特許 6434832 モータ制御装置、及びこれを用いた電動パワーステアリング装置

(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】6434832

(24)【登録日】2018年11月16日

(45)【発行日】2018年12月5日

(54)【発明の名称】モータ制御装置、及びこれを用いた電動パワーステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 27/06 20060101AFI20181126BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20181126BHJP

   B62D 6/00 20060101ALI20181126BHJP

   H02P 29/024 20160101ALI20181126BHJP

   H02P 29/60 20160101ALI20181126BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20181126BHJP

   B62D 119/00 20060101ALN20181126BHJP

【ＦＩ】

   H02P27/06

   B62D5/04

   B62D6/00

   H02P29/024

   H02P29/60

   B62D101:00

   B62D119:00

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-54507(P2015-54507)

(22)【出願日】2015年3月18日

(65)【公開番号】特開2016-174510(P2016-174510A)

(43)【公開日】2016年9月29日

【審査請求日】2017年9月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立オートモティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129425

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 護晃

(74)【代理人】

【識別番号】100087505

【弁理士】

【氏名又は名称】西山 春之

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(72)【発明者】

【氏名】飯島 郁弥

(72)【発明者】

【氏名】小関 知延

(72)【発明者】

【氏名】矢次 富美繁

【審査官】 樋口 幸太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０９１４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３４７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１７６２２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ２７／０６

Ｂ６２Ｄ ５／０４

Ｂ６２Ｄ ６／００

Ｈ０２Ｐ ２９／０２４

Ｈ０２Ｐ ２９／６０

Ｂ６２Ｄ １０１／００

Ｂ６２Ｄ １１９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動モータを駆動する複数系統のモータ駆動回路と、前記複数系統のモータ駆動回路を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、正常時に比べて温度上昇が早い場合に、前記複数系統のモータ駆動回路から前記電動モータへ供給する各系統間の電流の分担比を変化させ、温度上昇率の差異に基づき故障を検出し、故障した系統のモータ駆動回路の電流を正常な系統のモータ駆動回路の電流より小さくなるように制御し、
前記温度上昇率の差異に基づく故障の検出は、温度上昇率の実測値と推定値との差から故障したモータ駆動回路を特定するものであり、前記温度上昇率の実測値は検出温度と所定温度の上昇に要した実測時間とから求め、前記温度上昇率の推定値は推定温度と所定温度の上昇に要する推定時間とから求める、ことを特徴とするモータ制御装置。

【請求項2】

前記温度上昇率の推定値は、前記制御装置により、前記モータ駆動回路の消費電流から発熱量を算出し、前回の温度上昇率の推定値と周囲温度とから放熱量を算出し、発熱量、放熱量及び前回の温度上昇率の推定値に基づいて算出する、ことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記制御装置は、前記検出温度の所定値の上昇、所定時間の経過、及び前記推定温度の所定値の上昇のいずれかの成立毎に前記温度上昇率の推定値を算出する、ことを特徴とする請求項１または２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

それぞれが電源リレー回路を有し、電動モータを駆動する複数系統のモータ駆動回路と、前記電源リレー回路の発熱による温度上昇を検出するための温度センサと、前記複数系統のモータ駆動回路を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記温度センサから入力された温度検出信号に基づき、正常時に比べて温度上昇が早い場合に、前記複数系統のモータ駆動回路から前記電動モータへ供給する各系統間の電流の分担比を変化させ、温度上昇率の差異に基づき故障を検出し、故障した系統のモータ駆動回路の電流を正常な系統のモータ駆動回路の電流より小さくなるように制御する、ことを特徴とするモータ制御装置。

【請求項5】

前記制御装置は、各系統間の電流の分担比を変化させて温度上昇率が低下した場合に、電流を増加させた系統のモータ駆動回路により前記電動モータを駆動する、ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１つの項に記載のモータ制御装置。

【請求項6】

前記制御装置は、各系統間の電流の分担比を変化させたときの温度上昇率の増大が所定値よりも大きい場合に、電流を増加させた系統のモータ駆動回路が故障していると判定する、ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１つの項に記載のモータ制御装置。

