JP5472730B2 - 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置に関する。

従来、複数のスイッチング素子からなる電力変換器のオンおよびオフの切り替えを制御することにより、回転電機の駆動を制御する回転電機制御装置が公知である。このような回転電機制御装置では、電力変換器の直流母線（電源とスイッチング素子との間、およびスイッチング素子間の電気的な接続）にバスバーが用いられるのが一般的である。バスバーは、銅板などの導電性の材料により形成され、回転電機の駆動時には比較的大きな電流が流れる。バスバーはかしめ、溶接またはねじ止め等により装置等に組み付けられるが、経年劣化や振動などの影響により断線することがある。バスバーが断線すると、回転電機に流れる電流が変化し、これに伴い回転電機の出力トルクが変化する。このような回転電機制御装置が電動パワーステアリングに用いられる場合、バスバーが断線して回転電機の出力トルクが変化すると車両の操作者に不安あるいは危険を感じさせるおそれがある。

特許文献１には、回転電機の巻線の所定の相の電圧をプルアップ抵抗でバイアスすることにより巻線の断線を検出する電動機駆動装置が開示されている。この電動機駆動装置では、（１）スイッチング素子の寄生ダイオードの影響で高電位側スイッチング素子の上側および下側の電位が略同じになり、（２）電動機の巻線の抵抗はプルアップ抵抗に対して小さいため巻線の全ての相が略同電位となる。前記（１）および（２）より、バスバー（直流母線）が断線してもモニタ電圧の大きさは変化しないため、この電動機駆動装置ではバスバーの断線を検出することができない。

特開２００６−５０７０７

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、電力変換器の直流母線の断線を検出可能な回転電機制御装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、複数の相または端子に対応する巻線から構成される巻線組を有し第１の電源から供給される電力により駆動する回転電機を制御する回転電機制御装置である。当該回転電機制御装置は、巻線の各相または各端子に対応し第１の電源の高電位側に配置された高電位側スイッチング素子および低電位側に配置された低電位側スイッチング素子によりスイッチング素子対をなす複数のスイッチング素子を有し、回転電機へ供給する電力を変換する電力変換器と、それぞれの一端が、対応するスイッチング素子対それぞれの第１の電源の高電位側または低電位側に接続され、他端が共通電位となるよう互いに接続された複数の抵抗器と、前記複数の抵抗器の共通電位部分と第１の電源の低電位側または高電位側とを接続する抵抗器と、前記共通電位部分の電圧を検出可能なブリッジ抵抗電圧検出手段と、スイッチング素子のオンおよびオフを切り替えることで回転電機の駆動を制御する制御部と、を備えている。そして、本発明では、制御部は、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧に基づき、第１の電源とスイッチング素子対との間の異常を検出可能である。ここで、「第１の電源とスイッチング素子対との間の異常」とは、例えば「第１の電源とスイッチング素子対との間の電気的な接続、すなわち電力変換器の直流母線の断線」である。このように、本発明では、簡単な構成で、電力変換器の直流母線の断線を検出可能である。

請求項２に記載の発明は、電源リレーと、コンデンサと、第２の電源と、第１のスイッチと、高電位側抵抗器と、第２のスイッチと、端子電圧検出手段と、をさらに備えている。電源リレーは、制御部によりオンまたはオフに制御されることで、第１の電源と電力変換器および回転電機との間の電流の流れを許容または遮断可能である。コンデンサは、一端が電源リレーと電力変換器との間に接続され、他端が第１の電源の低電位側に接続される。第２の電源は、第１の電源よりも電圧が小さく、高電位側がコンデンサの前記一端と電源リレーとの間に接続される。第１のスイッチは、制御部によりオンまたはオフに制御されることで、第２の電源とコンデンサの前記一端との間の電流の流れを許容または遮断可能である。高電位側抵抗器は、第１の電源の高電位側と回転電機の前記複数の相または端子のうちの所定の相または端子とを接続する。第２のスイッチは、制御部によりオンまたはオフに制御されることで、第１の電源と高電位側抵抗器との間の電流の流れを許容または遮断可能である。端子電圧検出手段は、巻線の各相の端子の電圧を検出可能である。そして、本発明では、制御部は、端子電圧検出手段により検出された電圧に基づき、巻線の異常を検出可能である。ここで、「巻線の異常」とは、例えば「巻線の断線」である。なお、本発明では、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧に基づき、「第１の電源とスイッチング素子対との間の異常」として、「電力変換器の直流母線の断線」、「コンデンサのショート故障」、「第２の電源の故障」、「第１のスイッチの故障」および「電源リレーのショート故障」を検出可能である。このように、本発明では、「第１の電源とスイッチング素子対との間の異常」に加え「巻線の異常」についても検出可能である。

請求項３に記載の発明は、電源リレーと、コンデンサと、第２の電源と、高電位側抵抗器と、第１のスイッチと、端子電圧検出手段と、をさらに備えている。電源リレーは、御部によりオンまたはオフに制御されることで、第１の電源と電力変換器および回転電機との間の電流の流れを許容または遮断可能である。コンデンサは、一端が電源リレーと電力変換器との間に接続され、他端が第１の電源の低電位側に接続される。第２の電源は、第１の電源よりも電圧が小さく設定されている。高電位側抵抗器は、第２の電源の高電位側と回転電機の前記複数の相または端子のうちの所定の相または端子とを接続する。第１のスイッチは、制御部によりオンまたはオフに制御されることで、第２の電源と高電位側抵抗器との間の電流の流れを許容または遮断可能である。端子電圧検出手段は、巻線の各相の端子の電圧を検出可能である。そして、本発明では、制御部は、端子電圧検出手段により検出された電圧に基づき、巻線の異常を検出可能である。ここで、「巻線の異常」とは、例えば「巻線の断線」である。なお、本発明では、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧に基づき、「第１の電源とスイッチング素子対との間の異常」として、「電力変換器の直流母線の断線」、「コンデンサのショート故障」、「第２の電源の故障」、「第１のスイッチの故障」および「電源リレーのショート故障」を検出可能である。このように、本発明では、「第１の電源とスイッチング素子対との間の異常」に加え「巻線の異常」についても検出可能である。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明のより具体的な例である。本発明では、制御部は、先ず、電源リレーがオフとなるよう制御する。そして、制御部は、第１のスイッチがオンとなるよう制御し、このときブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧に基づき、第１の電源とスイッチング素子対との間の異常を検出する。また、制御部は、第２のスイッチがオンとなるよう制御し、このとき端子電圧検出手段により検出された電圧に基づき、巻線の異常を検出する。このように、本発明では、上記手順により、「第１の電源とスイッチング素子対との間の異常」および「巻線の異常」を検出する。

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明のより具体的な例である。本発明では、制御部は、先ず、電源リレーがオフとなるよう制御する。そして、制御部は、第１のスイッチが所定時間オンとなるよう制御した後オフとなるよう制御し、このときブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧に基づき、第１の電源と高電位側スイッチング素子との間の異常を検出する。その後、制御部は、第１のスイッチが再びオンとなるよう制御し、このとき端子電圧検出手段により検出された電圧に基づき、巻線の異常を検出する。このように、本発明では、上記手順により、「第１の電源とスイッチング素子対との間の異常」および「巻線の異常」を検出する。

