(57)【要約】このモータ駆動装置は、モータに含まれる複数のコイル群に対して個別に駆動電流を供給する複数の制御系統を有する。モータ駆動装置は、制御系統ごとに個別に電流指令値を設定する。そして、設定された電流指令値に基づいて、制御系統ごとに、インバータの駆動回路に駆動指示を与えることにより、インバータからコイル群に駆動電流を供給する。また、このモータ駆動装置では、制御系統ごとにインバータまたはコイル群の故障を検出し、故障した制御系統の動作のみを停止または縮退させる。さらに、このモータ駆動装置は、主演算装置と予備演算装置とを有する。このため、主演算装置が故障したとしても、予備演算装置が正常であれば、一部の制御系統を用いてモータの駆動を継続させることができる。【選択図】図８
2016072432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動させるモータ駆動装置であって、
Ｎを２以上の整数とし、１からＮまでの任意の整数をｎとして、
前記モータに含まれる第１コイル群から第Ｎコイル群に対して個別に駆動電流を供給する第１制御系統から第Ｎ制御系統を有する電気回路を備え、
第ｎ制御系統は、
第ｎコイル群に駆動電流を供給する第ｎインバータと、
外部からの入力信号に応じた第ｎ電流指令値を設定する第ｎ電流指令値設定部と、
前記第ｎ電流指令値に基づいて、前記第ｎインバータの駆動回路に駆動指示を与える第ｎ制御部と、
前記第ｎインバータまたは前記第ｎコイル群の故障を検出する第ｎ故障検出部と、
を有し、
前記第ｎ故障検出部が前記故障を検出すると、前記第ｎ制御系統の動作を停止または縮退させ、
前記電気回路は、予め設定されたプログラムに基づいて演算処理を行う主演算装置および予備演算装置を有し、
前記主演算装置は、前記第１電流指令値設定部から前記第Ｎ電流指令値設定部、前記第１制御部から前記第Ｎ制御部、および前記第１故障検出部から前記第Ｎ故障検出部の機能を実行し、
前記予備演算装置は、前記主演算装置の故障時に、前記第１制御系統から前記第Ｎ制御系統に含まれる少なくとも１つの応急制御系統の前記第ｎ電流指令値設定部、前記第ｎ制御部、および前記第ｎ故障検出部の機能を実行する、モータ駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ駆動装置であって、
前記電気回路は、
前記第ｎインバータに、前記主演算装置と前記予備演算装置とを択一的に接続する切替回路
をさらに有する、モータ駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載のモータ駆動装置であって、
前記切替回路は、前記予備演算装置からの切替信号に基づいて接続を切り替える、モータ駆動装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のモータ駆動装置であって、
前記第１制御系統から前記第Ｎ制御系統は、２つ以上の前記応急制御系統を含み、
前記電気回路は、前記２つ以上の応急制御系統のそれぞれに対応する２つ以上の前記切替回路を有する、モータ駆動装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のモータ駆動装置であって、
前記予備演算装置は、前記主演算装置よりも優先的に制御する制御系統を有する、モータ駆動装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のモータ駆動装置であって、
前記主演算装置は、前記第１制御系統から第Ｎ制御系統に対する情報の入出力の一部を、前記予備演算装置を介して行い、
前記主演算装置の端子数と前記予備演算装置の端子数とが同一である、モータ駆動装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のモータ駆動装置であって、
前記予備演算装置の端子数は、前記主演算装置の端子数よりも少ない、モータ駆動装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のモータ駆動装置であって、
前記予備演算装置は、前記主演算装置における故障の有無を監視する監視部を有する、モータ駆動装置。
【請求項９】
請求項８に記載のモータ駆動装置であって、
前記予備演算装置は、前記主演算装置の正常動作時には、前記第１制御系統から前記第Ｎ制御系統のいずれも制御しない、モータ駆動装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のモータ駆動装置であって、
前記電気回路は、前記主演算装置における故障の有無を監視する監視回路をさらに有する、モータ駆動装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載のモータ駆動装置であって、
前記電気回路は、
前記主演算装置に電力を供給する第１電源回路と、
前記予備演算装置に電力を供給する第２電源回路と、
を有する、モータ駆動装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載のモータ駆動装置であって、
前記電気回路は、
前記主演算装置と前記予備演算装置とを含む単一の半導体素子
を有する、モータ駆動装置。
【請求項１３】
運転者の操舵を補助する電動パワーステアリング装置であって、
操舵によるトルクを検出するトルクセンサと、
請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載のモータ駆動装置と、
前記モータ駆動装置により駆動されるモータと、を有し、
前記第ｎ電流指令値設定部は、前記トルクセンサから入力されるトルク信号に応じた第ｎ電流指令値を設定する、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、モータ駆動装置および電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の輸送機器には、運転者の操舵を補助する電動パワーステアリング装置が搭載されている。従来の電動パワーステアリング装置については、例えば特許第５３７０１３９号明細書に記載されている。当該文献の電動パワーステアリング装置は、複数のインバータと、それに対応する複数組の巻線とを有する（請求項１，段落００１６等参照）。そして、インバータから複数組の巻線へ指令値に対応する電流が流れるように、フィードバック制御が行われている。すなわち、当該文献の電動パワーステアリング装置は、多系統の駆動回路により電動機を駆動させて、運転者の操舵力を補助している。    
【特許文献１】特許第５３７０１３９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
また、特許第５３７０１３９号明細書の電動パワーステアリング装置では、多系統の駆動回路のうちの１つに異常が発生した場合に、正常な電力変換器から対応する巻線へ電流を継続して供給する。これにより、運転者の操舵力を継続して補助できるようになっている（段落０００７等参照）。  【０００４】