【請求項7】

電動モータによって操舵力をアシストする電動パワーステアリング装置であって、
前記電動モータを駆動する複数系統のモータ駆動回路と、前記複数系統のモータ駆動回路を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、正常時に比べて温度上昇が早い場合に、前記複数系統のモータ駆動回路から前記電動モータへ供給する各系統間の電流の分担比を変化させ、温度上昇率の差異に基づき故障を検出し、故障した系統のモータ駆動回路を停止させ、残りのモータ駆動回路で前記電動モータを駆動してアシストを継続し、
前記温度上昇率の差異に基づく故障の検出は、温度上昇率の実測値と推定値との差から故障したモータ駆動回路を特定するものであり、前記温度上昇率の実測値は検出温度と所定温度の上昇に要した実測時間とから求め、前記温度上昇率の推定値は推定温度と所定温度の上昇に要する推定時間とから求める、ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

【請求項8】

電動モータによって操舵力をアシストする電動パワーステアリング装置であって、
それぞれが電源リレー回路を有し、電動モータを駆動する複数系統のモータ駆動回路と、前記電源リレー回路の発熱による温度上昇を検出するための温度センサと、前記複数系統のモータ駆動回路を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記温度センサから入力された温度検出信号に基づき、正常時に比べて温度上昇が早い場合に、前記複数系統のモータ駆動回路から前記電動モータへ供給する各系統間の電流の分担比を変化させ、温度上昇率の差異に基づき故障を検出し、故障した系統のモータ駆動回路を停止させ、残りのモータ駆動回路で前記電動モータを駆動してアシストを継続する、ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数系統のインバータを有するモータ制御装置、及びこれを用いた電動パワーステアリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、２系統のインバータを有し、大電流が通電されることによる損傷を防止する電動機駆動装置、及びこれを用いた電動パワーステアリング装置が開示されている。この特許文献１の技術では、制御部で電源リレーのショート故障を検出し、ショート故障が生じていない電源リレーを同時にオンすることで、大電流が通電されることによる電源リレーや、電子部品が実装された基板等の損傷を防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−４５５７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１のように複数系統のインバータを有するモータ制御装置において、電源リレーが故障すると大きな電流が流れた際に異常発熱することがある。例えば、ＭＯＳＦＥＴからなる逆接保護リレーが故障してオフすると、このＭＯＳＦＥＴのソース・ドレイン間の寄生ダイオードを介して電流が流れる。逆接保護リレーの故障時の消費電力は、場合によっては正常時の１０倍以上にも達する。このため発熱量が大きくなり、過熱保護によってモータ出力が低下する、という問題がある。

【0005】

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、過熱保護によるモータ出力の低下を抑制できるモータ制御装置、及びこれを用いた電動パワーステアリング装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のモータ制御装置は、電動モータを駆動する複数系統のモータ駆動回路と、前記複数系統のモータ駆動回路を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、正常時に比べて温度上昇が早い場合に、前記複数系統のモータ駆動回路から前記電動モータへ供給する各系統間の電流の分担比を変化させ、温度上昇率の差異に基づき故障を検出し、故障した系統のモータ駆動回路の電流を正常な系統のモータ駆動回路の電流より小さくなるように制御し、前記温度上昇率の差異に基づく故障の検出は、温度上昇率の実測値と推定値との差から故障したモータ駆動回路を特定するものであり、前記温度上昇率の実測値は検出温度と所定温度の上昇に要した実測時間とから求め、前記温度上昇率の推定値は推定温度と所定温度の上昇に要する推定時間とから求める、ことを特徴とする。
また、本発明のモータ制御装置は、それぞれが電源リレー回路を有し、電動モータを駆動する複数系統のモータ駆動回路と、前記電源リレー回路の発熱による温度上昇を検出するための温度センサと、前記複数系統のモータ駆動回路を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記温度センサから入力された温度検出信号に基づき、正常時に比べて温度上昇が早い場合に、前記複数系統のモータ駆動回路から前記電動モータへ供給する各系統間の電流の分担比を変化させ、温度上昇率の差異に基づき故障を検出し、故障した系統のモータ駆動回路の電流を正常な系統のモータ駆動回路の電流より小さくなるように制御する、ことを特徴とする。

