特許 6825929 ブラシレスモータ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6825929

(24)【登録日】2021年1月18日

(45)【発行日】2021年2月3日

(54)【発明の名称】ブラシレスモータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/028 20160101AFI20210121BHJP

【ＦＩ】

   H02P29/028

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-19290(P2017-19290)

(22)【出願日】2017年2月6日

(65)【公開番号】特開2018-129870(P2018-129870A)

(43)【公開日】2018年8月16日

【審査請求日】2019年8月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000144027

【氏名又は名称】株式会社ミツバ

(74)【代理人】

【識別番号】100102853

【弁理士】

【氏名又は名称】鷹野 寧

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 卓

【審査官】 佐藤 彰洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−００６９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１３３９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２６８９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６００００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ２１／００−２３／３０

Ｈ０２Ｐ ２７／００−２９／６８

Ｈ０２Ｐ ６／００−６／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータの回転位置に基づいて、ステータコイルに対し３相の電流を供給してブラシレスモータの駆動制御を行うブラシレスモータ制御装置であって、
該制御装置は、
前記ロータの回転位置と該回転位置に対応して設定された目標電流値に基づき、前記ステータコイルに供給する電流量を算出し、該電流量を供給するためのモータ制御信号を出力する電流指令部と、
前記モータ制御信号に基づき、前記ステータコイルに対し３相の駆動電流を供給する駆動回路と、
前記ブラシレスモータの各相に生じた故障を検出可能な異常判定部と、を備え、
前記電流指令部は、前記異常判定部により故障を検出した場合、故障が発生した相以外の２相を通電相とすると共に、前記目標電流値として異常時目標電流値Ｙを用いて前記ステータコイルに供給する電流量を算出し、該電流量に基づいて前記モータ制御信号を出力し、
前記異常時目標電流値Ｙは、複数の一次式にて表され直線のみによる折れ線波形を有し、通電される前記２相の間で同波形にて符号を反転させた関係にあり、通電相の通電方向が切り替わる時点の近傍において傾きのある直線にて変化することを特徴とするブラシレスモータ制御装置。

【請求項2】

請求項１記載のブラシレスモータ制御装置において、
通電される前記２相は、ロータ回転位置が電気角０°と１８０°のとき通電相の通電方向が切り替わり、前記電気角０°と１８０°にて符号が反転し、
前記異常時目標電流値Ｙは、前記目標電流値の急変をなくし実電流と目標電流値との乖離を抑えるよう、前記電気角０°と１８０°の近傍にて傾きのある直線にて変化することを特徴とするブラシレスモータ制御装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載のブラシレスモータ制御装置において、
前記異常時目標電流値Ｙは、ロータ回転位置が電気角０°〜１８０°間では、
(1)０〜θ1：Y = A1＊(θ/θ1)
(2)θ1〜θ2：Y ={(A1−A2)/(θ1−θ2)}＊θ＋(θ1＊A2−θ2＊A1)/(θ1−θ2）
(3)θ2〜θ3：Y ={(A2−A3)/(θ2−θ3)}＊θ＋(θ2＊A3−θ3＊A2)/(θ2−θ3）
(4)θ3〜θ4：Y ={(A3−A4)/(θ3−θ4)}＊θ＋(θ3＊A4−θ4＊A3)/(θ3−θ4）
(5)θ4〜π：Y = A4/(θ4−π)＊θ＋(-π＊A4)/(θ4-π)
（θ1〜θ4：ロータ回転位置の電気角，A1〜A4：θ1〜θ4における目標電流値）
にて表される５個の一次式にて構成され、
ロータ回転位置が電気角１８０°〜３６０°間では、前記(1)〜(5)の式の符号を反転させた５個の一次式にて構成されることを特徴とするブラシレスモータ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブラシレスモータの制御技術に関し、特に、３相駆動のブラシレスモータにおける故障対応技術に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、ブラシレスモータを動作制御する場合、モータ駆動回路に故障が発生すると、フェールセーフとして、モータ動作を制限して動作継続させるか、または、動作指示に関わらず、モータへの通電を停止するようにしている。従って、このような制御形態の場合、駆動回路の素子等が故障すると、本来必要とされるモータ動作が求められる状況においても、モータの動作が制限されてしまうことになる。ところが、電動パワーステアリング装置等に用いられるモータでは、故障発生時も残存する回路によってモータ駆動を継続することが求められており、前述のモータへの通電を停止するような制御形態の場合には、運転者のステアリング操作に対して必要とされるアシスト駆動力が発揮できないという問題があった。

