JP2018074879A - 回転電機システム - Google Patents

Abstract

【課題】回転電機システムを対象として、異常判定に加え、精度よく正常判定を実施することが可能な異常判定装置を提供する。【解決手段】モータ１０、モータ１０に電力を供給する電源システム、及びモータ１０の制御に用いる所定の状態量を検出するセンサ２６，２８を備える電動パワーステアリング装置５であって、所定の異常判定期間にわたって所定の異常判定条件が継続して成立している場合に、電動パワーステアリング装置５に異常が生じていると判定する異常判定を実施し、所定の正常判定期間にわたって、回転電機の動作時に成立する所定の正常判定条件が成立し、かつ、異常判定条件が成立していない場合に、電動パワーステアリング装置５が正常であると判定する正常判定を実施するとともに、電動パワーステアリング装置５が正常であると判定した場合に、制御装置８０に対して、回転電機システムが正常である旨を通知する制御部４１と、を備える。【選択図】 図２

Description

回転電機、回転電機に電力を供給する電源システム、及び回転電機の制御に用いる所定の状態量を検出するセンサを含む回転電機システムの異常判定装置に関する。

特許文献１には、回転電機における異常判定を行う構成が記載されている。特許文献１の構成では、回転電機に供給される電圧が所定値以上であるタイミングにおいて、回転電機の巻線に流れる電流が閾値以下の状態が所定時間継続した場合に、断線が生じていると判定する。

特開２０１５−２１３６６６号公報

ここで、回転電機、回転電機に電力を供給する電源システム、及び回転電機の制御に用いる所定の状態量を検出するセンサを含む回転電機システムにおける異常判定を行う構成では、回転電機システムに生じた異常を判定できるものの回転電機システムが正常であるか否かを判定することはできない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、回転電機システムを対象として、異常判定に加え、精度よく正常判定を実施することが可能な異常判定装置を提供することを主たる目的とする。

第１の構成は、回転電機（１０）、前記回転電機に電力を供給する電源システム（２１，２２）、及び前記回転電機の制御に用いる所定の状態量を検出するセンサ（２６，２８，９４）を備える回転電機システム（５）であって、所定の異常判定期間にわたって所定の異常判定条件が継続して成立している場合に、前記回転電機システムに異常が生じていると判定する異常判定を実施する異常判定部（４１）と、所定の正常判定期間にわたって、前記回転電機の動作時に成立する所定の正常判定条件が成立し、かつ、前記異常判定条件が成立していない場合に、前記回転電機システムが正常であると判定する正常判定を実施するとともに、前記回転電機システムが正常であると判定した場合に、外部装置に対して、前記回転電機システムが正常である旨を通知する正常判定部（４１）と、を備える。

異常判定部による異常判定では、所定の異常判定期間にわたって、所定の異常判定条件が継続して成立している場合に回転電機、電源システム、及びセンサを含む回転電機システムに異常が生じていると判定する。当該構成によって、実際に異常が生じている可能性が高い場合には、異常が生じている判定することができる。

ここで、異常判定部による異常判定は、回転電機システムに異常が生じていることを好適に判定できる一方で、回転電機システムが正常であるか否かの判定を行うものではない。そこで、本構成では、回転電機の動作時に成立する所定の正常判定条件が成立し、かつ、所定の正常判定期間にわたって前記異常判定条件が成立していない場合に回転電機システムが正常であると判定する正常判定部を備えるものとした。当該正常判定部を備える構成とすることで、実際に回転電機が動作する状況下において、回転電機システムが正常であると判定することが可能になる。回転電機が動作している状況下で正常判定を実施することで、精度よく正常判定を実施することができる。

そして、正常判定部が、回転電機システムが正常である旨を外部装置に対して通知することで、例えば、外部装置による回転電機に対する制御を許可したり、回転電機システムが正常であることをユーザに通知したりすることが可能になる。

第２の構成は、第１の構成において、前記異常判定部及び前記正常判定部は、前記回転電機又は前記電源システムにおいてショート異常が生じていることを前記異常判定条件とし、前記正常判定部は、前記電源システムから前記回転電機へ電流が出力されていることを前記正常判定条件として、前記ショート異常が生じていないか否かの前記正常判定を実施する。

制御装置は、回転電機又は電源システムにおいてショート異常が生じていることを異常判定条件とするものである。さらに、制御装置は、電源システムから前記回転電機へ電流が出力されていることを正常判定条件として、回転電機又は電源システムにおいてショート異常が生じていいないか否かの正常判定を実施する。電源システムから前記回転電機へ電流が出力されていることを正常判定条件とすることで、電源システムから回転電機に対して実際に電力供給が実施されている状況下で、ショート異常が生じているか否かの正常判定が実施される。このため、ショート異常が生じているか否かの正常判定の精度を向上させることができる。

第３の構成は、第１又は第２の構成において、前記異常判定部及び前記正常判定部は、前記回転電機又は前記電源システムにおいてオープン異常が生じていることを前記異常判定条件とするものであり、前記正常判定部は、前記回転電機又は前記電源システムに所定の閾値より大きい電流が流れていることを前記正常判定条件として、前記オープン異常が生じていないか否かの前記正常判定を実施する。

制御装置は、回転電機又は電源システムにおいてオープン異常が生じていることを異常判定条件とするものである。さらに、制御装置は、回転電機又は電源システムに所定の閾値より大きい電流が流れていることを正常判定条件として、回転電機又は電源システムにおいてオープン異常が生じてないか否かの正常判定を実施する。当該構成によれば、実際に電流が流れている状況下でオープン異常の有無に関する正常判定が実施される。このため、オープン異常が生じているか否かの正常判定の精度を向上させることができる。

第４の構成は、第１乃至第３の構成のいずれかにおいて、ドライバによる操舵トルクに応じたトルクを出力する電動パワーステアリング装置（５）に適用されるものであり、前記センサは、前記回転電機の回転角度を検出する角度センサ（２８，２９）を含み、前記異常判定部及び前記正常判定部は、前記角度センサの検出値に異常が生じていることを前記異常判定条件とするものであり、前記正常判定部は、前記角度センサの検出値が所定の範囲で変化したことを前記正常判定条件として、前記角度センサの検出値が正常であるか否かの前記正常判定を実施する。

制御装置は、回転電機の回転角度を検出する角度センサの検出値に異常が生じていることを異常判定条件とするものである。さらに、制御装置は、角度センサの検出値が所定の範囲で変化したことを正常判定条件として、角度センサの検出値が正常であるか否かの正常判定を実施する。当該構成によれば、実際に回転電機が回転している状況下で角度センサの検出値が正常であるか否かの正常判定が実施される。このため、角度センサの検出値に異常が生じているか否かの正常判定の精度を向上させることができる。

第５の構成は、第１乃至第４の構成のいずれかにおいて、ドライバによる操舵トルクに応じたトルクを出力する電動パワーステアリング装置に適用されるものであり、前記センサ、前記操舵トルクを検出するトルクセンサ（９４）を含み、前記異常判定部及び前記正常判定部は、前記トルクセンサの検出値に異常が生じていることを前記異常判定条件とするものであり、前記正常判定部は、前記トルクセンサの検出値が所定値より大きいことを条件として、前記トルクセンサの検出値が正常であるか否かの前記正常判定を実施する。

制御装置は、操舵トルクを検出するトルクセンサの検出値に異常が生じていることを異常判定条件とするものである。さらに、制御装置は、トルクセンサの検出値が所定値より大きいことを正常判定条件として、トルクセンサの検出値が正常であるか否かの正常判定を実施する。当該構成によれば、トルクセンサが実際に操舵トルクを検出している状況下でトルクセンサの検出値に対する正常判定が実施される。このため、トルクセンサの検出値が正常であるか否かの正常判定の精度を向上させることができる。

