JP6211443B2 - 電動モータの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、インバータと複数の相に対応する巻線とで構成される通電系統を複数備えた電動モータの制御装置に関する。

特許文献１には、多相交流電動機に並列接続された複数台のインバータの、交流電動機の回転座標系上に設けられた代表の電流制御系への帰還信号を各インバータ出力電流の平均値とし、また、交流電動機の回転座標系上に設けられた不平衡抑制の電流制御系への帰還信号を各インバータ出力電流の差分値とする、交流電動機制御装置が開示されている。

特許第２６１４７８８号公報

インバータと複数の相に対応する巻線とで構成される通電系統を複数備えた電動モータにおいて、１つの通電系統でショート故障が発生したことを検出し、当該通電系統のインバータのスイッチング素子を全てオフしても、ショート部を経由したループ電流が生じることで、正常である通電系統の通電で発生する磁束をキャンセルしてしまう場合がある。このような場合、正常である通電系統の見かけ上の巻線インダクタンスが小さくなって通電電流がオーバーシュートすることで、過電流異常や通電制御異常が検出され、正常な通電系統のインバータ出力を停止させてしまう可能性があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、複数の通電系統のうちの一部にショート故障が発生したときに、正常な通電系統の出力を停止してしまうことを抑制できる、電動モータの制御装置を提供することを目的とする。

そのため、本願発明に係る電動モータの制御装置は、複数の通電系統のうちの一部でショート故障が発生したときに、他の通電系統の制御パラメータを、インバータの出力制御の応答性が、ショート故障が発生していないときよりも低下するように変更する。

上記発明によると、ショート故障が発生した通電系統に影響されて正常な通電系統について過電流異常や通電制御異常が検出されることを抑制でき、正常である通電系統の出力が継続させることが可能になる。

本発明の実施形態においてモータ制御装置を適用する電動パワーステアリング装置の概略構成図である。 本発明の実施形態における制御装置の回路構成図である。 本発明の実施形態における制御装置の回路構成図である。 本発明の実施形態における制御装置の回路構成図である。 本発明の実施形態における制御装置の回路構成図である。 本発明の実施形態における制御装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態における診断処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における診断処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるショート故障が発生した通電系統の制御パターンを示す図である。 本発明の実施形態におけるショート故障が発生した通電系統の制御パターンを示す図である。 本発明の実施形態におけるショート故障が発生した通電系統の制御パターンを示す図である。 本発明の実施形態におけるショート故障が発生した通電系統の制御パターンを示す図である。

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る電動モータの制御装置を、車両用の電動パワーステアリング装置において操舵補助力を発生する電動モータに適用した例を示す。
図１に示す電動パワーステアリング装置１００は、車両２００に備えられ、操舵補助力を電動モータ１３０によって発生させる装置である。

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１１０、操舵トルクセンサ１２０、電動モータ１３０、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１５０、電動モータ１３０の回転を減速してステアリングシャフト１７０（ピニオンシャフト）に伝達する減速機１６０などを含んで構成される。
操舵トルクセンサ１２０及び減速機１６０は、ステアリングシャフト１７０を内包するステアリングコラム１８０内に設けられる。

ステアリングシャフト１７０の先端にはピニオンギア１７１が設けられていて、このピニオンギア１７１が回転すると、ラックギア１７２が車両２００の進行方向左右に水平移動する。
ラックギア１７２の両端にはそれぞれ車輪２０１の操舵機構２０２が設けられており、ラックギア１７２が水平移動することで車輪２０１の向きが変えられる。

操舵トルクセンサ１２０は、車両の運転者がステアリング操作を行うことでステアリングシャフト１７０に発生する操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクの信号ＳＴを電子制御ユニット（制御装置）１５０に出力する。
マイクロコンピュータ（演算処理装置）、電動モータ１３０を駆動するためのインバータ、インバータの駆動回路などを備える電子制御ユニット１５０には、操舵補助力（アシストトルク）の決定に用いる状態量の情報として、操舵トルク信号ＳＴの他、車速センサ１９０が出力する車速の信号ＶＳＰなどが入力される。

そして、電子制御ユニット１５０は、操舵トルク信号ＳＴ、車速信号ＶＳＰなどの車両の運転状態に基づいて電動モータ１３０への通電をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御し、以って、電動モータ１３０の発生トルク、つまり、操舵補助力（アシストトルク）を制御する。このように、電子制御ユニット１５０は、電動モータ１３０を駆動する制御装置を構成する。
なお、電子制御ユニット１５０に含まれるインバータ、インバータの駆動回路のうち、インバータ、若しくは、インバータ及び駆動回路を、電子制御ユニット１５０の外部に別体として設けることができる。この場合、電子制御ユニット１５０と、インバータ、若しくは、インバータ及び駆動回路とによってモータ１３０を駆動する制御装置が構成されることになる。

図２は、電子制御ユニット１５０（インバータ）及び電動モータ１３０の回路構成の一例を示す。
図２に示す電動モータ１３０は、スター結線される３相巻線ＵＡ、ＶＡ、ＷＡからなる第１巻線組２Ａと、同じくスター結線される３相巻線ＵＢ、ＶＢ、ＷＢからなる第２巻線組２Ｂとを有する３相同期電動機であり、第１巻線組２Ａ及び第２巻線組２Ｂにおいて３相巻線Ｕ、Ｖ、Ｗが互いに接続された点は中性点をなす。

第１巻線組２Ａ及び第２巻線組２Ｂは図示省略した円筒状の固定子に設けられ、該固定子の中央部に形成した空間にロータ（永久磁石回転子）２０１が回転可能に備えられ、第１巻線組２Ａと第２巻線組２Ｂとは磁気回路を共有する。
そして、第１巻線組２Ａ（３相巻線ＵＡ、ＶＡ、ＷＡ）は第１インバータ１Ａと直接接続され、第２巻線組２Ｂ（３相巻線ＵＢ、ＶＢ、ＷＢ）は第２インバータ１Ｂと直接接続され、第１巻線組２Ａには第１インバータ１Ａから電力が供給され、第２巻線組２Ｂには第２インバータ１Ｂから電力が供給される。

第１インバータ１Ａは、第１巻線組２ＡのＵ相コイルＵＡ、Ｖ相コイルＵＡ及びＷ相コイルＷＡをそれぞれに駆動する３組の半導体スイッチＵＨＡ，ＵＬＡ、半導体スイッチＶＨＡ，ＶＬＡ、半導体スイッチＷＨＡ，ＷＬＡを備えた３相ブリッジ回路からなる。
また、第２インバータ１Ｂは、第２巻線組２ＢのＵ相コイルＵＢ、Ｖ相コイルＵＢ及びＷ相コイルＷＢをそれぞれに駆動する３組の半導体スイッチＵＨＢ，ＵＬＢ、半導体スイッチＶＨＢ，ＶＬＢ、半導体スイッチＷＨＢ，ＷＬＢを備えた３相ブリッジ回路からなる。

本実施形態では、第１インバータ１Ａ及び第２インバータ１Ｂを構成する各半導体スイッチ（スイッチング素子）としてＮチャンネル型ＭＯＳＦＥＴを用いる。
第１インバータ１Ａ及び第２インバータ１Ｂにおいて、半導体スイッチＵＨ，ＵＬは、電源ＶＢ（バッテリ）と接地点との間にドレイン−ソース間が直列接続され、半導体スイッチＵＨと半導体スイッチＵＬとの接続点（インバータ出力点）にＵ相コイルＵが接続される。

また、第１インバータ１Ａ及び第２インバータ１Ｂにおいて、半導体スイッチＶＨ，ＶＬは、電源ＶＢと接地点との間にドレイン−ソース間が直列接続され、半導体スイッチＶＨと半導体スイッチＶＬとの接続点（インバータ出力点）にＶ相コイルＶが接続される。
また、第１インバータ１Ａ及び第２インバータ１Ｂにおいて、半導体スイッチＷＨ，ＷＬは、電源ＶＢと接地点との間にドレイン−ソース間が直列接続され、半導体スイッチＷＨと半導体スイッチＷＬとの接続点（インバータ出力点）にＷ相コイルＷが接続される。

