專利名稱：電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，該電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置對(duì)三相無刷電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控 制，向操縱系統(tǒng)施加減輕駕駛員的操縱負(fù)擔(dān)的操縱輔助力。
背景技術(shù)：
作為以往的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，存在專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)。該技術(shù)是如下所 述的技術(shù)在三相無刷電機(jī)中有一相發(fā)生了異常時(shí)，根據(jù)其余的兩相的反向電壓信息，計(jì)算 使電機(jī)轉(zhuǎn)矩大致恒定的異常時(shí)電流指令值，根據(jù)該異常時(shí)電流指令值繼續(xù)驅(qū)動(dòng)上述電機(jī)。但是，由于硬件等的制約，流過電機(jī)的電流量存在極限。因此，在到達(dá)電流極限的 角度區(qū)域中，無法得到恒定的電機(jī)轉(zhuǎn)矩，駕駛員將感到手柄卡滯感，導(dǎo)致操縱感變差。因此，存在如下技術(shù)以比無法得到恒定轉(zhuǎn)矩的角度區(qū)域小的角度設(shè)置過度輔助 特性，增大電機(jī)轉(zhuǎn)矩，并且，以比無法得到恒定轉(zhuǎn)矩的角度區(qū)域大的角度設(shè)置減小輔助特 性，減小電機(jī)轉(zhuǎn)矩(例如，參照專利文獻(xiàn)幻。該技術(shù)是在到達(dá)無法得到恒定轉(zhuǎn)矩的角度區(qū)域 之前，使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)加速，由此跳過該角度區(qū)域。專利文獻(xiàn)1 日本特開2009-6963號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 國(guó)際公開W02005/091488號(hào)在上述專利文獻(xiàn)2記載的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置中，在進(jìn)行偏轉(zhuǎn)增加操縱、從而電機(jī) 轉(zhuǎn)矩方向及電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向均為正方向的情況下，在即將到達(dá)無法得到恒定轉(zhuǎn)矩的角度區(qū)域 的之前，增大電機(jī)轉(zhuǎn)矩，由此，能夠使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)在正方向上加速。但是，由于是在剛剛超過 該角度區(qū)域之后立刻減小電機(jī)轉(zhuǎn)矩，因此，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)容易因外部負(fù)荷而減速，容易停止在 無法得到恒定轉(zhuǎn)矩的角度區(qū)域中。并且，在進(jìn)行偏轉(zhuǎn)返回操縱、從而電機(jī)轉(zhuǎn)矩方向?yàn)檎蚯译姍C(jī)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樨?fù)方向 的情況下，在即將到達(dá)無法得到恒定轉(zhuǎn)矩的角度區(qū)域之前減小電機(jī)轉(zhuǎn)矩，由此，能夠使電機(jī) 的旋轉(zhuǎn)在負(fù)方向上加速。但是，由于是在剛剛超過該角度區(qū)域之后立刻增大電機(jī)轉(zhuǎn)矩，因 此，這可能成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩而導(dǎo)致電機(jī)停止在無法得到恒定轉(zhuǎn)矩的角度區(qū)域中。其結(jié)果，在從偏轉(zhuǎn)返回操縱向偏轉(zhuǎn)增加操縱轉(zhuǎn)移時(shí)，將出現(xiàn)輔助不足，會(huì)使駕駛員 感到手柄卡滯感。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，該電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置在三 相無刷電機(jī)中有一相發(fā)生了異常時(shí)，能夠在不使操縱感變差的情況下，使用剩下的兩相來 繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的第1方式的特征在于，該電動(dòng) 動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置具有三相無刷電機(jī)，該三相無刷電機(jī)中的對(duì)操縱系統(tǒng)施加操縱輔助力的各 相線圈進(jìn)行了星形接線；操縱轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部，其檢測(cè)傳遞給所述操縱系統(tǒng)的操縱轉(zhuǎn)矩；以及 電機(jī)控制部，其至少根據(jù)由所述操縱轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部檢測(cè)出的操縱轉(zhuǎn)矩，對(duì)所述三相無刷電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，所述電機(jī)控制部具有線圈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)異常檢測(cè)部，其檢測(cè)所述各相線圈的驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)的通電異常；操縱輔助電流指令值計(jì)算部，其根據(jù)由所述操縱轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部檢測(cè)出的 操縱轉(zhuǎn)矩，計(jì)算操縱輔助電流指令值；正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部，在所述線圈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)異常 檢測(cè)部未檢測(cè)到各相線圈的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的異常時(shí)，該正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部根據(jù)所述操縱 輔助電流指令值，計(jì)算使用三相線圈的正常時(shí)相電流指令值；異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部，在 所述線圈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)異常檢測(cè)部在各相線圈中的一相的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中檢測(cè)出通電異常時(shí)，該異 常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部根據(jù)所述操縱輔助電流指令值，計(jì)算其余兩相的相電流指令值之和 成為零的異常時(shí)相電流指令值；電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制部，其選擇由所述正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部 計(jì)算出的正常時(shí)相電流指令值及由所述異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部計(jì)算出的異常時(shí)相電流 指令值中的任意一方，根據(jù)所選擇的相電流指令值，對(duì)所述三相無刷電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；加 速區(qū)域判定部，其判定所述三相無刷電機(jī)的電氣角是否處于加速區(qū)域內(nèi)，該加速區(qū)域是跨 越由所述異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部計(jì)算出的異常時(shí)相電流指令值的符號(hào)發(fā)生反轉(zhuǎn)的電氣 角的規(guī)定的角度區(qū)域；以及電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部，在所述加速區(qū)域判定部判定為所述電氣角處 于所述加速區(qū)域內(nèi)時(shí)，該電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部對(duì)所述異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部計(jì)算出的異常時(shí) 相電流指令值進(jìn)行校正，由此，使所述三相無刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)在操縱方向上進(jìn)行加速。另外，第2方式的特征在于，由所述操縱輔助電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的操縱輔 助電流指令值越大，將所述加速區(qū)域設(shè)定得越大。另外，第3方式的特征在于，所述加速區(qū)域是包含由所述異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算 部計(jì)算出的異常時(shí)相電流指令值達(dá)到相電流上限值的角度區(qū)域的前后區(qū)域在內(nèi)的角度區(qū) 域，其中，所述相電流上限值相當(dāng)于所述各相線圈的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所能通電的電流值的上限。另外，第4方式的特征在于，該電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置還具有操縱方向判定部，該操縱 方向判定部判定針對(duì)方向盤的操縱操作是偏轉(zhuǎn)增加方向還是偏轉(zhuǎn)返回方向，所述電機(jī)旋轉(zhuǎn) 加速部根據(jù)由所述操縱方向判定部判定的操縱方向，變更所述異常時(shí)相電流指令值的校正 方法。另外，第5方式的特征在于，在所述操縱方向判定部判定的操縱方向?yàn)槠D(zhuǎn)增加 方向時(shí)，所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部進(jìn)行增大所述異常時(shí)相電流指令值的校正。另外，第6方式的特征在于，在所述操縱方向判定部判定的操縱方向?yàn)槠D(zhuǎn)返回 方向、且所述操縱輔助電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的操縱輔助電流指令值為規(guī)定值以上時(shí)， 所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部進(jìn)行使所述異常時(shí)相電流指令值為零或大致為零的校正。另外，第7方式的特征在于，在所述操縱方向判定部判定的操縱方向?yàn)槠D(zhuǎn)返回 方向、且所述操縱輔助電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的操縱輔助電流指令值小于規(guī)定值時(shí)，所 述電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部進(jìn)行使所述異常時(shí)相電流指令值的符號(hào)反轉(zhuǎn)的校正。另外，第8方式的特征在于，在所述操縱方向判定部判定的操縱方向?yàn)槠D(zhuǎn)返回 方向、且所述操縱輔助電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的操縱輔助電流指令值小于規(guī)定值時(shí)，所 述電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部進(jìn)行這樣的校正使所述異常時(shí)相電流指令值的符號(hào)反轉(zhuǎn)，并且減小所 述異常時(shí)相電流指令值。另外，第9方式的特征在于，在所述操縱方向判定部判定的操縱方向?yàn)槠D(zhuǎn)返回 方向時(shí)，所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部在進(jìn)行所述規(guī)定值處的所述異常時(shí)相電流指令值的校正方法 的切換時(shí)，設(shè)置漸變區(qū)域，在該漸變區(qū)域中，使所述異常時(shí)相電流指令值的校正量隨所述操縱輔助電流指令值逐漸變化。另外，第10方式的特征在于，所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部通過規(guī)定的變化率限制值，限 制校正后的所述異常時(shí)相電流指令值的變化率的上限。另外，第11方式的特征在于，該電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置還具有檢測(cè)車速的車速檢測(cè) 部，所述電機(jī)控制部具有電流限制部，該電流限制部根據(jù)與所述車速檢測(cè)部檢測(cè)出的車速 對(duì)應(yīng)的電流限制值，限制所述異常時(shí)相電流指令值的最大值，并且，在所述車速檢測(cè)部檢測(cè) 出的車速比規(guī)定值小時(shí)，該電流限制部將所述電流限制值設(shè)定為零或大致為零。另外，第12方式的特征在于，所述電機(jī)控制部具有減小校正部，該減小校正部進(jìn) 行這樣的校正在所述加速區(qū)域判定部判定為所述電氣角處于所述加速區(qū)域外時(shí)，減小由 所述異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部計(jì)算出的異常時(shí)相電流指令值。根據(jù)本發(fā)明，在三相無刷電機(jī)中有一相發(fā)生了異常時(shí)，能夠使用剩下的兩相來繼 續(xù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。并且此時(shí)，在跨越由異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部計(jì)算出的異常時(shí)相電流指令值 的符號(hào)發(fā)生反轉(zhuǎn)的電氣角的加速度區(qū)域中，有意地使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)在操縱方向上加速，因此， 能夠防止該加速區(qū)域中的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生。其結(jié)果，能夠通過電機(jī)慣性力高效率地跳過電 機(jī)轉(zhuǎn)矩低的不穩(wěn)定輸出角度區(qū)域，能夠提高操縱感。


