(57)【要約】【課題】スイッチング素子の異常を効率よく検出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２０はスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６を有している。リレー３０はスイッチング素子Ｔ７〜Ｔ９を有している。スイッチング素子対２１、２２、２３のそれぞれには、プルアップ抵抗Ｒ１、Ｒ３またはプルダウン抵抗Ｒ２が接続されている。スイッチング素子対２１、２２、２３のそれぞれとプルアップ抵抗Ｒ１、Ｒ３またはプルダウン抵抗Ｒ２との間には抵抗Ｒ４〜Ｒ６が接続されている。抵抗Ｒ４〜Ｒ６は、少なくとも１つの抵抗値が他の抵抗値と異なるよう設定されている。マイコン４０は、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９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。マイコン４０は、抵抗Ｒ４〜Ｒ６に接続するポート４１を有し、当該ポート４１に入力される電圧値に基づき、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９の異常を検出可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つの相に対応する巻線（１１、１２、１３）から構成される巻線組（１４）を有し電源（５０）から供給される電力により駆動する回転電機（１０）を制御する回転電機制御装置（１）であって、
各相の前記巻線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（Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５）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（Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６）によりスイッチング素子対（２１、２２、２３）をなす６つのインバータ用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インバータ（２０）と、
各相の前記スイッチング素子対のそれぞれと各相の前記巻線のそれぞれとを接続し、前記回転電機への電流の流れを許容または遮断する３つのリレー用スイッチング素子（Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９）を有するリレー（３０）と、
各相の前記スイッチング素子対のそれぞれに接続されるプルアップ抵抗（Ｒ１、Ｒ３）またはプルダウン抵抗（Ｒ２）と、
各相の前記スイッチング素子対のそれぞれと前記プルアップ抵抗または前記プルダウン抵抗との間に接続され、少なくとも１つの抵抗値が他の抵抗値と異なる３つの抵抗（Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６）と、
前記リレー用スイッチング素子および前記インバータ用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マイコン（４０）と、
３つの前記抵抗に接続するポート（４１）を有し、当該ポートに入力される電圧値に基づき、前記インバータ用スイッチング素子および前記リレー用スイッチング素子の異常を検出可能な異常検出手段（４０）と、
を備えることを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項２】
３つの前記スイッチング素子対のうちいずれか２つに前記プルアップ抵抗が接続され、他の１つに前記プルダウン抵抗が接続されてい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】
３つの前記スイッチング素子対のうちいずれか２つに前記プルダウン抵抗が接続され、他の１つに前記プルアップ抵抗が接続されてい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４】
前記抵抗は、３つのうち２つが同一の抵抗値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
【請求項５】
前記異常検出手段は、前記マイコンにより構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５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、を備える電動パワーステアリング装置（９９）。
【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、多相回転電機の駆動を制御する回転電機制御装置は、回転電機に電力を供給するインバータに複数の半導体スイッチング素子を用いるのが一般的である。また、回転電機への電力の供給を許容または遮断するリレーに複数の半導体スイッチング素子を用いることも知られている。特許文献１に記載された回転電機制御装置では、インバータの１つの相のスイッチング素子対の接続点にプルアップ抵抗とプルダウン抵抗との接続点が接続されている。この回転電機制御装置は、三相回転電機の駆動制御を開始する前、各スイッチング素子をオンオフ制御しながら各相のスイッチング素子対の接続点の電圧値を検出することでインバータのスイッチング素子のオープン故障および断線を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３３３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の回転電機制御装置において、プルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の組を３組設け、すべての相のスイッチング素子対の接続点それぞれに、各プルアップ抵抗とプルダウン抵抗との接続点を接続し、各スイッチング素子をオンオフ制御しながら各プルダウン抵抗の電圧値を検出すれば、すべてのスイッチング素子のショート故障およびオープン故障といった異常を検出することができる。また、各相のスイッチング素子対と回転電機との間にリレー用のスイッチング素子を設けた場合でも、スイッチング素子のオンオフ制御の回数、すなわち検出のためのステップは増えるものの、リレー用のスイッチング素子を含むすべてのスイッチング素子の異常を検出することができる。