請求項６に記載の電動パワーステアリング装置の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転電機制御装置と、前記回転電機と、を備えている。上述のように、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転電機制御装置では、少なくとも「電力変換器の直流母線の断線」を検出可能である。上述の通り、電力変換器の直流母線が断線すると回転電機の出力トルクが変化する。本発明では、電力変換器の直流母線が断線したとき、このことをステアリングの操作者に例えば通知するといったことが可能となる。よって、回転電機の出力トルクの変化が操作者の操作フィーリングに直結する電動パワーステアリング装置に対し、本発明は特に好適である。

本発明の第１実施形態による回転電機制御装置を示す模式図。 本発明の第１実施形態による回転電機制御装置および回転電機の分解斜視図。 本発明の第１実施形態の回転電機制御装置による異常検出の方法を説明するための図であって、（Ａ）は正常な状態の回路を示す模式図、（Ｂ）〜（Ｄ）は異常な状態の回路を示す模式図。 本発明の第２実施形態による回転電機制御装置を示す模式図。 本発明の第２実施形態による回転電機制御装置が行う異常検出の処理を示すフロー図。 本発明の第３実施形態による回転電機制御装置を示す模式図。 本発明の第３実施形態による回転電機制御装置が行う異常検出の処理を示すフロー図。 本発明の第４実施形態による回転電機制御装置を示す模式図。 本発明の第４実施形態の回転電機制御装置による異常検出の方法を説明するための図であって、（Ａ）は正常な状態の回路を示す模式図、（Ｂ）〜（Ｄ）は異常な状態の回路を示す模式図。 本発明の第５実施形態による回転電機制御装置を示す模式図。 本発明の第５実施形態の回転電機制御装置による異常検出の方法を説明するための図であって、（Ａ）は正常な状態の回路を示す模式図、（Ｂ）および（Ｃ）は異常な状態の回路を示す模式図。

以下、本発明による回転電機制御装置を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明の第１実施形態による回転電機制御装置１は、回転電機としてのモータ１０を駆動制御するものである。回転電機制御装置１は、モータ１０とともに、例えば車両のステアリング操作をアシストするための電動パワーステアリング装置に採用される。

モータ１０は、三相ブラシレスモータであり、図示しないロータおよびステータを有している。ロータは、円板状の部材であり、その表面に永久磁石が貼り付けられ、磁極を有している。ステータは、ロータを内部に収容するとともに、回転可能に支持している。ステータは、径内方向へ所定角度毎に突出する突出部を有し、この突出部に図１に示すＵコイル１１、Ｖコイル１２、および、Ｗコイル１３が巻回されている。Ｕコイル１１、Ｖコイル１２、および、Ｗコイル１３は、それぞれＵ相、Ｖ相、および、Ｗ相に対応する巻線であり、全体で巻線組１８を構成している。モータ１０には、回転位置を検出する位置センサ７９が設けられている。

回転電機制御装置１は、電力変換器としてのインバータ部２０、複数の抵抗器としてのブリッジ抵抗３１〜３３、抵抗器としての抵抗３５、ブリッジ抵抗電圧検出手段および制御部としてのマイコン７０等を備えている。
インバータ部２０は、３相インバータであり、巻線組１８のＵコイル１１、Ｖコイル１２、Ｗコイル１３のそれぞれへの通電を切り替えるべく、６つのスイッチング素子２１〜２６がブリッジ接続されている。スイッチング素子２１〜２６は、本形態においては、電界効果トランジスタの一種であるＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）である。以下、スイッチング素子２１〜２６を、ＭＯＳ２１〜２６という。

３つのＭＯＳ２１〜２３は、ドレインが、第１の電源としてのバッテリ８０の正極側に接続される上母線としてのバスバー２に結線されている。また、ＭＯＳ２１〜２３のソースが、それぞれＭＯＳ２４〜２６のドレインに接続されている。ＭＯＳ２４〜２６のソースは、バッテリ８０の負極側に接続された下母線としてのバスバー３に結線されている。また、バスバー３は、グランドに接続されている。図２は、本実施形態の回転電機制御装置１およびモータ１０の分解斜視図である。図２に示すように、バスバー２およびバスバー３は、例えば銅などの導電性の材料により平板状に形成されている。バスバー２およびバスバー３は、例えばかしめ、溶接またはねじ止め等によりモータ１０の外郭を構成する部材等に組み付けられる。

図１に示すように、対になっているＭＯＳ２１とＭＯＳ２４との接続点は、Ｕコイル１１の一端に接続している。また対になっているＭＯＳ２２とＭＯＳ２５との接続点は、Ｖコイル１２の一端に接続している。さらにまた、対になっているＭＯＳ２３とＭＯＳ２６との接続点は、Ｗコイル１３の一端に接続している。

ここで、ＭＯＳ２１〜２３がインバータ部２０における「高電位側スイッチング素子」に対応している。また、ＭＯＳ２４〜２６がインバータ部２０における「低電位側スイッチング素子」に対応している。以下、適宜、「高電位側スイッチング素子」を「上ＭＯＳ」といい、「低電位側スイッチング素子」を「下ＭＯＳ」という。また、必要に応じて「Ｕ下ＭＯＳ２４」といった具合に、対応する相を併せて記載する。さらに、以下では、適宜、ＭＯＳ２１とＭＯＳ２４との組み合わせを「スイッチング素子対２７」、ＭＯＳ２２とＭＯＳ２５との組み合わせを「スイッチング素子対２８」、ＭＯＳ２３とＭＯＳ２６との組み合わせを「スイッチング素子対２９」という。

このように、本実施形態では、回転電機制御装置１は、１つの系統のインバータ（インバータ部２０）を有している。インバータ部２０は、後述するマイコン７０により、その作動が制御され、バッテリ８０からモータ１０へ供給する電力を、モータ１０が回転可能なよう変換する。

ブリッジ抵抗３１〜３３は、それぞれの一端がバスバー２に接続され、他端が共通電位となるよう互いに接続されている。例えば、ブリッジ抵抗３１はバスバー２とＭＯＳ２１との接続点に接続され、ブリッジ抵抗３２はバスバー２とＭＯＳ２２との接続点に接続され、ブリッジ抵抗３３はバスバー２とＭＯＳ２３との接続点に接続されている。抵抗３５は、ブリッジ抵抗３１〜３３の他端（共通電位部分）とバッテリ８０の低電位側すなわちグランドとを接続している。

本実施形態では、図１に示すように、回転電機制御装置１は電源リレー８１を備えている。電源リレー８１は、バスバー２のバッテリ８０とインバータ部２０との間に設けられている。電源リレー８１は、後述するマイコン７０によりオンまたはオフに制御されることで、バッテリ８０とインバータ部２０およびモータ１０との間の電流の流れを許容または遮断する。本実施形態では、電源リレー８１は、所謂ノーマリーオープンタイプの電源リレーであり、マイコン７０からのオン指令がないときはオープン状態（オフ状態）のため前記電流の流れを遮断し、マイコン７０からのオン指令があったときはクローズ状態（オン状態）となるため前記電流の流れを許容する。

また、本実施形態では、回転電機制御装置１はコンデンサ６０を備えている。コンデンサ６０は、一端がバスバー２の電源リレー８１とＭＯＳ２１との間に接続され、他端がバスバー３のグランドとＭＯＳ２４との間に接続されている。すなわち、コンデンサ６０は、バッテリ８０とインバータ部２０との間に設けられている。コンデンサ６０は、電荷を蓄えることで、ＭＯＳ２１〜２６への電力供給を補助したり、バッテリ８０からモータ１０へ電力を供給する際に生じるリップル電流を抑制したりする。

