(57)【要約】【課題】モータ制御に必要な電流センサ以外の電流センサを用いることなく、さらに、モータが高速回転の場合であってもインバータなどの異常検出ができるモータ駆動装置を提供する。【解決手段】ブラシレスＤＣモータの各相の実電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗの加算値が所定閾値より大きい場合に、インバータなどのモータ駆動手段が異常であると判定する。さらに、電圧指令値に３次高調波成分が重畳されている場合には、実電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗから３次高調波成分を除去した後の電圧値の加算値が所定閾値より大きい場合に、モータ駆動手段が異常であると判定する。【選択図】図２
2006050803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレスＤＣモータと、
前記ブラシレスＤＣモータの各相に交流電圧を印加して前記ブラシレスＤＣモータを駆動するモータ駆動手段と、
前記モータ駆動手段に制御信号を出力して前記ブラシレスＤＣモータを制御するモータ制御手段と、
を備えるモータ駆動装置において、
さらに、前記ブラシレスＤＣモータの各相の実電圧を検出する実電圧検出手段と、
検出された各相の前記実電圧と中性点電位との差電圧である各相のシフト実電圧を算出するシフト実電圧算出手段と、
各相の前記シフト実電圧の加算値が所定の第１閾値より大きい場合に前記モータ駆動手段が異常であると判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記制御信号は、基本正弦波からなる電圧指令値に該基本正弦波の３次高調波成分が重畳された３次重畳電圧指令値であり、
さらに、各相の前記シフト実電圧から前記３次高調波成分がそれぞれ除去された各相の３次成分除去電圧を算出する３次成分除去電圧算出手段を備え、
前記異常判定手段は、各相の前記３次成分除去電圧の加算値が前記第１閾値より大きい場合に前記モータ駆動手段が異常であると判定することを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
さらに、前記モータ駆動手段に印加される電源電圧を検出する電源電圧検出手段と、
前記電源電圧の２分の１の電圧値を算出し該２分の１の電圧値を前記中性点電位とする中性点電位算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
ブラシレスＤＣモータと、
前記ブラシレスＤＣモータの各相に交流電圧を印加して前記ブラシレスＤＣモータを駆動するモータ駆動手段と、
前記ブラシレスＤＣモータに流れる実電流のうちｄ軸成分の実電流であるｄ軸実電流及び該ｄ軸に直交するｑ軸成分の実電流であるｑ軸実電流からなるｄ／ｑ軸実電流を算出するｄ／ｑ軸実電流算出手段と、
前記ブラシレスＤＣモータに供給する前記ｄ軸成分の電流指令値であるｄ軸電流指令値及び前記ｑ軸成分の電流指令値であるｑ軸電流指令値からなるｄ／ｑ軸電流指令値を発生する電流指令値発生手段と、
前記ｄ／ｑ軸電流指令値と前記ｄ／ｑ軸実電流との偏差に基づき前記ブラシレスＤＣモータに印加する電圧指令値を算出し前記モータ駆動手段に該電圧指令値からなる制御信号を出力する制御信号出力手段と、
を備えるモータ駆動装置において、
さらに、前記ブラシレスＤＣモータの回転角速度を検出する角速度検出手段と、
前記ｄ／ｑ軸電流指令値及び前記回転角速度に基づき前記ブラシレスＤＣモータに印加される推定電圧値を算出する推定電圧値算出手段と、
前記推定電圧値と前記電圧指令値との偏差が所定の第２閾値より大きい場合に前記モータ駆動手段が異常であると判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項５】
前記制御信号出力手段は、
前記ｄ／ｑ軸電流指令値と前記ｄ／ｑ軸実電流との偏差に基づき前記ブラシレスＤＣモータに印加する前記ｄ軸成分の電圧指令値であるｄ軸電圧指令値及び前記ｑ軸成分の電圧指令値であるｑ軸電圧指令値からなるｄ／ｑ軸電圧指令値を算出するｄ／ｑ軸電圧指令値算出手段と、
前記ｄ／ｑ軸電圧指令値に基づき前記ブラシレスＤＣモータの各相の交流電圧指令値を算出し前記モータ駆動手段に該交流電圧指令値からなる制御信号を出力する交流電圧指令値出力手段とを備え、
前記推定電圧値は、前記ｄ軸成分の推定電圧値及び前記ｑ軸成分の推定電圧値の少なくとも何れか一方であり、
前記異常判定手段は、前記ｄ軸成分の推定電圧値と前記ｄ軸電圧指令値との偏差及び前記ｑ軸成分の推定電圧値と前記ｑ軸電圧指令値との偏差の少なくとも何れか一方が前記第２閾値より大きい場合に前記モータ駆動手段が異常であると判定することを特徴とする請求項４記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記制御信号出力手段は、
前記ｄ／ｑ軸電流指令値と前記ｄ／ｑ軸実電流との偏差に基づき前記ブラシレスＤＣモータに印加する前記ｄ軸成分の電圧指令値であるｄ軸電圧指令値及び前記ｑ軸成分の電圧指令値であるｑ軸電圧指令値からなるｄ／ｑ軸電圧指令値を算出するｄ／ｑ軸電圧指令値算出手段と、
前記ｄ／ｑ軸電圧指令値に基づき前記ブラシレスＤＣモータの各相の交流電圧指令値を算出し前記モータ駆動手段に該交流電圧指令値からなる制御信号を出力する交流電圧指令値出力手段とを備え、
前記推定電圧値は、前記ブラシレスＤＣモータの各相の少なくとも何れか１相に印加される交流推定電圧値であり、
前記異常判定手段は、前記交流推定電圧値と前記交流推定電圧値の相に対応する前記交流電圧指令値との偏差が前記第２閾値より大きい場合に前記モータ駆動手段が異常であると判定することを特徴とする請求項４記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置、例えば、電動パワーステアリング装置などに用いられるブラシレスＤＣモータの駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシレスＤＣモータ駆動装置のインバータの異常検出は、電流指令値と実電流との偏差が所定値以上となったか否か、及び、３相の実電流の加算値が所定値以上になったか否かにより行っている（例えば、特許文献１参照）。ここで、実電流とは、ブラシレスＤＣモータの３相全ての実電流、若しくはこれら３相の実電流に基づき算出されたｄ軸実電流又はｑ軸実電流である。
【０００３】
なお、上記のような電流偏差により行うインバータの異常検出は、モータの回転角速度が所定値より小さいときにのみ行うようにされている。なぜなら、モータが高速回転の場合には、モータの逆起電圧の影響により、インバータが正常の場合であっても電流偏差が大きくなる場合があるからである。つまり、モータが高速回転の場合に電流偏差が大きくなったとしても、異常と判定しないように、モータの回転角速度が所定値より小さいときにのみ行うようにしている。
