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WO2018025759A1 - モータ制御方法、モータ駆動システムおよび電動パワーステアリングシステム - Google Patents

モータ制御方法、モータ駆動システムおよび電動パワーステアリングシステム Download PDF

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WO2018025759A1
WO2018025759A1 PCT/JP2017/027382 JP2017027382W WO2018025759A1 WO 2018025759 A1 WO2018025759 A1 WO 2018025759A1 JP 2017027382 W JP2017027382 W JP 2017027382W WO 2018025759 A1 WO2018025759 A1 WO 2018025759A1
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WO
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sensor
current
motor
failure
sensors
Prior art date
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PCT/JP2017/027382
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English (en)
French (fr)
Inventor
アハマッド ガデリー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Corp
Original Assignee
Nidec Corp
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Publication date
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Priority to US16/322,794 priority patent/US10673364B2/en
Priority to DE112017003862.6T priority patent/DE112017003862T5/de
Priority to CN201780048164.3A priority patent/CN109565256B/zh
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    • H02P29/0241—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
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    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
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    • H02P6/12—Monitoring commutation; Providing indication of commutation failure

Definitions

  • the present disclosure relates to a motor control method, a motor drive system, and an electric power steering system used in a motor drive system.
  • electric drive systems have been widely used in various application fields.
  • Examples of the electric drive system include a motor drive system that controls an electric motor (hereinafter, referred to as “motor”) using vector control. *
  • the motor drive system is used, for example, in an electric power steering system of an automobile.
  • the electric power steering system assists the steering operation of the automobile driver by using the power generated by the motor.
  • a motor drive system mounted on such an electric power steering system it is required to improve reliability (for example, see Non-Patent Document 1).
  • Embodiments of the present disclosure provide a motor control method, a motor drive system, and an electric power steering system that can continue drive control of a motor even when a sensor failure occurs.
  • An exemplary motor control method of the present disclosure uses (A) three current values Ia, Ib, and Ic of a three-phase current flowing through the motor detected using three current sensors, and two position sensors. Two rotor angles ⁇ a and ⁇ b of the motor detected in step (B), and (B) two current values of the three current values Ia, Ib, and Ic and of the two rotor angles ⁇ a and ⁇ b. Of the current sensor and the position sensor by using a table indicating the relationship between the pattern of the results of the six calculations and the failure sensor. Identifying at least one fault sensor; (D) selecting a sensor different from the identified at least one fault sensor as a normal sensor; and (E) controlling the motor using the selected normal sensor. To. *
  • An exemplary motor control system of the present disclosure includes a motor, three current sensors that detect a current value of a three-phase current flowing through the motor, two position sensors that detect a rotor angle of the motor, A control circuit that controls the motor, the control circuit including three current values Ia, Ib, and Ic of a three-phase current that flows through the motor detected by using the three current sensors, and the two positions.
  • the two rotor angles ⁇ a and ⁇ b of the motor detected using a sensor are acquired, and two current values of the three current values Ia, Ib, and Ic and of the two rotor angles ⁇ a and ⁇ b are acquired.
  • the calculation using the one rotor angle is performed in six ways, and a table indicating the relationship between the pattern of the results of the six computations and the failure sensor is used, and the number of the current sensors and the position sensors is reduced. Both identify one fault sensor, said select different sensors as a normal sensor and the at least one fault sensor identified, controls said motor with a normal sensor mentioned above selected.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a hardware configuration of the motor drive system according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a hardware configuration of the inverter in the motor drive system according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating a hardware configuration of the motor drive system according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating functional blocks of the controller according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating functional blocks of the failure sensor detection and separation unit according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating functional blocks of the failure detection unit according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a table used for specifying a failure sensor according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a table used for selecting a normal sensor according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a table used for specifying a failure sensor according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a table used for selecting a normal sensor according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating functional blocks of the controller according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram schematically illustrating functional blocks of the failure detection unit according to the embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram schematically illustrating functional blocks of the failure sensor detection and separation unit according to the embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram schematically illustrating functional blocks of the controller according to the embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram schematically illustrating functional blocks of the failure detection unit according to the embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram schematically illustrating functional blocks of the failure sensor detection and separation unit according to the embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a table used for specifying a faulty sensor and selecting a normal sensor according to the embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a table used for specifying a faulty sensor and selecting a normal sensor according to the embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a table used for specifying a faulty sensor and selecting a normal sensor according to the embodiment.
  • FIG. 20 is a block diagram schematically showing the configuration of the EPS system according to the embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating current waveforms detected by the three current sensors according to the first case.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a waveform of the current Id according to the first case.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a waveform of the current Iq according to the first case.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating a waveform of the electrical angle ⁇ error indicated by the absolute value of the difference between the electrical angle calculated from the mechanical angle measured according to the first example and the estimated electrical angle.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating a rotor angle waveform detected by two position sensors according to the first case.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating a torque waveform according to the first case.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating current waveforms detected by the three current sensors according to the second case.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a waveform of the current Id according to the second case.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating a waveform of the current Iq according to the second case.
  • FIG. 30 is a diagram showing a waveform of the electrical angle ⁇ error indicated by the absolute value of the difference between the electrical angle calculated from the measured mechanical angle and the estimated electrical angle according to the second example.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating a rotor angle waveform detected by two position sensors according to the second case.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a torque waveform according to the second case.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating current waveforms detected by the three current sensors according to the third case.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating a waveform of the current Id according to the third case.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating a waveform of the current Iq according to the third case.
  • FIG. 36 is a diagram showing a waveform of the electrical angle ⁇ error indicated by the absolute value of the difference between the electrical angle calculated from the measured mechanical angle and the estimated electrical angle according to the third example.
  • FIG. 37 is a diagram illustrating a rotor angle waveform detected by two position sensors according to the third example.
  • FIG. 38 is a diagram showing a torque waveform according to the third case.
  • FIG. 39 is a diagram illustrating current waveforms detected by the three current sensors according to the fourth case.
  • FIG. 40 is a diagram illustrating a waveform of the current Id according to the fourth case.
  • FIG. 41 is a diagram illustrating a waveform of the current Iq according to the fourth case.
  • FIG. 42 is a diagram showing a waveform of the electrical angle ⁇ error indicated by the absolute value of the difference between the electrical angle calculated from the measured mechanical angle and the estimated electrical angle according to the fourth example.
  • FIG. 43 is a diagram illustrating a rotor angle waveform detected by two position sensors according to the fourth example.
  • FIG. 44 is a diagram showing a torque waveform according to the fourth case.
  • FIG. 45 is a diagram illustrating current waveforms detected by the three current sensors according to the fifth example.
  • FIG. 46 is a diagram illustrating a waveform of the current Id according to the fifth case.
  • FIG. 47 is a diagram illustrating a waveform of the current Iq according to the fifth example.
  • FIG. 48 is a diagram showing a waveform of the electrical angle ⁇ error indicated by the absolute value of the difference between the electrical angle calculated from the measured mechanical angle and the estimated electrical angle according to the fifth example.
  • FIG. 49 is a diagram illustrating a rotor angle waveform detected by two position sensors according to the fifth example.
  • FIG. 50 is a diagram showing a torque waveform according to the fifth case.
  • FIG. 51 is a diagram illustrating current waveforms detected by the three current sensors according to the sixth example.
  • FIG. 52 is a diagram illustrating a waveform of the current Id according to the sixth example.
  • FIG. 53 is a diagram showing a waveform of the current Iq according to the sixth example.
  • FIG. 54 is a diagram showing a waveform of the electrical angle ⁇ error indicated by the absolute value of the difference between the electrical angle calculated from the measured mechanical angle and the estimated electrical angle according to the sixth example.
  • FIG. 55 is a diagram illustrating a rotor angle waveform detected by two position sensors according to the sixth example.
  • FIG. 56 is a diagram showing a torque waveform according to the sixth case.
  • FIG. 1 schematically shows hardware blocks of a motor drive system 1000 according to the present embodiment.
  • the motor drive system 1000 typically includes a motor M, three current sensors I1, I2, I3, two position sensors ⁇ 1, ⁇ 2, a controller 100, a drive circuit 200, an inverter (“inverter circuit”). (Also referred to as an “AD converter”) 600, a notification device 800, and a ROM (Read Only Memory) 900.
  • AD converter inverter circuit
  • ROM Read Only Memory
  • the motor drive system 1000 is modularized as, for example, a power pack, and can be manufactured and sold as a motor module having a motor, a sensor, a driver, and a controller.
  • the motor drive system 1000 will be described by taking a system having the motor M as a component as an example.
  • the motor drive system 1000 may be a system for driving the motor M that does not include the motor M as a component.
  • the motor M is, for example, a permanent magnet synchronous motor such as a surface magnet type synchronous motor (SPMSM (Surface Permanent Magnet Synchronous Motor)) or an embedded magnet type synchronous motor (IPMSM (Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) or a permanent magnet synchronous motor).
  • SPMSM Surface Permanent Magnet Synchronous Motor
  • IPMSM Interior Permanent Magnet Synchronous Motor
  • the motor M has, for example, three-phase (U-phase, V-phase, and W-phase) windings (not shown). The three-phase winding is electrically connected to the inverter 300. *
  • the controller 100 is a control circuit that controls the operation of the entire motor drive system 1000.
  • the controller 100 is, for example, a micro control unit (MCU).
  • the controller 100 can be realized by, for example, a field programmable gate array (FPGA) in which a CPU core is incorporated.
  • FPGA field programmable gate array
  • the controller 100 controls the torque and rotational speed of the motor M by, for example, vector control.
  • the rotation speed is represented by the number of rotations (rpm) at which the rotor rotates per unit time (for example, 1 minute).
  • Vector control is a method in which the current flowing through the motor is divided into a current component that generates torque and a current component that generates magnetic flux, and each current component orthogonal to each other is controlled independently.
  • the controller 100 detects the actual current values measured by the three current sensors I1, I2, and I3, and the rotor angle measured by the two position sensors ⁇ 1 and ⁇ 2 (that is, outputs from the position sensors ⁇ 1 and ⁇ 2). Signal) and set the target current value.
  • the controller 100 generates a PWM (Pulse Width Modulation) signal based on the target current value and outputs it to the drive circuit 200.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the controller 100 detects that a sensor failure has occurred. The controller 100 then identifies (identifies) which sensor has failed. Details of fault sensor detection and fault sensor identification will be described later.
  • the controller 100 selects a sensor different from the fault sensor as a normal sensor. Then, drive control of the motor is performed using the selected normal sensor. Further, the controller 100 outputs a notification signal to the notification device 800 when at least one of the three current sensors I1, I2, I3 and the two position sensors ⁇ 1, ⁇ 2 is specified as a failure sensor. Details of the operation of the notification device 800 will be described later. *
  • the drive circuit 200 is a gate driver, for example.
  • Drive circuit 200 generates a control signal for controlling the switching operation of the switching element in inverter 300 in accordance with the PWM signal output from controller 100.
  • the drive circuit 200 may be mounted on the controller 100.
  • the inverter 300 converts DC power supplied from a DC power source (not shown) such as a battery into AC power, and drives the motor M with the converted AC power. For example, based on the control signal output from drive circuit 200, inverter 300 converts DC power into three-phase AC power, which is a U-phase, V-phase, and W-phase pseudo sine wave. The motor M is driven by the converted three-phase AC power.
  • a DC power source not shown
  • inverter 300 converts DC power into three-phase AC power, which is a U-phase, V-phase, and W-phase pseudo sine wave.
  • the motor M is driven by the converted three-phase AC power.
  • the shutdown circuit 400 includes, for example, a semiconductor switch element such as a field effect transistor (FET, typically MOSFET) or an insulated gate bipolar transistor (IGBT), or a mechanical relay.
  • FET field effect transistor
  • IGBT insulated gate bipolar transistor
  • Shutdown circuit 400 is electrically connected between inverter 300 and motor M.
  • FET field effect transistor
  • IGBT insulated gate bipolar transistor
  • the shutdown circuit 400 cuts off the electrical connection between the inverter 300 and the motor M in response to a shutdown signal output from the controller 100.
  • the semiconductor switch element of the shutdown circuit 400 is turned off, and the electrical connection between the inverter 300 and the motor M is cut off. Thereby, the shutdown circuit 400 stops the power supply from the inverter 300 to the motor M.
  • the three current sensors I1, I2, and I3 detect the current value of the three-phase current that flows through the motor M.
  • the current sensor I1 detects the current value Ia of the current flowing through the U phase.
  • Current sensor I2 detects current value Ib of the current flowing through the V phase.
  • Current sensor I3 detects current value Ic of the current flowing through the W phase.
  • the current sensor has, for example, a shunt resistor and a current detection circuit (not shown) that detects a current flowing through the shunt resistor.
  • the resistance value of the shunt resistor is, for example, about 0.1 ⁇ . *
  • the AD converter 600 samples analog signals output from the three current sensors I 1, I 2, and I 3 and converts them into digital signals, and outputs the converted digital signals to the controller 100. Note that the controller 100 may perform AD conversion. In that case, the three current sensors I 1, I 2, and I 3 directly output analog signals to the controller 100. *
  • Position sensors ⁇ 1 and ⁇ 2 are arranged in the motor M and detect the rotor angle (rotor position) of the motor M, that is, the mechanical angle of the rotor.
  • Each of the two position sensors ⁇ 1 and ⁇ 2 includes, for example, a resolver, a rotary encoder, or a Hall IC (including a Hall element).
  • the two position sensors ⁇ ⁇ b> 1 and ⁇ ⁇ b> 2 output the mechanical angle of the rotor to the controller 100. Thereby, the controller 100 acquires the mechanical angle of the rotor.
  • the motor drive system 1000 may include, for example, a magnetic sensor, a speed sensor, or an acceleration sensor having a magnetoresistive (MR) element as the two position sensors ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • the controller 100 can acquire the position of the rotor, that is, the rotation angle by performing integration processing or the like on the rotation speed signal or the angular speed signal.
  • the angular velocity is represented by an angle (rad / s) at which the rotor rotates per second.
  • the controller 100 can calculate the position of the rotor, that is, the rotation angle from the angular acceleration signal.
  • the position sensor includes all sensors other than the sensor that acquires the rotor angle.
  • the position sensor may include the magnetic sensor, the speed sensor, or the acceleration sensor described above.
  • the “acquisition” includes, for example, receiving the mechanical angle of the rotor from the outside, and calculating and acquiring the mechanical angle of the rotor by the controller 100 itself.
  • the notification device 800 includes, for example, an LED (Light Emitting Diode).
  • the notification device 800 when the controller 100 asserts a notification signal, the notification device 800 is turned on or blinks in response to the assertion.
  • the notification device 800 when the motor drive system 1000 is mounted on an automobile, the notification device 800 can be arranged on an instrument panel of a dashboard together with instruments such as a speedometer and a tachometer. Thereby, a human can recognize that a failure has occurred in the motor drive system.
  • the notification device 800 may include a speaker and issue a warning to a person by voice.
  • the notification device 800 may include a display device and issue a warning to a human by displaying at least one of an image and characters. Further, the notification device 800 may issue a warning to a human by appropriately combining these light, sound, and display. *
  • the ROM 900 is, for example, a writable memory (for example, PROM (Programmable Read Only Memory)), a rewritable memory (for example, a flash memory), or a read-only memory.
  • the ROM 900 stores a control program having a command group for causing the controller 100 to control the motor M.
  • the control program is temporarily expanded in a RAM (not shown) at the time of booting.
