JP2015061458A - モータ制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ２系統の電力変換回路を備えるモータ制御装置において、電力変換回路の温度異常を幅広く検出するモータ制御装置を提供する。【解決手段】 第１系統インバータ６０１及び第２系統インバータ６０２は、モータ８０を構成する２組の巻線組８０１、８０２に電力を供給する。第１温度センサ４１及び第２温度センサ４２は、それぞれインバータ６０１、６０２の温度を検出する。温度差算出部４０は、第１温度センサ４１の検出温度Ｔｓ１及び第２温度センサ４２の検出温度Ｔｓ２を取得し、検出温度の差の絶対値である系統間温度差を算出する。系統間温度差が所定の温度差閾値以上のとき、制御部６５１、６５２は、検出温度が高い方の系統のインバータの駆動を停止するか又は電流制限値を低下させる。２系統の系統間温度差に基づいて相対的観点から温度異常を判定するため、素子の破壊に至らない程度の軽度の異常まで幅広く検出することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、モータの駆動を制御するモータ制御装置に関する。
従来、複数の電力変換回路により、複数の巻線組を有するモータの駆動を制御するモータ制御装置が知られている。また、電力変換回路の近傍に、高電流が流れるパワースイッチング素子の温度を検出する温度センサを設け、素子の異常発熱を監視する装置が知られている。
例えば、特許文献１に記載のモータ駆動装置は、２つのインバータ回路のパワーモジュールに近接又は内蔵して設けられた温度センサが、それぞれ、パワーモジュールの温度を検出し、一方のパワーモジュールの発熱量による温度値が温度閾値を超えたら、モータに接続されるインバータ回路を切り替えるものである。
特開２００３−１５３５８８号公報
特許文献１の装置では、パワーモジュールの温度値が温度閾値を超えているか否かという絶対的観点のみで温度異常を判定している。この判定方法では、温度閾値に対して許容温度範囲にある限り、本来あるべき状態から多少外れた軽度の異常を検出することはできない。
例えば、装置の製造工程において、２系統の電力変換回路で素子とヒートシンクとの間に塗布される放熱ゲルの塗布状態にばらつきがある場合、２系統の電力変換回路の放熱性能に差が生じるため、本来望ましい状態とは言えない。それでも、２系統とも絶対的に許容温度範囲にあれば、従来技術では、単に正常と判定されることとなる。
本発明は上述の課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、２系統の電力変換回路を備えるモータ制御装置において、電力変換回路の温度異常を幅広く検出するモータ制御装置を提供することにある。
本発明は、２組の巻線組を有するモータの駆動を制御するモータ制御装置に係る発明である。この制御装置は、２組の巻線組に対応して設けられ巻線組に電力を供給する、仕様及び電気的性能が互いに同等である２系統の電力変換回路、第１系統の電力変換回路の温度を検出する第１温度センサ、第２系統の電力変換回路の温度を検出する第２温度センサ、電流指令値演算手段、系統毎の制御部、及び温度差算出手段を備える。
電流指令値演算手段は、モータに通電する電流指令値を演算する。
制御部は、電流指令値の上限となる電流制限値を設定する電流制限値設定手段を有し、電力変換回路への出力を電流フィードバック制御により系統毎に制御する。
温度差算出手段は、第１温度センサ及び第２温度センサの検出温度を取得し、第１温度センサ及び第２温度センサの検出温度の差の絶対値である系統間温度差を算出する。
そして、系統間温度差が所定の温度差閾値以上のとき、制御部は、検出温度が高い方の系統の電力変換回路の駆動を停止するか又は電流制限値を低下させることを特徴とする。
本発明では、２系統の系統間温度差に基づいて相対的観点から温度異常を判定するため、絶対的に温度閾値を超える異常のみでなく、素子の破壊に至らない程度の軽度の異常まで幅広く検出することができる。