【0007】

本発明の電動パワーステアリング装置は、電動モータによって操舵力をアシストする電動パワーステアリング装置であって、前記電動モータを駆動する複数系統のモータ駆動回路と、前記複数系統のモータ駆動回路を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、正常時に比べて温度上昇が早い場合に、前記複数系統のモータ駆動回路から前記電動モータへ供給する各系統間の電流の分担比を変化させ、温度上昇率の差異に基づき故障を検出し、故障した系統のモータ駆動回路を停止させ、残りのモータ駆動回路で前記電動モータを駆動してアシストを継続し、前記温度上昇率の差異に基づく故障の検出は、温度上昇率の実測値と推定値との差から故障したモータ駆動回路を特定するものであり、前記温度上昇率の実測値は検出温度と所定温度の上昇に要した実測時間とから求め、前記温度上昇率の推定値は推定温度と所定温度の上昇に要する推定時間とから求める、ことを特徴とする。
また、本発明の電動パワーステアリング装置は、電動モータによって操舵力をアシストする電動パワーステアリング装置であって、それぞれが電源リレー回路を有し、電動モータを駆動する複数系統のモータ駆動回路と、前記電源リレー回路の発熱による温度上昇を検出するための温度センサと、前記複数系統のモータ駆動回路を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記温度センサから入力された温度検出信号に基づき、正常時に比べて温度上昇が早い場合に、前記複数系統のモータ駆動回路から前記電動モータへ供給する各系統間の電流の分担比を変化させ、温度上昇率の差異に基づき故障を検出し、故障した系統のモータ駆動回路を停止させ、残りのモータ駆動回路で前記電動モータを駆動してアシストを継続する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明では、周囲温度を監視し、正常時に比べて温度上昇が早い場合に、複数系統のモータ駆動回路から電動モータへ供給する各系統間の電流の分担比を変化させ、温度上昇率の差異に基づき故障を検出する。そして、故障した系統のモータ駆動回路を停止させることで発熱を抑制することで、過熱保護による電動モータの出力低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成図である。

【図2】本発明の実施形態に係るモータ制御装置の回路図である。

【図3】図２に示したモータ制御装置の故障検出動作を示すフローチャートである。

【図4】図２に示したモータ制御装置における初期状態（通常時）の通電電流値の時間変化を示す特性図である。

【図5】電動モータを第１、第２系統のモータ駆動回路で駆動したときの、基板温度の変化の実測値と推定値の例を示す特性図である。

【図6】第１系統のモータ駆動回路を停止させ、第２系統のモータ駆動回路を動作させたときの基板温度の変化の実測値と推定値の例を示す特性図である。

【図7】第２系統のモータ駆動回路のみで動作を続行したときの基板温度の変化の実測値と推定値の例を示す特性図である。

【図8】第１系統のモータ駆動回路を動作させ、第２系統のモータ駆動回路を停止させたときの基板温度の変化の実測値と推定値の例を示す特性図である。

【図9】第１系統のモータ駆動回路のみで動作を続行したときの基板温度の変化の実測値と推定値の例を示す特性図である。

【図10】本発明の変形例３について説明するためのもので、第１系統の通電電流を増大させ、第２系統の通電電流を減少させた場合のシステムトータルの通電電流値の時間変化を示す特性図である。

【図11】本発明の変形例４について説明するためのもので、最初に第１系統の通電電流のみで駆動し、続いて第２系統も用いて駆動する場合のシステムトータルの通電電流値と要求出力との関係を示す特性図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るＥＰＳ装置の概略構成を示しており、この装置はステアリングホイール１０、操舵トルク検出センサ１１、アシスト用の電動モータ１２及びモータ制御装置１３などを含んで構成されている。また、ステアリングシャフト１４を内包するステアリングコラム１５内には、操舵トルク検出センサ１１及び減速機１６が設けられている。

