(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ、当該ステータに対し相対回転可能に設けられるロータ、および、複数の相を構成するよう前記ステータに巻回される巻線を有し、電源から供給される電力により駆動するモータを制御するモータ制御装置であって、
前記電源と前記モータとの間に設けられ、前記電源の電源電圧に基づき前記モータに駆動電力を供給する駆動回路と、
前記駆動回路を制御することにより前記モータを制御する制御部と、
前記巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記モータによって駆動される駆動対象に加えられる操舵トルクを検出するトルク検出手段と、を備え、
前記制御部は、
前記駆動対象に加えられるべき指示トルクを演算する指示トルク演算手段、
前記トルク検出手段によって検出された前記操舵トルクと前記指示トルクとに基づき、加算角を演算する加算角演算手段、
制御上の回転角である制御角の前回値に対し所定の演算周期毎に前記加算角を加算することによって前記制御角の今回値を演算する制御角演算手段、
前記電流検出手段により検出した電流、および、前記制御角に基づき、第１制御信号を生成する第１制御信号生成手段、
前記第１制御信号で前記駆動回路を制御することにより前記モータを駆動する第１駆動手段、ならびに、
前記モータを流れる電流または前記モータの端子に印加される電圧とは無関係の値である前記加算角、前記電流検出手段により検出した電流、および、前記第１制御信号の値に基づき、前記巻線の異常を検出する第１異常検出手段、を含み、
前記第１駆動手段により前記モータを駆動しているとき、前記第１異常検出手段により前記巻線の異常を検出可能であることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記モータの回転角を検出する回転角検出手段をさらに備え、
前記制御部は、
前記回転角検出手段により検出した前記回転角に基づき前記モータの回転角速度を算出する回転角速度算出手段、
前記電流検出手段により検出した電流、および、前記回転角に基づき、第２制御信号を生成する第２制御信号生成手段、
前記第２制御信号で前記駆動回路を制御することにより前記モータを駆動する第２駆動手段、ならびに、
前記回転角速度、前記電流検出手段により検出した電流、および、前記第２制御信号の値に基づき、前記巻線の異常を検出する第２異常検出手段、を含み、
前記回転角検出手段が正常な場合は、前記第２駆動手段により前記モータを駆動し、このとき、前記第２異常検出手段により前記巻線の異常を検出可能であり、
前記回転角検出手段が異常な場合は、前記第１駆動手段により前記モータを駆動し、このとき、前記第１異常検出手段により前記巻線の異常を検出可能であることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記駆動回路に印加される電圧を検出可能な電圧検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【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と、
操舵に関するアシストトルクを出力する前記モータと、を備える電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシレスモータの駆動を制御するモータ制御装置は、一般に、モータの回転角を検出する回転角センサによる検出値等に基づきモータへ供給する電流を調節している。ここで、回転角センサとして用いられるレゾルバは、一般に高価であり、配線数が多く、設置スペースが大きいといった問題がある。そこで、特許文献１に記載されたモータ制御装置では、第１モードにおいて、トルクセンサの出力値に基づき加算角を演算し、当該加算角に基づきモータに電流を供給することにより、回転角センサを用いることなく、センサレスでモータの制御を可能としている。また、第２モードでは、モータの端子に印加される電圧（以下、適宜「モータ電圧」という）およびモータに流れる電流（以下、適宜「モータ電流」という）を検出し、当該検出した電圧値および電流値に基づきモータに生じる誘起電圧を推定している。そして、当該推定した誘起電圧からモータの回転角を推定し、当該推定した回転角に基づきモータに電流を供給することにより、回転角センサを用いることなくモータの制御を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７８５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、モータの巻線に断線等の異常が生じた場合、モータの制御が不能となるため、モータの制御を停止する必要がある。よって、モータの巻線の異常を検出する手段が求められている。
回転角センサを備えるモータの場合、例えば「回転角センサにより検出したモータの回転角に基づき演算した回転角速度」等に基づき、モータの巻線の異常を検出することが可能である。一方、上述の第２モードでの制御のようにモータ電圧およびモータ電流に基づきモータの回転角を推定しセンサレスでモータを制御する場合、モータの巻線の異常を検出するとき、以下の問題が生じるおそれがある。
【０００５】
センサレスでモータを制御しているとき、「モータの回転角速度」は、モータ電圧およびモータ電流に基づき推定される回転角に基づき演算（推定）される。ここで、モータの巻線に断線が生じた場合、モータ電流は０になるとともに、モータ電圧はフィードバック制御により増大する。これにより、演算される「モータの回転角速度」は、実際のモータの回転角速度にかかわらず、大きな値となる。そのため、巻線の断線により「回転角速度」が大きくなっているのか、モータが実際に高速回転していることにより「回転角速度」が大きくなっているのかを判断することができない。よって、モータの巻線の異常を判断するために、モータ電圧に基づき推定した「回転角速度」を用いると、誤検出あるいは検出不可となるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、回転角検出手段を用いることなくモータを駆動し、このときのモータの巻線の異常を確実に検出できるモータ制御装置および電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、電源から供給される電力により駆動するモータを制御するモータ制御装置であって、駆動回路と制御部と電流検出手段とトルク検出手段とを備える。本発明のモータ制御装置が制御対象とするモータは、ステータ、当該ステータに対し相対回転可能に設けられるロータ、および、複数の相を構成するようステータに巻回される巻線を有するモータである。駆動回路は、電源とモータとの間に設けられ、電源の電源電圧に基づきモータに駆動電力を供給する。制御部は、駆動回路を制御することによりモータを制御する。電流検出手段は、モータの巻線に流れる電流を検出する。トルク検出手段は、モータによって駆動される駆動対象に加えられる操舵トルクを検出する。
