JP2022049538A - モータの駆動装置及び駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの駆動回路のうちの一方が故障しても、モータが発生するトルクの低下を抑制することができる、モータの駆動装置及び駆動方法を提供する。【解決手段】本発明は、第１巻線組と第２巻線組とを有するモータを、第１駆動回路及び第２駆動回路を用いて駆動する、モータの駆動装置及び駆動方法であって、前記第１駆動回路及び前記第２駆動回路の故障の有無を検出し、前記第１駆動回路及び前記第２駆動回路が正常であるときは、前記第１駆動回路から前記第１巻線組に通電し、前記第２駆動回路から前記第２巻線組に通電し、前記第１駆動回路が故障し前記第２駆動回路が正常であるときは、前記第２駆動回路から前記第１巻線組及び前記第２巻線組に通電し、前記第２駆動回路が故障し前記第１駆動回路が正常であるときは、前記第１駆動回路から前記第１巻線組及び前記第２巻線組に通電する。【選択図】図２

Description

本発明は、第１巻線組と第２巻線組とを有するモータに適用される駆動装置及び駆動方法に関する。

特許文献１の電動パワーステアリング装置は、第１系統の巻線と、第２系統の巻線とを備え、アシストトルクを発生するアシストモータと、前記アシストモータの第１系統の巻線を通電する第１系統の駆動回路と、前記アシストモータの第２系統の巻線を通電する第２系統の駆動回路と、前記第１系統の巻線に対する通電により発生される回転磁界と前記第２系統の巻線に対する通電により発生される回転磁界とが打ち消しあうように、前記第１系統の駆動回路及び前記第２系統の駆動回路を制御する制御装置とを含む。

特開２０１４－２０１１９９号公報

ところで、第１巻線組と第２巻線組とを備えるモータと、前記第１巻線組に通電する第１駆動回路と、前記第２巻線組に通電する第２駆動回路と、を有するモータの駆動装置において、前記第１駆動回路と前記第２駆動回路とのうちの一方が故障すると、２つの巻線組のうちの一方に通電できなくなって、モータが発生できるトルクが低下する。
このため、電動パワーステアリング装置の場合は、前記第１駆動回路と前記第２駆動回路とのうちの一方が故障すると、操舵アシスト力が低下して、運転者による操舵負荷が増大する、という問題があった。

本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、２つの駆動回路のうちの一方が故障しても、モータが発生するトルクの低下を抑制することができる、モータの駆動装置及び駆動方法を提供することにある。

本発明に係るモータの駆動装置は、その１つの態様において、第１巻線組と第２巻線組とを有するモータの駆動装置であって、前記第１巻線組に通電する第１駆動回路と、前記第２巻線組に通電する第２駆動回路と、前記第１駆動回路と前記第１巻線組とを接続する第１駆動ラインに配置した第１リレー回路と、前記第２駆動回路と前記第２巻線組とを接続する第２駆動ラインに配置した第２リレー回路と、前記第１リレー回路と前記第１巻線組との間の前記第１駆動ラインと、前記第２駆動ラインとを接続する第１連結ラインと、前記第１連結ラインに配置した第３リレー回路と、前記第１駆動ラインと、前記第２リレーと前記第２巻線組との間の前記第２駆動ラインとを接続する第２連結ラインと、前記第２連結ラインに配置した第４リレー回路と、前記第１リレー回路、前記第２リレー回路、第３リレー回路、及び前記第４リレー回路を制御する制御部であって、前記第１駆動回路が故障したときに、前記第１リレー回路を通電状態から遮断状態に切り換え、かつ、前記第３リレー回路を遮断状態から通電状態に切り換えて、前記第２駆動回路から前記第１巻線組及び前記第２巻線組に通電し、前記第２駆動回路が故障したときに、前記第２リレー回路を通電状態から遮断状態に切り換え、かつ、前記第４リレー回路を遮断状態から通電状態に切り換えて、前記第１駆動回路から前記第１巻線組及び前記第２巻線組に通電する、前記制御部と、を有する。

また、本発明に係るモータの駆動方法は、その１つの態様において、第１巻線組と第２巻線組とを有するモータを、第１駆動回路及び第２駆動回路を用いて駆動する、モータの駆動方法であって、前記第１駆動回路の故障の有無を検出し、前記第２駆動回路の故障の有無を検出し、前記第１駆動回路及び前記第２駆動回路が正常であるときは、前記第１駆動回路から前記第１巻線組に通電し、前記第２駆動回路から前記第２巻線組に通電し、前記第１駆動回路が故障し前記第２駆動回路が正常であるときは、前記第２駆動回路から前記第１巻線組及び前記第２巻線組に通電し、前記第２駆動回路が故障し前記第１駆動回路が正常であるときは、前記第１駆動回路から前記第１巻線組及び前記第２巻線組に通電する。

