(57)【要約】【課題】簡単な構成で、コンデンサの電荷を速やかに放電可能な回転電機制御装置を提供する。【解決手段】インバータ部２０は、ＭＯＳ２１〜２６を有し、モータ１０へ供給する電力を変換する。コンデンサ６０は、バッテリ８０とインバータ部２０との間に設けられる。プルアップ抵抗９０は、モータ１０のＶ相とバッテリ８０の高電位側とを接続する。電源リレー８１は、バッテリ８０とコンデンサ６０およびモータ１０との間の電流の流れを許容または遮断可能である。マイコン７０は、電源リレー８１の作動を制御するとともに、モータ１０の駆動を制御する。マイコン７０は、モータ１０を始動する前、電源リレー８１により前記電流の流れが遮断された状態において、Ｖ相の下ＭＯＳ２５をオンすることで、コンデンサ６０に蓄積された電荷をプルアップ抵抗９０を経由してバッテリ８０の低電位側に放電する。【選択図】図１
2011167035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の相または端子に対応する巻線から構成される巻線組を有し、電源から供給される電力により駆動する回転電機を制御する回転電機制御装置であって、
前記巻線の各相または各端子に対応し前記電源の高電位側に配置された高電位側スイッチング素子および低電位側に配置された低電位側スイッチング素子によりスイッチング素子対をなす複数のスイッチング素子を有し、前記回転電機へ供給する電力を変換する電力変換器と、
前記電源と前記電力変換器との間に設けられるコンデンサと、
前記回転電機の前記複数の相または端子のうちの所定の相または端子と前記電源の高電位側とを接続する高電位側抵抗器と、
前記電源と前記コンデンサおよび前記回転電機との間の電流の流れを許容または遮断可能な電源リレーと、
前記電源リレーの作動を制御するとともに、前記スイッチング素子のオンおよびオフを切り替えることで前記回転電機の駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記回転電機を始動する前、前記電流の流れが遮断されるよう前記電源リレーが制御された状態において、
前記所定の相または端子の前記低電位側スイッチング素子をオンすることで、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記高電位側抵抗器を経由して前記電源の低電位側に放電することを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項２】
前記所定の相または端子と前記電源の低電位側とを接続する低電位側抵抗器をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の回転電機制御装置。
【請求項３】
複数の相または端子に対応する巻線から構成される巻線組を有し、電源から供給される電力により駆動する回転電機を制御する回転電機制御装置であって、
前記巻線組ごとに設けられ、前記巻線の各相または各端子に対応し前記電源の高電位側に配置された高電位側スイッチング素子および低電位側に配置された低電位側スイッチング素子によりスイッチング素子対をなす複数のスイッチング素子を有し、前記回転電機へ供給する電力を変換する電力変換器と、
前記電源と前記電力変換器との間に設けられるコンデンサと、
前記回転電機の前記複数の相または端子のうちの所定の相または端子と前記電源の低電位側とを接続する低電位側抵抗器と、
前記電源と前記コンデンサおよび前記回転電機との間の電流の流れを許容または遮断可能な電源リレーと、
前記電源リレーの作動を制御するとともに、前記スイッチング素子のオンおよびオフを切り替えることで前記回転電機の駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記回転電機を始動する前、前記電流の流れが遮断されるよう前記電源リレーが制御された状態において、
前記所定の相または端子の前記高電位側スイッチング素子をオンすることで、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記低電位側抵抗器を経由して前記電源の低電位側に放電することを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項４】
前記所定の相または端子と前記電源の高電位側とを接続する高電位側抵抗器をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の回転電機制御装置。
【請求項５】
前記巻線の各相の端子の電圧を検出可能な端子電圧検出手段をさらに備え、
前記制御部は、前記端子電圧検出手段により検出された電圧に基づき前記巻線の異常を検出可能であることを特徴とする請求項１、２または４に記載の回転電機制御装置。
【請求項６】
前記コンデンサの電圧を検出可能なコンデンサ電圧検出手段をさらに備え、
前記制御部は、前記回転電機を始動する前、前記電流の流れが遮断されるよう前記電源リレーが制御された状態において、
前記コンデンサ電圧検出手段により検出された前記コンデンサの電圧が所定値以上の場合、
前記高電位側スイッチング素子のすべてが非導通状態であることを確認した後、
前記所定の相または端子の前記低電位側スイッチング素子をオンすることで、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記高電位側抵抗器を経由して前記電源の低電位側に放電することを特徴とする請求項１、２または５に記載の回転電機制御装置。
【請求項７】
前記コンデンサの電圧を検出可能なコンデンサ電圧検出手段をさらに備え、
前記制御部は、前記回転電機を始動する前、前記電流の流れが遮断されるよう前記電源リレーが制御された状態において、
前記コンデンサ電圧検出手段により検出された前記コンデンサの電圧が所定値以上の場合、
前記低電位側スイッチング素子のすべてが非導通状態であることを確認した後、
前記所定の相または端子の前記高電位側スイッチング素子をオンすることで、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記低電位側抵抗器を経由して前記電源の低電位側に放電することを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
【請求項８】
前記電力変換器は、複数の系統からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の回転電機制御装置と、
前記回転電機と、を備えた電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のスイッチング素子のオンおよびオフの切り替えを制御することにより、回転電機の駆動を制御する回転電機制御装置が公知である。このような回転電機制御装置は、電源から回転電機へ電力を供給する際に生じるリップル電流を抑制等するため、コンデンサを備えることが一般的である。また、電源とコンデンサおよび回転電機との間には電源リレーが設けられ、当該電源リレーのオンおよびオフを制御することで、回転電機への電流の流れを許容または遮断している。
【０００３】
