JP5605334B2 - 多相回転機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、多相回転機の駆動を制御する制御装置に関する。

従来、複数組の巻線組を有する多相回転機の駆動装置として、例えば特許文献１に開示されたものがある。この電動機駆動装置は、複数のインバータの一部が故障した場合、故障したインバータから複数の巻線組への電力供給を停止し、故障したインバータ以外の正常なインバータから対応する巻線組への電力供給を行う。一部のインバータが故障しても正常なインバータだけで駆動することにより、電動機を継続して運転することができる。

特許文献２に記載の多相回転機の制御装置は、２系統のインバータのうち一方の系統のインバータ、又は対応する巻線組でショート故障が発生したとき、多相回転機の回転に伴って発生する逆起電圧によって生ずるブレーキトルクを抑制することを課題としている。そして、このブレーキトルクを打ち消すように制御して正常系統のインバータを駆動することで、多相回転機の出力トルクの脈動の低減を図っている。

特開２００５−３０４１１９号公報 特開２０１１−０７８２３０号公報

ところで、故障した系統の電力変換器への出力を停止したとしても、正常系統の電力変換器の駆動により多相回転機が回転することによって、或いは、負荷側から多相回転機が回転されることによって、故障系統の巻線組に逆起電力が発生し、巻線および電力変換器のブリッジ回路に電流が流れる。そして、この電流による発熱が過剰となると、素子の故障や破損等を招くおそれがある。
しかし、特許文献１、２の従来技術では、故障した系統の電力変換器または対応する巻線組で発生する電流による発熱への対応については何ら考慮されていない。

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組の巻線組を有する多相回転機の駆動を制御する、２系統の電力変換器を備えた制御装置において、故障した系統の電力変換器または対応する巻線組で発生する電流を抑制し、過剰な発熱を防止することである。

請求項１に記載の発明は、複数相の巻線から構成される巻線組を２組有する多相回転機の駆動を制御する制御装置に係る発明である。
この制御装置は、２系統の電力変換器と、故障検出手段と、回転数検出手段と、制御部とを備える。
２系統の電力変換器は、２組の巻線組に対応して設けられ、２組の巻線組に電力を供給する。
故障検出手段は、電力変換器または巻線組について、多相回転機にブレーキ電流が流れる故障を検出する。
回転数検出手段は、多相回転機の回転数を検出する。
制御部は、多相回転機に対する電流指令値を演算し、電流指令値の上限である出力制限値を設定することで、電力変換器への出力を制御する。
制御部は、故障検出手段によっていずれか一方の系統の電力変換器または対応する巻線組の故障が検出されたとき、故障系統の電力変換器への出力を停止し、且つ、正常系統の電力変換器への出力について、回転数検出手段が検出した回転数が高いほど出力制限値を小さくするように出力制限値を設定する。

制御部は、故障した系統の電力変換器への出力を停止するので、まず、故障系統における直接の駆動電流による発熱を排除することができる。
しかし、正常系統の電力変換器が多相回転機を駆動することによって、或いは、負荷側から多相回転機が回転されることによって、故障系統の電力変換器に逆起電圧が発生し電流が流れる。この電流は、多相回転機の回転数が高いほど大きくなる。
そこで、制御部は、さらに正常系統の電力変換器への出力について、多相回転機の回転数が高いほど出力制限値を小さくするように出力制限値を設定する。これにより、逆起電圧によって発生する電流を抑制し、故障系統における過剰な発熱を防止することができる。

ここで、回転数と出力制限値との関係パターンとしては、回転数を横軸、出力制限値を縦軸に取ると、（ａ）負の傾きが略一定で略直線的に単調減少するパターン、（ｂ）回転数がある閾値以下の領域では負の傾きがゼロまたは相対的に小さく、回転数がある閾値を超えると負の傾きが相対的に大きくなる折れ線形のパターン、（ｃ）略反比例形のパターン、等を例示することができる。