第１駆動回路３０３Ａは、第１インバータ１Ａを構成する各半導体スイッチを駆動する回路であり、第１インバータ１Ａにおける高電位側スイッチング素子（上流側駆動素子、上アーム）である半導体スイッチＶＨＡ，ＵＨＡ，ＷＨＡをそれぞれに駆動する３つの高電位側ドライバと、第１インバータ１Ａにおける低電位側スイッチング素子（下流側駆動素子、下アーム）である半導体スイッチＶＬＡ，ＵＬＡ，ＷＬＡをそれぞれに駆動する３つの低電位側ドライバとを備えている。

また、第２駆動回路３０３Ｂは、第２インバータ１Ｂを構成する各半導体スイッチを駆動する回路であり、第２インバータ１Ｂにおける高電位側スイッチング素子（上流側駆動素子、上アーム）である半導体スイッチＶＨＢ，ＵＨＢ，ＷＨＢをそれぞれに駆動する３つの高電位側ドライバと、第２インバータ１Ｂにおける低電位側スイッチング素子（下流側駆動素子、下アーム）である半導体スイッチＶＬＢ，ＵＬＢ，ＷＬＢをそれぞれに駆動する３つの低電位側ドライバとを備えている。

そして、第１駆動回路３０３Ａ及び第２駆動回路３０３Ｂは、マイクロコンピュータ（以下、マイコンともいう）３０２からの指令信号（ＰＷＭ制御信号）に応じてインバータ１Ａ、１Ｂを構成する各半導体スイッチを駆動する。
上記のように、本実施形態の電動モータの制御装置は、第１巻線組２Ａ、第１インバータ１Ａを含む第１通電系統（第１チャンネルch1）と、第１巻線組２Ｂ、第２インバータ１Ｂを含む第２通電系統（第２チャンネルch2）との２つの通電系統を備えている。

また、電源ＶＢ（バッテリ）と第１インバータ１Ａとの間に、第１インバータ１Ａへの電源供給を遮断するための電源リレー３０４Ａを設け、電源ＶＢと第２インバータ１Ｂとの間に、第２インバータ１Ｂへの電源供給を遮断するための電源リレー３０４Ｂを設けてある。
本実施形態において、電源リレー３０４Ａ及び電源リレー３０４Ｂは半導体スイッチ（Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ）で構成され、電源リレー３０４Ａ、３０４Ｂを構成する半導体スイッチは、駆動回路３０５Ａ、３０５Ｂで駆動される。
なお、電源リレー３０４Ａ、３０４Ｂとして、接点を物理的に動かして開閉する電磁リレーを用いることができる。

電源リレー３０４Ａ、３０４Ｂの駆動回路３０５Ａ、３０５Ｂは、マイコン３０２からの指令信号（制御信号）に応じて電源リレー３０４Ａ、３０４Ｂを構成する半導体スイッチを駆動する。つまり、マイコン３０２は、第１インバータ１Ａへの電源供給と、第２インバータ１Ｂへの電源供給とをそれぞれ独立に遮断できるようになっている。
また、インバータ１Ａ、１Ｂに供給される電源電圧の変動を抑制するために、電源リレー３０４Ａ、３０４Ｂとインバータ１Ａ、１Ｂとの間の電源ラインと接地点とを接続するコンデンサ３０６Ａ、３０６Ｂを設けてある。

また、各巻線組２Ａ、２Ｂの各巻線端電圧をそれぞれに検出する電圧モニタ回路（電圧検出手段）３０７を設けてあり、電圧モニタ回路３０７は、各巻線組２Ａ、２Ｂの各巻線端電圧の検出信号をマイコン３０２に出力する。更に、インバータ１Ａ、１Ｂのスイッチング素子が全てオフされたときの各巻線端の電位を固定するために、各巻線組２Ａ、２ＢのＵ相ＵＡ，ＵＢをプルアップするためのプルアップ抵抗ＲＡ、ＲＢを設けてある。
角度センサ（角度検出手段）３０８は、ロータ２０１の角度を検出し、角度データの信号をマイコン３０２に出力する。

更に、第１インバータ１Ａ及び第２インバータ１Ｂの低電位側の半導体スイッチＵＬ，ＶＬ，ＷＬのソースと接地点との間に、電動モータ１３０の駆動電流（ＧＮＤ電流）を検出する電流検出器（電流検出抵抗、電流検出手段、電流センサ）３０１Ａ，３０１Ｂがそれぞれ接続される。
電流検出器３０１Ａ，３０１Ｂの出力は増幅回路３１１Ａ，３１１Ｂに入力され、増幅回路３１１Ａ，３１１Ｂの出力はマイコン３０２及びピークホールド回路３１２Ａ，３１２Ｂに入力され、ピークホールド回路３１２Ａ，３１２Ｂの出力はマイコン３０２に入力される。
つまり、マイコン３０２は、通電系統毎のモータ駆動電流の検出値を入力すると共に、モータ駆動電流の検出値のピーク値を入力する。

なお、図３に示すように、第１インバータ１Ａの出力点と３相巻線ＵＡ、ＶＡ、ＷＡとを結ぶ相ライン（駆動ライン、通電ライン）それぞれに、相リレー３１３Ａ（Ｕ）、３１３Ａ（Ｖ）、３１３Ａ（Ｗ）を設け、同様に、第２インバータ１Ｂの出力点と３相巻線ＵＢ、ＶＢ、ＷＢとを結ぶ相ライン（駆動ライン、通電ライン）それぞれに、相リレー３１３Ｂ（Ｕ）、３１３Ｂ（Ｖ）、３１３Ｂ（Ｗ）を設けることができる。

また、図４に示すように、電流検出器３０１Ａ，３０１Ｂと共に、３相巻線Ｕ、Ｖ、Ｗそれぞれに流れる電流（相電流）を検出する相電流検出器３１４Ａ（Ｕ）、３１４Ａ（Ｖ）、３１４Ａ（Ｗ）、３１４Ｂ（Ｕ）、３１４Ｂ（Ｖ）、３１４Ｂ（Ｗ）を設けることができる。
図４において、相電流検出器３１４Ａ（Ｕ）、３１４Ａ（Ｖ）、３１４Ａ（Ｗ）は、第１インバータ１Ａの出力点と３相巻線ＵＡ、ＶＡ、ＷＡとを結ぶ相ラインに配置され、相電流検出器３１４Ｂ（Ｕ）、３１４Ｂ（Ｖ）、３１４Ｂ（Ｗ）は、第２インバータ１Ｂの出力点と３相巻線ＵＢ、ＶＢ、ＷＢとを結ぶ相ラインに配置される。

更に、図５に示すように、インバータ１Ａ、１Ｂの出力点と３相巻線Ｕ、Ｖ、Ｗとを結ぶ相ライン（駆動ライン）に、相リレー３１３及び相電流検出器３１４をそれぞれ設けることができる。
図５に示した例では、インバータ１Ａ、１Ｂの出力点と３相巻線Ｕ、Ｖ、Ｗとを結ぶ相ライン（駆動ライン）に、相電流検出器３１４をそれぞれ設け、更に、係る相電流検出器３１４と各巻線との間に相リレー３１３を配置してある。

図３及び図５に示した相リレー３１３Ａ（Ｕ）、３１３Ａ（Ｖ）、３１３Ａ（Ｗ）、３１３Ｂ（Ｕ）、３１３Ｂ（Ｖ）、３１３Ｂ（Ｗ）は、半導体スイッチ（Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ）で構成され、マイコン３０２によってオン／オフ（通電／遮断）が制御される。
また、図４及び図５に示した相電流検出器３１４Ａ（Ｕ）、３１４Ａ（Ｖ）、３１４Ａ（Ｗ）、３１４Ｂ（Ｕ）、３１４Ｂ（Ｖ）、３１４Ｂ（Ｗ）の出力はそれぞれマイコン３０２に入力され、相電流検出器３１４とマイコン３０２とを接続するラインそれぞれには、増幅回路３１５Ａ、及び、相電流検出器３１４の出力に並列するコンデンサＣと直列する抵抗器Ｒからなるローパスフィルタ回路３１５Ｂを配置してある。

