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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5761546
(24)【登録日】2015年6月19日
(45)【発行日】2015年8月12日
(54)【発明の名称】モータ制御装置
(51)【国際特許分類】
H02P 6/12 20060101AFI20150723BHJP
B62D 5/04 20060101ALI20150723BHJP
B62D 6/00 20060101ALI20150723BHJP
B62D 101/00 20060101ALN20150723BHJP
B62D 119/00 20060101ALN20150723BHJP
【ＦＩ】
H02P6/02 371D
B62D5/04
B62D6/00
B62D101:00
B62D119:00
【請求項の数】5
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2010-75738(P2010-75738)
(22)【出願日】2010年3月29日
(65)【公開番号】特開2011-211798(P2011-211798A)
(43)【公開日】2011年10月20日
【審査請求日】2013年2月28日
(73)【特許権者】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(74)【代理人】
【識別番号】100087701
【弁理士】
【氏名又は名称】稲岡 耕作
(74)【代理人】
【識別番号】100101328
【弁理士】
【氏名又は名称】川崎 実夫
(74)【代理人】
【識別番号】100086391
【弁理士】
【氏名又は名称】香山 秀幸
(72)【発明者】
【氏名】奥村 繁一
【審査官】
マキロイ 寛済
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００９−１４２０５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００８−０１１６８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００８−２２００４５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０２Ｐ ６／１２
Ｂ６２Ｄ ５／０４
Ｂ６２Ｄ ６／００
Ｂ６２Ｄ １０１／００
Ｂ６２Ｄ １１９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロータおよび界磁コイルを有する三相ブラシレスモータを制御するためのモータ制御装置であって、
２個のスイッチング素子が直列に接続された直列回路を三相の各相に対応して３組備え、電源と接地との間においてそれらの直列回路が並列接続されており、各スイッチング素子に回生ダイオードが並列に接続されている駆動回路と、
前記複数のスイッチング素子のうちの１つのスイッチング素子が短絡故障したときに、前記三相ブラシレスモータが負荷となるロータ回転角領域を負荷領域として特定する負荷領域特定手段と、
前記三相ブラシレスモータのロータ回転角が前記負荷領域特定手段によって特定された負荷領域にあるときに、当該負荷領域において負荷電流が流れると推定される閉回路内の回生ダイオードをオフにさせる負荷電流抑制手段とを含み、
前記負荷領域特定手段は、スイッチング素子が短絡故障していない２つの正常相のうちの一方の正常相を第１正常相とし、他方の正常相を第２正常相とすると、
短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において前記三相ブラシレスモータのロータが回転されたときに、短絡故障したスイッチング素子と、前記第１正常相のスイッチング素子に並列接続された回生ダイオードと、前記モータの界磁コイルの一部とを含む第１閉回路に負荷電流が流れると推定される第１ロータ回転角領域と、
短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において前記三相ブラシレスモータのロータが回転されたときに、短絡故障したスイッチング素子と、前記第２正常相のスイッチング素子に並列接続された回生ダイオードと、前記モータの界磁コイルの一部とを含む第２閉回路に負荷電流が流れると推定される第２ロータ回転角領域とからなるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定するように構成されている、モータ制御装置。
２個のスイッチング素子が直列に接続された直列回路を三相の各相に対応して３組備え、電源と接地との間においてそれらの直列回路が並列接続されており、各スイッチング素子に回生ダイオードが並列に接続されている駆動回路と、
前記複数のスイッチング素子のうちの１つのスイッチング素子が短絡故障したときに、前記三相ブラシレスモータが負荷となるロータ回転角領域を負荷領域として特定する負荷領域特定手段と、
前記三相ブラシレスモータのロータ回転角が前記負荷領域特定手段によって特定された負荷領域にあるときに、当該負荷領域において負荷電流が流れると推定される閉回路内の回生ダイオードをオフにさせる負荷電流抑制手段とを含み、
前記負荷領域特定手段は、スイッチング素子が短絡故障していない２つの正常相のうちの一方の正常相を第１正常相とし、他方の正常相を第２正常相とすると、
短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において前記三相ブラシレスモータのロータが回転されたときに、短絡故障したスイッチング素子と、前記第１正常相のスイッチング素子に並列接続された回生ダイオードと、前記モータの界磁コイルの一部とを含む第１閉回路に負荷電流が流れると推定される第１ロータ回転角領域と、
短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において前記三相ブラシレスモータのロータが回転されたときに、短絡故障したスイッチング素子と、前記第２正常相のスイッチング素子に並列接続された回生ダイオードと、前記モータの界磁コイルの一部とを含む第２閉回路に負荷電流が流れると推定される第２ロータ回転角領域とからなるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定するように構成されている、モータ制御装置。
【請求項2】
前記負荷電流抑制手段は、前記三相ブラシレスモータのロータ回転角が前記負荷領域特定手段によって特定された負荷領域にあるときに、当該負荷領域において負荷電流が流れると推定される閉回路内の回生ダイオードに直列に接続されているスイッチング素子を、通常駆動時よりも高いキャリア周波数でパルス幅変調駆動する手段を含む、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項3】