しかしながら、当該文献では、電動機駆動制御装置が設定する電流指令値を、２個のインバータが２組の三相巻線に供給する電流の合計値としている（段落００１７等参照）。このため、ある系統の駆動回路に異常が発生すると、電動機駆動制御装置が当該故障の発生を認識して対策をとるまでの間に、異常な入力値に基づくフィードバック制御が行われる。そうすると、正常な系統において、インバータおよび巻線に一時的に過大な電流が流れ、異常なステアリング動作を引き起こす虞がある。  【０００５】
また、当該文献の構造では、インバータおよび巻線に、上述した電流の過負荷に耐え得る定格の高い部品を用いる必要がある。このことが、装置の小型化および低コスト化を妨げる要因の１つとなる。  【０００６】
本発明の目的は、故障した制御系統の影響で、正常な制御系統のインバータまたはコイル群に、過大な電流が流れることを防止できるモータ駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の例示的な第１発明は、モータを駆動させるモータ駆動装置であって、Ｎを２以上の整数とし、１からＮまでの任意の整数をｎとして、前記モータに含まれる第１コイル群から第Ｎコイル群に対して個別に駆動電流を供給する第１制御系統から第Ｎ制御系統を有する電気回路を備え、第ｎ制御系統は、第ｎコイル群に駆動電流を供給する第ｎインバータと、外部からの入力信号に応じた第ｎ電流指令値を設定する第ｎ電流指令値設定部と、前記第ｎ電流指令値に基づいて、前記第ｎインバータの駆動回路に駆動指示を与える第ｎ制御部と、前記第ｎインバータまたは前記第ｎコイル群の故障を検出する第ｎ故障検出部と、を有し、前記第ｎ故障検出部が前記故障を検出すると、前記第ｎ制御系統の動作を停止または縮退させ、前記電気回路は、予め設定されたプログラムに基づいて演算処理を行う主演算装置および予備演算装置を有し、前記主演算装置は、前記第１電流指令値設定部から前記第Ｎ電流指令値設定部、前記第１制御部から前記第Ｎ制御部、および前記第１故障検出部から前記第Ｎ故障検出部の機能を実行し、前記予備演算装置は、前記主演算装置の故障時に、前記第１制御系統から前記第Ｎ制御系統に含まれる少なくとも１つの応急制御系統の前記第ｎ電流指令値設定部、前記第ｎ制御部、および前記第ｎ故障検出部の機能を実行する。
【発明の効果】
【０００８】
本願の例示的な第１発明によれば、制御系統ごとに個別に電流指令値を設定する。また、制御系統ごとにインバータまたはコイル群の故障を検出し、故障した制御系統の動作のみを停止または縮退させる。このため、故障した制御系統の影響で、正常な制御系統のインバータまたはコイル群に、過大な電流が流れることを防止できる。したがって、定格の高い部品を使用する必要がなく、モータ駆動装置を小型化および低コスト化できる。  【０００９】
また、本願の例示的な第１発明によれば、主演算装置が故障したとしても、予備演算装置が正常であれば、一部の制御系統を用いてモータの駆動を継続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、電動パワーステアリング装置の概要図である。
【図２】図２は、モータ駆動装置の構成を示したブロック図である。
【図３】図３は、演算装置の機能ブロック図である。
【図４】図４は、フェイルセーフ処理の流れを示したフローチャートである。
【図５】図５は、変形例に係るフェイルセーフ処理の流れを示したフローチャートである。
【図６】図６は、変形例に係る演算装置の機能ブロック図である。
【図７】図７は、変形例に係るモータ駆動装置のブロック図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係るモータ駆動装置の構成を示したブロック図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係る主演算装置および予備演算装置の機能ブロック図である。
【図１０】図１０は、変形例に係る主演算装置および予備演算装置の機能ブロック図である。
【図１１】図１１は、変形例に係るモータ駆動装置の構成を示したブロック図である。
【図１２】図１２は、変形例に係るモータ駆動装置の構成を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、モータ駆動装置および電動パワーステアリング装置の例について、図面を参照しながら説明する。  
【００１２】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．電動パワーステアリング装置の構成＞
図１は、第１実施形態に係るモータ駆動装置３０を備えた電動パワーステアリング装置１の概要図である。この電動パワーステアリング装置１は、自動車等の輸送機器において、運転者の操舵を補助する装置である。図１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、トルクセンサ１０、モータ２０、およびモータ駆動装置３０を有する。  
【００１３】
トルクセンサ１０は、ステアリングシャフト９２に取り付けられている。運転者がステアリングホイール９１を操作してステアリングシャフト９２を回転させると、トルクセンサ１０は、ステアリングシャフト９２にかかるトルクを検出する。トルクセンサ１０の検出信号であるトルク信号は、トルクセンサ１０からモータ駆動装置３０へ出力される。モータ駆動装置３０は、トルクセンサ１０から入力されるトルク信号に基づいて、モータ２０を駆動させる。なお、モータ駆動装置３０は、トルク信号だけではなく、他の情報（例えば車速など）を併せて参照していてもよい。  
【００１４】
モータ駆動装置３０は、電力供給源４０から得られる電力を利用して、モータ２０に駆動電流を供給する。モータ２０から生じる駆動力は、ギアボックス５０を介して車輪９３に伝達される。これにより、車輪９３の舵角が変化する。このように、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングシャフト９２のトルクを、モータ２０により増幅させて、車輪９３の舵角を変化させる。したがって、運転者は、軽い力でステアリングホイール９１を操作することができる。  
【００１５】
＜１−２．モータ駆動装置の構成＞
続いて、上記の電動パワーステアリング装置１に用いられるモータ駆動装置３０の構成について説明する。図２は、モータ駆動装置３０の構成を示したブロック図である。図２に示すように、このモータ駆動装置３０は、マイクロコントローラ等の演算装置３１を有する電気回路により構成される。モータ駆動装置３０は、トルクセンサ１０、モータ２０、および電力供給源４０（図１参照）と、電気的に接続されている。  
【００１６】