圖1是本發(fā)明的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示出操縱輔助控制裝置的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是示出第1實(shí)施方式的控制運(yùn)算裝置23的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是操縱輔助電流指令值計(jì)算映射(map)。
圖5是示出矢量相指令值計(jì)算電路的d軸電流指令值計(jì)算部的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖6是示出d_q軸電壓計(jì)算用存儲(chǔ)表的特性線圖。
圖7是示出正常時(shí)的三相無刷電機(jī)中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓波形的特性線圖。
圖8是示出三相無刷電機(jī)中的兩相通電時(shí)的定子磁場(chǎng)模型的說明圖。
圖9是示出三相無刷電機(jī)中的兩相通電時(shí)的電機(jī)感應(yīng)電壓的特性線圖。
圖10是示出偏轉(zhuǎn)返回校正增益的例子的圖。
圖11是示出偏轉(zhuǎn)增加操縱時(shí)的電機(jī)電流和電機(jī)轉(zhuǎn)矩的圖。
圖12是示出偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)(高電流)的電機(jī)電流和電機(jī)轉(zhuǎn)矩的圖。
圖13是示出偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)(低電流)的電機(jī)電流和電機(jī)轉(zhuǎn)矩的圖。
圖14是用于說明比較例的動(dòng)作的圖。
圖15是示出第2實(shí)施方式中的控制運(yùn)算裝置23的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖16是示出最大電流值Imax的例子的圖。
圖17是用于說明本發(fā)明的變形例的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。(第1實(shí)施方式)(結(jié)構(gòu))
圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)圖。圖中，符號(hào)1為方向盤，從駕駛員作用在該方向盤1上的操縱力被傳遞至轉(zhuǎn)向軸2。 該轉(zhuǎn)向軸2具有輸入軸加和輸出軸2b。輸入軸加的一端與方向盤1連接，另一端經(jīng)由操 縱轉(zhuǎn)矩傳感器3與輸出軸2b的一端連接。并且，傳遞至輸出軸2b的操縱力經(jīng)由萬向節(jié)4傳遞至下軸(lower shaft)5，進(jìn)而， 經(jīng)由萬向節(jié)6傳遞至小齒輪軸7。傳遞至該小齒輪軸7的操縱力經(jīng)由轉(zhuǎn)向齒輪8傳遞至轉(zhuǎn) 向橫拉桿(tie rod)9，使未圖示的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)。這里，轉(zhuǎn)向齒輪8構(gòu)成為具有與小齒輪軸7 連接的小齒輪8a及與該小齒輪8a嚙合的齒條8b的齒輪齒條副(rack-and-pinion)的形 式，通過齒條8b將傳遞至小齒輪8a的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為車寬方向的直線行進(jìn)運(yùn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)向軸2的輸出軸2b上連接著將操縱輔助力傳遞至輸出軸2b的操縱輔助機(jī)構(gòu) 10。該操縱輔助機(jī)構(gòu)10具有減速齒輪11，其與輸出軸2b連接；以及三相無刷電機(jī)12，其 與該減速齒輪11連接，產(chǎn)生操縱輔助力。操縱轉(zhuǎn)矩傳感器3檢測(cè)施加給方向盤1而傳遞到輸入軸加的操縱轉(zhuǎn)矩，例如構(gòu)成 為將操縱轉(zhuǎn)矩變換為插裝在輸入軸加與輸出軸2b之間的未圖示的扭桿的扭轉(zhuǎn)角度位移， 并將該扭轉(zhuǎn)角度位移變換為阻抗變化或磁氣變化來進(jìn)行檢測(cè)。并且，如圖2所示，三相無刷電機(jī)12的U相線圈Lu、V相線圈Lv及W相線圈Lw的 一端彼此連接而成為星形接線，并且，各個(gè)線圈Lu、Lv及Lw的另一端與操縱輔助控制裝置 20連接而分別被提供電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流Iu、Iv及Iw。并且，三相無刷電機(jī)12具有霍爾元件，其 檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置；以及轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角檢測(cè)電路13，其由旋轉(zhuǎn)變壓器(resolver)等構(gòu)成。由操縱轉(zhuǎn)矩傳感器3檢測(cè)出的操縱轉(zhuǎn)矩T及由車速傳感器21檢測(cè)出的車速Vs被 輸入到操縱輔助控制裝置20，并且，由轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角檢測(cè)電路13檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角θ m被 輸入到操縱輔助控制裝置20。并且，從電機(jī)電流檢測(cè)電路22輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)值 Iud, Ivd及Iwd也被輸入到操縱輔助控制裝置20，其中，該電機(jī)電流檢測(cè)電路22檢測(cè)提供 給三相無刷電機(jī)12的各相線圈Lu、Lv及Lw的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流Iu、Iv及Iw。操縱輔助控制裝置20具有控制運(yùn)算裝置23，其根據(jù)操縱轉(zhuǎn)矩T、車速Ns、電機(jī)電 流檢測(cè)值Iud、Ivd及Iwd、以及轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角θ m,計(jì)算操縱輔助電流指令值，輸出各相電機(jī)電 壓指令值Vu、Vv及Vw ；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路M，其由驅(qū)動(dòng)三相無刷電機(jī)12的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET) 構(gòu)成；以及FET柵極驅(qū)動(dòng)電路25，其根據(jù)從控制運(yùn)算裝置23輸出的相電壓指令值Vu、Vv及 Vw，控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路M的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極電流。而且，操縱輔助控制裝置20具有 切斷用繼電器電路26，其連接在電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路M與三相無刷電機(jī)12之間；以及異常檢測(cè) 電路27，其檢測(cè)提供給三相無刷電機(jī)12的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流Iu、Iv及Iw的異常。(控制運(yùn)算裝置23的結(jié)構(gòu))圖3是示出控制運(yùn)算裝置23的具體結(jié)構(gòu)的框圖。如圖3所示，控制運(yùn)算裝置23具有操縱輔助電流指令值運(yùn)算部31、角度信息運(yùn) 算部32、由正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部33及異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部34構(gòu)成的指令值輸出 部30、指令值選擇部35、以及電機(jī)電流控制部36。操縱輔助電流指令值運(yùn)算部31輸入由操縱轉(zhuǎn)矩傳感器3檢測(cè)出的操縱轉(zhuǎn)矩T和 由車速傳感器21檢測(cè)出的車速Vs，根據(jù)這些參數(shù)計(jì)算操縱輔助電流指令值Iref。角度信息運(yùn)算部32根據(jù)由轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角檢測(cè)電路13檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角θ m,計(jì)算電氣角θ e及電氣角速度coe。正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部33根據(jù)操縱輔助電流指令值Iref、電氣角θ e及電氣角 速度ω e，計(jì)算三相電流指令值(正常時(shí)相電流指令值)Iuref Iwref。異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部34根據(jù)從后述的異常檢測(cè)電路27輸入的異常檢測(cè)信號(hào) AS、操縱輔助電流指令值Iref、電氣角θ e及電氣角速度ω e，計(jì)算針對(duì)正常的線圈Li (i = u w)及Lj (j = ν u)的兩相電流指令值(異常時(shí)相電流指令值)Iiref及Ijref。此 時(shí)，計(jì)算出的Iiref與Ijref彼此符號(hào)相反且絕對(duì)值相同。S卩，Iiref與Ijref之和為零， 并且，它們的符號(hào)在相同的電氣角θ e下發(fā)生反轉(zhuǎn)。指令值選擇部35從由正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部33輸出的三相電流指令值 Iuref Iwref和由異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部34輸出的兩相電流指令值Iiref及Ijref 中，選擇其中的任意一方。電機(jī)電流控制部36使用由指令值選擇部35選擇的電流指令值和由電機(jī)電流檢測(cè) 電路22檢測(cè)出的電機(jī)電流檢測(cè)值Iud、Ivd及Iwd，進(jìn)行電流反饋處理。下面，詳細(xì)說明各模塊中執(zhí)行的處理。操縱輔助電流指令值運(yùn)算部31根據(jù)操縱轉(zhuǎn)矩T及車速Vs，參照?qǐng)D4所示的操縱輔 助電流指令值計(jì)算映射，計(jì)算操縱輔助電流指令值Iref。如圖4所示，操縱輔助電流指令值 計(jì)算映射由用拋物線狀的曲線表示的特性線圖構(gòu)成，該特性線圖在橫軸上取操縱轉(zhuǎn)矩T、在 縱軸上取操縱輔助電流指令值Iref，并且將車速檢測(cè)值Vs作為參數(shù)。在該特性線圖中，設(shè) 定為在操縱轉(zhuǎn)矩T從“0”到其附近的設(shè)定值Tsl為止的區(qū)間，操縱輔助電流指令值Iref 保持為“0”，當(dāng)操縱轉(zhuǎn)矩T超過設(shè)定值Tsl時(shí)，最初，操縱輔助電流指令值Iref相對(duì)于操縱 轉(zhuǎn)矩T的增加而比較緩慢地增加，不過，當(dāng)操縱轉(zhuǎn)矩T進(jìn)一步增加時(shí)，操縱輔助電流指令值 Iref相對(duì)于操縱轉(zhuǎn)矩T的增加而急劇增加。并且，該特性曲線被設(shè)定為隨著車速Vs增加， 傾斜度變小。角度信息運(yùn)算部32具有電氣角變換部32a，其將由轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角檢測(cè)電路13檢測(cè) 出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角θπι變換為電氣角θ e;以及微分電路32b，其對(duì)從該電氣角變換部3 輸 出的電氣角θ e進(jìn)行微分，計(jì)算電氣角速度ω e。如圖3所示，正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部33具有d-q軸電流指令值計(jì)算部33d，其 由d軸電流指令值計(jì)算部33a、d-q軸電壓計(jì)算部33b以及q軸電流指令值計(jì)算部33c構(gòu)成， 其中，上述d軸電流指令值計(jì)算部33a根據(jù)操縱輔助電流指令值Iref和電氣角速度ω e計(jì) 算d軸電流指令值Idref，上述d-q軸電壓計(jì)算部3 根據(jù)電氣角θ e計(jì)算d軸電壓ed ( θ e) 及q軸電壓eq ( θ e)，上述q軸電流指令值計(jì)算部33c根據(jù)從該d_q軸電壓計(jì)算部3 輸出 的d軸電壓ed ( θ e)及q軸電壓eq ( θ e)、從d軸電流指令值計(jì)算部33a輸出的d軸電流指 令值Idref、以及從操縱輔助電流指令值運(yùn)算部31輸出的操縱輔助電流指令值Iref，計(jì)算 q軸電流指令值Iqref ；以及兩相/三相變換部33e，其將從d軸電流指令值計(jì)算部33a輸 出的d軸電流指令值Idref和從q軸電流指令值計(jì)算部33c輸出的q軸電流指令值Iqref， 變換為三相電流指令值Iuref、Ivref及Iwref。如圖5所示，d軸電流指令值計(jì)算部33a具有換算部51，其將從操縱輔助電流 指令值運(yùn)算部31輸出的操縱輔助電流指令值Iref換算為針對(duì)三相無刷電機(jī)12的基礎(chǔ)角 速度《b;絕對(duì)值部52，其計(jì)算操縱輔助電流指令值Iref的絕對(duì)值|lref| ；機(jī)械角計(jì)算部53，其根據(jù)電氣角速度和電機(jī)的磁極數(shù)P計(jì)算電機(jī)的機(jī)械角速度com(= ω e/Ρ)； a cos計(jì)算部M，其根據(jù)基礎(chǔ)角速度《b和機(jī)械角速度ωπι計(jì)算超前角φ = acos( b/ ωπι) ；sin計(jì)算部55，其根據(jù)超前角Φ求出ΗηΦ ；以及乘法器56，其將來自絕對(duì)值部52的 絕對(duì)值Ilrefl與從sin計(jì)算部55輸出的sin Φ相乘并乘以_1，由此求出d軸電流指令值 Idref( = -1 Iref|sin Φ)。