WO2021025078A1 - 電子制御装置及びその故障検知方法 - Google Patents

Abstract

外部電源(6A,6B)による２つの電気系統を有するＥＰＳ制御装置(2)は、各電気系統において、モータ(1)を駆動するインバータ(11A,11B)と、インバータを制御する制御回路(12A,12B)と、制御系共通グランド(23)からの制御系負極ライン(18A,18B)と駆動系負極ライン(17A,17B)と負極電源ライン(62A,62B)とを接続する負極コネクタ(14A,14B)と、を備えるとともに、駆動系負極ライン(17A,17B)を接続する接続線(25)と、接続線(25)の電流状態を検出するための電流状態検出回路(24)と、を備える。制御回路は、電流状態に基づいて同一系統のコネクタ又は負極電源ラインのオープン故障を検知し、オープン故障の検知時に同一系統のインバータ制御を制限する一方、オープン故障の非検知時に同一系統のインバータ制御を継続させる。

Description

電子制御装置及びその故障検知方法

　本発明は、システムの冗長化に対応した電子制御装置及びその故障検知方法に関する。

　車両用の電子制御装置には、例えばＥＰＳ（Electric Power Steering）システム等において、安全性や信頼性の観点から、故障や障害が発生しても制御を継続できるように、システムの冗長化に対応したものがある。例えば特許文献１に記載されるように、車両の大型化やレーンキープアシスト等の採用に伴う急なアシストの喪失に対処するため、モータに巻装された２組の多相モータ巻線にそれぞれ接続されたインバータを有することで、インバータを２系統に冗長化している。これにより、仮に一方の系統におけるインバータが故障しても他方の系統におけるインバータでモータを駆動することで操舵力のアシストを継続できるようにしている。

　また、車両の自動運転に要求される高レベルな安全方策に対応可能な電子制御装置には、例えば特許文献２に記載されるように、インバータのみならず、インバータを制御する制御回路をもそれぞれ２系統に冗長化して備えたものが知られている。かかる電子制御装置では、２系統に冗長化した外部電源が接続されて、外部電源からインバータ及び制御回路への電源供給が系統毎に独立して行われている。

特開２０１４－１７６２１５号公報 特開２０１７－１９１０９３号公報

　ところで、インバータ、制御回路及び外部電源を２系統に冗長化した場合には、各系統において外部電源を電子制御装置に接続するハーネスの電流容量は、コストやサイズの観点から、非冗長化構成におけるハーネスの電流容量の半分にすることが望ましい。

　しかしながら、一方の系統で外部電源のグランドに接続されたグランドハーネスがオープン故障を起こすと、当該系統のインバータから外部電源へ戻るはずのリターン電流が、２系統の制御回路の共通グランドを介して、他方の系統の正常なグランドハーネスへ流れ込むことが想定される。この場合、正常なグランドハーネスに２系統のインバータからリターン電流が集中するため、正常なグランドハーネスに電流容量を超えた電流が流れて過熱状態となり、いわゆる共連れ故障を招くおそれがある。これは、２系統におけるモータ通電が同時に不能となって「急なアシスト喪失」を引き起こすことに他ならない。

　一方、２系統の制御回路の共通グランドを介したリターン電流の回り込みを抑制すべく、２系統の制御回路がそれぞれ個別に制御系グランドを備えると、グランド電位が相対的に変動する可能性がある。このため、２系統の制御回路間において行う各種情報通信を差動信号方式にする必要があるが、コストアップや通信速度の低下を招くおそれがある。

　そこで、本発明は以上のような問題点に鑑み、インバータ、制御回路及び外部電源を冗長化しつつ、冗長化した制御回路のグランドを共通にしたシステムにおいて、グランドハーネスが故障した系統からグランドハーネスが正常な系統に対するリターン電流の回り込みを抑制可能な電子制御装置及びその故障検知方法を提供することを目的とする。

　本発明の一態様によれば、外部電源が互いに異なる電気系統を複数有する電子制御装置に、各電気系統に備えられて、モータが有する独立した複数の巻線組のうち電気系統毎に異なる所定の巻線組を駆動するインバータと、各電気系統に備えられて、同一電気系統のインバータを制御する制御回路と、各電気系統の制御回路が接続される共通の制御系共通グランドと、各電気系統において、制御系共通グランドからの制御系負極ラインとインバータの負極母線からの駆動系負極ラインと外部電源からの負極電源ラインとを接続するコネクタと、駆動系負極ラインを各電気系統間で相互に接続する接続線と、各接続線に設置されて、接続線の電流状態を検出するための電流状態検出回路と、を備え、各電気系統において、制御回路は、電流状態に基づいて同一電気系統のコネクタのオープン故障が発生したか否かを検知し、オープン故障の発生を検知したときに同一電気系統のインバータの制御を制限する一方、オープン故障の発生を検知しなかったときに同一電気系統のインバータの制御を継続させる。

　また、本発明の別の態様によれば、外部電源が互いに異なる複数の電気系統を有し、各電気系統に備えられて、モータが有する独立した複数の巻線組のうち電気系統毎に異なる所定の巻線組を駆動するインバータと、各電気系統に備えられて、同一電気系統のインバータを制御する制御回路と、各電気系統の制御回路が接続される共通の制御系共通グランドと、各電気系統において、制御系共通グランドからの制御系負極ラインとインバータの負極母線からの駆動系負極ラインと外部電源からの負極電源ラインとを接続するコネクタと、駆動系負極ラインを各電気系統間で相互に接続する接続線と、各接続線に設置され、接続線の電流状態を検出するための電流状態検出回路と、を備えた電子制御装置の故障検知方法として、各電気系統において、制御回路は、電流状態に基づいて同一電気系統のコネクタのオープン故障が発生したか否かを検知し、オープン故障の発生を検知したときに同一電気系統のインバータの制御を制限する一方、オープン故障の発生を検知しなかったときに同一電気系統のインバータの制御を継続させる。

　本発明の電子制御装置及びその故障検知方法によれば、インバータ、制御回路及び外部電源を冗長化しつつ、冗長化した制御回路のグランドを共通にしたシステムにおいて、グランドハーネスの故障を検知できるので、グランドハーネスが故障した系統から他の系統の正常なグランドハーネスに対するリターン電流の回り込みを抑制することが可能となる。

第１実施形態におけるＥＰＳシステムの一例を示す概略構成図である。 同システムにおけるＥＰＳ制御装置の内部構成例を示す回路図である。 同制御装置のインバータ及びモータの内部構成例を示す回路図である。 同制御装置の電流状態検出回路の内部構成例を示す回路図である。 同制御装置の正常時の電流経路を示す回路図である。 同制御装置のＧＮＤハーネス故障時の電流経路を示す回路図である。 同制御装置における故障モードと検出信号との関係を示す説明図である。 同制御装置のＧＮＤハーネス故障検知後の電流経路を示す回路図である。 負極コネクタの構成例を示す斜視図である。 同制御装置における第１故障検知処理の一例を示すフローチャートである。 同制御装置における第２故障検知処理の一例を示すフローチャートである。 同制御装置の電流状態検出回路の第１変形例を示す回路図である。 同制御装置の電流状態検出回路の第２変形例を示す回路図である。 第２実施形態におけるＥＰＳ制御装置の内部構成例を示す回路図である。 同制御装置における第１故障検知処理の一例を示すフローチャートである。 同制御装置における第２故障検知処理の一例を示すフローチャートである。 同制御装置の第１変形例による電流状態検出回路を示す回路図である。 同制御装置の第２変形例による第１故障検知処理の一例を示すフローチャートである。 共連れ故障を引き起こすときの電流の流れの一例を示す回路図である。

　以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。

［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態における電動パワーステアリング（ＥＰＳ：Electric Power Steering）システムの一例を示す。ＥＰＳシステム１００は、車両１０００の運転者がステアリング操作を行う通常運転において、ステアリングホイール１００１による操舵トルクで一対の操向輪１００２を転舵させる際に、操舵トルクをアシストするシステムである。ステアリングホイール１００１の操作によって発生する操舵トルクは、ステアリングシャフト１００３等を介して、ピニオンシャフト１００４に接続されたピニオンギア１００５に伝達される。伝達された操舵トルクによるピニオンギア１００５の回転運動は、ピニオンギア１００５と噛合するラックギア１００６によって車幅方向の直線運動に変換され、この直線運動によってラックギア１００６に接続された一対の操舵機構１００７が作動する。これにより一対の操舵機構１００７にそれぞれ接続された操向輪１００２が転舵するが、ＥＰＳシステム１００は、一対の操舵機構１００７への操舵トルクの伝達経路に対して、操舵トルクをアシストするアシストトルクを加えるように構成される。

　図示の例では、ＥＰＳシステム１００は、モータ１、及び、コンピュータを内蔵してモータ１の駆動制御を行うＥＰＳ制御装置２を備える。また、ＥＰＳシステム１００は、ステアリングシャフト１００３を内包するステアリングコラム１００８に、操舵角センサ３、操舵トルクセンサ４、及び、モータ１の出力を減速してステアリングシャフト１００３に伝達する減速機５を備える。

　ＥＰＳシステム１００は、第１車載バッテリ（外部電源）６ＡからＥＰＳ制御装置２を介してモータ１へ電源が供給される電気系統と、第２車載バッテリ（外部電源）６ＢからＥＰＳ制御装置２を介してモータ１へ電源が供給される電気系統と、で２系統に冗長化が図られている。以下、モータ１及びＥＰＳ制御装置２において、第１車載バッテリ６Ａから電源が供給される電気系統を「第１電気系統」というものとし、第１電気系統の構成要素に付す参照符号には「Ａ」を含める。同様に、モータ１及びＥＰＳ制御装置２において、第２車載バッテリ６Ｂから電源が供給される電気系統を「第２電気系統」というものとし、第２電気系統の構成要素に付す参照符号には「Ｂ」を含める。

　ＥＰＳ制御装置２は、操舵角センサ３からの操舵角検出信号Ｓθ、操舵トルクセンサ４からの操舵トルク検出信号ＳＴ及び車速センサ７からの車速検出信号ＳＶ等、各種信号を入力するように構成される。また、ＥＰＳ制御装置２は、入力した各種信号から得られる、操舵角、操舵トルク及び車速等に基づいてアシストトルクの目標値（目標トルク）を算出し、モータ１が発生するトルクが目標トルクに近づくように、モータ１の回転駆動を制御する。そして、モータ１が発生するトルクが減速機５を介してステアリングシャフト１００３へ伝達され、これにより、車両１０００の運転状態に応じたアシストトルクで操舵力をアシストしている。

　一方、ＥＰＳシステム１００は、車両１０００の自動運転を行うために、自車位置検出センサ８及び自動運転コントローラ９をさらに備える。自車位置検出センサ８は、例えばカメラ等であり、車両１０００の自車位置を検出するように構成される。自動運転コントローラ９は、車両１０００の自動運転を行う場合に、自動運転要求信号Ｓautoを出力するように構成される。また、自動運転コントローラ９は、自車位置検出センサ８で検出された自車位置に基づいてステリングホイール１００１の目標操舵角を算出し、目標操舵角情報を含む操舵角指令信号Ｓθ^＊を出力するように構成される。ＥＰＳ制御装置２は、自動運転要求信号Ｓautoが入力されると、操舵角指令信号Ｓθ^＊から取得した目標操舵角と操舵角検出信号Ｓθから取得した実際の操舵角との偏差に基づいて操舵トルクの目標値（目標トルク）を算出する。そして、ＥＰＳ制御装置２は、操舵トルク検出信号ＳＴから取得した実際の操舵トルクが目標トルクへ近づくように、モータ１の回転駆動を制御する。モータ１が発生するトルクが減速機５を介してステアリングシャフト１００３へ伝達され、これにより、車両１０００の自動運転が行われる。

