WO2012176553A1

WO2012176553A1 - モータ制御装置およびそれを用いた電動パワーステアリング装置

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Publication number: WO2012176553A1
Application number: PCT/JP2012/061653
Authority: WO
Inventors: 勲家造坊; 雅宏家澤; 享錢谷; 英司岩見; 裕介藤木; 宏行岸岡; 貞昭亀井; 金原　義彦; 二郎岡田
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2011-06-24
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2012-12-27
Also published as: US9575127B2; US20140054103A1; JP5603360B2; JP2013031356A; EP2725705A1; EP2725705A4; EP2725705B1

Abstract

　複数相のモータを制御するモータ制御装置において、対象とする相に開放状態の故障が発生した場合に、いずれの相に開放状態の故障が発生したか否かを、迅速かつ正確に検知するモータ制御装置およびそれを用いた電動パワーステアリング装置を得る。電源電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｔｈｒ以上、かつ、モータ回転速度ωが所定速度ωｔｈｒ以下、かつ、対象とするｘ相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近でなく、かつ、対象とするｘ相の電流Ｉｘが所定電流Ｉｕ＿ｔｈｒ以下、かつ、制御誤差が所定誤差以上である状態が所定時間以上検出された場合に、対象とするｘ相に開放状態の故障が発生したと判定する。

Description

モータ制御装置およびそれを用いた電動パワーステアリング装置

　この発明は、インバータを備えたモータ制御装置およびそれを用いた電動パワーステアリング装置に関し、特に、インバータからモータまでの経路の開放故障を検知する技術に関するものである。

　従来から、モータ制御装置においては、モータに流れている電流の測定値（以下、「電流検出値」という）を帰還させるフィードバックループ線路が断線した場合において、電流指令と電流検出値との電流偏差に基づいて、フィードバックループ線路の断線を検出する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

　また、他の従来装置として、電源電圧が適正な範囲内において、モータ回転速度が判定対象範囲内であって、実電流値が所定値以下で、かつ、印加電圧または電圧指令が所定の対応範囲から逸脱した状態が継続した場合に、モータへの電力供給線が断線したものと判定する技術も知られている（たとえば、特許文献２参照）。

　特許文献２に記載の技術の場合、３相のモータコイルを有するモータにおいて、３相の各々について上記判定処理を行うことにより、いずれの相に断線が発生したかを検知することができる。
　この方式においては、電圧指令の所定の対応範囲の閾値を、電流の閾値である所定電流値とモータ回転速度の判定対象範囲の閾値とに対応させることにより、Ｎ－Ｔ特性（回転速度－トルク特性）と称されるモータの出力限界を示す特性に基づいた判定を実現している。すなわち、モータの出力限界を超えたか否かに基づき、断線の有無を判定している。

特開２０００―１７７６１０号公報特開２００７―２４４０２８号公報

　従来のモータ制御装置は、上記特許文献１に記載の技術によれば、電流偏差を用いて異常状態の検出が可能であるものの、複数相を有する永久磁石型同期モータや誘導モータのような交流モータの場合には、各相の個別評価が不可能な電流偏差に基づく判定であることから、どの相にどのような異常が発生しているかを特定することができないという課題があった。

　また、特許文献１に記載の技術では、バッテリの負電位や正電位への短絡故障（地絡故障や天絡故障）が発生した場合にも、異常を検出する可能性があるので、断線などの開放故障と区別が付かないという課題があった。
　さらに、この結果、故障した相とその故障内容とに対応した異常時の処置に移行できないという課題もあった。

　一方、上記特許文献２に記載の技術によれば、複数相の各々について判定を行い、断線が生じた相を特定可能であるものの、Ｎ－Ｔ特性（モータ出力限界を示す特性）の限界を超えるか否かに基づき判定条件や判定閾値を設定していることから、誤検出する可能性が低い一方で、異常な範囲に対する余裕が過度に大きく設定されているので、故障が発生してから実際に検知するまでの期間が長くなり、検知タイミングが遅くなるという課題があった。

　なお、特許文献２においては、電圧方程式に基づいて求めたアドミッタンスを用いた判定方法も示唆されているが、どのような閾値に設定するかについては明記されておらず、検知精度や検知速度は不明であるが、開示されたＮ－Ｔ特性に基づく閾値設定方法を変換して適用するものと考えられるので、上述のように検知速度が遅いという課題があるものと予想される。

　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、通常の出力範囲のみを考慮した故障検知を可能にして異常状態を早く判定することのできるモータ制御装置およびそれを用いた電動パワーステアリング装置を得ることを目的とする。

　この発明に係るモータ制御装置は、複数相のモータへの電流および印加電圧を制御するモータ制御装置であって、電源からの電力をモータに供給するインバータと、電流指令に応じた電圧指令を生成してモータへの電流を制御する電流制御手段と、電圧指令に応じてインバータを駆動してモータへの印加電圧を制御するインバータ駆動回路と、電圧指令、電源の電源電圧、モータのモータ回転速度、および複数相の電流に基づいて故障発生状態を検知する故障検知手段と、を備え、故障検知手段は、電源電圧が所定電圧以上であって、かつ、モータ回転速度が所定速度以下であって、かつ、対象とする相の電圧指令がゼロ付近でなく、かつ、対象とする相の電流が所定電流以下であって、かつ、電流指令または電圧指令に対する制御誤差が所定誤差以上である状態が所定時間以上検出された場合に、対象とする相に開放状態の故障が発生したと判定するものである。

　この発明によれば、電源電圧およびモータ回転速度による判定条件を適用することにより、モータの出力限界を超えたか否かによる従来の異常判定処理を不要とし、通常の出力範囲のみを考慮した故障検知を可能にし、電圧指令がゼロ付近でない（他の相よりも大きい）という判定条件と、電流が小さいという判定条件とから、どの相に開放状態の故障の疑義が生じたかを判定するとともに、制御誤差の判定条件から、制御誤差の増大に基づき異常状態を早く判定することができる。これにより、断線などの開放状態の故障が発生してから故障状態を特定するまでの期間を短くすることができ、故障の検知タイミングを早くすることができる。

この発明の実施の形態１に係るモータ制御装置を周辺構成とともに示すブロック図である。（実施例１）図１内の電流制御手段の具体的構成を示すブロック図である。（実施例１）一般的なモータの出力限界を示すＮ－Ｔ特性図である。一般的な３相の波形図であり、対象とする相の電圧指令がゼロ付近でない（他の相に比べて大きい）領域を示している。一般的な外乱電圧が電流偏差に影響するまでの振幅増幅率を示すゲイン特性図である。この発明の実施の形態１による故障検知手段の具体的な動作を示すフローチャートである。（実施例１）この発明の実施の形態１においてＵ相の上側のスイッチング素子が開放状態となる故障が発生した場合における各状態量の時間応答波形を示すタイミングチャートである。（実施例１）この発明の実施の形態２においてＵ相の上側のスイッチング素子が開放状態となる故障が発生した場合における各状態量の時間応答波形を示すタイミングチャートである。（実施例２）この発明の実施の形態３に係るモータ制御装置を周辺構成とともに示すブロック図である。（実施例３）図９内の電流制御手段の具体的構成を示すブロック図である。（実施例３）この発明の実施の形態３による故障検知手段の具体的な動作を示すフローチャートである。（実施例３）この発明の実施の形態３による異常疑義判定処理を具体的に示すフローチャートである。（実施例３）この発明の実施の形態３による電源電圧およびモータ回転速度の判定動作を示すフローチャートである。（実施例３）この発明の実施の形態４による異常疑義判定処理を具体的に示すフローチャートである。（実施例４）この発明の実施の形態５による異常疑義判定処理を具体的に示すフローチャートである。（実施例５）この発明の実施の形態６による異常疑義判定処理を具体的に示すフローチャートである。（実施例６）この発明の実施の形態７に係る電動パワーステアリング装置を概略的に示すブロック構成図である。（実施例７）

　実施の形態１．
　以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について説明する。
　図１は、この発明の実施の形態１に係るモータ制御装置１を周辺構成とともに示すブロック図である。

　図１において、モータ制御装置１の周辺には、制御対象とする複数相（３相）のモータ２と、モータ回転角度θを検出するモータ回転角度センサ３と、電源（バッテリ）４と、電流指令Ｉ＊（ｄ軸電流指令Ｉｄ＊、ｑ軸電流指令Ｉｑ＊）を生成する電流指令生成手段（図示せず）とが設けられている。

　モータ制御装置１は、電源４からの電力を調整し、モータ回転角度θに基づき、モータ２への電流（相電流）および印加電圧を制御する。
　モータ２は、たとえば、永久磁石型同期モータや誘導モータのような３相の交流モータからなり、ここでは、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の３相を備えているものとする。

　モータ制御装置１は、モータ回転速度ωを演算するモータ回転速度演算器２１と、モータ２への供給電力を制御するインバータ２２と、電流指令Ｉ＊に応じた３相電圧指令Ｖ＊を生成する電流制御手段２３と、インバータ２２を駆動するインバータ駆動回路２４と、故障を検知して故障検知結果Ｆを出力する故障検知手段２５と、電源電圧Ｖｂを検出する電源電圧検出器２６と、を備えている。

　モータ制御装置１内の上記構成要素のうち、モータ回転速度演算器２１、電流制御手段２３および故障検知手段２５は、通常、マイコンのソフトウエアとして実装される。
　マイコンは、周知の中央処理装置（ＣＰＵ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、インターフェース（ＩＦ）などからなり、ＲＯＭに収納されたプログラムを順次抽出してＣＰＵで所望の演算を行うとともに、演算結果をＲＡＭに一時保存するなどにより、ソフトウエアを実行して所定の制御動作を行う。

　インバータ２２は、各相Ｕ、Ｖ、Ｗの高電位側および低電位側に対応したスイッチング素子ＵＰ、ＵＮ、ＶＰ、ＶＮ、ＷＰ、ＷＮと、各スイッチング素子に逆並列接続されたダイオードＤＵＰ、ＤＵＮ、ＤＶＰ、ＤＶＮ、ＤＷＰ、ＤＷＮと、各相Ｕ、Ｖ、Ｗの電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する電流検出器ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３と、を備えている。

　３相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの検出値は、電流制御手段２３および故障検知手段２５に入力される。また、モータ回転角度センサ３からのモータ回転角度θは、電流制御手段２３およびモータ回転速度演算器２１に入力される。

　電流制御手段２３からの３相電圧指令Ｖ＊は、インバータ駆動回路２４および故障検知手段２５に入力され、故障検知手段２５からの故障検知結果Ｆは、電流制御手段２３に入力される。
　また、電流制御手段２３内で算出された制御誤差すなわちｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑ（図２とともに後述する）は、故障検知手段２５に入力される。

　次に、図１に示したモータ制御装置１の概略動作について説明する。
　モータ制御装置１は、モータ回転角度センサ３からのモータ回転角度θを取り込み、モータ回転速度演算器２１によりモータ回転速度ωを算出する。
　また、インバータ２２内の電流検出器ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３により、モータ２の各相Ｕ、Ｖ、Ｗに流れる電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出し、電源電圧検出器２６により、電源４の電源電圧Ｖｂを検出する。

　電流制御手段２３は、モータトルクＴｍの目標値に相当するｑ軸電流指令Ｉｑ＊と、等価的な界磁磁束の目標値に相当するｄ軸電流指令Ｉｄ＊と、モータ２の３相電流（検出値）Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと、モータ回転角度（検出値）θとに応じて、３相電圧指令Ｖ＊を決定する。なお、正常時においては、電流制御手段２３に故障検知結果Ｆが入力されることはない。

　インバータ駆動回路２４は、３相電圧指令Ｖ＊をＰＷＭ変調して、インバータ２２内の各スイッチング素子ＵＰ、ＵＮ、ＶＰ、ＶＮ、ＷＰ、ＷＮに対するスイッチング操作信号（ＯＮ／ＯＦＦ）を生成する。

　インバータ２２は、インバータ駆動回路２４からのスイッチング操作信号に応じてスイッチング素子ＵＰ、ＵＮ、ＶＰ、ＶＮ、ＷＰ、ＷＮのチョッパ制御を実現し、モータ２の各相への印加電圧を決定するとともに、電源４から供給される電力により各相への電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを決定し、各相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗにより、モータトルクＴｍを発生させる。

　なお、電流検出器ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３は、３相のスイッチング素子ＵＰ、ＵＮ、ＶＰ、ＶＮ、ＷＰ、ＷＮに対し、それぞれ直列に配置されているが、インバータ２２とモータ２との間の経路、または、電源４とインバータ２２との間の経路などに配置されてもよい。また、電源４とインバータ２２との間の経路に１つの電流検出器が配置される例として、スイッチング操作信号のＯＮ／ＯＦＦタイミングに応じて、１つの電流検出器から各相の電流を検出する構成も適用可能である。

　また、各スイッチング素子ＵＰ、ＵＮ、ＶＰ、ＶＮ、ＷＰ、ＷＮには、それぞれダイオードＤＵＰ、ＤＵＮ、ＤＶＰ、ＤＶＮ、ＤＷＰ、ＤＷＮが逆並列接されているが、これは、各スイッチング素子を保護する目的で、一般的に配置されるものである。
　また、電流制御手段２３からインバータ駆動回路２４に対し、３相電圧指令Ｖ＊を直接入力しているが、３相電圧指令Ｖ＊を電源電圧Ｖｂの検出値で除算した値をデューティとし、このデューティ値を指令としてインバータ駆動回路２４に入力してもよい。

　次に、図２を参照しながら、電流制御手段２３の具体的な構成および動作について説明する。
　図２は電流制御手段２３の具体的構成を示すブロック図であり、正常時での入出力信号を示している。電流制御手段２３は、たとえば、一般に用いられるｄｑ制御と称される手法により実現され得る。

　図２において、電流制御手段２３は、３相電流（検出値）を２相電流（検出値）に変換する２相変換手段３１と、電流指令と２相電流とのｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑを演算する減算器３２、３３と、ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑからｄｑ軸電圧指令Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を生成するｄｑ軸制御器３４、３５と、ｄｑ軸電圧指令Ｖｄ＊、Ｖｑ＊からＵ、Ｖ、Ｗ相電圧指令Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊を生成する３相変換手段３６と、を備えている。

　２相変換手段３１は、モータ回転角度θを用いて、３相電流（検出値）Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗをｄｑ軸上のｄｑ軸電流（検出値）Ｉｄ、Ｉｑに変換する。
　減算器３２、３３は、ｄｑ軸電流指令Ｉｄ＊、Ｉｑ＊から、ｄｑ軸電流Ｉｄ、Ｉｑをそれぞれ減算し、ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑを算出して、ｄｑ軸制御器３４、３５にそれぞれ供給する。

　ｄｑ軸制御器３４、３５は、具体的な機能構成については図示を省略するが、一般的なＰＩ制御などで構成され得る。
　たとえば、ｄｑ軸制御器３４、３５は、それぞれ、ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑに比例ゲインを乗算する比例項と、ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑの積分値に積分ゲインを乗算する積分項とを含み、各乗算値をそれぞれ加算してｄｑ軸電圧指令Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を生成する。

　３相変換手段３６は、ｄｑ軸電流指令Ｉｄ＊、Ｉｑ＊を、モータ回転角度θに応じて３相変換し、Ｕ、Ｖ、Ｗ相電圧指令Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊を生成する。
　以下、インバータ駆動回路２４およびインバータ２２は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相電圧指令Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に応じて、モータ２への供給電力を制御する。
　以上の動作により、ｄｑ軸電流指令Ｉｄ＊、Ｉｑ＊に応じて、モータ２の相電流をｄｑ軸上の電流に換算したｄｑ軸電流Ｉｄ、Ｉｑを制御し、また、ｄｑ軸電流Ｉｄ、Ｉｑによってモータ２への相電流を制御し、その結果、モータ２が出力するモータトルクＴｍを制御することができる。