本発明によれば、２つの駆動回路のうちの一方が故障しても、モータが発生するトルクの低下を抑制することができる。

電動パワーステアリング装置のシステム図である。 モータ駆動装置の回路図である。 リレー回路の制御パターンを示す図である。 系統別に制御装置を備えるモータ駆動装置の回路図である。 連結ラインを変更したモータ駆動装置の回路図である。 リレー回路の制御パターンを示す図である。

以下、添付した図面を参照し、本発明の実施形態を詳述する。
以下では、本発明に係るモータの駆動装置の一態様として、自動車用の電動パワーステアリング装置に適用した例を示す。

図１は、電動パワーステアリング装置１００の一態様を示すシステム図である。
電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングホイール１０、操舵トルクセンサ１１、舵角センサ１２、操舵力補助用のモータ１３、モータ駆動装置１４などを有する。

また、ステアリングシャフト１５を内包するステアリングコラム１６内には、操舵トルクセンサ１１、舵角センサ１２、減速機１７が設けられている。
そして、運転者がステアリングホイール１０を操作すると、操舵トルクセンサ１１は、ステアリングシャフト１５に発生する操舵トルクを検出し、また、舵角センサ１２は、ステアリングホイール１０の操作角度（舵角）を検出する。

モータ駆動装置１４は、操舵トルク信号Ｓ１、舵角信号Ｓ２、更に、車速信号Ｓ３などに基づいてモータ１３を駆動制御することにより、車両の走行状態に応じた操舵補助力をモータ１３から発生させる。
ステアリングシャフト１５は、その先端にピニオンギア１８を備え、このピニオンギア１８の回転に伴ってラック軸１９が進行方向左右に水平移動することで、運転者のステアリングホイール１０の操作が前輪２０に伝達され、前輪２０の向きを変える。

図２は、モータ駆動装置１４の一態様を示す回路図である。
モータ１３は、３相ブラシレスモータであり、Ｕ相コイル２１Ｕ、Ｖ相コイル２１Ｖ、及びＷ相コイル２１Ｗからなる第１巻線組２１と、Ｕ相コイル２２Ｕ、Ｖ相コイル２２Ｖ、及びＷ相コイル２２Ｗからなる第２巻線組２２を含むステータと、このステータの中央部に回転可能に備えられた永久磁石回転子としてのロータ１３ａとを有している。

第１巻線組２１及び第２巻線組２２は、絶縁された状態でステータに巻回され、磁気回路を共有している。
第１巻線組２１のＵ相コイル２１Ｕ、Ｖ相コイル２１Ｖ、Ｗ相コイル２１Ｗそれぞれの一端は中性点Ｎ１に接続されてスター結線をなし、同様に、第２巻線組２２のＵ相コイル２２Ｕ、Ｖ相コイル２２Ｖ、Ｗ相コイル２２Ｗそれぞれの一端は中性点Ｎ２に接続されてスター結線をなす。
但し、３相の結線方法は、スター結線に限定されず、デルタ結線とすることができる。

第１巻線組２１は、第１駆動回路２３により駆動され、第２巻線組２２は、第２駆動回路２４により駆動される。
第１駆動回路２３は、第１インバータ回路２５、第１電源リレー回路２７、第１電源安定化用コンデンサ２９を備えている。
同様に、第２駆動回路２４は、第２インバータ回路２６、第２電源リレー回路２８、第２電源安定化用コンデンサ３０を備えている。

第１インバータ回路２５は、３組の半導体スイッチング素子を備えた３相ブリッジ回路であり、各半導体スイッチング素子１ＵＨ，１ＵＬ，１ＶＨ，１ＶＬ，１ＷＨ，１ＷＬは、ソース端子とドレイン端子の間に寄生ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６が形成されるＮチャネル型ＭＯＳ－ＦＥＴで構成される。
第１駆動回路２３は、駆動電流や駆動電圧のモニタ機能を備えている。

同様に、第２インバータ回路２６は、３組の半導体スイッチング素子を備えた３相ブリッジ回路であり、各半導体スイッチング素子２ＵＨ，２ＵＬ，２ＶＨ，２ＶＬ，２ＷＨ，２ＷＬは、ソース端子とドレイン端子の間に寄生ダイオードＤ７，Ｄ８，Ｄ９，Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２が形成されるＮチャネル型ＭＯＳ－ＦＥＴで構成される。
第２駆動回路２４は、駆動電流や駆動電圧のモニタ機能を備えている。

第１のＦＳリレー回路５０は、第１インバータ回路２５（第１駆動回路２３）と第１巻線組２１、第２巻線組２２との接続、遮断を切り替えるための回路である。
また、第２のＦＳリレー回路６０は、第２インバータ回路２６（第２駆動回路２４）と第１巻線組２１、第２巻線組２２との接続、遮断を切り替えるための回路である。

第１のＦＳリレー回路５０は、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗを備える。
第２のＦＳリレー回路６０は、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗ及び第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗを備える。