前記負荷領域特定手段は、
短絡故障したスイッチング素子がハイサイドスイッチング素子である場合に、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、短絡故障したスイッチング素子に対応する故障相の誘起電圧が、他の２つの正常相の誘起電圧のいずれかより小さくなるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定する手段と、
短絡故障したスイッチング素子がローサイドスイッチング素子である場合に、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、短絡故障したスイッチング素子に対応する故障相の誘起電圧が、他の２つの正常相の誘起電圧のいずれかより大きくなるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定する手段とを含む、請求項１または２に記載のモータ制御装置。
短絡故障したスイッチング素子がハイサイドスイッチング素子である場合に、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、短絡故障したスイッチング素子に対応する故障相の誘起電圧が、他の２つの正常相の誘起電圧のいずれかより小さくなるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定する手段と、
短絡故障したスイッチング素子がローサイドスイッチング素子である場合に、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、短絡故障したスイッチング素子に対応する故障相の誘起電圧が、他の２つの正常相の誘起電圧のいずれかより大きくなるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定する手段とを含む、請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【請求項4】
前記負荷領域特定手段は、
前記駆動回路側から前記三相ブラシレスモータ側に向かって流れる電流の極性を正とすると、
短絡故障したスイッチング素子がハイサイドスイッチング素子である場合に、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、正常相の相電流のいずれかが負となるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定する手段と、
短絡故障したスイッチング素子がローサイドスイッチング素子である場合に、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、正常相の相電流のいずれかが正となるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定する手段とを含む、請求項１または２に記載のモータ制御装置。
前記駆動回路側から前記三相ブラシレスモータ側に向かって流れる電流の極性を正とすると、
短絡故障したスイッチング素子がハイサイドスイッチング素子である場合に、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、正常相の相電流のいずれかが負となるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定する手段と、
短絡故障したスイッチング素子がローサイドスイッチング素子である場合に、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、正常相の相電流のいずれかが正となるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定する手段とを含む、請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【請求項5】
前記負荷領域特定手段は、短絡故障したスイッチング素子の位置を表す情報と、予め作成されかつ短絡故障したスイッチング素子の位置から負荷領域を特定するための情報とに基づいて、前記負荷領域を特定するものである、請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、三相ブラシレスモータを駆動するためのモータ制御装置に関する。三相ブラシレスモータは、たとえば、電動パワーステアリング装置における操舵補助力の発生源として利用される。
【背景技術】
【0002】
電動パワーステアリング装置に使用されているブラシレスモータの駆動回路は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）などのスイッチング素子を含んでいる。スイッチング素子に故障が発生すると、ステアリングホイールを操作するときにブラシレスモータが負荷となり、操舵が重くなるおそれがある。このような問題に対処するために、ブラシレスモータと駆動回路との結線にリレーが挿入されている。たとえば、三相ブラシレスモータの場合には、二相のモータ結線にそれぞれリレーを挿入し、無制御時およびスイッチング素子の故障時には、それらのリレーをオフするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009-35155号公報
【特許文献2】特開2008-99394号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この発明の目的は、三相ブラシレスモータの駆動回路内の１つのスイッチング素子が短絡故障した場合に、三相ブラシレスモータが負荷となる負荷領域を特定することができるモータ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、ロータおよび界磁コイルを有する三相ブラシレスモータ（１８）を制御するためのモータ制御装置であって、２個のスイッチング素子（３１ＵＨ，３１ＵＬ；３１ＶＨ，３１ＶＬ；３１ＷＨ，３１ＷＬ）が直列に接続された直列回路を三相の各相に対応して３組備え、電源（３３）と接地（３４）との間においてそれらの直列回路が並列接続されており、各スイッチング素子に回生ダイオード（３２ＵＨ，３２ＵＬ，３２ＶＨ，３２ＶＬ，３２ＷＨ，３２ＷＬ）が並列に接続されている駆動回路（３０）と、前記複数のスイッチング素子のうちの１つのスイッチング素子が短絡故障したときに、前記三相ブラシレスモータが負荷となるロータ回転角領域を負荷領域として特定する負荷領域特定手段（４１）と、前記三相ブラシレスモータのロータ回転角が前記負荷領域特定手段によって特定された負荷領域にあるときに、当該負荷領域において負荷電流が流れると推定される閉回路内の回生ダイオードをオフにさせる負荷電流抑制手段（４３）とを含み、前記負荷領域特定手段は、スイッチング素子が短絡故障していない２つの正常相のうちの一方の正常相を第１