制御部としてのマイコン７０は、集積回路等を有する小型のコンピュータであり、回転電機制御装置１の種々の部品および検出手段等に接続している。マイコン７０の記憶部にはプログラムが格納されており、マイコン７０は、当該プログラムに従い種々の処理を実行するとともに接続先の部品等の作動を制御する。
マイコン７０は、電源リレー８１、ＭＯＳ２１〜２６のそれぞれに接続している。図１では、図が煩雑になることを避けるため、マイコン７０とＭＯＳ２１〜２６との接続線については省略している。また、マイコン７０にはイグニッション電源７１が接続されている。車両の操作者がイグニッションキーをオンにすると、イグニッション電源７１からマイコン７０に電力が供給され、マイコン７０による種々の処理が開始される。

本実施形態では、マイコン７０は、電源リレー８１にオン指令を送ることにより電源リレー８１がクローズ状態（オン状態）となるよう制御することで、バッテリ８０とインバータ部２０およびモータ１０との間の電流の流れを許容する。一方、マイコン７０が電源リレー８１に対しオン指令を送っていないときは、電源リレー８１はオープン状態（オフ状態）となるため、前記電流の流れは遮断される。このように、マイコン７０は、電源リレー８１の作動をオンまたはオフに制御することにより、前記電流の流れを許容または遮断する。

また、マイコン７０は、電源リレー８１により前記電流の流れが許容されているとき、ＭＯＳ２１〜２６のオンおよびオフを切り替えることで、バッテリ８０からの直流電流を相毎に位相の異なる正弦波電流に変換し、各相のコイル（Ｕコイル１１、Ｖコイル１２、および、Ｗコイル１３）に流す。これにより、モータ１０が回転する。マイコン７０は、ＰＷＭ制御により、モータ１０のトルクおよび回転数を調節する。このように、マイコン７０は、ＭＯＳ２１〜２６のオンおよびオフを切り替えることでモータ１０の駆動を制御する。

また、マイコン７０は、ブリッジ抵抗３１〜３３と抵抗３５との間、すなわちブリッジ抵抗３１〜３３の共通電位部分に接続している。これにより、マイコン７０は、前記共通電位部分の電圧を検出可能である。ここで、マイコン７０は、特許請求の範囲の「ブリッジ抵抗電圧検出手段」に対応する。以下、適宜、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出される電圧を「ブリッジ抵抗電圧：Ｖｂ」という。

本実施形態では、マイコン７０は、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出した電圧（ブリッジ抵抗電圧：Ｖｂ）に基づき、バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間（特にバッテリ８０の高電位側）の異常を検出可能である。以下、前記異常の検出の方法について、図３を用いて説明する。図３では、回転電機制御装置１の一部、ブリッジ抵抗３１〜３３近傍のみを示している。ここでは、バッテリ８０の電圧を１２Ｖ、ブリッジ抵抗３１〜３３の抵抗値を１５ｋΩ、抵抗３５の抵抗値を５ｋΩとする。また、ブリッジ抵抗電圧（Ｖｂ）は、電源リレー８１がオンに制御された状態で検出される電圧とする。よって、このとき、バスバー２はバッテリ８０から１２Ｖの電圧が印加された状態である。

図３（Ａ）の白抜き矢印の左側に示すようにバスバー２が断線していない（正常な）状態では、等価回路は白抜き矢印の右側に示すとおりとなる。この等価回路から、
Ｖｂ＝１２／｛（１５／３＋５）／５｝＝６ ・・・式１
よって、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧が６Ｖであった場合、マイコン７０は、「バスバー２は断線していない（正常である）」と判定する。

図３（Ｂ）の白抜き矢印の左側に示すようにバスバー２のブリッジ抵抗３２とブリッジ抵抗３３との間が断線している状態では、等価回路は白抜き矢印の右側に示すとおりとなる。この等価回路から、
Ｖｂ＝１２／｛（１５／２＋５）／５｝＝４．８ ・・・式２
よって、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧が４．８Ｖであった場合、マイコン７０は、「バスバー２のブリッジ抵抗３２とブリッジ抵抗３３との間が断線している（異常である）」と判断する。

図３（Ｃ）の白抜き矢印の左側に示すようにバスバー２のブリッジ抵抗３１とブリッジ抵抗３２との間が断線している状態では、等価回路は白抜き矢印の右側に示すとおりとなる。この等価回路から、
Ｖｂ＝１２／｛（１５＋５）／５｝＝３ ・・・式３
よって、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧が３Ｖであった場合、マイコン７０は、「バスバー２のブリッジ抵抗３１とブリッジ抵抗３２との間が断線している（異常である）」と判断する。

図３（Ｄ）の白抜き矢印の左側に示すようにバッテリ８０とブリッジ抵抗３１との間が断線している状態では、等価回路は白抜き矢印の右側に示すとおりとなる。この等価回路から、
Ｖｂ＝０／｛（０＋５）／５｝＝０ ・・・式４
よって、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧が０Ｖであった場合、マイコン７０は、「バッテリ８０とブリッジ抵抗３１との間が断線している（異常である）」と判断する。

以上説明したように、本実施形態では、マイコン７０は、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧（Ｖｂ）に基づき、バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間の異常、特に「バスバー２の断線」および「断線箇所」を検出可能である。このように、本実施形態では、簡単な構成で、インバータ部２０のバスバー２の断線を検出可能である。

本実施形態では、インバータ部２０のバスバー２の断線を検出可能な回転電機制御装置１を電動パワーステアリング装置に適用する例を示した。ここで、バスバー２が断線したとき、このことをステアリングの操作者に通知することとしてもよい。これにより、バスバー２の断線によってアシスト力が急変した場合に操作者が驚くこと等を抑制できる。したがって、モータ１０の出力トルクの変化が操作者の操作フィーリングに直結する電動パワーステアリング装置に対し、本実施形態は特に好適であるといえる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による回転電機制御装置を図４に示す。第２実施形態は、第２の電源、第１のスイッチ、高電位側抵抗器、第２のスイッチ、および端子電圧検出手段等をさらに備える点で、第１実施形態と異なる。

図４に示すように、本実施形態による回転電機制御装置は、第２の電源としてのバッテリ８５、第１のスイッチとしてのスイッチ８６、高電位側抵抗器としてのプルアップ抵抗９０、第２のスイッチとしてのスイッチ９１を備えている。
バッテリ８５は、バッテリ８０よりも電圧が小さく、高電位側が、コンデンサ６０の一端と電源リレー８１との間に接続される。本実施形態では、バッテリ８５の電圧は５Ｖである。

スイッチ８６は、マイコン７０によりオンまたはオフに制御されることで、バッテリ８５とコンデンサ６０の前記一端との間の電流の流れを許容または遮断可能である。なお、本実施形態では、スイッチ８６とコンデンサ６０の前記一端との間に、抵抗８７が設けられている。抵抗８７は、スイッチ８６をオン制御したとき、バッテリ８５からコンデンサ６０に瞬間的に大電流が流れるのを防ぐために設けられている。抵抗８７の抵抗値は、例えば１０Ωまたは１００Ω等任意の値に設定されている。ここで、例えばバッテリ８５からの過剰な出力を制限する機能が備えられているのであれば、抵抗８７を設けなくてもよい。

