(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の相巻線（２０１、２０２、２０３）を有しており前記巻線の電流に応答して出力トルクを生じるように構成された電気モータ（１）を制御するためのモータ制御方法であって、
通常動作の期間中、前記モータ（１）から要求された第１の出力トルクを示すモータ・トルク・デマンド信号を発生するステップと、
前記モータ・トルク・デマンド信号に応答して、前記モータの巻線に第１の組の電流を与え、前記モータから第１の出力トルクを生じさせるステップと、
診断が実行されるテスト動作の期間中、前記モータの巻線（２０１、２０２、２０３）において必要とする全体の電流を示すモータ電流デマンド信号を発生するステップと、
前記トルク・デマンド信号と前記モータ電流デマンド信号との両方に応答して、前記巻線の中の１つ又は複数に供給される電流を調節するステップと
を含み、前記巻線の電流は、前記モータ・トルク・デマンド信号の値とは無関係に、前記モータ電流デマンド信号によって要求された全体の電流と実質的に等しく調整され、前記モータ（１）は、通常動作の期間中に生じた前記第１の出力トルクと実質的に等しい第２の出力トルクを生じることを特徴とするモータ制御方法。
【請求項２】
請求項１記載のモータ制御方法において、前記モータ（１）は、電気パワー・アシスト・ステアリング・システムの一部を形成することを特徴とするモータ制御方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のモータ制御方法において、前記テスト動作は、オンラインで、リアルタイムに実行されることを特徴とするモータ制御方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかに記載のモータ制御方法において、該方法はさらに、フィードバック制御を用いて前記巻線の電流を制御するステップを含むことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかに記載のモータ制御方法において、該方法はさらに、
通常動作の期間中、前記モータの巻線（２０１、２０２、２０３）の１つ又は複数における電流を測定するステップと、
前記モータの回転子の位置を測定するステップと、
前記測定された電流を前記回転子の位置に関連させて処理して、測定された電流のｄ軸及びｑ軸の電流成分を得るステップと、
前記モータ・トルク・デマンド信号を処理して、ｄ軸及びｑ軸それぞれの電流デマンド信号を生じるステップと、
前記ｄ軸及びｑ軸の電流デマンド信号をそれぞれの巻線に対する位相電圧デマンド信号に変換するステップと、
それぞれの位相電圧デマンド信号に応答して、それぞれの巻線（２０１、２０２、２０３）の両端に相巻線電圧を印加するステップと
を含むことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項６】
請求項５記載のモータ制御方法において、前記モータ電流デマンド信号は、ｄ軸及びｑ軸成分として記憶されることを特徴とするモータ制御方法。
【請求項７】
請求項５記載のモータ制御方法において、該方法はさらに、前記テスト動作の期間中、追加のｄ軸電流デマンド信号を発生することによって、前記巻線の電流を調節するステップを含むことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項８】
請求項７記載のモータ制御方法において、前記追加のｄ軸電流デマンド信号は、前記モータ・トルク・デマンドから計算されるｄ軸及びｑ軸電流デマンド信号を処理することによって発生されることを特徴とするモータ制御方法。
【請求項９】
請求項１〜８いずれかに記載のモータ制御方法において、該方法はさらに、テスト動作用のテスト・ルーチンを実行中、１つ又は複数の診断テスト・サブルーチンを実行するステップを含むことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項１０】
請求項９記載のモータ制御方法において、モータ過負荷電流検出手段と共に用いられる場合に、前記テスト・ルーチンは、モータ過負荷電流テスト・サブルーチンを含み、該モータ過負荷電流テスト・サブルーチンは、
所定のレベルを超えるモータ電流に対応するモータ電流デマンド信号を発生するステップと、
該所定のレベル以上のモータ電流に対応するモータ電流デマンド信号が前記テスト・ルーチンに提供されたときに、前記モータ過負荷電流検出手段の出力をテストするステップと
