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(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】
(24)【登録日】2023-09-08
(45)【発行日】2023-09-19
(54)【発明の名称】モータ制御装置およびモータ制御方法
(51)【国際特許分類】
H02P 25/22 20060101AFI20230911BHJP
【ＦＩ】
H02P25/22
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2022552263
(86)(22)【出願日】2020-04-27
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-27
(86)【国際出願番号】 IB2020000388
(87)【国際公開番号】W WO2021220025
(87)【国際公開日】2021-11-04
【審査請求日】2022-08-29
(73)【特許権者】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(73)【特許権者】
【識別番号】511056585
【氏名又は名称】ジェイテクト・ヨーロッパ
【氏名又は名称原語表記】ＪＴＥＫＴ ＥＵＲＯＰＥ
【住所又は居所原語表記】Ｚ．Ｉ． ｄｕ Ｂｒｏｔｅａｕ， ６９５４０ ＩＲＩＧＮＹ， ＦＲＡＮＣＥ
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】藤田 祐志
(72)【発明者】
【氏名】河村 洋
(72)【発明者】
【氏名】スラーマ、タヘル
(72)【発明者】
【氏名】ハンセル、バティスト
(72)【発明者】
【氏名】ジャネル、ローラン
【審査官】島倉 理
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－１４３４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－３６０９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２０９３９８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｐ ２５／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のコイル群を有するモータを制御するモータ制御装置において、処理回路を備え、該処理回路は、
前記複数のコイル群それぞれに対する複数の個別トルク指令値を演算するように構成されたトルク指令値演算部と、
前記複数のコイル群の各々について、そのコイル群で発生するトルクの応答特性を考慮しつつ、現在の演算周期よりも一周期後の演算周期において同コイル群で発生すると理論的に期待される理論出力トルクを、同コイル群に対する前記個別トルク指令値に基づいて演算するように構成された理論出力トルク演算部と、
前記複数のコイル群の各々について、そのコイル群で発生するトルクの応答特性を考慮しつつ、前記現在の演算周期よりも一周期後の演算周期において同コイル群で発生すると現実的に期待される予測出力トルクを、同コイル群で実際に発生した実出力トルクに基づいて演算するように構成された予測出力トルク演算部と、
前記複数のコイル群の各々について、前記理論出力トルクと前記予測出力トルクとの差分である差分トルクを演算するように構成された差分トルク演算部と、
前記複数のコイル群のうちの少なくとも１つに対応する前記差分トルクに基づいて、他の少なくとも一つのコイル群に対する前記個別トルク指令値を補正するように構成された補正演算部と、
前記複数のコイル群に対する給電を、それぞれ対応する補正後の前記個別トルク指令値に基づいてコイル群ごとに独立して制御するように構成された電流制御部と、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、前記理論出力トルク演算部は、次式を用いて、前記理論出力トルクＹikを演算し、
Ｙiｋ＝α×Ｙiｋ－１＋（１－α）×Ｕ*k－1
ただし、「α」は定数、「Ｕ*k－1」は前記現在の演算周期よりも一周期前の演算周期において得られた補正後の前記個別トルク指令値、「Ｙiｋ－１」は前記現在の演算周期よりも一周期前の演算周期において得られた前記理論出力トルクであり、
前記予測出力トルク演算部は、次式を用いて、前記現在の演算周期において各コイル群により発生していると推定される推定出力トルクＹeｋを演算し、
Ｙeｋ＝β×Ｙeｋ－１＋（１－β）×Ｕ*ｋ－１＋Ｌ×（Ｙrｋ－１－Ｙeｋ－１）
ただし、「β」は定数、「Ｕ*ｋ－１」は前記現在の演算周期よりも一周期前の演算周期において得られた補正後の前記個別トルク指令値、「Ｙrｋ－１」は各コイル群で前記現在の演算周期よりも一周期前の演算周期において実際に発生した前記実出力トルク、「Ｙeｋ－１」は前記現在の演算周期よりも一周期前の演算周期において得られた前記推定出力トルクであり、
さらに前記予測出力トルク演算部は、次式を用いて、前記予測出力トルクＹeeｋを演算し、
Ｙeeｋ＝β×Ｙeｋ＋（１－β）×Ｕ*ｋ＋Ｌ×（Ｙrｋ－１－Ｙeeｋ－１）
ただし、「Ｙeeｋ－１」は前記現在の演算周期よりも一周期前の演算周期において得られた前記予測出力トルクであるモータ制御装置。
【請求項3】
請求項１又は２に記載のモータ制御装置において、前記補正演算部は、
前記他の少なくとも一つのコイル群により出力可能な最大出力トルクから、前記他の少なくとも一つのコイル群に対する補正前の前記個別トルク指令値を減算することにより余裕トルクを演算し、
前記差分トルクに基づいて、前記余裕トルクの範囲で前記他の少なくとも一つのコイル群に対する前記補正前の個別トルク指令値を補正する、ように構成されたモータ制御装置。
【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、前記トルク指令値演算部は、
前記モータで発生させるべきトルク指令値を演算し、
前記トルク指令値を予め設定される所定比率で分けることにより、前記複数の個別トルク指令値を演算する、ように構成されたモータ制御装置。
【請求項5】
請求項１～４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、車両の操舵機構に付与されるトルクを発生する、ように構成されたモータ制御装置。
【請求項6】
複数のコイル群を有するモータを制御するモータ制御方法において、前記複数のコイル群それぞれに対する複数の個別トルク指令値を演算することと、
前記複数のコイル群の各々について、そのコイル群で発生するトルクの応答特性を考慮しつつ、現在の演算周期よりも一周期後の演算周期において同コイル群で発生すると理論的に期待される理論出力トルクを、同コイル群に対する前記個別トルク指令値に基づいて演算することと、
前記複数のコイル群の各々について、そのコイル群で発生するトルクの応答特性を考慮しつつ、前記現在の演算周期よりも一周期後の演算周期において同コイル群で発生すると現実的に期待される予測出力トルクを、同コイル群で実際に発生した実出力トルクに基づいて演算することと、
前記複数のコイル群の各々について、前記理論出力トルクと前記予測出力トルクとの差分である差分トルクを演算することと、
前記複数のコイル群のうちの少なくとも１つに対応する前記差分トルクに基づいて、他の少なくとも一つのコイル群に対する前記個別トルク指令値を補正することと、
前記複数のコイル群に対する給電を、それぞれ対応する補正後の前記個別トルク指令値に基づいてコイル群ごとに独立して制御することと、
を含むモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、モータ制御装置およびモータ制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、たとえば特許文献１に記載されるように、車両の操舵機構に付与されるアシストトルクの発生源であるモータを制御する制御装置が知られている。この制御装置は、２つの制御系統を有し、２つの制御系統にそれぞれ対応する２つのコイル群を有するモータに対する給電を制御する。２つの制御系統の各々は、駆動回路およびマイクロコンピュータの組を有している。各マイクロコンピュータは操舵トルクに応じて対応する駆動回路を制御し、それにより、２つのコイル群に対する給電が制御系統ごとに独立して制御される。モータは、２つのコイル群で発生するトルクの合計であるアシストトルクを発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１１－１９５０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
２つのコイル群を有するモータにおいては、２つのコイル群によりそれぞれ発生させることができる最大のトルクがアンバランスになる状況が想定される。こうした状況が発生する要因としてはいくつかの事象が考えられる。たとえば２つのコイル群のいずれか一方のコイル群が過熱した場合、この過熱が検出されたコイル群を保護するために当該コイル群への給電のみが制限されることが一因として挙げられる。この場合、給電が制限されたコイル群により発生するトルクのみが上限値に達する。このため、給電が制限されたコイル群により発生するトルクが上限値に達するタイミングの前後において、操舵トルクに対するアシストトルクの変化割合が変化する。この変化に伴い発生する操舵トルクの変動あるいはトルクリップルなどを運転者が違和感として感じることが懸念される。
【0005】
本開示の目的は、複数のコイル群によりそれぞれ発生可能な最大のトルクがアンバランスになった場合であれトータルのモータトルクを一定の割合で変化させることができるモータ制御装置およびモータ制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様に係るモータ制御装置は、複数のコイル群を有するモータを制御する。モータ制御装置は、処理回路を備える。処理回路は、前記複数のコイル群それぞれに対する複数の個別トルク指令値を演算するように構成されたトルク指令値演算部と、前記複数のコイル群の各々について、そのコイル群で発生するトルクの応答特性を考慮しつつ、現在の演算周期よりも一周期後の演算周期において同コイル群で発生すると理論的に期待される理論出力トルクを、同コイル群に対する前記個別トルク指令値に基づいて演算するように構成された理論出力トルク演算部と、前記複数のコイル群の各々について、そのコイル群で発生するトルクの応答特性を考慮しつつ、前記現在の演算周期よりも一周期後の演算周期において同コイル群で発生すると現実的に期待される予測出力トルクを、同コイル群で実際に発生した実出力トルクに基づいて演算するように構成された予測出力トルク演算部と、前記複数のコイル群の各々について、前記理論出力トルクと前記予測出力トルクとの差分である差分トルクを演算するように構成された差分トルク演算部と、前記複数のコイル群のうちの少なくとも１つに対応する前記差分トルクに基づいて、他の少なくとも一つのコイル群に対する前記個別トルク指令値を補正するように構成された補正演算部と、前記複数のコイル群に対する給電を、それぞれ対応する補正後の前記個別トルク指令値に基づいてコイル群ごとに独立して制御するように構成された電流制御部と、を備える。
【0007】
