JP6439632B2

JP6439632B2 - Electric power steering device

Info

Publication number: JP6439632B2
Application number: JP2015172279A
Authority: JP
Inventors: 坂口　友一; 友一坂口
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-09-01
Filing date: 2015-09-01
Publication date: 2018-12-19
Anticipated expiration: 2035-09-01
Also published as: JP2017047778A

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus.

従来から、２系統の巻線を含む二重冗長構成の電動モータと、２系統の巻線のそれぞれを通電させる駆動回路を備える電動パワーステアリング装置が知られている。これにより、１系統の巻線に断線等の異常が発生した場合であっても、残り１系統の巻線で電動パワーステアリング装置における操舵力のアシストを継続することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an electric power steering device including an electric motor having a double redundant configuration including two windings and a drive circuit for energizing each of the two windings. As a result, even when an abnormality such as disconnection occurs in one system winding, the assist of the steering force in the electric power steering device can be continued with the remaining one system winding.

特開２０１４−２０１１９９号公報JP 2014-201199 A

ところで、電動モータの１系統の巻線に異常が発生した場合、残り１系統の巻線のみで操舵力のアシストを行う必要があるため、２系統の巻線のそれぞれが比較的高い出力（望ましくは、設計上のアシストトルクの最大値）で駆動可能であることが望ましい。 By the way, when an abnormality occurs in one winding of the electric motor, it is necessary to assist the steering force with only the remaining one winding, so that each of the two windings has a relatively high output (desirably Is preferably drivable at the maximum design assist torque).

しかしながら、電動モータにおける２系統の巻線の双方がより高い出力で駆動可能な構成を採用すると、駆動回路が電動モータの２系統の巻線のそれぞれに供給可能な出力を増加させる必要がある。従って、駆動回路で想定される発熱量が増加し、かかる発熱量の増加に対応する放熱構造や冷却構造を実装するために、駆動回路を含む電動パワーステアリング装置が大型化してしまうおそれがある。 However, when a configuration in which both of the two windings in the electric motor can be driven with higher output is required, it is necessary to increase the output that the drive circuit can supply to each of the two windings of the electric motor. Therefore, the amount of heat generated in the drive circuit is increased, and the electric power steering apparatus including the drive circuit may be increased in size in order to mount a heat dissipation structure or a cooling structure corresponding to the increase in the amount of generated heat.

そこで、上記課題に鑑み、駆動回路から操舵力をアシストする電動モータの２系統の巻線のそれぞれに供給可能な出力を増加させることなく、電動モータの２系統の巻線の何れかに異常が発生した場合における電動モータの高出力化を実現することが可能な電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problem, an abnormality is detected in one of the two windings of the electric motor without increasing the output that can be supplied to each of the two windings of the electric motor that assists the steering force from the drive circuit. An object of the present invention is to provide an electric power steering device capable of realizing high output of an electric motor when it occurs.

上記目的を達成するため、一実施形態において、車両用電動モータ制御装置は、
第１系統の巻線と第２系統の巻線を含み、操舵力をアシストする電動モータと、前記第１系統の巻線を通電させる第１駆動回路と、前記第２系統の巻線を通電させる第２駆動回路と、を備える電動パワーステアリング装置であって、
前記第１系統の巻線及び前記第２系統の巻線の一端同士を接続する第１リレーと、
前記第１系統の巻線及び前記第２系統の巻線の他端同士を接続する第２リレーと、
前記第１系統の巻線及び前記第２系統の巻線の一端から他端までの全区間を所定数の区間に分割する分割点同士を接続する１又は複数の第３リレーと、を備える。 In order to achieve the above object, in one embodiment, a vehicle electric motor control device includes:
An electric motor that assists steering force, includes a first system winding and a second system winding, a first drive circuit that energizes the first system winding, and energizes the second system winding. An electric power steering device comprising:
A first relay for connecting one end of the first system winding and the second system winding;
A second relay connecting the other ends of the first system winding and the second system winding;
One or a plurality of third relays that connect division points that divide the entire section from one end to the other end of the first system winding and the second system winding into a predetermined number of sections.

本実施の形態によれば、駆動回路から操舵力をアシストする電動モータの２系統の巻線のそれぞれに供給可能な出力を増加させることなく、電動モータの２系統の巻線の何れかに異常が発生した場合における電動モータの高出力化を実現することが可能な電動パワーステアリング装置を提供することができる。 According to the present embodiment, one of the two windings of the electric motor is abnormal without increasing the output that can be supplied to each of the two windings of the electric motor that assists the steering force from the drive circuit. Thus, it is possible to provide an electric power steering device capable of realizing a high output of the electric motor when this occurs.

電動パワーステアリング装置を含む車両用操舵装置の構成の一例を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly an example of composition of a steering device for vehicles containing an electric power steering device. 電動パワーステアリング装置の基本的な制御態様の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the basic control mode of an electric power steering device. 電動パワーステアリング装置における電力供給系の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the electric power supply system in an electric power steering apparatus. アシストモータの構成の一例を、第１インバータ及び第２インバータとアシストモータとの間の接続態様と共に示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of an assist motor with the connection aspect between a 1st inverter, a 2nd inverter, and an assist motor. クロスリレーの配置態様の一例を概略的に示す図である。It is a figure which shows an example of the arrangement | positioning aspect of a cross relay roughly. クロスリレー制御部によるクロスリレーの制御態様を説明する図である。It is a figure explaining the control aspect of the cross relay by a cross relay control part. 第１系統の巻線に異常が発生した場合おける第１系統の巻線及び第２系統の巻線の通電状態の一例を表す図である。It is a figure showing an example of the energization state of the winding of the 1st system and the coil of the 2nd system when abnormality occurs in the winding of the 1st system.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置２０を含む車両用操舵装置１０の構成の一例を概略的に示す図である。車両用操舵装置１０は、運転者が操作するステアリングホイール１１を含むステアリングコラム１２を備える。ステアリングコラム１２は、ステアリングホイール１１の回転軸となるステアリングシャフト１４を回転可能に支持する。ステアリングシャフト１４は、ゴムカップリング１３等を介して中間シャフト（インターミディエイトシャフト）１６に接続される。中間シャフト１６はピニオンシャフト（出力軸）に接続され、ステアリングギアボックス３１内でピニオンシャフトのピニオン１７がステアリングラック（ラックバー）１８に噛合される。ステアリングラック１８の両端には、それぞれタイロッド１９の一端が接続されると共に各タイロッド１９の他端にはナックルアーム等（図示せず）を介して転舵輪（図示せず）が接続されている。また、中間シャフト１６又はステアリングシャフト１４には、ステアリングホイール１１の操舵角に応じた信号を発生する舵角センサ２６や、ステアリングシャフト１４に付与される操舵トルクに応じた信号を発生するトルクセンサ１５が設けられる。 FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a configuration of a vehicle steering apparatus 10 including an electric power steering apparatus 20 according to the present embodiment. The vehicle steering apparatus 10 includes a steering column 12 including a steering wheel 11 operated by a driver. The steering column 12 rotatably supports a steering shaft 14 that serves as a rotating shaft of the steering wheel 11. The steering shaft 14 is connected to an intermediate shaft (intermediate shaft) 16 via a rubber coupling 13 or the like. The intermediate shaft 16 is connected to a pinion shaft (output shaft), and a pinion 17 of the pinion shaft is engaged with a steering rack (rack bar) 18 in the steering gear box 31. One end of a tie rod 19 is connected to each end of the steering rack 18 and a steered wheel (not shown) is connected to the other end of each tie rod 19 via a knuckle arm or the like (not shown). The intermediate shaft 16 or the steering shaft 14 has a steering angle sensor 26 that generates a signal corresponding to the steering angle of the steering wheel 11 and a torque sensor 15 that generates a signal corresponding to the steering torque applied to the steering shaft 14. Is provided.

尚、トルクセンサ１５は、例えば、トーションバーで結合された中間シャフト１６（入力軸）とピニオンシャフト（出力軸）にそれぞれ設けられ、これらの軸の回転角度差に基づいてトルクを検出する計２個のレゾルバセンサから構成されてもよい。また、図１に示す車両用操舵装置１０の構成はあくまで一例であり、車両用操舵装置１０の構成自体は、電動パワーステアリング装置２０を備える限り、任意であってよい。 The torque sensor 15 is provided on each of the intermediate shaft 16 (input shaft) and the pinion shaft (output shaft) coupled by, for example, a torsion bar, and a total of 2 that detects torque based on the rotation angle difference between these shafts. It may be composed of a single resolver sensor. The configuration of the vehicle steering device 10 shown in FIG. 1 is merely an example, and the configuration of the vehicle steering device 10 may be arbitrary as long as the electric power steering device 20 is provided.