  • the ROM 900 does not need to be externally attached to the controller 100, and may be mounted on the controller 100.
  • the controller 100 equipped with the ROM 900 can be, for example, the MCU described above. *
  • FIG. 2 schematically shows a hardware configuration of the inverter 300 according to the present embodiment.
  • Inverter 300 has three lower arm switching elements and three upper arm switching elements.
  • the illustrated switching elements SW_L1, SW_L2, and SW_L3 are lower arm switching elements, and the switching elements SW_H1, SW_H2, and SW_H3 are upper arm switching elements.
  • an FET and an IGBT can be used as the switching element.
  • the switching element has a free-wheeling diode that flows a regenerative current flowing toward the motor M.
  • the three current sensors I1, I2, and I3 can be arranged at arbitrary positions as long as the current values of the three-phase current flowing through the motor M can be detected.
  • current sensors I 1, I 2, I 3 include a shunt resistor Rs disposed in inverter 300.
  • Current sensors I1, I2, and I3 detect currents flowing in the U phase, the V phase, and the W phase. That is, in this example, current detection is performed by a so-called three-shunt method.
  • the shunt resistor Rs can be electrically connected to the low side between the low-site switching element and the ground.
  • the shunt resistor Rs can be electrically connected to the high side between the high side switching element and the power source. *
  • the controller 100 can drive the motor M by performing, for example, three-phase energization control using vector control.
  • the controller 100 generates a PWM signal for performing three-phase energization control, and outputs the PWM signal to the drive circuit 200.
  • the drive circuit 200 generates a gate control signal for controlling the switching operation of each FET in the inverter 300 based on the PWM signal, and supplies the gate control signal to the gate of each FET.
  • FIG. 3 schematically shows hardware blocks of a motor drive system 1000 according to a modification of the present embodiment.
  • the motor drive system 1000 may not include the drive circuit 200.
  • the controller 100 has a port for directly controlling the switching operation of each FET of the inverter 300. More specifically, the controller 100 generates a gate control signal based on the PWM signal. The controller 100 outputs a gate control signal through the port, and can supply this gate control signal to the gate of each FET.
  • the sensor failure of the present disclosure will be described by taking the failure of the position sensor as an example.
  • a magnetic sensor is widely used as a position sensor.
  • the magnetic sensor has an MR element.
  • the sensor magnet is provided on the shaft of the motor by, for example, injection molding.
  • the magnetic sensor is provided on a circuit board (not shown) of the motor, for example. As the shaft rotates, the sensor magnet also rotates. Therefore, the magnetic sensor can detect a change in magnetic flux due to a change in the position of the magnetic pole.
  • the sensor magnet is firmly fixed to the shaft.
  • a strong impact is applied to a vehicle such as an automobile from the outside (for example, an impact that can be generated when the vehicle rides on a curb)
  • the impact is transmitted to the shaft, and the sensor magnet may be damaged or deformed. obtain. Or, the attachment position of the sensor magnet may shift. Due to breakage, deformation or misalignment, it becomes difficult for the magnetic sensor to accurately detect the position of the rotor.
  • the failure of the position sensor includes not only the failure of the position sensor itself but also the breakage of the sensor magnet, for example.
  • the failure of the current sensor is, for example, a shunt resistor breakage.
  • FPGA field-programmable gate array
  • FIG. 4 schematically shows functional blocks of the controller 100.
  • each block in the functional block diagram is shown in units of functional blocks, not in units of hardware.
  • the software can be, for example, a module constituting a computer program for executing a specific process corresponding to each functional block.
  • the controller 100 includes, for example, a fault sensor detection and separation unit 100A and a vector control unit 100B.
  • each functional block is referred to as “unit”. Of course, this notation is not intended to limit each functional block to hardware or software.
  • the failure sensor detection and separation unit 100A may be referred to as a detection and separation unit 100A.
  • Current sensors I1, I2, and I3 detect three current values Ia, Ib, and Ic of the three-phase current that flows through the motor M.
  • the position sensor ⁇ 1 detects the rotor angle ⁇ a of the motor M
  • the position sensor ⁇ 2 detects the rotor angle ⁇ b of the motor M.
  • the detection and separation unit 100A performs six calculations using two current values of the three current values Ia, Ib, and Ic and one rotor angle of the two rotor angles ⁇ a and ⁇ b. Then, based on the calculation result, at least one failure sensor among the current sensors I1, I2, I3 and the position sensors ⁇ 1, ⁇ 2 is specified.
  • the failure sensor is specified using a table indicating the relationship between the result of six calculations calculated in advance and the failure sensor. Then, the failed sensor is not selected, and a sensor different from the failed sensor is selected as a normal sensor. Details of these processes will be described later. In the present embodiment, isolation means that the specified fault sensor is not selected, that is, the specified fault sensor is not used.
  • the vector control unit 100B performs calculations necessary for general vector control. Since vector control is a well-known technique, detailed description of the control is omitted. *
  • FIG. 5 schematically shows functional blocks of the detection and separation unit 100A.
  • the detection and separation unit 100A includes six failure detection units FD1, FD2, FD3, FD4, FD5, and FD6, and a failure sensor identification and separation unit 100C.
  • the failure sensor identification and separation unit 100C may be referred to as identification and separation unit 100C.
  • Each of the failure detection units FD1 to FD6 receives two current values of the three current values Ia, Ib and Ic, one rotor angle of the two rotor angles ⁇ a and ⁇ b, and a reference voltage.
  • the In this example failure detection unit FD1 inputs current values Ia and Ib and rotor angle ⁇ a.
  • the failure detection unit FD2 inputs the current values Ia and Ib and the rotor angle ⁇ b.
  • the failure detection unit FD3 inputs the current values Ib and Ic and the rotor angle ⁇ a.
  • the failure detection unit FD4 inputs the current values Ib and Ic and the rotor angle ⁇ b.
  • the failure detection unit FD5 inputs the current values Ic and Ia and the rotor angle ⁇ a.
  • the failure detection unit FD6 inputs the current values Ic and Ia and the rotor angle ⁇ b. *
  • FIG. 6 schematically shows functional blocks of the failure detection units FD1-FD6.
  • the functional block structures of failure detection units FD1-FD6 are the same, and the combinations of input current values and rotor angles are different from each other. *
  • Each of failure detection units FD1-FD6 includes three-phase current calculation unit 110, Clark conversion unit 111, angle conversion unit 120, Clark conversion unit 130, magnetic flux calculation unit 140, rotor angle calculation unit 141, subtraction unit 143, and maximum allowable rotor.
  • a corner unit 144 and a level comparison unit 150 are included.
  • the execution subject of the software may be the core of the controller 100, for example.
  • the controller 100 can also be realized by an FPGA.
  • all or some of the functional blocks may be realized by hardware.
  • by distributing processing using a plurality of FPGAs it is possible to distribute the computation load of a specific computer.
  • all or a part of the functional blocks shown in FIGS. 5 and 6 may be distributed and implemented in the plurality of FPGAs.
  • the plurality of FPGAs are connected to each other by, for example, an in-vehicle control area network (CAN), and can transmit and receive data.
  • CAN in-vehicle control area network
  • the three-phase current calculation unit 110 receives two current values of the current values Ia, Ib, and Ic and calculates the remaining one current value by calculation.
  • the sum of the current values flowing through each phase becomes zero. That is, the relationship that the sum of the current values Ia, Ib, and Ic becomes zero is satisfied. Using this relationship, the remaining one current value can be calculated from the two current values. Thereby, current values Ia, Ib and Ic are acquired.
  • Three-phase current calculation unit 110 outputs current values Ia, Ib, and Ic to Clark conversion unit 111. *
  • the Clark transform unit 111 uses the so-called Clark transform used for vector control or the like to convert the current values Ia, Ib and Ic output from the three-phase current calculation unit 110 into current values on the ⁇ axis in the ⁇ fixed coordinate system.
  • the current value I ⁇ on the I ⁇ and ⁇ axes is converted.
  • the ⁇ fixed coordinate system is a stationary coordinate system
  • the direction of one of the three phases (for example, the U-phase direction) is the ⁇ axis
  • the direction orthogonal to the ⁇ axis is the ⁇ axis.
  • Clark conversion unit 111 outputs current values I ⁇ and I ⁇ to magnetic flux calculation unit 140. *
  • the Clark conversion unit 130 uses the Clark conversion in the same manner as the Clark conversion unit 111 to convert the reference voltages Va * , Vb * and Vc * to the reference voltage V ⁇ * on the ⁇ axis and the ⁇ axis in the ⁇ fixed coordinate system. Conversion to reference voltage V ⁇ * .
  • Reference voltages Va * , Vb *, and Vc * represent the above-described PWM signal for controlling each switching element of inverter 300. Clark conversion unit 130 outputs reference voltages V ⁇ * and V ⁇ * to magnetic flux calculation unit 140.
  • the magnetic flux calculation unit 140 calculates the magnetic fluxes ⁇ and ⁇ in the ⁇ fixed coordinate system using the current values I ⁇ and I ⁇ and the reference voltages V ⁇ * and V ⁇ * .
  • the magnetic fluxes ⁇ and ⁇ can be obtained by performing processing with a low-pass filter on (V ⁇ * ⁇ RI ⁇ ) and (V ⁇ * ⁇ RI ⁇ ) shown in the following expressions (1) and (2), respectively.
  • LPF means that processing by a low-pass filter is performed.
  • ⁇ LPF (V ⁇ * ⁇ RI ⁇ ) Equation (1)
  • ⁇ LPF (V ⁇ * ⁇ RI ⁇ ) Equation (2)
  • R is an armature resistance.
  • the armature resistance R is set in the magnetic flux calculation unit 140 by the core of the controller 100, for example.
  • the magnetic flux calculation unit 140 outputs the magnetic fluxes ⁇ and ⁇ to the rotor angle calculation unit 141.
  • the rotor angle calculation unit 141 calculates the estimated electrical angle ⁇ est using the magnetic fluxes ⁇ and ⁇ .
  • the estimated electrical angle ⁇ est is obtained by calculating the following formulas (4), (5), and (6).
  • ⁇ tan ⁇ 1 ( ⁇ / ⁇ ) Equation (4)
  • ⁇ tan ⁇ 1 (LqIq / ⁇ ) Equation (5)
  • ⁇ est ⁇ + ⁇ Formula (6)
  • Iq is a current value on the q-axis of the dq rotation coordinate system
  • Lq is an armature inductance on the q-axis in the dq rotation coordinate system
  • ⁇ is a phase angle
  • ⁇ is a load angle.
  • the rotor angle calculation unit 141 outputs the estimated electrical angle ⁇ est to the subtraction unit 143. *
  • the angle conversion unit 120 converts the mechanical angle ⁇ a or ⁇ b of the rotor measured by the position sensors ⁇ 1 and ⁇ 2 into an electrical angle ⁇ e.
  • the angle conversion unit 120 outputs the electrical angle ⁇ e to the subtraction unit 143.
  • the subtraction unit 143 obtains an electrical angle ⁇ error indicated by the absolute value of the difference between the estimated electrical angle ⁇ est and the electrical angle ⁇ e, as shown in the following formula (8).
  • ⁇ error
  • the subtraction unit 143 outputs the electrical angle ⁇ error to the level comparison unit 150.
  • the maximum allowable rotor angle unit 144 holds a maximum allowable rotor angle Errormax, which is a predetermined value that is set in advance, and outputs the maximum allowable rotor angle to the level comparison unit 150.
  • the estimated electrical angle ⁇ est calculated from the value of the current flowing through the motor M and the electrical angle ⁇ e calculated from the measured mechanical angle I s ideally the same value. That is, the electrical angle ⁇ error is ideally zero. However, in practice, some error occurs, and the electrical angle ⁇ error can be larger than zero. In the present embodiment, this is taken into consideration, and the maximum allowable rotor angle Errormax is set to an arbitrary value.
  • the maximum allowable rotor angle Errormax can be set to 4 degrees, but is not limited thereto.
  • the electrical angle ⁇ error is a value less than the maximum allowable rotor angle Errormax.
  • the level comparison unit 150 performs a level comparison between the electrical angle ⁇ error and the maximum allowable rotor angle Errormax.
  • the level comparison unit 150 outputs an error signal indicating a sensor failure when the electrical angle ⁇ error is equal to the maximum allowable rotor angle Errormax or larger than the maximum allowable rotor angle Errormax.
  • the calculation is performed from the estimated electrical angle ⁇ est calculated from the value of the current flowing through the motor M and the measured mechanical angle.
  • the electrical angle ⁇ e is different from each other. That is, the electrical angle ⁇ error is a value greater than zero.
  • the electrical angle ⁇ error is compared with a maximum allowable rotor angle Errormax which is a predetermined value, and an error signal is output when the electrical angle ⁇ error is equal to or greater than the predetermined value (for example, 4 degrees).
  • the error signal is, for example, a digital signal.
  • an error signal level indicating a sensor failure can be assigned to “1”, and an error signal level not indicating a sensor failure can be assigned to “0”.
  • the error signal is “0” when normal, and is asserted to “1” when a sensor failure occurs.
  • identification and separation unit 100C determines current sensors I1, I2, I3 and position sensors ⁇ 1, ⁇ 2 based on the results of six calculations performed by six failure detection units FD1-FD6. At least one failure sensor is identified.
  • the specifying and separating unit 100C specifies a fault sensor using a table indicating the relationship between a reference pattern including the results of six calculations calculated in advance and the fault sensor. *
  • FIG. 7 shows, as an example, a table 1 used for specifying a failure sensor.
  • the identification and separation unit 100C detects whether or not the error signal “1” is output from each of the six failure detection units FD1 to FD6.
  • “x” indicates that the error signal “1” is output
  • “ ⁇ ” indicates that the error signal “1” is not output.
  • the identifying and separating unit 100C can detect that no sensor failure has occurred.
  • a pattern in the column direction from FD1 to FD6 in the table is referred to as a reference pattern in this specification. When it corresponds to the reference pattern “XXXXX”, it can be detected that no sensor failure has occurred.
  • the identification and separation unit 100C is that the failure sensor is the position sensor ⁇ 1.
  • the failure sensor is the position sensor ⁇ 1.
  • failure detection units FD3 and FD4 are “ ⁇ ” and the failure detection units FD1, FD2, FD5, and FD6 are “x”, it is possible to specify that the failure sensor is the current sensor I1. it can. Further, for example, when the failure detection unit FD6 becomes “ ⁇ ” and the failure detection units FD1-FD5 become “x”, it can be specified that the failure sensor is the current sensor I2 and the position sensor ⁇ 1.
  • each of the failure detection units FD1 to FD6 has an abnormality when a failure occurs in at least one of the sensors for detecting the current value and the rotor angle used for calculation.
  • An error signal “1” indicating is output.
  • the result of the calculation using the current value or the rotor angle detected by the fault sensor among the six kinds of calculations of the fault detection units FD1-FD6 indicates an abnormality.
  • the result of the computation using the current value and rotor angle detected by a sensor different from the failure sensor is normal.
  • the measured value of the failure sensor is used in all of the operations that indicate an abnormality among the six operations of the failure detection units FD1-FD6.
  • the position sensor ⁇ 1 is a failure sensor
  • the calculation results of the failure detection units FD1, FD3, and FD5 using the measurement value of the position sensor ⁇ 1 become abnormal, and the failure detection units FD2 and FD4 that do not use the measurement value of the position sensor ⁇ 1.
  • the calculation result of FD6 becomes normal.
  • a sensor that detects a measurement value used in all of the six calculations that indicate an abnormality can be identified as a failure sensor. *
  • the identifying and separating unit 100C selects a sensor different from the identified at least one failure sensor as a normal sensor.
  • FIG. 8 shows a table 2 used for selecting a normal sensor as an example.
  • the patterns “ ⁇ ” and “ ⁇ ” shown in Table 2 are the same as those in Table 1. *
  • the identification and separation unit 100C selects a current sensor different from the identified faulty current sensor as a normal sensor. For example, when it corresponds to the reference pattern “XXXXX”, it can be specified that the failure sensor is the current sensor I1. At the same time, it can be seen that sensors other than the current sensor I1 are normal. In this case, the identification and separation unit 100C does not select the current sensor I1, but selects the remaining current sensors I2 and I3. *
  • the identification and separation unit 100C selects a position sensor different from the identified failed position sensor as a normal sensor. For example, when it corresponds to the reference pattern “ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ”, it can be specified that the failure sensor is the position sensor ⁇ 2. At the same time, it can be seen that the sensors other than the position sensor ⁇ 2 are normal. In this case, the identification and separation unit 100C does not select the position sensor ⁇ 2, but selects the remaining position sensor ⁇ 1.
  • the failure sensor is the current sensor I2 and the position sensor ⁇ 1.
  • the specifying and separating unit 100C does not select the current sensor I2 and the position sensor ⁇ 1, but selects the remaining current sensors I1, I3 and the position sensor ⁇ 2.
  • the identification and separation unit 100C generates a sensor selection signal indicating a sensor to be selected and outputs it to the vector control unit 100B (FIG. 4). Based on the sensor selection signal, the vector control unit 100B selects an output signal of a sensor different from the failure sensor without selecting an output signal of the failure sensor. The vector control unit 100B performs drive control of the motor M via the drive circuit 200 using the output signal of the selected sensor. *
  • the identification and separation unit 100 ⁇ / b> C generates a notification signal for alerting a person when at least one of the current sensor and the position sensor is identified as a failure sensor.
  • the identification and separation unit 100C outputs a notification signal to the notification device 800 (FIG. 1).
  • the notification device 800 alerts a person using at least one of light, sound, and display, for example.
  • a human can recognize that a failure has occurred in the motor drive system, and more specifically that a sensor failure has occurred.
  • the drive control of the motor M can be continued using the remaining normal sensors.
  • FIG. 9 shows, as an example, a table 3 used for specifying a failure sensor.
  • FIG. 10 shows a table 4 used for selecting a normal sensor as an example. If two of the current sensors I1, I2, and I3 fail, or if both of the position sensors ⁇ 1 and ⁇ 2 fail, “x” is displayed in all of the failure detection units FD1 to FD6. In this case, in the present disclosure, the driving of the motor M is stopped without selecting a sensor.
  • the identification and separation unit 100C generates a shutdown signal and outputs it to the shutdown circuit 400 (FIG. 1).
  • the shutdown circuit 400 cuts off the electrical connection between the inverter 300 and the motor M in response to the shutdown signal. Thereby, the power supply from the inverter 300 to the motor M is stopped.
  • the identification and separation unit 100C generates a notification signal for alerting a person.
  • the identification and separation unit 100C outputs a notification signal to the notification device 800 (FIG. 1).
  • the notification device 800 alerts a person using at least one of light, sound, and display, for example.