　次に、故障検知手段２５の概略機能について説明する。
　故障検知手段２５は、複数相（３相）のうちのどの相に、開放状態の故障が発生したかを検知するものである。
　故障検知手段２５に対しては、電源電圧Ｖｂと、モータ回転速度ωと、各相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと、電流制御手段２３内で算出されたｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑと、電流制御手段２３からの３相電圧指令Ｖ＊（Ｕ、Ｖ、Ｗ相電圧指令Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊）と、が入力される。

　故障検知手段２５は、上記入力情報の各値に基づいて、各相において開放状態の故障が発生したか否かを判定する。
　なお、故障とは、各相が開放状態になる故障を指しており、Ｕ相の場合で説明すると、Ｕ相におけるモータ線の断線、または、Ｕ相におけるインバータ２２からモータ２までの経路中のいずれかの部品が開放状態になる故障（インバータ２２内のスイッチング素子ＵＰ、ＵＮが開放状態になる故障など）である。

　故障検知手段２５は、故障発生を検知すると、故障検知結果Ｆを生成して電流制御手段２３に入力する。
　これにより、電流制御手段２３は、故障に応じた処置へ移行することが可能となる。なお、故障に応じた処置とは、インバータ駆動回路２４に対する制御の停止、または、故障に応じた異常時制御などが挙げられるが、任意の公知処理なので、ここでは詳述を省略する。

　故障検知手段２５は、電源電圧Ｖｂが所定電圧以上（Ｖｂ≧Ｖｔｈｒ）、かつ、モータ回転速度ωが所定速度以下（ω≦ωｔｈｒ）、かつ、対象とするｘ相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相のいずれかの相）のｘ相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近でない（他の相の電圧指令に比べて大きい）ときに、ｘ相の電流Ｉｘの絶対値｜Ｉｘ｜が所定電流Ｉｘ＿ｔｈｒ以下（｜Ｉｘ｜≦Ｉｘ＿ｔｈｒ）で、かつ、制御誤差（ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑ）が所定誤差以上である状態が所定時間以上検出された場合に、ｘ相に開放状態の故障が発生したと判定する。

　すなわち、概して表現すると、制御誤差に基づき異常状態を判定したときに、ｘ相の電流Ｉｘが小さい状態である場合に、ｘ相に開放状態の故障が発生したものと判定する。この判定は、ｘ相に開放状態の故障が発生すると、ｘ相に電流Ｉｘが流れない状態が継続するという現象に基づいている。

　次に、図３～図５を参照しながら、故障検知手段２５における各判定条件について具体的に説明する。
　まず、図３を参照しながら、「電源電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｔｈｒ以上であって、かつ、モータ回転速度ωが定格速度ω１以下であること」の判定条件について説明する。
　図３は一般的なモータ２の出力限界を示すＮ－Ｔ特性図である。

　図３に示すＮ－Ｔ特性（モータ回転速度ω－モータトルクＴｍの特性）において、電源電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｔｈｒ以上（Ｖｂ≧Ｖｔｈｒ）であって、かつ、モータ回転速度ωが定格速度ω１以下の領域（点線矢印参照）であれば、モータトルクＴｍは定格トルクＴ１まで出力することができ、通常行われる定格トルクＴ１までの指令であれば、電圧指令が飽和することがなく、さらに、モータ出力が飽和することもない。

　すなわち、所定速度ωｔｈｒを定格速度ω１以下に設定し、点線矢印の領域に限定すれば、異常判定を行う際に、モータ２の出力限界を超えたか否かに基づく異常判定を不要にすることができ、以下に示す故障検知を、モータ２の通常の出力範囲のみにおける制御の追従性を考慮したものにすることができる。

　一方、前述の従来方法では、モータ２の状態量が、図３の右側の右肩下がりの線よりも右側の領域に達するので、電圧指令が飽和してモータ出力も飽和する領域を超えたか否かを判定しなければならず、故障検知が遅くなる原因となっていた。

　次に、「対象とするｘ相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近でない（他の相に比べて大きい）こと」の判定条件について説明する。
　図４は一般的な３相の波形図であり、対象とするｘ相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近でない（他の相に比べて大きい）領域Ａ１、Ａ２（１点鎖線枠、点線枠参照）を示している。

　図４において、横軸はモータ回転角度θ［ｄｅｇ］、縦軸は３相電圧指令Ｖ＊であり、ここでは、モータ回転角度θに対するＵ相電圧指令Ｖｕ＊（太実線）、Ｖ相電圧指令Ｖｖ＊（細実線）およびＷ相電圧指令Ｖｗ＊（点線）の各値の変化を相対的に示している。

　３相電圧指令Ｖ＊（Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊）は、電流制御手段２３内の３相変換手段３６において、ｄｑ軸電圧指令Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を、モータ回転角度θに応じて３相変換することにより得られる。
　したがって、図４に示すように、各相電圧指令Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊の値は、モータ回転角度θに応じて、周期的に大小を繰り返しながら、相対的に大小関係を入れ替えるように変化する。

　各相電圧指令Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊の値はゼロ付近を通過することがあり、ゼロ付近では、相電流を流さないように制御する状態にあるので、その相電流もゼロに近い値になる。
　たとえば、Ｕ相（太実線）に注目した場合、０ｄｅｇおよび１８０ｄｅｇの付近でゼロを通過する。したがって、対象とするｘ相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近にない場合（ｘ相に電流を流す指令を出力している場合）に限定して、相電流が小さいか否かを判定する必要がある。

　図４内の領域Ａ１、Ａ２（０ｄｅｇおよび１８０ｄｅｇの付近を除く領域）において、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊は、ゼロ付近でないことが分かる。各領域Ａ１、Ａ２を３相電圧指令Ｖ＊（Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊）の不等式で表すと、以下のようになる。
　領域Ａ１：（Ｖｕ＊＞Ｖｖ＊、かつ、Ｖｕ＊＞Ｖｗ＊）、または、
　　　　　　（Ｖｕ＊＜Ｖｖ＊、かつ、Ｖｕ＊＜Ｖｗ＊）
　領域Ａ２：｜Ｖｕ＊｜＞｜Ｖｖ＊｜、かつ、｜Ｖｕ＊｜＞｜Ｖｗ＊｜

　したがって、ｘ相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近でない（他の相に比べて大きい）ことを判定条件にすることにより、電圧指令値がゼロ付近の状態（相電流Ｉｘをゼロ付近に制御している電圧指令の状態）を除外することができる。なお、この判定条件は、特定の閾値と比較することとは異なり、相電圧を相対的に比較するという点で新規な特徴がある。

　次に、図５を参照しながら、故障により異常状態になっていることを判定するための条件「制御誤差が所定誤差以上であること」について説明する。
　図５は一般的な外乱電圧がｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑに応答するまでの振幅増幅率を示すゲイン特性図である。

　図５においては、外乱電圧がモータ２のコイルに重畳されてから、モータ制御装置１内のＰＩ制御系を介してｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑに応答するまでの経路中における振幅増幅率の周波数特性を示している。

　すなわち、制御誤差の異常範囲を示すために、モータ２に作用する外乱電圧からｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑまでの振幅増幅率を、通常の電流制御における電流追従性を表す周波数特性により示している。
　この場合、１００［Ｈｚ］付近の外乱電圧が最大応答（レベルＧ１）となってｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑに影響することが分かる。

　ここで、異常判定に用いられる制御誤差は、ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑである。
　図５において、横軸は周波数［Ｈｚ］、縦軸はゲイン（振幅増幅率）である。
　電流を状態量とする系に対しては、モータ回転速度ωに比例する誘起電圧が外乱電圧として作用し、図５のゲイン特性に基づいてｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑへと応答する。このとき、図５内のレベルＧ１で示した応答ゲインが最大の応答となる。
　また、考慮すべき外乱電圧の最大値は、モータ回転速度ωの判定条件の閾値である所定速度ωｔｈｒに誘起電圧定数Ｋｅを乗算した値（＝Ｋｅ×ωｔｈｒ）となる。

　したがって、最大の電流偏差は、レベルＧ１の応答ゲインと、外乱電圧の最大値Ｋｅ×ωｔｈｒとを乗算した値（＝Ｇ１×Ｋｅ×ωｔｈｒ）になる。
　なお、ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑの発生要因としては、他に、電流指令Ｉ＊の値の変化に対する追従性も挙げられるが、これは、外乱電圧の応答に比べると十分に小さいので、無視することができる。

　このようにして、故障の発生していない正常時における通常出力範囲の最大の電流偏差Ｇ１×Ｋｅ×ωｔｈｒが求まるので、ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑの異常状態を示す閾値（所定誤差Ｅｔｈｒ）は、上述した最大の電流偏差Ｇ１×Ｋｅ×ωｔｈｒよりも大きな値に設定すればよい。
　なお、最大の電流偏差Ｇ１×Ｋｅ×ωｔｈｒよりもいくらか大きな値に設定することにより、誤検知に対する余裕も得られる。

　また、制御誤差（ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑ）は、２つの信号からなるので、単一の制御誤差として評価するためには、２乗和の平方根√（Ｅｄ＾２＋Ｅｑ＾２）を演算して用いればよい。
　なお、電流の応答ゲインの最大値を見積る際に、回路定数などのパラメータ変動（ばらつき）の幅を考慮することにより、さらに精度を向上させることが可能である。

　最後に、電流が流れていない状態を判定する条件として、対象とするｘ相の電流の絶対値｜Ｉｘ｜が所定電流Ｉｘ＿ｔｈｒ以下（｜Ｉｘ｜≦Ｉｘ＿ｔｈｒ）を付与することにより、ｘ相に異常が生じ、ｘ相の異常内容が「相電流Ｉｘが流れないことである」と特定することができる。
　なお、所定電流Ｉｘ＿ｔｈｒは、相電流（検出値）のノイズや分解能などを考慮して設定すればよい。

　次に、図６のフローチャートを参照しながら、故障検知手段２５の具体的な動作について説明する。
　図６においては、代表的にＵ相に注目して、Ｕ相のモータ線の断線、または、Ｕ相におけるインバータ２２からモータ２までの経路中のいずれかの部品（スイッチング素子ＵＰ、ＵＮなど）が開放状態になる故障を検知する手段を示している。
　なお、図示しないが、故障検知手段２５は、Ｖ相、Ｗ相に関しても図６と同様の手段を備えており、それぞれ、Ｖ相、Ｗ相が開放状態になる故障を検知する。

　まず、判定条件の成立回数をカウントする計測期間の範囲内を表す計測フラグがＯＦＦ状態であるか否かを判定し（ステップＳ１）、ＯＦＦ状態（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、計測期間ではないので、時間信号ｔｍ、ｔｃに対応したカウンタを初期化し（ステップＳ２）、ステップＳ３に進む。
　具体的には、ステップＳ２において、計測期間内の時間を計数するための時間信号ｔｍと、判定条件の成立時間の積算値を示す時間信号ｔｃとを、それぞれゼロに初期化する。

　一方、ステップＳ２において、計測フラグがＯＮ状態（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、計測期間であるので、ステップＳ２をスキップして、電源電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｔｈｒ以上（Ｖｂ≧Ｖｔｈｒ）であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
　ステップＳ３において、Ｖｂ＜Ｖｔｈｒ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、後述するステップＳ１２に進む。

　一方、ステップＳ３において、Ｖｂ≧Ｖｔｈｒ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、続いて、モータ回転速度ωが所定速度ωｔｈｒ以下（ω≦ωｔｈｒ）であるか否かを判定し（ステップＳ４）、ω＞ωｔｈｒ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、後述するステップＳ１２に進む。

　一方、ステップＳ４において、ω≦ωｔｈｒ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、続いて、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊がゼロ付近でない（Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊が最大）か否かを判定する（ステップＳ５）。
　ステップＳ５は、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊の値が図４内の領域Ａ１（または領域Ａ２）に入っているか否かの判定に相当する。

　ステップＳ５において、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊がゼロ付近である（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、後述するステップＳ１２に進み、一方、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊がゼロ付近ではない（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、続いて、Ｕ相電流Ｉｕの絶対値が所定電流Ｉｕ＿ｔｈｒ以下（｜Ｉｕ｜≦Ｉｕ＿ｔｈｒ）であるか否かを判定する（ステップＳ６）。

　ステップＳ６において、｜Ｉｕ｜＞Ｉｕ＿ｔｈｒ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、後述するステップＳ１２に進み、一方、｜Ｉｕ｜≦Ｉｕ＿ｔｈｒ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、続いて、制御誤差が過大（ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑが所定誤差Ｅｔｈｒ以上）であるか否かを判定する（ステップＳ７）。

　ステップＳ７において、制御誤差が過大でない（たとえば、√（Ｅｄ＾２＋Ｅｑ＾２＜Ｅｔｈｒ）（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、後述するステップＳ１２に進み、一方、制御誤差が過大（√（Ｅｄ＾２＋Ｅｑ＾２≧Ｅｔｈｒ）（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、計測フラグをＯＮ状態にする（ステップＳ８）。

　続いて、判定成立時間カウンタをカウントアップする（ステップＳ９）。
　具体的には、ステップＳ９において、判定条件の成立時間の積算値である時間信号ｔｃを、現在値に演算周期τを加算する（ｔｃ＝ｔｃ＋τとする）ことにより、カウントアップを行う。

　次に、判定成立の時間信号ｔｃが所定時間ｔｃ＿ｔｈｒに達した（ｔｃ≧ｔｃ＿ｔｈｒ）か否かを判定し（ステップＳ１０）、ｔｃ＜ｔｃ＿ｔｈｒ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、後述するステップＳ１２に進み、一方、ｔｃ≧ｔｃ＿ｔｈｒ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、確定フラグをＯＮ状態にする（ステップＳ１１）。
　ステップＳ１１において、確定フラグがＯＮ状態に設定されることにより、Ｕ相に開放状態の故障が発生したことを検知したことになる。

　続いて、ステップＳ１２において、計測期間カウンタをカウントアップする（ステップＳ１２）。
　具体的には、ステップＳ１２において、計測期間内の時間を計数する時間信号ｔｍを、現在値に演算周期τを加算する（ｔｍ＝ｔｍ＋τとする）ことにより、カウントアップを行う。

　最後に、計測期間内の時間を数える時間信号ｔｍが計測期間ｔｍ＿ｔｈｒに達した（ｔｍ≧ｔｍ＿ｔｈｒ）か否かを判定し（ステップＳ１３）、ｔｍ＜ｔｍ＿ｔｈｒ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、図６の処理を終了してリターンする。

　一方、ステップＳ１３において、ｔｍ≧ｔｍ＿ｔｈｒ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、計測フラグをＯＦＦ状態にし（ステップＳ１４）、図６の処理を終了してリターンする。
　以下、再び図６内のスタートからの処理（ステップＳ１～Ｓ１４）を繰り返し実行する。

　なお、ステップＳ９のような積算による時間信号ｔｃのカウント処理を実行することにより、判定条件が連続的に成立しなくても、計測期間内に、判定成立の積算時間が閾値以上に達すれば、故障検知を確定することができる。

　次に、図７を参照しながら、この発明の実施の形態１に係るモータ制御装置１において、Ｕ相の上側（高電位側）のスイッチング素子ＵＰが開放状態となる故障が発生した場合における各状態量の時間応答について説明する。
　図７はスイッチング素子ＵＰが開放状態となった場合の各状態量の時間応答波形を示すタイミングチャートであり、図６と同様に、代表的にＵ相の故障を検知する場合の動作波形を示している。

　図７において、横軸は時間ｔであり、縦軸として、３相電圧指令Ｖ＊（Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊）と、３相電流（検出値）Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと、制御誤差（ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑ）と、判定条件（Ｈ、Ｌ：正否）と、判定成立の積算時間（ｔｃ）と、モータ回転角度θ［ｄｅｇ］との各時間変化が示されている。

　３相電圧指令および３相電流（１、２段目波形）において、それぞれ、太実線はＵ相、実線はＶ相、破線はＷ相、の各波形を示している。
　また、判定条件（４段目波形）において、実線はＵ相電圧指令Ｖｕ＊の判定条件、１点鎖線はＵ相電流Ｉｕの判定条件、太実線は制御誤差の判定条件、の各正否（Ｈ、Ｌ）波形を示している。