本実施形態では、電動パワーステアリング装置１のモータ２０に、三相同期ブラシレスモータが用いられている。モータ２０の駆動時には、モータ駆動装置３０からモータ２０内の複数のコイル２１Ａ，２１Ｂに、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相の各電流が供給される。そうすると、コイル２１Ａ，２１Ｂを有する固定子と、マグネットを有する回転子との間に、回転磁界が発生する。その結果、モータ２０の固定子に対して回転子が回転する。  
【００１７】
また、図２に示すように、本実施形態のモータ２０は、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相のコイルで構成されるコイル群を、２組有する。以下では、これらの２組のコイル群を、それぞれ、第１コイル群２２Ａおよび第２コイル群２２Ｂと称する。第１コイル群２２Ａの３つのコイル２１Ａおよび第２コイル群２２Ｂの３つのコイル２１Ｂは、それぞれ、スター結線により接続されている。ただし、第１コイル群２２Ａおよび第２コイル群２２Ｂは、それぞれ、デルタ結線により接続されていてもよい。  
【００１８】
モータ駆動装置３０は、第１コイル群２２Ａと第２コイル群２２Ｂとに対して、個別に駆動電流を供給する。すなわち、このモータ駆動装置３０は、第１コイル群２２Ａに対して駆動電流を供給する第１制御系統６０Ａと、第２コイル群２２Ｂに対して駆動電流を供給する第２制御系統６０Ｂとを有する。  
【００１９】
図３は、演算装置３１の機能ブロック図である。図２および図３に示すように、第１制御系統６０Ａは、第１電流指令値設定部６１Ａ、第１フィードバック制御部６２Ａ、第１インバータ駆動回路６３Ａ、第１インバータ６４Ａ、第１電流遮断部６５Ａ、第１電流検出回路６６Ａ、および第１故障検出部６７Ａを有する。第１電流指令値設定部６１Ａ、第１フィードバック制御部６２Ａ、および第１故障検出部６７Ａの各機能は、演算装置３１内のＣＰＵが、予め設定されたプログラムに基づいて演算処理を行うことにより、実現される。  
【００２０】
第１電流指令値設定部６１Ａには、トルクセンサ１０から出力されるトルク信号や、他の種々の信号が、入力信号７１Ａとして入力される。そして、第１電流指令値設定部６１Ａは、入力信号７１Ａに応じた第１電流指令値７２Ａを設定する。演算装置３１内には、入力信号７１Ａと第１電流指令値７２Ａとの対応関係を規定したアシストマップと称される参照データが、予め格納されている。第１電流指令値設定部６１Ａは、当該アシストマップに基づいて、入力信号７１Ａに対応する第１電流指令値７２Ａを決定する。  
【００２１】
第１フィードバック制御部６２Ａは、第１電流指令値設定部６１Ａから得られる第１電流指令値７２Ａと、後述する第１電流検出回路６６Ａの検出信号７６Ａとに基づいて、第１インバータ駆動回路６３Ａに駆動指示７３Ａを与える。具体的には、第１電流検出回路６６Ａにより検出される電流値が、第１電流指令値７２Ａに対応する電流値に近づくように、駆動指示７３Ａが生成される。駆動指示７３Ａには、第１インバータ６４Ａに供給されるＰＷＭ信号７４Ａのデューティ比の情報が含まれる。生成された駆動指示７３Ａは、演算装置３１から電気信号として出力され、第１インバータ駆動回路６３Ａに与えられる。  
【００２２】
第１インバータ駆動回路６３Ａは、第１インバータ６４Ａを動作させるための電気回路である。第１インバータ駆動回路６３Ａは、演算装置３１から出力される駆動指示７３Ａに従って、第１インバータ６４Ａの６つのスイッチング素子６８Ａに、それぞれパルス波であるＰＷＭ信号７４Ａを供給する。各スイッチング素子６８Ａに供給されるＰＷＭ信号７４Ａは、駆動指示７３Ａにより指定されたデューティ比を有する。  
【００２３】
第１インバータ６４Ａは、ＰＷＭ信号７４Ａに基づいて駆動電流７５Ａを生成する電力変換器である。図２に示すように、第１インバータ６４Ａは、６つのスイッチング素子６８Ａを有する。スイッチング素子６８Ａには、例えば、ＦＥＴなどのトランジスタが用いられる。図２の例では、電源電圧Ｖ１と接地電圧Ｖ０との間において、直列に接続された２つのスイッチング素子６８Ａが、並列に３組設けられている。  
【００２４】
第１コイル群２２Ａの３つのコイル２１Ａの各々の一端は、中性点２３Ａにおいて互いに接続されている。また、３つのコイル２１Ａの各々の他端は、第１インバータ６４Ａの３組のスイッチング素子６８Ａの各々の＋側のスイッチング素子６８Ａと−側のスイッチング素子６８Ａとの間に、接続されている。６つのスイッチング素子６８Ａが、ＰＷＭ信号７４Ａによってオンオフされると、それらのオンオフ状態に応じて、第１インバータ６４Ａから第１コイル群２２Ａの各相のコイル２１Ａへ、駆動電流７５Ａが供給される。
【００２５】
また、図２に示すように、第１インバータ６４Ａは、３つの第１シャント抵抗６９Ａを有する。３つの第１シャント抵抗６９Ａは、３組のスイッチング素子６８Ａの各々の−側のスイッチング素子６８Ａと、接地電圧Ｖ０との間に、介挿されている。第１コイル群２２Ａへの駆動電流７５Ａの供給時には、第１コイル群２２Ａから第１インバータ６４Ａへ帰還する各相の電流が、３つの第１シャント抵抗６９Ａにそれぞれ流れる。  
【００２６】
第１電流遮断部６５Ａは、第１インバータ６４Ａと第１コイル群２２Ａとの間の３相の各電流の経路上に設けられている。第１電流遮断部６５Ａには、例えばメカリレーまたはＦＥＴが用いられる。第１電流遮断部６５Ａは、演算装置３１からの信号に基づいて、電流の経路を、相ごとに通電状態と遮断状態との間で切り替えることができる。  
【００２７】
第１電流検出回路６６Ａは、第１シャント抵抗６９Ａに流れる電流を検出するための電気回路である。第１電流検出回路６６Ａは、３つの第１シャント抵抗６９Ａの両端の電位差を計測することによって、各第１シャント抵抗６９Ａに流れる電流（シャント電流）を示す検出信号７６Ａを生成する。生成された検出信号７６Ａは、第１電流検出回路６６Ａから演算装置３１へ送られる。  
【００２８】
第１故障検出部６７Ａは、第１電流検出回路６６Ａから得られる検出信号７６Ａに基づいて、第１インバータ６４Ａまたは第１コイル群２２Ａにおける故障の有無を検出する。ここでは、検出信号７６Ａが示す３つのシャント電流の値が、許容範囲内の値であるか否かを、相ごとに判別する。そして、許容範囲から外れたシャント電流があれば、第１インバータ６４Ａまたは第１コイル群２２Ａの当該シャント電流に対応する相において、故障が生じていると判定する。第１故障検出部６７Ａの検出結果７７Ａは、第１フィードバック制御部６２Ａへ入力される。  
【００２９】
なお、第１インバータ６４Ａの内部には、スイッチング素子６８Ａの動作状態を監視するセンサ（図示省略）が設けられている。第１故障検出部６７Ａは、シャント電流だけではなく、第１インバータ６４Ａ内の当該センサの検出信号に基づいて、第１インバータ６４Ａの故障の有無を検出してもよい。また、第１故障検出部６７Ａは、第１コイル群２２Ａの各部の電圧値に基づいて、第１コイル群２２Ａの故障の有無を検出してもよい。  