【特許文献１】特開２０００−１８４７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電流加算による異常検出によれば、ブラシレスＤＣモータの３相全ての実電流を検出する必要がある。ただし、ブラシレスＤＣモータの３相のうち少なくとも２相は、ブラシレスＤＣモータを制御するために必要である。つまり、電流加算による異常検出を行うためには、ブラシレスＤＣモータの制御に必要ではない他の１相分の電流センサを設ける必要がある。さらに、モータが高速回転の場合には、電流偏差によっては異常検出ができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、モータ制御に必要な電流センサ以外の電流センサを用いることなく、さらに、モータが高速回転の場合であってもインバータなどの異常検出ができるモータ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、電流により異常検出を行うのではなく、電圧により異常検出を行うことを思いつき、本発明を完成するに至った。
【０００７】
（１）第１本発明
すなわち、第１本発明のモータ駆動装置は、ブラシレスＤＣモータと、前記ブラシレスＤＣモータの各相に交流電圧を印加して前記ブラシレスＤＣモータを駆動するモータ駆動手段と、前記モータ駆動手段に制御信号を出力して前記ブラシレスＤＣモータを制御するモータ制御手段と、を備えるモータ駆動装置において、さらに、前記ブラシレスＤＣモータの各相の実電圧を検出する実電圧検出手段と、検出された各相の前記実電圧と中性点電位との差電圧である各相のシフト実電圧を算出するシフト実電圧算出手段と、各相の前記シフト実電圧の加算値が所定の第１閾値より大きい場合に前記モータ駆動手段が異常であると判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
ここで、モータ駆動手段は、インバータ回路と、ＰＷＭ出力部とを有している。インバータ回路は、複数のスイッチング素子から構成されている。そして、インバータ回路は、入力側が直流電源に接続されており、出力側がブラシレスＤＣモータに接続されている。ＰＷＭ出力部は、インバータ回路の各スイッチング素子をＰＷＭ駆動させるＰＷＭ駆動信号を出力している。なお、スイッチング素子は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどである。中性点電位とは、ブラシレスＤＣモータの各相に印加される交流電圧の振幅の中心電位である。例えば、中性点電位は、Ｙ結線からなるブラシレスＤＣモータの場合における結線位置の電位となる。また、モータ駆動手段の異常とは、例えば、インバータ回路のスイッチング素子の短絡、地絡、天絡などである。
【０００９】
また、前記制御信号は、基本正弦波からなる電圧指令値に該基本正弦波の３次高調波成分が重畳された３次重畳電圧指令値であり、さらに、各相の前記シフト実電圧から前記３次高調波成分がそれぞれ除去された各相の３次成分除去電圧を算出する３次成分除去電圧算出手段を備え、前記異常判定手段は、各相の前記３次成分除去電圧の加算値が前記第１閾値より大きい場合に前記モータ駆動手段が異常であると判定するようにしてもよい。
【００１０】
ここで、基本正弦波からなる電圧指令値に３次高調波成分を重畳することにより、ブラシレスＤＣモータの線間電圧をより大きくすることができる。また、基本正弦波からなる電圧指令値に重畳する３次高調波成分は、基本正弦波に基づき算出される正弦波からなる。そして、３次成分除去電圧を算出する際に用いる３次高調波成分は、３次重畳電圧指令値に重畳されている基本正弦波の３次高調波成分の正弦波からなる。つまり、３次成分除去電圧は、シフト実電圧から電圧指令値に含まれる３次高調波成分を除去された電圧となる。
【００１１】
また、さらに、前記モータ駆動手段に印加される電源電圧を検出する電源電圧検出手段と、前記電源電圧の２分の１の電圧値を算出し該２分の１の電圧値を前記中性点電位とする中性点電位算出手段と、を備えるようにしてもよい。
【００１２】
（２）第２本発明
第２本発明のモータ駆動装置は、ブラシレスＤＣモータと、前記ブラシレスＤＣモータの各相に交流電圧を印加して前記ブラシレスＤＣモータを駆動するモータ駆動手段と、前記ブラシレスＤＣモータに流れる実電流のうちｄ軸成分の実電流であるｄ軸実電流及び該ｄ軸に直交するｑ軸成分の実電流であるｑ軸実電流からなるｄ／ｑ軸実電流を算出するｄ／ｑ軸実電流算出手段と、前記ブラシレスＤＣモータに供給する前記ｄ軸成分の電流指令値であるｄ軸電流指令値及び前記ｑ軸成分の電流指令値であるｑ軸電流指令値からなるｄ／ｑ軸電流指令値を発生する電流指令値発生手段と、前記ｄ／ｑ軸電流指令値と前記ｄ／ｑ軸実電流との偏差に基づき前記ブラシレスＤＣモータに印加する電圧指令値を算出し前記モータ駆動手段に該電圧指令値からなる制御信号を出力する制御信号出力手段と、を備えるモータ駆動装置において、さらに、前記ブラシレスＤＣモータの回転角速度を検出する角速度検出手段と、前記ｄ／ｑ軸電流指令値及び前記回転角速度に基づき前記ブラシレスＤＣモータに印加される推定電圧値を算出する推定電圧値算出手段と、前記推定電圧値と前記電圧指令値との偏差が所定の第２閾値より大きい場合に前記モータ駆動手段が異常であると判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
ここで、ｄ軸方向とはモータの界磁束の方向であり、ｑ軸方向とはｄ軸方向に直交する方向である。また、制御信号出力手段は、例えば、ＰＩ制御を施した電圧指令値を算出するようにしてもよい。
【００１４】
なお、前記制御信号出力手段は、前記ｄ／ｑ軸電流指令値と前記ｄ／ｑ軸実電流との偏差に基づき前記ブラシレスＤＣモータに印加する前記ｄ軸成分の電圧指令値であるｄ軸電圧指令値及び前記ｑ軸成分の電圧指令値であるｑ軸電圧指令値からなるｄ／ｑ軸電圧指令値を算出するｄ／ｑ軸電圧指令値算出手段と、前記ｄ／ｑ軸電圧指令値に基づき前記ブラシレスＤＣモータの各相の交流電圧指令値を算出し前記モータ駆動手段に該交流電圧指令値からなる制御信号を出力する交流電圧指令値出力手段とを備え、前記推定電圧値は、前記ｄ軸成分の推定電圧値及び前記ｑ軸成分の推定電圧値の少なくとも何れか一方であり、前記異常判定手段は、前記ｄ軸成分の推定電圧値と前記ｄ軸電圧指令値との偏差及び前記ｑ軸成分の推定電圧値と前記ｑ軸電圧指令値との偏差の少なくとも何れか一方が前記第２閾値より大きい場合に前記モータ駆動手段が異常であると判定するようにしてもよい。つまり、ｄ／ｑ軸成分における電圧値を用いて、モータ駆動手段の異常判定を行うようにしている。なお、異常判定は、ｄ軸成分の推定電圧値及びｄ軸電圧指令値のみに基づき行ってもよいし、ｑ軸成分の推定電圧値及びｑ軸電圧指令値のみに基づき行ってもよい。さらに、異常判定は、ｄ軸成分の推定電圧値及びｄ軸電圧指令値とｑ軸成分の推定電圧値及びｑ軸電圧指令値とに基づき行ってもよい。なお、ｄ軸成分及びｑ軸成分の双方の電圧値を用いて異常判定を行う場合には、ｄ軸成分の推定電圧値とｄ軸電圧指令値との偏差、及び、ｑ軸成分の推定電圧値とｑ軸電圧指令値との偏差の何れか一方が第２閾値より大きい場合に、モータ駆動手段が異常であると判定するとよい。
【００１５】
