(57)【要約】【課題】より迅速に故障を検出することができるモータ制御装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵは、操舵速度ωが操舵速度閾値ω０以下である場合（ステップＳ２のＮＯ）、モータが低速回転している旨判定する（ステップＳ４）。ＥＣＵは、電流指令値Ｉａ＊が電流指令値閾値Ｉａ０＊よりも大きく、かつ実電流値Ｉが実電流値閾値Ｉ０よりも小さく、かつモータが低速回転している場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、故障検出カウントＣＮＴを加算する（ステップＳ６）。この後、ＥＣＵは、故障検出カウントＣＮＴが故障検出カウント閾値Ｔｈ以上である場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、駆動回路および電流検出回路の故障を検出する（ステップＳ８）。【選択図】図３
2018170896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵機構に動力を付与するモータを制御するモータ制御装置において、
前記モータに電力を供給する駆動回路と、
前記駆動回路から前記モータに供給される実電流値を検出する電流検出回路と、
操舵状態に応じて前記モータに付与する前記実電流値の目標である電流指令値を演算する電流指令値演算部と、
前記実電流値を前記電流指令値に追従させる電流フィードバック制御を行うことにより、前記駆動回路を制御する制御部と、
前記操舵機構のステアリングシャフトの操舵角度を微分することにより得られる操舵速度が、操舵速度閾値よりも大きいか否かに基づいて、前記モータが高速回転しているか否かを判定するモータ回転速度判定部と、
前記モータが高速回転していない場合、前記電流指令値がより大きな値に設定されているにも関わらず、前記実電流値がより小さな値である状況が一定時間継続しているとき、前記駆動回路および前記電流検出回路の少なくとも一方の故障を判定する故障判定処理を実行する故障判定部と、を備えるモータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記電流指令値がより大きな値に設定されているにも関わらず、前記実電流値がより小さな値である状況は、前記電流指令値と前記実電流値との電流偏差が電流偏差閾値よりも大きい場合であるモータ制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のモータ制御装置において、
前記故障判定部は、前記モータが高速回転していない場合、前記故障判定処理を実行し、前記モータが高速回転している場合、前記故障判定処理を実行しないモータ制御装置。
【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、
前記モータは、ブラシ付きモータであるモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の操舵機構にモータの駆動力を付与することにより、運転者のステアリング操作をアシストするステアリング装置が知られている。たとえば、特許文献１には、運転者のステアリング操作に応じて、モータの駆動を制御するモータ制御装置が開示されている。モータ制御装置は、操舵トルクに基づいて操舵機構に付与するアシスト力の目標値として電流指令値を演算し、当該電流指令値に基づいて駆動回路を制御することにより、モータに付与される電流を制御する。
【０００３】
モータ制御装置は、電流指令値がより大きな値に設定されているにも関わらず、モータに実際に流れる実電流値がより小さな値である場合、すなわち電流指令値と実電流値との偏差が閾値以上である場合、電流検出回路に故障が発生したことを検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６７３５１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、前述の故障判定条件に基づいて、電流検出回路に故障が発生したことを検出しようとすると、故障を確定するまでに十分な時間を確保する必要がある。電流検出回路に何ら故障が発生していない正常状態であっても一時的に当該故障判定条件を満たしてしまう場合があるためである。このため、より迅速に電流検出回路の故障を検出する方法が求められていた。なお、電流検出回路に限らず、たとえば駆動回路の故障についても、迅速に検出することが好ましい。