図６は、マイコン３０２（電子制御ユニット１５０）におけるインバータ１Ａ、１Ｂの制御機能の一例を示す機能ブロック図である。
目標アシストトルク演算部６は、操舵トルクや車速や電動モータ１３０の回転速度などの条件に基づいて目標アシストトルク、つまり、電動モータ１３０の出力トルクの目標値を演算する。
ここで、目標アシストトルク演算部６は、第１通電系統の目標アシストトルクと、第２通電系統の目標アシストトルクとを個別に設定し、第１通電系統での通電制御で発生させるモータトルクと、第２通電系統での通電制御で発生させるモータトルクとの総和で、目標の操舵補助力を発生させる。

角度演算部１０は、角度センサ３０８の信号を入力して電動モータ１３０のロータ２０１の角度を演算する。
モータ回転演算部５は、角度演算部１０が演算したロータ２０１の角度の情報に基づいて電動モータ１３０の回転速度（rpm）を演算し、モータ回転速度の信号を出力電圧演算部４及び目標アシストトルク演算部６に出力する。

出力電圧演算部４は、各通電系統の目標アシストトルクのデータ、電動モータ１３０の回転速度のデータ、更に、３相２相変換部１１で演算された通電系統毎のｄ軸実電流値Ｉd、ｑ軸実電流値Ｉqを入力する。
そして、出力電圧演算部４は、第１インバータ１Ａのｄ軸電圧指令値Ｖd1，ｑ軸電圧指令値Ｖq1、及び、第２インバータ１Ｂのｄ軸電圧指令値Ｖd2，ｑ軸電圧指令値Ｖq2を演算して出力する。

３相２相変換部１１は、電流検出器３１４Ａ（Ｕ）、３１４Ａ（Ｖ）、３１４Ａ（Ｗ）の出力信号、つまり、第１巻線組２Ａの各相に流れる実電流の検出値に基づき第１通電系統のｄ軸実電流値Ｉd1及びｑ軸実電流値Ｉq1を演算する。
また、３相２相変換部１１は、電流検出器３１４Ｂ（Ｕ）、３１４Ｂ（Ｖ）、３１４Ｂ（Ｗ）の出力信号、つまり、第２巻線組２Ｂの各相に流れる実電流の検出値に基づき第２通電系統のｄ軸実電流値Ｉd2、ｑ軸実電流値Ｉq2を演算する。

そして、３相２相変換部１１は、第１通電系統のｄ軸実電流値Ｉd1、ｑ軸実電流値Ｉq1、及び、第２通電系統のｄ軸実電流値Ｉd2、ｑ軸実電流値Ｉq2のデータを、出力電圧演算部４と目標アシストトルク演算部６とにそれぞれ出力する。
出力電圧演算部４が出力するｄ軸電圧指令値Ｖd1，ｑ軸電圧指令値Ｖq1は、第１出力デューティ演算部７Ａに入力される。

第１出力デューティ演算部７Ａは、ｄ軸電圧指令値Ｖd1、ｑ軸電圧指令値Ｖq1、及び、第１インバータ１Ａの電源電圧（バッテリ電圧）に基づいて、第１インバータ１ＡのＰＷＭ制御におけるｄ軸デューティDutyd1及びｑ軸デューティDutyq1を演算する。
また、出力電圧演算部４が出力するｄ軸電圧指令値Ｖd2及びｑ軸電圧指令値Ｖq2は、第２出力デューティ演算部７Ｂに入力される。

第２出力デューティ演算部７Ｂは、ｄ軸電圧指令値Ｖd2、ｑ軸電圧指令値Ｖq2、及び、第２インバータ１Ｂの電源電圧（バッテリ電圧）に基づいて、第２インバータ１ＢのＰＷＭ制御におけるｄ軸デューティDutyd2及びｑ軸デューティDutyq2を演算する。
第１の２相３相変換部８Ａは、第１出力デューティ演算部７Ａから出力されるｄ軸デューティDutyd1、ｑ軸デューティDutyq1、更に、電動モータ１３０のロータ角度の情報を入力する。そして、第１の２相３相変換部８Ａは、第１巻線組２Ａの３相それぞれのデューティ指令値DutyＵ1、DutyＶ1、DutyＷ1を演算して出力する。

また、第２の２相３相変換部８Ｂは、第２出力デューティ演算部７Ｂから出力されるｄ軸デューティDutyd2、ｑ軸デューティDutyq2、更に、電動モータ１３０のロータ角度の情報を入力する。そして、第２の２相３相変換部８Ｂは、第２巻線組２Ｂの３相それぞれのデューティ指令値DutyＵ2、DutyＶ2、DutyＷ2を演算して出力する。
第１デッドタイム補償部９Ａは、第１の２相３相変換部８Ａから出力されるデューティ指令値DutyＵ1、DutyＶ1、DutyＷ1を入力し、デッドタイム補償を施したデューティ指令値DutyＵ1、DutyＶ1、DutyＷ1を演算してインバータ１Ａ（駆動回路３０３Ａ）に出力する。

また、第２デッドタイム補償部９Ｂは、第２の２相３相変換部８Ｂから出力されるデューティ指令値DutyＵ2、DutyＶ2、DutyＷ2を入力し、デッドタイム補償を施したデューティ指令値DutyＵ2、DutyＶ2、DutyＷ2を演算してインバータ１Ｂ（駆動回路３０３Ｂ）に出力する。
デッドタイム補償とは、インバータ１Ａ，１Ｂの上下アームが短絡しないように、三角波と指令値とを比較した結果であるＰＷＭ信号の立ち上がりをデッドタイム分だけ遅らせてスイッチング素子のゲート信号を作成するＰＷＭ制御において、デッドタイム電圧による電圧降下などを抑制するための処理である。

また、インバータ出力ＯＮ／ＯＦＦ判定部１２は、相電流検出器３１４Ａ（Ｕ）、３１４Ａ（Ｖ）、３１４Ａ（Ｗ）、３１４Ｂ（Ｕ）、３１４Ｂ（Ｖ）、３１４Ｂ（Ｗ）の出力、ピークホールド回路３１２Ａ，３１２Ｂの出力、電圧モニタ回路３０７の出力、第１巻線組２Ａの３相それぞれのデューティ指令値DutyＵ1、DutyＶ1、DutyＷ1、第２巻線組２Ｂの３相それぞれのデューティ指令値DutyＵ2、DutyＶ2、DutyＷ2などを入力する。
そして、インバータ出力ＯＮ／ＯＦＦ判定部１２は、上記の入力信号に基づいて各通電系統の故障診断を個別に行い、当該故障診断の結果に応じて、第１通電系統のオフ指令信号、第２通電系統のオフ指令信号の出力を制御する。

インバータ出力ＯＮ／ＯＦＦ判定部１２が出力する第１通電系統のオフ指令信号は、第１通電系統ＯＮ／ＯＦＦ部１３Ａに入力される。第１通電系統ＯＮ／ＯＦＦ部１３Ａは、オフ指令信号を入力すると、第１インバータ１Ａのスイッチング素子の全てをオフに操作し、第１インバータ１Ａの動作（電流出力）を停止させる。
同様に、インバータ出力ＯＮ／ＯＦＦ判定部１２が出力する第２通電系統のオフ指令信号は、第２通電系統ＯＮ／ＯＦＦ部１３Ｂに入力される。第２通電系統ＯＮ／ＯＦＦ部１３Ｂは、オフ指令信号を入力すると、第２インバータ１Ｂのスイッチング素子の全てをオフに操作し、第２インバータ１Ｂの動作（電流出力）を停止させる。

また、インバータ出力ＯＮ／ＯＦＦ判定部１２が出力する第１通電系統のオフ指令信号、第２通電系統のオフ指令信号は、目標アシストトルク演算部６に出力される。
そして、目標アシストトルク演算部６は、インバータ出力ＯＮ／ＯＦＦ判定部１２によるインバータ１Ａ、１Ｂの停止指令の出力状態に応じて、つまり、第１通電系統と第２通電系統との双方を動作させるか、いずれか一方を動作させるかに応じて、通電系統毎の目標アシストトルクを演算する。