　ここでは、左端の故障発生時刻ｔ０において、高電位（電源４）側のＵ相のスイッチング素子ＵＰが開放状態となり、故障検知時刻ｔ１において故障が検知された場合を示している。

　図７において、Ｕ相の上側のスイッチング素子ＵＰが開放状態にあることから、Ｕ相電流Ｉｕ（２段目波形内の太線参照）は、本来ならば図中上側に電流を流すべき期間で、ゼロに固着している（電流が流れない）水平波形期間が存在することが分かる。

　また、上記水平波形期間とほぼ同じ期間において、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊（１段目波形内の太線参照）が他の相よりも相対的に大きくなっており、かつ、制御誤差（ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑ）（３段目波形参照）が増大していることが分かる。

　上記状態を反映して、判定条件（４段目波形）に示すように、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊の判定条件（実線参照）と、Ｕ相電流Ｉｕの判定条件（１点鎖線参照）と、制御誤差の判定条件（太実線参照）とが、それぞれ成立する（すべてＨレベルとなる）様子が分かる。
　また、ここでは図示していないが、電源電圧Ｖｂおよびモータ回転速度ωによる判定条件は常に成立している。

　判定成立の時間信号ｔｃ（５段目波形内の実線参照）は、上記のように、すべての判定条件が成立する場合にカウントアップ（積算）されていくので、判定条件の成立期間中に時間ｔの経過とともに増加していく。

　故障検知時刻ｔ１は、積算された時間信号ｔｃが所定時間ｔｃ＿ｔｈｒ（故障検知を確定させるための閾値）を超えた時刻であり、この故障検知時刻ｔ１において、Ｕ相の開放状態の故障が確定される。

　一方、従来方法の積算時間（５段目波形内の破線参照）は、検知タイミングが遅くなることから増加ピッチが小さくなるので、故障検知時刻ｔ２は、この発明の実施の形態１による故障検知時刻ｔ１よりも、遅れていることが分かる。

　なお、モータ回転角度θ（６段目波形：最下段）の変化は、モータ２がほぼ等速度で回転している様子を示している。
　モータ回転角度θ＝３５０［ｄｅｇ］付近は、Ｕ相電流Ｉｕが流れない水平波形期間の中心付近に対応しており、Ｕ相電流Ｉｕが流れない期間は、モータ回転角度θに対してほぼ周期的に同期していることが分かる。したがって、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊の判定条件などは、モータ回転角度θを用いて代用することも可能である。

　以下、この発明の実施の形態１による上記故障検知動作について、各判定条件の役割を要約して総括的に説明する。
　まず、電源電圧Ｖｂおよびモータ回転速度ωによる判定条件を適用することによって、モータ２の通常の出力範囲のみを考慮した故障検知とすることが可能となり、モータ２の出力限界に基づく異常判定を不要にすることができる。

　また、対象とするｘ相電圧指令Ｖｘ＊が他の相よりも大きいという判定条件によって、電流をゼロ付近に制御している状態を除外することができ、かつ、電流の判定条件によって、ｘ相の電流が流れない状態を検出することが可能となるので、どの相に開放状態の故障の疑義が生じたかを判定することができる。

　さらに、制御誤差の判定条件によって、異常な状態であるか否かを検出することができる。
　したがって、これらすべての条件が成立したときに、ｘ相に開放状態の故障が発生したことを検知することができる。また、すべての相について、上記と同様の判定処理を行うことにより、どの相に開放状態の故障が発生したかを検知することができる。

　また、モータ２に対する電流制御の追従性については、通常に用いられる適切な範囲に保つことにより、不要に制御誤差を拡大させないようにしている。
　このように設計されたモータ制御の追従性において、外乱などにより発生する制御誤差（ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑなど）の最大値は、モータ回転速度ωなどの判定条件の閾値や、パラメータ変動（ばらつき）の幅から見積もられる。

　こうして見積もられた制御誤差の最大値を、制御誤差における異常な範囲の閾値として決定することにより、誤った故障検知を回避することができる。
　よって、出力限界を超えたか否かという判定を用いずに、制御誤差が通常か否かに基づいて異常判定を行うことにより、故障の検知を早くすることができる。

　さらに、対象とするｘ相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近でない（他の相よりも大きい）か否かを判定することにより、ｘ相電圧指令Ｖｘ＊のゼロ付近における誤った検知を防止することができるので、検知精度の向上および検知の迅速化を両立することができる。

　この発明の実施の形態１（図１～図７）に係るモータ制御装置１によれば、モータ２の出力限界に基づく異常状態の判定を行うことなく、モータ回転速度ωなどの判定条件の閾値から見積もった通常動作領域における制御誤差の最大値を閾値として、制御誤差に基づく異常状態を判定するので、いずれの相に開放状態の故障が発生したかを検知する際に、各相電流（検出値）Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗや３相電圧指令Ｖ＊などの状態量が出力限界を超えた状態になるのを検出する必要がなく、制御誤差の増大によって異常状態を判定することができる。

　したがって、故障が発生してから故障状態を特定するまでの期間を短くすることができ、故障の検知を早く行うことができるという効果が得られる。また、この結果、故障に応じた処置に早く移行することができる。

　なお、上記説明では、制御誤差として、ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑを用いたが、これに代えてｄｑ軸電流指令Ｉｄ＊、Ｉｑ＊を用いてもよい。

　また、図２から明らかなように、電流偏差とは、電流指令から電流検出値を減算した値であり、電流偏差の値が故障時に増大するということは、電流指令が所定値以上であるにも関わらず、電流検出値が追従しない状態であることを示している。
　よって、電流指令が所定値以上であり、かつ、相電圧が相対的に大きい状態であるにも関わらず、相電流が流れない状態が検出されれば、その相に開放状態の故障が発生しているものと判定することができるので、ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑに代えて、ｄｑ軸電流指令Ｉｄ＊、Ｉｑ＊の２乗平方根を制御誤差としても、前述と同様の作用効果を奏する。

　以上のように、この発明の実施の形態１（図１～図７）に係るモータ制御装置１は、複数相のモータ２への電流（３相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）および印加電圧を制御するために、電源４からの電力をモータ２に供給するインバータ２２と、電流指令Ｉ＊に応じた３相電圧指令Ｖ＊を生成してモータ２への電流（３相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）を制御する電流制御手段２３と、３相電圧指令Ｖ＊に応じてインバータ２２を駆動してモータ２への印加電圧を制御するインバータ駆動回路２４と、３相電圧指令Ｖ＊、電源４の電源電圧Ｖｂ、モータ２のモータ回転速度ω、および複数相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに基づいて故障発生状態を検知する故障検知手段２５と、を備えている。

　故障検知手段２５は、電源電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｔｈｒ以上であって、かつ、モータ回転速度ωが所定速度ωｔｈｒ以下であって、かつ、対象とするｘ相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近でなく（他の相よりも大きく）、かつ、ｘ相の電流Ｉｘが所定電流Ｉｘ＿ｔｈｒ以下であって、かつ、ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑ（電流指令または電圧指令に対する制御誤差）が所定誤差Ｅｔｈｒ以上である状態が所定時間ｔｃ＿ｔｈｒ以上検出された場合に、ｘ相に開放状態の故障が発生したものと判定し、故障検知結果Ｆを生成して電流制御手段２３に入力する。

　また、制御誤差は、電流指令Ｉ＊に応じた値、または、電流指令Ｉ＊の値と電流（ｄｑ軸電流Ｉｄ、Ｉｑ）との電流偏差（ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑ）に応じた値である。

　このように、電源電圧Ｖｂおよびモータ回転速度ωによる判定条件を適用することにより、モータ２の出力限界を超えたか否かによる異常判定を不要とし、通常の出力範囲のみを考慮した故障検知を可能にすることができる。
　また、３相電圧指令Ｖ＊がゼロ付近でない（他の相よりも大きい）という判定条件と、３相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが小さいという判定条件とによって、どの相に開放状態の故障の疑義が生じたかを判定することができる。

　さらに、制御誤差の判定条件によって、制御誤差の増大に基づき異常状態を早く判定することができる。
　したがって、断線などの開放状態の故障が発生してから故障状態を特定するまでの期間を短くすることができ、迅速に故障を検知することができる。

　実施の形態２．
　なお、上記実施の形態１（図１～図７）では、電流制御手段２３から故障検知手段２５に入力される制御誤差としてｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑを用いたが、図８に示すように、ｄｑ軸電圧偏差Ｅｖｄ、Ｅｖｑを用いてもよい。
　図８はこの発明の実施の形態２による故障検知動作を示すタイミングチャートであり、前述（図７参照）と同様に、Ｕ相の上側のスイッチング素子ＵＰ（図２）が開放状態となる故障が発生した場合における各状態量の時間応答波形を示している。

　図８においては、前述（図７）のｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑをｄｑ軸電圧偏差Ｅｖｄ、Ｅｖｑ（３段目波形参照）に変更したのみであり、他のパラメータは前述（図７）と同様である。
　また、この発明の実施の形態２に係るモータ制御装置の全体構成は図１に示した通りであり、故障検知処理も基本的に図６に示した通りである。ただし、この場合、制御誤差の判定条件において、ｄｑ軸電圧偏差Ｅｖｄ、Ｅｖｑが用いられる。

　モータ２の１つの相に開放状態の故障が発生した場合は、相電流が電流指令Ｉ＊に追従しなくなるのみでなく、３相電圧指令Ｖ＊に対する実際の印加電圧の誤差が過大になる。したがって、３相電圧指令Ｖ＊と印加電圧との電圧偏差を監視することにより、異常状態を判定することができる。

　ここで、ｄｑ軸上における印加電圧の値をｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑとし、ｄｑ軸電圧指令Ｖｄ＊、Ｖｑ＊からｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑをそれぞれ減算した値を、ｄｑ軸電圧偏差Ｅｖｄ、Ｅｖｑとする。なお、ｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑの具体的な算出方法については、後述する。

　ｄｑ軸電圧偏差Ｅｖｄ、Ｅｖｑを、単一の値として評価するためには、前述と同様に、２乗和の平方根√（Ｅｖｄ＾２＋Ｅｖｑ＾２）を制御誤差とすればよい。
　また、制御誤差の判定条件の閾値である所定誤差Ｅｔｈｒの具体的な決定方法についても、後述する。

　以下、ｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑを求めるための、第１～第６の算出方法について説明する。
　（１）まず、第１の算出方法においては、インバータ２２からモータ２までの経路中に、３相電圧を個別に検出するための３個の電圧センサ（図示せず）を設け、各電圧センサの検出値を、モータ回転角度θに基づき２相変換してｄｑ軸上の電圧値に変換し、これらの変換電圧値をｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑとする。

　この場合、制御誤差の判定条件の閾値である所定誤差Ｅｔｈｒは、通常時に発生し得る電圧偏差の最大値を考慮して設定される。
　すなわち、３相電圧指令Ｖ＊をＰＷＭ変調する際に必要な極短時間スイッチングを停止するデッドバンド（不感帯）や、２相変換に用いられる電源電圧Ｖｂの検出誤差や、インバータ２２内のスイッチング素子のスイッチング時の損失や、モータ２のコイル以外の配線や部品の抵抗による電圧降下など、通常時の電圧偏差の最大値を見積もり、見積もられた値よりも大きな値で所定誤差Ｅｔｈｒを設定すればよい。

　このとき、所定誤差Ｅｔｈｒを通常時の最大の電圧偏差よりもいくらか大きな値に設定することにより、誤った検知に対する余裕も得られる。
　また、部品のばらつきを考慮することにより、誤差の見積り精度を向上させることができる。

　（２）次に、第２の算出方法について説明する。
　この場合、上記電圧センサを用いずに、以下の式（１）のように、ｄｑ軸上の電圧方程式に基づく推定演算により、ｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑを求める。

　ただし、式（１）において、Ｒ、Ｌ、Ψａは、それぞれ既知の回路定数であり、Ｒはインバータ２２からモータ２までの抵抗値、Ｌはモータ２のインダクタンス、Ψａはモータ２内の永久磁石による電機子鎖交磁束である。

　また、式（１）の右辺の状態量、すなわち、ｄｑ軸電流Ｉｄ、Ｉｑおよびモータ回転速度ωは、前述（図１、図２）のように、モータ制御装置１において検出または算出され得る。
　したがって、この場合、モータ制御装置１は、ｄｑ軸電流Ｉｄ、Ｉｑおよびモータ回転速度ωの検出値に基づき、式（１）の右辺に示す演算処理を行うことにより、ｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑを算出することができる。

　このように、第２の算出方法を適用した場合、通常時における最大の制御誤差の判定閾値である所定誤差Ｅｔｈｒは、以下のように設定される。
　まず、通常時におけるｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑの演算誤差の最大値を、回路定数Ｒ、Ｌ、Ψａのばらつきの最大値と、ｄｑ軸電流Ｉｄ、Ｉｑと、モータ回転速度ωの検出誤差とに基づき、ｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑの演算誤差が最大となる組み合わせにより決定する。　

　続いて、ｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑの演算誤差の最大値に、前述の３相電圧指令Ｖ＊から実際の印加電圧までのｄｑ軸電圧偏差Ｅｖｄ、Ｅｖｑの最大値を加算した値を求め、この加算値よりも大きな値で所定誤差Ｅｔｈｒを設定する。また、加算値よりもいくらか大きな値に設定することにより、誤った検知に対する余裕も得られる。

　（３）次に、第３の算出方法について説明する。
　第３の算出方法は、前述の式（１）の右辺から、微分項以外のｄ軸電流Ｉｄの項を削除した方法であり、以下の式（２）の右辺を演算することにより、ｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑを求める。

　また、この場合、所定誤差Ｅｔｈｒ（通常時における最大の制御誤差の判定閾値）は、第２の算出方法で説明した値に設定すればよい。
　なぜなら、モータ回転速度ωが所定速度ωｔｈｒ以下の領域において、ｄ軸電流Ｉｄは、通常、ほぼゼロに制御されており、ｄ軸電流Ｉｄの項を削除（無視）した際の算出値への影響は十分に小さいからである。

　（４）次に、第４の算出方法について説明する。
　第４の算出方法は、第３の算出方法における式（２）から、モータ回転速度ωの項を削除した方法であり、以下の式（３）の右辺を演算することにより、ｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑを求める。

　この場合、通常時における最大の制御誤差の判定閾値である所定誤差Ｅｔｈｒの設定時においては、モータ回転速度ωを所定速度ωｔｈｒとした場合に、式（３）で削除したモータ回転速度ωの項の値を、第３の算出方法で説明した値に加算する形で反映させればよい。

　（５）次に、第５の算出方法について説明する。
　第５の算出方法は、第３の算出方法における式（２）から、右端の微分項を削除した方法であり、以下の式（４）の右辺を演算することにより、ｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑを求める。

　この場合、通常時における最大の制御誤差の判定閾値である所定誤差Ｅｔｈｒの設定時においては、式（４）で削除した微分項の最大値を、第３の算出方法で説明した値に加算する形で反映させればよい。

　なお、微分項の最大値については、前述の実施の形態１と同様に、外乱などにより発生する最大の振幅を、モータ回転速度ωの上限値である所定速度ωｔｈｒによって決定する最大の電流応答の微分により決定すればよい。

　（６）次に、第６の算出方法について説明する。
　第６の算出方法は、第５の算出方法における式（４）から、モータ回転速度ωの項を削除した方法であり、以下の式（５）の下段（ｑ軸電圧値Ｖｑ）側の右辺を演算することにより、ｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑを求める。

　この場合、ｄ軸電圧値Ｖｄは常にゼロなので、演算する必要はない。
　なお、通常時における最大の制御誤差の判定閾値である所定誤差Ｅｔｈｒの設定時においては、モータ回転速度ωを所定速度ωｔｈｒとした場合に、式（４）で削除したモータ回転速度ω項の値を、第５の算出方法で説明した値に加算する形で反映させればよい。