【0003】

そこで、モータ動作停止におけるステアリング操作中のアシスト駆動力の停止を防ぐため、残存機能にてモータを継続駆動する方法が種々提案されている。例えば、特許文献１には、３相駆動モータの１相に故障が生じた場合の駆動継続方法として、残った２相によりモータを駆動する技術が記載されている。そこでは、図５に示すように、余弦曲線（逆数）を基本としつつ、残存する２相の誘起電圧が一致する電気角度の近傍にて、目標電流を最大値から最小値に変化させ、モータトルクを継続的に発生させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−６３０１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の故障時の２相駆動では、モータや回路が持つ時定数成分のため、目標電流が急変する場面において、指令信号に実際の電流が追従できず、電流切替えの際に指令トルクとは逆方向のトルク（逆トルク）が発生してしまうという問題があった。また、余弦曲線を用いた制御の場合、目標電流値算出の演算処理が煩雑なため、制御装置の演算負荷が大きくなったり、演算負荷軽減のためマップを用いると、その分、記憶素子容量が嵩んだりするおそれがあった。

【0006】

一方、逆トルクに対しては、目標電流に上限を設定したり、目標電流算出時に電気角を進めたりすることにより、その発生を抑制する方法も提案されている。しかし、この場合も、モータ速度や電流の応答限界の影響により、実電流を目標電流に一致させることは容易ではなく、狙ったトルクを思うようには出しにくかった。

【0007】

本発明の目的は、３相ブラシレスモータの１相故障時における２相駆動にて、制御負荷を軽減しつつ、逆トルク発生を防止し得るブラシレス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】

【0008】

本発明のブラシレスモータ制御装置は、ロータの回転位置に基づいて、ステータコイルに対し３相の電流を供給してブラシレスモータの駆動制御を行うブラシレスモータ制御装置であって、該制御装置は、前記ロータの回転位置と該回転位置に対応して設定された目標電流値に基づき、前記ステータコイルに供給する電流量を算出し、該電流量を供給するためのモータ制御信号を出力する電流指令部と、前記モータ制御信号に基づき、前記ステータコイルに対し３相の駆動電流を供給する駆動回路と、前記ブラシレスモータの各相に生じた故障を検出可能な異常判定部と、を備え、前記電流指令部は、前記異常判定部により故障を検出した場合、故障が発生した相以外の２相を通電相とすると共に、前記目標電流値として異常時目標電流値Ｙを用いて前記ステータコイルに供給する電流量を算出し、該電流量に基づいて前記モータ制御信号を出力し、前記異常時目標電流値Ｙは、複数の一次式にて表され直線のみによる折れ線波形を有し、通電される前記２相の間で同波形にて符号を反転させた関係にあり、通電相の通電方向が切り替わる時点の近傍において傾きのある直線にて変化することを特徴とする。

【0009】

本発明にあっては、故障時における２相駆動の際の目標電流値として、複数の一次式にて表される異常時目標電流値を用いることにより、目標値算出時における演算負荷が従来に比して低減される。また、電流方向を切り替える時点においても傾きのある直線にて目標値を変化させることができ、目標電流値の急変を抑え、実電流と目標電流値との乖離を少なくできる。このため、目標電流値に対する各相電流の遅れ量が小さく抑えられ、逆トルクの発生が抑えられる。