【0011】

そして、運転者がステアリング操作を行う際に、ステアリングシャフト１４に発生する操舵トルクを操舵トルク検出センサ１１によって検出し、操舵トルク信号Ｓ１と車速信号Ｓ２などに基づいて、モータ制御装置１３で電動モータ１２を駆動制御することにより、電動モータ１２から車両の走行状態に応じたステアリングアシスト力を発生させる。これによって、ステアリングシャフト１４の先端に設けられたピニオンギア１７が回転すると、ラック軸１８が進行方向左右に水平移動することで、運転者のステアリング操作が車輪（タイヤ）２０に伝達されて車両の向きを変える。

【0012】

次に、図１に示したＥＰＳ装置に用いられる、本発明の実施形態に係るモータ制御装置について図２により詳しく説明する。電動モータ１２は、３相モータであり第１系統のＵ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルと、第２系統のＵ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルとを備え、それぞれが第１系統のモータ駆動回路２１ａと第２系統のモータ駆動回路２１ｂで個別に駆動可能に構成されている。モータ駆動回路２１ａは、インバータ２２ａ、このインバータ２２ａのドライバ２３ａ、コンデンサ２４ａ、電源リレー回路２５ａ及びこの電源リレー回路２５ａのドライバ２６ａなどを含んで構成される。また、モータ駆動回路２１ｂも同様であり、インバータ２２ｂ、このインバータ２２ｂのドライバ２３ｂ、コンデンサ２４ｂ、電源リレー回路２５ｂ及びこの電源リレー回路２５ｂのドライバ２６ｂなどを含んで構成される。両モータ駆動回路２１ａ，２１ｂは、制御装置として働くマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）２７によって制御される。

【0013】

インバータ２２ａは、駆動ライン２８Ｕ，２８Ｖ，２８Ｗを介して電動モータ１２のＵ相，Ｖ相及びＷ相をそれぞれ相毎に駆動する３組のスイッチング素子を備えた３相ブリッジ回路構成である。本例では、各スイッチング素子がＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴ３１〜３６で構成されている。

【0014】

ＭＯＳＦＥＴ３１，３２は、電源ライン３７ａと電流検出抵抗３８ａの一端間にドレイン・ソース間が直列接続され、共通接続点に駆動ライン２８Ｕの一端が接続される。ＭＯＳＦＥＴ３３，３４は、電源ライン３７ａと電流検出抵抗３８ａの一端間にドレイン・ソース間が直列接続され、共通接続点に駆動ライン２８Ｖの一端が接続される。また、ＭＯＳＦＥＴ３５，３６は、電源ライン３７ａと電流検出抵抗３８ａの一端間にドレイン・ソース間が直列接続され、共通接続点に駆動ライン２８Ｗの一端が接続されている。電流検出抵抗３８ａの他端は接地され、インバータ２２ａを流れる電流を検出してマイクロコンピュータ２７に検出信号Ｓ３を供給する。
ここで、各ＭＯＳＦＥＴ３１〜３６におけるソース・ドレイン間に順方向に接続されているダイオードＤ１〜Ｄ６は寄生ダイオードである。

【0015】

電源ライン３７ａは、電源リレー回路２５ａを介してバッテリＢＡに接続される。電源ライン３７ａと接地点間には、コンデンサ２４ａが接続されている。コンデンサ２４ａは、バッテリＢＡからインバータ２２ａへの電力供給を補助するとともに、サージ電流などのノイズ成分を除去する。電源リレー回路２５ａは、電源リレー及び逆接保護リレーとして働くＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴ３９，４０のドレイン・ソース間が直列接続されて構成される。電源リレーに寄生ダイオードＤ１３を有するＭＯＳＦＥＴ３９を用いると、電源（バッテリＢＡ）の極性を誤って接続した場合に回路が破壊される虞がある。そこで、回路を保護するために、寄生ダイオードＤ１３，Ｄ１４の向きが反対となるように逆接保護リレー（ＭＯＳＦＥＴ４０）を設けている。