【００３０】
第２制御系統６０Ｂは、第１制御系統６０Ａと同等の構成を有する。すなわち、図２および図３に示すように、第２制御系統６０Ｂは、第２電流指令値設定部６１Ｂ、第２フィードバック制御部６２Ｂ、第２インバータ駆動回路６３Ｂ、第２インバータ６４Ｂ、第２電流遮断部６５Ｂ、第２電流検出回路６６Ｂ、および第２故障検出部６７Ｂを有する。第２制御系統６０Ｂは、これらの各部を動作させることによって、第２コイル群２２Ｂに駆動電流７５Ｂを供給する。なお、第２制御系統６０Ｂ内の各部の詳細な動作については、上述した第１制御系統６０Ａと同様であるため、重複説明を省略する。図２および図３では、第２制御系統６０Ｂ内の各部間で授受される信号に、第１制御系統６０Ａの各部間の信号７１Ａ〜７７Ａに対応する符号７１Ｂ〜７７Ｂを付している。  
【００３１】
＜１−３．モータ駆動装置のフェイルセーフ機能について＞
このモータ駆動装置３０は、第１インバータ６４Ａ、第１コイル群２２Ａ、第２インバータ６４Ｂ、および第２コイル群２２Ｂのいずれかが故障したときに、故障による装置の誤作動を防止しながら、電動パワーステアリング装置１の動作を継続させるフェイルセーフ機能を有する。以下では、当該フェイルセーフ機能について、図４のフローチャートを参照しつつ説明する。  
【００３２】
図４に示すように、モータ駆動装置３０の動作時には、演算装置３１が、第１制御系統６０Ａにおける故障の有無と、第２制御系統６０Ｂにおける故障の有無とを、繰り返し監視する（ステップＳ１１，Ｓ１４）。具体的には、演算装置３１内の第１故障検出部６７Ａが、第１制御系統６０Ａにおける第１インバータ６４Ａまたは第１コイル群２２Ａに、故障があるか否かを監視する（ステップＳ１１）。そして、第１故障検出部６７Ａは、その検出結果を、第１フィードバック制御部６２Ａに通知する。また、演算装置３１内の第２故障検出部６７Ｂは、第２制御系統６０Ｂ内における第２インバータ６４Ｂまたは第２コイル群２２Ｂに、故障があるか否かを監視する（ステップＳ１４）。そして、第２故障検出部６７Ｂは、その検出結果を、第２フィードバック制御部６２Ｂに通知する。  
【００３３】
なお、演算装置３１は、第１故障検出部６７Ａの検出処理と、第２故障検出部６７Ｂの検出処理とを、互いに並行して実行してもよく、順次に交互に実行してもよい。第１故障検出部６７Ａの検出処理と、第２故障検出部６７Ｂの検出処理とを、互いに並行して実行すれば、故障の検出にかかる処理時間を短くすることができる。一方、第１故障検出部６７Ａの検出処理と、第２故障検出部６７Ｂの検出処理とを、順次に交互に実行すれば、シンプルなロジックで故障を検出することができる。  
【００３４】
第１故障検出部６７Ａが故障を検出していないとき（ステップＳ１１においてｎｏのとき）には、第１フィードバック制御部６２Ａは、通常の動作を継続する（ステップＳ１２）。すなわち、第１フィードバック制御部６２Ａは、第１電流指令値７２Ａと第１電流検出回路６６Ａの検出信号７６Ａとに基づいて、第１インバータ駆動回路６３Ａに駆動指示７３Ａを与える。  
【００３５】
第１インバータ６４Ａまたは第１コイル群２２Ａに故障が発生すると、第１故障検出部６７Ａは、当該故障を検出する（ステップＳ１１においてｙｅｓ）。そして、第１故障検出部６７Ａは、第１フィードバック制御部６２Ａに故障を示す検出結果を通知する。そうすると、第１フィードバック制御部６２Ａは、第１制御系統６０Ａの動作を停止させる（ステップＳ１３）。  
【００３６】
ステップＳ１３では、第１フィードバック制御部６２Ａは、例えば、第１インバータ駆動回路６３Ａへの駆動指示７３Ａを停止する。これにより、第１インバータ６４Ａの動作を停止させて、第１コイル群２２Ａへ駆動電流７５Ａが供給されないようにする。また、第１フィードバック制御部６２Ａは、第１電流遮断部６５Ａにおいて、駆動電流７５Ａの経路を遮断してもよい。駆動電流７５Ａの経路を遮断すれば、第１コイル群２２Ａによる電磁ブレーキの発生を防止できる。したがって、停止した第１コイル群２２Ａの影響で、モータ２０の回転に負荷がかかることを防止できる。  
【００３７】
一方、第２制御系統６０Ｂは、第１制御系統６０Ａとは独立して故障の検出および動作停止の判断を行う。第２故障検出部６７Ｂが故障を検出していないとき（ステップＳ１４においてｎｏのとき）には、第２フィードバック制御部６２Ｂは、通常の動作を継続する（ステップＳ１５）。すなわち、第２フィードバック制御部６２Ｂは、第２電流指令値７２Ｂと第２電流検出回路６６Ｂの検出信号７６Ｂとに基づいて、第２インバータ駆動回路６３Ｂに駆動指示７３Ｂを与える。  
【００３８】
第２インバータ６４Ｂまたは第２コイル群２２Ｂに故障が発生すると、第２故障検出部６７Ｂは、当該故障を検出する（ステップＳ１４においてｙｅｓ）。そして、第２故障検出部６７Ｂは、第２フィードバック制御部６２Ｂに故障を示す検出結果を通知する。そうすると、第２フィードバック制御部６２Ｂは、第２制御系統６０Ｂの動作を停止させる（ステップＳ１６）。  
【００３９】
ステップＳ１６では、第２フィードバック制御部６２Ｂは、例えば、第２インバータ駆動回路６３Ｂへの駆動指示７３Ｂを停止する。これにより、第２インバータ６４Ｂの動作を停止させて、第２コイル群２２Ｂへ駆動電流７５Ｂが供給されないようにする。また、第２フィードバック制御部６２Ｂは、第２電流遮断部６５Ｂにおいて、駆動電流７５Ｂの経路を遮断してもよい。駆動電流７５Ｂの経路を遮断すれば、第２コイル群２２Ｂによる電磁ブレーキの発生を防止できる。したがって、停止した第２コイル群２２Ｂの影響で、モータ２０の回転に負荷がかかることを防止できる。  
【００４０】
上述のように、本実施形態のモータ駆動装置３０では、第１制御系統６０Ａと第２制御系統６０Ｂとで、個別に電流指令値７２Ａ，７２Ｂを設定する。また、第１制御系統６０Ａと第２制御系統６０Ｂとで、個別にインバータまたはコイル群の故障を検出し、故障した制御系統の動作のみを停止させる。このため、第１制御系統６０Ａおよび第２制御系統６０Ｂのいずれか一方に故障が発生した場合に、他方の制御系統により、電動パワーステアリング装置１の動作を継続することができる。また、制御系統ごとにフィードバックの経路が独立しているため、故障した制御系統の影響で、正常な制御系統のインバータまたはコイル群に、過大な電流が流れることはない。したがって、定格の高い部品を使用する必要がなく、モータ駆動装置３０を小型化および低コスト化できる。  
【００４１】
特に、本実施形態では、１つの演算装置３１内において、第１電流指令値設定部６１Ａ、第１フィードバック制御部６２Ａ、第１故障検出部６７Ａ、第２電流指令値設定部６１Ｂ、第２フィードバック制御部６２Ｂ、および第２故障検出部６７Ｂの各機能が実行される。このため、モータ駆動装置３０内に複数の演算装置３１を配置することなく、２つの制御系統６０Ａ，６０Ｂの動作を実現できる。これにより、モータ駆動装置３０を、より小型化および低コスト化できる。  