【0010】

前記ブラシレスモータ制御装置において、通電される前記２相は、ロータ回転位置が電気角０°と１８０°のとき通電相の通電方向が切り替わり、前記電気角０°と１８０°にて符号が反転し、前記異常時目標電流値Ｙは、前記目標電流値の急変をなくし実電流と目標電流値との乖離を抑えるよう、前記電気角０°と１８０°の近傍にて傾きのある直線にて変化するようにしても良い。また、前記異常時目標電流値Ｙを、ロータ回転位置が電気角０°〜１８０°間では、
(1)０〜θ1：Y = A1＊(θ/θ1)
(2)θ1〜θ2：Y ={(A1−A2)/(θ1−θ2)}＊θ＋(θ1＊A2−θ2＊A1)/(θ1−θ2）
(3)θ2〜θ3：Y ={(A2−A3)/(θ2−θ3)}＊θ＋(θ2＊A3−θ3＊A2)/(θ2−θ3）
(4)θ3〜θ4：Y ={(A3−A4)/(θ3−θ4)}＊θ＋(θ3＊A4−θ4＊A3)/(θ3−θ4）
(5)θ4〜π：Y = A4/(θ4−π)＊θ＋(-π＊A4)/(θ4-π)
（θ1〜θ4：ロータ回転位置の電気角，A1〜A4：θ1〜θ4における目標電流値）
にて表される５個の一次式にて構成し、
ロータ回転位置が電気角１８０°〜３６０°間では、前記(1)〜(5)の式の符号を反転させた５個の一次式にて構成しても良い。

【発明の効果】

【0011】

本発明のブラシレスモータ制御装置によれば、故障を検出した場合、故障が発生した相以外の２相を通電相とすると共に、目標電流値として、複数の一次式にて表される異常時目標電流値を用いてモータ制御信号を出力するので、目標値算出時における演算が容易となり、故障発生における演算負荷を低減させることが可能となる。また、電流方向を切り替える時点においても傾きのある直線にて目標値を変化させることができ、目標電流値の急変を抑え、実電流と目標電流値との乖離を少なくすることが可能となる。このため、目標電流値に対する各相電流の遅れ量が小さく抑えられ、実電流が目標電流と異なる方向に流れてしまうという事態を少なくでき、逆トルクの発生を抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施の形態であるブラシレスモータ制御装置を使用した電動パワーステアリングシステムの構成を示す説明図である。

【図2】図１のシステムにて使用されるブラシレスモータの構成を示す断面図である。

【図3】本発明の一実施形態であるブラシレスモータ制御装置の構成を示すブロック図である。

【図4】本発明のブラシレスモータ制御装置において、１相故障の際に実施される２相駆動時の目標電流値（異常時目標電流値）の一例を示す説明図である。

【図5】１相故障の際に実施される従来の２相駆動時の目標電流値を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態であるブラシレスモータ制御装置を使用した電動パワーステアリングシステムの構成を示す説明図である。図１の電動パワーステアリングシステム１（以下、ＥＰＳ１と略記する）は、ステアリングシャフト２に対し動作補助力を付与するコラムアシスト式の構成となっている。ＥＰＳ１では、動力源として、ブラシレスモータ３（以下、モータ３と略記する）が使用されている。

【0014】

ステアリングシャフト２には、ハンドル４が取り付けられている。ステアリングシャフト２の先端にはピニオン５ａが設けられており、ハンドル４の操舵力は、ステアリングギヤボックス５内におけるラック・アンド・ピニオン結合により、ラック軸５ｂの直線運動に変換され、タイロッド６に伝達される。タイロッド６の両端には、車輪７が接続されている。ハンドル４の操作に伴ってタイロッド６が作動すると、図示しないナックルアーム等を介して車輪７が左右に転舵する。

【0015】

ＥＰＳ１では、ステアリングシャフト２に操舵力補助機構であるアシストモータ部８が設けられている。アシストモータ部８には、モータ３と共に、減速機構部９とトルクセンサ１０が設けられている。減速機構部９には、図示しないウォームとウォームホイールが配されている。モータ３の回転は、減速機構部９によって、ステアリングシャフト２に減速されて伝達される。モータ３とトルクセンサ１０は、制御装置（ＥＣＵ）１１に接続されている。

【0016】

操作者によってハンドル４が操作され、ステアリングシャフト２が回転すると、ステアリングシャフト２に連結された図示しないトーションバーの捩れを検出するトルクセンサ１０が作動する。制御装置１１は、トルクセンサ１０の検出トルクに基づいて、モータ３に対し適宜電力を供給する。モータ３が作動すると、その回転が減速機構部９を介してステアリングシャフト２に伝達され操舵補助力が付与される。ステアリングシャフト２は、モータ３の操舵補助力（アシスト力）と手動操舵力によって回転し、その回転がラック軸５ｂに伝達され車輪７の転舵動作が行われる。

