JP2011078230A - 多相回転機の制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチング素子の１つにオン故障が生じた場合において、故障した系統に生じるブレーキトルクが回転機の駆動に与える影響を極力抑え、回転機の安定した駆動を継続可能な多相回転機の制御装置を提供する。
【解決手段】制御部７０は、ＭＯＳ２１〜２６、３１〜３６のいずれか１つがオン故障することで第１インバータ部２０または第２インバータ部３０のいずれかの系統にショート故障が発生した場合、故障した系統の全てのＭＯＳをオフ状態とし、故障した系統によるモータ１０の駆動を停止する。そして、制御部７０は、故障した系統において生じるブレーキトルクを打ち消す、またはモータ１０の駆動への影響を低減するよう、故障していない系統のＭＯＳを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、多相回転機の制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置に関する。

従来、複数のスイッチング素子のオンおよびオフの切り替えを制御することにより、回転機を制御する多相回転機の制御装置が公知である。このような多相回転機の制御装置において、スイッチング素子の一部が故障しても回転機の駆動を継続させる技術が提案されている（例えば特許文献１または２参照）。

国際公開第２００５／０９１４８８号パンフレット 特開２００５−３０４１１９号公報

特許文献１には、スイッチング素子の１つにオフ故障（常に非導通状態となる故障）が生じた場合に、制御装置の制御によって多相回転機の駆動を継続する方法が開示されている。しかしながら、特許文献１に記載された制御装置では、スイッチング素子の１つにオン故障（常に導通状態となる故障）が生じた場合、多相回転機の駆動を継続することができない。

一方、特許文献２には、複数系統のインバータを有する制御装置において、スイッチング素子の１つにオン故障が生じた場合、故障していない系統のインバータによって多相回転機の駆動を継続することが開示されている。ところで、スイッチング素子の１つがオン故障すると、多相回転機の各相のコイルと電源またはグランドとが導通状態となる。この状態で多相回転機が回転すると、多相回転機に誘起電圧が生じる。この誘起電圧により、多相回転機には、駆動に逆らうトルク（以下、「ブレーキトルク」という。）が生じる。ブレーキトルクは、多相回転機の回転数が高くなるに従って大きくなる。また、ブレーキトルクは、誘起電圧が正弦波電圧のため、電気角の遷移とともに脈動する。そのため、特許文献２の制御装置では、故障していない系統のインバータによって多相回転機の駆動を継続した場合、ブレーキトルクの脈動に伴い、多相回転機の出力トルクが脈動してしまうという問題がある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スイッチング素子の１つにオン故障が生じた場合および回転機の巻線と各スイッチング素子の共通母線とが短絡した場合において、故障した系統に生じるブレーキトルクが回転機の駆動に与える影響を極力抑え、回転機の安定した駆動を継続可能な多相回転機の制御装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、スイッチング素子の１つにオン故障が生じた場合および回転機の巻線と各スイッチング素子の共通母線とが短絡した場合において、故障した系統の出力の変動が回転機の駆動に与える影響を極力抑え、回転機の安定した駆動を継続可能な多相回転機の制御装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、複数の相に対応する巻線から構成される複数の巻線組を有する多相回転機の駆動を制御する制御装置である。多相回転機の制御装置は、インバータ部と制御部とを備える。インバータ部は、多相回転機の各相に対応する高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子からなるレッグを有する。また、インバータ部は、多相回転機の巻線組ごとに設けられている。すなわち、本発明では、複数系統のインバータ部を備えている。制御部は、多相回転機の巻線組の各相に印加する電圧の指令値である電圧指令値を算出する。そして、制御部は、当該電圧指令値に基づき、前記複数の高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子のオンおよびオフの切り替えを制御することで多相回転機を駆動する。

本発明の制御部は、高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子がオフ状態となるような制御を行ってもレッグの高電位側もしくは低電位側の共通母線と前記巻線の各相のいずれかとが導通状態となるショート故障が発生した場合の制御の仕方に特徴を有する。前記ショート故障は、例えば、前記複数の高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子のいずれか１つがオン故障することにより発生する。制御部は、インバータ部のいずれかの系統にショート故障が発生した場合、故障した系統の全ての高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子がオフ状態となるよう制御する。これにより、故障した系統の複数のスイッチング素子のうち、オン故障したスイッチング素子以外のスイッチング素子は、オフ状態となる。つまり、このとき、制御部は、故障した系統による多相回転機の駆動を停止し、故障していない系統のレッグにより多相回転機の駆動を継続するのである。なお、このとき、故障した系統においては、前記ショート故障に伴い、多相回転機の駆動に逆らう出力（ブレーキトルク）が生じる。そこで、このとき、制御部は、故障した系統において生じるブレーキトルクを打ち消す、または多相回転機の駆動への影響を低減するよう、故障していない系統の高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子を制御する。

本発明では、前記ショート故障が発生した場合、多相回転機の出力トルクは「正常時の約半分（５０％）」−「ブレーキトルク」となり、上述の制御によれば、ブレーキトルクによる多相回転機の出力トルクの脈動を抑えることができる。その結果、多相回転機の出力トルクを一定にすることができる。なお、前記ショート故障が発生したとき、故障していない系統に対し「正常時の倍」＋「ブレーキトルク対応分」の通電をすれば、故障していない系統の負荷は上昇するものの、多相回転機の出力トルクを正常時と同等（１００％）、かつ、一定にすることができる。
このように、本発明による制御装置は、スイッチング素子の１つにオン故障が生じた場合において、故障した系統に生じるブレーキトルクが回転機の駆動に与える影響を極力抑え、回転機の安定した駆動を継続することができる。

請求項２に記載の発明は、複数の相に対応する巻線から構成される複数の巻線組を有する多相回転機の駆動を制御する制御装置である。多相回転機の制御装置は、インバータ部と制御部とを備える。インバータ部は、多相回転機の各相に対応する高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子からなるレッグを有する。また、インバータ部は、多相回転機の巻線組ごとに設けられている。すなわち、本発明では、複数系統のインバータ部を備えている。制御部は、多相回転機の巻線組の各相に印加する電圧の指令値である電圧指令値を算出する。そして、制御部は、当該電圧指令値に基づき、前記複数の高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子のオンおよびオフの切り替えを制御することで多相回転機を駆動する。

本発明の制御部は、高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子がオフ状態となるような制御を行ってもレッグの高電位側もしくは低電位側の共通母線と前記巻線の各相のいずれかとが導通状態となるショート故障が発生した場合の制御の仕方に特徴を有する。前記ショート故障は、例えば、前記複数の高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子のいずれか１つがオン故障することにより発生する。制御部は、インバータ部のいずれかの系統にショート故障が発生した場合、故障した系統のレッグのうち、故障した相のレッグの高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子の両方または故障していないスイッチング素子がオフ状態となるよう制御する。これにより、故障した相のレッグが導通状態となるのを防ぐことができる。本発明では、ショート故障が発生したとき、制御部は、故障した系統のレッグのうち、故障していない相のレッグ、および故障していない系統のレッグにより多相回転機の駆動を継続する。すなわち、本発明では、ショート故障が発生したとき、故障した系統による多相回転機の駆動を完全には停止せず、極力、故障した系統によっても多相回転機の駆動を継続するのである。なお、このとき、故障した系統のレッグのうち、故障していない相のレッグにより多相回転機を駆動することにより、故障した系統の出力は変動する。そこで、このとき、制御部は、故障した系統の出力の変動を打ち消す、または多相回転機の駆動への影響を低減するよう、故障していない系統の高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子を制御する。

本発明では、前記ショート故障が発生した場合、上述の制御によって、故障した系統の出力の変動による多相回転機の出力トルクの変動を抑えることができる。その結果、多相回転機の出力トルクを一定にすることができる。なお、本発明では、ショート故障が発生したとき、極力、故障した系統によっても多相回転機の駆動を継続するため、故障していない系統の負荷の上昇を抑えることができる。
このように、本発明による制御装置は、スイッチング素子の１つにオン故障が生じた場合において、故障した系統の出力の変動が回転機の駆動に与える影響を極力抑え、回転機の安定した駆動を継続することができる。

請求項３に記載の発明では、制御部は、故障した系統のレッグのうち、故障していない相のレッグにより多相回転機の駆動を継続するとき、所定の期間、故障した系統の相のうち、多相回転機のトルクへの寄与度が高い相に対し通常時よりも大きな電圧が印加されるよう、故障した系統の高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子を制御する。より具体的には、故障した系統において、出力不可となる電圧ベクトルを出力可能な電圧ベクトルに代替することで、多相回転機のトルクへの寄与度が高い相に対し通常時よりも大きな電圧が印加されるよう、高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子を制御する。これにより、故障した系統による多相回転機の出力トルクを向上することができる。

請求項４に記載の発明では、前記巻線の各相に流れる電流または前記レッグの共通母線を流れる電流を検出可能な電流検出部をさらに備える。そして、制御部は、電流検出部により検出した電流検出値に基づき、「前記ショート故障の発生の有無を判断」する。この構成によれば、制御部は、前記ショート故障の発生の有無を精度良く判断することができる。

請求項５に記載の発明では、前記巻線の各相の電圧を検出可能な電圧検出部をさらに備える。そして、制御部は、高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子の両方または一方をオフ状態としたときに電圧検出部により検出した電圧検出値に基づき、「前記ショート故障の発生の有無の判断」、および「故障したスイッチング素子の特定」を行う。この構成によれば、前記ショート故障の発生の有無を精度良く判断することができるとともに、オン故障したスイッチング素子を特定することができる。

請求項６に記載の発明では、前記巻線の各相に流れる電流または前記レッグの共通母線を流れる電流を検出可能な電流検出部と、前記巻線の各相の電圧を検出可能な電圧検出部とをさらに備える。そして、制御部は、電流検出部により検出した電流検出値と所定の電流値とを比較し、かつ、電圧検出部により検出した電圧検出値または前記電圧指令値と所定の電圧値とを比較することで、「前記ショート故障の発生の有無を判断」する。この構成によれば、制御部は、前記ショート故障の発生の有無を精度良く判断することができる。

電動パワーステアリング装置においては、できる限り安定した駆動の継続が要求される。したがって、上述した多相回転機の制御装置は、請求項７に記載の発明のように、電動パワーステアリング装置に好適に用いられる。