　以下、第６の算出方法における所定誤差Ｅｔｈｒの設定について、まとめて説明する。
　まず、通常時における最大のｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑを、回路定数Ｒ、Ｌ、Ψａのばらつきの最大値と、ｄｑ軸電流Ｉｄ、Ｉｑの最大値と、モータ回転速度ωの最大値である所定速度ωｔｈｒとに基づいて、ｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑの大きさが最大となる組み合わせにより決定する。
　また、式（１）の右辺の最後の微分項については、前述の実施の形態１と同様に、所定速度ωｔｈｒによって決定する最大の振幅により決定すればよい。

　次に、通常時における最大のｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑに、３相電圧指令Ｖ＊と実際の印加電圧とのｄｑ軸電圧偏差Ｅｖｄ、Ｅｖｑの最大値を加算した値を求め、この加算値よりも大きな値で所定誤差Ｅｔｈｒを設定する。
　また、その加算値よりもいくらか大きな値に設定することにより、誤った検知に対する余裕も得られる。

　以上の第１～第６の算出方法のうち、第２～第６の算出方法は、式（１）～式（５）に基づき、ｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑの推定値を演算するものである。
　また、第３～第６の算出方法のように、式（２）～式（５）において右辺の項を減らすことにより、演算量を削減することができる。

　特に、第６の算出方法の式（５）が最も演算量が少ないが、省略した項が最も多いことから、制御誤差の判定条件の閾値である所定誤差Ｅｔｈｒを大きく設定する必要があるので、故障の検知に要する時間は、上記算出方法の中では比較的長くなる。

　次に、図１および図８を参照しながら、この発明の実施の形態２による故障検知動作について説明する。
　図８においては、前述（図７）と同様に、図１内のＵ相の上側のスイッチング素子ＵＰが開放状態となる故障が発生した場合における状態量の時間応答を示しており、図中の左端が故障発生時刻ｔ０である。
　なお、ｄｑ軸電圧値Ｖｄ、Ｖｑについては、式（３）（第４の算出方法）を用いたが、他の算出方法を適用しても、同等以上の検知が可能なことは言うまでもない。

　この場合、Ｕ相の上側のスイッチング素子ＵＰが開放状態にあるので、Ｕ相電流Ｉｕ（図８内の２段目波形内の太実線）は、前述と同様に、電流が流れずにゼロに固着している水平波形期間があることが分かる。
　また、Ｕ相電流Ｉｕの水平波形期間とほぼ同じ期間において、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊（１段目波形）が他の相よりも相対的に大きくなり、制御誤差すなわちｄｑ軸電圧偏差Ｅｖｄ、Ｅｖｑ（３段目波形）が増大していることが分かる。

　上記状態を反映して、３相電圧指令Ｖ＊の判定条件と、３相電流の判定条件と、制御誤差の判定条件とが、それぞれ成立する様子が分かる（４段目波形参照）。
　なお、図示しないが、電源電圧Ｖｂおよびモータ回転速度ωによる判定条件は常に成立している。

　すべての判定条件の成立時に、判定成立を確定させるための時間信号ｔｃ（５段目波形内の実線参照）は、カウントアップされて増加していく。
　故障検知時刻ｔ３は、時間信号ｔｃが所定時間ｔｃ＿ｔｈｒ（故障検知を確定させるための閾値）を超えた時刻であり、故障検知時刻ｔ３において、Ｕ相の開放状態の故障が確定する。

　一方、従来方法の積算時間（５段目波形内の破線参照）は、前述のように、検知タイミングが遅くなることから増加ピッチが小さくなるので、故障検知時刻ｔ４は、この発明の実施の形態１による故障検知時刻ｔ３よりも、遅れていることが分かる。

　以下、この発明の実施の形態２による上記故障検知動作について、各判定条件の役割を要約して総括的に説明する。
　まず、電源電圧Ｖｂおよびモータ回転速度ωによる判定条件を適用することによって、モータ２の通常の出力範囲のみを考慮した故障検知とし、モータ２の出力限界に基づいた異常判定を不要にすることができる。

　また、対象とするｘ相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近でない（他の相よりも大きい）という判定条件によって、相電流をゼロ付近に制御している状態を除外することができ、かつ、相電流の判定条件によって、ｘ相の電流が流れない状態を検出することができるので、どの相に開放状態の故障の疑義が生じたかが判定できる。

　さらに、制御誤差（ｄｑ軸電圧偏差Ｅｖｄ、Ｅｖｑ）の判定条件により、異常な状態であるか否かを検出することができる。
　したがって、これらすべての条件が成立したときに、ｘ相に開放状態の故障が発生した検知できる。また、すべての相について同様の判定処理を行うことにより、どの相に開放状態の故障が発生したかを検知することができる。

　また、電流制御の追従性については、通常に用いられる適切な範囲に保つことにより、不要に制御誤差を拡大させないようにしている。
　このように設計された追従性において、３相電圧指令Ｖ＊と実際の印加電圧との誤差や、３相電圧指令Ｖ＊と推定電圧との推定誤差を、外乱などにより発生する相電流などの最大値を、判定条件の閾値やパラメータ変動（ばらつき）の幅から見積もって、制御誤差における異常な範囲の閾値を決定する。

　これにより、誤った検知を回避するとともに、出力限界を超えたか否かという判定を用いずに、制御誤差が通常か否かで異常の発生を判定することにより、故障の検知を早くすることができる。
　また、相電圧が他の相よりも大きいか否かを判定することにより、相電圧指令のゼロ付近における誤った検知を防止することができるので、検知精度の向上および検知の迅速化を両立することができる。

　この発明の実施の形態２によるモータ制御装置１は、モータ２の出力限界に基づく異常状態の判定を行わずに、モータ回転速度ωなどの判定条件の閾値から見積もった通常動作領域における制御誤差の最大値を閾値として、制御誤差に基づいて異常状態を判定している。

　この結果、いずれの相に開放状態の故障が発生したかを検知する際に、相電流や電圧指令などの状態量が出力限界を超えた状態になるのを検出する必要がなく、制御誤差の増大によって異常状態を判定することができ、故障が発生してから故障状態を特定するまでの期間を短くすることができる。
　すなわち、故障の検知が早いという効果が得られるので、故障に応じた処置に早く移行することができる。

　なお、図６内のステップＳ７において、この発明の実施の形態２に示した制御誤差（電圧偏差）に関する判定条件と、前述の実施の形態１に示した制御誤差（電流偏差）に関する判定条件と組み合わせて、２つの判定条件のうち少なくとも一方が成立した場合に、制御誤差が過大であるという判定条件が成立するように変更してもよい。これにより、制御誤差の異常をより早く検知することができる。

　以上のように、この発明の実施の形態２（図８）によれば、制御誤差は、電圧指令値とモータ２への印加電圧との電圧偏差に応じた値であり、印加電圧は推定値とすることができる。
　また、印加電圧の推定値は、電流およびモータ回転速度ωの少なくとも一方に応じた値である。
　これにより、電圧センサを用いなくても、他の状態量から推定した印加電圧値に応じて判定条件を設定することができる。

　なお、上記実施の形態１、２においては、ｘ相電流Ｉｘをゼロ付近に制御しているｘ相電圧指令Ｖｘ＊の状態（ｘ相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近にある状態）を除外するために、対象とするｘ相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近でないという判定条件として、ｘ相電圧指令Ｖｘ＊が他の相に比べて大きいことに設定したが、これに限定されることはない。
　たとえば、３相電圧指令Ｖ＊の符号（正負）が前回と等しいか否かを判定条件とすることにより、３相電圧指令Ｖ＊がゼロ付近の状態（ゼロを跨ぐ前後の状態）を除外することができる。

　また、３相のコイルを有するモータ２について述べたが、たとえば、３相中の１相が故障して正常に動かせるモータ２の相が２相の状態になった場合においても、適用可能であることは言うまでもない。

　実施の形態３．
　なお、上記実施の形態１、２では、モータ２の巻線やインバータ２２が１組のみの場合を示したが、図９のように、モータ２が複数相からなる巻線を複数組備えた構成であってもよい。

　図９はこの発明の実施の形態３に係るモータ制御装置１の全体構成を概略的に示すブロック図であり、前述と同様のものに対しては、前述と同一符号を付すとともに、符号の後に系統番号を付している。ここでは、２系統の場合を例にとり、第１、第２系統に対して「１、２」または「Ａ、Ｂ」を付している。

　図９において、この発明の実施の形態３によるモータ２は、第１、第２系統に対応した複数（ここでは、２組）の巻線組１５、１６を備えている。
　巻線組１５は、第１系統側のＵ１、Ｖ１、Ｗ１相の３相の巻線からなり、巻線組１６は、第２系統側のＵ２、Ｖ２、Ｗ２相の３相の巻線からなり、各巻線組１５、１６は、それぞれスター型結線で各相を結合している。
　また、モータ回転角度センサ３は、２系統のモータ２の各回転角度θを検出して、モータ制御装置１内のモータ回転速度演算器２１および電流制御手段２３に入力する。

　なお、具体的には図示しないが、巻線組１５、１６は、ステータを構成しており、モータ２は、ステータと、ロータと、ロータに固定された回転軸と、により構成されている。
　なお、ここでは、代表的に、モータ２が、ロータに永久磁石を配置した永久磁石同期モータであって、巻線組１５、１６がそれぞれ３相の場合を例にとって説明するが、図９の構成に限定されることはなく、３相以上の多相交流で回転駆動するモータ２に対しても、この発明が適用可能なことは言うまでもない。

　モータ制御装置１は、２系統の巻線組１５、１６を有するモータ２に対する供給電流および印加電圧を制御するために、電流制御手段２３と、巻線組１５、１６ごとの各相に印加する電圧を制御するインバータ駆動回路２４Ａ、２４Ｂおよびインバータ２２Ａ、２２Ｂと、を備えている。

　第１、第２系統に対応したインバータ２２Ａ、２２Ｂは、それぞれ、各相の印加電圧を制御するスイッチング素子ＵＰ１、ＵＮ１、ＶＰ１、ＶＮ１、ＷＰ１、ＷＮ１、ＵＰ２、ＵＮ２、ＶＰ２、ＶＮ２、ＷＰ２、ＷＮ２と、各スイッチング素子に逆並列接続されたダイオードＤＵＰ１、ＤＵＮ１、ＤＶＰ１、ＤＶＮ１、ＤＷＰ１、ＤＷＮ１、ＤＵＰ２、ＤＵＮ２、ＤＶＰ２、ＤＶＮ２、ＤＷＰ２、ＤＷＮ２と、相電流検出値Ｉ１ｄｔｃ、Ｉ２ｄｔｃを生成する電流検出器ＣＴ１１、ＣＴ２１、ＣＴ３１、ＣＴ１２、ＣＴ２２、ＣＴ３２と、を各相に有し、巻線組１５、１６ごとの各相への供給電流を制御する。

　以下、この発明の実施の形態３によるモータ制御装置１の動作について、具体的に説明する。
　モータ制御装置１は、モータ２の各巻線に印加する電圧を制御して、電源４からの電力をモータ２に供給し、各巻線に流す電流を制御することにより、電流にほぼ比例したモータ２の出力トルクを制御する。

　モータ制御装置１において、モータ回転速度演算器２１は、モータ回転角度センサ３からの検出信号（モータ回転角度θ）を取り込み、モータ２の回転速度信号を算出する。
　また、電流検出器ＣＴ１１、ＣＴ２１、ＣＴ３１、ＣＴ１２、ＣＴ２２、ＣＴ３２は、モータ２の各相に流れる相電流を検出し、相電流検出値Ｉ１ｄｔｃ、Ｉ２ｄｔｃを取得する。

　具体的には、巻線組１５側（第１系統側）の相電流検出値Ｉ１ｄｔｃは、Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１相ごとの相電流検出値Ｉｕ１ｄｔｃ、Ｉｖ１ｄｔｃ、Ｉｗ１ｄｔｃからなる。
　同様に、巻線組１６側（第２系統側）の相電流検出値Ｉ２ｄｔｃは、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２相ごとの相電流検出値Ｉｕ２ｄｔｃ、Ｉｖ２ｄｔｃ、Ｉｗ２ｄｔｃからなる。
　なお、ここでは、３相の検出値を総称して、単に相電流検出値Ｉ１ｄｔｃ、Ｉ２ｄｔｃと表記する。

　電流制御手段２３は、後述するように、モータトルクの目標値に相当する総合トルク電流要求値Ｉｓ＊と、モータ２の各相の相電流検出値Ｉ１ｄｔｃ、Ｉ２ｄｔｃと、モータ回転角度θとに応じて、相電圧指令Ｖ１＊、Ｖ２＊を決定する。
　なお、相電圧指令Ｖ１＊は、Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１相電圧指令Ｖ１ｕ＊、Ｖ１ｖ＊、Ｖ１ｗ＊を示し、相電圧指令Ｖ２＊は、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２相電圧指令Ｖ２ｕ＊、Ｖ２ｖ＊、Ｖ２ｗ＊を示している。

　インバータ駆動回路２４Ａは、相電圧指令Ｖ１＊をＰＷＭ変調して、インバータ２２Ａに対してスイッチング操作を指示する。
　インバータ２２Ａは、インバータ駆動回路２４Ａからのスイッチング操作信号を受けて、スイッチング素子ＵＰ１、ＶＰ１、ＷＰ１、ＵＮ１、ＶＮ１、ＷＮ１のチョッパ制御を実現し、電源４から供給される電力により、モータ２内の巻線組１５の各相Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１に目標電流を供給する。
　同様に、インバータ駆動回路２４Ｂおよびインバータ２２Ｂは、相電圧指令Ｖ２＊に応じて、モータ２内の巻線組１６の各相Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２に目標電流を供給する。

　次に、図１０の具体的なブロック図を参照しながら、この発明の実施の形態３による電流制御手段２３の動作について、さらに詳細に説明する。
　図１０において、この発明の実施の形態３による電流制御手段２３は、正常時に使用する通常の制御方式を実行する正常時電流制御手段４１、４２と、トルク電流分配手段４３と、を備えており、２系統の巻線組１５、１６およびインバータ２２Ａ、２２Ｂ（以下、「第１、第２の巻線駆動系」とも言う）をそれぞれ制御可能に構成されている。

　トルク電流分配手段４３は、総合トルク電流要求値Ｉｓ＊を、第１の巻線駆動系と第２の巻線駆動系とのそれぞれに発生させたい各トルク要求値であるトルク電流指令値Ｉｑ１＊、Ｉｑ２＊に分配する。

　なお、各巻線駆動系に対応したトルク電流指令値Ｉｑ１＊、Ｉｑ２＊は、総合トルク電流要求値Ｉｓｍ＊の２分の１の値に設定される。
　すなわち、トルク電流分配手段４３は、各巻線駆動系で等しいトルクを発生して、その合計で目標の出力トルクを得るような設定を行う。

　続いて、第１系統側の正常時電流制御手段４１は、トルク電流指令値Ｉｑ１＊および相電流検出値Ｉ１ｄｔｃに基づきｄｑ制御を行い、相電圧指令Ｖ１＊を生成してインバータ駆動回路２４Ａに入力する。
　同様に、第２系統側の正常時電流制御手段４２は、トルク電流指令値Ｉｑ２＊および相電流検出値Ｉ１ｄｔｃに基づきｄｑ制御を行い、相電圧指令Ｖ２＊を生成してインバータ駆動回路２４Ｂに入力する。

　正常時電流制御手段４１、４２の各々は、たとえば、前述（図２）の電流制御手段のように構成されており、一般的に用いられるｄｑ制御を実行し、滑らかなモータトルクの発生を実現する。
　なお、ｑ軸電流とは、トルクに比例する電流成分（「トルク電流」ともいう）である。一方、界磁磁束を制御するｄ軸電流については、ここでは零に制御するが、他の値を用いてもよい。