【０００６】
本発明は、より迅速に故障を検出することができるモータ制御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】
上記目的を達成しうるモータ制御装置は、操舵機構に動力を付与するモータを制御するモータ制御装置において、前記モータに電力を供給する駆動回路と、前記駆動回路から前記モータに供給される実電流値を検出する電流検出回路と、操舵状態に応じて前記モータに付与する前記実電流値の目標である電流指令値を演算する電流指令値演算部と、前記実電流値を前記電流指令値に追従させる電流フィードバック制御を行うことにより、前記駆動回路を制御する制御部と、前記操舵機構のステアリングシャフトの操舵角度を微分することにより得られる操舵速度が、操舵速度閾値よりも大きいか否かに基づいて、前記モータが高速回転しているか否かを判定するモータ回転速度判定部と、前記モータが高速回転していない場合、前記電流指令値がより大きな値に設定されているにも関わらず、前記実電流値がより小さな値である状況が一定時間継続しているとき、前記駆動回路および前記電流検出回路の少なくとも一方の故障を判定する故障判定処理を実行する故障判定部と、を備えている。
【０００８】
モータの回転速度が増大するほど、実電流値が流れるのを妨げる、より大きな逆起電力が発生する。このため、駆動回路および電流検出回路に何ら故障が発生していない正常時であっても、電流指令値がより大きな値に設定されたにも関わらず、実電流値が小さな値である状況が一時的に発生してしまう。この点、本実施形態では、故障判定処理を実行するのは、モータが高速回転していないときである。モータが低速回転しているときには、逆起電力もより小さな値となる。このため、正常時であるにも関わらず、逆起電力によって一時的に誤って駆動回路および電流検出回路の少なくとも一方が故障していると判定される状況が発生しにくくなる。正常時であるにも関わらず、誤って故障と判定されにくくなる分、モータが低速回転しているときに故障判定処理を行う場合は、モータが高速回転しているときに故障判定処理を行う場合と比べて、故障判定処理に要する時間を短く設定することができ、より迅速に故障を検出することができる。判定条件の「一定時間継続しているか否か」の一定時間をより短く設定したとしても、正常時であるにも関わらず、電流指令値がより大きな値、かつ実電流値がより小さな値であるために異常時であると誤って判定されることが抑制されるからである。
【０００９】
上記のモータ制御装置において、前記電流指令値がより大きな値に設定されているにも関わらず、前記実電流値がより小さな値である状況は、前記電流指令値と前記実電流値との電流偏差が電流偏差閾値よりも大きい場合であってもよい。
【００１０】
この構成によれば、電流指令値と実電流値との電流偏差が電流偏差閾値よりも大きい場合、電流指令値がより大きな値に設定されているにも関わらず、実電流値がより小さな値である状況であるとする。このため、モータが低速回転している場合に、電流指令値と実電流値との電流偏差が電流偏差閾値よりも大きいときには、前記駆動回路および前記電流検出回路の少なくとも一方の故障が判定される。
【００１１】
上記のモータ制御装置において、前記故障判定部は、前記モータが高速回転していない場合、前記故障判定処理を実行し、前記モータが高速回転している場合、前記故障判定処理を実行しないようにしてもよい。
【００１２】
この構成によれば、モータが高速回転していないときにのみ故障判定処理を実行することにより、より確実に駆動回路および電流検出回路の少なくとも一方の故障を検出することができる。
【００１３】