正常相とし、他方の正常相を第２正常相とすると、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において前記三相ブラシレスモータのロータが回転されたときに、短絡故障したスイッチング素子と、前記第１正常相のスイッチング素子に並列接続された回生ダイオードと、前記モータの界磁コイルの一部とを含む第１閉回路に負荷電流が流れると推定される第１ロータ回転角領域と、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において前記三相ブラシレスモータのロータが回転されたときに、短絡故障したスイッチング素子と、前記第２正常相のスイッチング素子に並列接続された回生ダイオードと、前記モータの界磁コイルの一部とを含む第２閉回路に負荷電流が流れると推定される第２ロータ回転角領域とからなるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定するように構成されている、モータ制御装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
【0006】
複数のスイッチング素子のうちの１つのスイッチング素子が短絡故障したとき、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において三相ブラシレスモータのロータが回転されると、ロータが或る第１回転角領域にあるときに、短絡故障したスイッチング素子（たとえば、３１ＶＬ）と、第１正常相のスイッチング素子（たとえば、３１ＵＬ）に並列接続された回生ダイオード（たとえば、３２ＵＬ）と、モータの界磁コイルの一部とを含む第１閉回路（たとえば、６１）に負荷電流が流れ、ロータが或る第２回転角領域にあるときに、短絡故障したスイッチング素子（たとえば、３１ＶＬ）と、第２正常相のスイッチング素子（たとえば、３１ＷＬ）に並列接続された回生ダイオード（たとえば、３２ＷＬ）と、モータの界磁コイルの一部とを含む第２閉回路（たとえば、６２）に負荷電流が流れる。このような負荷電流が流れると推定される第１ロータ回転角領域および第２ロータ回転角領域からなるロータ回転領域が、三相ブラシレスモータが負荷となる負荷領域として特定される。このようにして、三相ブラシレスモータの駆動回路内の１つのスイッチング素子が短絡故障した場合に、三相ブラシレスモータが負荷となる負荷領域を特定することができるようになる。また、この構成では、三相ブラシレスモータのロータ回転角が負荷領域特定手段によって特定された負荷領域にあるときに、当該負荷領域において負荷電流が流れると推定される閉回路（たとえば、６１）内の回生ダイオード（たとえば、３２ＵＬ）がオフにされる。これにより、当該閉回路に負荷電流が流れるのを阻止または抑制することができる。
請求項２記載の発明は、前記負荷電流抑制手段は、前記三相ブラシレスモータのロータ回転角が前記負荷領域特定手段によって特定された負荷領域にあるときに、当該負荷領域において負荷電流が流れると推定される閉回路内の回生ダイオードに直列に接続されているスイッチング素子を、通常駆動時よりも高いキャリア周波数でパルス幅変調駆動する手段を含む、請求項１に記載のモータ制御装置である。
この構成では、三相ブラシレスモータのロータ回転角が負荷領域特定手段によって特定された負荷領域にあるときに、当該負荷領域において負荷電流が流れると推定される閉回路（たとえば、６１）内の回生ダイオード（たとえば、３２ＵＬ）に直列に接続されているスイッチング素子（たとえば、３１ＵＨ）が、通常駆動時よりも高いキャリア周波数でパルス幅変調駆動される。これにより、当該閉回路内の界磁コイルのインピーダンスが大きくなり、当該閉回路内の回生ダイオード（たとえば、３２ＵＬ）のカソード側電位がアノード側電位より高くなる。この結果、当該回生ダイオードがオフとなるから、当該閉回路に負荷電流が流れるのを阻止または抑制することができる。
【0007】
請求項３に記載の発明は、前記負荷領域特定手段は、短絡故障したスイッチング素子がハイサイドスイッチング素子である場合に、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、短絡故障したスイッチング素子に対応する故障相の誘起電圧が、他の２つの正常相の誘起電圧のいずれかより小さくなるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定する手段と、短絡故障したスイッチング素子がローサイドスイッチング素子である場合に、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、短絡故障したスイッチング素子に対応する故障相の誘起電圧が、他の２つの正常相の誘起電圧のいずれかより大きくなるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定する手段とを含む、請求項１または２に記載のモータ制御装置である。
【0008】
この構成では、短絡故障したスイッチング素子がハイサイドスイッチング素子（たとえば、３１ＶＨ）である場合には、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、短絡故障したスイッチング素子に対応する故障相の誘起電圧（たとえば、ＶＶ）が、他の２つの正常相の誘起電圧（たとえば、ＶＵ，ＶＷ）のいずれかより小さくなるロータ回転角領域が、負荷領域として特定される。一方、短絡故障したスイッチング素子がローサイドスイッチング素子（たとえば、３１ＶＬ）である場合には、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、短絡故障したスイッチング素子に対応する故障相の誘起電圧（たとえば、ＶＶ）が、他の２つの正常相の誘起電圧（たとえば、ＶＵ，ＶＷ）のいずれかより大きくなるロータ回転角領域が、負荷領域として特定される。
【0009】
請求項４に記載の発明は、前記負荷領域特定手段は、前記駆動回路側から前記三相ブラシレスモータ側に向かって流れる電流の極性を正とすると、短絡故障したスイッチング素子がハイサイドスイッチング素子である場合に、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、正常相の相電流のいずれかが負となるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定する手段と、短絡故障したスイッチング素子がローサイドスイッチング素子である場合に、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、正常相の相電流のいずれかが正となるロータ回転角領域を、前記負荷領域として特定する手段とを含む、請求項１または２に記載のモータ制御装置である。
【0010】