　図２は、ＥＰＳシステム１００におけるＥＰＳ制御装置２の内部構成例を示す。図２におけるＥＰＳ制御装置２では、図１のＥＰＳシステム１００におけるＥＰＳ制御装置２のうち、通常運転（非自動運転）に用いられる構成を抽出して示す。

　ＥＰＳ制御装置２のハウジング１０内には、第１車載バッテリ６Ａを電源とする第１電気系統として第１インバータ１１Ａ及び第１制御回路１２Ａが収容され、第２車載バッテリ６Ｂを電源とする第２電気系統として第２インバータ１１Ｂ及び第２制御回路１２Ｂが収容される。また、ハウジング１０には、第１電気系統として第１正極コネクタ１３Ａ及び第１負極コネクタ１４Ａが設けられ、第２電気系統として第２正極コネクタ１３Ｂ及び第２負極コネクタ１４Ｂが設けられる。

　第１電気系統では、第１正極コネクタ１３Ａが第１正極電源ライン６１Ａを介して第１車載バッテリ６Ａの正極に接続され、第１負極コネクタ１４Ａが第１負極電源ライン６２Ａを介して第１車載バッテリ６Ａの負極に接続される。同様に、第２電気系統では、第２正極コネクタ１３Ｂが第２正極電源ライン６１Ｂを介して第２車載バッテリ６Ｂの正極に接続され、第２負極コネクタ１４Ｂが第２負極電源ライン６２Ｂを介して第２車載バッテリ６Ｂの負極に接続される。第１車載バッテリ６Ａ及び第２車載バッテリ６Ｂの２つの負極はそれぞれ車両１０００の電源グランド（ボディアース）へ接続されている。以下において、第１負極コネクタ１４Ａ及び第１負極電源ライン６２Ａからなる構成を第１グランド（ＧＮＤ）ハーネスＨＡといい、第２負極コネクタ１４Ｂ及び第２負極電源ライン６２Ｂからなる構成を第２グランド（ＧＮＤ）ハーネスＨＢというものとする。

　ＥＰＳ制御装置２内の第１電気系統において、第１正極電源ライン６１Ａと接続された第１正極コネクタ１３Ａは、第１駆動系正極ライン１５Ａを介して第１インバータ１１Ａの正極母線に接続される。また、ＥＰＳ制御装置２内の第１通電系統において、第１正極コネクタ１３Ａは、第１制御系正極ライン１６Ａを介して第１制御回路１２Ａ（具体的には後述の電源回路）に接続される。同様に、ＥＰＳ制御装置２内の第２電気系統において、第２正極電源ライン６１Ｂと接続された第２正極コネクタ１３Ｂは、第２駆動系正極ライン１５Ｂを介して第２インバータ１１Ｂの正極母線に接続される。また、ＥＰＳ制御装置２内の第２電気系統において、第２正極コネクタ１３Ｂは、第２制御系正極ライン１６Ｂを介して第２制御回路１２Ｂ（具体的には後述の電源回路）に接続される。

　ＥＰＳ制御装置２内の第１電気系統において、第１負極電源ライン６２Ａと接続された第１負極コネクタ１４Ａは、第１駆動系負極ライン１７Ａを介して第１インバータ１１Ａの負極母線と接続される。また、第１負極コネクタ１４Ａは、第１制御系負極ライン１８Ａを介して第１制御回路１２Ａ（具体的には後述の制御系共通グランド）に接続される。つまり、ＥＰＳ制御装置２では、第１負極コネクタ１４Ａを除いて、第１駆動系負極ライン１７Ａと第１制御系負極ライン１８Ａとが電気的に分離している。同様に、ＥＰＳ制御装置２内の第２電気系統において、第２負極電源ライン６２Ｂと接続された第２負極コネクタ１４Ｂは、第２駆動系負極ライン１７Ｂを介して第２インバータ１１Ｂの負極母線と接続される。また、第２負極コネクタ１４Ｂは、第２制御系負極ライン１８Ｂを介して第２制御回路１２Ｂ（具体的には後述の制御系共通グランド）に接続される。つまり、ＥＰＳ制御装置２では、第２負極コネクタ１４Ｂを除いて、第２駆動系負極ライン１７Ｂと第２制御系負極ライン１８Ｂとが電気的に分離している。

　図３は、モータ１、並びにＥＰＳ制御装置２における第１及び第２インバータ１１Ａ，１１Ｂの内部構成例を示す。モータ１は、３相ブラシレスモータであり、第１巻線組ＣＡ及び第２巻線組ＣＢの互いに独立した２組の巻線組を含む筒状のステータ（図示省略）と、このステータの中央部に回転可能に備えられた永久磁石回転子としてのロータＲと、を有している。第１巻線組ＣＡは、第１インバータ１１Ａによって駆動され、Ｕ相コイルＵＡ、Ｖ相コイルＶＡ及びＷ相コイルＷＡがＹ結線された３相巻線からなる。また、第２巻線組ＣＢは、第２インバータ１１Ｂによって駆動され、Ｕ相コイルＵＢ、Ｖ相コイルＶＢ及びＷ相コイルＷＢがＹ結線された３相巻線からなる。第１巻線組ＣＡおよび第２巻線組ＣＢは、互いに絶縁された状態でステータに巻き回され、磁気回路を共有している。

　第１電気系統の第１インバータ１１Ａでは、第１駆動系正極ライン１５Ａに接続された正極母線ＬＡｐと第１駆動系負極ライン１７Ａに接続された負極母線ＬＡｎとの間に、Ｕ相アーム、Ｖ相アーム及びＷ相アームが並列に接続される。Ｕ相アームは上アームのスイッチング素子ＵＡｐと下アームのスイッチング素子ＵＡｎとが直列接続されて構成される。Ｖ相アームは上アームのスイッチング素子ＶＡｐと下アームのスイッチング素子ＶＡｎとが直列接続されて構成される。Ｗ相アームは上アームのスイッチング素子ＷＡｐと下アームのスイッチング素子ＷＡｎとが直列接続されて構成される。そして、Ｕ相アームの２つのスイッチング素子ＵＡｐ，ＵＡｎ間がＵ相コイルＵＡに接続され、Ｖ相アームの２つのスイッチング素子ＶＡｐ，ＶＡｎ間がＶ相コイルＶＡに接続され、Ｗ相アームの２つのスイッチング素子ＷＡｐ，ＷＡｎ間がＷ相コイルＷＡに接続される。これにより、第１インバータ１１Ａの各相アームにおける２つのスイッチング素子間がモータ１の第１巻線組ＣＡのうち対応する位相のコイルに接続されて、３相ブリッジ回路が構成される。

　同様に、第２電気系統の第２インバータ１１Ｂでは、第２駆動系正極ライン１５Ｂに接続された正極母線ＬＢｐと第２駆動系負極ライン１７Ｂに接続された負極母線ＬＢｎとの間に、Ｕ相アーム、Ｖ相アーム及びＷ相アームが並列に接続される。Ｕ相アームは上アームのスイッチング素子ＵＢｐと下アームのスイッチング素子ＵＢｎとが直列接続されて構成される。Ｖ相アームは上アームのスイッチング素子ＶＢｐと下アームのスイッチング素子ＶＢｎとが直列接続されて構成される。Ｗ相アームは上アームのスイッチング素子ＷＢｐと下アームのスイッチング素子ＷＢｎとが直列接続されて構成される。そして、Ｕ相アームの２つのスイッチング素子ＵＢｐ，ＵＢｎ間がＵ相コイルＵＢに接続され、Ｖ相アームの２つのスイッチング素子ＶＢｐ，ＶＢｎ間がＶ相コイルＶＢに接続され、Ｗ相アームの２つのスイッチング素子ＷＢｐ，ＷＢｎ間がＷ相コイルＷＢに接続される。これにより、第２インバータ１１Ｂの各相アームにおける２つのスイッチング素子間がモータ１の第２巻線組ＣＢのうち対応する位相のコイルに接続されて、３相ブリッジ回路が構成される。

　第１インバータ１１Ａのスイッチング素子ＵＡｐ，ＵＡｎ，ＶＡｐ，ＶＡｎ，ＷＡｐ，ＷＡｎ（以下、「ＵＡｐ～ＷＡｎ」と略記する）、及び、第２インバータ１１Ｂのスイッチング素子ＵＢｐ，ＵＢｎ，ＶＢｐ，ＶＢｎ，ＷＢｐ，ＷＢｎ（以下、「ＵＢｐ～ＷＢｎ」と略記する）はそれぞれ、逆並列の還流ダイオードを有し、外部制御可能な電力制御用半導体素子である。スイッチング素子ＵＡｐ～ＷＡｎ，ＵＢｐ～ＷＢｎとしては、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Metal Field Effect Transistor）又はＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等があげられる。図示の例では、スイッチング素子ＵＡｐ～ＷＡｎ，ＵＢｐ～ＷＢｎとしてｎチャネルＭＯＳＦＥＴが用いられ、ＭＯＳＦＥＴの構造上、ソース-ドレイン間のｐｎ接合により形成される寄生ダイオードが、還流ダイオードとして用いられる。

　図２を再び参照すると、第１電気系統では、第１駆動系正極ライン１５Ａの途中に第１電源リレー１９Ａが設けられる。第１電源リレー１９Ａは、外部からの制御信号によってオン及びオフ動作し、オン状態のときに第１車載バッテリ６Ａから第１インバータ１１Ａへ電源を供給し、オフ状態のときに第１車載バッテリ６Ａから第１インバータ１１Ａへの電源供給を遮断する。また、第１制御系正極ライン１６Ａの途中には、第１制御回路１２Ａから第１正極コネクタ１３Ａに向かう電流を規制する整流ダイオード２０Ａが設けられる。

　同様に、第２電気系統では、第２駆動系正極ライン１５Ｂの途中に第２電源リレー１９Ｂが設けられる。第２電源リレー１９Ｂは、外部からの制御信号によってオン及びオフ動作し、オン状態のときに第２車載バッテリ６Ｂから第２インバータ１１Ｂへ電源を供給し、オフ状態のときに第２車載バッテリ６Ｂから第２インバータ１１Ｂへの電源供給を遮断する。また、第２制御系正極ライン１６Ｂの途中には、第２制御回路１２Ｂから第２正極コネクタ１３Ｂに向かう電流を規制する整流ダイオード２０Ｂが設けられる。

　第１駆動系負極ライン１７Ａには、モータ１の第１巻線組ＣＡに流れる第１モータ電流を検出すべく、第１インバータ１１Ａから第１車載バッテリ６Ａの負極に向けて戻るリターン電流を検出するための第１電流検出素子２１Ａが設けられる。同様に、第２駆動系負極ライン１７Ｂには、モータ１の第２巻線組ＣＢに流れる第２モータ電流を検出すべく、第２インバータ１１Ｂから第２車載バッテリ６Ｂの負極に向けて戻るリターン電流を検出するための第２電流検出素子２１Ｂが設けられる。

　第１制御回路１２Ａは、第１電気系統において第１インバータ１１Ａを制御するものであり、第１電源回路１２Ａ１、第１マイクロコンピュータ（以下、「第１マイコン」という）１２Ａ２及び第１駆動回路１２Ａ３等を備えている。また、第２制御回路１２Ｂは、第２電気系統において第２インバータ１１Ｂを制御するものであり、第２電源回路１２Ｂ１、第２マイクロコンピュータ（以下、「第２マイコン」という）１２Ｂ２及び第２駆動回路１２Ｂ３等を備えている。

　第１電源回路１２Ａ１には、第１制御系正極ライン１６Ａを介して第１車載バッテリ６Ａから電源電圧が印加され、例えば５ボルトの第１内部電源電圧ＶＡを生成して第１マイコン１２Ａ２及び第１駆動回路１２Ａ３等にそれぞれ供給する。また、第２電源回路１２Ｂ１には、第２制御系正極ライン１６Ｂを介して第２車載バッテリ６Ｂから電源電圧が印加され、例えば５ボルトの第２内部電源電圧ＶＢを生成して第２マイコン１２Ｂ２及び第２駆動回路１２Ｂ３等にそれぞれ供給する。

