JP6108043B2 - モータ制御装置、故障検出方法並びにそれらを搭載した電動パワーステアリング装置及び車両 - Google Patents

モータ制御装置、故障検出方法並びにそれらを搭載した電動パワーステアリング装置及び車両 Download PDF

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Description

本発明は、電流制御部を備えた3相電流フィードバック方式により、多系統モータ巻線を有する3相モータを、電流指令値に基づいて巻線系統毎のモータ駆動回路を介して制御するモータ制御装置、故障検出方法並びにそれらを搭載した電動パワーステアリング装置及び車両に関し、特に多系統モータ巻線を有する3相モータの駆動回路のスイッチング素子のオープン故障若しくはショート故障、コイル巻線の断線故障若しくはショート故障、その他の駆動回路内の断線やショート等の故障を確実に検出して処理する信頼性の高いモータ制御装置、故障検出方法並びにそれを搭載した電動パワーステアリング装置及び車両に関する。車両に搭載される電動パワーステアリング装置は、少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値により、車両の操舵系にモータ(例えばブラシレス3相モータ)によるアシスト力を付与するものであり、パワースイッチング素子(例えばFET)のブリッジ回路で成るインバータによって駆動制御される。
モータを制御するモータ制御装置を搭載した装置として電動パワーステアリング装置(EPS)があり、電動パワーステアリング装置は、車両のステアリング機構にモータの回転力で操舵補助力(アシスト力)を付与するものであり、インバータから供給される電力で制御されるモータの駆動力を、ギア等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に操舵補助力を付与する。かかる従来の電動パワーステアリング装置は、操舵補助力のトルクを正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、操舵補助指令値(電流指令値)とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にPWM(パルス幅変調)制御のデューティの調整で行っており、モータとしては保守性に優れたブラシレスモータが一般的に使用されている。
電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図1に示して説明すると、ハンドル1のコラム軸(ステアリングシャフト、ハンドル軸)2は減速部内の減速ギア3、ユニバーサルジョイント4a及び4b、ピニオンラック機構5、タイロッド6a,6bを経て、更にハブユニット7a,7bを介して操向車輪8L,8Rに連結されている。また、コラム軸2には、ハンドル1の操舵トルクを検出するトルクセンサ10及び操舵角θを検出する舵角センサ14が設けられており、ハンドル1の操舵力を補助するモータ20が減速ギア3を介してコラム軸2に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット(ECU)30には、バッテリ13から電力が供給されると共に、イグニションキー11を経てイグニションキー信号が入力される。コントロールユニット30は、トルクセンサ10で検出された操舵トルクTsと車速センサ12で検出された車速Vsとに基づいてアシスト(操舵補助)指令の電流指令値の演算を行い、電流指令値に補償等を施した電圧制御指令値Vrefによって、EPS用モータ20に供給する電流を制御する。
なお、舵角センサ14は必須のものではなく、配設されていなくても良く、また、モータ20に連結されたレゾルバ等の回転位置センサから操舵角を取得することも可能である。
コントロールユニット30には、車両の各種情報を授受するCAN(Controller Area Network)40が接続されており、車速VsはCAN40から受信することも可能である。また、コントロールユニット30には、CAN40以外の通信、アナログ/ディジタル信号、電波等を授受する非CAN41も接続可能である。
コントロールユニット30は主としてCPU(MCU、MPU、マイコン等も含む)で構成されるが、そのCPU内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと図2のようになる。
図2を参照してコントロールユニット30の機能及び動作を説明すると、トルクセンサ10で検出された操舵トルクTs及び車速センサ12で検出された(若しくはCAN50からの)車速Vsは、電流指令値Iref1を演算する電流指令値演算部31に入力される。電流指令値演算部31は、入力された操舵トルクTs及び車速Vsに基づいてアシストマップ等を用いて、モータ20に供給する電流の制御目標値である電流指令値Iref1を演算する。電流指令値Iref1は加算部32Aを経て電流制限部33に入力され、最大電流を制限された電流指令値Irefmが減算部32Bに入力され、フィードバックされているモータ電流値Imとの偏差I(Irefm−Im)が演算され、その偏差Iが操舵動作の特性改善のためのPI制御部35に入力される。PI制御部35で特性改善された電圧制御指令値VrefがPWM制御部36に入力され、更に駆動部としてのインバータ37を介してモータ20がPWM駆動される。モータ20の電流値Imはモータ電流検出器38で検出され、減算部32Bにフィードバックされる。インバータ37は駆動素子としてFETが用いられ、FETのブリッジ回路で構成されている。
加算部32Aには補償信号生成部34からの補償信号CMが加算されており、補償信号CMの加算によって操舵システム系の特性補償を行い、収れん性や慣性特性等を改善するようになっている。補償信号生成部34は、セルフアライニングトルク(SAT)34−3と慣性34−2を加算部34−4で加算し、その加算結果に更に収れん性34−1を加算部34−5で加算し、加算部34−5の加算結果を補償信号CMとしている。
このような電動パワーステアリング装置において、モータ故障(異常を含む)が発生しても、モータ動作を継続できる構成の多系統モータ巻線を有するモータが使用されるケースが増加している。例えば2系統の巻線を有するモータは、ステータのコイルが2系統(U1〜W1相とU2〜W2相)に分けられ、1系統が失陥しても残りの1系統でロータを回転させることができ、アシスト制御の継続が可能となる。
多系統モータ巻線を有するモータの例として、2系統モータ巻線を有する3相モータを図3及び図4に示して説明する。
