(57)【要約】【課題】操舵補助用のブラシレスモータの最適なロータ位置推定アルゴリズムを選択することができる電動パワーステアリング装置の提供。【解決手段】操舵補助用のブラシレスモータに高周波電圧（又は高周波電流）を注入し、その応答電流（又は応答電圧）に基づき、ブラシレスモータのロータ位置を推定する第１推定手段（Ｓ８）と、検出した相電圧及び相電流に基づき、ロータ位置を推定する第２推定手段（Ｓ６）と、トルクセンサが検出した操舵トルク（Ｓ２）が、閾値以上であるか否かを判定する判定手段（Ｓ４）とを備え、判定手段が閾値以上でないと判定したときは、第１推定手段（Ｓ８）が推定したロータ位置に、判定手段が閾値以上であると判定したときは、第２推定手段（Ｓ６）が推定したロータ位置に基づき、ブラシレスモータを駆動する構成である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の単相又は複数相のブラシレスモータと、該ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、前記ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、前記ブラシレスモータに高周波電圧（又は高周波電流）を注入し、その応答電流（又は応答電圧）に基づき、前記ブラシレスモータのロータ位置を推定する第１推定手段と、前記電圧検出手段及び電流検出手段が検出した相電圧及び相電流に基づき、前記ロータ位置を推定する第２推定手段とを備え、前記第１推定手段又は第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じた電流を流すように、前記ブラシレスモータを駆動する電動パワーステアリング装置において、
前記トルクセンサが検出した操舵トルクが、閾値以上であるか否かを判定する判定手段を備え、該判定手段が閾値以上でないと判定したときは、前記第１推定手段が推定したロータ位置に、前記判定手段が閾値以上であると判定したときは、前記第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記ブラシレスモータを駆動するように構成してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
車両の操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の単相又は複数相のブラシレスモータと、該ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、前記ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、前記ブラシレスモータに高周波電圧（又は高周波電流）を注入し、その応答電流（又は応答電圧）に基づき、前記ブラシレスモータのロータ位置を推定する第１推定手段と、前記電圧検出手段及び電流検出手段が検出した相電圧及び相電流に基づき、前記ロータ位置を推定する第２推定手段と、前記車両の速度を取得する車速取得手段とを備え、前記第１推定手段又は第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記トルクセンサが検出した操舵トルク、及び前記車速取得手段が取得した速度に応じた電流を流すように、前記ブラシレスモータを駆動する電動パワーステアリング装置において、
前記車速取得手段が取得した速度が、閾値以上であるか否かを判定する判定手段を備え、該判定手段が閾値以上でないと判定したときは、前記第１推定手段が推定したロータ位置に、前記判定手段が閾値以上であると判定したときは、前記第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記ブラシレスモータを駆動するように構成してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
車両の操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の単相又は複数相のブラシレスモータと、該ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、前記ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、前記ブラシレスモータに高周波電圧（又は高周波電流）を注入し、その応答電流（又は応答電圧）に基づき、前記ブラシレスモータのロータ位置を推定する第１推定手段と、前記電圧検出手段及び電流検出手段が検出した相電圧及び相電流に基づき、前記ロータ位置を推定する第２推定手段とを備え、前記第１推定手段又は第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じた電流を流すように、前記ブラシレスモータを駆動する電動パワーステアリング装置において、
前記車両のエンジン回転数を取得する手段と、該手段が取得したエンジン回転数が、閾値以上であるか否かを判定する判定手段とを備え、該判定手段が閾値以上でないと判定したときは、前記第１推定手段が推定したロータ位置に、前記判定手段が閾値以上であると判定したときは、前記第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記ブラシレスモータを駆動するように構成してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