上記のモータ制御装置は、ブラシ付きモータを制御するのに好適である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のモータ制御装置によれば、より迅速に故障を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態のモータ制御装置が搭載される電動パワーステアリング装置の概略構成図。
【図２】一実施形態のモータ制御装置における制御ブロック図。
【図３】一実施形態のモータ制御装置において、駆動回路および電流検出回路の故障検出方法を示すフローチャート。
【図４】一実施形態のモータ制御装置において、駆動回路および電流検出回路の故障判定処理の故障判定のタイミングを示すグラフ。
【図５】他の実施形態のモータ制御装置において、駆動回路および電流検出回路の故障検出方法を示すフローチャート。
【図６】他の実施形態のモータ制御装置において、駆動回路および電流検出回路の故障検出方法を示すフローチャート。
【図７】他の実施形態のモータ制御装置において、駆動回路および電流検出回路の故障検出方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、モータ制御装置を電動パワーステアリング装置に適用した一実施形態について説明する。
図１に示すように、ＥＰＳ１（電動パワーステアリング装置）は、運転者のステアリングホイール１０の操作に基づいて転舵輪１８を転舵させる操舵機構２、運転者のステアリング操作を補助するＥＰＳアクチュエータ３、およびＥＰＳアクチュエータ３を制御するモータ制御装置としてのＥＣＵ３０（電子制御装置）を備えている。
【００１７】
操舵機構２は、ステアリングホイール１０およびステアリングホイール１０と一体回転するステアリングシャフト１１を備えている。ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール１０と連結されたコラムシャフト１２、コラムシャフト１２の下端部に連結されたインターミディエイトシャフト１３、およびインターミディエイトシャフト１３の下端部に連結されたピニオンシャフト１４を有している。ピニオンシャフト１４の下端部はラックアンドピニオン機構１６を介してラックシャフト１５に連結されている。したがって、操舵機構２では、ステアリングシャフト１１の回転運動は、ピニオンシャフト１４の先端に設けられたピニオンと、ラックシャフト１５に設けられたラックからなるラックアンドピニオン機構１６を介してラックシャフト１５の軸方向（図１の左右方向）の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動は、ラックシャフト１５の両端にそれぞれ連結されたタイロッド１７を介して左右の転舵輪１８にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪１８の転舵角が変更される。
【００１８】
ＥＰＳアクチュエータ３は、ステアリングシャフト１１にアシスト力を付与するモータ２０を備えている。モータ２０には、ブラシ付きのＤＣモータが採用される。モータ２０の回転軸は、減速機２１を介してコラムシャフト１２に連結されている。減速機２１は、モータ２０の出力トルク（回転力）を、コラムシャフト１２へと伝達する。減速機２１は、コラムシャフト１２に連結されたホイールギア２２と、モータ２０に連結されてホイールギア２２と噛み合うウォームギア２３とを有している。減速機２１によって、モータ２０の回転が減速されて、その減速されたモータ２０の回転力がアシスト力としてステアリングシャフト１１に伝達されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。
【００１９】
ＥＣＵ３０は、車両に設けられた各種のセンサの検出結果に基づいてモータ２０を制御する。各種のセンサとしては、たとえば舵角センサ４０およびトルクセンサ４１が設けられている。舵角センサ４０およびトルクセンサ４１は、コラムシャフト１２に設けられている。舵角センサ４０は、ステアリングシャフト１１の舵角θを検出する。トルクセンサ４１は、運転者のステアリング操作に伴いステアリングシャフト１１に付与される操舵トルクτを検出する。また、ＥＣＵ３０には、操舵速度検出部４２が接続されている。操舵速度検出部４２は、舵角センサ４０により検出される舵角θを微分することにより、操舵速度ωを検出する。操舵速度検出部４２により検出される操舵速度ωは、たとえば車両に設けられたＣＡＮ通信を介してＥＣＵ３０に出力される。ＥＣＵ３０は、各センサの出力に基づいて、モータ２０に供給される駆動電力を制御する。