通過這樣地構(gòu)成d軸電流指令值計(jì)算部33a，由此，d軸電流指令值Idref如下式 所示Idref = -1 Iref | ‘ sin (a cos (ω b/ωπι))......(1)。關(guān)于上述⑴式中的a C0S( b/ m)這一項(xiàng)，在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度不是高速時(shí)， 即，在三相無刷電機(jī)12的機(jī)械角速度ωπι比基礎(chǔ)角速度ob低時(shí)，ωπι< ω b成立，因此a COS(cob/com) = 0，從而Idref = O。但是，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，即，在機(jī)械角速度ωπι比基礎(chǔ)角 速度《b高時(shí)，電流指令值Idref的值將顯現(xiàn)出來，開始弱勵(lì)磁控制。如上述(1)式所示， 電流指令值Idref隨三相無刷電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)速度而變化，因此，具有如下出色的效果能夠 無波節(jié)地、平滑地進(jìn)行高速度旋轉(zhuǎn)時(shí)的控制。并且，作為其他效果，在電機(jī)端子電壓的飽和問題上也具有效果。電機(jī)的相電壓V 一般表示為V = E+R · I+L (di/dt)......(2)。這里，E為反向電壓，R為固定電阻，L為電感。反向電壓E大到能夠使電機(jī)高速旋 轉(zhuǎn)的程度，電池電壓等電源電壓是固定的，因此，可用于電機(jī)控制的電壓范圍小。達(dá)到該電 壓飽和時(shí)的角速度為基礎(chǔ)角速度ob，當(dāng)產(chǎn)生電壓飽和時(shí)，PWM控制的占空比達(dá)到100%，無 法再進(jìn)一步跟蹤電流指令值，其結(jié)果，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)變大。但是，上述(1)式中示出的電流指令值Idref的極性為負(fù)，與上述(2)式中的 L(di/dt)有關(guān)的電流指令值Idref的感應(yīng)電壓分量的極性與反向電壓E相反。因此，展現(xiàn) 出這樣的效果對(duì)于旋轉(zhuǎn)速度越高、值越大的反向電壓E，能夠利用由電流指令值Idref感 應(yīng)出的電壓，減小該反向電壓。其結(jié)果，即使三相無刷電機(jī)12進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，也能夠通過電 流指令值Idref的效果，擴(kuò)大能對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的電壓范圍。即，通過由電流指令值Idref 的控制實(shí)現(xiàn)的弱勵(lì)磁控制，使得電機(jī)的控制電壓不會(huì)發(fā)生飽和，能夠擴(kuò)大所能控制的范圍， 具有在電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)也能夠防止轉(zhuǎn)矩波動(dòng)變大的效果。此外，d-q軸電壓計(jì)算部3 根據(jù)電氣角θ e，參照?qǐng)D6所示的作為三相驅(qū)動(dòng)用存 儲(chǔ)表的d_q軸電壓計(jì)算用存儲(chǔ)表，計(jì)算d軸電壓ed( θ e)及q軸電壓eq( θ e)。這里，如圖 6所示，d_q軸電壓計(jì)算用存儲(chǔ)表以如下方式構(gòu)成在橫軸上取電氣角θ e，在縱軸上取將各 相線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電壓波形變換為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)后的d軸電壓ed( θ )及q軸電壓eq( θ )。如 圖7所示，在三相無刷電機(jī)12是正常時(shí)的感應(yīng)電壓波形U相EMF、V相EMF及W相EMF為分 別相差120度相位的正弦波的正弦波感應(yīng)電壓電機(jī)的情況下，如圖6所示，ed(6)及q軸 電壓eq(9)均為與電氣角θ無關(guān)的恒定值。進(jìn)而，q軸電流指令值計(jì)算部33c根據(jù)所輸入的操縱輔助電流指令值Iref、d軸電 壓ed(ee)、q軸電壓eq( θ e)、d軸電流指令值Idref及電氣角速度ω e，進(jìn)行下述⑶式 的運(yùn)算而計(jì)算出q軸電流指令值Iqref。Iqref = {Kt X Iref X ω e-ed θ e) XIdref θ e)}/eq θ e)......(3)
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這里，Kt為電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)。(異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部34的結(jié)構(gòu))在三相無刷電機(jī)12中的一相的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生了異常時(shí)，異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算 部34計(jì)算用于使用剩下的兩相線圈來繼續(xù)進(jìn)行三相無刷電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的相電流指令值。在三相無刷電機(jī)12中，例如圖8 (a)所示，如果在針對(duì)U相線圈Lu的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中 發(fā)生了斷線、而成為無法向U相線圈Lu提供電機(jī)電流的狀態(tài)，則能夠提供電機(jī)電流的線圈 成為V相線圈Lv及W相線圈Lw這兩個(gè)線圈。向這些V相線圈Lv及W相線圈Lw提供的電 流的方向?yàn)橐韵聝煞N情況從V相線圈Lv輸入電機(jī)電流而從W相線圈Lw輸出的情況、以及 相反地從W相線圈Lw輸入電機(jī)電流而從V相線圈Lv輸出的情況。如圖8(b)及(c)所示，由這些電機(jī)電流產(chǎn)生的定子合成磁場(chǎng)僅能在相差180度的 方向上形成，因此，僅借助這些定子合成磁場(chǎng)，是不能對(duì)三相無刷電機(jī)12進(jìn)行兩相驅(qū)動(dòng)的。因此，例如在U相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中發(fā)生了通電異常時(shí)，如圖9所示，使得使用剩下 的V相及W相進(jìn)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的電機(jī)感應(yīng)電壓成為由特性曲線L3表示的合成感應(yīng)電壓 EMFa,該特性曲線L3是將由電氣角θ e的特性曲線Ll及L2表示的感應(yīng)電壓EMFv( θ e) 及EMFw(Qe)進(jìn)行合成而得到的。然后，根據(jù)該合成感應(yīng)電壓EMi^a計(jì)算相電流指令值 Im( θ e)，根據(jù)該相電流指令值Im( θ e)，計(jì)算上述的兩相電流指令值。這里，在本實(shí)施方式中，在當(dāng)前的電氣角θ e處于后述的規(guī)定的加速區(qū)域內(nèi)時(shí)，進(jìn) 行使上述相電流指令值Im( θ e)增大或減小的校正，以在操縱方向上對(duì)三相無刷電機(jī)12進(jìn) 行加速。接著，說明異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部34的具體結(jié)構(gòu)。如圖3所示，異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部34具有加速區(qū)域判定部61、偏轉(zhuǎn)增加/偏 轉(zhuǎn)返回判定部62、感應(yīng)電壓計(jì)算部63、相電流指令值計(jì)算部64、相電流指令值校正部65、電 流限制部66、以及兩相電流指令值計(jì)算部67。加速區(qū)域判定部61輸入操縱輔助電流指令值Iref及電氣角θ e。并且，首先根據(jù) 操縱輔助電流指令值Iref設(shè)定加速區(qū)域。這里，操縱輔助電流指令值Iref越大，將加速區(qū) 域設(shè)定得越大。上述加速區(qū)域被設(shè)定為規(guī)定的角度區(qū)域，該規(guī)定的角度區(qū)域跨越由后述的相電流 指令值計(jì)算部64計(jì)算出的相電流指令值Lii( θ e)的符號(hào)發(fā)生反轉(zhuǎn)的電氣角θ e。具體地講， 將該加速區(qū)域設(shè)為這樣的角度區(qū)域該角度區(qū)域包含相電流指令值Im( θ e)達(dá)到相電流上 限值(電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路M所能輸出的最大電流值Imax)時(shí)的角度區(qū)域前后的區(qū)域，其中，所 述相電流上限值相當(dāng)于在各相線圈的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中能進(jìn)行通電的電流值的上限。在三相無刷電機(jī)12中的任一相發(fā)生了通電異常、從而根據(jù)兩相電流指令值對(duì)三 相無刷電機(jī)12進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，在相電流指令值Im( θ e)的符號(hào)發(fā)生反轉(zhuǎn)的電氣角 θ e下，電機(jī)轉(zhuǎn)矩必然為零。因此，也可以將上述加速區(qū)域稱為跨越電機(jī)轉(zhuǎn)矩為零時(shí)的電氣 角θ e的角度區(qū)域。接著，加速區(qū)域判定部61判定當(dāng)前的電氣角θ e是否處于上述加速區(qū)域內(nèi)。并且， 在處于加速區(qū)域內(nèi)時(shí)將加速區(qū)域判定標(biāo)志1 設(shè)定為“ 1”，在處于加速區(qū)域外時(shí)將加速區(qū)域 判定標(biāo)志&復(fù)位為“0”。
偏轉(zhuǎn)增加/偏轉(zhuǎn)返回判定部62輸入操縱轉(zhuǎn)矩T及電氣角速度ω e，根據(jù)這些參數(shù)， 判定針對(duì)方向盤的操縱操作是偏轉(zhuǎn)增加方向、還是偏轉(zhuǎn)返回方向。這里，操縱轉(zhuǎn)矩傳感器3例如構(gòu)成為將向右操縱時(shí)的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩設(shè)為正值、將向左 操縱時(shí)的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩設(shè)為負(fù)值，在操縱轉(zhuǎn)矩T上加上符號(hào)而輸出。同樣地，三相無刷電機(jī)12 的微分電路32b根據(jù)三相無刷電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)方向來加上符號(hào)，例如構(gòu)成為對(duì)于向右操縱 時(shí)施加操縱輔助力的旋轉(zhuǎn)方向，附上正值，對(duì)于向左操縱時(shí)施加操縱輔助力的旋轉(zhuǎn)方向，附 上負(fù)值，進(jìn)行輸出。因此，在偏轉(zhuǎn)增加/偏轉(zhuǎn)返回判定部62中，如果三相無刷電機(jī)12的電氣角速度 e及操縱轉(zhuǎn)矩T的符號(hào)相同、即它們都為正或都為負(fù)，則判定為是偏轉(zhuǎn)增加，如果它們的 符號(hào)不同，則判定為是偏轉(zhuǎn)返回。并且，在判定為操縱方向是偏轉(zhuǎn)增加方向的情況下，將偏 轉(zhuǎn)增加/偏轉(zhuǎn)返回判定標(biāo)志冊(cè)設(shè)定為“ 1”，在判定為操縱方向是偏轉(zhuǎn)返回方向的情況下，將 偏轉(zhuǎn)增加/偏轉(zhuǎn)返回判定標(biāo)志冊(cè)復(fù)位為“0”。另外，也可以是在操縱轉(zhuǎn)矩T的符號(hào)與操縱轉(zhuǎn)矩變化率的符號(hào)相同、且操縱轉(zhuǎn)矩 變化率的絕對(duì)值為規(guī)定值以上時(shí)，判定為是偏轉(zhuǎn)增加，在操縱轉(zhuǎn)矩T的符號(hào)與操縱轉(zhuǎn)矩變 化率的符號(hào)不同、且操縱轉(zhuǎn)矩變化率的絕對(duì)值為規(guī)定值以上時(shí)，判定為是偏轉(zhuǎn)返回。此時(shí)， 可以不使用電氣角速度ω e,而僅利用操縱轉(zhuǎn)矩T來判定偏轉(zhuǎn)增加/偏轉(zhuǎn)返回。感應(yīng)電壓計(jì)算部63根據(jù)電氣角θ e及從后述的異常檢測(cè)電路27輸出的異常檢測(cè) 信號(hào)AS，計(jì)算合成感應(yīng)電壓EMFa ( θ e)。這里，感應(yīng)電壓計(jì)算部63具有以下三個(gè)合成感應(yīng)電壓計(jì)算用存儲(chǔ)表，S卩示出了 通過V-W兩相進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)、由圖9的特性曲線L3表示的合成感應(yīng)電壓EMFa與電氣角θ e 之間的關(guān)系的合成感應(yīng)電壓計(jì)算用存儲(chǔ)表；示出了通過U-V兩相進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)、合成感應(yīng)電 壓EM 與電氣角θ e之間的關(guān)系的合成感應(yīng)電壓計(jì)算表；以及示出了通過U-W兩相進(jìn)行驅(qū) 動(dòng)時(shí)、合成感應(yīng)電壓EMi^a與電氣角θ e之間的關(guān)系的合成感應(yīng)電壓計(jì)算用存儲(chǔ)表。并且， 根據(jù)異常檢測(cè)信號(hào)AS選擇與正常的兩相對(duì)應(yīng)的合成感應(yīng)電壓計(jì)算用存儲(chǔ)表，參照根據(jù)電 氣角θ e選擇的合成感應(yīng)電壓計(jì)算用存儲(chǔ)表，計(jì)算合成感應(yīng)電壓EMFa( θ e)。相電流指令值計(jì)算部64根據(jù)由感應(yīng)電壓計(jì)算部63計(jì)算出的合成感應(yīng)電壓 EMFa( θ e)、操縱輔助電流指令值Iref及電氣角速度ω e，計(jì)算相電流指令值Im( θ e)。即，相電流指令值計(jì)算部64進(jìn)行下述⑷的運(yùn)算而計(jì)算相電流指令值加(θ e)。Im( θ e) = (Kt2X Iref X ω e) /EMFa( θ e)......