上記の請求項１に記載の発明は、多相回転機の回転数と逆起電圧による電流との間に正の相関があることを前提とし、回転数に基づいて出力制限値を設定する。それに対し、次の請求項２に記載の発明は、回転数に基づいて逆起電圧による電流推定値を一旦算出し、さらに電流推定値から出力制限値を設定するものである。

請求項２に記載の発明によると、制御部は電流推定手段を有する。電流推定手段は、故障検出手段によっていずれか一方の系統の電力変換器または対応する巻線組の故障が検出されたとき、回転数検出手段が検出した回転数に基づいて故障系統の電力変換器または対応する巻線組に流れる電流値を推定する。
電流推定手段は、回転数に基づいて所定の計算式で電流値を算出してもよく、或いは、予め記憶した回転数−電流マップを参照して電流値を推定してもよい。

そして、制御部は、正常系統の電力変換器への出力について、電流推定手段が推定した電流値が高いほど出力制限値を小さくするように出力制限値を設定する。
これにより、逆起電圧によって発生する電流をより正確に抑制し、故障系統における過剰な発熱を防止することができる。

請求項３に記載の多相回転機の制御装置は、２系統の電力変換器から２組の巻線組に通電される相電流を系統毎に検出する電流検出手段を備え、故障検出手段は、電流検出手段が検出した電流検出値に基づいて故障を検出する。
請求項１に記載の「多相回転機にブレーキ電流が流れる故障」の具体例として、電力変換器を構成するスイッチング素子のショート故障や巻線の天絡、地絡等が挙げられる。この場合、相電流を系統毎に検出することで、故障を検出することができる。
なお、「多相回転機にブレーキ電流が流れる故障」を検出するその他の例として、電力変換器への入力電圧を系統毎に検出してもよい。或いは、多相回転機が駆動する負荷のトルクを検出し、例えば高周波のトルクリップルを検出したとき故障と判定してもよい。

請求項４に記載の発明は、電動パワーステアリング装置に係る発明である。この電動パワーステアリング装置は、運転者の操舵を補助するためのアシストトルクを発生する多相回転機と、請求項１〜３のいずれか一項に記載の多相回転機の制御装置と、多相回転機の回転をステアリングシャフトに伝達する動力伝達手段とを備える。

車両の運転者の操舵をアシストする電動パワーステアリング装置では、運転者がステアリングシャフトを操舵することにより、負荷側から多相回転機が回転されることがある。したがって、本発明の制御装置を含む構成とすることで、電力変換器の一方の系統でショート故障が発生した場合、故障した系統における過剰な発熱を防止することができる。

本発明の一実施形態による多相回転機の制御装置により制御される２系統インバータの回路模式図。 本発明の一実施形態による多相回転機の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。 本発明の一実施形態による多相回転機の制御装置のブロック図。 ショート故障時の電流の流れを説明する説明図。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）：電流推定値（または回転数）に対する出力制限値の設定例を示す図。 （ｄ）：回転数と電流推定値との関係を示す特性図。

以下、本発明による多相回転機の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。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による多相回転機の制御装置について、図１〜図５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、回転軸を回転させるアクチュエータ２、及び、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８９を含む。
アクチュエータ２は、操舵アシストトルクを発生する「多相回転機」としてのモータ８０と、モータ８０を駆動する「制御装置」としてのＥＣＵ１０とから構成される。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。
ＥＣＵ１０は、制御部６５、及び、制御部６５の指令に従ってモータ８０への電力供給を制御する「電力変換器」としてのインバータ６０を含む。

回転角センサ８５は、例えば、モータ８０側に設けられる磁気発生手段である磁石と、ＥＣＵ１０側に設けられる磁気検出素子とによって構成される。
回転角センサ８５は、モータ８０の回転角θを検出すると共に、単位時間当たりの回転角θの変化量である角速度ωを検出する。角速度ωは、また、磁石対の数との関係から、モータ８０の回転数Ｎに換算される。すなわち、本実施形態の回転角センサ８５は、回転数センサでもあり、特許請求の範囲に記載の「回転数検出手段」に相当する。