【0016】

ドライバ２３ａは、インバータ２２ａにおける上流側駆動素子（上アーム）であるＭＯＳＦＥＴ３１，３３，３５にそれぞれ対応するＨ側ドライバ部と、下流側駆動素子（下アーム）であるＭＯＳＦＥＴ３２，３４，３６にそれぞれ対応するＬ側ドライバ部を備えている。各Ｈ側ドライバ部の出力端にはそれぞれ、ＭＯＳＦＥＴ３１，３３，３５のゲートが接続され、マイクロコンピュータ２７により選択的にオン／オフ制御され、各Ｌ側ドライバ部の出力端にはそれぞれ、ＭＯＳＦＥＴ３２，３４，３６のゲートが接続され、マイクロコンピュータ２７により選択的にオン／オフ制御される。更に、ドライバ２６ａの出力端には、電源リレー回路２５ａにおけるＭＯＳＦＥＴ３９，４０のゲートが接続され、マイクロコンピュータ２７により選択的にオン／オフ制御される。

【0017】

インバータ２２ｂは、インバータ２２ａと同一回路構成であり、駆動ライン２９Ｕ，２９Ｖ，２９Ｗを介して電動モータ１２のＵ相，Ｖ相及びＷ相をそれぞれ相毎に駆動する３組のスイッチング素子を備えた３相ブリッジ回路構成である。本例では、各スイッチング素子がＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴ４１〜４６で構成されている。

【0018】

ＭＯＳＦＥＴ４１，４２は、電源ライン３７ｂと電流検出抵抗３８ｂの一端間にドレイン・ソース間が直列接続され、共通接続点に駆動ライン２９Ｕの一端が接続される。ＭＯＳＦＥＴ４３，４４は、電源ライン３７ｂと電流検出抵抗３８ｂの一端間にドレイン・ソース間が直列接続され、共通接続点に駆動ライン２９Ｖの一端が接続される。また、ＭＯＳＦＥＴ４５，４６は、電源ライン３７ｂと電流検出抵抗３８ｂの一端間にドレイン・ソース間が直列接続され、共通接続点に駆動ライン２９Ｗの一端が接続されている。電流検出抵抗３８ｂの他端は接地され、インバータ２２ｂを流れる電流を検出してマイクロコンピュータ２７に検出信号Ｓ４を供給する。
ここで、各ＭＯＳＦＥＴ４１〜４６におけるソース・ドレイン間に順方向に接続されているダイオードＤ７〜Ｄ１２は寄生ダイオードである。

【0019】

電源ライン３７ｂは、電源リレー回路２５ｂを介してバッテリＢＡに接続される。電源ライン３７ｂと接地点間には、コンデンサ２４ｂが接続されている。コンデンサ２４ｂは、バッテリＢＡからインバータ２２ａへの電力供給を補助するとともに、サージ電流などのノイズ成分を除去する。電源リレー回路２５ｂは、電源リレー及び逆接保護リレーとして働くＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴ４９，５０のドレイン・ソース間が直列接続されて構成される。電源リレーに寄生ダイオードＤ１５を有するＭＯＳＦＥＴ４９を用いると、電源（バッテリＢＡ）の極性を誤って接続した場合に回路が破壊される虞がある。そこで、回路を保護するために、寄生ダイオードＤ１５，Ｄ１６の向きが反対となるように逆接保護リレー（ＭＯＳＦＥＴ５０）を設けている。