また、前記制御信号出力手段は、前記ｄ／ｑ軸電流指令値と前記ｄ／ｑ軸実電流との偏差に基づき前記ブラシレスＤＣモータに印加する前記ｄ軸成分の電圧指令値であるｄ軸電圧指令値及び前記ｑ軸成分の電圧指令値であるｑ軸電圧指令値からなるｄ／ｑ軸電圧指令値を算出するｄ／ｑ軸電圧指令値算出手段と、前記ｄ／ｑ軸電圧指令値に基づき前記ブラシレスＤＣモータの各相の交流電圧指令値を算出し前記モータ駆動手段に該交流電圧指令値からなる制御信号を出力する交流電圧指令値出力手段とを備え、前記推定電圧値は、前記ブラシレスＤＣモータの各相の少なくとも何れか１相に印加される交流推定電圧値であり、前記異常判定手段は、前記交流推定電圧値と前記交流推定電圧値の相に対応する前記交流電圧指令値との偏差が前記第２閾値より大きい場合に前記モータ駆動手段が異常であると判定するようにしてもよい。つまり、３相交流成分における電圧値を用いて、モータ駆動手段の異常判定を行うようにしている。なお、異常判定は、３相成分のうち何れか１相の推定電圧値とそれに対応する相の電圧指令値とに基づき行ってもよい。また、異常判定は、３相成分のうち何れか２相の推定電圧値とそれらに対応する相の電圧指令値とに基づき行ってもよい。さらに、異常判定は、３相全ての推定電圧値とそれらに対応する相の電圧指令値とに基づき行ってもよい。複数相の電圧値を用いて異常判定を行う場合には、それらの相の偏差の何れか１つが第２閾値より大きい場合に、モータ駆動手段が異常であると判定するとよい。
【発明の効果】
【００１６】
（１）第１本発明の効果
第１本発明によれば、ブラシレスＤＣモータの各相の実電圧に基づき、インバータ回路などのモータ駆動手段の異常検出を行っている。具体的には、ブラシレスＤＣモータの各相の実電圧と中性点電位との差電圧である各相のシフト実電圧の加算値が所定の第１閾値より大きいか否かを判定している。そして、各相のシフト実電圧の加算値が第１閾値より大きい場合に、モータ駆動手段の異常であると判定している。ここで、各相のシフト実電圧の加算値は、モータ駆動手段が正常の場合における理想値は０である。ただし、実際には、モータ駆動手段が正常の場合であっても、各相のシフト実電圧の加算値は０にはならない。一方、モータ駆動手段が異常の場合には、各相のシフト実電圧の加算値が大きな値となる。そこで、各相のシフト実電圧の加算値と所定の第１閾値とを比較することにより、モータ駆動手段の異常判定を行うことができる。
【００１７】
また、各相の前記３次成分除去電圧の加算値が前記第１閾値より大きい場合に前記モータ駆動手段が異常であると判定することにより、電圧指令値に３次高調波成分が重畳されている場合であっても、確実に異常判定ができる。仮に、電圧指令値に３次高調波成分が重畳されている場合に、シフト実電圧の加算値の理想値が０にならない。従って、シフト実電圧から３次高調波成分が除去されない状態では、シフト実電圧によるモータ駆動手段の異常判定を行うことができない。しかし、シフト実電圧から３次高調波成分が除去された３次成分除去電圧の加算値の理想値は０である。そこで、３次成分除去電圧を用いることにより、確実にモータ駆動手段の異常判定を行うことができる。
【００１８】
また、中性点電位を電源電圧の２分の１の電圧値とすることにより、容易に中性点電位を算出することができる。
【００１９】
つまり、第１本発明により、モータ制御に必要な電流センサ以外の電流センサを用いることなくモータ駆動手段の異常判定を行うことができる。さらに、第１本発明によれば、モータが高速回転の場合にモータの逆起電圧の影響があるとしても、確実にモータ駆動手段の異常判定を行うことができる。つまり、モータの角速度に関わりなく、各相のシフト実電圧（または、３次成分除去電圧）の加算値と所定の第１閾値とを比較することにより、モータ駆動手段の異常判定を行うことができる。
【００２０】
（２）第２本発明の効果
第２本発明によれば、推定電圧値と電圧指令値とに基づき、インバータ回路などのモータ駆動手段の異常検出を行っている。具体的には、推定電圧値と電圧指令値との偏差が所定の第２閾値より大きいか否かを判定している。そして、当該偏差が第２閾値より大きい場合に、モータ駆動手段の異常であると判定している。
【００２１】
ここで、異常判定に用いられる推定電圧値は、上述したように、前記ｄ／ｑ軸電流指令値及び前記回転角速度に基づき前記ブラシレスＤＣモータに印加される電圧値である。この電圧推定値は、いわゆるブラシレスＤＣモータの電圧方程式に基づき算出している。この推定電圧値を算出するのに用いられるｄ／ｑ軸電流指令値は、ブラシレスＤＣモータに供給すべき理想的な電流値である。そして、推定電圧値を算出するのに用いられる回転角速度は、ブラシレスＤＣモータの実際の回転角速度である。つまり、これら電流指令値及び回転角速度に基づき算出される推定電圧値は、ブラシレスＤＣモータの回転駆動状況を考慮した上で、ブラシレスＤＣモータに印加すべき理想的な電圧値である。なお、インバータにより出力可能な電圧は、電源電圧の制約を受け有限である。そのため、電圧指令値には、飽和判定しガードがかかっている。そこで、推定電圧値も同様の飽和判定を行っておく。
【００２２】
一方、異常判定に用いられる電圧指令値は、上述したように、前記ｄ／ｑ軸電流指令値と前記ｄ／ｑ軸実電流との偏差に基づき算出された前記ブラシレスＤＣモータに印加する値である。すなわち、電圧指令値は、ブラシレスＤＣモータに実際に供給されている電流値を考慮した上で、ブラシレスＤＣモータに実際に印加しようとする電圧値である。
【００２３】
そして、モータ駆動手段が正常の場合には、ブラシレスＤＣモータが、供給される電流値に応じた回転駆動を行う。従って、推定電圧値と電圧指令値は、モータ駆動手段が正常の場合には理想的には一致する。従って、モータ駆動手段が正常の場合には、推定電圧値と電圧指令値との偏差は０に近い値となる。
【００２４】
しかし、モータ駆動手段のうちインバータ回路が短絡したなどの異常の場合には、例えば、ブラシレスＤＣモータの各相に電流は流れておらず、ブラシレスＤＣモータは正常に回転駆動していない場合がある。この場合には、推定電圧値は、ブラシレスＤＣモータが回転駆動していないので小さな値となる。一方、電圧指令値は、ブラシレスＤＣモータには電流が流れていないので、電流指令値との偏差は大きく、いつまでも偏差が減少しないため大きな値となる。つまり、上記異常の場合には、推定電圧値は、電圧指令値よりも小さな値となり、両者は大きく異なる値となる。そこで、推定電圧値と電圧指令値との偏差が所定の第２閾値より大きいか否かを判定することにより、モータ駆動手段の異常判定を行うことができる。
【００２５】
つまり、第２本発明により、モータ制御に必要な電流センサ以外の電流センサを用いることなくモータ駆動手段の異常判定を行うことができる。さらに、第２本発明によれば、モータが高速回転の場合にモータの逆起電圧の影響があるとしても、確実にモータ駆動手段の異常判定を行うことができる。つまり、モータの角速度に関わりなく、推定電圧値と電圧指令値との偏差と所定の第２閾値とを比較することにより、モータ駆動手段の異常判定を行うことができる。
【００２６】