プルアップ抵抗９０は、モータ１０のＶ相の巻線であるＵコイル１１とバッテリ８０の高電位側とを接続している。すなわち、本実施形態では、Ｕ相がプルアップ抵抗９０によりプルアップされている。プルアップ抵抗９０の抵抗値は、Ｕコイル１１、Ｖコイル１２およびＷコイル１３のそれぞれの抵抗値よりも大きい。本実施形態では、プルアップ抵抗９０の抵抗値は、例えば、Ｕコイル１１、Ｖコイル１２およびＷコイル１３のそれぞれの抵抗値の１００倍以上（１ｋΩ）に設定されている。以下、適宜、プルアップ抵抗９０の抵抗値を「Ｒｐｕｌｌｕｐ」で表す。
スイッチ９１は、マイコン７０によりオンまたはオフに制御されることで、バッテリ８５とプルアップ抵抗９０との間の電流の流れを許容または遮断可能である。

図４に示すように、本実施形態では、回転電機制御装置は、Ｕ電圧検出部５１、Ｖ電圧検出部５２、および、Ｗ電圧検出部５３を有している。Ｕ電圧検出部５１は、一端がＵ上ＭＯＳ２１とＵ下ＭＯＳ２４との間に接続され、他端がグランドに接続され、Ｕコイル１１に印加される電圧、すなわちＵコイル１１の端子の電圧を検出する。Ｖ電圧検出部５２は、一端がＶ上ＭＯＳ２２とＶ下ＭＯＳ２５との間に接続され、他端がグランドに接続され、Ｖコイル１２に印加される電圧、すなわちＶコイル１２の端子の電圧を検出する。Ｗ電圧検出部５３は、一端がＷ上ＭＯＳ２３とＷ下ＭＯＳ２６との間に接続され、他端がグランドに接続され、Ｗコイル１３に印加される電圧、すなわちＷコイル１３の端子の電圧を検出する。

Ｕ電圧検出部５１は、Ｕ上抵抗５１０およびＵ下抵抗５１１が直列に接続されてなり、Ｕ上抵抗５１０とＵ下抵抗５１１との間にマイコン７０が接続されている。これにより、Ｕ電圧検出部５１により検出されたＵコイル１１の端子の電圧値（Ｕ相端子電圧：Ｖｕ）がマイコン７０に入力される。Ｖ電圧検出部５２は、Ｖ上抵抗５２０およびＶ下抵抗５２１が直列に接続されてなり、Ｖ上抵抗５２０とＶ下抵抗５２１との間にマイコン７０が接続されている。これにより、Ｖ電圧検出部５２により検出されたＶコイル１２の端子の電圧値（Ｖ相端子電圧：Ｖｖ）がマイコン７０に入力される。Ｗ電圧検出部５３は、Ｗ上抵抗５３０およびＷ下抵抗５３１が直列に接続されてなり、Ｗ上抵抗５３０とＷ下抵抗５３１との間にマイコン７０が接続されている。これにより、Ｗ電圧検出部５３により検出されたＷコイル１３の端子の電圧値（Ｗ相端子電圧：Ｖｗ）がマイコン７０に入力される。このように、マイコン７０は、各相の端子の電圧を検出可能である。ここで、マイコン７０は、特許請求の範囲の「端子電圧検出手段」に対応する。以下、電圧検出部５１〜５３により検出された検出値を、適宜、「端子電圧」という。また、以下、適宜、Ｕ上抵抗５１０の抵抗値を「ＲｕｐＵ」、Ｕ下抵抗５１１の抵抗値を「ＲｄｏｗｎＵ」、Ｖ上抵抗５２０の抵抗値を「ＲｕｐＶ」、Ｖ下抵抗５２１の抵抗値を「ＲｄｏｗｎＶ」、Ｗ上抵抗５３０の抵抗値を「ＲｕｐＷ」、Ｗ下抵抗５３１の抵抗値を「ＲｄｏｗｎＷ」で表す。なお、本実施形態では、Ｕ上抵抗５１０、Ｕ下抵抗５１１、Ｖ上抵抗５２０、Ｖ下抵抗５２１、Ｗ上抵抗５３０、Ｗ下抵抗５３１の抵抗値は、すべて同値（例えば１ｋΩ）に設定されている。

次に、マイコン７０による、モータ１０始動前の処理について、図５に基づき説明する。本実施形態では、マイコン７０は、モータ１０の始動前、図５に示す一連の処理、ステップＳ１００（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。）を実行する。Ｓ１００の実行タイミングとしては、例えば、「車両の操作者がイグニッションキーをオンした直後」、あるいは、「モータ１０の回転中、回転電機制御装置１への電力の瞬断が発生した直後」等を想定している。

Ｓ１００が開始されると、処理は先ずＳ１０１へ移行する。
Ｓ１０１では、マイコン７０は、電源リレー８１をオフ制御し、スイッチ８６をオン制御し、スイッチ９１をオフ制御する。これにより、バッテリ８５からの電荷がコンデンサ６０に蓄積（充電）され始める。Ｓ１０１の後、処理はＳ１０２へ移行する。

Ｓ１０２では、マイコン７０は所定時間待機する。これにより、コンデンサ６０の充電が完了し、コンデンサ６０の電圧が、バッテリ８５と同等の５Ｖになる。そのため、この時点で、バスバー２はバッテリ８５またはコンデンサ６０から５Ｖの電圧が印加された状態となる。なお、コンデンサ６０の充電完了後、スイッチ８６をオフ制御してもよい。Ｓ１０２の後、処理はＳ１０３へ移行する。

Ｓ１０３では、マイコン７０は、ブリッジ抵抗電圧検出手段によりブリッジ抵抗電圧（Ｖｂ）を検出し、この検出値に基づき「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間に異常が生じているか否か」を判断する。具体的な判断の仕方については、以下のとおりである。

検出したブリッジ抵抗電圧（Ｖｂ）が２．５Ｖの場合、マイコン７０は、「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間に異常は生じていない（正常である）」と判断する。これは、「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間に異常が生じていない（正常である）」場合、Ｖｂが下記式５のようになるためである。
Ｖｂ＝５／｛（１５／３＋５）／５｝＝２．５ ・・・式５

検出したブリッジ抵抗電圧（Ｖｂ）が２Ｖの場合、マイコン７０は、「バスバー２のブリッジ抵抗３２とブリッジ抵抗３３との間が断線している」、すなわち「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間に異常が生じている」と判断する。これは、下記式６を根拠とする。
Ｖｂ＝５／｛（１５／２＋５）／５｝＝２ ・・・式６

検出したブリッジ抵抗電圧（Ｖｂ）が１．２５Ｖの場合、マイコン７０は、「バスバー２のブリッジ抵抗３１とブリッジ抵抗３２との間が断線している」、すなわち「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間に異常が生じている」と判断する。これは、下記式７を根拠とする。
Ｖｂ＝５／｛（１５＋５）／５｝＝１．２５ ・・・式７