本開示の一態様に係るモータ制御方法は、複数のコイル群を有するモータを制御する。モータ制御方法は、前記複数のコイル群それぞれに対する複数の個別トルク指令値を演算することと、前記複数のコイル群の各々について、そのコイル群で発生するトルクの応答特性を考慮しつつ、現在の演算周期よりも一周期後の演算周期において同コイル群で発生すると理論的に期待される理論出力トルクを、同コイル群に対する前記個別トルク指令値に基づいて演算することと、前記複数のコイル群の各々について、そのコイル群で発生するトルクの応答特性を考慮しつつ、前記現在の演算周期よりも一周期後の演算周期において同コイル群で発生すると現実的に期待される予測出力トルクを、同コイル群で実際に発生した実出力トルクに基づいて演算することと、前記複数のコイル群の各々について、前記理論出力トルクと前記予測出力トルクとの差分である差分トルクを演算することと、前記複数のコイル群のうちの少なくとも１つに対応する前記差分トルクに基づいて、他の少なくとも一つのコイル群に対する前記個別トルク指令値を補正することと、前記複数のコイル群に対する給電を、それぞれ対応する補正後の前記個別トルク指令値に基づいてコイル群ごとに独立して制御することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１の実施の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を示す構成図。
【図4A】第１の実施の形態において、第１のコイル群に対するモータ電流が制限されていない場合の、操舵トルクと第１のコイル群に対する第１の電流指令値との関係を示すグラフ。
【図4B】は第１の実施の形態において、第２のコイル群に対するモータ電流が制限されていない場合の、操舵トルクと第２のコイル群に対する第２の電流指令値との関係を示すグラフ。
【図4C】は第１の実施の形態において、第１のコイル群および第２のコイル群に対するモータ電流が制限されていない場合の、操舵トルクとモータに対するトータルの電流指令値との関係を示すグラフ。
【図5】第１の実施の形態において、図２のモータ制御装置の第１の制御部に対する電源電圧が低下している場合の操舵速度（モータの回転速度）と、第１のコイル群および第２のコイル群により発生するモータのトルクとの関係を示すグラフ。
【図8A】比較例において、第１のコイル群に対するモータ電流が制限されている場合の、操舵トルクと第１のコイル群に対する第１の電流指令値との関係を示すグラフ。
【図8B】比較例において、第２のコイル群に対するモータ電流が制限されていない場合の、操舵トルクと第２のコイル群に対する第２の電流指令値との関係を示すグラフ。
【図8C】比較例において、第１のコイル群に対するモータ電流が制限されている場合の、操舵トルクとモータに対するトータルの電流指令値との関係を示すグラフ。
【図9A】第１の実施の形態において、第１のコイル群に対するモータ電流が制限されている場合の、操舵トルクと第１のコイル群に対する第１の電流指令値との関係を示すグラフ。
【図9B】第１の実施の形態において、第２のコイル群に対するモータ電流が制限されていない場合の、操舵トルクと第２のコイル群に対する第２の電流指令値との関係を示すグラフ。
【図9C】第１の実施の形態において、第１のコイル群に対するモータ電流が制限されている場合の、操舵トルクとモータに対するトータルの電流指令値との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0009】
＜第１の実施の形態＞
以下、モータ制御装置を電動パワーステアリング装置１０（以下、「ＥＰＳ１０」という。）のＥＣＵ（電子制御装置）に具体化した第１の実施の形態を説明する。
図１に示すように、ＥＰＳ１０は、運転者のステアリング操作に基づいて転舵輪を転舵させる操舵機構２０、運転者のステアリング操作を補助する操舵補助機構３０、および操舵補助機構３０の作動を制御するＥＣＵ４０を備えている。
以下、モータ制御装置を電動パワーステアリング装置１０（以下、「ＥＰＳ１０」という。）のＥＣＵ（電子制御装置）に具体化した第１の実施の形態を説明する。
図１に示すように、ＥＰＳ１０は、運転者のステアリング操作に基づいて転舵輪を転舵させる操舵機構２０、運転者のステアリング操作を補助する操舵補助機構３０、および操舵補助機構３０の作動を制御するＥＣＵ４０を備えている。
【0010】
操舵機構２０は、運転者により操作されるステアリングホイール２１、およびステアリングホイール２１と一体回転するステアリングシャフト２２を備えている。ステアリングシャフト２２は、ステアリングホイール２１に連結されたコラムシャフト２２ａ、コラムシャフト２２ａの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト２２ｂ、およびインターミディエイトシャフト２２ｂの下端部に連結されたピニオンシャフト２２ｃを含む。ピニオンシャフト２２ｃの下端部は、ピニオンシャフト２２ｃに交わる方向へ延びるラック軸２３に噛合されている。正確には、ピニオンシャフト２２ｃの下端部は、ラック軸２３のラック歯２３ａに噛合されている。ラック軸２３の両端には、タイロッド２５を介して左右の転舵輪２６がそれぞれ連結されている。
【0011】
したがって、ステアリングシャフト２２の回転運動は、ピニオンシャフト２２ｃとラック軸２３との噛合を通じてラック軸２３の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動が左右の転舵輪２６にそれぞれ伝達されることにより、これら転舵輪２６の転舵角θwが変更される。
【0012】
操舵補助機構３０は、操舵補助力、すなわちアシストトルクの発生源であるモータ３１を備えている。モータ３１としては、たとえば三相の表面磁石同期モータ（ＳＰＭＳＭ）が採用される。モータ３１は、減速機構３２を介してコラムシャフト２２ａに連結されている。減速機構３２はモータ３１の回転を減速し、当該減速した回転力をコラムシャフト２２ａに伝達する。すなわち、ステアリングシャフト２２にモータ３１のトルクが操舵補助力として付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。
【0013】
ＥＣＵ４０は、車両に設けられる各種のセンサの検出結果を運転者の要求、走行状態および操舵状態を示す状態量として取得し、これら取得される各種の状態量に応じてモータ３１を制御する。ＥＣＵ４０は、（１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って各種処理を実行する１つ以上のプロセッサ、（２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは（３）それらの組み合わせ、を含む処理回路（processing circuitry）として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
【0014】
各種のセンサは、たとえば車速センサ４１、トルクセンサ４２ａ，４２ｂ、および回転角センサ４３ａ，４３ｂを含む。車速センサ４１は車両の走行速度である車速Ｖを検出する。トルクセンサ４２ａ，４２ｂは、コラムシャフト２２ａに設けられている。トルクセンサ４２ａ，４２ｂはステアリングシャフト２２に付与される操舵トルクτ1，τ2を検出する。回転角センサ４３ａ，４３ｂは、モータ３１に設けられている。回転角センサ４３ａ，４３ｂは、モータ３１の回転角θm1，θm2を検出する。操舵トルクτ1，τ2及び回転角θm1，θm2は、たとえば右方向に操舵した場合に正の値、左方向に操舵した場合に負の値として検出する。操舵トルクτ1，τ2は、トルクセンサ４２ａ，４２ｂが正常であれば、基本的に互いに同一の値である。回転角θm1，θm2は、回転角センサ４３ａ，４３ｂが正常であれば、基本的に互いに同一の値である。
【0015】
ＥＣＵ４０は、回転角センサ４３ａ，４３ｂを通じて検出されるモータ３１の回転角θm1，θm2を使用してモータ３１のベクトル制御を実行する。また、ＥＣＵ４０は操舵トルクτ1，τ2、および車速Ｖに基づいて目標アシストトルクを演算し、当該演算される目標アシストトルクを操舵補助機構３０に発生させるための駆動電力をモータ３１に供給する。
【0016】
つぎに、モータ３１の構成を説明する。
図２に示すように、モータ３１は、ロータ５１、図示しないステータに巻回された第１のコイル群５２および第２のコイル群５３を有している。第１のコイル群５２は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを有している。第２のコイル群５３も、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを有している。
図２に示すように、モータ３１は、ロータ５１、図示しないステータに巻回された第１のコイル群５２および第２のコイル群５３を有している。第１のコイル群５２は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを有している。第２のコイル群５３も、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを有している。
【0017】
つぎに、ＥＣＵ４０について詳細に説明する。
ＥＣＵ４０は、第１のコイル群５２に対応する第１の制御系統と、第２のコイル群５３に対応する第２の制御系統とを有し、第１のコイル群５２および第２のコイル群５３に対する給電を制御系統ごとに制御する。ＥＣＵ４０は、第１のコイル群５２に対する給電を制御する第１の制御系統である第１の制御部６０、および第２のコイル群５３に対する給電を制御する第２の制御系統である第２の制御部７０を有している。
ＥＣＵ４０は、第１のコイル群５２に対応する第１の制御系統と、第２のコイル群５３に対応する第２の制御系統とを有し、第１のコイル群５２および第２のコイル群５３に対する給電を制御系統ごとに制御する。ＥＣＵ４０は、第１のコイル群５２に対する給電を制御する第１の制御系統である第１の制御部６０、および第２のコイル群５３に対する給電を制御する第２の制御系統である第２の制御部７０を有している。
【0018】
第１の制御部６０は、第１の駆動回路６１、第１の発振器６２、処理回路である第１のマイクロコンピュータ６３、および第１の制限制御部６４を有している。
第１の駆動回路６１には、車両に搭載されるバッテリなどの直流電源８１から電力が供給される。第１の駆動回路６１と直流電源８１のプラス端子とは、第１の給電線８２により互いに接続されている。第１の給電線８２には、イグニッションスイッチなどの車両の電源スイッチ８３が設けられている。この電源スイッチ８３は、エンジンなどの車両の走行用駆動源を作動させる際に操作される。電源スイッチ８３がオンされたとき、直流電源８１の電力は、第１の給電線８２を介して第１の駆動回路６１に供給される。第１の給電線８２には電圧センサ６５が設けられている。電圧センサ６５は直流電源８１の電圧Ｖb1を検出する。ちなみに、第１のマイクロコンピュータ６３、および回転角センサ４３ａには図示しない給電線を介して直流電源８１の電力が供給される。
第１の駆動回路６１には、車両に搭載されるバッテリなどの直流電源８１から電力が供給される。第１の駆動回路６１と直流電源８１のプラス端子とは、第１の給電線８２により互いに接続されている。第１の給電線８２には、イグニッションスイッチなどの車両の電源スイッチ８３が設けられている。この電源スイッチ８３は、エンジンなどの車両の走行用駆動源を作動させる際に操作される。電源スイッチ８３がオンされたとき、直流電源８１の電力は、第１の給電線８２を介して第１の駆動回路６１に供給される。第１の給電線８２には電圧センサ６５が設けられている。電圧センサ６５は直流電源８１の電圧Ｖb1を検出する。ちなみに、第１のマイクロコンピュータ６３、および回転角センサ４３ａには図示しない給電線を介して直流電源８１の電力が供給される。
【0019】