なお、異常判定は、上述したように、ｄ／ｑ軸成分の電圧値を用いて行うこともできるし、３相交流成分の電圧値を用いて行うこともできる。もちろん、ｄ／ｑ軸成分の電圧値及び３相交流成分の電圧値を用いて異常判定を行うこともできる。ここで、３相交流成分の電圧指令値を用いる場合には、ｄ／ｑ軸成分の推定電圧値を算出した後にｄ／ｑ逆変換を行うことにより３相交流成分の推定電圧値を算出している。つまり、３相交流成分の電圧値を用いる場合には、ｄ／ｑ軸成分の電圧値を用いる場合に比べて、ｄ／ｑ逆変換を行うことが必要となる。つまり、ｄ／ｑ軸成分の電圧値を用いる方が、より演算処理を少なくすることができる。また、複数の電圧値を用いて異常判定することにより、より確実に異常判定の精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（１）第１実施形態
次に、第１本発明について、第１実施形態を挙げ、より詳しく説明する。第１実施形態は、第１本発明のモータ駆動装置を電動パワーステアリング装置のモータ駆動装置に適用した場合について説明する。
【００２８】
第１実施形態における電動パワーステアリング装置の全体構成のブロック図を図１に示す。図１に示すように、電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１と、車速センサ２と、モータ駆動装置と、を備えている。モータ駆動装置は、モータ制御部（モータ制御手段）３と、モータ駆動部（モータ駆動手段）４と、アシスト電動機（ブラシレスＤＣモータ）５と、電流センサ６〜７と、回転角センサ８と、電源電圧検出部９と、相実電圧検出部１０と、インバータ異常検出部１１とを備えている。
【００２９】
（１．１）操舵トルクセンサ１及び車速センサ２
操舵トルクセンサ１は、ステアリング軸（図示せず）にかかる操舵トルクＴｓを検出するセンサである。ここで、ステアリングホイールに連結されたステアリング軸は、トーションバーを備えている。このトーションバーに操舵トルクセンサ１が取り付けられている。そして、ステアリングホイールが回転することによりトーションバーに回転力が加わり、その加わった回転力に応じてトーションバーが捻れる。このトーションバーの捻れに対応したステアリング軸にかかる操舵トルクが、操舵トルクセンサ１により検出される。車速センサ２は、車両の走行速度Ｖｓを検出するセンサである。この車速センサ２は、車両の前輪に取り付けられている。
【００３０】
（１．２）モータ制御部（モータ制御手段）３
モータ制御部３は、後述するモータ駆動部４に制御信号を出力して、後述するアシスト電動機５を制御する。このモータ制御部３は、図１に示すように、電流指令値発生部（電流指令値発生手段）３１と、ｄ軸減算器３２と、ｑ軸減算器３３と、ＰＩ制御部（ｄ／ｑ軸電圧指令値算出手段）３４と、ｄ／ｑ逆変換部（交流電圧指令値出力手段）３５と、３次高調波演算部３６と、３次成分重畳部３７と、ｄ／ｑ変換部３８とから構成される。
【００３１】
（１．２．１）電流指令値発生部（電流指令値発生手段）３１
電流指令値発生部３１は、まず、操舵トルクセンサ１により検出された操舵トルクＴｓ及び車速センサ２により検出された車速Ｖｓを入力する。そして、電流指令値発生部３１は、入力された操舵トルクＴｓの位相補償処理を行う。この位相補償処理が行われた操舵トルクＴｓと入力された車速Ｖｓとに基づき、アシスト電動機５に供給する目標電流である電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊を設定する。この電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊の設定は、予め記憶された操舵トルクＴｓ及び車速Ｖｓに対する電流指令値Ｉｄ＊、Ｉｑ＊の関係を示す電流指令値マップに基づき行われる。ここで、電流指令値Ｉｄ＊は、電流指令値のうちのｄ軸成分の電流指令値（以下、「ｄ軸電流指令値」という）である。電流指令値Ｉｑ＊は、電流指令値のうちのｑ軸成分の電流指令値（以下、「ｑ軸電流指令値」という）である。なお、ｄ軸とはブラシレスＤＣモータの界磁束方向の軸であり、ｑ軸とはｄ軸に直交する方向の軸である。
【００３２】
（１．２．２）ｄ軸減算器３２
ｄ軸減算器３２は、電流指令値発生部３１にて設定されたｄ軸電流指令値Ｉｄ＊から後述するｄ／ｑ変換部３８にて算出されたｄ軸実電流Ｉｄが減算されたｄ軸偏差電流ΔＩｄ（＝Ｉｄ＊−Ｉｄ）を算出する。
【００３３】
（１．２．３）ｑ軸減算器３３
ｑ軸減算器３３は、電流指令値発生部３１にて設定されたｑ軸電流指令値Ｉｑ＊から後述するｄ／ｑ変換部３８にて算出されたｑ軸実電流Ｉｑが減算されたｑ軸偏差電流ΔＩｑ（＝Ｉｑ＊−Ｉｑ）を算出する。
【００３４】
（１．２．４）ＰＩ制御部（ｄ／ｑ軸電圧指令値算出手段）３４
ＰＩ制御部３４は、ｄ軸減算器３２により算出されたｄ軸偏差電流ΔＩｄ及びｑ軸減算器３３により算出されたｑ軸偏差電流ΔＩｑに基づき、アシスト電動機５に印加するｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を算出する。具体的には、ＰＩ制御部３４は、ｄ軸偏差電流ΔＩｄ及びｑ軸偏差電流ΔＩｑに基づき、ｄ軸実電流Ｉｄ及びｑ軸実電流Ｉｑがｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊にそれぞれ追従するようにｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を算出する。なお、インバータは有限の電圧のみを出力可能であるため、数１の制約条件を満たすようにｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を調整する。
【００３５】
【数１】
2006050803.tif 000003
【００３６】
（１．２．５）ｄ／ｑ逆変換部（交流電圧指令値出力手段）３５
ｄ／ｑ逆変換部３５は、ＰＩ制御部３４により算出されたｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を３相電圧指令値Ｖｕ＊（１）、Ｖｖ＊（１）、Ｖｗ＊（１）に変換する。ここで、ｄ／ｑ逆変換部３５により変換された３相電圧指令値Ｖｕ＊（１）、Ｖｖ＊（１）、Ｖｗ＊（１）は、基本正弦波からなる電圧指令値である。なお、Ｖｕ＊（１）はＵ相の基本正弦波からなる電圧指令値であり、Ｖｖ＊（１）はＶ相の基本正弦波からなる電圧指令値であり、Ｖｗ＊（１）はＷ相の基本正弦波からなる電圧指令値である。
【００３７】
（１．２．６）３次高調波演算部３６
３次高調波演算部３６は、ＰＩ制御部３４により算出されたｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊に基づき、基本正弦波の３次高調波成分からなる電圧指令値Ｖｎを算出する。すなわち、３次高調波成分の電圧指令値Ｖｎは、数２により算出される。
【００３８】
【数２】
2006050803.tif 000004
【００３９】
（１．２．７）３次成分重畳部３７