回転電機が電動パワーステアリング装置に用いられる場合、回転電機の始動前処理として、回転電機制御装置の回路等の故障判定を行うことが普通である。ところが、前記コンデンサに電荷が残った状態では、この故障判定を正しく行えないことがある。例えば、電源リレーのショート故障（オン／オフの制御にかかわらず常に導通状態となる故障）をチェックする場合、電源リレーがオフ制御された状態（電源と回転電機側との接続が切断されるような制御が行われた状態）で回転電機側の電圧を検出するが、コンデンサに電荷が残っていると当該コンデンサの電圧が検出され、電源リレーが正常にもかかわらず「ショート故障」と判定されることがある。このように、故障判定が正しく行われない場合、電動パワーステアリング装置の作動開始までに時間を要する。
【０００４】
例えば、電動パワーステアリング装置の作動中、車両のエアコン、ヘッドライト、ワイパ等が作動することで大きな電力が持ち出された場合など、回転電機制御装置への電力が瞬断し、電動パワーステアリング装置の回転電機が停止することがある。このような場合、回転電機の駆動の速やかな復帰が望まれるため、故障判定は正しく、かつ、速やかに行われる必要がある。また、コンデンサに電荷が残っていると、制御信号が確定しない状態のスイッチング素子にコンデンサから電圧が印加された場合、スイッチング素子の破損を招くおそれがある。
上述の問題を解決するため、特許文献１および特許文献２に記載の回転電機制御装置は、コンデンサに残った電荷を放電可能な構成を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−７８０７号公報
【特許文献２】特開２００８−９４３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の回転電機制御装置では、コンデンサの電荷を放電するための専用の回路（スイッチ、抵抗器等）を必要とするため、装置のサイズおよびコストが増大するおそれがある。一方、特許文献２に記載の回転電機制御装置は、放電専用の回路は備えず、コンデンサの電荷を、トルクに寄与しないよう回転電機を経由させることで放電している。しかしながら、理論的にはトルクに寄与しなくても、実際には機器のばらつき等により、回転電機のトルクが０となるよう放電するのは困難である。そのため、放電に伴う急峻な通電による回路等の破損のおそれがあるとともに、この回転電機制御装置が電動パワーステアリング装置に用いられる場合には、予期せぬ回転電機の作動により操作者が危険を感じるおそれがある。また、この回転電機制御装置では、トルクに寄与しないよう回転電機に電流を流すため、回転電機の位置センサ（回転角センサ）、スイッチング素子および電流センサ等について正異常の判定を行う必要があり、処理が複雑になるとともに放電が完了するまでに時間を要する、といった問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、コンデンサの電荷を速やかに放電可能な回転電機制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、複数の相または端子に対応する巻線から構成される巻線組を有し、電源から供給される電力により駆動する回転電機を制御する回転電機制御装置であって、電力変換器と、コンデンサと、高電位側抵抗器と、電源リレーと、制御部と、を備えている。電力変換器は、巻線の各相または各端子に対応し電源の高電位側に配置された高電位側スイッチング素子および低電位側に配置された低電位側スイッチング素子によりスイッチング素子対をなす複数のスイッチング素子を有し、回転電機へ供給する電力を変換する。コンデンサは、電源と電力変換器との間に設けられている。コンデンサは、電源から回転電機へ電力を供給する際に生じるリップル電流を抑制可能である。高電位側抵抗器は、回転電機の複数の相または端子のうちの所定の相または端子と電源の高電位側とを接続する。電源リレーは、電源とコンデンサおよび回転電機との間の電流の流れを許容または遮断可能である。制御部は、電源リレーの作動を制御するとともに、スイッチング素子のオンおよびオフを切り替えることで回転電機の駆動を制御する。
【０００９】
本発明では、制御部は、回転電機を始動する前、前記電流の流れが遮断されるよう電源リレーが制御された状態において、前記所定の相または端子の低電位側スイッチング素子をオンすることで、コンデンサに蓄積された電荷を高電位側抵抗器を経由して電源の低電位側に放電することを特徴とする。このように本発明では、コンデンサの電荷を放電するために必要な物理的な構成（部品）は高電位側抵抗器１つのみであり、放電専用の複雑な回路は必要ない。そのため、回転電機制御装置の大型化を抑制することができる。また、放電時の制御部による制御も比較的簡単である。したがって、本発明では、簡単な構成で、リップル電流抑制用のコンデンサの電荷を速やかに放電することができる。また、高電位側抵抗器として安価な抵抗器を用いれば、装置全体のコストを抑えることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、前記所定の相または端子と電源の低電位側とを接続する低電位側抵抗器をさらに備える。このように、請求項１に記載の発明において、前記低電位側抵抗器をさらに備える構成を考えることもできる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、複数の相または端子に対応する巻線から構成される巻線組を有し、電源から供給される電力により駆動する回転電機を制御する回転電機制御装置であって、電力変換器と、コンデンサと、低電位側抵抗器と、電源リレーと、制御部と、を備えている。電力変換器は、巻線の各相または各端子に対応し電源の高電位側に配置された高電位側スイッチング素子および低電位側に配置された低電位側スイッチング素子によりスイッチング素子対をなす複数のスイッチング素子を有し、回転電機へ供給する電力を変換する。コンデンサは、電源と電力変換器との間に設けられる。コンデンサは、電源から回転電機へ電力を供給する際に生じるリップル電流を抑制可能である。低電位側抵抗器は、回転電機の複数の相または端子のうちの所定の相または端子と電源の低電位側とを接続する。電源リレーは、電源とコンデンサおよび回転電機との間の電流の流れを許容または遮断可能である。制御部は、電源リレーの作動を制御するとともに、スイッチング素子のオンおよびオフを切り替えることで回転電機の駆動を制御する。
【００１２】