【０００８】
制御部は、指示トルク演算手段、加算角演算手段、制御角演算手段、第１制御信号生成手段、第１駆動手段および第１異常検出手段を含む。指示トルク演算手段は、前記駆動対象に加えられるべき指示トルクを演算する。加算角演算手段は、トルク検出手段によって検出された操舵トルクと前記指示トルクとに基づき、加算角を演算する。制御角演算手段は、制御上の回転角である制御角の前回値に対し所定の演算周期毎に前記加算角を加算することによって前記制御角の今回値を演算する。第１制御信号生成手段は、電流検出手段により検出した電流、および、前記制御角に基づき、第１制御信号を生成する。第１駆動手段は、前記第１制御信号で駆動回路を制御することによりモータを駆動する。第１異常検出手段は、モータを流れる電流またはモータの端子に印加される電圧とは無関係の値である前記加算角、電流検出手段により検出した電流、および、前記第１制御信号の値に基づき、モータの巻線の異常を検出する。そして、制御部は、第１駆動手段によりモータを駆動しているとき、第１異常検出手段によりモータの巻線の異常を検出可能である。
【０００９】
上述のように、第１駆動手段は、トルク検出手段によって検出された操舵トルクに基づきモータを制御する。すなわち、モータの回転角を検出する回転角センサ等の回転角検出手段を必要としない。よって、本発明では、センサレスで（回転角センサ無しで）モータを制御可能である。
【００１０】
また、第１異常検出手段は、操舵トルクに基づき演算された加算角等に基づき、モータの巻線の異常を検出する。ここで、加算角は、モータを流れる電流またはモータの端子に印加される電圧とは無関係の値であるため、モータの巻線が断線して電流または電圧が変動しても、この影響を受けることがない。よって、第１異常検出手段は、センサレス制御時のモータの断線異常を確実に検出することができる。
【００１１】
このように、本発明では、回転角センサ等の回転角検出手段を備えないモータ、あるいは、回転角検出手段を備えるものの回転角検出手段が故障したモータを、第１駆動手段によりセンサレス（回転角センサ無し）で制御可能であり、このときモータの巻線に断線等の異常が生じても、当該巻線の異常を確実に検出することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、モータの回転角を検出する回転角検出手段をさらに備えている。本発明の制御部は、回転角速度算出手段、第２制御信号生成手段、第２駆動手段および第２異常検出手段を含む。回転角速度算出手段は、回転角検出手段により検出した回転角に基づきモータ（ロータ）の回転角速度を算出する。第２制御信号生成手段は、電流検出手段により検出した電流、および、前記回転角に基づき、第２制御信号を生成する。第２駆動手段は、前記第２制御信号で駆動回路を制御することによりモータを駆動する。第２異常検出手段は、前記回転角速度、電流検出手段により検出した電流、および、前記第２制御信号の値に基づき、前記巻線の異常を検出する。そして、制御部は、回転角検出手段が正常な場合は、第２駆動手段によりモータを駆動し、このとき、第２異常検出手段によりモータの巻線の異常を検出可能である。一方、回転角検出手段が異常な場合は、第１駆動手段によりモータを駆動し、このとき、第１異常検出手段によりモータの巻線の異常を検出可能である。
【００１３】
上述のように、制御部は、回転角検出手段が正常な場合、第２駆動手段により、回転角検出手段で検出したモータの回転角に基づきモータを制御する。一方、回転角検出手段が異常な場合、第１駆動手段により、加算角に基づき、センサレスでモータを制御する。よって、本発明では、モータの駆動制御中に回転角検出手段が故障しても、モータの制御を中止することなく、継続して制御可能である。
【００１４】
また、制御部は、第２駆動手段によりモータを駆動しているとき、第２異常検出手段によって、回転角検出手段により検出したモータの回転角に基づき演算された回転角速度等に基づき、モータの巻線の異常を検出する。一方、第１駆動手段によりモータを駆動しているとき、第１異常検出手段によって、操舵トルクに基づき演算された加算角等に基づき、モータの巻線の異常を検出する。このように、本発明では、回転角検出手段の正異常にかかわらず、モータの巻線の異常を確実に検出することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、駆動回路に印加される電圧を検出可能な電圧検出手段をさらに備えている。これにより、第１異常検出手段は、例えば、前記加算角、電流検出手段により検出した電流、および、前記第１制御信号の値に基づくことに加え、電圧検出手段により検出した電圧に基づき、モータの巻線の異常を検出することができる。よって、第１駆動手段でモータを制御するとき、すなわちセンサレスでモータを制御するときの、モータの巻線の異常を検出する精度をより高めることができる。
【００１６】
また、第２異常検出手段は、例えば、前記回転角速度、電流検出手段により検出した電流、および、前記第２制御信号の値に基づくことに加え、電圧検出手段により検出した電圧に基づき、モータの巻線の異常を検出することができる。よって、第２駆動手段でモータを制御するときの、モータの巻線の異常を検出する精度をより高めることができる。
【００１７】
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と、操舵に関するアシストトルクを出力する前記モータと、を備える電動パワーステアリング装置の発明である。上述のように、請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータ制御装置では、センサレスでモータを制御しているときでもモータの巻線の異常を確実に検出することができる。よって、モータの巻線に異常が生じた場合にモータの駆動制御を中止する必要がある電動パワーステアリング装置に対し、本発明は特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態によるモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置およびステアリングシステムを示す模式図。
【図２】本発明の第１実施形態によるモータ制御装置が制御対象とするモータを示す模式図。
【図３】本発明の第１実施形態によるモータ制御装置の制御部を示す図であって、回転角検出手段が正常なときの作動を説明するための図。
【図４】本発明の第１実施形態によるモータ制御装置の制御部を示す図であって、回転角検出手段が異常なときの作動を説明するための図。
【図５】本発明の第１実施形態によるモータ制御装置によるモータの制御、および、モータの巻線の異常を検出する処理を示すフロー図。
【図６】本発明の第１実施形態によるモータ制御装置によるモータの制御、および、モータの巻線の異常を検出する処理を示すフロー図。