本発明の第１実施形態による制御装置を示す模式図。 本発明の第１実施形態による制御装置の制御部を示す図であって、正常時の作動を説明する図。 ＰＷＭ制御により出力される電圧ベクトルを示す図。 各電圧ベクトルに対応するスイッチング素子のオン／オフ状態を示す図であって、（Ａ）は電圧ベクトルＶ０に対応する状態を示す図、（Ｂ）は電圧ベクトルＶ１に対応する状態を示す図、（Ｃ）は電圧ベクトルＶ２に対応する状態を示す図、（Ｄ）は電圧ベクトルＶ３に対応する状態を示す図、（Ｅ）は電圧ベクトルＶ４に対応する状態を示す図、（Ｆ）は電圧ベクトルＶ５に対応する状態を示す図、（Ｇ）は電圧ベクトルＶ６に対応する状態を示す図、（Ｈ）は電圧ベクトルＶ７に対応する状態を示す図。 本発明の第１実施形態による制御装置の正常時の作動を説明する図であって、（Ａ）は各相に印加される電圧を示す図、（Ｂ）は各相に流れる電流を示す図、（Ｃ）は多相回転機の出力トルクを示す図。 スイッチング素子の１つがオン故障した状態で多相回転機が回転したときに、故障した系統に流れる電流を示す図であって、（Ａ）は多相回転機の回転数がある値のときの電流を示す図、（Ｂ）は多相回転機の回転数と電流との関係を示す図。 ショート故障が発生したときの多相回転機の出力トルクを示す図であって、（Ａ）は故障した系統によるトルクを示す図、（Ｂ）は多相回転機の出力トルクを示す図。 本発明の第１実施形態による制御装置の異常時の制御を説明する図であって、（Ａ）は故障した系統を制御する制御部を示す図、（Ｂ）は故障していない系統を制御する制御部を示す図。 本発明の第１実施形態による制御装置が異常時に行う制御により多相回転機から出力されるトルクを示す図であって、（Ａ）は故障していない系統による出力トルクを示す図、（Ｂ）は多相回転機の出力トルクを示す図。 電圧検出部の検出値と故障が特定されるスイッチング素子との対応を示す図。 本発明の第１実施形態による制御装置が行う「ショート故障有無の判断」および「故障したスイッチング素子の特定」に関する処理フローを示す図。 本発明の第２実施形態による制御装置の異常時の制御を説明する図であって、故障していない系統を制御する制御部を示す図。 本発明の第２実施形態による制御装置が異常時に行う制御により多相回転機から出力されるトルクを示す図であって、（Ａ）は故障していない系統による出力トルクを示す図、（Ｂ）は多相回転機の出力トルクを示す図。 故障した系統による多相回転機の駆動を説明する図であって、（Ａ）は各相に印加される電圧を示す図、（Ｂ）は各相に流れる電流を示す図、（Ｃ）は故障した系統による多相回転機の出力トルクを示す図。 本発明の第３実施形態による制御装置に関し、故障した系統による多相回転機の駆動を説明する図であって、（Ａ）は各相に印加される電圧を示す図、（Ｂ）は各相に流れる電流を示す図、（Ｃ）は故障した系統による多相回転機の出力トルクを示す図。 本発明の第３実施形態による制御装置に関し、故障した系統により出力可能なトルクを示す図であって、（Ａ）はＶ相の上ＭＯＳが故障したときの図、（Ｂ）はＷ相の上ＭＯＳが故障したときの図、（Ｃ）はＵ相の下ＭＯＳが故障したときの図、（Ｄ）はＶ相の下ＭＯＳが故障したときの図、（Ｅ）はＷ相の下ＭＯＳが故障したときの図。 本発明の第３実施形態による制御装置の異常時の制御を説明する図であって、（Ａ）は故障した系統を制御する制御部を示す図、（Ｂ）は故障していない系統を制御する制御部を示す図。 本発明の第３実施形態による制御装置が異常時に行う制御により多相回転機から出力されるトルクを示す図であって、（Ａ）は故障していない系統による出力トルクを示す図、（Ｂ）は多相回転機の出力トルクを示す図。 本発明の第３実施形態による制御装置に関し、多相回転機の回転時に故障した系統により出力されるトルクを示す図であって、（Ａ）は多相回転機が低速で回転しているときの図、（Ｂ）は多相回転機が高速で回転しているときの図。 本発明の第４実施形態による制御装置の一部を示す模式図。 本発明の第５実施形態による制御装置の一部を示す模式図。 本発明の第５実施形態による制御装置が行う「ショート故障有無の判断」および「故障したスイッチング素子の特定」に関する処理フローを示す図。 本発明の第６実施形態による制御装置が行う「ショート故障有無の判断」および「故障したスイッチング素子の特定」に関する処理フローを示す図。

以下、本発明による制御装置を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明の第１実施形態による制御装置１は、多相回転機としてのモータ１０を駆動制御するものである。制御装置１は、モータ１０とともに、例えば車両のステアリング操作をアシストするための電動パワーステアリング装置に採用される。

モータ１０は、三相ブラシレスモータであり、図示しないロータおよびステータを有している。ロータは、円板状の部材であり、その表面に永久磁石が貼り付けられ、磁極を有している。ステータは、ロータを内部に収容するとともに、回転可能に支持している。ステータは、径内方向へ所定角度毎に突出する突出部を有し、この突出部に図１に示すＵ１コイル１１、Ｖ１コイル１２、Ｗ１コイル１３、Ｕ２コイル１４、Ｖ２コイル１５、および、Ｗ２コイル１６が巻回されている。Ｕ１コイル１１、Ｖ１コイル１２、および、Ｗ１コイル１３は、第１巻線組１８を構成している。また、Ｕ２コイル１４、Ｖ２コイル１５、および、Ｗ２コイル１６は、第２巻線組１９を構成している。第１巻線組１８及び第２巻線組１９が、特許請求の範囲における「複数の巻線組」に対応している。また、モータ１０には、回転位置を検出する位置センサ７９が設けられている。

制御装置１は、第１インバータ部２０、第２インバータ部３０、電流検出部４０、電圧検出部５０、コンデンサ６０、制御部７０、および、バッテリ８０等を備えている。
第１インバータ部２０は、３相インバータであり、第１巻線組１８のＵ１コイル１１、Ｖ１コイル１２、Ｗ１コイル１３のそれぞれへの通電を切り替えるべく、６つのスイッチング素子２１〜２６がブリッジ接続されている。スイッチング素子２１〜２６は、本形態においては、電界効果トランジスタの一種であるＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）である。以下、スイッチング素子２１〜２６を、ＭＯＳ２１〜２６という。

３つのＭＯＳ２１〜２３は、ドレインが、バッテリ８０の正極側に接続された上母線２に結線されている。また、ＭＯＳ２１〜２３のソースが、それぞれＭＯＳ２４〜２６のドレインに接続されている。ＭＯＳ２４〜２６のソースは、バッテリ８０の負極側に接続された下母線３に結線されている。
対になっているＭＯＳ２１とＭＯＳ２４との接続点は、Ｕ１コイル１１の一端に接続している。また対になっているＭＯＳ２２とＭＯＳ２５との接続点は、Ｖ１コイル１２の一端に接続している。さらにまた、対になっているＭＯＳ２３とＭＯＳ２６との接続点は、Ｗ１コイル１３の一端に接続している。

第２インバータ部３０は、第１インバータ部２０と同様、３相インバータであり、第２巻線組１９のＵ２コイル１４、Ｖ２コイル１５、Ｗ２コイル１６のそれぞれへの通電を切り替えるべき、６つのスイッチング素子３１〜３６がブリッジ接続されている。スイッチング素子３１〜３６は、スイッチング素子２１〜２６と同様、ＭＯＳＦＥＴである。以下、スイッチング素子３１〜３６を、ＭＯＳ３１〜３６という。

３つのＭＯＳ３１〜３３は、ドレインが、バッテリ８０の正極側に接続された上母線４に結線されている。また、ＭＯＳ３１〜３３のソースが、それぞれＭＯＳ３４〜３６のドレインに接続されている。ＭＯＳ３４〜３６のソースは、バッテリ８０の負極側に接続された下母線５に結線されている。

対になっているＭＯＳ３１とＭＯＳ３４との接続点は、Ｕ２コイル１４の一端に接続している。また対になっているＭＯＳ３２とＭＯＳ３５との接続点は、Ｖ２コイル１５の一端に接続している。さらにまた、対になっているＭＯＳ３３とＭＯＳ３６との接続点は、Ｗ２コイル１６の一端に接続している。

ここで、ＭＯＳ２１〜２３が第１インバータ部２０における「高電位側スイッチング素子」に対応し、ＭＯＳ３１〜３３が第２インバータ部３０における「高電位側スイッチング素子」に対応している。また、ＭＯＳ２４〜２６が第１インバータ部２０における「低電位側スイッチング素子」に対応し、ＭＯＳ３４〜３６が第２インバータ部３０における「低電位側スイッチング素子」に対応している。以下、適宜「高電位側スイッチング素子」を「上ＭＯＳ」といい、「低電位側スイッチング素子」を「下ＭＯＳ」という。また、必要に応じて「Ｕ下ＭＯＳ２４」といった具合に、対応する相を併せて記載する。

また、各相の上ＭＯＳと下ＭＯＳとの対を「レッグ」という。すなわち、本実施形態では、第１インバータ部２０は、Ｕ上ＭＯＳ２１とＵ下ＭＯＳ２４とからなるレッグ２７、Ｖ上ＭＯＳ２２とＶ下ＭＯＳ２５とからなるレッグ２８、および、Ｗ上ＭＯＳ２３とＷ下ＭＯＳ２６とからなるレッグ２９を有している。また、第２インバータ部３０は、Ｕ上ＭＯＳ３１とＵ下ＭＯＳ３４とからなるレッグ３７、Ｖ上ＭＯＳ３２とＶ下ＭＯＳ３５とからなるレッグ３８、および、Ｗ上ＭＯＳ３３とＷ下ＭＯＳ３６とからなるレッグ３９を有している。また、レッグ２７〜２９の高電位側は上母線２に結線され、低電位側は下母線３に結線されている。レッグ３７〜３９の高電位側は上母線４に結線され、低電位側は下母線５に結線されている。

