JP2011019357A - Brushless motor control device and electric power steering device mounting brushless motor control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decide a phase-to-phase short circuit of a brushless motor quickly.SOLUTION: A brushless motor control device 50 includes switching elements T, T, T, T, Tand Twhich supply a drive current to respective phases of a polyphase brushless motor 43, a control unit 51 for duty driving of the switching element in each phase, and a phase current detection unit 54 which detects the phase current flowing through the wiring 57a, 57b, 57c of each phase connecting between the brushless motor and the switching element of each phase individually. The control unit includes a phase-to-phase short circuit decision unit which decides the occurrence of short circuit in the wiring of respective phases. The phase-to-phase short circuit decision unit decides that a short circuit has occurred when the phase current is brought into oscillation state where a predetermined overcurrent state caused by short circuit and a predetermined overcurrent state caused by regeneration are repeated alternately.

Description

本発明は、多相のブラシレスモータを制御するためのブラシレスモータ制御装置、及びブラシレスモータ制御装置を搭載した電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to a brushless motor control device for controlling a multiphase brushless motor, and an electric power steering device equipped with the brushless motor control device.

ブラシレスモータは、車両等の各種装置に多用されている。例えば近年、車両の運転の負担を軽減するために、電動パワーステアリング装置の開発が進められている。電動パワーステアリング装置は、ステアリングハンドルで発生した操舵トルクを、ブラシレスモータが発生した補助トルクによって補助するというものである。   Brushless motors are widely used in various devices such as vehicles. For example, in recent years, an electric power steering device has been developed in order to reduce the burden of driving the vehicle. The electric power steering device assists the steering torque generated by the steering handle with the auxiliary torque generated by the brushless motor.

このようなブラシレスモータとしては、３相のブラシレスモータが知られている。制御部が、複数のスイッチング素子からなる３相ブリッジ回路を駆動することによって、電流をブラシレスモータに供給することができる。スイッチング素子が短絡した場合には、フェールセーフのために各相に直列接続されているリレーは、電流を遮断する。つまり、３相ブリッジ回路からブラシレスモータに供給している電流は遮断される。また、３相配線のうち、いずれか２相の配線同士が短絡した場合も、リレーが遮断することによって、ブラシレスモータに供給されている電流は遮断される。この結果、スイッチング素子の故障を未然に防止することができる。ここで、各相の配線同士に短絡が発生したことを、「相間短絡」という。   As such a brushless motor, a three-phase brushless motor is known. The controller can supply current to the brushless motor by driving a three-phase bridge circuit composed of a plurality of switching elements. When the switching element is short-circuited, a relay connected in series to each phase for fail-safe interrupts the current. That is, the current supplied from the three-phase bridge circuit to the brushless motor is cut off. Further, even when any two-phase wirings among the three-phase wirings are short-circuited, the current supplied to the brushless motor is cut off by the relay being cut off. As a result, a failure of the switching element can be prevented in advance. Here, the occurrence of a short circuit between the wirings of each phase is referred to as “inter-phase short circuit”.

ところで、従来、上述したブラシレスモータの各相に設けられた電流検出回路によって電流異常を検出した際、各相の端子電圧を確認することにより、３相ブリッジ回路に使用されているスイッチング素子の故障か、相間短絡による故障かを判定し、そのいずれかにより、その後の操舵アシストの方法を決定する技術が提案されている（例えば、特許文献１（図１、図３）参照。）。   By the way, when a current abnormality is detected by a current detection circuit provided in each phase of the brushless motor described above, a failure of a switching element used in a three-phase bridge circuit is confirmed by checking a terminal voltage of each phase. In addition, a technique has been proposed in which it is determined whether a failure has occurred due to a short circuit between phases and a steering assist method is determined based on either of them (see, for example, Patent Document 1 (FIGS. 1 and 3)).

上述した特許文献１に開示された技術について、図８を用いて説明する。
図８において、電動パワーステアリング制御部１００は、３相ブリッジ回路１０１を構成するスイッチング素子ＵＵ，ＶＵ，ＷＵ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬのいずれかの短絡を検出した場合に、フェールセーフリレー１０２ｖ，１０２ｗを遮断する。この結果、３相ブリッジ回路１０１から３相ブラシレスモータ１１０に供給している電流が遮断されるので、３相ブラシレスモータ１１０は補助トルクの発生を停止する。 The technique disclosed in Patent Document 1 described above will be described with reference to FIG.
In FIG. 8, when the electric power steering control unit 100 detects a short circuit of any of the switching elements UU, VU, WU, UL, VL, WL constituting the three-phase bridge circuit 101, the fail-safe relays 102v, 102w Shut off. As a result, since the current supplied from the three-phase bridge circuit 101 to the three-phase brushless motor 110 is cut off, the three-phase brushless motor 110 stops generating auxiliary torque.

このとき、フェール用電圧検出部１０３は、ローパスフィルタ１０４を介して遅延された各相のスイッチング素子ＵＵ−ＵＬ，ＶＵ−ＶＬ，ＷＵ−ＷＬの、中間電位の電圧であるＶｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１のいずれかが、バッテリ電圧レベルまたは接地レベルにあるとき、スイッチング素子ＵＵ−ＵＬ，ＶＵ−ＶＬ，ＷＵ−ＷＬの、いずれかが短絡であると判定している。   At this time, the fail voltage detection unit 103 receives Vu1, Vv1, and Vw1 that are intermediate potential voltages of the switching elements UU-UL, VU-VL, and WU-WL of the respective phases that are delayed through the low-pass filter 104. When any one is at the battery voltage level or the ground level, it is determined that any one of the switching elements UU-UL, VU-VL, and WU-WL is a short circuit.

一方、電動パワーステアリング制御部１００は、３相ブラシレスモータ１１０の３相配線のうち、いずれか２相の配線間の短絡（相間短絡）を検出した場合に、フェールセーフリレー１０２ｖ、１０２ｗを直ちに遮断することなく、その後のアシスト方法を決定している。
このとき、相間短絡用電圧検出部１０５は、３相ブリッジ回路１０１の各スイッチング素子と、３相ブラシレスモータ１１０との間の３相配線のうちいずれか２相の配線が短絡したことを判定するための相間短絡電圧Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２を検出する。そして、相間短絡判定部１０６は、電流検出部１０７から入力される各相の電流と、相間短絡用電圧検出部１０５から入力される各相の相間短絡電圧Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２とに基づき、例えば、５回連続して各相に流れる電流のいずれかが過電流となり、かつ、各相の電圧差のいずれかが０となった場合に、相間短絡であると判定している。 On the other hand, when the electric power steering control unit 100 detects a short circuit (short circuit between the two phases) among the three-phase wirings of the three-phase brushless motor 110, the fail-safe relays 102v and 102w are immediately shut off. Without assisting, the subsequent assist method is determined.
At this time, the inter-phase short-circuit voltage detection unit 105 determines that any two-phase wiring among the three-phase wirings between the switching elements of the three-phase bridge circuit 101 and the three-phase brushless motor 110 is short-circuited. Therefore, the short-circuit voltages Vu2, Vv2, and Vw2 are detected. Then, the inter-phase short-circuit determining unit 106 is based on the currents of the respective phases input from the current detecting unit 107 and the inter-phase short-circuit voltages Vu2, Vv2, and Vw2 input from the inter-phase short-circuit voltage detecting unit 105, for example. When any of the currents flowing in each phase for five consecutive times becomes an overcurrent and any of the voltage differences between the phases becomes 0, it is determined that the phase is short-circuited.

すなわち、上述した特許文献１に開示された技術によれば、ローパスフィルタ１０４を介して電圧を入力したフェール用電圧検出部１０３により、スイッチング素子ＵＵ−ＵＬ，ＶＵ−ＶＬ，ＷＵ−ＷＬの短絡を判定し、また、電流検出部１０７と相間短絡用電圧検出部１０５とにより、３相ブラシレスモータ１１０の相間短絡を判定する。なお、相間短絡用電圧検出部１０５は、フェール用電圧検出部１０３とは別に設けられている。   That is, according to the technique disclosed in Patent Document 1 described above, the fail voltage detection unit 103 that receives a voltage via the low-pass filter 104 causes the switching elements UU-UL, VU-VL, and WU-WL to be short-circuited. In addition, the current detection unit 107 and the phase short-circuit voltage detection unit 105 determine the phase short-circuit of the three-phase brushless motor 110. The interphase short-circuit voltage detection unit 105 is provided separately from the fail voltage detection unit 103.

このように、電動パワーステアリング制御部１００は、電流値の異常を検知した場合、３相ブラシレスモータ１１０の端子電圧を確認したうえで、その後のアシスト方法を決定しているため、３相中の２相が短絡状態になった場合、その検出に余分な時間を要する。この余分な時間は、極力短いことが好ましい。   As described above, when the electric power steering control unit 100 detects an abnormality in the current value, the electric power steering control unit 100 checks the terminal voltage of the three-phase brushless motor 110 and then determines the subsequent assist method. When the two phases are short-circuited, extra time is required for detection. The extra time is preferably as short as possible.

特開２００５−１５３５７０号公報JP 2005-153570 A

本発明は、ブラシレスモータの相間短絡を迅速に判定することができる技術を提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide the technique which can determine rapidly the short circuit between phases of a brushless motor.

請求項１に係る発明では、多相のブラシレスモータの各相に駆動電流を供給する各相のスイッチング素子と、この各相のスイッチング素子をデューティ駆動する制御部とを備えたブラシレスモータ制御装置であって、前記ブラシレスモータと前記各相のスイッチング素子との間を個別に接続した、各相の配線に流れる相電流を検出するための相電流検出部を備え、前記制御部は、前記各相の配線同士に短絡が発生したことを判定する相間短絡判定部を備えており、この相間短絡判定部は、前記相電流が、所定の短絡による過電流の状態と所定の回生による過電流の状態とを、交互に繰り返す発振状態に至ったと判定したときに、前記短絡が発生したと判定する構成であることを特徴とする。   The invention according to claim 1 is a brushless motor control device comprising a switching element for each phase for supplying a driving current to each phase of a multiphase brushless motor, and a controller for driving the switching elements for each phase with a duty. A phase current detection unit for detecting a phase current flowing in the wiring of each phase individually connected between the brushless motor and the switching element of each phase, and the control unit includes Phase-to-phase short-circuit determining unit that determines that a short circuit has occurred between the wires of the wiring, the phase-to-phase short-circuit determining unit, the phase current is an overcurrent state due to a predetermined short circuit and an overcurrent state due to a predetermined regeneration When it is determined that the oscillation state is alternately repeated, it is determined that the short circuit has occurred.