3相モータ200は図3に示すように、内周面に内方に突出形成されてスロットSLを形成する磁極となるティースTを有するステータ12Sと、このステータ12Sの内周側にティースTと対向して回転自在に配置された永久磁石PMを表面に配置した8極の表面磁石型のロータ12Rとを有するSPMモータの構成である。ここで、ステータ12SのティースTの数を相数×2n(nは2以上の整数)で、例えばn=2に設定して、8極、12スロットの構成としている。
そして、ステータ12SのスロットSLに、図4に示す2系統で、その各々の同相の磁極がロータ磁石に対し同位相となる多相モータ巻線となる、第1系統の3相モータ巻線L1と第2系統の3相モータ巻線L2とが巻回されている。第1系統の3相モータ巻線L1は、U相コイルL1u、V相コイルL1v及びW相コイルL1wの一端が互いに接続されてスター結線とされ、各相コイルL1u、L1v及びL1wの他端がモータ制御装置に接続され、個別にモータ駆動電流Iu1、Iv1及びIw1が供給されている。
各相コイルL1u、L1v及びL1wには、それぞれ2つのコイル部Ua1,Ub1、Va1,Vb1及びWa1,Wb1が形成されている。これらコイル部Ua1,Va1及びWa1は、時計方向のティースT1、T2及びT3に集中巻きで巻回されている。また、コイル部Ub1,Vb1及びWb1はティースT1、T2及びT3とは、ロータ12Rを挟んで対角となる時計方向のティースT7、T8及びT9に集中巻きで巻回されている。
また、第2系統の3相モータ巻線L2は、U相コイルL2u、V相コイルL2v及びW相コイルL2wの一端が互いに接続されてスター結線とされ、各相コイルL2u、L2v及びL2wの他端がモータ制御装置に接続され、個別にモータ駆動電流Iu2、Iv2及びIw2が供給されている。
各相コイルL2u、L2v及びL2wには、それぞれ2つのコイル部Ua2,Ub2、Va2,Vb2及びWa2,Wb2が形成されている。これらコイル部Ua2,Va2及びWa2は、時計方向のティースT4、T5及びT6に集中巻きで巻回されている。また、コイル部Ub2,Vb2及びWb2はティースT4、T5及びT6とは、ロータ12Rを挟んで対角となる時計方向のティースT10、T11及びT12に集中巻きで巻回されている。
そして、各相コイルL1u〜L1wのコイル部Ua1,Ub1、Va1,Vb1及びWa1,Wb1及び各相コイルL2u〜L2wのコイル部Ua2,Ub2、Va2,Vb2及びWa2,Wb2は、各ティースTを挟むスロットSLに通電電流の方向が同一方向となるように巻回されている。
このように第1系統の3相モータ巻線L1の各相コイルL1u〜L1wのコイル部Ua1,Ub1、Va1,Vb1及びWa1,Wb1と、第2系統の3相モータ巻線L2の各相コイルL2u〜L2wのコイル部Ua2,Ub2、Va2,Vb2及びWa2,Wb2とが、互いに異なる12本のティースに巻回されている。即ち、12本のティースTに、順次第1系統となる相コイルUa1、Va1、Wa1を時計方向に順に同一の巻回方向で巻装し、次いで、第2系統となる相コイルUa2、Va2及びWa2を時計方向に順に同一の巻回方向で巻装し、更に第1系統となる相コイルUb1、Vb1、Wb1を時計方向に順に同一の巻回方向で巻装し、最後に、第2系統となる相コイルUb2、Vb2及びWb2を時計方向に順に同一の巻回方向で巻装している。このため、第1系統の多相モータ巻線L1及び第2系統のモータ巻線L2の同相のコイル部が、ロータ12Rの各磁極の永久磁石PMで形成される同一の磁束に、同時に鎖交することがないように巻装されている。従って、第1系統の3相モータ巻線L1の各コイル部と、第2系統の3相モータ巻線L2の各コイル部とで、互いの磁気的な干渉を最小限に抑制する磁気回路を構成している。
かかる多系統モータ巻線を備えたモータのモータ制御装置において、モータ巻線は、正常時には図5(A)に示す結線であるが、1次故障(例えば1巻線のショート)が生じると図5(B)となり、2次故障(例えば2巻線のショート)では図5(C)に示す結線となる。図5は第1系統のU相について示しているが、他の系統、他の相においても同様である。
このようなモータ巻線、或いはインバータの故障を検出する対策手段が、例えば特開2013−38950号公報(特許文献1)に開示されている。即ち、特許文献1の装置は、相電流検出値のみを用いて、インバータ又は巻線組の故障を検出するものであり、2つの故障判定手段は、互いに他系統の3相電流検出値に基づいて自系統の相電流推定値を算出し、電流検出値と比較することにより、相電流検出値のみを用いて、インバータ又は巻線組の故障を検出するようになっている。
特開2013−38950号公報
しかし、特許文献1に開示された装置では、他系統の3相電流検出値に基づいて自系統の相電流推定値を算出し、電流検出値と比較するようになっており、dq回転座標軸上の電圧指令値となっている。そのため、故障により生じる電流変化が故障の程度により小さい場合には、故障検出ができない可能性がある。また、特許文献1の装置では、dq軸回転座標軸上のd軸電圧Vdとq軸電圧Vq、及びd軸電流Idとq軸電流Iqの値は個別に検出、比較される。そのため、故障によって生じる電圧ないし電流が小さい場合、電圧(Vd,Vq)、電流(Id,Iq)はPWM動作や、電流センサのオフセットによるノイズに埋もれ、故障起因の電圧や電流を検出できない可能性がある。
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、静止座標上の電流指令値と電流検出値とを比較すると共に、誤差の積算値についても故障(異常を含む)検出の判定値とすることで、多系統モータ巻線を有するモータの駆動回路のスイッチング素子のオープン故障若しくはショート故障、コイル巻線の断線故障若しくはショート故障、その他の駆動回路内の断線やショート等の故障を確実に検出して処理する信頼性の高いモータ制御装置、故障検出方法並びにそれを搭載した電動パワーステアリング装置及び車両を提供することにある。
本発明は、多系統モータ巻線を有する3相モータを、電流指令値に基づいて巻線系統毎のモータ駆動回路を介して制御するモータ制御装置に関し、本発明の上記目的は、前記多系統モータ巻線毎に前記3相モータの少なくとも2相以上の電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出回路で検出された3相電流を前記多系統モータ巻線毎に2相に変換する3相/2相変換部と、前記3相/2相変換部で2相変換された2相電流を前記多系統モータ巻線毎に電流演算し、前記多系統モータ巻線間の電流演算結果の差と、前記差の積算値とをそれぞれ故障判定閾値と比較して故障診断を行う故障診断部とを具備し、前記故障判定閾値が前記電流指令値に基づいて定められるようになっており、前記故障診断部が故障を検出する場合、前記故障判定閾値に基づいて継続駆動可能域値内の差異を判定し、前記差異の程度を上位システム若しくは上位コントローラに伝達し、引き続き故障した系統を含めた多系統で継続して駆動を継続するようになっていることにより、