　このようにして、正常時においては、第１、第２系統の各トルク電流指令値Ｉｑ１＊、Ｉｑ２＊に追従するように、第１、第２巻線駆動系のトルク電流が各巻線組１５、１６に供給され、モータ２において所望の出力トルクを得ることができる。

　次に、図９内の故障検知手段２５の概略機能について説明する。
　この発明の実施の形態３による故障検知手段２５は、各３相を備える２系統（合計６相）のうちのどの相に、開放状態の故障が発生したかを検知する。

　図９において、故障検知手段２５に対しては、電源４の端子電圧Ｖｂａに対応した電源電圧Ｖｂと、モータ回転速度ωと、相電流検出値Ｉ１ｄｔｃ、Ｉ２ｄｔｃと、電流制御手段２３（正常時電流制御手段４１、４２）で算出されたｄｑ軸電流偏差Ｅｄ（Ｅｄ１、Ｅｄ２）、Ｅｑ（Ｅｑ１、Ｅｑ２）および相電圧指令Ｖ１＊、Ｖ２＊と、が入力される。

　故障検知手段２５は、各入力情報値に基づいて、各相において開放状態の故障が発生したか否かを判定する。
　各相が開放状態になる故障とは、Ｕ相の場合で説明すると、Ｕ相におけるモータ線の断線、または、Ｕ相におけるインバータ２２Ａ、２２Ｂからモータ２までの経路中のいずれかの部品が開放状態になる故障（インバータ２２Ａ、２２Ｂ内のスイッチング素子ＵＰ、ＵＮが開放状態になる故障など）である。

　故障検知手段２５は、概して表現すると、異常疑義判定処理により、どの系統のどの相に異常疑義が生じたかを判定し、異常疑義が生じたｘ相における電流Ｉｘの絶対値が小さい状態である場合に、ｘ相に開放状態の故障が発生したものと判定する。

　具体的には、故障検知手段２５は、電源電圧Ｖｂが所定電圧以上（Ｖｂ≧Ｖｔｈｒ）、かつ、モータ回転速度ωが所定速度以下（ω≦ωｔｈｒ）、かつ、対象とするｘ相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相のいずれかの相）のｘ相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近でない（他の相の電圧指令に比べて大きい）ときに、かつ、制御誤差（ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑ）が所定誤差以上である場合に、異常の疑義があると判定する。

　また、対象とするｘ相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相のいずれかの相）のｘ相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近でない（他の相の電圧指令に比べて大きい）ときに、かつ、制御誤差（ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑ）が所定誤差以上である状態という条件については、ｘ相電圧指令Ｖｘ＊が所定印加電圧以上（Ｖｘ＊＞Ｖｘｔｈｒ）であることに置き換えてもよい。

　次に、前述の実施の形態１、２（図６）に対応した図１１のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態３による故障検知手段２５の動作について詳細に説明する。
　故障検知手段２５は、各３相を備える２系統（合計６相）のそれぞれについて、図１１の処理手順により各相の故障を検知する。

　図１１において、ステップＳ２０、Ｓ２１およびステップＳ６からステップＳ８への処理は、前述（図６）と異なるが、他の処理（ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ８～Ｓ１４）については、前述と同様なので詳述を省略する。
　なお、図１１においては、代表的な一例として、第１系統のＵ相を故障検知対象としているが、他の系統の他の相についても、図１１と同様の処理手順が実行される。

　図１１において、まず前述と同様に、計測フラグ判定処理（ステップＳ１）および時間信号の初期化処理（ステップＳ２）に続いて、どの系統のどの相に異常の疑義があるかを判定する異常疑義判定処理（ステップＳ２０）を行う。
　異常疑義判定処理（ステップＳ２０）の詳細については、図１２を参照しながら後述する。

　続いて、異常疑義判定処理（ステップＳ２０）の判定結果に基づき、対象とする系統（第１系統）の対象とする相（Ｕ相）が異常か否かを判定し（ステップＳ２１）、当該系統の当該相に異常なし（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、計測期間カウンタのインクリメント処理（ステップＳ１２）に進む。

　一方、ステップＳ２１において、当該系統の当該相が異常（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、続いて、｜Ｉｕ｜≦Ｉｕ＿ｔｈｒを満たすか否かを判定し（ステップＳ６）、｜Ｉｕ｜＞Ｉｕ＿ｔｈｒ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、ステップＳ１２に進む。
　一方、ステップＳ６において、｜Ｉｕ｜≦Ｉｕ＿ｔｈｒ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、計測フラグＯＮ処理（ステップＳ８）に進む。
　ステップＳ８以降の処理は、前述の通りである。

　次に、図１２のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態３による異常疑義判定処理（ステップＳ２０）の具体的手順について説明する。
　図１２において、故障検知手段２５は、まず、電源電圧Ｖｂおよびモータ回転速度ωの判定処理（ステップＳ１０１）を行い、電源電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｔｒ以上、かつ、モータ回転速度ωが所定速度ωｔｈｒ以下（所定範囲内）であるか否かを判定する。
　電源電圧Ｖｂおよびモータ回転速度ωの判定処理（ステップＳ１０１）の詳細については、図１３を参照しながら後述する。

　続いて、ステップＳ１０１の判定結果が所定範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ１０２）、所定範囲外（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、正常状態と見なし、第１、第２系統のいずれにも異常疑義なしを示すフラグを立てて（ステップＳ１０７）、図１２の処理ルーチンを終了する。

　一方、ステップＳ１０２において、電源電圧Ｖｂおよびモータ回転速度ωの判定結果が所定範囲内（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、指令誤差が過大であるか否かの判定処理（ステップＳ１０３、Ｓ１０５）に進む。

　ステップＳ１０３においては、第１系統において指令誤差が過大であるか否かを判定する。すなわち、「第１系統の制御誤差が過大で、かつ相電圧指令がゼロ付近ではない」という条件が成立するか否かを判定する。
　なお、ステップＳ１０３の判定条件は、相電圧指令が過大という条件に置き換えてもよい。

　ステップＳ１０３において、「第１系統の制御誤差が過大」の条件が非成立（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、正常状態と見なし、第１、第２系統のいずれにも異常疑義なしを示すフラグを立てて（ステップＳ１０７）、図１２の処理ルーチンを終了する。

　一方、ステップＳ１０３において、上記条件が成立する（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、第１系統の異常疑義成立と見なし、第１系統の当該相における指令誤差が過大であって異常疑義有りを示すフラグを立てて（ステップＳ１０４）、図１２の処理ルーチンを終了する。

　同様に、ステップＳ１０５においては、第２系統について、「第２系統の制御誤差が過大」の条件の成否を判定し、条件が成立しない場合にはステップＳ１０７に進み、条件が成立する場合には、第２系統の異常疑義成立と見なし、第２系統の当該相における指令誤差が過大であって異常疑義有りを示すフラグを立てて（ステップＳ１０４）、図１２の処理ルーチンを終了する。

　なお、前述の通り、指令誤差判定処理（ステップＳ１０３、Ｓ１０５）は、制御誤差が過大であって、かつ相電圧指令がゼロ付近でないことを判定条件としているが、制御誤差は、前述の実施の形態１で述べたｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑを用いてもよく、または、前述の実施の形態２で述べたｄｑ軸電圧偏差Ｅｖｄ、Ｅｖｑを用いればよい。

　前述の実施の形態１、２では、巻線駆動系が１組のみであったが、この発明の実施の形態３では、第１、第２系統において、それぞれ同様の演算を行えばよい。なお、ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑおよびｄｑ軸電圧偏差Ｅｖｄ、Ｅｖｑの詳細な説明は、前述と同様なので、ここでは詳述を省略する。

　ステップＳ１０３において、たとえば、√（Ｅｄ＾２＋Ｅｑ＾２）＜Ｅｔｈｒが成立する場合には、制御誤差が過大でないと判定し、（√（Ｅｄ＾２＋Ｅｑ＾２）≧Ｅｔｈｒが成立する場合には、制御誤差が過大であると判定する。

　また、相電流指令がゼロ付近でないか否かの判定は、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊がゼロ付近でない（Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊が最大）か否かを判定することであり、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊の値が図４内の領域Ａ１（または、Ａ２）に入っているか否かの判定に相当する。

　対象とする系統の制御誤差が過大であって、かつ対象とする相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近でない場合には、ステップＳ１０３において、指令誤差の過大条件が成立する（すなわち、Ｙｅｓ）と判定され、それ以外の場合、非成立（すなわち、Ｎｏ）と判定される。

　なお、ステップＳ１０３においては、制御誤差が過大であって、かつ相電圧指令がゼロ付近以外であることを判定条件としたが、対象とする相電圧指令が過大であるか否かの判定に置き換えてもよい。
　この場合、当該相電圧指令（上記例では、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊）の絶対値が、所定印加電圧Ｖｘｔｈｒ以上であるか否かにより誤差過大条件の成否を判定する。

　つまり、｜Ｖｕ＊｜≧Ｖｘｔｈｒが成立すれば、指令誤差過大が成立する（すなわち、Ｙｅｓ）と判定し、それ以外の場合には、非成立（すなわち、Ｎｏ）と判定する。
　なお、所定印加電圧Ｖｘｔｈｒの値については、前述の実施の形態１における所定誤差Ｅｔｈｒの設定において述べたように、たとえば、外乱電圧から相電圧指令の応答を考慮して設計すればよい。

　次に、図１３のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態３による電源電圧Ｖｂおよびモータ回転速度ωの判定処理（ステップＳ１０１）の具体的手順について説明する。
　図１３において、ステップＳ２０１、Ｓ２０２は、それぞれ、前述（図６）のステップＳ３、Ｓ４と同様の処理である。

　ステップＳ２０１においては、電源電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｔｈｒ以上であるか否かを判定し、Ｖｂ＜Ｖｔｈｒ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、電源電圧Ｖｂおよびモータ回転速度ωが所定範囲外であることを示すフラグを立てて（ステップＳ２０４）、図１３の処理ルーチンを終了する。

　一方、ステップＳ２０１において、Ｖｂ≧Ｖｔｈｒ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、続いて、モータ回転速度ωが所定速度ωｔｈｒ以下であるか否かを判定し（ステップＳ２０２）、ω＞ωｔｈｒ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、電源電圧Ｖｂおよびモータ回転速度ωが所定範囲外であることを示すフラグを立てて（ステップＳ２０４）、図１３の処理ルーチンを終了する。

　一方、ステップＳ２０２において、ω≦ωｔｈｒ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、電源電圧Ｖｂおよびモータ回転速度ωが所定範囲内であることを示すフラグを立てて（ステップＳ２０３）、図１３の処理ルーチンを終了する。

　以上のように、図１１内のステップＳ２０、Ｓ２１において、対象とする系統の対象とする相に異常の疑義があるか否かを判定することができ、異常の疑義がある場合には、ステップＳ６に進み、当該相の相電流の絶対値が過小であることを判定して、当該相に開放状態の故障が発生したことを検知することができる。

　また、図１３内のステップＳ１０１の電源電圧Ｖｂおよびモータ回転速度ωの判定処理を、各系統における判定処理で個別に実行することなく、共通して実行すればよく、その分、演算が簡略化することができるという効果がある。

　以上のように、この発明の実施の形態３（図９～図１３）に係るモータ制御装置は、
複数相の巻線からなる巻線組を複数系統（巻線組１５、１６）有するモータ２に対し、電源４から供給される電流および印加電圧を制御するために、複数系統の巻線組１５、１６の各相に対する印加電圧を制御する複数のスイッチング素子ＵＰ１～ＷＰ１、ＵＮ１～ＷＮ１、ＵＰ２～ＷＰ２、ＵＮ２～ＷＮ２を有し、電源４から複数系統の巻線組１５、１６の各相に供給する電流を制御する複数系統のインバータ２２Ａ、２２Ｂと、複数系統の巻線組１５、１６の各相に供給する電流に対応した複数組の電流指令に応じて、複数系統のインバータ２２Ａ、２２Ｂの各々に印加電圧に対応した複数組の電圧指令Ｖ１＊、Ｖ２＊を生成し、複数系統の巻線組１５、１６の各相に流す電流を制御する電流制御手段２３と、複数系統の巻線組１５、１６の各相または複数系統のインバータ２２Ａ、２２Ｂのいずれかの配線の断線、または、複数のスイッチング素子ＵＰ１～ＷＰ１、ＵＮ１～ＷＮ１、ＵＰ２～ＷＰ２、ＵＮ２～ＷＮ２のいずれかのオープン故障を検知する故障検知手段２５と、を備えている。

　故障検知手段２５は、複数系統のインバータ２２Ａ、２２Ｂおよび複数系統の巻線組１５」、１６の各々で構成される複数の系統のうち、いずれの系統に異常の疑義が生じているかを判定する異常疑義判定処理を行い、異常の疑義がある状態と判定され、かつ、対象とする相の相電流が所定電流Ｉｘ＿ｔｈｒ以下である状態が所定時間（計測期間ｔｍ＿ｔｈｒ）以上検出された場合に、対象とする相に開放状態の故障が発生したと判定する。

　これにより、図９のように、複数系統の巻線駆動系を備えた場合であっても、異常が生じた系統の判定と、相電流の過小状態の判定とにより、オープン故障を特定することができるので、相の開放状態の故障を正確に特定することができる。
　また、故障検知手段２５による異常疑義判定処理（図１２）において、一部の判定処理を共通化や系統間の相互比較を行うことができ、この結果、故障の検知精度および検知速度を向上させつつ、簡易な演算による故障検知を可能とすることができる。

　また、故障検知手段２５は、異常疑義判定処理（図１２）において、複数の系統の各々に共通して、電源４の電源電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｔｈｒ以上であって、かつ、モータ２のモータ回転速度ωが所定速度ωｔｈｒ以下である条件が成立するか否かを判定し、条件が成立したときに、さらに、複数の系統の各々において、電流指令または電圧指令に対する制御誤差が所定誤差以上であるか、または、対象とする相の電圧指令が所定相電圧以上である、という条件が成立する場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定してもよい。
　これにより、一部判定が共通化されるので、検知精度および検知速度を向上させつつ、演算を簡易化することができる。

　実施の形態４．
　なお、上記実施の形態３（図９～図１３）では、故障検知手段２５の異常疑義判定処理（図１２）において、複数系統の電源電圧Ｖｂの判定処理（ステップＳ１０１）を共通に実行したが、図１４（ステップＳ３０２、Ｓ３０６）のように、複数の系統ごとに電源電圧Ｖｂ１、Ｖｂ２の判定処理を実行してもよい。

　図１４はこの発明の実施の形態４による異常疑義判定処理を具体的に示すフローチャートであり、ステップＳ３０３～Ｓ３０５、Ｓ３０７、Ｓ３０８は、前述（図１２参照）のステップＳ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０７、Ｓ１０５、Ｓ１０６と同様の処理である。
　図１４においては、各系統に対して、電源電圧Ｖｂ１、Ｖｂ２の判定処理（ステップＳ３０２、Ｓ３０６）を個別に実行する点が前述（図１２）と異なる。

　なお、この発明の実施の形態４の構成は、図９および図１０に示した通りであり、基本的な制御処理手順は、図１１に示した通りである。
　ただし、この場合、図９内の電源電圧検出器２６は、第１系統側に供給される電源電圧Ｖｂａ１と、第２系統側に供給される電源電圧Ｖｂａ２を個別に計測する。
　また、故障検知手段２５は、電源電圧Ｖｂ１、Ｖｂ２の判定処理を系統ごとに個別に実行する。

　図１４において、故障検知手段２５は、まず、モータ回転速度ωが所定速度以下（ω≦ωｔｈｒ）であるか否かを判定し（ステップＳ３０１）、ω＞ωｔｈｒ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、前述（図１２）のステップＳ１０７と同様に、正常状態と見なし、第１、第２系統のいずれにも異常疑義なしを示すフラグを立てて（ステップＳ３０５）、図１４の処理ルーチンを終了する。