を含むことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載のモータ制御方法において、該方法はさらに、前記モータの温度を計算するように構成された温度計算サブルーチンを含むことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項１２】
請求項１１記載のモータ制御方法において、前記温度計算サブルーチンは、
前記モータにおけるｑ軸電流とｄ軸電流とを測定するステップと、
前記モータに印加されたｑ軸電圧とｄ軸電圧とを測定するステップと、
前記モータによって発生された逆起電力を計算するステップと、
ｑ軸及びｄ軸電圧測定値とｄ軸電流測定値と前記逆起電力とから、モータ抵抗値を計算するステップと、
モータ抵抗値に基づいて、前記モータ温度を評価するステップと
を含むことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項１３】
請求項９〜１２いずれかに記載のモータ制御方法において、前記テスト・ルーチンは、前記モータを電源電圧から分離するように構成されたモータ・リレーの接触抵抗値をテストするためのサブルーチンを含むことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項１４】
請求項９〜１３いずれかに記載のモータ制御方法において、前記テスト・ルーチンは、１つ又は複数のモータ駆動段フィルタ・コンデンサの保全性をテストするためのサブルーチンを含むことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項１５】
請求項１４記載のモータ制御方法において、該方法はさらに、
前記モータの所定の電流に対応するモータ電流デマンドを発生するステップと、
前記フィルタ・コンデンサを前記電源電圧から分離するステップと、
前記フィルタ・コンデンサの両端での電圧降下速度を測定するステップと
を含むことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項１６】
電気パワー・アシステムと・ステアリング・システムにおいて、
モータと、
請求項１〜１５いずれかに記載のモータ制御方法に従って、前記モータを制御するように構成されたモータ駆動回路と
を備えたことを特徴とする電気パワー・アシスト・ステアリング・システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気モータにおける改良に関し、特に、モータと電気パワー・アシスト・ステアリング・システムの関連するモータ駆動回路との保全性をテストする改良型の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気モータは、広範囲な応用例において、ますます一般的なものになってきている。例えば、電気パワー・ステアリング・システムに組み入れられており、該システムは、入力シャフトと、出力シャフトと、入力シャフトにおけるトルクを測定するように構成されているトルク・センサと、トルク・センサによって測定されたトルクに依存する補助トルクを出力シャフトに与えるように構成されている電気モータとを備えている。
一般的な電気モータは、回転子と、固定子と、ヨーク上の多数の相巻線（phase windings）とを備えている。相巻線のそれぞれの両端に適切な電圧を印加すると、巻線を電流が流れ、固定子と回転子との間のエア・ギャップに電流束ベクトル（current flux vector）を発生させる。この電流束は、回転子の磁場と相互作用して、回転子を、束ベクトルが回転子の磁場の軸と整列する平衡点まで回転させる。
回転子を連続的に回転させるためには、巻線を流れる電流を、シーケンシャルに変動させなければならない。これによって、束ベクトルが回転することになる。これは、モータ駆動回路の制御の下に、それぞれの巻線の両端の電圧を変調することによって、達成される。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