次に、インバータ出力ＯＮ／ＯＦＦ判定部１２（マイコン３０２、電子制御ユニット１５０）の処理機能を、図７及び図８のフローチャートに従って説明する。
図７及び図８のフローチャートに示すルーチンは、マイコン３０２が、所定時間（例えば１ms）毎の割り込み処理により実行する。

まず、マイコン３０２は、ステップＳ５０１では、第２通電系統について診断（第２診断処理）を行っている場合に立ち上げるフラグである第２通電系統診断中フラグが１に立ち上がっているか否か（第２通電系統診断中フラグ＝１であるか否か）を検出する。
なお、上記の第２通電系統診断中フラグ、及び、後述する第１通電系統診断中フラグは、「０」である場合は第２診断処理の開始前の状態を表し、「１」である場合は第２診断処理の実施中であることを表し、「２」である場合は第２診断処理で異常発生状態が確定されたことを表し、「３」である場合は異常確定処理を中断している状態であることを表すものとする。

マイコン３０２は、第２通電系統診断中フラグ＝０であって、第２通電系統について診断（第２診断処理）を開始する前である場合には、ステップＳ５０２へ進み、第１通電系統について第１診断処理の結果を判定する。
後述するように、マイコン３０２は、第１通電系統及び第２通電系統それぞれについて、通電状態（インバータの出力状態）での第１診断処理と、当該第１診断処理による異常判定結果を検証する（故障個所を特定する）ための非通電状態（インバータの出力停止状態）での第２診断処理とを行うようになっており、第２通電系統についての第２診断処理を実施していない場合には、第１通電系統についての第１診断処理の結果を判定する。

マイコン３０２は、第１診断処理として、３相それぞれの電流検出値を総和した電流値の異常の有無、モータ電流値（ＧＮＤ電流値）が閾値を超える過電流の有無、通電制御異常（制御デューティと実電流値との相関ずれ）の有無などを、インバータのスイッチング素子のＰＷＭ操作状態（インバータの出力状態）で診断する。
詳細には、マイコン３０２は、各通電系統の相電流検出値を３相分加算し、当該加算値（３相電流総和値）の絶対値が閾値（閾値＞０）を超えている状態が設定時間だけ継続したときに、当該通電系統について異常の発生を判定し、３相和異常判定フラグを１に立ち上げる。つまり、マイコン３０２は、３相電流値の和が零近傍である場合に当該通電系統について正常判定を行い、３相電流値の和が零近傍の正常範囲から外れている場合に当該通電系統について異常判定を行う。

また、マイコン３０２は、各通電系統のＧＮＤ電流のピーク値が設定電流値を超えている状態が所定時間継続したときに、当該通電系統について過電流の発生を判定し、過電流異常判定フラグを１に立ち上げる。つまり、マイコン３０２は、ＧＮＤ電流のピーク値が許容最大値を超える値を保持する場合に、通電電流のオーバーシュートなどの異常発生を判定する。

更に、マイコン３０２は、各通電系統において、ＰＷＭ制御における出力デューティ比から推定した相電流推定値と、相電流検出値（実電流値）との差の絶対値が、所定電流値を超える状態が所定時間だけ継続すると、当該通電系統について通電制御の異常を判定し、通電制御異常判定フラグを１に立ち上げる。つまり、マイコン３０２は、デューティ比の設定に見合う電流が各相に流れていない状態で、相電流推定値と相電流検出値との差が許容誤差を超えて大きい場合に、当該通電系統について通電制御の異常を判定する。

上記のように、第１診断処理では、通電系統に異常の有無が個別に診断されるが、異常要因（異常発生箇所）の特定は行われない。
ステップＳ５０２で、マイコン３０２は、第１通電系統について第１診断処理の結果を示す、３相和異常判定フラグ（１）、過電流異常判定フラグ（１）、通電制御異常判定フラグ（１）の全てが０で、第１通電系統の異常を第１診断処理で検出していない場合、ステップＳ５０３へ進む。

ステップＳ５０３で、マイコン３０２は、第１通電系統について診断（第２診断処理）を行っている場合に１に立ち上げるフラグである第１通電系統診断中フラグが１に立ち上がっているか否か（第１通電系統診断中フラグ＝１であるか否か）を検出する。
そして、マイコン３０２は、第１通電系統診断中フラグ＝０であって、第１通電系統について診断（第２診断処理）を開始する前である場合には、ステップＳ５０４へ進み、第２通電系統についての第１診断処理の結果を判定する。

即ち、マイコン３０２は、ステップＳ５０４にて、第２通電系統についての第１診断処理の結果を示す、３相和異常判定フラグ（２）、過電流異常判定フラグ（２）、通電制御異常判定フラグ（２）の全てが０であるか、少なくとも１つが１であるかを判定する。
そして、マイコン３０２は、３相和異常判定フラグ（２）、過電流異常判定フラグ（２）、通電制御異常判定フラグ（２）の全てが０である場合、つまり、第２通電系統の異常を第１診断処理で検出していない場合、本ルーチンをそのまま終了させる。

ここで、例えば、第１通電系統に、３相電流総和値の異常、過電流、通電制御の異常のうちの少なくとも１つが発生し、３相和異常判定フラグ（１）、過電流異常判定フラグ（１）、通電制御異常判定フラグ（１）のうちの少なくとも１つが１になると、マイコン３０２は、ステップＳ５０２からステップＳ５０５へ進むことになる。
ステップＳ５０５で、マイコン３０２は、第１診断処理で異常を検出した第１通電系統について、故障個所を特定するための診断処理である第２診断処理を実施中であるか否かを検出する。

第１通電系統についての第１診断処理で故障が検出された当初で、第２診断処理が実施されていない状態であれば、マイコン３０２は、ステップＳ５０５からステップＳ５０６へ進む。
ステップＳ５０６で、マイコン３０２は、第２診断処理を実施するために第１通電系統のインバータ１ＡのＰＷＭ操作を停止し、インバータ１Ａのスイッチング素子の全てをオフ状態に固定する処理、つまり、第１通電系統を非通電制御状態にする処理を実施すると共に、第１通電系統診断中フラグを１に立ち上げる処理を実施する。

次いで、マイコン３０２は、ステップＳ５０７へ進み、第１通電系統の第１インバータ１ＡのＰＷＭ操作を停止してから、つまり、第１インバータ１Ａのスイッチング素子の全てをオフ状態に固定する制御を行ってから所定時間が経過したか否かを判断する。
ステップＳ５０７の所定時間は、第１インバータ１Ａのスイッチング素子の全てをオフ状態に固定する制御を行ってから、実際に第１インバータ１Ａのスイッチング素子の全てがオフ状態に安定するまでの時間に基づき予め適合された時間である。

そして、第１インバータ１Ａのスイッチング素子の全てをオフ状態に固定する制御を行ってから前記所定時間が経過していれば、第１インバータ１Ａのスイッチング素子の全てが実際にオフ状態に安定していると推定できるように、前記所定時間が設定されている。
第１インバータ１Ａのスイッチング素子の全てをオフ状態に固定する制御を行ってから所定時間が経過していない場合、つまり、オフ状態に安定するまでの待機状態であれば、マイコン３０２は、ステップＳ５０７からそのまま本ルーチンを終了させ、次のステップへの移行を遅延させる。

これにより、第１インバータ１Ａのスイッチング素子が実際にオフ状態に安定していない状態で診断処理が実施され、異常の有無が誤診断されることを抑制する。
例えば、第１通電系統と第２通電系統との間での短絡故障が発生している場合、一方の通電系統のインバータの全スイッチング素子をオフに制御することで、短絡経路を介した電流の流入、流出は停止し、他方の通電系統における各相電流（３相電流和）は正常値に戻ることになる。しかし、オフ制御直後でオフ状態に安定していない状態では、短絡経路を介した電流の流入、流出の影響が残っていて、他方の通電系統における各相電流（３相電流和）が異常値を示す可能性がある。