請求項２に係る発明では、請求項１記載のブラシレスモータ制御装置において、前記相間短絡判定部は、前記短絡による過電流の状態と前記回生による過電流の状態とが連続して所定の回数だけ繰り返した場合に、前記短絡が発生したと判定する構成であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the brushless motor control device according to the first aspect, the interphase short-circuit determining unit is configured so that an overcurrent state due to the short circuit and an overcurrent state due to the regeneration are continuously performed a predetermined number of times. When it repeats, it is the structure which determines with the said short circuit having generate | occur | produced.

請求項３に係る発明では、請求項１又は請求項２記載のブラシレスモータ制御装置において、前記制御部は判定解除部を備えており、この判定解除部は、前記発振状態が収束して前記相電流が正常電流の範囲に復帰したと判定した場合に、前記相間短絡判定部による前記短絡の判定を解除する構成であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the brushless motor control device according to the first or second aspect, the control unit includes a determination canceling unit, and the determination canceling unit is configured such that the oscillation state converges and the phase cancels. When it is determined that the current has returned to the normal current range, the short-circuit determination by the inter-phase short-circuit determination unit is canceled.

請求項４に係る発明では、電動パワーステアリング装置は、請求項１から請求項３までのいずれか１項記載のブラシレスモータ制御装置を備え、車両のステアリングハンドルから操舵車輪に至るステアリング系と、前記ステアリングハンドルで発生した操舵トルクを検出するトルクセンサと、このトルクセンサの検出信号に基づき前記ブラシレスモータを制御する前記制御部と、前記ブラシレスモータが発した補助トルクを前記ステアリング系に伝えるトルク伝達機構とを備えたことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, an electric power steering device includes the brushless motor control device according to any one of the first to third aspects, a steering system from a steering handle of a vehicle to a steering wheel, A torque sensor for detecting a steering torque generated at the steering handle; the control unit for controlling the brushless motor based on a detection signal of the torque sensor; and a torque transmission mechanism for transmitting auxiliary torque generated by the brushless motor to the steering system It is characterized by comprising.

請求項１に係る発明では、相間短絡判定部は、各相の配線に流れる相電流が、所定の短絡による過電流の状態と所定の回生による過電流の状態とを、交互に繰り返す発振状態に至ったと判定したときに、各相の配線同士に短絡が発生したと判定する。このように、電流を検出するだけで、配線間に短絡（相間短絡）が発生したことを判定できる。つまり、従来のように、ブラシレスモータの端子電圧を監視する必要は無い。このため、相間短絡が発生したことを迅速に判定することができる。また、従来、端子電圧を監視するために必要であった回路部品も不要になるので、部品点数を削減することができる。この結果、ブラシレスモータ制御装置のコストダウンを図ることができる。   In the invention according to claim 1, the interphase short-circuit determining unit causes the phase current flowing through the wiring of each phase to be in an oscillation state in which an overcurrent state due to a predetermined short circuit and an overcurrent state due to a predetermined regeneration are alternately repeated. When it is determined that a short circuit has occurred, it is determined that a short circuit has occurred between the wirings of each phase. In this way, it is possible to determine that a short circuit (inter-phase short circuit) has occurred between the wires only by detecting the current. That is, it is not necessary to monitor the terminal voltage of the brushless motor as in the prior art. For this reason, it can be determined rapidly that the short circuit between phases has occurred. In addition, since the circuit components that have been conventionally required for monitoring the terminal voltage are not required, the number of components can be reduced. As a result, the cost of the brushless motor control device can be reduced.

請求項２に係る発明では、相間短絡判定部は、電流の発振状態が所定の回数だけ繰り返した場合に短絡が発生したと判定する。このため、判定の手順が簡略化され、その分、判定の迅速化が可能になる。   In the invention according to claim 2, the interphase short-circuit determining unit determines that a short-circuit has occurred when the current oscillation state is repeated a predetermined number of times. For this reason, the determination procedure is simplified, and the determination can be speeded up accordingly.

請求項３に係る発明では、判定解除部は、発振状態が収束して相電流が正常電流の範囲に復帰したと判定した場合に、相間短絡判定部による短絡の判定を解除する。このため、電流の発振状態が継続することなく、一旦、発振状態が収束した後、再度、発振状態が検出された場合にも、相間短絡と判定することができる。従って、相間短絡の判定のための信頼性が向上する。   In the invention according to claim 3, the determination canceling unit cancels the short-circuit determination by the inter-phase short-circuit determining unit when it is determined that the oscillation state has converged and the phase current has returned to the normal current range. For this reason, it is possible to determine that the phase is short-circuited even when the oscillation state is detected again after the oscillation state has once converged without continuing the current oscillation state. Therefore, the reliability for determining the interphase short circuit is improved.

請求項４に係る発明では、前記ブラシレスモータ制御装置を電動パワーステアリング装置に備えた。ブラシレスモータ制御装置の制御部は、トルクセンサの検出信号に基づいてブラシレスモータを制御する。ステアリングハンドルで発生した操舵トルクを、ブラシレスモータが発した補助トルクによって補助することができる。
制御部は、ブラシレスモータに供給される相電流が、所定の短絡による過電流の状態と所定の回生による過電流の状態とを交互に繰り返す発振状態に至ったと判定したときに短絡が発生したと判定する。電流検出のみで相間短絡を迅速に判定できる。従って、短絡状態の検出に余分な時間を費やすことがないので、操舵トルクだけによる操舵に、速やかに移行することができる。 In the invention according to claim 4, the brushless motor control device is provided in an electric power steering device. The control unit of the brushless motor control device controls the brushless motor based on the detection signal of the torque sensor. The steering torque generated by the steering handle can be assisted by the auxiliary torque generated by the brushless motor.
When the control unit determines that the phase current supplied to the brushless motor has reached an oscillation state in which an overcurrent state due to a predetermined short circuit and an overcurrent state due to a predetermined regeneration are alternately repeated, a short circuit has occurred. judge. A short circuit between phases can be quickly determined only by current detection. Therefore, since no extra time is spent in detecting the short-circuit state, it is possible to quickly shift to steering using only the steering torque.

本発明の実施例１に係るブラシレスモータ制御装置を搭載した電動パワーステアリング装置の機構部の概略構造を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the mechanism part of the electric power steering apparatus carrying the brushless motor control apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例１に係るブラシレスモータ制御装置の内部回路のブロック図である。It is a block diagram of the internal circuit of the brushless motor control apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例１に係るブラシレスモータ制御装置において、相間短絡発生時の発振事象、及び閾値の一例を示した図である。In the brushless motor control device according to the first embodiment of the present invention, it is a diagram showing an example of an oscillation event and a threshold when a phase short circuit occurs. 本発明の実施例１に係るブラシレスモータ制御装置の相間短絡判定処理手順を示す制御フローチャートである。It is a control flowchart which shows the interphase short circuit determination processing procedure of the brushless motor control apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例２に係るブラシレスモータ制御装置において、正常状態復帰時の相電流波形、及び閾値の一例を示した図である。In the brushless motor control apparatus which concerns on Example 2 of this invention, it is the figure which showed an example of the phase current waveform at the time of a normal state return, and a threshold value. 本発明の実施例２に係るブラシレスモータ制御装置の相間短絡判定処理手順（相間短絡判定）を示す制御フローチャートである。It is a control flowchart which shows the interphase short circuit determination processing procedure (interphase short circuit determination) of the brushless motor control apparatus which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例２に係るブラシレスモータ制御装置の相間短絡判定処理手順（相間短絡判定解除）を示す制御フローチャートである。It is a control flowchart which shows the interphase short circuit determination processing procedure (interphase short circuit determination cancellation | release) of the brushless motor control apparatus which concerns on Example 2 of this invention. 従来の電動パワーステアリング装置の制御系電気回路を一部抜粋して示したブロック図である。It is the block diagram which extracted and showed a part of control system electric circuit of the conventional electric power steering apparatus.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

（実施例１の構成）
図１は、実施例１のブラシレスモータ制御装置５０を搭載した電動パワーステアリング装置１０の概略構造を模式的に示している。電動パワーステアリング装置１０は、車両のステアリングハンドル２１から操舵用車輪（例えば前輪）３１、３１に至るステアリング系２０と、このステアリング系２０に補助トルクを加えるアシストトルク機構４０とからなる。 (Configuration of Example 1)
FIG. 1 schematically shows a schematic structure of an electric power steering apparatus 10 equipped with the brushless motor control apparatus 50 of the first embodiment. The electric power steering apparatus 10 includes a steering system 20 that extends from a steering handle 21 of a vehicle to steering wheels (for example, front wheels) 31 and 31 and an assist torque mechanism 40 that applies an auxiliary torque to the steering system 20.

ステアリング系２０は、ステアリングハンドル２１と、このステアリングハンドル２１にステアリングシャフト２２及び自在軸継手２３，２３を介して連結されたピニオン軸２４と、このピニオン軸２４にラックアンドピニオン機構２５を介して連結されたラック軸２６と、このラック軸２６の両端にボールジョイント２７，２７、タイロッド２８，２８及びナックル２９，２９を介して連結された左右の操舵用車輪３１，３１とからなる。
ラックアンドピニオン機構２５は、ピニオン軸２４に形成されたピニオン３２と、ラック軸２６に形成されたラック３３とからなる。 The steering system 20 includes a steering handle 21, a pinion shaft 24 connected to the steering handle 21 via a steering shaft 22 and universal shaft joints 23, 23, and a rack and pinion mechanism 25 connected to the pinion shaft 24. And the left and right steering wheels 31 and 31 connected to both ends of the rack shaft 26 via ball joints 27 and 27, tie rods 28 and 28, and knuckles 29 and 29, respectively.
The rack and pinion mechanism 25 includes a pinion 32 formed on the pinion shaft 24 and a rack 33 formed on the rack shaft 26.