電動パワーステアリング装置２０は、操舵補助用のアクチュエータ２２（以下、アシストモータ２２と称する）を含む。アシストモータ２２は、例えば３相ブラシレスモータで構成されてよい。アシストモータ２２は、ステアリングギアボックス３１内にステアリングラック１８と同軸に設けられてよい。例えば、アシストモータ２２は、ボールねじナットを介してステアリングラック１８に噛合されてよい。アシストモータ２２は、その駆動力によりステアリングラック１８の移動を助勢する。即ち、アシストモータ２２の作動時、ロータの回転によりボールねじナットが回転し、これにより、ステアリングラック１８を軸方向に移動（助勢）させる。電動パワーステアリング装置２０の機械的な構成自体は、アシストモータ２２の配置場所を含め、任意であってよい。例えば、アシストモータ２２は、ステアリングシャフト（ピニオンシャフト等）に噛合されてもよいし、油圧装置を介して助成力を伝達してもよい。電動パワーステアリング装置２０のアシストモータ２２は、後述のＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）８０（図２?図４参照）により制御される。アシストモータ２２の制御態様については、後述する。 The electric power steering apparatus 20 includes a steering assist actuator 22 (hereinafter referred to as an assist motor 22). The assist motor 22 may be composed of, for example, a three-phase brushless motor. The assist motor 22 may be provided in the steering gear box 31 coaxially with the steering rack 18. For example, the assist motor 22 may be engaged with the steering rack 18 via a ball screw nut. The assist motor 22 assists the movement of the steering rack 18 by its driving force. That is, when the assist motor 22 is operated, the ball screw nut is rotated by the rotation of the rotor, and thereby the steering rack 18 is moved (assisted) in the axial direction. The mechanical configuration itself of the electric power steering apparatus 20 may be arbitrary including the place where the assist motor 22 is disposed. For example, the assist motor 22 may be meshed with a steering shaft (pinion shaft or the like), or may transmit an assisting force via a hydraulic device. The assist motor 22 of the electric power steering apparatus 20 is controlled by an ECU (Electrical Control Unit) 80 (see FIGS. 2 to 4) described later. The control mode of the assist motor 22 will be described later.

図２は、電動パワーステアリング装置２０の基本的な制御態様の一例を説明する図である。電動パワーステアリング装置２０は、以下で説明する各種制御を行うＥＣＵ８０を含む。ＥＣＵ８０は、マイコン８１（図３参照）等によって構成されており、例えば、ＣＰＵ、制御プログラムを格納するＲＯＭ、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ、タイマ、カウンタ、入力インターフェイス、及び出力インターフェイス等を有する。 FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a basic control mode of the electric power steering apparatus 20. The electric power steering apparatus 20 includes an ECU 80 that performs various controls described below. The ECU 80 includes a microcomputer 81 (see FIG. 3) and the like. For example, a CPU, a ROM that stores a control program, a readable / writable RAM that stores calculation results, a timer, a counter, an input interface, and an output interface. Etc.

ＥＣＵ８０は、操舵システムを統括する単一のＥＣＵにより実現されてもよいし、２つ以上のＥＣＵにより協動して実現されてもよい。ＥＣＵ８０には、以下で説明する各種制御を実現するための情報ないしデータが入力される。例えば、ＥＣＵ８０には、トルクセンサ１５、回転角センサ２４、舵角センサ２６、車速センサ（不図示）等から各種のセンサ値が所定周期毎に入力されてよい。また、ＥＣＵ８０には、後述するＵ−Ｖ、Ｖ−Ｗ及びＷ−Ｕ通電経路のそれぞれに流れる電流を検出する電流センサ（不図示）が内蔵或いは接続される。また、ＥＣＵ８０には、制御対象としてアシストモータ２２が接続されている。 The ECU 80 may be realized by a single ECU that controls the steering system, or may be realized in cooperation with two or more ECUs. The ECU 80 receives information or data for realizing various controls described below. For example, various sensor values may be input to the ECU 80 from the torque sensor 15, the rotation angle sensor 24, the rudder angle sensor 26, a vehicle speed sensor (not shown), and the like at predetermined intervals. In addition, the ECU 80 includes or is connected to a current sensor (not shown) that detects a current flowing through each of the U-V, V-W, and W-U energization paths described later. In addition, the assist motor 22 is connected to the ECU 80 as a control target.

ＥＣＵ８０は、トルクセンサ１５や回転角センサ２４等の出力信号に基づき、アシストモータ２２で発生させるべきアシストトルク（アシスト力）に関する目標値を決定する。アシストトルクに関する目標値は、電流や電圧等を含む任意の物理量であってよく、例えば、アシストモータ２２に印加するアシストモータ電流値（モータ駆動デューティ）であってよい。また、アシストトルクに関する目標値は、任意の態様で決定されてもよい。例えば、アシストトルクに関する目標値は、運転者による操舵トルクの増加に応じてアシストトルクが大きくなるように決定され、車速が大きい場合は小さい場合よりアシストトルクが小さくなるように決定されてもよい。また、アシストモータ２２に印加されるアシストモータ電流値は、アシストモータ２２（ロータ）の回転角度を検出する回転角センサ２４の出力信号に基づいてフィードバック制御されてよい。 The ECU 80 determines a target value related to assist torque (assist force) to be generated by the assist motor 22 based on output signals from the torque sensor 15 and the rotation angle sensor 24. The target value related to the assist torque may be any physical quantity including current, voltage, and the like, and may be an assist motor current value (motor drive duty) applied to the assist motor 22, for example. Further, the target value related to the assist torque may be determined in an arbitrary manner. For example, the target value related to the assist torque may be determined such that the assist torque increases as the steering torque increases by the driver, and may be determined such that the assist torque becomes smaller when the vehicle speed is large than when the vehicle speed is small. The assist motor current value applied to the assist motor 22 may be feedback controlled based on an output signal of the rotation angle sensor 24 that detects the rotation angle of the assist motor 22 (rotor).

図３は、電動パワーステアリング装置２０に係る電力供給系の構成の一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the power supply system according to the electric power steering apparatus 20.

ＥＣＵ８０は、第１インバータ７１、第２インバータ７２、第１スイッチ７３、第２スイッチ７４、開放リレー７１ｕ，７１ｖ，７１ｗ，７２ｕ，７２ｖ，７２ｗ，マイコン８１、第１プリドライバＩＣ８２、第２プリドライバＩＣ８３、電源回路８４等を含む。 The ECU 80 includes a first inverter 71, a second inverter 72, a first switch 73, a second switch 74, an open relay 71u, 71v, 71w, 72u, 72v, 72w, a microcomputer 81, a first predriver IC 82, and a second predriver. IC 83, power supply circuit 84 and the like are included.

図３に示すように、アシストモータ２２には、第１インバータ７１及び第２インバータ７２が並列に接続される。第１インバータ７１及び第２インバータ７２は、それぞれ、アシストモータ２２に含まれる２系統の巻線（図４参照）のそれぞれを通電させるための駆動回路の一例である。第１インバータ７１及び第２インバータ７２は、それぞれ、電源電圧（＋Ｂ）に接続される。 As shown in FIG. 3, a first inverter 71 and a second inverter 72 are connected in parallel to the assist motor 22. Each of the first inverter 71 and the second inverter 72 is an example of a drive circuit for energizing each of two windings (see FIG. 4) included in the assist motor 22. The first inverter 71 and the second inverter 72 are each connected to a power supply voltage (+ B).

尚、電源電圧は、車載バッテリやオルタネータ等であってよい。 The power supply voltage may be an in-vehicle battery or an alternator.

第１インバータ７１は、６個のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６で構成される３相ブリッジ回路を含む。スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６は、トランジスタ等の任意のスイッチング素子であってよい。第１インバータ７１に印加される直流電流は、３相ブリッジ回路により３相交流電力に変換される。第１インバータ７１のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６は、マイコン８１（後述する駆動制御部８１１）及び第１プリドライバＩＣ８２により制御される。 The first inverter 71 includes a three-phase bridge circuit composed of six switching elements S1 to S6. The switching elements S1 to S6 may be arbitrary switching elements such as transistors. The direct current applied to the first inverter 71 is converted into three-phase AC power by a three-phase bridge circuit. Switching elements S <b> 1 to S <b> 6 of the first inverter 71 are controlled by a microcomputer 81 (a drive control unit 811 described later) and a first pre-driver IC 82.