　第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２はそれぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサや、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリ、及び各種入出力インタフェースを備えている。第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２は、上記のように目標トルクを算出した後、目標トルクに基づいてモータ電流の目標値（目標電流値）を算出する。第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２は、目標電流値と第１及び第２インバータ１１Ａ，１１Ｂの所定の出力電流比率（例えば５０％：５０％）とに基づいて、各系統における目標電流値を算出する。以下、第１電気系統の目標電流値を第１目標電流値といい、第２電気系統の目標電流値を第２目標電流値という。

　第１マイコン１２Ａ２は、第１電流検出素子２１Ａで検出された第１モータ電流の検出値が第１目標電流値に近づくように、ＰＩ制御等に基づいて、第１インバータ１１Ａのスイッチング素子ＵＡｐ～ＷＡｎのスイッチング制御信号を生成する。同様に、第２マイコン１２Ｂ２は、第２電流検出素子２１Ｂで検出された第２モータ電流の検出値が第２目標電流値に近づくように、ＰＩ制御等に基づいて、第２インバータ１１Ｂのスイッチング素子ＵＢｐ～ＷＢｎのスイッチング制御信号を生成する。スイッチング制御信号としては、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号があげられる。

　第１駆動回路１２Ａ３は、第１マイコン１２Ａ２から出力されたスイッチング制御信号を、第１インバータ１１Ａのスイッチング素子ＵＡｐ～ＷＡｎを駆動するゲート駆動信号に変換して出力する。同様に、第２駆動回路１２Ｂ３は、第２マイコン１２Ｂ２から出力されたスイッチング制御信号を、第２インバータ１１Ｂのスイッチング素子ＵＢｐ～ＷＢｎを駆動するためのゲート駆動信号に変換して出力する。

　第１及び第２電源回路１２Ａ１，１２Ｂ１、第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２、第１及び第２駆動回路１２Ａ３，１２Ｂ３はそれぞれ、第１制御回路１２Ａ及び第２制御回路１２Ｂに共通の制御系共通グランド２２に接続される。制御系共通グランド２２は、第１制御系負極ライン１８Ａ及び第２制御系負極ライン１８Ｂと接続される。これにより、制御系共通グランド２２は、第１ＧＮＤハーネスＨＡを介して第１車載バッテリ６Ａの負極に接続されるとともに、第２ＧＮＤハーネスＨＢを介して第２車載バッテリ６Ｂの負極に接続される。

　第１マイコン１２Ａ２は第１電気系統の異常診断を行う第１異常診断機能を有し、第２マイコン１２Ｂ２は第２電気系統の異常診断を行う第２異常診断機能を有する。第１マイコン１２Ａ２及び第２マイコン１２Ｂ２は、通信線２３を介して通信を行うことで、各系統の異常情報を共有する。第１電気系統又は第２電気系統のいずれか一方が異常である場合には、異常系統における電源リレーがオフ状態にされて、車載バッテリからインバータへの電源供給が遮断する。例えば、第１電気系統が異常である場合には、第１マイコン１２Ａ２は、第１車載バッテリ６Ａから第１インバータ１１Ａへの電源供給を遮断するリレー制御信号を第１電源リレー１９Ａへ出力する。また、第１マイコン１２Ａ２は、第１駆動回路１２Ａ３が第１インバータ１１Ａのスイッチング素子ＵＡｐ～ＷＡｎにゲート駆動信号を出力しないように、第１駆動回路１２Ａ３へのスイッチング制御信号の出力を停止する。一方、第２電気系統が異常である場合には、第２マイコン１２Ｂ２は、第２車載バッテリ６Ｂから第２インバータ１１Ｂへの電源供給を遮断するリレー制御信号を第２電源リレー１９Ｂへ出力する。また、第２マイコン１２Ｂ２は、第２駆動回路１２Ｂ３が第２インバータ１１Ｂのスイッチング素子ＵＢｐ～ＷＢｎにゲート駆動信号を出力しないように、第２駆動回路１２Ｂ３へのスイッチング制御信号の出力を停止する。

　そして、第１マイコン１２Ａ２は、上記の第１異常診断機能の一部として、あるいは、これとは別に、第１ＧＮＤハーネスＨＡにオープン故障が発生したか否かを検知する第１故障検知処理を行う。また、第２マイコン１２Ｂ２は、上記の第２異常診断機能の一部として、あるいは、これとは別に、第２ＧＮＤハーネスＨＢにオープン故障が発生したか否かを検知する第２故障検知処理を行う。

　また、ＥＰＳ制御装置２は、第１マイコン１２Ａ２における第１故障検知処理、及び、第２マイコン１２Ｂ２における第２故障検知処理を可能にするために、電流状態検出回路２４を備えている。

　電流状態検出回路２４は、一方の系統から他方の系統へ回り込むリターン電流の電流状態を検出するための回路である。電流状態検出回路２４は、第１駆動系負極ライン１７Ａにおける接続ノードＡ１と、第２駆動系負極ライン１７Ｂにおける接続ノードＢ１と、を接続する接続線２５に設置される。限定するものではないが、接続ノードＡ１は、例えば第１負極コネクタ１４Ａ自体あるいはその近傍に位置し、接続ノードＢ１は、例えば第２負極コネクタ１４Ｂ自体あるいはその近傍に位置する。ＥＰＳ制御装置２では、電流状態検出回路２４が介在する接続線２５のインピーダンスは、第１ＧＮＤハーネスＨＡ及び第２ＧＮＤハーネスＨＢのインピーダンス（抵抗値）よりも高くなるように設計される。また、接続線２５のインピーダンス（抵抗値）は、制御系共通グランド２２を介した後述の短絡経路よりも低くなるように設計されている。このようなインピーダンス設計は、例えば、電流状態検出回路２４が有する後述の抵抗器の抵抗値の選択や、短絡経路や接続線２５を基板上に反映する際のパターン設計等によって可能である。

　また、電流状態検出回路２４は、信号線２６を介して第１マイコン１２Ａ２のデジタル入力端子ＤＡ１に接続されて、第１マイコン１２Ａ２には電流状態検出回路２４から出力された第１検出信号が入力される。同様に、電流状態検出回路２４は、信号線２７を介して第２マイコン１２Ｂ２のデジタル入力端子ＤＢ１に接続されて、第２マイコン１２Ｂ２には電流状態検出回路２４から出力された第２検出信号が入力される。信号線２６には、第１電源回路１２Ａ１から第１内部電源電圧ＶＡが印加されるプルアップ抵抗１２Ａ４が、接続ノードＡ２で接続される。同様に、信号線２７には、第２電源回路１２Ｂ１から第２内部電源電圧ＶＢが印加されるプルアップ抵抗１２Ｂ４が、接続ノードＢ２で接続される。信号線２６を介して第１マイコン１２Ａ２に入力される第１検出信号の電圧は接続ノードＡ２における電位に相当し、信号線２７を介して第２マイコン１２Ｂ２に入力される第２検出信号の電圧は接続ノードＢ２における電位に相当する。

　ここで、第１マイコン１２Ａ２における第１故障検知処理及び第２マイコン１２Ｂ２における第２故障検知処理、並びに、これらを可能にするための電流状態検出回路２４をＥＰＳ制御装置２に導入した背景について、図１９を用いて説明する。

　図１９は、電流状態検出回路２４を備えていないＥＰＳ制御装置２ｘについて、第２ＧＮＤハーネスＨＢがオープン故障したときの電流経路を示す。なお、図１９のＥＰＳ制御装置２ｘは、電流状態検出回路２４及び後述する接続配線等を除いて、ＥＰＳ制御装置２と同様であり、ＥＰＳ制御装置２と同一の構成については、同一の参照符号を用いることで説明を割愛する。

　図１９において、モータ１の第１巻線組ＣＡに電流を供給する第１インバータ１１Ａには、第１車載バッテリ６Ａの正極から、第１正極電源ライン６１Ａ、第１正極コネクタ１３Ａ及び第１駆動系正極ライン１５Ａを介して、１次側電流が供給される。そして、第１インバータ１１Ａから第１車載バッテリ６Ａの負極に向けて戻るリターン電流が、第１駆動系負極ライン１７Ａを介して流れる。同様に、モータ１の第２巻線組ＣＢに電流を供給する第２インバータ１１Ｂには、第２車載バッテリ６Ｂの正極から、第２正極電源ライン６１Ｂ、第２正極コネクタ１３Ｂ及び第２駆動系正極ライン１５Ｂを介して、１次側電流が供給される。そして、第２インバータ１１Ｂから第２車載バッテリ６Ｂの負極に向けて戻るリターン電流が、第２駆動系負極ライン１７Ｂを介して流れる。

　第１及び第２ＧＮＤハーネスＨＡ，ＨＢは、通常、第１及び第２負極コネクタ１４Ａ，１４Ｂ間を、第１制御系負極ライン１８Ａ、制御系共通グランド２２及び第２制御系負極ライン１８Ｂによって短絡する短絡経路よりも、低インピーダンスに設計されている。したがって、第１電気系統において、第１インバータ１１Ａから第１負極コネクタ１４Ａまで流れたリターン電流は、上記の短絡経路へは流れ込まず、第１ＧＮＤハーネスＨＡを通って第１車載バッテリ６Ａの負極（電源グランド）へ流れる。同様に、第２電気系統において、第２インバータ１１Ｂから第２負極コネクタ１４Ｂまで流れたリターン電流は、上記の短絡経路へは流れ込まず、第２ＧＮＤハーネスＨＢを通って第２車載バッテリ６Ｂの負極（電源グランド）へ流れる。しかし、第１ＧＮＤハーネスＨＡ又は第２ＧＮＤハーネスＨＢのいずれか一方にオープン故障が発生した場合には、リターン電流の電流経路は変わってくる。

　仮に、第２電気系統の第２ＧＮＤハーネスＨＢ（例えば第２負極コネクタ１４Ｂ）にオープン故障が発生したとすると、第２インバータ１１Ｂから第２負極コネクタ１４Ｂまで流れたリターン電流は、行き場を失って上記の短絡経路へ流れ込む。この第２インバータ１１Ｂからのリターン電流は、上記の短絡経路を介して第１負極コネクタ１４Ａへ回り込んで、第１インバータ１１Ａからのリターン電流と合流する。そして、合流したリターン電流は、正常な第１ＧＮＤハーネスＨＡを介して第１車載バッテリ６Ａの負極（電源グランド）へ流れる。つまり、正常な第１ＧＮＤハーネスＨＡには、第１電気系統及び第２電気系統から２系統のリターン電流が集中することになる。

　ところで、ＥＰＳシステム１００では電気系統が２系統に冗長化されて、各系統のインバータに対する１次側電流は半分で済むため、リターン電流も半分で済む。したがって、各系統におけるＧＮＤハーネスの電流容量も、コストやサイズの観点から、非冗長化構成におけるハーネスの電流容量の半分に設定される。しかしながら、上記のように、正常な第１ＧＮＤハーネスＨＡに第１電気系統及び第２電気系統から２系統のリターン電流が集中すると、正常な第１ＧＮＤハーネスＨＡに電流容量を超えたリターン電流が流れて過熱状態を生じてしまう。このため、第２ＧＮＤハーネスＨＢのみならず第１ＧＮＤハーネスＨＡも故障する、いわゆる共連れ故障を招くおそれがある。この共連れ故障が発生するまでの過程は、第１電気系統の第１ＧＮＤハーネスＨＡにオープン故障が発生した場合も同様にして想定される。