(4)這里，Kt2是兩相通電時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)。相電流指令值校正部65輸入由相電流指令值計(jì)算部64計(jì)算出的相電流指令值 Im( θ e)，對(duì)其進(jìn)行校正而輸出校正后的相電流指令值Im*( θ e)。這里，在加速區(qū)域判定標(biāo) 志1 = 1時(shí)，根據(jù)偏轉(zhuǎn)增加/偏轉(zhuǎn)返回判定標(biāo)志1 及操縱輔助電流指令值Iref，進(jìn)行使相 電流指令值加(θ e)增大或減小的校正。具體地講，在加速區(qū)域中操縱方向?yàn)槠D(zhuǎn)增加方向時(shí)(Fa = UFb = 1)，進(jìn)行增大 相電流指令值加(9 e)的校正。這里，例如通過對(duì)相電流指令值Lii θ e乘上校正增益Kl ( > 1)來進(jìn)行增加校正。而在加速區(qū)域中操縱方向?yàn)槠D(zhuǎn)返回方向時(shí)(Fa = UFb = 0)，根據(jù)操縱輔助電 流指令值Iref的絕對(duì)值，對(duì)相電流指令值Lii θ e乘上具有圖10的特性的偏轉(zhuǎn)返回校正增益K2，由此來進(jìn)行該相電流指令值加θ e的校正。如圖10所示，當(dāng)Iref彡Irefra2時(shí)，偏轉(zhuǎn)返回校正增益K2為0(或大致為0)，當(dāng) Iref < Irefrai時(shí)，偏轉(zhuǎn)返回校正增益K2為-A。這里，A^ I0并且，將偏轉(zhuǎn)返回校正增益 K2設(shè)定為當(dāng)Irefrai ( Iref < Irefra2時(shí)，隨著操縱輔助電流指令值Iref變大，偏轉(zhuǎn)返回 校正增益K2從-A逐漸變化到0。即，當(dāng)Iref彡Irefra2時(shí)，進(jìn)行使相電流指令值Im( θ e)減小到0(或大致為0)的 校正。另一方面，當(dāng)Iref < Irefm時(shí)，進(jìn)行使相電流指令值θ e)的符號(hào)反轉(zhuǎn)并使其減 小的校正。而當(dāng)Irefrai ^ Iref < Irefra2時(shí)，使上述相電流指令值加θ e的校正量以操縱輔 助電流指令值Iref為基準(zhǔn)而逐漸地變化，防止急劇的變化。以這種方式來設(shè)置相電流指令 值Im( θ e)的校正量隨操縱輔助電流指令值Iref而逐漸變化的漸變區(qū)域。這里，以產(chǎn)生了會(huì)對(duì)電機(jī)施加旋轉(zhuǎn)力的程度的電機(jī)外部負(fù)荷時(shí)的操縱輔助電流指 令值為基準(zhǔn)，設(shè)定上述閾值Irefrai及IrefTH2。并且，當(dāng)加速區(qū)域判定標(biāo)志1 = 0時(shí)，與偏轉(zhuǎn)增加/偏轉(zhuǎn)返回判定標(biāo)志1 及操縱 輔助電流指令值Iref無關(guān)地，進(jìn)行減小相電流指令值Lii( θ e)的校正。這里，例如通過對(duì) 相電流指令值Liiee乘上校正增益K3(< 1)來進(jìn)行減小校正。電流限制部66用規(guī)定的最大電流值Imax來限制由相電流指令值校正部65計(jì)算 出的相電流指令值Im*( θ e)。這里，將該最大電流值Imax設(shè)定為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路M所能輸 出的電流上限值。兩相電流指令值計(jì)算部67根據(jù)由電流限制部66限制的相電流指令值，輸出相應(yīng) 的兩相相電流指令值。這里，根據(jù)從異常檢測(cè)電路27輸出的異常檢測(cè)信號(hào)AS，確定所要通電的兩相，并 且根據(jù)相電流指令值Im*(ee)的符號(hào)設(shè)定通電方向(設(shè)定是從上述通電的兩相中的哪一 側(cè)流出電流)。然后，將與設(shè)定的通電方向?qū)?yīng)的一相的電流指令值Ikref(K = U W)輸 出到后述的指令值選擇部35。指令值選擇部35具有切換開關(guān)71u、71v及71w ；以及對(duì)這些切換開關(guān)71u、71v 及71w進(jìn)行切換控制的選擇控制部72。由正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部33的兩相/三相變換部3 計(jì)算出的各相電流指令 值Iuref、Ivref及Iwref被輸入到切換開關(guān)71u、71v及71w的常閉觸點(diǎn)，從異常時(shí)電機(jī)指 令值計(jì)算部；34輸出的各相電流指令值Iuref、Ivref及Iwref被輸入到切換開關(guān)71u、71v 及71w的另一方的常開觸點(diǎn)。當(dāng)從異常檢測(cè)電路27輸出的異常檢測(cè)信號(hào)AS是表示全部的相均正常的“0”時(shí)， 選擇控制部72向切換開關(guān)71u 71w輸出選擇常閉觸點(diǎn)的邏輯值“0”的選擇信號(hào)，并且， 向后述的切斷繼電器電路RLYl RLY3輸出將它們控制為接通狀態(tài)的繼電器控制信號(hào)。另 一方面，當(dāng)異常檢測(cè)信號(hào)AS不是“0”時(shí)，選擇控制部72向切換開關(guān)71u 71w輸出選擇 常開觸點(diǎn)的邏輯值“1”的選擇信號(hào)，并且向與發(fā)生異常的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的切斷繼電器電路 RLYx(x = u w)輸出將其控制為關(guān)閉狀態(tài)的繼電器控制信號(hào)。電機(jī)電流控制部36具有減法器81u、81v及81w，它們從由指令值選擇部35提供 的各相電流指令值Iuref、Ivref, Iwref中減去由電流檢測(cè)電路22檢測(cè)出的流過各相線圈Lu、Lv、Lw的電機(jī)相電流檢測(cè)值Iud、Ivd、Iwd，求出各相電流誤差Δ Iu、Δ Ιν、Δ Iw ；以及PI 控制部82，其對(duì)所求出的各相電流誤差Δ Iu、Δ Ιν、Δ Iw進(jìn)行比例積分控制，計(jì)算指令電壓 Vu、Vv、Vw。然后，從PI控制部82輸出的指令電壓Vu、Vv、Vw被提供給FET柵極驅(qū)動(dòng)電路25。如圖2所示，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路M具有由開關(guān)元件Qua、Qub、Qva、Qvb及Qwa、Qwb并 聯(lián)連接而成的逆變器結(jié)構(gòu)，該開關(guān)元件Qua與Qub、Qva與Qvb及Qwa與Qwb對(duì)應(yīng)于各相線 圈Lu、Lv及Lw而串聯(lián)連接，且由N溝道MOSFET構(gòu)成。開關(guān)元件Qua、Qub的連接點(diǎn)、Qva、 Qvb的連接點(diǎn)及Qwa、Qwb的連接點(diǎn)分別連接到各相線圈Lu、Lv及Lw的與中性點(diǎn)Pn相反的 一側(cè)。并且，從FET柵極驅(qū)動(dòng)電路25輸出的PWM (脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)被提供到構(gòu)成電 機(jī)驅(qū)動(dòng)電路M的各開關(guān)元件Qua、Qub、Qva、Qvb及Qwa、Qwb的柵極。而且，切斷用繼電器電路沈由繼電器觸點(diǎn)RLY1、RLY2及RW3構(gòu)成，其中，該繼電 器觸點(diǎn)RLY1、RLY2及RLY3分別插裝在三相無刷電機(jī)12的各相線圈Lu、Lv及Lw的與中性 點(diǎn)Pn相反的一側(cè)的端子與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路M的場(chǎng)效應(yīng)晶體管Qua、Qub、Qva、Qvb及Qwa、Qwb 的連接點(diǎn)之間。通過從選擇控制部72輸出的繼電器控制信號(hào)來控制各繼電器觸點(diǎn)RLYl RLY3的接通/斷開狀態(tài)。此時(shí)，在異常檢測(cè)電路27在全部的相中均未檢測(cè)到異常的正常狀 態(tài)下，各繼電器觸點(diǎn)RLYl RW3被控制為閉合狀態(tài)(接通狀態(tài))，而在任何一相中檢測(cè)到 異常時(shí)，發(fā)生異常的相的繼電器觸點(diǎn)RYLi(i = 1 3)被控制為打開狀態(tài)(斷開狀態(tài))。并且，異常檢測(cè)電路27通過對(duì)提供給FET柵極驅(qū)動(dòng)電路25的電壓指令值Vu、Vv 及Vw或提供給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路M的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)與各相電機(jī)電壓進(jìn)行比較，能夠檢測(cè) U相、V相及W相的不導(dǎo)通及短路異常。并且，在異常檢測(cè)電路27中，將相異常檢測(cè)信號(hào)AS 輸出到控制運(yùn)算裝置23的異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部34及指令值選擇部35，其中，在U相、 V相及W相均正常時(shí)，相異常檢測(cè)信號(hào)AS為“0”，在為U相不導(dǎo)通異常時(shí)，相異常檢測(cè)信號(hào) AS為“U1”，在為U相短路異常時(shí)，相異常檢測(cè)信號(hào)AS為“U2”，在為V相不導(dǎo)通異常時(shí)，相異 常檢測(cè)信號(hào)AS為“VI”，在為W相不導(dǎo)通異常時(shí)，相異常檢測(cè)信號(hào)AS為“W1”，在為W相短路 異常時(shí)，相異常檢測(cè)信號(hào)AS為“W2”。另外，圖1的操縱轉(zhuǎn)矩傳感器3對(duì)應(yīng)于操縱轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部，車速傳感器21對(duì)應(yīng)于車 速檢測(cè)部，操縱輔助控制裝置20對(duì)應(yīng)于電機(jī)控制部，圖2的異常檢測(cè)電路27對(duì)應(yīng)于線圈驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)異常檢測(cè)部。并且，圖3的操縱輔助電流指令值運(yùn)算部31對(duì)應(yīng)于操縱輔助電流指令值計(jì)算部， 正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部33對(duì)應(yīng)于正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部，感應(yīng)電壓計(jì)算部63、相電流 指令值計(jì)算部64及兩相電流指令值計(jì)算部67對(duì)應(yīng)于異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部，指令值選 擇部35及電機(jī)電流控制部36對(duì)應(yīng)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制部。此外，加速區(qū)域判定部61對(duì)應(yīng)于加 速區(qū)域判定部，偏轉(zhuǎn)增加/偏轉(zhuǎn)返回判定部62對(duì)應(yīng)于操縱方向判定部，相電流指令值校正 部65對(duì)應(yīng)于電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部，電流限制部66對(duì)應(yīng)于電流限制部。(動(dòng)作)接著，說明上述第1實(shí)施方式的動(dòng)作?，F(xiàn)在，設(shè)處于這樣的正常狀態(tài)構(gòu)成電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路M的各場(chǎng)效應(yīng)晶體管Qua Qwb正常，而且在三相無刷電機(jī)12的各相線圈Lu Lw中未產(chǎn)生斷線或接地短路。在該情況下，由于異常檢測(cè)電路27不會(huì)檢測(cè)到異常狀態(tài)，因此，異常檢測(cè)電路27將表示“0”的異 常檢測(cè)信號(hào)AS輸出到異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部34及指令值選擇部35。因此，指令值選擇部35的選擇控制部72將邏輯值“0”的選擇信號(hào)輸出到切換開 關(guān)71u 71w。從而，各切換開關(guān)71u 71w選擇常閉觸點(diǎn)側(cè)，由正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部 33輸出的相電流指令值Iuref Iwref被提供給電機(jī)電流控制部36。與此同時(shí)，向各繼電 器觸點(diǎn)RLYl RLY3輸出將它們控制為閉合狀態(tài)的繼電器控制信號(hào)。由此，從電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路M輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流Iu、Iv及Iw經(jīng)由繼電器觸點(diǎn)RLYl、 RLY2及RLY3被提供給三相無刷電機(jī)12的各相線圈Lu、Lv及Lw。即，進(jìn)行使用了三相線圈 的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制。此時(shí)，如果假設(shè)處于車輛停止、駕駛員未操縱方向盤1的狀態(tài)，則控制運(yùn)算裝置23 的正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部33分別將相電流指令值IurefMvref及Iwref計(jì)算為“0”。此 時(shí)，在三相無刷電機(jī)12停止的情況下，提供給各相線圈Lu、Lv及Lw的電機(jī)電流Iu、Iv及 Iw也成為“0”，三相無刷電機(jī)12保持停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)從該方向盤1的非操縱狀態(tài)變?yōu)檐囕v停止時(shí)操縱方向盤1的所謂的靜態(tài)轉(zhuǎn)向狀 態(tài)時(shí)，與此相應(yīng)地，操縱轉(zhuǎn)矩傳感器3檢測(cè)到大的操縱轉(zhuǎn)矩T。從而，正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算 部33計(jì)算與該操縱轉(zhuǎn)矩T對(duì)應(yīng)的相電流指令值IurefMvref及Iwref，并將它們提供給電 機(jī)電流控制部36。