(57)【要約】【課題】電動機の駆動開始直後であっても電動機を適切に制御可能な電動機駆動装置を提供する。【解決手段】電動機駆動装置１は第１電動機駆動部１１及び第２電動機駆動部１２によってモータ１０を駆動する。第１電動機駆動部１１は、モータ１０を駆動する第１巻線組８７へ電流を供給する第１インバータ部２０を有している。同様に、第２電動機駆動部１２は、モータ１０を駆動する第２巻線組８８へ電流を供給する第２インバータ部３０を有している。電動機駆動装置１の制御を司る判定制御部５０は、第１電動機駆動部１１及び第２電動機駆動部１２において共に全ての故障検出処理の終了を待って、第１電動機駆動部１１における巻線組８７への電流供給と第２電動機駆動部１２における巻線組８８への電流供給とをほぼ同時に開始する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の相に対応し電動機を駆動する巻線及び前記巻線へ電流を供給するインバータ部を有する第１から第ｎ（ｎは２以上の自然数）までの複数の電動機駆動部と、
前記第１から第ｎまでの各電動機駆動部において異常が生じているか否かを判定し、前記電動機駆動部の前記インバータ部を介した前記巻線への電流供給を制御する判定制御部と、
を備える電動機駆動装置であって、
前記判定制御部は、
前記第１から第ｎまでの各電動機駆動部においてｍ（ｍは自然数）個の一連の故障検出処理を実行可能であり、
前記第１から第ｎまでの各電動機駆動部において実行されるｍ個の前記故障検出処理の全ての終了を待って、前記第１から第ｎまでの電動機駆動部の各巻線へ電流供給を開始することを特徴とする電動機駆動装置。
【請求項２】
前記判定制御部は、前記第１から第ｎまでの電動機駆動部において、第ｉ番目（ｉは１から（ｍ−１）の自然数）の前記故障検出処理の終了を待って、第（ｉ＋１）番目の前記故障検出処理を開始することを特徴とする請求項１に記載の電動機駆動装置。
【請求項３】
前記判定制御部は、前記故障検出処理を、前記第１から第ｎまでの電動機駆動部において並列に実行する並列処理が可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の電動機駆動装置。
【請求項４】
前記判定制御部は、第ｊ（ｊは１からｍの自然数）番目の前記故障検出処理について前記並列処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の電動機駆動装置。
【請求項５】
前記判定制御部は、前記故障検出処理を、前記第１から第ｎまでの電動機駆動部において順次実行する直列処理が可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電動機駆動装置。
【請求項６】
前記判定制御部は、第ｋ（ｋは１からｍの自然数）番目の前記故障検出処理について前記直列処理を行うことを特徴とする請求項５に記載の電動機駆動装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電動機駆動装置を用いた電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電動機駆動装置の前記判定制御部として機能するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機駆動装置における駆動制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動機を駆動する電動機駆動部を複数備えた電動機駆動装置が知られている。例えば、特許文献１に開示される電気モータ駆動機器では、モータドライバと巻線とが電動機駆動部に相当し、当該電動機駆動部が２つ設けられており、いずれの電動機駆動部の巻線を通電しても電動機に駆動力を与えることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３３０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電動機駆動部を複数備える電動機駆動装置の中には、複数の電動機駆動部を並行に用い大きな回転トルクを得ようとするものがある。このとき、電動機を駆動するための回転トルクの値は、全ての電動機駆動部による回転トルクを合わせたトルク値として設計されている。
【０００５】
大きな回転トルクを得る場合は電動機に大電流を流す必要があり、電動機駆動装置においても大電流を制御することになる。このとき、何らかの原因により電動機駆動装置に異常が生じていると意図しない大電流が流れる虞があるため、電動機駆動装置は、各電動機駆動部の異常検出を行ってから、電動機の駆動を開始することが一般的である。
【０００６】
しかしながら、上述のように、電動機駆動装置が各電動機駆動部において異常検出を行ってから電動機を駆動する場合、各電動機駆動部によって異常検出の終了時期が異なり、各電動機駆動部によって電動機の駆動開始時期がずれることが考えられる。各電動機駆動部による電動機の駆動開始時期がずれると、駆動開始直後にあっては、駆動力の得られない電動機駆動部が生じる。結果として、電動機によって生じる回転トルクは、最初に設計した各電動機駆動部の駆動力を合わせたトルク値とならない期間が生じる。つまり、電動機の駆動開始直後にあっては、電動機は、設計どおりのトルク値によって駆動されず、適切に制御されない虞がある。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動機の駆動開始直後であっても電動機を適切に制御可能な電動機駆動装置、これを用いた電動パワーステアリング装置、及びプログラム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に記載の電動機駆動装置は、第１から第ｎまでの複数の電動機駆動部と、判定制御部とを備えている。ここで、ｎは２以上の自然数である。各電動機駆動部は、複数の相に対応し電動機を駆動する巻線、及び巻線へ電流を供給するインバータ部を有している。判定制御部は、第１から第ｎまでの各電動機駆動部において異常が生じているか否かを判定し、電動機駆動部のインバータ部を介した巻線への電流供給を制御する。