そこで、マイコン３０２は、第１診断処理で異常を検出した通電系統の全スイッチング素子をオフ制御してから、全スイッチング素子が実際にオフ状態に安定するまでの時間が経過してからステップＳ５０８以降に進む。
そして、インバータ１Ａの全スイッチング素子をオフ状態に固定する制御を行ってから所定時間が経過すると、マイコン３０２は、ステップＳ５０７からステップＳ５０８に進む。

ステップＳ５０８で、マイコン３０２は、第２通電系統の３相電流検出値の総和の絶対値が閾値を超えている状態が所定時間以上継続しているか否かを判定する。
そして、第２通電系統の３相電流検出値の総和の絶対値が閾値を超えていないか、若しくは、総和の絶対値が閾値を超えていてもその継続時間が所定時間に達していない場合、マイコン３０２は、ステップＳ５０９へ進み、第１通電系統の故障個所を特定する診断である第２診断処理を開始する。

なお、ステップＳ５０６での処理後にステップＳ５０９へ進むことで、マイコン３０２は、ステップＳ５０９での第１通電系統についての第２診断処理を、インバータ１Ａのスイッチング素子の全てがオフされた状態、つまり、第１通電系統の非通電制御状態（第１インバータ１Ａの動作停止状態）で実施することになる。
マイコン３０２は、第２診断処理として、系統間短絡診断処理、天絡・地絡診断処理（ショート故障診断）、通電ラインオープン診断処理、相電流検出機能故障診断処理、ＧＮＤ電流ピーク検出機能故障診断処理などを実施する。

系統間短絡診断処理は、第１通電系統と第２通電系統との間の短絡故障の有無を診断する処理である。マイコン３０２は、異常を検出した第１通電系統の巻線組のうちの１相への出力電圧をハイ又はローとし、係る相出力制御が、第２通電系統の相電流検出値又は第２通電系統の３相電流検出値の総和に影響する場合に、系統間での短絡故障の発生を検出する。ここで、マイコン３０２は、出力電圧をハイ又はローとする１相を順次切り替え、３相全てで出力電圧の制御が第２通電系統の相電流に影響しない場合に、通電系統間での短絡故障はないと判定する。

また、天絡・地絡診断処理（ショート故障診断処理）は、異常検出した第１通電系統における巻線と電源（高電位側）との間の短絡、及び、異常検出した第１通電系統における巻線と接地点（低電位側）との間の短絡の有無を診断する処理である。
なお、天絡・地絡（ショート故障）には、各巻線の駆動ラインと電源との間での短絡（天絡）、各巻線の駆動ラインと接地点との間での短絡（地絡）の他、高電位側スイッチング素子の短絡故障（天絡）、低電位側スイッチング素子の短絡故障（地絡）が含まれる。

マイコン３０２は、電源リレー３０４Ａ、３０４Ｂをオンにし、インバータ１Ａ、１Ｂを構成するスイッチング素子を全てオフに制御している状態での各巻線端電圧に基づき、高電位側スイッチング素子又は低電位側スイッチング素子のショート故障の有無を診断する。
また、マイコン３０２は、電源リレー３０４Ａ、３０４Ｂをオフにしている状態での各巻線端電圧に基づき、駆動ラインと電源又は接地点との間での短絡の有無を診断する。具体的には、マイコン３０２は、電圧モニタ回路３０７Ａが検出した３相それぞれの巻線端電圧の加算値が、プルアップ抵抗ＲＡによる固定電位に基づく所定範囲を外れている場合に天絡又は地絡故障（ショート故障）の発生を判定する。

通電ラインオープン診断処理は、異常検出した第１通電系統の各巻線それぞれの駆動ラインでオープン故障（断線故障）が発生しているか否かを診断する処理である。マイコン３０２は、異常を検出した第１通電系統の巻線組のうちの１相への出力電圧をハイ又はローとしたときに、第１通電系統の巻線組のうちの他の相の電圧検出値が、ハイ又はロー制御に相当する電圧値にならない場合に、通電ラインにけるオープン故障の発生を診断する。マイコン３０２は、出力電圧をハイ又はローとする１相を順次切り替え、３相全てで出力電圧の制御が他の相の電圧検出値に反映される場合に、第１通電系統における駆動ラインのオープン故障はないと判定する。

相電流検出機能故障診断処理は、第１通電系統の各相の電流検出機能（相電流検出器３１４）に異常が発生しているか否かを診断する処理である。マイコン３０２は、第１インバータ１Ａのスイッチング素子全てがオフである状態で、各巻線の相電流検出値の加算値（３相和）が所定電流値を超えている場合に、相電流検出器３１４Ａの故障の発生を診断する。

ＧＮＤ電流ピーク検出機能故障診断処理は、ＧＮＤ電流のピーク値の検出機能、つまり、ピークホールド回路３１２Ａの故障の有無を診断する処理である。マイコン３０２は、第１インバータ１Ａのスイッチング素子全てがオフである状態で、ＧＮＤ電流のピーク値の検出結果が、所定電流値を超えている場合にＧＮＤ電流のピーク値の検出機能（ピークホールド回路３１２Ａ）の故障の発生を診断する。

上記のようにして、マイコン３０２は、第１診断処理で異常の発生を検出した第１通電系統について、第１インバータ１ＡのＰＷＭ操作を停止した状態で、系統間短絡診断処理、天絡・地絡診断処理、通電ラインオープン診断処理、相電流検出機能故障診断処理、ＧＮＤ電流ピーク検出機能故障診断処理を含む第２診断処理を実施する。
そして、マイコン３０２は、ステップＳ５１０へ進み、第２診断処理が完了したか否かを検出し、第２診断処理の途中であれば本ルーチンをそのまま終了させ、第２診断処理が完了するとステップＳ５１１へ進む。

第１通電系統についての第２診断処理の途中である場合、マイコン３０２は、ステップＳ５０１で第２通電系統診断中フラグが１でないと判定し、更に、ステップＳ５０２で第１通電系統についての第１診断処理で異常を検出していると判定し、第２通電系統の３相電流和に異常がなければ、ステップＳ５０５−ステップＳ５１０に進むことになる。
そして、ステップＳ５１０で第１通電系統についての第２診断処理が完了したことを検出すると、ステップＳ５１１へ進む。

ステップＳ５１１で、マイコン３０２は、第１診断処理で異常発生を検出した第１通電系統について、第２診断処理で故障の発生（系統間の短絡故障を含む）を検出したか否かを判別する。
マイコン３０２は、第１診断処理で異常を検出した第１通電系統について第２診断処理を実施した結果、第１通電系統の故障の発生（系統間の短絡故障を含む）を検出すると、ステップＳ５１２へ進む。

マイコン３０２は、ステップＳ５１２において、第１通電系統の第１インバータ１Ａのスイッチング素子をフェイル処理として所定状態に制御し、第１通電系統診断中フラグに第１通電系統の異常検出結果が確定したことを表す「２」を設定し、更に、３相和異常判定フラグ（１）、過電流異常判定フラグ（１）、通電制御異常判定フラグ（１）にそれぞれ異常検出結果が確定したことを表す「２」を設定する。

次いで、マイコン３０２は、ステップＳ５１３へ進み、第１通電系統の故障個所、及び、第１通電系統のスイッチング素子の操作状況に応じて、第２通電系統の制御パラメータを変更し、また、第２通電系統の３相和異常判定フラグ（２）、過電流異常判定フラグ（２）、通電制御異常判定フラグ（２）を全て零にクリアし、更に、第２通電系統の第２インバータ１ＢのＰＷＭ操作を開始させる。
つまり、第１通電系統についての第１診断処理で異常検出され、更に、第１通電系統についての第２診断処理でも異常検出されると、第１通電系統を非通電制御状態として第１インバータ１Ａの出力を停止させる一方、第２通電系統の通電制御を実施し、第２インバータ１Ｂの出力で電動モータ１３０を駆動させる。

ここで、ステップＳ５１２における第１インバータ１Ａのスイッチング素子を所定状態に制御する処理の一例を、以下に示す。
例えば、第２診断処理のうち、系統間短絡診断処理、通電ラインオープン診断処理、相電流検出機能故障診断処理、ＧＮＤ電流ピーク検出機能故障診断処理のうちの少なくとも１つで第１通電系統の異常を検出した場合、マイコン３０２は、第１インバータ１Ａのスイッチング素子を全てオフ制御状態に保持し、動作を継続させる第２通電系統の制御パラメータについても変更を行わない。