第１の駆動回路６１は、Ｕ，Ｖ，Ｗの３つの相に対応する３つのレグが並列接続されてなるＰＷＭインバータである。各レグは、互いに直列接続された、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）などの２つのスイッチング素子を含む。第１の駆動回路６１は、第１のマイクロコンピュータ６３により生成される指令信号Ｓc1に基づいて各相のスイッチング素子がスイッチングすることにより、直流電源８１から供給される直流電力を三相交流電力に変換する。第１の駆動回路６１により生成される三相交流電力は、バスバーあるいはケーブルなどからなる各相の給電経路８４を介して第１のコイル群５２に供給される。給電経路８４には電流センサ６６が設けられている。電流センサ６６は第１の駆動回路６１から第１のコイル群５２へ供給される電流Ｉm1を検出する。なお、電流は、たとえば右方向への操舵をアシストする場合に正の値、左方向への操舵をアシストする場合に負の値とする。
【0020】
クロック発生回路として用いられる第１の発振器６２は、第１のマイクロコンピュータ６３を動作させるための同期信号であるクロックを生成する。
第１のマイクロコンピュータ６３は、第１の発振器６２により生成されるクロックに従って各種の処理を実行する。第１のマイクロコンピュータ６３には、トルクセンサ４２ａを通じて検出される操舵トルクτ1、車速センサ４１を通じて検出される車速Ｖ、第１の制限制御部６４により演算される制限値ＩLIM1、電流センサ６６を通じて検出される電流Ｉm1、および回転角センサ４３ａを通じて検出されるモータ３１の回転角θm1が入力される。また、第１のマイクロコンピュータ６３には、第２のマイクロコンピュータ７３により演算される各種の状態量が入力される。
第１のマイクロコンピュータ６３は、第１の発振器６２により生成されるクロックに従って各種の処理を実行する。第１のマイクロコンピュータ６３には、トルクセンサ４２ａを通じて検出される操舵トルクτ1、車速センサ４１を通じて検出される車速Ｖ、第１の制限制御部６４により演算される制限値ＩLIM1、電流センサ６６を通じて検出される電流Ｉm1、および回転角センサ４３ａを通じて検出されるモータ３１の回転角θm1が入力される。また、第１のマイクロコンピュータ６３には、第２のマイクロコンピュータ７３により演算される各種の状態量が入力される。
【0021】
第１のマイクロコンピュータ６３は、これらの状態量に基づいて第１の駆動回路６１に対する指令信号Ｓc1を生成する。指令信号Ｓc1は、パルス幅変調されたＰＷＭ信号であり、第１の駆動回路６１の各スイッチング素子のデューティ比を規定する。デューティ比とは、パルス周期に占めるスイッチング素子のオン時間の割合をいう。第１のマイクロコンピュータ６３は、ロータ５１の回転角θm1および電流Ｉm1を使用して第１のコイル群５２に対する通電を制御する。第１の駆動回路６１を通じて指令信号Ｓc1に応じた電流が第１のコイル群５２に供給されることにより、第１のコイル群５２は指令信号Ｓc1に応じたトルクを発生する。
【0022】
第１の制限制御部６４には、電圧センサ６５を通じて検出される直流電源８１の電圧Ｖb1、および温度センサ４４ａを通じて検出される第１のコイル群５２あるいはその周辺の温度Ｔemp1が入力される。なお、温度センサ４４ａは、第１の駆動回路６１あるいは給電経路８４の近傍に設けられる。
【0023】
第１の制限制御部６４は、電圧Ｖb1、およびモータ３１の発熱状態に応じて、第１のコイル群５２へ供給する電流量を制限するための制限値ＩLIM1を演算する。制限値ＩLIM1は、直流電源８１の電圧Ｖb1の低下を抑制する観点、あるいはモータ３１を過熱から保護する観点に基づいて、第１のコイル群５２へ供給する電流量の上限値、すなわち第１のコイル群５２により発生させるトルクの上限値として演算される。
【0024】
第１の制限制御部６４は、電圧Ｖb1が電圧しきい値以下であるとき、その時々の電圧Ｖb1の値に応じて制限値ＩLIM1を演算する。電圧しきい値は、ＥＰＳ１０のアシスト保証電圧範囲の下限値を基準として設定される。また、第１の制限制御部６４は、温度Ｔemp1が温度しきい値を超えているとき、制限値ＩLIM1を演算する。制限値ＩLIM1が演算されるとき、第１のマイクロコンピュータ６３は、第１のコイル群５２へ供給する電流量を制限値ＩLIM1に応じて制限する。なお、制限値ＩLIM1は、操舵状態、電源電圧およびモータ３１の発熱状態に応じて変動する。
【0025】
第２の制御部７０は、基本的には第１の制御部６０と同様の構成を有している。すなわち、第２の制御部７０は、第２の駆動回路７１、第２の発振器７２、処理回路である第２のマイクロコンピュータ７３、および第２の制限制御部７４を有している。
第２の駆動回路７１にも直流電源８１から電力が供給される。第１の給電線８２において、電源スイッチ８３と第１の制御部６０との間には接続点Ｐbが設けられている。この接続点Ｐbと第２の駆動回路７１とは、第２の給電線８５により互いに接続されている。電源スイッチ８３がオンされたとき、直流電源８１の電力は、第２の給電線８５を介して第２の駆動回路７１に供給される。第２の給電線８５には電圧センサ７５が設けられている。電圧センサ７５は直流電源８１の電圧Ｖb2を検出する。
第２の駆動回路７１にも直流電源８１から電力が供給される。第１の給電線８２において、電源スイッチ８３と第１の制御部６０との間には接続点Ｐbが設けられている。この接続点Ｐbと第２の駆動回路７１とは、第２の給電線８５により互いに接続されている。電源スイッチ８３がオンされたとき、直流電源８１の電力は、第２の給電線８５を介して第２の駆動回路７１に供給される。第２の給電線８５には電圧センサ７５が設けられている。電圧センサ７５は直流電源８１の電圧Ｖb2を検出する。
【0026】
第２の駆動回路７１により生成される三相交流電力は、バスバーあるいはケーブルなどからなる各相の給電経路８６を介して第２のコイル群５３に供給される。給電経路８６には電流センサ７６が設けられている。電流センサ７６は第２の駆動回路７１から第２のコイル群５３へ供給される電流Ｉm2を検出する。
【0027】
第２のマイクロコンピュータ７３は、第２の発振器７２により生成されるクロックに従って各種の処理を実行する。第２のマイクロコンピュータ７３には、トルクセンサ４２ｂを通じて検出される操舵トルクτ2、および車速センサ４１を通じて検出される車速Ｖ、第２の制限制御部７４により演算される制限値ＩLIM2、電流センサ７６を通じて検出される電流Ｉm2、および回転角センサ４３ｂを通じて検出されるモータ３１の回転角θm2が入力される。また、第２のマイクロコンピュータ７３には、第１のマイクロコンピュータ６３により演算される各種の状態量が入力される。
【0028】
第２のマイクロコンピュータ７３は、これらの状態量に基づいて第２の駆動回路７１に対する指令信号Ｓc2を生成する。指令信号Ｓc2は、パルス幅変調されたＰＷＭ信号であり、第２の駆動回路７１の各スイッチング素子のデューティ比を規定する。第２のマイクロコンピュータ７３は、ロータ５１の回転角θm2および電流Ｉm2を使用して第２のコイル群５３に対する通電を制御する。第２の駆動回路７１を通じて指令信号Ｓc2に応じた電流が第２のコイル群５３に供給されることにより、第２のコイル群５３は指令信号Ｓc2に応じたトルクを発生する。
【0029】
第２の制限制御部７４には、電圧センサ７５を通じて検出される直流電源８１の電圧Ｖb2、および温度センサ４４ｂを通じて検出される第２のコイル群５３あるいはその周辺の温度Ｔemp2が入力される。なお、温度センサ４４ｂは、第２の駆動回路７１あるいは給電経路８６の近傍に設けられる。
【0030】
第２の制限制御部７４は、電圧Ｖb2、およびモータ３１の発熱状態を示す温度Ｔemp2に応じて、第２のコイル群５３へ供給する電流量を制限するための制限値ＩLIM2を演算する。第２の制限制御部７４は、第１の制限制御部６４と同様に、制限値ＩLIM2を演算する。制限値ＩLIM2が演算されるとき、第２のマイクロコンピュータ７３は、第２のコイル群５３へ供給する電流量、すなわち第２のコイル群５３により発生させるトルクを制限値ＩLIM2に応じて制限する。なお、制限値ＩLIM2は、操舵状態、電源電圧およびモータ３１の発熱状態に応じて変動する。
【0031】
つぎに、第１のマイクロコンピュータ６３および第２のマイクロコンピュータ７３の構成を詳細に説明する。
図３に示すように、第１のマイクロコンピュータ６３は、トルク指令値演算部である第１のアシスト制御部９１、および電流制御部である第１の電流制御部９２を有している。
図３に示すように、第１のマイクロコンピュータ６３は、トルク指令値演算部である第１のアシスト制御部９１、および電流制御部である第１の電流制御部９２を有している。
【0032】
第１のアシスト制御部９１には、トルクセンサ４２ａを通じて検出される操舵トルクτ1、および車速センサ４１を通じて検出される車速Ｖが入力される。第１のアシスト制御部９１は、これらの状態量に基づいて、モータ３１に発生させるべき目標アシストトルクに対応するトルク指令値Ｔas*を演算する。具体的には、第１のアシスト制御部９１は、操舵トルクτ1の絶対値が大きいほど、また車速Ｖが遅いほどより大きな絶対値のトルク指令値Ｔas*を演算する。
【0033】
第１のアシスト制御部９１は、トータルのトルク指令値Ｔas*に基づいて、第１のコイル群５２に対する個別トルク指令値である第１のトルク指令値Ｔas1*、および第２のコイル群５３に対する個別トルク指令値である第２のトルク指令値Ｔas2*を演算する。換言すれば、第１のアシスト制御部９１は、トータルのトルク指令値をその値に応じて第１のトルク指令値Ｔas1*および第２のトルク指令値Ｔas2*に分ける。第１のトルク指令値Ｔas1*は、モータ３１に発生させるべき総トルクのうち第１のコイル群５２により発生させるべきトルクである。第２のトルク指令値Ｔas2*は、モータ３１に発生させるべき総トルクのうち第２のコイル群５３により発生させるべきトルクである。
【0034】
本実施の形態において、モータ３１に発生することが要求されるアシストトルクは、第１のコイル群５２により発生するトルクと第２のコイル群５３により発生するトルクとで半分ずつ賄われる。第１のトルク指令値Ｔas1*および第２のトルク指令値Ｔas2*の設計上の上限値は、モータ３１が発生させることのできるトルクの最大値（１００％）の半分（５０％）の値にそれぞれ設定されている。つまり、第１のトルク指令値Ｔas1*および第２のトルク指令値Ｔas2*の上限値は、互いに同一の値に設定されている。
【0035】
第１の電流制御部９２には、後述する補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*、電流Ｉm1、回転角センサ４３ａを通じて検出されるモータ３１の回転角θm1、第１の制限制御部６４により演算される制限値ＩLIM1が入力される。第１の電流制御部９２は、補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*に応じた第１の電流指令値Ｉas1*を演算する。具体的には、第１の電流制御部９２は、補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*の絶対値が大きいほど、より大きな絶対値の第１の電流指令値Ｉas1*を演算する。第１の電流指令値Ｉas1*は、補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*を発生させるために第１のコイル群５２へ供給すべき電流量である。
【0036】