  • a human can recognize that a failure has occurred in the motor drive system, and more specifically that the drive of the motor M has stopped.
  • the driver of the automobile can recognize that the motor for assisting the steering operation has stopped.
  • the driver can stop the vehicle on the road shoulder, for example, according to the alert by the notification device 800. *
  • the detection and separation unit 100A always performs calculations while the motor M is being driven.
  • the controller 100 may include a calculation unit that detects a sensor failure, and the detection and separation unit 100A may start calculation after the occurrence of the sensor failure is detected.
  • FIG. 11 schematically shows functional blocks of the controller 100 according to a modification of the present embodiment.
  • the controller 100 includes a failure detection unit 100D.
  • the vector control unit 100B (FIG. 4) is not shown in FIG. 11, but the controller 100 also includes the vector control unit 100B.
  • FIG. 12 schematically shows functional blocks of the failure detection unit 100D.
  • FIG. 13 schematically shows functional blocks of the detection and separation unit 100A.
  • failure detection unit 100D includes a subtraction unit 161, a threshold unit 162, a level comparison unit 163, an addition unit 171, a threshold unit 172, a level comparison unit 173, and an OR operation unit 180. *
  • the subtraction unit 161 obtains the absolute value of the difference between the rotor angle ⁇ a and the rotor angle ⁇ b detected by the two position sensors ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • the rotor angles ⁇ a and ⁇ b have substantially the same value. For this reason, the absolute value of the difference between the rotor angle ⁇ a and the rotor angle ⁇ b is substantially zero.
  • the absolute value of the difference between the rotor angle ⁇ a and the rotor angle ⁇ b is a value other than zero.
  • the subtraction unit 161 outputs the absolute value of the difference between the rotor angle ⁇ a and the rotor angle ⁇ b to the level comparison unit 163.
  • the threshold unit 162 holds a predetermined threshold and outputs the threshold to the level comparison unit 163.
  • the threshold value held by the threshold unit 162 is set to an arbitrary value.
  • the threshold is, for example, 4 degrees, but is not limited to this. *
  • the level comparison unit 163 compares the absolute value of the difference between the rotor angle ⁇ a and the rotor angle ⁇ b with a threshold value.
  • the level comparison unit 163 outputs an error signal indicating a sensor failure to the OR operation unit 180 when the absolute value is equal to or greater than the threshold value. When the absolute value is less than the threshold value, no error signal is output.
  • the adding unit 171 calculates the sum of the current values Ia, Ib, and Ic detected by the three current sensors I1, I2, and I3. When all of the three current sensors I1, I2, and I3 are normal, the sum of the current values detected by the three current sensors is substantially zero. On the other hand, when at least one of the three current sensors I1, I2, and I3 fails, the sum of the current values detected by the three current sensors becomes a value different from zero.
  • the addition unit 171 outputs the calculation result of the sum of the current values Ia, Ib, and Ic to the level comparison unit 173.
  • the threshold unit 172 holds a predetermined threshold and outputs the threshold to the level comparison unit 173. The threshold value held by the threshold unit 172 is set to an arbitrary value. *
  • the level comparison unit 173 compares the sum of current values with a threshold value.
  • the level comparison unit 173 outputs an error signal indicating a sensor failure to the OR operation unit 180 when the sum value is equal to or greater than the threshold value. When the sum is less than the threshold value, no error signal is output.
  • the OR operation unit 180 When an error signal is input from at least one of the level comparison units 163 and 173, the OR operation unit 180 outputs a sensor failure flag to the detection and separation unit 100A.
  • the detection and separation unit 100A Upon receipt of the sensor failure flag, the detection and separation unit 100A executes a failure sensor detection, identification, and separation process. Details of the processing executed by the detection and separation unit 100A are as described above.
  • the failure detection unit 100D detects the occurrence of a sensor failure, the power consumption of the controller 100 can be reduced by starting the calculation of the detection and separation unit 100A.
  • FIG. 14 schematically shows functional blocks of the controller 100.
  • the vector control unit 100B (FIG. 4) is not shown in FIG. 11, but the controller 100 also includes the vector control unit 100B.
  • FIG. 15 schematically shows functional blocks of the failure detection unit 100D.
  • FIG. 16 schematically shows functional blocks of the detection and separation unit 100A. *
  • the level comparison unit 163 compares the absolute value of the difference between the rotor angle ⁇ a and the rotor angle ⁇ b with a threshold value.
  • the level comparison unit 163 outputs a position sensor failure flag to the detection and separation unit 100A when the absolute value is equal to or greater than the threshold value. When the absolute value is less than the threshold value, the position sensor failure flag is not output.
  • the level comparison unit 173 compares the sum of current values with a threshold value.
  • the level comparison unit 173 outputs a current sensor failure flag to the detection and separation unit 100A when the sum value is equal to or greater than the threshold value. When the sum is less than the threshold value, the current sensor failure flag is not output.
  • the detection and separation unit 100A Upon receiving at least one of the position sensor failure flag and the current sensor failure flag, the detection and separation unit 100A executes detection, identification, and separation processing for the failure sensor. Details of the processing executed by the detection and separation unit 100A are as described above. In this example, the detection and separation unit 100A may have an OR operation unit 180 (FIG. 12). Thus, when the failure detection unit 100D detects the occurrence of a sensor failure, the power consumption of the controller 100 can be reduced by starting the calculation of the detection and separation unit 100A. *
  • the table used by the detection and separation unit 100A may be a table limited to either a current sensor failure or a position sensor failure.
  • the detection and separation unit 100A when receiving the position sensor failure flag, can identify and separate the failed position sensor using the table 5 shown in FIG. Further, when receiving the current sensor failure flag, the detection and separation unit 100A can identify and separate the failed current sensor using the table 6 shown in FIG. Further, when both the position sensor failure flag and the current sensor failure flag are received, the detection and separation unit 100A can identify and separate the failed position sensor and current sensor using the table 7 shown in FIG. it can. Thus, by using a table limited to a specific sensor failure, the calculation load of the controller 100 can be reduced. *
  • EPS electric power steering system
  • a vehicle such as an automobile generally has an EPS system.
  • the EPS system generates auxiliary torque that assists the steering torque of the steering system that is generated when the driver operates the steering wheel.
  • the auxiliary torque is generated by an auxiliary torque mechanism.
  • Auxiliary torque reduces the burden on the driver.
  • the auxiliary torque mechanism includes a steering torque sensor, an electronic control unit (ECU) for an automobile, a motor, a speed reduction mechanism, and the like.
  • the steering torque sensor detects a steering torque in the steering system.
  • the ECU generates a drive signal based on the detection signal of the steering torque sensor.
  • the motor generates an auxiliary torque corresponding to the steering torque based on the drive signal.
  • the motor transmits the generated auxiliary torque to the steering system via the speed reduction mechanism.
  • the ECU includes a controller, a power source, an input / output circuit, an AD converter, a load drive circuit, a ROM, and the like.
  • the controller is a circuit corresponding to the controller 100 described above
  • the load drive circuit is a circuit corresponding to the drive circuit 200 described above.
  • an electronic control system with an ECU as a core is constructed. *
  • FIG. 20 schematically shows a typical configuration of the EPS system 2000 according to the present embodiment. *
  • a vehicle such as an automobile generally has an EPS system.
  • the EPS system 2000 according to the present embodiment includes a steering system 520 and an auxiliary torque mechanism 540 that generates auxiliary torque.
  • the EPS system 2000 generates auxiliary torque that assists the steering torque of the steering system that is generated when the driver operates the steering wheel. The burden of operation by the driver is reduced by the auxiliary torque.
  • the steering system 520 includes, for example, a steering handle 521, a steering shaft 522, universal shaft joints 523A and 523B, a rotating shaft 524, a rack and pinion mechanism 525, a rack shaft 526, left and right ball joints 552A and 552B, tie rods 527A and 527B, and a knuckle. 528A and 528B, and left and right steering wheels 529A and 529B. *
  • the auxiliary torque mechanism 540 includes, for example, a steering torque sensor 541, an automotive electronic control unit (ECU) 542, a motor 543, a speed reduction mechanism 544, and the like.
  • the steering torque sensor 541 detects the steering torque in the steering system 520.
  • the ECU 542 generates a drive signal based on the detection signal of the steering torque sensor 541.
  • the motor 543 generates an auxiliary torque corresponding to the steering torque based on the drive signal.
  • the motor 543 transmits the generated auxiliary torque to the steering system 520 via the speed reduction mechanism 544.
  • the ECU 542 includes, for example, the controller 100 and the drive circuit 200 described above.
  • an electronic control system with an ECU as a core is constructed in an automobile.
  • a motor drive system is constructed by the ECU 542, the motor 543, and the inverter 545.
  • the motor drive system the motor drive system 1000 can be suitably used.
  • FIG. 21 shows current waveforms detected by the three current sensors I1, I2, and I3 according to the first case.
  • the vertical axis represents current (A)
  • the horizontal axis represents time (s).
  • the horizontal axis indicates time (s)
  • each figure shows the waveform in the period from 0 seconds to 0.5 seconds.
  • FIG. 22 shows the waveform of the current Id according to the first case.
  • FIG. 23 shows the waveform of the current Iq according to the first case.
  • shaft of FIG. 22 and FIG. 23 shows an electric current (A). *
  • FIG. 24 shows the waveform of the electrical angle ⁇ error indicated by the absolute value of the difference between the electrical angle ⁇ e calculated from the measured mechanical angle and the estimated electrical angle ⁇ est according to the first example.
  • shaft of FIG. 24 shows an electrical angle.
  • FIG. 25 shows the rotor angle waveform detected by the two position sensors ⁇ 1 and ⁇ 2 according to the first example.
  • the vertical axis in FIG. 25 indicates the mechanical angle of the rotor.
  • FIG. 26 shows a torque waveform according to the first case.
  • the vertical axis in FIG. 26 represents torque (N ⁇ m). *
  • the electrical connection between the current sensor I1 that detects the current value Ia and the motor drive system 1000 is disconnected at time 0.4s.
  • This disconnection means that the current sensor I1 that detects the current value Ia fails at time 0.4s.
  • the current value Ia after time 0.4 s is zero.
  • the electric angle ⁇ error is in a range smaller than the maximum allowable rotor angle Errormax until time 0.4 s when the failure occurs. However, when a failure occurs, the electrical angle ⁇ error becomes larger than the maximum allowable rotor angle Errormax. Further, as shown in FIG. 26, the fluctuation range of the torque is also increased. *
  • the electrical angle ⁇ error has a large value at time 0.25 s. This is due to the change in torque at time 0.25 s and is not detected as a sensor failure. For example, by detecting that the sum of the current values Ia, Ib, and Ic is substantially zero and that the rotor angles ⁇ a and ⁇ b are substantially equal, it is understood that no sensor failure has occurred. can do. Similarly, in the waveforms described below, the change in the waveform at time 0.25 s is caused by the change in torque, and is not detected as a sensor failure. *
  • FIGS. 27 to 32 show that when a failure occurs in one of the three current sensors I1, I2, and I3, the failure sensor is detected, identified, and separated, and a motor using a sensor other than the failure sensor is used.
  • the simulation result when driving continues is shown.
  • a case where the motor drive is continued is referred to as a “second case”.
  • FIG. 27 shows current waveforms detected by the current sensors I1, I2, and I3 according to the second case.
  • the vertical axis in FIG. 27 represents current (A). *
  • FIG. 28 shows a waveform of the current Id according to the second case.
  • FIG. 29 shows a waveform of the current Iq according to the first case.
  • shaft of FIG. 28 and FIG. 29 shows an electric current (A). *
  • FIG. 30 shows a waveform of the electrical angle ⁇ error indicated by the absolute value of the difference between the electrical angle ⁇ e calculated from the measured mechanical angle and the estimated electrical angle ⁇ est according to the second example.
  • shaft of FIG. 30 shows an electrical angle.
  • FIG. 31 shows a rotor angle waveform detected by the two position sensors ⁇ 1 and ⁇ 2 according to the second example.
  • shaft of FIG. 31 shows the mechanical angle of a rotor.
  • FIG. 32 shows a torque waveform according to the second case.
  • the vertical axis in FIG. 32 represents torque (N ⁇ m). *
  • the electrical angle ⁇ error becomes larger than the maximum allowable rotor angle Errormax.
  • the electrical angle ⁇ error is within a range smaller than the maximum allowable rotor angle Errormax in a short time.
  • FIG. 33 shows current waveforms detected by the current sensors I1, I2, and I3 according to the third case.
  • the vertical axis in FIG. 33 represents current (A). *
  • FIG. 34 shows a waveform of the current Id according to the third case.
  • FIG. 35 shows a waveform of the current Iq according to the third case.
  • shaft of FIG. 34 and FIG. 35 shows an electric current (A). *
  • FIG. 36 shows a waveform of the electrical angle ⁇ error according to the third example.
  • shaft of FIG. 36 shows an electrical angle. *
  • FIG. 37 shows a rotor angle waveform detected by the two position sensors ⁇ 1 and ⁇ 2 according to the third example.
  • the vertical axis in FIG. 37 represents the mechanical angle of the rotor.
  • FIG. 38 shows a torque waveform according to the third example.
  • the vertical axis in FIG. 38 represents torque (N ⁇ m). *
  • the electrical connection between the position sensor ⁇ 1 and the motor drive system 1000 is disconnected at time 0.3s.
  • This disconnection means that the position sensor ⁇ 1 fails at time 0.3s.
  • the rotor angle of the position sensor ⁇ 1 becomes zero after time 0.3s.
  • the electrical angle ⁇ error is in a range smaller than the maximum allowable rotor angle Errormax until the time 0.3 s when the failure occurs. However, when a failure occurs, the electrical angle ⁇ error becomes larger than the maximum allowable rotor angle Errormax. Further, as shown in FIG. 38, the fluctuation range of the torque is also increased. *
  • FIG. 39 shows current waveforms detected by the current sensors I1, I2, and I3 according to the fourth example.
  • the vertical axis in FIG. 39 represents current (A). *
  • FIG. 40 shows a waveform of the current Id according to the fourth case.
  • FIG. 41 shows the waveform of the current Iq according to the first case.
  • shaft of FIG. 40 and FIG. 41 shows an electric current (A). *
  • FIG. 42 shows a waveform of the electrical angle ⁇ error according to the fourth example.
  • shaft of FIG. 42 shows an electrical angle. *
  • FIG. 43 shows the rotor angle waveform detected by the two position sensors ⁇ 1 and ⁇ 2 according to the fourth example.
  • the vertical axis in FIG. 43 represents the mechanical angle of the rotor.
  • FIG. 44 shows a torque waveform according to the fourth example.
  • the vertical axis in FIG. 44 represents torque (N ⁇ m). *
  • the electrical angle ⁇ error becomes larger than the maximum allowable rotor angle Errormax.
  • the electrical angle ⁇ error is within a range smaller than the maximum allowable rotor angle Errormax in a short time.
  • FIG. 45 shows current waveforms detected by the current sensors I1, I2, and I3 according to the fifth example.
  • the vertical axis in FIG. 45 represents current (A). *
  • FIG. 46 shows a waveform of the current Id according to the fifth example.
  • FIG. 47 shows the waveform of the current Iq according to the fifth example.
  • shaft of FIG. 46 and FIG. 47 shows an electric current (A). *
  • FIG. 48 shows a waveform of the electrical angle ⁇ error according to the fifth example.
  • the vertical axis in FIG. 48 indicates the electrical angle. *
  • FIG. 49 shows a rotor angle waveform detected by two position sensors ⁇ 1 and ⁇ 2 according to the fifth example.
  • the vertical axis in FIG. 49 indicates the mechanical angle of the rotor.
  • FIG. 50 shows a torque waveform according to the fifth example.
  • the vertical axis in FIG. 50 indicates torque (N ⁇ m). *
  • the position sensor ⁇ 1 fails at time 0.3s.
  • the rotor angle of the position sensor ⁇ 1 becomes zero after time 0.3s.
  • the current sensor I1 fails at time 0.4s.
  • the current value Ia after time 0.4 s is zero.
  • the electrical angle ⁇ error is in a range smaller than the maximum allowable rotor angle Errormax until time 0.3 s when the failure of the position sensor ⁇ 1 occurs. However, when a failure occurs, the electrical angle ⁇ error becomes larger than the maximum allowable rotor angle Errormax. Further, as shown in FIG. 50, the fluctuation range of the torque is also increased. *
  • FIG. 51 to FIG. 56 show a case in which when a sensor failure occurs in both the current sensor and the position sensor, the failure sensor is detected, identified, separated, and the motor drive is continued using a sensor other than the failure sensor.
  • the simulation result is shown.
  • the case of continuing the motor drive is referred to as “sixth case”. *
  • FIG. 51 shows current waveforms detected by the current sensors I1, I2, and I3 according to the sixth example.
  • shaft of FIG. 51 shows an electric current (A). *
  • FIG. 52 shows a waveform of the current Id according to the sixth case.
  • FIG. 53 shows the waveform of the current Iq according to the first case.
  • shaft of each of FIG. 52 and FIG. 53 shows an electric current (A). *
  • FIG. 54 shows a waveform of the electrical angle ⁇ error according to the sixth example.
  • the vertical axis in FIG. 54 indicates the electrical angle. *
  • FIG. 55 shows a rotor angle waveform detected by the two position sensors ⁇ 1 and ⁇ 2 according to the sixth example.
  • the vertical axis in FIG. 55 indicates the mechanical angle of the rotor.
  • FIG. 56 shows a torque waveform according to the sixth example.
  • the vertical axis in FIG. 56 represents torque (N ⁇ m). *
  • the position sensor ⁇ 1 fails at time 0.3s. Then, the current sensor I1 fails at time 0.4s.
  • the electrical angle ⁇ error is larger than the maximum allowable rotor angle Errormax.
  • the electrical angle ⁇ error is within a range smaller than the maximum allowable rotor angle Errormax in a short time.
  • Embodiments of the present disclosure are also suitably used in motor drive systems such as shift-by-wire, steering-by-wire, brake-by-wire, and traction motors that require sensor fault detection capabilities.
  • a motor drive system according to an embodiment of the present disclosure may be mounted on an autonomous vehicle that complies with levels 0 to 4 (automation standards) defined by the Japanese government and the US Department of Transportation Road Traffic Safety Administration (NHTSA).
  • Embodiments of the present disclosure can be widely used in various devices having various motors such as vacuum cleaners, dryers, ceiling fans, washing machines, refrigerators, and electric power steering systems.
  • 100 Controller (control circuit), 100A: Fault sensor detection and separation unit, 100B: Vector control unit, 200: Drive circuit, 300: Inverter, 400: Shutdown circuit, 600: AD converter, 800: Notification device, 900: ROM , 1000: motor drive system, I1, I2, I3: current sensor, ⁇ 1, ⁇ 2: position sensor, 2000: EPS system