この構成では、駆動回路側から三相ブラシレスモータ側に向かって流れる電流の極性を正とすると、短絡故障したスイッチング素子がハイサイドスイッチング素子（たとえば、３１ＶＨ）である場合には、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、正常相の相電流（たとえば、ＩＵ，ＩＷ）のいずれかが負となるロータ回転角領域が、負荷領域として特定される。一方、短絡故障したスイッチング素子がローサイドスイッチング素子（たとえば、３１ＶＬ）である場合には、短絡故障したスイッチング素子以外の全てのスイッチング素子がオフとなっている状態において、正常相の相電流（たとえば、ＩＵ，ＩＷ）のいずれかが正となるロータ回転角領域が、負荷領域として特定される。
【0011】
請求項５記載の発明は、前記負荷領域特定手段は、短絡故障したスイッチング素子の位置を表す情報と、予め作成されかつ短絡故障したスイッチング素子の位置から負荷領域を特定するための情報とに基づいて、前記負荷領域を特定するものである、請求項１または２に記載のモータ制御装置である。この構成では、短絡故障したスイッチング素子の位置を表す情報と、予め作成されかつ短絡故障したスイッチング素子の位置から負荷領域を特定するための情報とに基づいて、負荷領域が特定される。短絡故障したスイッチング素子の位置から負荷領域を特定するための情報として、たとえば、スイッチング素子毎にそのスイッチング素子が短絡故障した場合の負荷領域を記憶したマップがあらかじめ作成される。このようなマップは、理論値または計測データに基づいて作成される。このようにして作成されたマップと、短絡故障したスイッチング素子の位置を表す情報とに基づいて、負荷領域が特定される。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】この発明の一実施形態に係るモータ制御装置が適用された、電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図2】モータ制御装置としてのＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。
【図3】ローサイドＦＥＴが短絡故障した場合に負荷電流が流れる閉回路を示す電気回路図である。
【図4】ハイサイドＦＥＴが短絡故障した場合に負荷電流が流れる閉回路を示す電気回路図である。
【図5】短絡故障が発生したときの制御部の動作を示すフローチャートである。
【図6A】負荷領域特定部の動作例を説明するための説明図である。
【図6B】負荷領域特定部の動作例を説明するための説明図である。
【図7A】負荷領域特定部の他の動作例を説明するための説明図である。
【図7B】負荷領域特定部の他の動作例を説明するための説明図である。
【図8A】負荷領域特定部のさらに他の動作例を説明するための説明図である。
【図8B】負荷領域特定部のさらに他の動作例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るモータ制御装置が適用された、電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、このステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。
【0017】
ステアリングシャフト６は、直線状に延びている。また、ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。すなわち、ステアリングホイール２が回転されると、入力軸８および出力軸９は、互いに相対回転しつつ同一方向に回転するようになっている。
【0018】
ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基いて、ステアリングホイール２に与えられた操舵トルクを検出する。トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクは、ＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）１２に入力される。また、ＥＣＵ１２には、車速センサ２３によって検出される車速が入力される。
【0019】
転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示略）を介して転舵輪３が連結されている。ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が連結されている。
【0020】
ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の中間部には、ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることによって、転舵輪３を転舵することができる。
【0021】
ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１３の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝達するための減速機構１９とを含む。電動モータ３は、この実施形態では、三相ブラシレスモータからなる。減速機構１９は、ウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合うウォームホイール２１とを含むウォームギヤ機構からなる。減速機構１９は、伝達機構ハウジングとしてのギヤハウジング２２内に収容されている。
【0022】
ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６とは同方向に回転可能に連結されている。ウォームホイール２１は、ウォーム軸２０によって回転駆動される。電動モータ１８によってウォーム軸２０が回転駆動されると、ウォームホイール２１が回転駆動され、ステアリングシャフト６が回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２を回転駆動することによって、転舵輪３が転舵されるようになっている。
【0023】
電動モータ１８は、モータ制御装置としてのＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１によって検出される操舵トルク、車速センサ２３によって検出される車速等に基いて、電動モータ１８を制御する。具体的には、ＥＣＵ１２では、操舵トルクと目標アシスト量との関係を車速ごとに記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１８の発生するアシスト力が目標アシスト量に近づくように制御する。
【0024】