制御部６５は、回転角センサ８５からの回転角信号、図示しない車速センサからの車速信号、トルクセンサ９４からの操舵トルク信号、等に基づいて、インバータ６０への出力を制御する。これにより、電動パワーステアリング装置１のアクチュエータ２は、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。

詳しくは、図１に示すように、モータ８０は、２組の巻線組８０１、８０２を有する。第１巻線組８０１は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の３相巻線８１１〜８１３から構成され、第２巻線組８０２は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の３相巻線８２１〜８２３から構成される。インバータ６０は、第１巻線組８０１に対応して設けられる第１系統インバータ６０１と、第２巻線組８０２に対応して設けられる第２系統インバータ６０２から構成される。ここで、インバータ、及びそのインバータと対応する３相巻線組の組合せの単位を「系統」という。

ＥＣＵ１０は、第１系統電源リレー５２１、第２系統電源リレー５２２、コンデンサ５３、第１系統インバータ６０１、第２系統インバータ６０２、第１系統電流検出器７０１、第２系統電流検出器７０２、及び制御部６５等を備えている。電流検出器７０１、７０２は、特許請求の範囲に記載の「電流検出手段」に相当し、インバータ６０１、６０２が巻線組８０１、８０２に供給する相電流を系統毎に検出する。

バッテリ５１は、例えば１２Ｖの直流電源である。電源リレー５２１、５２２は、バッテリ５１からインバータ６０１、６０２への電力供給を系統毎に遮断可能である。
コンデンサ５３は、バッテリ５１と並列に接続され、電荷を蓄え、インバータ６０１、６０２への電力供給を補助したり、サージ電流などのノイズ成分を抑制したりする。

第１系統インバータ６０１は、第１巻線組８０１の各巻線８１１〜８１３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。本実施形態のスイッチング素子６１１〜６１６は、ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）である。以下、スイッチング素子６１１〜６１６をＭＯＳ６１１〜６１６という。

高電位側のＭＯＳ（以下「上ＭＯＳ」という）６１１〜６１３は、ドレインがバッテリ５１の正極側に接続されている。また、上ＭＯＳ６１１〜６１３のソースは、低電位側のＭＯＳ（以下「下ＭＯＳ」という）６１４〜６１６のドレインに接続されている。下ＭＯＳ６１４〜６１６のソースは、電流検出器７０１を構成する電流検出素子７１１〜７１３を介してバッテリ５１の負極側に接続されている。上ＭＯＳ６１１〜６１３と下ＭＯＳ６１４〜６１６との接続点は、それぞれ、巻線８１１〜８１３の一端に接続されている。
電流検出素子７１１〜７１３は、それぞれ、第１系統Ｕ、Ｖ、Ｗ相の巻線８１１〜８１３に通電される相電流を検出する。
また、第１系統インバータ６０１の電源ラインとグランドラインとの間の所定分圧によって、入力電圧Ｖｒ１が検出される。

第２系統インバータ６０２についても、スイッチング素子（ＭＯＳ）６２１〜６２６、電流検出器７０２を構成する電流検出素子７２１〜７２３の構成、及び入力電圧Ｖｒ２を検出する構成は、第１系統インバータ６０１と同様である。
制御部６５は、マイコン６７、駆動回路（プリドライバ）６８等で構成される。マイコン６７は、トルク信号、回転角信号等の入力信号に基づき、制御に係る各演算値を制御演算する。駆動回路は、ＭＯＳ６１１〜６１６、６２１〜６２６のゲートに接続され、マイコン６７の制御に基づいてスイッチング出力する。

次に、ＥＣＵ１０の制御ブロック図を図３に示す。図３では、ＥＣＵ１０の中で、特に制御部６５（２点鎖線で示す）の構成について詳しく説明する。
制御部６５は、第１系統、第２系統のそれぞれについて、電流指令値演算手段１５１、１５２、３相２相変換手段２５１、２５２、制御器３０１、３０２、２相３相変換手段３５１、３５２、及び故障検出手段７５１、７５２を含む。また、制御部６５は、トルクセンサ９４からの信号に基づき故障を検出する故障検出手段７５３を含む。