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Abstract

実施形態にかかるモータ制御方法は、（Ａ）３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３を用いて検出したモータＭを流れる三相電流の３つの電流値Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃと、２個の位置センサθ１、θ２を用いて検出したモータＭの２つのロータ角θａ、θｂとを取得し、（Ｂ）３つの電流値Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃのうちの２つの電流値と、２つのロータ角θａ、θｂのうちの１つのロータ角とを用いた演算を６通り行い、（Ｃ）６通りの演算の結果のパターンと故障センサとの関係を示すテーブルを用いて、電流センサおよび位置センサのうちの少なくとも１つの故障センサを特定し、（Ｄ）特定した少なくとも１つの故障センサとは異なるセンサを正常なセンサとして選択し、（Ｅ）選択した正常なセンサを用いてモータＭを制御する。

Description

モータ制御方法、モータ駆動システムおよび電動パワーステアリングシステム
本開示は、モータ駆動システムで用いられるモータ制御方法、モータ駆動システムおよび電動パワーステアリングシステムに関する。
近年、電気駆動システムが様々な応用分野に広く用いられる。電気駆動システムとして、例えばベクトル制御を用いて電動モータ（以下、「モータ」と表記する。）を制御するモータ駆動システムが挙げられる。　
モータ駆動システムは、例えば、自動車の電動パワーステアリングシステムにおいて用いられる。電動パワーステアリングシステムは、モータが発生する動力を用いて自動車の運転者のステアリング操作を補助する。そのような電動パワーステアリングシステムに搭載されるモータ駆動システムにおいては、信頼性を高めることが求められている（例えば、非特許文献１参照）。
Ｂａｓｌｅｒ，　Ｂｒｕｎｏ，　ａｎｄ　Ｔｈｏｍａｓ　Ｇｒｅｉｎｅｒ．　"Ｆａｕｌｔ－Ｔｏｌｅｒａｎｔ　Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ　ｆｏｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｔｅｅｒｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　ｕｎｄｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．"、［ｏｎｌｉｎｅ］、［２０１６年７月３１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｒｅｓｅａｒｃｈｇａｔｅ．ｎｅｔ／ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ／２７１３１８７４１＞
モータのベクトル制御では、幾つかの電流センサおよび位置センサが用いられる方式がある。これらのセンサのいずれかが故障すると、そのモータ駆動システムは正常に動作しない可能性が生じる。そこで、センサの故障を検出した場合は、モータの駆動を停止させることが考えられる。　
しかし、電動パワーステアリングシステムにおいてモータの駆動を停止させると、自動車の運転者は、ステアリング操作においてモータによる補助を受けられなくなり不便である。　
本開示の実施形態は、センサの故障が発生した場合でもモータの駆動制御を継続させることが可能なモータ制御方法、モータ駆動システムおよび電動パワーステアリングシステムを提供する。
本開示の例示的なモータ制御方法は、（Ａ）３個の電流センサを用いて検出した前記モータを流れる三相電流の３つの電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃと、２個の位置センサを用いて検出した前記モータの２つのロータ角θａおよびθｂとを取得し、（Ｂ）前記３つの電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃのうちの２つの電流値と、前記２つのロータ角θａおよびθｂのうちの１つのロータ角とを用いた演算を６通り行い、（Ｃ）前記６通りの演算の結果のパターンと故障センサとの関係を示すテーブルを用いて、前記電流センサおよび前記位置センサのうちの少なくとも１つの故障センサを特定し、（Ｄ）前記特定した少なくとも１つの故障センサとは異なるセンサを正常なセンサとして選択し、（Ｅ）前記選択した正常なセンサを用いて前記モータを制御する。　
本開示の例示的なモータ制御システムは、モータと、前記モータを流れる三相電流の電流値を検出する３個の電流センサと、前記モータのロータ角を検出する２個の位置センサと、前記モータを制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記３個の電流センサを用いて検出した前記モータを流れる三相電流の３つの電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃと、前記２個の位置センサを用いて検出した前記モータの２つのロータ角θａおよびθｂとを取得し、前記３つの電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃのうちの２つの電流値と、前記２つのロータ角θａおよびθｂのうちの１つのロータ角とを用いた演算を６通り行い、前記６通りの演算の結果のパターンと故障センサとの関係を示すテーブルを用いて、前記電流センサおよび前記位置センサのうちの少なくとも１つの故障センサを特定し、前記特定した少なくとも１つの故障センサとは異なるセンサを正常なセンサとして選択し、前記選択した正常なセンサを用いて前記モータを制御する。
本開示の実施形態によると、センサの故障が発生した場合でもモータの駆動制御を継続させることができる。
図１は、実施形態によるモータ駆動システムのハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。 図２は、実施形態によるモータ駆動システム中のインバータのハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。 図３は、実施形態によるモータ駆動システムのハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。 図４は、実施形態によるコントローラの機能ブロックを模式的に示す図である。 図５は、実施形態による故障センサ検出および分離ユニットの機能ブロックを模式的に示す図である。 図６は、実施形態による故障検出ユニットの機能ブロックを模式的に示す図である。 図７は、実施形態による故障センサの特定に用いるテーブルを示す図である。 図８は、実施形態による正常なセンサの選択に用いるテーブルを示す図である。 図９は、実施形態による故障センサの特定に用いるテーブルを示す図である。 図１０は、実施形態による正常なセンサの選択に用いるテーブルを示す図である。 図１１は、実施形態によるコントローラの機能ブロックを模式的に示す図である。 図１２は、実施形態による故障検出ユニットの機能ブロックを模式的に示す図である。 図１３は、実施形態による故障センサ検出および分離ユニットの機能ブロックを模式的に示す図である。 図１４は、実施形態によるコントローラの機能ブロックを模式的に示す図である。 図１５は、実施形態による故障検出ユニットの機能ブロックを模式的に示す図である。 図１６は、実施形態による故障センサ検出および分離ユニットの機能ブロックを模式的に示す図である。 図１７は、実施形態による故障センサの特定および正常なセンサの選択に用いるテーブルを示す図である。 図１８は、実施形態による故障センサの特定および正常なセンサの選択に用いるテーブルを示す図である。 図１９は、実施形態による故障センサの特定および正常なセンサの選択に用いるテーブルを示す図である。 図２０は、実施形態によるＥＰＳシステムの構成を模式的に示すブロック図である。 図２１は、第１事例による３個の電流センサが検出する電流波形を示す図である。 図２２は、第１事例による電流Ｉｄの波形を示す図である。 図２３は、第１事例による電流Ｉｑの波形を示す図である。 図２４は、第１事例による測定した機械角から演算した電気角と推定電気角との差の絶対値で示される電気角θｅｒｒｏｒの波形を示す図である。 図２５は、第１事例による２個の位置センサが検出するロータ角の波形を示す図である。 図２６は、第１事例によるトルク波形を示す図である。 図２７は、第２事例による３個の電流センサが検出する電流波形を示す図である。 図２８は、第２事例による電流Ｉｄの波形を示す図である。 図２９は、第２事例による電流Ｉｑの波形を示す図である。 図３０は、第２事例による測定した機械角から演算した電気角と推定電気角との差の絶対値で示される電気角θｅｒｒｏｒの波形を示す図である。 図３１は、第２事例による２個の位置センサが検出するロータ角の波形を示す図である。 図３２は、第２事例によるトルク波形を示す図である。 図３３は、第３事例による３個の電流センサが検出する電流波形を示す図である。 図３４は、第３事例による電流Ｉｄの波形を示す図である。 図３５は、第３事例による電流Ｉｑの波形を示す図である。 図３６は、第３事例による測定した機械角から演算した電気角と推定電気角との差の絶対値で示される電気角θｅｒｒｏｒの波形を示す図である。 図３７は、第３事例による２個の位置センサが検出するロータ角の波形を示す図である。 図３８は、第３事例によるトルク波形を示す図である。 図３９は、第４事例による３個の電流センサが検出する電流波形を示す図である。 図４０は、第４事例による電流Ｉｄの波形を示す図である。 図４１は、第４事例による電流Ｉｑの波形を示す図である。 図４２は、第４事例による測定した機械角から演算した電気角と推定電気角との差の絶対値で示される電気角θｅｒｒｏｒの波形を示す図である。 図４３は、第４事例による２個の位置センサが検出するロータ角の波形を示す図である。 図４４は、第４事例によるトルク波形を示す図である。 図４５は、第５事例による３個の電流センサが検出する電流波形を示す図である。 図４６は、第５事例による電流Ｉｄの波形を示す図である。 図４７は、第５事例による電流Ｉｑの波形を示す図である。 図４８は、第５事例による測定した機械角から演算した電気角と推定電気角との差の絶対値で示される電気角θｅｒｒｏｒの波形を示す図である。 図４９は、第５事例による２個の位置センサが検出するロータ角の波形を示す図である。 図５０は、第５事例によるトルク波形を示す図である。 図５１は、第６事例による３個の電流センサが検出する電流波形を示す図である。 図５２は、第６事例による電流Ｉｄの波形を示す図である。 図５３は、第６事例による電流Ｉｑの波形を示す図である。 図５４は、第６事例による測定した機械角から演算した電気角と推定電気角との差の絶対値で示される電気角θｅｒｒｏｒの波形を示す図である。 図５５は、第６事例による２個の位置センサが検出するロータ角の波形を示す図である。 図５６は、第６事例によるトルク波形を示す図である。
以下、添付の図面を参照しながら、本開示のモータ制御方法、モータ駆動システムおよび電動パワーステアリングシステムの実施形態を詳細に説明する。但し、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするため、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。また、以下の説明では、主に電動パワーステアリングシステムに搭載される形態のモータ駆動システムを例示するが、本開示のモータ駆動システムはそれに限定されない。本開示のモータ駆動システムは、電動パワーステアリングシステム以外にも適用可能である。　
〔モータ駆動システム１０００の構成〕