ステアリング系２０によれば、運転者がステアリングハンドル２１を操舵することによって、その操舵トルクによりラックアンドピニオン機構２５，ラック軸２６及び左右のタイロッド２８，２８を介して、左右の転舵用車輪３１，３１を操舵することができる。   According to the steering system 20, when the driver steers the steering handle 21, left and right steering wheels 31 are driven by the steering torque via the rack and pinion mechanism 25, the rack shaft 26 and the left and right tie rods 28 and 28. , 31 can be steered.

アシストトルク機構４０はトルクセンサ４１、ブラシレスモータ４３、トルク伝達機構４４、ブラシレスモータ制御装置５０、車速センサ６０、角度センサ７０からなる。トルクセンサ４１は、ステアリングハンドル２１に加えたステアリング系２０の操舵トルクを検出する。車速センサ６０は、車速を検出する。角度センサ７０は、ブラシレスモータ４３の回転角度を検出する。トルク伝達機構４４は、例えばボールねじからなる。   The assist torque mechanism 40 includes a torque sensor 41, a brushless motor 43, a torque transmission mechanism 44, a brushless motor control device 50, a vehicle speed sensor 60, and an angle sensor 70. The torque sensor 41 detects the steering torque of the steering system 20 applied to the steering handle 21. The vehicle speed sensor 60 detects the vehicle speed. The angle sensor 70 detects the rotation angle of the brushless motor 43. The torque transmission mechanism 44 is composed of, for example, a ball screw.

このように、アシストトルク機構４０は、トルクセンサ４１によって検出された操舵トルクに基づきブラシレスモータ制御装置５０で制御信号を発生し、この制御信号に基づき操舵トルクに応じた補助トルク（モータトルク）をブラシレスモータ４３で発生し、補助トルクをトルク伝達機構４４を介してラック軸２６に伝達するようにした機構である。
より具体的には、ブラシレスモータ制御装置５０は、操舵トルクの他に、車速センサ６０によって検出された車速、及び角度センサ７０によって検出されたブラシレスモータ４３の回転角度を加味して制御信号を発することになる。 Thus, the assist torque mechanism 40 generates a control signal by the brushless motor control device 50 based on the steering torque detected by the torque sensor 41, and generates an auxiliary torque (motor torque) corresponding to the steering torque based on the control signal. This is a mechanism that is generated by the brushless motor 43 and transmits the auxiliary torque to the rack shaft 26 via the torque transmission mechanism 44.
More specifically, the brushless motor control device 50 generates a control signal in consideration of the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 60 and the rotation angle of the brushless motor 43 detected by the angle sensor 70 in addition to the steering torque. It will be.

ブラシレスモータ４３は多相のブラシレスモータ、例えば３相のブラシレスモータからなる。以下、３相ブラシレスモータを例示して説明する。このブラシレスモータ４３のモータ軸４３ａは、ラック軸２６を覆う中空軸である。ボールねじ４４は、ラック軸２６においてラック３３を除く部分に形成されたねじ部４５と、ねじ部４５に組付けられたナット４６と、多数のボールとからなる、トルク伝達機構である。ナット４６は、モータ軸４３ａに連結したものである。
なお、トルク伝達機構は、ブラシレスモータ４３が発生した補助トルクを、ピニオン軸２４に直接に伝達する構成であってもよい。 The brushless motor 43 is a multiphase brushless motor, for example, a three-phase brushless motor. Hereinafter, a three-phase brushless motor will be described as an example. The motor shaft 43 a of the brushless motor 43 is a hollow shaft that covers the rack shaft 26. The ball screw 44 is a torque transmission mechanism including a screw portion 45 formed on a portion of the rack shaft 26 excluding the rack 33, a nut 46 assembled to the screw portion 45, and a large number of balls. The nut 46 is connected to the motor shaft 43a.
The torque transmission mechanism may be configured to directly transmit the auxiliary torque generated by the brushless motor 43 to the pinion shaft 24.

このように、電動パワーステアリング装置１０によれば、ステアリングハンドル２１からラック軸２６に伝達された操舵トルクに、ブラシレスモータ４３が発生した補助トルクを加えた、いわゆる「複合トルク」により、操舵用車輪３１，３１を操舵することができる。   As described above, according to the electric power steering apparatus 10, the steering wheel is driven by the so-called “composite torque” obtained by adding the auxiliary torque generated by the brushless motor 43 to the steering torque transmitted from the steering handle 21 to the rack shaft 26. 31, 31 can be steered.

図２は、図１に示すブラシレスモータ制御装置５０の内部回路構成を示すブロック図である。ブラシレスモータ制御装置５０は、制御部５１と、リレー駆動回路部５２と、モータ駆動回路部５３と、相電流検出部５４と、フェールセーフリレー部５５と、電源リレー部５６とからなる。制御部５１には、メモリ８０及び警報装置９０が接続されている。   FIG. 2 is a block diagram showing an internal circuit configuration of the brushless motor control device 50 shown in FIG. The brushless motor control device 50 includes a control unit 51, a relay drive circuit unit 52, a motor drive circuit unit 53, a phase current detection unit 54, a fail safe relay unit 55, and a power supply relay unit 56. A memory 80 and an alarm device 90 are connected to the control unit 51.

モータ駆動回路部５３は、ドライブ回路５３ａと３相ブリッジ回路５３ｂとからなる。この３相ブリッジ回路５３ｂは、６個のスイッチング素子ＴUU，ＴUL，ＴVU，ＴVL，ＴWU，ＴWLからなる。これらのスイッチング素子ＴUU，ＴUL，ＴVU，ＴVL，ＴWU，ＴWLは、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor-Fiela Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated gate Bipolar Transistor）によって構成される。 The motor drive circuit unit 53 includes a drive circuit 53a and a three-phase bridge circuit 53b. The three-phase bridge circuit 53b includes six switching elements T UU , T UL , T VU , T VL , T WU , and T WL . These switching elements T UU , T UL , T VU , T VL , T WU , T WL are constituted by, for example, a MOS-FET (Metal Oxide Semiconductor-Fiela Effect Transistor) or an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).

Ｕ相上側スイッチング素子ＴUUとＵ相下側スイッチング素子ＴULは、直列に接続されている。Ｖ相上側スイッチング素子ＴVUとＶ相下側スイッチング素子ＴVLは、直列に接続されている。Ｗ相上側スイッチング素子ＴWUとＷ相下側スイッチング素子ＴWLは、直列に接続されている。
各相の上側スイッチング素子ＴUU，ＴVU，ＴWUは、電源リレー部５６を介して、バッテリ９９の正極端子に接続されている。つまり、Ｕ相のスイッチング素子ＴUU，ＴULの接続系統と、Ｖ相のスイッチング素子ＴVU，ＴVLの接続系統と、Ｗ相のスイッチング素子ＴWU，ＴWLの接続系統とは、互いに並列に接続されている。 The U-phase upper switching element TUU and the U-phase lower switching element TUL are connected in series. V-phase upper switching element T VU and V-phase lower switching element T VL are connected in series. W-phase upper switching element T WU and W-phase lower switching element T WL are connected in series.
The upper switching elements T UU , T VU , T WU of each phase are connected to the positive terminal of the battery 99 via the power relay unit 56. That is, the connection system of the U-phase switching elements T UU and T UL , the connection system of the V-phase switching elements T VU and T VL , and the connection system of the W-phase switching elements T WU and T WL are parallel to each other. It is connected to the.

相電流検出部５４は、シャント抵抗ＲSU，ＲSV，ＲSWと信号増幅器とからなる。Ｕ相下側スイッチング素子ＴULは、シャント抵抗ＲSUを介してアースに接続されている。Ｖ相下側スイッチング素子ＴVLは、シャント抵抗ＲSVを介してアースに接続されている。Ｗ相下側スイッチング素子ＴWLは、シャント抵抗ＲSWを介してアースに接続されている。 The phase current detector 54 includes shunt resistors R SU , R SV , R SW and a signal amplifier. The U-phase lower switching element TUL is connected to the ground via a shunt resistor RSU . V-phase lower switching element T VL is connected to the ground via the shunt resistor R SV. W-phase lower switching element T WL is connected to ground through shunt resistor R SW .

この相電流検出部５４は、各シャント抵抗ＲSU，ＲSV，ＲSWによってブラシレスモータ４３の各相Ｕ，Ｖ，Ｗに流れる相電流を検出して、制御部５１に発する。つまり、相電流検出部５４は、各相の配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃに流れる相電流を、個別に検出する。 The phase current detection unit 54 detects the phase current flowing in each phase U, V, W of the brushless motor 43 by each shunt resistor R SU , R SV , R SW and issues it to the control unit 51. That is, the phase current detection unit 54 individually detects the phase current flowing through the wirings 57a, 57b, and 57c of each phase.

フェールセーフリレー部５５は、Ｕ相リレー５５ａとＶ相リレー５５ｂとＷ相リレー５５ｃとからなる。Ｕ相上側スイッチング素子ＴUUとＵ相下側スイッチング素子ＴULとの接続点（中点）は、Ｕ相リレー５５ａを介して、ブラシレスモータ４３のＵ相巻線に接続されている。Ｖ相上側スイッチング素子ＴVUとＶ相下側スイッチング素子ＴVLとの接続点は、Ｖ相リレー５５ｂを介して、ブラシレスモータ４３のＶ相巻線に接続されている。Ｗ相上側スイッチング素子ＴWUとＷ相下側スイッチング素子ＴWLとの接続点は、Ｗ相リレー５５ｃを介して、ブラシレスモータ４３のＷ相巻線に接続されている。 Fail-safe relay unit 55 includes U-phase relay 55a, V-phase relay 55b, and W-phase relay 55c. A connection point (middle point) between the U-phase upper switching element TUU and the U-phase lower switching element TUL is connected to the U-phase winding of the brushless motor 43 via the U-phase relay 55a. A connection point between the V-phase upper switching element T VU and the V-phase lower switching element T VL is connected to the V-phase winding of the brushless motor 43 via the V-phase relay 55b. A connection point between the W-phase upper switching element T WU and the W-phase lower switching element T WL is connected to the W-phase winding of the brushless motor 43 via the W-phase relay 55c.

このように、ブラシレスモータ４３の各巻線Ｕ，Ｖ，Ｗ（各相Ｕ，Ｖ，Ｗ）と、各スイッチング素子ＴUU，ＴUL，ＴVU，ＴVL，ＴWU，ＴWLとの間は、それぞれ配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃによって個別に接続されている。 In this way, between the windings U, V, W (each phase U, V, W) of the brushless motor 43 and the switching elements T UU , T UL , T VU , T VL , T WU , T WL Are individually connected by wirings 57a, 57b, and 57c.