【０００９】
判定制御部は、第１から第ｎまでの各電動機駆動部においてｍ個の一連の故障検出処理を実行可能である。
本発明では特に、この判定制御部が、第１から第ｎまでの各電動機駆動部において実行されるｍ個の故障検出処理の全ての終了を待って、第１から第ｎまでの電動機駆動部の各巻線への電流供給を開始する。なお、ｍは自然数である。
【００１０】
ここで、ｎが「２」、ｍが「５」であるとして、具体的に説明する。この場合、判定制御部は、第１電動機駆動部及び第２電動機駆動部において共に、５個全ての故障検出処理の終了を待って、第１電動機駆動部における巻線への電流供給と第２電動機駆動部における巻線への電流供給とをほぼ同時に開始することになる。
つまり、各電動機駆動部において実行されるｍ個の故障検出処理の全ての終了を待つという上記構成によれば、各電動機駆動部における巻線への電流供給がほぼ同時に開始されるため、電動機の駆動開始直後であっても電動機を適切に制御することができる。
【００１１】
ところで、判定制御部において複数の電動機駆動部の複数の故障検出処理を実行する場合、故障検出処理を実行するプログラムは、プログラムの実行時間の短縮等の理由から簡素に構成することが望ましい。
そこで、請求項２に記載の判定制御部は、第１から第ｎまでの電動機駆動部において、第ｉ番目（ｉは１からｍ−１の自然数）の故障検出処理の終了を待って、第ｉ＋１番目の故障検出処理を開始する。なお、ｉは任意に設定される自然数であり、ｍは２以上の自然数である。
【００１２】
ここで、ｎが「２」、ｍが「５」であるとして、具体的に説明する。このとき例えばｉが「３」であれば、第１及び第２電動機駆動部において共に３番目の故障検出処理の終了を待って、４番目の故障検出処理を開始するという具合である。
【００１３】
つまり、ｍ番目の故障検出処理の終了を待つという上記構成に加え、途中のｉ番目の故障検出処理についてもその終了を待つのである。このようにすれば、ある電動機駆動部でｉ番目の故障検出処理が終了していないうちに、別の電動機駆動部でｉ＋１番目以降の故障検出処理が先行して実行されることがない。上述した例で言えば、一方の電動機駆動部で３番目の故障検出処理が終了していないうちに、他方の電動機駆動部で４番目以降の故障検出処理が先行して実行されることがない。
【００１４】
これにより、プログラムを簡素に構成することができる。結果として、プログラムの実行時間が短縮される。また、プログラムの信頼性が向上する。さらにまた、複雑な演算量が減少するため、判定制御部は安価なマイコンによって構成可能となる。
【００１５】
なお、上述した例で「１」、「３」という具合に複数個のｉを設定してもよい。この場合、１番目及び３番目の故障検出処理の終了を待つことになる。また、ｉを１から４の全ての自然数として設定してもよい。この場合、１から４番目の各故障検出処理の終了を待つことになる。特に後者のように各故障検出処理の終了を待つ構成を採用すれば、プログラムを簡素に構成することができ、上記効果が際立つ。
【００１６】
また、判定制御部は、請求項３に記載のように、上述の故障検出処理を、第１から第ｎまでの電動機駆動部において並列に実行する並列処理が可能である。なお、ｍは自然数である。ここで、ｎが「２」の場合でいえば、第１電動機駆動部と第２電動機駆動部とにおいて、故障検出処理が並行して行われる。
このように各電動機駆動部において故障検出処理を並列に実行するという構成によれば、故障検出処理に要する時間が短縮されるため、電動機の駆動が速やかに開始される。
【００１７】
なお、各電動機駆動部において故障検出処理を並列に実行するという上記構成において、判定制御部は、具体的には請求項４に記載のように、第ｊ（ｊは１からｍの自然数）番目の故障検出処理について並列処理を行うことが例示される。
【００１８】
ここで、ｊは、前述したｉと同様に、１個のｊを設定してもよいし、複数個のｊを設定してもよい。上述した具体例でいえば、例えばｊが「３」であれば、第１及び第２電動機駆動部において共に３番目の故障検出処理が並行して行われる。また、ｊが「１」、「３」であれば、第１及び第２電動機駆動部において共に１番目の故障検出処理と３番目の故障検出処理とが並行して行われる。また、ｊが１から５の全ての自然数であれば、第１及び第２電動機駆動部において共に１から５番目までの全ての故障検出処理が並行に行われる。特に後者のように各電動機駆動部において全ての故障検出処理を並列処理する構成を採用すれば、故障検出処理に要する時間が短縮されるという上記効果が際立つ。
【００１９】
また、判定制御部は、請求項１から４に記載の構成に加えて、請求項５に記載のように、上述の故障検出処理を第１から第ｎまでの電動機駆動部において順次実行する直列処理を行うことが例示される。なお、ｍは自然数である。具体的には、判定制御部は、請求項６に記載のように、第ｋ（ｋは１からｍの自然数）番目の故障検出処理について直列処理を行うことが例示される。
【００２０】
ここで、ｋは、前述したｉ、ｊと同様に、１個のｋを設定してもよいし、複数個のｋを設定してもよい。上述した具体例でいえば、例えばｋが「３」であれば、一方の電動機駆動部において３番目の故障検出処理を実行し、この後に他方の電動機駆動部において３番目の故障検出処理を実行するという具合である。また、ｋが「１」、「３」であれば、１番目の故障検出処理と３番目の故障検出処理については、一方の電動機駆動部において故障検出処理を実行し、この後に他方の電動機駆動部において故障検出処理を実行する。
【００２１】