【００４２】
＜１−４．変形例＞
続いて、第１実施形態の変形例について、説明する。  
【００４３】
図５は、一変形例に係るフェイルセーフ処理の流れを示したフローチャートである。図５の例においても、上記の実施形態と同じように、演算装置３１は、第１制御系統６０Ａにおける故障の有無と、第２制御系統６０Ｂにおける故障の有無とを、繰り返し監視する（ステップＳ２１，Ｓ２６）。  
【００４４】
第１故障検出部６７Ａが故障を検出していないとき（ステップＳ２１においてｎｏのとき）には、第１フィードバック制御部６２Ａは、通常の動作を継続する（ステップＳ２２）。また、第２故障検出部６７Ｂが故障を検出していないとき（ステップＳ２６においてｎｏのとき）には、第２フィードバック制御部６２Ｂは、通常の動作を継続する（ステップＳ２７）。  
【００４５】
第１インバータ６４Ａまたは第１コイル群２２Ａに故障が発生すると、第１故障検出部６７Ａは、当該故障を検出する（ステップＳ２１においてｙｅｓ）。このとき、図５の例では、第１故障検出部６７Ａは、検出された故障の状態を分析する。具体的には、第１制御系統６０Ａの３相の駆動電流７５Ａのうち、２相の駆動電流７５Ａのみで回転磁界を生じさせる、いわゆる２相通電が可能であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。  
【００４６】
３相中２相以上が故障しており、２相通電が不能と判断した場合には（ステップＳ２３においてｎｏ）、第１フィードバック制御部６２Ａが、第１制御系統６０Ａの動作を停止させる（ステップＳ２４）。また、３相中２相が正常であり、２相通電が可能と判断した場合には（ステップＳ２３においてｙｅｓ）、第１フィードバック制御部６２Ａは、第１インバータ駆動回路６３Ａに２相通電の駆動指示を与える。これにより、第１インバータ６４Ａから第１コイル群２２Ａへ、２相の駆動電流のみが供給される。  
【００４７】
また、図５に示すように、第２制御系統６０Ｂにおいても、第１制御系統６０ＡにおけるステップＳ２１〜２５と同様のステップＳ２６〜３０の処理が実行される。このようにすれば、第１制御系統６０Ａまたは第２制御系統６０Ｂが故障したときに、故障した制御系統においても、コイル群の機能を完全に停止させることなく、２相通電による縮退動作を行うことができる。すなわち、故障した制御系統においても、機能を落としながら動作を継続させることができる。  
【００４８】
すなわち、図５の例では、第１制御系統６０Ａおよび第２制御系統６０Ｂのうち、一方の制御系統の１相のみが故障した場合に、正常な制御系統の３相だけではなく、故障した制御系統の正常な２相を加えた合計５相を用いて、モータ２０にトルクを発生させることができる。したがって、正常な制御系統の３相のみを使用する場合よりも高いトルクを得ることができる。なお、このとき、正常な制御系統の３相と、故障した制御系統の正常な２相とを、それぞれ独立に制御してもよく、合計５相を統括的に制御してもよい。  
【００４９】
図６は、他の変形例に係る演算装置３１の機能ブロック図である。図６の例では、モータ駆動装置３０の中に、第１制御系統６０Ａを担当する第１演算装置３１Ａと、第２制御系統６０Ｂを担当する第２演算装置３１Ｂとが、別個に設けられている。第１演算装置３１Ａは、第１制御系統６０Ａの第１電流指令値設定部６１Ａ、第１フィードバック制御部６２Ａ、および第１故障検出部６７Ａの機能を実行する。第２演算装置３１Ｂは、第２制御系統６０Ｂの第２電流指令値設定部６１Ｂ、第２フィードバック制御部６２Ｂ、および第２故障検出部６７Ｂの機能を実行する。  
【００５０】
このように、図６の例では、制御系統ごとに１つの演算装置を用いている。このため、第１演算装置３１Ａおよび第２演算装置３１Ｂの一方が故障したとしても、他方の演算装置が正常であれば、他方の演算装置が担当する制御系統については、正常に動作させることができる。したがって、電動パワーステアリング装置１を完全に停止させることなく、動作を継続させることができる。  
【００５１】
図７は、他の変形例に係るモータ駆動装置３０のブロック図である。図７の例では、モータ駆動装置３０の中に、主演算装置３１と予備演算装置３２とが設けられている。主演算装置３１および予備演算装置３２には、例えば、ＣＰＵを有するマイクロコントローラが用いられる。主演算装置３１は、上記の実施形態における演算装置３１と同等の動作を行う。すなわち、主演算装置３１は、平常時において第１制御系統６０Ａおよび第２制御系統６０Ｂの双方の制御を行う。予備演算装置３２は、主演算装置３１が故障したときに、応急措置として、第２制御系統６０Ｂの制御のみを代行する。  
【００５２】
予備演算装置３２は、予め設定されたプログラムにより、上述した第２電流指令値設定部６１Ｂ、第２フィードバック制御部６２Ｂ、および第２故障検出部６７Ｂと同等の機能を実行可能となっている。また、予備演算装置３２は、平常時には、主演算装置３１と常に通信を行い、主演算装置３１が正常に動作しているかどうかを監視する。そして、予備演算装置３２は、主演算装置３１が故障したと判断すると、切替回路３３に切替信号を与える。そうすると、切替回路３３において、主演算装置３１と第２インバータ駆動回路６３Ｂとの間の接続が遮断されるとともに、予備演算装置３２と第２インバータ駆動回路６３Ｂとが接続される。これにより、予備演算装置３２から第２インバータ駆動回路６３Ｂへ駆動指示を供給することが可能となる。  
【００５３】
このようにすれば、主演算装置３１および予備演算装置３２のうち、主演算装置３１が故障したとしても、予備演算装置３２が正常であれば、第２制御系統６０Ｂのみで電動パワーステアリング装置１の動作を継続させることができる。  
【００５４】
なお、図７の例では、第２電流遮断部６５Ｂは、主演算装置３１ではなく予備演算装置３２からの信号に基づいて、電流の経路を開放または遮断する。このようにすれば、主演算装置３１が故障した場合に、第２電流遮断部６５Ｂが、主演算装置３１からの異常なオンオフ操作を受ける虞がない。したがって、主演算装置３１の故障時に、予備演算装置３２が制御する第２制御系統６０Ｂの電流の経路を、確実に開放することができる。  
【００５５】
図７の例において、仮に、主演算装置３１および予備演算装置３２の双方が故障したとすると、運転者は、電動パワーステアリング装置１のアシストを受けることなく、ステアリングホイール９１を操作せざるを得ない。このとき、第１電流遮断部６５Ａまたは第２電流遮断部６５Ｂが開放されていると、電磁ブレーキによって、ステアリングホイール９１がさらに重たくなる虞がある。そのため、主演算装置３１および予備演算装置３２の双方が故障した場合には、第１電流遮断部６５Ａおよび第２電流遮断部６５Ｂの双方を、遮断状態に切り替えるようにしてもよい。  
【００５６】