検出したブリッジ抵抗電圧（Ｖｂ）が０Ｖの場合、マイコン７０は、「バッテリ８５とブリッジ抵抗３１との間が断線している」、「コンデンサ６０がショート故障している」、「バッテリ８５が故障している（バッテリ８５の出力なし）」または「スイッチ８６が故障している（オン制御不可）」、すなわち「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間に異常が生じている」と判断する。

検出したブリッジ抵抗電圧（Ｖｂ）が６Ｖの場合、マイコン７０は、「電源リレー８１がショート故障している」、すなわち「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間に異常が生じている」と判断する。これは、下記式８を根拠とする。
Ｖｂ＝１２／｛（１５／３＋５）／５｝＝６ ・・・式８

「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間に異常は生じていない（正常である）」と判断した場合（Ｓ１０３：Ｙ）、処理はＳ１０４へ移行する。一方、「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間に異常が生じている」と判断した場合（Ｓ１０３：Ｎ）、Ｓ１００の処理を抜ける。

Ｓ１０４では、マイコン７０は、電源リレー８１をオフ制御し、スイッチ８６をオン制御し、スイッチ９１をオン制御する。すなわち、スイッチ９１の制御をオフ制御からオン制御に変更する。なお、ここでは、スイッチ８６をオフ制御することとしてもよい。Ｓ１０４の後、処理はＳ１０５へ移行する。

Ｓ１０５では、マイコン７０は、端子電圧検出手段により各相の端子の電圧（端子電圧）を検出し、この検出値に基づき「巻線（巻線組１８、Ｕコイル１１、Ｖコイル１２、Ｗコイル１３）等に異常が生じているか否か」を判断する。具体的な判断の仕方については、以下のとおりである。

検出したＵ相端子電圧（Ｖｕ）、Ｖ相端子電圧（Ｖｖ）、Ｗ相端子電圧（Ｖｗ）の値が、それぞれ下記式９〜１１に示す値であった場合、マイコン７０は、「巻線等に異常は生じていない（正常である）」と判断する。
Ｖｕ＝５×｛（ＲｄｏｗｎＵ）／（Ｒｐｕｌｌｕｐ＋ＲｕｐＵ＋ＲｄｏｗｎＵ）｝ ・・・式９
Ｖｖ＝５×｛（ＲｄｏｗｎＶ）／（Ｒｐｕｌｌｕｐ＋ＲｕｐＶ＋ＲｄｏｗｎＶ）｝ ・・・式１０
Ｖｗ＝５×｛（ＲｄｏｗｎＷ）／（Ｒｐｕｌｌｕｐ＋ＲｕｐＷ＋ＲｄｏｗｎＷ）｝ ・・・式１１

なお、本実施形態では、Ｒｐｕｌｌｕｐ、ＲｕｐＵ、ＲｄｏｗｎＵ、ＲｕｐＶ、ＲｄｏｗｎＶ、ＲｕｐＷ、ＲｄｏｗｎＷはすべて１ｋ（Ω）のため、式９〜１１においてＶｕ、Ｖｖ、Ｖｗは同値となる。

検出したＵ相端子電圧（Ｖｕ）、Ｖ相端子電圧（Ｖｖ）、Ｗ相端子電圧（Ｖｗ）の値のうち、いずれか１つが０であった場合、マイコン７０は、「電圧が０になった相の巻線が断線した」、すなわち「巻線等に異常が生じた」と判断する。例えばＶｕが０であった場合、「Ｕ相の巻線であるＵコイル１１が断線した」と判断する。

検出したＵ相端子電圧（Ｖｕ）、Ｖ相端子電圧（Ｖｖ）、Ｗ相端子電圧（Ｖｗ）の値が、それぞれ下記式１２〜１４に示す値であった場合、マイコン７０は、「上ＭＯＳ２１〜２３のいずれかがショート故障した」、すなわち「巻線等に異常が生じた」と判断する。
Ｖｕ＝５×｛（ＲｄｏｗｎＵ）／（ＲｕｐＵ＋ＲｄｏｗｎＵ）｝ ・・・式１２
Ｖｖ＝５×｛（ＲｄｏｗｎＶ）／（ＲｕｐＶ＋ＲｄｏｗｎＶ）｝ ・・・式１３
Ｖｗ＝５×｛（ＲｄｏｗｎＷ）／（ＲｕｐＷ＋ＲｄｏｗｎＷ）｝ ・・・式１４
なお、本実施形態では、式１２〜１４においてＶｕ、Ｖｖ、Ｖｗは同値となる。

検出したＵ相端子電圧（Ｖｕ）、Ｖ相端子電圧（Ｖｖ）、Ｗ相端子電圧（Ｖｗ）の値がすべて０Ｖであった場合、マイコン７０は、「下ＭＯＳ２４〜２６のいずれかがショート故障した」、すなわち「巻線等に異常が生じた」と判断する。
「巻線等に異常は生じていない（正常である）」と判断した場合（Ｓ１０５：Ｙ）、処理はＳ１０６へ移行する。一方、「巻線等に異常が生じている」と判断した場合（Ｓ１０５：Ｎ）、Ｓ１００の処理を抜ける。

Ｓ１０６では、マイコン７０は、電源リレー８１をオン制御し、スイッチ８６をオフ制御し、スイッチ９１をオフ制御する。すなわち、スイッチ８６およびスイッチ９１の制御をオン制御からオフ制御に変更するとともに、電源リレー８１の制御をオフ制御からオン制御に変更する。これにより、バッテリ８０の電力をインバータ２０側へ供給可能となる。Ｓ１０６の後、処理はＳ１０７へ移行する。

Ｓ１０７では、マイコン７０は、インバータ部２０のＰＷＭ出力が５０％となるようＭＯＳ２１〜２６のオンおよびオフを制御し、このときのＵ相端子電圧（Ｖｕ）、Ｖ相端子電圧（Ｖｖ）、Ｗ相端子電圧（Ｖｗ）を検出する。そして、検出したＵ相端子電圧（Ｖｕ）、Ｖ相端子電圧（Ｖｖ）、Ｗ相端子電圧（Ｖｗ）の値がすべて６Ｖ（１２Ｖの半分）であった場合、マイコン７０は、「ＭＯＳ２１〜２６のオン／オフ作動は正常であり、正しくＰＷＭ制御を行うことが可能である」、すなわち「ＭＯＳ２１〜２６に異常は生じていない（正常である）」と判断する。一方、検出したＵ相端子電圧（Ｖｕ）、Ｖ相端子電圧（Ｖｖ）、Ｗ相端子電圧（Ｖｗ）の値が６Ｖ以外の値であった場合、マイコン７０は、「ＭＯＳ２１〜２６のオン／オフ作動は正常でなく、正しくＰＷＭ制御を行うことができない」、すなわち「ＭＯＳ２１〜２６に異常が生じている」と判断する。
「ＭＯＳ２１〜２６に異常は生じていない（正常である）」と判断した場合（Ｓ１０７：Ｙ）、処理は「ＥＰＳ駆動開始」へ移行し、電動パワーステアリング装置の駆動が開始される。一方、「ＭＯＳ２１〜２６に異常が生じている」と判断した場合（Ｓ１０７：Ｎ）、Ｓ１００の処理を抜ける。

上述のように、Ｓ１０３、Ｓ１０５、Ｓ１０７では、何らかの異常が生じていると判断した場合、Ｓ１００を抜ける。このとき、前記異常に関し、マイコン７０の記憶部に情報を記憶したり、表示あるいは音声等により車両の操作者へ通知したりしてもよい。

