起電圧値ｅyがマイナスの値に設定された高速判定閾値ｅ_him以下であるか否かを判定する（ステップ４０５）。この相誘起電圧値ｅyが高速判定閾値ｅ_him以下である場合には（ステップ４０５：ＹＥＳ）、Ｙ相履歴フラグをセットし（ステップ４０６）、ステップ４０７に移行して、Ｚ相の相誘起電圧値ｅzが高速判定閾値ｅ_him以下であるか否かを判定する（ステップ４０７）。なお、相誘起電圧値ｅyが高速判定閾値ｅ_himよりも大きい場合には（ステップ４０５：ＮＯ）、Ｙ相履歴フラグをセットせずに、ステップ４０７に移行する。続いて、相誘起電圧値ｅzが高速判定閾値ｅ_him以下である場合には（ステップ４０７：ＹＥＳ）、Ｚ相履歴フラグをセットする（ステップ４０８）。一方、相誘起電圧値ｅzが高速判定閾値ｅ_himよりも大きい場合には（ステップ４０７：ＮＯ）、Ｚ相履歴フラグをセットしない。また、特定相の相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0以下の場合、すなわちその符号がマイナスの場合には（ステップ４０４：ＮＯ）、ステップ４０５〜４０８の処理を実行しない。
【００５５】
続いて、異常検出部７１は、Ｙ相履歴フラグがセットされている場合（ステップ４０２：ＹＥＳ）、及びＺ相履歴フラグがセットされている場合には（ステップ４０３：ＹＥＳ）、特定相の相誘起電圧値ｅxの符号が反転したか否かを判定する。具体的には、図示しないメモリに記憶された相誘起電圧値ｅxの前回値ｅx_bが符号判定閾値ｅ_0よりも大きいか否かを判定し（ステップ４０９）、前回値ｅx_bが符号判定閾値ｅ_0よりも大きい場合には（ステップ４０９：ＹＥＳ）、最新の値である相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0以下であるか否かを判定する（ステップ４１０）。そして、相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0以下である場合には（ステップ４１０：ＹＥＳ）、高速回転フラグをセットし（ステップ４１１）、Ｙ相履歴フラグ及びＺ相履歴フラグの各フラグをクリアする（ステップ４１２，４１３）。なお、前回値ｅx_bが符号判定閾値ｅ_0以下の場合（ステップ４０９：ＮＯ）、及び相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0よりも大きい場合には（ステップ４１０：ＮＯ）、ステップ４１１〜４１３の処理を実行しない。
【００５６】
続いて、異常検出部７１は、高速回転フラグがセットされている場合には（ステップ４０１：ＹＥＳ）、特定相の相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0よりも大きいか否かを判定する（ステップ４１４）。そして、相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0よりも大きい場合には（ステップ４１４：ＹＥＳ）、高速回転フラグをクリアする（ステップ４１５）。なお、相誘起電圧値ｅxが符号判定閾値ｅ_0以下の場合には（ステップ４１４：ＮＯ）、高速回転フラグをクリアしない。
【００５７】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）異常検出部７１は、モータ２１と駆動回路３２との間で一方向への通電が可能、且つモータ２１が高速回転していない状態で、特定相の相誘起電圧値ｅxが継続して異常判定閾値ｅ_er以下となった場合に、該特定相のリレーＦＥＴ３９ｘにオープン故障が発生したと判定するようにした。
【００５８】
上記構成によれば、特殊な態様でモータ２１に電圧を印可せず、電流フィードバック制御時の相誘起電圧値ｅxの変化に基づいて判定できるため、モータ２１を駆動しながらオープン故障を検出することができる。これにより、速やかにフェールセーフを図ることが可能になり、操舵フィーリングの低下を抑制できる。
【００５９】
（２）異常検出部７１は、特定相の相誘起電圧値ｅxの符号がプラスの間に他相の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚが高速判定閾値ｅ_himを超えるか否かを判定する。そして、他相の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚの少なくとも一方が高速判定閾値ｅ_himを超えた場合には、該特定相の相誘起電圧値ｅxの符号がプラスからマイナスに変化する際に、モータ２１が高速回転していると判定するようにした。上記構成によれば、回転角センサを用いることなく、簡易な構成でモータ２１が高速回転しているか否かを判定することができる。また、相誘起電圧値ｅxの符号がマイナスに変化する際に、高速回転しているか否かの判定を行うため、特定相の相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_erを超える可能性のある状態となる前に、高速回転しているか否かを判定できる。