第６の構成は、第１乃至第５の構成において、ドライバによる操舵トルクに応じたトルクを出力する手動制御と、ドライバによる操舵トルクによらず自律的にトルクを出力する自律制御とを切り替えて実施する電動パワーステアリング装置に適用されるものであり、前記電動パワーステアリング装置は、前記外部装置として、前記自律制御を実施する自律運転制御装置を含み、前記自律運転制御装置は、前記手動制御から前記自律制御への切り替えの際、前記回転電機システムが正常である旨の通知が前記正常判定部から行われていないことを条件として、前記電源システムから前記回転電機に対して所定パターンの電力を供給することで前記正常判定条件を成立させ、前記電源システムから前記回転電機に対して前記所定パターンの電力を供給した後に、前記正常判定部から、前記回転電機システムが正常である旨の通知がなされたことを条件として、前記手動制御から前記自律制御への切り替えを実施する。

自律運転制御装置は、手動制御から自律制御への切り替えの際、回転電機システムが正常である旨の通知が正常判定部から行われていないことを条件として、電源システムから回転電機に対して所定パターンの電力を供給する制御を実施する。回転電機に対して所定パターンの電力を供給することで、回転電機を動作させ、正常判定条件を成立させる。これにより、正常判定部としての制御装置による正常判定が実施される。そして、正常判定部としての制御装置から回転電機システムが正常である旨の通知がなされたことを条件として、手動制御から自律制御への切り替えを実施する。このような自立運転ＥＣＵによる制御によって、回転電機システムの正常判定が行われた後に手動制御から自律制御への切り替えが実施されることになり、回転電機システムが正常でない場合に、自律制御が実施されることが抑制される。このため、自律制御の安全性を向上させることができる。

第７の構成は、第６の構成において、前記自律運転制御装置は、前記所定パターンの電力として、前記回転電機に流れるｄ軸電流が０以外の所定電流となり、かつ、前記回転電機に流れるｑ軸電流が略０となる電力を供給する。

具体的には、所定パターンの電力として、ｄ軸電流の大きさが所定値より大きく、かつ、ｑ軸電流が略０となるような電流を供給する。ｑ軸電流を略０とすることで、回転電機の出力トルクを略０とするとともに、ｄ軸電流の大きさを０より大きくすることで、電源システムから回転電機に対して電力が供給される状況を作ることができる。電源システムから回転電機に対して電力が供給される状況下では、特に、オープン異常、及び、ショート異常に関する正常判定を実施することが可能になる。

第８の構成は、第６又は第７の構成において、ドライバによる操舵トルクに応じたトルクを出力する電動パワーステアリング装置に適用されるものであり、前記自律運転制御装置は、前記所定パターンの電力として、前記回転電機に対し、前記回転電機からトルクが出力されてから車両のヨーレイトが変化するまでの応答時間であるヨーレイト時定数より短い周期で変化する電力パターンを供給する。

所定パターンの電力として、回転電機からトルクが出力されてから車両のヨーレイトが変化するまでの応答時間であるヨーレイト時定数より短い周期で変化する電力を供給することで、車両のヨーレイトの変動を抑制するとともに、電源システムから回転電機に対して電力が供給される状況を作ることができる。電源システムから回転電機に対して電力が供給される状況下では、特に、オープン異常、及び、ショート異常に関する正常判定を実施することが可能になる。

第９の構成は、前記回転電機は、独立した２組の電機子巻線を含むものであり、前記自律運転制御装置は、前記所定パターンの電力として、前記２組の電機子巻線において、出力トルクが打ち消しあう電力を供給する。

所定パターンの電力として、２組の電機子巻線において、出力トルクが打ち消しあうように電力を供給することで、回転電機の出力トルクを略０とするとともに、電源システムから回転電機に対して電力が供給される状況を作ることができる。電源システムから回転電機に対して電力が供給される状況下では、特に、オープン異常、及び、ショート異常に関する正常判定を実施することが可能になる。

ステアリングシステムの全体構成を表す図。 電動パワーステアリング装置の電気的構成を表す図。 制御部による制御を表す制御ブロック図。 回転電機制御装置と自律運転制御装置との関係を表す図。 角度センサの出力電圧を表す図。 トルクセンサの出力電圧を表す図。 ショート異常に係る異常判定及び正常判定処理を表すフローチャート。 オープン異常に係る異常判定及び正常処理を表すフローチャート。 第１角度センサに係る異常判定及び正常判定処理を表すフローチャート。 第１電流検出部に係る異常判定及び正常判定処理を表すフローチャート。 トルクセンサに係る異常判定及び正常判定処理を表すフローチャート。 自律制御と手動制御との切り替え処理を表すフローチャート。

本実施形態における「回転電機システム」を図１〜図３に示す。本実施形態の「回転電機システム」は、ドライバによるステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置５を含むステアリングシステム９０に適用される。

図１は、ステアリングシステム９０の全体構成を示す。ステアリングシステム９０は、ハンドル（ステアリングホイール）９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、電動パワーステアリング装置５を備えている。

ハンドル９１（ステアリングホイール）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が設けられている。トルクセンサ９４は、ステアリングシャフト９２の回転に伴うトルクを電圧に変換して出力する。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。

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が回転する。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の変位量に応じた角度に一対の車輪９８が操舵される。

電動パワーステアリング装置５は、操舵アシストトルクを発生するモータ１０（回転電機）、モータ１０を駆動する回転電機制御装置１、回転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９、及び、トルクセンサ９４を含む。本実施形態のモータ１０は３相交流ブラシレスモータであり、減速ギア９を正逆回転させる。

図２に示すように、モータ１０は、３相ブラシレスモータであって、いずれも図示しないロータおよびステータを有する。ロータは、円筒状の部材であり、その表面に永久磁石が貼り付けられ、磁極を有する。ステータには、２組の巻線群１１，１２（電機子巻線群）が巻回される。

第１巻線群１１は、Ｕ１コイル１１１、Ｖ１コイル１１２、及び、Ｗ１コイル１１３から構成される。第２巻線群１２は、Ｕ２コイル１２１、Ｖ２コイル１２２、及び、Ｗ２コイル１２３から構成される。

第１巻線群１１と第２巻線群１２とは、電気的には独立しているが、同一のステータに巻回されており、モータ１０が構成する磁気回路により磁気的に結合されている。また、第１巻線群１１のＵ１コイル１１１と、第２巻線群１２のＵ２コイル１２１とは、位相が３０°ずれた位置に配置される。Ｖ相、Ｗ相についても同様である。

回転電機制御装置１は、第１インバータ部２１、第２インバータ部２２、第１電流検出部２６（電流センサ）、第２電流検出部２７、第１角度センサ２８、第２角度センサ２９、第１電源リレー３１、第２電源リレー３２、第１コンデンサ３３、第２コンデンサ３４、駆動回路（プリドライバ）３５、及び、制御部４１を備える。

第１インバータ部２１は、６つのスイッチング素子（以下、「スイッチ」と記載する。）２１１〜２１６を有し、第１巻線群１１のコイル１１１、１１２、１１３への通電を切り替える。

高電位側に設けられる上アームスイッチ２１１，２１２，２１３のドレインは、第１上側母線２１８を経由してバッテリ３０の正極側とそれぞれ接続されている。上アームスイッチ２１１，２１２，２１３のソースは、低電位側に設けられる下アームスイッチ２１４，２１５，２１６のドレインとそれぞれ接続されている。下アームスイッチ２１４，２１５，２１６のソースは、第１下側母線２１９を経由してバッテリ３０の負極側と接続される。上アームスイッチ２１１，２１２，２１３と下アームスイッチ２１４，２１５，２１６との接続点は、それぞれ、Ｕ１コイル１１１、Ｖ１コイル１１２、Ｗ１コイル１１３の一端と接続される。