【0020】

ドライバ２３ｂは、インバータ２２ｂにおける上流側駆動素子（上アーム）であるＭＯＳＦＥＴ４１，４３，４５にそれぞれ対応するＨ側ドライバ部と、下流側駆動素子（下アーム）であるＭＯＳＦＥＴ４２，４４，４６にそれぞれ対応するＬ側ドライバ部を備えている。各Ｈ側ドライバ部の出力端にはそれぞれ、ＭＯＳＦＥＴ４１，４３，４５のゲートが接続されてマイクロコンピュータ２７により選択的にオン／オフ制御され、各Ｌ側ドライバ部の出力端にはそれぞれ、ＭＯＳＦＥＴ４２，４４，４６のゲートが接続されてマイクロコンピュータ２７により選択的にオン／オフ制御される。更に、ドライバ２６ｂの出力端には、電源リレー回路２５ｂにおけるＭＯＳＦＥＴ４９，５０のゲートが接続され、マイクロコンピュータ２７により選択的にオン／オフ制御される。

【0021】

マイクロコンピュータ２７には、操舵トルク信号Ｓ１、車速信号Ｓ２、電流検出抵抗３８ａ，３８ｂの検出信号Ｓ３，Ｓ４及び温度センサ（サーミスタ）５１による温度検出信号Ｓ５などが入力され、モータ駆動回路２１ａ，２１ｂを制御して電動モータ１２を駆動することにより、電動モータ１２から車両の走行状態に応じたステアリングアシスト力を発生させる。温度センサ５１は、例えば電源リレー回路２５ａ，２５ｂにおけるＭＯＳＦＥＴ４０，５０が実装される基板と同一の基板上に設けられ、基板温度を検出するようになっている。

【0022】

次に、上記図２に示したモータ制御装置の故障検出動作を図３乃至図９により説明する。図３のフローチャートに示す故障検出動作は、所定の時間間隔（例えばｍｓｅｃ単位）で起動されて実行される。
初期状態（通常時）には、電動モータ１２は複数系統のモータ駆動回路、本例では図４に示すように第１系統のモータ駆動回路２１ａと第２系統のモータ駆動回路２１ｂから通電電流が供給され、これらの電流を加算したシステムトータルの通電電流値で駆動されている。

【0023】

第１、第２のモータ駆動回路２１ａ，２１ｂを用いる通常アシスト状態では、マイクロコンピュータ２７は、ドライバ２３ａ，２３ｂに、例えばパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を出力する。また、ドライバ２６ａ，２６ｂに、電源リレー回路２５ａ，２５ｂをオンさせる信号を出力する。ドライバ２３ａ，２３ｂ中の各Ｈ側ドライバとＬ側ドライバはそれぞれ、ＰＷＭ信号に基づいて、インバータ２２ａ，２２ｂ中の各ＭＯＳＦＥＴ３１〜３６，４１〜４６のゲートにそれぞれＰＷＭ信号に基づく駆動信号を供給して選択的にオン／オフ制御する。

【0024】

そして、電動モータ１２を駆動ライン２８Ｕ，２８Ｖ，２８Ｗを介してモータ駆動回路２１ａで３相駆動するとともに、駆動ライン２９Ｕ，２９Ｖ，２９Ｗを介してモータ駆動回路２１ｂで３相駆動する。この際、必要に応じてＰＷＭ信号のデューティを可変し、電動モータ１２の出力トルクを制御することでアシスト力を変化させる。

【0025】

マイクロコンピュータ２７は、基板温度（あるいは周囲温度）を監視しており、正常時に比べて温度上昇が早い場合に、第１、第２系統のモータ駆動回路２１ａ，２１ｂから電動モータ１２へ供給する各系統間の電流の分担比を変化させ、温度上昇率の差異に基づき故障を検出する。この際、マイクロコンピュータ２７は、温度上昇率の実測値と推定値との差から故障したモータ駆動回路２１ａ，２１ｂを特定する。温度上昇率の実測値は検出温度と所定温度の上昇に要した実測時間とから求め、温度上昇率の推定値は推定温度と所定温度の上昇に要する推定時間とから求めることができる。

【0026】

すなわち、マイクロコンピュータ２７は、温度センサ５１から入力された温度検出信号Ｓ５に基づき、基板温度の上昇率（実測値）ΔＴが、推定値Δｔよりも所定値（Ｘ％以上）高いか否かを判定する（ＳＴ１）。ここで、推定値Δｔは、前回取得した過去の推定値Δｔ’に対して、例えば下式のように求める。
Δｔ＝ＫＩ^２−Ｊ（Δｔ’−Ｔ_０）＋Δｔ’
上式において、Ｋは発熱量係数、Ｉは通電電流、Ｊは放熱量係数、Ｔ_０は基準温度（周囲温度）である。