同様に、第２インバータ７２は、６個のスイッチング素子Ｓ７〜Ｓ１２で構成される３相ブリッジ回路を含む。スイッチング素子Ｓ７〜Ｓ１２は、トランジスタ等の任意のスイッチング素子であってよい。第２インバータ７２に印加される直流電流は、３相ブリッジ回路により３相交流電力に変換される。第２インバータ７２のスイッチング素子Ｓ７〜Ｓ１２は、マイコン８１（駆動制御部８１１）及び第２プリドライバＩＣ８３により制御される。 Similarly, the second inverter 72 includes a three-phase bridge circuit composed of six switching elements S7 to S12. The switching elements S7 to S12 may be arbitrary switching elements such as transistors. The direct current applied to the second inverter 72 is converted into three-phase AC power by a three-phase bridge circuit. The switching elements S7 to S12 of the second inverter 72 are controlled by the microcomputer 81 (drive control unit 811) and the second pre-driver IC 83.

ここで、図４は、アシストモータ２２の構成の一例を、第１インバータ７１及び第２インバータ７２とアシストモータ２２との間の接続態様と共に示す図である。 Here, FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the assist motor 22 together with a connection mode between the first inverter 71 and the second inverter 72 and the assist motor 22.

尚、図４において、一対の端子Ｕ１は、互いに電気的に接続されており、一対の端子Ｖ１は、互いに電気的に接続されており、一対の端子Ｗ１は、互いに電気的に接続されている。同様に、図４において、一対の端子Ｕ２は、互いに電気的に接続されており、一対の端子Ｖ２は、互いに電気的に接続されており、一対の端子Ｗ２は、互いに電気的に接続されている。 In FIG. 4, the pair of terminals U1 are electrically connected to each other, the pair of terminals V1 are electrically connected to each other, and the pair of terminals W1 are electrically connected to each other. . Similarly, in FIG. 4, the pair of terminals U2 are electrically connected to each other, the pair of terminals V2 are electrically connected to each other, and the pair of terminals W2 are electrically connected to each other. Yes.

アシストモータ２２は、図４に示すように、２系統の巻線（２重巻構成）を有する。具体的には、アシストモータ２２は、互いに独立した第１系統の巻線と第２系統の巻線とを含む。例えば、第１系統の巻線と第２系統の巻線とは、それぞれ、アシストモータ２２のステータに巻回される。 As shown in FIG. 4, the assist motor 22 has two windings (double winding configuration). Specifically, the assist motor 22 includes a first system winding and a second system winding that are independent of each other. For example, the first system winding and the second system winding are respectively wound around the stator of the assist motor 22.

尚、巻線の巻き方は、任意であり、例えば集中巻、分布巻ないし重ね巻のような巻き方が採用されてもよい。 Note that the winding method is arbitrary, and for example, a winding method such as concentrated winding, distributed winding, or lap winding may be employed.

第１系統の巻線は、第１インバータ７１を介して通電されるＵ相コイルＵ−Ｖ−１と、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−１と、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−１とを含む。第２系統の巻線は、第２インバータ７２を介して通電されるＵ相コイルＵ−Ｖ−２と、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−２と、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−２とを含む。 The winding of the first system includes a U-phase coil U-V-1, a V-phase coil V-W-1, and a W-phase coil W-U-1 that are energized via the first inverter 71. The winding of the second system includes a U-phase coil U-V-2 that is energized via the second inverter 72, a V-phase coil V-W-2, and a W-phase coil W-U-2.

尚、図４に示す例では、第１系統の巻線と第２系統の巻線は、それぞれ、スター結線で構成されているが、デルタ結線のような他の構成であってもよい。また、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−１、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−１、及び、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−２、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−２は、全て同一の特性（例えばインダクタンス等）のコイルから形成されてよい。以下では、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−１、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−１、及び、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−２、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−２は、全て同一の特性のコイルである前提で説明を続ける。 In the example shown in FIG. 4, the first system winding and the second system winding are each configured by star connection, but may be other configurations such as delta connection. U-phase coil U-V-1, V-phase coil V-W-1, W-phase coil W-U-1, U-phase coil U-V-2, V-phase coil V-W-2, W The phase coils W-U-2 may all be formed from coils having the same characteristics (for example, inductance). In the following, U-phase coil U-V-1, V-phase coil V-W-1, W-phase coil W-U-1, U-phase coil U-V-2, V-phase coil V-W-2, The description will be continued on the assumption that the W-phase coil W-U-2 is a coil having the same characteristics.

図４に示す構成によれば、第１インバータ７１及び第２インバータ７２がアシストモータ２２に並列に接続されているので、第１インバータ７１及び第２インバータ７２のうちのいずれか一方を作動させるだけで、アシストモータ２２を作動させることができる。また、図４に示す構成によれば、第１インバータ７１及び第２インバータ７２は、双方が同時に作動することも可能である。 According to the configuration shown in FIG. 4, since the first inverter 71 and the second inverter 72 are connected in parallel to the assist motor 22, only one of the first inverter 71 and the second inverter 72 is operated. Thus, the assist motor 22 can be operated. Moreover, according to the structure shown in FIG. 4, both the 1st inverter 71 and the 2nd inverter 72 can also operate | move simultaneously.

第１インバータ７１及び第２インバータ７２は、好ましくは、同一の定格であり、それぞれが、単独でアシストトルクの最大値（設計で意図される最大値）の半分（５０％）を発生させることができる能力を備える。即ち、第１インバータ７１及び第２インバータ７２は、双方が作動する時に、アシストトルクの最大値（１００％）を発生させることができる。また、アシストトルクの最大値は、アシストトルクに関する目標値の取りうる最大値に対応する。以下では、第１インバータ７１及び第２インバータ７２が同一の定格であり、単独でアシストトルクの最大値の半分（５０％）を発生させることができる能力を備えることを前提に説明を続ける。 The first inverter 71 and the second inverter 72 preferably have the same rating, and each independently generates half (50%) of the maximum value of the assist torque (the maximum value intended by the design). Have the ability to do it. That is, the first inverter 71 and the second inverter 72 can generate the maximum assist torque (100%) when both operate. The maximum value of the assist torque corresponds to the maximum value that can be taken by the target value related to the assist torque. Hereinafter, the description will be continued on the assumption that the first inverter 71 and the second inverter 72 have the same rating, and have the ability to generate half (50%) of the maximum value of the assist torque alone.

図３に戻り、第１スイッチ７３は、第１インバータ７１と電源電圧の間に設けられる。第１スイッチ７３は、図３に示すように、リレー式のスイッチ（機械式のスイッチ）であってよく、或いは、トランジスタ等のような半導体のスイッチング素子であってもよい。 Returning to FIG. 3, the first switch 73 is provided between the first inverter 71 and the power supply voltage. As shown in FIG. 3, the first switch 73 may be a relay-type switch (mechanical switch), or may be a semiconductor switching element such as a transistor.

第２スイッチ７４は、第２インバータ７２と電源電圧の間に設けられる。第２スイッチ７４は、図３に示すように、リレー式のスイッチ（機械式のスイッチ）であってよく、或いは、トランジスタ等のような半導体のスイッチング素子であってもよい。 The second switch 74 is provided between the second inverter 72 and the power supply voltage. As shown in FIG. 3, the second switch 74 may be a relay-type switch (mechanical switch), or may be a semiconductor switching element such as a transistor.

第１スイッチ７３及び第２スイッチ７４は、第１インバータ７１及び第２インバータ７２に対応して、電源電圧に並列に接続される。 The first switch 73 and the second switch 74 are connected to the power supply voltage in parallel corresponding to the first inverter 71 and the second inverter 72.