第２インバータ部２２は、６つのスイッチ２２１〜２２６を有し、第２巻線群１２のコイル１２１、１２２、１２３への通電を切り替える。

高電位側に設けられる上アームスイッチ２２１，２２２，２２３のドレインは、第２上側母線２２８を経由してバッテリ３０の正極側とそれぞれ接続されている。上アームスイッチ２２１，２２２，２２３のソースは、低電位側に設けられる下アームスイッチ２２４，２２５，２２６のドレインとそれぞれ接続されている。下アームスイッチ２２４，２２５，２２６のソースは、第２下側母線２２９を経由してバッテリ３０の負極側と接続される。上アームスイッチ２２１，２２２，２２３と下アームスイッチ２２４，２２５，２２６との接続点は、それぞれ、Ｕ２コイル１２１，Ｖ２コイル１２２，Ｗ２コイル１２３の一端と接続される。

本実施形態のスイッチ２１１〜２１６，２２１〜２２６は、いずれもＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物絶縁効果トランジスタ）であるが、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）やサイリスタや機械式のリレースイッチなどとしてもよい。

第１電流検出部２６は、電流検出素子２６１，２６２，２６３から構成される。電流検出素子２６１は、スイッチ２１４の低電位側に設けられ、Ｕ１コイル１１１に通電される電流であるＵ１電流Ｉｕ１を検出する。電流検出素子２６２は、スイッチ２１５の低電位側に設けられ、Ｖ１コイル１１２に通電される電流であるＶ１電流Ｉｖ１を検出する。電流検出素子２６３は、スイッチ２１６の低電位側に設けられ、Ｗ１コイル１１３に通電される電流であるＷ１電流Ｉｗ１を検出する。

第２電流検出部２７は、電流検出素子２７１、２７２、２７３から構成される。電流検出素子２７１は、スイッチ２２４の低電位側に設けられ、Ｕ２コイル１２１に通電される電流であるＵ２電流Ｉｕ２を検出する。電流検出素子２７２は、スイッチ２２５の低電位側に設けられ、Ｖ２コイル１２２に通電される電流であるＶ２電流Ｉｖ２を検出する。電流検出素子２７３は、スイッチ２２６の低電位側に設けられ、Ｗ２コイル１２３に通電される電流であるＷ２電流Ｉｗ２を検出する。本実施形態の電流検出素子２６１〜２６３、２７１〜２７３は、シャント抵抗である。なお、シャント抵抗に代えてホール素子などを用いてもよい。

角度センサ２８，２９は、ともにモータ１０の回転角を検出する。角度センサ２８，２９は、それぞれ、モータ１０の回転子側に設けられる磁気発生部である磁石と、当該磁石に近接して設けられる磁気検出素子とによって構成され、モータ１０の回転角度に応じた電圧を出力する。角度センサ２８，２９を構成する磁気検出素子は、具体的には、トンネル磁気抵抗（TMR: Tunnel Magneto Resistance）素子である。なお、角度センサ２８，２９を構成する磁気検出素子としてホール素子などを用いてもよい。角度センサ２８，２９により検出されたモータ１０の電気角θは、制御部４１へ出力される。

角度センサ２８，２９は、モータ１０の回転子の回転角度に応じた正弦波電圧と、当該正弦波に対して９０度位相が進んだ余弦波電圧とを出力する。また、角度センサ２８，２９における異常などに対応すべく、角度センサ２８，２９はそれぞれ、第１の余弦波電圧Ｖｘ１、及び第１の正弦波電圧Ｖｙ１を出力する第１磁気検出素子と、第２の余弦波電圧Ｖｘ２、及び第２の正弦波電圧Ｖｙ２を出力する第２磁気検出素子と、を備える構成としている。角度センサ２８，２９がそれぞれ正常な場合、余弦波電圧Ｖｘ１と余弦波電圧Ｖｘ２とは略等しい値となり、正弦波電圧Ｖｙ１と正弦波電圧Ｖｙ２とは略等しい値となる。

後述する制御部４１は、余弦波電圧Ｖｘ１，Ｖｘ２と正弦波電圧Ｖｙ１，Ｖｙ２との比（Ｖｙ１／Ｖｘ１，Ｖｙ２／Ｖｘ２）の逆正接を算出することで、モータ１０の電気角θを取得する。ここで、第１角度センサ２８の出力値に基づいて取得されるモータ１０の電気角の検出値をθ１と表し、第２角度センサ２９の出力値に基づいて取得されるモータ１０の電気角の検出値をθ２と表す。

第１電源リレー３１は、バッテリ３０から第１インバータ部２１への電力供給を遮断可能に設けられている。第２電源リレー３２は、バッテリ３０から第２インバータ部２２への電力供給を遮断可能に設けられている。本実施形態において、電源リレー３１，３２は、スイッチ２１１などと同様にＭＯＳＦＥＴとしているが、ＩＧＢＴやサイリスタや機械式のリレースイッチなどとしてもよい。

また、電源リレー３１，３２をＭＯＳＦＥＴとする場合、バッテリ３０が誤って逆向きに接続された場合にダイオードを経由して逆向きの電流が流れるのを防ぐべく、ダイオードの向きが反対向きとなるように電源リレー３１，３２と直列に接続される図示しない逆接保護リレーをそれぞれ設けることが好ましい。

第１コンデンサ３３は、バッテリ３０及び第１インバータ部２１の入力側と並列に接続される。第２コンデンサ３４は、バッテリ３０及び第２インバータ部２２の入力側と並列に接続される。コンデンサ３３，３４は、電荷を蓄えることで、インバータ部２１，２２への入力電圧を安定化させたり、サージ電流などのノイズ成分を抑制したりする。

本実施形態では、第１巻線群１１、ならびに、第１巻線群１１の通電制御に係る第１インバータ部２１、第１電流検出部２６、第１角度センサ２８、第１電源リレー３１、及び、第１コンデンサ３３を「第１系統１０１」とし、第２巻線群１２、ならびに、第２巻線群１２の通電制御に係る第２インバータ部２２、第２電流検出部２７、第２角度センサ２９、第２電源リレー３２、及び、第２コンデンサ３４を「第２系統１０２」とする。

制御部４１は、電動パワーステアリング装置５全体の制御を司るものであり、各種演算を実行するマイクロコンピュータ等により構成される。制御部４１における各処理は、ＲＯＭなどに予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェアによって実施されてもよいし、専用の電子回路によるハードウェアによって実施されてもよい。

制御部４１は、信号生成部４８を有する。信号生成部４８は、トルクセンサ９４から取得される操舵トルク、および、角度センサ２８，２９から取得される電気角θ１，θ２などに基づき、スイッチ２１１〜２１６，２２１〜２２６のオンオフを制御する制御信号を生成する。生成された制御信号は、駆動回路３５を経由して、スイッチ２１１〜２１６，２２１〜２２６のゲートに出力される。制御部４１は、スイッチ２１１〜２１６，２２１〜２２６のオンオフ動作を制御することにより、モータ１０の駆動を制御する。なお、図２においては、信号生成部４８以外の制御部４１の構成の記載を省略している。

制御部４１の詳細を図３に示す。図３では、第１系統１０１の制御に係る構成を記載している。また、制御部４１は、第２系統１０２の制御に係る構成を備えているが、図３では省略している。

制御部４１は、３相２相変換部５１０、減算器５１２，５１３、制御器５１４，５１５、ｄｑ非干渉電圧演算部５１６，５１７、非干渉電圧補正部５１８，５１９、及び、２相３相変換部５２０を有する。