第１の側面によると、本発明は、多数の相巻線を有しており、これらの巻線における電流に応答して出力トルクを生じるように構成された電気モータと共に用いられるモータ制御方法（motor control strategy）を提供する。このモータ制御方法は、通常動作の間に、モータから要求された出力トルクを示すモータ・トルク・デマンド信号を発生するステップと、モータ・トルク・デマンド信号に応答してモータの巻線に第１の組の電流を与え、モータから第１の出力トルクを生じさせるステップと、診断が実行されるテスト動作の間に、モータの巻線において要求された全体の電流を示すモータ電流デマンド信号を発生するステップと、トルク・デマンド信号とモータ電流デマンド信号との両方に応答して、巻線の中の１つ又は複数に与えられた電流を調節するステップと、を含み、これにより、巻線において生じ調整された電流は、モータ・トルク・デマンド信号の値とは無関係に、モータ電流デマンド信号によって要求された全体の電流と実質的に等しく、また、モータは、通常の動作の間に生じた第１の出力トルクと実質的に等しい第２の出力トルクを生じる。
全電流とは、ここでは、モータの巻線におけるすべての電流の代数的なベクトル和を意味している。
【０００４】
このように、本発明による方法は、モータによって生じるトルクの量に影響することなく、モータ電流の全体を所定の要求値に制御するテスト動作を備えている。これによって、所定のテスト電流が、モータの出力トルク特性を変更せずに与えられることが可能となり、モータのユーザに対してテストが透過的になる。
モータは、電気パワー・アシスト・ステアリング・システムの一部を形成する。好ましくは、テスト動作は、オンラインで、リアルタイムに実行される。すなわち、ステアリング・システムが使用され、車両が走行しているときに実行される。車両が移動していても静止していても用いることができる。モータの全体電流は、テスト動作によって一定に保持することが可能であるし、変動させることも可能である。
【０００５】
本発明による方法は、フィードバック制御を用いてモータ巻線における電流を制御する追加のステップを含むことができる。
本発明に関する分野の当業者は、「ベクトル制御」とか、「フラックス・ベクトル制御」とか称される電気モータ制御技術に親しんでいるが、この技術では、操作される変数は、モータ電流ベクトルのダイレクト（ｄ軸）成分及び直交（ｑ軸）成分である。ｄ軸電流の特性は、回転子磁場とのダイレクト整列である（従って、生じるモータ・トルクは、ゼロである）。ｑ軸電流の特性は、回転子磁場との直交整列であり、従って、アンペア当たり最大のトルクを生じる。
【０００６】
通常動作の間には、この方法は、モータ巻線の中の１つ又は複数における電流を測定するステップと、モータの回転子の位置を測定するステップと、測定された電流を回転子の位置と共に処理して、ｄ軸及びｑ軸の電流成分の測定値を生じるステップと、モータ・トルク・デマンド信号を処理して、ｄ軸及びｑ軸それぞれの電流デマンド信号を生じるステップと、ｄ軸及びｑ軸の電流デマンド信号をそれぞれの巻線に対する位相電圧デマンド信号に変換するステップと、それぞれの電圧デマンド信号に応答して、それぞれの巻線の両端に相巻線電圧を印加するステップと、を含んでいる。
【０００７】
別の方法では、モータ電流デマンド信号は、単一のモータ電流値としてではなく、ｄ軸及びｑ軸の成分として記憶され、従って、モータ・トルク・デマンド信号を処理するステップは、既にその形式にあるので、削除することが可能である。
本発明の方法は、テスト動作の間、追加のｄ軸電流デマンド信号を発生することによって、巻線電流を調節するステップを更に含む。これは、モータ電流デマンド信号をモータ・トルク・デマンド信号のｄ軸及びｑ軸電流成分と共に処理することによって、発生される。この場合には、個別的な相巻線電圧を発生するのに用いられるｑ軸及びｄ軸電流デマンド信号は、通常のｑ軸電流デマンド信号と、通常のｄ軸電流デマンド値とテスト動作によって生じた追加のｄ軸電流成分との和とに等しい。
モータ及び／又はモータ駆動回路の保全性（integrity）の診断テストのためにモータ電流のトルク非生成成分を用いる主な利点は、テスト・シーケンスが非割込的な態様で設計可能であり、従って、マシンの通常動作に影響しない、又は、中断させることがないということである。
【０００８】
本発明に付随するテストの非割込的な性質は、次のような効果を有する。
・診断テストを、例えば、電源がオフでなく通常の動作の間などの、より広範囲な動作上で行うことができる。これは、トルクの変化がドライバにとって明らかではないからである。
・診断テストを、適切な場合には実質的に高い電流レベルで動作させることができ、トルク生成電流を用いて先に実行されていた場合よりも、診断テストの精度及び／又は信頼性が向上する。