　図１は、本実施形態によるモータ駆動システム１０００のハードウェアブロックを模式的に示す。　
モータ駆動システム１０００は典型的に、モータＭと、３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３と、２個の位置センサθ１、θ２と、コントローラ１００と、駆動回路２００と、インバータ（「インバータ回路」とも称される。）３００と、シャットダウン回路４００と、アナログデジタル変換回路（以下、「ＡＤコンバータ」と表記する。）６００と、報知装置８００と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）９００とを有する。　
モータ駆動システム１０００は、例えばパワーパックとしてモジュール化され、モータ、センサ、ドライバおよびコントローラを有するモータモジュールとして製造および販売され得る。なお、本明細書では、構成要素としてモータＭを有するシステムを例に、モータ駆動システム１０００を説明する。ただし、モータ駆動システム１０００は、構成要素としてモータＭを有しない、モータＭを駆動するためのシステムであってもよい。　
モータＭは、例えば、表面磁石型同期型モータ（ＳＰＭＳＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｍｏｔｏｒ））および埋込磁石型同期型モータ（ＩＰＭＳＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｍｏｔｏｒ））などの永久磁石同期モータ、あるいは三相交流モータである。モータＭは、例えば三相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）の巻線（不図示）を有する。三相の巻線は、インバータ３００に電気的に接続される。　
コントローラ１００は、モータ駆動システム１０００全体の動作を制御する制御回路である。コントローラ１００は、例えばマイクロコントロールユニット（ＭＣＵ）である。または、コントローラ１００は、例えば、ＣＰＵコアが組み込まれたフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）によっても実現され得る。　
コントローラ１００は、例えばベクトル制御によってモータＭのトルクおよび回転速度を制御する。回転速度は、単位時間（例えば１分間）にロータが回転する回転数（ｒｐｍ）で表される。ベクトル制御は、モータに流れる電流を、トルクを発生する電流成分と、磁束を発生する電流成分とに分解し、互いに直交する各電流成分を独立に制御する方法である。例えば、コントローラ１００は、３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３によって測定された実電流値、および２個の位置センサθ１、θ２によって測定されたロータ角（すなわち、位置センサθ１、θ２からの出力信号）などに従って目標電流値を設定する。コントローラ１００は、その目標電流値に基づいてＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成し、駆動回路２００に出力する。　
コントローラ１００は、３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３および２個の位置センサθ１、θ２のうちの少なくとも１つに故障が発生した場合、センサ故障が発生したことを検出する。そして、コントローラ１００は、故障したのはどのセンサであるのかを特定（同定：Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）する。故障センサの検出および故障センサの特定の方法の詳細は後述する。コントローラ１００は、故障センサを特定すると、その故障センサとは異なるセンサを正常なセンサとして選択する。そして、その選択した正常なセンサを用いてモータの駆動制御を行う。また、コントローラ１００は、３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３および２個の位置センサθ１、θ２のうちの少なくとも１つを故障センサと特定した場合、報知信号を報知装置８００に出力する。報知装置８００の動作の詳細は後述する。　
駆動回路２００は、例えばゲートドライバである。駆動回路２００は、インバータ３００におけるスイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御信号を、コントローラ１００から出力されるＰＷＭ信号に従って生成する。なお、後述するように、駆動回路２００は、コントローラ１００に実装されていてもよい。　

　インバータ３００は、例えばバッテリなどの直流電源（不図示）から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換された交流電力でモータＭを駆動する。例えば、インバータ３００は、駆動回路２００から出力される制御信号に基づいて、直流電力を、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の擬似正弦波である三相交流電力に変換する。この変換された三相交流電力でモータＭは駆動される。　
シャットダウン回路４００は、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ、典型的にはＭＯＳＦＥＴ）若しくは絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などの半導体スイッチ素子、またはメカニカルリレーを有する。シャットダウン回路４００は、インバータ３００とモータＭとの間に電気的に接続される。コントローラ１００は、所定の個数以上の故障センサを検出した場合、モータの駆動を停止させるためのシャットダウン信号を出力する。シャットダウン回路４００は、コントローラ１００から出力されるシャットダウン信号に応じて、インバータ３００とモータＭとの電気的な接続を遮断する。例えば、シャットダウン信号がアサートされると、シャットダウン回路４００の半導体スイッチ素子がオフされ、インバータ３００とモータＭとの電気的な接続が遮断される。これにより、シャットダウン回路４００は、インバータ３００からモータＭへの電力供給を停止する。　
３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３は、モータＭを流れる三相電流の電流値を検出する。例えば、電流センサＩ１はＵ相を流れる電流の電流値Ｉａを検出する。電流センサＩ２はＶ相を流れる電流の電流値Ｉｂを検出する。電流センサＩ３はＷ相を流れる電流の電流値Ｉｃを検出する。電流センサは、例えば、シャント抵抗、およびシャント抵抗に流れる電流を検出する電流検出回路（不図示）を有する。シャント抵抗の抵抗値は、例えば０．１Ω程度である。　
ＡＤコンバータ６００は、３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３から出力されるアナログ信号をサンプリングしてデジタル信号に変換し、この変換したデジタル信号をコントローラ１００に出力する。なお、コントローラ１００がＡＤ変換を行ってもよい。その場合、３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３は、アナログ信号をコントローラ１００に直接出力する。　
位置センサ（「角度センサ」とも称される。）θ１、θ２は、モータＭに配置され、モータＭのロータ角（ロータ位置）、つまり、ロータの機械角を検出する。２個の位置センサθ１、θ２のそれぞれは、例えばレゾルバ、ロータリエンコーダまたはホールＩＣ（ホール素子を含む）を有する。２個の位置センサθ１、θ２は、ロータの機械角をコントローラ１００に出力する。これにより、コントローラ１００は、ロータの機械角を取得する。　
モータ駆動システム１０００は、２個の位置センサθ１、θ２として、例えば、磁気抵抗（ＭＲ）素子を有する磁気センサ、速度センサまたは加速度センサを有してもよい。速度センサを位置センサとして用いる場合、コントローラ１００は、回転速度信号または角速度信号に積分処理等を行うことでロータの位置、つまり、回転角を取得することができる。角速度は、１秒間にロータが回転する角度（ｒａｄ／ｓ）で表される。位置センサに代えて加速度センサを用いる場合、コントローラ１００は、角加速度信号からロータの位置、つまり、回転角を算出することができる。本明細書において、位置センサとしては、ロータ角を取得するセンサ以外のあらゆるセンサが含まれる。例えば、位置センサには、上述した磁気センサ、速度センサまたは加速度センサが含まれ得る。また、「取得」には、例えば、ロータの機械角を外部から受け取ること、および、コントローラ１００自身がロータの機械角を演算して取得することが含まれる。　
報知装置８００は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）を有する。例えば、報知装置８００は、コントローラ１００が報知信号をアサートすると、そのアサートに応答して点灯または点滅する。例えば、モータ駆動システム１０００が自動車に搭載される場合、報知装置８００は、スピードメータおよびタコメータなどの計器と共にダッシュボードのインストルメントパネルに配置され得る。これにより、人間はモータ駆動システムに故障が発生したことを認識することができる。また、報知装置８００はスピーカを有し、音声により人間に警告を発してもよい。また、報知装置８００は表示装置を有し、画像および文字の少なくとも一方を表示することにより人間に警告を発してもよい。また、報知装置８００は、これら光、音、表示を適宜組み合わせて人間に警告を発してもよい。　
ＲＯＭ９００は、例えば書き込み可能なメモリ（例えばＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ））、書き換え可能なメモリ（例えばフラッシュメモリ）または読み出し専用のメモリである。ＲＯＭ９００は、コントローラ１００にモータＭを制御させるための命令群を有する制御プログラムを格納する。例えば、制御プログラムはブート時にＲＡＭ（不図示）に一旦展開される。なお、ＲＯＭ９００は、コントローラ１００に外付けされる必要はなく、コントローラ１００に搭載されていてもよい。ＲＯＭ９００を搭載したコントローラ１００は、例えば上述したＭＣＵであり得る。　
図２を参照して、インバータ３００のハードウェア構成の一例を説明する。図２は、本実施形態によるインバータ３００のハードウェア構成を模式的に示す。　
インバータ３００は、３個の下アームのスイッチング素子および３個の上アームのスイッチング素子を有する。図示されるスイッチング素子ＳＷ＿Ｌ１、ＳＷ＿Ｌ２およびＳＷ＿Ｌ３が下アームのスイッチング素子であり、スイッチング素子ＳＷ＿Ｈ１、ＳＷ＿Ｈ２およびＳＷ＿Ｈ３が、上アームのスイッチング素子である。スイッチング素子として、例えばＦＥＴおよびＩＧＢＴを用いることができる。スイッチング素子は、モータＭに向けて流れる回生電流を流す還流ダイオードを有する。　
３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３は、モータＭを流れる三相電流の電流値を検出することができる位置であれば、任意の位置に配置することができる。この例では、電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３は、インバータ３００内に配置されるシャント抵抗Ｒｓを含む。電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相に流れる電流を検出する。すなわち、この例では、いわゆる３シャント方式により、電流検出が行われている。図示されるように、例えばシャント抵抗Ｒｓは、ローサイトスイッチング素子とグランドとの間のローサイド側に電気的に接続され得る。または、例えばシャント抵抗Ｒｓは、ハイサイドスイッチング素子と電源との間のハイサイド側に電気的に接続され得る。　
コントローラ１００は、例えばベクトル制御を用いた三相通電制御を行うことによってモータＭを駆動することができる。例えば、コントローラ１００は、三相通電制御を行うためのＰＷＭ信号を生成し、そのＰＷＭ信号を駆動回路２００に出力する。駆動回路２００は、インバータ３００中の各ＦＥＴのスイッチング動作を制御するゲート制御信号をＰＷＭ信号に基づいて生成し、各ＦＥＴのゲートに与える。　
図３は、本実施形態の変形例によるモータ駆動システム１０００のハードウェアブロックを模式的に示す。図示されるように、モータ駆動システム１０００は、駆動回路２００を有していなくてもよい。その場合、コントローラ１００は、インバータ３００の各ＦＥＴのスイッチング動作を直接制御するポートを有する。具体的に説明すると、コントローラ１００は、ゲート制御信号をＰＷＭ信号に基づいて生成する。コントローラ１００は、そのポートを介してゲート制御信号を出力し、このゲート制御信号を各ＦＥＴのゲートに与えることができる。　
〔故障センサの特定および分離〕

　先ず、位置センサの故障を例にして、本開示のセンサ故障を説明する。例えば、自動車の電動パワーステアリング（ＥＰＳ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｔｅｅｒｉｎｇ））システム用のモータ駆動システム１０００において、位置センサとして磁気センサが広く用いられる。本実施形態において、磁気センサはＭＲ素子を有する。センサマグネットは、例えば射出成形などによってモータのシャフトに設けられる。また、磁気センサは、例えばモータの回路基板（不図示）に設けられる。シャフトの回転に伴ってセンサマグネットも回転する。そのため、磁気センサは、その磁極の位置変化による磁束の変化を検出することができる。　

　通常、センサマグネットはシャフトに強固に固定された状態にある。ただし、自動車等の車両に外部から何らかの強い衝撃（例えば、車両が縁石に乗り上げたときに生じ得る衝撃）が加わると、その衝撃がシャフトに伝わり、センサマグネットが破損または変形してしまうことが起こり得る。または、センサマグネットの取り付け位置がずれてしまうことが起こり得る。破損、変形または位置ずれにより、磁気センサは、ロータの位置を正確に検出することは困難となる。本明細書において、位置センサの故障には、位置センサ自体の故障だけでなく、例えばセンサマグネットの破損も含まれる。また、電流センサの故障は、例えばシャント抵抗の破損である。モータ駆動システム１０００にセンサ故障が生じた場合は、故障したセンサを使用せずにモータ駆動を継続させることが好ましい。　
次に、本実施形態による故障センサの検出、特定および分離のアルゴリズムを説明する。本実施形態による故障センサの特定および分離のアルゴリズムは、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはＦＰＧＡなどのハードウェアのみで実現することもできるし、ハードおよびソフトウェアの組み合わせによっても実現することができる。　
図４は、コントローラ１００の機能ブロックを模式的に示す。本明細書において、機能ブロック図における各ブロックは、ハードウェア単位ではなく機能ブロック単位で示される。ソフトウェアは、例えば、各機能ブロックに対応した特定の処理を実行させるためのコンピュータプログラムを構成するモジュールであり得る。　
コントローラ１００は、例えば、故障センサ検出および分離ユニット１００Ａおよびベクトル制御ユニット１００Ｂを含む。なお、本明細書において、説明の便宜上、各機能ブロックを「ユニット」と表記することとする。当然に、この表記は、各機能ブロックを、ハードウェアまたはソフトウェアに限定解釈する意図で用いられない。以下、故障センサ検出および分離ユニット１００Ａを検出および分離ユニット１００Ａと称する場合がある。　
電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３は、モータＭを流れる三相電流の３つの電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃを検出する。位置センサθ１はモータＭのロータ角θａを検出し、位置センサθ２はモータＭのロータ角θｂを検出する。検出および分離ユニット１００Ａは、３つの電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃのうちの２つの電流値と、２つのロータ角θａおよびθｂのうちの１つのロータ角とを用いた演算を６通り行う。そして、その演算結果に基づいて、電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３および位置センサθ１、θ２のうちの少なくとも１つの故障センサを特定する。例えば、予め演算された６通りの演算の結果と故障センサとの関係を示すテーブルを用いて、故障センサを特定する。そして、故障したセンサを非選択とし、故障センサとは異なるセンサを正常なセンサとして選択する。これらの処理の詳細は後述する。本実施形態において、分離（Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）とは、特定した故障センサを選択しない、すなわち特定した故障センサを使用しないことを意味する。　
ベクトル制御ユニット１００Ｂは、一般的なベクトル制御に必要な演算を行う。なお、ベクトル制御は周知の技術であるので、その制御についての詳細な説明は省略する。　
図５は、検出および分離ユニット１００Ａの機能ブロックを模式的に示す。検出および分離ユニット１００Ａは、６個の故障検出ユニットＦＤ１、ＦＤ２、ＦＤ３、ＦＤ４、ＦＤ５、ＦＤ６と、故障センサ特定および分離ユニット１００Ｃとを含む。以下、故障センサ特定および分離ユニット１００Ｃを特定および分離ユニット１００Ｃと称する場合がある。　
故障検出ユニットＦＤ１－ＦＤ６のそれぞれには、３つの電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃのうちの２つの電流値と、２つのロータ角θａおよびθｂのうちの１つのロータ角と、リファレンス電圧が入力される。この例では、故障検出ユニットＦＤ１は電流値Ｉａ、Ｉｂおよびロータ角θａを入力する。故障検出ユニットＦＤ２は電流値Ｉａ、Ｉｂおよびロータ角θｂを入力する。故障検出ユニットＦＤ３は電流値Ｉｂ、Ｉｃおよびロータ角θａを入力する。故障検出ユニットＦＤ４は電流値Ｉｂ、Ｉｃおよびロータ角θｂを入力する。故障検出ユニットＦＤ５は電流値Ｉｃ、Ｉａおよびロータ角θａを入力する。故障検出ユニットＦＤ６は電流値Ｉｃ、Ｉａおよびロータ角θｂを入力する。　
図６は、故障検出ユニットＦＤ１－ＦＤ６の機能ブロックを模式的に示す。故障検出ユニットＦＤ１－ＦＤ６の機能ブロック構造は同じであり、入力する電流値およびロータ角の組み合わせが互いに異なる。　
故障検出ユニットＦＤ１－ＦＤ６のそれぞれは、三相電流演算ユニット１１０、クラーク変換ユニット１１１、角度変換ユニット１２０、クラーク変換ユニット１３０、磁束演算ユニット１４０、ロータ角演算ユニット１４１、減算ユニット１４３、最大許容ロータ角ユニット１４４およびレベル比較ユニット１５０を含む。　
各機能ブロックがソフトウェアとしてコントローラ１００に実装される場合、そのソフトウェアの実行主体は、例えばコントローラ１００のコアであり得る。上述したように、コントローラ１００は、ＦＰＧＡによっても実現され得る。その場合、全てまたは一部の機能ブロックは、ハードウェアで実現され得る。また、複数のＦＰＧＡを用いて処理を分散させることにより、特定のコンピュータの演算負荷を分散させることができる。その場合、図５および図６に示される機能ブロックの全てまたは一部は、その複数のＦＰＧＡに分散して実装され得る。複数のＦＰＧＡは、例えば車載のコントロールエリアネットワーク（ＣＡＮ）によって互いに接続され、データの送受信を行うことができる。　
三相電流演算ユニット１１０は、電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃのうちの２つの電流値を受け取って残りの１つの電流値を演算により求める。三相通電制御において、各相を流れる電流の値の総和はゼロになる。すなわち、電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃの総和はゼロになる関係が満たされる。この関係を用いて、２つの電流値から残りの１つの電流値を演算により求めることができる。これにより、電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃが取得される。三相電流演算ユニット１１０は、電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃをクラーク変換ユニット１１１に出力する。　
クラーク変換ユニット１１１は、ベクトル制御などに用いられるいわゆるクラーク変換を用いて、三相電流演算ユニット１１０から出力された電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃを、αβ固定座標系における、α軸上の電流値Ｉαおよびβ軸上の電流値Ｉβに変換する。ここで、αβ固定座標系は静止座標系であり、三相のうちの一相の方向（例えばＵ相方向）がα軸であり、α軸と直交する方向がβ軸である。クラーク変換ユニット１１１は、電流値Ｉα、Ｉβを、磁束演算ユニット１４０に出力する。　
クラーク変換ユニット１３０は、クラーク変換ユニット１１１と同様にクラーク変換を用いて、リファレンス電圧Ｖａ*、Ｖｂ*およびＶｃ*を、αβ固定座標系における、α軸上のリファレンス電圧Ｖα*およびβ軸上のリファレンス電圧Ｖβ*に変換する。リファレンス電圧Ｖａ*、Ｖｂ*およびＶｃ*は、インバータ３００の各スイッチング素子を制御するための、上述したＰＷＭ信号を表す。クラーク変換ユニット１３０は、リファレンス電圧Ｖα*、Ｖβ*を磁束演算ユニット１４０に出力する。　
磁束演算ユニット１４０は、電流値Ｉα、Ｉβおよびリファレンス電圧Ｖα*、Ｖβ*を用いて、αβ固定座標系における、磁束ΨαおよびΨβを演算する。例えば、下記式（１）および式（２）に示す（Ｖα*－ＲＩα）および（Ｖβ*－ＲＩβ）に対して、それぞれローパスフィルタによる処理を行うことにより、磁束ΨαおよびΨβを求めることができる。なお、式（１）および式（２）において、ＬＰＦはローパスフィルタによる処理を行うことを意味する。