３相２相変換部５１０は、第１電流検出部２６により検出されたＵ１電流検出値Ｉｕ１、Ｖ１電流検出値Ｉｖ１、及び、Ｗ１電流検出値Ｉｗ１を、電気角θ１に基づいてＵＶＷ座標系からｄｑ座標系に変換し、第１巻線群１１のｄ軸電流検出値Ｉｄ１、及び、ｑ軸電流検出値Ｉｑ１を算出する。ここで、ｄｑ軸の電流検出値Ｉｄ１，Ｉｑ１は、３相の電流検出値Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１をｄｑ変換した値であり、いずれも電流検出値の概念に含まれるものである。

ｄ軸減算器５１２は、ｄ軸電流偏差ΔＩｄ１を算出する。ｄ軸電流偏差ΔＩｄ１は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ１＊とフィードバック制御の対象であるｄ軸電流検出値Ｉｄ１との偏差である。ｑ軸減算器５１３は、ｑ軸電流偏差ΔＩｑ１を算出する。ｑ軸電流偏差ΔＩｑ１は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ１＊とフィードバック制御の対象であるｑ軸電流検出値Ｉｑ１との偏差である。

ｄ軸制御器５１４は、ｄ軸電流偏差ΔＩｄ１が０に収束するように、ＰＩ演算により基本ｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＊＿ｂを算出する。ｑ軸制御器５１５は、ｑ軸電流偏差ΔＩｑ１が０に収束するように、ＰＩ演算により基本ｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＊＿ｄを算出する。制御器５１４，５１５はＰＩＤ演算などを実施してもよい。

ｄｑ非干渉電圧演算部５１６は、ｑ軸電流偏差ΔＩｑ１に基づき、ｄ軸非干渉化電圧Ｖｄ１＿ｄｃを算出する。ｄｑ非干渉電圧演算部５１７は、ｄ軸電流偏差ΔＩｄ１に基づき、ｑ軸非干渉化電圧Ｖｑ１＿ｄｃを算出する。

ｄ軸非干渉電圧補正部５１８は、基本ｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＊＿ｂからｄ軸非干渉化電圧Ｖｄ１＿ｄｃを減算することで、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＊を算出する。ｑ軸非干渉電圧補正部５１９は、基本ｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＊＿ｂにｑ軸非干渉化電圧Ｖｑ１＿ｄｃを加算することで、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＊を算出する。

２相３相変換部５２０は、電気角θ１に基づき、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ１＊およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ１＊をｄｑ座標系からＵＶＷ座標系に変換する逆ｄｑ変換を行い、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ１＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ１＊、及び、Ｗ相電圧指令値Ｖｗ１＊を算出する。

２相３相変換部５２０により算出された電圧指令値Ｖｕ１＊，Ｖｖ１＊，Ｖｗ１＊は、信号生成部４８（図２参照）に出力される。信号生成部４８では、電圧指令値Ｖｕ１＊，Ｖｖ１＊，Ｖｗ１＊に基づいて、スイッチ２１１〜２１６のオンオフを制御する制御信号を生成する。具体的には、信号生成部４８は、各電圧指令値Ｖｕ１＊，Ｖｖ１＊，Ｖｗ１＊に応じた電圧が出力されるようにＰＷＭ演算を実施する。生成された制御信号は、駆動回路３５（図２参照）を経由して、第１インバータ部２１に出力される。図３においては、信号生成部４８および駆動回路３５の記載を省略している。

制御部４１による第２系統１０２の制御は、上述した第１系統１０１の制御と同等であるため説明を省略する。本実施形態の制御部４１は、第１角度センサ２８の検出値θ１に基づいて第１インバータ部２１の制御を行い、第２角度センサ２９の検出値θ２に基づいて第２インバータ部２２の電力制御を行う。ここで、第１インバータ部２１の制御主体と、第２インバータ部２２の制御主体とは異なる装置であってもよい。

以上説明したように、本実施形態の電動パワーステアリング装置５は、互いに磁気的に結合する複数の巻線群１１，１２を有するモータ１０の駆動を制御するものであって、インバータ部２１，２２と、制御部４１と、を備える。

インバータ部２１，２２は、巻線群１１，１２毎に設けられている。第１インバータ部２１は、第１巻線群１１の各相に対応して設けられる上アームスイッチ２１１〜２１３、及び、上アームスイッチ２１１〜２１３の低電位側に接続される下アームスイッチ２１４〜２１６を有する。第２インバータ部２２は、第２巻線群１２の各相に対応して設けられる上アームスイッチ２２１〜２２３、及び、上アームスイッチ２２１〜２２３の低電位側に接続される下アームスイッチ２２４〜２２６を有する。制御部４１は、インバータ部２１，２２を制御する。具体的には、制御部４１は、インバータ部２１，２２のスイッチ２１１〜２１６、２２１〜２２６のオンオフ作動を制御する。

図４に示すように、回転電機制御装置１（制御部４１）は、車両の自律運転用の制御を行う制御装置６０と、表示装置６１との通信を行う。

制御装置６０は、ドライバなどによって操作される操作部６３からの入力信号に応じて、ドライバの操作に応じて車両の走行状態を制御する手動制御と、車両の走行状態を各種センサからの入力に応じて自律的に制御する自律制御とを切り替えて実施する。手動制御時には、電動パワーステアリング装置５は、ドライバによる操舵トルクに応じたトルクを出力する。

ここで、制御装置６０が実施する自律制御は、ドライバの操作に応じた制御と、自律的な制御とを組み合わせたものを含み、例えば、ドライバの操作に応じた車両の加減速に関する制御と、車両の操舵を自律的に行う制御と、を組み合わせたものを含むものである。制御装置６０は、自律制御時には、車両に取り付けられたカメラなどを含む各種センサから入力される情報に基づいて、車両の操舵を自律的に制御する。

表示装置６１は、車両の速度などの情報を表示する一般的なものであり、液晶ディスプレイを含む表示部と、当該表示部を制御する制御部とを含むものである。操作部６２は、機械的に操作されるスイッチや、タッチパネルに対する入力や音声による入力などによって操作されるソフトウェア的なものを含むものである。

制御装置６０は、操作部６２に対するドライバによる操作に応じて、手動制御から自律制御への切り替えを行う。制御装置６０は、車両の操舵を自律的に制御する場合、モータ１０が出力すべきトルク量（トルク指令値）を回転電機制御装置１に通知する。回転電機制御装置１は、モータ１０からそのトルク指令値に応じたトルクを出力させる制御を実施する。なお、制御装置６０から回転電機制御装置１に対し、トルク指令値に代えて、ステアリングシャフト９２の回転角度などを通知するものであってもよい。

ここで、モータ１０を含む電動パワーステアリング装置５に異常が生じている状態では、自律制御を正常に実施できない。そこで、制御装置６０は、電動パワーステアリング装置５に異常が生じている場合に、手動制御から自律制御への切り替えを禁止する。なお、手動制御から自律制御への切り替えを禁止する主体は制御部４１であってもよい。

制御部４１は、電動パワーステアリング装置５の異常判定を行う。具体的には、制御部４１は、巻線群１１，１２、巻線群１１，１２に電力供給を行うインバータ部２１，２２、巻線群１１，１２とインバータ部２１，２２との間の配線、インバータ部２１，２２とバッテリ３０との配線、及び、バッテリ３０を含む電源システム、並びに、インバータ部２１，２２から巻線群１１，１２への電力出力の制御に用いられる所定の状態量（θ，Ｉｄ１，Ｉｑ１，Ｉｄ２，Ｉｑ２）を検出する電流検出部２６，２７、及び、角度センサ２８，２９の異常を判定する。また、制御部４１は、トルクセンサ９４の異常を判定する。「異常判定部」としての制御部４１は、所定の異常判定期間にわたって所定の異常判定条件が継続して成立している場合に、電動パワーステアリング装置５に異常が生じていると判定する。