テスト・ルーチンは、調節された電流を、所定の時間周期にわたって、巻線に与える。更に、このテスト・ルーチンは、その間に、１つ又は複数の診断テスト・サブルーチンを実行するステップを含むことができる。調節された電流は、所定の周期の間、一定に保持される。
このテスト・ルーチンは、モータ過負荷電流検出手段と共に用いることができるモータ過負荷電流テスト・サブルーチンを更に含むことができる。モータ過負荷電流テスト・サブ・ルーチンは、所定のレベルを超えるモータ電流に対応するモータ電流デマンド信号を発生するステップを含んでいる。また、モータ駆動回路の一部として、過負荷条件を示す出力を生じるように構成されたモータ過負荷検出手段を提供することも知られている。例えば、モータにおける電流が所定の安全レベルを超える場合には、エラー・フラグを下げる（又は、上げる）ことができる。テスト・サブルーチンは、過負荷電流がテスト・ルーチンによって与えられるときにそのような過負荷電流検出手段の出力をテストするステップを含むことができる。
【０００９】
モータ過負荷テスト・ルーチンは、適切なモータ電流デマンド値を発生することによって、シミュレートされた過負荷電流をモータに与えるステップと、シミュレートされた過負荷の間にモータ過負荷電流検出手段の出力を測定するステップとを含んでいる。過負荷信号が生じない場合には、すなわち、エラー・フラグが下げられて（上げられて）いない場合には、過負荷電流テスト・サブルーチンは、過負荷検出回路に対して、動作していないものとして、フラグを立てることになる。
モータ・テスト・ルーチンは、モータの温度を計算するように構成されたサブルーチンを更に含むことができ、これは、モータにおけるｑ軸電流とｄ軸電流とを測定するステップと、モータにおけるｑ軸電圧とｄ軸電圧とを測定するステップと、モータの両端の電圧の代数的なベクトル和とモータの巻線における電流の代数的なベクトル和とからモータ抵抗値を計算し、該モータ抵抗値に基づいてモータ温度を評価するステップを含んでいる。これらのステップを高いモータ電流及び電圧レベルにおいて実行することにより、モータ温度の計算値の精度と信頼性とが保証され、本発明を用いることによって、これを、非割込的な態様で行うことが可能となる。
【００１０】
テスト・ルーチンは、モータを電源電圧から分離するように構成されたモータ・リレーの接触抵抗値をテストするように構成されたサブルーチンを含むことができる。
このテスト・ルーチンは、更に、１つ又は複数のモータ駆動段フィルタ・コンデンサの保全性をテストするように構成されたサブルーチンを含むことができる。このフィルタ・テスト・サブルーチンは、モータにおける所定の電流に対応するモータ電流デマンドを発生するステップと、（駆動回路の）１つ又は複数のフィルタ・コンデンサを電源電圧から分離するステップと、フィルタ・コンデンサの両端での電圧降下速度を測定するステップと、を含んでいる。フィルタ・コンデンサは、分離され、負荷としてモータにおける電流を用いてテストされる前に、電源電圧から、完全に充電されていることが好ましい。コンデンサの両端の電圧が第１の電圧から第２の電圧まで降下するのにかかる時間は、テストの基礎データとして用いることができ、この時間は、フィルタが正確に機能していれば予測できるであろう時間と比較される。おそらくは誘電体の部分的なブレークダウンに起因してキャパシタンスが小さいと、正常なコンデンサの場合よりも、短時間で電荷が失われることになる。モータ電流はテスト・ルーチンの間は一定に保持されているので、このテストは、モータの動作の間の任意の時点で実行することが可能である。
【００１１】
本発明は、第２の側面によると、モータと、その第１の側面の制御方法に従ってモータを制御するように構成されたモータ駆動回路とを組み入れた電気パワー・アシスト・ステアリング・システムを提供する。
本発明のこれ以外の特徴及び効果は、本発明に関連する分野の当業者には、添付の図面を参照することにより、以下の詳細な説明から明らかになるはずである。ただし、この詳細な説明は、単なる例示を与えているだけである。
【００１２】
【発明の実施の態様】
電気パワー・ステアリング・システムのための電気モータの制御方法は、電流フィードバックとベクトル制御とを組み合わせることにより、滑らかで安定的なモータ制御方法を提供することからなっている。