車両の操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の単相又は複数相のブラシレスモータと、該ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、前記ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、前記ブラシレスモータに高周波電圧（又は高周波電流）を注入し、その応答電流（又は応答電圧）に基づき、前記ブラシレスモータのロータ位置を推定する第１推定手段と、前記電圧検出手段及び電流検出手段が検出した相電圧及び相電流に基づき、前記ロータ位置を推定する第２推定手段とを備え、前記第１推定手段又は第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じた電流を流すように、前記ブラシレスモータを駆動する電動パワーステアリング装置において、
前記操舵部材の舵角を検出する手段と、該手段が検出した舵角が、閾値以上であるか否かを判定する判定手段とを備え、該判定手段が閾値以上でないと判定したときは、前記第１推定手段が推定したロータ位置に、前記判定手段が閾値以上であると判定したときは、前記第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記ブラシレスモータを駆動するように構成してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
車両の操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の単相又は複数相のブラシレスモータと、該ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、前記ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、前記ブラシレスモータに高周波電圧（若しくは高周波電流）を注入し、その応答電流（若しくは応答電圧）に基づき、又は前記電圧検出手段及び電流検出手段が検出した相電圧及び相電流に基づき、前記ブラシレスモータのロータ位置を推定する推定手段とを備え、該推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じた電流を流すように、前記ブラシレスモータを駆動する電動パワーステアリング装置において、
前記操舵部材の舵角を検出する手段と、該手段が検出した舵角に基づき、前記ロータ位置を演算する演算手段と、前記推定手段が推定したロータ位置、及び前記演算手段が演算したロータ位置の差を演算する手段と、該手段が演算した差が所定値以上であるか否かを判定する手段とを備え、該手段が所定値以上であると判定したときは、前記推定手段が異常であると判定し、前記演算手段が演算したロータ位置に基づき、前記ブラシレスモータを駆動するように構成してあることを特徴とす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、車両の操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用のブラシレスモータとを備え、ブラシレスモータの推定したロータ位置に基づき、また、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じた電流を流すように、ブラシレスモータを駆動する電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に装備される電動パワーステアリング装置は、車両の操舵力を電動モータにより補助するものであり、ハンドルが操舵軸を介して連結された舵取機構に、ハンドルに加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、舵取機構の動作を補助する電動モータとを設け、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じて電動モータを駆動させることによりハンドルへの操作力を軽減するように構成してある。
【０００３】
電動パワーステアリング装置が備える操舵補助用の電動モータには、高出力化に対応する為、近年、ブラシレスモータが採用されるようになって来ている。ブラシレスモータは、ロータに永久磁石を備え、ステータに回転磁界を発生させる波形形成回路を、ロータの（回転）位置に基づき制御することにより、ロータを回転させるモータであり、ブラシが無いので、ブラシによる損失、機械的なノイズ及びブラシによる電気的なノイズは発生しない。
【０００４】
ブラシレスモータには、ロータの位置を検出する為のセンサが必要であるが、ロータ位置を推定する制御アルゴリズムの開発により、ロータ位置センサを用いないセンサレス方式のブラシレスモータが採用されるようになって来ている。
ロータ位置を推定する制御アルゴリズムには、大別して２種類有る。その１つは、ブラシレスモータの電圧に重畳して高周波電圧（高周波電流）を注入し、その応答電流（応答電圧）の、ロータの永久磁石の磁束変化による振幅変化に基づき、ロータ位置を推定する方法である。他の１つは、ブラシレスモータの相電圧及び相電流に基づき、ロータ位置を推定する方法である。
【０００５】