また、上記の実施形態では、モータ２０が２組のコイル群２２Ａ，２２Ｂを有し、モータ駆動装置３０がそれに対応する２つの制御系統６０Ａ，６０Ｂを有していた。しかしながら、モータ２０が３組以上のコイル群を有し、それに対応してモータ駆動装置３０が３つ以上の制御系統を有していてもよい。  
【００５７】
すなわち、Ｎを２以上の整数として一般化すると、モータ２０に第１コイル群から第Ｎコイル群が含まれていてもよい。その場合、モータ駆動装置３０に、各コイル群に対して個別に駆動電流を供給する第１制御系統から第Ｎ制御系統が設けられていればよい。また、１からＮまでの任意の整数をｎとすると、第１制御系統から第Ｎ制御系統までの各制御系統である第ｎ制御系統が、上記の実施形態における各制御系統と同じように、第ｎ電流指令値設定部、第ｎフィードバック制御部、第ｎインバータ駆動回路、第ｎインバータ、第ｎ電流遮断部、第ｎ電流検出回路、および第ｎ故障検出部を有していればよい。  
【００５８】
第ｎ電流指令値設定部は、第ｎ制御系統における電流指令値を設定する。また、第ｎ故障検出部は、第ｎインバータまたは第ｎコイル群の故障を検出する。そして、故障が検出された制御系統の動作のみを停止または縮退させる。このようにすれば、故障した制御系統の影響で、正常な制御系統のインバータまたはコイル群に、過大な電流が流れることを防止できる。したがって、定格の高い部品を使用する必要がなく、モータ駆動装置を小型化および低コスト化できる。  
【００５９】
また、上記のモータ駆動装置３０を、パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。例えば、上記のモータ駆動装置３０によって、輸送機器の他の部位に用いられるモータを駆動させてもよい。また、上記のモータ駆動装置３０によって、産業用ロボットなどの自動車以外の機器に搭載されるモータを駆動させてもよい。  
【００６０】
また、モータ駆動装置の細部の構成については、本願の各図に示された構成と相違していてもよい。例えば、演算装置の機能の一部が、電気回路により実現されていてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。  
【００６１】
＜２．第２実施形態＞
＜２−１．モータ駆動装置の構成および動作について＞
続いて、第２実施形態に係るモータ駆動装置３０について説明する。図８は、第２実施形態に係るモータ駆動装置３０の構成を示したブロック図である。図８のモータ駆動装置３０は、第１実施形態と同じ様に、電動パワーステアリング装置１に用いられる。以下では、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と共通する部分については、重複説明を省略する。
【００６２】
本実施形態においても、モータ２０は、第１コイル群２２Ａと第２コイル群２２Ｂとを有する。モータ駆動装置３０は、第１コイル群２２Ａに対して駆動電流を供給する第１制御系統６０Ａと、第２コイル群２２Ｂに対して駆動電流を供給する第２制御系統６０Ｂとを有する。モータ駆動装置３０は、これらの第１制御系統６０Ａおよび第２制御系統６０Ｂを用いて、２つのコイル群２２Ａ，２２Ｂに個別に駆動電流を供給することにより、モータ２０を駆動させる。  
【００６３】
本実施形態では、モータ駆動装置３０を構成する電気回路の中に、主演算装置３１と予備演算装置３２とが設けられている。主演算装置３１および予備演算装置３２には、例えば、ＣＰＵを有するマイクロコントローラが用いられる。主演算装置３１は、上記の実施形態における演算装置３１と同等の動作を行う。すなわち、主演算装置３１は、平常時において第１制御系統６０Ａおよび第２制御系統６０Ｂの双方の制御を行う。予備演算装置３２は、主演算装置３１が故障したときに、応急措置として、第２制御系統６０Ｂの制御のみを代行する。  
【００６４】
図９は、第２実施形態に係る主演算装置３１および予備演算装置３２の機能ブロック図である。図８および図９に示すように、第１制御系統６０Ａは、第１電流指令値設定部６１Ａ、第１フィードバック制御部６２Ａ、第１インバータ駆動回路６３Ａ、第１インバータ６４Ａ、第１電流遮断部６５Ａ、第１電流検出回路６６Ａ、および第１故障検出部６７Ａを有する。第１電流指令値設定部６１Ａ、第１フィードバック制御部６２Ａ、および第１故障検出部６７Ａの各機能は、主演算装置３１内のＣＰＵが、予め設定されたプログラムに基づいて演算処理を行うことにより、実現される。第１制御系統６０Ａは、これらの各部６１Ａ〜６７Ａを動作させることによって、第１コイル群２２Ａに駆動電流を供給する。  
【００６５】
第２制御系統６０Ｂは、第２電流指令値設定部６１Ｂ、第２フィードバック制御部６２Ｂ、第２インバータ駆動回路６３Ｂ、第２インバータ６４Ｂ、第２電流遮断部６５Ｂ、第２電流検出回路６６Ｂ、および第２故障検出部６７Ｂを有する。第２電流指令値設定部６１Ｂ、第２フィードバック制御部６２Ｂ、および第２故障検出部６７Ｂの各機能は、主演算装置３１内のＣＰＵが、予め設定されたプログラムに基づいて演算処理を行うことにより、実現される。第２制御系統６０Ｂは、これらの各部６１Ｂ〜６７Ｂを動作させることによって、第２コイル群２２Ｂに駆動電流を供給する。  
【００６６】
なお、第１制御系統６０Ａおよび第２制御系統６０Ｂの各部６１Ａ〜６７Ａ，６１Ｂ〜６７Ｂの詳細な動作については、第１実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。図８および図９では、第１制御系統６０Ａおよび第２制御系統６０Ｂ内の各部間で授受される信号に、第１実施形態と同一の符号７１Ａ〜７７Ａ，７１Ｂ〜７７Ｂを付している。  
【００６７】
このモータ駆動装置３０では、主演算装置３１が故障していないときには、主演算装置３１を用いて、第１制御系統６０Ａおよび第２制御系統６０Ｂの動作を実行させる。すなわち、第１実施形態において説明した図４の処理と同様の処理が行われる。主演算装置３１は、制御系統ごとに個別に電流指令値７２Ａ，７２Ｂを設定する。また、主演算装置３１は、制御系統ごとにインバータ６４Ａ，６４Ｂまたはコイル群２２Ａ，２２Ｂの故障を検出し、故障した制御系統の動作のみを停止または縮退させる。このため、故障した制御系統の影響で、正常な制御系統のインバータまたはコイル群に、過大な電流が流れることを防止できる。したがって、定格の高い部品を使用する必要がなく、第１実施形態と同様に、モータ駆動装置３０を小型化および低コスト化できる。  
【００６８】
ただし、図８および図９に示すように、このモータ駆動装置３０では、主演算装置３１が正常に動作しているときであっても、第２インバータ６４Ｂ内のセンサの検出信号や、第２コイル群２２Ｂの各部の電圧値は、予備演算装置３２を介して主演算装置３１に入力される。また、第２電流遮断部６５Ｂを切り替えるための信号は、主演算装置３１から予備演算装置３２を介して第２電流遮断部６５Ｂへ出力される。このように、このモータ駆動装置３０では、主演算装置３１が、第２制御系統に対する情報の入出力の一部を、予備演算装置３２を介して行う。このようにすれば、主演算装置３１の端子数を抑えることができる。その結果、例えば、主演算装置３１と予備演算装置３２とに、端子数が同一の半導体素子を使用することも可能となる。これにより、モータ駆動装置３０の製造コストを、より低減させることができる。