本発明では、制御部は、回転電機を始動する前、前記電流の流れが遮断されるよう電源リレーが制御された状態において、前記所定の相または端子の高電位側スイッチング素子をオンすることで、コンデンサに蓄積された電荷を低電位側抵抗器を経由して電源の低電位側に放電することを特徴とする。このように本発明では、コンデンサの電荷を放電するために必要な物理的な構成は低電位側抵抗器１つのみであり、請求項１に記載の発明と同様、放電専用の複雑な回路は必要ない。そのため、回転電機制御装置の大型化を抑制することができる。また、放電時の制御部による制御も比較的簡単である。したがって、本発明では、請求項１に記載の発明と同様、簡単な構成で、リップル電流抑制用のコンデンサの電荷を速やかに放電することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、前記所定の相または端子と電源の高電位側とを接続する高電位側抵抗器をさらに備える。このように、請求項３に記載の発明において、前記高電位側抵抗器をさらに備える構成を考えることもできる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、巻線の各相の端子の電圧を検出可能な端子電圧検出手段をさらに備えている。そして、制御部は、端子電圧検出手段により検出された電圧に基づき巻線の異常を検出可能であることを特徴とする。本発明では、請求項１、２または４に記載の発明のように高電位側抵抗器を備える回転電機制御装置の場合、巻線の各相の端子の電圧を検出することにより、例えば巻線の断線などの異常を検出することができる。すなわち、本発明では、コンデンサの電荷を放電するための高電位側抵抗器と、巻線の異常を検出するための高電位側抵抗器と、を共用の１つの抵抗器で実現することができる。したがって、簡単な構成で、コンデンサの電荷を放電できるとともに、コストの増大を抑えつつ巻線の異常を検出することが可能となる。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、コンデンサの電圧を検出可能なコンデンサ電圧検出手段をさらに備えている。制御部は、回転電機を始動する前、前記電流の流れが遮断されるよう電源リレーが制御された状態において、コンデンサ電圧検出手段により検出されたコンデンサの電圧が所定値以上の場合、高電位側スイッチング素子のすべてが非導通状態であることを確認した後、前記所定の相または端子の低電位側スイッチング素子をオンすることで、コンデンサに蓄積された電荷を高電位側抵抗器を経由して電源の低電位側に放電することを特徴とする。このように、本発明では、コンデンサの電圧を検出することで、コンデンサの電荷を放電すべきか否かを判定し、放電すべきと判定したときは、高電位側スイッチング素子にショート故障が生じていないかを確認した後でコンデンサの電荷を放電する。したがって、放電すべき状態を高精度に検知できるとともに、ショート故障した高電位側スイッチング素子に過電流が生じるのを防止することができる。これにより、オン制御した低電位側スイッチング素子が、過電流により破損するのを抑制することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の発明と同様、コンデンサの電圧を検出可能なコンデンサ電圧検出手段をさらに備えている。制御部は、回転電機を始動する前、前記電流の流れが遮断されるよう電源リレーが制御された状態において、コンデンサ電圧検出手段により検出されたコンデンサの電圧が所定値以上の場合、低電位側スイッチング素子のすべてが非導通状態であることを確認した後、前記所定の相または端子の高電位側スイッチング素子をオンすることで、コンデンサに蓄積された電荷を低電位側抵抗器を経由して電源の低電位側に放電することを特徴とする。このように、本発明では、コンデンサの電圧を検出することで、コンデンサの電荷を放電すべきか否かを判定し、放電すべきと判定したときは、低電位側スイッチング素子にショート故障が生じていないかを確認した後でコンデンサの電荷を放電する。したがって、放電すべき状態を高精度に検知できるとともに、ショート故障した低電位側スイッチング素子に過電流が生じるのを防ぐことができる。これにより、オン制御した高電位側スイッチング素子が、過電流により破損するのを抑制することができる。
【００１７】
請求項８に記載の発明では、電力変換器は、複数の系統からなることを特徴とする。電力変換器を複数の系統とすることで、負荷を分散できるとともに、１つの系統が故障しても他の系統により回転電機の駆動を継続できるというメリットがあるが、この場合、部品点数の増大が懸念される。本発明では、コンデンサの放電のための部品は１つまたは２つ（高電位側抵抗器または低電位側抵抗器）であり、１系統あたりの部品点数が少ないため、電力変換器を複数の系統としても部品の増大を抑えることができる。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の回転電機制御装置と、前記回転電機と、を備えている。上述のように、請求項１〜８のいずれか一項に記載の回転電機制御装置では、リップル電流抑制用のコンデンサの電荷を速やかに放電することができる。そのため、例えば電力が瞬断した場合等、電力復帰後、可及的速やかに回転電機の駆動を復帰させる必要がある電動パワーステアリング装置に対し、本発明は特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態による回転電機制御装置を示す模式図。
【図２】本発明の第１実施形態による回転電機制御装置が行う処理を示すフロー図。
【図３】本発明の第２実施形態による回転電機制御装置を示す模式図。
【図４】本発明の第１実施形態と第２実施形態との違いを説明するための図であって、（Ａ）は第１実施形態の「正常時」の等価回路を示す図、（Ｂ）は第１実施形態の「高電位側スイッチング素子がショート故障しているとき」の等価回路を示す図、（Ｃ）は第２実施形態の「正常時」の等価回路を示す図、（Ｄ）は第２実施形態の「高電位側スイッチング素子がショート故障しているとき」の等価回路を示す図。
【図５】本発明の第３実施形態による回転電機制御装置を示す模式図。
【図６】本発明の第４実施形態による回転電機制御装置を示す模式図。
【図７】本発明の第１実施形態および他の実施形態による回転電機制御装置の電流検出手段の配置を示すための図であって、（Ａ）は第１実施形態における配置を示す図、（Ｂ）〜（Ｈ）は他の実施形態における配置を示す図。
【図８】本発明の他の実施形態を示す模式図であって、（Ａ）は低電位側抵抗器のみ備える回転電機制御装置を示す図、（Ｂ）は２つのスイッチング素子対を有するブラシレスモータまたはブラシ付きモータを制御する回転電機制御装置を示す図、（Ｃ）は中性点から給電するタイプの多相モータを制御し、高電位側抵抗器を備える回転電機制御装置を示す図、（Ｄ）は中性点から給電するタイプの多相モータを制御し、低電位側抵抗器を備える回転電機制御装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明による回転電機制御装置を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明の第１実施形態による回転電機制御装置１は、回転電機としてのモータ１０を駆動制御するものである。回転電機制御装置１は、モータ１０とともに、例えば車両のステアリング操作をアシストするための電動パワーステアリング装置に採用される。
【００２１】
モータ１０は、三相ブラシレスモータであり、図示しないロータおよびステータを有している。ロータは、円板状の部材であり、その表面に永久磁石が貼り付けられ、磁極を有している。ステータは、ロータを内部に収容するとともに、回転可能に支持している。ステータは、径内方向へ所定角度毎に突出する突出部を有し、この突出部に図１に示すＵコイル１１、Ｖコイル１２、および、Ｗコイル１３が巻回されている。Ｕコイル１１、Ｖコイル１２、および、Ｗコイル１３は、それぞれＵ相、Ｖ相、および、Ｗ相に対応する巻線であり、全体で巻線組１８を構成している。モータ１０には、回転位置を検出する位置センサ７９が設けられている。
【００２２】
回転電機制御装置１は、電力変換器としてのインバータ部２０、コンデンサ６０、高電位側抵抗器としてのプルアップ抵抗９０、電源リレー８１、制御部としてのマイコン７０、端子電圧検出手段としての端子電圧検出部５０、および、コンデンサ電圧検出手段としてのコンデンサ電圧検出部５５等を備えている。