図２は、モータ制御装置としてのＥＣＵ１２の電気的構成を示す概略図である。電動モータ１８は、Ｕ相界磁コイル１８Ｕ、Ｖ相界磁コイル１８Ｖ、Ｗ相界磁コイル１８Ｗを有するステータと、これらの界磁コイル１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗからの反発磁界を受ける永久磁石が固定されたロータとを備えている。ＥＣＵ１２は、電動モータ１８の駆動電力を生成する駆動回路３０と、駆動回路３０を制御するための制御部４０とを備えている。制御部４０は、ＣＰＵとこのＣＰＵの動作プログラム等を記憶したメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリ等）とを含むマイクロコンピュータで構成されている。
【0025】
駆動回路３０は、三相ブリッジインバータ回路である。この駆動回路３０では、電動モータ１８のＵ相に対応した一対のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３１ＵＨ，３１ＵＬの直列回路と、Ｖ相に対応した一対のＦＥＴ３１ＶＨ，３１ＶＬの直列回路と、Ｗ相に対応した一対のＦＥＴ３１ＷＨ，３１ＷＬの直列回路とが、直流電源３３と接地３４との間に並列に接続されている。また、各ＦＥＴ３１ＵＨ〜３１ＷＬには、それぞれ回生ダイオード３２ＵＨ〜３２ＷＬが、接地３４側から直流電源３３側に順方向電流が流れるような向きで、並列に接続されている。
【0026】
以下において、各相の一対のＦＥＴのうち、電源側のものを「ハイサイドＦＥＴ」といい、接地３４側のものを「ローサイドＦＥＴ」という場合がある。また、６つのＦＥＴ３１ＵＨ〜３１ＷＬを総称するときには、「ＦＥＴ３１」ということにする。同様に、６つの回生ダイオード３２ＵＨ〜３２ＷＬを総称するときには、「回生ダイオード３２」ということにする。
【0027】
電動モータ１８のＵ相界磁コイル１８Ｕは、Ｕ相に対応した一対のＦＥＴ３１ＵＨ，３１ＵＬの間の接続点に接続されている。電動モータ１８のＶ相界磁コイル１８Ｖは、Ｖ相に対応した一対のＦＥＴ３１ＶＨ，３１ＶＬの間の接続点に接続されている。電動モータ１８のＷ相界磁コイル１８Ｗは、Ｗ相に対応した一対のＦＥＴ３１ＷＨ，３１ＷＬの間の接続点に接続されている。各相の界磁コイル１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗと駆動回路３０とを接続するための各接続線には、各相の相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷを検出するための電流センサ５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗが設けられている。電動モータ１８側には、ロータの回転角（電気角）を検出するためのレゾルバ等の回転角センサ５２が設けられている。
【0028】
制御部４０は、メモリに格納された所定の動作プログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、負荷領域特定部４１と、正弦波駆動部４２と、負荷電流発生抑制部４３とが含まれる。正弦波駆動部４２は、故障が発生していない通常時において、各ＦＥＴ３１を制御することにより、電動モータ１８を正弦波駆動するものである。正弦波駆動部４２には、回転角センサ５４によって検出されるロータの回転角（電気角）と、トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクと、車速センサ２３によって検出される車速と、電流センサ５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗによって検出される各相の相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷが入力される。正弦波駆動部４２は、たとえば、操舵トルクと目標アシスト量（電流目標値）との関係を車速毎に記憶したマップと、トルクセンサ１１によって検出された操舵トルクと、車速センサ２３によって検出された車速とに基づいて、目標アシスト量を決定する。そして、正弦波駆動部４２は、目標アシスト量と、電流センサ５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗによって検出される各相の相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷと、回転角センサ５２によって検出されるロータ回転角とに基いて、電動モータ１８の発生するアシスト力（トルク）が目標アシスト量に近づくように、各ＦＥＴ３１をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する。
【0029】
負荷領域特定部４１は、電動モータ１８の異常が検出されたときに、電動モータ１８の駆動を停止させるための制御と、ＦＥＴ３１に短絡故障が発生しているか否かの判定と、ＦＥＴ３１に短絡故障が発生している場合に短絡故障が発生しているＦＥＴ３１の特定と、負荷領域の特定とを行う。負荷領域とは、電動モータ１８が負荷となるロータ回転角領域である。この実施形態では、６つのＦＥＴ３１ＵＨ〜３１ＷＬのうちの１つのＦＥＴが短絡故障した場合に、他のＦＥＴの全てがオフとなっている状態でロータが回転されたときに、短絡故障したＦＥＴと、正常なＦＥＴに並列接続された回生ダイオードとによって形成される閉回路に負荷電流が流れると推定されるロータ回転角領域が負荷領域として特定される。
【0030】
図３に示すように、たとえば、Ｖ相のローサイドＦＥＴ３１ＶＬが短絡故障した場合に、他のＦＥＴの全てがオフとなっている状態で、運転者による操舵によってロータが回転されたとする。そうすると、電動モータ１８に誘起電圧が発生し、この誘起電圧によって、符号６１で示す第１の閉回路や符号６２で示す第２の閉回路に矢印で示す方向に負荷電流が流れるようになる。
【0031】
第１の閉回路６１は、短絡故障したＶ相のローサイドＦＥＴ３１ＶＬと、正常相であるＵ相のローサイドＦＥＴ３１ＵＬに並列接続された回生ダイオード３２ＵＬと、Ｕ相界磁コイル１８Ｕと、Ｖ相界磁コイル１８Ｖとを含んでいる。一方、第２の閉回路６２は、短絡故障したＶ相のローサイドＦＥＴ３１ＶＬと、正常相であるＷ相のローサイドＦＥＴ３１ＷＬに並列接続された回生ダイオード３２ＷＬと、Ｗ相界磁コイル１８Ｗと、Ｖ相界磁コイル１８Ｖとを含んでいる。
【0032】
したがって、Ｖ相のローサイドＦＥＴ３１ＶＬが短絡故障した場合には、前記第１の閉回路６１または前記第２の閉回路６２に負荷電流が流れるロータ回転角領域が負荷領域となる。特に、Ｕ相界磁コイル１８Ｕを含む第１の閉回路６１に負荷電流が流れるロータ回転角領域をＵ相の負荷領域といい、Ｗ相界磁コイル１８Ｗを含む第２の閉回路６２に負荷電流が流れるロータ回転角領域をＷ相の負荷領域ということにする。
【0033】
一方、図４に示すように、Ｖ相のハイサイドＦＥＴ３１ＶＨが短絡故障した場合において、他のＦＥＴの全てがオフとなっている状態で、運転者による操舵操作によってロータが回転されたとする。そうすると、電動モータ１８に誘起電圧が発生し、この誘起電圧によって、符号６３で示す第３の閉回路や符号６４で示す第４の閉回路に矢印で示す方向に負荷電流が流れるようになる。