尚、第１スイッチ７３及び第２スイッチ７４の開閉状態は、マイコン８１により制御される。また、第１スイッチ７３及び第２スイッチ７４は、省略されてもよい。また、第１インバータ７１及び第２インバータ７２と電源電圧の間には、任意的な構成としてＤＣ−ＤＣコンバータ９０が接続されてもよい。ＤＣ−ＤＣコンバータ９０は、電源電圧を昇圧して、第１インバータ７１及び第２インバータ７２に出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ９０の構成は、任意であってよく、例えば同期整流型の非絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータであってよい。 The open / close state of the first switch 73 and the second switch 74 is controlled by the microcomputer 81. Further, the first switch 73 and the second switch 74 may be omitted. Further, a DC-DC converter 90 may be connected as an arbitrary configuration between the first inverter 71 and the second inverter 72 and the power supply voltage. The DC-DC converter 90 boosts the power supply voltage and outputs it to the first inverter 71 and the second inverter 72. The configuration of the DC-DC converter 90 may be arbitrary, for example, a synchronous rectification type non-insulated DC / DC converter.

開放リレー７１ｕ，７１ｖ，７１ｗは、第１インバータ７１とアシストモータ２２の間に設けられ、第１インバータ７１からアシストモータ２２への通電を遮断することが可能な機械式リレーである。開放リレー７１ｕ，７１ｖ，７１ｗは、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６の故障等に起因してアシストモータ２２への通電停止が不能となった場合に、マイコン８１から出力される開放指令に応じて開放される。 The open relays 71u, 71v, 71w are mechanical relays provided between the first inverter 71 and the assist motor 22 and capable of interrupting energization from the first inverter 71 to the assist motor 22. The open relays 71u, 71v, 71w are opened in response to an open command output from the microcomputer 81 when the energization stop to the assist motor 22 becomes impossible due to a failure of the switching elements S1 to S6. .

開放リレー７２ｕ，７２ｖ，７２ｗは、第２インバータ７２とアシストモータ２２の間に設けられ、第２インバータ７２からアシストモータ２２への通電を遮断することが可能な機械式リレーである。開放リレー７２ｕ，７２ｖ，７２ｗは、スイッチング素子Ｓ７〜Ｓ１２の故障等に起因してアシストモータ２２への通電停止が不能となった場合に、マイコン８１から出力される開放指令に応じて開放される。 The open relays 72u, 72v, and 72w are mechanical relays that are provided between the second inverter 72 and the assist motor 22 and can cut off the energization from the second inverter 72 to the assist motor 22. The open relays 72u, 72v, 72w are opened in response to an open command output from the microcomputer 81 when the energization stop to the assist motor 22 becomes impossible due to a failure of the switching elements S7 to S12 or the like. .

マイコン８１は、ＥＣＵ８０における主たる制御手段であり、各種プログラムをＣＰＵ上で実行することにより各種制御処理を実現することができる。マイコン８１は、駆動制御部８１１、異常判定部８１２、クロスリレー制御部８１３を含む。 The microcomputer 81 is a main control unit in the ECU 80, and various control processes can be realized by executing various programs on the CPU. The microcomputer 81 includes a drive control unit 811, an abnormality determination unit 812, and a cross relay control unit 813.

なお、駆動制御部８１１、異常判定部８１２、クロスリレー制御部８１３は、ＣＰＵ上で１つ以上の対応するプログラムを実行することにより実現される。 Note that the drive control unit 811, the abnormality determination unit 812, and the cross relay control unit 813 are realized by executing one or more corresponding programs on the CPU.

駆動制御部８１１は、第１インバータ７１及び第２インバータ７２の駆動制御を実行する。具体的には、駆動制御部８１１は、上述の如く、アシストトルクに関する目標値を決定し、第１プリドライバＩＣ８２及び第２プリドライバＩＣ８３に駆動指令を出力する。 The drive control unit 811 performs drive control of the first inverter 71 and the second inverter 72. Specifically, the drive control unit 811 determines a target value related to the assist torque as described above, and outputs a drive command to the first pre-driver IC 82 and the second pre-driver IC 83.

第１インバータ７１だけでアシストモータ２２を作動させる場合、駆動制御部８１１は、上述の如くアシストモータ２２で発生させるべきアシストトルクに関する目標値を決定すると、第１スイッチ７３をオンとし且つ第２スイッチ７４をオフとすると共に、第１プリドライバＩＣ８２を介して、目標値に対応するスイッチングパターンをスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６に印加する。かかるスイッチングパターンがスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６に印加されると、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６がスイッチングパターンに従ってオン／オフし、Ｕ−Ｖ、Ｖ−Ｗ及びＷ−Ｕの各通電状態が順次切り替わる。 When the assist motor 22 is operated only by the first inverter 71, when the drive control unit 811 determines the target value related to the assist torque to be generated by the assist motor 22 as described above, the drive control unit 811 turns on the first switch 73 and the second switch. 74 is turned off, and a switching pattern corresponding to the target value is applied to the switching elements S1 to S6 via the first pre-driver IC 82. When such a switching pattern is applied to the switching elements S1 to S6, the switching elements S1 to S6 are turned on / off according to the switching pattern, and the energized states of UV, VW, and WU are sequentially switched.

また、第２インバータ７２だけでアシストモータ２２作動させる場合、駆動制御部８１１は、上述の如くアシストモータ２２で発生させるべきアシストトルクに関する目標値を決定すると、第１スイッチ７３をオフとし且つ第２スイッチ７４をオンとすると共に、第２プリドライバＩＣ８３を介して、目標値に対応するスイッチングパターンをスイッチング素子Ｓ７〜Ｓ１２に印加する。かかるスイッチングパターンがスイッチング素子Ｓ７〜Ｓ１２に印加されると、スイッチング素子Ｓ７〜Ｓ１２がスイッチングパターンに従ってオン／オフし、Ｕ−Ｖ、Ｖ−Ｗ及びＷ−Ｕの各通電状態が順次切り替わる。 When the assist motor 22 is operated only by the second inverter 72, when the drive control unit 811 determines the target value related to the assist torque to be generated by the assist motor 22 as described above, the drive control unit 811 turns off the first switch 73 and The switch 74 is turned on, and a switching pattern corresponding to the target value is applied to the switching elements S7 to S12 via the second pre-driver IC 83. When such a switching pattern is applied to the switching elements S7 to S12, the switching elements S7 to S12 are turned on / off according to the switching pattern, and the energized states of UV, VW, and WU are sequentially switched.

また、第１インバータ７１及び第２インバータの双方でアシストモータ２２を作動させる場合、駆動制御部８１１は、第１スイッチ７３をオンとし且つ第２スイッチ７４をオンとすると共に、アシストトルクに関する目標値を決定し、その目標値を所定比率で分配した分配目標値を、第１プリドライバＩＣ８２及び第２プリドライバＩＣ８３に与える。例えば、第１インバータ７１及び第２インバータ７２を１：９の比率で作動させる場合、目標値の１０％に対応するスイッチングパターンをスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６に印加すると共に、目標値の９０％に対応するスイッチングパターンをスイッチング素子Ｓ７〜Ｓ１２に印加する。この際、第１インバータ７１に係るＵ−Ｖ通電経路、Ｖ−Ｗ通電経路及びＷ−Ｕ通電経路を流れる電流と、第２インバータ７２に係るＵ−Ｖ通電経路、Ｖ−Ｗ通電経路及びＷ−Ｕ通電経路を流れる電流とは、互いに独立して流されるが、これらが協動して回転磁界を形成する。これにより、全体として、目標値の１００％が実現されるような通電が実行される。 In addition, when the assist motor 22 is operated by both the first inverter 71 and the second inverter, the drive control unit 811 turns on the first switch 73 and turns on the second switch 74 and sets a target value related to the assist torque. The distribution target value obtained by distributing the target value at a predetermined ratio is supplied to the first pre-driver IC 82 and the second pre-driver IC 83. For example, when the first inverter 71 and the second inverter 72 are operated at a ratio of 1: 9, a switching pattern corresponding to 10% of the target value is applied to the switching elements S1 to S6 and corresponds to 90% of the target value. The switching pattern to be applied is applied to the switching elements S7 to S12. At this time, the current flowing through the U-V energization path, the V-W energization path, and the W-U energization path according to the first inverter 71, and the U-V energization path, the V-W energization path, and W according to the second inverter 72. Although the currents flowing through the -U energization path flow independently of each other, they cooperate to form a rotating magnetic field. Thereby, energization is performed so that 100% of the target value is realized as a whole.