特許文献１には、所定の駆動トルクにより直流モータの角加速度がほぼ一定であるように設定した駆動時間だけ、直流モータを駆動し、直流モータの駆動時間と駆動後の直流モータの発電電圧とにより、直流モータの駆動中の回転角を推定する直流モータの回転角および負荷トルク検出方法、直流モータ制御装置および電動式パワーステアリング装置が開示されている。
【０００６】
また、非特許文献１には、ブラシレスモータに高周波電圧を注入することによりロータ位置を推定する方法の一例が記載されており、非特許文献２には、ブラシレスモータの検出した相電圧及び相電流に基づき、ロータ位置を推定する方法（オブザーバ法）の一例が記載されている。
【特許文献１】特開平９−３３１６９３号公報
【非特許文献１】「回転高周波電圧印加によるＳＰＭ同期モータの新初期位置推定法」電気学会論文誌Ｄ，１２４巻１１号，２００４年
【非特許文献２】「拡張誘起電圧モデルに基づく突極型永久磁石同期モータのセンサレス制御」電気学会論文誌Ｄ，１２２巻１２号，２００２年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、センサレス方式のブラシレスモータでは、推定アルゴリズムによりロータ位置を求めているが、モータの回転数及び出力トルクの大きさにより、推定したロータ位置の安定性が異なり、演算量及び演算精度も様々であり、最適なロータ位置推定アルゴリズムを選択する必要があるという問題がある。
例えば、ブラシレスモータに高周波電圧又は高周波電流を注入する方法では、注入される電圧又は電流が、ブラシレスモータの動作に悪影響を与える可能性があり、その為、この方法は、相電圧及び相電流に基づく方法を利用できない停止時及び低速回転時に利用するのが望ましい。
また、ロータ位置推定アルゴリズムが不具合に陥った場合、モータの挙動が不安定となり、操舵補助力が失われたり、最悪の場合には、モータがロックする事態を招く虞があるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、第１〜４発明では、操舵補助用のブラシレスモータの最適なロータ位置推定アルゴリズムを選択することができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
第５発明では、操舵補助用のブラシレスモータのロータ位置推定アルゴリズムが不具合に陥った場合でも、モータの挙動不安定、操舵補助力消失及びモータのロックを招くことが無い電動パワーステアリング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】
【０００９】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、車両の操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の単相又は複数相のブラシレスモータと、該ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、前記ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、前記ブラシレスモータに高周波電圧（又は高周波電流）を注入し、その応答電流（又は応答電圧）に基づき、前記ブラシレスモータのロータ位置を推定する第１推定手段と、前記電圧検出手段及び電流検出手段が検出した相電圧及び相電流に基づき、前記ロータ位置を推定する第２推定手段とを備え、前記第１推定手段又は第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じた電流を流すように、前記ブラシレスモータを駆動する電動パワーステアリング装置において、前記トルクセンサが検出した操舵トルクが、閾値以上であるか否かを判定する判定手段を備え、該判定手段が閾値以上でないと判定したときは、前記第１推定手段が推定したロータ位置に、前記判定手段が閾値以上であると判定したときは、前記第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記ブラシレスモータを駆動するように構成してあることを特徴とする。
【００１０】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、車両の操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の単相又は複数相のブラシレスモータと、該ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、前記ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、前記ブラシレスモータに高周波電圧（又は高周波電流）を注入し、その応答電流（又は応答電圧）に基づき、前記ブラシレスモータのロータ位置を推定する第１推定手段と、前記電圧検出手段及び電流検出手段が検出した相電圧及び相電流に基づき、前記ロータ位置を推定する第２推定手段と、前記車両の速度を取得する車速取得手段とを備え、前記第１推定手段又は第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記トルクセンサが検出した操舵トルク、及び前記車速取得手段が取得した速度に応じた電流を流すように、前記ブラシレスモータを駆動する電動パワーステアリング装置において、前記車速取得手段が取得した速度が、閾値以上であるか否かを判定する判定手段を備え、該判定手段が閾値以上でないと判定したときは、前記第１推定手段が推定したロータ位置に、前記判定手段が閾値以上であると判定したときは、前記第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記ブラシレスモータを駆動するように構成してあることを特徴とする。