　これに対して、上記の短絡経路を介したリターン電流の回り込みを抑制すべく、第１及び第２制御回路１２Ａ，１２Ｂがそれぞれ個別に制御系グランドを備えると、グランド電位が相対的に変動する可能性がある。このため、第１及び第２制御回路１２Ａ，１２Ｂ間において行う各種情報通信を差動信号方式にする必要があるが、コストアップや通信速度の低下を招くおそれがある。

　したがって、ＥＰＳ制御装置２は、制御系共通グランド２２を残しつつオープン故障時の他系統へのリターン電流の回り込みを抑制すべく、第１故障検知処理及び第２故障検知処理並びにこれらを可能にするための電流状態検出回路２４を導入している。

　図４は、電流状態検出回路２４の内部構成例を示す。電流状態検出回路２４は、抵抗器２４ａ、第１スイッチ素子２４ｂ及び第２スイッチ素子２４ｃを有する。抵抗器２４ａは接続線２５に設置され、一端が接続ノードＡ１と接続され、他端が接続ノードＢ１と接続される。ｎｐｎ型バイポーラトランジスタである第１スイッチ素子２４ｂにおいて、エミッタ端子は抵抗器２４ａと接続ノードＢ１との間に接続され、ベース端子は抵抗器２４ａと接続ノードＡ１との間に接続される。また、ｎｐｎ型バイポーラトランジスタである第２スイッチ素子２４ｃにおいて、エミッタ端子は抵抗器２４ａと接続ノードＡ１との間に接続され、ベース端子は抵抗器２４ａと接続ノードＢ１との間に接続される。第１スイッチ素子２４ｂのコレクタ端子は、信号線２６により、接続ノードＡ２を介して第１マイコン１２Ａ２と接続される。また、第２スイッチ素子２４ｃのコレクタ端子は、信号線２７により、接続ノードＢ２を介して第２マイコン１２Ｂ２と接続される。

　電流状態検出回路２４の動作は以下のようなものである。接続線２５を介して接続ノードＢ１から接続ノードＡ１へ向けて電流が流れる場合には、抵抗器２４ａの接続ノードＡ１側の電位は、電圧降下により、抵抗器２４ａの接続ノードＢ１側の電位よりも低くなる。そうすると、第２スイッチ素子２４ｃでは、エミッタ電位よりもベース電位が高くなるので、ベース－エミッタ間電圧に相当する抵抗器２４ａの両端電位差が閾値（接合部飽和電圧）を超えればコレクタ－エミッタ間が導通する（オン状態）。このため、第２電源回路１２Ｂ１からプルアップ抵抗１２Ｂ４及び第２スイッチ素子２４ｃを介して接続線２５へ電流が流れる。したがって、接続ノードＢ２における電位は、第２スイッチ素子２４ｃのコレクタ－エミッタ間の導通前の電位であった第２内部電源電圧ＶＢと比較すると、プルアップ抵抗１２Ｂ４の電圧降下によって低くなる。これにより、第２インバータ１１Ｂからのリターン電流が第１電気系統へ回り込んでいることが検出される。一方、第１スイッチ素子２４ｂでは、ベース電位よりもエミッタ電位の方が高くなってベース電流が流れないため、コレクタ－エミッタ間は導通しない（オフ状態）。このため、第１電源回路１２Ａ１からプルアップ抵抗１２Ａ４を通る電流が流れないので、接続ノードＡ２における電位は第１内部電源電圧ＶＡから変化しない。

　一方、接続線２５を介して接続ノードＡ１から接続ノードＢ１へ向けて電流が流れる場合には、抵抗器２４ａの接続ノードＢ１側の端部電位は、電圧降下により、抵抗器２４ａの接続ノードＡ１側の端部電位よりも低くなる。そうすると、第１スイッチ素子２４ｂでは、エミッタ電位よりもベース電位が高くなるので、ベース－エミッタ間電圧に相当する抵抗器２４ａの両端電位差が閾値（接合部飽和電圧）を超えればコレクタ－エミッタ間が導通する（オン状態）。このため、第１電源回路１２Ａ１からプルアップ抵抗１２Ａ４及び第１スイッチ素子２４ｂを介して接続線２５へ電流が流れる。したがって、接続ノードＡ２における電位は、第１スイッチ素子２４ｂのコレクタ－エミッタ間の導通前の電位であった第１内部電源電圧ＶＡと比較すると、プルアップ抵抗１２Ａ４の電圧降下によって低くなる。これにより、第１インバータ１１Ａからのリターン電流が第２電気系統へ回り込んでいることが検出される。一方、第２スイッチ素子２４ｃでは、ベース電位よりもエミッタ電位の方が高くなってベース電流が流れないため、コレクタ－エミッタ間は導通しない（オフ状態）。このため、第２電源回路１２Ｂ１からプルアップ抵抗１２Ｂ４を通る電流が流れないので、接続ノードＢ２における電位は第２内部電源電圧ＶＢから変化しない。

　図５は、ＥＰＳ制御装置２について、第１ＧＮＤハーネスＨＡ及び第２ＧＮＤハーネスＨＢにオープン故障が発生していない正常時の電流経路を示す。上記のように、接続線２５のインピーダンス（抵抗値）は、第１及び第２ＧＮＤハーネスＨＡ，ＨＢと比較して高く、かつ、制御系共通グランド２２を介する上記の短絡経路と比較して低くなるように設計されている。したがって、第１及び第２ＧＮＤハーネスＨＡ，ＨＢにオープン故障が発生していない正常時には、第１インバータ１１Ａからのリターン電流は第１ＧＮＤハーネスＨＡに流れる。同様に、第２インバータ１１Ｂからのリターン電流は第２ＧＮＤハーネスＨＢに流れる。つまり、第１及び第２ＧＮＤハーネスＨＡ，ＨＢの正常時には、２系統におけるそれぞれのリターン電流は上記の短絡経路及び接続線２５に流れ込みにくくなっている。

　図６は、ＥＰＳ制御装置２について、第２ＧＮＤハーネスＨＢがオープン故障したときの電流経路を示す。第２電気系統の第２ＧＮＤハーネスＨＢ（例えば第２負極コネクタ１４Ｂ）にオープン故障が発生したとすると、第２インバータ１１Ｂからのリターン電流は、接続線２５を介して接続ノードＢ１から接続ノードＡ１に向けて流れる。すなわち、第２インバータ１１Ｂからのリターン電流は上記の短絡経路に流れ込まずに第１電気系統へ回り込む。そして、第１電気系統の正常な第１ＧＮＤハーネスＨＡには、後述のように第２電源リレー１９Ｂをオフ状態にするまでは、第１インバータ１１Ａからのリターン電流に加え、第２インバータ１１Ｂからのリターン電流が流れる。すなわち、第１ＧＮＤハーネスＨＡには、第１電気系統及び第２電気系統から２系統のリターン電流が一時的に集中する。なお、図示省略するが、第１ＧＮＤハーネスＨＡがオープン故障したときの電流経路についても、第２ＧＮＤハーネスＨＢがオープン故障したときと同様にして考えられる。

　図７は、第１及び第２ＧＮＤハーネスＨＡ，ＨＢの故障モードと、第１及び第２スイッチ素子２４ｂ，２４ｃの状態並びに第１及び第２検出信号の状態と、の関係を示す。図６に示すように、第２ＧＮＤハーネスＨＢがオープン故障した場合には、第２インバータ１１Ｂのリターン電流が接続線２５を介して第１電気系統へ回り込む。このため、接続線２５を介して接続ノードＢ１から接続ノードＡ１へ向けて電流が流れるので、電流状態検出回路２４において、第２スイッチ素子２４ｃがオフ状態からオン状態へ変化する。これにより、第２マイコン１２Ｂ２に入力される第２検出信号の入力電圧レベル（接続ノードＢ２における電位に相当）は、第２内部電源電圧ＶＢに相当する高電位状態「ＨＩＧＨ」からグランド電位に相当する低電位状態「ＬＯＷ」へ低下する。しかし、第１スイッチ素子２４ｂはオフ状態のまま変化しないので、第１マイコン１２Ａ２に入力される第１検出信号の入力電圧レベル（接続ノードＡ２における電位に相当）は、第１内部電源電圧ＶＡに相当する高電位状態「ＨＩＧＨ」から変化しない。

　一方、第１ＧＮＤハーネスＨＡがオープン故障した場合には、第１インバータ１１Ａのリターン電流が接続線２５を介して第２電気系統へ回り込む（図示省略）。このため、接続線２５を介して接続ノードＡ１から接続ノードＢ１へ向けて電流が流れるので、電流状態検出回路２４において、第１スイッチ素子２４ｂがオフ状態からオン状態へ変化する。これにより、第１マイコン１２Ａ２に入力される第１検出信号の入力電圧レベル（接続ノードＡ２における電位に相当）は、第１内部電源電圧ＶＡに相当する高電位状態「ＨＩＧＨ」からグランド電位に相当する低電位状態「ＬＯＷ」へ低下する。しかし、第２スイッチ素子２４ｃはオフ状態のまま変化しないので、第２マイコン１２Ｂ２に入力される第２検出信号の入力電圧レベル（接続ノードＢ２における電位に相当）は、第２内部電源電圧ＶＢに相当する高電位状態「ＨＩＧＨ」から変化しない。

　第２マイコン１２Ｂ２は、第２検出信号の入力電圧レベルが「ＨＩＧＨ」から「ＬＯＷ」へ変化すると、図７に従って、第２ＧＮＤハーネスＨＢにオープン故障が発生したことを検知する。そして、第２マイコン１２Ｂ２は、通信線２３を介して、第２ＧＮＤハーネスＨＢにおいてオープン故障の発生を検知したことを示す第２ＧＮＤハーネス故障情報を第１マイコン１２Ａ２へ送信する。

　また、第１マイコン１２Ａ２は、第１検出信号の入力電圧レベルが「ＨＩＧＨ」から「ＬＯＷ」へ変化すると、図７に従って、第１ＧＮＤハーネスＨＡにオープン故障が発生したことを検知する。そして、第１マイコン１２Ａ２は、通信線２３を介して、第１ＧＮＤハーネスＨＡにおいてオープン故障の発生を検知したことを示す第１ＧＮＤハーネス故障情報を第２マイコン１２Ｂ２へ送信する。

　図８は、ＥＰＳ制御装置２において、第２ＧＮＤハーネスＨＢでオープン故障が発生したことを検知した後の電流経路を示す。第２マイコン１２Ｂ２は、第２ＧＮＤハーネスＨＢにおいてオープン故障が発生したことを検知すると、故障時処理として、第２電源リレー１９Ｂをオフ状態にするリレー制御信号（オフ制御信号）を出力する。これにより、第２インバータ１１Ｂから接続線２５を介して第１電気系統の正常な第１ＧＮＤハーネスＨＡに回り込むリターン電流を遮断して、正常な第１ＧＮＤハーネスＨＡに第１インバータ１１Ａからのリターン電流だけを流すようにしている。また、第２マイコン１２Ｂ２は、故障時処理として、第２駆動回路１２Ｂ３へのスイッチング制御信号の出力を停止する。これにより、第２駆動回路１２Ｂ３から第２インバータ１１Ｂに対するゲート駆動信号の出力を停止して、各スイッチング素子ＵＢｐ～ＷＢｎが不必要なスイッチング動作を行わないようにしている。図示省略するが、第１ＧＮＤハーネスＨＡでオープン故障が発生したことを検知した後の電流経路についても同様にして考えられる。

　なお、第２ＧＮＤハーネスＨＢのオープン故障が発生すると、正常な第１ＧＮＤハーネスＨＡには、第１電気系統及び第２電気系統の２系統のリターン電流が一時的に集中する（図６参照）。しかし、第２ＧＮＤハーネスＨＢでオープン故障が発生したことを検知してから第２電源リレー１９Ｂをオフ状態にして第２電気系統のリターン電流を遮断するまでは、極めて短い時間であるので、正常な第１ＧＮＤハーネスＨＡの過熱状態を抑制することができる。同様に、第１ＧＮＤハーネスＨＡにオープン故障が発生した場合も、正常な第２ＧＮＤハーネスＨＢの過熱状態を抑制できる。