【００２０】
つぎに、ＥＣＵ３０の構成を詳細に説明する。
図２に示すように、ＥＣＵ３０は、電流検出回路３１と、電流指令値演算部３３と、ＰＩ演算部３４（制御部）と、ＰＷＭ制御部３５（制御部）と、駆動回路３６と、モータ回転速度判定部３７と、故障判定部３８と、減算器３９と、を備えている。
【００２１】
電流指令値演算部３３は、舵角センサ４０により検出された舵角θ、およびトルクセンサ４１により検出された操舵トルクτに基づいて、電流指令値Ｉａ＊を演算する。減算器３９は、電流指令値Ｉａ＊から、故障判定部３８により演算される電流補正値Ｉｅ＊を減算した値である電流指令値Ｉ＊を演算する。
【００２２】
駆動回路３６は、スイッチング素子であるＦＥＴ３６Ａ〜３６Ｄを備えたＨ型ブリッジ回路である。駆動回路３６は、バッテリＢとグランドＧｎｄとの間に設けられている。ＦＥＴ３６Ａ〜３６Ｄとしては、たとえばＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）が採用される。２つのＦＥＴ３６Ａ，３６Ｃが直列に接続され、２つのＦＥＴ３６Ｂ，３６Ｄが直列に接続されている。ＦＥＴ３６Ａ，３６ＣとＦＥＴ３６Ｂ，３６Ｄとは、互いに並列に接続されている。
【００２３】
ＦＥＴ３６Ａ〜３６Ｄは、ＰＷＭ信号Ｓｐに基づいて、ＯＦＦ状態とＯＮ状態との間で切り替えられる。ＦＥＴ３６Ａ，３６ＤがＯＮ状態、かつＦＥＴ３６Ｂ，３６ＣがＯＦＦ状態になったとき、モータ２０は正方向に回転する。また、ＦＥＴ３６Ｂ，３６ＣがＯＮ状態、かつＦＥＴ３６Ａ，３６ＤがＯＦＦ状態になったとき、モータ２０は逆方向に回転する。このように、ＦＥＴ３６Ａ〜３６ＤをＯＮ状態あるいはＯＦＦ状態に切り替えることにより、モータ２０の回転方向が切り替わる。また、各ＦＥＴ３６Ａ〜３６ＤにおけるＯＦＦ状態を維持する期間と、ＯＮ状態を維持する期間との比、すなわちＰＷＭ信号Ｓｐのデューティ比Ｄによりモータ２０の回転速度が制御される。
【００２４】
電流検出回路３１は、電流センサ３２および抵抗Ｒを備えている。抵抗Ｒは、駆動回路３６とグランドＧｎｄとの間に設けられている。また、電流センサ３２は、抵抗Ｒの両端に接続されている。電流センサ３２は、抵抗Ｒに流れる電流を検出することにより、モータ２０に流れる電流（実電流値Ｉ）を検出する。
【００２５】
ＰＩ演算部３４は、減算器３９により演算された電流指令値Ｉ＊、および電流センサ３２により検出された実電流値Ｉに基づいて、電圧指令値Ｖ＊を演算する。すなわち、ＰＩ演算部３４は、電流指令値Ｉ＊に実電流値Ｉ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、電圧指令値Ｖ＊を演算する。
【００２６】
ＰＷＭ制御部３５は、ＰＩ演算部３４により演算される電圧指令値Ｖ＊に基づいて、デューティ比ＤからなるＰＷＭ信号Ｓｐを演算することにより、駆動回路３６をＰＷＭ制御する。ＰＷＭ制御部３５は、ＰＷＭ信号Ｓｐに基づいて、ＦＥＴ３６Ａ〜３６ＤのＯＮ状態およびＯＦＦ状態を制御する。
【００２７】
モータ回転速度判定部３７は、操舵速度検出部４２により検出される操舵速度ωを取得する。モータ回転速度判定部３７は、操舵速度ωが操舵速度閾値ω０よりも大きいか否かに基づいて、モータ２０が高速回転しているか否かを判定する。なお、操舵速度閾値ω０は、メモリなどに記憶されており、モータ２０が高速回転することにより、実電流値Ｉがほとんど流れなくなるほど逆起電力が発生したときの操舵速度を基準に設定される。言い換えると、操舵速度閾値ω０は、逆起電力の影響によって、誤って駆動回路３６および電流検出回路３１が故障であると判定されない程度の操舵速度に設定されている。
【００２８】