つまり、各電動機駆動部におけるｋ番目の故障検出処理を順次実行するという上記構成では、同時期に各電動機駆動部における故障検出処理が重なって行われることがない。これによると、故障検出処理に要する時間は上述の並列処理に比べて幾分長くなるものの、故障検出処理を実行するプログラムを簡素に構成することができる。結果として、プログラムの信頼性が向上する。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、上述の電動機駆動装置を用いた電動パワーステアリング装置である。
電動パワーステアリング装置に用いられる電動機駆動装置においても、一般に、電動機駆動装置が各電動機駆動部において異常検出を行ってから電動機を駆動する場合、各電動機駆動部による電動機の駆動開始時期がずれると、駆動開始直後にあっては、駆動力が得られない電動機駆動部が生じる。つまり、電動機の駆動開始直後にあっては、電動機は、最初に設計した各電動機駆動部の駆動力を合わせたトルク値によって駆動されず、適切に制御されない虞がある。
【００２３】
これによると、パワーステアリング装置による電動機の駆動開始直後にあっては、ハンドル操作は運転者にとって重く感じられ、その後急に軽く感じられるようになるため、運転者によるハンドル操作が不安定になることが懸念される。
この点、本発明の電動パワーステアリング装置によれば、上述の装置と同様の効果が奏される。結果として、運転者によるハンドル操作の安定性が向上し、安全性の向上に寄与する。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、上述の電動機駆動装置の判定制御部として機能するプログラムである。本発明のプログラムを実行すれば、上述の装置と同様の効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態による電動パワーステアリング装置を説明する模式図である。
【図２】本発明の一実施形態による電動機駆動装置の回路構成を説明する模式図である。
【図３】本発明の一実施形態による第１番目故障検出処理を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による第２番目故障検出処理を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による故障検出処理を説明する説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態による故障検出処理を説明する説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態による故障検出処理を説明する説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態による故障検出処理を説明する説明図である。
【図９】本発明の他の実施形態による故障検出処理を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
なお以下では、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本発明を適用した実施形態を説明する。
【００２７】
（一実施形態）
図１は、本発明の一実施形態おける電動パワーステアリング装置を備えたステアリングシステムの全体構成を示す図である。
ステアリングシステム９０に備えられるステアリングホイール９１に接続されたステアリングシャフト９２には、ステアリングセンサ９４およびトルクセンサ９５が設けられている。ステアリングセンサ９４は、ステアリングシャフト９２の回転角を検出する。トルクセンサ９５は、ステアリングホイール９１に加えられた操舵トルクを検出する。ステアリングシャフト９２の先端は、ギア９６を介してラック軸９７に連結されている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対のタイヤ９８がそれぞれ連結されている。
【００２８】
これにより、運転者がステアリングホイール９１を回転させると、ステアリングホイール９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転し、ステアリングシャフト９２の回転運動は、ギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換され、ラック軸９７の直線運動変位に応じた角度分、一対のタイヤ９８が転舵される。
【００２９】
電動パワーステアリング装置１００は、補助操舵トルクを発生するモータ１０（図２参照）、モータ１０の駆動に係る電動機駆動装置１、モータ１０の回転角度を検出する図示しない回転角センサ、及びモータ１０の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝達するギア８９を備える。これにより、電動パワーステアリング装置１００は、モータ１０によってギア８９を正逆回転させ、ステアリングホイール９１の操舵方向および操舵トルクに応じた操舵補助トルクをステアリングシャフト９２に伝達する。
【００３０】
図２に示すように、モータ１０は、本形態ではブラシレスモータであり、ロータ側に磁極を有し、ステータ側に３相２系統の巻線として、Ｕ１コイル８１、Ｖ１コイル８２、Ｗ１コイル８３、及びＵ２コイル８４、Ｖ２コイル８５、Ｗ２コイル８６を有している。Ｕ１コイル８１、Ｖ１コイル８２、及び、Ｗ１コイル８３は、第１巻線組８７を構成し、Ｕ２コイル８４、Ｖ２コイル８５、及び、Ｗ２コイル８６は、第２巻線組８８を構成している。本形態では、第１巻線組８７及び第２巻線組８８はそれぞれデルタ結線されている。
【００３１】
電動機駆動装置１は、第１電動機駆動部１１、第２電動機駆動部１２、及び判定制御部５０等を備えている。