【図７】本発明の第２実施形態によるモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置およびステアリングシステムを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明によるモータ制御装置を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるモータ制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を図１に示す。図１は、モータ制御装置１を採用する電動パワーステアリング装置２を備えたステアリングシステム９０の全体構成を示す図である。
【００２１】
モータ制御装置１は、モータ１０を駆動制御するものである。モータ制御装置１は、モータ１０とともに、車両のステアリング操作（操舵）をアシスト（補助）するための電動パワーステアリング装置２に採用される。
ステアリングシャフト９２の先端にはピニオンギア９６が設けられており、ピニオンギア９６はラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が回転可能に連結されている。これにより、運転者がハンドル９１を回転させると、ハンドル９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転し、ステアリングシャフト９２の回転運動はピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換され、ラック軸９７の直線運動変位に応じた角度となるよう一対の車輪９８が操舵される。
【００２２】
電動パワーステアリング装置２は、操舵に関するアシストトルクを出力するモータ１０、モータ１０の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝える減速ギア９４、および、モータ制御装置１を備える。
本実施形態のモータ制御装置１が制御の対象とするモータ１０は、三相ブラシレスモータである。モータ１０は、図２に示すように、略円筒状のステータ１１、当該ステータ１１に対し相対回転可能に設けられる界磁としてのロータ１２、ステータ１１に巻回される巻線１３、１４、１５を有している。巻線１３、１４、１５は、それぞれがＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応している。
【００２３】
各相の巻線１３、１４、１５の方向にＵ軸、Ｖ軸およびＷ軸をとった三相固定座標（ＵＶＷ座標系）が定義されている。また、ロータ１２の磁極方向にｄ軸（磁極軸）をとり、ロータ１２の回転平面内においてｄ軸と直角な方向にｑ軸（トルク軸）をとった二相回転座標系（ｄｑ座標系：実回転座標系）が定義されている。ｄｑ座標系は、ロータ１２とともに回転する回転座標系である。ｄｑ座標系ではｑ軸電流のみがロータ１２のトルク発生に寄与するため、ｄ軸電流を零とし、ｑ軸電流を所望のトルクに応じて制御すればよい。モータ１０（ロータ１２）の回転角（ロータ角）θMは、Ｕ軸に対するｄ軸の回転角である。ｄｑ座標系は、ロータ角θMに従う実回転座標系である。ロータ角θMを用いることによって、ＵＶＷ座標系とｄｑ座標系との間での座標変換を行うことができる。
【００２４】
本実施形態では、モータ１０を制御するにあたり、制御上の回転角を表す制御角θCを定義している。制御角θCは、Ｕ軸に対する仮想的な回転角である。この制御角θCに対応する仮想的な軸をγ軸とし、このγ軸に対して９０°進んだ軸をδ軸として、仮想二相回転座標系（γδ座標系：仮想回転座標系）を定義している。制御角θCがロータ角θMに等しいとき、仮想回転座標系であるγδ座標系と実回転座標系であるｄｑ座標系とが一致する。すなわち、仮想軸としてのγ軸は実軸としてのｄ軸と一致し、仮想軸としてのδ軸は実軸としてのｑ軸と一致する。γδ座標系は、制御角θCに従う仮想回転座標系である。ＵＶＷ座標系とγδ座標系との座標変換は、制御角θCを用いて行うことができる。
【００２５】
ここで、制御角θCとロータ角θMとの差を負荷角θL（＝θC−θM）と定義する。制御角θCに従ってγ軸電流Ｉγをモータ１０に供給すると、このγ軸電流Ｉγのｑ軸成分（ｑ軸への正射影）がロータ１２のトルク発生に寄与するｑ軸電流Ｉqとなる。すなわち、γ軸電流Ｉγとｑ軸電流Ｉqとの間に、次式（１）の関係が成り立つ。
Ｉq＝Ｉγ・ｓｉｎθL・・・（１）
【００２６】
次に、モータ制御装置１の構成について説明する。モータ制御装置１は、図１に示すように駆動回路としてのインバータ部２０、制御部としてのマイコン３０、電流検出手段としての電流センサ８１、トルク検出手段としてのトルクセンサ８２、回転角検出手段としての回転角センサ８３、および、電圧検出手段としての電圧センサ８４等を備えている。
インバータ部２０は、ＭＯＳ等のスイッチング素子（図示せず）を複数有している。本実施形態では、インバータ部２０は、６つのスイッチング素子を有し、これらのスイッチング素子が２つ１組で１つの相に対応している。インバータ部２０は、電源としてのバッテリ（図示せず）とモータ１０との間に設けられ、バッテリの電源電圧に基づきモータ１０に駆動電力（相電流）を供給する。マイコン３０は、インバータ部２０を制御することによりモータ１０を制御する。
【００２７】
本実施形態では、マイコン３０には、電流センサ８１、トルクセンサ８２、回転角センサ８３、電圧センサ８４、舵角センサ８５、および、図示しない車速センサ等が接続されている。
電流センサ８１は、インバータ部２０とモータ１０との間に設けられ、モータ１０の巻線に流れる電流を検出する。
【００２８】
トルクセンサ８２は、ステアリングシャフト９２のうち上側（ハンドル９１側）部分と下側部分とを接続するトーションバー９３に設けられ、トーションバー９３の捩れ角に相当する検出値を出力する。前記捩れ角は、ステアリングシャフト９２のうち上側（ハンドル９１側）部分に運転者から加えられた力による角度（操舵角度）とステアリングシャフト９２のうち下側部分にモータ１０から加えられた力（アシストトルク）による角度（アシスト角度）との差である。この角度差に相当する値が操舵トルクとして検出され、トルクセンサ８２から出力される（以下、トルクセンサ８２から出力される検出値を適宜「検出操舵トルクＴ」という）。
【００２９】
本実施形態では、回転角センサ８３は、一般的なレゾルバであって、モータ１０のロータ１２近傍に設けられている。これにより、回転角センサ８３は、ロータ１２の回転角（ロータ角θM）を検出可能である。
電圧センサ８４は、インバータ部２０に設けられ、インバータ部２０に印加される電圧を検出可能である。
【００３０】
舵角センサ８５は、ステアリングシャフト９２のうち上側（ハンドル９１側）部分に設けられ、当該部分の回転角（舵角）を検出する。
図示しない車速センサは、電動パワーステアリング装置２が搭載された車両の速度を検出する。
マイコン３０は、上述の各センサの出力値に基づきインバータ部２０からモータ１０へ供給する駆動電力を制御することによりモータ１０を制御する。
【００３１】
次に、マイコン３０によるモータ１０の制御について説明する。