このように、本実施形態では、制御装置１は、第１インバータ部２０および第２インバータ部３０の２つの系統のインバータを有している。以下、適宜、第１インバータ部２０の系統を「第１系統」、第２インバータ部３０の系統を「第２系統」という。

電流検出部４０は、Ｕ１電流検出部４１、Ｖ１電流検出部４２、Ｗ１電流検出部４３、Ｕ２電流検出部４４、Ｖ２電流検出部４５、および、Ｗ２電流検出部４６から構成されている。Ｕ１電流検出部４１は、Ｕ下ＭＯＳ２４とグランドとの間に設けられ、Ｕ１コイル１１に流れる電流を検出する。Ｖ１電流検出部４２は、Ｖ下ＭＯＳ２５とグランドとの間に設けられ、Ｖ１コイル１２に流れる電流を検出する。Ｗ１電流検出部４３は、Ｗ下ＭＯＳ２６とグランドとの間に設けられ、Ｗ１コイル１３に流れる電流を検出する。また、Ｕ２電流検出部４４は、Ｕ下ＭＯＳ３４とグランドとの間に設けられ、Ｕ２コイル１４に流れる電流を検出する。Ｖ２電流検出部４５は、Ｖ下ＭＯＳ３５とグランドとの間に設けられ、Ｖ２コイル１５に流れる電流を検出する。Ｗ２電流検出部４６は、Ｗ下ＭＯＳ３６とグランドとの間に設けられ、Ｗ２コイル１６に流れる電流を検出する。

本実施形態では、電流検出部４１〜４６にシャント抵抗を用いている。電流検出部４１〜４６によって検出された検出値（以下、「電流検出値」という。）は、制御部７０を構成するレジスタに記憶される。このとき、同時に位置センサ７９によるモータ１０の回転位置θも取得される。

電圧検出部５０は、Ｕ１電圧検出部５１、Ｖ１電圧検出部５２、Ｗ１電圧検出部５３、Ｕ２電圧検出部５４、Ｖ２電圧検出部５５、および、Ｗ２電圧検出部５６から構成されている。Ｕ１電圧検出部５１は、Ｕ上ＭＯＳ２１とＵ下ＭＯＳ２４との間に設けられ、Ｕ１コイル１１に印加される電圧を検出する。Ｖ１電圧検出部５２は、Ｖ上ＭＯＳ２２とＶ下ＭＯＳ２５との間に設けられ、Ｖ１コイル１２に印加される電圧を検出する。Ｗ１電圧検出部５３は、Ｗ上ＭＯＳ２３とＷ下ＭＯＳ２６との間に設けられ、Ｗ１コイル１３に印加される電圧を検出する。また、Ｕ２電圧検出部５４は、Ｕ上ＭＯＳ３１とＵ下ＭＯＳ３４との間に設けられ、Ｕ２コイル１４に印加される電圧を検出する。Ｖ２電圧検出部５５は、Ｖ上ＭＯＳ３２とＶ下ＭＯＳ３５との間に設けられ、Ｖ２コイル１５に印加される電圧を検出する。Ｗ２電圧検出部５６は、Ｗ上ＭＯＳ３３とＷ下ＭＯＳ３６との間に設けられ、Ｗ２コイル１６に印加される電圧を検出する。

電圧検出部５１〜５６によって検出された検出値（以下、「電圧検出値」という。）は、制御部７０を構成するレジスタに記憶される。なお、電流検出部４０、電圧検出部５０および位置センサ７９から制御部７０への制御線は、煩雑になることを避けるため図１においては省略した。
コンデンサ６０は、バッテリ８０、第１インバータ部２０、および第２インバータ部３０と接続され、電荷を蓄えることで、ＭＯＳ２１〜２６、３１〜３６への電力供給を補助したり、サージ電流などのノイズ成分を抑制したりする。

制御部７０は、制御装置１全体の制御を司るものであって、マイクロコンピュータ７７、図示しないレジスタ、駆動回路７８等で構成される。制御部７０の詳細な構成を図２に示す。図２に示すように、制御部７０は、三相二相変換部７２、制御器７３、二相三相変換部７４、および、ＰＷＭ信号発生部７５等を有している。

ここで、図２に基づいて、制御部７０における通常時（正常時）の制御処理を簡単に説明する。ここでは、第１インバータ部２０における制御処理を説明するが、第２インバータ部３０においても同様に制御されている。
三相二相変換部７２は、電流検出部４１〜４３により検出され、レジスタに記憶された電流検出値を読み込む。また、Ｕ１コイル１１の電流値Ｉｕ、Ｖ１コイル１２の電流値Ｉｖ、および、Ｗ１コイル１３の電流値Ｉｗを電流検出値から算出し、算出された三相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ、および位置センサ６９によって取得されたモータ回転位置θに基づき、ｄ軸電流検出値Ｉｄ及びｑ軸電流検出値Ｉｑを算出する。

制御器７３では、ｄ軸指令電流Ｉｄ^*およびｑ軸指令電流Ｉｑ^*と、ｄ軸電流検出値Ｉｄおよびｑ軸電流検出値Ｉｑとから、電流フィードバック制御演算を行い、ｄ軸指令電圧Ｖｄおよびｑ軸指令電圧Ｖｑを算出する。より詳細には、ｄ軸指令電流Ｉｄ^*とｄ軸電流検出値Ｉｄとの電流偏差ΔＩｄ、および、ｑ軸指令電流Ｉｑ^*とｑ軸電流検出値Ｉｑとの電流偏差ΔＩｑを算出し、指令電流Ｉｄ^*およびＩｑ^*に追従させるべく、電流偏差ΔＩｄ、ΔＩｑが０に収束するように指令電圧ＶｄおよびＶｑを算出する。

二相三相変換部７４では、制御器７３で算出された指令電圧Ｖｄ、Ｖｑ、およびモータ回転位置θに基づき、三相電圧指令値であるＵ相指令電圧Ｖｕ^*、Ｖ相指令電圧Ｖｖ^*、および、Ｗ相指令電圧Ｖｗ^*を算出する。
ＰＷＭ信号発生部７５では、三相電圧Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*、および、コンデンサ電圧Ｖｃに基づき、デューティ指令信号であるＵ相デューティＤｕ、Ｖ相デューティＤｖおよびＷ相デューティＤｗを算出し、Ｕ相デューティＤｕ、Ｖ相デューティＤｖ、およびＷ相デューティＤｗをレジスタに書き込む。
そして、駆動回路７８において、デューティ指令信号とＰＷＭ基準信号とを比較することにより、ＭＯＳ２１〜２６のオンおよびオフの切り替えタイミングを制御する。

続いて、本実施形態の制御装置１によるＰＷＭ制御について説明する。
図３に示す電圧ベクトルパターンは、ＭＯＳ２１〜２６のうちのいずれの３つがオンであるかを示すパターンであり、電圧ベクトルパターンＶ０〜Ｖ７が存在する。ここで、電圧ベクトルＶ０は、下ＭＯＳ２４〜２６が全てオンとなるパターンである。また、電圧ベクトルＶ７は、上ＭＯＳ２１〜２３が全てオンとなるパターンである。

駆動回路７８は、Ｕ相デューティＤｕ、Ｖ相デューティＤｖ、およびＷ相デューティＤｗと、三角波であるＰＷＭ基準信号とを比較し、上述の電圧ベクトルＶ０〜Ｖ７のいずれかのパターンとなるようにＭＯＳ２１〜２６のオン／オフ信号を生成する。ＭＯＳ２１〜２６は、それぞれ、駆動回路７８からオン／オフ信号を受け、その信号に従ってオンまたはオフに切り替わる。図４（Ａ）〜（Ｈ）は、それぞれ、電圧ベクトルＶ０〜Ｖ７に基づくオン／オフ信号を受けたときのＭＯＳ２１〜２６のオン／オフ状態を示している。図４（Ａ）および（Ｈ）に示すように、電圧ベクトルＶ０およびＶ７では、ＭＯＳ２１〜２３の全て、またはＭＯＳ２４〜２６の全てがオフ状態となるため、モータ１０（第１巻線組１８）に電圧が印加されないゼロ電圧ベクトルとなる。一方、図４（Ｂ）〜（Ｇ）に示すように、電圧ベクトルＶ１〜Ｖ６では、モータ１０（第１巻線組１８）に電圧が印加される有効電圧ベクトルとなる。

上述した駆動回路７８によるＭＯＳ２１〜２６のオン／オフ制御により、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル（Ｕ１コイル１１、Ｖ１コイル１２、Ｗ１コイル１３）に対し、理想的にはそれぞれ、図５（Ａ）に示すような電圧（Ｕ１Ｖ、Ｖ１Ｖ、Ｗ１Ｖ）が印加される。図５（Ａ）において、例えば電気角θＶ６（３０ｄｅｇ）のときの電圧ベクトルは、Ｖ６、Ｖ０、Ｖ７である。また、電気角θＶ１〜θＶ５のときの、それぞれの電圧ベクトルは、Ｖ１〜Ｖ５とＶ０、Ｖ７である。さらに、例えば電気角θＶ１（９０ｄｅｇ）と電気角θＶ２（１５０ｄｅｇ）との間における電圧ベクトルは、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ０またはＶ７である。このように、電圧ベクトルが連続的に変化することにより、各相のコイルに対し、図５（Ａ）に示すような正弦波の電圧が印加されるのである。

各相のコイルに対し図５（Ａ）に示すような電圧が印加されると、各コイル（Ｕ１コイル１１、Ｖ１コイル１２、Ｗ１コイル１３）には、それぞれ、印加される電圧に応じた電流（Ｕ１Ｉ、Ｖ１Ｉ、Ｗ１Ｉ）が流れる（図５（Ｂ）参照）。これにより、モータ１０には、第１インバータ部２０（第１系統）によるトルク（Ｔｑ１）が生じる。また、第２インバータ部３０（第２系統）も第１インバータ部２０と同様に制御されるため、モータ１０には、第１インバータ部２０によるトルク（Ｔｑ１）と第２インバータ部３０によるトルク（Ｔｑ２）とを加算したトルク（Ｔｑ）が生じる（図５（Ｃ）参照）。図５（Ｃ）に示すように、正常時の制御装置１により駆動制御されるモータ１０の出力トルク（Ｔｑ）は、モータ１０が一定の回転数で回転しているとき、一定となる。ここで、モータ１０全体の出力トルク（第１インバータ部２０によるトルクと第２インバータ部３０によるトルクとの和）Ｔｑを１００％とすると、第１インバータ部２０によるトルクおよび第２インバータ部３０によるトルクは、それぞれ５０％である。