インバータ部２０は、３相インバータであり、巻線組１８のＵコイル１１、Ｖコイル１２、Ｗコイル１３のそれぞれへの通電を切り替えるべく、６つのスイッチング素子２１〜２６がブリッジ接続されている。スイッチング素子２１〜２６は、本実施形態においては、電界効果トランジスタの一種であるＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）である。以下、スイッチング素子２１〜２６を、ＭＯＳ２１〜２６という。
【００２３】
３つのＭＯＳ２１〜２３は、ドレインが、電源としてのバッテリ８０の正極側に接続される上母線２に結線されている。また、ＭＯＳ２１〜２３のソースが、それぞれＭＯＳ２４〜２６のドレインに接続されている。ＭＯＳ２４〜２６のソースは、バッテリ８０の負極側に接続された下母線３に結線されている。また、下母線３は、グランドに接続されている。
【００２４】
対になっているＭＯＳ２１とＭＯＳ２４との接続点は、Ｕコイル１１の一端に接続している。また対になっているＭＯＳ２２とＭＯＳ２５との接続点は、Ｖコイル１２の一端に接続している。さらにまた、対になっているＭＯＳ２３とＭＯＳ２６との接続点は、Ｗコイル１３の一端に接続している。
【００２５】
ここで、ＭＯＳ２１〜２３がインバータ部２０における「高電位側スイッチング素子」に対応している。また、ＭＯＳ２４〜２６がインバータ部２０における「低電位側スイッチング素子」に対応ししている。以下、適宜、「高電位側スイッチング素子」を「上ＭＯＳ」といい、「低電位側スイッチング素子」を「下ＭＯＳ」という。また、必要に応じて「Ｕ下ＭＯＳ２４」といった具合に、対応する相を併せて記載する。
【００２６】
このように、本実施形態では、回転電機制御装置１は、１つの系統のインバータ（インバータ部２０）を有している。インバータ部２０は、後述するマイコン７０により、その作動が制御され、バッテリ８０からモータ１０へ供給する電力を、モータ１０が回転可能なよう変換する。
【００２７】
コンデンサ６０は、図１に示すように、一端が上母線２のバッテリ８０とＭＯＳ２１との間に接続され、他端が下母線３のグランドとＭＯＳ２４との間に接続されている。すなわち、コンデンサ６０は、バッテリ８０とインバータ部２０との間に設けられている。コンデンサ６０は、電荷を蓄えることで、ＭＯＳ２１〜２６への電力供給を補助したり、バッテリ８０からモータ１０へ電力を供給する際に生じるリップル電流を抑制したりする。
【００２８】
本実施形態では、高電位側抵抗器としてのプルアップ抵抗９０は、モータ１０のＶ相の巻線であるＶコイル１２とバッテリ８０の高電位側とを接続している。すなわち、本実施形態では、Ｖ相がプルアップ抵抗９０によりプルアップされている。プルアップ抵抗９０の抵抗値は、Ｕコイル１１、Ｖコイル１２およびＷコイル１３のそれぞれの抵抗値よりも大きい。本実施形態では、プルアップ抵抗９０の抵抗値は、例えば、Ｕコイル１１、Ｖコイル１２およびＷコイル１３のそれぞれの抵抗値の１００倍以上に設定されている。以下、便宜上、適宜、プルアップ抵抗９０の抵抗値を「Ｒｐｕｌｌｕｐ」で表す。
【００２９】
電源リレー８１は、上母線２のバッテリ８０とコンデンサ６０との間に設けられている。電源リレー８１は、後述するマイコン７０により、その作動が制御され、バッテリ８０とコンデンサ６０およびモータ１０との間の電流の流れを許容または遮断する。本実施形態では、電源リレー８１は、所謂ノーマリーオープンタイプの電源リレーであり、マイコン７０からのオン指令がないときはオープン状態（オフ状態）のため前記電流の流れを遮断し、マイコン７０からのオン指令があったときはクローズ状態（オン状態）となるため前記電流の流れを許容する。
【００３０】
制御部としてのマイコン７０は、集積回路等を有する小型のコンピュータであり、回転電機制御装置１の種々の部品および検出手段等に接続している。マイコン７０の記憶部にはプログラムが格納されており、マイコン７０は、当該プログラムに従い種々の処理を実行するとともに接続先の部品等の作動を制御する。
マイコン７０は、電源リレー８１、ＭＯＳ２１〜２６のそれぞれに接続している。図１では、図が煩雑になることを避けるため、マイコン７０と電源リレー８１、ＭＯＳ２１〜２６等とのそれぞれの接続線については省略している。また、マイコン７０にはイグニッション電源７１が接続されている。車両の操作者がイグニッションキーをオンにすると、イグニッション電源７１からマイコン７０に電力が供給され、マイコン７０による種々の処理が開始される。
【００３１】
本実施形態では、マイコン７０は、電源リレー８１にオン指令を送ることにより、電源リレー８１がクローズ状態（オン状態）となるよう制御することで、バッテリ８０とコンデンサ６０およびモータ１０との間の電流の流れを許容する。一方、マイコン７０が電源リレー８１に対しオン指令を送っていないときは、電源リレー８１はオープン状態（オフ状態）となるため、前記電流の流れは遮断される。このように、マイコン７０は、電源リレー８１の作動を制御することにより、前記電流の流れを許容または遮断する。
【００３２】
また、マイコン７０は、電源リレー８１により前記電流の流れが許容されているとき、ＭＯＳ２１〜２６のオンおよびオフを切り替えることで、バッテリ８０からの直流電流を相毎に位相の異なる正弦波電流に変換し、各相のコイル（Ｕコイル１１、Ｖコイル１２、および、Ｗコイル１３）に流す。これにより、モータ１０が回転する。マイコン７０は、ＰＷＭ制御により、モータ１０のトルクおよび回転数を調節する。このように、マイコン７０は、ＭＯＳ２１〜２６のオンおよびオフを切り替えることでモータ１０の駆動を制御する。
【００３３】
本実施形態では、電流検出手段としての電流検出部４０が設けられている。電流検出部４０は、Ｕ電流検出部４１、Ｖ電流検出部４２、および、Ｗ電流検出部４３から構成されている。Ｕ電流検出部４１は、Ｕ下ＭＯＳ２４とグランドとの間に設けられ、Ｕコイル１１に流れる電流を検出する。Ｖ電流検出部４２は、Ｖ下ＭＯＳ２５とグランドとの間に設けられ、Ｖコイル１２に流れる電流を検出する。Ｗ電流検出部４３は、Ｗ下ＭＯＳ２６とグランドとの間に設けられ、Ｗコイル１３に流れる電流を検出する。
【００３４】
本実施形態では、電流検出部４１〜４３にシャント抵抗およびアンプを用いている。電流検出部４１〜４３によって検出された検出値（以下、適宜、「電流検出値」という。）は、マイコン７０に入力される。このとき、同時に位置センサ７９によるモータ１０の回転位置も取得される。
【００３５】
端子電圧検出手段としての端子電圧検出部５０は、Ｕ電圧検出部５１、Ｖ電圧検出部５２、および、Ｗ電圧検出部５３から構成されている。Ｕ電圧検出部５１は、一端がＵ上ＭＯＳ２１とＵ下ＭＯＳ２４との間に接続され、他端がグランドに接続され、Ｕコイル１１に印加される電圧、すなわちＵコイル１１の端子の電圧を検出する。Ｖ電圧検出部５２は、一端がＶ上ＭＯＳ２２とＶ下ＭＯＳ２５との間に接続され、他端がグランドに接続され、Ｖコイル１２に印加される電圧、すなわちＶコイル１２の端子の電圧を検出する。Ｗ電圧検出部５３は、一端がＷ上ＭＯＳ２３とＷ下ＭＯＳ２６との間に接続され、他端がグランドに接続され、Ｗコイル１３に印加される電圧、すなわちＷコイル１３の端子の電圧を検出する。
【００３６】