于是，電機(jī)電流控制部36根據(jù)相電流指令值Iuref、Ivref及Iwref，計(jì)算指令電 壓Vu、Vv及Vw，并將它們提供給FET柵極驅(qū)動(dòng)電路25。由此，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路M的各場(chǎng)效應(yīng) 晶體管受到控制，對(duì)三相無刷電機(jī)12進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。因此，三相無刷電機(jī)12產(chǎn)生與輸入到 方向盤1的操縱轉(zhuǎn)矩T對(duì)應(yīng)的操縱輔助力，并經(jīng)由減速齒輪11將其傳遞到轉(zhuǎn)向軸2，由此， 駕駛員可以通過輕的操縱力來操縱方向盤1。設(shè)從該正常狀態(tài)下產(chǎn)生了以下異常例如因驅(qū)動(dòng)U相線圈Lu的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、即電機(jī) 驅(qū)動(dòng)電路M的場(chǎng)效應(yīng)晶體管Qua或Qub持續(xù)保持?jǐn)嚅_狀態(tài)、或者在包含U相線圈Lu的通 電徑路上產(chǎn)生了斷線，從而導(dǎo)致U相線圈Lu不導(dǎo)通。此時(shí)，由異常檢測(cè)電路27檢測(cè)到該異 常，并且，異常檢測(cè)電路27將表示U相不導(dǎo)通異常的“U1，，的相異常檢測(cè)信號(hào)AS提供給異 常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部34及指令值選擇部35。因此，選擇開關(guān)71u 71w從常閉觸點(diǎn)側(cè)切換到常開觸點(diǎn)側(cè)。從而，提供給電機(jī) 電流控制部36的相電流指令值從由正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部33輸出的相電流指令值 Iuref Iwref切換為由異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部34輸出的相電流指令值Iuref Iwref。在異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部34中，由于從異常檢測(cè)電路27輸入的異常檢測(cè)信號(hào) AS為“U1”，因此，感應(yīng)電壓計(jì)算部63根據(jù)從角度信息運(yùn)算部32輸入的電氣角θ e,計(jì)算 V相感應(yīng)電壓與W相感應(yīng)電壓的合成感應(yīng)電壓EMFa ( θ e)。然后，計(jì)算出的合成感應(yīng)電壓 EMFa ( θ e)被提供給相電流指令值計(jì)算部64，在該相電流指令值計(jì)算部64中進(jìn)行上述(4) 式的運(yùn)算而計(jì)算相電流指令值θ e)。此時(shí)，當(dāng)電氣角θ e未到達(dá)加速區(qū)域時(shí)，加速區(qū)域判定部61輸出加速區(qū)域判定標(biāo) 志！^ = 0。并且此時(shí)，在駕駛員正在向偏轉(zhuǎn)增加方向操縱方向盤1的情況下，偏轉(zhuǎn)增加/偏 轉(zhuǎn)返回判定部62輸出偏轉(zhuǎn)增加/偏轉(zhuǎn)返回判定標(biāo)志1 = 1。因此，相電流指令值校正部65進(jìn)行減小由相電流指令值計(jì)算部64計(jì)算出的相電
14流指令值Ln(Qe)的校正。校正后的相電流指令值Im*( θ e)被提供給電流限制部66。此 時(shí)，在相電流指令值Im*( θ e)超過最大電流值Imax的情況下，電流限制部66將相電流指 令值Im*( θ e)限制為該最大電流值Imax。電流限制部66輸出的相電流指令值Im*( θ e)被提供給兩相電流指令值計(jì)算部 67。在兩相電流指令值計(jì)算部67中，根據(jù)相電流指令值Im* ( θ e)的符號(hào)，設(shè)定是從V相 及W相中的哪一側(cè)流出電流，將與此對(duì)應(yīng)的相電流指令值Iuref Iwref輸出到選擇開關(guān) 71u 71w。此時(shí)，在電氣角 90°時(shí)，將W相電流指令值Iwref設(shè)定為正值，使得 從W相線圈Lw向V相線圈Lv流入電流。另外，在電氣角ee為90° 270°時(shí)，將V相電 流指令值Ivref設(shè)定為正值，使得從V相線圈Lv向W相線圈Lw流入電流。此外，在電氣角 θ e為270° 360°時(shí)，將W相電流指令值Iwref設(shè)定為正值，使得從W相線圈Lw向V相 線圈Lv流入電流。另外，U相電流指令值Iuref為“0”。即，在U相的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中發(fā)生了通 電異常的情況下，V相電流指令值與W相電流指令值彼此符號(hào)相反且它們的絕對(duì)值相同(正 常的兩相電流指令值之和為零)。這樣地產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的定子合成磁場(chǎng)而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，由此對(duì)三相無刷電機(jī)12進(jìn)行兩 相驅(qū)動(dòng)。圖11是示出偏轉(zhuǎn)增加操縱時(shí)的電機(jī)電流和電機(jī)轉(zhuǎn)矩的圖，虛線表示不進(jìn)行相電 流指令值Im( θ e)的校正時(shí)的電機(jī)電流及電機(jī)轉(zhuǎn)矩，實(shí)線表示進(jìn)行了上述校正時(shí)的電機(jī)電 流及電機(jī)轉(zhuǎn)矩。并且，圖中的圓圈及箭頭表示電機(jī)狀態(tài)的形態(tài)。這里，由于正在進(jìn)行偏轉(zhuǎn)增加操縱，因此電機(jī)轉(zhuǎn)矩方向和電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向均為正方 向(圖11中從左向右的方向)，電機(jī)的外部負(fù)荷的方向?yàn)樨?fù)方向(圖11中從右向左的方 向)°如圖11的虛線所示，在不進(jìn)行相電流指令值Lii( θ e)的校正時(shí)，在電機(jī)電流達(dá)到 電流上限之前的區(qū)域(到達(dá)區(qū)域A之前的區(qū)域)中，電機(jī)電流以向上凸起的圓弧狀增加到 負(fù)的最大電流值。并且，在區(qū)域A中，在90°之前的區(qū)域中保持負(fù)的最大值，在90°處符號(hào) 發(fā)生反轉(zhuǎn)，進(jìn)而在90°之后的區(qū)域中保持正的最大值。而當(dāng)超過區(qū)域A時(shí)，電機(jī)電流以向下 凸起的圓弧狀從正的最大值減小。此時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)矩如圖11的虛線所示，在區(qū)域A前后的角度區(qū)域中為恒定值。并且， 在相電流達(dá)到電流上限的區(qū)域A中電機(jī)轉(zhuǎn)矩下降，且在90°處電機(jī)轉(zhuǎn)矩成為零。即，區(qū)域A 前后的角度區(qū)域是能夠輸出恒定的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定輸出角度區(qū)域，區(qū)域A是電流被限制為 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路M所能輸出的最大電流值Imax、而無法得到恒定的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的不穩(wěn)定輸出 角度區(qū)域。這樣，在通電異常時(shí)對(duì)三相無刷電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制時(shí)，存在相電流指令值Im( θ e) 的符號(hào)發(fā)生反轉(zhuǎn)、從而電機(jī)轉(zhuǎn)矩必然為零的電氣角ee(90°、270° )。在本實(shí)施方式中，將 這樣的角度區(qū)域設(shè)為加速區(qū)域D，即該角度區(qū)域包含著跨越該電氣角θ e的區(qū)域A的前后 區(qū)域(區(qū)域B、C)。在電氣角θ e未到達(dá)加速區(qū)域D時(shí)，相電流指令值校正部65向電流限制部66輸 入對(duì)相電流指令值Im( θ e)進(jìn)行了減小校正后的相電流指令值Im*( θ e)。此時(shí)，由于相電 流指令值Im*( θ e)未超過最大電流值Imax，因此電流限制部66直接將從相電流指令值校正部65輸入的相電流指令值Im* ( θ e)提供給兩相電流指令值計(jì)算部67。這樣，通過在到達(dá)加速區(qū)域D之前的穩(wěn)定輸出角度區(qū)域中對(duì)電機(jī)電流進(jìn)行減小校 正，由此，在該區(qū)域中電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小。由此，有意地提高操縱轉(zhuǎn)矩。之后，當(dāng)電氣角θ e到達(dá)加速區(qū)域D時(shí)，加速區(qū)域判定部61輸出加速區(qū)域判定標(biāo) 志！^ = 1。此時(shí)，由于偏轉(zhuǎn)增加/偏轉(zhuǎn)返回判定標(biāo)志1 = 1，因此，相電流指令值校正部65 進(jìn)行使相電流指令值計(jì)算部64計(jì)算出的相電流指令值加(θ e)增加的校正。這樣，通過在到達(dá)加速區(qū)域D時(shí)對(duì)電機(jī)電流進(jìn)行增加校正，來提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩而使 三相無刷電機(jī)12在正方向上加速。在電氣角θ e處于加速區(qū)域D內(nèi)的期間，持續(xù)進(jìn)行該增 加校正。在該加速區(qū)域D中，當(dāng)隨著相電流指令值校正部65的增加校正而使相電流指令值 Im*(ee)超過電流最大值Imax時(shí)，電流限制部66進(jìn)行電流限制。由此，在加速區(qū)域D中， 以90°為分界保持負(fù)的最大值和正的最大值。即，在區(qū)域A前后的區(qū)域B及C中，與虛線表 示的未進(jìn)行校正的情況相比，電機(jī)電流更大，與此相伴，電機(jī)轉(zhuǎn)矩也更大。這樣，在該實(shí)施方式中，在達(dá)到電流上限之前及之后的穩(wěn)定輸出角速度區(qū)域中， 即，在可自由增減電機(jī)轉(zhuǎn)矩的角度區(qū)域中，進(jìn)行增減電機(jī)電流的校正。并且，當(dāng)電氣角θ e超過加速區(qū)域D時(shí)，加速區(qū)域判定部61輸出加速區(qū)域判定標(biāo) 志1 = 0。因此，相電流指令值校正部65進(jìn)行再次減小由相電流指令值計(jì)算部64計(jì)算出 的相電流指令值加(θ e)的校正，降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩。這樣，在進(jìn)行偏轉(zhuǎn)增加操縱時(shí)，在到達(dá)區(qū)域A之前的區(qū)域B中，使電機(jī)在正方向上 進(jìn)行加速，因此，如圖中從圓圈b到圓圈c的狀態(tài)所示，能夠跳過無法得到恒定的電機(jī)轉(zhuǎn)矩 的區(qū)域A。并且此時(shí)，在加速區(qū)域D的近前減小相電流，提高操縱轉(zhuǎn)矩。由于電機(jī)的外部負(fù) 荷為車輛負(fù)荷-操縱力(操縱轉(zhuǎn)矩)，因此，通過提高操縱轉(zhuǎn)矩，能夠減小電機(jī)的外部負(fù)荷。 因此，能夠容易地進(jìn)行加速區(qū)域D中的電機(jī)加速。而且，在加速區(qū)域D中，即便在超過區(qū)域A后的區(qū)域C中，也使電機(jī)在正方向上進(jìn) 行加速，因此，能夠防止一度跳過區(qū)域A之后、因負(fù)方向上產(chǎn)生的電機(jī)外部負(fù)荷而導(dǎo)致電機(jī) 再次落入?yún)^(qū)域A中的狀況。因此，如從圓圈c到圓圈d的狀態(tài)所示，能夠確切地使電機(jī)在正 方向上前進(jìn)。這樣，在三相中有一相發(fā)生了異常時(shí)，能夠使用其余的兩相，繼續(xù)驅(qū)動(dòng)三相無刷電 機(jī)12。并且此時(shí)，能夠高效地跳過因電流限制而無法得到恒定的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的區(qū)域A。接著，說明駕駛員正在進(jìn)行偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)的情況。在該情況下，偏轉(zhuǎn)增加/偏轉(zhuǎn)返回判定部62輸出偏轉(zhuǎn)增加/偏轉(zhuǎn)返回標(biāo)志1 = 0。此時(shí)，如果操縱輔助電流指令值Iref為閾值Irefra以上時(shí)，則在相電流指令值校正部65 中，在加速區(qū)域內(nèi)進(jìn)行使電機(jī)電流成為“0”的校正，并且在加速區(qū)域外進(jìn)行減小電機(jī)電流的 校正。圖12是示出偏轉(zhuǎn)返回操縱(高電流)時(shí)的電機(jī)電流和電機(jī)轉(zhuǎn)矩的圖。在進(jìn)行偏轉(zhuǎn)增加操縱時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不一致。即，電機(jī)轉(zhuǎn)矩方向 為正方向(圖12中從左向右的方向)，而電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榕c電機(jī)外部負(fù)荷的方向相同的負(fù) 方向(圖12中從右向左的方向)。在電氣角θ e到達(dá)加速區(qū)域D之前的區(qū)域中，相電流指令值校正部65進(jìn)行減小相電流指令值Ln(Qe)的校正。因此，在該加速區(qū)域D之前的區(qū)域中電機(jī)轉(zhuǎn)矩降低。并且，當(dāng)電氣角θ e到達(dá)加速區(qū)域D時(shí)，相電流指令值校正部65進(jìn)行使相電流指 令值Lii(Qe)成為“0”的校正。在電氣角θ e處于加速區(qū)域D內(nèi)的期間，持續(xù)進(jìn)行該減小 校正。因此，在加速區(qū)域D中電機(jī)轉(zhuǎn)矩也成為“0”。此時(shí)，在偏轉(zhuǎn)返回狀態(tài)下，操縱輔助電流指令值Iref為閾值Irefra2以上的狀態(tài)大 致等同于電機(jī)外部負(fù)荷大的狀態(tài)。因此，在該情況下，將電機(jī)電流設(shè)為0，利用電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向 與電機(jī)外部負(fù)荷的方向相一致這一狀況，利用該電機(jī)的外部負(fù)荷在負(fù)方向上對(duì)電機(jī)進(jìn)行加速。