制御部５１は、例えば、プログラムによって動作するマイクロプロセッサにより構成されており、リレー駆動回路部５２及びドライブ回路５３ａを制御するものである。この制御部５１は、トルクセンサ４１、車速センサ６０及び角度センサ７０から入力した信号に基づき、ＰＷＭ（Pulth Width Modulation）の制御信号を発してドライブ回路５３ａを制御するとともに、リレー駆動回路部５２を制御する。   The control unit 51 is constituted by, for example, a microprocessor that operates according to a program, and controls the relay drive circuit unit 52 and the drive circuit 53a. The control unit 51 generates a PWM (Pulth Width Modulation) control signal based on signals input from the torque sensor 41, the vehicle speed sensor 60, and the angle sensor 70 to control the drive circuit 53a, and the relay drive circuit unit 52 Control.

リレー駆動回路部５２は、各リレー５５ａ，５５ｂ、５５ｃ及び電源リレー部５６をＯＮ／ＯＦＦ駆動するものである。
ドライブ回路５３ａは、各スイッチング素子ＴUU，ＴUL，ＴVU，ＴVL，ＴWU，ＴWLを、デューティ比を有してＯＮ／ＯＦＦ駆動する。この結果、モータ駆動回路部５３から電流を供給されたブラシレスモータ４３は、補助トルクを発生する。 The relay drive circuit unit 52 drives each of the relays 55a, 55b, and 55c and the power relay unit 56 ON / OFF.
The drive circuit 53a drives each switching element T UU , T UL , T VU , T VL , T WU , T WL with a duty ratio. As a result, the brushless motor 43 supplied with current from the motor drive circuit unit 53 generates auxiliary torque.

また、制御部５１は、相電流検出部５４によって検出された相電流が、所定の短絡による過電流の状態と所定の回生による過電流の状態とを、交互に繰り返す「発振状態」に至ったと判定したときには、配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃにおいて、少なくとも２つの配線同士に短絡が発生したと判定する。このように、各相の配線同士に短絡が発生したことを、以下、「相間短絡」という。   Further, the control unit 51 determines that the phase current detected by the phase current detection unit 54 has reached an “oscillation state” in which an overcurrent state due to a predetermined short circuit and an overcurrent state due to a predetermined regeneration are alternately repeated. When the determination is made, it is determined that at least two of the wirings 57a, 57b, and 57c are short-circuited. The occurrence of a short circuit between the wirings in each phase is hereinafter referred to as “inter-phase short circuit”.

ここで、電流の「発振状態」について詳述する。
制御部５１は、トルクセンサ４１によるトルク検出値と、車速センサ６０による車速検出値と、角度センサ７０による回転角度値と、相電流検出部５４による相電流検出値とに基づき、メモリ８０に記録されている目標電流マップを参照して、ステアリングハンドル２１による操舵力をアシストするための最適な目標値を算出する。
そして、制御部５１は、この目標値に基づく電流指令値として決定された、デューティ比を有するＰＷＭ信号を、ドライブ回路５３ａに出力することにより、各スイッチング素子ＴUU，ＴUL，ＴVU，ＴVL，ＴWU，ＴWLを駆動制御している。 Here, the “oscillation state” of the current will be described in detail.
The control unit 51 records in the memory 80 based on the torque detection value by the torque sensor 41, the vehicle speed detection value by the vehicle speed sensor 60, the rotation angle value by the angle sensor 70, and the phase current detection value by the phase current detection unit 54. With reference to the target current map, an optimum target value for assisting the steering force by the steering handle 21 is calculated.
Then, the control unit 51 outputs a PWM signal having a duty ratio determined as a current command value based on the target value to the drive circuit 53a, whereby each switching element T UU , T UL , T VU , T VL , T WU , T WL are driven and controlled.

この状態において相間短絡が発生すると、短絡による過電流の状態と、回生による過電流の状態とを交互に繰り返す、いわゆる電流のアップダウンが繰り返される。
つまり、制御部５１は、電流フィードバック制御により、上述した目標電流値に近づけるように電流値を制御しようとするが、相間短絡が発生し続ける限り、デューティ比を調整しても短絡による過電流もしくは過大な回生電流しか流れない。この過電流と過大な回生電流の繰り返しが発振電流として現れる。 When a short circuit between phases occurs in this state, an overcurrent state due to a short circuit and an overcurrent state due to regeneration are alternately repeated, so-called current up / down is repeated.
That is, the control unit 51 attempts to control the current value so as to approach the target current value described above by current feedback control. However, as long as the interphase short circuit continues to occur, the overcurrent or Only excessive regenerative current flows. The repetition of this overcurrent and excessive regenerative current appears as oscillation current.

これに対して、スイッチング素子ＴUU，ＴUL，ＴVU，ＴVL，ＴWU，ＴWLがＯＮ故障のときには、一方向での過電流しか流れない。また、スイッチング素子ＴUU，ＴUL，ＴVU，ＴVL，ＴWU，ＴWLがＯＦＦ故障のときには、電流が流れない。従って、このような電流の発振状態は、相間短絡に特有の事象であると言える。 On the other hand, when the switching elements T UU , T UL , T VU , T VL , T WU , and T WL are in an ON failure, only an overcurrent flows in one direction. Further, no current flows when the switching elements T UU , T UL , T VU , T VL , T WU , T WL are in an OFF failure. Therefore, it can be said that such an oscillation state of current is an event peculiar to a short circuit between phases.

相間短絡の発生による電流の発振状態の事象について、より具体的に説明すると、次の通りである。
相間短絡の発生により、３相ブリッジ回路５３ｂの、例えば、上側スイッチング素子ＴUU，ＴVUと、下側スイッチング素子ＴUL，ＴVLとが短絡したものとする。このとき、スイッチング素子ＴUU，ＴUL，ＴVU，ＴVLをＯＮ／ＯＦＦさせると、上側スイッチング素子ＴUU，ＴVUと、下側スイッチング素子ＴUL，ＴVLとの間に、正方向の短絡電流相当の過電流が流れる。このときに、相電流検出部５４によって過電流を検出したときに、この過電流の電流値を目標電流値まで減らそうと、制御部５１は逆方向である負方向に電流を流すように、３相ブリッジ回路５３ｂを制御する。 The event of the oscillation state of the current due to the occurrence of a short circuit between phases will be described in more detail as follows.
It is assumed that, for example, the upper switching elements T UU and T VU and the lower switching elements T UL and T VL of the three-phase bridge circuit 53b are short-circuited due to the occurrence of a short circuit between the phases. At this time, when the switching elements T UU , T UL , T VU , and T VL are turned ON / OFF, the positive switching direction is established between the upper switching elements T UU and T VU and the lower switching elements T UL and T VL . Overcurrent equivalent to short circuit current flows. At this time, when the overcurrent is detected by the phase current detector 54, the controller 51 causes the current to flow in the negative direction, which is the reverse direction, in order to reduce the current value of the overcurrent to the target current value. The three-phase bridge circuit 53b is controlled.

この状態において、上側スイッチング素子ＴUU，ＴVUと、下側スイッチング素子ＴUL，ＴVLとの間には、回生電流による過電流（負方向の電流）が流れる。この過電流を相電流検出部５４によって検出したときに、制御部５１は再び正方向に電流を流すように、３相ブリッジ回路５３ｂを制御する。 In this state, an overcurrent (current in the negative direction) due to the regenerative current flows between the upper switching elements T UU and T VU and the lower switching elements T UL and T VL . When this overcurrent is detected by the phase current detector 54, the controller 51 controls the three-phase bridge circuit 53b so that the current flows again in the positive direction.

上述した動作がデューティの更新周期に同期して繰り返されることにより、例えば、図３に波形図として示す電流発振事象が発生する。図３では、横軸を時間軸（μｓｅｃ）とし、縦軸に、相電流検出部５４で検出された相電流、つまり電流（Ａ）が示されている。図３に示されるように、短絡した２相、例えば、Ｕ、Ｖ相は最大電流のアップダウンを繰り返し、互いに逆方向に発振する（図３中、太線波形はＵ相電流、細線波形はＶ相電流とする）。   By repeating the above-described operation in synchronization with the duty update period, for example, a current oscillation event shown as a waveform diagram in FIG. 3 occurs. In FIG. 3, the horizontal axis represents the time axis (μsec), and the vertical axis represents the phase current detected by the phase current detector 54, that is, the current (A). As shown in FIG. 3, the short-circuited two phases, for example, the U and V phases, repeatedly increase and decrease the maximum current and oscillate in opposite directions (in FIG. 3, the thick line waveform is the U phase current and the thin line waveform is the V Phase current).

実施例１においては、検出された相電流が、予め設定されている一定の正極側過電流閾値＋ＯＣｔｈよりも大きいときに、「所定の短絡による過電流の状態」であると判定される。また、検出された相電流が、予め設定されている一定の負極側過電流閾値−ＯＣｔｈよりも小さいときに、「所定の回生による過電流の状態」であると判定される。正極側過電流閾値＋ＯＣｔｈは０より大きい値である。負極側過電流閾値−ＯＣｔｈは０より小さい値である。検出された相電流が、正極側過電流閾値＋ＯＣｔｈ以下で、且つ負極側過電流閾値−ＯＣｔｈ以上の場合には、正常な電流の範囲である。 In Example 1, the detected phase current is determined to when greater than a certain positive side overcurrent threshold + OC th set in advance, a "state of overcurrent due to a given short". Further, the detected phase current is determined to when smaller than a certain negative side overcurrent threshold -OC th set in advance, a "state of overcurrent due predetermined regeneration". The positive overcurrent threshold + OC th is a value greater than zero. The negative overcurrent threshold value -OC th is a value smaller than zero. When the detected phase current is equal to or less than the positive-side overcurrent threshold + OC th and equal to or greater than the negative-side overcurrent threshold −OC th , the current range is normal.

次に、制御部５１（図２参照）をマイクロプロセッサによって構成した場合の制御フローについて、図１〜図３を参照しつつ図４に基づいて説明する。図４は、制御部５１によって実行される相間短絡故障判定処理手順の一例を示す制御フローチャートである。   Next, a control flow when the control unit 51 (see FIG. 2) is configured by a microprocessor will be described based on FIG. 4 with reference to FIGS. FIG. 4 is a control flowchart showing an example of a phase short-circuit fault determination processing procedure executed by the control unit 51.