　Ψα＝ＬＰＦ（Ｖα*－ＲＩα）　　　　　　　式（１）

　Ψβ＝ＬＰＦ（Ｖβ*－ＲＩβ）　　　　　　　式（２）
ここで、Ｒは電機子抵抗である。電機子抵抗Ｒは、例えばコントローラ１００のコアによって磁束演算ユニット１４０に設定される。錯交磁束Ψは、下記式（３）で表される。　Ψ＝（Ψα2＋Ψβ2）1/2　　　　　　　　　　式（３）　磁束演算ユニット１４０は、磁束ΨαおよびΨβをロータ角演算ユニット１４１に出力する。　
ロータ角演算ユニット１４１は、磁束ΨαおよびΨβを用いて、推定電気角θｅｓｔを演算する。例えば、下記式（４）、式（５）および式（６）の演算を行って推定電気角θｅｓｔを求める。

　ρ＝ｔａｎ-1（Ψβ／Ψα）　　　　　　　　　式（４）

　δ＝ｔａｎ-1（ＬｑＩｑ／Ψ）　　　　　　　　式（５）

　θｅｓｔ＝ρ＋δ　　　　　　　　　　　　　　式（６）
ここで、Ｉｑはｄｑ回転座標系のｑ軸上の電流値であり、Ｌｑはｄｑ回転座標系におけるｑ軸上の電機子インダクタンスである。ρは位相角であり、δは負荷角である。ロータ角演算ユニット１４１は、推定電気角θｅｓｔを減算ユニット１４３に出力する。　
角度変換ユニット１２０は、位置センサθ１、θ２で測定されたロータの機械角θａまたはθｂを電気角θｅに変換する。例えば、下記式（７）の演算を行って電気角θｅを求める。

　θｅ＝（Ｐ／２）・θｍ　　　　　　　　　　　式（７）
ここで、Ｐは極数であり、θｍは機械角θａまたはθｂである。角度変換ユニット１２０は、電気角θｅを減算ユニット１４３に出力する。　
減算ユニット１４３は、下記式（８）に示すように、推定電気角θｅｓｔと電気角θｅとの差の絶対値で示される電気角θｅｒｒｏｒを求める。

　θｅｒｒｏｒ＝｜θｅｓｔ－θｅ｜　　　　　　式（８）
減算ユニット１４３は、電気角θｅｒｒｏｒをレベル比較ユニット１５０に出力する。　
最大許容ロータ角ユニット１４４は、予め定められた所定値である最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘを保持しており、その最大許容ロータ角をレベル比較ユニット１５０に出力する。演算に用いる電流値およびロータ角を検出するセンサのいずれにも故障が生じていないときは、モータＭを流れる電流の値から演算した推定電気角θｅｓｔと、測定した機械角から演算した電気角θｅとは、理想的には同じ値になる。すなわち、電気角θｅｒｒｏｒは、理想的にはゼロとなる。しかし、実際には多少の誤差が生じ、電気角θｅｒｒｏｒはゼロよりも大きな値になり得る。本実施形態ではこれを考慮し、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘを任意の値に設定する。例えば、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘは４度に設定され得るが、これに限定されない。演算に用いる電流値およびロータ角を検出するセンサのいずれにも故障が生じていないときは、電気角θｅｒｒｏｒは最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘ未満の値となる。　
レベル比較ユニット１５０は、電気角θｅｒｒｏｒと最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘとの間のレベル比較を行う。レベル比較ユニット１５０は、電気角θｅｒｒｏｒが最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘと等しいかまたは最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも大きいとき、センサ故障を示すエラー信号を出力する。　
演算に用いる電流値およびロータ角を検出するセンサのうちの少なくともの１つのセンサに故障が発生したときは、モータＭを流れる電流の値から演算した推定電気角θｅｓｔと、測定した機械角から演算した電気角θｅとは、互いに異なる値になる。すなわち、電気角θｅｒｒｏｒはゼロよりも大きな値となる。この電気角θｅｒｒｏｒと所定値である最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘを比較し、電気角θｅｒｒｏｒがその所定値（例えば４度）以上である場合に、エラー信号を出力する。エラー信号は、例えばデジタル信号である。例えば、センサ故障を示すエラー信号レベルを「１」に、センサ故障を示さないエラー信号レベルを「０」に割り当てることができる。この割り当ての例では、エラー信号は、正常時には「０」であり、センサ故障が発生すると「１」にアサートされる。　
図５を参照して、特定および分離ユニット１００Ｃは、６個の故障検出ユニットＦＤ１－ＦＤ６が行った６通りの演算の結果に基づいて、電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３および位置センサθ１、θ２のうちの少なくとも１つの故障センサを特定する。例えば、特定および分離ユニット１００Ｃは、予め演算された６通りの演算の結果を含む参照パターンと故障センサとの関係を示すテーブルを用いて、故障センサを特定する。　
図７は、一例として、故障センサの特定に用いるテーブル１を示す。特定および分離ユニット１００Ｃは、６個の故障検出ユニットＦＤ１－ＦＤ６それぞれからのエラー信号「１」の出力の有無を検出する。テーブルでは、エラー信号「１」の出力有りを「×」で示し、エラー信号「１」の出力無しを「○」で示している。　
電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３および位置センサθ１、θ２の全てが正常である場合は、故障検出ユニットＦＤ１－ＦＤ６の全てにおいて「○」となる。これにより特定および分離ユニット１００Ｃは、センサ故障が発生していないことを検出できる。テーブルにおけるＦＤ１からＦＤ６までの列方向のパターンを本明細書では参照パターンと呼ぶ。参照パターン「○○○○○○」に該当するとき、センサ故障が発生していないことを検出できる。　
例えば、故障検出ユニットＦＤ２、ＦＤ４、ＦＤ６が「○」となり、故障検出ユニットＦＤ１、ＦＤ３、ＦＤ５が「×」となった場合は、特定および分離ユニット１００Ｃは、故障センサは位置センサθ１であることを特定することができる。すなわち、参照パターン「×○×○×○」に該当するとき、故障センサは位置センサθ１であることを特定することができる。　
また、例えば、故障検出ユニットＦＤ３、ＦＤ４が「○」となり、故障検出ユニットＦＤ１、ＦＤ２、ＦＤ５、ＦＤ６が「×」となった場合は、故障センサは電流センサＩ１であることを特定することができる。また、例えば、故障検出ユニットＦＤ６が「○」となり、故障検出ユニットＦＤ１－ＦＤ５が「×」となった場合は、故障センサは電流センサＩ２および位置センサθ１であることを特定することができる。　
図６を参照して説明したように、故障検出ユニットＦＤ１－ＦＤ６のそれぞれは、演算に用いる電流値およびロータ角を検出するセンサのうちの少なくともの１つのセンサに故障が発生したときは、異常を示すエラー信号「１」を出力する。言い換えると、故障センサが存在している場合、故障検出ユニットＦＤ１－ＦＤ６の６通りの演算のうちの、故障センサが検出した電流値またはロータ角を用いる演算の結果は異常を示す。また、故障検出ユニットＦＤ１－ＦＤ６の６通りの演算のうちの、故障センサとは異なるセンサが検出した電流値およびロータ角を用いる演算の結果は正常となる。　
テーブル１から分かるように、故障センサの測定値は、故障検出ユニットＦＤ１－ＦＤ６の６通りの演算のうちの異常を示した演算の全てで用いられている。例えば、位置センサθ１が故障センサである場合、位置センサθ１の測定値を用いる故障検出ユニットＦＤ１、ＦＤ３、ＦＤ５の演算結果は異常となり、位置センサθ１の測定値を用いない故障検出ユニットＦＤ２、ＦＤ４、ＦＤ６の演算結果は正常となる。すなわち、６通りの演算のうちの異常を示した演算の全てで用いられた測定値を検出したセンサを、故障センサと特定することができる。　
次に、特定および分離ユニット１００Ｃは、特定した少なくとも１つの故障センサとは異なるセンサを正常なセンサとして選択する。図８は、一例として、正常なセンサの選択に用いるテーブル２を示す。テーブル２に示す「○」と「×」のパターンは、テーブル１と同じである。　
電流センサのうちの１つが故障センサであると特定した場合、特定および分離ユニット１００Ｃは、特定された故障した電流センサとは異なる電流センサを正常なセンサとして選択する。例えば、参照パターン「××○○××」に該当するとき、故障センサは電流センサＩ１であることを特定することができる。同時に、電流センサＩ１以外のセンサは正常であることが分かる。この場合、特定および分離ユニット１００Ｃは、電流センサＩ１は選択せず、残りの電流センサＩ２、Ｉ３を選択する。　
また、位置センサのうちの１つが故障センサであると特定した場合、特定および分離ユニット１００Ｃは、特定された故障した位置センサとは異なる位置センサを正常なセンサとして選択する。例えば、参照パターン「○×○×○×」に該当するとき、故障センサは位置センサθ２であることを特定することができる。同時に、位置センサθ２以外のセンサは正常であることが分かる。この場合、特定および分離ユニット１００Ｃは、位置センサθ２は選択せず、残りの位置センサθ１を選択する。　
例えば、参照パターン「×××××○」に該当するとき、故障センサは電流センサＩ２および位置センサθ１であることを特定することができる。同時に、電流センサＩ２および位置センサθ１以外のセンサは正常であることが分かる。この場合、特定および分離ユニット１００Ｃは、電流センサＩ２および位置センサθ１は選択せず、残りの電流センサＩ１、Ｉ３および位置センサθ２を選択する。　
ベクトル制御を用いた三相通電制御を行うことによってモータを駆動する場合、２個の電流センサおよび１個の位置センサを用いることができれば、モータの制御を正常に行うことができる。このため、選択した電流センサおよび位置センサを用いて、モータの駆動制御を継続することができる。　
特定および分離ユニット１００Ｃは、選択するセンサを示すセンサ選択信号を生成し、ベクトル制御ユニット１００Ｂ（図４）に出力する。ベクトル制御ユニット１００Ｂは、センサ選択信号に基づいて、故障センサの出力信号は選択せずに、故障センサとは異なるセンサの出力信号を選択する。ベクトル制御ユニット１００Ｂは、選択したセンサの出力信号を用い、駆動回路２００を介してモータＭの駆動制御を実行する。　
特定および分離ユニット１００Ｃは、電流センサおよび位置センサの少なくとも１つが故障センサと特定された場合、人間に注意を喚起するための報知信号を生成する。特定および分離ユニット１００Ｃは、報知信号を報知装置８００（図１）に出力する。上述したように、報知装置８００は、例えば、光、音、表示の少なくとも１つを用いて、人間に注意を喚起する。これにより、人間はモータ駆動システムに故障が発生したこと、より詳細にはセンサ故障が発生したことを認識することができる。　
本実施形態では、センサ故障が発生した場合でも、残りの正常なセンサを用いてモータＭの駆動制御を継続することができる。しかし、故障センサはそのまま放置することなく、正常なセンサに交換することが好ましい。人間は、報知装置８００の動作により、センサの交換が必要となったことを認識することができる。　
次に、所定の個数以上の故障センサを検出した場合に、モータＭの駆動を停止させる動作を説明する。　
上記の例では、センサ故障が発生した場合でも、残りの正常なセンサを用いてモータＭの駆動制御を継続していた。しかし、３個の電流センサのうちの２個が故障した場合、あるいは２個の位置センサの全てが故障した場合は、本開示ではモータＭの駆動を停止させる。　
図９は、一例として、故障センサの特定に用いるテーブル３を示す。図１０は、一例として、正常なセンサの選択に用いるテーブル４を示す。電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３のうちの２個が故障した場合、あるいは位置センサθ１、θ２の両方が故障した場合は、故障検出ユニットＦＤ１－ＦＤ６の全てにおいて「×」となる。この場合は、本開示ではセンサの選択は行わずに、モータＭの駆動を停止させる。特定および分離ユニット１００Ｃは、シャットダウン信号を生成し、シャットダウン回路４００（図１）に出力する。シャットダウン回路４００は、シャットダウン信号に応じて、インバータ３００とモータＭとの電気的な接続を遮断する。これにより、インバータ３００からモータＭへの電力供給は停止する。同時に、特定および分離ユニット１００Ｃは、人間に注意を喚起するための報知信号を生成する。特定および分離ユニット１００Ｃは、報知信号を報知装置８００（図１）に出力する。上述したように、報知装置８００は、例えば、光、音、表示の少なくとも１つを用いて、人間に注意を喚起する。これにより、人間はモータ駆動システムに故障が発生したこと、より詳細にはモータＭの駆動が停止したことを認識することができる。電動パワーステアリングシステムにおいては、自動車の運転者は、ステアリング操作を補助するモータが停止したことを認識することができる。運転者は報知装置８００による注意喚起に従って、例えば路肩に自動車を停止させることができる。　
上述の実施形態では、検出および分離ユニット１００Ａは、モータＭの駆動中は常に演算を行っていた。しかし、コントローラ１００がセンサ故障を検出する演算ユニットを含み、センサ故障の発生が検出されてから、検出および分離ユニット１００Ａは演算を開始してもよい。　
図１１は、本実施形態の変形例によるコントローラ１００の機能ブロックを模式的に示す。図１１に示す例では、コントローラ１００は故障検出ユニット１００Ｄを含む。分かり易く説明するために、図１１ではベクトル制御ユニット１００Ｂ（図４）の図示を省略しているが、コントローラ１００にはベクトル制御ユニット１００Ｂも含まれる。図１２は、故障検出ユニット１００Ｄの機能ブロックを模式的に示す。図１３は、検出および分離
ユニット１００Ａの機能ブロックを模式的に示す。　
図１２を参照して、故障検出ユニット１００Ｄは、減算ユニット１６１、閾値ユニット１６２、レベル比較ユニット１６３、加算ユニット１７１、閾値ユニット１７２、レベル比較ユニット１７３、ＯＲ演算ユニット１８０を含む。　
減算ユニット１６１は、２個の位置センサθ１およびθ２が検出したロータ角θａとロータ角θｂとの差の絶対値を求める。２個の位置センサθ１、θ２の両方が正常である場合、ロータ角θａ、θｂは実質的に同じ値になる。このため、ロータ角θａとロータ角θｂとの差の絶対値は実質的にゼロになる。一方、２個の位置センサθ１、θ２のうちの少なくとも１つが故障した場合、ロータ角θａ、θｂは互いに異なる値となる。このため、ロータ角θａとロータ角θｂとの差の絶対値はゼロ以外の値になる。減算ユニット１６１はロータ角θａとロータ角θｂとの差の絶対値をレベル比較ユニット１６３に出力する。閾値ユニット１６２は、予め決められた閾値を保持しており、その閾値をレベル比較ユニット１６３に出力する。閾値ユニット１６２が保持する閾値は任意の値に設定される。その閾値は例えば４度であるが、これに限定されない。　
レベル比較ユニット１６３は、ロータ角θａとロータ角θｂとの差の絶対値と閾値とを比較する。レベル比較ユニット１６３は、その絶対値が閾値以上であるとき、センサ故障を示すエラー信号をＯＲ演算ユニット１８０に出力する。その絶対値が閾値未満であるときは、エラー信号は出力しない。　
加算ユニット１７１は、３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３が検出した電流値Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの和を演算する。３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３の全てが正常である場合、それら３個の電流センサが検出した電流値の和は実質的にゼロになる。一方、３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３のうちの少なくとも１つが故障した場合、３個の電流センサが検出した電流値の和はゼロとは異なる値になる。加算ユニット１７１は、電流値Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの和の演算結果をレベル比較ユニット１７３に出力する。閾値ユニット１７２は、予め決められた閾値を保持しており、その閾値をレベル比較ユニット１７３に出力する。閾値ユニット１７２が保持する閾値は任意の値に設定される。　
レベル比較ユニット１７３は、電流値の和の値と閾値とを比較する。レベル比較ユニット１７３は、その和の値が閾値以上であるとき、センサ故障を示すエラー信号をＯＲ演算ユニット１８０に出力する。その和の値が閾値未満であるときは、エラー信号は出力しない。　
ＯＲ演算ユニット１８０は、レベル比較ユニット１６３および１７３の少なくとも一方からエラー信号が入力されると、センサ故障フラグを検出および分離ユニット１００Ａに出力する。検出および分離ユニット１００Ａは、センサ故障フラグを受け取ると、故障センサの検出、特定、分離の処理を実行する。検出および分離ユニット１００Ａが実行する処理の詳細は上述したとおりである。このように、故障検出ユニット１００Ｄがセンサ故障の発生を検出した場合に、検出および分離ユニット１００Ａの演算を開始することにより、コントローラ１００の消費電力を低減することができる。　
また、故障検出ユニット１００ＤはＯＲ演算ユニット１８０を含んでいなくてもよい。図１４は、コントローラ１００の機能ブロックを模式的に示す。分かり易く説明するために、図１１ではベクトル制御ユニット１００Ｂ（図４）の図示を省略しているが、コントローラ１００にはベクトル制御ユニット１００Ｂも含まれる。図１５は、故障検出ユニット１００Ｄの機能ブロックを模式的に示す。図１６は、検出および分離ユニット１００Ａの機能ブロックを模式的に示す。　
図１５に示す例では、レベル比較ユニット１６３は、ロータ角θａとロータ角θｂとの差の絶対値と閾値とを比較する。レベル比較ユニット１６３は、その絶対値が閾値以上であるとき、位置センサ故障フラグを検出および分離ユニット１００Ａに出力する。その絶対値が閾値未満であるときは、位置センサ故障フラグは出力しない。レベル比較ユニット１７３は、電流値の和の値と閾値とを比較する。レベル比較ユニット１７３は、その和の値が閾値以上であるとき、電流センサ故障フラグを検出および分離ユニット１００Ａに出力する。その和の値が閾値未満であるときは、電流センサ故障フラグは出力しない。　
検出および分離ユニット１００Ａは、位置センサ故障フラグおよび電流センサ故障フラグの少なくとも一方を受け取ると、故障センサの検出、特定、分離の処理を実行する。検出および分離ユニット１００Ａが実行する処理の詳細は上述したとおりである。また、この例では、検出および分離ユニット１００ＡがＯＲ演算ユニット１８０（図１２）を有していてもよい。このように、故障検出ユニット１００Ｄがセンサ故障の発生を検出した場合に、検出および分離ユニット１００Ａの演算を開始することにより、コントローラ１００の消費電力を低減することができる。　
また、この例では、故障検出ユニット１００Ｄの演算により、電流センサと位置センサのどちらで故障が発生しているのかについては特定することができる。このため、検出および分離ユニット１００Ａが用いるテーブルは、電流センサの故障および位置センサの故障のいずれかに限定したテーブルを用いてもよい。　
例えば、検出および分離ユニット１００Ａは、位置センサ故障フラグを受け取った場合、図１７に示すテーブル５を用いて、故障した位置センサの特定と分離を行うことができる。また、検出および分離ユニット１００Ａは、電流センサ故障フラグを受け取った場合、図１８に示すテーブル６を用いて、故障した電流センサの特定と分離を行うことができる。また、検出および分離ユニット１００Ａは、位置センサ故障フラグおよび電流センサ故障フラグの両方を受け取った場合、図１９に示すテーブル７を用いて、故障した位置センサおよび電流センサの特定と分離を行うことができる。このように特定のセンサ故障に限定したテーブルを用いることで、コントローラ１００の演算負荷を低減することができる。　
次に、電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）について説明する。自動車等の車両は一般に、ＥＰＳシステムを有する。ＥＰＳシステムは、運転者がステアリングハンドルを操作することによって発生するステアリングシステムの操舵トルクを補助する補助トルクを生成する。補助トルクは、補助トルク機構によって生成される。補助トルクによって、運転者の操作の負担が軽減する。例えば、補助トルク機構は、操舵トルクセンサ、自動車用電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）、モータおよび減速機構などから構成される。操舵トルクセンサは、ステアリングシステムにおける操舵トルクを検出する。ＥＣＵは、操舵トルクセンサの検出信号に基づいて駆動信号を生成する。モータは、駆動信号に基づいて操舵トルクに応じた補助トルクを生成する。モータは、減速機構を介してステアリングシステムに、生成した補助トルクを伝達する。　
ＥＣＵは、コントローラ、電源、入出力回路、ＡＤコンバータ、負荷駆動回路およびＲＯＭなどを有する。例えば、そのコントローラは、上述のコントローラ１００に対応する回路であり、その負荷駆動回路は、上述の駆動回路２００に対応する回路である。自動車ではＥＣＵを核とした電子制御システムが構築される。　
図２０は、本実施形態によるＥＰＳシステム２０００の典型的な構成を模式的に示す。　
自動車等の車両は一般に、ＥＰＳシステムを有する。本実施形態によるＥＰＳシステム２０００は、ステアリングシステム５２０、および補助トルクを生成する補助トルク機構５４０を有する。ＥＰＳシステム２０００は、運転者がステアリングハンドルを操作することによって発生するステアリングシステムの操舵トルクを補助する補助トルクを生成する。補助トルクにより、運転者の操作の負担は軽減される。　
ステアリングシステム５２０は、例えば、ステアリングハンドル５２１、ステアリングシャフト５２２、自在軸継手５２３Ａ、５２３Ｂ、回転軸５２４、ラックアンドピニオン機構５２５、ラック軸５２６、左右のボールジョイント５５２Ａ、５５２Ｂ、タイロッド５２７Ａ、５２７Ｂ、ナックル５２８Ａ、５２８Ｂ、および左右の操舵車輪５２９Ａ、５２９Ｂなどを有する。　
補助トルク機構５４０は、例えば、操舵トルクセンサ５４１、自動車用電子制御ユニット（ＥＣＵ）５４２、モータ５４３および減速機構５４４などを有する。操舵トルクセンサ５４１は、ステアリングシステム５２０における操舵トルクを検出する。ＥＣＵ５４２は、操舵トルクセンサ５４１の検出信号に基づいて駆動信号を生成する。モータ５４３は、駆動信号に基づいて操舵トルクに応じた補助トルクを生成する。モータ５４３は、減速機構５４４を介してステアリングシステム５２０に、生成した補助トルクを伝達する。
ＥＣＵ５４２は、例えば、上述のコントローラ１００および駆動回路２００などを有する。自動車ではＥＣＵを核とした電子制御システムが構築される。ＥＰＳシステム２０００では、例えば、ＥＣＵ５４２、モータ５４３およびインバータ５４５によって、モータ駆動システムが構築される。そのモータ駆動システムとして、モータ駆動システム１０００を好適に用いることができる。　
以下に、本実施形態による故障センサの検出、特定、分離に用いられるアルゴリズムの妥当性を、ＭａｔｈＷｏｒｋｓ社のＭａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋを用いて検証した結果を示す。この検証には、表面磁石型（ＳＰＭ）モータのモデルが用いられた。表１には、検証時の各種システムパラメータの値が示される。また、この検証モデルでは、ＳＰＭモータはベクトル制御により制御される。表２には、そのベクトル制御に用いられる変数が示される。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
〔電流センサの故障〕