マイコン３０は、回転角センサ８３が正常な場合、回転角センサ８３の検出値（ロータ角θM）に基づきモータ１０を制御する。一方、回転角センサ８３が異常な場合（故障等の場合）は、回転角センサ８３の検出値ではなく、トルクセンサ８２の検出値に基づきモータ１０を制御する。
【００３２】
まず、回転角センサ８３が正常な場合のモータ１０の制御について、図３に基づき説明する。ここで、マイコン３０は、指示電流値生成部３１、電流偏差演算部３２、三相二相変換部３３、ＰＩ制御部３４、二相三相変換部３５およびＰＷＭ制御部３６等を含む。
指示電流値生成部３１は、ｄｑ座標系の座標軸に流すべき電流値を指示電流値として生成する。具体的には、ｄ軸指示電流値Ｉd*およびｑ軸指示電流値Ｉq*（以下、これらを総称するときには「二相指示電流値Ｉdq*」という）を生成する。さらに具体的には、指示電流値生成部３１は、ｑ軸指示電流値Ｉq*を有意値とする一方で、ｄ軸指示電流値Ｉd*を零とする。より具体的には、指示電流値生成部３１は、トルクセンサ８２によって検出される検出操舵トルクＴに基づいてｑ軸指示電流値Ｉq*を設定する。
【００３３】
検出操舵トルクＴに対するｑ軸指示電流値Ｉq*の設定例は、図３に符号３１で示す矩形内に示されている。検出操舵トルクＴは、例えば右方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、左方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。また、ｑ軸指示電流値Ｉq*は、モータ１０から右方向操舵のためのアシストトルクを発生させるべきときには正の値とされ、モータ１０から左方向操舵のためのアシストトルクを発生させるべきときには負の値とされる。ｑ軸指示電流値Ｉq*は、検出操舵トルクＴの正の値に対しては正の値をとり、検出操舵トルクＴの負の値に対しては負の値をとる。検出操舵トルクＴが所定の範囲（トルク不感帯）の微小な値のときには、ｑ軸指示電流値Ｉq*は零とされる。また、ｑ軸指示電流値Ｉq*は、車速センサによって検出される車速が大きいほど、その絶対値が小さく設定されるようになっている。これにより、低速走行時には大きなアシストトルクを発生させることができ、高速走行時にはアシストトルクを小さくすることができる。
【００３４】
電流偏差演算部３２は、指示電流値生成部３１により生成された指示電流値Ｉｄｑ*に対する二相検出電流Ｉγδ（γ軸検出電流Ｉγおよびδ軸検出電流Ｉδ）の偏差を演算する。具体的には、電流偏差演算部３２は、ｄ軸指示電流値Ｉd*（＝０）に対するγ軸検出電流Ｉγの偏差Ｉd*−Ｉγと、ｑ軸指示電流値Ｉq*に対するδ軸検出電流Ｉδの偏差Ｉq*−Ｉδとを演算する。γ軸検出電流Ｉγおよびδ軸検出電流Ｉδは、三相二相変換部３３から電流偏差演算部３２に与えられるようになっている。
【００３５】
三相二相変換部３３は、電流センサ８１によって検出されるＵＶＷ座標系の三相検出電流ＩUVW（Ｕ相検出電流ＩU、Ｖ相検出電流ＩVおよびＷ相検出電流ＩW）を二相固定座標系であるαβ座標系の二相検出電流ＩαおよびＩβ（以下、これらを総称するときには「二相検出電流Ｉαβ」という）に変換する。ここで、αβ座標系は、図２に示すように、ロータ１２の回転中心を原点として、ロータ１２の回転平面内にα軸およびこれに直交するβ軸（図２ではＵ軸と同軸）を定めた固定座標系である。また、三相二相変換部３３は、二相検出電流Ｉαβをγδ座標系の二相検出電流ＩγおよびＩδ（以下、これらを総称するときには「二相検出電流Ｉγδ」という）に変換する。これらが電流偏差演算部３２に与えられるようになっている。なお、三相二相変換部３３における座標変換には、回転角センサ８３により検出したモータ１０の回転角、すなわちロータ角θMが用いられる。
【００３６】
ＰＩ制御部３４は、電流偏差演算部３２によって演算された電流偏差に対するＰＩ演算を行うことにより、モータ１０に印加すべき二相指示電圧Ｖγδ*（γ軸指示電圧Ｖγ*およびδ軸指示電圧Ｖδ*）を生成する。この二相指示電圧Ｖγδ*が、二相三相変換部３５に与えられる。
二相三相変換部３５は、二相指示電圧Ｖγδ*をαβ座標系の二相指示電圧Ｖαβ*に変換する。この座標変換には、回転角センサ８３により検出したロータ角θMが用いられる。二相指示電圧Ｖαβ*は、α軸指示電圧Ｖα*およびβ軸指示電圧Ｖβ*からなる。二相三相変換部３５は、二相指示電圧Ｖαβ*に対して座標変換演算を行うことによって、三相指示電圧ＶUVW*を生成する。三相指示電圧ＶUVW*は、Ｕ相指示電圧ＶU*、Ｖ相指示電圧ＶV*およびＷ相指示電圧ＶW*からなる。この三相指示電圧ＶUVW*は、ＰＷＭ制御部３６に与えられる。
【００３７】
ＰＷＭ制御部３６は、Ｕ相指示電圧ＶU*、Ｖ相指示電圧ＶV*およびＷ相指示電圧ＶW*にそれぞれ対応するデューティーのＵ相ＰＷＭ制御信号、Ｖ相ＰＷＭ制御信号およびＷ相ＰＷＭ制御信号を生成し、インバータ部２０に供給する。
インバータ部２０を構成するスイッチング素子がＰＷＭ制御部３６から与えられるＰＷＭ制御信号によって制御されることにより、三相指示電圧ＶUVW*に相当する電圧がモータ１０の各相の巻線１３、１４、１５に印加されることになる。これにより、モータ１０が回転駆動する。ここで、電流偏差演算部３２およびＰＩ制御部３４は、電流フィードバック制御手段を構成している。この電流フィードバック制御手段の働きによって、モータ１０に流れるモータ電流が、二相指示電流値Ｉdq*に近づくように制御される。
【００３８】
このように、回転角センサ８３が正常な場合、マイコン３０は、回転角センサ８３により検出したロータ角θMに基づきモータ１０を駆動制御する。ここで、上述のＵ相ＰＷＭ制御信号、Ｖ相ＰＷＭ制御信号およびＷ相ＰＷＭ制御信号は、特許請求の範囲における「第２制御信号」に相当する。また、ここで、ＰＷＭ制御部３６は特許請求の範囲における「第２制御信号生成手段」として機能し、マイコン３０は特許請求の範囲における「第２駆動手段」として機能する。
【００３９】
続いて、回転角センサ８３が異常な場合のモータ１０の制御について、図４に基づき説明する。回転角センサ８３が異常な場合とは、例えば回転角センサ８３が故障し、回転角センサ８３によってはロータ角θMを検出することができなくなった場合等である。
ここで、マイコン３０は、指示電流値生成部３１、電流偏差演算部３２、三相二相変換部３３、ＰＩ制御部３４、二相三相変換部３５およびＰＷＭ制御部３６に加え、指示操舵トルク設定部４１、トルク偏差演算部４２、ＰＩ制御部４３、制御角演算部４４および加算器４５等を含む。
【００４０】
指示操舵トルク設定部４１は、舵角センサ８５によって検出される舵角と、車速センサによって検出される車速とに基づいて、指示操舵トルクＴ*を設定する。例えば、図４の符号４１の矩形内に示すように、例えば、舵角が正の値（右方向へ操舵した状態）のとき指示操舵トルクＴ*は正の値（右方向へのトルク）に設定され、舵角が負の値（左方向へ操舵した状態）のとき指示操舵トルクＴ*は負の値（左方向へのトルク）に設定される。そして、舵角の絶対値が大きくなるに従って、その絶対値が大きくなるように指示操舵トルクＴ*が設定される。ただし、本実施形態では、所定の上限値（正の値：例えば＋７Ｎｍ）および下限値（負の値：例えば−７Ｎｍ）の範囲内で指示操舵トルクＴ*の設定が行われる。また、指示操舵トルクＴ*は、車速が大きいほど、その絶対値が小さくなるように設定される。すなわち、車速感応制御が行われる。なお、舵角が所定の範囲のときには、指示操舵トルクＴ*は零とされる。ここで、指示操舵トルク設定部４１は、特許請求の範囲における「指示トルク演算手段」に対応している。