このように、本実施形態では、ブリッジ抵抗電圧検出手段によりブリッジ抵抗電圧（Ｖｂ）を検出し、この検出値に基づき「バスバー２の断線」、「コンデンサ６０のショート故障」、「バッテリ８５の故障」または「スイッチ８６の故障」等、「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間の異常」を検出可能である。また、端子電圧検出手段により各相の端子の電圧（端子電圧）を検出し、この検出値に基づき「巻線の断線」、「上ＭＯＳ２１〜２３または下ＭＯＳ２４〜２６のショート故障」、すなわち「巻線（巻線組１８、Ｕコイル１１、Ｖコイル１２、Ｗコイル１３）等の異常」を検出可能である。
以上説明したように、本実施形態では、「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間の異常」に加え「巻線等の異常」についても検出可能である。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による回転電機制御装置を図６に示す。第３実施形態は、第２の電源、第１のスイッチ、高電位側抵抗器、および端子電圧検出手段等をさらに備える点で、第１実施形態と異なる。なお、第３実施形態は、「第２の電源および第１のスイッチの配置等」、ならびに「第２のスイッチを備えない点」で第２実施形態と異なる。

図６に示すように、本実施形態による回転電機制御装置は、第２実施形態と同様、第２の電源としてのバッテリ８５、第１のスイッチとしてのスイッチ８６、高電位側抵抗器としてのプルアップ抵抗９０を備えている。
本実施形態では、バッテリ８５の高電位側は、プルアップ抵抗９０の一端に接続されている。また、スイッチ８６は、バッテリ８５とプルアップ抵抗９０との間に設けられ、マイコン７０によりオンまたはオフに制御されることで、バッテリ８５とプルアップ抵抗９０との間の電流の流れを許容または遮断可能である。

次に、マイコン７０による、モータ１０始動前の処理について、図７に基づき説明する。本実施形態では、マイコン７０は、モータ１０の始動前、図７に示す一連の処理、ステップＳ２００を実行する。Ｓ２００の実行タイミングとしては、第２実施形態と同様、例えば、「車両の操作者がイグニッションキーをオンした直後」、あるいは、「モータ１０の回転中、回転電機制御装置１への電力の瞬断が発生した直後」等を想定している。

Ｓ２００が開始されると、処理は先ずＳ２０１へ移行する。
Ｓ２０１では、マイコン７０は、電源リレー８１をオフ制御し、スイッチ８６をオン制御する。これにより、バッテリ８５からの電荷がコンデンサ６０に蓄積（充電）され始める。Ｓ２０１の後、処理はＳ２０２へ移行する。

Ｓ２０２では、マイコン７０は所定時間待機する。これにより、コンデンサ６０の充電が完了し、コンデンサ６０の電圧が、バッテリ８５と同等の５Ｖになる。Ｓ２０２の後、処理はＳ２０３へ移行する。

Ｓ２０３では、マイコン７０は、電源リレー８１をオフ制御し、スイッチ８６をオフ制御する。すなわち、スイッチ８６の制御をオン制御からオフ制御に変更する。よって、この時点で、バスバー２はコンデンサ６０から５Ｖの電圧が印加された状態となる。Ｓ２０３の後、処理はＳ２０４へ移行する。

Ｓ２０４では、マイコン７０は、ブリッジ抵抗電圧検出手段によりブリッジ抵抗電圧（Ｖｂ）を検出し、この検出値に基づき「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間に異常が生じているか否か」を判断する。具体的には、第２実施形態のＳ１０３での処理と同様、式５〜８等に基づいて判断する。

「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間に異常は生じていない（正常である）」と判断した場合（Ｓ２０４：Ｙ）、処理はＳ２０５へ移行する。一方、「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間に異常が生じている」と判断した場合（Ｓ２０４：Ｎ）、Ｓ２００の処理を抜ける。

Ｓ２０５では、マイコン７０は、電源リレー８１をオフ制御し、スイッチ８６をオン制御する。すなわち、スイッチ８６の制御をオフ制御からオン制御に変更する。Ｓ２０５の後、処理はＳ２０６へ移行する。

Ｓ２０６では、マイコン７０は、端子電圧検出手段により各相の端子の電圧（端子電圧）を検出し、この検出値に基づき「巻線（巻線組１８、Ｕコイル１１、Ｖコイル１２、Ｗコイル１３）等に異常が生じているか否か」を判断する。具体的には、第２実施形態のＳ１０５での処理と同様、式９〜１４等に基づいて判断する。
「巻線等に異常は生じていない（正常である）」と判断した場合（Ｓ２０６：Ｙ）、処理はＳ２０７へ移行する。一方、「巻線等に異常が生じている」と判断した場合（Ｓ２０６：Ｎ）、Ｓ２００の処理を抜ける。

Ｓ２０７では、マイコン７０は、電源リレー８１をオン制御し、スイッチ８６をオン制御する。すなわち、電源リレー８１の制御をオフ制御からオン制御に変更する。これにより、バッテリ８０の電力をインバータ２０側へ供給可能となる。なお、ここでは、スイッチ８６をオフ制御することとしてもよい。Ｓ２０７の後、処理はＳ２０８へ移行する。

Ｓ２０８では、マイコン７０は、インバータ部２０のＰＷＭ出力が５０％となるようＭＯＳ２１〜２６のオンおよびオフを制御し、このときのＵ相端子電圧（Ｖｕ）、Ｖ相端子電圧（Ｖｖ）、Ｗ相端子電圧（Ｖｗ）を検出する。そして、検出したＵ相端子電圧（Ｖｕ）、Ｖ相端子電圧（Ｖｖ）、Ｗ相端子電圧（Ｖｗ）の値がすべて６Ｖ（１２Ｖの半分）であった場合、マイコン７０は、「ＭＯＳ２１〜２６のオン／オフ作動は正常であり、正しくＰＷＭ制御を行うことが可能である」、すなわち「ＭＯＳ２１〜２６に異常は生じていない（正常である）」と判断する。一方、検出したＵ相端子電圧（Ｖｕ）、Ｖ相端子電圧（Ｖｖ）、Ｗ相端子電圧（Ｖｗ）の値が６Ｖ以外の値であった場合、マイコン７０は、「ＭＯＳ２１〜２６のオン／オフ作動は正常でなく、正しくＰＷＭ制御を行うことができない」、すなわち「ＭＯＳ２１〜２６に異常が生じている」と判断する。
「ＭＯＳ２１〜２６に異常は生じていない（正常である）」と判断した場合（Ｓ２０８：Ｙ）、処理は「ＥＰＳ駆動開始」へ移行し、電動パワーステアリング装置の駆動が開始される。一方、「ＭＯＳ２１〜２６に異常が生じている」と判断した場合（Ｓ２０８：Ｎ）、Ｓ２００の処理を抜ける。

上述のように、Ｓ２０４、Ｓ２０６、Ｓ２０８では、何らかの異常が生じていると判断した場合、Ｓ２００を抜ける。このとき、前記異常に関し、第２実施形態と同様、マイコン７０の記憶部に情報を記憶したり、表示あるいは音声等により車両の操作者へ通知したりしてもよい。