【００１１】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置は、車両の操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の単相又は複数相のブラシレスモータと、該ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、前記ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、前記ブラシレスモータに高周波電圧（又は高周波電流）を注入し、その応答電流（又は応答電圧）に基づき、前記ブラシレスモータのロータ位置を推定する第１推定手段と、前記電圧検出手段及び電流検出手段が検出した相電圧及び相電流に基づき、前記ロータ位置を推定する第２推定手段とを備え、前記第１推定手段又は第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じた電流を流すように、前記ブラシレスモータを駆動する電動パワーステアリング装置において、前記車両のエンジン回転数を取得する手段と、該手段が取得したエンジン回転数が、閾値以上であるか否かを判定する判定手段とを備え、該判定手段が閾値以上でないと判定したときは、前記第１推定手段が推定したロータ位置に、前記判定手段が閾値以上であると判定したときは、前記第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記ブラシレスモータを駆動するように構成してあることを特徴とする。
【００１２】
第４発明に係る電動パワーステアリング装置は、車両の操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の単相又は複数相のブラシレスモータと、該ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、前記ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、前記ブラシレスモータに高周波電圧（又は高周波電流）を注入し、その応答電流（又は応答電圧）に基づき、前記ブラシレスモータのロータ位置を推定する第１推定手段と、前記電圧検出手段及び電流検出手段が検出した相電圧及び相電流に基づき、前記ロータ位置を推定する第２推定手段とを備え、前記第１推定手段又は第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じた電流を流すように、前記ブラシレスモータを駆動する電動パワーステアリング装置において、前記操舵部材の舵角を検出する手段と、該手段が検出した舵角が、閾値以上であるか否かを判定する判定手段とを備え、該判定手段が閾値以上でないと判定したときは、前記第１推定手段が推定したロータ位置に、前記判定手段が閾値以上であると判定したときは、前記第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記ブラシレスモータを駆動するように構成してあることを特徴とする。
【００１３】
第５発明に係る電動パワーステアリング装置は、車両の操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の単相又は複数相のブラシレスモータと、該ブラシレスモータの相電圧を検出する電圧検出手段と、前記ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出手段と、前記ブラシレスモータに高周波電圧（若しくは高周波電流）を注入し、その応答電流（若しくは応答電圧）に基づき、又は前記電圧検出手段及び電流検出手段が検出した相電圧及び相電流に基づき、前記ブラシレスモータのロータ位置を推定する推定手段とを備え、該推定手段が推定したロータ位置に基づき、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに応じた電流を流すように、前記ブラシレスモータを駆動する電動パワーステアリング装置において、前記操舵部材の舵角を検出する手段と、該手段が検出した舵角に基づき、前記ロータ位置を演算する演算手段と、前記推定手段が推定したロータ位置、及び前記演算手段が演算したロータ位置の差を演算する手段と、該手段が演算した差が所定値以上であるか否かを判定する手段とを備え、該手段が所定値以上であると判定したときは、前記推定手段が異常であると判定し、前記演算手段が演算したロータ位置に基づき、前記ブラシレスモータを駆動するように構成してあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、第１推定手段が、ブラシレスモータに注入した高周波電圧（又は高周波電流）の応答電流（又は応答電圧）に基づき、ロータ位置を推定し、第２推定手段が、検出した相電圧及び相電流に基づき、ロータ位置を推定する。トルクセンサが検出した操舵トルクが、閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上でないと判定したときは、第１推定手段が推定したロータ位置に、閾値以上であると判定したときは、第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、ブラシレスモータを駆動するので、操舵補助用のブラシレスモータの最適なロータ位置推定アルゴリズムを選択することができる電動パワーステアリング装置を実現することができる。