【００４１】
トルク偏差演算部４２は、指示操舵トルク設定部４１によって設定される指示操舵トルクＴ*とトルクセンサ８２によって検出される操舵トルクＴ（以下、区別を容易にするために適宜「検出操舵トルクＴ」という）との偏差（トルク偏差）ΔＴを求める。ＰＩ制御部４３は、このトルク偏差ΔＴに対するＰＩ演算を行う。すなわち、トルク偏差演算部４２およびＰＩ制御部４３によって、検出操舵トルクＴを指示操舵トルクＴ*に導くためのトルクフィードバック制御手段が構成されている。ＰＩ制御部４３は、トルク偏差ΔＴに対するＰＩ演算を行うことで、制御角θCに対する加算角αを演算する。検出操舵トルクＴは、右方向操舵トルクに対しては正符号、左方向操舵トルクに対しては負符号を有している。ここで、ＰＩ制御部４３は、特許請求の範囲における「加算角演算手段」に対応している。
【００４２】
制御角演算部４４は、加算器４５を含む。加算器４５は、制御角θCの前回値θC（ｎ−１）にＰＩ制御部４３から与えられる加算角αを加算する。すなわち、制御角演算部４４は、所定の演算周期毎に制御角θCを演算する。そして、前演算周期における制御角θCを前回値θC（ｎ−１）とし、これを用いて今演算周期における制御角θCである今回値θC（ｎ）を求める。ここで、制御角演算部４４は、特許請求の範囲における「制御角演算手段」に対応している。
【００４３】
指示電流値生成部３１は、制御上の回転角である前記制御角θCに対応する仮想回転座標系であるγδ座標系の座標軸（仮想軸）に流すべき電流値を指示電流値として生成する。具体的には、γ軸指示電流値Ｉγ*およびδ軸指示電流値Ｉδ*（以下、これらを総称するときには「二相指示電流値Ｉγδ*」という）を生成する。指示電流値生成部３１は、γ軸指示電流値Ｉγ*を有意値とする一方で、δ軸指示電流値Ｉδ*を零とする。より具体的には、指示電流値生成部３１は、トルクセンサ８２によって検出される検出操舵トルクＴに基づいてγ軸指示電流値Ｉγ*を設定する。
【００４４】
検出操舵トルクＴに対するγ軸指示電流値Ｉγ*の設定例は、図４に符号３１で示す矩形内に示されている。ここで、検出操舵トルクＴが零付近の領域には不感帯ＮＲが設定されている。γ軸指示電流値Ｉγ*は、不感帯ＮＲの外側の領域で急峻に立ち上がり、所定のトルク以上でほぼ一定値となるように設定される。これにより、運転者がハンドル９１を操作していないときには、モータ１０への通電が停止され、不必要な電力消費が抑制される。
【００４５】
電流偏差演算部３２は、指示電流値生成部３１により生成された指示電流値Ｉγδ*に対する二相検出電流Ｉγδ（γ軸検出電流Ｉγおよびδ軸検出電流Ｉδ）の偏差を演算する。具体的には、電流偏差演算部３２は、γ軸指示電流値Ｉγ*に対するγ軸検出電流Ｉγの偏差Ｉγ*−Ｉγと、δ軸指示電流値Ｉδ*（＝０）に対するδ軸検出電流Ｉδの偏差Ｉδ*−Ｉδとを演算する。γ軸検出電流Ｉγおよびδ軸検出電流Ｉδは、三相二相変換部３３から電流偏差演算部３２に与えられる。
【００４６】
三相二相変換部３３は、電流センサ８１によって検出されるＵＶＷ座標系の三相検出電流ＩUVWを二相固定座標系であるαβ座標系の二相検出電流Ｉαβに変換する。また、三相二相変換部３３は、二相検出電流Ｉαβをγδ座標系の二相検出電流Ｉγδに変換する。これらが電流偏差演算部３２に与えられる。なお、三相二相変換部３３における座標変換には、制御角演算部４４で演算した制御角θCが用いられる。
【００４７】
ＰＩ制御部３４は、電流偏差演算部３２によって演算された電流偏差に対するＰＩ演算を行うことにより、モータ１０に印加すべき二相指示電圧Ｖγδ*を生成する。この二相指示電圧Ｖγδ*が、二相三相変換部３５に与えられる。
二相三相変換部３５は、二相指示電圧Ｖγδ*をαβ座標系の二相指示電圧Ｖαβ*に変換する。この座標変換には、制御角演算部４４で演算した制御角θCが用いられる。二相三相変換部３５は、二相指示電圧Ｖαβ*に対して座標変換演算を行うことによって、三相指示電圧ＶUVW*を生成する。この三相指示電圧ＶUVW*はＰＷＭ制御部３６に与えられる。
【００４８】
ＰＷＭ制御部３６は、Ｕ相指示電圧ＶU*、Ｖ相指示電圧ＶV*およびＷ相指示電圧ＶW*にそれぞれ対応するデューティーのＵ相ＰＷＭ制御信号、Ｖ相ＰＷＭ制御信号およびＷ相ＰＷＭ制御信号を生成し、インバータ部２０に供給する。
インバータ部２０を構成するスイッチング素子がＰＷＭ制御部３６から与えられるＰＷＭ制御信号によって制御されることにより、三相指示電圧ＶUVW*に相当する電圧がモータ１０の各相の巻線１３、１４、１５に印加される。これにより、モータ１０が回転駆動する。ここで、電流偏差演算部３２およびＰＩ制御部３４は、電流フィードバック制御手段を構成している。この電流フィードバック制御手段の働きによって、モータ１０に流れるモータ電流が、二相指示電流値Ｉγδ*に近づくように制御される。
【００４９】
上述のように、指示操舵トルクＴ*と検出操舵トルクＴとの偏差（トルク偏差）に対するＰＩ制御によって、加算角αが生成される。この加算角αが制御角θCの前回値θC（ｎ−１）に対して加算されることによって、制御角θCの今回値θC（ｎ）＝θC（ｎ−１）＋αが求められる。このとき、制御角θCとロータ１２の実際のロータ角θMとの偏差が負荷角θL＝θC−θMとなる。
【００５０】
したがって、制御角θCに従うγδ座標系（仮想回転座標系）のγ軸（仮想軸）にγ軸指示電流値Ｉγ*に従ってγ軸電流Ｉγが供給されると、ｑ軸電流Ｉq＝ＩγｓｉｎθLとなる。このｑ軸電流Ｉqがロータ１２の発生トルクに寄与する。すなわち、モータ１０のトルク定数ＫTをｑ軸電流Ｉq（＝ＩγｓｉｎθL）に乗じた値が、アシストトルクＴA（＝ＫT・ＩγｓｉｎθL）として、減速ギア９４を介して、ステアリングシャフト９２に伝達される。このアシストトルクＴAをステアリングシャフト９２からの負荷トルクＴLから減じた値が、運転者がハンドル９１に与えるべき操舵トルクＴである。この操舵トルクＴがフィードバックされることによって、この操舵トルクＴを指示操舵トルクＴ*に導くように系が動作する。つまり、検出操舵トルクＴを指示操舵トルクＴ*に一致させるべく、加算角αが求められ、それに応じて制御角θCが制御される。
【００５１】
このように制御上の仮想軸であるγ軸に電流を流す一方で、指示操舵トルクＴ*と検出操舵トルクＴとの偏差ΔＴに応じて求められる加算角αで制御角θCを更新していくことにより、負荷角θLが変化し、この負荷角θLに応じたトルクがモータ１０から発生するようになっている。これにより、舵角および車速に基づいて設定される指示操舵トルクＴ*に応じたトルクをモータ１０から発生させることができるので、舵角および車速に対応した適切なアシストトルクをステアリングシャフト９２に与えることができる。すなわち、舵角の絶対値が大きいほど操舵トルクが大きく、かつ、車速が大きいほど操舵トルクが小さくなるように、操舵補助制御が実行される。