【0017】

図２は、モータ３の構成を示す断面図である。図２に示すように、モータ３は、外側にステータ（固定子）１２、内側にロータ（回転子）１３を配したインナーロータ型の構成となっている。ステータ１２は、鉄等にて有底円筒状に形成されたハウジング１４内に取り付けられている。ハウジング１４はモータケースを兼ねており、ステータ１２はハウジング１４の内周面に圧入等の固定手段により固定される。ステータ１２は、ステータコア１５と、ステータコア１５に巻装されたコイル１６とを備えている。ステータコア１５は、径方向内側に向かって突設された複数個のティース（図示せず）を有しており、ティースには、合成樹脂製のインシュレータ１７を介して、コイル１６が巻装されている。

【0018】

ステータコア１５の一端側には合成樹脂製のバスバーユニット１８が取り付けられる。ステータコア１５は、バスバーユニット１８を取り付けた後、後述する様に所定の電気接続がなされた後でハウジング１４内に圧入固定される。バスバーユニット１８の本体部内には銅製のバスバー１９がインサート成形されている。バスバー１９は、モータ３の相数に対応した個数（ここでは、Ｕ相,Ｖ相,Ｗ相分の３個と図示しない相間接続用の１個の計４個）設けられている。各バスバー１９には複数個の給電用端子２０が径方向に突設されており、コイル１６の端部１６ａと溶接される。各相のコイル１６（１６Ｕ,１６Ｖ,１６Ｗ）は、その相に対応した給電用端子２０と電気的に接続される。バスバー１９の端部はバスバーユニット１８の端面から軸方向に延出され、バスバー端子２１を形成している。

【0019】

ハウジング１４の開口部には、アルミニウム合金製のブラケット２２が取り付けられている。ブラケット２２の内側には、ねじ２３によってターミナルユニット２４が固定される。ターミナルユニット２４には、バスバー端子２１と接合されるパワーターミナル２５がインサート成形されている。パワーターミナル２５はＵ,Ｖ,Ｗの各相ごとに設けられ、その一端側２５ａは開口部２６内に配置されている。パワーターミナル２５の他端側２５ｂはモータ３の外部に引き出されている。バスバー端子２１とパワーターミナル２５は、開口部２６内にて溶接固定される。

【0020】

ステータ１２の内側には、ロータ１３が挿入される。ロータ１３は、モータ回転軸となるシャフト２７を有している。シャフト２７は、ボールベアリング（以下、ベアリングと略記する）２８ａ,２８ｂによって回転自在に支持されている。ベアリング２８ａは、ハウジング１４の底部中央に形成されたベアリング収容部１４ａに固定されている。ベアリング２８ｂは、ブラケット２２の中央部に形成されたベアリング固定部２２ａに固定されている。

【0021】

シャフト２７にはロータコア２９が軸方向に３個（２９ａ〜２９ｃ）固定されており、ロータ１３はステップスキュー構造（ここでは３段）となっている。ロータコア２９もまた鋼製の薄板材を積層して形成されている。ロータ１３はＳＰＭ（表面磁石型）構造となっており、ロータコア２９の外周には、マグネット（永久磁石）３０が取り付けられている。マグネット３０は、周方向に沿って６個取り付けられており、モータ３は、６極９スロット（６Ｐ９Ｓ）構成となっている。マグネット３０は、合成樹脂製のマグネットホルダ３１（３１ａ〜３１ｃ）によって、ロータコア２９ａ〜２９ｃの外周に配される。マグネット３０は、マグネットホルダ３１ａ〜３１ｃによって軸方向に３列配置される。マグネット３０の外側には、有底円筒形状のマグネットカバー３２が取り付けられる。