本発明は、制御装置１に異常が生じたとき、特にＭＯＳ２１〜２６、３１〜３６のうちのいずれか１つが常にオン状態となってしまうようなオン故障が生じたときの、制御部７０による第１インバータ部２０および第２インバータ部３０の制御の仕方に特徴を有する。
本実施形態では、制御部７０は、ＭＯＳ２１〜２６、３１〜３６のうちのいずれか１つがオン故障したと判断したとき、故障したＭＯＳを含む系統（第１系統または第２系統）の全てのＭＯＳ（ＭＯＳ２１〜２６またはＭＯＳ３１〜３６）がオフ状態となるよう制御する。すなわち、このとき、制御部７０は、故障した系統（故障したＭＯＳを含む系統）によるモータ１０の駆動を停止する。

まず、ＭＯＳ２１〜２６、３１〜３６のうちのいずれか１つにオン故障が発生した場合にモータ１０に生じる現象について説明する。
例えばＵ上ＭＯＳ２１がオン故障した場合、Ｕ１コイル１１（第１巻線組１８のＵ相）と上母線２とが短絡し導通状態となる（図１参照）。このとき、Ｕ１コイル１１には、バッテリ８０による電源電圧が印加されている。以下、適宜、この状態を「天絡状態」といい、天絡状態となる故障のことを「ショート故障」という。なお、例えばＵ下ＭＯＳ２４がオン故障した場合、Ｕ１コイル１１と下母線３とが短絡し導通状態となる。以下、適宜、この状態を「地絡状態」といい、地絡状態となる故障についても「ショート故障」という。制御部７０による「ショート故障の発生の有無の判断」および「オン故障したＭＯＳの特定」の仕方については、後に詳述する。

Ｕ１コイル１１が天絡状態になると、制御部７０は、第１系統の全てのＭＯＳ２１〜２６がオフ状態となるよう制御する。これにより、ＭＯＳ２２〜２６はオフ状態となるが、ＭＯＳ２１は、オン故障しているため、オン状態を維持する。この状態でモータ１０が回転すると、第１巻線組１８に誘起電圧が生じ、その結果、第１巻線組１８に、図６（Ａ）に示すような電流が流れる。図６（Ａ）において、ｕＶはＵ１コイル１１（Ｕ相）に流れる電流を示し、ｖＶはＶ１コイル１２（Ｖ相）に流れる電流を示し、ｗＶはＷ１コイル１３に流れる電流を示す。また、図６（Ｂ）に示すように、ＭＯＳ２１のみオン故障した状態でモータ１０が回転すると、回転数が上がるにつれて、第１巻線組１８に流れる各電流（ｕＶ、ｖＶ、ｗＶ）の絶対値は大きくなる。

図６（Ａ）に示すような電流が第１巻線組１８に流れた場合、第１インバータ部２０（第１系統）によるモータ１０の出力トルク（Ｔｑ１）は、図７（Ａ）に示すように、所定の範囲の電気角において負の出力となる。これは、モータ１０の駆動に逆らうトルク（ブレーキトルク）となる。第１インバータ部２０（第１系統）によるモータ１０の出力トルク（Ｔｑ１）が図７（Ａ）に示すようなトルクのとき、モータ１０全体の出力トルク（第１系統によるトルクと第２系統によるトルクとの和）Ｔｑは、図７（Ｂ）に示すごとくとなる。図７（Ｂ）に示すように、第１系統のＭＯＳに故障が生じ第１系統によるモータ１０の駆動を停止し、第２系統のみでモータ１０を駆動する場合、モータ１０全体の出力トルクＴｑは、最大値が正常時のトルクの５０％、かつ、所定の範囲の電気角において正常時のトルクの５０％以下となる。そのため、本実施形態のようにモータ１０が電動パワーステアリング装置に用いられる場合、アシスト力が正常時の半分となり、かつ、所定の範囲の電気角においてはさらにアシスト力が低下することとなる。このような現象が生じると、車両の運転者は、ステアリングの操作に関し違和感を抱くおそれがある。

次に、本実施形態の制御部７０による、ＭＯＳの１つがオン故障した場合（異常時）の第１インバータ部２０および第２インバータ部３０の制御の仕方について説明する。
図８（Ａ）は制御部７０による故障した系統（第１インバータ部２０）の制御を示す図であり、図８（Ｂ）は制御部７０による故障していない系統（第２インバータ部３０）の制御を示す図である。

図８（Ａ）に示すように、例えばＵ上ＭＯＳ２１がオン故障した場合、ＭＯＳの１つ（Ｕ上ＭＯＳ２１）に故障が発生したことを示す故障Ｆｌｇ（後述）が駆動回路７８に入力される。駆動回路７８は、故障Ｆｌｇが入力されると、第１インバータ部２０の全てのＭＯＳ２１〜２６がオフ状態となるよう制御する。すなわち、制御部７０は、第１インバータ部２０によるモータ１０の駆動を停止する。これにより、ＭＯＳ２２〜２６はオフ状態となるが、Ｕ上ＭＯＳ２１は、オン故障しているため、オン状態を維持する。

一方、図８（Ｂ）に示すように、制御部７０は、故障Ｆｌｇが入力されると、ｑ軸指令電流Ｉｑ^*に電流Ｉｑ１を加算し、これを補正ｑ軸指令電流Ｉｑ^**として、第２インバータ部３０を制御する。ここで、電流Ｉｑ１の波形は、例えば図７（Ａ）に示すＴｑ１（ブレーキトルクを含むトルク）の波形の正負を反転したものに対応する形状を呈する。電流Ｉｑ１の値は、演算することにより算出してもよいし、モータ１０の回転数毎にマップで保持していてもよい。

制御部７０がｄ軸指令電流Ｉｄ^*および補正ｑ軸指令電流Ｉｑ^**に基づき第２インバータ部３０のＭＯＳ３１〜３６のオン／オフを制御すると、第２インバータ部３０（第２系統）によるモータ１０の出力トルク（Ｔｑ２）は、図９（Ａ）に示すごとくとなる。このときのモータ１０全体の出力トルク（Ｔｑ）は、第１系統によるトルクＴｑ１（図７（Ａ）参照）と第２系統によるトルクＴｑ２（図９（Ａ）参照）との和であり、図９（Ｂ）に示すごとくとなる。

図９（Ｂ）に示すように、上述の制御を行った場合、モータ１０全体の出力トルクＴｑは、第１系統による駆動を停止しているため正常時のトルクの５０％になるものの、一定の値となる。つまり、上述の制御を行わなかった場合、故障した系統（第１系統）に生じるブレーキトルクの影響により所定の範囲の電気角でモータ１０全体の出力トルクＴｑが低下するが（図７（Ｂ）参照）、本実施形態の場合、前記ブレーキトルクを打ち消すよう、故障していない系統（第２系統）のＭＯＳの制御を行うため、いずれの電気角においてもモータ１０全体の出力トルクＴｑを一定にすることができるのである（図９（Ｂ）参照）。これにより、第１系統または第２系統のいずれかが故障した場合でも、モータ１０の出力トルクを安定にすることができる。

なお、ＭＯＳ２１〜２６、３１〜３６のうち、どのＭＯＳがオン故障した場合でもモータ１０にブレーキトルクが生じるが、本実施形態では、制御部７０は、前記ブレーキトルクを打ち消すように、故障していない系統のＭＯＳの制御を行うため、いずれの電気角においてもモータ１０全体の出力トルクを一定にすることができる。

次に、制御部７０による「ショート故障の発生の有無の判断」および「オン故障したＭＯＳの特定」の仕方について詳述する。
まず、制御部７０による「ショート故障の発生の有無の判断」の仕方について説明する。制御部７０は、電流検出部４１〜４６（図１参照）の検出値に基づき、「第１系統または第２系統のいずれの相にショート故障が発生した」かを判断することができる。

通常（いずれのＭＯＳもオン故障していないとき）、同一のレッグの２つのＭＯＳ（上ＭＯＳまたは下ＭＯＳ）のうち、いずれか一方は必ずオフとなるように制御されている。そのため、電流検出部４１〜４６には所定値よりも小さな値の電流が流れる。ところが、例えば第１系統のＵ上ＭＯＳ２１がオン故障した場合、Ｕ下ＭＯＳ２４がオン状態になるタイミングで、電流検出部４１には所定値以上の値の電流が流れる。一方、Ｕ下ＭＯＳ２４がオン故障した場合、Ｕ上ＭＯＳ２１がオン状態になるタイミングで、電流検出部４１に所定値以上の値の電流が流れる。そのため、制御部７０は、電流検出部４１で所定値以上の電流値を検出したとき、「第１系統のＵ相にショート故障が発生した」と判断する。同様に、例えばＶ上ＭＯＳ２２（Ｖ下ＭＯＳ２５）がオン故障したとき、またはＷ上ＭＯＳ２３（Ｗ下ＭＯＳ２６）がオン故障したとき、制御部７０は、電流検出部４２または電流検出部４３の検出値に基づき、「第１系統のＶ相」または「第１系統のＷ相」にショート故障が発生したと判断することができる。

同様に、第２系統のＵ上ＭＯＳ３１（Ｕ下ＭＯＳ３４）、Ｖ上ＭＯＳ３２（Ｖ下ＭＯＳ３５）またはＷ上ＭＯＳ３３（Ｗ下ＭＯＳ３６）のいずれかがオン故障した場合、電流検出部４４、電流検出部４５または電流検出部４６には所定値以上の値の電流が流れる。そのため、制御部７０は、電流検出部４４〜４６の検出値に基づき、「第２系統のＵ相」、「第２系統のＶ相」または「第２系統のＷ相」のいずれかにショート故障が発生したと判断することができる。