【００５２】
このように、回転角センサ８３が異常な場合、マイコン３０は、トルクセンサ８２よって検出された検出操舵トルクＴに基づき演算される加算角αに基づきモータ１０を駆動制御する。すなわち、マイコン３０は、センサレスで（回転角センサ８３の検出値を用いることなく）モータ１０を制御可能である。ここで、上述のＵ相ＰＷＭ制御信号、Ｖ相ＰＷＭ制御信号およびＷ相ＰＷＭ制御信号は、特許請求の範囲における「第１制御信号」に相当する。また、ここで、ＰＷＭ制御部３６は特許請求の範囲における「第１制御信号生成手段」として機能し、マイコン３０は特許請求の範囲における「第１駆動手段」として機能する。
【００５３】
次に、マイコン３０によるモータ１０の駆動制御、および、モータ１０の巻線１３、１４、１５の異常検出について、図５および６に基づき説明する。
図５および６に示す一連の処理は、例えば運転者がイグニッションキーをオンにしたとき、すなわち車両の運転開始時等に開始される。
【００５４】
Ｓ１０１では、マイコン３０は、回転角センサ８３が正常か否かを確認する。回転角センサ８３は正常であると判断した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、処理はＳ１０２へ移行する。一方、回転角センサ８３は正常ではない、すなわち、回転角センサ８３に異常が生じている、あるいは、回転角センサ８３は故障していると判断した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、処理はＳ２０１（図６参照）へ移行する。
【００５５】
Ｓ１０２では、マイコン３０は、モータ１０の回転角に基づくモータ１０の駆動制御を開始する。すなわち、Ｓ１０２以降、マイコン３０は、上述の「第２駆動手段」として機能し、回転角センサ８３により検出されたモータ１０の回転角（ロータ角θM）に基づきモータ１０を駆動制御する。つまり、回転角センサ８３が正常なときは、回転角センサ８３の検出値に基づいてモータ１０を制御する。
【００５６】
Ｓ１０３では、マイコン３０は、インバータ部２０に印加されている電圧が所定値Ｔｈｐｉｇ以上か否かを判断する。ここで、マイコン３０は、電圧センサ８４（図１参照）によりインバータ部２０に印加されている電圧を検出し、当該検出値を前記判断に用いる。電圧センサ８４による検出値がＴｈｐｉｇ以上であった場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、処理はＳ１０４へ移行する。一方、電圧センサ８４による検出値がＴｈｐｉｇより小さかった場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、処理はＳ１０６へ移行する。
Ｓ１０３でＹＥＳと判断された場合、インバータ部２０には所定値Ｔｈｐｉｇ以上の電圧が印加されていることを意味する。なお、本実施形態では、Ｔｈｐｉｇは例えば１３（Ｖ）に設定されている。また、Ｓ１０３では、マイコン３０は、異常時間を示す値Ｔａｂのカウントアップを開始する。すなわち、Ｓ１０３以降、時間の経過に伴い、Ｔａｂの値は増大する。
【００５７】
Ｓ１０４では、マイコン３０は、モータ１０の回転角速度が所定値Ｔｈω以下か否かを判断する。ここで、マイコン３０は、「回転角速度算出手段」として機能し、回転角センサ８３により検出したモータ１０の回転角に基づきモータ１０の回転角速度を算出する。そして、算出した回転角速度がＴｈω以下であった場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、処理はＳ１０５へ移行する。一方、算出した回転角速度がＴｈωより大きかった場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、処理はＳ１０６へ移行する。
Ｓ１０４でＹＥＳと判断された場合、モータ１０の回転角速度は所定値Ｔｈω以下であることを意味する。なお、本実施形態では、Ｔｈωは例えば１８６０（ｄｅｇ／ｓｅｃ）に設定されている。
【００５８】
Ｓ１０５では、マイコン３０は、「モータ１０に流れる電流が所定値Ｔｈｃｕｒより小さい」、かつ、「インバータ部２０への電圧指令値が所定値Ｔｈｖｏｌｕｐより大きい、または、所定値Ｔｈｖｏｌｄｎより小さい」か否かを判断する。ここで、マイコン３０は、電流センサ８１（図１および２参照）によりモータ１０に流れる電流を検出し、当該検出値を前記判断に用いる。また、前記電圧指令値は上述の「第２制御信号」、すなわち、Ｕ相ＰＷＭ制御信号、Ｖ相ＰＷＭ制御信号およびＷ相ＰＷＭ制御信号に相当するため、マイコン３０は、これらのＰＷＭ制御信号の値を前記判断に用いる。「電流センサ８１による検出値がＴｈｃｕｒより小さい」、かつ、「各ＰＷＭ制御信号の値がＴｈｖｏｌｕｐより大きい、または、Ｔｈｖｏｌｄｎより小さい」と判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、処理はＳ１０７へ移行する。一方、「電流センサ８１による検出値がＴｈｃｕｒ以上」、または、「各ＰＷＭ制御信号の値がＴｈｖｏｌｄｎ以上、かつ、Ｔｈｖｏｌｕｐ以下」であると判断した場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、処理はＳ１０６へ移行する。
Ｓ１０５でＹＥＳと判断された場合、モータ１０に流れる電流は所定値Ｔｈｃｕｒより小さく、かつ、各相のデューティーが広がっていることを意味する。なお、本実施形態では、Ｔｈｃｕｒは例えば１０（Ａ）に設定され、Ｔｈｖｏｌｕｐは例えば８７（％）、Ｔｈｖｏｌｄｎは例えば１３（％）に設定されている。
【００５９】
Ｓ１０６は、Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５でＮＯと判断された場合に実行される。Ｓ１０６では、マイコン３０は、異常時間を示す値Ｔａｂをクリア、すなわち零に設定する。その後、処理はＳ１０３に戻る。
【００６０】
Ｓ１０７では、異常時間が規定時間以上となったか否かを判断する。すなわち、マイコン３０は、異常時間を示す値Ｔａｂが所定値に達したか否かを判断する。Ｔａｂが所定値に達したと判断した場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、処理はＳ１０８へ移行する。一方、Ｔａｂは所定値より小さいと判断した場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、処理はＳ１０３へ戻る。
Ｓ１０８では、マイコン３０は、モータ１０の巻線１３、１４、１５のいずれかに断線等の異常が生じたと判断する。
【００６１】