或いは
前記多系統モータ巻線毎に前記3相モータの少なくとも2相以上の電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出回路で検出された3相電流を前記多系統モータ巻線毎に電流演算し、前記多系統モータ巻線間の電流演算結果の差と、前記差の積算値とをそれぞれ故障判定閾値と比較して故障診断を行う故障診断部とを具備し、前記故障判定閾値が前記電流指令値に基づいて定められるようになっており、前記故障診断部が故障を検出する場合、前記故障判定閾値に基づいて継続駆動可能域値内の差異を判定し、前記差異の程度を上位システム若しくは上位コントローラに伝達し、引き続き故障した系統を含めた多系統で継続して駆動を継続するようになっていることにより、
或いは、
前記多系統モータ巻線毎に前記3相モータの少なくとも2相以上の電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出回路で検出された3相電流を前記多系統モータ巻線毎に2相に変換する3相/2相変換部と、前記3相/2相変換部で2相変換された2相電流を前記多系統モータ巻線毎に電流演算し、前記多系統モータ巻線間の電流演算結果の差と、前記差の積算値とをそれぞれ故障判定閾値と比較して故障診断を行う故障診断部とを具備し、前記故障判定閾値が前記電流指令値に基づいて定められるようになっており、前記故障診断部が故障を検出した場合、前記故障が発生したことを上位システム若しくは上位コントローラに伝達し、故障系統の駆動をOFFし、正常系統のみで駆動するようになっていることにより、
或いは、
前記多系統モータ巻線毎に前記3相モータの少なくとも2相以上の電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出回路で検出された3相電流を前記多系統モータ巻線毎に電流演算し、前記多系統モータ巻線間の電流演算結果の差と、前記差の積算値とをそれぞれ故障判定閾値と比較して故障診断を行う故障診断部とを具備し、前記故障判定閾値が前記電流指令値に基づいて定められるようになっており、前記故障診断部が故障を検出した場合、前記故障が発生したことを上位システム若しくは上位コントローラに伝達し、故障系統の駆動をOFFし、正常系統のみで駆動するようになっていることにより達成される。
また、本発明は、モータの巻線が多系統で構成され、系統毎に駆動回路が接続されたシステムにおいて、前記各系統内の故障を検出する方法であり、本発明の上記目的は、前記多系統の3相電流(Iun,Ivn,Iwn,n=1,2,3,・・・)を検出し、前記3相電流の二乗和(In 2=Iun 2+Ivn 2+Iwn 2)を計算し、前記各系統毎の二乗和In 2及びIm 2(n,m=1,2,3,・・・,ただしn≠m)の差分(εd=In 2-Im 2の時間積分(ε i =∫(ε d )dt)が、前記モータの電流指令値から決定される閾値(εdref)に達したことを判定し、前記各系統内の故障発生を検出することにより、
或いは、
前記多系統の3相電流(Iun,Ivn,Iwn,n=1,2,3,・・・)を検出し、前記3相電流の二乗和(In 2=Iun 2+Ivn 2+Iwn 2)の平方根(In=√Iun 2+Ivn 2+Iwn 2)を計算し、前記各系統毎の二乗和の平方根In 及びIm(n,m=1,2,3,・・・,ただしn≠m)の差分(ε’d=In-Im)の時間積分(ε’ i =∫(ε d )dt)が、前記モータの電流指令値から決定される閾値(ε’dref)に達したことを判定、前記各系統内の故障発生を検出することにより、
或いは、
前記多系統のUVW3相電流(Iun,Ivn,Iwn,n=1,2,3,・・・)を検出し、前記各系統毎の3相電流のU相の差(εdu=Iun-Ium)、V相の差(εdv=Ivn-Ivm)、W相の差(εdw=Iwn-Iwm)を比較(ただしn≠m)し、前記各差(ε du =I un -I um dv =I vn -I vm dw =I wn -I wm )の時間積分(ε iu =∫(ε du )dt,ε iv =∫(ε dv )dt,ε iw =∫(ε dw )dt)が前記モータの電流指令値から決定される閾値(εdc)に達したことを判定し、前記各系統内の故障発生を検出することにより達成される。
電流の検出は、前記3相電流 (Iun,Ivn,Iwn, n=1,2,3,・・・)のうち、少なくとも2相分の2乗和(例えばIn 2=Iun 2+Ivn 2)で求めても良い。任意の2相で良い。
更に、前記故障発生時、継続駆動が可能であると判定された場合、前記故障発生を上位システム(若しくは上位コントローラ)に伝達し、故障した系統も含めた多系統で継続するモータ制御装置により、或いは前記故障発生時に前記故障を検出して上位システム(若しくは上位コントローラ)に伝達し、前記故障が発生した系統の駆動を停止し、前記故障が発生していない正常な系統のみで駆動を継続するモータ制御装置により、或いは前記故障発生時、システムの動作可能領域を超える故障が発生したことを上位システム(若しくは上位コントローラ)に伝達し、全系統を駆動停止させるモータ制御装置により、或いは上記いずれかのモータ制御装置を搭載した電動パワーステアリング装置により、或いは上記電動パワーステアリング装置を搭載した車両により、本発明の上記目的は達成される。
本発明のモータ制御装置によれば、多系統モータ巻線毎に前記3相モータの各相電流を検出する電流検出回路と、各相電流を多系統モータ巻線毎に2相に変換する3相/2相変換部と、2相電流を多系統モータ巻線毎に電流演算し、多系統モータ巻線間の電流演算結果の差及びその積算(時間積分)値をそれぞれ故障判定閾値と比較して故障診断を行う故障診断部を備え、或いは、前記多系統モータ巻線毎に前記3相モータの各相電流を検出する電流検出回路と、前記3相電流を前記多系統モータ巻線毎に電流演算し、前記多系統モータ巻線間の電流演算結果の差と、前記差の積算値とをそれぞれ故障判定閾値と比較して故障診断を行う故障診断部とを備え、静止座標上の電流指令値と電流検出値とを比較すると共に、誤差の積算値についても故障(異常を含む)検出の判定値としている。本発明の故障検出方法によれば、多系統モータ巻線を有するモータの駆動回路のパワースイッチング素子(FET)のオープン故障若しくはショート故障、コイル巻線の断線故障若しくはショート故障、その他の駆動回路内の断線やショート等の故障を確実に検出することができる。故障が検出された場合には、その系統を遮断して正常な系統で継続動作が可能である。