そして、第１の電流制御部９２は、第１のコイル群５２へ供給される実際の電流Ｉm1の値を第１の電流指令値Ｉas1*に追従させる電流フィードバック制御を実行することにより、第１の駆動回路６１に対する指令信号Ｓc1を生成する。第１の電流制御部９２は、回転角θm1を使用して第１のコイル群５２に対する通電を制御する。第１の駆動回路６１を通じて指令信号Ｓc1に応じた電流が第１のコイル群５２に供給されることにより、第１のコイル群５２は補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*に応じたトルクを発生する。
【0037】
第１の電流制御部９２は、第１の制限制御部６４により制限値ＩLIM1が演算される場合、この演算される制限値ＩLIM1に応じて第１のコイル群５２により発生させるトルクを制限する。具体的には、第１の電流制御部９２は、第１の電流指令値Ｉas1*の絶対値が制限値ＩLIM1よりも大きい場合には、第１の電流指令値Ｉas1*の絶対値を制限値ＩLIM1以下に制限する。これにより、第１の電流指令値Ｉas1*を補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*に応じた本来の値よりも小さい値に制限する。一方、第１の電流制御部９２は、第１の電流指令値Ｉas1*の絶対値が制限値ＩLIM1以下の場合には、第１の電流指令値Ｉas1*の絶対値を制限しない。
【0038】
第２のマイクロコンピュータ７３は、第２のアシスト制御部１０１、および第２の電流制御部１０２を有している。
第２のアシスト制御部１０１には、トルクセンサ４２ｂを通じて検出される操舵トルクτ2、および車速センサ４１を通じて検出される車速Ｖが入力される。第２のアシスト制御部１０１は、これらの状態量に基づいて、モータ３１に発生させるべき目標アシストトルクに対応するトルク指令値Ｔas*を演算する。第２のアシスト制御部１０１は、トータルのトルク指令値Ｔas*に基づいて、バックアップ用の第１のトルク指令値Ｔas1*および第２のトルク指令値Ｔas2*を演算する。第２のアシスト制御部１０１は、第１のアシスト制御部９１と同様に、トータルのトルク指令値Ｔas*をバックアップ用の第１のトルク指令値Ｔas1*、およびバックアップ用の第２のトルク指令値Ｔas2*に分ける。
第２のアシスト制御部１０１には、トルクセンサ４２ｂを通じて検出される操舵トルクτ2、および車速センサ４１を通じて検出される車速Ｖが入力される。第２のアシスト制御部１０１は、これらの状態量に基づいて、モータ３１に発生させるべき目標アシストトルクに対応するトルク指令値Ｔas*を演算する。第２のアシスト制御部１０１は、トータルのトルク指令値Ｔas*に基づいて、バックアップ用の第１のトルク指令値Ｔas1*および第２のトルク指令値Ｔas2*を演算する。第２のアシスト制御部１０１は、第１のアシスト制御部９１と同様に、トータルのトルク指令値Ｔas*をバックアップ用の第１のトルク指令値Ｔas1*、およびバックアップ用の第２のトルク指令値Ｔas2*に分ける。
【0039】
第２のアシスト制御部１０１は、バックアップ用の第２のトルク指令値Ｔas2*を第２の電流制御部１０２へ供給する。なお、第２のアシスト制御部１０１は、バックアップ用の第１のトルク指令値Ｔas1*を、第１のアシスト制御部９１により演算される第１のトルク指令値Ｔas1*と比較することにより、第１のアシスト制御部９１の異常検出を行う。
【0040】
第２の電流制御部１０２には、後述する補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*、電流Ｉm2、回転角センサ４３ｂを通じて検出されるモータ３１の回転角θm2、第２の制限制御部７４により演算される制限値ＩLIM2、およびバックアップ用の第２のトルク指令値Ｔas2*が入力される。
【0041】
第２の電流制御部１０２は、補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*が入力される場合、補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*に応じた第２の電流指令値Ｉas2*を演算する。具体的には、第２の電流制御部１０２は、補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*の絶対値が大きいほど、より大きな絶対値の第２の電流指令値Ｉas2*を演算する。第２の電流指令値Ｉas2*は、補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*を発生させるために第２のコイル群５３へ供給すべき電流量である。なお、第２の電流制御部１０２は、第１のマイクロコンピュータ６３が正常に動作していない場合、バックアップ用の第２のトルク指令値Ｔas2*に基づいて第２の電流指令値Ｉas2*を演算する。
【0042】
第２の電流制御部１０２は、第２のコイル群５３へ供給される実際の電流Ｉm2の値を第２の電流指令値Ｉas2*に追従させる電流フィードバック制御を実行することにより、第２の駆動回路７１に対する指令信号Ｓc2を生成する。第２の電流制御部１０２は、回転角θm2を使用して第２のコイル群５３に対する通電を制御する。第２の駆動回路７１を通じて指令信号Ｓc2に応じた電流が第２のコイル群５３に供給されることにより、第２のコイル群５３は補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*に応じたトルクを発生する。
【0043】
第２の電流制御部１０２は、第２の制限制御部７４により制限値ＩLIM2が演算される場合、この演算される制限値ＩLIM2に応じて第２のコイル群５３により発生させるトルクを制限する。具体的には、第２の電流制御部１０２は、第２の電流指令値Ｉas2*の絶対値が制限値ＩLIM2よりも大きい場合には、第２の電流指令値Ｉas2*の絶対値を制限値ＩLIM2以下に制限する。これにより、第２の電流指令値Ｉas2*を補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*またはバックアップ用の第２のトルク指令値Ｔas2*に応じた本来の値よりも小さい値に制限する。一方、第２の電流制御部１０２は、第２の電流指令値Ｉas2*の絶対値が制限値ＩLIM2以下の場合には、第２の電流指令値Ｉas2*の絶対値を制限しない。
【0044】
つぎに、第１のコイル群５２および第２のコイル群５３にそれぞれ供給される電流が制限されない通常の場合における、操舵トルクτ1，τ2とトルク指令値との理想的な関係を説明する。
【0045】
図４Ａのグラフに示すように、横軸に操舵トルクτ1を、縦軸に第１のトルク指令値Ｔas1*に応じた第１の電流指令値Ｉas1*をプロットしたとき、操舵トルクτ1と第１の電流指令値Ｉas1*との関係は、つぎの通りである。すなわち、操舵トルクτ1の絶対値が増加するにつれて、第１の電流指令値Ｉas1*の絶対値は線形的に増加する。操舵トルクτ1の絶対値がトルクしきい値τth1に達したとき、第１の電流指令値Ｉas1*の絶対値は最大値、すなわち設定上限値ＩUL1となる。この設定上限値ＩUL1は、モータ３１が発生させることのできる最大のトルクの半分（５０％）に対応する電流値である。
【0046】
図４Ｂのグラフに示すように、横軸に操舵トルクτ2、縦軸に第２のトルク指令値Ｔas2*に応じた第２の電流指令値Ｉas2*をプロットしたとき、操舵トルクτ2と第２の電流指令値Ｉas2*との関係は、つぎの通りである。すなわち、操舵トルクτ2の絶対値が増加するにつれて、第２の電流指令値Ｉas2*の絶対値は線形的に増加する。操舵トルクτ2の絶対値がトルクしきい値τth1に達したとき、第２のトルク指令値Ｔas2*の絶対値は最大値、すなわち設定上限値ＩUL2となる。この設定上限値ＩUL2は、モータ３１が発生させることのできる最大のトルクの半分（５０％）に対応する電流値である。
【0047】
図４Ｃのグラフに示すように、横軸に操舵トルクτ1，τ2、縦軸に第１の電流指令値Ｉas1*と第２の電流指令値Ｉas2*とを合算したトータルの電流指令値Ｉas*をプロットしたとき、操舵トルクτ1，τ2と電流指令値Ｉas*との関係は、つぎの通りである。すなわち、操舵トルクτ1，τ2の絶対値が増加するにつれて、トータルの電流指令値Ｉas*の絶対値は線形的に増加する。操舵トルクτ1，τ2の絶対値がトルクしきい値τth1に達したとき、トータルの電流指令値Ｉas*の絶対値は最大となる。このトータルの電流指令値Ｉas*の最大値は、モータ３１が発生させることのできる最大のトルク（１００％）に対応する電流値である。
【0048】
したがって、第１のコイル群５２により発生するトルクおよび第２のコイル群５３により発生するトルクは基本的には互いに同じ値であってバランスがとれている。モータ３１はこれら２つのコイル群によりそれぞれ発生したトルクをトータルしたトルクを発生する。しかし、第１のコイル群５２により発生させることができる最大のトルクと、第２のコイル群５３により発生させることができる最大のトルクとが異なるアンバランスな状況の発生が懸念される。この２つ最大トルクがアンバランスになる状況としては、たとえばつぎの４つの状況（Ａ１），（Ａ２），（Ａ３），（Ａ４）が考えられる。
【0049】
（Ａ１）アシスト保証電圧範囲内であるものの、第１の駆動回路６１および第２の駆動回路７１に供給される電源電圧が互いに異なり、かつ運転者により高速操舵が行われる状況。
【0050】
（Ａ２）第１の駆動回路６１および第２の駆動回路７１のいずれか一方に供給される電源電圧が低下した場合、それ以上の電源電圧の低下を抑制するために、電源電圧が低下した制御系統に対応する第１のコイル群５２または第２のコイル群５３に発生させるトルクが制限される状況。
【0051】
（Ａ３）第１のコイル群５２または第２のコイル群５３を過熱から保護するために、過熱保護対象である第１のコイル群５２または第２のコイル群５３に発生させるトルクが制限される状況。
【0052】
（Ａ４）たとえば第１の駆動回路６１および第２の駆動回路７１のいずれか一方を構成するスイッチング素子の故障により、第１のコイル群５２または第２のコイル群５３に供給される電流が小さく制限される状況。
【0053】
ちなみに、状況（Ａ１），（Ａ２）において、２つの制御系統における電源電圧の変動は、たとえば直流電源８１、オルタネータの供給電圧、およびワイヤハーネスの抵抗値のばらつき、あるいは劣化などに起因して発生する。
【0054】
状況（Ａ１）の一例は、つぎの通りである。すなわち図５のグラフに示すように、操舵速度ω（モータ３１の回転数Ｎm）とモータ３１のトルクＴmとの関係においては、操舵速度ωが増加するにつれて第１のコイル群５２および第２のコイル群５３により発生するトルクＴmは減少する。ここで、たとえば第１の駆動回路６１に供給される電源電圧が第２の駆動回路７１に供給される電源電圧よりも低い値に低下した場合に、操舵速度が所定値ωth（＞０）であるとすると、第１のコイル群５２が発生することのできるトルクＴ１は、第２のコイル群５３が発生することのできるトルクＴ２よりも小さな値になる。
【0055】
状況（Ａ２）の一例は、つぎの通りである。すなわち図６のグラフに示すように、電圧センサ６５，７５を通じて検出される直流電源８１の電圧Ｖb1，Ｖb2が第１の電圧しきい値Ｖth1よりも大きい値である場合、電圧Ｖb1，Ｖb2は正常値であって、第１のコイル群５２および第２のコイル群５３により発生させるトルクが制限されることはなく、１００％の出力が可能になる。電圧Ｖb1，Ｖb2が第１の電圧しきい値Ｖth1以下である場合、第１のコイル群５２および第２のコイル群５３により発生させるトルクが電圧Ｖb1，Ｖb2の値に応じて制限される。電圧Ｖb1，Ｖb2の値が、第２の電圧しきい値Ｖth2（＜Ｖth1）よりも大きく、かつ第１の電圧しきい値Ｖth1以下の範囲内であるとき、電圧Ｖb1，Ｖb2の値が小さくなるほど、第１のコイル群５２および第２のコイル群５３により発生させるトルクの制限度合いが大きくなる。電圧Ｖb1，Ｖb2の値が、第２の電圧しきい値Ｖth2以下の値であるとき、第１のコイル群５２および第２のコイル群５３により発生させるトルクが０（零）に制限され、０％の出力となる。