故障判定部３８は、電流センサ３２により検出される実電流値Ｉ、電流指令値演算部３３により演算される電流指令値Ｉａ＊、およびモータ回転速度判定部３７により判定されるモータ２０が高速回転しているか否かの判定結果を取り込む。また、故障判定部３８は、各種の閾値として、たとえば実電流値Ｉの閾値である実電流値閾値Ｉ０、電流指令値Ｉａ＊の閾値である電流指令値閾値Ｉａ０＊、および故障検出カウント閾値Ｔｈをメモリより取り込む。故障判定部３８は、電流指令値Ｉａ＊、実電流値Ｉ、高速回転か否かの判定結果、電流指令値閾値Ｉａ０＊、実電流値閾値Ｉ０、および故障検出カウント閾値Ｔｈに基づいて、駆動回路３６および電流検出回路３１の故障を判定する。
【００２９】
また、故障判定部３８は、駆動回路３６および電流検出回路３１の故障を判定した場合、電流指令値Ｉａ＊を低減するための電流補正値Ｉｅ＊を演算する。たとえば、故障判定部３８は、電流指令値Ｉａ＊と等しい電流補正値Ｉｅ＊を演算することで、電流指令値Ｉ＊を「０」とすることにより、ＥＰＳ１によるアシスト制御を停止するなどのフェイルセーフ制御を実行する。これに対し、故障判定部３８は、駆動回路３６および電流検出回路３１が故障していない旨判定した場合、電流補正値Ｉｅ＊の出力を停止する（たとえば電流補正値Ｉｅ＊を「０」とする）ことにより、電流指令値Ｉａ＊の低減を停止する。
【００３０】
つぎに、駆動回路３６および電流検出回路３１の故障判定方法について説明する。
図３のフローチャートに示すように、ＥＣＵ３０は、外部機器から操舵速度ωを取り込む（ステップＳ１）。
【００３１】
つぎに、ＥＣＵ３０は、操舵速度ωが操舵速度閾値ω０よりも大きいか否か、すなわちモータ２０が高速回転しているか否かを判定する（ステップＳ２）。
ＥＣＵ３０は、操舵速度ωが操舵速度閾値ω０よりも大きい場合（ステップＳ２のＹＥＳ）、モータ２０が高速回転している旨判定する（ステップＳ３）。
【００３２】
また、ＥＣＵ３０は、操舵速度ωが操舵速度閾値ω０以下である場合（ステップＳ２のＮＯ）、モータ２０が低速回転している旨判定する（ステップＳ４）。
つぎに、ＥＣＵ３０は、駆動回路３６の故障判定条件が成立しているかどうかを判定する（ステップＳ５）。すなわち、ＥＣＵ３０は、電流指令値Ｉａ＊が電流指令値閾値Ｉａ０＊よりも大きい、かつ実電流値Ｉが実電流値閾値Ｉ０よりも小さい、かつモータ２０が低速回転しているか否かを判定する（ステップＳ５）。なお、電流指令値Ｉａ＊が電流指令値閾値Ｉａ０よりも大きく、かつ実電流値Ｉが実電流値閾値Ｉ０よりも小さい場合は、モータ２０に電流指令値Ｉ＊に応じた電流を流そうとしているにも関わらず、実際には十分な電流が流れていない状況である。
【００３３】
ＥＣＵ３０は、故障判定条件が成立している旨判定される場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、故障検出カウントＣＮＴを加算する（ステップＳ６）。
つぎに、ＥＣＵ３０は、故障検出カウントＣＮＴが故障検出カウント閾値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００３４】
ＥＣＵ３０は、故障検出カウントＣＮＴが故障検出カウント閾値Ｔｈ以上である場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、駆動回路３６および電流検出回路３１の故障を検出し（ステップＳ８）、処理を終了する。また、ＥＣＵ３０は、駆動回路３６および電流検出回路３１の故障を検出した場合は、ＥＰＳ１のアシスト制御を停止するなどのフェイルセーフ制御を実行する。
【００３５】
これに対し、ＥＣＵ３０は、故障検出カウントＣＮＴが故障検出カウント閾値Ｔｈ未満である場合（ステップ７のＮＯ）、処理を終了する。この場合、ＥＣＵ３０は、まだ駆動回路３６および電流検出回路３１に故障が発生していることを確定できないためである。
【００３６】
また、ＥＣＵ３０は、故障判定条件が成立していない旨判定される場合（ステップＳ５のＮＯ）、故障検出カウントＣＮＴをリセットし（ステップＳ９）、処理を終了する。
以上で処理を終了する。
【００３７】