Ｕ電圧検出部５１は、Ｕ上抵抗５１０およびＵ下抵抗５１１が直列に接続されてなり、Ｕ上抵抗５１０とＵ下抵抗５１１との間にマイコン７０が接続されている。これにより、Ｕ電圧検出部５１により検出されたＵコイル１１の端子の電圧値がマイコン７０に入力される。Ｖ電圧検出部５２は、Ｖ上抵抗５２０およびＶ下抵抗５２１が直列に接続されてなり、Ｖ上抵抗５２０とＶ下抵抗５２１との間にマイコン７０が接続されている。これにより、Ｖ電圧検出部５２により検出されたＶコイル１２の端子の電圧値がマイコン７０に入力される。Ｗ電圧検出部５３は、Ｗ上抵抗５３０およびＷ下抵抗５３１が直列に接続されてなり、Ｗ上抵抗５３０とＷ下抵抗５３１との間にマイコン７０が接続されている。これにより、Ｗ電圧検出部５３により検出されたＷコイル１３の端子の電圧値がマイコン７０に入力される。以下、電圧検出部５１〜５３により検出された検出値を、適宜、「端子電圧検出値」という。また、便宜上、適宜、Ｕ上抵抗５１０の抵抗値を「ＲｕｐＵ」、Ｕ下抵抗５１１の抵抗値を「ＲｄｏｗｎＵ」、Ｖ上抵抗５２０の抵抗値を「ＲｕｐＶ」、Ｖ下抵抗５２１の抵抗値を「ＲｄｏｗｎＶ」、Ｗ上抵抗５３０の抵抗値を「ＲｕｐＷ」、Ｗ下抵抗５３１の抵抗値を「ＲｄｏｗｎＷ」で表す。
【００３７】
コンデンサ電圧検出手段としてのコンデンサ電圧検出部５５は、一端が上母線２とコンデンサ６０との間に接続され、他端がグランドに接続され、コンデンサ６０の電圧を検出する。コンデンサ電圧検出部５５は、Ｃ上抵抗５５０およびＣ下抵抗５５１が直列に接続されてなり、Ｃ上抵抗５５０とＣ下抵抗５５１との間にマイコン７０が接続されている。これにより、コンデンサ電圧検出部５５により検出されたコンデンサ６０の電圧値がマイコン７０に入力される。以下、コンデンサ電圧検出部５５により検出された検出値を、適宜、「コンデンサ電圧検出値」という。また、便宜上、適宜、Ｃ上抵抗５５０の抵抗値を「ＲｕｐＣ」、Ｃ下抵抗５５１の抵抗値を「ＲｄｏｗｎＣ」で表す。
なお、電流検出部４０、端子電圧検出部５０、コンデンサ電圧検出部５５、および、位置センサ７９とマイコン７０とを接続する制御線は、煩雑になることを避けるため図１においては省略した。
【００３８】
上述のように、プルアップ抵抗９０は、モータ１０のＶ相の巻線であるＶコイル１２とバッテリ８０の高電位側とを接続している。この構成により、マイコン７０は、電源リレー８１がオン状態のとき、すなわちバッテリ８０とコンデンサ６０およびモータ１０との間の電流の流れが許容された状態のとき、端子電圧検出部５０により検出された各相の端子の電圧値に基づき、「各相のコイル（Ｕコイル１１、Ｖコイル１２およびＷコイル１３）のいずれに断線が生じているか」といった巻線の異常を検知することができる。例えば、マイコン７０は、Ｕ電圧検出部５１でのみグランド電圧を検出した場合、Ｕコイル１１が断線していると判定する。また、Ｕ電圧検出部５１およびＷ電圧検出部５３でグランド電圧を検出した場合、Ｖコイル１２が断線していると判定する。さらに、Ｗ電圧検出部５３でのみグランド電圧を検出した場合、Ｗコイル１３が断線していると判定する。
【００３９】
本実施形態では、マイコン７０は、モータ１０の始動前、図２に示す一連の処理、ステップＳ１００（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。）を実行する。Ｓ１００の実行タイミングとしては、例えば、「車両の操作者がイグニッションキーをオンした直後」、あるいは、「モータ１０の回転中、回転電機制御装置１への電力の瞬断が発生した直後」等を想定している。イグニッションキーがオンされた直後、および、回転電機制御装置１への電力の瞬断が発生した直後は、マイコン７０は、電源リレー８１に対しオン指令を送っていないため、電源リレー８１はオープン状態（オフ状態）であり、バッテリ８０とコンデンサ６０およびモータ１０との間の電流の流れは遮断された状態である。つまり、Ｓ１００は、前記電流の流れが遮断された状態（電源と回転電機側との接続が切断されるような制御が行われた状態）で実行される。
【００４０】
Ｓ１００が開始されると、処理は先ずＳ１０１へ移行する。
Ｓ１０１では、マイコン７０は、コンデンサ６０の電荷のディスチャージ（放電）が必要か否かを判断する。具体的には、コンデンサ電圧検出部５５により検出されたコンデンサ６０の電圧値に基づき、当該電圧値が所定値以上の場合、「ディスチャージ要」と判断する。コンデンサ６０の電荷のディスチャージが必要であると判断した場合（Ｓ１０１：Ｙ）、処理はＳ１０２へ移行する。一方、ディスチャージは不要であると判断した場合（Ｓ１０１：Ｎ）、処理はＳ１２０へ移行する。
【００４１】
Ｓ１０２では、マイコン７０は、位置センサ７９に異常が発生していないか否かを判断する。位置センサ７９には異常が発生していないと判断した場合（Ｓ１０２：Ｙ）、処理はＳ１０３へ移行する。一方、位置センサ７９に異常が発生していると判断した場合（Ｓ１０２：Ｎ）、Ｓ１００の処理を抜ける。
【００４２】
Ｓ１０３では、端子電圧検出部５０に異常が発生していないか否かを判断する。端子電圧検出部５０には異常が発生していないと判断した場合（Ｓ１０３：Ｙ）、処理はＳ１０４へ移行する。一方、端子電圧検出部５０に異常が発生していると判断した場合（Ｓ１０３：Ｎ）、Ｓ１００の処理を抜ける。
【００４３】
Ｓ１０４では、マイコン７０は、上ＭＯＳ２１〜２３のオープン状態を確認する。すなわち、上ＭＯＳ２１〜２３にショート故障が生じていないか否かを判断する。具体的には、モータ１０の回転速度が所定値以下のとき、下記式１〜３が満たされているか否かにより判断する。なお、このときのモータ１０の回転速度は、位置センサ７９による検出値に基づき算出される。電圧検出部５１〜５３により検出された端子電圧検出値をそれぞれＶｕ、Ｖｖ、Ｖｗとし、コンデンサ電圧検出部５５により検出されたコンデンサ電圧検出値をＶｃとすると、
Ｖｕ≠Ｖｃ×（ＲｕｐＣ＋ＲｄｏｗｎＣ）／ＲｄｏｗｎＣ×ＲｄｏｗｎＵ／（ＲｕｐＵ＋ＲｄｏｗｎＵ＋Ｒｐｕｌｌｕｐ）・・・式１
Ｖｖ≠Ｖｃ×（ＲｕｐＣ＋ＲｄｏｗｎＣ）／ＲｄｏｗｎＣ×ＲｄｏｗｎＶ／（ＲｕｐＶ＋ＲｄｏｗｎＶ＋Ｒｐｕｌｌｕｐ）・・・式２
Ｖｗ≠Ｖｃ×（ＲｕｐＣ＋ＲｄｏｗｎＣ）／ＲｄｏｗｎＣ×ＲｄｏｗｎＷ／（ＲｕｐＷ＋ＲｄｏｗｎＷ＋Ｒｐｕｌｌｕｐ）・・・式３
モータ１０の回転速度が所定値以下で、かつ、上記式１〜３のすべてが満たされている場合、上ＭＯＳ２１〜２３にはショート故障が生じていないと判断し（Ｓ１０４：Ｙ）、処理はＳ１０５へ移行する。一方、上記式１〜３のいずれかが満たされていない場合、上ＭＯＳ２１〜２３のいずれかにショート故障が生じていると判断し（Ｓ１０４：Ｎ）、Ｓ１００の処理を抜ける。なお、故障判定は式１〜３より判定されるが、抵抗の温度特性やばらつきを含めた範囲内に収まるかどうかで故障／正常の判断を行う。
【００４４】
Ｓ１０５では、マイコン７０は、プルアップ相の下ＭＯＳをオンする。すなわち、本実施形態では、マイコン７０がＶ下ＭＯＳ２５にオン信号を送ることにより、Ｖ下ＭＯＳ２５をオンする。通常、マイコン７０がＶ下ＭＯＳ２５にオン信号を送るとＶ下ＭＯＳ２５がオン状態（導通状態）になる。その後、処理はＳ１０６へ移行する。
【００４５】