異常判定部８１２は、第１系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−１、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−１）及び第２系統（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−２、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−２）の巻線における異常（断線等の非導通状態）の有無を判定する。異常判定部８１２は、駆動制御部８１１から第１インバータ７１（第１プリドライバＩＣ８２）に出力される駆動指令と電流センサの検出値に基づき、第１系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−１、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−１）が導通しているか否かを判定する。異常判定部８１２は、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１が導通していない場合、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１に異常があると判定し、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−１が導通していない場合、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−１に異常があると判定し、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−１が導通していない場合、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−１に異常があると判定する。また、異常判定部８１２は、駆動制御部８１１から第２インバータ７２（第２プリドライバＩＣ８３）に出力される駆動指令と電流センサの検出値に基づき、第２系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−２、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−２）が導通しているか否かを判定する。異常判定部８１２は、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２が導通していない場合、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２に異常があると判定し、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−２が導通していない場合、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−２に異常があると判定し、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−２が導通していない場合、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−２に異常があると判定する。 The abnormality determination unit 812 includes a first system winding (U-phase coil U-V-1, V-phase coil V-W-1, W-phase coil W-U-1) and a second system (U-phase coil U-). The presence or absence of abnormality (non-conducting state such as disconnection) in the windings of V-2, V-phase coil V-W-2, and W-phase coil W-U-2) is determined. The abnormality determination unit 812 is based on the drive command output from the drive control unit 811 to the first inverter 71 (first pre-driver IC 82) and the detection value of the current sensor, and the first system winding (U-phase coil U-V). -1, V-phase coil V-W-1, W-phase coil W-U-1) is determined. Abnormality determination unit 812 determines that U-phase coil U-V-1 is abnormal when U-phase coil U-V-1 is not conductive, and V-phase coil V-W-1 is not conductive. In this case, it is determined that the V-phase coil V-W-1 is abnormal, and when the W-phase coil W-U-1 is not conductive, it is determined that the W-phase coil W-U-1 is abnormal. In addition, the abnormality determination unit 812 generates a second winding (U-phase coil U) based on the drive command output from the drive control unit 811 to the second inverter 72 (second pre-driver IC 83) and the detected value of the current sensor. -V-2, V-phase coil V-W-2, W-phase coil W-U-2) are determined to be conductive. Abnormality determination unit 812 determines that there is an abnormality in U-phase coil U-V-2 when U-phase coil U-V-2 is not conductive, and V-phase coil V-W-2 is not conductive. In this case, it is determined that the V-phase coil V-W-2 is abnormal, and when the W-phase coil W-U-2 is not conductive, it is determined that the W-phase coil W-U-2 is abnormal.

クロスリレー制御部８１３は、クロスリレー８５、８６（図５参照）の開閉状態を制御する。以下、図５を参照して、クロスリレー８５、８６及びクロスリレー制御部８１３について説明する。 The cross relay control unit 813 controls the open / closed state of the cross relays 85 and 86 (see FIG. 5). Hereinafter, the cross relays 85 and 86 and the cross relay control unit 813 will be described with reference to FIG.

図５は、クロスリレー８５、８６の配置態様の一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an arrangement mode of the cross relays 85 and 86.

なお、本例と同様、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−１，Ｖ−Ｗ−２及びＷ相コイルＷ−Ｕ−１，Ｗ−Ｕ−２についても同様の配置態様でクロスリレー８５（クロスリレー８５ｖｗ１，８５ｖｗ２、及びクロスリレー８５ｗｕ１，８５ｗｕ２）、クロスリレー８６（クロスリレー８６ｖｗ、及びクロスリレー８６ｗｕ）が設けられる。また、図中にて、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１、及びＵ相コイルＵ−Ｖ−２は、便宜上、直列接続される第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１１並びに第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１２、及び直列接続される第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２１並びに第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２２に分割されているが、実際に分割されていることを意味しない。即ち、第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１１及び第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１２は、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１の全区間を任意の分割点で２分割した各区間部分を意味し、第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２１及び第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２２についても同様である。また、本例では、第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１１と第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１２は、同一の特性（インダクタンス等）を有し、第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２１と第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２２は、同一の特性（インダクタンス等）を有する前提で説明を行う。 As in this example, the V-phase coils V-W-1, V-W-2 and the W-phase coils W-U-1, W-U-2 are also arranged in the same manner with the cross relay 85 (cross relay 85vw1). , 85vw2, and cross relays 85wu1, 85wu2) and a cross relay 86 (cross relay 86vw and cross relay 86wu). Moreover, in the figure, U-phase coil U-V-1 and U-phase coil U-V-2 are, for convenience, first U-phase coil U-V-11 and second U-phase coil U-V connected in series. -12, and the first U-phase coil U-V-21 and the second U-phase coil U-V-22 connected in series, but does not mean that they are actually divided. That is, the first U-phase coil U-V-11 and the second U-phase coil U-V-12 mean each section portion obtained by dividing the entire section of the U-phase coil U-V-1 into two at arbitrary division points. The same applies to the first U-phase coil U-V-21 and the second U-phase coil U-V-22. In this example, the first U-phase coil U-V-11 and the second U-phase coil U-V-12 have the same characteristics (inductance and the like), and the first U-phase coil U-V-21 and the second U-phase coil The phase coil U-V-22 will be described on the assumption that it has the same characteristics (inductance and the like).

Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１，Ｕ−Ｖ−２に設けられるクロスリレー８５は、クロスリレー８５ｕｖ１，８５ｕｖ２を含む。 Cross relay 85 provided in U-phase coils U-V-1 and U-V-2 includes cross-relays 85uv1 and 85uv2.

クロスリレー８５ｕｖ１は、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１の一端（Ｕ１側）とＵ相コイルＵ−Ｖ−２の一端（Ｕ２側）とを接続する常開型のリレーである。 The cross relay 85uv1 is a normally open relay that connects one end (U1 side) of the U-phase coil U-V-1 and one end (U2 side) of the U-phase coil U-V-2.

クロスリレー８５ｕｖ２は、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１の他端（Ｖ１側）とＵ相コイルＵ−Ｖ−２の他端（Ｖ２側）とを接続する常開型のリレーである。 The cross relay 85uv2 is a normally open relay that connects the other end (V1 side) of the U-phase coil U-V-1 and the other end (V2 side) of the U-phase coil U-V-2.

Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１，Ｕ−Ｖ−２に設けられるクロスリレー８６（８６ｕｖ）は、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１の中間点（第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１１と第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１２の接続点）と、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２の中間点（第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２１と第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２２の接続点）とを接続する常開型のリレーである。クロスリレー８６ｕｖは、常開型のリレー部８６ｕｖ−１と、リレー部８６ｕｖ−１に直列接続される抵抗部８６ｕｖ−２を含む。 The cross relay 86 (86uv) provided in the U-phase coils U-V-1 and U-V-2 is an intermediate point between the U-phase coil U-V-1 (the first U-phase coil U-V-11 and the second U-phase). Coil U-V-12) and the intermediate point of U-phase coil U-V-2 (connection point of first U-phase coil U-V-21 and second U-phase coil U-V-22) This is a normally open relay. The cross relay 86uv includes a normally open type relay unit 86uv-1 and a resistor unit 86uv-2 connected in series to the relay unit 86uv-1.

なお、クロスリレー８５（８５ｕｖ１，８５ｕｖ２，８５ｖｗ１，８５ｖｗ２，８５ｗｕ１，８５ｗｕ２），８６（８６ｕｖ，８６ｖｗ，８６ｗｕ）は、機械式リレーであっても、半導体リレーであってもよい。また、クロスリレー８６ｕｖと同様、クロスリレー８６ｖｗは、常開型のリレー部８６ｖｗ−１と、抵抗部８６ｖｗ−２を含み、クロスリレー８６ｗｕは、常開型のリレー部８６ｗｕ−１と、抵抗部８６ｗｕ−２を含む。 The cross relays 85 (85uv1, 85uv2, 85vw1, 85vw2, 85wu1, 85wu2) and 86 (86uv, 86vw, 86wu) may be mechanical relays or semiconductor relays. Similarly to the cross relay 86uv, the cross relay 86vw includes a normally open type relay unit 86vw-1 and a resistor unit 86vw-2. The cross relay 86wu includes a normally open type relay unit 86wu-1 and a resistor unit. Includes 86 wu-2.

このように、クロスリレー８５は、第１系統の巻線及び第２系統の巻線の一端同士、他端同士を接続する。また、クロスリレー８６は、第１系統の巻線及び第２系統の巻線の一端から他端までの全区間を所定数（本実施形態では、２つ）の区間に分割する分割点同士を接続する。 In this way, the cross relay 85 connects one end and the other end of the first system winding and the second system winding. In addition, the cross relay 86 divides all the sections from one end to the other end of the first system winding and the second system winding into a predetermined number of sections (two in this embodiment). Connecting.