【0056】
つぎに、比較例として、第１のコイル群５２により発生させることができる最大のトルクと、第２のコイル群５３により発生させることができる最大のトルクとが異なるアンバランスな状況が発生した場合における操舵トルクτ1，τ2とトータルの電流指令値Ｉas*との関係を説明する。ここでは、第１のコイル群５２により発生するトルクが制限される場合を例に挙げる。
【0057】
図８Ａのグラフに示すように、ここでの制限値ＩLIM1は、第１のトルク指令値Ｔas1*の上限値に対応する設定上限値ＩUL1の半分、すなわちモータ３１が発生させることのできる最大のトルクの１／４（２５％）に対応する電流値に演算される場合を想定する。操舵トルクτ1の絶対値が増加するにつれて、第１の電流指令値Ｉas1*の絶対値は線形的に増加する。そして、第１の電流指令値Ｉas1*は、操舵トルクτ1の絶対値がトルクしきい値τth2（＜τth1）に達するタイミングで制限値ＩLIM1に達する。なお、同図において、制限値ＩLIM1が設定上限値ＩUL1と等しい場合の第１の電流指令値Ｉas1*を二点鎖線で示す。
【0058】
図８Ｂのグラフに示すように、制限値ＩLIM2が演算されていないため、操舵トルクτ2の絶対値がトルクしきい値τth1に達するタイミングで、第２の電流指令値Ｉas2*は第２のトルク指令値Ｔas2*の上限値に対応する設定上限値ＩUL2に達する。すなわち、操舵トルクτ1，τ2の絶対値がトルクしきい値τth2に達した以降、第１の電流指令値Ｉas1*の最大値と、第２の電流指令値Ｉas2*の最大値とが異なるアンバランスな状況が発生する。換言すると、操舵トルクτ1，τ2の絶対値がトルクしきい値τth2に達した以降、第１のコイル群５２により発生させることができる最大のトルクと、第２のコイル群５３により発生させることができる最大のトルクとが異なるアンバランスな状況が発生する。
【0059】
図８Ｃのグラフに示すように、操舵トルクτ1，τ2の絶対値がトルクしきい値τth2に達するまでの間、操舵トルクτ1，τ2の絶対値が増加するにつれて、第１の電流指令値Ｉas1*と第２の電流指令値Ｉas2*とを合算したトータルの電流指令値Ｉas*の絶対値は線形的に増加する。操舵トルクτ1，τ2の絶対値がトルクしきい値τth2に達した以降においても、操舵トルクτ1，τ2の絶対値の増加に対してトータルの電流指令値Ｉas*の絶対値は線形的に増加する。ただし、操舵トルクτ1，τ2の絶対値がトルクしきい値τth2に達した以降、第１の電流指令値Ｉas1*が制限値ＩLIM1（＜ＩUL1）に制限される。このため、操舵トルクτ1，τ2の絶対値がトルクしきい値τth2に達した後においては、操舵トルクτ1，τ2の絶対値の増加量に対するトータルの電流指令値Ｉas*の絶対値の増加量の割合、すなわちアシストゲインは、操舵トルクτ1，τ2の絶対値がトルクしきい値τth2に達する前よりも小さくなる。やがて、操舵トルクτ1，τ2の絶対値がトルクしきい値τth1に達したとき、トータルの電流指令値Ｉas*の絶対値は最大となる。このときのトータルの電流指令値Ｉas*の最大値は、モータ３１が発生させることのできる最大のトルクの７５％に対応する値となる。なお、同図において、制限値ＩLIM1が演算されていない場合のトータルの電流指令値Ｉas*を二点鎖線で示す。
【0060】
ここで、アシストゲインは、電流指令値Ｉas*の変化量の絶対値を操舵トルクτ1，τ2の変化量の絶対値で除算した値である。ちなみに、トータルの電流指令値Ｉas*はモータ３１が発生するトータルのアシストトルクに対応するものであるため、アシストゲインは、操舵トルクτ1，τ2に対するアシストトルクの変化割合を示す値であるともいえる。
【0061】
このように、操舵トルクτ1，τ2の絶対値がトルクしきい値τth2に達する前後でアシストゲインが変化することに起因して、操舵トルクτ1，τ2の変動あるいはトルクリップルなどを運転者が違和感として感じることが懸念される。なお、このようなアシストゲインの変化は、設定上限値ＩUL1よりも小さな制限値ＩLIM1が演算される場合に限らず、たとえば第１の駆動回路６１を構成するスイッチング素子の故障により第１のコイル群５２に供給される電流が小さく制限される場合にも、同様に生じる。
【0062】
こうした懸念を解消するために、本実施の形態では、第１のマイクロコンピュータ６３および第２のマイクロコンピュータ７３として、つぎの構成を採用している。
図３に示すように、第１のマイクロコンピュータ６３は、第１のアシスト制御部９１および第１の電流制御部９２に加えて、第１の最大出力トルク演算部１１１と、第１の実出力トルク演算部１１２と、第１の理論出力トルク演算部１１３と、第１の予測出力トルク演算部１１４と、第１の差分トルク演算部１１５と、第１の補正演算部１１６とを備えている。さらに、第１のマイクロコンピュータ６３は、第２の理論出力トルク演算部１１７と、第２の予測出力トルク演算部１１８と、第２の差分トルク演算部１１９と、第２の補正演算部１２０とを有している。第２のマイクロコンピュータ７３は、第２のアシスト制御部１０１および第２の電流制御部１０２に加えて、第２の最大出力トルク演算部１２１および第２の実出力トルク演算部１２２を有している。
図３に示すように、第１のマイクロコンピュータ６３は、第１のアシスト制御部９１および第１の電流制御部９２に加えて、第１の最大出力トルク演算部１１１と、第１の実出力トルク演算部１１２と、第１の理論出力トルク演算部１１３と、第１の予測出力トルク演算部１１４と、第１の差分トルク演算部１１５と、第１の補正演算部１１６とを備えている。さらに、第１のマイクロコンピュータ６３は、第２の理論出力トルク演算部１１７と、第２の予測出力トルク演算部１１８と、第２の差分トルク演算部１１９と、第２の補正演算部１２０とを有している。第２のマイクロコンピュータ７３は、第２のアシスト制御部１０１および第２の電流制御部１０２に加えて、第２の最大出力トルク演算部１２１および第２の実出力トルク演算部１２２を有している。
【0063】
第１の最大出力トルク演算部１１１には、電圧センサ６５を通じて検出される直流電源８１の電圧Ｖb1、回転角センサ４３ａを通じて検出されるモータ３１の回転角θm1、及び第１の制限制御部６４により演算される制限値ＩLIM1が入力される。第１の最大出力トルク演算部１１１は、これらの状態量に基づいて第１の最大出力トルクＴmax1を演算する。第１の最大出力トルクＴmax1は、入力された状態量の下で、第１のコイル群５２により発生可能なトルクの最大値である。
【0064】
具体的には、第１の最大出力トルク演算部１１１は、回転角θm1に基づいてモータ３１の回転数Ｎm1を演算する。第１の最大出力トルク演算部１１１は、図７に示すように、電圧Ｖb1及び回転数Ｎm1と出力トルクＴa1との関係を定めたマップを備えている。第１の最大出力トルク演算部１１１は、このマップを参照することにより電圧Ｖb1及び回転数Ｎm1に応じた出力トルクＴa1を演算する。また、第１の最大出力トルク演算部１１１は、制限値ＩLIM1に応じた出力トルクＴb1、すなわち制限値ＩLIM1だけモータ３１に電流を供給した場合の出力トルクを演算する。そして、第１の最大出力トルク演算部１１１は、出力トルクＴa1，Ｔb1のうちの小さい方を第１の最大出力トルクＴmax1として演算する。図３に示すように、このように演算された第１の最大出力トルクＴmax1は、第１の補正演算部１１６に出力される。
【0065】
第２の最大出力トルク演算部１２１には、電圧センサ７５を通じて検出される直流電源８１の電圧Ｖb2、回転角センサ４３ｂを通じて検出されるモータ３１の回転角θm2、及び第２の制限制御部７４により演算される制限値ＩLIM2が入力される。第２の最大出力トルク演算部１２１は、これらの状態量に基づいて第２の最大出力トルクＴmax2を演算する。第２の最大出力トルクＴmax2は、入力された状態量の下で、第２のコイル群５３により発生可能なトルクの最大値である。第２の最大出力トルク演算部１２１による第２の最大出力トルクＴmax2の演算方法は、第１の最大出力トルク演算部１１１による第１の最大出力トルクＴmax1の演算方法と同様である。このように演算された第２の最大出力トルクＴmax2は、第２の補正演算部１２０に出力される。
【0066】
第１の実出力トルク演算部１１２には、電流センサ６６を通じて検出される電流Ｉm1が入力される。第１の実出力トルク演算部１１２は、電流Ｉm1に基づいて第１の実出力トルクＹr1を演算する。具体的には、第１の実出力トルク演算部１１２は、電流Ｉm1に第１のモータ定数Ｋm1を乗算することにより、第１の実出力トルクＹr1を演算する。第１の実出力トルクＹr1は、第１のコイル群５２により実際に発生しているトルクである。第１のモータ定数Ｋm1は、第１のコイル群５２の巻き数やロータ５１の磁極数等に基づいて設定される。このように演算された第１の実出力トルクＹr1は、第１の予測出力トルク演算部１１４に出力される。
【0067】
第２の実出力トルク演算部１２２には、電流センサ７６を通じて検出される電流Ｉm2が入力される。第２の実出力トルク演算部１２２は、電流Ｉm2に基づいて第２の実出力トルクＹr2を演算する。具体的には、第２の実出力トルク演算部１２２は、電流Ｉm2に第２のモータ定数Ｋm2を乗算することにより、第２の実出力トルクＹr2を演算する。第２の実出力トルクＹr2は、第２のコイル群５３により実際に発生しているトルクである。第２のモータ定数Ｋm2は、第２のコイル群５３の巻き数やロータ５１の磁極数等に基づいて設定される。第２の実出力トルクＹr2は、第２の予測出力トルク演算部１１８に出力される。
【0068】
第１の理論出力トルク演算部１１３には、第１の補正演算部１１６により演算される補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*が入力される。第１の理論出力トルク演算部１１３は、補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*に基づいて、第１の理論出力トルクＹi1を演算する。第１の理論出力トルクＹi1は、第１のコイル群５２で発生するトルクの応答特性を考慮しつつ、現在の演算周期よりも一周期後の演算周期において第１のコイル群５２により発生すると理論的に期待されるトルクである。
【0069】
具体的には、第１の理論出力トルク演算部１１３は、下記（１）式で示される離散式を用いて第１の理論出力トルクＹi1を演算する。なお、参照符号の添え字は、各状態量が演算された演算周期を示し、基準となる現在の演算周期を「ｋ」としている。
Ｙi1ｋ＝α×Ｙi1ｋ－１＋（１－α）×Uas1*k-1 （１）
Ｙi1ｋ＝α×Ｙi1ｋ－１＋（１－α）×Uas1*k-1 （１）
【0070】
上記（１）の係数αは、第１のコイル群５２で発生するトルクの応答特性を考慮して予め設定された定数である。なお、第１のコイル群５２で発生するトルクの応答特性としては、第１のコイル群５２で発生するトルクの遅れのみならず、第１のマイクロコンピュータ６３での演算処理の時間に起因する遅れも含まれる。
【0071】
第１の理論出力トルク演算部１１３は、このように演算した第１の理論出力トルクＹi1を第１の差分トルク演算部１１５に出力するとともに、一周期後の演算周期まで記憶する。