　図２１から図２６を参照して、３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３のうちの１つに故障が発生するときのシミュレーション結果を説明する。以下、このセンサ故障が発生する事例を「第１事例」と表記する。　
図２１は、第１事例による、３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３が検出する電流波形を示す。図２１の縦軸は電流（Ａ）を示し、横軸は時間（ｓ）を示す。以下、図２１から図５６に示されるシミュレーション波形において、横軸は時間（ｓ）を示し、各図は０秒から０．５秒の期間の波形を示している。　
図２２は、第１事例による、電流Ｉｄの波形を示す。図２３は、第１事例による、電流Ｉｑの波形を示す。図２２および図２３のそれぞれの縦軸は電流（Ａ）を示す。　
図２４は、第１事例による、測定した機械角から演算した電気角θｅと推定電気角θｅｓｔとの差の絶対値で示される電気角θｅｒｒｏｒの波形を示す。図２４の縦軸は電気角を示す。　
図２４中の「Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｓｅｎｓｏｒ　ａｎｄ　Ｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓ」は、電気角θｅｒｒｏｒの波形を示す。「Ｍａｘｉｍｕｍ　Ａｃｃｅｐｔａｂｌｅ　Ｄｉｆｆｅｒｎｃｅ」は、閾値である最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘを示す。以下の図３０、３６、４２、４８、５４においても同様である。　
図２５は、第１事例による、２個の位置センサθ１、θ２が検出するロータ角の波形を示す。図２５の縦軸はロータの機械角を示す。　
図２６は、第１事例による、トルク波形を示す。図２６の縦軸はトルク（Ｎ・ｍ）を示す。　
この第１事例では、電流値Ｉａを検出する電流センサＩ１とモータ駆動システム１０００との電気的な接続が、時刻０．４ｓで切断される。この切断は、電流値Ｉａを検出する電流センサＩ１が時刻０．４ｓで故障することを意味する。図２１に示す例では、時刻０．４ｓ以降の電流値Ｉａはゼロとなる。　
図２４に示されるように、故障が発生する時刻０．４ｓまでは、電気角θｅｒｒｏｒは、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも小さい範囲にある。しかし、故障が発生すると、電気角θｅｒｒｏｒは、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも大きくなる。また、図２６に示されるように、トルクの変動幅も大きくなっている。　
なお、この例では、図２４に示すように、時刻０．２５ｓにおいて電気角θｅｒｒｏｒが大きな値になっている。これは、時刻０．２５ｓにおいてトルクが変動したことに起因するものであり、センサ故障としては検出しない。例えば、電流値Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃの和が実質的にゼロになること、およびロータ角θａ、θｂが実質的に等しい値になることを検出することにより、センサ故障の発生ではないことを把握することができる。以下に説明する波形においても、同様に、時刻０．２５ｓにおける波形の変動はトルクが変動したことに起因するものであり、センサ故障としては検出しない。　
図２７から図３２は、３個の電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３のうちの１つに故障が発生したときに、その故障センサを検出、特定、分離し、故障センサ以外のセンサを用いてモータ駆動を継続するときのシミュレーション結果を示す。以下、このモータ駆動を継続する事例を「第２事例」と表記する。　
図２７は、第２事例による、電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３が検出する電流波形を示す。図２７の縦軸は電流（Ａ）を示す。　
図２８は、第２事例による、電流Ｉｄの波形を示す。図２９は、第１事例による、電流Ｉｑの波形を示す。図２８および図２９のそれぞれの縦軸は電流（Ａ）を示す。　
図３０は、第２事例による、測定した機械角から演算した電気角θｅと推定電気角θｅｓｔとの差の絶対値で示される電気角θｅｒｒｏｒの波形を示す。図３０の縦軸は電気角を示す。　
図３１は、第２事例による、２個の位置センサθ１、θ２が検出するロータ角の波形を示す。図３１の縦軸はロータの機械角を示す。　
図３２は、第２事例による、トルク波形を示す。図３２の縦軸はトルク（Ｎ・ｍ）を示す。　
この第２事例では、第１事例と同様に、電流値Ｉａを検出する電流センサＩ１とモータ駆動システム１０００との電気的な接続が、時刻０．４ｓで切断される。　
図３０に示されるように、故障が発生する時刻０．４ｓでは、電気角θｅｒｒｏｒは、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも大きくなる。しかし、その後、その故障センサを検出、特定、分離し、故障センサ以外のセンサを用いてモータ駆動を継続することにより、電気角θｅｒｒｏｒは、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも小さい範囲に短時間で収まっていることが分かる。また、図３２に示されるように、トルクの変動も小さいことが分かる。　
〔位置センサの故障〕