また、その程度の軽度の異常では、検出温度が高い方の系統の電力変換回路の駆動を完全に停止する必要はない。そこで、制御部は、状況に応じて電流制限値を低下させ、電力変換回路の駆動を制限しつつ継続するようにしてもよい。これにより、２系統の合計出力が極端に低下することや、正常系統に過剰な負荷がかかることを防止することができる。
また、温度差算出手段は、当該モータ制御装置の電源投入後に第１温度センサ及び第２温度センサの初期検出温度を取得し、複数回の電源投入において、系統間温度差が所定の初期温度差閾値以上であるという判定をした回数が所定回数に達したとき、第１温度センサ又は第２温度センサのいずれかが異常であると判定するようにしてもよい。
これにより、温度センサの異常を早期に発見し、温度センサの異常に起因する誤検出を未然に防止することができる。
さらに、本発明は、絶対的な温度閾値に基づく温度異常判定と組み合わせることができる。すなわち、温度差算出手段が取得した第１温度センサ又は第２温度センサの検出温度が所定の温度閾値以上であるとき、制御部は、検出温度が所定の温度閾値以上である系統の電力変換回路の駆動を停止する。これにより、フェールセーフの観点から素子の破壊を未然に防止することができる。
本発明の第１実施形態によるモータ制御装置の回路模式図。 本発明の第１実施形態によるモータ制御装置を適用した電動パワーステアリング装置の概略構成図。 本発明の第１実施形態によるモータ制御装置を基板に実装した（ａ）平面図、（ｂ）（ａ）のｂ−ｂ線断面図。 図３（ｂ）のＩＶ部拡大図。 本発明の第１実施形態によるモータ制御装置のブロック図。 本発明の第１実施形態による温度差監視処理のフローチャート。 本発明の第１実施形態による温度センサ異常検出処理のフローチャート。 本発明の第２実施形態による温度差監視処理のフローチャート。 本発明の第２実施形態による温度差監視処理のパターン表。
以下、本発明によるモータ制御装置を車両の電動パワーステアリング装置に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるモータ制御装置について図１〜図７を参照して説明する。
図２は、電動パワーステアリング装置１を備えたステアリングシステム９０の全体構成を示す。ハンドル９１に接続されたステアリングシャフト９２には、操舵トルクを検出するためのトルクセンサ９４が設置されている。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。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。
電動パワーステアリング装置１は、モータ制御装置１０、操舵アシストモータ８０、及び、モータ８０の出力軸の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝達する減速ギア８９を含む。本実施形態のモータ８０は３相ブラシレスモータであり、減速ギア８９を正逆回転させる。
モータ制御装置１０は、トルクセンサ９４からの操舵トルク信号や、回転角センサ８５（図５参照）からの回転角信号等に基づいてモータ８０の駆動を制御する。これにより、モータ８０は、運転者によるハンドル９１の操舵を補助するための操舵アシストトルクを発生し、ステアリングシャフト９２に伝達する。
図１に示すように、モータ８０は、２組の３相巻線組８０１、８０２を有している。モータ制御装置１０は、２組の巻線組８０１、８０２に対応して設けられる２系統のインバータ６０１、６０２を備え、インバータ６０１、６０２が出力する電力によってモータ８０を駆動する。冗長設計によって２系統の構成を採用することで、仮にいずれか１系統のインバータが故障した場合、他方の系統のインバータによってモータ８０の駆動を継続することができるため、信頼性が向上する。
以下の説明では、構成要素の符号について、原則として第１系統の構成要素には３桁の末尾に「１」を、第２系統の構成要素には３桁の末尾に「２」を付して区別する。なお、第１温度センサ４１及び第２温度センサ４２は、例外として２桁の符号を用いる。第１系統のインバータ用スイッチング素子の符号６１１〜６１６についても例外とする。