　図９は、ＥＰＳ制御装置２における第１及び第２負極コネクタ１４Ａ，１４Ｂの構成例を示す。ＥＰＳ制御装置２は、プリント基板ＰＣＢ（Printed Circuit Board）に各種素子を実装するとともに、これらを導電層によって電気的に接続することで構成される。プリント基板ＰＣＢの実装面及びその内層には、制御系共通グランド２２に相当する導電層として、ビアホールＶＨ等によって相互に接続された制御系共通グランド層２３ｐが設けられる。プリント基板ＰＣＢの実装面には、制御系共通グランド層２３ｐを挟んで、第１駆動系負極ライン１７Ａに相当する第１駆動系グランド層１７Ａｐと、第２駆動系負極ライン１７Ｂに相当する第２駆動系グランド層１７Ｂｐと、が形成されている。制御系共通グランド層２３ｐからは、第１制御系負極ライン１８Ａに相当する第１突起部１８Ａｐと、第２制御系負極ライン１８Ｂに相当する第２突起部１８Ｂｐと、が形成されている。プリント基板ＰＣＢの実装面において、第１及び第２駆動系グランド層１７Ａｐ，１７Ｂｐのそれぞれから、第１及び第２突起部１８Ａｐ，１８Ｂｐの近傍を通りつつ相互に接近する方向に延びる延長部２５ｐが、接続線２５に相当する導電層として形成されている。そして、第１駆動系グランド層１７Ａｐからの延長部２５ｐと第２駆動系グランド層１７Ｂｐからの延長部２５ｐとが電流状態検出回路２４の抵抗器２４ａに相当する抵抗層２４ｐによって電気的に接続されている。

　金属部材１４Ａｐ，１４Ｂｐは、プリント基板ＰＣＢの実装面から外方に向けて階段状に延び、先端部が第１負極コネクタ１４Ａ，１４Ｂの接続端子として機能するように実装面から立設する。金属部材１４Ａｐの基部は二分され、一方が第１駆動系グランド層１７Ａｐに電気的に接続され、他方が制御系グランド層２３ｐの第１突起部１８Ａｐに電気的に接続される。同様に、金属部材１４Ｂｐの基部は二分され、一方が第２駆動系グランド層１７Ｂｐに電気的に接続され、他方が制御系グランド層２３ｐの第２突起部１８Ｂｐに電気的に接続される。金属部材１４Ａｐ，１４Ｂｐの先端部はそれぞれ、第１及び第２負極電源ライン６２Ａ，６２Ｂの端部にそれぞれ取り付けられた相手方の接続端子と嵌合する。したがって、第１負極コネクタ１４Ａには、金属部材１４Ａｐと、これに嵌合する相手方の接続端子と、が含まれる。また、第２負極コネクタ１４Ｂには、金属部材１４Ｂｐと、これに嵌合する相手方の接続端子と、が含まれる。

　図１０は、車両１０００のイグニッションスイッチがオン状態となって、第１マイコン１２Ａ２に電源供給が開始されたことを契機として、第１マイコン１２Ａ２において繰り返し実行される第１故障検知処理の内容を示す。

　ステップＳ１（図中では「Ｓ１」と略記する。以下同様である。）では、第１マイコン１２Ａ２は、第１検出信号の入力電圧レベルが「ＨＩＧＨ」から「ＬＯＷ」に変化したか否かを判定する。そして、第１マイコン１２Ａ２は、第１検出信号が「ＨＩＧＨ」から「ＬＯＷ」へ変化したと判定した場合には（ＹＥＳ）、第１ＧＮＤハーネスＨＡにオープン故障が発生していると判断（検知）して、処理をステップＳ２へ進める。一方、第１マイコン１２Ａ２は、第１検出信号が「ＨＩＧＨ」から「ＬＯＷ」へ変化していないと判定した場合には（ＮＯ）、第１ＧＮＤハーネスＨＡが正常であると判断（検知）して、処理をステップＳ５へ進める。

　ステップＳ２では、第１マイコン１２Ａ２は、第１ＧＮＤハーネスＨＡの故障時処理として、第１電源リレー１９Ａに対して、これをオフ状態にするリレー制御信号（オフ制御信号）を出力する。これにより、第１インバータ１１Ａから接続線２５を介して第２電気系統の正常な第２ＧＮＤハーネスＨＢに回り込むリターン電流を遮断して、第２電気系統の正常な第２ＧＮＤハーネスＨＢには、第２電気系統のリターン電流だけを流すようにしている。

　ステップＳ３では、第１マイコン１２Ａ２は、第１ＧＮＤハーネスＨＡの故障時処理として、第１駆動回路１２Ａ３に対するスイッチング制御信号の出力を停止する。これにより、第１駆動回路１２Ａ３からのゲート駆動信号の出力が停止し、第１インバータ１１Ａのスイッチング素子ＵＡｐ～ＷＡｎにおける不必要なスイッチング動作が停止する。

　ステップＳ４では、第１マイコン１２Ａ２は、通信線２３を介して第２マイコン１２Ｂ２へ第１ＧＮＤハーネスＨＡのオープン故障情報を送信する。これにより、第１マイコン１２Ａ２及び第２マイコン１２Ｂ２は第１ＧＮＤハーネスＨＡのオープン故障情報を共有する。一方、ステップＳ５では、第１マイコン１２Ａ２は、通信線２３を介して第２マイコン１２Ｂ２へ、第１ＧＮＤハーネスＨＡの正常状態を検知したことを示す第１ＧＮＤハーネス正常情報を送信する。これにより、第１マイコン１２Ａ２及び第２マイコン１２Ｂ２は第１ＧＮＤハーネス正常情報を共有する。

　図１１は、車両１０００のイグニッションスイッチがオン状態となって、第２マイコン１２Ｂ２に電源供給が開始されたことを契機として、第２マイコン１２Ｂ２において繰り返し実行される第２故障検知処理の内容を示す。第２故障検知処理は、第１故障検知処理の各ステップと同様の処理内容であるので、その説明を簡潔にする。

　ステップＳ１１では、上記のステップＳ１と同様に、第２マイコン１２Ｂ２が第２検出信号の変化の有無を判定する。そして、第２マイコン１２Ｂ２は、第２検出信号が変化したと判定した場合には、第２ＧＮＤハーネスＨＢにおけるオープン故障が発生していると判断（検知）して、処理をステップＳ１２へ進める（ＹＥＳ）。一方、第２マイコン１２Ｂ２は、第２検出信号が変化していないと判定した場合には、第２ＧＮＤハーネスＨＢが正常であると判断（検知）して、処理をステップＳ１５へ進める（ＮＯ）。

　ステップＳ１２では、上記のステップＳ２と同様に、第２マイコン１２Ｂ２が、第２ＧＮＤハーネスＨＢの故障時処理として、第２電源リレー１９Ｂに対して、これをオフ状態にするリレー制御信号（オフ制御信号）を出力する。また、ステップＳ１３では、上記のステップＳ３と同様に、第２マイコン１２Ｂ２が、第２ＧＮＤハーネスＨＢの故障時処理として、第２駆動回路１２Ｂ３に対するスイッチング制御信号の出力を停止する。

　ステップＳ１４では、上記のステップＳ４と同様に、第２マイコン１２Ｂ２が、通信線２３を介して第１マイコン１２Ａ２へ、第２ＧＮＤハーネスＨＢのオープン故障情報を送信する。一方、ステップＳ１５では、上記のステップＳ５と同様に、第２マイコン１２Ｂ２が、通信線２３を介して第１マイコン１２Ａ２へ、第２ＧＮＤハーネスＨＢの正常状態を検知したことを示す第２ＧＮＤハーネス正常情報を送信する。

　このような第１実施形態のＥＰＳ制御装置２によれば、インバータ、制御回路及び外部電源を冗長化しつつ、制御系共通グランド２２を設けたＥＰＳシステム１００において、ＧＮＤハーネスが故障した系統から他の系統の正常なＧＮＤハーネスに対するリターン電流の回り込みを抑制できる。したがって、冗長化構成におけるＧＮＤハーネスの電流容量を非冗長化構成と比較して半分にした場合に、正常なＧＮＤハーネスに流れる電流がその電流容量を超え難くなり、正常なＧＮＤハーネスの過熱による「共連れ故障」の発生を抑制できる。

　ここで、図１２を参照して、ＥＰＳ制御装置２の第１変形例について説明する。本変形例のＥＰＳ制御装置２では、電流状態検出回路２４の構成要素が冗長化されている。すなわち、本変形例の電流状態検出回路２４は、上記のように、抵抗器２４ａ、第１スイッチ素子２４ｂ及び第２スイッチ素子２４ｃに加え、これらにそれぞれ対応する、抵抗器２４ｄ、第３スイッチ素子２４ｅ及び第４スイッチ素子２４ｆをさらに有する。

　抵抗器２４ｄは、抵抗器２４ａと並列に接続され、抵抗器２４ａと同様に、接続線２５を介して、一端が接続ノードＡ１と接続され、他端が接続ノードＢ１と接続される。ｎｐｎ型バイポーラトランジスタである第３スイッチ素子２４ｅにおいて、エミッタ端子は抵抗器２４ｄと接続ノードＢ１との間に接続され、ベース端子は抵抗器２４ｄと接続ノードＡ１との間に接続される。また、ｎｐｎ型バイポーラトランジスタである第４スイッチ素子２４ｆにおいて、エミッタ端子は抵抗器２４ｄと接続ノードＡ１との間に接続され、ベース端子は抵抗器２４ｄと接続ノードＢ１との間に接続される。

　第３スイッチ素子２４ｅのコレクタ端子は、信号線２８により、第１マイコン１２Ａ２のデジタル入力端子ＤＡ２に接続されて、第１マイコン１２Ａ２には第３スイッチ素子２４ｅのコレクタ出力である第３検出信号が入力される。信号線２８には、第１電源回路１２Ａ１から第１内部電源電圧ＶＡが印加されるプルアップ抵抗１２Ａ５が、接続ノードＡ３で接続される。したがって、第３検出信号の電圧は、接続ノードＡ３における電位に相当する。

　第４スイッチ素子２４ｆのコレクタ端子は、信号線２９により、第２マイコン１２Ｂ２のデジタル入力端子ＤＢ２に接続されて、第２マイコン１２Ｂ２には第４スイッチ素子２４ｆのコレクタ出力である第４検出信号が入力される。信号線２９には、第２電源回路１２Ｂ１から第２内部電源電圧ＶＢが印加されるプルアップ抵抗１２Ｂ５が、接続ノードＢ３で接続される。したがって、第４検出信号の電圧は、接続ノードＢ３における電位に相当する。

　第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２は、第１～第４検出信号の電位状態に基づいて、第１～第４スイッチ素子２４ｂ，２４ｃ，２４ｅ，２４ｆにおけるオン固着（オン状態となったまま変化しない故障）を診断する。かかるオン固着の診断は、第１～第４スイッチ素子２４ｂ，２４ｃ，２４ｅ，２４ｆが正常であればオフ状態となる条件で行われる。すなわち、オン固着の診断は、モータ１の始動前等、第１及び第２インバータ１１Ａ，１１Ｂからのリターン電流が発生しない状況で行われる。例えば、第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２は、第１及び第２電源リレー１９Ａ，１９Ｂをオフ状態にするリレー制御信号や、第１及び第２インバータ１１Ａ，１１Ｂの各スイッチング素子をオフ状態にするスイッチング制御信号を出力する。そして、第１マイコン１２Ａ２は、第１及び第３検出信号が全て「ＨＩＧＨ」になっているときには、第１及び第３スイッチ素子２４ｂ，２４ｅにオン固着が発生していないと診断する。同様に、第２マイコン１２Ｂ２は、第２及び第４検出信号が全て「ＨＩＧＨ」となっているときには、第２及び第４スイッチ素子２４ｃ，２４ｆにオン固着が発生していないと診断する。