図１は、本発明によるモータ制御方法を適用可能な電気パワー・ステアリング・システムの特定の構成要素を概略的に示している。電気モータ１は、計算されたトルクを、モータ・シャフト３とギアボックス４とを介して、ステアリング・コラム・シャフト２に与える。計算されたトルクは、運転者の要求（デマンド）と車両及び／又はステアリング速度やステアリング位置などのパラメータとの関数として、生成される。モータとギアボックスとの間には、オプションであるが、クラッチ５を設けてもよい。トルク・センサ６が、ステアリング・コラム・シャフト２上に配置され、このトルク・センサからのトルク測定値は、電気モータを制御するのに用いられステアリング・コラム・シャフト２の回転を補助するモータ・コントローラ８に入力される。モータは、３つのホール効果スイッチ７を用いて実現されたモータ位置センサと、モータ制御方法を実現するモータ・コントローラ８とを含んでいる。
【００１３】
電気モータ１の断面図が図２に示されており、３相のブラシレス永久磁石モータからなっている。ロータ即ち回転子は６つの磁極１０１を有し、ステータ即ち固定子１０２は銅が巻かれた９スロットの要素から構成されている。回転子の３６０度の回転の間に、永久磁石のＮ極Ｓ極の変化は、固定子上の任意の位置から見て６回生じるが、これは、完全な３回の電気的な回転に対応する。
【００１４】
モータとそれに関連する駆動段回路とが、図３に示されている。それぞれの相巻線２０１、２０２、２０３は、上側のスイッチング・デバイス２０４、２０５、２０６をそれぞれ介して、正の電圧源Ｖｓに接続され、下側のスイッチング・デバイス２０７、２０８、２０９を介して、Ｖｓよりも低い正の電圧源２１０（又は、グランド）に接続されている。これらのスイッチング・デバイスは、パルス幅変調を用いて変調され、変動する平均電圧をそれぞれの相に印加する。パルス幅変調の速度とデューティ・サイクルとは、コントローラ２１３から相電圧デマンド信号を受け取るトップ・ドライバ２１１とボトム・ドライバ２１２とによって発生される。それぞれの相の両端での電圧が、それぞれの誘導巻線に電流Ｉa、Ｉb、Ｉcを生じさせる。これらの電流Ｉa、Ｉb、Ｉcは、モータにおいて電流束ベクトルを発生させ、これが回転子の磁場ベクトルと相互作用して、トルクを生じさせ、従って、回転子の回転を生じさせる。リレー２１４を設けることによって、モータと駆動回路とを電源電圧から分離させ、フィルタ・コンデンサ２１５が、電源電圧の変動を滑らかにする。
【００１５】
電流ベクトルＩと回転子の磁場ベクトルとの間の相互作用は、図４に示されたｄ軸及びｑ軸座標系を基準とするベクトルで表現することができる。この座標系では、ｄ軸は、回転子の磁場ベクトルの方向に対応するように選択される。ｑ軸、すなわち、直交（quadrature）軸は、ｄ軸に対して９０度回転した位置にある。固定子巻線における電流に起因する電流ベクトルＩは、この座標系上でプロットすることが可能であり、図４に示されている。電圧ベクトルＶd、Ｖqもまた示されているが、巻線の誘導的な性質のために、電流ベクトルに対して、位相がずれている。一般的に、磁場の軸と電流ベクトルとが直線上にある場合（すなわち、電流ベクトルＩが、ｄ−ｑ軸座標系上でｄ軸と整列するとき）には、トルクは生じない。ベクトルＩが磁場ベクトルよりも９０度進んでいる（すなわち、ｑ軸と直線上にある）場合には、モータ電流のアンペア当たりでピーク電流が生じる。
【００１６】
モータの制御方式の概略が、図５に図解されている。最初の段３０１では、モータ出力トルク・デマンド信号が計算される。パワー・ステアリング・システムでは、このデマンド信号の値は、車両運転者がステアリング・コラム・シャフトに与えたトルクと、更に、オプションであるが、車両速度及びステアリング速度の少なくとも一方とに依存する。トルク・デマンド信号の値は、モータに対してどの程度の補助トルクを与えるべきであるかに関する測度（measure）である。単純なシステムでは、出力トルク・デマンド値は、負の最大値と正の最大値との間の任意の値をとることができ、必要とされるモータ出力トルクと線形の関係にある。
別の段３０２では、それぞれのモータ位相における電流Ｉa、Ｉb、Ｉcが、通常動作中に測定される。これは、３つの相のうちの２つでの電流を測定し、第３の電流を推定することによって、実行される。
【００１７】
回転子の位置は、段３０３において検出される。その後で、測定されたＩa、Ｉb、Ｉc電流は、段３０４において、ｄ−ｑ軸座標系に変換される。トルク・デマンド値もまた、ｄ軸及びｑ軸成分に変換される。
測定されたｄ軸及びｑ軸電流値Ｉd、Ｉqは、次に、段３０５において、トルク・デマンド値のｄ軸及びｑ軸成分と比較され、その差が、ｄ−ｑ軸モータ電流コントローラ３０６に入力される。