Ｓ１０６では、マイコン７０は、下ＭＯＳが正常にオンするか否か、すなわちプルアップ相の下ＭＯＳ（Ｖ下ＭＯＳ２５）がオンしたか（導通状態になったか）否かを確認する。具体的には、Ｕ電圧検出部５１、Ｖ電圧検出部５２、および、Ｗ電圧検出部５３により検出された電圧検出値がいずれも所定値以下（例えばグランド電圧）か否かにより判断する。Ｕ電圧検出部５１、Ｖ電圧検出部５２、および、Ｗ電圧検出部５３により検出された電圧検出値がいずれも所定値以下の場合、Ｖ下ＭＯＳ２５はオンしたと判断し（Ｓ１０６：Ｙ）、処理はＳ１０７へ移行する。Ｖ下ＭＯＳ２５がオン状態（導通状態）になると、コンデンサ６０に残っていた電荷がプルアップ抵抗９０およびＶ下ＭＯＳ２５を経由してバッテリ８０の低電位側、すなわちグランドに放電される。一方、Ｕ電圧検出部５１、Ｖ電圧検出部５２、および、Ｗ電圧検出部５３により検出された電圧検出値のいずれかが所定値よりも大きい場合、Ｖ下ＭＯＳ２５はオンしていないと判断し（Ｓ１０６：Ｎ）、Ｓ１００の処理を抜ける。
【００４６】
Ｓ１０７では、Ｕ電流検出部４１、Ｖ電流検出部４２、および、Ｗ電流検出部４３により検出された電流検出値がいずれも所定値（電流制限値）以下か否かを判定する。Ｕ電流検出部４１、Ｖ電流検出部４２、および、Ｗ電流検出部４３により検出された電流検出値がいずれも所定値以下の場合、回路は正常であると判断し（Ｓ１０７：Ｙ）、処理はＳ１０８へ移行する。一方、Ｕ電流検出部４１、Ｖ電流検出部４２、および、Ｗ電流検出部４３により検出された電流検出値のいずれかが所定値よりも大きい場合、回路に異常が生じていると判断し（Ｓ１０７：Ｎ）、Ｖ下ＭＯＳ２５をオフ制御し、Ｓ１００の処理を抜ける。例えばプルアップ相の上ＭＯＳ（本実施形態ではＶ上ＭＯＳ２２）がショート故障している場合、Ｖ上ＭＯＳ２２、Ｖ下ＭＯＳ２５およびＶ電流検出部４２に大きな電流が流れる。
【００４７】
Ｓ１０８では、コンデンサ６０の電荷のディスチャージが正常に終了したか否かを判断する。具体的には、コンデンサ電圧検出部５５により検出されたコンデンサ電圧検出値が所定の時間以内に所定値以下になったか否かにより判断する。コンデンサ電圧検出値が所定の時間以内に所定値以下になった場合、ディスチャージは正常に終了したと判断し（Ｓ１０８：Ｙ）、Ｖ下ＭＯＳ２５をオフ制御し、処理はＳ１０９へ移行する。一方、コンデンサ電圧検出値が所定の時間以内に所定値以下にならなかった場合、ディスチャージは正常に終了しなかったと判断し（Ｓ１０８：Ｎ）、Ｖ下ＭＯＳ２５をオフ制御し、Ｓ１００の処理を抜ける。なお、ディスチャージが正常に終了した場合（Ｓ１０８：Ｙ）、マイコン７０は、「電源リレー８１にはショート故障は発生していない」と判断する。一方、ディスチャージが正常に終了しなかった場合（Ｓ１０８：Ｎ）、マイコン７０は、「電源リレー８１にショート故障が発生している」と判断する。
【００４８】
Ｓ１０９では、マイコン７０は、電源リレー８１をオンする。すなわち、マイコン７０は、電源リレー８１にオン指令を送ることにより、電源リレー８１がオン状態となるよう制御する。その後、処理はＳ１１０へ移行する。
【００４９】
Ｓ１１０では、マイコン７０は、巻線に異常が生じていないか否かを判断する。具体的には、上述したように、端子電圧検出部５０（Ｕ電圧検出部５１、Ｖ電圧検出部５２、および、Ｗ電圧検出部５３）により検出された各相の端子の電圧値に基づき、「各相のコイル（Ｕコイル１１、Ｖコイル１２およびＷコイル１３）のいずれに断線が生じているか」否かを判定することにより判断する。巻線に異常は生じていないと判断した場合（Ｓ１１０：Ｙ）、処理はＳ１１１へ移行する。一方、巻線に異常が生じていると判断した場合（Ｓ１１０：Ｎ）、Ｓ１００の処理を抜ける。なお、各相の端子電圧値が正常な場合、「下ＭＯＳ２４〜２６にはショート故障は発生していない」と、同時に判断できる。
【００５０】
Ｓ１１１では、マイコン７０は、上ＭＯＳが正常にオンするか否かを確認する。具体的には、上ＭＯＳ２１〜２３のそれぞれに対しオン信号を送ったときの端子電圧検出部５０による電圧検出値に基づき、上ＭＯＳ２１〜２３のそれぞれが正常にオンするか否かを確認する。上ＭＯＳが正常にオンすると判断した場合（Ｓ１１１：Ｙ）、処理は「ＥＰＳ駆動開始」へ移行し、電動パワーステアリング装置の駆動が開始される。一方、上ＭＯＳが正常にオンしないと判断した場合（Ｓ１１１：Ｎ）、Ｓ１００の処理を抜ける。
【００５１】
Ｓ１２０では、マイコン７０は、電源リレー８１の異常や巻線の異常を確認するといった通常の初期異常チェックを行う。その後、処理は「ＥＰＳ駆動開始」へ移行し、電動パワーステアリング装置の駆動が開始される。
【００５２】
上述のように、Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０７、Ｓ１０８、Ｓ１１０、Ｓ１１１では、何らかの異常が生じていると判断した場合、Ｓ１００を抜ける。このとき、前記異常に関し、マイコン７０の記憶部に情報を記憶したり、表示あるいは音声等により車両の操作者へ通知したりしてもよい。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態では、マイコン７０は、モータ１０を始動する前、バッテリ８０とコンデンサ６０およびモータ１０との間の電流の流れが遮断されるよう電源リレー８１が制御された状態において、プルアップ相（Ｖ相）の下ＭＯＳ２５をオンすることで、コンデンサ６０に蓄積された電荷をプルアップ抵抗９０を経由してバッテリ８０の低電位側（グランド）に放電する。このように本実施形態では、コンデンサ６０の電荷を放電するために必要な物理的な構成（部品）は「プルアップ抵抗９０」１つのみであり、放電専用の複雑な回路は必要ない。そのため、回転電機制御装置１の大型化を抑制することができる。また、放電時のマイコン７０による制御も比較的簡単である。したがって、本実施形態では、簡単な構成で、リップル電流抑制用のコンデンサ６０の電荷を速やかに放電することができる。また、プルアップ抵抗９０として安価な抵抗器を用いれば、装置全体のコストを抑えることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、巻線の各相の端子の電圧を検出可能な端子電圧検出部５０をさらに備えている。そして、マイコン７０は、端子電圧検出部５０により検出された電圧に基づき巻線（Ｕコイル１１、Ｖコイル１２、Ｗコイル１３）の異常を検出可能である。本実施形態のようにプルアップ抵抗９０を備える回転電機制御装置１の場合、巻線の各相の端子の電圧を検出することにより、例えば巻線の断線などの異常を検出することができる。すなわち、本実施形態では、コンデンサ６０の電荷を放電するための高電位側抵抗器と、巻線の異常を検出するための高電位側抵抗器と、を共用の１つの抵抗器（プルアップ抵抗９０）で実現している。したがって、簡単な構成で、コンデンサ６０の電荷を放電できるとともに、コストの増大を抑えつつ巻線の異常を検出することが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態では、コンデンサ６０の電圧を検出可能なコンデンサ電圧検出部５５をさらに備えている。マイコン７０は、モータ１０を始動する前、前記電流の流れが遮断されるよう電源リレー８１が制御された状態において、コンデンサ電圧検出部５５により検出されたコンデンサ６０の電圧が所定値以上の場合、上ＭＯＳ２１〜２３のすべてが非導通状態であることを確認した後、プルアップ相（Ｖ相）の下ＭＯＳ２５をオンすることで、コンデンサ６０に蓄積された電荷をプルアップ抵抗９０を経由してバッテリ８０の低電位側（グランド）に放電する。このように、本実施形態では、コンデンサ６０の電圧を検出することで、コンデンサ６０の電荷を放電すべきか否かを判定し、放電すべきと判定したときは、上ＭＯＳ２１〜２３にショート故障が生じていないかを確認した後でコンデンサ６０の電荷を放電する。したがって、放電すべき状態を高精度に検知できるとともに、ショート故障した上ＭＯＳに過電流が生じるのを防止することができる。これにより、オン制御したＶ下ＭＯＳ２５が、過電流により破損するのを抑制することができる。