電流指令値演算手段１５１、１５２は、それぞれ、回転角センサ８５による回転角θ、車速センサによる車速Ｖｄｃ、トルクセンサ９４による操舵トルクＴｑ^*の各信号が入力される。これらの入力信号に基づいて、電流指令値演算手段１５１は、第１系統のｄ軸電流指令値Ｉｄ１^*、及びｑ軸電流指令値Ｉｑ１^*を演算し、電流指令値演算手段１５２は、第２系統のｄ軸電流指令値Ｉｄ２^*、及びｑ軸電流指令値Ｉｑ２^*を演算する。
ここで、ｄ軸電流指令値Ｉｄ１^*、Ｉｄ２^*は、磁束の向きに平行なｄ軸電流（励磁電流もしくは界磁電流）についての電流指令値であり、ｑ軸電流指令値Ｉｑ１^*、Ｉｑ２^*は、ｄ軸と直交するｑ軸電流（トルク電流）についての電流指令値である。

出力制限手段２０１、２０２は、いずれかの系統の故障が検出されたとき、故障していない正常系統について電流指令値の上限である出力制限値を設定する。この出力制限に係る具体的な作用については後述する。
そして、出力制限手段２０１は、第１系統について電流指令値Ｉｄ１^*、Ｉｑ１^*が出力制限値を超える場合には、出力制限値以下の値に補正し、補正後の電流指令値Ｉｄ１^**、Ｉｑ１^**を制御器３０１に指令する。一方、電流指令値Ｉｄ１^*、Ｉｑ１^*が出力制限値以下の場合には、電流指令値Ｉｄ１^*、Ｉｑ１^*をそのまま電流指令値Ｉｄ１^**、Ｉｑ１^**として制御器３０１に指令する。また、出力制限手段２０２は、第２系統について同様に、電流指令値Ｉｄ２^*、Ｉｑ２^*が出力制限値を超える場合には、出力制限値以下の値に補正し、補正後の電流指令値Ｉｄ２^**、Ｉｑ２^**を制御器３０２に指令する。一方、電流指令値Ｉｄ２^*、Ｉｑ２^*が出力制限値以下の場合には、電流指令値Ｉｄ２^*、Ｉｑ２^*をそのまま電流指令値Ｉｄ２^**、Ｉｑ２^**として制御器３０２に指令する。

次に、系統毎に実行される電流フィードバック制御に係る構成を説明する。
第１系統について、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、電流検出器７０１が検出した３相の相電流検出値Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１を、ｄ軸電流検出値Ｉｄ１およびｑ軸電流検出値Ｉｑ１に変換する。

制御器３０１には、ｄ軸電流の補正指令値Ｉｄ１^**と検出値Ｉｄ１との差分、及び、ｑ軸電流の補正指令値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に変換して第１系統インバータ６０１に出力する。
インバータ６０１が３相電圧指令値Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１に従ってモータ８０に相電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１を供給することにより、電流検出値Ｉｄ１、Ｉｑ１は、電流指令値Ｉｄ^**、Ｉｑ^**に追従しようとする。
第２系統について、３相２相変換手段２５２、制御器３０２、２相３相変換手段３５２の構成は、第１系統と同様である。

次に、故障検出手段７５１、７５２、７５３について説明する。故障検出手段７５１、７５２は、系統毎に、電流検出器７０１、７０２が検出した相電流検出値およびインバータ６０１、６０２の入力電圧Ｖｒ１、Ｖｒ２に基づいて、インバータ６０１、６０２または巻線組８０１、８０２のショート故障や、コンデンサ５３のショート、インバータ６０１への入力の地絡故障等の「逆起電圧によって多相回転機にブレーキ電流が流れる故障」を検出する。
インバータ６０１、６０２のショート故障とは、上ＭＯＳ６１１〜６１３、６２１〜６２３、又は、下ＭＯＳ６１４〜６１６、６２４〜６２６のいずれかで、駆動回路６８からゲートにオフ信号が入力されているにもかわらず、ＭＯＳがオン状態となり、ドレイン、ソース間が導通する故障等をいう。