一方、第２診断処理の天絡・地絡診断処理で異常（ショート故障）の発生を検出した場合、マイコン３０２は、第１インバータ１Ａの各スイッチング素子を、例えば、図９−図１２に例示するようなフェイルモードでオン又はオフ制御状態に保持する。また、マイコン３０２は、第１通電系統によって第２通電系統の磁束がキャンセルされることによる見掛け上のインダクタンス低減を考慮して、第２通電系統の制御パラメータを変更（補正）する。更に、マイコン３０２は、第１通電系統で発生するループ電流によるブレーキトルク分及び磁束のキャンセル分を補うように、第２通電系統の目標アシストトルクを、第１通電系統が正常であるときよりも増大させる処理を行う。

図９−図１２は、通電系統における天絡・地絡故障（ショート故障、系統間短絡を除く）の発生状態でのスイッチング素子のオン／オフ制御パターンであるフェイルモードの一例を示す。
なお、図９−図１２では、ショート故障を、インバータの高電位側スイッチング素子のショート故障、インバータの低電位側スイッチング素子のショート故障、相駆動ラインの天絡故障、相駆動ラインの地絡故障の４態様に場合分けする。
また、図９−図１２に例示したフェイルモードは、第１通電系統と第２通電系統とに共通して適用される制御パターンである。

図９のフェイルモードは、ショート故障が発生した通電系統のインバータを構成する高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子との一方をオンに制御し、他方をオフに制御するパターンであって、オン制御するスイッチング素子を故障態様に応じて選択する。
図９に示したフェイルモードでは、インバータの高電位側スイッチング素子のいずれかにショート故障が発生している場合、高電位側スイッチング素子の全てをオフに制御する一方で、低電位側スイッチング素子の全てをオンに制御するパターンが選択される。

また、図９に示したフェイルモードでは、インバータの低電位側スイッチング素子のいずれかにショート故障が発生している場合、相駆動ラインのいずれかに天絡故障が発生している場合、相駆動ラインのいずれかに地絡故障が発生している場合のいずれかであれば、高電位側スイッチング素子の全てをオンに制御する一方で、低電位側スイッチング素子の全てをオフに制御するパターンが選択される。
なお、故障が発生した通電系統のインバータへの電源供給を遮断する電源リレー３０４は、高電位側スイッチング素子のショート故障、インバータの低電位側スイッチング素子のショート故障、相駆動ラインの地絡故障のいずれかの故障が発生している場合はオフに制御するが、相駆動ラインの天絡故障が発生している場合、電源リレー３０４Ａはオン又はオフのいずれにも制御できる。

なお、図９−図１２の電源リレーの「Don’t care」の操作は、電源リレー３０４Ａ（電源リレー３０４Ｂ）はオン又はオフのいずれにも制御できることを示す。
従って、図９のフェイルモードでは、ショート故障が発生したときに故障個所に関わらずに電源リレー３０４をオフすることができる他、高電位側スイッチング素子のショート故障、インバータの低電位側スイッチング素子のショート故障、相駆動ラインの地絡故障のいずれかの故障が発生している場合に電源リレー３０４をオフし、相駆動ラインの天絡故障が発生している場合に電源リレー３０４をオンに保持させることもできる。

図９に示すフェイルモードを採用すると、インバータの高電位側スイッチング素子のいずれかにショート故障が発生している場合、高電位側スイッチング素子の全てをオフに制御する一方で低電位側スイッチング素子の全てをオンに制御するから、オンした低電位側スイッチング素子を介して双方向の電流が流れるようになり、非通電制御状態とする通電系統で発生するブレーキ電流は連続的に発生するようになる。更に、インバータへの電源供給が電源リレーのオフ制御で遮断されるから、ショート故障している高電位側スイッチング素子及びオン制御される低電位側スイッチング素子を介して、電源ラインが接地点に短絡されることがない。

また、図９に示したフェイルモードでは、低電位側スイッチング素子の全てをオフに制御する一方で高電位側スイッチング素子の全てをオンに制御すれば、オンした高電位側スイッチング素子を介して双方向の電流が流れるようになり、ブレーキ電流は連続的に発生するようになる。更に、インバータへの電源供給が電源リレーのオフ制御で遮断されるから、ショート故障している低電位側スイッチング素子及びオン制御される高電位側スイッチング素子を介して電源ラインが接地点に短絡されることがない。

また、各相の駆動ラインのいずれかが天絡している場合に、図９に示したフェイルモードに従い、低電位側スイッチング素子の全てをオフに制御する一方で高電位側スイッチング素子の全てをオンに制御すれば、オンした高電位側スイッチング素子を介して双方向の電流が流れるようになり、ブレーキ電流は連続的に発生するようになると共に、低電位側スイッチング素子を介して電源ラインが接地点に短絡されることがない。

各相の駆動ラインのいずれかが天絡している場合、電源リレーをオフ制御しても、相の駆動ラインに電源供給がなされることになるので、電源リレーはオン状態を保持させることができる他、第１通電系統の故障に基づき一律にオフに制御することもできる。
また、各相の駆動ラインのいずれかが地絡している場合、図９に示したフェイルモードに従い、低電位側スイッチング素子の全てをオフに制御する一方で、高電位側スイッチング素子の全てをオンに制御すれば、オンした高電位側スイッチング素子を介して双方向の電流が流れるようになり、ブレーキ電流は連続的に発生するようになると共に、インバータへの電源供給が電源リレーのオフ制御で遮断されるから、地絡箇所を介して電源電力が接地点に流れ込むことがない。

上記のように、異常が発生した通電系統のインバータのスイッチング素子を図９に示すフェイルモードに従いオン／オフ制御することで、通電異常が発生した通電系統の高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子との一方を各相間のインピーダンスが小さくなるような通電状態に制御すれば、異常が発生した通電系統で発生するブレーキ電流が半波波形とならずに連続的に発生するようになる。

そして、ブレーキ電流が連続的に発生すれば、ブレーキトルクを相殺するように正常な通電系統のインバータ出力（目標トルク）を補正する補償制御を行うときに、各相を流れるブレーキ電流の検出精度は、ブレーキ電流が半波波形となる場合に比べて高まり、補償制御の精度が向上する。
また、図９に示すフェイルモードでは、ブレーキ電流が連続的に発生することで、ブレーキ電流（ブレーキトルク）に基づく目標アシストトルクの補償制御が、ブレーキ電流の波形が半波波形となる場合に比べて容易となり、制御プログラムを簡易化できる。このため、制御プログラムの開発コストを抑制でき、また、制御プログラムの容量を少なくでき、以って、製品コストを抑制することができる。

なお、図９に示したフェイルモードでは、ショート故障が発生している側のスイッチング素子のオン制御を行わないが、図１０に示すフェイルモードのように、ショート故障が発生していない側のスイッチング素子と共にショート故障が発生している側のスイッチング素子も全てオン制御させることができる。
また、相の駆動ラインのいずれかに地絡故障が発生している場合、電源リレーをオフ制御することで電源電力が地絡箇所を介して接地点に流れ込むことを阻止できるので、図１０のフェイルモードに従い、高電位側スイッチング素子をオン制御とすると共に低電位側スイッチング素子をオン制御させることができる。

なお、図９のフェイルモードと図１０のフェイルモードとで、相の駆動ラインの天絡故障に対するスイッチング素子及び電源リレーのオン／オフ制御は同じに設定される。
そして、図１０に示すフェイルモードを採用した場合も、図９のフェイルモードに従ってスイッチング素子をオン／オフ制御する場合と同様に、ブレーキ電流が連続的に発生することになり、同様な作用効果を得ることができる。