「異常判定部」としての制御部４１は、以下に説明する第１巻線群１１及び第１電源システムにおけるショート異常、オープン異常、第１電流検出部２６の異常、第１角度センサ２８の異常、及び、トルクセンサ９４の異常を判定する。以下、ショート異常、オープン異常、第１電流検出部２６の異常、第１角度センサ２８の異常、及び、トルクセンサ９４の異常のそれぞれについて説明する。なお、制御部４１は、第２巻線群１２及び第２電源システムにおけるショート異常、オープン異常、第２電流検出部２７の異常、及び、第２角度センサ２９の異常を判定するが、第１巻線群１１及び第１電源システムにおけるショート異常、オープン異常、第１電流検出部２６の異常、及び、第１角度センサ２８の異常の判定と同等であるため、説明を省略する。

制御部４１によるショート異常の判定について説明する。制御部４１は、第１巻線群１１、及び、第１巻線群１１に電力供給を行う第１電源システムの少なくとも一方においてショート異常が生じているか否かを判定する。ここで、第１巻線群１１に電力供給を行う第１電源システムとは、バッテリ３０、バッテリ３０と第１インバータ部２１との間の配線、第１巻線群１１に電力供給を行う第１インバータ部２１、及び第１巻線群１１と第１インバータ部２１との間の配線を含むものである。また、ショート異常は、第１巻線群１１が筐体などと接触することで生じる地絡や、第１インバータ部２１におけるスイッチ２１１〜２１６におけるショート故障（閉固着）や、バッテリ３０と第１インバータ部２１との間の配線が筐体などと接触することで生じる地絡や、第１巻線群１１と第１インバータ部２１との間の配線が筐体などと接触することで生じる地絡を含むものである。

第１電流検出部２６による相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値や、バッテリ３０から第１インバータ部２１への入力電流の検出値に基づいて、ショート異常の発生を判定する。より具体的には、第１電流検出部２６による相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値が所定の閾値を超える場合に、第１巻線群１１、又は、第１巻線群１１と第１インバータ部２１との間の配線におけるショート異常が発生していると判定する。また、制御部４１は、バッテリ３０から第１インバータ部２１への入力電流の検出値が所定値を超える場合に、バッテリ３０と第１インバータ部２１との間の配線、又は、第１インバータ部２１におけるショート異常が発生していると判定する。

次に、制御部４１によるオープン異常の判定について説明する。制御部４１は、第１巻線群１１、及び、第１巻線群１１に電力供給を行う第１電源システムの少なくとも一方においてオープン異常が生じているか否かを判定する。オープン異常は、第１巻線群１１における断線や、第１インバータ部２１におけるスイッチ２１１〜２１６におけるオープン故障（開固着）や、バッテリ３０と第１インバータ部２１との間の配線における断線や、第１巻線群１１と第１インバータ部２１との間の配線における断線を含むものである。

制御部４１は、第１電流検出部２６による相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値や、バッテリ３０から第１インバータ部２１への入力電流の検出値に基づいて、オープン異常の発生を判定する。より具体的には、第１インバータ部２１が所定電圧を出力している状況下で第１電流検出部２６による相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ２の検出値が所定の閾値を下回る場合に、第１巻線群１１、第１巻線群１１と第１インバータ部２１との間の配線、又は、第１インバータ部２１におけるオープン異常が発生していると判定する。また、制御部４１は、第１インバータ部２１の出力電圧の指令値Ｖｕ１＊，Ｖｖ＊１，Ｖｗ＊１が０より大きい所定電圧とされている状況下でバッテリ３０から第１インバータ部２１への入力電流の検出値が所定値を下回る場合に、バッテリ３０と第１インバータ部２１との間の配線、又は、第１インバータ部２１におけるオープン異常が発生していると判定する。

次に、制御部４１による第１電流検出部２６における異常の判定について説明する。制御部４１は、第１電流検出部２６に異常が生じているか否かを判定する。第１電流検出部２６による電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の合計値の大きさは、第１電流検出部２６が正常な場合略０となり、相電流を検出する検出素子２６１〜２６３や、検出素子２６１〜２６３と制御部４１との配線などにおいて異常が生じていると０より大きい値となる。そこで、制御部４１は、第１電流検出部２６による電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の合計値の大きさが所定値より大きい（略０となっていない）場合に、第１電流検出部２６に異常が生じていると判定する。

次に、制御部４１による第１角度センサ２８における異常の判定について説明する。制御部４１は、第１角度センサ２８に異常が生じているか否かを判定する。第１角度センサ２８は、同一の回転角度を出力する２つの検出素子を備えている。これらの検出素子が正常である場合、検出素子の出力値は同じ値となる。そこで、制御部４１は、第１角度センサ２８を構成する２つの検出素子の出力値を比較して、所定値以上のずれが生じていた場合に第１角度センサ２８に異常が生じていると判定する。

具体的には、制御部４１は、第１角度センサ２８の第１磁気検出素子が出力する余弦波電圧Ｖｘ１と、第１角度センサ２８の第２磁気検出素子が出力する余弦波電圧Ｖｘ２とを比較する。また、制御部４１は、第１角度センサ２８の第１磁気検出素子が出力する正弦波電圧Ｖｙ１と第１角度センサ２８の第２磁気検出素子が出力する正弦波電圧Ｖｙ２とを比較する。図５に各磁気検出素子が出力する余弦波電圧Ｖｘ１，Ｖｘ２と、正弦波電圧Ｖｙ１，Ｖｙ２と、を示す。制御部４１は、余弦波電圧Ｖｘ１，Ｖｘ２の間で所定値以上の差異が生じている場合、又は、正弦波電圧Ｖｙ１，Ｖｙ２の間で所定値以上の差異が生じている場合、第１角度センサ２８に異常が生じていると判定する。

次に、制御部４１によるトルクセンサ９４における異常の判定について説明する。制御部４１は、トルクセンサ９４に異常が生じているか否かを判定する。トルクセンサ９４は、２つの検出素子を備え、その２つの検出素子が、それぞれステアリングシャフト９２の回転に伴うトルクを電圧に変換し、制御部４１に対して出力する。本実施形態では、２つの検出素子は逆方向のトルクを検出するように設けられており、それぞれ図６に示す電圧Ｖｔ１，Ｖｔ２を出力する。なお、２つの検出素子は、同一方向のトルクを検出するものであってもよい。トルクセンサ９４を構成する検出素子は、正常時においては、同一の大きさとなる。そこで、制御部４１は、トルクセンサ９４を構成する２つの検出素子による出力電圧Ｖｔ１，Ｖｔ２を比較して、所定値以上のずれが生じていた場合にトルクセンサ９４に異常が生じていると判定する。

ここで、「正常判定部」としての制御部４１は、上述した異常判定に加え、電動パワーステアリング装置５が正常に動作するか否かの判定を行う。そして、制御部４１は、外部装置としての制御装置６０及び表示装置６１に対して、電動パワーステアリング装置５が正常である旨を通知する。本実施形態の制御装置６０は、電動パワーステアリング装置５が正常である旨が制御部４１から通知されたことを条件として、手動制御から自律制御への切り替えを許可する。なお、手動制御から自律制御への切り替えを許可する主体は制御部４１であってもよい。「正常判定部」としての制御部４１は、所定の正常判定期間にわたって、モータ１０の動作時に成立する所定の正常判定条件が成立し、且つ、異常判定条件が成立していない場合に、電動パワーステアリング装置５が正常であると判定する。

なお、「正常判定部」としての制御部４１は、第２巻線群１２及び第２電源システムにおけるショート異常、オープン異常、第２電流検出部２７の異常、及び、第２角度センサ２９の異常に係る正常判定を実施するが、第１巻線群１１及び第１電源システムにおけるショート異常、オープン異常、第１電流検出部２６の異常、及び、第１角度センサ２８の異常に係る正常判定と同等であるため、説明を省略する。

「正常判定部」としての制御部４１は、ショート異常に係る正常判定時において、第１電流検出部２６による相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｖ２の検出値が所定値を超えることを異常判定条件とするともに、正常判定条件とする。