また、巻線組８０１、８０２のショート故障とは、いずれかの相の巻線と電源ラインとが天絡、或いは、いずれかの相の巻線とグランドラインとが地絡する故障をいう。
これらのショート故障のときには相電流検出値が異常値となるため、故障検出手段７５１、７５２は、相電流検出値が異常値であることからショート故障を検出し、且つ、いずれの系統でショート故障が発生したかを特定することができる。また、故障検出手段７５３は、一方の系統が故障して残りの系統のみでアシストを継続している際に、通常では生じ得ない高周波のトルクリップルが継続的に発生した場合、ショート故障と判定する。

次に、ＥＣＵ１０の作用について説明する。ＥＣＵ１０は、制御部６５によって出力が制御される２系統のインバータ６０１、６０２から、対応する２組の巻線組８０１、８０２へ電力を供給し、モータ８０を駆動する。電流検出器７０１、７０２は、インバータ６０１、６０２から巻線組８０１、８０２へ供給される相電流値を検出する。電流検出器７０１、７０２によって検出された相電流検出値は、制御部６５にフィードバックされ、インバータ６０１、６０２への電圧指令値の算出に用いられる。

続いて、いずれか一方の系統でインバータ６０１、６０２または巻線組８０１、８０２のショート故障が発生した状況を想定する。
ここでは、第１系統のインバータ６０１のＵ相ＭＯＳがショート故障し、第２系統が正常である場合を仮定する（図３参照）。すると、第１系統の故障検出手段７５１は、電流検出器７０１によって検出された相電流検出値Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１に基づいて、第１系統でショート故障が発生したことを検出する。

故障検出手段７５１は、ショート故障を検出すると、故障した第１系統インバータ６０１への出力を停止するべく、電流指令値演算手段１５１が指令する電流指令値Ｉｄ１^*、Ｉｑ１^*を０にする。又は、出力制限手段２０１が設定する出力制限値を０とし、補正後の電流指令値Ｉｄ１^**、Ｉｑ１^**を０としてもよい。或いは、回路上でインバータ６０１の電源ラインに設けられる電源リレー５２１を遮断したり、上ＭＯＳ６１１〜６１３、下ＭＯＳ６１４〜６１６を全て遮断してもよい。
これにより、インバータ６０１には直接の駆動電流による発熱は生じなくなる。

しかし、正常系統である第２系統インバータ６０２がモータ８０を駆動することによって、或いは、運転者がステアリングシャフト９２を操舵することにより負荷側からモータ８０が回転されることによって、インバータ６０１には逆起電圧が発生する。この逆起電圧により、モータ８０には、駆動に逆らうブレーキトルクが生じる。また、逆起電圧により、第１系統インバータ６０１に電流が流れ、発熱する。

ここで、図４を参照して、インバータのブリッジ回路の１相でＭＯＳがショート故障したとき、逆起電圧によって、故障系統のインバータに電流が流れる原理を説明する。
図４に示すように、第１系統Ｕ相上ＭＯＳ６１１がショート故障したと仮定する。Ｖ相上ＭＯＳ６１２、Ｗ相上ＭＯＳ６１３、及び各相下ＭＯＳ６１４〜６１６は正常である。このとき、逆起電圧によって発生した電流は、＜１＞Ｖ相、Ｗ相の巻線８１２、８１３、＜２＞Ｖ相上ＭＯＳ６１２、Ｗ相上ＭＯＳ６１３の寄生ダイオード、＜３＞ショート故障したＵ相上ＭＯＳ６１１、＜４＞Ｕ相巻線８１１の順に流れる。