【0022】

ロータ１３とブラケット２２との間（ロータ１３の図１において左側）には、回転角度検出手段であるレゾルバ３３が配設されている。レゾルバ３３は、ロータ１３と共に回転するレゾルバロータ３４と、レゾルバロータ３４の外側に配されたレゾルバステータ３５とから構成されている。レゾルバロータ３４は、マグネットホルダ３１ａの左端部に取り付けられている。レゾルバステータ３５は、金属製のレゾルバホルダ３６内に圧入固定されている。レゾルバホルダ３６は有底円筒形状に形成されており、ブラケット２２の中央部に突設されたレゾルバ取付部２２ｂの外周に軽圧入され、ねじ２３によってターミナルユニット２４と共にブラケット２２の内側に固定される。

【0023】

図３は、本発明の一実施形態であるブラシレスモータ制御装置４０の構成を示すブロック図である。ブラシレスモータ制御装置４０には、バッテリ４１から電源電圧が供給されており、レゾルバ３３によって検出されたロータ１３の回転位置情報（モータ角度情報）と、各相コイル１６Ｕ,１６Ｖ,１６Ｗに対する供給電流値とに基づいて、モータ３をベクトル制御する。

【0024】

前述のように、モータ３には、角度センサとしてレゾルバ３３が配されており、ロータ１３の回転位置は、モータ角度取得部４２にて把握され、逐次モータ角度情報として電流指令部４３に入力される。モータ角度情報は、電流指令部４３の前段に配された目標電流算出部４４にも入力されており、目標電流算出部４４は、モータ角度情報と目標トルクに基づいて、目標電流値（目標ｄ軸電流値Ｉｄref，目標ｑ軸電流値Ｉｑref）を算出する。

【0025】

各相コイル１６Ｕ,１６Ｖ,１６Ｗの電流値は、増幅器４５を介して相電流取得部４６に入力される。相電流取得部４６は、各相コイル１６Ｕ,１６Ｖ,１６Ｗの電流値を算出し、Ａ／Ｄ変換して出力する（Ｕ相電流Ｉｕ,Ｖ相電流Ｉｖ,Ｗ相電流Ｉｗ）。各相の電流値Ｉｕ,Ｉｖ,Ｉｗ（デジタル）は、座標変換部４７に入力される。座標変換部４７には、モータ角度取得部４２からモータ角度情報が入力されており、電流値Ｉｕ,Ｉｖ,Ｉｗは、３相から２相の電流値（ｄ軸電流Ｉｄ,ｑ軸電流Ｉｑ）に変換された上で、回転座標に座標変換される。回転座標系に変換されたｄ軸電流Ｉｄ,ｑ軸電流Ｉｑは、目標電流算出部４４にて算出された目標電流値Ｉｄref,Ｉｑrefと共に、電流指令部４３のＰＩ演算部４８に入力される。

【0026】

ＰＩ演算部４８では、目標電流値Ｉｄref,Ｉｑrefとｄ軸電流Ｉｄ,ｑ軸電流Ｉｑが比較され、その偏差に基づき比例・積分演算が実施され、２相の制御電圧（ｄ軸電圧Ｖｄ,ｑ軸電圧Ｖｑ）が出力される。ｄ軸電圧Ｖｄ,ｑ軸電圧Ｖｑは、逆座標変換部４９に入力され、２相から３相の電圧信号（Ｕ相制御電圧Ｖｕ,Ｖ相制御電圧Ｖｖ,Ｗ相制御電圧Ｖｗ）に変換され、３相duty算出部５１に入力される。３相duty算出部５１は、各相の制御電圧Ｖｕ,Ｖｖ,Ｖｗから、各相のＰＷＭduty値を算出し、それをモータ制御信号としてモータ駆動部（駆動回路）５０に出力する。

【0027】

モータ駆動部５０は、複数個のＦＥＴを用いたブリッジ回路を有している。モータ駆動部５０のＦＥＴは、各相のＰＷＭduty値に基づいてオンオフされ、各相コイル１６Ｕ,１６Ｖ,１６Ｗに対し、電力が適宜供給される。前述のように、各相コイル１６Ｕ,１６Ｖ,１６Ｗに対する供給電流値は、相電流取得部４６にてモニタされる。これにより、モータ３は、各相コイル１６Ｕ,１６Ｖ,１６Ｗの電流値をフィードバックしつつ、ブラシレスモータ制御装置４０によってベクトル制御される。