【0034】
第３の閉回路６３は、短絡故障したＶ相のハイサイドＦＥＴ３１ＶＨと、Ｖ相界磁コイル１８Ｖと、Ｕ相界磁コイル１８Ｕと、正常相であるＵ相のハイサイドＦＥＴ３１ＵＨに並列接続された回生ダイオード３２ＵＨとを含んでいる。一方、第４の閉回路６４は、短絡故障したＶ相のハイサイドＦＥＴ３１ＶＨと、Ｖ相界磁コイル１８Ｖと、Ｗ相界磁コイル１８Ｗと、正常相であるＷ相のハイサイドＦＥＴ３１ＷＨに並列接続された回生ダイオード３２ＷＨとを含んでいる。
【0035】
したがって、Ｖ相のハイサイドＦＥＴ３１ＶＨが短絡故障した場合には、前記第３の閉回路６３または前記第４の閉回路６４に負荷電流が流れるロータ回転角領域が負荷領域となる。特に、Ｕ相界磁コイル１８Ｕを含む第３の閉回路６３に負荷電流が流れるロータ回転角領域をＵ相の負荷領域といい、Ｗ相界磁コイル１８Ｗを含む第４の閉回路６４に負荷電流が流れるロータ回転角領域をＷ相の負荷領域ということにする。以下において、短絡故障しているＦＥＴ３１が存在している相を短絡故障相といい、他の相を正常相という場合がある。
【0036】
図３に示すように、Ｖ相のローサイドＦＥＴ３１ＶＬが短絡故障している場合において、Ｕ相界磁コイル１８Ｕを含む第１の閉回路６１に矢印で示す方向に負荷電流が流れるためには、短絡故障相であるＶ相の相電圧ＶＶが正常相であるＵ相の相電圧ＶＵより高い（大きい）ことが必要となる。また、この場合、駆動回路３０から電動モータ１８に向かって流れる電流の極性を正とすると、正常相であるＵ相の相電流ＩＵ の極性は正となる。同様に、Ｗ相界磁コイル１８Ｗを含む第２の閉回路６２に矢印で示す方向に負荷電流が流れるためには、短絡故障相であるＶ相の相電圧ＶＶが正常相であるＷ相の相電圧ＶＷより高いことが必要となる。また、この場合、正常相であるＷ相の相電流ＩＷ の極性は正となる。
【0037】
図４に示すように、Ｖ相のハイサイドＦＥＴ３１ＶＨが短絡故障している場合において、Ｕ相界磁コイル１８Ｕを含む第３の閉回路６３に矢印で示す方向に負荷電流が流れるためには、短絡故障相であるＶ相の相電圧ＶＶが正常相であるＵ相の相電圧ＶＵより低い（小さい）ことが必要となる。また、この場合、正常相であるＵ相の相電流ＩＵの極性は負となる。同様に、Ｗ相界磁コイル１８Ｗを含む第４の閉回路６４に矢印で示す方向に負荷電流が流れるためには、短絡故障相であるＶ相の相電圧ＶＶが正常相であるＷ相の相電圧ＶＷより低いことが必要となる。また、この場合、正常相であるＷ相の相電流ＩＷ の極性は負となる。
【0038】
負荷電流発生抑制部４３は、負荷領域特定部４１によって特定された負荷領域において、負荷電流が発生するのを抑制するための処理を行なうものである。図５は、故障が発生したときの制御部４０の動作を示すフローチャートである。
負荷領域特定部４１は、電動モータ１８が正弦波駆動部４２によって正弦波駆動されている場合に、電動モータ１８に動作不良（故障）が発生したことを検出すると、正弦波駆動部４２にモータ停止指令に与える（ステップＳ１）。正弦波駆動部４２は、故障判定部４１からのモータ停止指令を受信すると、正弦波駆動を中止して、全てのＦＥＴ３１をオフにさせる。これにより、電動モータ１８が停止する。
【0039】
この後、負荷領域特定部４１は、相電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷに基いて、短絡故障が発生しているか否か、および短絡故障が発生している場合には短絡故障が発生しているＦＥＴを特定するための処理を行なう（ステップＳ２）。具体的には、負荷領域特定部４１は、まず、一次判定処理を行なう。一次判定処理では、負荷領域特定部４１は、相電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷを取得する。そして、いずれかの相電圧が所定のグランドレベルＶＧ（たとえば０．５［Ｖ］）以下であるという第１条件を満たしているか否か、およびいずれかの相電圧が所定の電源レベルＶＢ（たとえば５．０［Ｖ］）以上であるという第２条件を満たしているか否かを調べる。第１条件を満たしている場合には、負荷領域特定部４１は、いずれかの相のローサイドＦＥＴが短絡故障であると判定する。第２条件を満たしている場合には、負荷領域特定部４１は、いずれかの相のハイサイドＦＥＴが短絡故障であると判定する。第１条件および第２条件のいずれをも満たしていない場合には、負荷領域特定部４１は、短絡故障が発生していないと判別する。
【0040】
一次判定処理によって短絡故障が発生しているＦＥＴ３１がハイサイドＦＥＴであるかローサイドＦＥＴであるかを特定できた場合には、負荷領域特定部４１は、二次判定処理を行なう。二次判定処理においては、負荷領域特定部４１は、ロータ回転角に応じて各ＦＥＴ３１を制御することにより、電動モータ１８に電流を流す（強制転流制御）。そして、負荷領域特定部４１は、相電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷを監視し、それらの電圧波形に基づいて、短絡故障が発生しているＦＥＴ３１の相（短絡故障相）を特定する。これにより、短絡故障が発生している一つのＦＥＴ３１を特定することができる。
【0041】
短絡故障が発生しているＦＥＴを特定できなかった場合（短絡故障が発生していないと判定した場合も含まれる）には（ステップＳ３：ＮＯ）、後述する負荷領域の特定処理以外の処理（以下、「他の処理」という）を行う（ステップＳ６）。この「他の処理」には、何ら処理を行なわないことも含まれる。短絡故障が発生しているＦＥＴを特定できた場合には（ステップＳ３:ＹＥＳ）、負荷領域特定部４１は、負荷領域の特定処理を行なう（ステップＳ４）。この処理の詳細については、後述する。負荷領域が特定されると、負荷電流発生抑制部４３による負荷電流発生抑制処理が開始される（ステップＳ５）。この処理の詳細については、後述する。
【0042】
前記ステップＳ４の負荷領域の特定処理について説明する。負荷領域を特定する方法には、以下の３種類の方法がある。（ａ）相電圧（誘起電圧）に基いて負荷領域を特定する方法（以下、「第１方法」という）。
（ｂ）相電流（負荷電流）に基いて負荷領域を特定する方法（以下、「第２方法」という）。
（ｃ）短絡故障相と他の２つの正常相との相関係に基いて、負荷領域を特定する方法（以下、「第３方法」という）。
【0043】
第１方法と第２方法とは、誘起電圧が発生している状態で、負荷領域を特定する方法である。このため、ロータが回転されていることが必要となる。したがって、運転者の操舵操作により電動モータ１８が回転されている場合には、その状態で負荷領域を特定することが可能であるが、操舵操作により電動モータ１８が回転されていない場合には、負荷領域特定部４１は、ロータ回転角に応じて各ＦＥＴ３１を制御することにより、強制的に電動モータ１８を回転駆動させる必要がある。これに対して、第３方法は、予め算出された理論値または予め計測されたデータに基づいて、負荷領域を特定するものであるため、ロータが回転されている必要はない。