図５に示すように、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１に異常がない場合（異常判定部８１２がＵ相コイルＵ−Ｖ−１に異常がないと判定している場合）、クロスリレー８５ｕｖ１，８５ｕｖ２，８６ｕｖは、常開型で開放状態（ＯＦＦ状態）であるため、第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１１及び第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１２を通じた通電が行われる。同様に、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２に異常がない場合（異常判定部８１２がＵ相コイルＵ−Ｖ−２に異常がないと判定している場合）、クロスリレー８５ｕｖ１，８５ｕｖ２，８６ｕｖは、常開型で開放状態（ＯＦＦ状態）にあるため、第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２１及び第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２２を通じた通電が行われる。 As shown in FIG. 5, when there is no abnormality in U-phase coil U-V-1 (when abnormality determination unit 812 determines that there is no abnormality in U-phase coil U-V-1), cross relay 85uv1, Since 85 uv2 and 86 uv are normally open and open (OFF state), energization is performed through the first U-phase coil U-V-11 and the second U-phase coil U-V-12. Similarly, when there is no abnormality in the U-phase coil U-V-2 (when the abnormality determination unit 812 determines that there is no abnormality in the U-phase coil U-V-2), the cross relays 85uv1, 85uv2, 86uv are Since the normally open type is in the open state (OFF state), energization is performed through the first U-phase coil U-V-21 and the second U-phase coil U-V-22.

一方、クロスリレー制御部８１３は、異常判定部８１２がＵ相コイルＵ−Ｖ−１に異常があると判定すると、クロスリレー８５ｕｖ１，８５ｕｖ２，８６ｕｖのうちの隣接する２つ（クロスリレー８５ｕｖ１，８６ｕｖ或いはクロスリレー８５ｕｖ２，８６ｕｖ）に閉成指令（ＯＮ指令）を出力する。そして、クロスリレー制御部８１３は、かかる閉成指令（ＯＮ指令）を出力した状態で、電流センサの検出値に基づき、第１インバータ７１のＵ−Ｖ通電経路に通電があるか否かの判定を行う。クロスリレー制御部８１３は、通電がある場合、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１に印加される電流が、閉成指令が出力された隣接する２つのクロスリレー８５、８６（クロスリレー８５ｕｖ１，８６ｕｖ或いはクロスリレー８５ｕｖ２，８６ｕｖ）及びＵ相コイルＵ−Ｖ−２の一部を経由して、非通電状態にある部分をバイパスしたと判断することができる。そのため、クロスリレー制御部８１３は、かかる２つのクロスリレー８５、８６（クロスリレー８５ｕｖ１，８６ｕｖ或いはクロスリレー８５ｕｖ２，８６ｕｖ）の閉成指令（ＯＮ指令）を継続させる。例えば、第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１２の部分が非通電状態になった場合であっても、クロスリレー８５ｕｖ２，８６ｕｖを閉成状態に移行させることにより、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１に印加される電流は、クロスリレー８５ｕｖ２，８６ｕｖ及び第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２２の部分を経由して流れる。 On the other hand, when the abnormality determination unit 812 determines that the U-phase coil U-V-1 is abnormal, the cross relay control unit 813 detects two adjacent ones of the cross relays 85uv1, 85uv2, and 86uv (cross relays 85uv1 and 86uv). Alternatively, a closing command (ON command) is output to the cross relays 85uv2, 86uv). Then, the cross relay control unit 813 determines whether or not the U-V energization path of the first inverter 71 is energized based on the detection value of the current sensor in a state where the closing instruction (ON instruction) is output. I do. When energized, the cross relay control unit 813 uses two adjacent cross relays 85 and 86 (cross relays 85uv1 and 86uv or It can be determined that the part in the non-energized state is bypassed via the cross relays 85uv2, 86uv) and part of the U-phase coil U-V-2. Therefore, the cross relay control unit 813 continues the closing command (ON command) of the two cross relays 85 and 86 (cross relay 85uv1, 86uv or cross relay 85uv2, 86uv). For example, even when the portion of the second U-phase coil U-V-12 is in a non-energized state, the U-phase coil U-V-1 is moved to the closed state by moving the cross relays 85uv2 and 86uv to the closed state. The applied current flows through the portions of the cross relays 85uv2 and 86uv and the second U-phase coil U-V-22.

また、クロスリレー制御部８１３は、異常判定部８１２がＵ相コイルＵ−Ｖ−２に異常があると判定すると、クロスリレー８５ｕｖ１，８５ｕｖ２，８６ｕｖのうちの隣接する２つ（クロスリレー８５ｕｖ１，８６ｕｖ或いはクロスリレー８５ｕｖ２，８６ｕｖ）に閉成指令（ＯＮ指令）を出力する。そして、クロスリレー制御部８１３は、かかる閉成指令（ＯＮ指令）を出力した状態で、電流センサの検出値に基づき、第２インバータ７２のＵ−Ｖ通電経路に通電があるか否かの判定を行う。クロスリレー制御部８１３は、通電がある場合、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２に印加される電流が、閉成指令が出力された隣接する２つのクロスリレー８５、８６（クロスリレー８５ｕｖ１，８６ｕｖ或いはクロスリレー８５ｕｖ２，８６ｕｖ）及びＵ相コイルＵ−Ｖ−１の一部を経由して、非通電状態にある部分をバイパスしたと判断することができる。そのため、クロスリレー制御部８１３は、かかる２つのクロスリレー８５、８６（クロスリレー８５ｕｖ１，８６ｕｖ或いはクロスリレー８５ｕｖ２，８６ｕｖ）の閉成指令（ＯＮ指令）を継続させる。例えば、第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２１の部分が非通電状態になった場合であっても、クロスリレー８５ｕｖ１，８６ｕｖを閉成状態に移行させることにより、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２に印加される電流は、クロスリレー８５ｕｖ１，８６ｕｖ及び第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１１の部分を経由して流れる。 Further, when the cross relay control unit 813 determines that the abnormality determination unit 812 has an abnormality in the U-phase coil U-V-2, two adjacent ones of the cross relays 85uv1, 85uv2, 86uv (cross relays 85uv1, 86uv) Alternatively, a closing command (ON command) is output to the cross relays 85uv2, 86uv). Then, the cross relay control unit 813 determines whether or not there is an energization in the U-V energization path of the second inverter 72 based on the detection value of the current sensor in a state where the closing command (ON command) is output. I do. When there is energization, the cross relay control unit 813 uses two adjacent cross relays 85 and 86 (cross relays 85uv1 and 86uv or It can be determined that the non-energized portion is bypassed via the cross relays 85uv2, 86uv) and a part of the U-phase coil U-V-1. Therefore, the cross relay control unit 813 continues the closing command (ON command) of the two cross relays 85 and 86 (cross relay 85uv1, 86uv or cross relay 85uv2, 86uv). For example, even when the portion of the first U-phase coil U-V-21 is in a non-energized state, the U-phase coil U-V-2 is moved to the closed state by moving the cross relays 85uv1 and 86uv to the closed state. The applied current flows through the portions of the cross relays 85uv1 and 86uv and the first U-phase coil U-V-11.

なお、クロスリレー制御部８１３は、異常判定部８１２がＶ相コイルＶ−Ｗ−１，Ｖ−Ｗ−２、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−１，Ｗ−Ｕ−２の何れかに異常があると判定した場合についても、同様の態様で、クロスリレー８５ｖｗ１，８５ｖｗ２，８６ｖｗ，８５ｗｕ１，８５ｗｕ２，８６ｗｕの開閉制御を行う。 Note that in the cross relay control unit 813, the abnormality determination unit 812 has an abnormality in any of the V-phase coils V-W-1, V-W-2, the W-phase coils W-U-1, and W-U-2. Is determined in the same manner, the open / close control of the cross relays 85vw1, 85vw2, 86vw, 85wu1, 85wu2, and 86wu is performed.

図３に戻り、第１プリドライバＩＣ８２は、駆動制御部８１１から入力される駆動指令に応じたスイッチングパターンをスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６に印加する。 Returning to FIG. 3, the first pre-driver IC 82 applies a switching pattern corresponding to the drive command input from the drive control unit 811 to the switching elements S <b> 1 to S <b> 6.