【００６９】
一方、図９に示すように、予備演算装置３２は、予備第２電流指令値設定部６１ｂ、予備第２フィードバック制御部６２ｂ、および予備第２故障検出部６７ｂを有する。予備第２電流指令値設定部６１ｂ、予備第２フィードバック制御部６２ｂ、および予備第２故障検出部６７ｂは、上述した第２電流指令値設定部６１Ｂ、第２フィードバック制御部６２Ｂ、および第２故障検出部６７Ｂと、それぞれ同等の機能を有する。予備第２電流指令値設定部６１ｂ、予備第２フィードバック制御部６２ｂ、および予備第２故障検出部６７ｂの各機能は、予備演算装置３２内のＣＰＵが、予め設定されたプログラムに基づいて演算処理を行うことにより、実現される。  
【００７０】
また、予備演算装置３２は、主演算装置３１における故障の有無を監視する監視部８０ｂを有する。監視部８０ｂの機能も、予備演算装置３２内のＣＰＵが、予め設定されたプログラムに基づいて演算処理を行うことにより、実現される。主演算装置３１の正常に動作しているときには、予備演算装置３２は、第１制御系統６０Ａおよび第２制御系統６０Ｂのいずれも制御しない。すなわち、予備演算装置３２は、第１インバータ駆動回路６３Ａへの駆動指示７３Ａも、第２インバータ駆動回路６３Ｂへの駆動指示７３Ｂも、出力しない。ただし、予備演算装置３２の監視部８０ｂは、主演算装置３１における故障の有無を常時監視する。  
【００７１】
また、図８に示すように、このモータ駆動装置３０は、切替回路３３を有する。切替回路３３には、例えばロジックＩＣが用いられる。切替回路３３は、予備演算装置３２の監視部８０ｂから出力される切替信号７８ｂに基づいて、主演算装置３１と予備演算装置３２とを、択一的に第２インバータ駆動回路６３Ｂに接続する。すなわち、切替回路３３は、第２インバータ６４Ｂに接続された第２インバータ駆動回路６３Ｂに対して、主演算装置３１から出力される駆動指示７３Ｂを入力する第１状態と、予備演算装置３２から出力される駆動指示７３ｂを入力する第２状態とを、切替信号７８ｂに基づいて切り替える。  
【００７２】
予備演算装置３２の監視部８０ｂは、主演算装置３１の故障を検出すると、切替回路３３に対して、上記の第１状態から第２状態への切り替えを指示する切替信号７８ｂを出力する。切替回路３３は、当該切替信号７８ｂを受けると、主演算装置３１と第２インバータ駆動回路６３Ｂとの間の接続が遮断し、予備演算装置３２と第２インバータ駆動回路６３Ｂとを接続する。これにより、予備演算装置３２内の予備第２電流指令値設定部６１ｂ、予備第２フィードバック制御部６２ｂ、および予備第２故障検出部６７ｂが、主演算装置３１内の第２電流指令値設定部６１Ｂ、第２フィードバック制御部６２Ｂ、および第２故障検出部６７Ｂの各機能を代行することが可能となる。モータ駆動装置３０は、予備第２電流指令値設定部６１ｂ、予備第２フィードバック制御部６２ｂ、第２インバータ駆動回路６３Ｂ、第２インバータ６４Ｂ、第２電流遮断部６５Ｂ、第２電流検出回路６６Ｂ、および予備演算装置３２を用いて、応急的に第２制御系統６０Ｂを動作させる。  
【００７３】
このように、本実施形態のモータ駆動装置３０では、第１制御系統６０Ａおよび第２制御系統６０Ｂのうち、第２制御系統６０Ｂが、主演算装置３１の故障時に予備演算装置３２を用いて応急的に動作させる応急制御系統として、設定されている。このため、主演算装置３１が故障したとしても、予備演算装置３２が正常であれば、応急制御系統である第２制御系統６０Ｂを用いて、モータ２０の駆動を継続させることができる。  
【００７４】
特に、このモータ駆動装置３０では、主演算装置３１自身ではなく、予備演算装置３２が主演算装置３１の故障を監視する。これにより、主演算装置３１の故障を精度よく検出できる。また、このモータ駆動装置３０では、主演算装置３１および予備演算装置３２とは別に、切替回路３３が設けられている。このため、主演算装置３１から予備演算装置３２への切り替えを、論理回路により確実に行うことができる。さらに、切替回路３３は、故障した主演算装置３１からの信号ではなく、故障していない予備演算装置３２からの切替信号７８ｂに基づいて、切替動作を行う。これにより、切替回路３３を、より確実に切り替えることができる。  
【００７５】
また、このモータ駆動装置３０では、予備演算装置３２は、主演算装置３１よりも優先的に、第２制御系統を制御する。すなわち、主演算装置３１および予備演算装置３２の双方から切替回路３３に信号が入力された場合、切替回路３３は、予備演算装置３２からの信号を優先的に採用して、切替動作を行うとともに、第２インバータ６４Ｂへ駆動指示を供給する。このため、主演算装置３１の故障時に、主演算装置３１から切替回路３３へ異常な信号が入力されたとしても、切替回路３３は、当該信号を遮断する。したがって、正常な予備演算装置３２から入力される信号に基づいて、第２インバータ６４Ｂを正常に制御することができる。  
【００７６】
＜２−２．変形例＞
続いて、第２実施形態の変形例について、説明する。  
【００７７】
図１０は、一変形例に係る主演算装置３１および予備演算装置３２の機能ブロック図である。図１０の例では、予備演算装置３２内の監視部８０ｂに代えて、主演算装置３１の外部に、第１電源回路３１１および第１監視回路３１２が設けられている。第１電源回路３１１は、主演算装置３１および第１監視回路３１２に対して、電力を供給する。第１監視回路３１２は、主演算装置３１における故障の有無を監視する。また、図１０のモータ駆動装置３０は、予備演算装置３２の外部にも、第２電源回路３２１および第２監視回路３２２を有する。第２電源回路３２１は、予備演算装置３２および第２監視回路３２２に対して、電力を供給する。第２監視回路３２２は、予備演算装置３２における故障の有無を監視する。  
【００７８】
このように、図１０のモータ駆動装置３０では、主演算装置３１および予備演算装置３２に対して、個別に電源回路３１１，３２１が設けられている。このため、２つの電源回路３１１，３２１の一方が故障したとしても、他方の電源回路が正常であれば、当該電源回路から電力を受ける演算装置を用いて、モータ２０の駆動を継続させることができる。  
【００７９】
図１１は、他の変形例に係るモータ駆動装置３０の構成を示したブロック図である。図１１の例では、モータ駆動装置３０を構成する電気回路の中に、主演算装置３１と予備演算装置３２とを含む単一の半導体素子３４が設けられている。このように、単一のパッケージとしての半導体素子３４の中に、主演算装置３１および予備演算装置３２を組み込めば、モータ駆動装置３０をより小型化できる。  
【００８０】