モータ制御装置１０は、系統毎に、電源リレー部５５１、５５２、電解コンデンサ５８１、５８２、「電力変換回路」としてのインバータ６０１、６０２、制御部６５１、６５２、及び温度センサ４１、４２を備えている。図１にて、第２系統の電源リレー部５５２、インバータ６０２の詳細な図示を省略しているが、これらは第１系統と同様である。
また、モータ制御装置１０は、２つの系統に跨って、「温度差算出手段」としての温度差算出部４０を備えている。
モータ制御装置１０には、バッテリ５１からの例えば１２Ｖの直流電力がコイル５２を通過後、２系統に分岐されて入力されている。
以下、代表として第１系統について、構成を説明する。
電源リレー部５５１は、バッテリ５１からインバータ６０１への電力経路Ｌｐに設けられる。本実施形態の電源リレー部５５１は、２つの電源リレー用スイッチング素子５６１、５６２が、寄生ダイオードが互いに逆向きになるように直列に接続されている。電源リレー用スイッチング素子５６１は、バッテリ５１が図示通りの極性で接続された場合、遮断時にバッテリ５１側からインバータ６０１側へ電流が流れることを防止する。電源リレー用スイッチング素子５６２は、バッテリ５１が図示とは逆の極性で接続された場合、遮断時にバッテリ５１側からインバータ６０１側へ電流が流れることを防止する。
電解コンデンサ５８１は、インバータ６０１の入力部において電力経路Ｌｐとグランド経路Ｌｇとの間に接続されており、電荷を蓄え、インバータ６０１への電力供給を補助したり、脈動を平滑化したりする。
第１系統インバータ６０１は、巻線組８０１の各相巻線への通電を切り替えるべく、６つのスイッチング素子６１１〜６１６がブリッジ接続されている。３相インバータ回路の構成は周知技術であるので、詳細な説明を省略する。
制御部６５１は、図示しないマイコンや駆動回路（プリドライバ）等で構成される。制御部６５１は、トルク信号、回転角信号等の入力信号に基づいて、制御に係る各演算値を制御演算する。また、電源リレー用スイッチング素子５６１、５６２やインバータ用スイッチング素子６１１〜６１６のゲートにスイッチング信号を出力する。なお、電源リレー用スイッチング素子５６１、５６２及びインバータ用スイッチング素子６１１〜６１６として、例えばＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）が用いられる。
以上の第１系統の構成は、第２系統においても同様である。
ここで、図３、図４を参照し、モータ制御装置１０が実装される基板７０の物理的構成について説明する。図３（ａ）に示すように、本実施形態では、電源リレー部５５１、５５２とインバータ６０１、６０２とを合わせて、１系統あたり８個のスイッチング素子が図の横に２列、縦に４列で配列されている。第１系統のスイッチング素子を総括して符号「６１」で示し、第２系統のスイッチング素子を総括して符号「６２」で示す。
第１系統及び第２系統のスイッチング素子６１、６２は、ほぼ対称に配置されており、基板の配線パターンや放熱抵抗等も同等になるように設定されている。すなわち、２系統のインバータ６０１、６０２は、仕様及び電気的性能が互いに同等である。
図３（ｂ）及び図４に示すように、スイッチング素子６１、６２の基板７０側の実装面Ｓｍは、はんだ７３を介して基板７０に表面実装されている。スイッチング素子６１、６２の基板７０と反対側には、背面Ｓｂと所定の距離を置いてヒートシンク７５が設けられており、スイッチング素子６１、６２との間に放熱ゲル７４が塗布されている。ヒートシンク７５は、例えばアルミニウムの筐体である。
この構成により、スイッチング素子６１、６２による発熱は、実装面Ｓｍから基板７０へ伝わる経路と、背面Ｓｂから放熱ゲル７４を介してヒートシンク７５へ伝わる経路との２つの経路を通って放出される。電動パワーステアリング装置１に適用されるモータ制御装置１０では、高電流による発熱が比較的大きいため、このような二重経路の放熱構成を採用することが有効である。