【0028】

ここで、本発明のブラシレスモータ制御装置４０にあっては、３相の制御系のうち１相が故障した場合、それを検知して緊急避難的に２相通電による駆動を行う。例えば、回路素子の故障や断線等により、モータ駆動部５０のＵ相駆動回路が通電不良となった場合、残ったＶ相とＷ相への通電により、モータ動作を継続させる。そのため、ブラシレスモータ制御装置４０にはさらに、制御系の故障を検知する異常判定部５２が設けられている。異常判定部５２は、相電流取得部４６から各相コイルの電流値を取得しており、過電流や端子電圧変化を検知して故障発生を検出する。異常判定部５２において異常発生と判定された場合は、目標電流算出部４４に対しその旨を通知し、それを受けた目標電流算出部４４は、モータ３の動作継続のため２相駆動処理を実行する。

【0029】

図４は、２相駆動処理時における目標電流値（異常時目標電流値）を示す説明図であり、Ｗ相に故障が生じ、Ｕ相とＶ相の２相に通電する場合を示している。なお、他相に故障が生じた場合も、残存する２相について同様の目標電流値が設定される。図４に示すように、本発明による制御形態では、２相駆動処理の目標電流値として、ロータ１３の回転位置（電気角）に対して直線的に変化する値が設定される。すなわち、電気角０〜１８０°間の目標電流値を、複数の一次式にて表される直線からなる折れ線状に構成する。この場合、通電される２相の目標電流値は、同波形の符号を反転させた関係にある。また、電気角１８０〜３６０°間は、０〜１８０°間の波形の符号を反転させた値とする。

【0030】

例えば、図４のＵ相目標電流値（異常時目標電流値Ｙ）は、次のような一次式の直線５本から構成される。
(1)０〜θ1：Y = A1＊(θ/θ1)
(2)θ1〜θ2：Y ={(A1−A2)/(θ1−θ2)}＊θ＋(θ1＊A2−θ2＊A1)/(θ1−θ2）
(3)θ2〜θ3：Y ={(A2−A3)/(θ2−θ3)}＊θ＋(θ2＊A3−θ3＊A2)/(θ2−θ3）
(4)θ3〜θ4：Y ={(A3−A4)/(θ3−θ4)}＊θ＋(θ3＊A4−θ4＊A3)/(θ3−θ4）
(5)θ4〜π：Y = A4/(θ4−π)＊θ＋(-π＊A4)/(θ4-π)
この場合、各パラメータA1,A2,A3,A4,θ1,θ2,θ3,θ4は、モータ回転数、目標トルクにより可変とする。すなわち、各直線の傾きはパラメータ設定により変更することが可能であり、パラメータの設定は目標電流算出部４４において行われる。

【0031】

上述の式(1)は、電気角０°からθ１の間に電流値が０からＡ１に直線的に変化することを示す一次式であり、２点（０,０）,（θ１,Ａ１）を通る直線を示している。また、(2)式は、２点（θ１,Ａ１）,（θ２,Ａ２）を通る直線を示す一次式である。(3)式以下も同様に、２点（θ２,Ａ２）,（θ３,Ａ２）を通る直線（式(3)）、２点（θ３,Ａ２）,（θ４,Ａ４）を通る直線（式(4)）、２点（θ４,Ａ４）,（π,０）を通る直線（式(4)）をそれぞれ示している。なお、前述のように、電気角１８０〜３６０°間は、０〜１８０°間の波形の符号を反転させた値となる。

【0032】

ブラシレスモータ制御装置４０では、異常判定部５２によってある相の回路等に異常が検出されると、目標電流算出部４４は、異常相を除く２相を用いて２相駆動処理を実行し、図４のような目標電流値を後段の電流指令部４３に送出する。これを受けた電流指令部４３は、２相の相電流値とモータ角度情報に基づいて、２相の電流値が目標電流値（図４）となるようにduty値を算出し、モータ３が継続的に作動するようにフィードバック制御する。これにより、３相のうち１相が故障した場合でも、モータが動作停止することなく作動し、ステアリング操作中のアシスト停止が回避される。