Ｓ２０１は、Ｓ１０１でＮＯと判断された場合に実行される（図６参照）。Ｓ２０１では、マイコン３０は、演算した加算角に基づくモータ１０の駆動制御を開始する。すなわち、Ｓ１０１以降、マイコン３０は、上述の「第１駆動手段」として機能し、トルクセンサ８２よって検出された検出操舵トルクＴに基づき演算される加算角αに基づきモータ１０を駆動制御する。つまり、回転角センサ８３が異常なときは、トルクセンサ８２の検出値に基づいてモータ１０を制御する。
【００６２】
Ｓ２０２では、マイコン３０は、Ｓ１０３での処理と同様、インバータ部２０に印加されている電圧が所定値Ｔｈｐｉｇ以上か否かを判断する。電圧センサ８４による検出値がＴｈｐｉｇ以上であった場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、処理はＳ２０３へ移行する。一方、電圧センサ８４による検出値がＴｈｐｉｇより小さかった場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、処理はＳ２０５へ移行する。
Ｓ２０２でＹＥＳと判断された場合、インバータ部２０には所定値Ｔｈｐｉｇ以上の電圧が印加されていることを意味する。なお、本実施形態では、Ｔｈｐｉｇは例えば１３（Ｖ）に設定されている。また、Ｓ２０２では、Ｓ１０３での処理と同様、マイコン３０は、異常時間を示す値Ｔａｂのカウントアップを開始する。すなわち、Ｓ２０２以降、時間の経過に伴い、Ｔａｂの値は増大する。
【００６３】
Ｓ２０３では、マイコン３０は、演算した加算角が所定値Ｔｈａｎｇ以下か否かを判断する。ここで、マイコン３０は、モータ１０を駆動制御するために演算している加算角（トルクセンサ８２よって検出された検出操舵トルクＴに基づき演算される加算角α）を前記判断に用いる。演算により導出された加算角αがＴｈａｎｇ以下であった場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、処理はＳ２０４へ移行する。一方、演算により導出された加算角αがＴｈａｎｇより大きかった場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、処理はＳ２０５へ移行する。
Ｓ２０３でＹＥＳと判断された場合、加算角αは所定値Ｔｈａｎｇ以下であることを意味する。なお、本実施形態では、Ｔｈａｎｇは例えば７（ｄｅｇ）に設定されている。
【００６４】
Ｓ２０４では、マイコン３０は、「モータ１０に流れる電流が所定値Ｔｈｃｕｒより小さい」、かつ、「インバータ部２０への電圧指令値が所定値Ｔｈｖｏｌｕｐより大きい、または、所定値Ｔｈｖｏｌｄｎより小さい」か否かを判断する。ここで、マイコン３０は、電流センサ８１によりモータ１０に流れる電流を検出し、当該検出値を前記判断に用いる。また、前記電圧指令値は上述の「第１制御信号」、すなわち、Ｕ相ＰＷＭ制御信号、Ｖ相ＰＷＭ制御信号およびＷ相ＰＷＭ制御信号に相当するため、マイコン３０は、これらのＰＷＭ制御信号の値を前記判断に用いる。「電流センサ８１による検出値がＴｈｃｕｒより小さい」、かつ、「各ＰＷＭ制御信号の値がＴｈｖｏｌｕｐより大きい、または、Ｔｈｖｏｌｄｎより小さい」と判断した場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、処理はＳ２０６へ移行する。一方、「電流センサ８１による検出値がＴｈｃｕｒ以上」、または、「各ＰＷＭ制御信号の値がＴｈｖｏｌｄｎ以上、かつ、Ｔｈｖｏｌｕｐ以下」であると判断した場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、処理はＳ２０５へ移行する。
Ｓ２０４でＹＥＳと判断された場合、モータ１０に流れる電流は所定値Ｔｈｃｕｒより小さく、かつ、各相のデューティーが広がっていることを意味する。なお、本実施形態では、Ｔｈｃｕｒは例えば１０（Ａ）に設定され、Ｔｈｖｏｌｕｐは例えば８７（％）、Ｔｈｖｏｌｄｎは例えば１３（％）に設定されている。
【００６５】
Ｓ２０５は、Ｓ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０４でＮＯと判断された場合に実行される。Ｓ２０５では、マイコン３０は、異常時間を示す値Ｔａｂをクリア、すなわち零に設定する。その後、処理はＳ２０２に戻る。
【００６６】
Ｓ２０６では、異常時間が規定時間以上となったか否かを判断する。すなわち、マイコン３０は、異常時間を示す値Ｔａｂが所定値に達したか否かを判断する。Ｔａｂが所定値に達したと判断した場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、処理はＳ２０７へ移行する。一方、Ｔａｂは所定値より小さいと判断した場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、処理はＳ２０２へ戻る。
Ｓ２０７では、マイコン３０は、モータ１０の巻線１３、１４、１５のいずれかに断線等の異常が生じたと判断する。
【００６７】
Ｓ１０９は、Ｓ１０８またはＳ２０７でモータ１０の巻線１３、１４、１５のいずれかに断線等の異常が生じたと判断した場合に実行される。Ｓ１０９では、マイコン３０は、モータ１０の駆動制御を停止する。これにより、モータ１０からアシストトルクは出力されなくなり、電動パワーステアリング装置２による操舵に関するアシストが停止する。ここで、本実施形態では、マイコン３０は、モータ１０の故障に関する情報をダイアグ情報として記憶するとともに、電動パワーステアリング装置２が故障（モータ１０の巻線が断線）していることを運転者に通知する。
Ｓ１０９の後、マイコン３０は、図５および６に示すモータ１０の駆動制御処理、および、モータ１０の巻線の異常検出処理を終了する。
【００６８】
以上のように、本実施形態では、回転角センサ８３が正常な場合、回転角センサ８３の検出値に基づきモータ１０を駆動制御するとともに、回転角センサ８３の検出値に基づきモータ１０の巻線の異常を検出可能である。一方、回転角センサ８３が異常な場合、回転角センサ８３の検出値を用いることなく、トルクセンサ８２の検出値に基づき加算角を演算することでモータ１０を駆動制御するとともに、演算した加算角に基づきモータ１０の巻線の異常を検出可能である。
なお、マイコン３０は、Ｓ１０３〜１０８において、特許請求の範囲の「第２異常検出手段」として機能する。また、マイコン３０は、Ｓ２０２〜２０７において、特許請求の範囲の「第１異常検出手段」として機能する。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態では、マイコン３０は、回転角センサ８３が正常な場合、「第２駆動手段」として機能し、回転角センサ８３で検出したモータ１０の回転角（ロータ角θM）に基づきモータ１０を制御する。一方、回転角センサ８３が異常な場合、「第１駆動手段」として機能し、トルクセンサ８２により検出された検出トルク（検出操舵トルクＴ）に基づき演算した加算角αに基づき、（回転角センサ８３を用いることなく）センサレスでモータ１０を制御する。よって、本実施形態では、モータ１０の駆動制御中に回転角センサ８３が故障しても、モータ１０の制御を中止することなく、継続して制御可能である。