【００１５】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、第１推定手段が、ブラシレスモータに注入した高周波電圧（又は高周波電流）の応答電流（又は応答電圧）に基づき、ロータ位置を推定し、第２推定手段が、検出した相電圧及び相電流に基づき、ロータ位置を推定する。車速取得手段が取得した速度が、閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上でないと判定したときは、第１推定手段が推定したロータ位置に、閾値以上であると判定したときは、第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、ブラシレスモータを駆動するので、操舵補助用のブラシレスモータの最適なロータ位置推定アルゴリズムを選択することができる電動パワーステアリング装置を実現することができる。
【００１６】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、第１推定手段が、ブラシレスモータに注入した高周波電圧（又は高周波電流）の応答電流（又は応答電圧）に基づき、ロータ位置を推定し、第２推定手段が、検出した相電圧及び相電流に基づき、ロータ位置を推定する。取得したエンジン回転数が、閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上でないと判定したときは、ブラシレスモータに注入した高周波電圧（又は高周波電流）の応答により第１推定手段が推定したロータ位置に、閾値以上であると判定したときは、検出した相電圧及び相電流により第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、ブラシレスモータを駆動するので、操舵補助用のブラシレスモータの最適なロータ位置推定アルゴリズムを選択することができる電動パワーステアリング装置を実現することができる。
【００１７】
第４発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、第１推定手段が、ブラシレスモータに注入した高周波電圧（又は高周波電流）の応答電流（又は応答電圧）に基づき、ロータ位置を推定し、第２推定手段が、検出した相電圧及び相電流に基づき、ロータ位置を推定する。検出した舵角が、閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上でないと判定したときは、ブラシレスモータに注入した高周波電圧（又は高周波電流）の応答により第１推定手段が推定したロータ位置に、閾値以上であると判定したときは、検出した相電圧及び相電流により第２推定手段が推定したロータ位置に基づき、ブラシレスモータを駆動するので、操舵補助用のブラシレスモータの最適なロータ位置推定アルゴリズムを選択することができる電動パワーステアリング装置を実現することができる。
【００１８】
第５発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、検出した操舵部材の舵角に基づき、ロータ位置を演算し、推定したロータ位置、及び演算したロータ位置の差を演算し、演算した差が所定値以上であるか否かを判定し、所定値以上であると判定したときは、ロータ位置の推定手段が異常であると判定し、演算したロータ位置に基づき、ブラシレスモータを駆動するので、操舵補助用のブラシレスモータのロータ位置推定アルゴリズムが不具合に陥った場合でも、モータの挙動不安定、操舵補助力消失及びモータのロックを招くことが無い電動パワーステアリング装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１） 
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態１の要部構成を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、ハンドル（操舵部材（図示せず））に加えられたトルクを検出するトルクセンサ１２が検出し出力したトルク検出信号が、インターフェイス回路１１を介してマイクロコンピュータ（以下、マイコンと記載）１９へ与えられ、車両の速度を検出する車速センサ２０が検出し出力した速度信号が、インターフェイス回路２１を介してマイコン１９へ与えられる。
【００２０】
また、ハンドルの舵角を検出する舵角センサ２２が検出し出力した舵角信号が、インターフェイス回路２３を介してマイコン１９へ与えられ、車両のエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ２５が検出し出力したエンジン回転数信号が、インターフェイス回路２６を介してマイコン１９へ与えられる。
尚、舵角センサ２２は必要に応じて備えることとし、エンジン回転数信号は必要に応じてマイコン１９へ与えられる。
【００２１】
マイコン１９から出力されるリレー制御信号がリレー駆動回路１５へ入力され、リレー駆動回路１５は、リレー制御信号に従ってフェイルセーフリレー接点１５ａをオン又はオフさせる。