３次成分重畳部３７は、ｄ／ｑ逆変換部３５により算出された基本正弦波からなる３相電圧指令値Ｖｕ＊（１）、Ｖｖ＊（１）、Ｖｗ＊（１）のそれぞれに、３次高調波演算部３６により算出された３次高調波成分の電圧指令値Ｖｎを加算した３次成分重畳電圧指令値Ｖｕ＊（３）、Ｖｖ＊（３）、Ｖｗ＊（３）を算出している。そして、３次成分重畳部３７は、算出した３次成分重畳電圧指令値Ｖｕ＊（３）、Ｖｖ＊（３）、Ｖｗ＊（３）を後述するモータ駆動部４に出力している。すなわち、３次成分重畳電圧指令値Ｖｕ＊（３）、Ｖｖ＊（３）、Ｖｗ＊（３）が、モータ駆動部４を駆動する制御信号となる。
【００４０】
（１．２．８）ｄ／ｑ変換部３８
ｄ／ｑ変換部３８は、後述する電流センサ６〜７により検出された実電流Ｉｕ、Ｉｖ及び回転角センサ８により検出された回転角θに基づき、ｄ軸成分の実電流Ｉｄ及びｑ軸成分の実電流Ｉｑを算出する。そして、ｄ／ｑ変換部３８は、上述したｄ軸減算部３２にｄ軸実電流Ｉｄを出力し、上述したｑ軸減算部３３にｑ軸実電流Ｉｑを出力する。
【００４１】
（１．３）モータ駆動部（モータ駆動手段）４
モータ駆動部４は、モータ制御部３から出力された制御信号に基づきアシスト電動機５を駆動している。このモータ駆動部４は、図１に示すように、ＰＷＭ変換部４１と、インバータ回路４２とから構成される。
【００４２】
（１．３．１）ＰＷＭ変換部４１
ＰＷＭ変換部４１は、モータ制御部３の加算器３７から出力された制御信号に基づき、各相の電圧が最大０〜Ｖｂの範囲にて出力できるように、インバータ回路４２の各スイッチング素子を駆動するＰＷＭ信号を生成している。ここで、加算器３７から出力される制御信号は、上述したように、３次高調波成分が重畳されている。従って、ＰＷＭ変換部４１により生成されるＰＷＭ信号は、３次高調波成分を含む信号とされている。
【００４３】
（１．３．２）インバータ回路４２
インバータ回路４２は、６個のＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子により構成されている。このインバータ回路４２の入力側には、電源が接続されて電源電圧Ｖｂが印加されている。そして、各スイッチング素子のゲートに、ＰＷＭ変換部４１から出力されるＰＷＭ信号を入力している。
【００４４】
（１．４）アシスト電動機（ブラシレスＤＣモータ）５
アシスト電動機５は、インバータ回路４２から各相に電流が供給されることにより、操舵補助力を発生させる。このアシスト電動機５は、ブラシレスＤＣモータからなる。そして、アシスト電動機５は、インバータ回路４２の出力側に接続されている。具体的には、アシスト電動機５のＵ相巻線が、インバータ回路４２のＵ相アームの中間位置に接続されている。また、アシスト電動機５のＶ相巻線が、インバータ回路４２のＶ相アームの中間位置に接続されている。アシスト電動機５のＷ相巻線が、インバータ回路４２のＷ相アームの中間位置に接続されている。
【００４５】
（１．５）電流センサ６〜７
Ｕ相電流センサ６は、インバータ回路４２のＵ相アームとアシスト電動機５のＵ相巻線との間に配置されている。すなわち、Ｕ相電流センサ６は、アシスト電動機５のＵ相巻線に供給されるＵ相電流Ｉｕを検出している。Ｖ相電流センサ７は、インバータ回路４２のＶ相アームとアシスト電動機５のＶ相巻線との間に配置されている。すなわち、Ｖ相電流センサ７は、アシスト電動機５のＶ相巻線に供給されるＶ相電流Ｉｖを検出している。これらの電流センサ６〜７は、上述したモータ制御部３のｄ／ｑ変換部３８に出力されている。
【００４６】
（１．６）回転角センサ８
回転角センサ８は、アシスト電動機５のロータの回転角位置θを検出するセンサである。この回転角センサ８は、検出したアシスト電動機５のロータの回転角位置θを上述したモータ制御部３のｄ／ｑ変換部３８に出力している。
【００４７】
（１．７）電源電圧検出部９
電源電圧検出部９は、インバータ回路４２の入力側に印加している電源電圧Ｖｂを検出している。そして、電源電圧検出部９は、電源電圧Ｖｂを後述するインバータ異常検出部１１に出力している。
【００４８】
（１．８）相実電圧検出部１０
相実電圧検出部１０は、アシスト電動機５の各相の実電圧を検出している。すなわち、相実電圧検出部１０は、アシスト電動機５のＵ相実電圧Ｖｕを検出するＵ相実電圧検出部と、Ｖ相実電圧Ｖｖを検出するＶ相実電圧検出部と、Ｗ相実電圧Ｖｗを検出するＷ相実電圧検出部とからなる。検出した各相実電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗは、後述するインバータ異常検出部１１に出力している。
【００４９】
（１．９）インバータ異常検出部１１
インバータ異常検出部１１は、インバータ回路４２の異常を検出している。そして、インバータ異常検出部１１は、インバータ回路４２の異常を検出した場合には、例えば、アシスト電動機５を停止させる等の処理を行う。このインバータ異常検出部１１は、図１に示すように、３次高調波除去部１１１と、異常判定部１１２とから構成される。
【００５０】
（１．９．１）３次高調波除去部１１１
３次高調波除去部１１１は、相実電圧検出部１０により検出された各相実電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ、３次高調波演算部３６により算出された３次高調波成分の電圧値Ｖｎ、及び、電源電圧検出部９により検出された電源電圧Ｖｂを入力している。そして、３次高調波除去部１１１は、相実電圧検出部１０により検出された各相実電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗから３次高調波成分の電圧Ｖｎを取り除く処理を行う。各相実電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗから３次高調波成分の電圧Ｖｎを取り除く処理の詳細は後述する。
【００５１】
（１．９．２）異常判定部１１２
異常判定部１１２は、３次高調波除去部１１１により算出された各相実電圧から３次高調波成分を取り除いた電圧値に基づき、インバータ回路４２が異常であるか否かを判定している。そして、異常判定部１１２は、インバータ回路４２が異常であると判定した場合には、例えば、アシスト電動機５を停止させる等の異常処理を行う。なお、異常判定処理については後述する。
【００５２】
（１．１０）インバータ異常検出部１１の動作
次に、上述したインバータ異常検出部１１の動作について図２のフローチャートを参照して説明する。図２は、インバータ異常検出部１１の動作を示すフローチャートである。
【００５３】
図２に示すように、インバータ異常検出部１１の３次高調波除去部１１１にて、相実電圧検出部１０から相実電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを読み込む（ステップＳ１）。続いて、電源電圧検出部９から電源電圧Ｖｂを読み込む（ステップＳ２）。
【００５４】
続いて、読み込まれた相実電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ及び電源電圧Ｖｂに基づき、相実電圧と中性点電位との差電圧ＶｕＴｍｐ、ＶｖＴｍｐ、ＶｗＴｍｐにシフトする処理を行う（ステップＳ３）。具体的には、数３により相実電圧の中性点電位シフト処理を行う。すなわち、中性点電位を電源電圧Ｖｂの２分の１とし、各相実電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗと電源電圧Ｖｂの２分の１との差電圧（以下、「シフト処理された各相電圧」という）を算出する。