次に、本発明の特徴構成である温度センサ４１、４２、及び温度差算出部４０について説明する。図３に示すように、温度センサ４１、４２は、各系統のスイッチング素子６１、６２の配列の中央部で基板７０に実装されている。第１温度センサ４１は、主に、第１系統のインバータ６０１を構成するスイッチング素子の発熱を検出する。第２温度センサ４２は、主に、第２系統のインバータ６０２を構成するスイッチング素子の発熱を検出する。なお、電源リレー用スイッチング素子５６１、５６２は、あまり発熱に影響しない。
第１温度センサ４１が検出したインバータ６０１の検出温度Ｔｓ１、及び、第２温度センサ４２が検出したインバータ６０２の検出温度Ｔｓ２は、温度差算出部４０に入力される。温度差算出部４０は、第１温度センサ４１及び第２温度センサ４１の検出温度の差の絶対値である系統間温度差を算出する。この系統間温度差についての詳細は後述する。
次に、モータ制御装置１０の制御ブロックについて、図５を参照して説明する。
電流指令値演算手段１５は、トルクセンサ９４からの操舵トルク信号Ｔｑ*に基づき、ｄｑ軸電流指令値Ｉｄ*、Ｉｑ*を演算する。このｄｑ軸電流指令値Ｉｄ*、Ｉｑ*は、第１系統の制御部６５１、及び、第２系統の制御部６５２に共通に入力される。
第１系統の制御部６５１は、電流制限値設定手段２０１、３相２相変換手段２５１、制御器３０１、２相３相変換手段３５１を含み、電流フィードバック制御により第１系統のインバータ６０１の駆動を制御する。
電流指令値制限手段２０１は、ｄｑ軸電流指令値Ｉｄ*、Ｉｑ*の上限となる電流制限値Ｉｄ１**、Ｉｑ１**を設定する。特に本実施形態では、電流指令値制限手段２０１は、温度差算出部４０からの温度情報に基づいて、電流制限値Ｉｄ１**、Ｉｑ１**を低下させる。
３相２相変換手段２５１、制御器３０１、２相３相変換手段３５１は、周知の電流フィードバック制御に係る構成である。インバータ６０１から巻線組８０１に供給される３相の相電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１は、電流センサ６９１によって検出される。また、モータ８０の電気角は、回転角センサ８５によって検出される。
３相２相変換手段２５１は、回転角センサ８５からフィードバックされた回転角θに基づき、３相の相電流検出値Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１を、ｄ軸電流検出値Ｉｄ１及びｑ軸電流検出値Ｉｑ１にｄｑ変換する。
制御器３０１には、ｄ軸電流の電流制限値Ｉｄ１**と検出値Ｉｄ１との差分、及び、ｑ軸電流の電流制限値Ｉｑ１**と検出値Ｉｑ１との差分がそれぞれ入力される。制御器３０１は、この差分を０（ゼロ）に収束させるように電圧指令値Ｖｄ１、Ｖｑ１を演算する。
制御器３０１は、例えば、ＰＩ（比例積分）制御演算等であって、比例ゲインと積分ゲインとに基づいて電圧指令値Ｖｄ１、Ｖｑ１を演算する。
２相３相変換手段３５１は、回転角センサ８５からフィードバックされた回転角θに基づき、２相の電圧指令値Ｖｄ１、Ｖｑ１をＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相電圧指令値Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１に逆ｄｑ変換して第１系統インバータ６０１に出力する。
第２系統の制御部６５２は、電流制限値設定手段２０２、３相２相変換手段２５２、制御器３０２、２相３相変換手段３５２を含み、電流センサ６９２によって検出された相電流Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２がフィードバックされる。これらの構成は、第１系統と同様であるので、説明を省略する。なお、第２系統に係る電流、電圧の記号は、第１系統の記号の末尾を「１」から「２」に変更したものに相当する。
次に、温度差算出部４０及び制御部６５１、６５２が実行する温度差監視処理について図６のフローチャートを参照して説明する。フローチャートの説明で記号「Ｓ」はステップを意味する。