マイコン１９は、トルク検出信号、速度信号及び後述するモータ電流信号に基づき、メモリ１８内のトルク／電流テーブル１８ａを参照することにより、操舵補助用のブラシレスモータ２４に流すべき電流値である出力レベル指令値を作成する。マイコン１９内のＰＷＭ制御部１６は、作成された出力レベル指令値、及び後述するロータ位置に基づいてＰＷＭ演算し、ＰＷＭ制御信号を作成して、モータ駆動回路１３へ与える。
【００２２】
モータ駆動回路１３は、フェイルセーフリレー接点１５ａを通じて、車載バッテリーＰの電源電圧が印加され、与えられたＰＷＭ制御信号に基づき、三相正弦波電圧を作成してブラシレスモータ２４を回転駆動させる。
ブラシレスモータ２４に流れる各相電流は、モータ電流検出回路１７により検出され、マイコン１９に与えられ、ブラシレスモータ２４の各相の端子電圧は、モータ電圧検出回路１４により検出され、マイコン１９に与えられる。
マイコン１９は、与えられたブラシレスモータ２４の各相電流及び各相電圧に基づき、ブラシレスモータ２４のロータ位置を推定し、推定したロータ位置をＰＷＭ制御部１６に与える。
【００２３】
図２は、ブラシレスモータ２４、モータ駆動回路１３、モータ電圧検出回路１４及びモータ電流検出回路１７の構成例を示すブロック図である。ブラシレスモータ２４は、コイルＡ，Ｂ，Ｃの各一方の端子がスター結線されたステータ２４ａと、コイルＡ，Ｂ，Ｃが発生させる回転磁界により回転するロータ２４ｂとを備えている。
【００２４】
モータ駆動回路１３はスイッチング回路８を備え、スイッチング回路８は、正極側端子と接地端子との間に直列接続されたトランジスタＱ１，Ｑ２と、逆方向に直列接続されたダイオードＤ１，Ｄ２とが並列接続され、直列接続されたトランジスタＱ３，Ｑ４と、逆方向に直列接続されたダイオードＤ３，Ｄ４とが並列接続され、直列接続されたトランジスタＱ５，Ｑ６と、逆方向に直列接続されたダイオードＤ５，Ｄ６とが並列接続されている。
【００２５】
トランジスタＱ１，Ｑ２の共通接続節点と、ダイオードＤ１，Ｄ２の共通接続節点とには、スター結線されたコイルＡの他方の端子Ｕが接続され、トランジスタＱ３，Ｑ４の共通接続節点と、ダイオードＤ３，Ｄ４の共通接続節点とには、スター結線されたコイルＢの他方の端子Ｖが接続され、トランジスタＱ５，Ｑ６の共通接続節点と、ダイオードＤ５，Ｄ６の共通接続節点とには、スター結線されたコイルＣの他方の端子Ｗが接続されている。
【００２６】
モータ駆動回路１３はゲート制御回路９を備え、ゲート制御回路９は、マイコン１９から三相正弦波電圧の各相毎のＰＷＭ制御信号を与えられ、与えられた各ＰＷＭ制御信号に応じて、トランジスタＱ１〜Ｑ６の各ゲートをオン／オフする。その際、例えば、端子対Ｕ−Ｖ（コイルＡ，Ｂ），Ｕ−Ｗ（コイルＡ，Ｃ），Ｖ−Ｗ（コイルＢ，Ｃ），Ｖ−Ｕ（コイルＢ，Ａ），Ｗ−Ｕ（コイルＣ，Ａ），Ｗ−Ｖ（コイルＣ，Ｂ），Ｕ−Ｖ（コイルＡ，Ｂ）のように、ステータ２４ａに流れる電流の経路を切り換え、回転磁界を発生させる。
【００２７】
ロータ２４ｂは、永久磁石を備えており、この回転磁界から回転力を受け回転する。ゲート制御回路９は、また、トランジスタＱ１〜Ｑ６のオン／オフをＰＷＭ制御することにより、ブラシレスモータ２４の回転トルクを増減制御する。
ダイオードＤ１〜Ｄ６は、トランジスタＱ１〜Ｑ６のオン／オフにより発生するノイズを吸収する為のものである。
モータ電流検出回路１７は、ブラシレスモータ２４の端子Ｕ，Ｖ，Ｗに流れる各相電流を検出して、マイコン１９に与え、モータ電圧検出回路１４は、ブラシレスモータ２４の端子Ｕ，Ｖ，Ｗの各相電圧を検出して、マイコン１９に与える。
【００２８】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の、ブラシレスモータのロータ位置を推定する動作を、それを示す図３〜５のフローチャートを参照しながら説明する。
マイコン１９は、ブラシレスモータのロータ位置を推定する際に、先ず、操舵トルクを読込み（Ｓ２）、読込んだ操舵トルクが所定トルク以上であるか否かを判定する（Ｓ４）。
【００２９】
マイコン１９は、読込んだ操舵トルクが所定トルク以上であれば（Ｓ４；ＹＥＳ）、ロータ位置推定アルゴリズムＢを利用してロータ位置を推定し（Ｓ６）リターンする。読込んだ操舵トルクが所定トルク以上でなければ（Ｓ４；ＮＯ）、ロータ位置推定アルゴリズムＡを利用してロータ位置を推定し（Ｓ８）リターンする。
電動パワーステアリング装置では、トルク変動及び効率が重要視される。従って、トルク変動を抑制する必要がある低トルク域では、応答電流が小さく、また、回転停止状態でも実行可能な高周波電圧（電流）注入法を、高効率であることが必要な高トルク域では、注入するエネルギーを抑制できるオブザーバ法を選択する。
【００３０】
マイコン１９は、ロータ位置推定アルゴリズムＢを利用してロータ位置を推定する際（Ｓ６）、先ず、モータ電流検出回路１７が検出したブラシレスモータ２４の各相電流、及びモータ電圧検出回路１４が検出したブラシレスモータ２４の各相の端子電圧を読込む（Ｓ１０）。次いで、読込んだブラシレスモータ２４の各相電流及び各相の端子電圧に基づき、状態又は外乱オブザーバ（観測器）によりロータ２４ｂのＮ極位置を推定し（Ｓ１２）リターンする。
【００３１】
尚、マイコン１９は、他のロータ位置推定アルゴリズムＢを利用してロータ位置を推定する（Ｓ６）ことも可能である。
他のロータ位置推定アルゴリズムＢでは、図４（ｂ）に示すように、マイコン１９は、先ず、モータ電流検出回路１７が検出したブラシレスモータ２４の各相電流、及びモータ電圧検出回路１４が検出したブラシレスモータ２４の各相の端子電圧を読込む（Ｓ１４）。次いで、読込んだブラシレスモータ２４の各相電流、各相の端子電圧から演算した次サンプル時の電流と、モータ電流検出回路１７が検出したブラシレスモータ２４の各相電流との差から、ロータ２４ｂのＮ極位置を推定し（Ｓ１６）リターンする。