　第１マイコン１２Ａ２は、第１及び第３スイッチ素子２４ｂ，２４ｅにオン固着が発生していないと診断したときには、第１及び第３検出信号の少なくとも一方が「ＬＯＷ」に変化したときに、第１ＧＮＤハーネスＨＡにオープン故障が発生したと判断する。同様に、第２マイコン１２Ｂ２は、第２及び第４スイッチ素子２４ｃ，２４ｆにオン固着が発生していないと診断したときには、第２及び第４検出信号の少なくとも一方が「ＬＯＷ」に変化したときに、第２ＧＮＤハーネスＨＢにオープン故障が発生したと判断する。

　一方、第１マイコン１２Ａ２は、第１及び第３スイッチ素子２４ｂ，２４ｅのいずれか一方にオン固着が発生していると診断したときには、以下のようにする。すなわち、第１マイコン１２Ａ２は、オン固着のないスイッチ素子に対応する検出信号が「ＬＯＷ」に変化したときにのみ、第１ＧＮＤハーネスＨＡにオープン故障が発生したと判断する。同様に、第２マイコン１２Ｂ２は、第２及び第４スイッチ素子２４ｃ，２４ｆのいずれか一方にオン固着が発生していると診断したときには、以下のようにする。すなわち、第２マイコン１２Ｂ２は、オン固着のないスイッチ素子に対応する検出信号が「ＬＯＷ」に変化したときにのみ、第２ＧＮＤハーネスＨＢにオープン故障が発生したと判断する。

　このようなＥＰＳ制御装置２の第１変形例では、電流状態検出回路２４の各構成要素が冗長化され、電流状態検出回路２４の信頼性を向上させている。このため、第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２のそれぞれでは、電流状態検出回路２４の一方の系統で素子故障が発生しても、他方の系統から出力された検出信号を用いて故障検知処理を行うことができる。したがって、ＧＮＤハーネスにおけるオープン故障発生検知の信頼性を高めることが可能となる。

　次に、図１３を参照して、ＥＰＳ制御装置２の第２変形例について説明する。第２変形例のＥＰＳ制御装置２では、電流状態検出回路２４から出力される第１及び第２検出信号のいずれもが、第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２のそれぞれに入力される。

　具体的には、第２スイッチ素子２４ｃのコレクタ端子は、信号線２７によって第２マイコン１２Ｂ２のデジタル入力端子ＤＢ１に接続されることに加え、信号線２８によって第１マイコン１２Ａ２のデジタル入力端子ＤＡ３とも接続される。したがって、第２スイッチ素子２４ｃのコレクタ出力である第２検出信号は、第２マイコン１２Ｂ２に入力されるとともに、第１マイコン１２Ａ２にも入力される。また、第１スイッチ素子２４ｂのコレクタ端子は、信号線２６によって第１マイコン１２Ａ２のデジタル入力端子ＤＡ１に接続されることに加え、信号線２９によって第２マイコン１２Ｂ２のデジタル入力端子ＤＢ３とも接続される。したがって、第１スイッチ素子２４ｂのコレクタ出力である第１検出信号は、第１マイコン１２Ａ２に入力されるとともに、第２マイコン１２Ｂ２にも入力される。

　このようなＥＰＳ制御装置２の第２変形例では、第１マイコン１２Ａ２が第１ＧＮＤハーネスＨＡのみならず第２ＧＮＤハーネスＨＢにオープン故障が発生しているか否かも検知できる。また、第２マイコン１２Ｂ２が第２ＧＮＤハーネスＨＢのみならず第１ＧＮＤハーネスＨＡにオープン故障が発生しているか否かも検知できる。したがって、第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２はそれぞれ、自系統のＧＮＤハーネスにオープン故障が発生していることを検知したときに、他系統へ通信線２３を介して故障情報を送信する必要がなくなる。

　なお、ＥＰＳ制御装置２の第２変形例において、他系統のＧＮＤハーネスのオープン故障を検出するための信号線に自系統の電源回路で生成した内部電源電圧を印加するプルアップ抵抗を接続してもよい。すなわち、信号線２８には、第１電源回路１２Ａ１から第１内部電源電圧ＶＡが印加されるプルアップ抵抗を接続し、信号線２９には、第２電源回路１２Ｂ１から第２内部電源電圧ＶＢが印加されるプルアップ抵抗を接続することができる。これにより、他系統の電源回路に異常が発生した場合でも、自系統において他系統のＧＮＤハーネスに故障が発生したか否かを検知することが可能となる。

［第２実施形態］
　図１４は、第２実施形態におけるＥＰＳ制御装置２ａの内部構成例を示す。図１４におけるＥＰＳ制御装置２ａは、電流状態検出回路２４に代えて電流状態検出回路３０を用いることで、これにより検出された電流検出値に基づいてＧＮＤハーネスに故障が発生しているか否かを検知する点で、図２におけるＥＰＳ制御装置２と相違する。

　電流状態検出回路３０は、シャント抵抗器３０ａ及び増幅器２０ｂを有する。シャント抵抗器３０ａは接続線２５を流れる電流によって電位差を発生する電位差発生手段として接続線２５に設置され、シャント抵抗器３０ａの両端における接続ノードＣ１，Ｃ２が増幅器３０ｂと接続される。増幅器３０ｂは、シャント抵抗器３０ａの両端電位差を増幅して出力する電位差増幅手段であり、例えば、図示のように、非反転入力端子（＋）と反転入力端子（－）と出力端子とを有するオペアンプである。図示の例の場合、増幅器３０ｂの非反転入力端子（＋）は接続ノードＣ２と接続され、増幅器３０ｂの反転入力端子（－）は接続ノードＣ１と接続される。また、増幅器３０ｂの出力端子は、信号線３１を介して第１マイコン１２Ａ２のアナログ入力端子ＡＡ１に接続されて、増幅器３０ｂの出力電圧（電流検出信号）が第１マイコン１２Ａ２に入力される。さらに、増幅器３０ｂの出力端子は、信号線３２を介して第２マイコン１２Ｂ２のアナログ入力端子ＡＢ１に接続されて、増幅器３０ｂの出力電圧（電流検出信号）が第２マイコン１２Ｂ２に入力される。このような電流状態検出回路３０が介在する接続線２５でも、第１ＧＮＤハーネスＨＡ及び第２ＧＮＤハーネスＨＢよりもインピーダンスが高く、かつ、短絡経路よりもインピーダンスが低くなるように設計される。

　電流状態検出回路３０の動作は以下のようなものである。接続線２５を介して接続ノードＢ１から接続ノードＡ１に向けて電流が流れる場合には、接続ノードＣ１の電位は、シャント抵抗器３０ａによる電圧降下により、接続ノードＣ２の電位よりも低くなる。増幅器３０ｂにおいて、非反転入力端子（＋）の入力電圧が反転入力端子（－）の入力電圧よりも高くなるので、増幅器３０ｂの出力電圧は電流の大きさに応じて電位レベルが連続的に変化する正の電圧となる。一方、接続線２５を介して接続ノードＡ１から接続ノードＢ１に向けて電流が流れる場合には、接続ノードＣ２の電位は、シャント抵抗器３０ａの電圧降下により、接続ノードＣ１の電位よりも低くなる。増幅器３０ｂにおいて、非反転入力端子（＋）の入力電圧が反転入力端子（－）の入力電圧よりも低くなるので、増幅器３０ｂの出力電圧は電流の大きさに応じて電位レベルが連続的に変化する負の電圧となる。

　第１マイコン１２Ａ２は、内蔵するＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換器により、アナログ信号である増幅器３０ｂの出力電圧をデジタルデータに変換して、接続線２５を流れる電流の電流検出値Ｉを得る。同様に、第２マイコン１２Ｂ２は、内蔵するＡ／Ｄ変換器により、アナログ信号である増幅器３０ｂの出力電圧をデジタルデータに変換して、接続線２５を流れる電流の電流検出値Ｉを得る。電流検出値Ｉは、増幅器３０ｂの出力電圧が正の電圧である場合には正の値として得られる一方、増幅器３０ｂの出力電圧が負の電圧である場合には負の値として得られる。第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２はそれぞれ、電流検出値Ｉが正の値である場合には、接続線２５に接続ノードＢ１から接続ノードＡ１に向けて電流が流れるので、第２インバータ１１Ｂからのリターン電流が第１電気系統へ回り込んでいると判断する。一方、第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２はそれぞれ、電流検出値Ｉが負の値である場合には、接続線２５に接続ノードＡ１から接続ノードＢ１に向けて電流が流れるので、第１インバータ１１Ａからのリターン電流が第２電気系統へ回り込んでいると判断する。

　図１５は、車両１０００のイグニッションスイッチがオン状態となって、第１マイコン１２Ａ２に電源供給が開始されたことを契機として、第１マイコン１２Ａ２において所定時間Δｔ毎に繰り返し実行される第１故障検知処理の内容を示す。

　ステップＳ２１では、第１マイコン１２Ａ２は、電流検出値Ｉが負の所定値Ｉ_１（＜０）以下であるか否かを判定する。負の所定値Ｉ_１は、第１ＧＮＤハーネスＨＡにオープン故障が発生しているときに、接続線２５に接続ノードＡ１から接続ノードＢ１に向けて流れると推定される電流の最大値である。そして、第１マイコン１２Ａ２は、電流検出値Ｉが負の所定値Ｉ_１以下であると判定したときには（ＹＥＳ）、処理をステップＳ２２へ進めて、第１ＧＮＤハーネスＨＡにオープン故障が発生していると判断（検知）する。一方、第１マイコン１２Ａ２は、電流検出値Ｉが負の所定値Ｉ_１より大きいと判定した場合には（ＮＯ）、処理をステップＳ２５へ進める。

　ステップＳ２３では、第１マイコン１２Ａ２は、第１ＧＮＤハーネスＨＡの故障時処理として、上記のステップＳ２と同様に、第１電源リレー１９Ａに対して、これをオフ状態にするリレー制御信号（オフ制御信号）を出力する。また、ステップＳ２４では、第１マイコン１２Ａ２は、第１ＧＮＤハーネスＨＡの故障時処理として、上記のステップＳ３と同様に、第１駆動回路１２Ａ３に対するスイッチング制御信号の出力を停止する。

　ステップＳ２５では、第１マイコン１２Ａ２は、電流検出値Ｉが正の所定値Ｉ_２（＞０）以上であるか否かを判定する。正の所定値Ｉ_２は、第２ＧＮＤハーネスＨＢにオープン故障が発生しているときに、接続線２５を介して接続ノードＢ１から接続ノードＡ１に向けて流れると推定される電流の最小値である。なお、第１電気系統及び第２電気系統が相互に等しい電気的特性を有している場合には、正負の所定値Ｉ_２，Ｉ_１の絶対値が等しくなるようにすることができる。

　第１マイコン１２Ａ２は、ステップＳ２５において、電流検出値Ｉが正の所定値Ｉ_２以上であると判定したときには（ＹＥＳ）、処理をステップＳ２６へ進めて、第２ＧＮＤハーネスＨＢにオープン故障が発生していると判断（検知）する。一方、第１マイコン１２Ａ２は、電流検出値Ｉが正の所定値Ｉ_２より小さいと判定した場合には（ＮＯ）、処理をステップＳ２７へ進めて、第１及び第２ＧＮＤハーネスＨＡ，ＨＢが正常であると判断（検知）する。