　一方、ステップＳ３０２において、ω≦ωｔｈｒ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、続いて、各系統の電源電圧Ｖｂ１、Ｖｂ２の判定処理（ステップＳ３０２、Ｓ３０６）に進む。
　ステップＳ３０２においては、第１系統側の電源電圧Ｖｂ１が所定電圧以上（Ｖｂ１≧Ｖｔｈｒ）であるか否かを判定し、Ｖｂ１＜Ｖｔｈｒ（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、正常状態と見なして（ステップＳ３０５）、図１４の処理ルーチンを終了する。

　一方、ステップＳ３０２において、Ｖｂ１≧Ｖｔｈｒ（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、続いて、前述（図１２）のステップＳ１０３と同様に、対象とする第１系統の指令誤差の過大判定処理（ステップＳ３０３）を行い、指令誤差が過大ではない（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、正常状態と見なして（ステップＳ３０５）、図１４の処理ルーチンを終了する。

　一方、ステップＳ３０３において、指令誤差が過大である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、前述（図１２）のステップＳ１０４と同様に、第１系統の対象とする相における指令誤差が過大であって、異常の疑義があることを示すフラグを立てて（ステップＳ３０４）、図１４の処理ルーチンを終了する。

　図１４内のステップＳ３０２～Ｓ３０４は、第１系統についての処理であるが、ステップＳ３０６～Ｓ３０８は、第２系統についての処理である。
　ステップＳ３０６～Ｓ３０８の詳細については、第２系統の各値に対して第１系統と同様の処理を実行するのみなので詳述を省略する。

　以上のように、この発明の実施の形態４（図９、図１４）による故障検知手段２５は、複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行う。
　すなわち、故障検知手段２５は、異常疑義判定処理（図１４）において、各インバータ２２Ａ、２２Ｂおよび各巻線組１５、１６の系統ごとに構成された複数の系統（第１系統、第２系統）のうち、いずれの系統に異常の疑義が生じているかを判定する。

　具体的には、ステップＳ３０２、Ｓ３０６において、電源４の電源電圧Ｖｂ１、Ｖｂ２が所定電圧Ｖｔｈｒ以上（すなわち、Ｙｅｓ）であって、かつ、ステップＳ３０１において、モータ２のモータ回転速度ωが所定速度ωｔｈｒ以下（ステップＳ３０１）であったときに、電流指令または電圧指令に対する制御誤差が所定誤差以上であるか、または、対象とする相の電圧指令が所定相電圧以上である、という条件が成立する場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定する。

　また、故障検知手段２５は、異常の疑義がある状態と判定され、かつ、対象とする相電流が所定電流以下である状態が所定時間以上検出された場合に、対象とする相に開放状態の故障が発生したと判定する。

　このように、異常疑義判定処理において、系統ごとに個別に状態検出および判定を行うことにより、複数系統の巻線駆動系を備えた場合であっても、相の開放状態の故障を正確に特定することができ、さらに、他の系統に依存せずに、検知精度を個別に高めることができる。

　実施の形態５．
　なお、上記実施の形態３、４（図１２、図１４）では、異常疑義判定処理において、電源電圧およびモータ回転速度を用いたが、図１５（ステップＳ４０１、Ｓ４０２、Ｓ４０５、Ｓ４０６）のように、系統ごとの状態量（制御誤差や電圧指令など）を系統間で相互に比較してもよい。

　図１５はこの発明の実施の形態５による異常疑義判定処理を具体的に示すフローチャートであり、ステップＳ４０１、Ｓ４０３～Ｓ４０５、Ｓ４０７は、前述（図１４参照）のステップＳ３０３～Ｓ３０５、Ｓ３０７、Ｓ３０８と同様の処理である。
　図１５においては、各系統における制御誤差や電圧指令などの状態量を、系統間で相互に比較（ステップＳ４０３、Ｓ４０６）することにより、どの系統に異常の疑義が生じているかを判定する点が前述（図１４）と異なる。

　図１５において、故障検知手段２５は、まず、対象とする系統（ここでは、第１系統）における指令誤差が過大であるか否かを判定し（ステップＳ４０１）、指令誤差が過大ではない（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、正常状態と見なし、第１、第２系統のいずれにも異常の疑義がないことを示すフラグを立てて（ステップＳ４０４）、図１５の処理ルーチンを終了する。

　ステップＳ４０１の指令誤差過大判定の詳細は、前述（図１２、図１４）のステップＳ１０３、Ｓ３０３とほぼ同様であるが、相違点に注目して後述する。
　ステップＳ４０１において、制御誤差（または、相電圧指令）が過大である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、続いて、他方の系統（第２系統）が正常状態であるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。

　ステップＳ４０２において、他方の系統の制御誤差（または、相電圧指令）が十分に正常範囲（適正範囲内）にある（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、第１系統（対象とする系統）の異常疑義成立と見なし、第１系統の対象とする相において指令誤差が過大であり異常の疑義があることを示すフラグを立てて（ステップＳ４０３）、図１５の処理ルーチンを終了する。

　一方、ステップＳ４０２において、他方の系統（第２系統）の制御誤差（または、相電圧指令）が適正範囲から逸脱している（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、正常状態と見なして（ステップＳ４０４）、図１５の処理ルーチンを終了する。

　図１５内のステップＳ４０１～Ｓ４０３は、第１系統についての処理であるが、ステップＳ４０５～Ｓ４０７は、第２系統についてのフローである。
　ステップＳ４０５～Ｓ４０７の詳細については、第２系統の各値に対して第１系統と同様の処理を実行するのみなので詳述を省略する。

　ステップＳ４０１、Ｓ４０５における指令誤差の過大判定処理は、制御誤差が過大であって、かつ、相電圧指令がゼロ付近でないことを判定条件としている。
　ここで、制御誤差は、前述の実施の形態１で述べたｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑ、または、前述の実施の形態２で述べたｄｑ軸電圧偏差Ｅｖｄ、Ｅｖｑを用いればよい。

　前述の実施の形態１、２では、巻線駆動系が１組のみであったが、この発明の実施の形態５では、第１、第２系統においてそれぞれ、同様の演算をすればよい。
　なお、ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑおよびｄｑ軸電圧偏差Ｅｖｄ、Ｅｖｑについては、前述と同様なので詳述を省略する。

　ステップＳ４０１において、たとえば、√（Ｅｄ＾２＋Ｅｑ＾２）＜Ｅｔｈｒが成立する場合は、制御誤差が過大でないと判定され、（√（Ｅｄ＾２＋Ｅｑ＾２）≧Ｅｔｈｒが成立する場合は、制御誤差が過大と判定される。
　なお、相電流指令がゼロ付近でないことの判定は、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊がゼロ付近でない（Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊が最大）か否かを判定するものであり、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊の値が前述（図４）の領域Ａ１（または、Ａ２）に入っているか否かの判定に相当する。

　したがって、ステップＳ４０１において、対象とする系統の制御誤差が過大であって、かつ、相電圧指令Ｖｘ＊がゼロ付近でない場合には、指令誤差過大が成立（すなわち、Ｙｅｓ）と判定され、それ以外の場合には、非成立（すなわち、Ｎｏ）と判定される。

　また、制御誤差の過大および相電圧指令のゼロ付近以外を判定条件としたが、制御誤差の過大のみを判定状態としてもよい。
　なぜなら、相電圧指令がゼロ付近である場合を判定条件から除いた理由は、電流が正常であってもゼロクロスする場合があることから、正常状態を異常状態と誤判定することを回避するためであるが、この発明の実施の形態５においては、他系統との相互比較を用いているので、他系統の制御誤差が小さく正常であり（ステップＳ４０２）、かつ、対象とする系統の制御誤差が大きい場合に限定して、対象とする系統の異常疑義成立を判定するからである。このように、他系統との相互比較を用いることにより、制御誤差の過大条件のみから、異常の疑義を判定することができる。

　なお、この発明の実施の形態５において、制御誤差が適正範囲内を示す閾値すなわち適正制御誤差Ｅｒｔｈｒは、前述の実施の形態１における所定誤差Ｅｔｈｒよりも小さい値に設定するものとする。
　たとえば、√（Ｅｄ＾２＋Ｅｑ＾２）≦Ｅｒｔｈｒが成立する場合には、制御誤差が適正範囲内にあると判定され、（√（Ｅｄ＾２＋Ｅｑ＾２）＞Ｅｒｔｈｒが成立する場合には、制御誤差が適正範囲から逸脱したと判定される。

　前述の実施の形態１における所定誤差Ｅｔｈｒは、モータ回転速度ωの判定閾値である所定速度ωｔｈｒ以下の外乱を仮定して設定したが、この発明の実施の形態５においては、各系統間の相対比較を用いているので、所定速度ωｔｈｒを考慮する必要はなく、適正制御誤差Ｅｒｔｈｒは、前述の所定誤差Ｅｔｈｒよりも小さい値に設定することが可能となる。

　この場合、適正制御誤差Ｅｒｔｈｒを所定誤差Ｅｔｈｒよりも小さい値に設定しても、他方の系統が正常であることを判定しているので、外乱により誤検知が生じる可能性はない。同様に、他方の系統における適正制御誤差Ｅｒｔｈｒについても、所定誤差Ｅｔｈｒよりも小さい値に設定すればよい。

　このように、異常に過大な状態を判定する閾値である適正制御誤差Ｅｒｔｈｒを、前述の所定誤差Ｅｔｈｒよりも小さい値に設定することができるので、故障検知精度を向上させるとともに、故障発生から検知までに要する時間を短縮（検知速度を速く）することができる。

　なお、図１５内のステップＳ４０１においては、制御誤差の過大および相電圧指令のゼロ付近以外を判定条件としたが、対象とする相電圧指令が過大か否かの判定に置き換えてもよい。
　この場合、対象とする相電圧指令（この例では、Ｕ相電圧指令Ｖｕ＊）の絶対値が、所定印加電圧Ｖｘｔｈｒ以上であるか否かにより、制御誤差の過大状態を判定する。

　具体的には、ステップＳ４０１において、｜Ｖｕ＊｜≧Ｖｘｔｈｒの場合には、指令誤差過大が成立（すなわち、Ｙｅｓ）と判定し、それ以外の場合には、非成立（すなわち、Ｎｏ）と判定することになる。
　なお、所定印加電圧Ｖｘｔｈｒの値については、前述の実施の形態１における所定誤差Ｅｔｈｒの設定で述べたように、たとえば、外乱電圧から相電圧指令の応答を考慮して設計すればよい。

　また、同時に、ステップＳ４０２においては、他の系統の相電圧指令が過大か否かを判定してもよい。具体的には、他方の系統のＵ相電圧指令Ｖｕ＊の絶対値が、適正印加電圧Ｖｒｘｔｈｒ以下か否かにより、他系統の正否を判定してもよい。
　この場合、ステップＳ４０２において、｜Ｖｕ＊｜≦Ｖｒｘｔｈｒが成立するときに、他系統の正常判定が成立（すなわち、Ｙｅｓ）と判定し、それ以外の場合には、非成立（すなわち、Ｎｏ）と判定することになる。
　なお、適正印加電圧Ｖｒｘｔｈｒについては、所定印加電圧Ｖｘｔｈｒよりも小さい値に設定すればよい。

　所定印加電圧Ｖｘｔｈｒについても、所定誤差と同様の議論が可能であり、前述の実施の形態３（図１２）では、外乱電圧から相電圧指令の応答を考慮して設計したが、この発明の実施の形態５においては、各系統間の相対比較を用いていので、モータ回転速度ωなどで決まる外乱電圧を考慮する必要はなく、所定印加電圧Ｖｘｔｈｒは、たとえば前述の実施の形態３における値よりも小さい値に設定することができる。

　この場合、所定印加電圧Ｖｘｔｈｒを小さい値に設定しても、他方の系統が正常であることを判定しているので、外乱によって誤検知が生じる可能性はない。
　同様に、他方の系統における適正印加電圧Ｖｒｘｔｈｒについても、前述の実施の形態３における所定印加電圧Ｖｘｔｈｒよりも小さい値に設定すればよい。

　このように、異常に過大な状態を判定する閾値である所定印加電圧Ｖｘｔｈｒを、前述の実施の形態３よりも小さい値に設定することができるので、故障検知精度を向上させるとともに、故障発生から検知までに要する時間を短縮（検知速度を速く）することができる。

　以上のように、この発明の実施の形態５による故障検知手段２５は、各インバータ２２Ａ、２２Ｂおよび各巻線組１５、１６で構成された複数の系統の各々について異常疑義判定処理（図１５）を行い、複数の系統のうち、いずれの系統に異常の疑義が生じているかを判定する。
　具体的には、複数の系統のうちの対象とする系統における制御誤差が所定誤差以上で、かつ、他方の系統における制御誤差が適正誤差範囲内にある場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定する。

　また、故障検知手段２５は、複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、複数の系統のうちの対象とする系統における電圧指令が所定印加電圧以上であって、かつ、他方の系統における電圧指令が適正印加電圧範囲内にある場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定する。

　制御誤差は、電流指令に応じた値であり、具体的には、電流指令の値と電流との電流偏差（ｄｑ軸電流偏差Ｅｄ、Ｅｑ）に応じた値である。
　または、制御誤差は、電圧指令値と印加電圧との電圧偏差（ｄｑ軸電圧偏差Ｅｖｄ、Ｅｖｑ）に応じた値であり、印加電圧は、電流およびモータ回転速度ωの少なくとも一方に応じた推定値である。

　これにより、前述の実施の形態３、４と同様に、複数系統の巻線駆動系を備えた場合であっても、相の開放状態の故障を正確に特定することができ、故障検知の精度および速度を向上させることができる。

　また、モータ回転速度ωの条件や電源電圧Ｖｂの条件が不要となり、動作状態の限定を受けることがないので、広い動作範囲で故障の検知が可能となる。
　さらに、各系統間で相互比較を行うので、単独で判定処理を行う場合よりも異常状態の閾値を小さい値（厳しい判定方向）に設定することができるので、さらに故障検知の精度および速度を向上させることができる。

　なお、上記説明では、指令誤差の過大判定処理（ステップＳ４０１）と他系統の正常判定処理（ステップＳ４０２）とを個別に実行したが、対象とする系統と他方の系統との差を判定するようにして、統合してもよい。

　この場合、故障検知手段２５は、複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、複数の系統のうちの対象とする系統における制御誤差が、他方の系統における制御誤差よりも所定差分誤差以上大きい場合、または、対象とする系統における制御誤差から他方の系統における制御誤差を減算した値が所定差分誤差以上である場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定する。

　具体的には、対象とする系統の制御誤差をＥ１とし、他方の系統の制御誤差をＥ２とすると、対象とする系統の制御誤差Ｅ１の絶対値から、他方の系統の制御誤差Ｅ２の絶対値を減算した値が、所定差分誤差Ｅｔｈｒｄ以上であるか否かの条件に置き換えればよい。

　これを式で表現すると、ステップＳ４０２において、以下の式（６）が成立するならば、ステップＳ４０３に進み、対象とする系統（第１系統）に異常の疑義が生じていると見なす。

　｜Ｅ１｜－｜Ｅ２｜≧Ｅｔｈｒｄ　・・・（６）

　一方、式（６）が非成立ならば、ステップＳ４０４に進み、正常状態であると見なすことになる。

　指令誤差過大判定処理（ステップＳ４０５）および他系統正常判定処理（ステップＳ４０６）についても、同様に置き換えればよい。
　なお、所定差分誤差Ｅｔｈｒｄは、所定誤差と適正制御誤差との差分に設定すればよく、これにより、上述と同様の効果を奏することができる。

　また、制御誤差ではなく相電圧指令を用いた場合も同様であり、故障検知手段２５は、対象とする系統における電圧指令が、他方の系統における電圧指令よりも所定差分印加電圧以上大きい場合、または、対象とする系統における電圧指令から他方の系統における電圧指令を減算した値が所定差分印加電圧以上である場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することができる。