【００３２】
マイコン１９は、ロータ位置推定アルゴリズムＡを利用してロータ位置を推定する際（Ｓ８）、先ず、ブラシレスモータ２４の電圧に重畳して高周波電圧を注入し（Ｓ１８）、注入した高周波電圧の応答電流をモータ電流検出回路１７により測定する（Ｓ２０）。次いで、測定した応答電流の、ロータ２４ｂの永久磁石の磁束変化による振幅変化から、ロータ２４ｂのＮ極位置を推定し（Ｓ２２）リターンする。
【００３３】
尚、マイコン１９は、他のロータ位置推定アルゴリズムＡを利用してロータ位置を推定する（Ｓ８）ことも可能である。
他のロータ位置推定アルゴリズムＡでは、図５（ｂ）に示すように、マイコン１９は、先ず、ブラシレスモータ２４の電圧に重畳して高周波電流を注入し（Ｓ２４）、注入した高周波電流の応答電圧をモータ電圧検出回路１４により測定する（Ｓ２６）。次いで、測定した応答電圧の、ロータ２４ｂの永久磁石の磁束変化による振幅変化から、ロータ２４ｂのＮ極位置を推定し（Ｓ２８）リターンする。
【００３４】
尚、上述した実施の形態では、操舵トルクを読込み（Ｓ２）、操舵トルクが所定トルク以上であれば（Ｓ４；ＹＥＳ）、ロータ位置推定アルゴリズムＢを利用し（Ｓ６）、所定トルク以上でなければ（Ｓ４；ＮＯ）、ロータ位置推定アルゴリズムＡを利用して（Ｓ８）いるが、他の操作状態の検出値を使用することも可能である。
例えば、車両の速度を読込み、車両の速度が所定速度以上であれば、ロータ位置推定アルゴリズムＢを利用し、所定速度以上でなければ、ロータ位置推定アルゴリズムＡを利用することも可能である。
【００３５】
また、車両のエンジン回転数を読込み、エンジン回転数が所定回転数以上であれば、ロータ位置推定アルゴリズムＢを利用し、所定回転数以上でなければ、ロータ位置推定アルゴリズムＡを利用することも可能である。
また、ハンドルの舵角を読込み、ハンドルの舵角が所定角度以上であれば、ロータ位置推定アルゴリズムＢを利用し、所定角度以上でなければ、ロータ位置推定アルゴリズムＡを利用することも可能である。
【００３６】
（実施の形態２）
図６は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態２の動作を示すフローチャートである。この電動パワーステアリング装置の要部構成及びその他の動作は、実施の形態１で説明した要部構成及び動作と同様であるので、説明を省略する。
マイコン１９は、ロータ位置推定動作の故障判定を実行するに際して、先ず、図４，５のフローチャートが示すロータ位置推定動作により推定されたロータ位置を取得し（Ｓ３０）、次いで、操舵トルク及び舵角を読込む（Ｓ３２）。
【００３７】
マイコン１９は、次に、読込んだ舵角、操舵トルク（Ｓ３２）、及びブラシレスモータ２４の図示しない減速機構のギヤ比に基づき、ブラシレスモータ２４のロータ位置を演算する（Ｓ３４）。次いで、取得したロータ位置推定値（Ｓ３０）と、演算したロータ位置演算値（Ｓ３４）との偏差を演算し（Ｓ３６）、演算した偏差の絶対値が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ３８）。
【００３８】
マイコン１９は、演算した偏差の絶対値が閾値以上でなければ（Ｓ３８；ＮＯ）、ロータ位置推定動作は正常として、そのままリターンする。演算した偏差の絶対値が閾値以上であれば（Ｓ３８；ＹＥＳ）、ロータ位置推定動作が故障していると判定し（Ｓ４０）、演算したロータ位置演算値（Ｓ３４）を利用してブラシレスモータ２４を駆動するよう切替えて（Ｓ４２）リターンする。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すブラシレスモータ、モータ駆動回路、モータ電圧検出回路及びモータ電流検出回路の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の、ブラシレスモータのロータ位置を推定する動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る電動パワーステアリング装置の、ブラシレスモータのロータ位置を推定する動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る電動パワーステアリング装置の、ブラシレスモータのロータ位置を推定する動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る電動パワーステアリング装置の、ロータ位置推定動作の故障を判定する動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
９  ゲート制御回路、１２  トルクセンサ、１３  モータ駆動回路、１４  モータ電圧検出回路、１６  ＰＷＭ制御部、１７  モータ電流検出回路、１８ａ  トルク／電流テーブル、１９  マイクロコンピュータ（マイコン）、２０  車速センサ、２２  舵角センサ、２４  ブラシレスモータ、２４ａ  ステータ、２４ｂ  ロータ、２５  エンジン回転数センサ、Ａ，Ｂ，Ｃ  コイル、Ｑ１〜Ｑ６  トランジスタ
【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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