第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗは、第１インバータ回路２５（第１駆動回路２３）と第１巻線組２１とを接続する第１駆動ライン５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗに配置され、第１インバータ回路２５と、Ｕ相コイル２１Ｕ、Ｖ相コイル２１Ｖ、Ｗ相コイル２１Ｗとの接続、遮断を相毎に切り替える。
第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗは、第２インバータ回路２６（第２駆動回路２４）と第２巻線組２２とを接続する第２駆動ライン６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗに配置され、第２インバータ回路２６と、Ｕ相コイル２２Ｕ、Ｖ相コイル２２Ｖ、Ｗ相コイル２２Ｗとの接続、遮断を相毎に切り替える。

第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗは、第１連結ライン６３Ｕ，６３Ｖ，６３Ｗに配置される。
第１連結ライン６３Ｕ，６３Ｖ，６３Ｗは、第２インバータ回路２６（第２駆動回路２４）と第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗとの間の第２駆動ライン６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗと、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０ＷとＵ相コイル２１Ｕ、Ｖ相コイル２１Ｖ、Ｗ相コイル２１Ｗとの間の第１駆動ライン５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗとを接続する。
そして、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗは、第２インバータ回路２６と、第１巻線組２１のＵ相コイル２１Ｕ、Ｖ相コイル２１Ｖ、Ｗ相コイル２１Ｗとの接続、遮断を相毎に切り替える。

第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗは、第２連結ライン５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗに配置される。
第２連結ライン５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗは、第１インバータ回路２５（第１駆動回路２３）と第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗとの間の第１駆動ライン５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗと、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０ＷとＵ相コイル２２Ｕ、Ｖ相コイル２２Ｖ、Ｗ相コイル２２Ｗとの間の第２駆動ライン６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗとのを接続する。
そして、第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗは、第１インバータ回路２５と、第２巻線組２２のＵ相コイル２２Ｕ、Ｖ相コイル２２Ｖ、Ｗ相コイル２２Ｗとの接続、遮断を相毎に切り替える。

第１の車両電源３８ａ（第１バッテリ）は、第１電源リレー回路２７と第１電源ライン３６を介して、第１インバータ回路２５へ電力を供給する。
また、第２の車両電源３８ｂ（第２バッテリ）は、第２電源リレー回路２８と第２電源ライン３７を介して、第２インバータ回路２６へ電力を供給する。
なお、図２のモータ駆動装置１４は、独立した２系統の電源を備えるが、単系統など他の電源構成も適用可能である。

制御装置３１は、ＭＰＵなどの演算処理手段、及び、ＲＯＭ，ＲＡＭなどの記憶手段を備えたマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置であり、第１インバータ回路２５、第２インバータ回路２６、電源リレー回路２７，２８、ＦＳリレー回路５０，６０を制御する機能を備える。
ここで、制御装置３１における各種演算処理は、演算処理手段が記憶手段に予め記憶されたプログラムを読み込んで実行される。
但し、制御装置３１において、ハードウェアの構成により各演算処理の一部または全部を実現することも可能である。

制御装置３１は、制御機能として、第１電源リレー制御部４０、第１インバータ制御部４１、第１ＦＳリレー制御部４２（第１制御部）、モータ制御部７０、温度判定部７１、診断部７２、第２電源リレー制御部８０、第２インバータ制御部８１、第２ＦＳリレー制御部８２（第２制御部）などを備える。
第１電源リレー制御部４０、第２電源リレー制御部８０は、モータ駆動装置１４の起動中は第１電源リレー回路２７及び第２電源リレー回路２８をＯＮ（通電状態）に制御し、モータ駆動装置１４の停止中は第１電源リレー回路２７及び第２電源リレー回路２８をＯＦＦ（遮断状態）に制御する。

診断部７２は、モータ駆動装置１４及びモータ１３の異常の有無を診断する。
そして、診断部７２が、第１インバータ回路２５、第１巻線組２１からなる第１系統に異常が生じたことを診断し、第１系統への電力供給の遮断が要求されるとき、第１電源リレー制御部４０は、第１電源リレー回路２７をＯＦＦに制御する。

同様に、診断部７２が、第２インバータ回路２６、第２巻線組２２からなる第２系統に異常が生じたことを診断し、第２系統への電力供給の遮断が要求されるとき、第２電源リレー制御部８０は、第２電源リレー回路２８をＯＦＦに制御する。
なお、第１電源リレー回路２７、第２電源リレー回路２８は、半導体リレー若しくはメカリレーである。

モータ制御部７０は、操舵トルク信号Ｓ１、舵角信号Ｓ２、車速信号Ｓ３などのセンサ情報、外部からの操舵指令情報（運転支援に基づく舵角指令など）などに基づき、モータ１３で発生させる目標操舵トルクを演算する。
そして、第１インバータ制御部４１、第２インバータ制御部８１は、目標操舵トルクの情報や温度判定部７１によるインバータ回路２５，２６の温度情報Ｔ１，Ｔ２などに基づき、図示しないドライバを介して第１駆動回路２３の第１インバータ回路２５、第２駆動回路２４の第２インバータ回路２６を制御する。