【００５５】
【数３】
2006050803.tif 000005
【００５６】
続いて、３次高調波演算部３６により出力される３次高調波成分の電圧値Ｖｎが０であるか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで、３次高調波成分の電圧値Ｖｎが０でない場合には、モータ制御部３から出力される制御信号に３次高調波成分が重畳されていることを示している。一方、３次高調波成分の電圧値Ｖｎが０である場合には、モータ制御部３から出力される制御信号に３次高調波成分が重畳されていないことを示している。
【００５７】
そして、３次高調波演算部３６から出力される電圧値Ｖｎが０でない場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、シフト処理された各相電圧ＶｕＴｍｐ、ＶｖＴｍｐ、ＶｗＴｍｐから３次高調波成分の電圧値を除去する処理を行う（ステップＳ５）。すなわち、数４に示すように、シフト処理された各相電圧ＶｕＴｍｐ、ＶｖＴｍｐ、ＶｗＴｍｐから３次高調波演算部３６から出力された電圧値Ｖｎを差し引いた電圧値Ｖｕ’、Ｖｖ’、Ｖｗ’を算出する。
【００５８】
【数４】
2006050803.tif 000006
【００５９】
一方、３次高調波演算部３６から出力される電圧値Ｖｎが０である場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、数５に示すように、シフト処理された各相電圧ＶｕＴｍｐ、ＶｖＴｍｐ、ＶｗＴｍｐをそのままＶｕ’、Ｖｖ’、Ｖｗ’に置換する（ステップＳ６）。なお、インバータ回路４２は、有限の電圧のみを出力可能であるので、上述した数１の制約条件を満たすように電圧指令値を調整した方法と同様の方法により電圧推定値を調整する。
【００６０】
【数５】
2006050803.tif 000007
【００６１】
続いて、異常判定部１１２にて異常判定処理を行う。具体的には、ステップＳ５又はステップＳ６にて算出された各相の電圧値Ｖｕ’、Ｖｖ’、Ｖｗ’の加算値の絶対値が、予め記憶された所定閾値（第１閾値）Ｖ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ７）。この所定閾値Ｖ１は、比較的に０に近い値である。
【００６２】
そして、各相の電圧値Ｖｕ’、Ｖｖ’、Ｖｗ’の加算値の絶対値が所定閾値Ｖ１より大きい場合には（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、インバータ回路４２が異常状態であるとして異常カウンタを１増加する（ステップＳ８）。一方、各相の電圧値Ｖｕ’、Ｖｖ’、Ｖｗ’の加算値の絶対値が所定閾値Ｖ１以下の場合には（ステップＳ７：Ｎｏ）、インバータ回路４２は異常状態でないとして異常カウンタをクリアする（ステップＳ９）。
【００６３】
続いて、異常カウンタが所定値ｎに達したか否かを判定する（ステップＳ１０）。そして、異常カウンタが所定値ｎに達した場合、すなわち異常カウンタが所定値ｎ以上になった場合には（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、異常処理を行う（ステップＳ１１）。なお、異常処理は、例えば、アシスト電動機５の停止処理などである。一方、異常カウンタが所定値ｎに達していない場合、すなわち異常カウンタが所定値ｎより小さい場合には（ステップＳ１０：Ｎｏ）、インバータ異常検出処理を抜ける。
【００６４】
（２）第２実施形態
次に、第２本発明について、第２実施形態を挙げ、より詳しく説明する。第２実施形態は、第２本発明のモータ駆動装置を電動パワーステアリング装置のモータ駆動装置に適用した場合について説明する。
【００６５】
第２実施形態における電動パワーステアリング装置の全体構成のブロック図を図３に示す。図３に示すように、電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１と、車速センサ２と、モータ駆動装置と、を備えている。モータ駆動装置は、モータ制御部（モータ制御手段）１２と、モータ駆動部（モータ駆動手段）４と、アシスト電動機（ブラシレスＤＣモータ）５と、電流センサ６〜７と、回転角センサ８と、インバータ異常検出部１３とを備えている。ここで、第２実施形態における電動パワーステアリング装置のうち、第１実施形態における電動パワーステアリング装置と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６６】
（２．１）モータ制御部（モータ制御手段）１２
モータ制御部１２は、モータ駆動部４に制御信号を出力して、アシスト電動機５を制御する。このモータ制御部１２は、図３に示すように、電流指令値発生部（電流指令値発生手段）３１と、ｄ軸減算器３２と、ｑ軸減算器３３と、ＰＩ制御部（ｄ／ｑ軸電圧指令値算出手段）３４と、ｄ／ｑ逆変換部（交流電圧指令値出力手段）３５と、ｄ／ｑ変換部３８と、角速度算出部（角速度検出手段）１２１とから構成される。
【００６７】
電流指令値発生部３１は、第１実施形態において説明したように、操舵トルクＴｓと入力された車速Ｖｓとに基づき、アシスト電動機５に供給する目標電流であるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を設定する。そして、設定されたｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は、上述した減算器３２，３３に出力すると共に、後述するインバータ異常検出部１３のｄ／ｑ軸推定電圧値算出部１３１に出力している。
【００６８】
ｄ／ｑ逆変換部３５は、第１実施形態において説明したように、ＰＩ制御部３４により算出されたｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を３相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に変換する。そして、変換された３相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊は、上述したモータ駆動部４のＰＷＭ変換部４１に出力される。
【００６９】
角速度算出部１２１は、回転角センサ８により検出されたアシスト電動機５のロータの回転角位置θを入力している。そして、角速度算出部１２１は、入力された回転角位置θを微分することにより、アシスト電動機５のロータの回転角速度ωを算出している。そして、角速度算出部１２１は、算出した回転角速度ωを後述するインバータ異常検出部１３のｄ／ｑ軸推定電圧値算出部１３１に出力している。
【００７０】
（２．２）インバータ異常検出部１３