このように、本実施形態では、ブリッジ抵抗電圧検出手段によりブリッジ抵抗電圧（Ｖｂ）を検出し、この検出値に基づき「バスバー２の断線」、「コンデンサ６０のショート故障」、「バッテリ８５の故障」または「スイッチ８６の故障」等、「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間の異常」を検出可能である。また、端子電圧検出手段により各相の端子の電圧（端子電圧）を検出し、この検出値に基づき「巻線の断線」、「上ＭＯＳ２１〜２３または下ＭＯＳ２４〜２６のショート故障」、すなわち「巻線（巻線組１８、Ｕコイル１１、Ｖコイル１２、Ｗコイル１３）等の異常」を検出可能である。
以上説明したように、本実施形態では、第２実施形態と同様、「バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間の異常」に加え「巻線等の異常」についても検出可能である。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態の回転電機制御装置を図８に示す。第４実施形態は、ブリッジ抵抗等の接続先が第１実施形態と異なる。

第４実施形態では、ブリッジ抵抗３１〜３３は、それぞれの一端がバスバー３に接続され、他端が共通電位となるよう互いに接続されている。例えば、ブリッジ抵抗３１はバスバー３とＭＯＳ２４との接続点に接続され、ブリッジ抵抗３２はバスバー３とＭＯＳ２５との接続点に接続され、ブリッジ抵抗３３はバスバー３とＭＯＳ２６との接続点に接続されている。抵抗３５は、ブリッジ抵抗３１〜３３の他端（共通電位部分）とバスバー２、すなわちバッテリ８０の高電位側とを接続している。

マイコン７０は、ブリッジ抵抗３１〜３３と抵抗３５との間、すなわちブリッジ抵抗３１〜３３の共通電位部分に接続している。これにより、マイコン７０は、前記共通電位部分の電圧を検出可能である。よって、マイコン７０は、第１実施形態と同様、特許請求の範囲の「ブリッジ抵抗電圧検出手段」に対応する。以下、適宜、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出される電圧を「ブリッジ抵抗電圧：Ｖｂ」という。

本実施形態では、マイコン７０は、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出した電圧（ブリッジ抵抗電圧：Ｖｂ）に基づき、バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間（特にバッテリ８０の低電位側）の異常を検出可能である。以下、前記異常の検出の方法について、図９を用いて説明する。図９では、回転電機制御装置の一部、ブリッジ抵抗３１〜３３近傍のみを示している。ここで、ブリッジ抵抗電圧（Ｖｂ）は、電源リレー８１がオンに制御された状態で検出される電圧とする。よって、このとき、バスバー２はバッテリ８０から１２Ｖの電圧が印加された状態である。

図９（Ａ）の白抜き矢印の左側に示すようにバスバー３が断線していない（正常な）状態では、等価回路は白抜き矢印の右側に示すとおりとなる。この等価回路から、
Ｖｂ＝１２／｛（５＋１５／３）／（１５／３）｝＝６ ・・・式１５
よって、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧が６Ｖであった場合、マイコン７０は、「バスバー３は断線していない（正常である）」と判定する。

図３（Ｂ）の白抜き矢印の左側に示すようにバスバー３のブリッジ抵抗３２とブリッジ抵抗３３との間が断線している状態では、等価回路は白抜き矢印の右側に示すとおりとなる。この等価回路から、
Ｖｂ＝１２／｛（５＋１５／２）／（１５／２）｝＝７．２ ・・・式１６
よって、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧が７．２Ｖであった場合、マイコン７０は、「バスバー３のブリッジ抵抗３２とブリッジ抵抗３３との間が断線している（異常である）」と判断する。

図３（Ｃ）の白抜き矢印の左側に示すようにバスバー３のブリッジ抵抗３１とブリッジ抵抗３２との間が断線している状態では、等価回路は白抜き矢印の右側に示すとおりとなる。この等価回路から、
Ｖｂ＝１２／｛（５＋１５）／１５｝＝９ ・・・式１７
よって、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧が９Ｖであった場合、マイコン７０は、「バスバー３のブリッジ抵抗３１とブリッジ抵抗３２との間が断線している（異常である）」と判断する。

図３（Ｄ）の白抜き矢印の左側に示すようにバッテリ８０の低電位側とブリッジ抵抗３１との間が断線している状態では、等価回路は白抜き矢印の右側に示すとおりとなる。この等価回路から、
Ｖｂ＝１２ ・・・式１８
よって、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧が１２Ｖであった場合、マイコン７０は、「バッテリ８０の低電位側とブリッジ抵抗３１との間が断線している（異常である）」と判断する。

以上説明したように、本実施形態では、マイコン７０は、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧（Ｖｂ）に基づき、バッテリ８０とスイッチング素子対２７〜２９との間の異常、特に「バスバー３の断線」および「断線箇所」を検出可能である。このように、本実施形態では、簡単な構成で、インバータ部２０のバスバー３の断線を検出可能である。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態の回転電機制御装置を図１０に示す。第５実施形態は、スイッチング素子対および巻線の数等が第１実施形態と異なる。

図１０に示すように、本実施形態の回転電機制御装置は、２つのスイッチング素子対（スイッチング素子対２７、２８）を備えている。よって、本実施形態は、例えば２つの相または端子に対応する巻線を有するブラシレスモータまたはブラシ付きモータの制御装置として適用することができる。

本実施形態では、２つのブリッジ抵抗（ブリッジ抵抗３１、３２）を備えている。ブリッジ抵抗３１、３２は、それぞれの一端がバスバー２に接続され、他端が共通電位となるよう互いに接続されている。例えば、ブリッジ抵抗３１はバスバー２とＭＯＳ２１との接続点に接続され、ブリッジ抵抗３２はバスバー２とＭＯＳ２２との接続点に接続されている。抵抗３５は、ブリッジ抵抗３１、３２の他端（共通電位部分）とバッテリ８０の低電位側すなわちグランドとを接続している。

マイコン７０は、ブリッジ抵抗３１、３２と抵抗３５との間、すなわちブリッジ抵抗３１、３２の共通電位部分に接続している。これにより、マイコン７０は、前記共通電位部分の電圧を検出可能である。よって、マイコン７０は、第１実施形態と同様、特許請求の範囲の「ブリッジ抵抗電圧検出手段」に対応する。以下、適宜、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出される電圧を「ブリッジ抵抗電圧：Ｖｂ」という。

本実施形態では、マイコン７０は、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出した電圧（ブリッジ抵抗電圧：Ｖｂ）に基づき、バッテリ８０とスイッチング素子対２７、２８との間（特にバッテリ８０の高電位側）の異常を検出可能である。以下、前記異常の検出の方法について、図１１を用いて説明する。図１１では、回転電機制御装置の一部、ブリッジ抵抗３１、３２近傍のみを示している。ここで、ブリッジ抵抗電圧（Ｖｂ）は、電源リレー８１がオンに制御された状態で検出される電圧とする。

図１１（Ａ）の白抜き矢印の左側に示すようにバスバー２が断線していない（正常な）状態では、等価回路は白抜き矢印の右側に示すとおりとなる。この等価回路から、
Ｖｂ＝１２／｛（１５／２＋５）／５｝＝４．８ ・・・式１９
よって、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧が４．８Ｖであった場合、マイコン７０は、「バスバー２は断線していない（正常である）」と判定する。