このように故障系統のインバータ６０１に流れる電流は、モータ８０の回転数Ｎが高いほど大きくなる。そこで、制御部６５は、正常系統である第２系統のインバータ６０２について、モータ８０の回転数Ｎに応じて出力を制限することで、インバータ６０１の発熱を防止する。

この出力制限に関する構成として、本実施形態では、電流推定手段４０１、４０２を備える。故障検出手段７５１により第１系統のショート故障が検出されたとき、正常系統である第２系統の電流推定手段４０２は、逆起電圧によって故障系統（第１系統）に流れる電流値Ｉｂを、モータ８０の回転数Ｎに基づいて推定する。ここで、図５（ｄ）に示すように、回転数Ｎと電流推定値Ｉｂとは、正の相関を有している。なお、電流推定手段４０２は、回転数Ｎに基づいて所定の計算式で電流値を算出してもよく、或いは、予め記憶した回転数−電流マップを参照して電流値Ｉｂを推定してもよい。
そして、電流推定手段４０２は、推定電流値Ｉｂを出力制限手段２０２に出力する。

出力制限手段２０２は、電流推定値Ｉｂが高いほど出力制限値Ｉｌｉｍを小さくするように出力制限値Ｉｌｉｍを設定する。図５（ａ）〜（ｃ）は、電流推定値Ｉｂと出力制限値Ｉｌｉｍとの関係パターンの具体例を示すものである。本実施形態では、図５（ａ）〜（ｃ）の横軸は「電流推定値Ｉｂ」であり、縦軸は「出力制限値Ｉｌｉｍ」である。
図５（ａ）は、「負の傾きが略一定で略直線的に単調減少するパターン」を示している。故障系統に流れる電流の大きさに対し、発熱を線形的に抑制するのに適している。電流推定値Ｉｂが最大許容値Ｉｂｍａｘ以上では出力制限値Ｉｌｉｍを０とする。

図５（ｂ）は、「電流推定値Ｉｂが閾値Ｉｂｃ以下の領域では負の傾きがゼロまたは相対的に小さく、電流推定値Ｉｂが閾値Ｉｂｃを超えると負の傾きが相対的に大きくなる折れ線形のパターン」を示している。電流推定値Ｉｂが閾値Ｉｂｃ以下の小電流域では発熱に対する影響が無視できる場合に適している。
図５（ｃ）は、「略反比例形のパターン」を示している。電流推定値Ｉｂが大きくなっても、出力制限値Ｉｌｉｍを０としないため、例えば、低トルク高回転領域での駆動を維持したい場合に適している。

この他、出力制限手段２０２は、アクチュエータ２の使用環境や特性に応じて、適したパターンを採用することができる。
こうして、出力制限手段２０２が、出力制限値Ｉｌｉｍによって電流指令値Ｉｄ２^*、Ｉｑ２^*を制限することで、正常系統のインバータ６０２への出力を制限する。これにより、逆起電圧によって発生する電流を抑制し、故障系統（第１系統）における過剰な発熱を防止することができる。

ところで、回転数Ｎと電流推定値Ｉｂとは正の相関を有しているため、出力制限手段２０２が回転数Ｎに基づいて直接、出力制限値Ｉｌｉｍを設定することも可能である。しかし、本実施形態では、電流推定手段４０２を設け、回転数Ｎに基づいて一旦電流推定値Ｉｂを推定した上で、出力制限手段２０２が、電流推定値Ｉｂに基づいて出力制限値Ｉｌｉｍを設定する。これにより、逆起電圧によって発生する電流をより正確に抑制し、故障系統における過剰な発熱を防止することができる。

（その他の実施形態）
（ア）その他の実施形態では、上述のように、電流推定手段４０１、４０２を備えず、出力制限手段２０２が回転数Ｎに基づいて直接、出力制限値Ｉｌｉｍを設定してもよい。この場合、図５（ａ）〜（ｃ）の横軸を「回転数Ｎ」として扱い、回転数Ｎと出力制限値Ｉｌｉｍとの関係パターンは、上記第１実施形態と同様に考えればよい。
これにより、制御部６５の構成が簡易になる。