「正常判定部」としての制御部４１は、オープン異常に係る正常判定時において、第１インバータ部２１が所定電圧を出力している状況下で第１電流検出部２６による相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ２の検出値のいずれかが所定の閾値を下回ることを異常判定条件とする。また、制御部４１は、第１電流検出部２６による相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｖ２の検出値それぞれが所定の閾値を超えることを正常判定条件とする。

また、「正常判定部」としての制御部４１は、第１電流検出部２６の正常判定時において、第１電流検出部２６による相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の合計値の大きさが所定の閾値を超えることを異常判定条件とする。また、制御部４１は、第１電流検出部２６による相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の大きさがそれぞれ所定の閾値を超えることを正常判定条件とする。

また、「正常判定部」としての制御部４１は、第１角度センサ２８の正常判定時において、第１角度センサ２８を構成する２つの検出素子の出力値を比較して、所定の閾値を超えるずれが生じていることを異常判定条件とする。また、制御部４１は、第１角度センサ２８の検出値が所定の範囲で変化したことを正常判定条件とする。具体的には、第１角度センサ２８の検出値θ１の変化量を積算した値が所定の閾値（例えば、３６０度）を超えていることを正常判定条件とする。また、モータ１０が第１角度センサ２８の検出範囲の半分以上、即ち、１８０度以上回転したことを判定できるように所定の範囲を設定してもよい。

また、第１角度センサ２８による電気角θの検出範囲を所定数の区画に分割し、第１角度センサ２８の検出値θ１が所定数の区画を通過したことを正常判定条件としてもよい。例えば、第１角度センサ２８による電気角θの検出範囲を６つの区画、即ち、第１区画：０度〜６０度、第２区画：６０度〜１２０度、第３区画：１２０度〜１８０度、第４区画：１８０度〜２４０度、第５区画：２４０度〜３００度、第６区画：３００度〜３６０度に分割する。そして、第１角度センサ２８の検出値θ１が、第１〜第６区画の全てを通過したこと（第１角度センサ２８の検出値θ１が、各区画に属する値のいずれかと等しくなったこと）を正常判定条件としてもよい。なお、第１角度センサ２８の検出値θ１が、第１〜第６区画のうち所定数（例えば、３つの区画）を通過したことを正常判定条件としてもよい。

また、「正常判定部」としての制御部４１は、トルクセンサ９４を構成する第１検出素子の出力値Ｖｔ１の大きさと第２検出素子の出力値Ｖｔ２の大きさとを比較して、所定の閾値を超えるずれが生じていることを異常判定条件とする。また、制御部４１は、トルクセンサ９４によるトルクの検出値の大きさが所定値を超えることを正常判定条件とする。

図７にショート異常に係る異常判定及び正常判定処理を表すフローチャートを示す。当該処理は制御部４１によって実施される。ステップＳ０１〜Ｓ０５の処理が「異常判定部」としての制御部４１による処理に相当し、ステップＳ０１〜Ｓ０９が「正常判定部」としての制御部４１による処理に相当する。

ステップＳ０１において、第１電流検出部２６からＵ１相、Ｖ１相、Ｗ１相に流れる電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値を取得し、相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の大きさのいずれかが所定の閾値（例えば、１００Ａ）を超えているか否かを判定する。ここで、ステップＳ０１の判定に用いる閾値は、第１インバータ部２１から第１巻線群１１に電流が流れる経路において、ショート異常が生じていることが判定可能な値に設定されている。つまり、ステップＳ０１の判定に用いる閾値は、モータ１０の正常動作時における相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の大きさより大きく、ショート異常の発生時の相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の大きさより小さい値に設定されている。

ステップＳ０１において肯定的な判断がなされた場合（Ｓ０１：ＹＥＳ）、即ち、ショート異常に係る異常判定条件が成立している場合、ステップＳ０２において、異常カウンタを１増加させる。なお、異常カウンタの初期値は０に設定されている。また、ステップＳ０１において否定的な判断がなされた場合（Ｓ０１：ＮＯ）、即ち、ショート異常に係る異常判定条件が成立していない場合、ステップＳ０３において、異常カウンタを０に初期化する。ステップＳ０２，Ｓ０３の後、ステップＳ０４において、異常カウンタの値が所定値（例えば、５０）以下か否かを判定する。異常カウンタの値が所定値より大きい場合（Ｓ０４：ＮＯ）、ステップＳ０５においてショート異常が発生していると判定を行い、当該異常判定の結果を制御装置８０に通知し、処理を終了する。

ステップＳ０４において異常カウンタの値が所定値以下であると判定された場合（Ｓ０４：ＹＥＳ）の後、ステップＳ０６において、異常カウンタが０であるか否かを判定する。異常カウンタが０より大きい場合（Ｓ０６：ＮＯ）、ステップＳ０１以降の処理を繰り替えし実施する。異常カウンタが０の場合（Ｓ０６：ＹＥＳ）、ステップＳ０７において、正常カウンタを１増加させる。なお、正常カウンタの初期値は０に設定されている。ステップＳ０８において、正常カウンタが５０より大きいか否かを判定する。正常カウンタが５０以下の場合（Ｓ０８：ＮＯ）、ステップＳ０９において、ショート異常が生じていないとする正常判定を行い、当該正常判定の結果を制御装置８０に通知し、ステップＳ０１以降の処理を繰り返し実施する。

図８にオープン異常に係る異常判定及び正常判定処理を表すフローチャートを示す。当該処理は制御部４１によって実施される。図７と同等の処理については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図７に示す異常カウンタ及び正常カウンタと、図８に示す異常カウンタ及び正常カウンタとは、説明の便宜上同一の名前を付しているが異なる変数である。

図８に示すフローチャートでは、図７のステップＳ０１に代えて、ステップＳ１１の処理を実行し、ステップＳ０４の肯定的な判断とステップＳ０６の処理との間でステップＳ１２の処理を実行する。ステップＳ１１，Ｓ０２〜Ｓ０５の処理が「異常判定部」としての制御部４１による処理に相当し、ステップＳ１１，Ｓ０２〜Ｓ０５，Ｓ１２，Ｓ０６〜Ｓ０９の処理が「正常判定部」としての制御部４１による処理に相当する。

ステップＳ１１では、オープン異常時の異常判定条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値、バッテリ３０の出力電圧（電源電圧）の検出値、第１インバータ部２１の出力電圧の指令値Ｖｕ１＊，Ｖｖ１＊，Ｖｗ１＊、及び、モータ１０の回転速度を取得する。そして、電源電圧の検出値が所定値（例えば、９Ｖ）より大きく、且つ、出力電圧の指令値Ｖｕ１＊，Ｖｖ１＊，Ｖｗ１＊のそれぞれが所定値（例えば、５Ｖ）より大きく、且つ、モータ１０の回転速度が所定値（例えば５００ｒｐｍ）より小さく、且つ、相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の少なくとも一つが所定の閾値（３０Ａ）より小さい場合に、オープン異常が生じていると判定する。ステップＳ１１において肯定的な判断がなされた場合、ステップＳ０２の処理に進み、ステップＳ１１において否定的な判断がなされた場合、ステップＳ０３の処理に進む。

ステップＳ１２では、相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の大きさのうち少なくとも一が、所定の閾値（５Ａ）より大きいか否かを判定する。相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の大きさのうち少なくとも一つが、所定の閾値（５Ａ）より大きい場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ０６以降の処理を実施する。また、相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の大きさのいずれもが、所定の閾値（５Ａ）以下の場合（Ｓ１２：ＮＯ）、再度ステップＳ１１以降の処理を実施する。