【0033】

このように、２相駆動処理時の目標電流値を複数の直線にて構成することにより、従来の三角関数を用いた式に基づく制御（図５）に比して、目標値算出時における演算負荷が低減される。また、パラメータ設定により、目標電流値を容易に変更できるため、モータの作動状況に応じて目標値を適宜設定でき、トルクムラの低減を図ることも可能となる。この場合、目標電流値は、各パラメータA1,A2,A3,A4,θ1,θ2,θ3,θ4によって設定されるため、予め目標電流値をマップ化しておく必要がなく、その分、記憶素子（ＲＯＭ）の容量を削減することも可能となる。

【0034】

さらに、電流方向が切り替わるポイント（電気角０°,１８０°）の近傍においても傾きのある直線にて目標値を変化させるので、目標電流値が急変する箇所がなく、実電流と目標電流値との乖離を少なく抑えることが可能となる。このため、目標電流値に対する各相電流の遅れ量が小さく抑えられ、実電流が目標電流と異なる方向に流れてしまうという事態を少なくでき、逆トルクの発生を抑えることが可能となる。また、目標電流値（パラメータ）をモータ回転数に応じて設定できることから、モータ速度の影響を抑えた形で逆トルクの発生を防止することが可能となる。

【0035】

本発明は前記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変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施形態では、ロータコア表面にマグネットを配したＳＰＭ構造のブラシレスモータに本発明を適用した例を示したが、本発明は、ＳＰＭ構造のモータのみならず、ロータコア内にマグネットを埋設したＩＰＭ（埋込磁石型）構造のブラシレスモータにも適用可能である。また、前述の実施形態では、コラムアシスト式の電動パワーステアリング用モータに本発明を適用した例を示したが、他のタイプの電動パワーステアリング装置、例えば、ラック軸に対し動作補助力を付与するラックアシスト式や、ラック・アンド・ピニオン結合部分に対し動作補助力を付与するピニオンアシスト式の電動パワーステアリング用モータにも適用可能である。

【0036】

さらに、図４の目標電流値は一例であり、例えば図４では、Ａ１＝Ａ４、Ａ２＝Ａ３となっているが、Ａ１〜Ａ４はそれぞれ異なる値であっても良い。なお、θ１〜θ４のタイミングも適宜変更可能なのは前述の通りである。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明によるブラシレスモータ制御装置は、自動車用の電動パワーステアリングシステムのみならず、他の車載モータや、家電製品、産業機械等に使用される３相ブラシレスモータの駆動制御にも広く適用可能である。

【符号の説明】

【0038】

１ 電動パワーステアリングシステム
２ ステアリングシャフト
３ ブラシレスモータ
４ ハンドル
５ ステアリングギヤボックス
５ａ ピニオン
５ｂ ラック軸
６ タイロッド
７ 車輪
８ アシストモータ部
９ 減速機構部
１０ トルクセンサ
１１ 制御装置
１２ ステータ
１３ ロータ
１４ ハウジング
１４ａ ベアリング収容部
１５ ステータコア
１６ コイル
１６ａ 端部
１７ インシュレータ
１８ バスバーユニット
１９ バスバー
２０ 給電用端子
２１ バスバー端子
２２ ブラケット
２２ａ ベアリング固定部
２２ｂ レゾルバ取付部
２３ ねじ
２４ ターミナルユニット
２５ パワーターミナル
２５ａ 一端側
２５ｂ 他端側
２６ 開口部
２７ シャフト
２８ａ ベアリング
２８ｂ ベアリング
２９ ロータコア
２９ａ〜２９ｃ ロータコア
３０ マグネット
３１ マグネットホルダ
３１ａ〜３１ｃ マグネットホルダ
３２ マグネットカバー
３３ レゾルバ
３４ レゾルバロータ
３５ レゾルバステータ
３６ レゾルバホルダ
４０ ブラシレスモータ制御装置
４１ バッテリ
４２ モータ角度取得部
４３ 電流指令部
４４ 目標電流算出部
４５ 増幅器
４６ 相電流取得部
４７ 座標変換部
４８ ＰＩ演算部
４９ 逆座標変換部
５０ モータ駆動部（駆動回路）
５１ ３相duty算出部
５２ 異常判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】