【００７０】
また、マイコン３０は、「第２駆動手段」として機能しモータ１０を駆動しているとき、「第２異常検出手段」として機能し、回転角センサ８３により検出したモータ１０の回転角（ロータ角θM）に基づき演算された回転角速度等に基づき、モータ１０の巻線の異常を検出する。一方、「第１駆動手段」として機能しモータ１０を駆動しているとき、「第１異常検出手段」として機能し、トルクセンサ８２により検出された検出トルク（検出操舵トルクＴ）に基づき演算された加算角α等に基づき、モータ１０の巻線の異常を検出する。このように、本実施形態では、回転角センサ８３の正異常にかかわらず、モータ１０の巻線の異常を確実に検出することができる。
【００７１】
なお、上述のように、マイコン３０は、「第１異常検出手段」として機能するとき、トルクセンサ８２により検出された検出トルク（検出操舵トルクＴ）に基づき演算された加算角α等に基づき、モータ１０の巻線の異常を検出する。ここで、加算角αは、モータ１０を流れる電流またはモータ１０の端子に印加される電圧とは無関係の値であるため、モータ１０の巻線が断線して電流または電圧が変動しても、この影響を受けることがない。よって、マイコン３０は、「第１異常検出手段」として機能することで、センサレス制御時のモータ１０の断線異常を確実に検出することができる。
【００７２】
また、本実施形態では、マイコン３０は、「第２異常検出手段」として機能するとき、モータ１０の回転角速度、電流センサ８１により検出した電流、および、第２制御信号の値に基づくことに加え（Ｓ１０４およびＳ１０５）、電圧センサ８４により検出した電圧に基づき（Ｓ１０３）、モータ１０の巻線の異常を検出する。よって、「第２駆動手段」として機能しモータ１０を制御するときの、モータ１０の巻線の異常を検出する精度をより高めることができる。
【００７３】
また、本実施形態では、マイコン３０は、「第１異常検出手段」として機能するとき、演算により導出した加算角、電流センサ８１により検出した電流、および、第１制御信号の値に基づくことに加え（Ｓ２０３およびＳ２０４）、電圧センサ８４により検出した電圧に基づき（Ｓ２０２）、モータ１０の巻線の異常を検出する。よって、「第１駆動手段」として機能しモータ１０を制御するときの、モータ１０の巻線の異常を検出する精度をより高めることができる。
【００７４】
上述では本実施形態によるモータ制御装置１を電動パワーステアリング装置２に適用する例を示した。モータ制御装置１は、センサレスでモータ１０を制御しているときでもモータ１０の巻線の異常を確実に検出することができる。よって、モータ１０の巻線に異常が生じた場合にモータ１０の駆動制御を中止する必要がある電動パワーステアリング装置２に対し、本実施形態は特に好適である。
【００７５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるモータ制御装置について説明する。
図７に、本発明の第２実施形態によるモータ制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置２を示す。
【００７６】
図７に示すように、第２実施形態によるモータ制御装置は、レゾルバ等の回転角センサを備えないモータ１０を制御の対象としている。すなわち、マイコン３０には、回転角センサからの検出値の入力はない。
【００７７】
本実施形態では、マイコン３０は、第１実施形態における「回転角センサ８３が異常な場合のモータ１０の制御」と同様、トルクセンサ８２よって検出された検出操舵トルクＴに基づき演算される加算角αに基づきモータ１０を駆動制御する（図４参照）。すなわち、マイコン３０は、センサレスで（回転角センサの検出値を用いることなく）モータ１０を制御する。このとき、マイコン３０は、特許請求の範囲における「第１駆動手段」として機能する。
【００７８】
また、本実施形態では、マイコン３０は、第１実施形態における「第１駆動手段として機能しモータ１０を駆動しているときのモータ１０の巻線の異常検出処理」と同様、「第１駆動手段」として機能しモータ１０を駆動しているとき、電圧センサ８４により検出した電圧、演算により導出した加算角、電流センサ８１により検出した電流、および、第１制御信号の値に基づきモータ１０の巻線の異常を検出する（図６、Ｓ２０２〜２０７参照）。
以上説明したように、本実施形態では、マイコン３０は、回転角センサ等の回転角検出手段を備えないモータ１０を、「第１駆動手段」として機能することによりセンサレス（回転角センサ無し）で制御可能であり、このときモータ１０の巻線に断線等の異常が生じても、当該巻線の異常を確実に検出することができる。
【００７９】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、マイコン３０は、Ｓ１０１で回転角センサ８３に異常が生じている、あるいは、回転角センサ８３は故障していると判断した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、回転角センサ８３の異常または故障に関する情報をダイアグ情報として記憶するとともに、モータ１０の回転角センサ８３が異常である（故障している）ことを運転者に通知することとしてもよい。
【００８０】
上述の実施形態では、モータ制御装置の制御対象のモータとして、インナロータ型のブラシレスモータを例示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ステータの径方向外側に筒状のロータが配置されるアウタロータ型のブラシレスモータを制御対象としてもよい。
【００８１】
本発明は、電動パワーステアリング装置用のモータに限らず、電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置用のモータ、ならびに、ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）システムおよび可変ギアレシオ（ＶＧＲ）ステアリングシステム等その他の車両用操舵装置に用いられるモータの制御を行うために用いてもよい。また、車両用操舵装置用に限らず、他の用途のモータの制御に本発明を用いることもできる。
このように、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１  ・・・・モータ制御装置
１０  ・・・モータ
１１  ・・・ステータ
１２  ・・・ロータ
１３、１４、１５  ・・・巻線
２０  ・・・インバータ部（駆動回路）
３０  ・・・マイコン（制御部、指示トルク演算手段、加算角演算手段、制御角演算手段、第１制御信号生成手段、第１駆動手段、第１異常検出手段）
８１  ・・・電流センサ（電流検出手段）
８２  ・・・トルクセンサ（トルク検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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