第１インバータ制御部４１、第２インバータ制御部８１は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によって、インバータ回路２５，２６を構成する各ＭＯＳ－ＦＥＴのゲート端子とソース端子間に最適な電圧値を印加することで各ＭＯＳ－ＦＥＴをスイッチング動作させ、モータ１３の発生トルクを制御する。
第１インバータ制御部４１、第２インバータ制御部８１は、通常時には、駆動回路２３，２４の２つの出力電流を合計した総出力電流により、目標操舵トルクをモータ１３で発生させる。

なお、通常時における駆動回路２３，２４の出力電流比率の値は、予めＲＯＭ等の記憶手段に記憶され、例えば５０％対５０％に設定される。
つまり、通常は、モータ１３で発生させるトルクの半分に相当する駆動電流を、第１巻線組２１に流し、同等の駆動電流を第２巻線組２２に流す。

また、第１ＦＳリレー制御部４２、第２ＦＳリレー制御部８２は、第１駆動回路２３、第２駆動回路２４の故障の有無に応じて、第１のＦＳリレー回路５０、第２のＦＳリレー回路６０の各リレー回路を制御する。
ここで、第１ＦＳリレー制御部４２、第２ＦＳリレー制御部８２は、第１駆動回路２３及び第２駆動回路２４が正常であるときは、第１駆動回路２３から第１巻線組２１に通電し、第２駆動回路２４から第２巻線組２２に通電するように、各リレー回路を制御する。

一方、第１駆動回路２３が故障し第２駆動回路２４が正常であるとき、第１ＦＳリレー制御部４２、第２ＦＳリレー制御部８２は、第２駆動回路２４から第１巻線組２１及び第２巻線組２２に通電するように各リレー回路を制御する。
更に、第２駆動回路２４が故障し第１駆動回路２３が正常であるときは、第１駆動回路２３から第１巻線組２１及び第２巻線組２２に通電するように各リレー回路を制御する。

以下では、第１ＦＳリレー制御部４２、第２ＦＳリレー制御部８２による第１のＦＳリレー回路５０、第２のＦＳリレー回路６０の制御を詳細に説明する。
診断部７２は、インバータ回路２５，２６を構成する各ＭＯＳ－ＦＥＴのオープン故障やショート故障の検出、温度判定部７１によるインバータ回路２５，２６の温度情報Ｔ１，Ｔ２などから、第１駆動回路２３及び第２駆動回路２４の故障の有無を診断する。

そして、第１駆動回路２３及び第２駆動回路２４が共に正常であるとき、第１ＦＳリレー制御部４２は、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗを通電状態（オン状態）に保持し、第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗを遮断状態（オフ状態）に保持することで、第１駆動回路２３から第１巻線組２１にのみ通電させる第１通常状態に制御する。
また、第１駆動回路２３及び第２駆動回路２４が共に正常であるとき、第２ＦＳリレー制御部８２は、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗを通電状態（オン状態）に保持し、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗを遮断状態（オフ状態）に保持することで、第２駆動回路２４から第２巻線組２２にのみ通電させる第２通常状態に制御する。

一方、第２駆動回路２４が正常で第１駆動回路２３が故障すると、第１ＦＳリレー制御部４２は、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗを通電状態（オン状態）から遮断状態（オフ状態）に切り換え、第２ＦＳリレー制御部８２は、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗを遮断状態（オフ状態）から通電状態（オン状態）に切り換えることで、第２駆動回路２４から第１巻線組２１及び第２巻線組２２に通電させる第１フェールセーフ状態に制御する。

また、第１駆動回路２３が正常で第２駆動回路２４が故障すると、第２ＦＳリレー制御部８２は、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗを通電状態（オン状態）から遮断状態（オフ状態）に切り換え、第１ＦＳリレー制御部４２は、第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗを遮断状態（オフ状態）から通電状態（オン状態）に切り換えることで、第１駆動回路２３から第１巻線組２１及び第２巻線組２２に通電させる第２フェールセーフ状態に制御する。

このように、制御装置３１は、第１駆動回路２３と第２駆動回路２４とのいずれか一方が故障したときに、正常な駆動回路から第１巻線組２１及び第２巻線組２２に通電させせるように、通電経路の切り換えを実施する。
ここで、第１通常状態と第１フェールセーフ状態とに切り換える第１通電切換回路は、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ、第１連結ライン６３Ｕ，６３Ｖ，６３Ｗ、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗによって構成される。

また、第２通常状態と第２フェールセーフ状態とに切り換える第２通電切換回路は、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗ、第２連結ライン５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗ、第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗによって構成される。
そして、制御装置３１の第１ＦＳリレー制御部４２、第２ＦＳリレー制御部８２は、第１通電切換回路、第２通電切換回路を制御することで、第１駆動回路２３と第２駆動回路２４とのいずれか一方が故障したときに、正常な駆動回路から第１巻線組２１及び第２巻線組２２に通電させるように、通電経路の切り換えを実施する。