【0027】

正常動作であれば、実測値ΔＴと推定値Δｔは、時間の経過とともにほぼ等しい上昇率で徐々に上昇する。しかし、故障により発熱していると、図５に示すように、破線で示す推定値Δｔの温度変化に対し、実線で示す基板温度の上昇率（実測値）ΔＴが大きくなる。上昇率が所定値Ｘ％以上高い場合、例えば推定値Δｔ＋１０％を超えている場合には、マイクロコンピュータ２７の制御により第１系統のモータ駆動回路２１ａの動作を停止させる（ＳＴ２）。所定値Ｘ％以上高くなければ、発熱はしていないので故障はしていないと判定して検出動作を終了する。

【0028】

ここで、実測値ΔＴと推定値Δｔの温度上昇の基点は、下記（１）〜（３）のいずれかとする。
（１）検出温度の所定値の上昇（例えば基板温度が５℃上昇）
（２）所定時間の経過（例えば１０ｓｅｃ経過）
（３）推定温度の所定値の上昇（例えば基板温度の推定値が２℃上昇）
そして、上記（１）〜（３）のいずれかが成立する毎に値をクリアし、その時点からの温度上昇率を実測値ΔＴと推定値Δｔで比較することとする。

【0029】

次のステップＳＴ３では、再び基板温度の上昇率が（実測値）ΔＴが、推定値Δｔよりも所定値（Ｘ％以上）高いか否かを判定する。図６に実線で示すように実測値ΔＴが急上昇し、基板温度の上昇率がＸ％以上高くなった場合には、第２系統のモータ駆動回路２１ｂの電源リレー回路２５ｂ、例えば逆接保護リレー５０が故障して発熱している可能性がある。よって、第１系統のモータ駆動回路２１ａのみで電動モータ１２を駆動し、第２系統のモータ駆動回路２１ｂを停止させる（ＳＴ４）。

【0030】

一方、上昇率がＸ％以上高くない場合には、図７に示すように、実測値と推定値がほぼ等しい上昇率で徐々に上昇していく。この場合には、第１系統のモータ駆動回路２１ａの電源リレー回路２５ａ、例えば逆接保護リレー４０が故障して発熱していると判定して第２系統のモータ駆動回路２１ｂのみで電動モータ１２を駆動する動作を続行する（ＳＴ５）。これによって、発熱量が小さくなり、過熱保護は行われないので、モータ出力の低下を抑制できる。

【0031】

ステップＳＴ６では、基板温度の上昇率（実測値）ΔＴが推定値Δｔよりも所定値（Ｘ％）以上高いか否かを判定する。図８に示すように、基板温度の上昇率が、図６と同様に高くなった場合には、発熱の原因は電源リレー回路以外にあると推定されるので、第１系統のモータ駆動回路２１ａと第２系統のモータ駆動回路２１ｂの両方で電動モータ１２を駆動する（ＳＴ７）。そして、他の故障検出方法で発熱の原因を調べる。

【0032】

一方、ステップＳＴ６で、基板温度の上昇率（実測値）ΔＴが推定値Δｔよりも所定値（Ｘ％）以上高くない場合には、第１系統のモータ駆動回路２１ａのみで電動モータ１２を駆動する動作を続行する（ＳＴ８）。この場合には、図９に示すように、実測値と推定値がほぼ同様な上昇率で徐々に上昇していく。第２系統のモータ駆動回路２１ｂの電源リレー回路２５ｂ、例えば逆接保護リレー５０が故障して発熱していると判定して、第１系統のモータ駆動回路２１ａのみで電動モータ１２を駆動する動作を続行する（ＳＴ８）。これによって、発熱量が小さくなり、過熱保護は行われないので、モータ出力の低下を抑制できる。