図１２は、他の変形例に係るモータ駆動装置３０の構成を示したブロック図である。なお、図１２では、図の煩雑化を避けるために、検出回路の図示を省略している。図１２の例では、モータ駆動装置３０を構成する電気回路の中に、２つの切替回路３３Ａ，３３Ｂが設けられている。主演算装置３１は、２つの切替回路３３Ａ，３３Ｂを介して、第１インバータ駆動回路６３Ａおよび第２インバータ駆動回路６３Ｂと、それぞれ接続されている。また、予備演算装置３２も、２つの切替回路３３Ａ，３３Ｂを介して、第１インバータ駆動回路６３Ａおよび第２インバータ駆動回路６３Ｂと、それぞれ接続されている。  
【００８１】
主演算装置３１に、インバータ駆動回路へ駆動指示を出力する端子のみが固着するような、限定的な故障が発生したときには、主演算装置３１および予備演算装置３２からの切替信号によって、２つの切替回路３３Ａ，３３Ｂを、予備演算装置３２側へ切り替える。これにより、予備演算装置３２が、第１制御系統６０Ａおよび第２制御系統６０Ｂの双方を制御する。すなわち、図１２の例では、第１制御系統６０Ａおよび第２制御系統６０Ｂの双方が、応急制御系統となる。  
【００８２】
また、図１２の例では、第１インバータ駆動回路６３Ａに接続された切替回路３３Ａは、主演算装置３１からの切替信号に基づいて切替動作を行う。そして、第２インバータ駆動回路６３Ｂに接続された切替回路３３Ｂは、予備演算装置３２からの切替信号に基づいて切替動作を行う。このように、２つ以上の切替回路を、別々の演算装置で制御するようにしておけば、いずれの演算装置が故障した場合にも、正常な演算装置により、少なくとも１つの切替回路を正常に切り替えることができる。したがって、正常な演算装置により、少なくとも１つの制御系統を制御することができる。  
【００８３】
また、上記の第２実施形態では、モータ２０が２組のコイル群２２Ａ，２２Ｂを有し、モータ駆動装置３０がそれに対応する２つの制御系統６０Ａ，６０Ｂを有していた。しかしながら、モータ２０が３組以上のコイル群を有し、それに対応してモータ駆動装置３０が３つ以上の制御系統を有していてもよい。  
【００８４】
すなわち、Ｎを２以上の整数として一般化すると、モータ２０に第１コイル群から第Ｎコイル群が含まれていてもよい。その場合、モータ駆動装置３０に、各コイル群に対して個別に駆動電流を供給する第１制御系統から第Ｎ制御系統が設けられていればよい。また、主演算装置は、正常時において、第１電流指令値設定部から第Ｎ電流指令値設定部、第１制御部から第Ｎ制御部、および第１故障検出部から第Ｎ故障検出部の機能を実行すればよい。また、１からＮまでの任意の整数をｎとすると、予備演算装置は、主演算装置の故障時に、第１制御系統から第Ｎ制御系統に含まれる少なくとも１つの応急制御系統の第ｎ電流指令値設定部、第ｎ制御部、および第ｎ故障検出部の機能を実行すればよい。  
【００８５】
また、図１２の例のように、第１制御系統から第Ｎ制御系統の中に、２つ以上の応急制御系統が含まれていてもよい。その場合、モータ駆動装置を構成する電気回路は、２つ以上の応急制御系統のそれぞれに対応する２つ以上の切替回路を有していてもよい。そうすれば、主演算装置が故障したときに、２つ以上の制御系統を用いてモータの動作を継続させることができる。  
【００８６】
また、上記の第２実施形態では、第２制御系統に対する情報の入出力の一部を、予備演算装置３２を介して行っていた。しかしながら、第１制御系統に対する情報の入出力の一部も、予備演算装置３２を介して行ってもよい。そのようすれば、予備演算装置３２の端子数をより減らすことができる。また、予備演算装置３２の端子数を、主演算装置３１の端子数よりも少なくすることによって、モータ駆動装置３０を小型化してもよい。  
【００８７】
また、上記のモータ駆動装置３０を、パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。例えば、上記のモータ駆動装置３０によって、輸送機器の他の部位に用いられるモータを駆動させてもよい。また、上記のモータ駆動装置３０によって、産業用ロボットなどの自動車以外の機器に搭載されるモータを駆動させてもよい。  
【００８８】
また、モータ駆動装置の細部の構成については、本願の各図に示された構成と相違していてもよい。例えば、演算装置の機能の一部が、電気回路により実現されていてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、モータ駆動装置および電動パワーステアリング装置に利用できる。
【符号の説明】
【００９０】
１  電動パワーステアリング装置
１０  トルクセンサ
２０  モータ
２１Ａ，２１Ｂ  コイル
２２Ａ  第１コイル群
２２Ｂ  第２コイル群
２３Ａ  中性点
３０  モータ駆動装置
３１  演算装置，主演算装置
３１Ａ  第１演算装置
３１Ｂ  第２演算装置
３２  予備演算装置
３３  切替回路
３３Ａ  切替回路
３３Ｂ  切替回路
３４  半導体素子
４０  電力供給源
５０  ギアボックス
６０Ａ  第１制御系統
６０Ｂ  第２制御系統
６１Ａ  第１電流指令値設定部
６１Ｂ  第２電流指令値設定部
６１ｂ  予備第２電流指令値設定部
６２Ａ  第１フィードバック制御部
６２Ｂ  第２フィードバック制御部
６２ｂ  予備第２フィードバック制御部
６３Ａ  第１インバータ駆動回路
６３Ｂ  第２インバータ駆動回路
６４Ａ  第１インバータ
６４Ｂ  第２インバータ
６５Ａ  第１電流遮断部
６５Ｂ  第２電流遮断部
６６Ａ  第１電流検出回路
６６Ｂ  第２電流検出回路
６７Ａ  第１故障検出部
６７Ｂ  第２故障検出部
６７ｂ  予備第２故障検出部
６８Ａ  スイッチング素子
６９Ａ  第１シャント抵抗
７１Ａ，７１Ｂ  入力信号
７２Ａ，７２Ｂ  電流指令値
７３Ａ，７３Ｂ  駆動指示
７４Ａ，７４Ｂ  ＰＷＭ信号
７５Ａ，７５Ｂ  駆動電流
７６Ａ，７６Ｂ  検出信号
７７Ａ，７７Ｂ  検出結果
８０ｂ  監視部
９１  ステアリングホイール
９２  ステアリングシャフト
９３  車輪
３１１  第１電源回路
３１２  第１監視回路
３２１  第２電源回路
３２２  第２監視回路
Ｖ０  接地電圧
Ｖ１  電源電圧
【図１】
2016072432.tif 000003
【図２】
2016072432.tif 000004
【図３】
2016072432.tif 000005
【図４】
2016072432.tif 000006
【図５】
2016072432.tif 000007
【図６】
2016072432.tif 000008
【図７】
2016072432.tif 000009
【図８】
2016072432.tif 000010
【図９】
2016072432.tif 000011
【図１０】
2016072432.tif 000012
【図１１】
2016072432.tif 000013
【図１２】
2016072432.tif 000014
【国際調査報告】
2016072432.tif 000015
2016072432.tif 000016