電動機駆動装置１の電力は、バッテリ５５から供給される。バッテリ５５から供給された電力は、チョークコイル５６及び平滑用コンデンサ５７によって構成されるフィルタ回路と第１電源リレー６１を介して第１電源リレー後電源ライン７１に供給される。第１電源リレー後電源ライン７１には第１電動機駆動部１１が接続されている。また、バッテリ５５から供給された電力は、上記フィルタ回路と第２電源リレー６２を介して第２電源リレー後電源ライン７２に供給される。第２電源リレー後電源ライン７２には第２電動機駆動部１２が接続されている。なお、以下では簡単のため、第１電源リレー後電源ラインを「第１リレー後電源ライン」、第２電源リレー後電源ラインを「第２リレー後電源ライン」と記載する。
【００３２】
このように、電動機駆動装置１は、２つの電動機駆動部、すなわち、第１リレー後電源ライン７１に接続されている第１電動機駆動部１１、及び第２リレー後電源ライン７２に接続されている第２電動機駆動部１２によってモータ１０を駆動している。
【００３３】
第１電動機駆動部１１及び第２電動機駆動部１２は、入力側に接続される電源のラインと、出力側に接続されるモータ１０の巻線組が異なる他は、同様の構成となっているため、ここでは、第１電動機駆動部１１の構成を図２に基づいて説明する。
【００３４】
第１電動機駆動部１１は、第１インバータ部２０、第１巻線組８７、第１電圧印加部６５等を備えている。第１インバータ部２０には、第１リレー後電源ライン７１によってバッテリ５５からの電力が供給される。
【００３５】
第１インバータ部２０は、３相インバータであり、第１巻線組８７のＵ１コイル８１、Ｖ１コイル８２、Ｗ１コイル８３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を有している。スイッチング素子２１〜２６は、本形態においては、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）素子である。以下、スイッチング素子２１〜２６を、ＭＯＳ２１〜２６という。
【００３６】
３つのＭＯＳ２１〜２３は、ドレイン端子が第１リレー後電源ライン７１に接続され、ソース端子がそれぞれＭＯＳ２４〜２６のドレイン端子に接続されている。ＭＯＳ２４〜２６のソース端子は、それぞれ、Ｕ１コイル８１、Ｖ１コイル８２、及びＷ１コイル８３に流れる電流値を検出するための電流検出部４８を介して接地されている。本形態では、電流検出部４８はシャント抵抗として構成されている。ＭＯＳ２１〜２３及びＭＯＳ２４〜２６の各ドレイン端子とソース端子との間には、それぞれ保護用のダイオードが接続されている。コンデンサ４９は、本形態ではアルミ電解コンデンサであり、電荷を蓄えることにより、ＭＯＳ２１〜２６への電力供給を補助するとともに、サージ電流などのノイズ成分を除去する。
【００３７】
対になっているＭＯＳ２１及びＭＯＳ２４において、ＭＯＳ２１のソース端子とＭＯＳ２４のドレイン端子とはＵ１端子２７に接続されており、Ｕ１端子２７はＵ１コイル８１の一端に接続されている。また、対になっているＭＯＳ２２及びＭＯＳ２５において、ＭＯＳ２２のソース端子とＭＯＳ２５のドレイン端子とはＶ１端子２８に接続されており、Ｖ１端子２８はＶ１コイル８２の一端に接続されている。さらにまた、対になっているＭＯＳ２３及びＭＯＳ２６において、ＭＯＳ２３のソース端子とＭＯＳ２６のドレイン端子とはＷ１端子２９に接続されており、Ｗ１端子２９はＷ１コイル８３の一端に接続されている。
【００３８】
第１電圧印加部６５は、第１インバータ部２０を経由せず、第１巻線組８８に電圧を印加するための構成である。本形態では、第１電圧印加部６５は、プルアップ抵抗によって構成されている。第１電圧印可部６５の一端は第１リレー後電源ライン７１に接続されており、他端は、第１巻線組８８を介して、Ｕ１端子２７、Ｖ１端子２８、及びＷ１端子２９に接続されている。さらに、Ｕ１端子２７、Ｖ１端子２８及びＷ１端子２９は、それぞれインタフェース回路部７５を介して判定制御部５０の図示しないＡＤ変換部に接続されている。本形態では、プルアップ抵抗である第１電圧印可部６５の値は、インタフェース回路部７５においてＵ１端子２７、Ｖ１端子２８、及びＷ１端子２９の各端子に接続されている２つの分圧抵抗の和に等しい。
【００３９】
これにより、Ｕ１端子２７とグランド間の電圧であるＵ１端子電圧ＭＶＵ１、Ｖ１端子２８とグランド間の電圧であるＶ１端子電圧ＭＶＶ１、及びＷ１端子２９とグランド間の電圧であるＷ１端子電圧ＭＶＷ１は、インタフェース回路部７５を介して、判定制御部５０によって検出可能となっている。
【００４０】
なお、以下では、第１リレー後電源ライン７１に接続されているＭＯＳ２１〜２３を「上ＭＯＳ」といい、接地されているＭＯＳ２４〜２６を「下ＭＯＳ」という。また必要に応じて、「Ｕ１相上ＭＯＳ２１」という具合に、対応する巻線の相を併せて記載する。
【００４１】
上述のように、電動機駆動装置１において、電力はバッテリ５５から供給される。バッテリ５５の正極は、チョークコイル５６及び平滑用コンデンサ５７によって構成されたフィルタ回路と第１電源リレー６１とを介して第１リレー後電源ライン７１に接続されており、第１リレー後電源ライン７１には第１電動機駆動部１１が接続されている。また、バッテリ５５の正極は、前記フィルタ回路と第２電源リレー６２とを介して第２リレー後電源ライン７２に接続されており、第２リレー後電源ライン７２には第２電動機駆動部１２が接続されている。また、バッテリ５５の正極は、イグニッションスイッチ５８を介して電源ライン７０に接続されており、バッテリ５５の負極は接地されている。
【００４２】
第１電源リレー６１及び第２電源リレー６２は、判定制御部５０からプリドライバ５２を介して出力される制御信号によって開閉制御される。また、イグニッションスイッチ５８は、本形態ではイグニッションキーの操作によってオンまたはオフされるスイッチである。オンされるとイグニッションスイッチ５８は閉状態となり、判定制御部５０によって、各電動機駆動部において異常が生じているか否かの判定が可能となり、各電動機駆動部への電力供給の制御が可能となる。