Ｓ１１にて、温度差算出部４０は、第１温度センサ４１のセンサ値Ｔｓ１、及び第２温度センサ４２のセンサ値Ｔｓ２を取得する。以下、「センサ値」は「検出温度」と同義として用いる。
Ｓ１２では、センサ値Ｔｓ１、Ｔｓ２の差の絶対値（｜Ｔｓ１−Ｔｓ２｜）である系統間温度差ΔＴｓを算出し、温度差閾値ΔＴｘと比較する。
系統間温度差ΔＴｓが温度差閾値ΔＴｘ以上の場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ｓ１３にて、センサ値Ｔｓ１、Ｔｓ２のいずれが高いか判定する。センサ値Ｔｓ１の方が高い場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、Ｓ１４に移行し、第１系統のインバータ６０１の駆動を停止するか又は電流制限値を低下させる。センサ値Ｔｓ２の方が高い場合（Ｓ１３：ＮＯ）、Ｓ１５に移行し、第２系統のインバータ６０２の駆動を停止するか又は電流制限値を低下させる。
一方、系統間温度差ΔＴｓが温度差閾値ΔＴｘ未満の場合（Ｓ１２：ＮＯ）、処理を終了する。
Ｓ１４で第１系統のインバータ６０１の電流制限値を低下させる場合、温度差算出部４０は、第１系統の電流制限値設定手段２０１に通信し、電流制限値Ｉｄ１**、Ｉｑ１**を低下させることで、インバータ６０１の出力上限値を抑制する。また、インバータ６０１の駆動を停止する場合、電流制限値Ｉｄ１**、Ｉｑ１**をゼロにまで低下させる。ここで、「ゼロ」とは厳密な０［Ａ］に限らず、実質的に０［Ａ］と同等の値を含む。
Ｓ１５で第２系統のインバータ６０２の電流制限値を低下させ、又は駆動を停止する場合、温度差算出部４０は、同様に第２系統の電流制限値設定手段２０２に通信し、電流制限値Ｉｄ２**、Ｉｑ２**を低下させる。
上述のように、２系統のインバータ６０１、６０２は、基板７０上のスイッチング素子の配置、基板配線パターン、放熱抵抗等が同等になるように構成されているため、使用時の発熱は、本来同等のはずである。それに対し、系統間温度差ΔＴｓが温度差閾値ΔＴｘ以上となる状態は、「本来あるべき状態から外れた状態」であると考えられる。そこで、本実施形態の温度差監視処理では、相対的観点から温度異常を判定することで、このような異常を検出することができる。
続いて、温度差算出部４０による温度センサ異常検出処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。この温度センサ異常検出処理は、複数回の装置の電源投入時、本実施形態で言えば複数回のイグニションＯＮ時にわたって実行される。
Ｓ２０でイグニションがＯＮされると、Ｓ２１にて、温度差算出部４０は、第１温度センサ４１のセンサ値Ｔｓ１、及び第２温度センサ４２のセンサ値Ｔｓ２を取得する。
Ｓ２２では、系統間温度差ΔＴｓを算出し、初期温度差閾値ΔＴｙと比較する。この初期温度差閾値ΔＴｙは、上述の温度差監視処理における温度差閾値ΔＴｘと同じでもよいし、異なっていてもよい。
系統間温度差ΔＴｓが初期温度差閾値ΔＴｙ以上の場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、Ｓ２３にてカウントをインクリメントする。カウントが所定回数のＮ回に達しなければ（Ｓ２４：ＮＯ）、Ｓ２６にて、イグニションＯＦＦ時にカウントを保持する。そして、次のイグニションＯＮ時に再びＳ２２の判定を行う。こうしてカウントがＮ回に達したら（Ｓ２４：ＹＥＳ）、Ｓ２５に移行し、いずれかの温度センサ４１、４２が異常であると判定する。
つまり、イグニションをＯＦＦしてからある程度の時間が経過すれば、モータ制御装置１０は十分に冷却されており、次にイグニションをＯＮした時には、第１温度センサ４１及び第２温度センサ４２のセンサ値Ｔｓ１、Ｔｓ２は、ほぼ同等になると推定される。それにもかかわらず、複数回のイグニションＯＮ時にわたって系統間温度差ΔＴｓが初期温度差閾値ΔＴｙ以上であれば、いずれかの温度センサ４１、４２自体が異常である可能性が疑われる。