図９に第１電流検出部２６に係る異常判定及び正常判定処理を表すフローチャートを示す。当該処理は制御部４１によって実施される。図６と同等の処理については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。図９に示すフローチャートでは、図６のステップＳ０１に代えて、ステップＳ２１の処理を実行し、ステップＳ０４の肯定的な判断とステップＳ０６の処理との間にステップＳ２２の処理を実行する。ステップＳ２１，Ｓ０２〜Ｓ０５の処理が「異常判定部」としての制御部４１による処理に相当し、ステップＳ２１，Ｓ０２〜Ｓ０５，Ｓ２２，Ｓ０６〜Ｓ０９の処理が「正常判定部」としての制御部４１による処理に相当する。

ステップＳ２１では、第１電流検出部２６に係る異常判定条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の合計値の大きさが所定の閾値（５Ａ）より大きいか否かを判定する。相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の合計値の大きさが所定の閾値（５Ａ）より大きい場合、電流検出素子２６１，２６２，２６３の少なくとも一つおいて異常（例えば、出力値が常に０になる異常）が生じていると判定する。ステップＳ２１において肯定的な判断がなされた場合、ステップＳ０２の処理に進み、ステップＳ２１において否定的な判断がなされた場合、ステップＳ０３の処理に進む。

ステップＳ２２では、相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の大きさのうち少なくとも一が、所定の閾値（５Ａ）より大きいか否かを判定する。相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の大きさのうち少なくとも一つが、所定の閾値（５Ａ）より大きい場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ステップＳ０６以降の処理を実施する。また、相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１の検出値の大きさのいずれもが、所定の閾値（５Ａ）以下の場合（Ｓ２２：ＮＯ）、再度ステップＳ２１以降の処理を実施する。

図１０に第１角度センサ２８に係る異常判定及び正常判定処理を表すフローチャートを示す。当該処理は制御部４１によって実施される。図６と同等の処理については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。図１０に示すフローチャートでは、図６のステップＳ０１に代えて、ステップＳ３１の処理を実行し、ステップＳ０４の肯定的な判断とステップＳ０６の処理との間にステップＳ３２の処理を実行する。ステップＳ３１，Ｓ０２〜Ｓ０５の処理が「異常判定部」としての制御部４１による処理に相当し、ステップＳ３１，Ｓ０２〜Ｓ０５，Ｓ３２，Ｓ０６〜Ｓ０９の処理が「正常判定部」としての制御部４１による処理に相当する。

ステップＳ３１では、第１角度センサ２８に異常が生じているか否かを判定する。具体的には、余弦波電圧Ｖｘ１，Ｖｘ２の間で所定値（例えば、０．２Ｖ）以上の差異が生じている場合、又は、正弦波電圧Ｖｙ１，Ｖｙ２の間で所定値（例えば、０．２Ｖ）以上の差異が生じている場合、第１角度センサ２８に異常が生じていると判定する。ステップＳ３１において肯定的な判断がなされた場合、ステップＳ０２の処理に進み、ステップＳ３１において否定的な判断がなされた場合、ステップＳ０３の処理に進む。

ステップＳ３２では、第１角度センサ２８から入力されるモータ１０の電気角θ１の変化量の積算値が所定値（例えば、３６０度）を超えているか否かを判定する。第１角度センサ２８から入力されるモータ１０の電気角θ１の変化量の積算値が所定値を超えている場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ０６以降の処理を実施する。また、第１角度センサ２８から入力されるモータ１０の電気角θ１の変化量の積算値が所定値以下の場合（Ｓ３２：ＮＯ）、再度ステップＳ３１以降の処理を実施する。

図１１にトルクセンサ９４に係る異常判定及び正常判定処理を表すフローチャートを示す。当該処理は制御部４１によって実施される。図６と同等の処理については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。図１１に示すフローチャートでは、図６のステップＳ０１に代えて、ステップＳ４１の処理を実行し、ステップＳ０３の処理とステップＳ０６の処理との間にステップＳ４２の処理を実行する。ステップＳ４１，Ｓ０２〜Ｓ０５の処理が「異常判定部」としての制御部４１による処理に相当し、ステップＳ４１，Ｓ０２〜Ｓ０５，Ｓ４２，Ｓ０６〜Ｓ０９の処理が「正常判定部」としての制御部４１による処理に相当する。

ステップＳ４１では、トルクセンサ９４に異常が生じているか否かを判定する。具体的には、トルクセンサ９４の第１検出素子によるトルクの検出値と、トルクセンサ９４の第２検出素子によるトルクの検出値とを比較して、所定値以上のずれが生じている場合、トルクセンサ９４において異常が生じていると判定する。ステップＳ４１において肯定的な判断がなされた場合、ステップＳ０２の処理に進み、ステップＳ４１において否定的な判断がなされた場合、ステップＳ０３の処理に進む。

ステップＳ４２では、トルクセンサ９４から入力されるハンドル９１のトルクの検出値が所定値（例えば、０．５Ｎｍ）より大きいか否かを判定する。トルクセンサ９４入力されるトルクの検出値が所定値より大きい場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、ステップＳ０６以降の処理を実施する。また、トルクセンサ９４から入力されるトルクの検出値が所定値以下の場合（Ｓ４２：ＮＯ）、再度ステップＳ４１以降の処理を実施する。

図１２に手動制御から自律制御への切り替え処理を表すフローチャートを示す。当該処理は、制御装置６０によって所定周期毎に実施される。

ステップＳ５１において、操作部６３から手動制御から自律制御への切り替え指令が入力されているか否かを判定する。切り替え指令が入力されていない場合（Ｓ５１：ＮＯ）、処理を終了する。切り替え指令が入力されている場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、ステップＳ５２において、電動パワーステアリング装置５に異常が発生している旨の判定が制御部４１によってなされているか否かを判定する。

電動パワーステアリング装置５に異常が発生している旨の判定が制御部４１によってなされていない場合（Ｓ５２：ＮＯ）、ステップＳ５３において、電動パワーステアリング装置５が正常である旨の判定が制御部４１によってなされているか否かを判定する。電動パワーステアリング装置５が正常である旨の通知が制御部４１によってなされている場合（Ｓ５３：ＹＥＳ）、ステップＳ５４において、手動制御から自律制御への切り替えを実施する。電動パワーステアリング装置５に異常が発生している旨の判定が制御部４１によってなされている場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、ステップＳ５７において、手動制御から自律制御への切り替えを禁止し処理を終了する。

電動パワーステアリング装置５が正常である旨の判定が制御部４１によってなされていない場合（Ｓ５３：ＮＯ）、ステップＳ５５において、インバータ部２１，２２から巻線群１１，１２に対して所定の電力パターンを供給するように制御部４１に指令を行い、所定時間待機する．その後、ステップＳ５６において、電動パワーステアリング装置５が正常である旨の判定が制御部４１によってなされているか否かを再び判定する。電動パワーステアリング装置５が正常である旨の判定が制御部４１によってなされている場合（Ｓ５６：ＹＥＳ）、ステップＳ５４において、手動制御から自律制御への切り替えを実施する。電動パワーステアリング装置５が正常である旨の通知が制御部４１によってなされていない場合（Ｓ５６：ＮＯ）、ステップＳ５７において、手動制御から自律制御への切り替えを禁止し処理を終了する。

ステップＳ５３〜５７の処理により、制御装置６０は、手動制御から自律制御への切り替えの際、電動パワーステアリング装置５が正常である旨の通知が制御部４１から行われていないことを条件として、インバータ部２１，２２からモータ１０に対して所定パターンの電力を供給することで正常判定条件を成立させる。そして、インバータ部２１，２２からモータ１０に対して所定パターンの電力を供給した後に、制御部４１から、電動パワーステアリング装置５が正常である旨の通知がなされたことを条件として、手動制御から自律制御への切り替えを実施する。