なお、図４に示す制御フローチャートは、ブラシレスモータ４３のＵ相の相間短絡判定処理についてのみ、抜粋して示してある。Ｖ相，Ｗ相についてもＵ相と同時に処理をしており、その内容は同じであるため、ここでは説明を省略してある。   It should be noted that the control flowchart shown in FIG. 4 is extracted only for the U-phase inter-phase short-circuit determination process of the brushless motor 43. The V phase and the W phase are also processed at the same time as the U phase, and the contents thereof are the same. Therefore, the description is omitted here.

図４に示す制御フローチャートにおいて、制御部５１は、先ずステップＳ１０１において、メモリ８０に、後述する「前回電流値ＩA」及び「今回電流値ＩB」が保持される記憶領域を確保し、この「前回電流値ＩA」、「今回電流値ＩB」、及び後述するフェールセーフカウンタＦＳＣの値を初期化する（ＩA＝０，ＩB＝０，ＦＳＣ＝０）。 In the control flowchart shown in FIG. 4, first, in step S101, the control unit 51 secures a storage area for storing “previous current value I A ” and “current current value I B ” described later in the memory 80. The values of “previous current value I A ”, “current current value I B ”, and a fail-safe counter FSC described later are initialized (I A = 0, I B = 0, FSC = 0).

一方、制御部５１は、予め設定された一定の時間の間隔（制御周期、サンプリング周期）で相電流を監視している。制御周期が到来すると（ステップＳ１０２）、相電流検出部５４により検出されるＵ相の相電流の値ＩA，ＩBを２回にわたって順次読み出し（ステップＳ１０３）、先に確保した記憶領域に、順次読み出したＵ相の相電流の値ＩA，ＩBを書き込む（ステップＳ１０４）。つまり、ステップＳ１０３では、Ｕ相の相電流の値を微小時間をおいて２回読み出す。先に読み出された相電流の値を「ＩA」とし、その次に読み出された相電流の値を「ＩB」とする。 On the other hand, the control unit 51 monitors the phase current at predetermined time intervals (control cycle, sampling cycle). When the control period arrives (step S102), the U-phase phase current values I A and I B detected by the phase current detection unit 54 are sequentially read twice (step S103). The sequentially read U-phase phase current values I A and I B are written (step S104). That is, in step S103, the value of the U-phase current is read twice with a short time. The value of the phase current read first is “I A ”, and the value of the phase current read next is “I B ”.

ここで、ステップＳ１０３において順次読み出された相電流の値ＩA，ＩBのうち、先に読み出された相電流の値ＩAのことを「前回電流値ＩA」といい、その次に読み出された相電流の値ＩBのことを「今回電流値ＩB」ということにする。この書き込みにより、「前回電流値ＩA」及び「今回電流値ＩB」は、制御周期が到来する毎に逐次更新される。 Here, the value I A sequential read phase currents at step S103, among the I B, refers to the value I A of the phase current read earlier and "previous current value I A ', the following The value I B of the phase current read out in the above is referred to as “current value I B ”. By this writing, the “previous current value I A ” and the “current current value I B ” are sequentially updated every time the control period arrives.

次に、制御部５１は、ステップＳ１０５において、前回電流値ＩAが正極側過電流閾値＋ＯＣｔｈよりも大きいか否かを判定する。ここで、大きい（ＩA＞＋ＯＣｔｈ）と判定した場合には、次にステップＳ１０６において、今回電流値ＩBが負極側過電流閾値−ＯＣｔｈよりも小さいか否かを判定する。ここで、小さい（ＩB＜−ＯＣｔｈ）と判定した場合には、次にステップＳ１１０において、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣに１カウント加算することによって、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣを更新する（ＦＳＣ＝ＦＳＣ＋１）。 Next, in step S105, the control unit 51 determines whether or not the previous current value I A is greater than the positive-side overcurrent threshold value + OC th . If it is determined that the current value is large (I A > + OC th ), it is next determined in step S106 whether or not the current current value I B is smaller than the negative electrode side overcurrent threshold −OC th . If it is determined that the value is smaller (I B <−OC th ), the fail safe counter value FSC is updated by adding 1 count to the fail safe counter value FSC in step S110 (FSC). = FSC + 1).

このように、制御部５１は、前回電流値ＩAが正極側過電流閾値＋ＯＣｔｈよりも大きく、且つ、今回電流値ＩBが負極側過電流電流値−ＯＣｔｈよりも小さい場合には、電流値異常を示す電流発振状態が発生していると判定して、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣを１カウントだけアップする。 Thus, when the previous current value I A is larger than the positive-side overcurrent threshold + OC th and the current current value I B is smaller than the negative-side overcurrent current value −OC th , the control unit 51 It is determined that a current oscillation state indicating a current value abnormality has occurred, and the value FSC of the fail safe counter is increased by one count.

なお、上記ステップＳ１０６において、今回電流値ＩBが負極側過電流閾値−ＯＣｔｈ以上である（ＩB≧−ＯＣｔｈ）と判定した場合、つまり、相間短絡が発生していない正常状態であると判定した場合には、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣを０にクリア（リセット）した後に、この図４に示す制御フローの処理を終了する（ステップＳ１０７）。 In the above step S106, if it is determined at this current value I B is negative-side overcurrent threshold -OC th or more and (I B ≧ -OC th), i.e., it is in a normal state where the phase short has not occurred 4 is cleared (reset) to 0, the control flow shown in FIG. 4 is terminated (step S107).

一方、上記ステップＳ１０５において、前回電流値ＩAが正極側過電流閾値＋ＯＣｔｈ以下である（ＩA≦＋ＯＣｔｈ）と判定した場合には、ステップＳ１０８に進む。このステップＳ１０８では、前回電流値ＩAが負極側過電流閾値−ＯＣｔｈよりも小さいか否かを判定する。ここで、小さい（ＩA＜−ＯＣｔｈ）と判定した場合には、次にステップＳ１０９において、今回電流値ＩBが正極側過電流閾値＋ＯＣｔｈよりも大きいか否かを判定する。ここで、大きい（ＩB＞＋ＯＣｔｈ）と判定した場合には、次にステップＳ１１０において、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣを１カウント加算することによって、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣを更新する。 On the other hand, if it is determined in step S105 that the previous current value I A is equal to or less than the positive-side overcurrent threshold + OC th (I A ≦ + OC th ), the process proceeds to step S108. In step S108, it determines whether the previous current value I A is smaller than the negative electrode side overcurrent threshold -OC th. If it is determined that the current value is smaller (I A <−OC th ), it is then determined in step S109 whether or not the current current value I B is larger than the positive overcurrent threshold + OC th . If it is determined that the value is large (I B > + OC th ), the fail safe counter value FSC is updated by adding one count to the fail safe counter value FSC in step S110.

このように、制御部５１は、前回電流値ＩAが負極側過電流閾値−ＯＣｔｈよりも小さく、且つ、今回電流値ＩBが正極側過電流電流値＋ＯＣｔｈより大きい場合には、電流値異常を示す電流発振状態が発生していると判定して、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣを１カウントだけアップする。 As described above, when the previous current value I A is smaller than the negative-side overcurrent threshold −OC th and the current current value I B is larger than the positive-side overcurrent current value + OC th , It is determined that a current oscillation state indicating a value abnormality has occurred, and the value FSC of the fail safe counter is increased by one count.

ステップＳ１１０において、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣを更新した後には、続いて、ステップＳ１１１において、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣがフェールセーフカウンタ閾値ＣＮＴｔｈに達したか否かを判定する。ここで、達していない（ＦＳＣ＜ＣＮＴｔｈ）と判定した場合、つまり、相間短絡の判定処理を継続中である場合には、ステップＳ１０２に戻り、達するまでステップＳ１０２〜Ｓ１１０を繰り返す。ここで、フェールセーフカウンタ閾値ＣＮＴｔｈは、予め設定されている一定の基準値である。 After the fail safe counter value FSC is updated in step S110, it is subsequently determined in step S111 whether or not the fail safe counter value FSC has reached the fail safe counter threshold value CNT th . Here, when it is determined that it has not been reached (FSC <CNT th ), that is, when the interphase short-circuit determination process is being continued, the process returns to step S102, and steps S102 to S110 are repeated until it is reached. Here, the fail safe counter threshold value CNT th is a predetermined reference value set in advance.

その後、ステップＳ１１１において、達した（ＦＳＣ≧ＣＮＴｔｈ）と判定した場合には、相間短絡が発生したと確定する（判定する）。次に、ステップＳ１１２において、リレー駆動回路部５２を制御することによって、フェールセーフリレー部５５（リレー５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）の全部または一部を遮断する。例えば、全てのリレー５５ａ，５５ｂ，５５ｃを遮断することによって、３相ブリッジ回路５３ｂからブラシレスモータ４３へ供給する電流を遮断する。この結果、ブラシレスモータ４３は停止する。または、リレー５５ａ，５５ｂ，５５ｃにおいて、相間短絡を発生している相のリレーだけを遮断する。さらに、ステップＳ１１２では、警報装置９０を駆動して、相間短絡による故障が発生したことを運転者に報知する。その後に、この図４に示す制御フローの処理を終了する。 After that, if it is determined in step S111 that it has been reached (FSC ≧ CNT th ), it is determined (determined) that an interphase short circuit has occurred. Next, in step S112, all or part of the fail safe relay unit 55 (relays 55a, 55b, 55c) is blocked by controlling the relay drive circuit unit 52. For example, the current supplied from the three-phase bridge circuit 53b to the brushless motor 43 is cut off by cutting off all the relays 55a, 55b, and 55c. As a result, the brushless motor 43 stops. Alternatively, in the relays 55a, 55b, and 55c, only the relay of the phase that is causing the short circuit between phases is cut off. Further, in step S112, the alarm device 90 is driven to notify the driver that a failure due to a short circuit between the phases has occurred. Thereafter, the control flow process shown in FIG. 4 is terminated.