第１の予測出力トルク演算部１１４には、第１の実出力トルク演算部１１２により演算される第１の実出力トルクＹr1および第１の補正演算部１１６により演算される補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*が入力される。第１の予測出力トルク演算部１１４は、これらの状態量に基づいて、第１の予測出力トルクＹee1を演算する。第１の予測出力トルクＹee1は、第１のコイル群５２で発生するトルクの応答特性を考慮しつつ、一周期後の演算周期において、第１のコイル群５２で現実的に発生すると期待されるトルクである。
第１の予測出力トルク演算部１１４には、第１の実出力トルク演算部１１２により演算される第１の実出力トルクＹr1および第１の補正演算部１１６により演算される補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*が入力される。第１の予測出力トルク演算部１１４は、これらの状態量に基づいて、第１の予測出力トルクＹee1を演算する。第１の予測出力トルクＹee1は、第１のコイル群５２で発生するトルクの応答特性を考慮しつつ、一周期後の演算周期において、第１のコイル群５２で現実的に発生すると期待されるトルクである。
【0072】
具体的には、第１の予測出力トルク演算部１１４は、下記（２）式で示される離散式を用いて、まず第１の推定出力トルクＹe1を演算する。第１の推定出力トルクＹe1は、第１のコイル群５２で発生するトルクの応答特性を考慮しつつ、現在の演算周期において第１のコイル群５２により発生していると推定されるトルクである。第１の予測出力トルク演算部１１４は、このように演算した第１の推定出力トルクＹe1を一周期後の演算周期まで記憶する。
Ｙe1ｋ＝β×Ｙe1ｋ－１＋（１－β）×Ｕas1*ｋ－１＋Ｌ×（Ｙr1ｋ－１－Ｙe1ｋ－１） （２）
Ｙe1ｋ＝β×Ｙe1ｋ－１＋（１－β）×Ｕas1*ｋ－１＋Ｌ×（Ｙr1ｋ－１－Ｙe1ｋ－１） （２）
【0073】
上記（２）の係数βは、第１のコイル群５２で発生するトルクの応答特性を考慮して予め設定されている。なお、第１のコイル群５２で発生するトルクの応答特性としては、第１のコイル群５２で発生するトルクの遅れのみならず、第１のマイクロコンピュータ６３での演算処理の時間に起因する遅れも含まれる。係数Ｌは、オブザーバゲインである。
【0074】
続いて、第１の予測出力トルク演算部１１４は、下記（３）式で示される離散式を用いて、第１の予測出力トルクＹee1を演算する。
Ｙee1ｋ＝β×Ｙe1Ｋ＋（１－β）×Ｕas1*ｋ＋Ｌ×（Ｙr1ｋ－１－Ｙee1ｋ－１） （３）
Ｙee1ｋ＝β×Ｙe1Ｋ＋（１－β）×Ｕas1*ｋ＋Ｌ×（Ｙr1ｋ－１－Ｙee1ｋ－１） （３）
【0075】
第１の予測出力トルク演算部１１４は、このように演算した第１の予測出力トルクＹee1を第１の差分トルク演算部１１５に出力するとともに、一周期後の演算周期まで記憶する。
第１の差分トルク演算部１１５は、第１の理論出力トルクＹi1から第１の予測出力トルクＹee1を減算することにより第１の差分トルクΔＹ1を演算する。このように演算された第１の差分トルクΔＹ1は、第２の補正演算部１２０に出力される。第１の差分トルクΔＹ1は、第１のコイル群５２により実際に発生しているトルクが、第１の制御部６０の演算処理速度やモータ３１の応答特性に起因する応答遅れを除きつつ、目標値である補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*に対してどの程度制限されているかを示す。応答遅れが除かれているのは、第１の理論出力トルクＹi1および第１の予測出力トルクＹee1がそれぞれ第１の制御部６０の演算処理速度やモータ３１の応答特性を踏まえて演算されるためである。
第１の差分トルク演算部１１５は、第１の理論出力トルクＹi1から第１の予測出力トルクＹee1を減算することにより第１の差分トルクΔＹ1を演算する。このように演算された第１の差分トルクΔＹ1は、第２の補正演算部１２０に出力される。第１の差分トルクΔＹ1は、第１のコイル群５２により実際に発生しているトルクが、第１の制御部６０の演算処理速度やモータ３１の応答特性に起因する応答遅れを除きつつ、目標値である補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*に対してどの程度制限されているかを示す。応答遅れが除かれているのは、第１の理論出力トルクＹi1および第１の予測出力トルクＹee1がそれぞれ第１の制御部６０の演算処理速度やモータ３１の応答特性を踏まえて演算されるためである。
【0076】
第２の理論出力トルク演算部１１７には、第２の補正演算部１２０により演算される補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*が入力される。第２の理論出力トルク演算部１１７は、補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*に基づいて、第１の理論出力トルク演算部１１３と同様に、第２の理論出力トルクＹi2を演算する。第２の理論出力トルクＹi2は、第２のコイル群５３で発生するトルクの応答特性を考慮しつつ、一周期後の演算周期において第２のコイル群５３により発生すると理論的に期待されるトルクである。
【0077】
第２の予測出力トルク演算部１１８には、第２の実出力トルク演算部１２２により演算される第２の実出力トルクＹr2および第２の補正演算部１２０により演算される補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*が入力される。第２の予測出力トルク演算部１１８は、第１の予測出力トルク演算部１１４と同様に、これらの状態量に基づいて、第２の推定出力トルクＹe2を演算し、第２の予測出力トルクＹee2を演算する。第２の予測出力トルクＹee2は、第２のコイル群５３で発生するトルクの応答特性を考慮しつつ、一周期後の演算周期において、第２のコイル群５３で現実的に発生すると期待されるトルクである。
【0078】
第２の差分トルク演算部１１９は、第２の理論出力トルクＹi2から第２の予測出力トルクＹee2を減算することにより第２の差分トルクΔＹ2を演算する。このように演算された第２の差分トルクΔＹ2は、第１の補正演算部１１６に出力される。第２の差分トルクΔＹ2は、第２のコイル群５３により実際に発生しているトルクが、第２の制御部７０の演算処理速度や第２のコイル群５３により発生するトルクの応答特性に起因する応答遅れを除きつつ、目標値である補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*に対してどの程度制限されているかを示す。
【0079】
第１の補正演算部１１６は、第１の最大出力トルクＴmax1および第２の差分トルクΔＹ2に基づいて、第１のアシスト制御部９１により演算される第１のトルク指令値Ｔas1*を補正する。具体的には、第１の補正演算部１１６は、第１の最大出力トルクＴmax1から第１のトルク指令値Ｔas1*を減算することにより第１の余裕トルクＴc1を演算する。そして、第１の補正演算部１１６は、第１の余裕トルクＴc1の範囲内で第１のトルク指令値Ｔas1*を補正する。
【0080】
より具体的には、第１の補正演算部１１６は、第１の最大出力トルクＴmax1の絶対値が第１のトルク指令値Ｔas1*の絶対値以下の場合、すなわち第１の余裕トルクＴc1が「０（零）」である場合には、第１のトルク指令値Ｔas1*をそのまま補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*として出力する。一方、第１の補正演算部１１６は、第１の最大出力トルクＴmax1の絶対値が第１のトルク指令値Ｔas1*の絶対値よりも大きく、かつ第１の余裕トルクＴc1の絶対値が第２の差分トルクΔＹ2の絶対値以上の場合には、第１のトルク指令値Ｔas1*に第２の差分トルクΔＹ2を加算することにより得られる値を補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*とする。また、第１の補正演算部１１６は、第１の最大出力トルクＴmax1の絶対値が第１のトルク指令値Ｔas1*の絶対値よりも大きく、かつ第１の余裕トルクＴc1の絶対値が第２の差分トルクΔＹ2の絶対値未満の場合には、第１のトルク指令値Ｔas1*に第１の余裕トルクＴc1を加算することにより得られる値、すなわち第１の最大出力トルクＴmax1を補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*とする。
【0081】
これにより、第２のコイル群５３へ供給される電流が制限される場合、その制限される電流量の分だけ、補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*が第１のトルク指令値Ｔas1*よりも大きくなるように補正される。一方、第２のコイル群５３へ供給される電流が制限されない場合、補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*は、第１のアシスト制御部９１により演算される第１のトルク指令値Ｔas1*のままとなる。このように演算された補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*は、第１の電流制御部９２に出力される。
【0082】
第２の補正演算部１２０は、第２の最大出力トルクＴmax2および第１の差分トルクΔＹ1に基づいて、第１のアシスト制御部９１により演算される第２のトルク指令値Ｔas2*を補正する。具体的には、第２の補正演算部１２０は、第２の最大出力トルクＴmax2から第２のトルク指令値Ｔas2*を減算することにより第２の余裕トルクＴc2を演算する。そして、第２の補正演算部１２０は、第２の余裕トルクＴc2の範囲内で第２のトルク指令値Ｔas2*を補正する。
【0083】
より具体的には、第２の補正演算部１２０は、第２の最大出力トルクＴmax2の絶対値が第２のトルク指令値Ｔas2*の絶対値以下の場合、すなわち第２の余裕トルクＴc2が「０（零）」である場合には、第２のトルク指令値Ｔas2*をそのまま補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*として出力する。一方、第２の補正演算部１２０は、第２の最大出力トルクＴmax2の絶対値が第２のトルク指令値Ｔas2*の絶対値よりも大きく、かつ第２の余裕トルクＴc2の絶対値が第１の差分トルクΔＹ1の絶対値以上の場合には、第２のトルク指令値Ｔas2*に第１の差分トルクΔＹ1を加算することにより得られる値を補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*とする。一方、第２の補正演算部１２０は、第２の最大出力トルクＴmax2の絶対値が第２のトルク指令値Ｔas2*の絶対値よりも大きく、かつ第２の余裕トルクＴc2の絶対値が第１の差分トルクΔＹ1の絶対値未満の場合には、第２のトルク指令値Ｔas2*に第２の余裕トルクＴc2を加算することにより得られる値、すなわち第２の最大出力トルクＴmax2を補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*とする。
【0084】
これにより、第１のコイル群５２へ供給される電流が制限される場合、その制限される電流量の分だけ、補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*は第２のトルク指令値Ｔas2*よりも大きくなるように補正される。一方、第１のコイル群５２へ供給される電流が制限されない場合、補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*は、第１のアシスト制御部９１により演算される第２のトルク指令値Ｔas2*のままとなる。このように演算された補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*は、第２の電流制御部１０２に出力される。