【００６０】
ここで、上記のように特定相のリレーＦＥＴ３９ｘにオープン故障が発生している状態では、他方向に電流を流そうとする際には、特定相の相誘起電圧値ｅxが異常判定閾値ｅ_er以下となる（異常な値となる）ため、相誘起電圧値ｅxの符号がマイナスである間は、他相の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚの変化が不安定になる虞がある。この点、上記構成によれば、特定相の相誘起電圧値ｅxの符号がプラスの間に、すなわち特定相の相誘起電圧値ｅxが異常な値とならない状態で、他相の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚが高速判定閾値ｅ_himを超えるか否かを判定するため、精度良く高速回転の判定を行うことができる。
【００６１】
（４）異常検出部７１は、上記（１）〜（３）式を用いることにより各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwに基づいて演算される各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwをモータ２１に印加される印加電圧に相当する電圧パラメータとして用いた。
【００６２】
すなわち、各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwは、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwと各抵抗値Ｒu，Ｒv，Ｒwとの乗算値、及び各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwの和である（上記（１）〜（３）式参照）。そのため、例えば電圧パラメータとして各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwを用いると、モータ２１に供給される電流が大きい場合には、オープン故障が発生していなくても、該各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwはマイナス側に異常判定閾値ｅ_erを超えて大きくなる虞がある。この点、上記構成によれば、電圧パラメータとして各相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖwから上記乗算値を差し引いた各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwを用いるため、精度良くオープン故障の判定をできるようになる。
【００６３】
（５）異常検出部７１は、相誘起電圧値ｅxが通電判定閾値ｅ_pd以下の場合に、モータ２１と駆動回路３２との間で一方向への通電が可能であると判定するため、容易に一方向への通電が可能であるか否かの判定を行うことができる。
【００６４】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、相誘起電圧値ｅxが通電判定閾値ｅ_pd以下である場合に、一方向への通電が可能な状態であると判定した。しかし、これに限らず、オープン故障の検出に先立って通電不良の判定を行い、通電不良が発生していないことを持って、一方向への通電が可能な状態であると判定してもよい。この構成では、通電不良の判定結果を用いることで、別途一方向への通電が可能であるか否かの判定を行わなくてもよくなる。
【００６５】
・上記実施形態において、通電不良の判定に車載電源３６の電源電圧が十分な電圧をモータ２１に印加可能な値以上であるか等、他の条件を加えて判定するようにしてもよい。
・上記実施形態では、モータ２１に印加する印加電圧に相当する電圧パラメータとして各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwを用いたが、これに限らず、例えば各相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*、各ＤＵＴＹ指令値αu，αv，αw又は電圧センサ３８ｕ，３８ｖ，３８ｗにより検出される相電圧値Ｖu，Ｖv，Ｖw等を用いてもよい。
【００６６】
・上記実施形態では、異常検出部７１は、特定相の相誘起電圧値ｅxの符号がマイナスに変化する前の電気角一周期のうち、該相誘起電圧値ｅxの符号がプラスの間に他相の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚが高速判定閾値ｅ_him以下となるか否かを判定し、その判定結果に応じて高速回転の判定を行った。しかし、これに限らず、相誘起電圧値ｅxの符号がプラスの間の判定に加えて、その符号がマイナスの間に他相の各相誘起電圧値ｅy，ｅｚが高速判定閾値ｅ_hip以上となるか否かを判定するようにしてもよい。
【００６７】