　具体的には、対象とする系統（第１系統）の相電圧指令をＶｘ１とし、他方の系統（第２系統）の相電圧指令をＶｘ２とすると、対象とする系統の相電圧指令Ｖｘ１の絶対値から、他方の系統の相電圧指令Ｖｘ２の絶対値を減算した値が、所定差分印加電圧Ｖｘｔｈｒｄ以上であるか否かの条件に置き換えればよい。

　これを式で表現すると、ステップＳ４０２において、以下の式（７）が成立するならば、ステップＳ４０３に進み、対象とする系統（第１系統）に異常の疑義が生じていると見なす。

　｜Ｖｘ１｜－｜Ｖｘ２｜≧Ｖｘｔｈｒｄ　・・・（７）

　一方、式（７）が非成立ならば、ステップＳ４０４に進み、正常状態であると見なすことになる。

　指令誤差過大判定処理（ステップＳ４０５）および他系統正常判定処理（ステップＳ４０６）についても、同様に置き換えればよい。
　なお、所定差分印加電圧Ｖｘｔｈｒｄは、所定印加電圧と適正印加電圧との差分に設定すればよく、これにより、上述と同様の効果を奏することができる。

　また、上記式（６）は、等価的変形が当然可能であり、たとえば、以下の式（８）のように表現することができる。

　｜Ｅ１｜≧｜Ｅ２｜＋Ｅｔｈｒｄ　・・・（８）

　すなわち、対象とする系統の制御誤差Ｅ１の絶対値が、他方の系統の制御誤差Ｅ２の絶対値に比べて所定差分誤差Ｅｔｈｒｄ分だけ大きいか否かという条件に置き換えることができる。
　相電圧指令についても同様であり、上記式（７）は、以下の式（９）のように表現することができる。

　｜Ｖｘ１｜≧｜Ｖｘ２｜＋Ｖｘｔｈｒｄ　・・・（９）

　すなわち、対象とする系統の相電圧指令Ｖｘ１の絶対値が、他方の系統の相電圧指令Ｖｘ２の絶対値に比べて所定差分印加電圧Ｖｘｔｈｒｄ分だけ大きいか否かという条件に置き換えることができる。

　また、上記説明では、指令誤差過大判定処理（ステップＳ４０１）において、対象とする系統のみの値を用いたが、対象とする系統の値と他方の系統の値との和を判定するようにしてもよい。

　具体的には、対象とする系統の制御誤差Ｅ１の絶対値と、他方の系統の制御誤差Ｅ２の絶対値とを加算した値が、所定加算誤差Ｅｔｈｒｓ以上であるか否かの条件に置き換えればよい。
　これを式で表現すると、ステップＳ４０１において、以下の式（１０）が成立するならば、対象とする系統の指令誤差が過大であると判定する。

　｜Ｅ１｜＋｜Ｅ２｜≧Ｅｔｈｒｓ　・・・（１０）

　一方、式（１０）が非成立ならば、指令誤差が過大でないので、ステップＳ４０４に進み、正常状態であると見なすことになる。

　すなわち、故障検知手段２５は、対象とする系統における制御誤差と、他方の系統における制御誤差との和が所定加算誤差Ｅｔｈｒｓ以上であって、かつ、他方の系統における制御誤差が適正誤差範囲内にある場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定する。
　なお、所定加算誤差は、所定誤差と適正制御誤差との和に設定すればよく、これにより、上述と同様の効果を奏することができる。

　また、制御誤差ではなく相電圧指令を用いた場合も同様であり、具体的には、対象とする系統の相電圧指令Ｖｘ１の絶対値と、他方の系統の相電圧指令Ｖｘ２の絶対値とを加算した値が、所定加算印加電圧Ｖｘｔｈｒｓ以上であるか否かに置き換えればよい。

　この場合、故障検知手段２５は、対象とする系統における電圧指令と、他方の系統における電圧指令との和が所定加算印加電圧Ｖｘｔｈｒｓ以上であって、かつ、他方の系統における電圧指令が適正引火電圧範囲内にある場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定する。

　これを式で表現すると、ステップＳ４０１において、以下の式（１１）が成立するならば、対象とする系統の指令誤差が過大であると判定する。

　｜Ｖｘ１｜＋｜Ｖｘ２｜≧Ｖｘｔｈｒｓ　・・・（１１）

　一方、式（１１）が非成立ならば、指令誤差が過大でないので、ステップＳ４０４に進み、正常状態であると見なすことになる。
　ステップＳ４０５についても、ステップＳ４０１と同様に、上述の変形が可能である。
　なお、所定加算印加電圧Ｖｘｔｈｒｓは、所定印加電圧と適正印加電圧との和に設定すればよく、これにより、上述と同様の効果を奏することができる。

　また、上記式（１０）は、等価的変形が当然可能であり、たとえば、以下の式（１２）のように表現することができる。

　｜Ｅ１｜≧Ｅｔｈｒｄ－｜Ｅ２｜　・・・（１２）

　すなわち、対象とする系統の制御誤差Ｅ１の絶対値が、所定差分誤差Ｅｔｈｒｄから他方の系統の制御誤差Ｅ２の絶対値を減算した値以上であるか否かという条件に置き換えることができる。
　相電圧指令についても同様であり、上記式（１１）は、以下の式（１３）のように表現することができる。

　｜Ｖｘ１｜≧Ｖｘｔｈｒｄ－｜Ｖｘ２｜　・・・（１３）

　すなわち、対象とする系統の相電圧指令Ｖｘ１の絶対値が、所定差分印加電圧Ｖｘｔｈｒｄから他方の系統の相電圧指令Ｖｘ２の絶対値を減算した値以上であるか否かという条件に置き換えることができる。

　実施の形態６．
　なお、上記実施の形態５（図１５）では、異常疑義判定処理において、対象とする系統の指令誤差の過大条件の成否を判定したが、図１６（ステップＳ５０１、Ｓ５０５）のように、各系統の状態量（相電流など）を系統間で相互に比較してもよい。

　図１６はこの発明の実施の形態６による異常疑義判定処理を具体的に示すフローチャートであり、ステップＳ５０２～Ｓ５０４、Ｓ５０６、Ｓ５０７は、前述（図１５参照）のステップＳ４０２～Ｓ４０４、Ｓ４０６、Ｓ４０７と同様の処理である。
　図１６においては、各系統における対応する相の相電流（状態量）を系統間で相互に比較することにより、どの系統に異常の疑義が生じているかを判定する点が前述（図１５）と異なる。

　図１６において、故障検知手段２５は、まず、対象とする系統以外の他方の系統（ここでは、第２系統）に関して、他系統の対応する相の相電流が「ゼロ付近でない大きな値」であるか否かを判定する（ステップＳ５０１）。

　ステップＳ５０１は、系統間の相違によって異常の疑義を判定する処理であり、図１１内のステップＳ６の判定処理（判定対象とする系統の当該相の相電流が過小状態か否かの判定処理）とは異なる。

　具体的には、ステップＳ５０１の判定処理においては、他方の系統の対応する相の相電流Ｉ２ｘの絶対値が所定通常電流Ｉｘｔｈｒｎ以上（｜Ｉ２ｘ｜≧Ｉｘｔｈｒｎ）であるか否かを判定する。なお、所定通常電流Ｉｘｔｈｒｎは、所定電流Ｉｘ＿ｔｈｒよりも大きく設定すればよい。

　ステップＳ５０１において、他系統の相電流がゼロ付近（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば正常と見なし（ステップＳ５０４）、図１６の処理ルーチンを終了する。
　一方、ステップＳ５０１において、他系統の相電流が大きい（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、続いて、他方の系統（第２系統）が正常であるか否かを判定する（ステップＳ５０２）。

　ステップＳ５０２においては、前述（ステップＳ４０２）と同様に、対象とする系統以外の他系統（第２系統）の制御誤差（または、電圧指令）が過大を示す基準値よりも小さな適正範囲内にあるか否かを判定する。
　なお、適正範囲とは、十分に正常と見なせる範囲を意味しており、実際の異常範囲からはマージンが設定されているので、適正範囲外がすべて異常という訳ではない。

　ステップＳ５０２において、他方の系統（第２系統）の制御誤差が十分正常な適正範囲内にない（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば正常と見なし（ステップＳ５０４）、他系統の制御誤差が適性範囲内にある（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、対象とする系統（第１系統）の異常擬似条件が成立と見なして（ステップＳ５０３）、図１６の処理ルーチンを終了する。

　正常状態判定時のステップＳ５０４においては、前述（ステップＳ１０７、Ｓ３０５、Ｓ４０４）と同様に、いずれの系統にも異常の疑義がないことを示すフラグを立てる。
　また、ステップＳ５０３においては、前述（ステップＳ１０４、Ｓ３０４、Ｓ４０３）と同様に、第１系統の当該相の指令誤差が過大であって異常の疑義があることを示すフラグを立てる。
　なお、第２系統の処理（ステップＳ５０５～Ｓ５０７）については、上記第１系統の処理（ステップＳ５０１～Ｓ５０３）と同様なので説明は省略する。

　以上のように、この発明の実施の形態６（図１６）による故障検知手段２５は、対象とする系統ではない他方の系統における対応する相の相電流が所定通常電流Ｉｘｔｈｒｎ以上であって、かつ、他方の系統における制御誤差が適正誤差範囲内にある場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定する。

　または、故障検知手段２５は、他方の系統における対応する相電流が所定通常電流Ｉｘｔｈｒｎ以上であって、かつ、他方の系統における電圧指令が適正印加電圧範囲内にある場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定する。

　また、前述の実施の形態３～５と同様に、故障検知手段２５は、インバータ２２Ａ、２２Ｂおよび巻線組１５、１６で構成された複数の系統のうち、いずれの系統に異常の疑義が生じているかを判定する異常疑義判定処理（図１６）を行い、異常の疑義がある状態と判定され、かつ、対象とする相電流が所定電流以下である状態が所定時間以上検出された場合に、対象とする相に開放状態の故障が発生したと判定する。

　これにより、前述と同様に、複数の系統の巻線駆動系を備える場合にも、相の開放状態の故障を正確に特定することができ、かつ、モータ回転速度ωの条件や電源電圧の条件が不要となり、動作状態の限定がないので、広い動作範囲で故障の検知が可能となり、さらに、系統間で相互比較を行うので、外乱を考慮した判定閾値の設定をしなくてよいので、故障検知の速度を向上することができる。

　また、モータ回転速度ωなどで決まる外乱電圧を考慮することなく、所定通常電流Ｉｘｔｈｒｎを決定することができ、このように判定基準を設定しても、他方の系統が正常であることを判定可能なので、外乱による誤検知の可能性はない。
　この結果、外乱を考慮した閾値設定にする必要がないので、故障検知速度を向上させることができる。
　また、系統間で相互比較を行うので、単独で判定するよりも異常状態の閾値を小さい値（厳しい方向）に設定することができるので、故障検知の精度および速度を向上させることができる。

　また、他系統相電流大判定処理（ステップＳ５０１）において、他系統のみの値を用いたが、対象とする系統と他方の系統との和を用いて判定してもよい。
　この場合、故障検知手段２５は、対象とする系統の対象とする相の相電流と、他方の系統における対応する相電流との和が所定加算電流以上であって、かつ、他方の系統における制御誤差が適正誤差範囲内にある場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定する。

　または、故障検知手段２５は、対象とする系統の対象とする相電流と、他方の系統における対応する相電流との和が所定加算電流以上であて、かつ、他方の系統における電圧指令が適正印加電圧範囲内にある場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定する。

　具体的には、対象とする系統の相電流Ｉ１ｘの絶対値と、他方の系統の相電流Ｉ２ｘの絶対値とを加算した値が、所定加算電流Ｉｘｔｈｒｓ以上であるか否かに置き換えればよい。
　これを式で表現すると、ステップＳ５０１において、以下の式（１４）が成立するならば、他系統の相電流が大きいと判定する。

　｜Ｉ１ｘ｜＋｜Ｉ２ｘ｜≧Ｉｘｔｈｒｓ　・・・（１４）

　一方、式（１４）が非成立ならば、他系統の相電流がゼロ付近と判定して、ステップＳ５０４に進み、正常状態であると見なすことになる。
　なお、所定加算電流Ｉｘｔｈｒｓは、所定電流と所定通常電流との和に設定すればよく、これにより、上述と同様の効果を奏することができる。

　また、他系統相電流大判定処理（ステップＳ５０１）において、他系統のみの値を用いたが、対象とする系統と他方の系統との差を判定するようにしてもよい。
　この場合、故障検知手段２５は、他方の系統における対応する相電流が、対象とする系統の対象とする相電流よりも所定差分電流以上大きいか、または、他方の系統における対応する相電流から対象とする系統の対象とする相電流を減算した値が所定差分電流以上であったときに、他方の系統における制御誤差が適正誤差範囲内にある場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定する。

　または、故障検知手段２５は、他方の系統における対応する相電流が、対象とする系統の対象とする相電流よりも所定差分電流以上大きいか、または、他方の系統における対応する相電流から対象とする系統の対象とする相電流を減算した値が所定差分電流以上であったときに、他方の系統における電圧指令が適正印加電圧範囲内にある場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定する。

　具体的には、他方の系統の相電流Ｉ２ｘの絶対値から対象とする系統の相電流Ｉ１ｘの絶対値を減算した値が、所定差分電流Ｉｘｔｈｒｄ以上であるか否かに置き換えればよい。
　これを式で表現すると、ステップＳ５０１において、以下の式（１５）が成立するならば、他系統の相電流が大きいと判定する。

　｜Ｉ２ｘ｜－｜Ｉ１ｘ｜≧Ｉｘｔｈｒｄ　・・・（１５）

　一方、式（１５）が非成立ならば、他系統の相電流がゼロ付近と判定して、ステップＳ５０４に進み、正常状態であると見なすことになる。
　なお、所定差分電流Ｉｘｔｈｒｄは、所定通常電流から所定電流を減算した値に設定すればよく、これにより、上述と同様の効果を奏することができる。

　また、上記式（１５）は、等価的変形が当然可能であり、たとえば、以下の式（１２）のように表現することができる。

　｜Ｉ２ｘ｜≧｜Ｉ１ｘ｜＋Ｉｘｔｈｒｄ　・・・（１６）

　すなわち、他方の系統の相電流Ｉ２ｘの絶対値が、対象とする系統の相電流Ｉ１ｘの絶対値に比べて所定加算電流Ｉｘｔｈｒｓ分だけ大きいか否かという条件に置き換えることができる。

　実施の形態７．
　なお、上記実施の形態１～６（図１～図１６）では、迅速処理が可能な故障検知手段２５を備えたモータ制御装置１のみについて説明したが、図１７のように、モータ２を操舵アシストモータに適用するとともに、モータ制御装置１を車両の電動パワーステアリング装置に適用してもよい。

　図１７はこの発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置を概略的に示すブロック構成図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、前述と同一符号が付されている。

　図１７において、電動パワーステアリング装置は、モータトルクＴｍ（補助力）を発生するモータ２と、モータ回転角度センサ３と、電源４と、車両の運転者が操作するステアリングホイール５と、ステアリングホイール５に連結されたステアリングシャフト６と、ステアリングホイール５に加わる運転者の操舵トルクＴｓを検出するトルクセンサ７と、モータ２とステアリングシャフト６との間に介在されたモータ減速ギヤ８と、ステアリングシャフト６の先端部に設けられたラック・ピニオンギヤ９と、ラック・ピニオンギヤ９を介してステアリングシャフト６からの操舵力が伝達される左右の車輪１０、１１と、モータ２の状態量および各センサ３、７からの入力情報に基づきモータ２を制御するコントロールユニット１２と、を備えている。

　トルクセンサ７は、運転者がステアリングホイール５を操舵したときに、ステアリングホイール５からステアリングシャフト６に加わった操舵トルクＴｓを検出し、コントロールユニット１２に入力する。