インバータ異常検出部１３は、インバータ回路４２の異常を検出している。そして、インバータ異常検出部１３は、インバータ回路４２の異常を検出した場合には、例えば、アシスト電動機５を停止させる等の処理を行う。このインバータ異常検出部１３は、図３に示すように、ｄ／ｑ軸推定電圧値算出部１３１と、異常判定部１３２とから構成される。
【００７１】
（２．２．１）ｄ／ｑ軸推定電圧値算出部１３１
ｄ／ｑ軸推定電圧値算出部１３１は、モータ制御部１２の電流指令値発生部３１により出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊と、角速度算出部１２１により出力される回転角速度ωとを入力している。そして、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊、及び回転角速度ωと数６のモータ電圧方程式とに従って、ｄ軸推定電圧値Ｖｄｈ及びｑ軸推定電圧値Ｖｑｈを算出する。
【００７２】
【数６】
2006050803.tif 000008
【００７３】
（２．２．２）異常判定部１３２
異常判定部１３２は、ｄ／ｑ軸推定電圧値算出部１３１により算出されたｄ軸推定電圧値Ｖｄｈ及びｑ軸推定電圧値Ｖｑｈと、ＰＩ制御部３４により算出されたｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊とを入力する。そして、入力された推定電圧値Ｖｄｈ、Ｖｑｈ及び電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊に基づき、インバータ回路４２が異常であるか否かを判定している。そして、異常判定部１３２は、インバータ回路４２が異常であると判定した場合には、例えば、アシスト電動機５を停止させる等の異常処理を行う。なお、異常判定処理については、後述する。
【００７４】
（２．３）インバータ異常検出部１３の動作
次に、上述したインバータ異常検出部１３の動作について図４のフローチャートを参照して説明する。図４は、インバータ異常検出部１３の動作を示すフローチャートである。
【００７５】
図４に示すように、インバータ異常検出部１３のｄ／ｑ軸推定電圧値算出部１３１にて、アシスト電動機５のロータの回転角速度ωを角速度算出部１２１から読み込む（ステップＳ２１）。続いて、電流指令値発生部３１からｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を読み込む（ステップＳ２２）。続いて、上記数６に示すモータ電圧方程式に従い、ｄ軸推定電圧値Ｖｄｈ及びｑ軸推定電圧値Ｖｑｈを算出する（ステップＳ２３）。そして、ｄ／ｑ軸推定電圧値算出部１３１は、算出したｄ軸推定電圧値Ｖｄｈ及びｑ軸推定電圧値Ｖｑｈをインバータ異常検出部１３の異常判定部１３２に出力する。
【００７６】
続いて、インバータ異常検出部１３の異常判定部１３２にて異常判定処理を行う。具体的には、まずＰＩ制御部３４からｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を読み込む（ステップＳ２４）。続いて、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊とｄ軸推定電圧値Ｖｄｈとの差電圧の絶対値（以下、「ｄ軸差電圧」という）が、所定閾値（第２閾値）Ｖ２より大きいか否かを判定する（ステップＳ２５）。若しくは、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊とｑ軸推定電圧値Ｖｑｈとの差電圧の絶対値（以下、「ｑ軸差電圧」という）が、所定閾値（第２閾値）Ｖ３より大きいか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００７７】
そして、ｄ軸差電圧が所定閾値Ｖ２より大きい場合、若しくは、ｑ軸差電圧が所定閾値Ｖ３より大きい場合には（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、インバータ回路４２が異常状態であるとして異常カウンタを１増加する（ステップＳ２６）。一方、ｄ軸差電圧が所定閾値Ｖ２以下であり、かつ、ｑ軸差電圧が所定閾値Ｖ３以下である場合には（ステップＳ２５：Ｎｏ）、インバータ回路４２は異常状態でないとして異常カウンタをクリアする（ステップＳ２７）。
【００７８】
続いて、異常カウンタが所定値ｎに達したか否かを判定する（ステップＳ２８）。そして、異常カウンタが所定値ｎに達した場合、すなわち異常カウンタが所定値ｎ以上になった場合には（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）、異常処理を行う（ステップＳ２９）。なお、異常処理は、例えば、アシスト電動機５の停止処理などである。一方、異常カウンタが所定値ｎに達していない場合、すなわち異常カウンタが所定値ｎより小さい場合には（ステップＳ２８：Ｎｏ）、インバータ異常検出処理を抜ける。
【００７９】
（３）第３実施形態
次に、第２本発明についての他の実施形態として、第３実施形態を挙げ、より詳しく説明する。第３実施形態は、第２本発明の他のモータ駆動装置を電動パワーステアリング装置のモータ駆動装置に適用した場合について説明する。
【００８０】
第３実施形態における電動パワーステアリング装置の全体構成のブロック図を図５に示す。図５に示すように、電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１と、車速センサ２と、モータ駆動装置と、を備えている。モータ駆動装置は、モータ制御部（モータ制御手段）１２と、モータ駆動部（モータ駆動手段）４と、アシスト電動機（ブラシレスＤＣモータ）５と、電流センサ６〜７と、回転角センサ８と、インバータ異常検出部１４とを備えている。ここで、第３実施形態における電動パワーステアリング装置のうち、第１実施形態及び第２実施形態における電動パワーステアリング装置と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８１】
（３．１）モータ制御部（モータ制御手段）１２
モータ制御部１２は、第２実施形態におけるモータ制御部１２と実質的に同一である。ただし、ｄ／ｑ逆変換部３５は、３相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊をＰＷＭ変換部４１へ出力すると共に、後述するインバータ異常検出部１４の異常判定部１４２へ出力している。
【００８２】
（３．２）インバータ異常検出部１４
インバータ異常検出部１４は、インバータ回路４２の異常を検出している。そして、インバータ異常検出部１４は、インバータ回路４２の異常を検出した場合には、例えば、アシスト電動機５を停止させる等の処理を行う。このインバータ異常検出部１４は、図５に示すように、推定電圧値算出部１４１と、異常判定部１４２とから構成される。推定電圧値算出部１４１は、ｄ／ｑ軸推定電圧値算出部１３１と、交流推定電圧値算出部１４３とから構成される。
【００８３】
（３．２．１）推定電圧値算出部１４１