・上記実施形態では、各相誘起電圧値ｅu，ｅv，ｅwに基づいてモータ２１が高速回転しているか否かを判定したが、これに限らず、例えば回転角センサ４０により検出されるモータ回転角θmに基づいてモータ回転角速度を推定し、同モータ回転角速度に基づいてモータ２１が高速回転しているか否かを判定してもよい。
【００６８】
・上記実施形態では、各高速判定閾値ｅ_hip，ｅ_himを通電判定閾値ｅ_pd及び異常判定閾値ｅ_erよりも小さな値に設定したが、これら通電判定閾値ｅ_pd及び異常判定閾値ｅ_er以上の値に設定してもよい。
【００６９】
・上記実施形態では、相開放スイッチとしての各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗに、ＭＯＳＦＥＴを用いたが、これに限らず、寄生ダイオードを含むものあればよく、例えばジャンクションＦＥＴ等を用いてもよい。
【００７０】
・上記実施形態では、寄生ダイオードＤが一方向への通電を許容するように各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗを設けたが、これに限らず、寄生ダイオードＤが他方向への通電を許容するように各リレーＦＥＴ３９ｕ，３９ｖ，３９ｗを設けてもよい。
【００７１】
・上記実施形態では、異常検出部７１が異常検出を並列して三相同時に実行するようにしたが、これに限らず、相毎に順次異常検出を実行するようにしてもよい。
・上記実施形態では、本発明をＥＰＳアクチュエータ２２の駆動源であるモータ２１を制御するモータ制御装置としてのＥＣＵ２３に具体化した。しかし、これに限らず、例えば差動機構を用いてステアリング操作に基づく入力軸の回転にモータ駆動に基づく回転を上乗せして出力軸に伝達する伝達比可変装置のモータ等、他のモータを制御するモータ制御装置に具体化してもよい。
【００７２】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）前記異常検出手段は、前記電圧パラメータが前記一方向へ電流を流そうとする側に通電判定閾値を超えて大きくならない場合に、前記モータと前記駆動回路との間で前記一方向への通電が可能であると判定することを特徴とする。上記構成によれば、容易に一方向への通電が可能であるか否かの判定を行うことができる。
【００７３】
（ロ）前記異常検出手段は、前記モータと前記駆動回路との間の電力供給経路において通電不良が発生していない場合に、前記モータと前記駆動回路との間で前記一方向への通電が可能であると判定することを特徴とする。上記構成によれば、通電不良の判定結果を用いることで、別途一方向への通電が可能であるか否かの判定を行わなくてもよくなる。
【符号の説明】
【００７４】
１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２…ステアリング、３…ステアリングシャフト、２１…モータ、２２…ＥＰＳアクチュエータ、２３…ＥＣＵ、２７…トルクセンサ、２８…車速センサ、３１…マイコン、３２…駆動回路、３４ｕ，３４ｖ，３４ｗ…動力線、３５ｕ，３５ｖ，３５ｗ…モータコイル、３７ｕ，３７ｖ，３７ｗ…電流センサ、３８ｕ，３８ｖ，３８ｗ…電圧センサ、３９ｕ，３９ｖ，３９ｗ，３９ｘ…リレーＦＥＴ、４０…回転角センサ、４１…モータ制御部、４２…リレー制御部、４４…電流指令値演算部、４５…モータ制御信号出力部、７１…通電不良検出部、Ｃ…カウント値、Ｃth…所定カウント値、Ｄ…寄生ダイオード、ｔ…タイマ値、ｔth…所定タイマ値、ｅu，ｅv，ｅw，ｅx，ｅy，ｅz…相誘起電圧値、ｅ_0…符号判定閾値、ｅ_er異常判定閾値、ｅ_pd…電判定閾値、ex_b…前回値、ｅ_him，ｅ_hip…高速判定閾値、Ｉu，Ｉv，Ｉw，Ｉx…相電流値、Ｓ_IG…イグニッション信号、Ｓ_pde:異常検出信号、Ｖu，Ｖv，Ｖw…相電圧値。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づいてモータに三相の駆動電力を供給する駆動回路と、前記モータと前記駆動回路とを接続する各相の動力線に設けられる相開放スイッチと、前記モータに印加される印加電圧に相当する電圧パラメータに基づいて前記相開放スイッチのオープン故障を検出する異常検出手段とを備え、前記モータ制御信号出力手段は、前記モータに供給する電流の目標値である電流指令値に実電流値を追従させるべく電流フィードバック制御を実行することにより前記モータ制御信号を出力するモータ制御装置において、
前記相開放スイッチは、当該相への通電を遮断するオフ状態においても一方向への通電を許容する寄生ダイオードを含むものであって、