つぎに、駆動回路３６および電流検出回路３１の故障判定処理の故障判定のタイミングを説明する。駆動回路３６および電流検出回路３１に故障が発生していない場合を正常時、故障が発生している場合を異常時とする。
【００３８】
図４に示すように、正常時には電流指令値Ｉ＊に追従して実電流値Ｉが変化するものの、異常時には電流指令値Ｉ＊（電流指令値Ｉａ＊）の変化に実電流値Ｉが追従できなくなる。たとえば、異常時には電流検出回路３１により検出される実電流値Ｉが「０」になることにより、電流指令値Ｉ＊の変化によらずに、実電流値Ｉは一定になってしまう。このため、異常時には、電流指令値Ｉａ＊が電流指令値閾値Ｉａ０＊よりも大きく、かつ実電流値Ｉが実電流値閾値Ｉ０よりも小さいという条件を満たす。
【００３９】
また、モータ回転速度判定部３７は、操舵速度ωが操舵速度閾値ω０よりも大きい場合にモータ２０が高速回転していると判定し、操舵速度ωが操舵速度閾値ω０以下である場合にモータ２０が低速回転していると判定する。
【００４０】
異常時において、低速回転である場合、電流指令値Ｉａ＊が電流指令値閾値Ｉａ０＊よりも大きく、かつ実電流値Ｉが実電流値閾値Ｉ０よりも小さいとき、故障検出カウントＣＮＴが徐々に増加していく。そして、故障検出カウントＣＮＴが故障検出カウント閾値Ｔｈを超えると、フェイルセーフ確定状態として、フェイルセーフ制御を実行し、ＥＰＳのアシスト制御は停止される。
【００４１】
本実施形態の作用および効果を説明する。
（１）比較例として、電流指令値Ｉａ＊が電流指令値閾値Ｉａ０＊よりも大きい（第１の条件）、かつ実電流値Ｉが実電流値閾値Ｉ０よりも小さいか否か（第２の条件）を含む故障判定条件に基づいて駆動回路３６および電流検出回路３１の故障を検出する場合、駆動回路３６の故障検出に長い時間を要してしまう。これは、正常時であっても、ステアリング操作に伴って逆起電力が発生した場合、故障判定条件を一時的に満たしてしまうことがあるからである。特に、モータ２０の高速回転時には、逆起電力の影響で電流指令値Ｉ＊と実電流値Ｉとの差が大きくなる。このため、たとえば４秒などの長い時間、故障判定条件を満たした場合に駆動回路３６の故障が検出されていた。なお、正常時に故障判定条件を長時間満たす状況が継続されることは通常考えられない。
【００４２】
この点、本実施形態では、故障判定条件として、上記２つの条件に加えて、第３の条件としてモータ２０が低速回転していることを設定している。モータ２０が低速回転している場合には、逆起電力の影響がほとんどないため、モータ２０には電流指令値Ｉ＊に応じた電流が流れると考えられる。すなわち、モータ２０が低速回転している場合には、電流指令値Ｉ＊に実電流値Ｉが追従しやすいと考えられるため、正常時であるにも関わらず、誤って故障判定条件（第１の条件および第２の条件）を満たしてしまうことは少ない。これにより、モータ２０が低速回転している場合には、実電流値Ｉが逆起電力によって流れにくくなる状況が生じにくい分、誤って故障判定条件が満たされる回数を減らすことができるので、より故障検出カウント閾値Ｔｈを減らすことが可能である。このため、第１〜第３の条件からなる故障判定条件を満たす場合は、駆動回路３６のＦＥＴ３６Ａ〜３６Ｄのいずれかのオープン故障や断線故障が発生したことにより、実電流値Ｉが流れなくなったものと考えられる。または、モータ２０には適切な電流が流れているものの、電流検出回路３１が故障することにより、実電流値Ｉを検出できなくなったものと考えられる。このため、より迅速に（たとえば１００ｍｓなどで）駆動回路３６および電流検出回路３１の少なくとも一方が故障していることを検出できる。
【００４３】
（２）ブラシ付きモータでは、より安価な仕様とするために、モータの回転角を検出する回転角センサが設けられないことが多い。このため、故障判定条件（第１の条件および第２の条件）のみで駆動回路３６および電流検出回路３１の故障を検出しようとすると、誤って故障判定条件が満たされることがあるのを考慮する必要がある分、故障を検出するのに必要な時間が長くなっていた。またブラシ付きモータに電力を付与する際の端子間電圧に基づいて、回転角を検出する方法もあるが、その精度は低い。
【００４４】