一方、上記ステップＳ１０８において前回電流値ＩAが負極側過電流閾値−ＯＣｔｈ以上である（ＩA≧−ＯＣｔｈ）と判定した場合、または、上記ステップＳ１０９において今回電流値ＩBが正極側過電流閾値＋ＯＣｔｈ以下である（ＩB≦＋ＯＣｔｈ）と判定した場合、つまり、相間短絡が発生していない正常状態であると判定した場合には、ステップＳ１１３に進む。このステップＳ１１３では、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣを０にクリア（リセット）した後に、この図４に示す制御フローの処理を終了する。 On the other hand, when it is determined in step S108 that the previous current value I A is equal to or greater than the negative-side overcurrent threshold −OC th (I A ≧ −OC th ), or in step S109, the current current value I B is positive. If it is determined that the current is equal to or lower than the overcurrent threshold + OC th (I B ≦ + OC th ), that is, if it is determined that the normal state in which no inter-phase short-circuit has occurred, the process proceeds to step S113. In step S113, the value FSC of the fail safe counter is cleared (reset) to 0, and then the control flow process shown in FIG. 4 is terminated.

実施例１の説明をまとめると、次の通りである。
ステップＳ１０５の条件「ＩA＞＋ＯＣｔｈ」のことを、第１条件という。
ステップＳ１０６の条件「ＩB＜−ＯＣｔｈ」のことを、第２条件という。
ステップＳ１０８の条件「ＩA＜−ＯＣｔｈ」のことを、第３条件という。
ステップＳ１０９の条件「ＩB＞＋ＯＣｔｈ」のことを、第４条件という。 The description of the first embodiment is summarized as follows.
The condition “I A > + OC th ” in step S105 is referred to as a first condition.
The condition “I B <−OC th ” in step S106 is referred to as a second condition.
The condition “I A <−OC th ” in step S108 is referred to as a third condition.
The condition “I B > + OC th ” in step S109 is referred to as a fourth condition.

第１条件と第２条件の両方を満足した場合には、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣを１だけ加算する（ステップＳ１１０）。
第１条件が不満足であり、且つ、第３条件と第４条件の両方を満足した場合には、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣを１だけ加算する（ステップＳ１１０）。
フェールセーフカウンタの値ＦＳＣが、フェールセーフカウンタ閾値ＣＮＴｔｈに達した（ＦＳＣ≧ＣＮＴｔｈ）という条件を満足した場合、つまり、連続して所定回数ＣＮＴｔｈだけカウントされた場合には、相間短絡が発生したと判定する（ステップＳ１１１）。 If both the first condition and the second condition are satisfied, the fail safe counter value FSC is incremented by 1 (step S110).
If the first condition is unsatisfactory and both the third condition and the fourth condition are satisfied, the fail safe counter value FSC is incremented by 1 (step S110).
When the fail-safe counter value FSC satisfies the condition that the fail-safe counter threshold value CNT th has been reached (FSC ≧ CNT th ), that is, when the count is continuously counted a predetermined number of times CNT th , an inter-phase short-circuit occurs. It determines with having generate | occur | produced (step S111).

ステップＳ１０５〜Ｓ１０６及びＳ１０８〜Ｓ１１１の組み合わせからなる構成は、相間短絡判定部５１ａをなす。つまり、制御部５１は相間短絡判定部５１ａを備えている。この相間短絡判定部５１ａは、相電流が、所定の短絡による過電流の状態と所定の回生による過電流の状態とを、交互に繰り返す発振状態に至ったと判定したときに、短絡が発生したと判定する。   The configuration composed of the combination of steps S105 to S106 and S108 to S111 forms an interphase short-circuit determination unit 51a. That is, the control unit 51 includes an interphase short-circuit determination unit 51a. When the interphase short-circuit determination unit 51a determines that the phase current has reached an oscillation state in which an overcurrent state due to a predetermined short circuit and an overcurrent state due to a predetermined regeneration are alternately repeated, a short circuit has occurred. judge.

（実施例１の効果）
相間短絡判定部５１ａは、各相の配線に流れる相電流が、所定の短絡による過電流の状態と所定の回生による過電流の状態とを、交互に繰り返す発振状態に至ったと判定したときに、各相の配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃ同士に短絡が発生したと判定する。このように、電流を検出するだけで、配線５７ａ，５７ｂ，５７ｃ間に短絡（相間短絡）が発生したことを判定できる。つまり、従来のように、ブラシレスモータ４３の端子電圧を監視する必要は無い。このため、相間短絡が発生したことを迅速に判定することができる。また、従来、端子電圧を監視するために必要であった回路部品も不要になるので、部品点数を削減することができる。この結果、ブラシレスモータ制御装置５０のコストダウンを図ることができる。 (Effect of Example 1)
When the interphase short-circuit determining unit 51a determines that the phase current flowing in the wiring of each phase has reached an oscillation state in which an overcurrent state due to a predetermined short circuit and an overcurrent state due to a predetermined regeneration are alternately repeated, It is determined that a short circuit has occurred between the wirings 57a, 57b, and 57c of each phase. In this manner, it is possible to determine that a short circuit (short circuit between phases) has occurred between the wirings 57a, 57b, and 57c only by detecting the current. That is, it is not necessary to monitor the terminal voltage of the brushless motor 43 as in the prior art. For this reason, it can be determined rapidly that the short circuit between phases has occurred. In addition, since circuit components that have been conventionally required for monitoring the terminal voltage are not required, the number of components can be reduced. As a result, the cost of the brushless motor control device 50 can be reduced.

また、このとき、相間短絡判定部５１ａは、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣとフェールセーフカウンタ閾値ＣＮＴｔｈとの比較により、電流発振状態が所定回数ＣＮＴｔｈ連続した場合に相間短絡と判定する。このように短絡判定のための手順が簡略化されるため、判定に要する時間が短縮される。 At this time, the inter-phase short-circuit determining unit 51a determines that the phase is short-circuited when the current oscillation state continues for a predetermined number of times CNT th by comparing the fail-safe counter value FSC with the fail-safe counter threshold value CNT th . Since the procedure for determining a short circuit is simplified in this manner, the time required for the determination is shortened.

なお、相間短絡判定部５１ａは、電流の発振状態が所定回数ＣＮＴｔｈ連続した場合に相間短絡と判定したが、短絡による過電流と回生の過電流の各１回の検出を単位に、発振状態が連続して所定回数ＣＮＴｔｈ検出された場合に相間短絡と判定してもよい。 The inter-phase short-circuit determining unit 51a determines that the phase is short-circuited when the current oscillation state continues for a predetermined number of times CNT th. However, the inter-phase short-circuit determination unit 51a oscillates in units of detection of each of overcurrent due to short circuit and regenerative overcurrent. May be determined as an interphase short circuit when CNT th is detected a predetermined number of times continuously.

（実施例２の構成）
実施例２は、電流の発振状態が不連続で発生する場合、例えば、発振状態が一旦収束して相電流ＩA，ＩBが正常状態に復帰した後に、発振状態が発生した場合であっても、相間短絡を正確に検出できるように構成したことを特徴とする。そのために、図４に示す実施例１のステップＳ１１０のＦＳＣクリア処理に、特定のクリア条件を付加することによって、復旧後に発生する相間短絡の判定を可能とした。以下に、この機能を実現することが可能なブラシレスモータ制御装置を、実施例２として説明する。 (Configuration of Example 2)
Example 2 is a case where the oscillation state of current occurs discontinuously, for example, when the oscillation state occurs after the oscillation state once converges and the phase currents I A and I B return to the normal state. Is also configured to be able to accurately detect a short circuit between phases. Therefore, by adding a specific clear condition to the FSC clear process in Step S110 of Example 1 shown in FIG. 4, it is possible to determine a short circuit between phases that occurs after recovery. Hereinafter, a brushless motor control device capable of realizing this function will be described as a second embodiment.

なお、以下に説明する実施例２でも、実施例１と同様、図１に示す電動パワーステアリング装置の機構部の概略構造、及び図２に示すブラシレスモータ制御装置の内部回路の構成を使用するものとして説明する。但し、制御部５１は、実施例１で説明した相間短絡判定部５１ａとして機能する他に、電流の発振状態が収束して相電流が正常状態に復帰したことを検出した場合に、フェールセーフカウントの値ＦＳＣを初期化する判定解除部としても機能する。   In the second embodiment described below, as in the first embodiment, the schematic structure of the mechanical part of the electric power steering apparatus shown in FIG. 1 and the configuration of the internal circuit of the brushless motor control apparatus shown in FIG. 2 are used. Will be described. However, in addition to functioning as the interphase short-circuit determination unit 51a described in the first embodiment, the control unit 51 detects that the current oscillation state has converged and the phase current has returned to the normal state. It also functions as a determination cancellation unit that initializes the value FSC.

以下に実施例２の制御部５１において、図６〜図７に示す制御フローについて説明する。図６、図７は、制御部５１によって実行される相間短絡チェック、判定解除チェックのそれぞれの処理手順を示す制御フローチャートである。この制御フローチャートを用いた動作説明に先立ち、図５の波形図を用い、相間短絡判定解除の際に使用される判定閾値について説明する。   Hereinafter, the control flow shown in FIGS. 6 to 7 in the control unit 51 of the second embodiment will be described. 6 and 7 are control flowcharts showing respective processing procedures of the interphase short-circuit check and the determination cancellation check that are executed by the control unit 51. Prior to the description of the operation using this control flowchart, the determination threshold used when canceling the phase short-circuit determination will be described using the waveform diagram of FIG.

図５は、正常と判定される相電流の波形図であり、横軸に時間軸（ｍｓｅｃ）、縦軸に相電流検出部５４で検出された相電流、つまり電流（Ａ）として、位相が１２０度ずつずれたＵ，Ｖ，Ｗ各相の相電流の波形を示している。なお、波形は例えば正弦波形である。   FIG. 5 is a waveform diagram of the phase current determined to be normal. The horizontal axis represents the time axis (msec), and the vertical axis represents the phase current detected by the phase current detector 54, that is, the current (A). Waveforms of phase currents of U, V, and W phases shifted by 120 degrees are shown. The waveform is, for example, a sine waveform.