【００４３】
これにより、イグニッションスイッチ５８がオンされた後、第１電源リレー６１及び第２電源リレー６２が判定制御部５０によって閉状態に制御されると、第１リレー後電源ライン７１及び第２リレー後電源ライン７２へバッテリ５５から電力が供給され、第１電動機駆動部１１及び第２電動機駆動部１２へ電力が供給されることになる。
【００４４】
なお、第１電源リレー６１及び第２電源リレー６２は、第１電動機駆動部１１、及び第２電動機駆動部１２に何らかの故障が発生した場合、判定制御部５０によって速やかに開状態に制御され、バッテリ５５から第１電動機駆動部１１及び第２電動機駆動部１２への電力供給を遮断する。また、イグニッションキーの操作によってイグニッションスイッチ５８がオフされる際に、通常、第１電源リレー６１及び第２電源リレー６２は、判定制御部５０によって、ともに開状態に制御される。
【００４５】
前述のチョークコイル５６及び平滑用コンデンサ５７によって構成されたフィルタ回路は、第１電動機駆動部１１及び第２電動機駆動部１２の駆動によって生じるノイズが同一のバッテリ５５から電力が供給されている他の機器へ伝達されることを抑制するためのフィルタである。
【００４６】
ここで、電源ライン７０はインタフェース回路部７３を介して判定制御部５０の図示しないＡＤ変換部に接続されている。これにより、電源ライン電圧ＶＩＧは、インタフェース回路部７３を介して判定制御部５０によって検出可能となっている。
【００４７】
また、第１リレー後電源ライン７１、第２リレー後電源ライン７２は、インタフェース回路部７４を介して判定制御部５０のＡＤ変換部に接続されている。これにより、第１リレー後電源電圧ＶＰＩＧ１、及び第２リレー後電源電圧ＶＰＩＧ２は、インタフェース回路部７４を介して判定制御部５０によって検出可能となっている。
【００４８】
判定制御部５０は、電動機駆動装置１全体の制御を司るものであり、図示しない一般的なマイクロコンピュータにより構成されている。
【００４９】
判定制御部５０は、プリドライバ５２を介して、第１電源駆動部１１の第１インバータ部２０のＭＯＳ２１〜２６のゲート端子、第２電源駆動部１２の第２インバータ部３０のＭＯＳ３１〜３６のゲート端子に接続されている。また、判定制御部５０は、プリドライバ５２を介して、第１電源リレー６１、及び第２電源リレー６２のゲート端子に接続されている。なお、図２において、判定制御部５０からプリドライバ５２を介して各ＭＯＳ２１〜２６、３１〜３６、及び各電源リレー６１、６２へ制御信号を伝達する信号線は、煩雑になることを避けるため省略した。本形態におけるプリドライバ５２は、チャージポンプ式回路によって構成されている。
【００５０】
これにより、判定制御部５０は、回転角センサによって検出されたロータの回転位置、及び各電流検出部４８により検出された検出値に基づき、プリドライバ５２を介して、第１電源駆動部１１のＭＯＳ２１〜２６、第２電源駆動部１２のＭＯＳ３１〜３６のオン及びオフを制御することにより、コイル８１〜８６への電流供給を制御している。つまり、判定制御部５０は、コイル８１〜８６への電流供給を制御することにより、モータ１０の回転を制御している。
【００５１】
また、判定制御部５０は、上述のように、電源ライン電圧ＶＩＧ、第１リレー後電源電圧ＶＰＩＧ１及び第２リレー後電源電圧ＶＰＩＧ２を各インタフェース回路を介して検出可能となっている。また、判定制御部５０は、上述のように、Ｕ１端子電圧ＭＶＵ１、Ｖ１端子電圧ＭＶＶ１、及びＷ１端子電圧ＭＶＷ１を、インタフェース回路部７５を介して検出可能となっている。同様に、判定制御部５０は、Ｕ２端子電圧ＭＶＵ２、Ｖ２端子電圧ＭＶＶ２、及びＷ２端子電圧ＭＶＷ２を、インタフェース回路部７６を介して検出可能となっている。
【００５２】
これにより、判定制御部５０は、各インタフェース回路を介して検出される検出値に基づき、第１電動機駆動部１１、及び第２電動機駆動部１２において異常が生じているか否かを判定する。
ここで、本形態では、判定制御部５０は、各電動機駆動部において異常が生じているか否かを判定する際、第１番目故障検出処理と第２番目故障検出処理の２個の故障検出処理を実行可能である。なお、第１電動機駆動部１１における故障検出処理と、第２電動機駆動部１２における故障検出処理とは、同様の処理が行われるため、ここでは第１電動機駆動部１１における故障検出処理について説明する。
【００５３】
まず第１番目故障検出処理について説明する。第１番目故障検出処理では、第１電源リレー６１に、リレー接点の溶着によるショート故障が生じていないことを確認した後に、第１電源リレー６１を閉状態にし、各電動機駆動部に電力供給を行う。
【００５４】
ここで、判定制御部５０による第１番目故障検出処理を、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。本処理は、運転者がイグニッションキーを回動させることをきっかけとして、イグニッションスイッチ５８が判定制御部５０によって閉状態に制御され、電動機駆動装置１が始動される際に行われる処理である。なお、通常、電動機駆動装置１の始動の際、第１電源リレー６１は開状態に制御されている。
【００５５】
最初のステップＳ１０１（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。）では、第１リレー後電源電圧ＶＰＩＧ１を取得する（図２参照）。
続くＳ１０２では、Ｓ１０１によって取得されたＶＰＩＧ１が０Ｖであるか否かを判断する。なお、本ステップでは、ＶＰＩＧ１が厳密に０Ｖであるか否かを判断するのではなく、おおよそ０Ｖであるか否かを判断するものとする。ここで、ＶＰＩＧ１が０Ｖであると判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、Ｓ１０３へ移行する。一方、ＶＰＩＧ１が０Ｖでないと判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、Ｓ１１１へ移行する。