この点、本実施形態では、ＣＡＮ通信を介して舵角センサ４０から比較的精度が良いことが期待できる舵角θを用いて、操舵速度ωを演算している。これにより、精度良くモータ２０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、モータ２０の回転角を検出するための回転角センサを設けることなしに、モータ２０の回転速度を推定することができるため、新たに故障判定条件の精度を高めるためのセンサを設けなくても、より確実に駆動回路３６および電流検出回路３１の故障を検出することができる。
【００４５】
なお、本実施形態は次のように変更してもよい。また、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・本実施形態では、故障判定処理により、駆動回路３６および電流検出回路３１の故障を検出したが、駆動回路３６の故障のみを検出するようにしてもよいし、電流検出回路３１の故障のみを検出するようにしてもよい。
【００４６】
・図３のステップＳ５における故障判定処理において、「電流指令値Ｉａ＊が電流指令値閾値Ｉａ０＊よりも大きい」という条件に代えて、「デューティ比がデューティ比閾値よりも大きい」という条件にしてもよいし、「電圧指令値が電圧指令値閾値よりも大きい」という条件としてもよい。すなわち、モータ２０に電流を流そうとしているにも関わらず、実際には電流が流れていないことを検出できればよい。
【００４７】
・故障判定条件をつぎのように設定してもよい。すなわち、図５に示すように、図３のステップＳ５の代わりに、ステップＳ１０として、電流指令値Ｉａ＊と実電流値Ｉとの電流偏差ｄＩ（ｄＩ＝Ｉａ＊−Ｉ）が予め定められた電流偏差閾値ｄＩ０よりも大きい、かつモータ２０が低速回転している場合に、駆動回路３６および電流検出回路３１の故障を検出するようにしてもよい。
【００４８】
・本実施形態では、スイッチング素子として、ＦＥＴ３６Ａ〜３６Ｄ（特にＭＯＳ−ＦＥＴ）が用いられたが、これに限らない。たとえば、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を用いてもよい。
【００４９】
・本実施形態では、ＥＣＵ３０の内部にグランドＧｎｄが設けられたが、ＥＣＵ３０の外部にグランドを設けてもよい。
・本実施形態では、ＰＩ演算部３４は、故障判定部３８により駆動回路３６の故障が検出された場合、ＥＰＳ１におけるアシスト機能を停止したが、操舵機構２に付与されるアシスト力を低減した状態でアシスト機能を継続してもよい。
【００５０】
・図６に示すように、ＥＣＵ３０は、モータ２０が高速回転している場合、故障判定条件（第１の条件および第２の条件）を満たしているかどうかを判定することなく、処理を終了してもよい。なお、ここでは、故障判定条件は第１の条件および第２の条件からなるものとする。たとえば、ＥＣＵ３０は、図３のステップＳ３，４の後、モータ２０が低速回転しているか否かを判定し（ステップＳ１１）、モータ２０が低速回転している場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、故障判定条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１２）。ＥＣＵ３０は、ステップＳ１２でＹＥＳの場合は、ステップＳ６〜８へ移行し、ステップＳ１２でＮＯの場合は、故障検出カウントＣＮＴをリセットし（ステップＳ１３）、処理を終了する。また、ＥＣＵ３０は、モータ２０が低速回転していない場合（ステップＳ１１のＮＯ）、故障判定処理を実行せず（ステップＳ１４）、故障検出カウントＣＮＴをリセットする（ステップＳ１３）。すなわち、ＥＣＵ３０は、モータ２０が低速回転している場合には、故障判定処理（第１および第２の条件）を実行し、モータ２０が高速回転している場合には、故障判定処理を実行しない。
【００５１】