推定電圧値算出部１４１は、上述したように、ｄ／ｑ軸推定電圧値算出部１３１と、交流推定電圧値算出部１４３とから構成される。ｄ／ｑ軸推定電圧値算出部１３１は、モータ制御部１２の電流指令値発生部３１により出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊と、角速度算出部１２１により出力される回転角速度ωとを入力している。そして、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊、及び回転角速度ωと上述した数６のモータ電圧方程式とに従って、ｄ軸推定電圧値Ｖｄｈ及びｑ軸推定電圧値Ｖｑｈを算出する。
【００８４】
交流推定電圧値算出部１４３は、ｄ／ｑ軸推定電圧値算出部１３１により算出されたｄ軸推定電圧値Ｖｄｈ及びｑ軸推定電圧値Ｖｑｈに基づき、３相交流推定電圧値Ｖｕｈ、Ｖｖｈ、Ｖｑｈを算出する。この交流推定電圧値算出部１４３は、モータ制御部１２のｄ／ｑ逆変換部３５と同様の処理が行われる。なお、ＶｕｈはＵ相推定電圧値であり、ＶｖｈはＶ相推定電圧値であり、ＶｗｈはＷ相推定電圧値である。
【００８５】
（３．２．２）異常判定部１４２
異常判定部１４２は、交流推定電圧値算出部１４３からＵ相推定電圧値Ｖｕｈ、Ｖ相推定電圧値Ｖｖｈ、及びＷ相推定電圧値Ｖｗｈを入力する。さらに、ｄ／ｑ逆変換部３５からＵ相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊及びＷ相電圧指令値Ｖｗ＊を入力する。そして、入力された推定電圧値Ｖｕｈ、Ｖｖｈ、Ｖｗｈ及び電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に基づき、インバータ回路４２が異常であるか否かを判定している。そして、異常判定部１４２は、インバータ回路４２が異常であると判定した場合には、例えば、アシスト電動機５を停止させる等の異常処理を行う。なお、異常判定処理については、後述する。
【００８６】
（３．３）インバータ異常検出部１４の動作
次に、上述したインバータ異常検出部１４の動作について図６のフローチャートを参照して説明する。図６は、インバータ異常検出部１４の動作を示すフローチャートである。
【００８７】
図６に示すように、インバータ異常検出部１４のｄ／ｑ軸推定電圧値算出部１３１にて、アシスト電動機５のロータの回転角速度ωを角速度算出部１２１から読み込む（ステップＳ３１）。続いて、電流指令値発生部３１からｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を読み込む（ステップＳ３２）。続いて、上記数６に示すモータ電圧方程式に従い、ｄ軸推定電圧値Ｖｄｈ及びｑ軸推定電圧値Ｖｑｈを算出する（ステップＳ３３）。そして、ｄ／ｑ軸推定電圧値算出部１３１は、算出したｄ軸推定電圧値Ｖｄｈ及びｑ軸推定電圧値Ｖｑｈを交流推定電圧値算出部１４３に出力する。
【００８８】
続いて、交流推定電圧値算出部１４３にて、ｄ軸推定電圧値Ｖｑｈ及びｑ軸推定電圧値Ｖｑｈに基づき、Ｕ相推定電圧値Ｖｕｈ、Ｖ相推定電圧値Ｖｖｈ、及びＷ相推定電圧値Ｖｗｈを算出する（ステップＳ３４）。そして、交流推定電圧値算出部１４３は、算出したＵ相推定電圧値Ｖｕｈ、Ｖ相推定電圧値Ｖｖｈ、及びＷ相推定電圧値Ｖｗｈを異常判定部１４３に出力する。
【００８９】
続いて、インバータ異常検出部１４の異常判定部１４２にて異常判定処理を行う。具体的には、まずｄ／ｑ逆変換部３５からＵ相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊及びＷ相電圧指令値Ｖｗ＊を読み込む（ステップＳ３５）。続いて、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊とＵ相推定電圧値Ｖｕｈとの差電圧の絶対値（以下、「Ｕ相差電圧」という）が、所定閾値（第２閾値）Ｖ４より大きいか否かを判定する（ステップＳ３６）。若しくは、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊とＶ相推定電圧値Ｖｖｈとの差電圧の絶対値（以下、「Ｖ相差電圧」という）が、所定閾値（第２閾値）Ｖ５より大きいか否かを判定する（ステップＳ３６）。若しくは、Ｗ相電圧指令値Ｖｗ＊とＷ相推定電圧値Ｖｗｈとの差電圧の絶対値（以下、「Ｗ相差電圧」という）が、所定閾値（第２閾値）Ｖ６より大きいか否かを判定する（ステップＳ３６）。
【００９０】
そして、Ｕ相差電圧が所定閾値Ｖ４より大きい場合、Ｖ相差電圧が所定閾値Ｖ５より大きい場合、若しくは、Ｗ相差電圧が所定閾値Ｖ６より大きい場合には（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）、インバータ回路４２が異常状態であるとして異常カウンタを１増加する（ステップＳ３７）。一方、Ｕ相差電圧が所定閾値Ｖ４以下であり、かつ、Ｖ相差電圧が所定閾値Ｖ５以下であり、かつ、Ｗ相差電圧が所定閾値Ｖ６以下である場合には（ステップＳ３６：Ｎｏ）、インバータ回路４２は異常状態でないとして異常カウンタをクリアする（ステップＳ３８）。
【００９１】
続いて、異常カウンタが所定値ｎに達したか否かを判定する（ステップＳ３９）。そして、異常カウンタが所定値ｎに達した場合、すなわち異常カウンタが所定値ｎ以上になった場合には（ステップＳ３９：Ｙｅｓ）、異常処理を行う（ステップＳ４０）。なお、異常処理は、例えば、アシスト電動機５の停止処理などである。一方、異常カウンタが所定値ｎに達していない場合、すなわち異常カウンタが所定値ｎより小さい場合には（ステップＳ３９：Ｎｏ）、インバータ異常検出処理を抜ける。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】第１実施形態の電動パワーステアリング装置の全体構成を示す。
【図２】第１実施形態のインバータ異常検出部１１の動作を示すフローチャートである。
【図３】第２実施形態の電動パワーステアリング装置の全体構成を示す。
【図４】第２実施形態のインバータ異常検出部１３の動作を示すフローチャートである。
【図５】第３実施形態の電動パワーステアリング装置の全体構成を示す。
【図６】第３実施形態のインバータ異常検出部１４の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
１：操舵トルクセンサ、  ２：車速センサ、  ３、１２：モータ制御部（モータ制御手段）３、  ４：モータ駆動部（モータ駆動手段）、  ５：アシスト電動機（ブラシレスＤＣモータ）、  ６、７：電流センサ、  ８：回転角センサ、  ９：電源電圧検出部、  １０：相実電圧検出部、  １１、１３、１４：インバータ異常検出部、  ３１：電流指令値発生部（電流指令値発生手段）、  ３２：ｄ軸減算器、  ３３：ｑ軸減算器、  ３４：ＰＩ制御部（ｄ／ｑ軸電圧指令値算出手段）、  ３５：ｄ／ｑ逆変換部（交流電圧指令値出力手段）、  ３６：３次高調波演算部、  ３７：３次成分重畳部、  ３８：ｄ／ｑ変換部
【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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