【００５６】
ＶＰＩＧ１が０Ｖであると判断されたときに移行するＳ１０３では、異常カウンタをリセットし、Ｓ１０４に移行する。続くＳ１０４では、電源リレー溶着フラグをリセットし、第１電源リレー６１の接点が溶着する故障が生じていないことを特定し、Ｓ１０５に移行する。次にＳ１０５では、第１電源リレー６２を閉状態に制御することによって第１電動機駆動部１１に電力を供給し、その後第１番目故障検出処理を終了する。
【００５７】
ＶＰＩＧ１が０Ｖでないと判断されたときに移行するＳ１１１では、異常カウンタをインクリメントし、Ｓ１１２に移行する。
【００５８】
続くＳ１１２では、異常カウンタが所定回数Ｎ１以上であるか否かを判断する。ここで、異常カウンタが所定回数Ｎ１以上でないと判断された場合（Ｓ１１２：ＮＯ）、Ｓ１０１へ戻る。つまり、ＶＰＩＧ１が０Ｖでないと判断された場合、ＶＰＩＧ１を改めて取得し、ＶＰＩＧが０Ｖであるか否かを判断する処理が最大でＮ１回繰り返して行われる。これにより、ＶＰＩＧが０Ｖでないと誤検出されることを抑制可能である。一方、異常カウンタが所定回数Ｎ１以上であると判断された場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、Ｓ１１３へ移行する。
【００５９】
異常カウンタが所定回数Ｎ１以上であると判断されたときに移行するＳ１１３では、電源リレー溶着フラグをセットし、第１電源リレー６１の接点が溶着する故障が生じていることを特定し、その後第１番目故障検出処理を終了する。
【００６０】
つまり、前述のように、第１電源リレー６１は開状態になっているため、第１電源リレー６１が正常であれば、第１リレー後電源電圧ＶＰＩＧ１は０Ｖとなる。一方、第１電源リレー６１にリレー接点の溶着によりショート故障が生じていれば、第１リレー後電源電圧ＶＰＩＧ１は電源ライン電圧ＶＩＧと同等の値となる。上述のフローにおけるＳ１０２の処理は、この第１リレー後電源電圧ＶＰＩＧ１の検出値の違いによって、第１電源リレー６１の接点が溶着する故障が生じているか否かを判定しているのである。
【００６１】
次に、第２番目故障検出処理について説明する。第２故障検出処理は、第１インバータ部２０、及び第１巻線組８７にショート故障が生じていないことを確認する。
判定制御部５０による第２番目故障検出処理を、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。本処理は、各電動機駆動部において、第１番目故障検出処理が実行された後に実行される処理である。
【００６２】
最初のステップＳ２０１では、第１電動機駆動部１１におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の端子電圧である、Ｕ１端子電圧ＭＶＵ１、Ｖ１端子電圧ＭＶＶ１、Ｗ１端子電圧ＭＶＷ１を取得する（図２参照）。
続くＳ２０２では、Ｓ２０１によって取得された各端子電圧が０Ｖであるか否か、またはＶＰＩＧ１と同等の値であるか否かを判断する。ここで、各端子電圧が０Ｖではなく、またＶＰＩＧ１と同等の値ではないと判断された場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、Ｓ２０３へ移行する。一方、各端子電圧が０Ｖである、またはＶＰＩＧ１と同等の値であると判断された場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、Ｓ２１１へ移行する。
【００６３】
各端子電圧が０Ｖではなく、またＶＰＩＧ１と同等の値ではないと判断されたときに移行するＳ２０３では、異常カウンタをリセットし、Ｓ２０４に移行する。続くＳ２０４では、インバータ、巻線異常フラグをリセットし、第１インバータ部２０及び巻線に異常が生じていないことを特定し、その後第２番目故障検出処理を終了する。
【００６４】
各端子電圧が０Ｖである、またはＶＰＩＧ１と同等の値と判断されたときに移行するＳ２１１では、異常カウンタをインクリメントし、Ｓ２１２に移行する。
【００６５】
次に、Ｓ２１２では、異常カウンタが所定回数Ｎ２以上であるか否かを判断する。ここで、異常カウンタが所定回数Ｎ２以上でないと判断された場合（Ｓ２１２：ＮＯ）、Ｓ２０１へ戻る。つまり、各端子電圧が０Ｖである、またはＶＰＩＧ１と同等の値であると判断された場合、各端子電圧を改めて取得するとともに、０Ｖであるか否か、またはＶＰＩＧ１と同等の値であるか否かを判断する処理は最大Ｎ２回繰り返して行われる。これにより、各端子電圧の誤検出を抑制可能である。一方、異常カウンタが所定回数Ｎ２以上であると判断された場合（Ｓ２１２：ＹＥＳ）、Ｓ２１３へ移行する。
【００６６】
異常カウンタが所定回数Ｎ１以上であると判断されたときに移行するＳ２１３では、インバータ、巻線異常フラグを１にセットし、第１インバータ部２０及び巻線に異常が生じていることを特定し、その後第２番目故障検出処理を終了する。
【００６７】
つまり、例えば第１電動機駆動部１１のＵ相についてみると、Ｕ１コイル８１がグランド側に短絡、あるいはＵ１相下ＭＯＳ２４がショート故障している場合、Ｕ１端子電圧ＭＶＵ１は０Ｖとなる。一方、Ｕ１コイル８１が第１リレー後電源ライン７１側に短絡、あるいはＵ１相上ＭＯＳ２１がショート故障している場合、Ｕ１端子電圧ＭＶＵ１は第１リレー後電源電圧ＶＰＩＧ１と同等の値となる。Ｖ相、Ｗ相についても同様である。上述のフローにおけるＳ２０２の処理は、このような各端子電圧の検出値の違いによって、第１インバータ部２０、及びコイル８１〜８３にショート故障が生じていないことを確認するものである。
【００６８】