上記モータ制御装置及び故障診断部を電動パワーステアリング装置に適用することにより信頼性を向上することができ、かかる電動パワーステアリング装置を車両に搭載することにより、車両の一層の信頼性向上を図ることがきる。
電動パワーステアリング装置の概要を示す構成図である。 動パワーステアリング装置のコントロールユニット(ECU)の構成例を示すブロック図である。 多系統モータの構造例を示す断面図である。 多系統モータの巻線構造を示す模式図である。 モータコイル1相について、正常時と故障発生時の結線状態例を示す模式図である。 本発明のモータ制御装置の構成例を示すブロック図である。 本発明に係る故障診断部の構成例(第1実施形態)を示すブロック図である。 本発明の動作例(第1実施形態)を示すフローチャートである。 電流指令値に基づいて閾値を設定する特性例を示す特性図である。 本発明に係るモータ制御装置の構成例(第3実施形態)を示すブロック図である。 本発明に係るモータ制御装置の構成例(第4実施形態)を示すブロック図である。 本発明の動作例(低速操舵)を示すタイムチャートである。 本発明の動作例(高速操舵)を示すタイムチャートである。 本発明に係るモータ制御装置の構成例(第5実施形態)を示すブロック図である。 本発明に係るモータ制御装置の構成例(第6実施形態)を示すブロック図である。 本発明に係るモータ制御装置の構成例(第7実施形態)を示すブロック図である。
本発明では、多系統モータ巻線毎に3相モータの各相電流を検出する電流検出回路と、検出された各相電流を多系統モータ巻線毎に互いに直交する2相(α、βの静止座標系)に変換する3相/2相変換部と、2相変換された2相電流を多系統モータ巻線毎に電流演算し、多系統モータ巻線間の電流演算結果の差及びその積算(時間積分)値をそれぞれ故障判定閾値と比較して故障診断を行う故障診断部とを備えている。或いは、多系統モータ巻線毎に3相モータの各相電流を検出する電流検出回路と、3相電流を多系統モータ巻線毎に電流演算し、多系統モータ巻線間の電流演算結果の差と、差の積算値とをそれぞれ故障判定閾値と比較して故障診断を行う故障診断部とを備えている。
これにより、多系統モータ巻線を有するモータの駆動回路のスイッチング素子のオープン故障若しくはショート故障、コイル巻線の断線故障若しくはショート故障、その他の駆動回路内の断線やショート等の故障(異常を含む)を確実に検出することができる。
故障診断部における本発明の故障検出方法では、モータ巻線が多系統で構成され、系統毎に駆動回路が接続されたシステムにおいて、ある系統内の故障、例えば駆動回路を構成するパワースイッチング素子の破断又は短絡、モータ巻線やバスバーの断線又は短絡を検出する方法として、多系統の3相電流 (Iun、Ivn、Iwn, n=1,2,3,・・・) を検出し、3相電流の二乗和In 2=Iun 2+Ivn 2+Iwn 2 を計算し、系統毎の二乗和In 2及びIm 2 (n,m=1, 2, 3, ・・・,ただしn≠m) の差分εd In 2-Im 2 ないしはその時間積分εi =∫(εd ) dt を、モータの電流指令値から決定される閾値εdref ないしはεiref と比較し、各系統内で発生した故障を検出している。或いは、3相電流を2相に変換して二乗和を演算し、その差若しくは平方根の差を閾値と比較して、故障を検出する。
従来では、故障により生じる電流変化が小さい場合の検出が難しいが、本発明では、各3相電流の二乗和I 2=Iu1 2+Iv1 2+Iw1 2 、I 2=Iu2 2+Iv2 2+Iw2 2、或いは3相/2相変換した2相電流の二乗和I 2=Iα 2+Iβ 2、或いは3相のうちの少なくとも2相以上(任意の2相)の電流の二乗和を計算し、系統毎の二乗和I 2 及びI 2の差分εd =I 2-I 2 の他に、特に、その時間積分ε =∫(εd ) dtも判定要因としているので、故障により生じる電流変化の非常に小さい動作領域でも、故障検出が可能となる。特許文献1における故障検出の座標系はdq軸回転座標系であるのに対し、本発明ではUVW静止座標系であり、故障検出の物理量が、特許文献1ではdq軸回転座標軸上の電圧指令値及び電流検出値であるのに対し、本発明ではUVW座標軸上の電流指令値及び電流検出値である。
なお,上記冪数は2以上の自然数でもよい。この場合、2乗の場合よりも正常時と故障時の差異が大きくなり,故障検出感度を向上させることができる。
電流演算としては、2相電流の加算若しくは減算、2相電流の2乗和、2相電流の2乗和の平方根があり、故障検出を上位ソシテム若しくは上位コントローラに伝達し、故障系統の駆動をOFFし、正常系統のみで駆動する。また、継続駆動可能値内の差異を判定し、差異の程度を上位システム若しくは上位コントローラに伝達し、引き続き故障した系統を含めた多系統で継続して駆動を継続するようにしている。
このような故障診断部を具備するモータ制御装置の一例を、図6に示して説明する。
2系統モータ巻線を有するモータ200を駆動するモータ制御装置100は故障診断部300を含み、モータを駆動するための電流指令値を演算して補償や制御等を行う制御演算部(ECUに相当)110と、制御演算部110から出力される電圧指令値V1及びV2が個別に入力されるモータ駆動回路120A及び120Bと、これらモータ駆動回路120A及び120Bの出力側と3相モータ200の第1系統のモータ巻線L1及び第2系統のモータ巻線L2との間に介挿されたモータ電流遮断回路130A及び130Bとを備えている。
3相モータ200は、ロータの回転位置を検出するレゾルバ、MR素子、ロータリエンコーダ、ホール素子などの回転位置センサ101を備えており、回転位置センサ101からの検出値がロータ回転角検出回路102に入力され、ロータ回転角検出回路102でロータ回転角θmが検出される。モータ制御装置100内の制御演算部110には、トルクセンサ10で検出された操舵トルクTs及び車速センサ12で検出された車速Vsが入力されると共に、ロータ回転角検出回路102から出力されるロータ回転角θmが入力される。更に、モータ駆動回路120A及び120B内の電流検出回路121A及び121Bから出力される、モータ200の第1系統のモータ巻線L1及び第2系統のモータ巻線L2の各相コイルから出力されるモータ電流I1d(Iu1,Iv1,Iw1)及びI2d(Iu2,Iv2,Iw2)が制御演算部110に入力されている。また、モータ駆動回路120A及び120Bには、直流電源としてのバッテリ103からノイズフィルタ104を経て直流電流が供給されている。