図３は、図２に示した制御装置３１によるリレー回路の制御パターンを示す図であって、第１駆動回路２３、第２駆動回路２４の正常・異常と、各リレー回路のオン（通電状態、接続状態）、オフ（遮断状態）との相関を示す。

第１駆動回路２３及び第２駆動回路２４が正常であるとき、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗはオンに制御される一方、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗ及び第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗはオフに制御される。
これによって、第１連結ライン６３Ｕ，６３Ｖ，６３Ｗ及び第２連結ライン５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗは遮断され、第１巻線組２１は第１駆動回路２３から通電され、第２巻線組２２は第２駆動回路２４から通電される、通常状態となる。

一方、第１駆動回路２３に異常が生じ、第２駆動回路２４が正常であるとき、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗはオンからオフに切り換えられ、また、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗはオフからオンに切り換えられる一方、第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗはオフに保持され、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗはオンに保持される。
これによって、第１駆動回路２３の入出力が第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗによって遮断される一方、第２駆動回路２４と第１巻線組２１とが第１連結ライン６３Ｕ，６３Ｖ，６３Ｗを介して接続され、第２駆動回路２４が、第１巻線組２１及び第２巻線組２２に通電する、フェールセーフ状態となる。

つまり、第１ＦＳリレー制御部４２は、第１駆動回路２３に異常が生じると、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗをオンからオフに切り換え、第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗをオフに保持することで、第１駆動回路２３から第１巻線組２１及び第２巻線組２２への通電を遮断する。
また、第２ＦＳリレー制御部８２は、第１駆動回路２３に異常が生じると、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗをオンに保持し、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗをオフからオンに切り換えることで、第２駆動回路２４から第１巻線組２１及び第２巻線組２２へ通電させる。

一方、第２駆動回路２４に異常が生じ、第１駆動回路２３が正常であるとき、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗはオンからオフに切り換えられ、また、第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗはオフからオンに切り換えられる一方、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗはオンに保持され、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗはオフに保持される。
これによって、第２駆動回路２４の入出力が第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗによって遮断される一方、第１駆動回路２３と第２巻線組２２とが第２連結ライン５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗを介して接続され、第１駆動回路２３が、第１巻線組２１及び第２巻線組２２に通電する、フェールセーフ状態となる。

つまり、第２ＦＳリレー制御部８２は、第２駆動回路２４に異常が生じると、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗをオンからオフに切り換え、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗをオフに保持することで、第２駆動回路２４から第１巻線組２１及び第２巻線組２２への通電を遮断する。
また、第１ＦＳリレー制御部４２は、第２駆動回路２４に異常が生じると、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗをオンに保持し、第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗをオフからオンに切り換えることで、第１駆動回路２３から第１巻線組２１及び第２巻線組２２へ通電させる。

ここで、制御装置３１は、第１駆動回路２３及び第２駆動回路２４が正常であるとき、目標出力電流の５０％を第１駆動回路２３から出力させ、同じく目標出力電流の５０％を第１駆動回路２３から出力させる。
一方、制御装置３１は、第１駆動回路２３と第２駆動回路２４とのいずれか一方が故障すると、故障した駆動回路からの出力を停止させ、正常である駆動回路からの出力電流を目標出力電流の５０％以上とする。

上記のモータ駆動装置１４によると、第１駆動回路２３と第２駆動回路２４とのいずれか一方が故障しても、第１巻線組２１及び第２巻線組２２への通電を継続させることができ、モータ１３が発生するトルクの低下を抑制することができる。
したがって、電動パワーステアリング装置１００においては、第１駆動回路２３と第２駆動回路２４とのいずれか一方が故障したときに、操舵補助力が低下することを抑止できる。

また、図２のモータ駆動装置１４では、例えば、第２ＦＳリレー制御部８２による第２のＦＳリレー回路６０の制御が正常に行えず、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗ及び第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗがオフを保持する状態になっても、第１ＦＳリレー制御部４２が、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗをオフさせることで、第１駆動回路２３から第１巻線組２１及び第２巻線組２２へ通電させることができる。

ところで、モータ駆動装置１４は、第１駆動回路２３及び第１のＦＳリレー回路５０からなる第１系統を制御する第１制御装置（第１マイクロコンピュータ）と、第２駆動回路２４及び第２のＦＳリレー回路６０からなる第２系統を制御する第２制御装置（第２マイクロコンピュータ）とを個別に備えることができる。