このような構成により、判定制御部５０は、次のようにモータ１０の駆動を開始する。すなわち、判定制御部５０は、第１電動機駆動部１１において、第１番目故障検出処理及び第２番目故障検出処理を実行する。各故障検出処理の実行が終了した後、判定制御部５０は、第１インバータ部２０の各ＭＯＳ２１〜２６のゲート端子に制御信号を出力し、第１インバータ部２０による第１巻線組８７への電流供給を開始することによって、モータ１０の駆動を開始する。また、第２電動機駆動部１２においても同様に、２個の故障検出処理を実行し終了した後、第２インバータ部３０の各ＭＯＳ３１〜３６のゲート端子に制御信号を出力し、第２インバータ部３０による第２巻線組８８への電流供給を開始することによって、モータ１０の駆動を開始する。
これにより、第１電動機駆動部１１及び第２電動機駆動部１２の２つの電動機駆動部によって、モータ１０の駆動が開始される。
【００６９】
さらに、本形態では特に、判定制御部５０は、第１電動機駆動部１１及び第２電動機駆動部１２において実行される２個の故障検出処理の全ての終了を待って、第１巻線組８７、及び第２巻線組８８への電流供給を同時に開始する処理を行う。本処理を図５に基づいて説明する。なお、以下では、第１番目故障検出処理を「処理Ａ」、第２番目故障検出処理を「処理Ｂ」という。また、第１電動機駆動部１１における処理Ａを「処理１Ａ」という具合に略して記載する。同様に、第１電動機駆動部１１における処理Ｂを「処理１Ｂ」、第２電動機駆動部１２における処理Ａを「処理２Ａ」、第２電動機駆動部１２における処理Ｂを「処理２Ｂ」という様に記載する。
【００７０】
判定制御部５０は、図５に示すように、処理時刻ｔ０において、処理１Ａと処理２Ａとを同時に開始する。ここで、処理２Ａは時刻ｔ１に終了し、処理１Ａは時刻ｔ２に終了する。判定制御部５０は、処理１Ａの終了を待って、時刻ｔ２において、処理１Ｂと処理２Ｂとを同時に開始する。ここで、処理１Ｂは時刻ｔ３に終了し、処理２Ｂは時刻ｔ４に終了する。
【００７１】
判定制御部５０は、処理２Ｂの終了を待って、時刻ｔ４において、第１巻線組８７、及び第２巻線組８８への電流供給を同時に開始する。つまり、判定制御部は、時刻ｔ４において、第１インバータ部２０及び第２インバータ部３０の各ＭＯＳのゲート端子に制御信号を出力し、第１巻線組８７及び第２巻線組８８への電流供給を開始することによって、モータ１０の駆動を開始する。
なお、判定制御部５０による上述の処理は、請求項１〜４を具現化したものである。すなわち、請求項１〜４において、ｎ＝２、ｍ＝２とし、ｉ＝１、ｊ＝１、２を採用すれば、上述の処理となる。
【００７２】
なお、本形態の電動機駆動装置１において、モータ１０が特許請求の範囲における「電動機」に相当し、第１巻線組８７及び第２巻線組８８が特許請求の範囲における「巻線」に相当し、第１インバータ部２０及び第２インバータ部３０が特許請求の範囲における「インバータ部」に相当する。
【００７３】
以上詳述したように、本形態の電動機駆動装置１では、判定制御部５０は、第１電動機駆動部１１及び第２電動機駆動部１２において共に２個全ての故障検出処理の終了を待って、第１電動機駆動部１１における第１巻線組８７への電流供給と第２電動機駆動部１２における第２巻線組８８への電流供給とをほぼ同時に開始する。これにより、電動機駆動装置１は、各電動機駆動部における巻線組への電流供給をほぼ同時に開始するため、モータ１０の駆動開始直後であってもモータ１０を適切に制御することができる。
【００７４】
また、本形態では、２個全ての故障検出処理の終了を待つという上記構成に加え、第１番目故障検出処理についてもその終了を待って、第２番目故障検出処理を開始する。このようにすれば、一方の電動機駆動部で第１番目故障検出処理が終了していないうちに、他方の電動機駆動部で第２番目故障検出処理が先行して実行されることがない。これにより、電動機駆動装置１では、プログラムを簡素に構成することができる。結果として、本形態では、プログラムの実行時間が短縮される。また、プログラムの信頼性が向上する。さらにまた、複雑な演算量が減少するため、判定制御部は安価なマイコンによって構成可能となる。
【００７５】
さらにまた、本形態では、第１電動機駆動部１１と第２電動機駆動部１２とにおいて、２個の故障検出処理が並行して行われる。これにより、故障検出処理に要する時間が短縮されるため、電動機駆動装置１は、モータ１０の駆動が速やかに開始される。
【００７６】
また、本形態では、第１電動機駆動部１１と第２電動機駆動部１２とにおいて、第１番目故障検出処置と第２番目故障検出処置の両方が並行に行われる。このように、各電動機駆動部において全ての故障検出処理を並列処理する構成を採用しているため、電動機駆動装置１では故障検出処理に要する時間が短縮されるという上記効果が際立つ。
【００７７】
さらにまた、本形態では、上述のような効果を奏する電動機駆動装置１を電動パワーステアリング装置１００に適用している。これによれば、電動パワーステアリング装置１００によるモータ１０の駆動開始直後であっても、操舵補助トルクは第１電動機駆動部１１と第２電動機駆動部１２とによるトルクを合わせたトルク値となるため、運転者によるハンドル操作の安定性が向上し、安全性の向上に寄与する。
【００７８】
以上、本発明は上記形態に何ら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる形態で実施可能である。
（イ）上記形態では、各電動機駆動部において第１番目、第２番目故障検出処理の両方を並行に行う並列処理が行われていたが、図６に示すように、各電動機駆動部における２個の故障検出処理を順次実行する直列処理が行われてもよい。
【００７９】
判定制御部５０は、図６に示すように、処理時刻ｔ０において、処理１Ａを開始する。そして、処理１Ａの終了後に処理２Ａを開始し、処理２Ａの終了後に処理１Ｂを開始し、処理１Ｂの終了後に処理２Ｂを開始する。処理２Ｂは時刻ｔ５に終了する。判定制御部５０は、処理２Ｂの終了を待って、時刻ｔ５において、第１巻線組８７、及び第２巻線組８８への電流供給を同時に開始することによって、モータ１０の駆動を開始する。