前記異常検出手段は、前記モータと前記駆動回路との間で前記一方向への通電が可能、且つ前記モータが高速回転していない状態で、判定対象となる特定相の前記電圧パラメータが、前記寄生ダイオードにより通電が許容されない他方向に電流を流そうとする側に異常判定閾値を超えて大きくなった場合に、該特定相の相開放スイッチにオープン故障が発生したと判定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記異常検出手段は、前記特定相の電圧パラメータの符号が前記一方向に電流を流そうとすることを示すものから前記他方向に電流を流そうとすることを示すものに変化する際に前記モータが高速回転しているか否かを判定するものであり、
前記特定相の電圧パラメータが前記他方向に電流を流そうとすることを示すものに変化する前の電気角一周期の間に、前記特定相以外の他相のうちの少なくとも一相の電圧パラメータが、高速回転時に生じる誘起電圧に基づく高速判定閾値を超えた場合には、前記モータが高速回転していると判定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ制御装置において、
前記異常検出手段は、前記電気角一周期における前記特定相の電圧パラメータの符号が前記一方向に電流を流そうとすることを示すものである間に、前記他相のうちの少なくとも一相の電圧パラメータが前記高速判定閾値を超えた場合には、前記モータが高速回転していると判定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記異常検出手段は、前記電圧パラメータとして、前記モータの各相電流値及び各相電圧値に基づいて演算される各相誘起電圧値を用いることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ制御装置を備えたことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項１】
モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づいてモータに三相の駆動電力を供給する駆動回路と、前記モータと前記駆動回路とを接続する各相の動力線に設けられる相開放スイッチと、前記モータに印加される印加電圧に相当する電圧パラメータに基づいて前記相開放スイッチのオープン故障を検出する異常検出手段とを備え、前記モータ制御信号出力手段は、前記モータに供給する電流の目標値である電流指令値に実電流値を追従させるべく電流フィードバック制御を実行することにより前記モータ制御信号を出力するモータ制御装置において、
前記相開放スイッチは、当該相への通電を遮断するオフ状態においても一方向への通電を許容する寄生ダイオードを含むものであって、
前記異常検出手段は、前記モータと前記駆動回路との間で前記一方向への通電が可能、且つ前記モータが高速回転していない状態で、判定対象となる特定相の前記電圧パラメータが、前記寄生ダイオードにより通電が許容されない他方向に電流を流そうとする側に異常判定閾値を超えて大きくなった場合に、該特定相の相開放スイッチにオープン故障が発生したと判定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記異常検出手段は、前記特定相の電圧パラメータの符号が前記一方向に電流を流そうとすることを示すものから前記他方向に電流を流そうとすることを示すものに変化する際に前記モータが高速回転しているか否かを判定するものであり、
前記特定相の電圧パラメータが前記他方向に電流を流そうとすることを示すものに変化する前の電気角一周期の間に、前記特定相以外の他相のうちの少なくとも一相の電圧パラメータが、高速回転時に生じる誘起電圧に基づく高速判定閾値を超えた場合には、前記モータが高速回転していると判定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ制御装置において、
前記異常検出手段は、前記電気角一周期における前記特定相の電圧パラメータの符号が前記一方向に電流を流そうとすることを示すものである間に、前記他相のうちの少なくとも一相の電圧パラメータが前記高速判定閾値を超えた場合には、前記モータが高速回転していると判定することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記異常検出手段は、前記電圧パラメータとして、前記モータの各相電流値及び各相電圧値に基づいて演算される各相誘起電圧値を用いることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ制御装置を備えたことを特徴とする車両用操舵装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１７３０４（Ｐ２０１３−１７３０４Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８３１３（Ｐ２０１１−１４８３１３）
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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