図４は、第１駆動回路２３及び第１のＦＳリレー回路５０からなる第１系統を制御する第１制御装置３１Ａ（第１制御部）と、第２駆動回路２４及び第２のＦＳリレー回路６０からなる第２系統を制御する第２制御装置３１Ｂ（第２制御部）とを個別に備える、モータ駆動装置１４の一態様を示す。
図４に示すモータ駆動装置１４は、制御装置３１に代えて、第１制御装置３１Ａ及び第２制御装置３１Ｂを備える点のみが図２のモータ駆動装置１４と異なるので、他の回路構成の詳細な説明は省略する。

第１制御装置３１Ａは、ＭＰＵなどの演算処理手段、及び、ＲＯＭ，ＲＡＭなどの記憶手段を備えたマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置であり、第１駆動回路２３及び第１のＦＳリレー回路５０を制御して、第１巻線組２１への通電を制御する。
第１制御装置３１Ａは、第１電源リレー制御部４０、第１インバータ制御部４１、第１ＦＳリレー制御部４２を備え、更に、モータ制御部７０Ａ、温度判定部７１Ａ、診断部７２Ａを備え、これらの制御機能によって第１駆動回路２３及び第１のＦＳリレー回路５０を制御する。

同様に、第２制御装置３１Ｂは、ＭＰＵなどの演算処理手段、及び、ＲＯＭ，ＲＡＭなどの記憶手段を備えたマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置であり、第２駆動回路２４及び第２のＦＳリレー回路６０を制御して、第２巻線組２２への通電を制御する。
第２制御装置３１Ｂは、第２電源リレー制御部８０、第２インバータ制御部８１、第２ＦＳリレー制御部８２を備え、更に、モータ制御部７０Ｂ、温度判定部７１Ｂ、診断部７２Ｂを備え、これらの制御機能によって第２駆動回路２４及び第２のＦＳリレー回路６０を制御する。

ここで、第１駆動回路２３に異常が発生すると、第１制御装置３１Ａは第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗをオンからオフに切り換え、第２制御装置３１Ｂは第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗをオフからオンに切り換える。
また、第２駆動回路２４に異常が発生すると、第２制御装置３１Ｂは第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗをオンからオフに切り換え、第１制御装置３１Ａは第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗをオフからオンに切り換える。

なお、第１駆動回路２３の診断を、第１制御装置３１Ａと第２制御装置３１Ｂとのそれぞれで実施する構成とすることができ、また、例えば、第１制御装置３１Ａが第１駆動回路２３の異常診断を行い、診断結果を第２制御装置３１Ｂに送信する構成とすることができる。
同様に、第２駆動回路２４の診断を、第１制御装置３１Ａと第２制御装置３１Ｂとのそれぞれで実施する構成とすることができ、また、例えば、第２制御装置３１Ｂが第２駆動回路２４の異常診断を行い、診断結果を第１制御装置３１Ａに送信する構成とすることができる。

図４のモータ駆動装置１４によれば、図２のモータ駆動装置１４と同様に、第１駆動回路２３と第２駆動回路２４とのいずれか一方が故障しても、第１巻線組２１及び第２巻線組２２への通電を継続させることができ、モータ１３が発生するトルクの低下を抑制することができる。
また、例えば、第２制御装置３１Ｂが故障し、第２インバータ回路２６を制御できなくなっても、第１制御装置３１Ａが第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗをオンに制御して、第１巻線組２１及び第２巻線組２２への通電制御を行える。

図５は、第１駆動ライン５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗと第２駆動ライン６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗとを接続するための連結ラインを、図２のモータ駆動装置１４における第１連結ライン６３Ｕ，６３Ｖ，６３Ｗと第２連結ライン５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗとからなる構成に代えて、連結ライン６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗのみで構成した、モータ駆動装置１４の回路図である。
なお、図５に示したモータ駆動装置１４は、第１駆動ライン５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗと第２駆動ライン６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗとを接続するための連結ラインの構成のみが、図２に示したモータ駆動装置１４と異なるため、連結ライン以外の詳細な説明は省略する。

図５のモータ駆動装置１４における連結ライン６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗは、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗと第１巻線組２１との間の第１駆動ライン５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗと、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗと第２巻線組２２との間の第２駆動ライン６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗとを接続する。
そして、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗ及び第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗは、直列接続して連結ライン６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗに配置されている。

換言すれば、連結ライン６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗは、図２のモータ駆動装置１４における、第１駆動回路２３によって第２巻線組２２に通電するための第１連結ライン６３Ｕ，６３Ｖ，６３Ｗと、第２駆動回路２４によって第１巻線組２１に通電するための第２連結ライン５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗを共通化させた連結ラインである。
第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗがオフで、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗがオンの状態で、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗ及び第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗがオンされると、第２駆動回路２４から第１巻線組２１及び第２巻線組２２に通電される。

また、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗがオンで、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗがオフの状態で、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗ及び第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗがオンされると、第１駆動回路２３から第１巻線組２１及び第２巻線組２２に通電される。
このように、図５のモータ駆動装置１４では、連結ライン６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗを、第１駆動回路２３が故障したときのフェールセーフと、第２駆動回路２４が故障したときのフェールセーフとの双方で用い、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗと第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗとの双方をオンすることで、連結ライン６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗを介した通電が可能になる。