・図７に示すように、ＥＣＵ３０は、モータ２０が高速回転している場合と、低速回転している場合とで、故障判定条件を満たした場合の故障検出カウントＣＮＴの増加量を変更してもよい。なお、ここでは、故障判定条件は、第１の条件および第２の条件からなるものとする。たとえば、ＥＣＵ３０は、図３のステップＳ３，４の後、モータ２０が低速回転しているか否かを判定し（ステップＳ１１）、モータ２０が低速回転している場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、故障判定条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１２）。ＥＣＵ３０は、ステップＳ１２でＹＥＳの場合、ステップＳ６〜８へ移行し、ステップＳ１２でＮＯの場合は故障検出カウントＣＮＴをリセットし（ステップＳ１３）、処理を終了する。また、ＥＣＵ３０は、モータ２０が低速回転していない場合（ステップＳ１１のＮＯ）、ステップＳ１２と同様に、故障判定条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１５）。ＥＣＵ３０は、ステップＳ１５でＹＥＳの場合、故障検出カウントＣＮＴを加算せず（ステップＳ１６）、ステップＳ１５でＮＯの場合、故障検出カウントＣＮＴをリセットする（ステップＳ１３）。
【００５２】
・本実施形態では、操舵速度検出部４２は、ＥＣＵ３０の外部に設けられたが、ＥＣＵ３０の内部に操舵速度検出部４２を設けてもよい。
・本実施形態では、ＥＣＵ３０（モータ制御装置）の制御対象はモータ２０（ブラシ付きモータ）であったが、ブラシ付きモータに限らず、モータ２０の回転軸の回転速度を検出するための回転角センサが設けられないようなモータであってもよい。
【００５３】
・本実施形態のＥＣＵ３０は、運転者のステアリング操作をアシストするＥＰＳ１に具体化したが、これに限らない。すなわち、ＥＣＵ３０はどのようなステアリング装置に応用してもよく、たとえばステアバイワイヤに適用してもよい。
【００５４】
つぎに、上記実施形態およびその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
（イ）前記駆動回路は、一対のスイッチング素子を直列に接続することにより構成されており、前記スイッチング素子は、前記制御部により出力されるＰＷＭ信号に基づいてオンオフするものであり、前記故障判定部は、前記電流指令値が前記電流指令値閾値よりも大きいとき、かつ前記実電流値が実電流値閾値よりも小さいとき、に加算されるカウンタが、カウント閾値を超えたとき、一定時間が経過しているものとして、前記駆動回路および前記電流検出回路の少なくとも一方の故障を判定することが好ましい。
【００５５】
この構成によれば、モータが低速回転、かつ電流指令値が電流指令値閾値よりも大きく、かつ実電流値が実電流値閾値よりも小さいとき、に加算されるカウンタがカウンタ閾値を超えたときに、駆動回路および電流検出回路の少なくとも一方の故障を判定できる。
【符号の説明】
【００５６】
１…ＥＰＳ、２…操舵機構、３…ＥＰＳアクチュエータ、１０…ステアリングホイール、１１…ステアリングシャフト、１２…コラムシャフト、１３…インターミディエイトシャフト、１４…ピニオンシャフト、１５…ラックシャフト、１６…ラックアンドピニオン機構、１７…タイロッド、１８…転舵輪、２０…モータ、２１…減速機、２２…ホイールギア、２３…ウォームギア、３０…ＥＣＵ（モータ制御装置）、３１…電流検出回路、３２…電流センサ、３３…電流指令値演算部、３４…ＰＩ演算部（制御部）、３５…ＰＷＭ制御部、３６…駆動回路、３６Ａ〜３６Ｄ…ＦＥＴ（スイッチング素子）、３７…モータ回転速度判定部、３８…故障判定部、３９…減算器、４０…舵角センサ、４１…トルクセンサ、４２…操舵速度検出部、θ…舵角、τ…操舵トルク、ω…操舵速度、Ｂ…バッテリ、Ｉ…実電流値、Ｒ…抵抗、Ｖ…車速、ω０…操舵速度閾値、Ｉ＊，Ｉａ＊，Ｉｅ＊…電流指令値、Ｉ０…実電流値、Ｓｐ…ＰＷＭ信号、τ…操舵トルク、ＣＮＴ…故障検出カウント、Ｇｎｄ…グランド、Ｔｈ…故障検出カウント閾値。
【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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