　また、モータ回転角度センサ３は、モータ２のモータ回転角度θを検出してコントロールユニット１２に入力する。
　モータ回転角度θの検出値は、コントロールユニット１２内のモータ制御装置１（図１、図２参照）に入力されて、前述と同様に、電流制御手段２３における３相電圧指令Ｖ＊の決定に用いられるとともに、モータ回転速度ωの演算に用いられる。

　コントロールユニット１２は、モータ制御装置１と、操舵トルクＴｓに基づきモータトルクＴｍの目標値に相当するトルク電流指令（ｑ軸電流指令Ｉｑ＊）を算出するマップ１３と、を備えている。
　コントロールユニット１２内のマップ１３は、モータ２から出力すべきモータトルクＴｍの目標値をあらかじめ記憶しており、トルクセンサ７からの操舵トルクＴｓに応じたモータトルクＴｍの方向と大きさを決定し、モータ２を制御するためのトルク電流指令を算出する。

　運転者からステアリングホイール５に加えられた操舵トルクＴｓは、ステアリングシャフト６からラック・ピニオンギヤ９を介してラックに伝達され、車輪１０、１１を転舵させる。
　モータ２は、モータ減速ギヤ８を介してステアリングシャフト６と連結しており、モータ２から発生する補助力（モータトルクＴｍ）は、モータ減速ギヤ８を介してステアリングシャフト６に伝達され、操舵時に運転者が加える操舵トルクＴｓを軽減させるように作用する。

　コントロールユニット１２内のモータ制御装置１は、トルクセンサ７からの操舵トルクＴｓに応じて、マップ１３からモータ２が付与すべき目標補助力の方向と大きさを決定し、目標補助力を発生させるために、電源４からモータ２に供給する電流を制御する。
　すなわち、モータ制御装置１は、トルク電流指令（ｑ軸電流指令Ｉｑ＊）を実現するように、モータ２に流れる電流を制御する。
　この電流により、モータ２からは、目標補助力と一致した補助力が発生する。

　図９の電動パワーステアリング装置においては、車両の走行中に故障が発生した場合に直ちに制御を停止すると、運転者の感じる違和感が大きくなるので、可能な限り制御を継続させることにより違和感を低減することが望ましい。

　したがって、コントロールユニット１２において、モータ制御装置１内の電流制御手段２３は、故障検知手段により何らかの故障が発生したことが検知された場合には、可能な限り良好な制御を継続させるために、故障した箇所と故障内容を短時間に特定し、故障箇所および故障内容に応じたモータ２の制御を行う。

　たとえば、モータ２のＵ相に開放状態の故障が特定された場合には、他のＶ相、Ｗ相のみの電流を制御することにより、モータ２の制御を継続する。
　また、短時間で故障箇所と故障内容を特定することにより、故障発生後に早く故障状態に対応した制御に移行することが可能となる。

　以上のように、この発明の実施の形態７（図１７）に係る電動パワーステアリング装置は、前述のモータ制御装置１を含むコントロールユニット１２と、コントロールユニット１２に電力を供給する電源４と、車両の運転者により操作されるステアリングホイール５と、ステアリングホイール５に連結されたステアリングシャフト６と、ステアリングホイール５からステアリングシャフト６に加わる操舵トルクＴｓを検出するトルクセンサ７と、ステアリングシャフト６に接続されて操舵トルクＴｓを軽減するためのモータトルクＴｍ（補助力）を発生するモータ２と、を備えている。

　コントロールユニット１２は、操舵トルクＴｓの検出値に基づき目標補助力を発生させるようにモータ２に対する供給電力を制御するとともに、モータ制御装置１からモータ２までの経路の開放故障が検知された場合には、故障検知内容に応じた制御により、モータ２の制御を継続させる。

　これにより、たとえば、モータ２の１相が開放状態になる故障を、短い時間で正確に特定することができるので、迅速かつ正確に、故障状態に対応した制御に移行することができ、運転者の感じる違和感を低減することができる。

　１　モータ制御装置、２　モータ、３　モータ回転角度センサ、４　電源、５　ステアリングホイール、６　ステアリングシャフト、７　トルクセンサ、８　モータ減速ギヤ、１０、１１　車輪、１２　コントロールユニット、１３　マップ、１５、１６　巻線組、２１　モータ回転速度演算器、２２、２２Ａ、２２Ｂ　インバータ、２３　電流制御手段、２４、２４Ａ、２４Ｂ　インバータ駆動回路、２５　故障検知手段、２６　電源電圧検出器、３１　２相変換手段、３２　減算器、３４　ｄ軸制御器、３５　ｑ軸制御器、３６　３相変換手段、４１、４２　正常時電流制御手段、４３　トルク電流分配手段、、ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ１１、ＣＴ２１、ＣＴ３１、ＣＴ１２、ＣＴ２２、ＣＴ３２　電流検出器、ＤＵＰ、ＤＶＰ、ＤＷＰ、ＤＵＮ、ＤＶＮ、ＤＷＮ、ＤＵＰ１、ＤＵＮ１、ＤＶＰ１、ＤＶＮ１、ＤＷＰ１、ＤＷＮ１、ＤＵＰ２、ＤＵＮ２、ＤＶＰ２、ＤＶＮ２、ＤＷＰ２、ＤＷＮ２　ダイオード、Ｅｄ　ｄ軸電流偏差、Ｅｑ　ｑ軸電流偏差、Ｅｔｈｒ　所定誤差、Ｅｖｄ　ｄ軸電圧偏差、Ｅｖｑ　ｑ軸電圧偏差、Ｆ　故障検知結果、Ｉ＊　電流指令、Ｉｄ　ｄ軸電流、Ｉｑ　ｑ軸電流、Ｉｄ＊　ｄ軸電流指令、Ｉｑ＊　ｑ軸電流指令、Ｉｕ　Ｕ相電流、Ｉｖ　Ｖ相電流、Ｉｗ　Ｗ相電流、Ｉｑ１＊、Ｉｑ２＊　トルク電流指令値、Ｉｓ＊　総合トルク電流要求値、Ｉｕ＿ｔｈｒ　所定電流、Ｋｅ　誘起電圧定数、ｔ０　故障発生時刻、ｔ１、ｔ３　故障検知時刻、ｔｃ　時間信号、ｔｃ＿ｔｈｒ　所定時間、Ｔｍ　モータトルク、Ｔｓ　操舵トルク、ＵＰ、ＶＰ、ＷＰ、ＵＮ、ＶＮ、ＷＮ、ＵＰ１、ＵＮ１、ＶＰ１、ＶＮ１、ＷＰ１、ＷＮ１、ＵＰ２、ＵＮ２、ＶＰ２、ＶＮ２、ＷＰ２、ＷＮ２　スイッチング素子、Ｖ＊　３相電圧指令、Ｖｂ　電源電圧、Ｖｄ＊　ｄ軸電圧指令、Ｖｑ＊　ｑ軸電圧指令、Ｖｄ　ｄ軸電圧値、Ｖｑ　ｑ軸電圧値、Ｖｔｈｒ　所定電圧、Ｖｕ＊　Ｕ相電圧指令、Ｖｖ＊　Ｖ相電圧指令、Ｖｗ＊　Ｗ相電圧指令、θ　モータ回転角度、ω　モータ回転速度、ωｔｈｒ　所定速度、Ｓ２０　異常疑義判定処理。

Claims

　複数相のモータへの電流および印加電圧を制御するモータ制御装置であって、
　電源からの電力を前記モータに供給するインバータと、
　電流指令に応じた電圧指令を生成して前記モータへの電流を制御する電流制御手段と、
　前記電圧指令に応じて前記インバータを駆動して前記モータへの印加電圧を制御するインバータ駆動回路と、
　前記電圧指令、前記電源の電源電圧、前記モータのモータ回転速度、および前記複数相の電流に基づいて故障発生状態を検知する故障検知手段と、を備え、
　前記故障検知手段は、
　前記電源電圧が所定電圧以上であって、かつ、
　前記モータ回転速度が所定速度以下であって、かつ、
　対象とする相の電圧指令がゼロ付近でなく、かつ、
　前記対象とする相電流が所定電流以下であって、かつ、
　前記電流指令または前記電圧指令に対する制御誤差が所定誤差以上である状態が所定時間以上検出された場合に、
　前記対象とする相に開放状態の故障が発生したと判定することを特徴とするモータ制御装置。
　前記制御誤差は、前記電流指令に応じた値であることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
　前記制御誤差は、前記電流指令の値と前記電流との電流偏差に応じた値であることを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
　前記制御誤差は、前記電圧指令値と前記印加電圧との電圧偏差に応じた値であることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
　前記印加電圧は、推定値であることを特徴とする請求項４に記載のモータ制御装置。
　前記印加電圧は、前記電流および前記モータ回転速度の少なくとも一方に応じた推定値であることを特徴とする請求項５に記載のモータ制御装置。
　前記対象とする相の電圧指令がゼロ付近でないという条件は、前記対象とする相の電圧指令が他の相に比べて大きいという条件により設定されたことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のモータ制御装置。
　複数相の巻線からなる巻線組を複数系統有するモータに対し、電源から供給される電流および印加電圧を制御するモータ制御装置であって、
　前記複数系統の巻線組の各相に対する印加電圧を制御する複数のスイッチング素子を有し、前記電源から前記複数系統の巻線組の各相に供給する電流を制御する複数系統のインバータと、
　前記複数系統の巻線組の各相に供給する電流に対応した複数組の電流指令に応じて、前記複数系統のインバータの各々に前記印加電圧に対応した複数組の電圧指令を生成し、前記複数系統の巻線組の各相に流す電流を制御する電流制御手段と、
　前記複数系統の巻線組の各相または前記複数系統のインバータのいずれかの配線の断線、または、前記複数のスイッチング素子のいずれかのオープン故障を検知する故障検知手段と、を備え、
　前記故障検知手段は、
　前記複数系統のインバータおよび前記複数系統の巻線組の各々で構成される複数の系統のうち、いずれの系統に異常の疑義が生じているかを判定する異常疑義判定処理を行い、
　異常の疑義がある状態と判定され、かつ、対象とする相の相電流が所定電流以下である状態が所定時間以上検出された場合に、前記対象とする相に開放状態の故障が発生したと判定することを特徴とするモータ制御装置。
　前記故障検知手段は、前記異常疑義判定処理において、
　複数の系統の各々に共通して、前記電源の電源電圧が所定電圧以上であって、かつ、前記モータのモータ回転速度が所定速度以下である条件が成立するか否かを判定し、前記条件が成立したときに、
　前記複数の系統の各々において、前記電流指令または前記電圧指令に対する制御誤差が所定誤差以上であるか、または、前記対象とする相の電圧指令が所定相電圧以上である、という条件が成立する場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
　前記故障検知手段は、
　前記複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、
　前記電源の電源電圧が所定電圧以上であって、かつ、前記モータのモータ回転速度が所定速度以下であったときに、
　前記電流指令または前記電圧指令に対する制御誤差が所定誤差以上であるか、または、前記対象とする相の電圧指令が所定相電圧以上である、という条件が成立する場合に、対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
　前記故障検知手段は、
　前記複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、
　前記複数の系統のうちの対象とする系統における制御誤差が所定誤差以上で、かつ、他方の系統における制御誤差が適正誤差範囲内にある場合に、前記対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
　前記故障検知手段は、
　前記複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、
　前記複数の系統のうちの対象とする系統ではない他方の系統における対応する相の相電流が所定通常電流以上であって、かつ、前記他方の系統における制御誤差が適正誤差範囲内にある場合に、前記対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
　前記故障検知手段は、
　前記複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、
　前記複数の系統のうちの対象とする系統における制御誤差と、他方の系統における制御誤差との和が所定加算誤差以上であって、かつ、前記他方の系統における制御誤差が適正誤差範囲内にある場合に、前記対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
　前記故障検知手段は、
　前記複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、
　前記複数の系統のうちの対象とする系統における制御誤差が、他方の系統における制御誤差よりも所定差分誤差以上大きい場合、または、対象とする系統における制御誤差から前記他方の系統における制御誤差を減算した値が所定差分誤差以上である場合に、前記対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
　前記故障検知手段は、
　前記複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、
　前記複数の系統のうちの対象とする系統の対象とする相の相電流と、他方の系統における対応する相電流との和が所定加算電流以上であって、かつ、前記他方の系統における制御誤差が適正誤差範囲内にある場合に、前記対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
　前記故障検知手段は、
　前記複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、
　前記複数の系統のうちの対象とする系統ではない他方の系統における対応する相電流が、前記対象とする系統の対象とする相電流よりも所定差分電流以上大きいか、または、前記他方の系統における対応する相電流から対象とする系統の対象とする相電流を減算した値が所定差分電流以上であったときに、前記他方の系統における制御誤差が適正誤差範囲内にある場合に、前記対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
　前記故障検知手段は、
　前記複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、
　前記複数の系統のうちの対象とする系統における電圧指令が所定印加電圧以上であって、かつ、他方の系統における電圧指令が適正印加電圧範囲内にある場合に、前記対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
　前記故障検知手段は、
　前記複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、
　前記複数の系統のうちの対象とする系統における電圧指令と、他方の系統における電圧指令との和が所定加算印加電圧以上であって、かつ、前記他方の系統における電圧指令が適正引火電圧範囲内にある場合に、前記対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
　前記故障検知手段は、
　前記複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、
　前記複数の系統のうちの対象とする系統における電圧指令が、他方の系統における電圧指令よりも所定差分印加電圧以上大きい場合、または、対象とする系統における電圧指令から前記他方の系統における電圧指令を減算した値が所定差分印加電圧以上である場合に、前記対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
　前記故障検知手段は、
　前記複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、
　前記複数の系統のうちの対象とする系統ではない他方の系統における対応する相電流が所定通常電流以上であって、かつ、前記他方の系統における電圧指令が適正印加電圧範囲内にある場合に、前記対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
　前記故障検知手段は、
　前記複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、
　前記複数の系統のうちの対象とする系統の対象とする相電流と、他方の系統における対応する相電流との和が所定加算電流以上であて、かつ、前記他方の系統における電圧指令が適正印加電圧範囲内にある場合に、前記対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
　前記故障検知手段は、
　前記複数の系統の各々について異常疑義判定処理を行い、
　前記複数の系統のうちの他方の系統における対応する相電流が、対象とする系統の対象とする相電流よりも所定差分電流以上大きいか、または、他方の系統における対応する相電流から対象とする系統の対象とする相電流を減算した値が所定差分電流以上であったときに、前記他方の系統における電圧指令が適正印加電圧範囲内にある場合に、前記対象とする系統に異常の疑義が生じていると判定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
　前記制御誤差は、前記電流指令に応じた値であることを特徴とする請求項９から請求項１６までのいずれか１項に記載のモータ制御装置。
　前記制御誤差は、前記電流指令の値と前記電流との電流偏差に応じた値であることを特徴とする請求項２３に記載のモータ制御装置。
　前記制御誤差は、前記電圧指令値と前記印加電圧との電圧偏差に応じた値であることを特徴とする請求項９から請求項１６までのいずれか１項に記載のモータ制御装置。
　前記印加電圧は、推定値であることを特徴とする請求項２５に記載のモータ制御装置。
　前記印加電圧は、前記電流および前記モータ回転速度の少なくとも一方に応じた推定値であることを特徴とする請求項２６に記載のモータ制御装置。
　請求項１から請求項２７までのいずれか１項に記載のモータ制御装置を含むコントロールユニットと、
　前記コントロールユニットに電力を供給する電源と、
　車両の運転者により操作されるステアリングホイールと、
　前記ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトと、
　前記ステアリングホイールから前記ステアリングシャフトに加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、
　前記ステアリングシャフトに接続されて前記操舵トルクを軽減するための補助力を発生するモータと、
　を備えた電動パワーステアリング装置であって、
　前記コントロールユニットは、
　前記操舵トルクの検出値に基づき目標補助力を発生させるように前記モータに対する供給電力を制御するとともに、
　前記モータ制御装置と前記モータまでの経路の開放故障が検知された場合には、前記モータの制御を継続させることを特徴とする電動パワーステアリング装置。