ここで、ステップＳ５５における指令に伴って、インバータ部２１，２２から巻線群１１，１２に対して供給される所定の電力パターンとは、特に、ショート異常、オープン異常、第１電流検出部２６の異常、又は、第１角度センサ２８の異常を検出可能な電力パターンである。

例えば、制御部４１は、所定の電力パターンとして、モータ１０に流れるｄ軸電流Ｉｄ１，Ｉｄ２が０以外の所定電流となり、かつ、モータ１０に流れるｑ軸電流Ｉｑ１，Ｉｑ２が略０となる電力を供給する。当該電力を供給することで、モータ１０の出力トルクを変動させることなく、オープン異常、及び、ショート異常に関する正常判定を実施することが可能になる。

また、例えば、制御部４１は、所定パターンの電力として、モータ１０に対し、モータ１０からトルクが出力されてから車両のヨーレイトが変化するまでの応答時間であるヨーレイト時定数より短い周期で変化する電力を供給する。当該電力を通電することで、車両のヨーレイトを変動させることなく、オープン異常、ショート異常、及び、第１電流検出部２６に関する正常判定を実施することが可能になる。ヨーレイト時定数より短い周期で変化し、かつ、インバータ部２１，２２から見た巻線群１１，１２側の回路の時定数より長い周期で変化する電力パターンとすることで、インバータ部２１，２２から巻線群１１，１２側に電流を流すことができる。また、ヨーレイト時定数より短い周期で変化し、かつ、実効値が０となるようにｄ軸電流の指令値Ｉｄ１＊，Ｉｄ２＊が変化する電力パターンを供給することで、モータ１０におけるヨーレイトの変動を抑えることができる。

また、例えば、制御部４１は、所定パターンの電力として、巻線群１１，１２において、出力トルクが打ち消しあう電力パターンをインバータ部２１，２２から供給する。当該電力パターンを供給することで、モータ１０の出力トルクを変動させることなく、オープン異常、ショート異常、及び、第１電流検出部２６に関する正常判定を実施することが可能になる。

また、制御部４１は、所定の電力パターンとして、モータ１０が実際に回転するような電力パターンを供給することで、第１角度センサ２８に関する正常判定を行うことが可能になる。

（他の実施形態）
・上記実施形態の制御部４１は、ショート異常、オープン異常、第１電流検出部２６の異常、第１角度センサ２８の異常、及び、トルクセンサ９４の異常を判定する。これを変更し、制御部４１が、ショート異常、オープン異常、第１電流検出部２６の異常、第１角度センサ２８の異常、及び、トルクセンサ９４の異常のうち少なくともいずれか一つを判定する構成としてもよい。

・上記実施形態のモータ１０は、２つの巻線群１１，１２を備える構成としたが、これを変更し、１つ、又は３つ以上の巻線群を備える構成としてもよい。

・上記実施形態のモータ１０として、永久磁石型ブラシレスモータを用いたがこれを変更してもよい。例えば、界磁巻線型ブラシレスモータを用いてもよい。

・自律運転制御装置６０による自律運転制御は省略してもよい。

・回転電機システムは、ステアリングシステム以外に適用されるものであってもよい。即ち、車両の動力源として動作する回転電機を含む回転電機システムに本実施形態の構成を適用してもよい。

５…電動パワーステアリング装置、１０…モータ、２１…第１インバータ部（電源システム）、２２…第２インバータ部（電源システム）、２６…第１電流検出部、２８…第１角度センサ、４１…制御部、９４…トルクセンサ。

Claims (9)

1. 回転電機（１０）、前記回転電機に電力を供給する電源システム（２１，２２）、及び前記回転電機の制御に用いる所定の状態量を検出するセンサ（２６，２８，９４）を備える回転電機システム（５）であって、
   所定の異常判定期間にわたって所定の異常判定条件が継続して成立している場合に、前記回転電機システムに異常が生じていると判定する異常判定を実施する異常判定部（４１）と、
   所定の正常判定期間にわたって、前記回転電機の動作時に成立する所定の正常判定条件が成立し、かつ、前記異常判定条件が成立していない場合に、前記回転電機システムが正常であると判定する正常判定を実施するとともに、前記回転電機システムが正常であると判定した場合に、外部装置に対して、前記回転電機システムが正常である旨を通知する正常判定部（４１）と、を備える回転電機システム。
2. 前記異常判定部及び前記正常判定部は、前記回転電機又は前記電源システムにおいてショート異常が生じていることを前記異常判定条件とし、
   前記正常判定部は、前記電源システムから前記回転電機へ電流が出力されていることを前記正常判定条件として、前記ショート異常が生じていないか否かの前記正常判定を実施する請求項１に記載の回転電機システム。
3. 前記異常判定部及び前記正常判定部は、前記回転電機又は前記電源システムにおいてオープン異常が生じていることを前記異常判定条件とするものであり、
   前記正常判定部は、前記回転電機又は前記電源システムに所定の閾値より大きい電流が流れていることを前記正常判定条件として、前記オープン異常が生じていないか否かの前記正常判定を実施する請求項１又は２に記載の回転電機システム。
4. ドライバによる操舵トルクに応じたトルクを出力する電動パワーステアリング装置（５）に適用されるものであり、
   前記センサは、前記回転電機の回転角度を検出する角度センサ（２８，２９）を含み、
   前記異常判定部及び前記正常判定部は、前記角度センサの検出値に異常が生じていることを前記異常判定条件とするものであり、
   前記正常判定部は、前記角度センサの検出値が所定の範囲で変化したことを前記正常判定条件として、前記角度センサの検出値が正常であるか否かの前記正常判定を実施する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転電機システム。
5. ドライバによる操舵トルクに応じたトルクを出力する電動パワーステアリング装置に適用されるものであり、
   前記センサ、前記操舵トルクを検出するトルクセンサ（９４）を含み、
   前記異常判定部及び前記正常判定部は、前記トルクセンサの検出値に異常が生じていることを前記異常判定条件とするものであり、
   前記正常判定部は、前記トルクセンサの検出値が所定値より大きいことを条件として、前記トルクセンサの検出値が正常であるか否かの前記正常判定を実施する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回転電機システム。
6. ドライバによる操舵トルクに応じたトルクを出力する手動制御と、ドライバによる操舵トルクによらず自律的にトルクを出力する自律制御とを切り替えて実施する電動パワーステアリング装置に適用されるものであり、
   前記電動パワーステアリング装置は、前記外部装置として、前記自律制御を実施する自律運転制御装置を含み、
   前記自律運転制御装置は、
   前記手動制御から前記自律制御への切り替えの際、前記回転電機システムが正常である旨の通知が前記正常判定部から行われていないことを条件として、前記電源システムから前記回転電機に対して所定パターンの電力を供給することで前記正常判定条件を成立させ、
   前記電源システムから前記回転電機に対して前記所定パターンの電力を供給した後に、前記正常判定部から、前記回転電機システムが正常である旨の通知がなされたことを条件として、前記手動制御から前記自律制御への切り替えを実施する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回転電機システム。
7. 前記自律運転制御装置は、前記所定パターンの電力として、前記回転電機に流れるｄ軸電流が０以外の所定電流となり、かつ、前記回転電機に流れるｑ軸電流が略０となる電力を供給する請求項６に記載の回転電機システム。
8. ドライバによる操舵トルクに応じたトルクを出力する電動パワーステアリング装置に適用されるものであり、
   前記自律運転制御装置は、前記所定パターンの電力として、前記回転電機に対し、前記回転電機からトルクが出力されてから車両のヨーレイトが変化するまでの応答時間であるヨーレイト時定数より短い周期で変化する電力パターンを供給する請求項６又は７に記載の回転電機システム。
9. 前記回転電機は、独立した２組の電機子巻線を含むものであり、
   前記自律運転制御装置は、前記所定パターンの電力として、前記２組の電機子巻線において、出力トルクが打ち消しあう電力を供給する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の回転電機システム。

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