這里，在加速區(qū)域D之前的區(qū)域中，由于如上所述地減小電機(jī)轉(zhuǎn)矩，因此，對(duì)于到 達(dá)加速區(qū)域D之前與到達(dá)加速區(qū)域D之后雙方而言，它們之間的電機(jī)轉(zhuǎn)矩之差小。因此，能 夠容易地使電機(jī)的狀態(tài)從圓圈a轉(zhuǎn)移到圓圈b。之后，當(dāng)電氣角θ e超過加速區(qū)域D時(shí)，相電流指令值校正部65再次對(duì)相電流指 令值Lii(Qe)進(jìn)行減小校正。由此，電機(jī)轉(zhuǎn)矩降低。因此，在該情況下，對(duì)于處于加速區(qū)域 D內(nèi)時(shí)與超過加速區(qū)域D之后雙方而言，也能夠減小它們之間的電機(jī)轉(zhuǎn)矩之差，能夠容易地 使電機(jī)的狀態(tài)從圓圈c轉(zhuǎn)移到圓圈d。這樣，能夠高效地跳過因電流限制而無法得到恒定的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的區(qū)域A。另一方面，在偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)，在操縱輔助電流指令值Iref小于閾值Irefm的情 況下，相電流指令值校正部65在加速區(qū)域內(nèi)進(jìn)行使電機(jī)電流反轉(zhuǎn)/減小的校正，并且在加 速區(qū)域外進(jìn)行減小電機(jī)電流的校正。圖13是示出偏轉(zhuǎn)返回操縱(低電流)時(shí)的相電流和電機(jī)轉(zhuǎn)矩的圖。S卩，在電氣角θ e到達(dá)加速區(qū)域D之前的區(qū)域中，相電流指令值校正部65進(jìn)行減 小相電流指令值Ln(Qe)的校正。因此，在該加速區(qū)域D之前的區(qū)域中，電機(jī)轉(zhuǎn)矩降低。并且，當(dāng)電氣角θ e到達(dá)加速區(qū)域D時(shí)，相電流指令值校正部65進(jìn)行這樣的校正 使相電流指令值Ln(Qe)的符號(hào)反轉(zhuǎn)并使其減小。此時(shí)，在偏轉(zhuǎn)返回狀態(tài)下，操縱輔助電流指令值Iref比較小的狀態(tài)大致等同于電 機(jī)外部負(fù)荷小的狀態(tài)。因此，不能期望于利用該電機(jī)的外部負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)電機(jī)加速。因此，使 該電機(jī)電流成為反向電流，產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)矩，由此在負(fù)方向上對(duì)電機(jī)進(jìn)行加速。這里，在加速區(qū)域D之前的區(qū)域中，如上所述地減小電機(jī)轉(zhuǎn)矩，并且，通過在加速 區(qū)域D中也對(duì)相電流指令值Im( θ e)進(jìn)行減小校正，由此來降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩，因此，對(duì)于到達(dá) 加速區(qū)域D之前與到達(dá)加速區(qū)域D之后雙方而言，它們之間的電機(jī)轉(zhuǎn)矩之差小。因此，能夠 使電機(jī)的狀態(tài)容易地從圓圈a轉(zhuǎn)移到圓圈b。并且，當(dāng)相電流指令值Im( θ e)急劇地變化時(shí)，有可能會(huì)超過電流反饋控制的控 制響應(yīng)性，從而產(chǎn)生過電流。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，由于在使相電流指令值Im( θ e) 的符號(hào)反轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行減小校正，因此，能夠抑制從加速區(qū)域D外向加速區(qū)域D內(nèi)(或者與此相 反地)移動(dòng)時(shí)相電流的急劇變化，能夠抑制過電流。之后，當(dāng)電氣角θ e超過加速區(qū)域D時(shí)，相電流指令值校正部65再次對(duì)相電流指 令值Lii(Qe)進(jìn)行減小校正。由此，電機(jī)轉(zhuǎn)矩降低。因此，在該情況下，對(duì)于處于加速區(qū)域 D時(shí)與超過加速區(qū)域D之后雙方而言，能夠減小它們之間的電機(jī)轉(zhuǎn)矩之差，能夠容易地使電 機(jī)的狀態(tài)從圓圈c轉(zhuǎn)移到圓圈d。
這樣，能夠高效地跳過因電流限制而無法得到恒定的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的區(qū)域A。這里，作為跳過區(qū)域A的方法(比較例)，存在這樣的方式在區(qū)域A之前設(shè)置過 度輔助特性，在區(qū)域A之后設(shè)置減小輔助特性。圖14是用于說明上述比較例中的動(dòng)作的圖。在該圖14中，(a)為偏轉(zhuǎn)增加操縱 時(shí)的相電流、(b)為偏轉(zhuǎn)增加操縱時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩、(c)為偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)的相電流、(d)為偏 轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩，它們均表示U相發(fā)生斷線而利用V相及W相進(jìn)行電機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 的情況。如圖14(a)及(b)所示，在偏轉(zhuǎn)增加操縱時(shí)，在電機(jī)轉(zhuǎn)矩成為0的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度 (90°、270° )的緊前，利用過度輔助特性使電機(jī)轉(zhuǎn)矩變大，因此，使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)在正方向 上加速。但是，如α所示，在電機(jī)轉(zhuǎn)矩成為0的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度(這里為90° )的緊后，利用 減小輔助特性使電機(jī)轉(zhuǎn)矩變小。因此，因外部負(fù)荷使得電機(jī)減速，由此，有可能導(dǎo)致電機(jī)旋 轉(zhuǎn)角度停止在90°、或者無法克服外部負(fù)荷而使電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度回到90°。并且，如圖14(c)及(d)所示，在偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)，在電機(jī)轉(zhuǎn)矩成為0的電機(jī)旋轉(zhuǎn) 角度(90°、270° )的緊前，利用減小輔助特性使電機(jī)轉(zhuǎn)矩變小，因此使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)在負(fù)方 向上加速。但是，如β所示，在電機(jī)轉(zhuǎn)矩成為0的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度(這里為270° )的緊后， 利用過度輔助特性使電機(jī)轉(zhuǎn)矩變大。因此，這將成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩(成為轉(zhuǎn)矩阻礙)，有可能導(dǎo) 致電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度停在270°。因此，在該比較例中，在從偏轉(zhuǎn)返回操縱向偏轉(zhuǎn)增加操縱轉(zhuǎn)移時(shí)，將出現(xiàn)輔助不足 而帶來很強(qiáng)的手柄卡滯感，因此，可能無法進(jìn)行駕駛員所希望的手柄操作，導(dǎo)致操縱感變差。另外，作為其他例子，存在這樣的情況根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速及操縱轉(zhuǎn)矩使電氣角提前， 由此來補(bǔ)償各相的電流反饋控制器的相位延遲，并且在區(qū)域A之前設(shè)置過度輔助特性和反 向輔助特性。但是，在該情況下，在偏轉(zhuǎn)增加操縱時(shí)，雖然是利用過度輔助特性對(duì)電機(jī)進(jìn)行加 速，但是反向輔助特性則成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從而電機(jī)容易回到區(qū)域A中，無法有效地跳過區(qū)域 Α。并且，在偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)，雖然是利用反向輔助特性對(duì)電機(jī)進(jìn)行加速，但是過度輔助特性 則成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，容易使電機(jī)停止在區(qū)域A中。這樣，由于這些比較例中的區(qū)域A的跳過方法不是有效的跳過方法，因此，很難用 于極數(shù)少且區(qū)域A大的無刷電機(jī)。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，在包含著因電流限制而無法得到恒定的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的 區(qū)域的前后區(qū)域的加速區(qū)域中，對(duì)相電流指令值Im( θ e)進(jìn)行校正，使得有意地在操縱方 向上對(duì)電機(jī)進(jìn)行加速。此時(shí)，根據(jù)針對(duì)方向盤1的操縱操作(偏轉(zhuǎn)增加/偏轉(zhuǎn)返回)，變更 相電流指令值Ln(Qe)的校正方法。因此，能夠利用還適用于電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向所特有的電機(jī) 轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不一致的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，高效地跳過無法得到恒定的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的區(qū) 域。另外，在由異常檢測(cè)電路27檢測(cè)出的U相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的異常是電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路M的 場(chǎng)效應(yīng)晶體管Qua或Qub的短路異常時(shí)，異常檢測(cè)電路27輸出表示為“U2”的異常檢測(cè)信 號(hào)AS。并且，當(dāng)該異常檢測(cè)信號(hào)AS被提供給指令值選擇部35的選擇控制部72時(shí)，該選擇 控制部72向切斷用繼電器RLYl提供使U相的切斷用繼電器RLYl成為切斷狀態(tài)的繼電器控制信號(hào)。由此，切斷針對(duì)三相無刷電機(jī)12的U相線圈Lu的電力供給系統(tǒng)。除了該動(dòng)作 以外，進(jìn)行與上述的不導(dǎo)通異常相同的處理，對(duì)三相無刷電機(jī)12進(jìn)行兩相通電控制。因此， 此時(shí)也能夠繼續(xù)進(jìn)行電機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。并且，除U相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以外，在V相或W相的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中發(fā)生了不導(dǎo)通異?；蚨搪?異常時(shí)，也與上述同樣，能夠通過對(duì)正常的兩相進(jìn)行通電控制，來繼續(xù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。(效果)這樣，在上述第1實(shí)施方式中，在針對(duì)三相無刷電機(jī)12的各相線圈Lu Lw的驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)正常時(shí)，如通常那樣，由正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部33計(jì)算各相電流指令值Iuref Iwref,并根據(jù)它們對(duì)三相無刷電機(jī)12進(jìn)行反饋控制。由此，在三相無刷電機(jī)12中產(chǎn)生與 操縱轉(zhuǎn)矩T及車速Vs對(duì)應(yīng)的操縱輔助力，能夠進(jìn)行最恰當(dāng)?shù)牟倏v輔助控制。另一方面，在三相無刷電機(jī)12的各相線圈Lu Lw中的任何一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生了 異常時(shí)，由異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部34計(jì)算使用正常的兩相線圈的相電流指令值Iuref Iwref,并根據(jù)它們對(duì)三相無刷電機(jī)12進(jìn)行反饋控制。由此，能夠繼續(xù)進(jìn)行三相無刷電機(jī)12 的驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，在包含著跨越異常時(shí)相電流指令值的符號(hào)發(fā)生反轉(zhuǎn)、從而電機(jī)轉(zhuǎn)矩成為零 的電氣角θ e的角度區(qū)域、即無法得到恒定轉(zhuǎn)矩的角度區(qū)域(不穩(wěn)定輸出角度區(qū)域)的前 后區(qū)域的加速區(qū)域中，對(duì)異常時(shí)相電流指令值進(jìn)行校正，使得有意地在操縱方向上對(duì)三相 無刷電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加速。由此，能夠在到達(dá)不穩(wěn)定輸出角度區(qū)域之前進(jìn)行電機(jī)加速。并且，在超過不穩(wěn)定 輸出角度區(qū)域之后，也進(jìn)行異常時(shí)相電流指令值的增加減小校正，因此，能夠防止在一度超 過不穩(wěn)定輸出角度區(qū)域之后發(fā)生轉(zhuǎn)矩不足、從而導(dǎo)致電機(jī)再次落入到不穩(wěn)定輸出角度區(qū)域 中的狀況。