しかしながら、上記構成の場合、各プルダウン抵抗の電圧値を個別に検出する必要があるため、各プルダウン抵抗からの電圧値を入力するためのポートが、プルダウン抵抗の数（三相）分必要になる。スイッチング素子の異常をマイコンによって検出する場合、ポートが複数あると、Ａ／Ｄ変換に時間がかかり、マイコンの効率が低下するおそれがある。
【０００５】
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、スイッチング素子の異常を効率よく検出可能な回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、３つの相に対応する巻線から構成される巻線組を有する回転電機を制御する回転電機制御装置であって、インバータとリレーとプルアップ抵抗およびプルダウン抵抗と抵抗とマイコンと異常検出手段とを備えている。インバータは、各相の巻線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６つのインバータ用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。リレーは、各相のスイッチング素子対のそれぞれと各相の巻線のそれぞれとを接続し、回転電機への電流の流れを許容または遮断する３つのリレー用スイッチング素子を有している。各相のスイッチング素子対のそれぞれには、プルアップ抵抗またはプルダウン抵抗が接続されている。また、各相のスイッチング素子対のそれぞれとプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗との間には抵抗が接続されている。当該３つの抵抗は、少なくとも１つの抵抗値が他の抵抗値と異なるよう設定されている。マイコンは、リレー用スイッチング素子およびインバータ用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。異常検出手段は、３つの抵抗に接続するポートを有し、当該ポートに入力される電圧値に基づき、インバータ用スイッチング素子およびリレー用スイッチング素子の異常を検出可能である。ここで、スイッチング素子の異常とは、例えばショート故障およびオープン故障等の異常のことをいう。
【０００７】
本発明では、３つの抵抗に接続するポートを共用することができる。すなわち、スイッチング素子の異常を検出するのに必要なポートを１つにすることができる。これにより、ポートに入力される電圧値のＡ／Ｄ変換にかかる時間を短縮することができる。その結果、異常検出手段によりスイッチング素子の異常を効率よく検出することができる。
また、異常検出手段が複数のポートを有する場合、スイッチング素子の異常を検出するためのポートを１つにすることにより、他のポートを他の用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態による回転電機制御装置を示す概略図。
【図２】本発明の一実施形態による回転電機制御装置を適用した電動パワーステアリング装置を示す模式図。
【図３】本発明の一実施形態の回転電機制御装置が異常検出の判断に用いる電圧値を示す表。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明による回転電機制御装置および電動パワーステアリング装置を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
【００１０】
図１に示すように、本発明の一実施形態による回転電機制御装置１は、多相回転機としてのモータ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。
図２は、電動パワーステアリング装置９９を備えたステアリングシステム９０の全体構成を示すものである。電動パワーステアリング装置９９には、ハンドル９１に接続されたステアリングシャフト９２にトルクセンサ９４が設けられている。トルクセンサ９４は、運転者からハンドル９１を経由してステアリングシャフト９２に入力される操舵トルクを検出する。
【００１１】
ステアリングシャフト９２の先端にはピニオンギア９６が設けられており、ピニオンギア９６はラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が回転可能に連結されている。
これにより、運転者がハンドル９１を回転させると、ハンドル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、ピニオンギア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について一対の車輪９８が操舵される。
【００１２】
電動パワーステアリング装置９９は、操舵アシストトルクを発生するモータ１０、当該モータ１０を駆動制御する回転電機制御装置１、モータ１０の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝える減速ギア９３等を備える。モータ１０は、減速ギア９３を正逆回転させる。電動パワーステアリング装置９９は、上述のトルクセンサ９４、および、車速を検出する車速センサ９５を含む。
この構成により、電動パワーステアリング装置９９は、トルクセンサ９４および車速センサ９５等からの信号に基づき、ハンドル９１の操舵を補助するための操舵アシストトルクをモータ１０から発生し、ステアリングシャフト９２に伝達する。
【００１３】