ここで、Ｓ２４の判定における所定回数や、連続性の要求程度、すなわちＳ２２の判定が１回でもＮＯの場合にカウントをリセットするかというような条件は、任意に設定してよい。
また、いずれかの温度センサ４１、４２が異常であると判定されたときは、例えばウォーニングランプ等で運転者に知らせ、早期にディーラーへ行き部品を交換するように促すこと等が考えられる。
（効果）
以上の構成による本実施形態のモータ制御装置１０の効果について説明する。この説明では、第１温度センサ４１のセンサ値Ｔｓ１が第２温度センサ４２のセンサ値Ｔｓ２より高い場合を想定して説明する。
（１）従来技術の技術的思想では、第１温度センサ４１のセンサ値Ｔｓ１、及び、第２温度センサ４２のセンサ値Ｔｓ２がそれぞれ所定の温度閾値を超えているか否かという絶対的観点のみで温度異常を判定している。したがって、温度閾値に対して許容温度範囲にある限り、本来あるべき状態から多少外れた軽度の異常を検出することはできない。
それに対し、本実施形態では、２系統の系統間温度差ΔＴｓに基づいて相対的観点から温度異常を判定するため、素子の破壊に至らない程度の軽度の異常まで幅広く検出することができる。
例えば、モータ制御装置１０の製造時に、図４に示す放熱ゲル７４の塗布状態に系統間でのばらつきが生じた場合を想定する。具体的には、一方の系統（仮に第２系統）では、放熱ゲル７４が適正に塗布され、スイッチング素子６２の背面Ｓｂからヒートシンク７５への放熱が十分確保されており、他方の系統（仮に第１系統）では、放熱ゲル７４の不足により、スイッチング素子６１の背面Ｓｂからヒートシンク７５への放熱が不十分であるとする。
この場合、第１系統のスイッチング素子６１も実装面Ｓｍから基板７０経由では放熱するため、即座に素子の破壊には至らないものの、第２系統のスイッチング素子６２に比べて常に不利な条件で使用されることとなり、系統間での初期性能や耐久性能に差が生じることが予想され、望ましくない。
従来技術ではこのような温度異常を検出することができないのに対し、本実施形態では検出可能である。例えば、製造段階の検査工程で系統間温度差ΔＴｓを監視することで、系統間のばらつきの小さい高品質の製品を出荷することができる。
或いは、車両への搭載後、はんだ７３や放熱ゲル７４の経時劣化や亀裂によって、いずれかの系統で放熱性能が低下したような場合、本実施形態では、系統間の放熱の不均衡を早期に検出することができるため、素子の破壊を未然に防止することができる。
（２）系統間温度差ΔＴｓが温度差閾値ΔＴｘ以上のとき、温度差算出部４０は、検出温度が高い方の系統である第１系統の電流制限値設定手段２０１に通信し、電流制限値Ｉｄ１**、Ｉｑ１**を低下させる。センサ値Ｔｓ１、Ｔｓ２がいずれも絶対的に許容温度範囲にある場合には、検出温度が高い方の系統である第１系統のインバータ６０１の駆動を完全に停止する必要はない。
そこで、状況に応じて電流制限値Ｉｄ１**、Ｉｑ１**を低下させ、インバータ６０１の駆動を制限しつつ継続するようにしてもよい。これにより、例えば電動パワーステアリング装置１に適用されるモータ制御装置１０においては、２系統中の１系統の出力を部分的に利用することで、２系統の合計出力が極端に低下することを防止し、運転者の操舵性に与える影響を小さくすることができる。また、正常系統が１系統のみで駆動することにより、過剰な負荷がかかることを防止することができる。
（３）上記（２）において電流制限値Ｉｄ１**、Ｉｑ１**を低下させる程度は、適宜設定してよい。例えば、正常系統のみの駆動で十分な出力が得られ、且つ、正常系統に過剰な負荷がかからない状況では、電流制限値Ｉｄ１**、Ｉｑ１**を極限まで低下させ、ゼロにすることで、インバータ６０１の駆動を停止してもよい。このように、インバータ６０１の駆動を抑制するときと停止するときとで、いずれも「電流制限値を低下させる」という同じロジックを用いるため、制御が単純になる。