【００５６】
さらに、本実施形態では、リップル電流抑制用のコンデンサ６０の電荷を速やかに放電することが可能な回転電機制御装置１を電動パワーステアリング装置に適用する例を示した。そのため、電力が瞬断した場合等、電力復帰後、可及的速やかにモータ１０の駆動を復帰させる必要がある電動パワーステアリング装置に対し、回転電機制御装置１は特に好適であるといえる。
【００５７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による回転電機制御装置を図３に示す。第２実施形態は、高電位側抵抗器に加え、低電位側抵抗器も備える点で、第１実施形態と異なる。
【００５８】
コンデンサ６０の電荷の放電（ディスチャージ）時間を短縮するためには、プルアップ抵抗９０の抵抗値は小さいほうが好ましい。しかしながら、プルアップ抵抗９０の抵抗値が小さいと、「上ＭＯＳがショート故障しているときの端子電圧」と「正常時の端子電圧」との差が小さくなり、上ＭＯＳ２１〜２３のオープン状態を確認する（第１実施形態のＳ１０４）のが困難になるおそれがある。
【００５９】
そこで、第２実施形態の回転電機制御装置は、低電位側抵抗器としてのプルダウン抵抗９５を備えている。プルダウン抵抗９５は、モータ１０のＶ相の巻線であるＶコイル１２とバッテリ８０の低電位側（グランド）とを接続している。本実施形態では、Ｖ相が、プルアップ抵抗９０によりプルアップされるとともに、プルダウン抵抗９５によりプルダウンされている。これにより、「上ＭＯＳがショート故障しているときの端子電圧」と「正常時の端子電圧」との差が大きくなり、上ＭＯＳ２１〜２３のオープン状態を確認するのが容易になる。
【００６０】
プルダウン抵抗９５の抵抗値は、プルアップ抵抗９０の抵抗値よりも大きな値が設定されている。これにより、コンデンサ６０の電荷を放電するとき、プルアップ抵抗９０に電流が流れやすくなる。以下、便宜上、適宜、プルダウン抵抗９５の抵抗値を「Ｒｐｕｌｌｄｏｗｎ」で表す。
【００６１】
次に、第１実施形態に比べ、第２実施形態のほうが「上ＭＯＳがショート故障しているときの端子電圧」と「正常時の端子電圧」との差が大きくなることについて、図４を用いて説明する。
図４（Ａ）は、第１実施形態（プルアップ抵抗９０のみ）の「正常時」の等価回路を示す図である。図４（Ｂ）は、第１実施形態（プルアップ抵抗９０のみ）の「上ＭＯＳがショート故障しているとき」の等価回路を示す図である。図４（Ｃ）は、第２実施形態（プルアップ抵抗９０およびプルダウン抵抗９５）の「正常時」の等価回路を示す図である。図４（Ｄ）は、第２実施形態（プルアップ抵抗９０およびプルダウン抵抗９５）の「上ＭＯＳがショート故障しているとき」の等価回路を示す図である。ここで、ＲｕｐＶ＝１ｋ（Ω）、ＲｄｏｗｎＶ＝１ｋ（Ω）、Ｒｐｕｌｌｕｐ＝１００（Ω）、Ｒｐｕｌｌｄｏｗｎ＝１ｋ（Ω）、１ｋ＝１０００、コンデンサ６０の電圧をＶＣ（＝Ｖｃ×（ＲｕｐＣ＋ＲｄｏｗｎＣ）／ＲｄｏｗｎＣ）とする。
【００６２】
図４（Ａ）から、第１実施形態の「正常時」のＶ相の端子電圧は、
ＶＣ×ＲｄｏｗｎＶ／（ＲｕｐＶ＋ＲｄｏｗｎＶ＋Ｒｐｕｌｌｕｐ）
＝ＶＣ×１ｋ／（１ｋ＋１ｋ＋１００）＝ＶＣ×１０／２１・・・式４
図４（Ｂ）から、第１実施形態の「上ＭＯＳがショート故障しているとき」のＶ相の端子電圧は、
ＶＣ×ＲｄｏｗｎＶ／（ＲｕｐＶ＋ＲｄｏｗｎＶ）
＝ＶＣ×１／２・・・式５
よって、第１実施形態において、「上ＭＯＳがショート故障しているときの端子電圧」と「正常時の端子電圧」との差は、
ＶＣ×１／２−ＶＣ×１０／２１≒０．０２４ＶＣ・・・式６
【００６３】
図４（Ｃ）から、第２実施形態の「正常時」のＶ相の端子電圧は、
ＶＣ×Ｒｇ／（Ｒｇ＋Ｒｐｕｌｌｕｐ）×ＲｄｏｗｎＶ／（ＲｕｐＶ＋ＲｄｏｗｎＶ）
＝ＶＣ×２ｋ／３／（２ｋ／３＋１００）×１ｋ／（１ｋ＋１ｋ）
＝ＶＣ×２０００／２３００×１／２＝ＶＣ×１０／２３・・・式７
∵Ｒｇ＝１／｛１／（ＲｕｐＶ＋ＲｄｏｗｎＶ）＋１／Ｒｐｕｌｌｄｏｗｎ｝
＝１／｛１／（１ｋ＋１ｋ）＋１／１ｋ｝＝２ｋ／３・・・式８
図４（Ｄ）から、第２実施形態の「上ＭＯＳがショート故障しているとき」のＶ相の端子電圧は、
ＶＣ×Ｒｄｏｗｎ／（ＲｕｐＶ＋ＲｄｏｗｎＶ）
＝ＶＣ×１ｋ／（１ｋ＋１ｋ）＝ＶＣ×１／２・・・式９
よって、第２実施形態において、「上ＭＯＳがショート故障しているときの端子電圧」と「正常時の端子電圧」との差は、
ＶＣ×１／２−ＶＣ×１０／２３≒０．０６５ＶＣ・・・式１０
【００６４】
式６と式１０とから、
０．０２４ＶＣ＜０．０６５ＶＣ・・・式１１
よって、第１実施形態に比べ、第２実施形態のほうが「上ＭＯＳがショート故障しているときの端子電圧」と「正常時の端子電圧」との差が大きいことがわかる。
【００６５】
以上説明したように、第２実施形態では「上ＭＯＳがショート故障しているときの端子電圧」と「正常時の端子電圧」との差が大きいため、Ｓ１０４における「上ＭＯＳ２１〜２３のオープン状態の確認」が容易になる。
【００６６】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態の回転電機制御装置を図５に示す。第３実施形態は、複数系統の電力変換器を備える点で第１実施形態と異なる。なお、図５では、煩雑になることを避けるため、制御部、電流検出手段、端子電圧検出手段、コンデンサ電圧検出手段等の図示を省略している。
【００６７】
第３実施形態の回転電機制御装置は、電力変換器として、インバータ部２０に加え、インバータ部３０を備えている。すなわち、本実施形態では、電力変換器は複数（２つ）の系統からなる。
本実施形態では、モータ１０は、巻線組１８を構成するＵコイル１１、Ｖコイル１２、および、Ｗコイル１３、ならびに巻線組１９を構成するＵコイル１４、Ｖコイル１５、および、Ｗコイル１６を有する。すなわち、モータ１０は２つの巻線組からなるモータである。
【００６８】
インバータ部３０は、インバータ部２０と同様、３相インバータであり、巻線組１９のＵコイル１４、Ｖコイル１５、Ｗコイル１６のそれぞれへの通電を切り替えるべく、６つのスイッチング素子３１〜３６がブリッジ接続されている。スイッチング素子３１〜３６は、スイッチング素子２１〜２６と同様、ＭＯＳＦＥＴである。以下、スイッチング素子３１〜３６を、ＭＯＳ３１〜３６という。
【００６９】
３つのＭＯＳ３１〜３３は、ドレインが上母線４に結線されている。上母線４は、上母線２の電源リレー８１とコンデンサ６０との間に接続されている。また、ＭＯＳ３１〜３３のソースが、それぞれＭＯＳ３４〜３６のドレインに接続されている。ＭＯＳ３４〜３６のソースは、下母線５に結線されている。下母線５は、下母線３、すなわちバッテリ８０の負極側（グランド）に接続されている。
【００７０】