実施例２においては、検出された相電流が、予め設定されている一定の正極側正常電流判定閾値＋ＮＣｔｈよりも小さく、且つ、予め設定されている一定の負極側正常電流判定閾値−ＮＣｔｈよりも大きいときには、正常な電流の範囲と判定する。つまり、相間短絡が検出された後、電流発振状態が一旦収束して相電流がこの範囲内にあれば、正常状態に復帰したと判定される。ここで、正極側正常電流判定閾値＋ＮＣｔｈは、０より大きく、且つ、正極側過電流閾値＋ＯＣｔｈ（図３参照）より小さい。負極側正常電流判定閾値−ＮＣｔｈは、０より小さく、且つ、負極側過電流閾値−ＯＣｔｈ（図３参照）より大きい。つまり、−ＮＣｔｈの絶対値は、−ＯＣｔｈの絶対値よりも小さい。 In the second embodiment, the detected phase current is smaller than a predetermined positive electrode normal current determination threshold value + NC th and is set to a predetermined negative electrode normal current determination threshold value −NC th. If it is greater than the range, it is determined that the current range is normal. That is, after the phase short circuit is detected, if the current oscillation state once converges and the phase current is within this range, it is determined that the normal state has been restored. Here, the positive-side normal current determination threshold + NC th is larger than 0 and smaller than the positive-side overcurrent threshold + OC th (see FIG. 3). The negative-side normal current determination threshold −NC th is smaller than 0 and larger than the negative-side overcurrent threshold −OC th (see FIG. 3). That is, the absolute value of -NC th is smaller than the absolute value of -OC th .

以下、図６，図７のフローチャートを参照しながら、主に実施例１との差異に着目して実施例２の動作説明を行う。
図６に示すステップＳ２０１〜Ｓ２１０，Ｓ２１２，Ｓ２１３における各々の制御内容は、上記図４に示すステップＳ１０１〜Ｓ１１２における各々の制御内容と、それぞれ同じである。つまり、Ｓ２０１はＳ１０１と同じ内容であり、同様にＳ２０２はＳ１０２、Ｓ２０３はＳ１０３、Ｓ２０４はＳ１０４、Ｓ２０５はＳ１０５、Ｓ２０６はＳ１０６、Ｓ２０８はＳ１０８，Ｓ２０９はＳ１０９、Ｓ２１０はＳ１１０と、Ｓ２１２はＳ１１１と、Ｓ２１３はＳ１１２と、それぞれ同じ内容である。 Hereinafter, with reference to the flowcharts of FIGS. 6 and 7, the operation of the second embodiment will be described mainly focusing on the difference from the first embodiment.
Each control content in steps S201 to S210, S212, and S213 shown in FIG. 6 is the same as each control content in steps S101 to S112 shown in FIG. That is, S201 has the same contents as S101. Similarly, S202 is S102, S203 is S103, S204 is S104, S205 is S105, S206 is S106, S208 is S108, S209 is S109, S210 is S110, and S212 is S111. , S213 has the same contents as S112.

なお、ステップＳ２０１では、正常値カウンタの値ＮＣＣの値も初期化する（ＮＣＣ＝０）。また、図６に示す実施例２においては、ステップＳ２１０を実行した次に、ステップＳ２１１において、正常値カウンタの値ＮＣＣを０にクリア（リセット）した後に、ステップＳ２１２に進む。正常値カウンタの値ＮＣＣの詳細については後述する。   In step S201, the value NCC of the normal value counter is also initialized (NCC = 0). In the second embodiment shown in FIG. 6, after step S210 is executed, after the value NCC of the normal value counter is cleared (reset) to 0 in step S211, the process proceeds to step S212. Details of the value NCC of the normal value counter will be described later.

ところで、上記ステップＳ２０６において、今回電流値ＩBが負極側過電流閾値−ＯＣｔｈ以上である（ＩB≧−ＯＣｔｈ）と判定した場合、または、上記ステップＳ２０８において前回電流値ＩAが負極過電流閾値−ＯＣｔｈ以上である（ＩA≧−ＯＣｔｈ）と判定した場合、または、上記ステップＳ２０９において今回電流値ＩBが正極側過電流閾値＋ＯＣｔｈ以下である（ＩB≦＋ＯＣｔｈ）と判定した場合には、後述する図７に示すステップＳ２１４に進む。 Meanwhile, in step S206 if, determines the current value I B is negative-side overcurrent threshold -OC th more time and (I B ≧ -OC th), or, the last current value I A at the step S208 is negative When it is determined that the overcurrent threshold is −OC th or more (I A ≧ −OC th ), or the current current value I B is not more than the positive overcurrent threshold + OC th in step S209 (I B ≦ + OC th). ), The process proceeds to step S214 shown in FIG.

このステップＳ２１４では、前回電流値ＩAが正極側正常電流判定閾値＋ＮＣｔｈよりも大きいか否かを判定する。ここで、大きい（ＩA＞＋ＮＣｔｈ）と判定した場合には、ステップＳ２１５において、今回電流値ＩBが正極側正常電流判定閾値＋ＮＣｔｈよりも大きいか否かを判定する。ここで、大きい（ＩB＞＋ＮＣｔｈ）と判定した場合には、次にステップＳ２１６において、正常値カウンタの値ＮＣＣに１カウント加算することによって、正常値カウンタの値ＮＣＣを更新する（ＮＣＣ＝ＮＣＣ＋１）。 In the step S214, the determining whether the previous current value I A is larger than the positive electrode side normal current determination threshold value + NC th. If it is determined that the current value IB is larger (I A > + NC th ), it is determined in step S215 whether or not the current current value I B is larger than the positive-side normal current determination threshold + NC th . If it is determined that the value is large (I B > + NC th ), the value NCC of the normal value counter is updated by adding one count to the value NCC of the normal value counter in step S216 (NCC = NCC + 1).

このように、制御部５１は、前回電流値ＩAが正極側正常電流判定閾値＋ＮＣｔｈよりも大きく、且つ、今回電流値ＩBが正極側正常電流判定閾値＋ＮＣｔｈよりも大きい場合には、正極側正常電流が連続していると判定して、正常値カウンタの値ＮＣＣを１カウントだけアップする。 As described above, when the previous current value I A is greater than the positive-side normal current determination threshold + NC th and the current current value I B is greater than the positive-side normal current determination threshold + NC th , It is determined that the positive-side normal current is continuous, and the value NCC of the normal value counter is incremented by one count.

一方、上記ステップＳ２１４において、前回電流値ＩAが正極側正常電流判定閾値＋ＮＣｔｈ以下である（ＩA≦＋ＮＣｔｈ）と判定した場合、または、ステップＳ２１５において、今回電流値ＩBが正極側過電流閾値＋ＮＣｔｈ以下である（ＩB≦＋ＮＣｔｈ）と判定した場合には、ステップＳ２１７に進む。 On the other hand, in step S214, the case where the last current value I A is equal to or less than the positive side normal current determination threshold value + NC th (I A ≦ + NC th), or, in step S215, the it is now the current value I B positive side If it is determined that it is equal to or less than the overcurrent threshold + NC th (I B ≦ + NC th ), the process proceeds to step S217.

このステップＳ２１７では、前回電流値ＩAが負極側正常電流判定閾値−ＮＣｔｈよりも小さいか否かを判定する。ここで、小さい（ＩA＜−ＮＣｔｈ）と判定した場合には、次にステップＳ２１８において、今回電流値ＩBが負極側正常電流判定閾値−ＮＣｔｈよりも小さいか否かを判定する。ここで、小さい（ＩB＜−ＮＣｔｈ）と判定した場合には、次にステップＳ２１６において、正常値カウンタの値ＮＣＣに１カウント加算することによって、正常値カウンタの値ＮＣＣを更新する（ＮＣＣ＝ＮＣＣ＋１）。 In this step S217, it is determined whether or not the previous current value I A is smaller than the negative-side normal current determination threshold −NC th . If it is determined that the current value IB is smaller (I A <−NC th ), next, in step S218, it is determined whether or not the current current value I B is smaller than the negative-side normal current determination threshold −NC th . If it is determined that the value is smaller (I B <−NC th ), the value NCC of the normal value counter is updated by adding one count to the value NCC of the normal value counter in step S216 (NCC). = NCC + 1).

このように、制御部５１は、前回電流値ＩAが負極側正常電流判定閾値−ＮＣｔｈより小さく、且つ、今回電流値ＩBが負極側正常電流判定閾値−ＮＣｔｈより小さいと判定した場合には、負極側正常電流が連続していると判定して、正常値カウンタの値ＮＣＣを１カウントだけアップする。 As described above, when the control unit 51 determines that the previous current value I A is smaller than the negative-side normal current determination threshold −NC th and the current current value I B is smaller than the negative-side normal current determination threshold −NC th. Is determined that the negative-side normal current is continuous, and the value NCC of the normal value counter is incremented by one count.

ステップＳ２１６において、正常値カウンタの値ＮＣＣを更新した後には、続いて、ステップＳ２１９において、正常値カウンタの値ＮＣＣが正常値カウンタ閾値ＣＮＴｔｈｏに達したか否かを判定する。ここで、達していない（ＮＣＣ＜ＣＮＴｔｈｏ）と判定した場合には、図６に示すステップＳ２０２に戻る。ここで、正常値カウンタ閾値ＣＮＴｔｈｏは、予め設定されている一定の基準値である。 In step S216, after updating the value NCC normal values counter Subsequently, in step S219, it determines whether the value NCC normal value counter has reached the normal value counter threshold CNT tho. If it is determined that it has not been reached (NCC <CNT th o ), the process returns to step S202 shown in FIG. Here, the normal value counter threshold value CNT th0 is a predetermined reference value set in advance.

その後、ステップＳ２１９において、達した（ＮＣＣ≧ＣＮＴｔｈｏ）と判定した場合には、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣのクリア条件が成立したものと確定する（判定する）。次に、ステップＳ２２０において、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣを０にクリアする。つまり、制御部５１は、正極側電流、または負極側電流が、所定回数（正常値カウンタ閾値ＣＮＴｔｈｏ）にわたって連続し、発振状態から復帰したと判定した場合に、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣを０にクリアする。 Thereafter, in step S219, if it is determined that reaches the (NCC ≧ CNT tho), the value FSC clear condition of the fail-safe counter is determined as that satisfied (determined). Next, in step S220, the fail safe counter value FSC is cleared to zero. That is, when it is determined that the positive-side current or the negative-side current continues for a predetermined number of times (normal value counter threshold value CNT th0 ) and has returned from the oscillation state, the control unit 51 sets the value FSC of the fail-safe counter to 0. To clear.