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に示す巻線としてのコイル１１、コイル１２およびコイル１３が巻回されている。コイル１１、コイル１２およびコイル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、巻線組１４を構成している。
【００１４】
回転電機制御装置１は、インバータ２０、リレー３０、プルアップ抵抗Ｒ１、プルダウン抵抗Ｒ２、プルアップ抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、および、マイコン４０等を備えている。
インバータ２０は、３相インバータであり、巻線組１４のコイル１１、コイル１２、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Ｔ１〜Ｔ６がブリッジ接続されている。スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６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。スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６は、特許請求の範囲における「インバータ用スイッチング素子」に対応している。
【００１５】
スイッチング素子Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５は、ドレインが、電源としてのバッテリ５０の正極側（高電位側）に接続されている。また、スイッチング素子Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５のソースが、それぞれスイッチング素子Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６のドレインに接続されている。スイッチング素子Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６のソースは、バッテリ５０の負極側（低電位側、グランド）に接続されている。
【００１６】
対になっているスイッチング素子Ｔ１とスイッチング素子Ｔ２との接続点は、コイル１１の一端に接続している。また対になっているスイッチング素子Ｔ３とスイッチング素子Ｔ４との接続点は、コイル１２の一端に接続している。さらにまた、対になっているスイッチング素子Ｔ５とスイッチング素子Ｔ６との接続点は、コイル１３の一端に接続している。
【００１７】
スイッチング素子Ｔ１とスイッチング素子Ｔ２とは、スイッチング素子対２１を構成している。スイッチング素子Ｔ３とスイッチング素子Ｔ４とは、スイッチング素子対２２を構成している。スイッチング素子Ｔ５とスイッチング素子Ｔ６とは、スイッチング素子対２３を構成している。スイッチング素子対２１、２２、２３は、それぞれ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応している。
【００１８】
ここで、スイッチング素子Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５が特許請求の範囲における「高電位側スイッチング素子」に対応している。また、スイッチング素子Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６が特許請求の範囲における「低電位側スイッチング素子」に対応している。
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２０）を有している。インバータ２０は、後述するマイコン４０により、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６がオンオフ制御され、バッテリ５０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。
【００１９】
リレー３０は、インバータ２０とモータ１０との間に設けられている。リレー３０は、スイッチング素子Ｔ７〜Ｔ９を有している。スイッチング素子Ｔ７〜Ｔ９は、インバータ用スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６と同様、ＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子Ｔ７〜Ｔ９は、特許請求の範囲における「リレー用スイッチング素子」に対応している。
【００２０】
スイッチング素子Ｔ７は、スイッチング素子Ｔ１とスイッチング素子Ｔ２との接続点と、コイル１１との間に設けられている。スイッチング素子Ｔ８は、スイッチング素子Ｔ３とスイッチング素子Ｔ４との接続点と、コイル１２との間に設けられている。スイッチング素子Ｔ９は、スイッチング素子Ｔ５とスイッチング素子Ｔ６との接続点と、コイル１３との間に設けられている。
【００２１】
リレー３０は、後述するマイコン４０により、スイッチング素子Ｔ７〜Ｔ９がオンオフ制御され、モータ１０への電流の流れを許容または遮断する。本実施形態では、リレー３０は、所謂ノーマリーオープンタイプのリレーであり、マイコン４０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４０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。
【００２２】
プルアップ抵抗Ｒ１は、スイッチング素子対２１の接続点（スイッチング素子Ｔ１とスイッチング素子Ｔ２との接続点）とバッテリ５０の正極側とを接続するよう設けられている。すなわち、本実施形態では、Ｕ相がプルアップ抵抗Ｒ１によりプルアップされている。プルダウン抵抗Ｒ２は、スイッチング素子対２２の接続点（スイッチング素子Ｔ３とスイッチング素子Ｔ４との接続点）とバッテリ５０の負極側とを接続するよう設けられている。すなわち、本実施形態では、Ｖ相がプルダウン抵抗Ｒ２によりプルダウンされている。プルアップ抵抗Ｒ３は、スイッチング素子対２３の接続点（スイッチング素子Ｔ５とスイッチング素子Ｔ６との接続点）とバッテリ５０の正極側とを接続するよう設けられている。すなわち、本実施形態では、Ｗ相がプルアップ抵抗Ｒ３によりプルアップされている。