　図３３から図３８を参照して、２個の位置センサθ１、θ２のうちの１つにセンサ故障が発生するときのシミュレーション結果を説明する。以下、このセンサ故障が発生する事例を「第３事例」と表記する。　
図３３は、第３事例による、電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３が検出する電流波形を示す。図３３の縦軸は電流（Ａ）を示す。　
図３４は、第３事例による、電流Ｉｄの波形を示す。図３５は、第３事例による、電流Ｉｑの波形を示す。図３４および図３５のそれぞれの縦軸は電流（Ａ）を示す。　
図３６は、第３事例による、電気角θｅｒｒｏｒの波形を示す。図３６の縦軸は電気角を示す。　
図３７は、第３事例による、２個の位置センサθ１、θ２が検出するロータ角の波形を示す。図３７の縦軸はロータの機械角を示す。　
図３８は、第３事例による、トルク波形を示す。図３８の縦軸はトルク（Ｎ・ｍ）を示す。　
この第３事例では、位置センサθ１とモータ駆動システム１０００との電気的な接続が、時刻０．３ｓで切断される。この切断は、位置センサθ１が時刻０．３ｓで故障することを意味する。図３７に示す例では、位置センサθ１のロータ角は時刻０．３ｓ以降にはゼロとなる。　
図３６に示されるように、故障が発生する時刻０．３ｓまでは、電気角θｅｒｒｏｒは、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも小さい範囲にある。しかし、故障が発生すると、電気角θｅｒｒｏｒは、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも大きくなる。また、図３８に示されるように、トルクの変動幅も大きくなっている。　
図３９から図４４は、２個の位置センサθ１、θ２のうちの１つにセンサ故障が発生したときに、その故障センサを検出、特定、分離し、故障センサ以外のセンサを用いてモータ駆動を継続するときのシミュレーション結果を示す。以下、このモータ駆動を継続する事例を「第４事例」と表記する。　
図３９は、第４事例による、電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３が検出する電流波形を示す。図３９の縦軸は電流（Ａ）を示す。　
図４０は、第４事例による、電流Ｉｄの波形を示す。図４１は、第１事例による、電流Ｉｑの波形を示す。図４０および図４１のそれぞれの縦軸は電流（Ａ）を示す。　
図４２は、第４事例による、電気角θｅｒｒｏｒの波形を示す。図４２の縦軸は電気角を示す。　
図４３は、第４事例による、２個の位置センサθ１、θ２が検出するロータ角の波形を示す。図４３の縦軸はロータの機械角を示す。　
図４４は、第４事例による、トルク波形を示す。図４４の縦軸はトルク（Ｎ・ｍ）を示す。　
この第４事例では、第３事例と同様に、位置センサθ１とモータ駆動システム１０００との電気的な接続が、時刻０．３ｓで切断される。　
図４２に示されるように、故障が発生する時刻０．３ｓでは、電気角θｅｒｒｏｒは、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも大きくなる。しかし、その後、その故障センサを検出、特定、分離し、故障センサ以外のセンサを用いてモータ駆動を継続することにより、電気角θｅｒｒｏｒは、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも小さい範囲に短時間で収まっていることが分かる。また、図４４に示されるように、トルクの変動も小さいことが分かる。　
〔電流センサおよび位置センサの故障〕

　図４５から図５０を参照して、電流センサと位置センサとの両方にセンサ故障が発生するときのシミュレーション結果を説明する。以下、このセンサ故障が発生する事例を「第５事例」と表記する。　
図４５は、第５事例による、電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３が検出する電流波形を示す。図４５の縦軸は電流（Ａ）を示す。　
図４６は、第５事例による、電流Ｉｄの波形を示す。図４７は、第５事例による、電流Ｉｑの波形を示す。図４６および図４７のそれぞれの縦軸は電流（Ａ）を示す。　
図４８は、第５事例による、電気角θｅｒｒｏｒの波形を示す。図４８の縦軸は電気角を示す。　
図４９は、第５事例による、２個の位置センサθ１、θ２が検出するロータ角の波形を示す。図４９の縦軸はロータの機械角を示す。　
図５０は、第５事例による、トルク波形を示す。図５０の縦軸はトルク（Ｎ・ｍ）を示す。　
この第５事例では、先ず、位置センサθ１が時刻０．３ｓで故障する。図４９に示す例では、位置センサθ１のロータ角は、時刻０．３ｓ以降はゼロとなる。次に、電流センサＩ１が時刻０．４ｓで故障する。図４５に示す例では、時刻０．４ｓ以降の電流値Ｉａはゼロとなる。　
図４８に示されるように、位置センサθ１の故障が発生する時刻０．３ｓまでは、電気角θｅｒｒｏｒは、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも小さい範囲にある。しかし、故障が発生すると、電気角θｅｒｒｏｒは、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも大きくなる。また、図５０に示されるように、トルクの変動幅も大きくなっている。　
図５１から図５６は、電流センサと位置センサとの両方にセンサ故障が発生したときに、それら故障センサを検出、特定、分離し、故障センサ以外のセンサを用いてモータ駆動を継続するときのシミュレーション結果を示す。以下、このモータ駆動を継続する事例を「第６事例」と表記する。　
図５１は、第６事例による、電流センサＩ１、Ｉ２、Ｉ３が検出する電流波形を示す。図５１の縦軸は電流（Ａ）を示す。　
図５２は、第６事例による、電流Ｉｄの波形を示す。図５３は、第１事例による、電流Ｉｑの波形を示す。図５２および図５３のそれぞれの縦軸は電流（Ａ）を示す。　
図５４は、第６事例による、電気角θｅｒｒｏｒの波形を示す。図５４の縦軸は電気角を示す。　
図５５は、第６事例による、２個の位置センサθ１、θ２が検出するロータ角の波形を示す。図５５の縦軸はロータの機械角を示す。　
図５６は、第６事例による、トルク波形を示す。図５６の縦軸はトルク（Ｎ・ｍ）を示す。　
この第６事例では、第５事例と同様に、先ず、位置センサθ１が時刻０．３ｓで故障する。そして、電流センサＩ１が時刻０．４ｓで故障する。　
図５４に示されるように、位置センサθ１の故障が発生する時刻０．３ｓでは、電気角θｅｒｒｏｒは、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも大きくなる。しかし、その後、その故障センサを検出、特定、分離し、故障センサ以外のセンサを用いてモータ駆動を継続することにより、電気角θｅｒｒｏｒは、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも小さい範囲に短時間で収まっていることが分かる。また、電流センサＩ１の故障が発生する時刻０．４ｓでは、電気角θｅｒｒｏｒは、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも大きくなる。しかし、その後、その故障センサを検出、特定、分離し、故障センサ以外のセンサを用いてモータ駆動を継続することにより、電気角θｅｒｒｏｒは、最大許容ロータ角Ｅｒｒｏｒｍａｘよりも小さい範囲に短時間収まっていることが分かる。また、図５６に示されるように、トルクの変動も小さいことが分かる。　
本開示の実施形態は、センサの故障検出能力が求められる、シフトバイワイヤ、ステアリングバイワイヤ、ブレーキバイワイヤおよびトラクションモータなどのモータ駆動システムにも好適に用いられる。例えば、本開示の実施形態によるモータ駆動システムは、日本政府および米国運輸省道路交通安全局（ＮＨＴＳＡ）によって定められたレベル０から４（自動化の基準）に対応した自動運転車に搭載され得る。
本開示の実施形態は、掃除機、ドライヤ、シーリングファン、洗濯機、冷蔵庫および電動パワーステアリングシステムなどの、各種モータを有する多様な機器に幅広く利用され得る。
１００：コントローラ（制御回路）、１００Ａ：故障センサ検出および分離ユニット、１００Ｂ：ベクトル制御ユニット、２００：駆動回路、３００：インバータ、４００：シャットダウン回路、６００：ＡＤコンバータ、８００：報知装置、９００：ＲＯＭ、１０００：モータ駆動システム、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３：電流センサ、θ１、θ２：位置センサ、２０００：ＥＰＳシステム

Claims (12)

  1. モータを制御する方法であって、

    　（Ａ）３個の電流センサを用いて検出した前記モータを流れる三相電流の３つの電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃと、２個の位置センサを用いて検出した前記モータの２つのロータ角θａおよびθｂとを取得し、

    　（Ｂ）前記３つの電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃのうちの２つの電流値と、前記２つのロータ角θａおよびθｂのうちの１つのロータ角とを用いた演算を６通り行い、

    　（Ｃ）前記６通りの演算の結果のパターンと故障センサとの関係を示すテーブルを用いて、前記電流センサおよび前記位置センサのうちの少なくとも１つの故障センサを特定し、

    　（Ｄ）前記特定した少なくとも１つの故障センサとは異なるセンサを正常なセンサとして選択し、

    　（Ｅ）前記選択した正常なセンサを用いて前記モータを制御する、方法。
  2. 前記故障センサが存在している場合、前記６通りの演算のうちの、前記故障センサが検出した電流値またはロータ角を用いる演算の結果は異常を示す、請求項１に記載の方法。
  3. 前記６通りの演算のうちの、前記故障センサとは異なるセンサが検出した電流値およびロータ角を用いる演算の結果は正常を示す、請求項２に記載の方法。
  4. 前記特定する工程（Ｃ）において、

    　（ｃ１）前記６通りの演算のうちの異常を示した演算結果の全てで用いられた電流値またはロータ角を検出したセンサを、故障センサと特定する、請求項２または３に記載の方法。
  5. 前記２個の位置センサが検出した前記２つのロータ角θａおよびθｂは機械角であり、

    　前記６通りの演算（Ｂ）のそれぞれにおいて、

    　前記３つの電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃのうちの２つの電流値を用いて電気角θｅｓｔを演算し、

    　前記２つのロータ角θａおよびθｂのうちの１つを電気角θｅに変換し、

    　前記電気角θｅｓｔと前記電気角θｅとの差の絶対値が所定値以上である場合に、異常を示すエラー信号を出力する、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
  6. 前記電流センサのうちの１つが故障センサであると特定した場合、前記選択する工程（Ｄ）において、

    　（ｄ１）前記特定された故障した電流センサとは異なる電流センサを正常なセンサとして選択する、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
  7. 前記位置センサのうちの１つが故障センサであると特定した場合、前記選択する工程（Ｄ）において、

    　（ｄ２）前記特定された故障した位置センサとは異なる位置センサを正常なセンサとして選択する、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
  8. 前記電流センサおよび前記位置センサの少なくとも１つが故障センサと特定された場合、人間に注意を喚起するための報知信号を生成する、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
  9. 前記３個の電流センサのうちの２個が故障センサであると特定した場合、前記モータの駆動を停止する、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
  10. 前記位置センサのうちの全てが故障センサであると特定した場合、前記モータの駆動を停止する、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
  11. モータと、

    　前記モータを流れる三相電流の電流値を検出する３個の電流センサと、

    　前記モータのロータ角を検出する２個の位置センサと、

    　前記モータを制御する制御回路と、

    　を備え、

    　前記制御回路は、

    　前記３個の電流センサを用いて検出した前記モータを流れる三相電流の３つの電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃと、前記２個の位置センサを用いて検出した前記モータの２つのロータ角θａおよびθｂとを取得し、

    　前記３つの電流値Ｉａ、ＩｂおよびＩｃのうちの２つの電流値と、前記２つのロータ角θａおよびθｂのうちの１つのロータ角とを用いた演算を６通り行い、

    　前記６通りの演算の結果のパターンと故障センサとの関係を示すテーブルを用いて、前記電流センサおよび前記位置センサのうちの少なくとも１つの故障センサを特定し、

    　前記特定した少なくとも１つの故障センサとは異なるセンサを正常なセンサとして選択し、

    　前記選択した正常なセンサを用いて前記モータを制御する、モータ制御システム。
  12. 請求項１１に記載のモータ制御システムを備える、電動パワーステアリングシステム。
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DE112017003862.6T DE112017003862T5 (de) 2016-08-01 2017-07-28 Motorsteuerverfahren, Motortreibersystem und elektrisches Servolenksystem
CN201780048164.3A CN109565256B (zh) 2016-08-01 2017-07-28 马达控制方法、马达驱动系统以及电动助力转向系统

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020137222A (ja) * 2019-02-18 2020-08-31 日本電産モビリティ株式会社 モータ制御装置
CN112823472A (zh) * 2018-10-10 2021-05-18 株式会社电装 换挡挡位控制装置
US20220363308A1 (en) * 2021-05-13 2022-11-17 Mando Corporation Steering assist device
TWI799744B (zh) * 2020-10-16 2023-04-21 達明機器人股份有限公司 馬達電流感測器的檢知系統及方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10920899B2 (en) * 2018-10-19 2021-02-16 Flowserve Management Company Electronic valve actuator with predictive self-calibrating torque controller
WO2020131615A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-25 Mtd Products Inc Method for controlled motor speed reduction and mechanism for controlling motor speed reduction
JP7153794B2 (ja) * 2019-04-24 2022-10-14 日立Astemo株式会社 制御装置及び故障判定方法
CN110149084B (zh) * 2019-07-03 2023-02-07 河北工业大学 一种两相直流电机驱动系统结构和开路故障容错方法
US11255887B2 (en) * 2019-10-31 2022-02-22 Texas Instruments Incorporated Three phase current measurement
JP7252881B2 (ja) * 2019-10-31 2023-04-05 株式会社デンソー モータ駆動システム
US11921484B1 (en) * 2020-07-21 2024-03-05 Amazon Technologies, Inc. Safety rated robotic motor control
CN112436761B (zh) * 2020-11-06 2022-08-23 上海汽车工业(集团)总公司 无刷电机位置传感器磁钢破碎诊断方法及诊断系统
CN113794413B (zh) * 2021-08-31 2023-05-05 西南交通大学 永磁电机驱动系统电流传感器故障类型识别方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101634252A (zh) * 2009-05-15 2010-01-27 中国汽车工程研究院有限公司 电控发动机电子节气门控制器
CN103248307A (zh) * 2013-05-24 2013-08-14 哈尔滨工业大学 感应电机调速系统的电流传感器故障诊断方法
JP2014087213A (ja) * 2012-10-25 2014-05-12 Kubota Corp モータ制御装置
JP2016107711A (ja) * 2014-12-03 2016-06-20 株式会社デンソー 制御装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602004025068D1 (de) 2003-06-11 2010-03-04 Nissan Motor Ausfallsichere Lenkanlage für ein Kraftfahrzeug
JP4847060B2 (ja) * 2005-07-15 2011-12-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 交流モータ駆動装置及びその制御方法
WO2007138676A1 (ja) * 2006-05-30 2007-12-06 Mitsubishi Electric Corporation ステアリング制御装置
JP4425297B2 (ja) 2007-07-25 2010-03-03 株式会社デンソー 操舵補助装置
JP4728406B2 (ja) 2009-01-07 2011-07-20 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
US8867181B2 (en) * 2011-09-23 2014-10-21 GM Global Technology Operations LLC Protection of motor drive systems from current sensor faults
KR101622011B1 (ko) * 2013-12-31 2016-05-17 현대모비스 주식회사 3상 교류 모터 제어 방법 및 장치
JP6362349B2 (ja) * 2014-02-19 2018-07-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動モータの駆動制御装置
JP2015160504A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置、当該装置の故障判定方法、及び転舵モータの制御方法
CN104242774B (zh) * 2014-09-17 2016-11-30 中国第一汽车股份有限公司 一种电机相电流预测与诊断方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101634252A (zh) * 2009-05-15 2010-01-27 中国汽车工程研究院有限公司 电控发动机电子节气门控制器
JP2014087213A (ja) * 2012-10-25 2014-05-12 Kubota Corp モータ制御装置
CN103248307A (zh) * 2013-05-24 2013-08-14 哈尔滨工业大学 感应电机调速系统的电流传感器故障诊断方法
JP2016107711A (ja) * 2014-12-03 2016-06-20 株式会社デンソー 制御装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112823472A (zh) * 2018-10-10 2021-05-18 株式会社电装 换挡挡位控制装置
CN112823472B (zh) * 2018-10-10 2023-12-22 株式会社电装 换挡挡位控制装置
JP2020137222A (ja) * 2019-02-18 2020-08-31 日本電産モビリティ株式会社 モータ制御装置
TWI799744B (zh) * 2020-10-16 2023-04-21 達明機器人股份有限公司 馬達電流感測器的檢知系統及方法
US20220363308A1 (en) * 2021-05-13 2022-11-17 Mando Corporation Steering assist device
US12116053B2 (en) * 2021-05-13 2024-10-15 Hl Mando Corporation Steering assist device

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018025759A1 (ja) 2019-05-30
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