続いて、制御部７０による「オン故障したＭＯＳの特定」の仕方について説明する。制御部７０は、各系統の各相の端子電圧の値、すなわち電圧検出部５１〜５６（図１参照）の検出値に基づき、ＭＯＳ２１〜２６またはＭＯＳ３１〜３６のうち、オン故障したＭＯＳを特定することができる。
通常（いずれのＭＯＳもオン故障していないとき）、制御部７０がＰＷＭ制御を停止した状態においては、電圧検出部５１〜５６の検出値は、電源電圧値（ＶＰＩＧ）の半分の電圧値（ＶＰＩＧ／２）を示す。ところが、例えば第１系統のＵ上ＭＯＳ２１がオン故障した場合、制御部７０がＰＷＭ制御を停止した状態においては、電圧検出部５１の検出値は、概ね電源電圧値（ＶＰＩＧ）となる。そのため、制御部７０は、電圧検出部５１の検出値が概ね電源電圧値（ＶＰＩＧ）であった場合、「Ｕ上ＭＯＳ２１がオン故障した」と判断する。一方、第１系統のＵ下ＭＯＳ２４がオン故障した場合、制御部７０がＰＷＭ制御を停止した状態においては、電圧検出部５１の検出値は、概ねグランド電圧値（ＧＮＤ）となる。そのため、制御部７０は、電圧検出部５１の検出値が概ねグランド電圧値（ＧＮＤ）であった場合、「Ｕ下ＭＯＳ２４がオン故障した」と判断する。

同様に、制御部７０は、例えば、電圧検出部５２の検出値が概ね電源電圧値（ＶＰＩＧ）であった場合「Ｖ上ＭＯＳ２２がオン故障した」と判断し、電圧検出部５２の検出値が概ねグランド電圧値（ＧＮＤ）であった場合「Ｖ下ＭＯＳ２５がオン故障した」と判断する。
このように、制御部７０は、ＰＷＭ制御を停止した状態において、電圧検出部５１〜５６の検出値が概ね電源電圧値（ＶＰＩＧ）またはグランド電圧値（ＧＮＤ）であった場合、検出値に基づき「オン故障したＭＯＳ」を特定することができる。電圧検出部５１〜５６の検出値と、それにより特定されるオン故障したＭＯＳとの関係は、図１０に示す表のとおりである。

次に、制御部７０による「ショート故障の発生の有無の判断」および「オン故障したＭＯＳの特定」に関する処理について、図１１に示すフローを用いて説明する。
図１１のフローは、制御部７０による処理の流れを示している。この一連の処理は、車両の運転開始時、すなわち例えば運転者が車両のイグニッションキーをオンしたときに開始される。

図１１に示す処理が開始されると、制御部７０は、まずステップＳ１１１（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。）を実行する。
Ｓ１１１では、制御部７０は、Ｕ相の電流検出値、すなわち電流検出部４１または電流検出部４４（図１参照）の検出値が所定値以上か否かを判断する。Ｕ相の電流検出値が所定値以上であると判断した場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、処理はＳ１１２へ移行する。一方、Ｕ相の電流検出値が所定値以上ではないと判断した場合（Ｓ１１１：ＮＯ）、処理はＳ１２１へ移行する。

Ｓ１１２では、制御部７０は、Ｓ１１１での電流検出部４１または電流検出部４４の検出値に基づき、「第１系統または第２系統のＵ相にショート故障が発生した」と判断する。Ｓ１１２の後、処理はＳ１１３へ移行する。
Ｓ１１３では、制御部７０は、ショート故障が発生した系統のＰＷＭ制御を停止する。Ｓ１１３の後、処理はＳ１１４へ移行する。

Ｓ１１４では、制御部７０は、ショート故障が発生した系統のＵ相の端子電圧、すなわち電圧検出部５１または電圧検出部５４の検出値が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）か否かを判断する。ショート故障が発生した系統のＵ相の端子電圧が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）であると判断した場合（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、処理はＳ１１５へ移行する。一方、ショート故障が発生した系統のＵ相の端子電圧が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）ではないと判断した場合（Ｓ１１４：ＮＯ）、処理はＳ１１６へ移行する。

Ｓ１１５では、制御部７０は、「Ｕ相の上ＭＯＳがオン故障した」と判断する。すなわち、制御部７０は、Ｓ１１４での電圧検出部５１または電圧検出部５４の検出値に基づき、Ｕ上ＭＯＳ２１またはＵ上ＭＯＳ３１をオン故障したＭＯＳとして特定する。また、このとき、制御部７０は、オン故障したＭＯＳの情報（Ｕ上ＭＯＳ２１またはＵ上ＭＯＳ３１）を、故障Ｆｌｇの値としてレジスタに記憶する。Ｓ１１５によりオン故障したＭＯＳが特定されると、制御部７０は、図１１に示す一連の処理を抜ける。

Ｓ１１６では、制御部７０は、ショート故障が発生した系統のＵ相の端子電圧、すなわち電圧検出部５１または電圧検出部５４の検出値が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）か否かを判断する。ショート故障が発生した系統のＵ相の端子電圧が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）であると判断した場合（Ｓ１１６：ＹＥＳ）、処理はＳ１１７へ移行する。一方、ショート故障が発生した系統のＵ相の端子電圧が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）ではないと判断した場合（Ｓ１１６：ＮＯ）、処理はＳ１１１へ戻る。

Ｓ１１７では、制御部７０は、「Ｕ相の下ＭＯＳがオン故障した」と判断する。すなわち、制御部７０は、Ｓ１１６での電圧検出部５１または電圧検出部５４の検出値に基づき、Ｕ下ＭＯＳ２４またはＵ下ＭＯＳ３４をオン故障したＭＯＳとして特定する。また、このとき、制御部７０は、オン故障したＭＯＳの情報（Ｕ下ＭＯＳ２４またはＵ下ＭＯＳ３４）を、故障Ｆｌｇの値としてレジスタに記憶する。Ｓ１１７によりオン故障したＭＯＳが特定されると、制御部７０は、図１１に示す一連の処理を抜ける。

Ｓ１２１では、制御部７０は、Ｖ相の電流検出値、すなわち電流検出部４２または電流検出部４５（図１参照）の検出値が所定値以上か否かを判断する。Ｖ相の電流検出値が所定値以上であると判断した場合（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、処理はＳ１２２へ移行する。一方、Ｖ相の電流検出値が所定値以上ではないと判断した場合（Ｓ１２１：ＮＯ）、処理はＳ１３１へ移行する。

Ｓ１２２〜１２７の処理は、上述のＳ１１２〜１１７の処理と同様のため、説明を省略する。なお、Ｓ１２５またはＳ１２７によりオン故障したＭＯＳ（Ｖ上ＭＯＳまたはＶ下ＭＯＳ）が特定されると、制御部７０は、図１１に示す一連の処理を抜ける。
Ｓ１３１では、制御部７０は、Ｗ相の電流検出値、すなわち電流検出部４３または電流検出部４６（図１参照）の検出値が所定値以上か否かを判断する。Ｗ相の電流検出値が所定値以上であると判断した場合（Ｓ１３１：ＹＥＳ）、処理はＳ１３２へ移行する。一方、Ｗ相の電流検出値が所定値以上ではないと判断した場合（Ｓ１３１：ＮＯ）、処理はＳ１１１へ戻る。

Ｓ１３２〜１３７の処理は、上述のＳ１１２〜１１７の処理と同様のため、説明を省略する。なお、Ｓ１３５またはＳ１３７によりオン故障したＭＯＳ（Ｗ上ＭＯＳまたはＷ下ＭＯＳ）が特定されると、制御部７０は、図１１に示す一連の処理を抜ける。
このように、制御部７０は、Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１２１、Ｓ１２２、Ｓ１３１、Ｓ１３２により「どの系統のどの相にショート故障が発生したかの判断」すなわち「ショート故障の発生の有無の判断」を行い、Ｓ１１３〜１１７、Ｓ１２３〜１２７、Ｓ１３３〜１３７により「どのＭＯＳがオン故障したかの判断」すなわち「オン故障したＭＯＳの特定」を行う。

以上説明したように、本実施形態では、制御部７０は、第１インバータ部２０（第１系統）または第２インバータ部３０（第２系統）のいずれかにショート故障が発生した場合、故障した系統の全てのＭＯＳ（ＭＯＳ２１〜２６またはＭＯＳ３１〜３６）がオフ状態となるよう制御する。これにより、故障した系統の複数のＭＯＳのうち、オン故障したＭＯＳ以外のＭＯＳは、オフ状態となる。つまり、このとき、制御部７０は、故障した系統によるモータ１０の駆動を停止し、故障していない系統のレッグによりモータ１０の駆動を継続するのである。なお、このとき、故障した系統においては、前記ショート故障に伴い、モータ１０の駆動に逆らう出力（ブレーキトルク）が生じる。そこで、このとき、制御部７０は、故障した系統において生じるブレーキトルクを打ち消す、またはモータ１０の駆動への影響を低減するよう、故障していない系統のＭＯＳを制御する。

本実施形態では、前記ショート故障が発生した場合、モータ１０全体の出力トルクは正常時の約半分（５０％）になるものの、上述の制御によって、ブレーキトルクによるモータ１０の出力トルクの脈動を抑えることができる。その結果、モータ１０の出力トルクを一定にすることができる。このように、本実施形態による制御装置１は、ＭＯＳの１つにオン故障が生じた場合において、故障した系統に生じるブレーキトルクがモータ１０の駆動に与える影響を極力抑え、モータ１０の安定した駆動を継続することができる。したがって、モータ１０を用いた電動パワーステアリング装置が、故障時に運転者に与えるステアリング操作に関する違和感を低減することができる。また、モータ１０の巻線と各ＭＯＳの共通母線とが短絡するショート故障が生じた場合でも、同様にして故障時に運転者に与えるステアリング操作に関する違和感を低減することができる。

また、本実施形態では、複数の巻線組（第１巻線組１８または第２巻線組１９）の各相に流れる電流を検出可能な電流検出部４１〜４６を備えている。そして、制御部７０は、電流検出部４１〜４６により検出した電流検出値に基づき、「前記ショート故障の発生の有無を判断」する。この構成によれば、制御部７０は、前記ショート故障の発生の有無を精度良く判断することができる。