本実施形態では、プルアップ抵抗Ｒ１、プルダウン抵抗Ｒ２、プルアップ抵抗Ｒ３の抵抗値は、それぞれ、例えば２５ｋΩ、２０ｋΩ、４０ｋΩである。
【００２３】
抵抗Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、それぞれ、一端がスイッチング素子対２１とプルアップ抵抗Ｒ１との間、スイッチング素子対２２とプルダウン抵抗Ｒ２との間、スイッチング素子対２３とプルアップ抵抗Ｒ３との間に接続されている。
本実施形態では、抵抗Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６の抵抗値は、それぞれ、例えば２ｋΩ、２ｋΩ、２０ｋΩである。
【００２４】
マイコン４０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４０の記憶部にはプログラムが格納されており、マイコン４０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４０は、スイッチング素子Ｔ１〜９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４０とスイッチング素子Ｔ１〜９とのそれぞれの接続線については省略している。
【００２５】
マイコン４０は、リレー３０にオン指令を送ることにより、リレー３０のスイッチング素子Ｔ７〜Ｔ９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５０およびインバータ２０とモータ１０との間の電流の流れを許容する。一方、マイコン４０がリレー３０に対しオン指令を送っていないときは、リレー３０のスイッチング素子Ｔ７〜Ｔ９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４０は、リレー３０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。
【００２６】
マイコン４０は、リレー３０により前記電流の流れが許容されているとき、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６のオンおよびオフを切り替えることで、バッテリ５０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（コイル１１、コイル１２、および、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４０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４０は、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６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。
【００２７】
マイコン４０は、ポート４１〜４３を有している。ここで、ポート４１には、抵抗Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６の他端が１つにまとめられ、接続されている。これにより、ポート４１には、抵抗Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６の電圧値が入力される。上述の構成により、ポート４１には、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９のオンオフ状態に応じて様々な大きさの電圧値が入力される。なお、本実施形態では、ポート４１に入力される電圧値が、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９のオンオフ状態の組み合わせ（パターン）毎に異なるよう、プルアップ抵抗Ｒ１、Ｒ３、プルダウン抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ４〜Ｒ６の抵抗値が設定されている。マイコン４０は、ポート４１に入力された電圧値をＡ／Ｄ変換し、変換した信号に基づき、後述する異常検出処理を行う。なお、ポート４２、４３には、図示しないその他の信号線が接続されている。
【００２８】
また、マイコン４０には図示しないイグニッション電源が接続されている。車両の運転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からマイコン４０に電力が供給され、マイコン４０による種々の処理が開始される。
マイコン４０は、イグニッション電源から電力を供給されると、モータ１０の通常の駆動制御を行う前に、下記ステップ１〜１０からなる異常検出処理を行う。当該異常検出処理は、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９のショート（オン）故障およびオープン（オフ）故障といった異常を検出するために行う処理である。
【００２９】
以下、本実施形態でのマイコン４０による異常検出処理について具体的に説明する。
（ステップ１）
まず、マイコン４０は、すべてのスイッチング素子、すなわち、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９をオフ制御し、ポート４１に入力されＡ／Ｄ変換された電圧値を確認する。このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ１の電圧値（４．７０３）と同じ、または、ほぼ同じであれば、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９に「ショート（オン）故障は生じていない」と判断し、次のステップに進む。一方、このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ２〜７のいずれかの電圧値と同じ、または、ほぼ同じであった場合、該当するパターンＮｏに対応するスイッチング素子（例えばパターンＮｏ３に対応するスイッチング素子はＴ２）に「ショート（オン）故障が生じている」と判断し、異常検出処理を終了する。