　図１６は、車両１０００のイグニッションスイッチがオン状態となって、第２マイコン１２Ｂ２に電源供給が開始されたことを契機として、第２マイコン１２Ｂ２において所定時間Δｔ毎に繰り返し実行される第２故障検知処理の内容を示す。第２故障検知処理は、第１故障検知処理の各ステップと同様の処理内容であるので、その説明を簡潔にする。

　ステップＳ３１では、第２マイコン１２Ｂ２は、電流検出値Ｉが正の所定値Ｉ_２以上であるか否かを判定する。そして、第２マイコン１２Ｂ２は、電流検出値Ｉが正の所定値Ｉ_２以上であると判定したときには（ＹＥＳ）、処理をステップＳ３２へ進めて、第２ＧＮＤハーネスＨＢにオープン故障が発生していると判断（検知）する。一方、第２マイコン１２Ｂ２は、電流検出値Ｉが正の所定値Ｉ_２より小さいと判定した場合には（ＮＯ）、処理をステップＳ３５へ進める。

　ステップＳ３３では、第２マイコン１２Ｂ２は、第２ＧＮＤハーネスＨＢの故障時処理として、上記のステップＳ１２と同様に、第２電源リレー１９Ｂに対して、これをオフ状態にするリレー制御信号（オフ制御信号）を出力する。また、ステップＳ３４では、第２マイコン１２Ｂ２は、第２ＧＮＤハーネスＨＢの故障時処理として、上記のステップＳ１３と同様に、第２駆動回路１２Ｂ３に対するスイッチング制御信号の出力を停止する。

　ステップＳ３５では、第２マイコン１２Ｂ２は、電流検出値Ｉが負の所定値Ｉ_１以下であるか否かを判定する。そして、第２マイコン１２Ｂ２は、電流検出値Ｉが負の所定値Ｉ_１以下であると判定したときには（ＹＥＳ）、処理をステップＳ３６へ進めて、第１ＧＮＤハーネスＨＡにオープン故障が発生していると判断（検知）する。一方、第２マイコン１２Ｂ２は、電流検出値Ｉが負の所定値Ｉ_１より大きいと判定した場合には（ＮＯ）、処理をステップＳ３７へ進めて、第１及び第２ＧＮＤハーネスＨＡ，ＨＢが正常であると判断（検知）する。

　このような第２実施形態のＥＰＳ制御装置２ａによっても、第１実施形態と同様に、ＥＰＳシステム１００において、ＧＮＤハーネスが故障した系統から他の系統の正常なＧＮＤハーネスに対するリターン電流の回り込みを抑制できる。したがって、冗長化構成におけるＧＮＤハーネスの電流容量を非冗長化構成と比較して半分にした場合に、正常なＧＮＤハーネスに流れる電流がその電流容量を超え難くなり、正常なＧＮＤハーネスの過熱による「共連れ故障」の発生を抑制できる。また、第１及び第２マイコン１２Ａ２、１２Ｂ２はそれぞれ、第１及び第２ＧＮＤハーネスＨＡ，ＨＢのいずれについてもオープン故障が発生しているか否かを検知できる。このため、第１及び第２マイコン１２Ａ２、１２Ｂ２は、自系統のＧＮＤハーネスのオープン故障を検知したときに、他系統へ通信線２３を介して故障情報を送信する必要がなくなる。

　ここで、図１７を参照して、ＥＰＳ制御装置２ａの第１変形例について説明する。本変形例のＥＰＳ制御装置２ａでは、電流状態検出回路３０の構成要素が冗長化されている。すなわち、電流状態検出回路３０は、上記のように、シャント抵抗器３０ａ及び増幅器３０ｂに加え、これらにそれぞれ対応する、シャント抵抗器３０ｃ及び増幅器３０ｄをさらに有する。

　シャント抵抗器３０ｃは、シャント抵抗器３０ａと並列に接続され、シャント抵抗器３０ａと同様に、接続線２５を介して、一端が接続ノードＡ１と接続され、他端が接続ノードＢ１と接続される。増幅器３０ｄは、シャント抵抗器３０ａの両端における接続ノードＣ３，Ｃ４に接続される。増幅器３０ｄの出力端子は、信号線３３を介して第１マイコン１２Ａ２のアナログ入力端子ＡＡ２に接続されて、増幅器３０ｄの出力電圧が第１マイコン１２Ａ２に入力される。また、増幅器３０ｄの出力端子は、信号線３４を介して第２マイコン１２Ｂ２のアナログ入力端子ＡＢ２に接続されて、増幅器３０ｄの出力電圧が第２マイコン１２Ｂ２に入力される。

　第１マイコン１２Ａ２は、内蔵するＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換器により、アナログ信号である増幅器３０ｄの出力電圧をデジタルデータに変換して、接続線２５を流れる電流の電流検出値Ｉを得る。同様に、第２マイコン１２Ｂ２は、内蔵するＡ／Ｄ変換器により、アナログ信号である増幅器３０ｄの出力電圧をデジタルデータに変換して、接続線２５を流れる電流の電流検出値Ｉを得る。したがって、第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２はそれぞれ、増幅器３０ｂ，３０ｄから出力された２つの出力電圧のそれぞれに基づいて電流検出値Ｉを得る。

　また、ＥＰＳ制御装置２ａは、第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２がそれぞれ、シャント抵抗器３０ａ及び増幅器３０ｂの系統とシャント抵抗器３０ｃ及び増幅器３０ｄの系統とのいずれか一方に異常が発生しているか否かを診断できるように構成される。

　このようなＥＰＳ制御装置２ａの第１変形例では、電流状態検出回路３０の各構成要素が冗長化され、電流状態検出回路３０の信頼性を向上させている。このため、電流状態検出回路３０の一方の系統で素子故障が発生しても、他方の系統における増幅器の出力電圧から得られた電流検出値Ｉを用いて故障検知処理を行うことができる。したがって、ＧＮＤハーネスにおけるオープン故障発生検知の確実性を高めることが可能となる。

　ここで、図１８を参照して、ＥＰＳ制御装置２ａの第２変形例について説明する。図１８は、図１５の第１故障検知処理に対して、以下で説明するステップＳ２４ａ～Ｓ２４ｅの処理を追加したものである。したがって、図１８において、図１５と同一の処理内容については同一のステップ番号を付し、その説明を省略ないし簡潔にする。

　第１及び第２ＧＮＤハーネスＨＡ，ＨＢには、第１及び第２車載バッテリ６Ａ，６ＢとＥＰＳ制御装置２との間の完全な電気的遮断を伴う完全オープン故障が発生する他、完全な電気的遮断以外の導通不良（不完全オープン故障）が発生することも想定される。そして、接続線２５を流れるリターン電流は、第１及び第２ＧＮＤハーネスＨＡ，ＨＢの故障程度が正常から完全オープン故障へ近づくに従って大きくなる。このため、本変形例では、第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２は、電流検出値Ｉの大小に応じて、完全オープン故障と不完全オープン故障とを区別して検知し、検知した故障の種別に応じて、異なる故障時処理を行う。

　ステップＳ２１において、第１マイコン１２Ａ２は、電流検出値Ｉが負の所定値Ｉ_１より大きいと判定した場合には（ＮＯ）、処理をステップＳ２４ａへ進める。ステップＳ２４ａでは、第１マイコン１２Ａ２は、電流検出値Ｉが、負の所定値Ｉ_１より大きい負の所定値Ｉ_３以下であるか否かを判定する。負の所定値Ｉ_３は、第１ＧＮＤハーネスＨＡに不完全オープン故障が発生しているときに、接続線２５に接続ノードＡ１から接続ノードＢ１に向けて流れると推定される電流の最大値である。

　第１マイコン１２Ａ２は、ステップＳ２４ａにおいて、電流検出値Ｉが負の所定値Ｉ_３以下であると判定した場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ２４ｂに進めて、第１ＧＮＤハーネスＨＡに不完全オープン故障が発生していると判断（検知）する。一方、第１マイコン１２Ａ２は、電流検出値Ｉが負の所定値Ｉ_３よりも大きいと判定した場合には（ＮＯ）、処理をステップＳ２４ｄへ進める。

　ステップＳ２４ｃでは、第１マイコン１２Ａ２は、第１ＧＮＤハーネスＨＡの不完全オープン故障に対応した故障時処理を行う。第１ＧＮＤハーネスＨＡの不完全オープン故障に対応した故障時処理と、第１ＧＮＤハーネスＨＡの完全オープン故障に対応した故障時処理（ステップＳ２３及びステップＳ２４）と、では以下の点が異なる。すなわち、第１マイコン１２Ａ２は、第１電源リレー１９Ａに対してこれをオン状態にするリレー制御信号を引き続き出力する。そして、第１マイコン１２Ａ２は、第１電気系統から接続線２５を介して正常な第２ＧＮＤハーネスＨＢに回り込むリターン電流が第２電気系統のリターン電流と合流して第２ＧＮＤハーネスＨＢの電流容量を超えないように、第１インバータ１１Ａに関するスイッチング制御信号を停止することなく調整する。具体的には、第１マイコン１２Ａ２は、電流検出値Ｉの絶対値が、第２ＧＮＤハーネスＨＢの電流容量から第２電流検出素子２１Ｂによるリターン電流の検出値を減算した差分を超えないように、第１インバータ１１Ａに関するスイッチング制御信号を調整する。第１マイコン１２Ａ２は、第２マイコン１２Ｂ２から通信線２３を介して、又は、第２電流検出素子２１Ｂから直接、第２電流検出素子２１Ｂによるリターン電流の検出値を取得してもよい。また、第１マイコン１２Ａ２は、スイッチング制御信号がＰＷＭ信号である場合には、第１インバータ１１Ａにおけるスイッチング素子のオン時間の比率であるデューティを調整する。

　このような故障時処理を行う理由は以下の通りである。第１ＧＮＤハーネスＨＡの不完全オープン故障では、第１インバータ１１Ａのリターン電流の一部が第１ＧＮＤハーネスＨＡに流れる。このため、第１インバータ１１Ａから接続線２５を介して正常な第２ＧＮＤハーネスＨＢに回り込むリターン電流は、第１ＧＮＤハーネスＨＡの完全オープン故障時と比較すると小さいと考えられる。すなわち、第１ＧＮＤハーネスＨＡの不完全オープン故障時に正常な第２ＧＮＤハーネスＨＢに流れる電流は、第１ＧＮＤハーネスＨＡの完全オープン故障時と比較すると、第２ＧＮＤハーネスＨＢの電流容量に達しにくくなると考えられる。したがって、第１ＧＮＤハーネスＨＡの不完全オープン故障時には、正常な第２ＧＮＤハーネスＨＢの電流容量が許す範囲で操舵力のアシストを最大限行うようにする。

　ステップＳ２４ｄでは、第１マイコン１２Ａ２は、電流検出値Ｉが、正の所定値Ｉ_２未満かつ正の所定値Ｉ_４以上の範囲に入るか否かを判定する。正の所定値Ｉ_４は、正の所定値Ｉ_２よりも小さい値であり、第２ＧＮＤハーネスＨＢに不完全オープン故障が発生しているときに、接続線２５に接続ノードＢ１から接続ノードＡ１に向けて流れると推定される電流の最小値である。なお、第１電気系統及び第２電気系統が相互に等しい電気的特性を有している場合には、正負の所定値Ｉ_４，Ｉ_３の絶対値が等しくなるようにすることができる。

　第１マイコン１２Ａ２は、ステップＳ２４ｄにおいて、電流検出値Ｉが正の所定値Ｉ_２未満かつ正の所定値Ｉ_４以上の範囲に入ると判定した場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ２４ｅに進めて、第２ＧＮＤハーネスＨＢに不完全オープン故障が発生していると判断（検知）する。一方、第１マイコン１２Ａ２は、電流検出値Ｉが正の所定値Ｉ_２未満かつ正の所定値Ｉ_４以上の範囲に入らないと判定した場合には（ＮＯ）、処理をステップＳ２５へ進める。