而且，通過對(duì)異常時(shí)相電流指令值進(jìn)行增加減小校正，使得電機(jī)在操縱方向上加 速，因此，能夠防止在上述加速區(qū)域中產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因此，能夠利用電機(jī)慣性力高效地跳過不穩(wěn)定輸出角度區(qū)域，能夠提高操縱感。并 且，還能夠應(yīng)用于不穩(wěn)定輸出角度區(qū)域大的無刷電機(jī)(軸倍角小的無刷電機(jī))。并且，考慮到操縱輔助電流指令值Iref越大，達(dá)到電流上限的角度區(qū)域范圍(不 穩(wěn)定輸出角度區(qū)域?qū)挿秶?越大這一情況，而設(shè)定為操縱輔助電流指令值Iref越大加速區(qū) 域越大。這樣，能夠可靠地設(shè)置包含著達(dá)到電流上限的角度區(qū)域的前后區(qū)域的區(qū)域，作為加 速區(qū)域。因此，能夠在可自由地增減不穩(wěn)定輸出角度區(qū)域的前后區(qū)域的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的角度區(qū) 域中，進(jìn)行異常時(shí)相電流指令值的增減校正。其結(jié)果，能夠可靠地得到用于跳過不穩(wěn)定輸出 角度區(qū)域的電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性。而且，在偏轉(zhuǎn)增加操縱時(shí)，S卩，在電機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向一致時(shí)，增大異常 時(shí)相電流指令值而成為過轉(zhuǎn)矩，由此使電機(jī)在旋轉(zhuǎn)方向上加速。并且，在偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)， 即，在電機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不一致的情況下，如果電機(jī)的外部負(fù)荷大，則利用電機(jī) 外部負(fù)荷的方向與電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向一致這一狀況，使異常時(shí)相電流指令值成為零，由此，利用 電機(jī)的外部負(fù)荷在旋轉(zhuǎn)方向上對(duì)電機(jī)進(jìn)行加速。并且，在偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)，即，在電機(jī)轉(zhuǎn)矩 方向與電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不一致的情況下，如果電機(jī)的外部負(fù)荷小，則不能期待利用電機(jī)的外 部負(fù)荷實(shí)現(xiàn)電機(jī)加速，因此，有意地施加反向轉(zhuǎn)矩而在旋轉(zhuǎn)方向上對(duì)電機(jī)進(jìn)行加速。這樣，能夠根據(jù)操縱狀態(tài)恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行電機(jī)加速。因此，即便對(duì)于電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置所特有的操縱狀態(tài)、即電機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不一致的狀態(tài)，也能夠得到跳過不穩(wěn)定輸出角度區(qū)域的加速力。而且，在進(jìn)行偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)電機(jī)的外部負(fù)荷小的情況下，進(jìn)行使異常時(shí)相電流 指令值反轉(zhuǎn)且使其減小的校正，因此，能夠抑制從加速區(qū)域外向加速區(qū)域內(nèi)(或與其相反 地)轉(zhuǎn)移時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的階差，容易地轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定區(qū)域。并且，能夠抑制電機(jī)電流的急劇變 動(dòng)，因此能夠抑制過電流的產(chǎn)生。而且，在進(jìn)行偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)，當(dāng)從電機(jī)的外部負(fù)荷大的狀態(tài)變化為外部負(fù)荷小 的狀態(tài)、或從外部負(fù)荷小的狀態(tài)變化為外部負(fù)荷大的狀態(tài)時(shí)，是使異常時(shí)相電流指令值的 校正量逐漸地變化，因此，能夠保持平滑的操縱而防止產(chǎn)生不協(xié)調(diào)感。并且，是在加速區(qū)域外進(jìn)行減小異常時(shí)相電流指令值的校正，因此在偏轉(zhuǎn)增加操 縱中，通過在電氣角到達(dá)加速區(qū)域之前的角度區(qū)域中，有意地提高操縱轉(zhuǎn)矩，由此，能夠減 小電機(jī)的外部負(fù)荷，能夠容易地進(jìn)行電機(jī)加速。而且，在偏轉(zhuǎn)返回操縱中，通過在電氣角到 達(dá)加速區(qū)域之前的角度區(qū)域中降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩，由此，能夠抑制從穩(wěn)定輸出角度區(qū)域向加速 區(qū)域(或與其相反地)轉(zhuǎn)移時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的階差，能夠容易地轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定區(qū)域。(第2實(shí)施方式)接著，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。在上述的第1實(shí)施方式中，是將最大電流值Imax固定為電流上限值，與之相對(duì)，該 第2實(shí)施方式是根據(jù)車速Vs來變更最大電流值Imax的大小。(結(jié)構(gòu))圖15是示出第2實(shí)施方式的控制運(yùn)算裝置23的具體結(jié)構(gòu)的框圖。該第2實(shí)施方式中的控制運(yùn)算裝置23除了在電流控制部66中輸入了由車速傳感 器21檢測(cè)出的車速Vs這一結(jié)構(gòu)以外，具有與圖3所示的控制運(yùn)算裝置23相同的結(jié)構(gòu)。因 此，這里以結(jié)構(gòu)不同的部分為中心進(jìn)行說明。電流控制部66利用最大電流值Imax限制由相電流指令值校正部65計(jì)算出的相 電流指令值Im* ( θ e)。此時(shí)，車速Vs越小，將最大電流值Imax設(shè)定得越小，并且，在包含車 輛停止?fàn)顟B(tài)在內(nèi)的低車速時(shí)，設(shè)定為最大電流值Imax = 0 (或者大致為0)。即，最大電流值 Imax例如按圖16所示來設(shè)定。另外，最大電流值Imax的特性只要被設(shè)定為使得在上述低車速時(shí)最大電流值 Imax = 0(或者大致為0)即可，不限于圖16所示的特性。(動(dòng)作)現(xiàn)在，假設(shè)在三相無刷電機(jī)12中的一相發(fā)生了異常的狀態(tài)下，進(jìn)行朝向偏轉(zhuǎn)增加 方向的靜態(tài)轉(zhuǎn)向操縱。此時(shí)，由于車速Vs = 0，因此，異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部34的電流 限制部66將最大電流值Imax設(shè)定為“0”。因此，電流限制部66將相電流指令值Im*( θ e) 限制為“0”，并將其提供給兩相電流指令值計(jì)算部67。因此，各相電流指令值Iuref Iwref分別成為“0”，操縱輔助為“0”，成為手動(dòng)轉(zhuǎn) 向的狀態(tài)。在靜態(tài)轉(zhuǎn)向操縱時(shí)，與車輛行駛狀態(tài)相比，電機(jī)外部負(fù)荷非常大。因此，用于跳過 無法得到恒定電機(jī)轉(zhuǎn)矩的角度區(qū)域的加速能量變得非常大。即，即使設(shè)定加速區(qū)域并如上 述第1實(shí)施方式那樣在該加速區(qū)域中對(duì)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加速，也不能跳過無法得到恒定電機(jī)轉(zhuǎn)矩的角度區(qū)域，有 可能給駕駛員帶來很強(qiáng)的卡滯感。此時(shí)，雖然不會(huì)反映在車輛動(dòng)作 中，但是可能會(huì)產(chǎn)生如下等狀況因手柄負(fù)荷的急劇變動(dòng)，致使駕駛員的手指被手柄卡住。因此，在本實(shí)施方式中，車速Vs越小，電流限制部66將用于電流限制的最大電流 值Imax設(shè)定得越小。此時(shí)，在車速Vs為規(guī)定車速以下的低車速時(shí)，將最大電流值Imax設(shè) 定為“0”，從而使操縱輔助成為“0”。因此，在靜態(tài)轉(zhuǎn)向操縱時(shí)，能夠抑制因不能跳過無法得 到恒定電機(jī)轉(zhuǎn)矩的角度區(qū)域而產(chǎn)生手柄負(fù)荷的急劇變動(dòng)的狀況。(效果)這樣，在上述第2實(shí)施方式中，利用規(guī)定的最大電流值(電流限制值)限制異常時(shí) 相電流指令值的最大值。此時(shí)，當(dāng)車速為規(guī)定車速以下時(shí)，將最大電流值設(shè)為零，使得操縱 輔助為零。因此，在車輛停止?fàn)顟B(tài)下的偏轉(zhuǎn)增加操縱時(shí)，能夠防止因電機(jī)外部負(fù)荷非常大而 不能跳過無法得到恒定電機(jī)轉(zhuǎn)矩的區(qū)域、從而導(dǎo)致手柄負(fù)荷產(chǎn)生急劇變動(dòng)的狀況。由此，能 夠防止操縱者的手指被手柄卡住等的狀況的產(chǎn)生。(變形例)另外，在上述各實(shí)施方式中，如圖13所示，對(duì)如下情況進(jìn)行了說明，S卩在偏轉(zhuǎn)返 回操縱時(shí)，在加速區(qū)域內(nèi)相電流指令值Im( θ e)的符號(hào)發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)實(shí)施減小校正，由此來 抑制相電流指令值Im*( θ e)的急劇變動(dòng)。不過，在相同的目的下，也可以根據(jù)電流控制 的響應(yīng)性，對(duì)校正后的相電流指令值Im*( θ e)的變化率設(shè)置限制(進(jìn)行速率限制rate limit)ο圖17是示出速率限制時(shí)的電機(jī)電流的圖。這里，示出了偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)(低電 流)的電機(jī)電流。這樣，通過對(duì)校正后的相電流指令值Im*( θ e)進(jìn)行速率限制，能夠使從加速區(qū)域 D外向加速區(qū)域D內(nèi)(或與其相反地)轉(zhuǎn)移時(shí)電機(jī)電流的變化、或相電流指令值Im*( θ e) 的符號(hào)發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)電機(jī)電流的變化變得緩慢。其結(jié)果，能夠抑制因電機(jī)電流的急劇變動(dòng)而 產(chǎn)生過電流的狀況。并且，通過根據(jù)電流控制的響應(yīng)性設(shè)定速率限制值(例如，限制為響應(yīng)性越差變 化率越慢)，能夠更可靠地抑制過電流。另外，這里說明了對(duì)偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)(低電流)的電機(jī)電流進(jìn)行速率限制的情況， 但也可以對(duì)偏轉(zhuǎn)增加操縱時(shí)或偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)(高電流)的電機(jī)電流進(jìn)行速率限制。在這 些情況下，也能夠抑制電機(jī)電流的急劇變動(dòng)而抑制過電流的產(chǎn)生。(應(yīng)用例)另外，在上述第2實(shí)施方式中，也可以僅在偏轉(zhuǎn)增加操縱時(shí)，利用與車速Vs對(duì)應(yīng)的 最大電流值Imax來限制相電流指令值Im* ( θ e)，而在偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)將最大電流值Imax 固定為電流上限。由此，在偏轉(zhuǎn)返回操縱時(shí)，與上述第1實(shí)施方式同樣，能夠利用大的電機(jī) 外部負(fù)荷在操縱方向上對(duì)電機(jī)進(jìn)行加速，能夠進(jìn)行恰當(dāng)?shù)牟倏v輔助控制。另外，在上述各實(shí)施方式中，對(duì)以下情況進(jìn)行了說明在電氣角處于加速區(qū)域內(nèi) 時(shí)，乘上預(yù)先設(shè)定的校正增益，由此，利用一定的比例對(duì)相電流指令值Im( θ e)進(jìn)行增加校 正或減小校正。不過，也可以通過在相電流指令值Im(Qe)上加上一定的校正量、或從相電 流指令值Im( θ e)上減去一定的校正量，來進(jìn)行增加校正或減小校正。并且，還可以通過如下方式進(jìn)行增加校正或減小校正，即使得校正后的相電流指令值Im*( θ e)成為預(yù)先設(shè)定 的規(guī)定值。而且，還可以根據(jù)操縱輔助電流指令值Iref的大小，變更相電流指令值Im( θ e) 的校正量。