【００３０】
（ステップ２）
マイコン４０は、スイッチング素子Ｔ１のみオン制御し、ポート４１に入力されＡ／Ｄ変換された電圧値を確認する。このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ２の電圧値（１０．３３３）と同じ、または、ほぼ同じであれば、スイッチング素子Ｔ１に「オープン（オフ）故障は生じていない」と判断し、次のステップに進む。一方、このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ１の電圧値と同じ、または、ほぼ同じであった場合、スイッチング素子Ｔ１に「オープン（オフ）故障が生じている」と判断し、異常検出処理を終了する。
【００３１】
（ステップ３）
マイコン４０は、スイッチング素子Ｔ２のみオン制御し、ポート４１に入力されＡ／Ｄ変換された電圧値を確認する。このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ３の電圧値（０．３３３）と同じ、または、ほぼ同じであれば、スイッチング素子Ｔ２に「オープン（オフ）故障は生じていない」と判断し、次のステップに進む。一方、このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ１の電圧値と同じ、または、ほぼ同じであった場合、スイッチング素子Ｔ２に「オープン（オフ）故障が生じている」と判断し、異常検出処理を終了する。
【００３２】
（ステップ４）
マイコン４０は、スイッチング素子Ｔ３のみオン制御し、ポート４１に入力されＡ／Ｄ変換された電圧値を確認する。このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ４の電圧値（１２．０００）と同じ、または、ほぼ同じであれば、スイッチング素子Ｔ３に「オープン（オフ）故障は生じていない」と判断し、次のステップに進む。一方、このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ１の電圧値と同じ、または、ほぼ同じであった場合、スイッチング素子Ｔ３に「オープン（オフ）故障が生じている」と判断し、異常検出処理を終了する。
【００３３】
（ステップ５）
マイコン４０は、スイッチング素子Ｔ４のみオン制御し、ポート４１に入力されＡ／Ｄ変換された電圧値を確認する。このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ５の電圧値（１．１６５）と同じ、または、ほぼ同じであれば、スイッチング素子Ｔ４に「オープン（オフ）故障は生じていない」と判断し、次のステップに進む。一方、このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ１の電圧値と同じ、または、ほぼ同じであった場合、スイッチング素子Ｔ４に「オープン（オフ）故障が生じている」と判断し、異常検出処理を終了する。
【００３４】
（ステップ６）
マイコン４０は、スイッチング素子Ｔ５のみオン制御し、ポート４１に入力されＡ／Ｄ変換された電圧値を確認する。このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ６の電圧値（６．１３０）と同じ、または、ほぼ同じであれば、スイッチング素子Ｔ５に「オープン（オフ）故障は生じていない」と判断し、次のステップに進む。一方、このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ１の電圧値と同じ、または、ほぼ同じであった場合、スイッチング素子Ｔ５に「オープン（オフ）故障が生じている」と判断し、異常検出処理を終了する。
【００３５】
（ステップ７）
マイコン４０は、スイッチング素子Ｔ６のみオン制御し、ポート４１に入力されＡ／Ｄ変換された電圧値を確認する。このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ７の電圧値（２．６０９）と同じ、または、ほぼ同じであれば、スイッチング素子Ｔ６に「オープン（オフ）故障は生じていない」と判断し、次のステップに進む。一方、このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ１の電圧値と同じ、または、ほぼ同じであった場合、スイッチング素子Ｔ６に「オープン（オフ）故障が生じている」と判断し、異常検出処理を終了する。
【００３６】
（ステップ８）
マイコン４０は、スイッチング素子Ｔ５およびＴ７のみオン制御し、ポート４１に入力されＡ／Ｄ変換された電圧値を確認する。このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ１１の電圧値（９．９１１）と同じ、または、ほぼ同じであれば、スイッチング素子Ｔ７に「オープン（オフ）故障は生じていない」と判断し、次のステップに進む。一方、このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ６の電圧値（６．１３０）と同じ、または、ほぼ同じであった場合、スイッチング素子Ｔ７に「オープン（オフ）故障が生じている」と判断し、異常検出処理を終了する。
【００３７】
（ステップ９）
マイコン４０は、スイッチング素子Ｔ５およびＴ８のみオン制御し、ポート４１に入力されＡ／Ｄ変換された電圧値を確認する。このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ１２の電圧値（１１．４４０）と同じ、または、ほぼ同じであれば、スイッチング素子Ｔ８に「オープン（オフ）故障は生じていない」と判断し、次のステップに進む。一方、このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ６の電圧値と同じ、または、ほぼ同じであった場合、スイッチング素子Ｔ８に「オープン（オフ）故障が生じている」と判断し、異常検出処理を終了する。