（４）本実施形態では、また、複数回のイグニションＯＮ時にわたって温度センサ異常検出処理を実行し、系統間温度差ΔＴｓが温度差閾値ΔＴｙ以上であるという判定をした回数が所定回数に達したとき、第１温度センサ４１又は第２温度センサ４２のいずれかが異常であると判定する。これにより、温度センサ４１、４２の異常を早期に発見し、温度センサ４１、４２の異常に起因する誤検出を未然に防止することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図８のフローチャート、及び図９のパターン表を参照して説明する。第２実施形態は、回路構成については第１実施形態の構成（図１、図５参照）と実質的に同一であり、制御については第１実施形態の温度差監視処理（図６参照）をさらに応用した処理を実行する。
図８のＳ３１にて、温度差算出部４０は、第１温度センサ４１のセンサ値Ｔｓ１、及び第２温度センサ４２のセンサ値Ｔｓ２を取得する。そして、センサ値Ｔｓ１、Ｔｓ２を、まず温度閾値Ｔｚと比較する。この温度閾値Ｔｚは、インバータ６０１、６０２用のスイッチング素子の発熱が絶対的に異常であると考えられる温度値に設定される。センサ値が温度閾値Ｔｚ以上である系統は、フェールセーフの観点から、直ちにインバータの駆動を停止することが求められる。
図９は、第１温度センサ４１のセンサ値Ｔｓ１が第２温度センサ４２のセンサ値Ｔｓ２より高いと仮定したときの各温度パターンにおけるインバータの駆動可否判定を示している。「判定」欄において、○印は、その系統のインバータの駆動を継続することを表し、×印は、その系統のインバータの駆動を停止することを表している。
図８に戻り、センサ値Ｔｓ１、Ｔｓ２がいずれも温度閾値Ｔｚ以上のとき（Ｓ３２：ＹＥＳ）は、Ｓ３９にて両系統のインバータ６０１、６０２の駆動を停止する。Ｓ３２がＮＯで、センサ値Ｔｓ１が温度閾値Ｔｚ以上のとき（Ｓ３３：ＹＥＳ）は、Ｓ３７にて第１系統のインバータ６０１の駆動を停止し、センサ値Ｔｓ２が温度閾値Ｔｚ以上のとき（Ｓ３４：ＹＥＳ）は、Ｓ３８にて第２系統のインバータ６０２の駆動を停止する。
ここまでのステップでは、系統間温度差ΔＴｓについては不問とする。
センサ値Ｔｓ１、Ｔｓ２がいずれも温度閾値Ｔｚ未満のとき（Ｓ３４：ＮＯ）、Ｓ３５及びＳ３６にて、第１実施形態の図６と同様に系統間温度差ΔＴｓに基づいて温度異常を判定する。すなわち、系統間温度差ΔＴｓが温度差閾値ΔＴｘ以上の場合、センサ値が高い方の系統のインバータの駆動を停止する（Ｓ３７、Ｓ３８）。
ここで、Ｓ３５又はＳ３６でＹＥＳの場合、センサ値が高い方の系統のインバータの駆動を停止する代わりに、第１実施形態と同様に、電流制限値を低下させ、駆動を継続するようにしてもよい。
第２実施形態は、第１実施形態の効果に加え、絶対的な温度異常に対し、フェールセーフの観点から素子の破壊を未然に防止することができる。
（その他の実施形態）
（ア）上記実施形態では、いずれかの系統のインバータ６０１、６０２の駆動を停止するとき、制御部６５１、６５２は、電流制限値設定手段２０１、２０２の電流制限値をゼロにしている。これ以外の駆動停止の方法として、制御部は、スイッチング素子のゲートに対する駆動信号をオフにしたり、電源リレーを遮断したりしてもよい。
（イ）上記実施形態の２系統モータ制御装置は、電力変換回路として、１系統あたり６つのスイッチング素子がブリッジ接続されたインバータ６０１、６０２を備え、バッテリ５１の直流電力を３相交流電力に変換して３相ブラシレスモータ８０を駆動するものである。この他、本発明の２系統モータ制御装置は、電力変換回路として、１系統あたり４つのスイッチング素子がブリッジ接続されたＨブリッジ回路を備え、ブラシ付きＤＣモータを駆動するものとしてもよい。
（ウ）モータ制御装置１０の具体的な構成は、上記実施形態の構成に限らない。例えばスイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴ以外の電界効果トランジスタやＩＧＢＴ等であってもよい。また、電源リレー部５５１、５５２の逆接続対応用の電源リレーは無くてもよい。