（イ）上記実施形態では、第１系統と第２系統との相電流の位相の関係については言及していない。３相２相変換手段２５１、２５２および２相３相変換手段３５１、３５２にフィードバックされる回転角が共に「θ」である（図３参照）ことからもわかるように、原則として、第１系統と第２系統とで同位相の電流波形を想定している。
しかし、他の実施形態では、例えば、第２系統の相電流Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２が、第１系統の相電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１に対して、振幅が同一で、位相が３０°ずれるような構成としてもよい。これにより、モータ８０のトルクリップル（脈動）の低減に有効である。

（ウ）ＥＣＵ１０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。
（エ）多相回転機の相の数は３相に限らず、４相以上であってもよい。
（オ）本発明の多相回転機の制御装置は、電動パワーステアリング装置用のモータの制御装置に限らず、他の多相モータまたは発電機用の制御装置として適用されてもよい。
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。

１ ・・・電動パワーステアリング装置、
２ ・・・アクチュエータ
１０ ・・・ＥＣＵ（制御装置）、
１５１、１５２ ・・・電流指令値演算手段、
２０１、２０２ ・・・出力制限手段、
４０１、４０２ ・・・電流推定手段、
６０、６０１、６０２ ・・・インバータ（電力変換器）、
６５ ・・・制御部、
７０１、７０２ ・・・電流検出器（電流検出手段）、
７５１、７５２ ・・・故障検出手段、
８０ ・・・モータ（多相回転機）、
８０１、８０２ ・・・巻線組、
８５ ・・・回転角センサ（回転数検出手段）、
Ｉｄ１^*、Ｉｄ２^*・・・ｄ軸電流指令値、
Ｉｑ１^*、Ｉｑ２^*・・・ｑ軸電流指令値、
Ｉｂ ・・・電流推定値、
Ｉｌｉｍ ・・・出力制限値。

Claims (4)

1. 複数相の巻線から構成される巻線組を２組有する多相回転機の駆動を制御する制御装置であって、
   ２組の前記巻線組に対応して設けられ、２組の前記巻線組に電力を供給する２系統の電力変換器と、
   前記電力変換器または前記巻線組について、前記多相回転機にブレーキ電流が流れる故障を検出する故障検出手段と、
   前記多相回転機の回転数を検出する回転数検出手段と、
   前記多相回転機に対する電流指令値を演算し、前記電流指令値の上限である出力制限値を設定することで、前記電力変換器への出力を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記故障検出手段によっていずれか一方の系統の前記電力変換器または対応する前記巻線組の故障が検出されたとき、故障系統の前記電力変換器への出力を停止し、且つ、正常系統の前記電力変換器への出力について、前記回転数検出手段が検出した回転数が高いほど前記出力制限値を小さくするように前記出力制限値を設定することを特徴とする多相回転機の制御装置。
2. 前記制御部は、
   前記故障検出手段によっていずれか一方の系統の前記電力変換器または対応する前記巻線組の故障が検出されたとき、前記回転数検出手段が検出した回転数に基づいて故障系統の前記電力変換器または対応する前記巻線組に流れる電流値を推定する電流推定手段を有し、
   正常系統の前記電力変換器への出力について、前記電流推定手段が推定した電流値が高いほど前記出力制限値を小さくするように前記出力制限値を設定することを特徴とする請求項１に記載の多相回転機の制御装置。
3. ２系統の前記電力変換器から２組の前記巻線組に通電される相電流を系統毎に検出する電流検出手段を備え、
   前記故障検出手段は、前記電流検出手段が検出した電流検出値に基づいて故障を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の多相回転機の制御装置。
4. 運転者の操舵を補助するためのアシストトルクを発生する多相回転機と、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の多相回転機の制御装置と、
   前記多相回転機の回転をステアリングシャフトに伝達する動力伝達手段と、
   を備えた電動パワーステアリング装置。

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