【0044】
第１方法について説明する。短絡故障しているＦＥＴがローサイドＦＥＴである場合と、ハイサイドＦＥＴである場合とに分けて説明する。まず、ローサイドＦＥＴが短絡故障している場合について説明する。ここでは、図３に示されているように、Ｖ相のローサイドＦＥＴ３１ＶＬが短絡故障している場合を例にとって説明する。負荷領域特定部４１は、短絡故障相（この例ではＶ相）の相電圧が、正常相（Ｕ相、Ｗ相）のいずれかの相電圧より大きくなるロータ回転角領域を、負荷領域として特定する。ロータ回転角（電気角）は、回転角センサ５２から得られる。
【0045】
図６Ａは、Ｖ相のローサイドＦＥＴ３１ＶＬが短絡故障している場合に、操舵操作によって電動モータ１８のロータが回転されたときの、各相の相電圧（誘起電圧）ＶＵ，ＶＶ，ＶＷを示している。短絡故障相であるＶ相の相電圧ＶＶがＵ相の相電圧ＶＵより大きくなる電気角領域が、Ｕ相の負荷領域ＡＵとして特定される。また、短絡故障相であるＶ相の相電圧ＶＶがＷ相の相電圧ＶＷより大きくなる電気角領域が、Ｗ相の負荷領域ＡＷとして特定される。
【0046】
ハイサイドＦＥＴが短絡故障している場合について説明する。ここでは、図４に示されているように、Ｖ相のハイサイドＦＥＴ３１ＶＨが短絡故障している場合を例にとって説明する。図６Ｂは、Ｖ相のハイサイドＦＥＴ３１ＶＨが短絡故障している場合に、操舵操作によって電動モータ１８のロータが回転されたときの、各相の相電圧（誘起電圧）ＶＵ，ＶＶ，ＶＷを示している。負荷領域特定部４１は、短絡故障相（この例ではＶ相）の相電圧が、正常相（Ｕ相、Ｗ相）のいずれかの相電圧より小さくなる電気角領域を、負荷領域として特定する。より具体的には、短絡故障相であるＶ相の相電圧ＶＶがＵ相の相電圧ＶＵより小さくなる電気角領域が、Ｕ相の負荷領域ＡＵとして特定される。また、短絡故障相であるＶ相の相電圧ＶＶがＷ相の相電圧ＶＷより小さくなる電気角領域が、Ｗ相の負荷領域ＡＷとして特定される。
【0047】
次に、第２方法について説明する。第２方法を適用する場合には、図２に破線で示すように、電流センサ５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗによって検出される相電流が、負荷領域特定部４１に入力される。短絡故障しているＦＥＴがローサイドＦＥＴである場合と、ハイサイドＦＥＴである場合とに分けて説明する。まず、ローサイドＦＥＴが短絡故障している場合について説明する。ここでは、図３に示されているように、Ｖ相のローサイドＦＥＴ３１ＶＬが短絡故障している場合を例にとって説明する。負荷領域特定部４１は、正常相であるＵ相およびＷ相の相電流ＩＵ，ＩＷのいずれかの極性が正となる電気角領域を、負荷領域として特定する。
【0048】
図７Ａは、Ｖ相のローサイドＦＥＴ３１ＶＬが短絡故障している場合に、操舵操作によって電動モータ１８のロータが回転されたときの、各相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷを示している。正常相であるＵ相の相電流ＩＵの極性が正となる電気角領域が、Ｕ相の負荷領域ＡＵとして特定される。また、正常相であるＷ相の相電流ＩＷの極性が正となる電気角領域が、Ｗ相の負荷領域ＡＷとして特定される。
【0049】
ハイサイドＦＥＴが短絡故障している場合について説明する。ここでは、図４に示されているように、Ｖ相のハイサイドＦＥＴ３１ＶＨが短絡故障している場合を例にとって説明する。図７Ｂは、Ｖ相のハイサイドＦＥＴ３１ＶＨが短絡故障している場合に、操舵操作によって電動モータ１８のロータが回転されたときの、各相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷを示している。負荷領域特定部４１は、正常相であるＵ相およびＷ相の相電流ＩＵ，ＩＷのいずれかの極性が負となる電気角領域を、負荷領域として特定する。より具体的には、正常相であるＵ相の相電流ＩＵの極性が負となる電気角領域が、Ｕ相の負荷領域ＡＵとして特定される。また、正常相であるＷ相の相電流ＩＷの極性が負となる電気角領域が、Ｗ相の負荷領域ＡＷとして特定される。
【0050】
第３方法について説明する。第３方法では、ＦＥＴ３１毎にそのＦＥＴ３１が短絡故障相した場合の負荷領域を記憶したマップがあらかじめ作成されて、不揮発性メモリに格納される。このようなマップは、理論値または計測データに基づいて作成される。負荷領域特定部４１は、短絡故障したＦＥＴ３１の位置を表す情報と、前記マップとに基づいて、負荷領域を特定する。
【0051】
マップを、理論値に基づいて作成する場合について説明する。図８Ａは、Ｖ相のローサイドＦＥＴ３１ＶＬが短絡故障したと仮定した場合の、電気角θに対する各相の相電圧（誘起電圧）ＶＵ，ＶＶ，ＶＷおよび各相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷの理論値（シミュレーション値）を示している。この例では、通常駆動時において、Ｕ相の誘起電圧波形が正から負へと変化する点が電気角θの０°として設定されている。図８Ａに示されるような理論値に基づいて、Ｖ相のローサイドＦＥＴ３１ＶＬが短絡故障した場合の負荷領域が予め求められる。具体的には、Ｕ相の負荷領域ＡＵ（この例では３３０°〜１５０°）と、Ｗ相の負荷領域ＡＷ（この例では２７０°〜９０°）とが予め求められる。
【0052】
図８Ｂは、Ｖ相のハイサイドＦＥＴ３１ＶＨが短絡故障したと仮定した場合の、電気角θに対する各相の相電圧（誘起電圧）ＶＵ，ＶＶ，ＶＷの理論値（シミュレーション値）を示している。図８Ｂに示されるような理論値に基づいて、Ｖ相のハイサイドＦＥＴ３１ＶＨが短絡故障した場合の負荷領域が予め求められる。具体的には、Ｕ相の負荷領域ＡＵ（この例では１５０°〜３３０°）と、Ｗ相の負荷領域ＡＷ（この例では９０°〜２７０°）とが予め求められる。
【0053】
同様にして、Ｕ相のローサイドＦＥＴ３１ＵＬが短絡故障した場合の負荷領域、Ｕ相のハイサイドＦＥＴ３１ＵＨが短絡故障した場合の負荷領域、Ｗ相のローサイドＦＥＴ３１ＷＬが短絡故障した場合の負荷領域およびＷ相のハイサイドＦＥＴ３１ＷＨが短絡故障した場合の負荷領域が予め求められる。このようにして求められた負荷領域に基づいて、ＦＥＴ３１毎にそのＦＥＴ３１が短絡故障相した場合の負荷領域を記憶したマップが予め作成される。
【0054】
次に、図５のステップＳ５の負荷電流発生抑制処理について説明する。図３または図４に示されている第１〜第４の閉回路６１，６２，６３，６４に負荷電流が流れるためには、誘起電圧によって、短絡故障のＦＥＴ３１ＶＬ，３１ＶＨを通じて、当該閉回路内の回生ダイオード３２ＵＬ，３２ＷＬ，３２ＵＨ，３２ＷＨがオンとなる必要がある。したがって、負荷電流の発生を抑制するためには、回転角センサ５２によって検出されるロータ回転角が負荷領域特定部４１によって特定された負荷領域にあるときに、当該負荷領域において負荷電流が流れると推定される閉回路内の回生ダイオードをオフにさせればよい。