【0085】
このように、本実施の形態では、第１のコイル群５２および第２のコイル群５３のいずれか一方へ供給される電流が制限される場合、その制限される分の電流量が、第１のコイル群５２および第２のコイル群５３のいずれか他方へ供給される電流を増加させることにより補われる。これにより、つぎの作用を得ることができる。
【0086】
＜第１の実施の形態の作用＞
本実施の形態において、第１のコイル群５２により発生させることができる最大のトルクと、第２のコイル群５３により発生させることができる最大のトルクとが異なるアンバランスな状況が発生した場合における操舵トルクτ1，τ2とトータルのトルク指令値Ｔas*との関係は、つぎの通りである。ここでも、先の条件（Ａ１）～（Ａ４）のいずれかに起因して、第１のコイル群５２により発生するトルクが制限される場合を例に挙げる。
本実施の形態において、第１のコイル群５２により発生させることができる最大のトルクと、第２のコイル群５３により発生させることができる最大のトルクとが異なるアンバランスな状況が発生した場合における操舵トルクτ1，τ2とトータルのトルク指令値Ｔas*との関係は、つぎの通りである。ここでも、先の条件（Ａ１）～（Ａ４）のいずれかに起因して、第１のコイル群５２により発生するトルクが制限される場合を例に挙げる。
【0087】
図９Ａのグラフに示すように、ここでの制限値ＩLIM1は、設定上限値ＩUL1の半分、すなわちモータ３１が発生させることのできる最大のトルクの１／４（２５％）に対応する電流値に演算される場合を想定する。第１の電流指令値Ｉas1*は、操舵トルクτ1の絶対値がトルクしきい値τth2に達するタイミングで制限値ＩLIM1に達する。なお、同図において、制限値ＩLIM1が設定上限値ＩUL1と等しい場合の第１の電流指令値Ｉas1*を二点鎖線で示す。
【0088】
図９Ｂのグラフに示すように、第２の電流指令値Ｉas2*は制限されない。ただし、操舵トルクτ2の絶対値がトルクしきい値τth2に達した以降、操舵トルクτ2の絶対値の増加量に対する第２の電流指令値Ｉas2*の絶対値の増加量の割合、すなわちアシストゲインは、操舵トルクτ2の絶対値がトルクしきい値τth2に達する前よりも大きくなる。これは、第１の差分トルク演算部１１５により演算される第１の差分トルクΔＹ1が、第２の補正演算部１２０によって本来の第２のトルク指令値Ｔas2*に加算されることによる。操舵トルクτ2の絶対値がトルクしきい値τth2に達した以降、操舵トルクτ2の絶対値の増加に対して第２の電流指令値Ｉas2*の絶対値は線形的に増加する。そして、操舵トルクτ2の絶対値がトルクしきい値τth3（τth2＜τth3＜τth1）に達するタイミングで第２の電流指令値Ｉas2*の絶対値は設定上限値ＩUL2に至る。なお、同図において、第１の電流指令値Ｉas1*が制限されていない場合の第２のトルク指令値Ｔas2*を二点鎖線で示す。
【0089】
したがって、操舵トルクτ1，τ2の絶対値の変化に対するトータルとしてのトルク指令値Ｔas*の変化は、つぎのようになる。
図９Ｃのグラフに示すように、操舵トルクτ1，τ2の絶対値が「０」を起点としてトルクしきい値τth3に達するまでの間、操舵トルクτ1，τ2の絶対値が増加するにつれて、第１の電流指令値Ｉas1*と第２の電流指令値Ｉas2*とを合算したトータルの電流指令値Ｉas*の絶対値は線形的に増加する。操舵トルクτ1，τ2の絶対値がトルクしきい値τth3に達したとき、トータルの電流指令値Ｉas*の絶対値は最大となる。このときのトータルの電流指令値Ｉas*の最大値ＩULは、モータ３１が発生させることのできる最大のトルクの７５％に対応する値となる。操舵トルクτ1，τ2の絶対値がトルクしきい値τth3に達した以降、操舵トルクτ1，τ2の絶対値の増加に対してトータルの電流指令値Ｉas*の絶対値は最大値ＩULに維持される。なお、同図において、第１の電流指令値Ｉas1*が制限されていない場合の電流指令値Ｉas*を二点鎖線で示す。
図９Ｃのグラフに示すように、操舵トルクτ1，τ2の絶対値が「０」を起点としてトルクしきい値τth3に達するまでの間、操舵トルクτ1，τ2の絶対値が増加するにつれて、第１の電流指令値Ｉas1*と第２の電流指令値Ｉas2*とを合算したトータルの電流指令値Ｉas*の絶対値は線形的に増加する。操舵トルクτ1，τ2の絶対値がトルクしきい値τth3に達したとき、トータルの電流指令値Ｉas*の絶対値は最大となる。このときのトータルの電流指令値Ｉas*の最大値ＩULは、モータ３１が発生させることのできる最大のトルクの７５％に対応する値となる。操舵トルクτ1，τ2の絶対値がトルクしきい値τth3に達した以降、操舵トルクτ1，τ2の絶対値の増加に対してトータルの電流指令値Ｉas*の絶対値は最大値ＩULに維持される。なお、同図において、第１の電流指令値Ｉas1*が制限されていない場合の電流指令値Ｉas*を二点鎖線で示す。
【0090】
このように、第１の電流指令値Ｉas1*が制限値ＩLIM1に制限された以降、補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*は、第１の差分トルクΔＹ1だけ第２のトルク指令値Ｔas2*よりも大きな値となる。これにより、トータルの電流指令値Ｉas*の絶対値が最大値ＩULに達するまでの期間において、トータルの電流指令値Ｉas*のアシストゲインの値が一定に維持される。モータ３１が発生させることのできるトルクはその最大値の７５％に制限されるものの、アシストゲインの値が変化することがないため、操舵トルクτ1，τ2の変動を抑えることができる。また、トルクリップルが悪化すること、ひいてはＮＶ（騒音および振動）特性が悪化することを抑制することができる。
【0091】
また、制限値ＩLIM1が演算される場合に限らず、たとえば第１の駆動回路６１を構成するスイッチング素子の故障により、第１のコイル群５２に供給される電流が制限される場合も、補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*は、第１の差分トルクΔＹ1だけ第２のトルク指令値Ｔas2*よりも大きな値となる。これにより、トータルの電流指令値Ｉas*のアシストゲインの値が一定に維持される。
【0092】
なお、第２のコイル群５３に供給される電流が制限される場合についても同様に、補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*は、第２の差分トルクΔＹ2だけ第１のトルク指令値Ｔas1*よりも大きな値となる。これにより、トータルの電流指令値Ｉas*のアシストゲインの値が一定に維持される。
【0093】
＜第１の実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ＥＣＵ４０は、第１の理論出力トルクＹi1と第１の予測出力トルクＹee1との差分である第１の差分トルクΔＹ1に基づいて、第２のトルク指令値Ｔas2*を補正する。第１の差分トルクΔＹ1は、第１のコイル群５２により実際に発生しているトルクが、補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*に対してどの程度制限されているかを示す。したがって、第１のコイル群５２へ供給される電流が制限される場合、補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*に示されるトルクに対して、第１のコイル群５２により実際に発生しているトルクでは不足する分が、第２のコイル群５３により補われて発生する。
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ＥＣＵ４０は、第１の理論出力トルクＹi1と第１の予測出力トルクＹee1との差分である第１の差分トルクΔＹ1に基づいて、第２のトルク指令値Ｔas2*を補正する。第１の差分トルクΔＹ1は、第１のコイル群５２により実際に発生しているトルクが、補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*に対してどの程度制限されているかを示す。したがって、第１のコイル群５２へ供給される電流が制限される場合、補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*に示されるトルクに対して、第１のコイル群５２により実際に発生しているトルクでは不足する分が、第２のコイル群５３により補われて発生する。
【0094】
また、ＥＣＵ４０は、第２の理論出力トルクＹi2と第２の予測出力トルクＹee2との差分である第２の差分トルクΔＹ2に基づいて、第１のトルク指令値Ｔas1*を補正する。したがって、第２のコイル群５３へ供給される電流が制限される場合、補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*に示されるトルクに対して、第２のコイル群５３により実際に発生しているトルクでは不足する分が、第１のコイル群５２により補われて発生する。
【0095】
このため、目標アシストトルクの変化に対して、トータルの電流指令値Ｉas*を一定の割合で変化させることができる。したがって、第１のコイル群５２および第２のコイル群５３により発生するトルクをトータルしたモータトルクを一定の割合で変化させることができる。その結果、操舵トルクτ1，τ2の変動あるいはトルクリップルを抑制することができる。また、運転者は良好な操舵感触を得ることができる。
【0096】
ここで、第１の差分トルクΔＹ1を、たとえば第１のトルク指令値Ｔas1*から第１の実出力トルクＹr1を減算することにより得られる値とした場合を想定する。この場合、モータ３１に異常がなくても、第１のコイル群５２により発生するトルクが遅れるために、第１の差分トルクΔＹ1が瞬間的に「０（零）」よりも大きな値となり、補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*が第２のトルク指令値Ｔas2*よりも増加する。そして、第１のコイル群５２により発生するトルクは、時間の経過に伴って第１のトルク指令値Ｔas1*に近づくため、第２のトルク指令値Ｔas2*を増加させた分だけ、第１のコイル群５２および第２のコイル群５３により発生するトータルのトルクが過剰になる。
【0097】
この点、本実施の形態では、第１の理論出力トルクＹi1および第１の予測出力トルクＹee1は、それぞれ第１の制御部６０の演算処理速度やモータ３１の応答特性を踏まえて演算される。そのため、第１の差分トルクΔＹ1は、モータ３１が正常である場合に生じる応答遅れに起因した差分を含まない値となるため、第１のコイル群５２および第２のコイル群５３により発生するトータルのトルクが過剰になることを抑制できる。
【0098】
（２）第１の補正演算部１１６は、第１のコイル群５２により出力可能な第１の最大出力トルクＴmax1から第１のトルク指令値Ｔas1*を減算することにより第１の余裕トルクＴc1を演算する。そして、第１の補正演算部１１６は、第２の差分トルクΔＹ2に基づいて、第１の余裕トルクＴc1の範囲で第１のトルク指令値Ｔas1*を補正する。そのため、第１のコイル群５２により出力できない過大なトルクが指令値となることを抑制できる。同様に、第２の補正演算部１２０は、第２のコイル群５３により出力可能な第２の最大出力トルクＴmax2から第２のトルク指令値Ｔas2*を減算することにより第２の余裕トルクＴc2を演算する。そして、第２の補正演算部１２０は、第１の差分トルクΔＹ1に基づいて、第２の余裕トルクＴc2の範囲で第２のトルク指令値Ｔas2*を補正する。そのため、第２のコイル群５３により出力できない過大なトルクが指令値となることを抑制できる。