第２プリドライバＩＣ８３は、駆動制御部８１１から入力される駆動指令に応じたスイッチングパターンをスイッチング素子Ｓ７〜Ｓ１２に印加する。 The second pre-driver IC 83 applies a switching pattern corresponding to the drive command input from the drive control unit 811 to the switching elements S7 to S12.

電源回路８４は、電源電圧からマイコン８１、第１プリドライバＩＣ８２、第２プリドライバＩＣ８３を駆動するための電力（電源電圧よりも低い駆動電圧）を生成する。 The power supply circuit 84 generates power (driving voltage lower than the power supply voltage) for driving the microcomputer 81, the first predriver IC 82, and the second predriver IC 83 from the power supply voltage.

尚、第１プリドライバＩＣ８２及び第２プリドライバＩＣ８３は、一体化されてもよい。また、図３に示す例では、第１インバータ７１、第２インバータ７２、マイコン８１、第１プリドライバＩＣ８２、第２プリドライバＩＣ８３及び電源回路８４は、ＥＣＵ８０の構成要素であるが、かかる構成には限定されない。即ち、ＥＣＵ８０は、その他の構成要素を含んでもよいし、一部の構成要素が外部に設けられてもよい。例えば、第１インバータ７１及び第２インバータ７２は、ＥＣＵ８０の外部に設けられてもよい。更に、ＥＣＵ８０は、アシストモータ２２と一体的にモジュール化されるものであってもよい。 Note that the first pre-driver IC 82 and the second pre-driver IC 83 may be integrated. In the example shown in FIG. 3, the first inverter 71, the second inverter 72, the microcomputer 81, the first predriver IC 82, the second predriver IC 83, and the power supply circuit 84 are constituent elements of the ECU 80. Is not limited. That is, the ECU 80 may include other components, or some components may be provided outside. For example, the first inverter 71 and the second inverter 72 may be provided outside the ECU 80. Further, the ECU 80 may be modularized integrally with the assist motor 22.

次に、図６、図７を参照して、クロスリレー制御部８１３の制御態様の具体例について説明する。 Next, a specific example of the control mode of the cross relay control unit 813 will be described with reference to FIGS.

図６は、クロスリレー制御部８１３によるクロスリレー８５、８６の制御態様の一例を説明する図である。具体的には、図６（ａ）は、通常時、即ち、第１系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−１、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−１）及び第２系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−２、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−２）の双方に異常がない場合の本実施形態における第１系統の巻線及び第２系統の巻線の導通状態、クロスリレー８５，８６の動作状態（ＯＮ／ＯＦＦ状態）、及び最大出力（設計で意図されるアシストトルクの最大値に対する比率）を表す図である。図６（ｂ）は、第１系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１）に異常が発生した場合の比較例（クロスリレー８５，８６を有さない構成の電動パワーステアリング装置）における第１系統の巻線及び第２系統の巻線の導通状態、及び最大出力を表す図である。図６（ｃ）は、第１系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１）に異常が発生した場合の本実施形態における第１系統の巻線及び第２系統の巻線の導通状態、クロスリレー８５，８６の動作状態（ＯＮ／ＯＦＦ状態）、及び最大出力を表す図である。また、図７は、第１系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１）に異常が発生した場合における第１系統の巻線及び第２系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１及びＵ相コイルＵ−Ｖ−２）の通電状態の一例を表す図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a control mode of the cross relays 85 and 86 by the cross relay control unit 813. Specifically, FIG. 6A shows a normal state, that is, the windings of the first system (U-phase coil U-V-1, V-phase coil V-W-1, W-phase coil W-U-1). ) And the second winding (the U-phase coil U-V-2, the V-phase coil V-W-2, and the W-phase coil W-U-2) in the first embodiment in the case where there is no abnormality. The figure showing the conduction | electrical_connection state of the coil | winding of a system | strain and a 2nd system | strain, the operation state (ON / OFF state) of the cross relays 85 and 86, and the maximum output (ratio with respect to the maximum value of the assist torque intended by design). It is. FIG. 6B shows a comparative example (electric power steering apparatus having a configuration without the cross relays 85 and 86) in the case where an abnormality occurs in the first system winding (U-phase coil U-V-1). It is a figure showing the conduction | electrical_connection state of the coil | winding of a 1st system | strain and a 2nd system | strain, and a maximum output. FIG. 6C shows the conduction state of the first system winding and the second system winding in this embodiment when an abnormality occurs in the first system winding (U-phase coil U-V-1). It is a figure showing the operation state (ON / OFF state) of the cross relays 85 and 86, and the maximum output. FIG. 7 shows the first system winding and the second system winding (U-phase coil U-V-) when an abnormality occurs in the first system winding (U-phase coil U-V-1). It is a figure showing an example of the energization state of 1 and the U-phase coil U-V-2).

なお、図中、"第１巻線"、"第２巻線"は、各コイル（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１，Ｕ−Ｖ−２、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−１，Ｖ−Ｗ−２、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−１，Ｗ−Ｕ−２）のうち、クロスリレー８６（８６ｕｖ，８６ｖｗ，８６ｗｕ）の接続点により２分割される各巻線部分を便宜的に指す。例えば、"第１巻線"は、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１における第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１１、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２における第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２１であり、"第２巻線"は、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１における第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１２、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２における第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２２である。また、図中、"第１リレー"は、クロスリレー８５ｕｖ１，８５ｖｗ１，８５ｗｕ１を指し、"第２リレー"は、クロスリレー８５ｕｖ２，８５ｖｗ２，８５ｗｕ２を指し、"第３リレー"は、クロスリレー８６ｕｖ，８６ｖｗ，８６ｗｕを指す。 In the figure, "first winding" and "second winding" are coils (U-phase coils U-V-1, U-V-2, V-phase coils V-W-1, V-W). −2 and W-phase coils W-U-1 and W-U-2), each winding portion divided into two at the connection point of the cross relay 86 (86uv, 86vw, 86wu) is indicated for convenience. For example, the “first winding” is a first U-phase coil U-V-11 in the U-phase coil U-V-1, a first U-phase coil U-V-21 in the U-phase coil U-V-2, The “second winding” is the second U-phase coil U-V-12 in the U-phase coil U-V-1, and the second U-phase coil U-V-22 in the U-phase coil U-V-2. In the figure, “first relay” refers to cross relay 85uv1, 85vw1, 85wu1, “second relay” refers to cross relay 85uv2, 85vw2, 85wu2, and “third relay” refers to cross relay 86uv, 86vw, 86wu.

図６（ａ）に示すように、第１系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−１、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−１）及び第２系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−２、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−２）の双方に異常がない場合、常開型のクロスリレー８５、８６は、全て、開放状態（ＯＦＦ状態）にある。そして、第１系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−１、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−１）及び第２系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２、Ｖ相コイルＶ−Ｗ−２、Ｗ相コイルＷ−Ｕ−２）の最大出力は、アシストトルクの最大値の５０％ずつとなり、アシストモータ２２は、合計最大出力として、アシストトルクの最大値（１００％）を発生させることができる。 As shown in FIG. 6 (a), the first system windings (U-phase coil U-V-1, V-phase coil V-W-1, W-phase coil W-U-1) and the second system winding. When there is no abnormality in both of the wires (U-phase coil U-V-2, V-phase coil V-W-2, W-phase coil W-U-2), the normally open type cross relays 85 and 86 are all It is in an open state (OFF state). The first system winding (U-phase coil U-V-1, V-phase coil V-W-1, W-phase coil W-U-1) and the second system winding (U-phase coil U-V). -2, V-phase coil V-W-2, W-phase coil W-U-2) is 50% of the maximum value of the assist torque, and the assist motor 22 outputs the assist torque as the total maximum output. The maximum value (100%) can be generated.

ここで、第１系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１の第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１１の部分）に異常が発生し、非導通状態になった場合、図６（ｂ）に示すように、クロスリレー８５、８６を有さない構成の電動パワーステアリング装置では、第１系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１）を通電させることができない。そのため、第１系統の巻線によりアシストトルクを発生させることができず（アシストトルクの最大値の０％）、アシストモータ２２全体としての最大出力がアシストトルクの最大値の５０％まで低下する。そのため、運転者の操舵操作や、電動パワーステアリング装置２０を用いた各種制御（例えば、ＬＫＡ（ＬａｎｅＫｅｅｐｉｎｇＡｓｓｉｓｔ）等）に影響を与える可能性がある。 Here, when an abnormality occurs in the winding of the first system (the portion of the first U-phase coil U-V-11 of the U-phase coil U-V-1) and becomes non-conductive, FIG. As shown in FIG. 2, in the electric power steering apparatus having the configuration without the cross relays 85 and 86, the first system winding (U-phase coil U-V-1) cannot be energized. Therefore, the assist torque cannot be generated by the winding of the first system (0% of the maximum value of the assist torque), and the maximum output of the assist motor 22 as a whole is reduced to 50% of the maximum value of the assist torque. Therefore, there is a possibility of affecting the steering operation of the driver and various controls using the electric power steering device 20 (for example, LKA (Lane Keeping Assist)).