なお、制御部５１は、ステップＳ２１７において、前回電流値ＩAが負極側正常電流判定閾値−ＮＣｔｈ以上である（ＩA≧−ＮＣｔｈ）と判定、あるいはステップＳ２１８において、今回電流値ＩBが負極側正常電流判定閾値−ＮＣｔｈ以上である（ＩB≧−ＮＣｔｈ）と判定した場合には、相間短絡解除確定判定処理中であると判定し、図６に示すステップＳ２０２に戻る。 The control unit 51 determines in step S217 that the previous current value I A is equal to or greater than the negative-side normal current determination threshold −NC th (I A ≧ −NC th ), or in step S218, the current current value I B Is determined to be equal to or greater than the negative-side normal current determination threshold −NC th (I B ≧ −NC th ), it is determined that the inter-phase short-circuit release final determination process is being performed, and the process returns to step S202 illustrated in FIG.

実施例２の説明をまとめると、次の通りである。
ステップＳ２１４の条件「ＩA＞＋ＮＣｔｈ」のことを、第５条件という。
ステップＳ２１５の条件「ＩB＞＋ＮＣｔｈ」のことを、第６条件という。
ステップＳ２１７の条件「ＩA＜−ＮＣｔｈ」のことを、第７条件という。
ステップＳ２１８の条件「ＩB＜−ＮＣｔｈ」のことを、第８条件という。 The description of the second embodiment is summarized as follows.
The condition “I A > + NC th ” in step S214 is referred to as a fifth condition.
The condition “I B > + NC th ” in step S215 is referred to as a sixth condition.
The condition “I A <−NC th ” in step S217 is referred to as a seventh condition.
The condition “I B <−NC th ” in step S218 is referred to as an eighth condition.

第５条件と第６条件の両方を満足した場合には、正常値カウンタの値ＮＣＣを１だけ加算する（ステップＳ２１６）。第５条件と第６条件のいずれか一方が不満足であり、且つ、第７条件と第８条件の両方を満足した場合には、正常値カウンタの値ＮＣＣを１だけ加算する（ステップＳ２１６）。
正常値カウンタの値ＮＣＣが、正常値カウンタ閾値ＣＮＴｔｈｏに達した（ＮＣＣ≧ＣＮＴｔｈｏ）という条件を満足した場合、つまり、連続して所定回数ＣＮＴｔｈｏだけカウントされた場合には、発振状態が収束して相電流が正常電流の範囲に復帰したと判定し（ステップＳ２１９）、フェールセーフカウンタの値ＦＳＣを０にクリアする（ステップＳ２２０）。 When both the fifth condition and the sixth condition are satisfied, the value NCC of the normal value counter is incremented by 1 (step S216). If either the fifth condition or the sixth condition is unsatisfactory and if both the seventh condition and the eighth condition are satisfied, the value NCC of the normal value counter is incremented by 1 (step S216).
If the value NCC normal values counter, satisfies the condition that has reached the normal value counter threshold CNT tho (NCC ≧ CNT tho) , i.e., if it is counted a predetermined number of times CNT tho in succession, the oscillation state It is determined that the phase current has converged and the phase current has returned to the normal current range (step S219), and the fail safe counter value FSC is cleared to 0 (step S220).

ステップＳ２１４〜Ｓ２２０の組み合わせからなる構成は、判定解除部５１ｂをなす。つまり、制御部５１は判定解除部５１ｂを備えている。この判定解除部５１ｂは、発振状態が収束して相電流が正常電流の範囲に復帰したと判定した場合に、相間短絡判定部５１ａによる短絡の判定を解除する。   The configuration composed of the combination of steps S214 to S220 forms the determination cancellation unit 51b. That is, the control unit 51 includes a determination cancellation unit 51b. When it is determined that the oscillation state has converged and the phase current has returned to the normal current range, the determination canceling unit 51b cancels the short circuit determination by the interphase short circuit determining unit 51a.

（実施例２の効果）
判定解除部５１ｂは、発振状態が収束して相電流が正常電流の範囲に復帰したと判定した場合に、相間短絡判定部５１ａによる短絡の判定を解除する。このため、電流の発振状態が継続することなく、一旦、発振状態が収束した後、再度、発振状態が検出された場合にも、相間短絡と判定することができる。従って、相間短絡の判定のための信頼性が向上する。 (Effect of Example 2)
If the determination canceling unit 51b determines that the oscillation state has converged and the phase current has returned to the normal current range, the determination canceling unit 51b cancels the short-circuit determination by the interphase short-circuit determining unit 51a. For this reason, it is possible to determine that the phase is short-circuited even when the oscillation state is detected again after the oscillation state has once converged without continuing the current oscillation state. Therefore, the reliability for determining the interphase short circuit is improved.

なお、上述した実施例１、実施例２に係るブラシレスモータ制御装置５０によれば、相電流検出部５４（つまり、シャント抵抗ＲSU，ＲSV，ＲSW）は、ブラシレスモータ４３の各相に備わっているものとして説明したが、２相にしか備わっていない場合でも、電流の発振事象が発生している相の組み合わせにより、相間短絡を発生している相の特定が可能である。例えば、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相中、Ｕ相とＷ相に相電流検出部５４が備わっており、Ｖ相に備わっていない場合において、Ｕ相だけに電流の発振事象が生じたときには、Ｕ相とＶ相が相間短絡したことになり、Ｕ相とＷ相に発振事象が生じたときには、Ｕ相とＷ相が相間短絡したことになり、Ｗ相だけに発振事象が生じたときには、Ｖ相とＷ相が相間短絡したことになる。 According to the brushless motor control apparatus 50 according to the first and second embodiments described above, the phase current detection unit 54 (that is, the shunt resistors R SU , R SV , R SW ) is provided for each phase of the brushless motor 43. Although described as being provided, even when only two phases are provided, it is possible to identify a phase in which a phase short-circuit has occurred by a combination of phases in which a current oscillation event has occurred. For example, among the three phases U, V, and W, the phase current detection unit 54 is provided in the U phase and the W phase, and when the current oscillation event occurs only in the U phase when not provided in the V phase, When the U phase and the V phase are short-circuited and when an oscillation event occurs in the U-phase and the W-phase, the U-phase and W-phase are short-circuited. When the oscillation event occurs only in the W-phase, The V phase and the W phase are short-circuited between the phases.

本発明のブラシレスモータ制御装置５０は、車両の電動パワーステアリング装置１０に搭載するのに好適である。   The brushless motor control device 50 of the present invention is suitable for mounting on the electric power steering device 10 of a vehicle.

１０…電動パワーステアリング装置、４０…アシストトルク機構、４１…トルクセンサ、４３…ブラシレスモータ、５０…ブラシレスモータ制御装置、５１…制御部、５１ａ…相間短絡判定部、５１ｂ…判定解除部、５２…リレー駆動回路部、５３…モータ駆動回路部、５４…相電流検出部、５５…フェールセーフリレー部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric power steering apparatus, 40 ... Assist torque mechanism, 41 ... Torque sensor, 43 ... Brushless motor, 50 ... Brushless motor control apparatus, 51 ... Control part, 51a ... Interphase short-circuit determination part, 51b ... Determination cancellation part, 52 ... Relay drive circuit unit, 53... Motor drive circuit unit, 54... Phase current detection unit, 55.

Claims (4)

多相のブラシレスモータの各相に駆動電流を供給する各相のスイッチング素子と、この各相のスイッチング素子をデューティ駆動する制御部とを備えたブラシレスモータ制御装置であって、
前記ブラシレスモータと前記各相のスイッチング素子との間を個別に接続した、各相の配線に流れる相電流を検出するための相電流検出部を備え、
前記制御部は、前記各相の配線同士に短絡が発生したことを判定する相間短絡判定部を備えており、
この相間短絡判定部は、前記相電流が、所定の短絡による過電流の状態と所定の回生による過電流の状態とを、交互に繰り返す発振状態に至ったと判定したときに、前記短絡が発生したと判定する構成であることを特徴としたブラシレスモータ制御装置。 A brushless motor control device comprising: a switching element for each phase that supplies a drive current to each phase of a multiphase brushless motor; and a controller that drives the switching elements for each phase with a duty,
A phase current detection unit for detecting a phase current flowing in the wiring of each phase, which is individually connected between the brushless motor and the switching element of each phase,
The control unit includes an inter-phase short-circuit determining unit that determines that a short circuit has occurred between the wirings of the phases.
When the interphase short-circuit determination unit determines that the phase current has reached an oscillation state in which an overcurrent state due to a predetermined short circuit and an overcurrent state due to a predetermined regeneration are alternately repeated, the short circuit has occurred. A brushless motor control device characterized in that the configuration is determined as follows. 前記相間短絡判定部は、前記短絡による過電流の状態と前記回生による過電流の状態とが連続して所定の回数だけ繰り返した場合に、前記短絡が発生したと判定する構成であることを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ制御装置。   The phase-to-phase short-circuit determination unit is configured to determine that the short-circuit has occurred when the overcurrent state due to the short circuit and the overcurrent state due to the regeneration are continuously repeated a predetermined number of times. The brushless motor control device according to claim 1. 前記制御部は、判定解除部を備えており、
この判定解除部は、前記発振状態が収束して前記相電流が正常電流の範囲に復帰したと判定した場合に、前記相間短絡判定部による前記短絡の判定を解除する構成であることを特徴とした請求項１又は請求項２記載のブラシレスモータ制御装置。 The control unit includes a determination release unit,
The determination cancellation unit is configured to cancel the determination of the short circuit by the inter-phase short-circuit determination unit when it is determined that the oscillation state has converged and the phase current has returned to the normal current range. The brushless motor control device according to claim 1 or 2. 請求項１から請求項３までのいずれか１項記載のブラシレスモータ制御装置を備え、車両のステアリングハンドルから操舵車輪に至るステアリング系と、前記ステアリングハンドルで発生した操舵トルクを検出するトルクセンサと、このトルクセンサの検出信号に基づき前記ブラシレスモータを制御する前記制御部と、前記ブラシレスモータが発した補助トルクを前記ステアリング系に伝えるトルク伝達機構とを、備えたことを特徴とするブラシレスモータ制御装置を搭載した電動パワーステアリング装置。   A brushless motor control device according to any one of claims 1 to 3, comprising a steering system from a steering handle of a vehicle to a steering wheel, a torque sensor for detecting a steering torque generated by the steering handle, A brushless motor control device comprising: the control unit that controls the brushless motor based on a detection signal of the torque sensor; and a torque transmission mechanism that transmits auxiliary torque generated by the brushless motor to the steering system. Electric power steering device equipped with
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