さらに、本実施形態では、複数の巻線組（第１巻線組１８または第２巻線組１９）の各相の電圧を検出可能な電圧検出部５１〜５６を備えている。そして、制御部７０は、ＰＷＭ制御を停止したときに電圧検出部５１〜５６により検出した電圧検出値に基づき、「故障したスイッチング素子の特定」を行う。この構成によれば、オン故障したスイッチング素子を精度良く特定することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による制御装置について、図１２および１３を用いて説明する。第２実施形態では、ショート故障が発生した後の、制御部７０による「故障していない系統」の制御の仕方の一部が第１実施形態と異なる。

第１実施形態では、例えばＵ上ＭＯＳ２１がオン故障することによりショート故障が発生したとき、「制御部７０は、故障Ｆｌｇが入力されると、ｑ軸指令電流Ｉｑ^*に電流Ｉｑ１を加算し、これを補正ｑ軸指令電流Ｉｑ^**として、第２インバータ部３０を制御すること」を示した（図８（Ｂ）参照）。これに対し、第２実施形態では、上述のショート故障が発生したとき、「制御部７０は、故障Ｆｌｇが入力されると、ｑ軸指令電流Ｉｑ^*に電流Ｉｑ１および電流Ｉｑ２を加算し、これを補正ｑ軸指令電流Ｉｑ^**として、第２インバータ部３０を制御すること」を特徴とする（図１２参照）。ここで、電流Ｉｑ２の波形は、ｑ軸指令電流Ｉｑ^*と同等の波形である。よって、補正ｑ軸指令電流Ｉｑ^**は、「ｑ軸指令電流Ｉｑ^*を２倍した値に電流Ｉｑ１を加えた値」ということもできる。

本実施形態では、制御部７０がｄ軸指令電流Ｉｄ^*および補正ｑ軸指令電流Ｉｑ^**に基づき第２インバータ部３０のＭＯＳ３１〜３６のオン／オフを制御すると、第２インバータ部３０（第２系統）によるモータ１０の出力トルク（Ｔｑ２）は、図１３（Ａ）に示すごとくとなる。このときのモータ１０全体の出力トルク（Ｔｑ）は、第１系統によるトルクＴｑ１（図７（Ａ）参照）と第２系統によるトルクＴｑ２（図１３（Ａ）参照）との和であり、図１３（Ｂ）に示すごとくとなる。

図１３（Ｂ）に示すように、上述の制御を行った場合、モータ１０全体の出力トルクＴｑは、第１系統による駆動を停止しているにもかかわらず、正常時のトルクの１００％、かつ、一定の値となる。つまり、本実施形態では、制御部７０は、「故障した系統（第１系統）に生じるブレーキトルクを打ち消すトルク」および「故障した系統（第１系統）が本来（正常時に）出力すべきトルク」を出力するよう、故障していない系統（第２系統）を制御するのである。

このように、本実施形態では、ショート故障発生時、故障していない系統の負荷は上昇するものの、モータ１０全体の出力トルクを正常時と同等（１００％）、かつ、一定にすることができる。したがって、モータ１０を用いた電動パワーステアリング装置が、故障時に運転者に与えるステアリング操作に関する違和感をより低減することができる。また、モータ１０の巻線と各ＭＯＳの共通母線とが短絡するショート故障が生じた場合でも、同様にして故障時に運転者に与えるステアリング操作に関する違和感を低減することができる。

（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態による制御装置について説明する。第３実施形態では、ショート故障が発生した後の、制御部７０による「故障した系統」および「故障していない系統」の制御の仕方が第１実施形態と異なる。

第１実施形態では、「制御部７０は、ＭＯＳ２１〜２６、３１〜３６のうちのいずれか１つがオン故障したと判断したとき、故障したＭＯＳを含む系統（第１系統または第２系統）の全てのＭＯＳ（ＭＯＳ２１〜２６またはＭＯＳ３１〜３６）がオフ状態となるよう制御し、故障した系統（故障したＭＯＳを含む系統）によるモータ１０の駆動を停止すること」を示した。これに対し、第３実施形態では、「制御部７０は、ＭＯＳ２１〜２６、３１〜３６のうちのいずれか１つがオン故障したと判断したとき、故障していない系統によるモータ１０の駆動に加え、故障した系統（故障したＭＯＳを含む系統）によってもモータ１０の駆動を継続するよう制御すること」を特徴とする。

まず、ＭＯＳ２１〜２６、３１〜３６のうちのいずれか１つがオン故障したとき、故障した系統（故障したＭＯＳを含む系統）を通常（正常時）と同じように制御しようとした場合に、故障した系統により出力されるトルクについて説明する。
例えばＵ上ＭＯＳ２１にオン故障が生じたとき、Ｕ上ＭＯＳ２１は常にオン状態となる。そのため、第１インバータ部２０は、図４に示す電圧ベクトル（Ｖ０〜Ｖ７）のうち、Ｖ０、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５については、出力不可となる。よって、Ｕ上ＭＯＳ２１がオン故障した状態で、通常（正常時）と同じように電圧ベクトルが変化するよう第１インバータ部２０のＭＯＳ２１〜２６のオン／オフ制御を行った場合、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル（Ｕ１コイル１１、Ｖ１コイル１２、Ｗ１コイル１３）に対し、それぞれ、図１４（Ａ）に示すような電圧（Ｕ１Ｖ、Ｖ１Ｖ、Ｗ１Ｖ）が印加される。図１４（Ａ）に示す電圧波形と、正常時の電圧波形（図５（Ａ）参照）とを比べると、特に電気角がθＶ３（２１０ｄｅｇ）、θＶ４（２７０ｄｅｇ）、θＶ５（３３０ｄｅｇ）のときの波形が大きく異なることがわかる。これは、制御部７０が、電圧ベクトルＶ３、Ｖ４、Ｖ５を出力するよう第１インバータ部２０を制御しようとしても、第１インバータ部２０が電圧ベクトルＶ３、Ｖ４、Ｖ５を出力できないからである。また、Ｕ上ＭＯＳ２１がオン故障した状態では、本来（正常時）電圧ベクトルをＶ０とすべき電気角のときにも電圧ベクトルＶ０を出力できないため、このときの電圧値は、正常時の電圧値とは異なる。

各相のコイルに対し図１４（Ａ）に示すような電圧が印加されると、各コイル（Ｕ１コイル１１、Ｖ１コイル１２、Ｗ１コイル１３）には、それぞれ、印加される電圧に応じた電流（Ｕ１Ｉ、Ｖ１Ｉ、Ｗ１Ｉ）が流れる（図１４（Ｂ）参照）。これにより、モータ１０には、第１インバータ部２０（第１系統）によるトルク（Ｔｑ１）が生じる（図１４（Ｃ）参照）。なお、図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）では、それぞれ、モータ１０が回転していないとき、すなわちモータ１０に誘起電圧が生じていないときの電圧、電流、トルクを示している。

図１４（Ｃ）に示すように、故障した系統（第１系統）を通常（正常時）と同じように制御しようとした場合、故障した系統により出力されるトルク（Ｔｑ１）は、電気角が約３０ｄｅｇまたは約１５０ｄｅｇのとき以外では、通常時のトルク（５０％）よりも小さくなってしまう。また、電気角が約２４０〜３００ｄｅｇの範囲では、負のトルクが出力されてしまう。

そこで、本実施形態では、例えばＵ上ＭＯＳ２１がオン故障した場合、制御部７０は、電気角が０〜３０ｄｅｇおよび３００〜３６０ｄｅｇの範囲では電圧ベクトルがＶ６となるよう、第１インバータ部２０のＭＯＳを制御する。また、制御部７０は、電気角が１５０〜２４０ｄｅｇの範囲では電圧ベクトルがＶ２となるよう、第１インバータ部２０のＭＯＳを制御する。また、制御部７０は、電気角が２４０〜３００ｄｅｇの範囲では電圧ベクトルがＶ７となるよう、または全てのＭＯＳがオフ状態となるよう、第１インバータ部２０のＭＯＳを制御する。さらに、制御部７０は、通常（正常時）電圧ベクトルがＶ０となるように制御する電気角においては、電圧ベクトルがＶ７となるよう、第１インバータ部２０のＭＯＳを制御する。すなわち、制御部７０は、出力不可となった電圧ベクトル（Ｖ０、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５）を、出力可能な他の電圧ベクトルで代替してＭＯＳを制御するのである。以下、便宜上、この制御を「電圧ベクトル代替制御」という。

Ｕ上ＭＯＳ２１がオン故障した場合、本実施形態では、電圧ベクトル代替制御を行うことにより、故障した系統（第１系統）の各相のコイルに図１５（Ａ）に示すような電圧が印加される。ここで、各相に印加される電圧（Ｕ１Ｖ、Ｖ１Ｖ、Ｗ１Ｖ）は、電気角が０〜３０ｄｅｇの範囲および１５０〜３６０ｄｅｇの範囲で一定となることがわかる。

各相のコイルに対し図１５（Ａ）に示すような電圧が印加されると、各コイル（Ｕ１コイル１１、Ｖ１コイル１２、Ｗ１コイル１３）には、それぞれ、印加される電圧に応じた電流（Ｕ１Ｉ、Ｖ１Ｉ、Ｗ１Ｉ）が流れる（図１５（Ｂ）参照）。これにより、モータ１０には、第１インバータ部２０（第１系統）によるトルク（Ｔｑ１）が生じる（図１５（Ｃ）参照）。

ここで、電圧ベクトル代替制御を行わなかった場合の出力トルク（図１４（Ｃ）参照）と電圧ベクトル代替制御を行った場合の出力トルク（図１５（Ｃ）参照）とを比較する。電圧ベクトル代替制御を行った場合の出力トルクは、電圧ベクトル代替制御を行わなかった場合の出力トルクに比べて、全体的に出力トルクが向上していることがわかる。詳細には、図１５（Ｃ）に示すように、電圧ベクトル代替制御を行った場合の出力トルクは、電気角が３０〜１５０ｄｅｇの範囲では、正常時と同じトルク（５０％）で一定となることがわかる。以下、この範囲を「正常駆動区間」という。また、電気角が０〜３０ｄｅｇ、１５０〜２４０ｄｅｇ、３００〜３６０ｄｅｇの範囲では、電圧ベクトル代替制御を行った場合の出力トルクは、電圧ベクトル代替制御を行わなかった場合の出力トルクに比べて、向上していることがわかる。以下、この範囲を「延命駆動区間」という。なお、電気角が２４０〜３００ｄｅｇの範囲では、電圧ベクトル代替制御を行った場合の出力トルクは、負のトルクではないものの、０％で一定となることがわかる。以下、この範囲を「延命不可区間」という。