また、図１１に示すフェイルモードのように、低電位側スイッチング素子のいずれかにショート故障が発生している場合、及び、高電位側スイッチング素子のいずれかにショート故障が発生している場合に、ショート故障が発生している側のスイッチング素子をオン制御し、ショート故障が発生していない側のスイッチング素子をオフに制御することができる。
そして、ショート故障が発生していない側のスイッチング素子をオフに制御すれば、オフ制御したスイッチング素子によって電源電流が接地点に向けて流れることを阻止できるので、電源リレーはオン／オフのいずれの状態であっても、同様の作用、効果が得られることになる。

また、図１１に示すフェイルモードのように、相の駆動ラインのいずれかに地絡故障が発生した場合、高電位側スイッチング素子をオフに制御し、低電位側スイッチング素子をオンに制御することができる。この場合、オフ制御した高電位側スイッチング素子によって電源電流が接地点に向けて流れることを阻止できるので、電源リレーはオン／オフのいずれの状態であっても、同様の作用、効果が得られることになる。
つまり、図１１に示すフェイルモードは、各インバータへの電源供給を個別に遮断する電源リレーを備えないモータ駆動回路にも適用することができる。

ここで、図９，図１０，図１１のフェイルモード（制御パターン）において、相の駆動ラインの天絡故障に対するスイッチング素子及び電源リレーのオン／オフ制御は共通であり、図１１の制御パターンでも、相駆動ラインの天絡故障では電源リレーはオン又はオフのいずれにも制御することができる。
つまり、図１１のフェイルモードでは、図９や図１０のフェイルモードを採用する場合と同様に、ブレーキ電流を連続的に発生させることができ、また、ブレーキ電流が故障状態に影響を受け難くなるという作用効果を奏すると共に、故障状態に関わらずに、電源リレーを故障対応として制御する必要性がなくなるという効果がある。

また、図１２に示すフェイルモードは、故障状態（ショート故障の発生箇所）に関わらずに、異常が発生した通電系統のインバータを構成する全スイッチング素子をオフに制御する。ここで、図１２に示すフェイルモードでは、電源リレー３０４はオン又はオフのいずれにも制御できる。
図１２に示すように、ショート故障が発生した通電系統のインバータを構成するスイッチング素子を全てオフに制御するフェイルモードを採用する場合、インバータの高電位側スイッチング素子のショート故障、インバータの低電位側スイッチング素子のショート故障、相駆動ラインの天絡故障、相駆動ラインの地絡故障のいずれが発生している場合であっても、電源電力が接地点に流れ込むことを抑制できる。
従って、電子制御ユニット１５０は、図１２に示すフェイルモードにおいて、故障態様とは無関係に電源リレー３０４を一律にオン又はオフに制御することができる。

次に、ステップＳ５１３における制御パラメータの変更処理を詳細に説明する。
第１通電系統でショート故障が発生すると、ショート箇所を経由したループ電流が生じることで、正常である第２通電系統の通電で発生する磁束がキャンセルされ、第２通電系統のインダクタンスが見掛け上小さくなり、第１通電系統の動作を停止し、第２通電系統の通電制御で電動モータ１３０を駆動するときに通電電流のオーバーシュートが発生し易くなる。

そこで、マイコン３０２は、第２通電系統での通電電流がオーバーシュートすることを抑制するために、第２インバータ１Ｂの出力制御の応答性を、第１通電系統にショート故障が発生していないとき（両通電系統が正常であるとき）よりも低下させる。
具体的には、マイコン３０２は、第２インバータ１Ｂの出力制御における制御ゲインを第１通電系統にショート故障が発生していないときよりも小さくすることで、第２インバータ１Ｂの出力制御の応答性を、第１通電系統にショート故障が発生していないときよりも低下させる。

例えば、マイコン３０２は、インバータのスイッチング素子のＰＷＭ制御におけるデューティ比を、実電流値と指令電流値との差に応じた比例、積分、微分動作で決定する場合に、比例定数、積分定数、微分定数のうちの少なくとも１つを、応答性が低下する方向に補正する。
また、制御ゲインの変更として、マイコン３０２は、電流検出値のローパス処理における遮断周波数を低下させる処理などを実施することができる。

上記のようにして第２インバータ１Ｂの出力制御の応答性を低下させることで、第２通電系統の巻線インダクタンスが見掛け上小さくなっても通電電流がオーバーシュートすることを抑制でき、オーバーシュートの発生に伴って第２通電系統の異常が誤検出されてしまうことを抑制できる。
つまり、ショート故障が発生した第１通電系統の動作を停止させ、正常である第２通電系統の通電制御によって電動モータ１３０を駆動しているときに、第１通電系統のループ電流の影響で第２通電系統の通電電流がオーバーシュートし、これによって、第２通電系統の異常が判定されてしまうと、両通電系統の動作を停止させてしまうことになり、電動モータ１３０の駆動が不能になってしまう。

そこで、第２通電系統は正常動作できるので、第１通電系統のループ電流の影響で故障発生が誤診断されることがないように、通電電流がオーバーシュートを抑制し、第２通電系統による電動モータ１３０の駆動が継続できるようにする。
また、第２通電系統のインダクタンスが見掛け上小さくなり、通電電流が大きくなることで、第１診断処理の過電流診断処理や通電制御診断処理において異常診断し易くなる。そこで、マイコン３０２は、制御パラメータの変更として、ＧＮＤ電流ピーク値の閾値や相電流推定値と実電流検出値との差の閾値などを第１通電系統が正常であるときよりも大きく変更し、異常が検出され難くすることで、第２通電系統の第１診断処理での誤診断の発生を抑制する。

また、診断閾値の変更に代えて、又は、診断閾値の変更と共に、ＧＮＤ電流ピーク値、実電流検出値、相電流推定値と実電流検出値との差などの診断用の検出データ（診断閾値と比較される実データ）を、異常が発生され難くなる方向（絶対値が小さくなる方向）に修正することができる。
なお、応答性（制御ゲイン）の変更と、第１診断処理で用いるパラメータ（診断閾値、検出データなど）の変更との少なくとも一方を実施する構成とすることができる。

ところで、上記で説明した、第１通電系統で異常が発生したときに適用する第１通電系統のスイッチング素子の制御パターンであるフェイルモード（ステップＳ５１２）及び第２通電系統の制御パラメータの変更（ステップＳ５１３）は、各相の駆動ラインに相リレー３１３を備えない場合の一例である。
そして、各相の駆動ラインに相リレー３１３を備える場合は、異常が発生した第１通電系統のスイッチング素子を全てオフ制御し、かつ、第１通電系統の相リレー３１３の全てをオフ制御し、正常である第２通電系統の制御パラメータの変更を行わない構成とすることができる。

これは、相リレー３１３を備える場合、全ての相リレー３１３をオフすることで、ショート故障部位を経由してループ電流が流れることを抑制でき、正常な第２通電系統の通電で発生する磁束がキャンセルされてしまうことを抑制できるためである。
例えば、通電系統間での短絡故障や、第１通電系統が異常で第２通電系統が正常である場合、マイコン３０２は、前述したステップＳ５１２、ステップＳ５１３の処理を実施して、第１通電系統の動作を停止させ、第２通電系統の通電制御を実施する。

この状態で、再度ステップＳ５０１に戻った場合、マイコン３０２は、ステップＳ５０１→ステップＳ５０２→ステップＳ５０３→ステップＳ５０４と進み、第２通電系統が正常である間は、第１通電系統の動作を停止させ、第２通電系統の通電制御を行う状態を維持する。
マイコン３０２は、第１通電系統の故障が確定し、第１通電系統の動作を停止させ、第２通電系統の通電制御を実施していることを、前述のフラグ（第１通電系統診断中フラグ＝２、３相和異常判定フラグ（１）＝２、過電流異常判定フラグ（１）＝２、通電制御異常判定フラグ（１）＝２）の情報などに基づいて判断し、係る状態で第２通電系統の故障を検出すると、第２通電系統についてもその動作を停止させ、電動モータ１３０の駆動を停止させる。

なお、ステップＳ５１５−ステップＳ５２３の各ステップは、対象とする通電系統が異なるだけで、前述したステップＳ５０５−ステップＳ５１３と同様な処理を行う。
従って、第１通電系統が正常で、第２通電系統に異常が生じた場合には、マイコン３０２は、ステップＳ５０４からそのまま処理を終了していた状態から、ステップＳ５１５へ進むようになり、前述と同様に、第２通電系統についての第２診断処理を実施し、第２診断処理で第２通電系統の異常が検出されれば、第２通電系統の動作を停止し、第１通電系統の通電制御によって電動モータ１３０を駆動することになる。