　なお、図示省略するが、ＥＰＳ制御装置２ａの第２変形例として、図１６の第２故障検知処理に、第１及び第２ＧＮＤハーネスＨＡ，ＨＢの不完全オープン故障の検知と第２ＧＮＤハーネスＨＢの不完全オープン故障に対応した故障時処理とを追加することができる。

　このようなＥＰＳ制御装置２ａの第２変形例では、第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２が、電流検出値Ｉの大小に応じて、完全オープン故障と不完全オープン故障とを区別して検知し、検知した故障の種別に応じて、異なる故障時処理を行うことができる。

　なお、上記の第１実施形態において、第１～第４スイッチ素子２４ｂ，２４ｃ，２４ｅ，２４ｆの接合部飽和電圧を適宜設定することで、第１及び第２ＧＮＤハーネスＨＡ，ＨＢにおける不完全オープン故障を検知できるようにしてもよい。具体的には、第１～第４スイッチ素子２４ｂ，２４ｃ，２４ｅ，２４ｆとして、接合部飽和電圧がオープン故障のみを検知するときよりも小さいものを選択する。これにより、第１及び第２ＧＮＤハーネスＨＡ，ＨＢに完全オープン故障が発生する前に故障時処理を行うことができる。

　上記の第２実施形態において、第１ＧＮＤハーネスＨＡの不完全オープン故障に対応した故障時処理と、第１ＧＮＤハーネスＨＡの完全オープン故障に対応した故障時処理と、を異なるものとした。しかし、第１ＧＮＤハーネスＨＡの不完全オープン故障に対応した故障時処理と第１ＧＮＤハーネスＨＡの完全オープン故障時の故障時処理とを同じものとすることを除外するものではない。すなわち、第１マイコン１２Ａ２は、電流検出値Ｉの絶対値が、第２ＧＮＤハーネスＨＢの電流容量から第２電流検出素子２１Ｂによるリターン電流の検出値を減算した差分を超えないように、第１インバータ１１Ａに関するスイッチング制御信号を調整することができる。

　上記の第１及び第２実施形態において、第１及び第２ハーネスＨＡ，ＨＢの両方に完全オープン故障又は故障程度が同じ不完全オープン故障が発生した場合、以下の状況が発生することが想定される。すなわち、第１及び第２電気系統のリターン電流は、第１及び第２電源リレー１９Ａ，１９Ｂをオン状態にしたままでも発生せず、接続線２５を介して他系統へ流れ込まない。このとき、電流状態検出回路２４の抵抗器２４ａ，２４ｄには両端電位差が殆ど発生しないので、電流状態検出回路２４における第１～第４スイッチ素子２４ｂ，２４ｃ，２４ｅ，２４ｆのいずれもがオフ状態のままで変化しない。また、電流状態検出回路３０のシャント抵抗器２４ａ，２４ｄには両端電位差が殆ど発生しないので、電流検出値Ｉも極めて小さくなる。このため、第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２は、第１及び第２ハーネスＨＡ，ＨＢが正常であると判断してしまい、第１及び第２ハーネスＨＡ，ＨＢの両方に完全オープン故障又は故障程度が同じ不完全オープン故障が発生していることを検知できない。

　そこで、第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２は、第１検出信号及び第２検出信号のいずれもが「ＨＩＧＨ」の場合、あるいは、電流検出値Ｉが極めて小さい場合には、以下のようにすることができる。すなわち、第１マイコン１２Ａ２は、第１電流検出素子２１Ａにより検出された第１モータ電流の検出値と第１目標電流値とを比較し、第２マイコン１２Ｂ２は、第２電流検出素子２１Ｂにより検出された第２モータ電流の検出値と第２目標電流値とを比較する。そして、第１及び第２マイコン１２Ａ２，１２Ｂ２は、第１，第２モータ電流の検出値が目標電流値から継続的に乖離している場合には、第１及び第２ハーネスＨＡ，ＨＢの両方における完全オープン故障又は故障程度が同じ不完全オープン故障の発生を推定することができる。

　また、上記の第１及び第２実施形態では、電流状態検出回路２４，３０を上記の短絡経路中ではなく接続線２５に介在させているが、これは、短絡経路中にリターン電流が流れると、第１及び第２制御回路１２Ａ，１２Ｂがノイズ等の影響を受けて誤作動を起こしやすくなるためである。しかし、第１及び第２制御回路１２Ａ，１２Ｂに対するノイズ等の影響を無視できる場合には、接続線２５を省略して、上記の短絡経路中に電流状態検出回路２４，３０を設けることを除外するものではない。

　上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。また、上記実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的な技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、以下のように種々の変形態様を採り得ることは自明である。

　ＥＰＳシステム１００は、３つ以上の車載バッテリからそれぞれＥＰＳ制御装置２を介してモータ１へ電源が供給される、３つ以上の電気系統で冗長化が図られてもよい。例えば、ＥＰＳシステム１００が３つの電気系統で冗長化が図られる場合、接続線２５は、各電気系統においてインバータの負極母線と負極コネクタとを接続する駆動系負極ラインが３つの電気系統の間で相互に接続されて、３つとなる。そして、電流状態検出回路２４，３０は、３つの接続線２５のそれぞれに設置されて、設置された接続線２５の電流状態を検出するために用いられる。

　電流状態検出回路２４では、第１～第４スイッチ素子２４ｂ，２４ｃ，２４ｅ，２４ｆをｎｐｎ型バイポーラトランジスタとしているが、抵抗器２４ａ，２４ｄの両端電位差に応じてスイッチ動作を行うものであればいかなる素子であってもよい。例えば、第１及び第２スイッチ素子２４ｂ，２４ｃとしてＭＯＳＦＥＴを適用することができる。要するに、電流状態検出回路２４は、接続線２５を流れる電流の大小に応じて、電流状態検出回路２４から出力される検出信号の電位状態が変化するものであればよい。

　また、電流状態検出回路３０では、シャント抵抗器３０ａ，３０ｃ及び増幅器３０ｂ，３０ｄを用いているが、これに代えて、接続線２５を流れる電流の大きさに対応した信号を出力できるように構成されているものを用いることができる。

　本発明に係る電子制御装置及びその故障検知方法は、ＥＰＳシステム１００におけるＥＰＳ制御装置２，２ａに限らず、インバータ、制御回路及び外部電源を冗長化しつつ、冗長化した制御回路のグランドを共通にしたシステム全般に適用可能である。

　１…モータ、２，２ａ…ＥＰＳ制御装置、６Ａ，６Ｂ…車載バッテリ、１１Ａ，１１Ｂ…インバータ、１２Ａ，１２Ｂ…制御回路、１２Ａ２，１２Ｂ２…マイコン、１４Ａ，１４Ｂ…負極コネクタ、１７Ａ，１７Ｂ…駆動系負極ライン、１８Ａ，１８Ｂ…制御系負極ライン、１９Ａ，１９Ｂ…電源リレー、２３…制御系共通グランド、２４，３０…電流状態検出回路、２５…接続線、６２Ａ，６２Ｂ…負極電源ライン、ＣＡ，ＣＢ…巻線組、ＬＡｎ，ＬＢｎ…インバータの負極母線

Claims (8)

1. 　外部電源が互いに異なる電気系統を複数有する電子制御装置であって、
   　各電気系統に備えられて、モータが有する独立した複数の巻線組のうち電気系統毎に異なる所定の巻線組を駆動するインバータと、
   　各電気系統に備えられて、同一電気系統の前記インバータを制御する制御回路と、
   　各電気系統の前記制御回路が接続される共通の制御系共通グランドと、
   　各電気系統において、前記制御系共通グランドからの制御系負極ラインと前記インバータの負極母線からの駆動系負極ラインと前記外部電源からの負極電源ラインとを接続するコネクタと、
   　前記駆動系負極ラインを各電気系統間で相互に接続する接続線と、
   　各接続線に設置されて、前記接続線の電流状態を検出するための電流状態検出回路と、
   を備え、
   　各電気系統において、前記制御回路は、前記電流状態に基づいて同一電気系統の前記コネクタ又は前記負極電源ラインのオープン故障が発生したか否かを検知し、前記オープン故障の発生を検知したときに同一電気系統の前記インバータの制御を制限する一方、前記オープン故障の発生を検知しなかったときに同一電気系統の前記インバータの制御を継続させる、電子制御装置。
2. 　前記電流状態検出回路は、各電気系統間の前記接続線を第１の電気系統から第２の電気系統へ電流が流れる第１の電流状態の有無に応じて２つの電位レベルに変化する第１の検出信号と、前記第２の電気系統から前記第１の電気系統へ電流が流れる第２の電流状態の有無に応じて２つの電位レベルに変化する第２の検出信号と、を出力し、前記第１の電気系統の前記制御回路は、前記第１の検出信号の電位レベルに基づいて前記オープン故障が発生したか否かを検知し、前記第２の電気系統の前記制御回路は、前記第２の検出信号の電位レベルに基づいて前記オープン故障が発生したか否かを検知する、請求項１に記載の電子制御装置。
3. 　前記電流状態検出回路は、前記第１の電流状態が発生したときに、前記第１の検出信号の電位レベルを変化させるとともに前記第２の検出信号の電位レベルを維持する一方、前記第２の電流状態が発生したときに、前記第２の検出信号の電位レベルを変化させるとともに前記第１の検出信号の電位レベルを維持する、請求項２に記載の電子制御装置。
4. 　前記第１の電気系統の前記制御回路は、さらに、前記第２の検出信号の電位状態に基づいて、前記第２の電気系統の前記コネクタ又は前記負極電源ラインのオープン故障が発生したか否かを検知するとともに、前記第２の電気系統の前記制御回路は、さらに、前記第１の検出信号の電位状態に基づいて、前記第１の電気系統の前記コネクタ又は前記負極電源ラインのオープン故障が発生したか否かを検知する、請求項２に記載の電子制御装置。
5. 　前記電流状態検出回路は、各電気系統間で前記接続線を流れる電流の大きさに応じて電位レベルが連続的に変化する電流検出信号を出力し、前記制御回路は、前記電流検出信号から取得した電流検出値に基づいて前記オープン故障が発生したか否かを検知する、請求項１に記載の電子制御装置。
6. 　前記電流状態検出回路の構成要素が冗長化されている、請求項１に記載の電子制御装置。
7. 　各電気系統において、前記インバータに対する電源供給を遮断可能な電源リレーをさらに備え、前記制御回路は、前記オープン故障の発生を検知したときに、同一電気系統の前記インバータに対する電源供給を遮断する制御信号を前記電源リレーに出力するとともに、同一電気系統の前記インバータの制御を停止する、請求項１に記載の電子制御装置。
8. 　外部電源が互いに異なる複数の電気系統を有し、
   　各電気系統に備えられて、モータが有する独立した複数の巻線組のうち電気系統毎に異なる所定の巻線組を駆動するインバータと、
   　各電気系統に備えられて、同一電気系統の前記インバータを制御する制御回路と、
   　各電気系統の前記制御回路が接続される共通の制御系共通グランドと、
   　各電気系統において、前記制御系共通グランドからの制御系負極ラインと前記インバータの負極母線からの駆動系負極ラインと前記外部電源からの負極電源ラインとを接続するコネクタと、
   　前記駆動系負極ラインを各電気系統間で相互に接続する接続線と、
   　各接続線に設置され、前記接続線の電流状態を検出するための電流状態検出回路と、
   を備えた電子制御装置の故障検知方法であって、
   　各電気系統において、前記制御回路は、前記電流状態に基づいて同一電気系統の前記コネクタ又は前記負極電源ラインのオープン故障が発生しているか否かを検知し、前記オープン故障の発生を検知したときに同一電気系統の前記インバータの制御を制限する一方、前記オープン故障の発生を検知しなかったときに同一電気系統の前記インバータの制御を継続させる、電子制御装置の故障検知方法。

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