コントローラは、その入力におけるｄ軸及びｑ軸値を、モータ回転子位置情報を用いて、それぞれの相に対して必要とされる電圧に変換する。
最後に、これらの相電圧値は、スイッチング・デバイスを、従って、それぞれの相での電圧を制御するトップ及びボトムのスイッチ・ドライバ回路に送られる。
【００１８】
本発明によるモータ制御方法はまた、モータ・テスト・ルーチンを組み入れており、このモータ・テスト・ルーチンによって、使用の際に、モータのトルク出力を変更せずに、モータにおける電流の調節が可能となる。これは、ｄ−ｑ座標系におけるモータ電流を操作することによって、達成される。
電流束ベクトルのｄ軸成分がモータにおいてトルクを誘導することはないことが出願人によって認識されているので、モータからの出力トルクに影響を与えることなく、追加のｄ軸成分を、ｄ軸及びｑ軸トルク・デマンド値に加えることができる。モータ電流の全体は、電流束ベクトルの大きさにほぼ比例するので、ｄ軸成分を増加させることによって、モータ電流全体が増加する。追加のｄ軸電流値は、診断テスト・ルーチンの特定の要件に従って、必要に応じて更新される。
【００１９】
図６に示されたテスト・ルーチンでは、処理ユニットから供給されるか又はメモリに保持されているモータ電流デマンド信号とトルク・デマンド信号値とに応答して、ｄ軸及びｑ軸電流デマンド値に追加される追加のｄ軸電流値を発生する。従って、ｄ軸及びｑ軸モータ電流の測定値は、ｑ軸モータ電流デマンド信号と、そして、ｄ軸モータ電流デマンド信号と追加のｄ軸値との和と、比較される。このようにして、モータ電流デマンド信号のｄ軸及びｑ軸成分が時間経過と共に変動するにつれて、テスト・ルーチンの間に加えられたｄ軸デマンドの追加値が、自動的に、それと対応して変更され、モータ電流ベクトルの大きさが一定に維持される。これにより、複数の重要な診断サブルーチンが、必要に応じて実行されることが可能となる。
【００２０】
次に、いくつかの提案されるモータ・テスト・サブルーチンを、詳細に説明する。
１．拡張動作：モータ過負荷保護テスト
モータ過負荷（overload）保護テストは、本発明を用いることによってその動作包絡線（operating envelope）の幅を広げることができる既存の診断方法を表しているという点において、本発明の効果の１つの側面を表している。
実際のｄ軸電流及びｑ軸電流をテストして、モータにおける過剰に高い電流レベルをチェックする手段を設けることが可能である。モータのｑ軸電流、ｄ軸電流、全体の電流のいずれかが予め設定されている「安全な」限度を超える場合には、エラー信号を生じさせるか、又は、電流の限度を導入することにより、電流がより安全なレベルまで再び下降するまで、要求されているモータ・トルク値を減少させるようにすることができる。サブルーチンを設け、そのようなモータ過負荷電流検出手段の出力を、モータ制御方法のテスト動作の一部としてテストすることができる。
【００２１】
テスト・サブルーチンは、「安全」値を超えてモータを流れている電流の全体値と等しいモータ電流デマンド値を発生する第１のステップを含んでいる。従って、テスト・ルーチンでは、過剰な電流をモータに与え、モータ過負荷電流検出手段をトリガする必要がある。このようにすることにより、保護デバイスの出力をチェックして、正しく機能しているかどうかを判断することができる。故障を示す出力を生じないときには、エラー状態にあることになる。
テスト・ルーチンの間はモータに余分なトルクが生じることはない（過負荷電流は、追加的なｄ軸電流を加えることによって生じる）ので、このテストは、モータのユーザにとって透過性を有しており、いつでも実行することができる。このようなテストは、モータに不所望のトルクを生じさせずに実行することは不可能である。
このような態様でテストすることができる過負荷テスト回路は、本出願人の先の出願であるＷＯ９７／３６７７７において開示されている。この出願は、本出願において援用する。そこで開示されているテスト回路は、車両速度と共に変動する過負荷電流制限を含む。そのような場合には、モータ電流デマンド信号もまた、車両速度と共に変動する。
【００２２】
２．精度の向上：モータ温度の計算
モータ温度の計算は、モータの過剰温度診断の一部を形成するが、本発明を用いることによって、その精度及び／又は信頼性を向上させることができる診断方法の一例である。これを、図７を参照して説明する。