【0033】

上記のような構成と動作によれば、２系統のモータ駆動回路を有するモータ駆動装置、及びこれを用いたＥＰＳ装置において、一方のモータ駆動回路中の電源リレー回路が故障した際に、異常を検知して故障部品による周囲温度の上昇を抑えることができる。これによって、過熱保護によるモータ出力の異常低下を抑制して安全性を向上できる。

【0034】

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。
［変形例１］
例えば、上述した実施形態では、２系統のモータ駆動回路で電動モータを駆動する場合について説明したが、同様にして３系統以上のモータ駆動回路で電動モータを駆動するモータ制御装置にも適用できるのはもちろんである。

【0035】

［変形例２］
モータ制御装置をＥＰＳ装置に適用する場合を例に取って説明したが、ＥＰＳ装置に限らず、複数系統のモータ駆動回路で電動モータを駆動する他の様々な装置やシステムに用いることができる。

【0036】

［変形例３］
また、第１系統と第２系統のモータ駆動回路２１ａ，２１ｂを交互に停止させて温度上昇の変化を検出したが、第１系統と第２系統のモータ駆動回路２１ａ，２１ｂから電動モータ１２へ供給する各系統間の電流の分担比を変化させるようにしても良い。例えば図１０に示すように、第１系統のモータ駆動回路２１ａの通電電流値（消費電流）をａ０からａ１に増大させ、第２系統のモータ駆動回路２１ｂの通電電流値をａ０からａ２に減少させ、システムトータルの通電電流値を図９に示した通常と同じに設定し、温度の上昇率の変化から故障しているモータ駆動回路を検出しても良い。

【0037】

［変形例４］
或いは、図１１に示すように、操舵トルク信号Ｓ１に応じた要求出力が５０％以下の場合は第１系統のモータ駆動回路２１ａのみで電動モータ１２を駆動し、要求出力が５０％を超え、第１系統のモータ駆動回路２１ａのみでは出力が不足する場合には、その分だけ第２系統のモータ駆動回路２１ｂで電動モータ１２を駆動し、温度の上昇率の変化から故障しているモータ駆動回路を検出しても良い。

【0038】

このように、必ずしも一方のモータ駆動回路を完全に停止させる必要はなく、アシストが必要なときには電流の分担比を変化させて第１系統と第２系統のモータ駆動回路２１ａ，２１ｂで電動モータ１２を駆動する。そして、温度上昇率の差異に基づき故障を検出し、故障した系統のモータ駆動回路を停止させれば良い。

【0039】

［変形例５］
更に、温度センサ５１を、ＭＯＳＦＥＴ４０，５０が実装される基板と同一の基板上に設ける例を説明したが、これらのＭＯＳＦＥＴ４０，５０の発熱による温度上昇を検出できれば、他の位置に設けても良く、予め設けられている温度センサの検出信号を流用しても良い。ＭＯＳＦＥＴ４０，５０の発熱は、温度の直接的または間接的な測定だけでなく、電源ライン３７ａ，３７ｂを流れる電流値から推定することもできる。

【0040】

［変形例６］
更にまた、電源リレー回路２５ａ，２５ｂが、寄生ダイオードを有するＭＯＳＦＥＴで形成された電源リレー３９，４９と逆接保護リレー４０，５０で構成される例について説明したが、発熱する可能性があれば他の構成にも適用可能である。

【0041】

［変形例７］
また、各スイッチング素子が電界効果トランジスタを例に取ったが、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの他の半導体スイッチング素子でも同様に適用可能である。

【符号の説明】

【0042】

１２…電動モータ、１３…モータ制御装置、２１ａ，２１ｂ…モータ駆動回路、２２ａ，２２ｂ…インバータ、２３ａ，２３ｂ…ドライバ、２７…マイクロコンピュータ（制御装置）、２５ａ，２５ｂ…電源リレー回路、３１〜３６，４１〜４６…ＭＯＳＦＥＴ、３９，４９…電源リレー、４０，５０…逆接保護リレー、５１…温度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】