制御演算部110では、モータ駆動回路120A及び120Bの正常時には操舵トルクTs及び車速Vsを基に、予め設定されたマップAを参照して電流指令値(I1及びI2)を算出し、モータ駆動回路120A及び120Bの異常時には操舵トルクTs及び車速Vsを基に、予め設定されたマップBを参照して電流指令値(I1及びI2)を算出する。
また、制御演算部110では、算出した電流指令値(I1及びI2)とロータ回転角θmとに基づいて、ベクトル制御のd−q座標系のd軸電流指令値(Id)及びq軸電流指令値(Iq)を算出し、算出したd軸電流指令値(Id)及びq軸電流指令値(Iq)をロータ回転角θmに従って2相/3相変換し、U相電流指令値(Iu)、V相電流指令値(Iv)及びW相電流指令値(Iw)を算出する。そして、算出したU相電流指令値(Iu)、V相電流指令値(Iv)及びW相電流指令値(Iw)と、電流検出回路121A及び121Bで検出した電流検出値I1d(Iu1,Iv1,Iw1)及びI2d(Iu2,Iv2,Iw2)の相毎の電流偏差(ΔIu、ΔIv及びΔIw)を算出し、これら電流偏差(ΔIu、ΔIb及びΔIw)についてPI制御演算等を行い、モータ駆動回路120A及び120Bに対する3相の電圧指令値V1及びV2を算出し、算出した3相の電圧指令値V1及びV2をモータ駆動回路120A及び120Bに入力する。
モータ駆動回路120A及び120Bのそれぞれは、制御演算部110から出力される3相の電圧指令値V1及びV2が入力されてゲート信号を形成すると共に、異常時電流制御部を兼ねるゲート駆動回路123A及び123Bと、これらゲート駆動回路123A及び123Bから出力されるゲート信号が入力されるインバータ122A及び122Bとを備えている。
ゲート駆動回路123A及び123Bのそれぞれは、制御演算部110から電圧指令値V1及びV2が入力されると、これら電圧指令値V1及びV2と、三角波のキャリア信号とを基に6つのPWM信号を形成し、これらPWM信号をインバータ122A及び122Bに入力する。
また、ゲート駆動回路123Aは、制御演算部110から異常検出信号SAaが入力されていない正常であるときには、モータ電流遮断回路130Aに対して「H」の3つのゲート信号を出力してONすると共に、電源遮断回路124Aに対して「H」の2つのゲート信号を出力してONし、異常検出信号SAaが入力された異常であるときには、モータ電流遮断回路130Aに対して「L」の3つのゲート信号を同時に出力してOFFし、モータ電流を遮断すると共に、電源遮断回路124Aに対して「L」の2つのゲート信号を同時に出力してOFFし、バッテリ電力の供給を遮断する。
同様に、ゲート駆動回路123Bは、制御演算部110から異常検出信号SAbが入力されていない正常であるときには、モータ電流遮断回路130Bに対して「H」の3つのゲート信号を出力してONすると共に、電源遮断回路124Bに対して「H」の2つのゲート信号を出力してONし、異常検出信号SAbが入力された異常であるときには、モータ電流遮断回路130Bに対して「L」の3つのゲート信号を同時に出力してOFFし、モータ電流を遮断すると共に、電源遮断回路124Bに対して「L」の2つのゲート信号を同時に出力してOFFし、バッテリ電力の供給を遮断する。
インバータ122A及び122Bには、ノイズフィルタ104及び電源遮断回路124A及び124Bを介してバッテリ103からバッテリ電流が供給され、入力側に平滑用の電解コンデンサCA及びCBが接続されている。
インバータ122A及び122Bはスイッチング素子としてのFETQ1〜Q6を有し、2つのFETを直列に接続した3つのスイッチングアームSAu、SAv及びSAwを並列に接続したブリッジ構成を有する。そして、各FETQ1〜Q6のゲートにゲート駆動回路123A及び123Bからのゲート信号が入力されることにより、各スイッチングアームSAu、SAv及びSAwのFET間から、U相電流Iu、V相電流Iv及びW相電流Iwがモータ電流遮断回路130A及び130Bを介して、モータ200の第1系統巻線L1及び第2系統巻線L2に供給される。
モータ電流遮断回路130Aは電流遮断用のFETQA1、QA2及びQA3を有し、モータ電流遮断回路130Bは電流遮断用のFETQB1、QB2及びQB3を有する。そして、モータ電流遮断回路130A及び130BのFETQA1〜QA3及びQB1〜QB3がそれぞれの寄生ダイオードDのカソードをインバータ122A及び122B側として、各々が同一向きに接続されている。
また、電源遮断回路124A及び124Bのそれぞれは、2つのFETQC1,QC2及びQD1,QD2がソース同士を接続して寄生ダイオードが逆向きとなる直列回路構成を有する。そして、FETQC1及びQD1のドレインが互いに接続されてノイズフィルタ104の出力側に接続され、FETQC2及びQD2のドレインがインバータ122A及び122Bの各FETQ1,Q2及びQ3のソースに接続されている。
このようなモータ制御装置100において、制御演算部110内の故障診断部300は、例えば図7に示す構成(第1実施形態)となっている。
電流検出回路121Aで検出されたモータ200の第1系統巻線L1の各相電流Iu1,Iv1,Iw1は3相/2相変換部320に入力され、電流検出回路121Bで検出されたモータ200の第2系統巻線L2の各相電流Iu2,Iv2,Iw2は3相/2相変換部330に入力される。3相/2相変換部320で、互いに直交するα−β静止座標系の2相に変換された電流Iα1及びIβ1は電流演算部321に入力されて加算され、3相/2相変換部330で互いに直交するα−β静止座標系の2相に変換された電流Iα2及びIβ2は電流演算部331に入力されて加算される。電流演算部321で加算演算された電流I11(=Iα1+Iβ1)は減算部301に加算入力され、電流演算部331で加算演算された電流I22(=Iα2+Iβ2)は減算部301に減算入力される。
減算部301で減算された減算値D(=I11−I22)は故障判定部350及び積算部302に入力され、積算部302の積算(時間積分)値TDは故障判定部350に入力される。故障判定部350には故障判定閾値設定部310か故障判定閾値TH及びTHTDが入力されている。故障判定閾値THは減算値Dに対する値で、操舵速度が速い(モータ回転速度が速い)場合、若しくはアシスト力が大きい(モータ相電流が大きい)場合、両系統間の差分である減算値Dが故障判定閾値TH以上となったときに、故障と判定して故障信号DSを出力する。また、故障判定閾値THTDは積算値TDに対する値で、操舵速度が遅い(モータ回転速度が遅い)場合、若しくはアシスト力が小さい(モータ相電流が小さい)場合、両系統間の差分の積算(時間積分)値である積算値TDが故障判定閾値THTD以上となったときに、故障と判定して故障信号DSを出力する。