このように、本実施形態では、Ｕ相の上ＭＯＳがオン故障した場合に、故障した系統により出力可能なトルク（Ｔｑ１）は、図１５（Ｃ）に示すとおりである。なお、Ｖ相の上ＭＯＳ、Ｗ相の上ＭＯＳ、Ｕ相の下ＭＯＳ、Ｖ相の下ＭＯＳ、Ｗ相の下ＭＯＳがオン故障した場合に、故障した系統により出力可能なトルク（Ｔｑ１）は、それぞれ、図１６（Ａ）〜（Ｅ）に示すとおりである。

上記「電圧ベクトル代替制御」では、「故障した系統のレッグのうち、故障していない相のレッグによりモータ１０の駆動を継続するとき、所定の期間（延命駆動区間）、故障した系統の相のうち、モータ１０のトルクへの寄与度が高い相に対し通常時よりも大きな電圧が印加されるよう、故障した系統のＭＯＳを制御している」ともいえる。例えばＵ上ＭＯＳ２１がオン故障した場合、延命駆動区間のうち、１５０〜２４０ｄｅｇの範囲ではモータ１０のトルクへの寄与度が高い相はＷ相なので、制御部７０は、この範囲ではＷ相に対し通常時（正常時）よりも大きな（負の）電圧が印加されるよう、故障した系統のＭＯＳを制御するのである（図１５（Ａ）参照）。

次に、本実施形態の制御部７０による、ＭＯＳの１つがオン故障した場合（異常時）、かつ、モータ１０が回転していない場合（モータ１０の停止時）の第１インバータ部２０および第２インバータ部３０の制御の仕方について説明する。
図１７（Ａ）は制御部７０による故障した系統（第１インバータ部２０）の制御を示す図であり、図１７（Ｂ）は制御部７０による故障していない系統（第２インバータ部３０）の制御を示す図である。

図１７（Ａ）に示すように、例えばＵ上ＭＯＳ２１がオン故障した場合、ＭＯＳの１つ（Ｕ上ＭＯＳ２１）に故障が発生したことを示す故障Ｆｌｇが切替器７１に入力される。切替器７１は、故障Ｆｌｇが入力されると、ｑ軸指令電流Ｉｑ^*として電流Ｉｑ３が入力されるよう、その入力経路を切り替える。ここで、電流Ｉｑ３は、故障した系統（第１系統）により出力可能なトルク値（図１５（Ｃ）参照）に比例する値の電流である。電流Ｉｑ３は、演算することにより算出してもよいし、マップで保持していてもよい。

また、駆動回路７８は、故障Ｆｌｇが入力されると、第１インバータ部２０のレッグのうち、故障した相（Ｕ相）のレッグ（レッグ２７）の２つのＭＯＳの両方（Ｕ上ＭＯＳ２１およびＵ下ＭＯＳ２４）または故障していないＭＯＳ（Ｕ下ＭＯＳ２４）がオフ状態となるよう制御する。これにより、故障していないＭＯＳ（Ｕ下ＭＯＳ２４）はオフ状態となるため、レッグ２７が導通状態となるのを防ぐことができる。

制御部７０がｄ軸指令電流Ｉｄ^*および補正ｑ軸指令電流Ｉｑ^*に基づき第１インバータ部２０のＭＯＳ２３〜２６のオン／オフを制御すると、第１インバータ部２０（第１系統）によるモータ１０の出力トルク（Ｔｑ１）は、図１５（Ｃ）に示すごとくとなる。
一方、図１７（Ｂ）に示すように、制御部７０は、故障Ｆｌｇが入力されると、ｑ軸指令電流Ｉｑ^*に電流Ｉｑ４を加算し、これを補正ｑ軸指令電流Ｉｑ^**として、第２インバータ部３０を制御する。ここで、電流Ｉｑ４の値は、電流Ｉｑ３の最大値（一定値）から電流Ｉｑ３の値を引いた値に等しい。電流Ｉｑ４の値は、演算することにより算出してもよいし、マップで保持していてもよい。

制御部７０がｄ軸指令電流Ｉｄ^*および補正ｑ軸指令電流Ｉｑ^**に基づき第２インバータ部３０のＭＯＳ３１〜３６のオン／オフを制御すると、第２インバータ部３０（第２系統）によるモータ１０の出力トルク（Ｔｑ２）は、図１８（Ａ）に示すごとくとなる。このときのモータ１０全体の出力トルク（Ｔｑ）は、第１系統によるトルクＴｑ１（図１５（Ｃ）参照）と第２系統によるトルクＴｑ２（図１８（Ａ）参照）との和であり、図１８（Ｂ）に示すごとくとなる。

図１８（Ｂ）に示すように、上述の制御を行った場合、モータ１０全体の出力トルクＴｑは、正常時の出力トルクと同等（１００％）、かつ、一定の値となる。このように、本実施形態では、１つのＭＯＳがオン故障した場合でも、故障した系統によるモータ１０の駆動をできる限り継続し、故障した系統の出力トルクの変動を打ち消すよう、故障していない系統のＭＯＳを制御することで、モータ１０全体の出力トルクが故障前よりも低下することを抑制するのである。
なお、本実施形態では、オン故障したＭＯＳ（故障した系統により出力可能なトルク値（図１５（Ｃ）、図１６（Ａ）〜（Ｅ）参照））に応じて電流Ｉｑ３および電流Ｉｑ４の値を変更することにより、どのＭＯＳが故障した場合でも上記効果を奏することができる。

次に、本実施形態の制御部７０による、ＭＯＳの１つがオン故障した場合（異常時）、かつ、モータ１０が回転している場合の第１インバータ部２０および第２インバータ部３０の制御の仕方について説明する。
まず、１つのＭＯＳがオン故障したとき、上記「電圧ベクトル代替制御」を行った上で、故障した系統により出力されるトルクについて、モータ１０の回転数が低いときと高いときとに分けて説明する。

図１９（Ａ）は、Ｕ上ＭＯＳ２１がオン故障した状態、かつ、モータ１０が低速で回転しているときに、故障した系統（第１系統）により出力されるトルク（Ｔｑ１）を示している。モータ１０が回転すると、モータ１０には誘起電圧によるブレーキトルクが発生する。そのため、図１９（Ａ）に示すように、モータ１０が回転しているときに故障した系統により出力されるトルクは、モータ１０が停止しているときに出力可能なトルク（図１５（Ｃ）参照）に比べ、全体的に小さくなる。特に延命不可区間では、負のトルクとなる。

一方、図１９（Ｂ）は、Ｕ上ＭＯＳ２１がオン故障した状態、かつ、モータ１０が高速で回転しているときに、故障した系統（第１系統）により出力されるトルク（Ｔｑ１）を示している。モータ１０が高速で回転するほど、モータ１０に生じるブレーキトルクは大きくなる。そのため、図１９（Ｂ）に示すように、モータ１０が高速で回転しているときに故障した系統により出力されるトルクは、モータ１０が低速で回転しているときに出力されるトルク（図１９（Ａ）参照）に比べ、全体的に小さくなる。
なお、図１９（Ａ）および（Ｂ）において、一点鎖線の楕円で囲った部分の波形が乱れているのは、モータ１０のインダクタンス成分がトルクに影響するためである。

本実施形態では、ＭＯＳの１つがオン故障した場合（異常時）、制御部７０は、モータ１０の回転数に応じて、第１インバータ部２０および第２インバータ部３０を制御する。
モータ１０が回転していないとき（停止時）の第１インバータ部２０および第２インバータ部３０の制御の仕方は上述したとおりである（図１７（Ａ）および（Ｂ）参照）。

例えばＵ上ＭＯＳ２１がオン故障し、かつ、モータ１０が低速で回転しているとき、制御部７０は、図１７（Ａ）に示す電流Ｉｑ３の値を、故障した系統（第１系統）により出力可能なトルク値（図１９（Ａ）参照）に比例する値に変更し（以下、この値を「低速回転時変更電流」という。）、第１インバータ部２０を制御する。これにより、第１インバータ部２０（第１系統）によるモータ１０の出力トルク（Ｔｑ１）は、図１９（Ａ）に示すごとくとなる。一方、制御部７０は、図１７（Ｂ）に示す電流Ｉｑ４の値を、「低速回転時変更電流」の最大値（一定値）から「低速回転時変更電流」の値を引いた値に変更し、第２インバータ部３０を制御する。これにより、第２インバータ部３０（第２系統）による出力トルクには第１系統による出力トルク（Ｔｑ１：図１９（Ａ）参照）の変動を打ち消すようなトルクが加算されるため、モータ１０全体の出力トルク（Ｔｑ）は、図１８（Ｂ）のごとくとなる。

モータ１０が高速で回転しているときは、制御部７０は、図１７（Ａ）に示す電流Ｉｑ３の値を、故障した系統（第１系統）により出力可能なトルク値（図１９（Ｂ）参照）に比例する値に変更し（以下、この値を「高速回転時変更電流」という。）、第１インバータ部２０を制御する。これにより、第１インバータ部２０（第１系統）によるモータ１０の出力トルク（Ｔｑ１）は、図１９（Ｂ）に示すごとくとなる。一方、制御部７０は、図１７（Ｂ）に示す電流Ｉｑ４の値を、「高速回転時変更電流」の最大値（一定値）から「高速回転時変更電流」の値を引いた値に変更し、第２インバータ部３０を制御する。これにより、第２インバータ部３０（第２系統）による出力トルクには第１系統による出力トルク（Ｔｑ１：図１９（Ｂ）参照）の変動を打ち消すようなトルクが加算されるため、モータ１０全体の出力トルク（Ｔｑ）は、図１８（Ｂ）のごとくとなる。
なお、ここで、モータ１０が回転しているときの制御時に流す電流Ｉｑ３（図１７（Ａ）参照）の値を、「図１７（Ａ）に示す電流Ｉｑ３の値」＋「モータ１０の回転数に比例する値」としてもよい。