（エ）上記実施形態では、２系統のインバータ６０１、６０２が出力する３相交流電力の位相差について特に言及していない。また、図５のブロック図で回転角センサ８５から２系統の制御部６５１、６５２にフィードバックされる電気角は、いずれも「θ」で表している。しかし、例えば特開２０１３−３４２８０号公報に開示された２系統モータ制御装置のように、２系統の交流電力の位相を互いに３０°ずらす構成を採用してもよい。
（オ）本発明のモータ制御装置は、電動パワーステアリング装置用のモータに限らず、他のいかなる用途のモータに適用されてもよい。また、トルクを発生する用途に限らず、回生電力を発生する発電機用の制御装置として適用されてもよい。そのため、例えば温度センサ異常検出処理（図７参照）における「イグニションＯＮ」は、適用される装置に関する「電源投入」というように読み替えればよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
１０ ・・・モータ制御装置、
１５ ・・・電流指令値演算手段、
２０１、２０２ ・・・電流制限値設定手段、
４０ ・・・温度差算出部（温度差算出手段）、
４１ ・・・第１温度センサ、
４２ ・・・第２温度センサ、
６０１、６０２ ・・・インバータ（電力変換回路）、
６５１、６５２ ・・・制御部、
８０ ・・・モータ、
８０１、８０２ ・・・巻線組。

Claims (4)

  1. ２組の巻線組（８０１、８０２）を有するモータ（８０）の駆動を制御するモータ制御装置（１０）であって、
    ２組の前記巻線組に対応して設けられ前記巻線組に電力を供給する、仕様及び電気的性能が互いに同等である２系統の電力変換回路（６０１、６０２）と、
    第１系統の前記電力変換回路の温度を検出する第１温度センサ（４１）と、
    第２系統の前記電力変換回路の温度を検出する第２温度センサ（４２）と、
    前記モータに通電する電流指令値を演算する電流指令値演算手段（１５）と、
    前記電流指令値の上限となる電流制限値を設定する電流制限値設定手段（２０１、２０２）を有し、前記電力変換回路への出力を電流フィードバック制御により系統毎に制御する制御部（６５１、６５２）と、
    前記第１温度センサ及び前記第２温度センサの検出温度を取得し、前記第１温度センサ及び前記第２温度センサの検出温度（Ｔｓ１、Ｔｓ２）の差の絶対値である系統間温度差（ΔＴｓ）を算出する温度差算出手段（４０）と、
    を備え、
    前記系統間温度差が所定の温度差閾値（ΔＴｘ）以上のとき、
    前記制御部は、検出温度が高い方の系統の前記電力変換回路の駆動を停止するか又は電流制限値を低下させることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
  2. 前記系統間温度差が前記所定の温度差閾値以上のとき、
    前記制御部は、検出温度が高い方の系統の電流制限値をゼロにすることにより前記電力変換回路の駆動を停止することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
  3. 前記温度差算出手段は、当該モータ制御装置の電源投入後に、前記第１温度センサ及び前記第２温度センサの検出温度を取得し、
    複数回の電源投入において、前記系統間温度差が所定の初期温度差閾値（ΔＴｙ）以上であるという判定をした回数が所定回数に達したとき、前記温度差算出手段は、前記第１温度センサ又は前記第２温度センサのいずれかが異常であると判定することを特徴とする請求項１または２に記載のモータ制御装置。
  4. 前記温度差算出手段が取得した前記第１温度センサ又は前記第２温度センサの検出温度が所定の温度閾値（Ｔｚ）以上であるとき、
    前記制御部は、検出温度が前記所定の温度閾値以上である系統の前記電力変換回路の駆動を停止す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モータ制御装置。
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