【0055】
ローサイドＦＥＴが短絡故障した場合と、ハイサイドＦＥＴが短絡故障した場合とに分けて、より具体的に説明する。まず、ローサイドＦＥＴが短絡故障した場合について説明する。たとえば、図３に示されているように、Ｖ相のローサイドＦＥＴ３１ＶＬが短絡故障した場合を例にとって説明する。前述したように、Ｕ相の負荷領域ＡＵにおいては、第１の閉回路６１に負荷電流が流れると推定される。そこで、ロータ回転角がＵ相の負荷領域ＡＵにあるときには、次のような方法により、第１の閉回路６１内の回生ダイオード３２ＵＬをオフにさせる。つまり、負荷電流発生抑制部４３は、第１の閉回路６１内の回生ダイオード３２ＵＬに直列に接続されているＦＥＴ、すなわち、Ｕ相のハイサイドＦＥＴ３１ＵＨを、通常駆動時よりも高いキャリア周波数でＰＷＭ（パルス幅変調）駆動させる。たとえば、通常時のキャリア周波数が２０ｋＨｚ程度である場合には、負荷電流発生抑制部４３は、ＦＥＴ３１ＵＨを３００ｋＨｚ程度のキャリア周波数でＰＷＭ駆動させる。
【0056】
そうすると、電源３３からＵ相のハイサイドＦＥＴ３１ＵＨ、２つの界磁コイル１８Ｕ，１８Ｖの直列回路および短絡故障ＦＥＴ３１ＶＬを介して電流が接地３４側に流れる。２つの界磁コイル１８Ｕ，１８Ｖの直列回路のインピーダンスＺは、当該直列回路の抵抗成分をＲとし、当該直列回路のインダクタンス成分をＬとし、当該直列回路に流れる電流の周波数をｆとすると、Ｚ＝Ｒ＋ｊ（２πｆＬ）（ただし、ｊは虚数単位）で表される。この場合には、キャリア周波数が通常駆動時よりも高くされているので、当該直列回路に流れる電流の周波数ｆが高くなる。これにより、前記直列回路の誘導性リアクタンス（２πｆＬ）が大きくなるので、前記直列回路のインピーダンスＺが非常に大きくなる。この結果、第１の閉回路６１内の回生ダイオード３２ＵＬのカソード側電位ＶＵがアノード側電位ＶＶより高くなるので、当該回生ダイオード３２ＵＬがオフとなる。これにより、第１の閉回路６１に負荷電流が流れるのを阻止または抑制することができる。
【0057】
同様に、ロータ回転角がＷ相の負荷領域ＡＷにあるときには、負荷電流発生抑制部４３は、第２の閉回路６２内の回生ダイオード３２ＷＬに直列に接続されているＦＥＴ、すなわち、Ｗ相のハイサイドＦＥＴ３１ＷＨを、通常駆動時よりも高いキャリア周波数でＰＷＭ（パルス幅変調）駆動させればよい。このようにすると、電源３３からＷ相のハイサイドＦＥＴ３１ＷＨ、２つの界磁コイル１８Ｗ，１８Ｖの直列回路および短絡故障ＦＥＴ３１ＶＬを介して電流が接地３４側に流れる。この際、２つの界磁コイル１８Ｗ，１８Ｖの直列回路のインピーダンスが非常に大きくなるので、第２の閉回路６２内の回生ダイオード３２ＷＬのカソード側電位ＶＷがアノード側電位ＶＶより高くなる。この結果、当該回生ダイオード３２ＵＬがオフとなる。これにより、第２の閉回路６２に負荷電流が流れるのを阻止または抑制することができる。
【0058】
つまり、負荷電流発生抑制部４３は、ローサイドＦＥＴが短絡故障した場合には、回転角センサ５２によって検出されたロータ回転角が各正常相の負荷領域にあるときに、当該正常相のハイサイドＦＥＴを、通常駆動時よりも高いキャリア周波数でＰＷＭ駆動させる。なお、負荷電流発生抑制部４３は、各正常相（前記の例では、Ｕ相およびＷ相）の負荷領域を区別することなく、ロータ回転角がいずれかの正常相の負荷領域にあるときには、両正常相のハイサイドＦＥＴを、通常駆動時よりも高いキャリア周波数でＰＷＭ駆動させるようにしてもよい。
【0059】
次に、ハイサイドＦＥＴが短絡故障した場合について説明する。たとえば、図４に示されているように、Ｖ相のハイサイドＦＥＴ３１ＶＨが短絡故障した場合を例にとって説明する。前述したように、Ｕ相の負荷領域においては、第３の閉回路６３に負荷電流が流れると推定される。そこで、ロータ回転角がＵ相の負荷領域にあるときには、次のような方法により、第３の閉回路６３内の回生ダイオード３２ＵＨをオフにさせる。つまり、負荷電流発生抑制部４３は、第３の閉回路６３内の回生ダイオード３２ＵＨに直列に接続されているＦＥＴ、すなわち、Ｕ相のローサイドＦＥＴ３１ＵＬを、通常駆動時よりも高いキャリア周波数でＰＷＭ（パルス幅変調）駆動させる。そうすると、電源３３から短絡故障ＦＥＴ３１ＶＨ、２つの界磁コイル１８Ｖ，１８Ｕの直列回路およびＵ相のローサイドＦＥＴ３１ＵＬを介して電流が接地３４側に流れる。この際、２つの界磁コイル１８Ｖ，１８Ｕの直列回路のインピーダンスＺが非常に大きくなるので、第３の閉回路６３内の回生ダイオード３２ＵＨのカソード側電位ＶＶがアノード側電位ＶＵより高くなる。この結果、当該回生ダイオード３２ＵＨがオフとなる。これにより、第３の閉回路６３に負荷電流が流れるのを阻止または抑制することができる。
【0060】
同様に、ロータ回転角がＷ相の負荷領域にあるときには、負荷電流発生抑制部４３は、第４の閉回路６４内の回生ダイオード３２ＷＨに直列に接続されているＦＥＴ、すなわち、Ｗ相のローサイドＦＥＴ３１ＷＬを、通常駆動時よりも高いキャリア周波数でＰＷＭ駆動させればよい。このようにすると、電源３３から短絡故障ＦＥＴ３１ＶＨ、２つの界磁コイル１８Ｖ，１８Ｗの直列回路およびＷ相のローサイドＦＥＴ３１ＷＬを介して電流が接地３４側に流れる。この際、２つの界磁コイル１８Ｖ，１８Ｗの直列回路のインピーダンスＺが非常に大きくなるので、第４の閉回路６４内の回生ダイオード３２ＷＨのカソード側電位ＶＶがアノード側電位ＶＷより高くなる。この結果、当該回生ダイオード３２ＷＨがオフとなる。これにより、第４の閉回路６４に負荷電流が流れるのを阻止または抑制することができる。
【0061】
つまり、負荷電流発生抑制部４３は、ハイサイドＦＥＴが短絡故障した場合には、回転角センサ５２によって検出されたロータ回転角が各正常相の負荷領域にあるときに、当該正常相のローサイドＦＥＴを、通常駆動時よりも高いキャリア周波数でＰＷＭ駆動させる。なお、負荷電流発生抑制部４３は、各正常相（前記の例では、Ｕ相およびＷ相）の負荷領域を区別することなく、ロータ回転角がいずれかの正常相の負荷領域にあるときには、両正常相のローサイドＦＥＴを、通常駆動時よりも高いキャリア周波数でＰＷＭ駆動させるようにしてもよい。
【0062】
上記実施の形態によれば、駆動回路３０内の６つのＦＥＴのうち、１つのＦＥＴに短絡故障が発生した場合において、電動モータ１８が負荷となる負荷領域を特定することができるようになる。また、このような場合において、負荷電流の発生を抑制することができるので、操舵が重くなるのを抑制または防止できるようになる。なお、この発明は、電動パワーステアリング装置以外の用途に使用されている三相ブラシレスモータに対しても、適用することができる。
【0063】
その他、この発明は、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【0064】
１８…電動モータ、３０…駆動回路、３１ …ＦＥＴ、３２ …回生ダイオード、３３…電源、３４…接地、４０…制御部