【0099】
（３）第１の理論出力トルク演算部１１３は、上記（１）式に基づいて第１の理論出力トルクＹi1を演算するため、第１のトルク指令値Ｔas1*に基づいて容易に第１の理論出力トルクＹi1を演算できる。同様に、第２の理論出力トルク演算部１１７は、上記（１）式に基づいて第２の理論出力トルクＹi2を演算するため、第２のトルク指令値Ｔas2*に基づいて容易に第２の理論出力トルクＹi2を演算できる。
【0100】
（４）第１の予測出力トルク演算部１１４は、上記（２），（３）式に基づいて第１の予測出力トルクＹee1を演算するため、第１の実出力トルクＹr1に基づいて容易に第１の予測出力トルクＹee1を演算できる。同様に、第２の予測出力トルク演算部１１８は、上記（２），（３）式に基づいて第２の予測出力トルクＹee2を演算するため、第２の実出力トルクＹr2に基づいて容易に第２の予測出力トルクＹee2を演算できる。
【0101】
＜第２の実施の形態＞
つぎに、モータ制御装置の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、先の図１～図３に示される第１の実施の形態と同様の構成を有している。
近年では、システムが運転を代替する自動運転機能を実現するための自動運転システムの開発が盛んに行われている。ただし、自動運転システムには、車両の安全性あるいは利便性をより向上させるために運転者の運転操作を支援するＡＤＡＳ（先進運転支援システム）などの協調制御システムが含まれる。車両に自動運転システムが搭載される場合、車両においては、ＥＣＵ４０と他の車載システムの制御装置との協調制御が行われる。協調制御とは、複数種の車載システムの制御装置が互いに連携して車両の動きを制御する技術をいう。
つぎに、モータ制御装置の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、先の図１～図３に示される第１の実施の形態と同様の構成を有している。
近年では、システムが運転を代替する自動運転機能を実現するための自動運転システムの開発が盛んに行われている。ただし、自動運転システムには、車両の安全性あるいは利便性をより向上させるために運転者の運転操作を支援するＡＤＡＳ（先進運転支援システム）などの協調制御システムが含まれる。車両に自動運転システムが搭載される場合、車両においては、ＥＣＵ４０と他の車載システムの制御装置との協調制御が行われる。協調制御とは、複数種の車載システムの制御装置が互いに連携して車両の動きを制御する技術をいう。
【0102】
図１に二点鎖線で示すように、車両には、たとえば各種の車載システムの制御装置を統括的に制御する上位ＥＣＵ（ＡＤＡＳ－ＥＣＵとも言う。）２００が搭載される。上位ＥＣＵ２００は、その時々の車両の状態に基づいて最適な制御方法を求め、その求められる制御方法に応じて各種の車載制御装置に対して個別の制御を指令する。上位ＥＣＵ２００は、ＥＣＵ４０により実行される制御に介入する。上位ＥＣＵ２００は、運転席などに設けられる図示しないスイッチの操作に基づいて、自己の自動運転制御機能をオンとオフとの間で切り替える。
【0103】
上位ＥＣＵ２００の自動運転制御機能がオンされている場合、ステアリングホイール２１の操作の実行主体は上位ＥＣＵ２００となる。そして、ＥＣＵ４０は上位ＥＣＵ２００からの指令に基づくモータ３１の制御を通じて転舵輪２６を転舵させる転舵制御、すなわち自動操舵制御を実行する。上位ＥＣＵ２００は、たとえば車両に目標車線上を走行させるための指令値として、転舵角指令値θ1*，θ2*を演算する。転舵角指令値θ1*，θ2*は、その時々の車両の走行状態に応じて、車両を車線に沿って走行させるために必要とされる転舵角θwの目標値、あるいは転舵角θwが反映される状態量の目標値である。転舵角θwが反映される状態量としては、たとえばピニオンシャフト２２ｃの回転角であるピニオン角が挙げられる。ＥＣＵ４０は、上位ＥＣＵ２００により演算される転舵角指令値θ1*，θ2*を使用してモータ３１を制御する。
【0104】
図２に二点鎖線で示すように、転舵角指令値θ1*は第１のマイクロコンピュータ６３に対するものである。また、転舵角指令値θ2*は第２のマイクロコンピュータ７３に対するものである。第１のマイクロコンピュータ６３は、転舵角指令値θ1*に実際の転舵角θwを追従させる角度フィードバック制御の実行を通じて、第１のコイル群５２に対して供給すべき電流の目標値である第１の電流指令値を演算する。第２のマイクロコンピュータ７３は、転舵角指令値θ2*に実際の転舵角θwを追従させる角度フィードバック制御の実行を通じて、第２のコイル群５３に対して供給すべき電流の目標値である第２の電流指令値を演算する。ちなみに、実際の転舵角θwは、回転角センサ４３ａ，４３ｂを通じて検出されるモータ３１の回転角θm1，θm2に基づいて演算することができる。
【0105】
通常時、モータ３１に発生することが要求されるトルクは、第１のコイル群５２により発生するトルクと第２のコイル群５３により発生するトルクとで半分（５０％）ずつ賄われる。また、通常時において２つの転舵角指令値θ1*，θ2*は基本的には同じ値に設定される。ただし、２つのコイル群（５２，５３）のいずれか一方が失陥した場合、残る正常なコイル群を通じてモータ３１の動作が継続される。この場合、上位ＥＣＵ２００は、残る正常なコイル群を通じたモータ３１の制御に適した転舵角指令値θ1*，θ2*を演算するようにしてもよい。したがって、第２の実施の形態によれば、ＥＣＵ４０として、自動運転機能に対応することができる。
【0106】
＜他の実施の形態＞
なお、第１および第２の実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第１および第２の実施の形態では、温度センサ４４ａ，４４ｂをＥＣＵ４０に設けたが、これら温度センサ４４ａ，４４ｂはモータ３１に設けてもよい。
なお、第１および第２の実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第１および第２の実施の形態では、温度センサ４４ａ，４４ｂをＥＣＵ４０に設けたが、これら温度センサ４４ａ，４４ｂはモータ３１に設けてもよい。
【0107】
・第１および第２の実施の形態では、ＥＣＵ４０は、互いに独立した第１の制御部６０および第２の制御部７０を有していたが、製品仕様などによっては、たとえば第１のマイクロコンピュータ６３と第２のマイクロコンピュータ７３とを単一のマイクロコンピュータとして構築してもよい。
【0108】
・第１および第２の実施の形態では、第１のマイクロコンピュータ６３において第１のトルク指令値Ｔas1*および第２のトルク指令値Ｔas2*の補正に係る演算を行ったが、たとえば第２のマイクロコンピュータ７３において第１のトルク指令値Ｔas1*および第２のトルク指令値Ｔas2*の補正に係る演算を行ってもよい。また、たとえば第１のマイクロコンピュータ６３において第１のトルク指令値Ｔas1*の補正に係る演算を行い、第２のマイクロコンピュータ７３において第２のトルク指令値Ｔas2*の補正に係る演算を行ってもよい。
【0109】
・第１および第２の実施の形態では、第１のコイル群５２および第２のコイル群５３により発生されるトルクの最大値は、それぞれモータ３１が発生させることのできるトルクの最大値（１００％）の半分（５０％）で同じ値としたが、たとえば「６０：４０」あるいは「７０：３０」などのように異なる値としてもよい。ただし、第１のコイル群５２および第２のコイル群５３により発生するトルクの最大値の合計は、モータ３１が発生させることのできるトルクの最大値（１００％）以内である。
【0110】
・第１および第２の実施の形態では、トータルのトルク指令値が増大するにつれて、第１のトルク指令値Ｔas1*および第２のトルク指令値Ｔas2*が同時に増大するようにこれらを演算したが、たとえば、つぎのような構成を採用できる。具体的には、トータルのトルク指令値が第１のトルク指令値Ｔas1*の上限値以下の値であるとき、当該トルク指令値をそのまま第１のトルク指令値Ｔas1*として設定し、第２のトルク指令値Ｔas2*の値を「０（零）」に設定する。また、トータルのトルク指令値が第１のトルク指令値Ｔas1*の上限値を超える値であるとき、第１のトルク指令値Ｔas1*の値を上限値に設定し、トルク指令値が上限値を超える分を第２のトルク指令値Ｔas2*として設定する。
【0111】
・第１および第２の実施の形態では、第１の余裕トルクＴc1の範囲内で第１のトルク指令値Ｔas1*を補正したが、たとえば第１の余裕トルクＴc1と第２の差分トルクΔＹ2との大小関係を考慮せず、そのまま第２の差分トルクΔＹ2を第１のトルク指令値Ｔas1*に加算することにより、補正後の第１のトルク指令値Ｕas1*を演算してもよい。同様に、たとえば第２の余裕トルクＴc2と第１の差分トルクΔＹ1との大小関係を考慮せず、そのまま第1の差分トルクΔＹ1を第２のトルク指令値Ｔas2*に加算することにより、補正後の第２のトルク指令値Ｕas2*を演算してもよい。
【0112】
・第１および第２の実施の形態では、２つのコイル群（５２，５３）に対する給電を独立して制御するようにしたが、モータ３１が３つ以上のコイル群を有するものである場合、これら３つ以上のコイル群に対する給電を独立して制御するようにしてもよい。この場合、ＥＣＵ４０は、コイル群の数と同数の制御部（制御系統）を有することが好ましい。モータ３１がたとえば３つのコイル群（第１～第３のコイル群）を有している場合、３つの制御部の各々は、第１～第３のコイル群のうち対応するコイル群に対する個別のトルク指令値を演算する。これら個別のトルク指令値の最大値は、モータ３１が発生させることのできる最大のトルクの１／３のトルクに対応する値となる。
【0113】
３つのコイル群のうちいずれか１つのコイル群により発生するトルクが制限される場合、その１つのコイル群において制限される分のトルクを残る２つのコイル群により５０％ずつ補償するようにしてもよい。すなわち、残る２つのコイル群は、それぞれ、１つのコイル群における制限量の半分に相当するトルクを発生する。また、３つのコイル群のうちいずれか１つのコイル群により発生するトルクが制限される場合、その１つのコイル群において制限される分のトルクを、残る２つのコイル群のいずれか一方によってのみ補償するようにしてもよい。
【0114】
モータ３１が４つ以上のコイル群を有している場合においても、２つのコイル群あるいは３つのコイル群の場合と同様の考え方に基づいて、各コイル群に対する個別のトルク指令値を演算する。
・第１および第２の実施の形態では、ＥＰＳ１０として、モータ３１のトルクをステアリングシャフト２２、厳密にはコラムシャフト２２ａに伝達するタイプを例に挙げたが、モータ３１のトルクをラック軸２３に伝達するタイプであってもよい。
・第１および第２の実施の形態では、ＥＰＳ１０として、モータ３１のトルクをステアリングシャフト２２、厳密にはコラムシャフト２２ａに伝達するタイプを例に挙げたが、モータ３１のトルクをラック軸２３に伝達するタイプであってもよい。
【0115】
・第１および第２の実施の形態では、モータ制御装置をＥＰＳ１０のモータ３１を制御するＥＣＵ４０に具体化したが、ＥＰＳ３１以外の他の機器に使用されるモータの制御装置に具体化してもよい。モータ制御装置は、たとえば運転者により操作される操舵ユニットと、転舵輪を転舵させる転舵ユニットとの間の動力伝達が分離されたステアバイワイヤ式の操舵装置に用いられるモータを制御するものであってもよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】