なお、故障判定閾値TH及び故障判定閾値THTDは、モータ200の電流指令値から決定される。
故障を検出した場合、故障が発生したことを故障信号DSによって上位システム若しくは上位コントローラに伝達し、故障側の駆動をOFFし、正常側系統のみで駆動する。例えば第1系統が故障した場合、異常検出信号SAaをゲート駆動回路123Aに入力し、ゲート駆動回路123Aが電源遮断回路124AをOFFし、以後は第2系統でアシスト制御を継続する。また、各系統巻線間の差、又は差の積算値を故障判定閾値と比較し、各差が継続駆動可能域値内の差異の場合、故障が発生したことを故障信号DSによって上位システム若しくは上位コントローラに伝達し、引き続き故障した系統を含めた多系統で継続して駆動を継続することも可能である。
このような構成において、その動作例を図8のフローチャートを参照して説明する。
電流検出回路121Aが第1系統の3相電流Iu1,Iv1,Iw1を検出して制御演算部110に入力し(ステップS1)、電流検出回路121Bが第2系統の3相電流Iu2,Iv2,Iw2を検出して制御演算部110に入力する(ステップS2)。故障判定閾値設定部310は電流指令値に基づき、図9に示すような特性で故障判定閾値TH及びTHTDを設定する(ステップS3)。なお、これら工程の順番は適宜変更可能である。
第1系統の3相電流Iu1,Iv1,Iw1は3相/2相変換部320でα−β静止座標系の2相の電流Iα1及びIβ1に変換され(ステップS10)、電流演算部321で2相電流Iα1、Iβ1の加算演算が行われ、電流I11が求められる(ステップS11)。電流I11は減算部301に加算入力される。同様に、第2系統の3相電流Iu2,Iv2,Iw2は3相/2相変換部330でα−β静止座標系の2相の電流Iα2及びIβ2に変換され(ステップS12)、電流演算部331で2相電流Iα2、Iβ2の加算演算が行われ、電流I22が求められる(ステップS13)。電流I22は減算部301に減算入力される。なお、これら工程の順番も適宜変更可能である。
次に、減算部301は、上記ステップS11で求められた電流I11から、上記ステップS13で求められた電流I22を減算して減算値Dを求め(ステップS14)、積算部302は減算値Dを積算する(ステップS15)。減算値Dは故障判定部350に入力されて故障判定閾値THと比較され(ステップS20)、故障判定部350は、減算値Dが故障判定閾値TH以上である場合には、故障と判定して故障信号DSを出力する(ステップS21)。また、積算値TDも故障判定部350に入力されて故障判定閾値THTDと比較され(ステップS20)、故障判定部350は、積算値TDが故障判定閾値THTD以上である場合には、故障と判定して故障信号DSを出力する(ステップS21)。故障信号DSには異常判定信号SAa,SAbが含まれ、インバータ122A、122Bの停止、電源遮断回路124A及び124Bを遮断する。
上記動作を終了判定まで繰り返す(ステップS22)。
なお、上述の電流演算部321及び331は2相電流の加算演算を行っているが、減算演算であっても良いが(第2実施形態)、基本的に加算が良い。
次に、故障診断部300の他の実施形態(第3実施形態)を説明する。図7に対応させて図10に示す第3実施形態では、第1系統の2相電流Iα1、Iβ1と、第2系統の2相電流Iα2、Iβ2の各加算若しくは各減算の代わりに、第1系統の2相電流Iα1、Iβ1と、第2系統の2相電流Iα2、Iβ2の各2乗和を電流演算している。
即ち、第1系統の2相電流Iα1、Iβ1は電流2乗和演算部322に入力され、2乗和電流I (=Iα1 +Iβ1 )が演算される。また、第2系統の2相電流Iα2、Iβ2は電流2乗和演算部332に入力され、2乗和電流I (=Iα2 +Iβ2 )が演算される。電流2乗和演算部322で演算された2乗和電流I は減算部301に加算入力され、電流2乗和演算部332で演算された2乗和電流I は減算部301に減算入力される。減算部301での減算結果εa(=I −I )は故障判定部350に入力されて故障判定閾値THεaと比較されると共に、積算部302に入力されて積算され、積算値TGεaが故障判定部350に入力されて故障判定閾値THTGaと比較される。減算結果εaが故障判定閾値THεa以上の場合には故障判定信号DSが出力され、また、積算値TGεaが故障判定閾値THTGa以上の場合にも故障判定信号DSが出力される。
更に、故障診断部300の他の実施形態(第4実施形態)を説明する。図10に対応させて図11に示す第4実施形態では、電流2乗和演算部322で演算された2乗和電流I (=Iα1 +Iβ1 )を平方根演算部323で平方根電流I(=√Iα1 +Iβ1 )とし、電流2乗和演算部332で演算された2乗和電流I (=Iα2 +Iβ2 )を平方根演算部333で平方根電流I(=√Iα2 +Iβ2 )としている。そして、電流演算された平方根電流Iは減算部301に加算入力され、平方根電流Iは減算部301に減算入力される。減算部301での減算値εb(=I−I)は故障判定部350に入力されて故障判定閾値THεbと比較されると共に、積算部302に入力されて積算され、積算値TGεbが故障判定部350に入力されて故障判定閾値THTGbと比較される。減算値εbが故障判定閾値THεb以上の場合には故障判定信号DSが出力され、また、積算値TGεbが故障判定閾値THTGb以上の場合にも故障判定信号DSが出力される。
図12は高速操舵、高アシスト力の場合の特性例を示すタイムチャートであり、時間0.1秒に1次故障が発生し、時間0.2秒に2次故障が発生した場合を示している。また、図12(A)は2相電流の2乗和の平方根電流の差(図11のεb)であり、図12(B)は差の積算値(図11のTGεb)である。この図から、両系統の差分の増加から、レイヤショートの1次故障を検出できることが分かる。また、差分の積算値からも検出することができる。
図13は低速操舵、低アシスト力の場合の特性例を示すタイムチャートであり、時間0.1秒に1次故障が発生し、時間0.2秒に2次故障が発生した場合を示している。また、図13(A)は2相電流の2乗和の平方根電流の差(図11のεb)であり、図13(B)は差の積算値(図11のTGεb)である。この図から、両系統の差分の増加量が小さいため、レイヤショートの1次故障の検出は困難であることが分かる。一方、差分の積算値は単調に増加するため、ある時間経過後に必ず閾値以上となるため、故障検出が可能であることが分かる。
上述の実施形態(第1〜第4実施形態)では2系統巻線の3相モータについて説明したが、3系統以上の多系統モータ巻線を有するモータにも同様に適用することができる。