【００８０】
なお、本形態の判定制御部５０による処理は、請求項１、５、６を具現化したものである。すなわち、請求個１、５、６において、ｎ＝２、ｍ＝２とし、ｋ＝１、２を採用すれば、本形態の処理となる。
本形態は、処理に要する時間は幾分長くなるものの、各電動機駆動部の２個の故障検出処理の全ての終了を待つという点では上記構成と同様である。また、本形態によると、故障検出処理を実行するプログラムを簡素に構成することができるため、結果として、プログラムの信頼性が向上する。
【００８１】
（ロ）上記形態では、第１番目故障検出処理についても各電動機駆動部においてその終了を待ち、第２番目故障検出処理を各電動機駆動部において同時に開始するという処理が行われていたが、第１番目故障検出処理の終了を待たず、最後の処理である第２番目故障検出処理の終了だけを待つという処理が行われてもよい。
判定制御部５０は、図７に示すように、処理時刻ｔ０において、処理１Ａと処理２Ａとを並行に同時に開始する。ここで、判定制御部５０は、処理１Ａの終了後、引き続き処理１Ｂを開始する。処理１Ｂは時刻ｔ６に終了する。また、判定制御部５０は、処理２Ａの終了後、引き続き処理２Ｂを開始する。処理２Ｂは時刻ｔ７に終了する。
【００８２】
判定制御部５０は、処理２Ｂの終了を待って、時刻ｔ７において、第１巻線組８７、及び第２巻線組８８への電流供給を同時に開始することによって、モータ１０の駆動を開始する。なお、判定制御部５０による上述の処理は、請求項１、３、４を具現化したものである。すなわち、請求項１、３、４において、ｎ＝２、ｍ＝２とし、ｊ＝１、２を採用すれば、上述の処理となる。
本形態は、各電動機駆動部の２個の故障検出処理の全ての終了を待つという点では上記構成と同様である。本形態によると、全ての故障検出処理を並行に行っているため、故障検出処理に要する時間が短縮されるという効果が際立つ。
【００８３】
（ハ）上記形態では、各電動機駆動部の２個の故障検出処理の両方が並行して行われていたが、一方の故障検出処理については直列処理が行われ、他方の故障検出処理については並列処理が行われてもよい。
例えば、判定制御部５０は、図８に示すように、処理時刻ｔ０において、処理１Ａを開始し、処理１Ａの終了後に処理２Ａを開始する。処理２Ａは時刻ｔ８に終了する。ここで、判定制御部５０は、時刻ｔ８において、処理１Ｂと処理２Ｂとを同時に開始する。処理１Ｂは時刻ｔ９に終了し、処理２Ｂは時刻ｔ１０に終了する。判定制御部５０は、処理２Ｂの終了を待って、時刻ｔ１０において、第１巻線組８７、及び第２巻線組８８への電流供給を同時に開始することによって、モータ１０の駆動を開始する。
【００８４】
なお、判定制御部５０による上述の処理は、請求項１〜６を具現化したものである。すなわち、請求項１〜６において、ｎ＝２、ｍ＝２とし、ｉ＝１、ｊ＝２、ｋ＝１を採用すれば、上述の処理となる。
【００８５】
また例えば、判定制御部５０は、図９に示すように、処理時刻ｔ０において、処理１Ａと処理２Ａとを同時に開始する。処理２Ａは時刻ｔ１１に終了し、処理１Ａは時刻ｔ１２に終了する。ここで、判定制御部５０は、処理１Ａの終了を待って、時刻ｔ１２において、処理１Ｂを開始し、処理１Ｂの終了後、引き続き処理２Ｂを開始する。処理２Ｂは時刻ｔ１３に終了する。判定制御部５０は、処理２Ｂの終了を待って、時刻ｔ１３において、第１巻線組８７、及び第２巻線組８８への電流供給を同時に開始することによって、モータ１０の駆動を開始する。
【００８６】
なお、判定制御部５０による上述の処理は、請求項１〜６を具現化したものである。すなわち、請求項１〜６において、ｎ＝２、ｍ＝２とし、ｉ＝１、ｊ＝１、ｋ＝２を採用すれば、上述の処理となる。
いずれにおいても、各電動機駆動部の２個の故障検出処理の全ての終了を待つという点では上記構成と同様である。
【００８７】
（ニ）上記実施形態では、２つの電動機駆動部を備え５個の故障検出処理が実行される電動機駆動装置１を対象としていたが、ｎ個の電動機駆動部を備え、ｍ個の故障検出処理が実行される電動機駆動装置であっても、上記構成と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００８８】
１：電動機駆動装置、１０：モータ（電動機）、１１：第１電動機駆動部、１２：第２電動機駆動部、２０：第１インバータ部、２１〜２６：ＭＯＳ、スイッチング素子、２７〜２９：端子、３０：第２インバータ部、３１〜３６：ＭＯＳ、スイッチング素子、３７〜３９：端子、４８：シャント抵抗、４９：コンデンサ、５０：判定制御部、５２：プリドライバ、５５：バッテリ、５６：チョークコイル、５７：平滑用コンデンサ、５８：イグニッションスイッチ、６１：第１電源リレー、６２：第２電源リレー、６５：第１電圧印可部、６６：第２電圧印加部、７０：電源ライン、７１：第１電源リレー後電源ライン、第１リレー後電源ライン、７２：第２電源リレー後電源ライン、第２リレー後電源ライン、７３〜７６：インタフェース回路、８１〜８６：コイル、８７：第１巻線組（巻線）、８８：第２巻線組（巻線）、８９：ギア、９０：ステアリングシステム、９１：ステアリングホイール、９２：ステアリングシャフト、９４：ステアリングセンサ、９５：トルクセンサ、９６：ギア、９７：ラック軸、９８：タイヤ、１００：電動パワーステアリングシステム
【図１】
2011142744.tif 000003
【図２】
2011142744.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011142744.tif 000008
【図７】
2011142744.tif 000009
【図８】
2011142744.tif 000010
【図９】
2011142744.tif 000011