【００３８】
（ステップ１０）
マイコン４０は、スイッチング素子Ｔ６およびＴ９のみオン制御し、ポート４１に入力されＡ／Ｄ変換された電圧値を確認する。このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ１６の電圧値（０．４９９）と同じ、または、ほぼ同じであれば、スイッチング素子Ｔ９に「オープン（オフ）故障は生じていない」と判断し、異常検出処理を終了する。一方、このときポート４１に入力された電圧値が、図３に示すパターンＮｏ７の電圧値と同じ、または、ほぼ同じであった場合、スイッチング素子Ｔ９に「オープン（オフ）故障が生じている」と判断し、異常検出処理を終了する。
【００３９】
上述のように、本実施形態では、マイコン４０は、ステップ１〜１０の処理を実行し、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９のいずれにもショート故障またはオープン故障といった異常は生じていないと判断した場合、すなわち異常を検出しなかった場合、モータ１０の駆動制御を開始する。これにより、以降、電動パワーステアリング装置９９によって運転者の操舵がアシストされる。
【００４０】
一方、マイコン４０は、ステップ１〜１０のいずれかにおいて、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９にショート故障またはオープン故障と行った異常が生じていると判断した場合、すなわち異常を検出した場合、その時点で異常検出処理を終了し、以降、モータ１０の駆動制御を行わない。そのため、この場合、電動パワーステアリング装置９９による運転者の操舵のアシストは行われない。なお、マイコン４０は、上記異常を検出した場合、車両に設けられた表示装置または音声装置等により、「電動パワーステアリング装置９９に異常が生じていること」を運転者に通知してもよい。また、マイコン４０は、異常が生じているスイッチング素子の情報を、ダイアグ情報として記憶手段に記憶することとしてもよい。
【００４１】
以上のように、本実施形態では、最大１０ステップで、リレー用スイッチング素子を含むすべてのスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９の異常（ショート故障またはオープン故障）を検出することができる。このように、本実施形態では、マイコン４０は、異常検出手段として機能し、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９の異常を検出可能である。すなわち、マイコン４０は、特許請求の範囲における「異常検出手段」に対応している。
【００４２】
ここで、パターンＮｏ８、９、１０、１３、１４、１５の電圧値（図３の網掛け参照）を、スイッチング素子の異常を検出するのに用いない理由を説明する。
パターンＮｏ８、９、１０の電圧値は、パターンＮｏ１の電圧値（４．７０３）とほぼ同じ、または、同じである。また、パターンＮｏ１３の電圧値は、パターンＮｏ６の電圧値（６．１３０）と同じである。また、パターンＮｏ１４、１５の電圧値は、パターンＮｏ７の電圧値（２．６０９）と同じ、または、ほぼ同じである。そのため、スイッチング素子Ｔ７〜Ｔ９のいずれかがショート（オン）故障していても、マイコン４０が「スイッチング素子Ｔ７〜Ｔ９は正常である」と判断してしまうおそれがある。このような理由から、本実施形態では、図３に示すパターンＮｏ８、９、１０、１３、１４、１５の電圧値を、スイッチング素子の異常を検出するのに用いないのである。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態では、インバータ２０は、各相の巻線（コイル１１、１２、１３）に対応しバッテリ５０の高電位側に配置された高電位側スイッチング素子（スイッチング素子Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５）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（スイッチング素子Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６）によりスイッチング素子対２１、２２、２３をなす６つのインバータ用スイッチング素子（スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６）を有し、モータ１０へ供給する電力を変換する。リレー３０は、各相のスイッチング素子対２１、２２、２３のそれぞれと各相の巻線（コイル１１、１２、１３）のそれぞれとを接続し、モータ１０への電流の流れを許容または遮断する３つのリレー用スイッチング素子（スイッチング素子Ｔ７〜Ｔ９）を有している。各相のスイッチング素子対２１、２２、２３のそれぞれには、プルアップ抵抗Ｒ１、Ｒ３またはプルダウン抵抗Ｒ２が接続されている。また、各相のスイッチング素子対２１、２２、２３のそれぞれとプルアップ抵抗Ｒ１、Ｒ３またはプルダウン抵抗Ｒ２との間には抵抗Ｒ４〜Ｒ６が接続されている。当該３つの抵抗（抵抗Ｒ４〜Ｒ６）は、少なくとも１つの抵抗値が他の抵抗値と異なるよう設定されている。マイコン４０は、リレー用スイッチング素子（スイッチング素子Ｔ７〜Ｔ９）およびインバータ用スイッチング素子（スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６）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。異常検出手段としてのマイコン４０は、３つの抵抗（抵抗Ｒ４〜Ｒ６）に接続するポート４１を有し、当該ポート４１に入力される電圧値に基づき、インバータ用スイッチング素子（スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６）およびリレー用スイッチング素子（スイッチング素子Ｔ７〜Ｔ９）の異常を検出可能である。ここで、スイッチング素子の異常とは、例えばショート故障およびオープン故障等の異常のことをいう。