なお、図５の連結ライン６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗで第１駆動ライン５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗと第２駆動ライン６２Ｕ，６２Ｖ，６２Ｗとを接続する回路において、連結ライン６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗに、リレー回路を１組だけ配置することができる。
また、図５の連結ライン６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗを備えた回路構成において、図４と同様に、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗを制御する第１制御装置と、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗ及び第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗを制御する第２制御装置とを備えることができる。

更に、第１制御装置と第２制御装置とを備えるモータ駆動装置１４において、連結ライン６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗにリレー回路を１組だけ配置し、両制御装置が共にオン指令を出力したときに、連結ライン６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗに配置したリレー回路がオンするように構成することができる。
図６は、図５の制御装置３１によるリレー回路の制御パターンを示す図であって、第１駆動回路２３、第２駆動回路２４の正常・異常と、各リレー回路のオン、オフとの相関を示す。

第１駆動回路２３及び第２駆動回路２４が正常であるとき、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ及び第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗはオンに制御される一方、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗ及び第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗはオフに制御される。
これによって、連結ライン６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗは遮断され、第１巻線組２１は第１駆動回路２３から通電され、第２巻線組２２は第２駆動回路２４から通電される、通常状態となる。

一方、第１駆動回路２３に異常が生じ、第２駆動回路２４が正常であるとき、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗはオンからオフに切り換えられ、また、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗ及び第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗはオフからオンに切り換えられる一方、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗはオンに保持される。
これによって、第１駆動回路２３の入出力が第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗによって遮断される一方、第２駆動回路２４と第１巻線組２１とが連結ライン６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗを介して接続され、第２駆動回路２４が、第１巻線組２１及び第２巻線組２２に通電する、フェールセーフ状態となる。

つまり、第１ＦＳリレー制御部４２は、第１駆動回路２３に異常が生じると、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗをオンからオフに切り換え、第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗをオフからオンに切り換える。
また、第２ＦＳリレー制御部８２は、第１駆動回路２３に異常が生じると、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗをオンに保持し、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗをオフからオンに切り換える。
これにより、第２駆動回路２４から第１巻線組２１及び第２巻線組２２へ通電されるようになる。

一方、第２駆動回路２４に異常が生じ、第１駆動回路２３が正常であるとき、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗはオンからオフに切り換えられ、また、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗ及び第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗはオフからオンに切り換えられる一方、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗはオンに保持される。
これによって、第２駆動回路２４の入出力が第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗによって遮断される一方、第１駆動回路２３と第２巻線組２２とが連結ライン６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗを介して接続され、第１駆動回路２３が、第１巻線組２１及び第２巻線組２２に通電する、フェールセーフ状態となる。

つまり、第１ＦＳリレー制御部４２は、第２駆動回路２４に異常が生じると、第１リレー回路５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗをオンに保持し、第４リレー回路５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗをオフからオンに切り換える。
また、第２ＦＳリレー制御部８２は、第２駆動回路２４に異常が生じると、第２リレー回路６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗをオンからオフに切り換え、第３リレー回路６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗをオフからオンに切り換える。
これにより、第１駆動回路２３から第１巻線組２１及び第２巻線組２２へ通電されるようになる。

図５のモータ駆動装置１４によると、第１駆動回路２３と第２駆動回路２４とのいずれか一方が故障しても、第１巻線組２１及び第２巻線組２２への通電を継続させることができ、モータ１３が発生するトルクの低下を抑制することができる。
また、図５のモータ駆動装置１４では、第１駆動回路２３から第２巻線組２２に通電させるための連結ラインと、第２駆動回路２４から第１巻線組２１に通電させるための連結ラインを共通化するので、図２或いは図４のモータ駆動装置１４に比べて回路構成が簡略化される。

上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

例えば、上記のモータ駆動装置１４によって駆動されるモータ１３は、電動パワーステアリング装置１００において操舵補助力を発生するモータに限定されず、第１巻線組及び第２巻線組を備えたモータに適用できる。
また、モータ駆動装置１４において、リレー回路を用いる代わりに、回路の切り替えを行うスイッチによって通電経路の切り換えを行うように構成することができる。

１３…モータ、１４…モータ駆動装置、２１…第１巻線組、２２…第２巻線組、２３…第１駆動回路、２４…第２駆動回路、２５…第１インバータ回路、２６…第２インバータ回路、３１…制御装置、４０…第１電源リレー制御部、４１…第１インバータ制御部、４２…第１ＦＳリレー制御部、５０Ｕ，５０Ｖ，５０Ｗ…第１リレー回路、５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗ…第４リレー回路、５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗ…第２連結ライン、６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗ…第２リレー回路、６１Ｕ，６１Ｖ，６１Ｗ…第３リレー回路、６３Ｕ，６３Ｖ，６３Ｗ…第１連結ライン、８０…第２電源リレー制御部、８１…第２インバータ制御部、８２…第２ＦＳリレー制御部