このとき、第２通電系統のショート故障状態であれば、第２通電系統の第２インバータ１Ｂを所定状態に制御し、かつ、第１通電系統の通電制御における制御パラメータを変更することになる。
一方、例えば、第１通電系統にショート故障が発生し、係るショート故障に影響されて第２通電系統の異常を第１診断処理で誤診断した場合、マイコン３０２は、ステップＳ５０４からステップＳ５１５、ステップＳ５１６−ステップＳ５１７に進み、オフ制御後の待機時間が経過してから、ステップＳ５１８に進むことになる。

ここで、第１通電系統にショート故障が発生しているので、オフ制御後の待機時間が経過してからステップＳ５１８に進んでも、マイコン３０２は、第１通電系統における３相電流総和値が異常値であることを検出することになる。
これにより、マイコン３０２は、ステップＳ５１８からステップＳ５２４へ進み、第１通電系統診断中フラグが３でないことから、更に、ステップＳ５２７に進む。

ステップＳ５２７で、マイコン３０２は、第１通電系統診断中フラグに３を設定する。
次いで、マイコン３０２は、ステップＳ５０５以降へ進んで、第１通電系統についての第２診断処理を実施し、第１通電系統の故障を診断すると、ステップＳ５１２、ステップＳ５１３へ進んで、第１通電系統の動作を停止させ、第２通電系統の通電制御で電動モータ１３０を駆動する状態に移行させる。
第２通電系統にショート故障が発生し、係るショート故障に影響されて第１通電系統の異常を第１診断処理で誤診断した場合も、同様な処理が実施されることになる。

図７、図８のフローチャートに示す処理によると、２つの通電系統のいずれか一方にショート故障が発生した場合、他方の正常な通電系統の動作を、制御パラメータを変更した上で継続させる。
従って、ショート故障が発生した通電系統でループ電流が発生し、これによって正常な通電系統で発生する磁束がキャンセルされても、正常な通電系統でのモータ電流がオーバーシュートすることを抑制し、また、正常な通電系統の故障が誤診断されることを抑制できる。
そして、通電系統の一方にショート故障が発生しても、他方の正常な通電系統によって電動モータ１３０の駆動を継続させて、アシストトルクを発生させることができる。

また、一方の通電系統にショート故障が発生し、他方の通電系統の通電電流がオーバーシュートする状態で、他方の通電系統の異常が先に検出されても、一方の通電系統の３相電流総和値の異常に基づいて一方の通電系統の第２診断処理を実施し、ショート故障の発生を検出できるので、誤って両通電系統の動作を停止させてしまうことを抑制できる。

また、第１通電系統と第２通電系統との間での短絡（系統間短絡）が発生したときには、一方の通電系統の全スイッチング素子をオフに操作してから、実際にオフ状態に安定する期間の結果を待ってから、換言すれば、通電系統間での電流の流入、流出が停止した状態で、他方の通電系統での制御異常の有無を診断するので、系統間短絡が発生したときに双方の通電系統が異常判定されてしまうことを抑制し、他方の通電系統を動作させ電動モータ１３０の駆動を継続させることができる。

以上、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。
本発明に係るモータ制御装置は、３相巻線Ｕ，Ｖ，Ｗがスター結線される電動モータ１３０の他、３相巻線Ｕ，Ｖ，Ｗがデルタ結線（三角結線）される電動モータにも適用できる。

また、図７、図８のフローチャートに示す処理では、一方の通電系統について第２診断処理を行っている間は、他方の通電系統について第１診断処理で異常が診断されているか否かのチェックを行わない構成としたが、一方の通電系統の第２診断処理中に、他方の通電系統での異常が第１診断処理で検出されているか否かをチェックし、異常診断されている場合には当該通電系統の全スイッチング素子をオフ制御して待機させる構成とすることができる。

また、３相巻線Ｕ、Ｖ、Ｗからなる巻線組を３個以上備え、それぞれの巻線組を駆動するインバータを３個以上備える装置においても、本発明に係る電動モータの制御装置を適用することができる。

また、本発明に係る制御装置を適用するモータは、車両用の電動パワーステアリング装置において操舵補助力を発生する電動モータに限定されるものではなく、エンジンの可変動弁機構のアクチュエータとしてのモータや、ポンプ駆動に用いられるモータなどの種々のモータに適用できる。

また、複数の通電系統のいずれかに故障が発生したときに、電動モータを使用する電動パワーステアリング装置の異常を、ランプ、ブサーなどの警告装置を作動させて車両の運転者に知らせることができる。

１Ａ…第１インバータ、１Ｂ…第２インバータ、２Ａ…第１巻線組、２Ｂ…第２巻線組、４…出力電圧演算部、５…モータ回転演算部、６…目標アシストトルク演算部、７Ａ…第１出力デューティ演算部、７Ｂ…第２出力デューティ演算部、８Ａ…第１の２相３相変換部、８Ｂ…第２の２相３相変換部、９Ａ…第１デッドタイム補償部、９Ｂ…第２デッドタイム補償部、１１…３相２相変換部、１２…インバータ出力ＯＮ／ＯＦＦ判定部、１３Ａ…第１通電系統ＯＮ／ＯＦＦ部、１３Ｂ…第２通電系統ＯＮ／ＯＦＦ部、１３０…電動モータ、１５０…電子制御ユニット（制御装置）、３０１ＵＡ、３０１ＶＡ、３０１ＷＡ、３０１ＵＢ、３０１ＶＢ、３０１ＷＢ…電流センサ（電流検出器）、３０２…マイクロコンピュータ（マイコン）、３０４Ａ，３０４Ｂ…電源リレー、３０７…電圧モニタ回路、ＵＨＡ，ＶＨＡ，ＷＨＡ，ＵＨＢ，ＶＨＢ，ＷＨＢ…高電位側スイッチング素子、ＵＬＡ，ＶＬＡ，ＷＬＡ，ＵＬＢ，ＶＬＢ，ＷＬＢ…低電位側スイッチング素子

Claims (6)

1. インバータと複数の相に対応する巻線とで構成される通電系統を複数備えた電動モータに適用される制御装置であって、
   前記複数の通電系統のうちの一部でショート故障が発生したときに、他の通電系統の制御パラメータを変更する変更手段を備え、
   前記変更手段は、前記制御パラメータの変更として、前記インバータの出力制御の応答性を、ショート故障が発生していないときよりも低下させる変更を行う、
   電動モータの制御装置。
2. 前記変更手段は、前記インバータの出力制御における制御ゲインを、ショート故障が発生していないときよりも小さくすることで、前記インバータの出力制御の応答性を低下させる、
   請求項１記載の電動モータの制御装置。
3. 前記変更手段は、
   通電系統の通電制御状態で異常の有無を検出する第１診断処理と、通電系統の通電停止制御状態で異常の有無を検出する第２診断処理とを行い、前記ショート故障の有無を検出する故障検出手段を有する、
   請求項１又は請求項２記載の電動モータの制御装置。
4. 前記故障検出手段は、
   前記第１診断処理で異常の発生を検出した通電系統について前記第２診断処理を実施し、
   前記第２診断処理で正常状態が検出されたときに、前記第１診断処理で異常の発生が検出されなかった通電系統について前記第２診断処理を実施する、
   請求項３記載の電動モータの制御装置。
5. 前記故障検出手段は、
   前記第１診断処理で異常の発生が検出されなかった通電系統について前記第２診断処理を実施するときに、前記第１診断処理で異常を検出した通電系統のインバータの駆動を可能な状態にする、
   請求項４記載の電動モータの制御装置。
6. 前記ショート故障が発生した通電系統について、当該通電系統のインバータの駆動をオフする処理と、当該通電系統の各巻線に接続される各相ラインに配置された相リレーをオフする処理との少なくとも一方を実施するオフ手段を更に備える、
   請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の電動モータの制御装置。