これに対して、本実施形態では、Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１の第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１１の部分に異常が発生し、非導通状態になった場合、図６（ｃ）に示すように、クロスリレー制御部８１３が、クロスリレー８５ｕｖ１，８６ｕｖに閉成指令（ＯＮ指令）を出力する。これにより、図７に示すように、クロスリレー８５ｕｖ１，８６ｕｖが閉成状態（ＯＮ状態）になり、クロスリレー８５ｕｖ１，第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−２１，及びクロスリレー８６ｕｖを経由してＵ相コイルＵ−Ｖ−１の第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１２を通電させることが可能になる。そのため、第１系統の巻線（Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１）の異常に伴うアシストモータ２２の最大出力の低下を抑制することができる。 On the other hand, in this embodiment, when an abnormality occurs in the portion of the first U-phase coil U-V-11 of the U-phase coil U-V-1 and a non-conduction state occurs, the state shown in FIG. As shown, the cross relay control unit 813 outputs a closing command (ON command) to the cross relays 85uv1 and 86uv. As a result, as shown in FIG. 7, the cross relays 85 uv 1, 86 uv are closed (ON state), and the U phase is passed through the cross relay 85 uv 1, the first U-phase coil U-V-21, and the cross relay 86 uv. The second U-phase coil U-V-12 of the coil U-V-1 can be energized. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the maximum output of the assist motor 22 due to an abnormality in the first system winding (U-phase coil U-V-1).

また、クロスリレー８６ｕｖは、リレー部８６ｕｖ−１に直列接続される抵抗部８６ｕｖ−２を有する。そのため、抵抗部８６ｕｖ−２の抵抗値を適宜設定することにより、クロスリレー８６ｕｖを経由して、第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１２に流れる電流量を減少させることが可能になる。Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１に異常が発生した場合、非導通状態である第１Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１１の部分だけでなく、導通状態にある第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１２の部分も損傷してる可能性がある。そのため、クロスリレー８６ｕｖの抵抗部８６ｕｖ−２の作用により、異常が発生した第１系統の巻線の一部（第２Ｕ相コイルＵ−Ｖ−１２）に流れる電流量を抑制して、第１系統の巻線における損傷の拡大を抑制することができる。 In addition, the cross relay 86uv includes a resistance unit 86uv-2 connected in series to the relay unit 86uv-1. Therefore, it is possible to reduce the amount of current flowing through the second U-phase coil U-V-12 via the cross relay 86uv by appropriately setting the resistance value of the resistance unit 86uv-2. When an abnormality occurs in the U-phase coil U-V-1, not only the portion of the first U-phase coil U-V-11 that is in a non-conductive state but also the portion of the second U-phase coil U-V-12 that is in a conductive state May also be damaged. Therefore, by the action of the resistance portion 86uv-2 of the cross relay 86uv, the amount of current flowing in a part of the winding of the first system where the abnormality has occurred (second U-phase coil U-V-12) is suppressed, and the first It is possible to suppress the spread of damage in the system winding.

なお、抵抗部８６ｕｖ−２の抵抗値は、アシストモータ２２の特性や実験、シミュレーション等に応じて適宜決定される適合値である。 Note that the resistance value of the resistor 86 uv-2 is a suitable value that is appropriately determined according to the characteristics of the assist motor 22, experiments, simulations, and the like.

本例の場合、第１系統の巻線の電流量が抑制され、その分、第２系統の巻線に流れる電流量が増加するため、第１系統の巻線の一部への通電による最大出力は、アシストトルクの最大値の２５％以下となり、第２系統の巻線への通電による最大出力は、アシストトルクの最大値の５０％以上になる。そのため、合計最大出力は、アシストトルクの最大値の７５％になり、アシストモータ２２の最大出力の低下を抑制することができる。 In the case of this example, the amount of current in the first system winding is suppressed, and the amount of current flowing in the second system winding increases accordingly. The output is 25% or less of the maximum value of the assist torque, and the maximum output by energizing the windings of the second system is 50% or more of the maximum value of the assist torque. Therefore, the total maximum output becomes 75% of the maximum value of the assist torque, and a decrease in the maximum output of the assist motor 22 can be suppressed.

このように、本実施形態では、第１系統の巻線及び第２系統の巻線の何れかが非導通状態になった場合でも、常開型のクロスリレー８５，８６を用いて、非導通部分をバイパスさせて、非導通状態になった一方の系統の巻線の一部を通電させることができる。これにより、第１インバータ７１及び第２インバータ７２から第１系統の巻線及び第２系統の巻線に供給可能な出力を高めることなく、２系統の巻線の何れかに異常が発生した場合におけるアシストモータ２２の高出力化を実現することができる。 As described above, in this embodiment, even when either the first system winding or the second system winding is in the non-conduction state, the normally open type cross relays 85 and 86 are used for the non-conduction. By bypassing the portion, it is possible to energize a part of the winding of one system that has become non-conductive. As a result, when an abnormality occurs in one of the two windings without increasing the output that can be supplied from the first inverter 71 and the second inverter 72 to the first winding and the second winding. The output of the assist motor 22 can be increased.

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was explained in full detail, this invention is not limited to this specific embodiment, In the range of the summary of this invention described in the claim, various Can be modified or changed.

１０車両用操舵装置
２０電動パワーステアリング装置
２２アシストモータ（電動モータ）
７１第１インバータ（第１駆動回路）
７２第２インバータ（第２駆動回路）
８０ＥＣＵ
８１マイコン
８１１駆動制御部
８１２異常判定部
８１３クロスリレー制御部
８５クロスリレー
８５ｕｖ１，８５ｖｗ１，８５ｗｕ１クロスリレー（第１リレー）
８５ｕｖ２，８５ｖｗ２，８５ｗｕ２クロスリレー（第２リレー）
８６，８６ｕｖ，８６ｖｗ，８６ｗｕクロスリレー（第３リレー）
８６ｕｖ−１，８６ｖｗ−１，８６ｗｕ−１リレー部
８６ｕｖ−２，８６ｖｗ−２，８６ｗｕ−２抵抗部
Ｕ−Ｖ−１Ｕ相コイル（第１系統の巻線）
Ｕ−Ｖ−２Ｕ相コイル（第２系統の巻線）
Ｖ−Ｗ−１Ｖ相コイル（第１系統の巻線）
Ｖ−Ｗ−２Ｖ相コイル（第２系統の巻線）
Ｗ−Ｕ−１Ｗ相コイル（第１系統の巻線）
Ｗ−Ｕ−２Ｗ相コイル（第２系統の巻線） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Steering device for vehicles 20 Electric power steering device 22 Assist motor (electric motor)
71 1st inverter (1st drive circuit)
72 Second inverter (second drive circuit)
80 ECU
81 Microcomputer 811 Drive control unit 812 Abnormality determination unit 813 Cross relay control unit 85 Cross relay 85uv1, 85vw1, 85wu1 Cross relay (first relay)
85uv2, 85vw2, 85wu2 Cross relay (second relay)
86, 86uv, 86vw, 86wu Cross relay (third relay)
86uv-1, 86vw-1, 86wu-1 Relay unit 86uv-2, 86vw-2, 86wu-2 Resistance unit U-V-1 U-phase coil (first system winding)
U-V-2 U-phase coil (second winding)
V-W-1 V-phase coil (winding of the first system)
V-W-2 V-phase coil (second winding)
W-U-1 W phase coil (winding of the first system)
W-U-2 W phase coil (second winding)

Claims

An electric motor that assists steering force, includes a first system winding and a second system winding, a first drive circuit that energizes the first system winding, and energizes the second system winding. An electric power steering device comprising:
A first relay for connecting one end of the first system winding and the second system winding;
A second relay connecting the other ends of the first system winding and the second system winding;
One or a plurality of third relays that connect the dividing points that divide the entire section from one end to the other end of the first system winding and the second system winding into a predetermined number of sections,
Electric power steering device.