Claims (6)

1. 第１巻線組と第２巻線組とを有するモータの駆動装置であって、
   前記第１巻線組に通電する第１駆動回路と、
   前記第２巻線組に通電する第２駆動回路と、
   前記第１駆動回路と前記第１巻線組とを接続する第１駆動ラインに配置した第１リレー回路と、
   前記第２駆動回路と前記第２巻線組とを接続する第２駆動ラインに配置した第２リレー回路と、
   前記第１リレー回路と前記第１巻線組との間の前記第１駆動ラインと、前記第２駆動ラインとを接続する第１連結ラインと、
   前記第１連結ラインに配置した第３リレー回路と、
   前記第１駆動ラインと、前記第２リレー回路と前記第２巻線組との間の前記第２駆動ラインとを接続する第２連結ラインと、
   前記第２連結ラインに配置した第４リレー回路と、
   前記第１リレー回路、前記第２リレー回路、第３リレー回路、及び前記第４リレー回路を制御する制御部であって、
   前記第１駆動回路が故障したときに、前記第１リレー回路を通電状態から遮断状態に切り換え、かつ、前記第３リレー回路を遮断状態から通電状態に切り換えて、前記第２駆動回路から前記第１巻線組及び前記第２巻線組に通電し、
   前記第２駆動回路が故障したときに、前記第２リレー回路を通電状態から遮断状態に切り換え、かつ、前記第４リレー回路を遮断状態から通電状態に切り換えて、前記第１駆動回路から前記第１巻線組及び前記第２巻線組に通電する、
   前記制御部と、
   を有する、モータの駆動装置。
2. 請求項１記載のモータの駆動装置であって、
   前記第１連結ラインは、前記第１リレー回路と前記第１巻線組との間の前記第１駆動ラインと、前記第２駆動回路と前記第２リレー回路との間の前記第２駆動ラインとを接続し、
   前記第２連結ラインは、前記第２リレー回路と前記第２巻線組との間の前記第２駆動ラインと、前記第１駆動回路と前記第１リレー回路との間の前記第１駆動ラインとを接続する、
   モータの駆動装置。
3. 請求項１記載のモータの駆動装置であって、
   前記第１連結ラインと前記第２連結ラインとは共通の１つの連結ラインであり、
   前記連結ラインは、前記第１リレー回路と前記第１巻線組との間の前記第１駆動ラインと前記第２リレー回路と前記第２巻線組との間の前記第２駆動ラインとを接続し、
   前記第３リレー回路と前記第４リレー回路とを直列接続して前記連結ラインに配置した、
   モータの駆動装置。
4. 請求項１記載のモータの駆動装置であって、
   前記制御部は、
   前記第１リレー回路及び前記第４リレー回路を制御する第１制御部と、
   前記第２リレー回路及び前記第３リレー回路を制御する第２制御部と、
   を含む、
   モータの駆動装置。
5. 第１巻線組と第２巻線組とを有するモータの駆動装置であって、
   前記第１巻線組に通電する第１駆動回路と、
   前記第２巻線組に通電する第２駆動回路と、
   前記第１駆動回路から前記第１巻線組に通電する第１通常状態と、前記第１駆動回路から前記第１巻線組への通電を遮断し、前記第２駆動回路から前記第１巻線組及び前記第２巻線組に通電する第１フェールセーフ状態とに切り換える第１通電切換回路と、
   前記第２駆動回路から前記第２巻線組に通電する第２通常状態と、前記第２駆動回路から前記第２巻線組への通電を遮断し、前記第１駆動回路から前記第１巻線組及び前記第２巻線組に通電する第２フェールセーフ状態とに切り換える第２通電切換回路と、
   前記第１駆動回路が故障したときに前記第１通電切換回路を制御して前記第１通常状態から前記第１フェールセーフ状態に切り換え、前記第２駆動回路が故障したときに前記第２通電切換回路を制御して前記第２通常状態から前記第２フェールセーフ状態に切り換える制御部と、
   を有する、モータの駆動装置。
6. 第１巻線組と第２巻線組とを有するモータを、第１駆動回路及び第２駆動回路を用いて駆動する、モータの駆動方法であって、
   前記第１駆動回路の故障の有無を検出し、
   前記第２駆動回路の故障の有無を検出し、
   前記第１駆動回路及び前記第２駆動回路が正常であるときは、前記第１駆動回路から前記第１巻線組に通電し、前記第２駆動回路から前記第２巻線組に通電し、
   前記第１駆動回路が故障し前記第２駆動回路が正常であるときは、前記第２駆動回路から前記第１巻線組及び前記第２巻線組に通電し、
   前記第２駆動回路が故障し前記第１駆動回路が正常であるときは、前記第１駆動回路から前記第１巻線組及び前記第２巻線組に通電する、
   モータの駆動方法。

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