当業者であれば理解することであるが、モータ巻線の特性を示す熱抵抗係数（thermal coefficient of resistance）（４０９）が既知であると、モータ巻線の温度は、計算されたモータ巻線の抵抗値から計算することができる（４０８）。更に、モータ巻線の抵抗値は、印加されたモータ電圧と結果として生じるモータ電流との比から計算することができる（４０７）。
そして、正味のモータ電流は、相電流の測定値（４０５）から計算することができる（４０６）。同様にして、正味の印加されたモータ電圧もまた、モータ相電圧の測定値（４０１）と逆起電力（逆ＥＭＦ）の計算値（４０４）とから、計算することができる（４０３）。そして、モータの逆起電力は、モータ速度の測定値（４０２）と既知のモータ・トルク定数（４１０）との積として計算することができる。
【００２３】
本発明が関係する技術分野の当業者であれば理解することであるが、計算されたモータ温度の精度は、従って、計算されたモータ温度を用いる任意の診断の信頼性は、計算されたモータの抵抗値の精度に大きく依存する。
更に本発明技術分野の当業者であればやはり理解することであるが、モータ相電圧及びモータ相電流が小さい場合には、これらの値を実際に測定する際に不正確さが生じ、このため、計算されたモータ抵抗値の精度は低下する。更に、本発明の技術分野の当業者であれば、本発明を用いることによって、モータ相電圧とモータ相電流との両方の測定値の大きさを割込的ではない態様で上昇させ、それによって、すべての時点におけるモータ巻線の温度の計算値の精度と信頼性とを向上させることができるという利点を理解できるであろう。
【００２４】
３．フィルタ・コンデンサ・テスト・サブルーチン
モータ・フィルタ・コンデンサ２１５の一次バンク側（primary bank）を既知の電源電圧Ｖａに接続し、既知の負荷を接続し、そして次に、電源電圧Ｖｓから分離することによって、コンデンサの保全性（一体性、integrity）をテストすることができる。既知の負荷は、テスト・ルーチンの間のモータにおけるモータ電流デマンド値によって決定される一定の電流を発生させることによって与えられる。フィルタの保全性は、フィルタの両端での電圧降下の速度（ratio）を増加させることによって、チェックすることができる。
【００２５】
４．診断テスト：リレー・テスト
リレー・テストは、本発明を用いることによって考慮することができる診断方法の一例を提供する。
リレー・テストによれば、適宜の電流を切断し、リレーにおける初期の粘着状態（sticking）を明らかにし、リレー接点のクリーニングをために、図３のリレー２１４の能力をテストすることができる。このテストは、モータを駆動し、電流のトルクを生じない成分を所定のレベルまで上昇させ、電流のトルクを生じる成分をゼロに設定することを含んでいる。そして、リレーをオフに切り換え、所定の時間遅延の後に、モータ電流のトルク生成成分とトルク非生成成分とを、モータの相電流の測定値から計算する。モータ電流のトルク生成成分とトルク非生成成分との計算値が所定の時間遅延の後で所定のレベルよりも下にある場合には、リレーは、短絡故障を有していると結論付けることができる。
【００２６】
本発明に関する分野の当業者であれば、電気パワー・アシスト・ステアリング・システムのこの例では、トルクを生じない電流を用いてリレー・テストを実行して、このテストが安全であって、このシステムが用いられている車両の運転者にとって邪魔にならないようにすることができることを理解できるであろう。本発明に関する分野の当業者であれば、また、本発明を用いたリレー・テストは、リレーが用いられる多くの他の場合にも効果的な応用を有することを理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】典型的な電気パワー・アシステムとステアリング・システム（ＥＰＡＳシステム）の全体図である。
【図２】ＤＣブラシレス・モータの断面図である。
【図３】典型的なモータ駆動回路の回路図である。
【図４】ｄ軸及びｑ軸電流と電圧ベクトル成分との間の関係を示す説明図である。
【図５】本発明のモータ制御方法を説明するための概略図である。
【図６】追加的なｄ軸成分が発生される、本発明のモータ制御方法のテスト動作を説明するための図である。
【図７】本発明のモータ制御方法におけるモータ温度計算サブルーチンを説明するための図である。
【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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