【００４４】
本実施形態では、３つの抵抗（抵抗Ｒ４〜Ｒ６）に接続するポートを共用することができる。すなわち、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９の異常を検出するのに必要なポートを１つ（ポート４１）にすることができる。これにより、ポートに入力される電圧値のＡ／Ｄ変換にかかる時間を短縮することができる。その結果、マイコン４０によりスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９の異常を効率よく検出することができる。
【００４５】
また、マイコン４０は複数のポート（ポート４１〜４３）を有しているため、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９の異常を検出するためのポートを１つ（ポート４１）にすることにより、他のポート（ポート４２、４３）を他の用途に用いることができる。
また、本実施形態では、抵抗Ｒ４〜Ｒ６は、３つのうち２つが同一の抵抗値である。これにより、回転電機制御装置１に用いる部品を共通化することができる。その結果、部品の種類を低減でき、コストダウンを図ることができる。
【００４６】
また、本実施形態では、マイコン４０が異常検出手段として機能する。そのため、異常検出手段として別途、処理装置を設ける場合に比べ、部品点数を削減でき、回転電機制御装置１を小型にすることができる。
また、本実施形態の回転電機制御装置１とモータ１０とを備える電動パワーステアリング装置９９は、モータ１０駆動前の回転電機制御装置１のスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ９の異常検出処理を効率よく行うことができる。その結果、運転者による操舵のアシストを迅速に開始することができる。
【００４７】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗および３つの抵抗の各抵抗値の具体的な設定例を示した。本発明の他の実施形態では、各相のスイッチング素子対のそれぞれとプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗との間に接続される３つの抵抗のうち少なくとも１つの抵抗値が他の抵抗値と異なるのであれば、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗および抵抗の各抵抗値はどのように設定してもよい。この場合、スイッチング素子の異常を検出するのに用いる電圧値は、図３に示す電圧値とは違う値となる。
【００４８】
また、上述の実施形態では、３つのスイッチング素子対のうちいずれか２つにプルアップ抵抗が接続され、他の１つにプルダウン抵抗が接続される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、３つのスイッチング素子対のうちいずれか２つにプルダウン抵抗が接続され、他の１つにプルアップ抵抗が接続されることとしてもよい。
【００４９】
また、上述の実施形態では、各相のスイッチング素子対のそれぞれとプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗との間に接続される３つの抵抗のそれぞれの他端が１つにまとめられ、マイコンの１つのポートに接続される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、前記３つの抵抗の他端のそれぞれをマイコンの複数のポートのそれぞれに接続することとしてもよい。
【００５０】
また、本発明の他の実施形態では、各相のスイッチング素子対のそれぞれとプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗との間に接続される３つの抵抗は、すべて抵抗値が異なっていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、異常検出手段を、マイコンとは別の処理装置等により構成してもよい。これにより、マイコンに負荷をかけることなく、スイッチング素子の異常を検出することができる。
【００５１】
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。
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】
【００５２】
１  ・・・・回転電機制御装置
２０  ・・・インバータ
２１、２２、２３  ・・・スイッチング素子対
Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５  ・・・スイッチング素子（高電位側スイッチング素子、インバータ用スイッチング素子）
Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６  ・・・スイッチング素子（低電位側スイッチング素子、インバータ用スイッチング素子）
３０  ・・・リレー
Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９  ・・・スイッチング素子（リレー用スイッチング素子）
Ｒ１、Ｒ３  ・・・プルアップ抵抗
Ｒ２  ・・・プルダウン抵抗
Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６  ・・・抵抗
４０  ・・・マイコン（異常検出手段）
４１  ・・・ポート
【図１】
2013187978.tif 000003
【図２】
2013187978.tif 000004
【図３】
2013187978.tif 000005