対になっているＭＯＳ３１とＭＯＳ３４との接続点は、Ｕコイル１４の一端に接続している。また対になっているＭＯＳ３２とＭＯＳ３５との接続点は、Ｖコイル１５の一端に接続している。さらにまた、対になっているＭＯＳ３３とＭＯＳ３６との接続点は、Ｗコイル１６の一端に接続している。
【００７１】
上母線４と下母線５との間にはコンデンサ６１が設けられている。すなわち、コンデンサ６１は、バッテリ８０とインバータ部３０との間に設けられている。コンデンサ６１は、電荷を蓄えることで、ＭＯＳ３１〜３６への電力供給を補助したり、バッテリ８０からモータ１０（巻線組１９）へ電力を供給する際に生じるリップル電流を抑制したりする。
【００７２】
本実施形態では、モータ１０の始動前の処理において、コンデンサ６１に残った電荷をプルアップ抵抗９０を経由して放電する。すなわち、Ｖ下ＭＯＳ２５をオン制御することでコンデンサ６０の電荷をプルアップ抵抗９０を経由して放電すると同時に、コンデンサ６１の電荷をプルアップ抵抗９０およびＶ下ＭＯＳ２５を経由して放電する。
このように、インバータ部３０側に高電位側抵抗器を備えない構成でも、インバータ部２０側の高電位側抵抗器（プルアップ抵抗９０）を経由させることでコンデンサ６１の電荷を放電することができる。
【００７３】
本実施形態では、電力変換器を複数の系統（インバータ部２０およびインバータ部３０）とすることで、負荷を分散できるとともに、１つの系統が故障しても他の系統によりモータ１０の駆動を継続できる。また、本実施形態では、コンデンサ６０およびコンデンサ６１の電荷を、１つのプルアップ抵抗９０を経由して放電する。そのため、部品点数が少なく、コストの増大および体格の大型化を抑制することができる。
【００７４】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態の回転電機制御装置を図６に示す。第４実施形態は、インバータ部２０側に加え、インバータ部３０側にも電源リレーおよび高電位側抵抗器を備える点で第３実施形態と異なる。なお、図６では、煩雑になることを避けるため、制御部、電流検出手段、端子電圧検出手段、コンデンサ電圧検出手段等の図示を省略している。
【００７５】
第４実施形態の回転電機制御装置では、上母線４は、上母線２のバッテリ８０と電源リレー８１との間に接続されている。上母線４のバッテリ８０とコンデンサ６１との間には、電源リレー８２が設けられている。電源リレー８２は、マイコン７０によりオン／オフ制御されることで、バッテリ８０と巻線組１９との間の電流の流れを許容または遮断する。
また、本実施形態では、巻線組１９のＶ相の巻線であるＶコイル１５と上母線４とを接続するようにして、高電位側抵抗器としてのプルアップ抵抗９１が設けられている。
【００７６】
本実施形態では、モータ１０の始動前の処理において、コンデンサ６１に残った電荷をプルアップ抵抗９１を経由して放電する。すなわち、コンデンサ６０の電荷の放電経路とは別の経路で、コンデンサ６１の電荷を放電する。したがって、第３実施形態に比べ、コンデンサ６０およびコンデンサ６１の電荷の放電に要する時間を短縮することができる。
【００７７】
本実施形態では、第３実施形態と同様、電力変換器を複数の系統（インバータ部２０およびインバータ部３０）とすることで、負荷を分散できるとともに、１つの系統が故障しても他の系統によりモータ１０の駆動を継続できる。また、本発明では１系統あたりの「コンデンサの電荷の放電のための部品」の数が少ない（例えば１系統あたり高電位側抵抗器１つ）ため、本実施形態のように電力変換器が複数の系統からなる場合でも、部品の増大を抑えることができる。
【００７８】
（他の実施形態）
電流検出手段の数および配置に関し、本発明の他の実施形態を図７（Ｂ）〜（Ｈ）に示す。図７（Ａ）は、第１実施形態の回転電機制御装置１に関し、電流検出手段（Ｕ電流検出部４１、Ｖ電流検出部４２、Ｗ電流検出部４３）の配置を簡略化して示したものである。図７（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、電流検出手段（Ｕ電流検出部４１、Ｖ電流検出部４２、Ｗ電流検出部４３）は、上ＭＯＳ２１〜２３の高電位側、あるいは巻線組１８の近傍に配置される構成としてもよい。また、図７（Ｄ）、（Ｅ）および（Ｆ）に示すように、電流検出手段を２つ（Ｕ電流検出部４１、Ｖ電流検出部４２）配置する構成としてもよい。さらに、図７（Ｇ）および（Ｈ）に示すように、電流検出手段を１つ（電流検出部４５）のみ配置する構成としてもよい。図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｇ）、（Ｈ）に示す構成の場合、ディスチャージ中の電流を検出可能なため、ディスチャージ中の回路の異常を検知することができる（上記Ｓ１０７の処理の説明参照）。
【００７９】
また、本発明の他の実施形態では、図８（Ａ）に示すように、高電位側抵抗器は備えず、低電位側抵抗器（プルダウン抵抗９５）を備える構成としてもよい。プルダウン抵抗９５は、Ｖ相の巻線であるＶコイル１２とバッテリ８０の低電位側すなわちグランドとを接続している。この形態では、Ｖ上ＭＯＳ２２をオン制御することにより、コンデンサ６０の電荷を、Ｖ上ＭＯＳ２２およびプルダウン抵抗９５を経由してグランドに放電する。
【００８０】
また、本発明は、図８（Ｂ）に示すように、２つのスイッチング素子対を有するブラシレスモータまたはブラシ付きモータを制御する回転電機制御装置に適用することもできる。ここで、ブラシ付きモータを制御する回転電機制御装置では、プルアップ抵抗９０は、所定の端子（この場合、コイル１２の端子）とバッテリ８０の高電位側とを接続している。
【００８１】
また、本発明は、図８（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、中性点１７から給電するタイプの多相モータを制御する回転電機制御装置にも適用することができる。
また、本発明は、Ｙ結線のモータだけでなくΔ結線のモータに対しても適用することができる。
【００８２】
また、本発明は、電動パワーステアリング装置用の回転電機以外の回転電機（電動機および発電機）を制御する回転電機制御装置として適用することもできる。
さらに、構成上の阻害要因がない限り、上述の実施形態は適宜組み合わせることができる。
【００８３】
このように、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１：回転電機制御装置、１０：モータ（回転電機）、１１〜１６：コイル（巻線）、１８、１９：巻線組、２０、３０：インバータ部（電力変換器）、２１〜２３、３１〜３３：ＭＯＳ（高電位側スイッチング素子）、２４〜２６、３４〜３６：ＭＯＳ（低電位側スイッチング素子）、６０、６１：コンデンサ、７０：マイコン（制御部）、８０：バッテリ（電源）、８１：電源リレー、９０、９１：プルアップ抵抗（高電位側抵抗器）
【図１】
2011167035.tif 000003
【図２】
2011167035.tif 000004
【図３】
2011167035.tif 000005
【図４】
2011167035.tif 000006
【図５】
2011167035.tif 000007
【図６】
2011167035.tif 000008
【図７】
2011167035.tif 000009
【図８】
2011167035.tif 000010