図１１（Ｂ）の白抜き矢印の左側に示すようにバスバー２のブリッジ抵抗３１とブリッジ抵抗３２との間が断線している状態では、等価回路は白抜き矢印の右側に示すとおりとなる。この等価回路から、
Ｖｂ＝１２／｛（１５＋５）／５｝＝３ ・・・式２０
よって、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧が３Ｖであった場合、マイコン７０は、「バスバー２のブリッジ抵抗３１とブリッジ抵抗３２との間が断線している（異常である）」と判断する。

図１１（Ｃ）の白抜き矢印の左側に示すようにバッテリ８０とブリッジ抵抗３１との間が断線している状態では、等価回路は白抜き矢印の右側に示すとおりとなる。この等価回路から、
Ｖｂ＝０／｛（０＋５）／５｝＝０ ・・・式２１
よって、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧が０Ｖであった場合、マイコン７０は、「バッテリ８０とブリッジ抵抗３１との間が断線している（異常である）」と判断する。

以上説明したように、本実施形態では、マイコン７０は、ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧（Ｖｂ）に基づき、バッテリ８０とスイッチング素子対２７、２８との間の異常、特に「バスバー２の断線」および「断線箇所」を検出可能である。このように、本実施形態では、２つの相または端子に対応する巻線を有するブラシレスモータまたはブラシ付きモータを制御する回転電機制御装置において、簡単な構成で、バスバー２の断線を検出可能である。

（他の実施形態）
上述の実施形態は、構成上の阻害要因がない限り、適宜組み合わせることができる。例えば、本発明の他の実施形態として、第２実施形態と第４実施形態とを組み合わせたもの、あるいは第３実施形態と第４実施形態とを組み合わせたものを考えることができる。これら組み合わせの形態では、低電位側のバスバーの断線を検出できるとともに、巻線の断線等についても検出可能である。

上述の実施形態では、ブリッジ抵抗電圧検出手段または端子電圧検出手段により検出した電圧に基づいて、種々の異常を検出する例を示した。本発明の他の実施形態では、検出した電圧値が基準値と正確に一致しなくとも、近似の値であれば、その値に基づいて正常または異常の判断をすることとしてもよい。

本発明は、２相または３相に限らず、４相以上の巻線を有するモータに対しても適用することができる。
また、本発明は、Ｙ結線のモータだけでなくΔ結線のモータに対しても適用することができる。
さらに、本発明は、電動パワーステアリング装置用の回転電機以外の回転電機（電動機および発電機）を制御する回転電機制御装置として適用することもできる。

このように、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。

１：回転電機制御装置、１０：モータ（回転電機）、１１〜１３：コイル（巻線）、１８：巻線組、２０：インバータ部（電力変換器）、２１〜２３：ＭＯＳ（高電位側スイッチング素子）、２４〜２６：ＭＯＳ（低電位側スイッチング素子）、２７〜２９：スイッチング素子対、３１〜３３：ブリッジ抵抗（複数の抵抗器）、３５：抵抗（抵抗器）、７０：マイコン（制御部、ブリッジ抵抗電圧検出手段）、８０：バッテリ（第１の電源）

Claims (6)

1. 複数の相または端子に対応する巻線から構成される巻線組を有し、第１の電源から供給される電力により駆動する回転電機を制御する回転電機制御装置であって、
   前記巻線の各相または各端子に対応し前記第１の電源の高電位側に配置された高電位側スイッチング素子および低電位側に配置された低電位側スイッチング素子によりスイッチング素子対をなす複数のスイッチング素子を有し、前記回転電機へ供給する電力を変換する電力変換器と、
   それぞれの一端が、対応する前記スイッチング素子対それぞれの前記第１の電源の高電位側または低電位側に接続され、他端が共通電位となるよう互いに接続された複数の抵抗器と、
   前記複数の抵抗器の共通電位部分と前記第１の電源の低電位側または高電位側とを接続する抵抗器と、
   前記共通電位部分の電圧を検出可能なブリッジ抵抗電圧検出手段と、
   前記スイッチング素子のオンおよびオフを切り替えることで前記回転電機の駆動を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧に基づき、前記第１の電源と前記スイッチング素子対との間の異常を検出可能であることを特徴とする回転電機制御装置。
2. 前記制御部によりオンまたはオフに制御されることで、前記第１の電源と前記電力変換器および前記回転電機との間の電流の流れを許容または遮断可能な電源リレーと、
   一端が前記電源リレーと前記電力変換器との間に接続され、他端が前記第１の電源の低電位側に接続されるコンデンサと、
   前記第１の電源よりも電圧が小さく、高電位側が前記コンデンサの前記一端と前記電源リレーとの間に接続される第２の電源と、
   前記制御部によりオンまたはオフに制御されることで、前記第２の電源と前記コンデンサの前記一端との間の電流の流れを許容または遮断可能な第１のスイッチと、
   前記第１の電源の高電位側と前記回転電機の前記複数の相または端子のうちの所定の相または端子とを接続する高電位側抵抗器と、
   前記制御部によりオンまたはオフに制御されることで、前記第１の電源と前記高電位側抵抗器との間の電流の流れを許容または遮断可能な第２のスイッチと、
   前記巻線の各相の端子の電圧を検出可能な端子電圧検出手段と、をさらに備え、
   前記制御部は、前記端子電圧検出手段により検出された電圧に基づき、前記巻線の異常を検出可能であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機制御装置。
3. 前記制御部によりオンまたはオフに制御されることで、前記第１の電源と前記電力変換器および前記回転電機との間の電流の流れを許容または遮断可能な電源リレーと、
   一端が前記電源リレーと前記電力変換器との間に接続され、他端が前記第１の電源の低電位側に接続されるコンデンサと、
   前記第１の電源よりも電圧が小さい第２の電源と、
   前記第２の電源の高電位側と前記回転電機の前記複数の相または端子のうちの所定の相または端子とを接続する高電位側抵抗器と、
   前記制御部によりオンまたはオフに制御されることで、前記第２の電源と前記高電位側抵抗器との間の電流の流れを許容または遮断可能な第１のスイッチと、
   前記巻線の各相の端子の電圧を検出可能な端子電圧検出手段と、をさらに備え、
   前記制御部は、前記端子電圧検出手段により検出された電圧に基づき、前記巻線の異常を検出可能であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機制御装置。
4. 前記制御部は、
   前記電源リレーがオフとなるよう制御し、
   前記第１のスイッチがオンとなるよう制御し、このとき前記ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧に基づき、前記第１の電源と前記スイッチング素子対との間の異常を検出し、
   前記第２のスイッチがオンとなるよう制御し、このとき前記端子電圧検出手段により検出された電圧に基づき、前記巻線の異常を検出することを特徴とする請求項２に記載の回転電機制御装置。
5. 前記制御部は、
   前記電源リレーがオフとなるよう制御し、
   前記第１のスイッチが所定時間オンとなるよう制御した後オフとなるよう制御し、このとき前記ブリッジ抵抗電圧検出手段により検出された電圧に基づき、前記第１の電源と前記高電位側スイッチング素子との間の異常を検出し、
   その後、前記第１のスイッチが再びオンとなるよう制御し、このとき前記端子電圧検出手段により検出された電圧に基づき、前記巻線の異常を検出することを特徴とする請求項３に記載の回転電機制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転電機制御装置と、
   前記回転電機と、を備えた電動パワーステアリング装置。

Images