上記実施形態では3相/2相電流の変換を行い2相電流について演算処理しているが、図14に示すように(第5実施形態)、第1系統の3相電流Iu1,Iv1,Iw1の二乗和I =Iu1 +Iv1 +Iw1 を電流2乗和演算部324で演算し、第2系統の3相電流Iu2,Iv2,Iw2の二乗和I =Iu2 +Iv2 +Iw2 を電流2乗和演算部334で演算し、各二乗和I 、I の差分εaを減算部301で求めるようにしても良い。この場合、故障判定部350は、操舵速度が速い(モータ回転速度が速い)場合、若しくはアシスト力が大きい(モータ相電流が大きい)場合、両系統間の差分εaが閾値THεaを超えたか否かで故障を判定する。また、故障判定部350は、操舵速度が遅い(モータ回転速度が遅い)場合、若しくはアシスト力が小さい(モータ相電流が小さい)場合、両系統間の差分εaの積分値TGεaが閾値THTεaを超えたか否かで故障を判定する。
上記第5実施形態では3相電流の二乗和を演算しているが、少なくとも2相(任意の2相)以上の電流の二乗和を演算しても良い。
また、図15の第6実施形態は、図15における電流2乗和演算部324及び334の出力I 及びI を、それぞれ平方根部325及び335で平方根I及びIを演算し、方根I及びIの差分εbを求めるようにしている。この場合にも、故障判定部350は、操舵速度が速い(モータ回転速度が速い)場合、若しくはアシスト力が大きい(モータ相電流が大きい)場合、両系統間の差分εbが閾値THεbを超えたか否かで故障を判定する。また、故障判定部350は、操舵速度が遅い(モータ回転速度が遅い)場合、若しくはアシスト力が小さい(モータ相電流が小さい)場合、両系統間の差分εbの積分値TGεbが閾値THTεbを超えたか否かで故障を判定する。
上記第6実施形態においても、少なくとも2相(任意の2相)以上の電流の二乗和を演算し、それぞれ平方根を求めるようにしても良い。
図16は3系統巻線を有するモータについて、故障診断を行う場合の一例を示している。図16の例は電流2乗和について、図10に対応させて示しており、第1系統と第2系統の電流演算、比較と共に、第2系統と第3系統の電流演算、比較を行うようにする。即ち、図10における第1系統と第2系統の電流演算、比較に加え、本第7実施形態では、第3系統の3相電流Iu3,Iv3,Iw3を3相/2相変換部340で互いに直交するα−β静止座標系の2相の電流Iα3及びIβ3に変換する。変換された2相電流Iα3及びIβ3は電流2乗和演算部342に入力され、2乗和電流I (=Iα3 +Iβ3 )が演算される。演算された2乗和電流I は減算部301Aに減算入力され、電流2乗和演算部332で演算された2乗和電流I が減算部301Aに加算入力される。減算部301Aでの減算値εa2(=I −I )は故障判定部350Aに入力されて故障判定閾値THεaと比較されると共に、積算部302Aに入力されて積算され、積算値TGεa2が故障判定部350Aに入力されて故障判定閾値THTGaと比較される。減算値εa2が故障判定閾値THεa以上の場合には故障判定信号DSが出力され、また、積算値TGεa2が故障判定閾値THTGa以上の場合にも故障判定信号DSが出力される。
ここでは第1系統と第2系統の差及び差の積算値、第2系統と第3系統の差及び差の積算値を各故障判定閾値と比較判定しているが、更に第3系統と第1系統の差及び差の積算値を故障判定閾値と比較判定する構成を追加しても良い。電流演算については、第1〜第4実施形態のいずれであっても良い。また、3相/2相変換しない3相電流の演算処理でも良い。
更に4系統以上の多系統モータについても、同様に適用することができる。
1 ハンドル
2 コラム軸(ステアリングシャフト、ハンドル軸)
10 トルクセンサ
12 車速センサ
14 舵角センサ
20 モータ
30 コントロールユニット(ECU)
100 モ−タ制御装置
101 回転位置センサ
103 バッテリ
110 制御演算部(ECU)
120A,120B モータ駆動回路
121A,121B 電流検出回路
122A,122B インバータ
123A,123B ゲート駆動回路
124A,124B 電源遮断回路
130A,130B モータ電流遮断回路
200 2系統巻線モータ(3相モータ)
300 故障診断部
302,302A 積算部
310 故障判定閾値設定部
320、330、340 3相/2相変換部
321,331 電流演算部
322,332,342 電流2乗和演算部
323,333 平方根演算部
350,350A 故障判定部

Claims (22)

  1. 多系統モータ巻線を有する3相モータを、電流指令値に基づいて巻線系統毎のモータ駆動回路を介して制御するモータ制御装置において、
    前記多系統モータ巻線毎に前記3相モータの少なくとも2相以上の電流を検出する電流検出回路と、
    前記電流検出回路で検出された3相電流を前記多系統モータ巻線毎に2相に変換する3相/2相変換部と、
    前記3相/2相変換部で2相変換された2相電流を前記多系統モータ巻線毎に電流演算し、前記多系統モータ巻線間の電流演算結果の差と、前記差の積算値とをそれぞれ故障判定閾値と比較して故障診断を行う故障診断部と、
    を具備し、
    前記故障判定閾値が前記電流指令値に基づいて定められるようになっており、
    前記故障診断部が故障を検出する場合、前記故障判定閾値に基づいて継続駆動可能域値内の差異を判定し、前記差異の程度を上位システム若しくは上位コントローラに伝達し、引き続き故障した系統を含めた多系統で継続して駆動を継続するようになっているモータ制御装置。
  2. 前記電流演算が、前記2相電流の加算若しくは減算である請求項1に記載のモータ制御装置。
  3. 前記電流演算が、前記2相電流の2乗和である請求項1に記載のモータ制御装置。
  4. 前記電流演算が、前記2相電流の2乗和の平方根である請求項1に記載のモータ制御装置。
  5. 多系統モータ巻線を有する3相モータを、電流指令値に基づいて巻線系統毎のモータ駆動回路を介して制御するモータ制御装置において、
    前記多系統モータ巻線毎に前記3相モータの少なくとも2相以上の電流を検出する電流検出回路と、
    前記電流検出回路で検出された3相電流を前記多系統モータ巻線毎に電流演算し、前記多系統モータ巻線間の電流演算結果の差と、前記差の積算値とをそれぞれ故障判定閾値と比較して故障診断を行う故障診断部と、
    を具備し、
    前記故障判定閾値が前記電流指令値に基づいて定められるようになっており、