另外，在上述各實(shí)施方式中，對(duì)在三相無刷電機(jī)12的各相線圈Lu Lw與電機(jī)驅(qū) 動(dòng)電路24之間插裝有切斷用繼電器電路RLYl RLY3的情況進(jìn)行了說明，不過也可以省略 切斷用繼電器電路RLYl RLY3中的任何一個(gè)。此時(shí)，對(duì)于包含所省略的切斷用繼電器電路 的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路24的上支或下支的場(chǎng)效應(yīng)晶體管發(fā)生了短路的情況，不能 進(jìn)行應(yīng)對(duì)，不過，這僅僅使異常時(shí)的三相無刷電機(jī)的兩相驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用范圍減少了兩種情況， 并不造成很大的問題。另外，在上述各實(shí)施方式中，對(duì)在正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部33的d_q軸電流指令 值計(jì)算部33d的輸出側(cè)設(shè)置有兩相/三相變換部33e的情況進(jìn)行了說明，但也可以省略該 兩相/三相變換部33e。此時(shí)，作為替代，可以采用以下方式將從電機(jī)電流檢測(cè)電路22輸 出的電機(jī)電流檢測(cè)值Iud、Ivd及Iwd提供給三相/兩相變換部，變換為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的d軸電流 Idd及q軸電流Iqd，電機(jī)電流控制部36從d軸電流指令值Idref及q軸電流指令值Iqref 上減去d軸電流Idd及q軸電流Iqd，來計(jì)算電流偏差Δ Id及Δ Iq，PI控制部82對(duì)電流 偏差Δ Id及Δ Iq進(jìn)行PI控制處理而計(jì)算出d軸指令電壓Vd及q軸指令電壓Vq，然后， 由兩相/三相變換部將它們變換為三相指令電壓Vu、Vv及Vw，并提供給FET柵極驅(qū)動(dòng)電路 25，從而將控制運(yùn)算裝置23整體構(gòu)成為矢量控制系統(tǒng)。產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，在三相無刷電機(jī)中有一相發(fā)生了異常時(shí)，能夠 使用剩下的兩相繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，十分有用。并且此時(shí)，能夠利用電機(jī)慣性力高效地跳過電機(jī) 轉(zhuǎn)矩低的不穩(wěn)定輸出角度區(qū)域，因此，能夠提高操縱感，十分有用。符號(hào)說明1 方向盤2:轉(zhuǎn)向軸3 操縱轉(zhuǎn)矩傳感器8 轉(zhuǎn)向齒輪(steering gear)10 操縱輔助機(jī)構(gòu)12:三相無刷電機(jī)13:轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角檢測(cè)電路20:操縱輔助控制裝置21 車速傳感器22:電機(jī)電流檢測(cè)電路23 控制運(yùn)算裝置24:電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路25:FET柵極驅(qū)動(dòng)電路26:切斷用繼電器電路27:異常檢測(cè)電路31 操縱輔助電流指令值運(yùn)算部
32 角度信息運(yùn)算部32a:電氣角變換部32b:微分電路33 正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部33a d軸電流指令值計(jì)算部

33b d-q軸電壓計(jì)算部33c q軸電流指令值計(jì)算部33e 兩相/三相變換部34:異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部35 指令值選擇部36:電機(jī)電流控制部61 加速區(qū)域判定部62 偏轉(zhuǎn)增加/偏轉(zhuǎn)返回判定部63 感應(yīng)電壓計(jì)算部64:相電流指令值計(jì)算部65:相電流指令值校正部66:電流限制部67:相電流指令值計(jì)算部71u 71w 選擇開關(guān)72 選擇控制部8 Iu 8 Iw 減法器82:PI 控制部
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，該電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置具有三相無刷電機(jī)，該三相無刷電機(jī)中的對(duì)操縱系統(tǒng)施加操縱輔助力的各相線圈進(jìn)行了星 形接線；操縱轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部，其檢測(cè)傳遞給所述操縱系統(tǒng)的操縱轉(zhuǎn)矩；以及 電機(jī)控制部，其至少根據(jù)由所述操縱轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部檢測(cè)出的操縱轉(zhuǎn)矩，對(duì)所述三相無刷 電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，所述電機(jī)控制部具有線圈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)異常檢測(cè)部，其檢測(cè)所述各相線圈的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的通電異常； 操縱輔助電流指令值計(jì)算部，其根據(jù)由所述操縱轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部檢測(cè)出的操縱轉(zhuǎn)矩，計(jì)算 操縱輔助電流指令值；正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部，在所述線圈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)異常檢測(cè)部未檢測(cè)到各相線圈的驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)的異常時(shí)，該正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部根據(jù)所述操縱輔助電流指令值，計(jì)算使用三相 線圈的正常時(shí)相電流指令值；異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部，在所述線圈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)異常檢測(cè)部在各相線圈中的一相的驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)中檢測(cè)出通電異常時(shí)，該異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部根據(jù)所述操縱輔助電流指令值， 計(jì)算其余兩相的相電流指令值之和成為零的異常時(shí)相電流指令值；電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制部，其選擇由所述正常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部計(jì)算出的正常時(shí)相電流指令 值及由所述異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部計(jì)算出的異常時(shí)相電流指令值中的任意一方，根據(jù)所 選擇的相電流指令值，對(duì)所述三相無刷電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；加速區(qū)域判定部，其判定所述三相無刷電機(jī)的電氣角是否處于加速區(qū)域內(nèi)，該加速區(qū) 域是跨越由所述異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部計(jì)算出的異常時(shí)相電流指令值的符號(hào)發(fā)生反轉(zhuǎn) 的電氣角的規(guī)定的角度區(qū)域；以及電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部，在所述加速區(qū)域判定部判定為所述電氣角處于所述加速區(qū)域內(nèi)時(shí)， 該電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部對(duì)所述異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部計(jì)算出的異常時(shí)相電流指令值進(jìn)行校 正，由此，使所述三相無刷電機(jī)的旋轉(zhuǎn)在操縱方向上進(jìn)行加速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，由所述操縱輔助電流指令值計(jì)算部計(jì)算出的操縱輔助電流指令值越大，將所述加速區(qū) 域設(shè)定得越大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述加速區(qū)域是包含由所述異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部計(jì)算出的異常時(shí)相電流指令值 達(dá)到相電流上限值的角度區(qū)域的前后區(qū)域在內(nèi)的角度區(qū)域，其中，所述相電流上限值相當(dāng) 于所述各相線圈的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所能通電的電流值的上限。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，該電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置還具有操縱方向判定部，該操縱方向判定部判定針對(duì)方向盤的操 縱操作是偏轉(zhuǎn)增加方向還是偏轉(zhuǎn)返回方向，所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部根據(jù)由所述操縱方向判定部判定的操縱方向，變更所述異常時(shí)相 電流指令值的校正方法。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在所述操縱方向判定部判定的操縱方向?yàn)槠D(zhuǎn)增加方向時(shí)，所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部進(jìn)行增大所述異常時(shí)相電流指令值的校正。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在所述操縱方向判定部判定的操縱方向?yàn)槠D(zhuǎn)返回方向、且所述操縱輔助電流指令值 計(jì)算部計(jì)算出的操縱輔助電流指令值為規(guī)定值以上時(shí)，所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部進(jìn)行使所述異 常時(shí)相電流指令值為零或大致為零的校正。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在所述操縱方向判定部判定的操縱方向?yàn)槠D(zhuǎn)返回方向、且所述操縱輔助電流指令值 計(jì)算部計(jì)算出的操縱輔助電流指令值小于規(guī)定值時(shí)，所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部進(jìn)行使所述異常 時(shí)相電流指令值的符號(hào)反轉(zhuǎn)的校正。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在所述操縱方向判定部判定的操縱方向?yàn)槠D(zhuǎn)返回方向、且所述操縱輔助電流指令 值計(jì)算部計(jì)算出的操縱輔助電流指令值小于規(guī)定值時(shí)，所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部進(jìn)行這樣的校 正使所述異常時(shí)相電流指令值的符號(hào)反轉(zhuǎn)，并且減小所述異常時(shí)相電流指令值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在所述操縱方向判定部判定的操縱方向?yàn)槠D(zhuǎn)返回方向時(shí)，所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部在進(jìn) 行所述規(guī)定值處的所述異常時(shí)相電流指令值的校正方法的切換時(shí)，設(shè)置漸變區(qū)域，在該漸 變區(qū)域中，使所述異常時(shí)相電流指令值的校正量隨所述操縱輔助電流指令值逐漸變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)加速部通過規(guī)定的變化率限制值，限制校正后的所述異常時(shí)相電流指令 值的變化率的上限。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，該電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置還具有檢測(cè)車速的車速檢測(cè)部，所述電機(jī)控制部具有電流限制部，該電流限制部根據(jù)與所述車速檢測(cè)部檢測(cè)出的車速 對(duì)應(yīng)的電流限制值，限制所述異常時(shí)相電流指令值的最大值，并且，在所述車速檢測(cè)部檢測(cè) 出的車速比規(guī)定值小時(shí)，該電流限制部將所述電流限制值設(shè)定為零或大致為零。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述電機(jī)控制部具有減小校正部，該減小校正部進(jìn)行這樣的校正在所述加速區(qū)域判 定部判定為所述電氣角處于所述加速區(qū)域外時(shí)，減小由所述異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部計(jì)算 出的異常時(shí)相電流指令值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其在三相無刷電機(jī)中有一相發(fā)生了異常時(shí)，能夠在不使操縱感變差的情況下，使用其余的兩相來繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。當(dāng)異常檢測(cè)部(27)在各相線圈中的一相的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中檢測(cè)出通電異常時(shí)，異常時(shí)電機(jī)指令值計(jì)算部(34)根據(jù)操縱輔助電流指令值Iref計(jì)算使用其余的兩相線圈的異常時(shí)相電流指令值，根據(jù)該異常時(shí)相電流指令值對(duì)電機(jī)(12)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，當(dāng)電氣角θe處于加速區(qū)域內(nèi)時(shí)，進(jìn)行使異常時(shí)相電流指令值增減的校正，使得三相無刷電機(jī)(12)的旋轉(zhuǎn)在操縱方向上進(jìn)行加速。
文檔編號(hào)B62D101/00GK102099997SQ20108000214
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者今村洋介, 松本大輔 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社