    前記故障診断部が故障を検出する場合、前記故障判定閾値に基づいて継続駆動可能域値内の差異を判定し、前記差異の程度を上位システム若しくは上位コントローラに伝達し、引き続き故障した系統を含めた多系統で継続して駆動を継続するようになっているモータ制御装置。
  6. 前記電流演算が、前記3相電流の2乗和である請求項5に記載のモータ制御装置。
  7. 前記電流演算が、前記3相電流の2乗和の平方根である請求項5に記載のモータ制御装置。
  8. 多系統モータ巻線を有する3相モータを、電流指令値に基づいて巻線系統毎のモータ駆動回路を介して制御するモータ制御装置において、
    前記多系統モータ巻線毎に前記3相モータの少なくとも2相以上の電流を検出する電流検出回路と、
    前記電流検出回路で検出された3相電流を前記多系統モータ巻線毎に2相に変換する3相/2相変換部と、
    前記3相/2相変換部で2相変換された2相電流を前記多系統モータ巻線毎に電流演算し、前記多系統モータ巻線間の電流演算結果の差と、前記差の積算値とをそれぞれ故障判定閾値と比較して故障診断を行う故障診断部と、
    を具備し、
    前記故障判定閾値が前記電流指令値に基づいて定められるようになっており、
    前記故障診断部が故障を検出した場合、前記故障が発生したことを上位システム若しくは上位コントローラに伝達し、故障系統の駆動をOFFし、正常系統のみで駆動するようになっているモータ制御装置。
  9. 多系統モータ巻線を有する3相モータを、電流指令値に基づいて巻線系統毎のモータ駆動回路を介して制御するモータ制御装置において、
    前記多系統モータ巻線毎に前記3相モータの少なくとも2相以上の電流を検出する電流検出回路と、
    前記電流検出回路で検出された3相電流を前記多系統モータ巻線毎に電流演算し、前記多系統モータ巻線間の電流演算結果の差と、前記差の積算値とをそれぞれ故障判定閾値と比較して故障診断を行う故障診断部と、
    を具備し、
    前記故障判定閾値が前記電流指令値に基づいて定められるようになっており、
    前記故障診断部が故障を検出した場合、前記故障が発生したことを上位システム若しくは上位コントローラに伝達し、故障系統の駆動をOFFし、正常系統のみで駆動するようになっているモータ制御装置。
  10. 請求項1乃至9のいずれかに記載のモータ制御装置を搭載し、少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値により、車両の操舵系にアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置。
  11. 請求項10に記載の電動パワーステアリング装置を搭載している車両。
  12. モータの巻線が多系統で構成され、系統毎に駆動回路が接続されたシステムにおいて、前記各系統内の故障を検出する方法であり、
    前記多系統の3相電流 (Iun,Ivn,Iwn,n=1,2,3,・・・)を検出し、前記3相電流の二乗和(In 2=Iun 2+Ivn 2+Iwn 2)を計算し、前記各系統毎の二乗和In 2及びIm 2(n,m=1,2,3,・・・,ただしn≠m)の差分(εd=In 2-Im 2の時間積分(ε i =∫(ε d )dt)が、前記モータの電流指令値から決定される閾値(εdref)に達したことを判定し、前記各系統内の故障発生を検出する故障検出方法。
  13. 前記系統内の故障が、前記駆動回路を構成するパワースイッチング素子の破断又は短絡、前記モータのモータ巻線及びバスバーの断線又は短絡である請求項12に記載の故障検出方法。
  14. モータの巻線が多系統で構成され、系統毎に駆動回路が接続されたシステムにおいて、前記各系統内の故障を検出する方法であり、
    前記多系統の3相電流(Iun,Ivn,Iwn,n=1,2,3,・・・)を検出し、前記3相電流の二乗和(In 2=Iun 2+Ivn 2+Iwn 2)の平方根(In=√Iun 2+Ivn 2+Iwn 2)を計算し、前記各系統毎の二乗和の平方根In及びIm(n,m=1,2,3,・・・,ただしn≠m)の差分(ε’d=In-Im)の時間積分(ε’ i =∫(ε d )dt)が、前記モータの電流指令値から決定される閾値(ε’dref)に達したことを判定、前記各系統内の故障発生を検出する故障検出方法。
  15. 前記系統内の故障が、前記駆動回路を構成するパワースイッチング素子の破断又は短絡、前記モータのモータ巻線及びバスバーの断線又は短絡である請求項14に記載の故障検出方法。
  16. モータの巻線が多系統で構成され、系統毎に駆動回路が接続されたシステムにおいて、前記各系統内の故障を検出する方法であり、
    前記多系統のUVW3相電流(Iun,Ivn,Iwn,n=1,2,3,・・・)を検出し、前記各系統毎の3相電流のU相の差(εdu=Iun-Ium)、V相の差(εdv=Ivn-Ivm)、W相の差(εdw=Iwn-Iwm)を比較(ただしn≠m)し、前記各差(ε du =I un -I um dv =I vn -I vm dw =I wn -I wm )の時間積分(ε iu =∫(ε du )dt,ε iv =∫(ε dv )dt,
    ε iw =∫(ε dw )dt)が前記モータの電流指令値から決定される閾値(εdc)に達したことを判定し、前記各系統内の故障発生を検出する故障検出方法。
  17. 前記系統内の故障が、前記駆動回路を構成するパワースイッチング素子の破断又は短絡、前記モータのモータ巻線及びバスバーの断線又は短絡である請求項16に記載の故障検出方法。
  18. 請求項12乃至17のいずれかに記載の故障検出方法を実施する故障診断部を搭載し、前記故障発生時、継続駆動が可能であると判定された場合、前記故障発生を上位システム若しくは上位コントローラに伝達し、故障した系統も含めた多系統で継続するモータ制御装置。
  19. 請求項12乃至17のいずれかに記載の故障検出方法を実施する故障診断部を搭載し、前記故障発生時に前記故障を検出して上位システム若しくは上位コントローラに伝達し、前記故障が発生した系統の駆動を停止し、前記故障が発生していない正常な系統のみで駆動を継続するモータ制御装置。
  20. 請求項12乃至17のいずれかに記載の故障検出方法を実施する故障診断部を搭載し、前記故障発生時、システムの動作可能領域を超える故障が発生したことを上位システム若しくは上位コントローラに伝達し、全系統を駆動停止させるモータ制御装置。
  21. 請求項18乃至20のいずれかに記載のモータ制御装置を搭載した電動パワーステアリング装置。
  22. 請求項21に記載の電動パワーステアリング装置を搭載した車両。
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