このように、本実施形態では、ＭＯＳの１つがオン故障しても、モータ１０の回転数にかかわらず、モータ１０の出力トルクを正常時と同等（１００％）、かつ、一定にすることができる。
また、本実施形態では、極力、故障した系統によってもモータ１０の駆動を継続する。そのため、第１実施形態のようにモータ１０全体の出力トルクが正常時の５０％になるのを抑制することができる。また、第２実施形態に比べ、故障していない系統の負荷を低減することができる。
なお、本実施形態における、制御部７０による「ショート故障の発生の有無の判断」および「オン故障したＭＯＳの特定」の仕方については第１実施形態と同様なので、説明を省略する。

以上説明したように、本実施形態では、制御部７０は、第１インバータ部２０（第１系統）または第２インバータ部３０（第２系統）のいずれかにショート故障が発生した場合、故障した系統のレッグのうち、故障した相のレッグの上ＭＯＳおよび下ＭＯＳの両方または故障していないＭＯＳ（上ＭＯＳまたは下ＭＯＳ）がオフ状態となるよう制御する。これにより、故障した相のレッグが導通状態となるのを防ぐことができる。本実施形態では、ショート故障が発生したとき、制御部７０は、故障した系統のレッグのうち、故障していない相のレッグ、および故障していない系統のレッグによりモータ１０の駆動を継続する。すなわち、本実施形態では、ショート故障が発生したとき、故障した系統によるモータ１０の駆動を完全には停止せず、極力、故障した系統によってもモータ１０の駆動を継続するのである。なお、このとき、故障した系統のレッグのうち、故障していない相のレッグによりモータ１０を駆動することにより、故障した系統の出力は変動する。そこで、このとき、制御部７０は、故障した系統の出力の変動を打ち消す、またはモータ１０の駆動への影響を低減するよう、故障していない系統のＭＯＳを制御する。

本実施形態では、前記ショート故障が発生した場合、上述の制御によって、故障した系統の出力の変動によるモータ１０の出力トルクの変動を抑えることができる。その結果、モータ１０の出力トルクを一定にすることができる。なお、本実施形態では、ショート故障が発生したとき、極力、故障した系統によってもモータ１０の駆動を継続するため、故障していない系統の負荷の上昇を抑えつつ、モータ１０の出力トルクを正常時と同等（１００％）、かつ、一定にすることができる。

このように、本実施形態による制御装置は、ＭＯＳの１つにオン故障が生じた場合において、故障した系統の出力の変動がモータ１０の駆動に与える影響を極力抑え、モータ１０の安定した駆動を継続することができる。したがって、モータ１０を用いた電動パワーステアリング装置が、故障時に運転者に与えるステアリング操作に関する違和感を低減することができる。

また、本実施形態では、制御部７０は、故障した系統のレッグのうち、故障していない相のレッグによりモータ１０の駆動を継続するとき、所定の期間、故障した系統の相のうち、モータ１０のトルクへの寄与度が高い相に対し通常時よりも大きな電圧が印加されるよう、故障した系統のＭＯＳを制御する。より具体的には、故障した系統において、出力不可となる電圧ベクトルを出力可能な電圧ベクトルに代替することで、モータ１０のトルクへの寄与度が高い相に対し通常時よりも大きな電圧が印加されるよう、ＭＯＳを制御する（上記「電圧ベクトル代替制御」参照）。これにより、故障した系統によるモータ１０の出力トルクを向上することができる。また、モータ１０の巻線と各ＭＯＳの共通母線とが短絡するショート故障が生じた場合でも、同様の制御により、故障した系統によるモータ１０の出力トルクを向上することができる。

（第４実施形態）
以下、本発明の第４実施形態による制御装置について説明する。第４実施形態では、電流検出部の数等が第１実施形態と異なる。

図２０に示すように、第４実施形態では、電流検出部としては、電流検出部４１〜４３の３つのみ設置されている。電流検出部４１〜４３の設置される箇所は、第１実施形態（図１参照）と同様である。本実施形態では、ＭＯＳ３４のソースは、ＭＯＳ２４と電流検出部４１との間に接続されている。また、ＭＯＳ３５のソースは、ＭＯＳ２５と電流検出４２との間に接続されている。さらに、ＭＯＳ３６のソースは、ＭＯＳ２６と電流検出部４３との間に接続されている。これにより、電流検出部４１〜４３は、第１系統の各相または第２系統の各相を流れる電流を検出可能である。なお、図２０では、簡単のため、制御部（７０）、および各ＭＯＳから制御部への接続線等の図示を省略している。

上記構成により、本実施形態では、Ｕ上ＭＯＳ２１、Ｕ下ＭＯＳ２４、Ｕ上ＭＯＳ３１またはＵ下ＭＯＳ３４のいずれかがオン故障した場合、電流検出部４１に所定値以上の値の電流が流れる。そのため、制御部７０は、電流検出部４１の検出値に基づき、「第１系統または第２系統のＵ相にショート故障が発生したこと」を判断できる。また、同様に、制御部７０は、電流検出部４２の検出値に基づき、「第１系統または第２系統のＶ相にショート故障が発生したこと」を判断できる。さらに、同様に、制御部７０は、電流検出部４３の検出値に基づき、「第１系統または第２系統のＷ相にショート故障が発生したこと」を判断できる。

次に、制御部７０による「ショート故障の発生の有無の判断」および「オン故障したＭＯＳの特定」に関する処理について説明する。この処理フロー自体は図１１に示すフロー（第１実施形態）と同様のため、図１１を用いて説明する。
図１１に示す処理が開始されると、制御部７０は、まずＳ１１１を実行する。

Ｓ１１１では、制御部７０は、Ｕ相の電流検出値、すなわち電流検出部４１（図２０参照）の検出値が所定値以上か否かを判断する。Ｕ相の電流検出値が所定値以上であると判断した場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、処理はＳ１１２へ移行する。一方、Ｕ相の電流検出値が所定値以上ではないと判断した場合（Ｓ１１１：ＮＯ）、処理はＳ１２１へ移行する。

Ｓ１１２では、制御部７０は、Ｓ１１１での電流検出部４１の検出値に基づき、「第１系統または第２系統のＵ相にショート故障が発生した」と判断する。Ｓ１１２の後、処理はＳ１１３へ移行する。
Ｓ１１３では、制御部７０は、第１系統および第２系統のＰＷＭ制御を停止する。Ｓ１１３の後、処理はＳ１１４へ移行する。

Ｓ１１４では、制御部７０は、第１系統または第２系統のＵ相の端子電圧、すなわち電圧検出部５１または電圧検出部５４の検出値が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）か否かを判断する。第１系統または第２系統のＵ相の端子電圧が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）であると判断した場合（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、処理はＳ１１５へ移行する。一方、第１系統または第２系統のＵ相の端子電圧が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）ではないと判断した場合（Ｓ１１４：ＮＯ）、処理はＳ１１６へ移行する。

Ｓ１１５では、制御部７０は、「Ｕ相の上ＭＯＳがオン故障した」と判断する。すなわち、制御部７０は、Ｓ１１４での電圧検出部５１または電圧検出部５４の検出値に基づき、Ｕ上ＭＯＳ２１またはＵ上ＭＯＳ３１をオン故障したＭＯＳとして特定する。また、このとき、制御部７０は、オン故障したＭＯＳの情報（Ｕ上ＭＯＳ２１またはＵ上ＭＯＳ３１）を、故障Ｆｌｇの値としてレジスタに記憶する。Ｓ１１５によりオン故障したＭＯＳが特定されると、制御部７０は、図１１に示す一連の処理を抜ける。

Ｓ１１６では、制御部７０は、第１系統または第２系統のＵ相の端子電圧、すなわち電圧検出部５１または電圧検出部５４の検出値が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）か否かを判断する。第１系統または第２系統のＵ相の端子電圧が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）であると判断した場合（Ｓ１１６：ＹＥＳ）、処理はＳ１１７へ移行する。一方、第１系統または第２系統のＵ相の端子電圧が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）ではないと判断した場合（Ｓ１１６：ＮＯ）、処理はＳ１１１へ戻る。

Ｓ１１７では、制御部７０は、「Ｕ相の下ＭＯＳがオン故障した」と判断する。すなわち、制御部７０は、Ｓ１１６での電圧検出部５１または電圧検出部５４の検出値に基づき、Ｕ下ＭＯＳ２４またはＵ下ＭＯＳ３４をオン故障したＭＯＳとして特定する。また、このとき、制御部７０は、オン故障したＭＯＳの情報（Ｕ下ＭＯＳ２４またはＵ下ＭＯＳ３４）を、故障Ｆｌｇの値としてレジスタに記憶する。Ｓ１１７によりオン故障したＭＯＳが特定されると、制御部７０は、図１１に示す一連の処理を抜ける。

Ｓ１２１では、制御部７０は、Ｖ相の電流検出値、すなわち電流検出部４２（図２０参照）の検出値が所定値以上か否かを判断する。Ｖ相の電流検出値が所定値以上であると判断した場合（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、処理はＳ１２２へ移行する。一方、Ｖ相の電流検出値が所定値以上ではないと判断した場合（Ｓ１２１：ＮＯ）、処理はＳ１３１へ移行する。

Ｓ１２２〜１２７の処理は、上述のＳ１１２〜１１７の処理と同様のため、説明を省略する。なお、Ｓ１２５またはＳ１２７によりオン故障したＭＯＳ（Ｖ上ＭＯＳまたはＶ下ＭＯＳ）が特定されると、制御部７０は、図１１に示す一連の処理を抜ける。
Ｓ１３１では、制御部７０は、Ｗ相の電流検出値、すなわち電流検出部４３（図２０参照）の検出値が所定値以上か否かを判断する。Ｗ相の電流検出値が所定値以上であると判断した場合（Ｓ１３１：ＹＥＳ）、処理はＳ１３２へ移行する。一方、Ｗ相の電流検出値が所定値以上ではないと判断した場合（Ｓ１３１：ＮＯ）、処理はＳ１１１へ戻る。

Ｓ１３２〜１３７の処理は、上述のＳ１１２〜１１７の処理と同様のため、説明を省略する。なお、Ｓ１３５またはＳ１３７によりオン故障したＭＯＳ（Ｗ上ＭＯＳまたはＷ下ＭＯＳ）が特定されると、制御部７０は、図１１に示す一連の処理を抜ける。
本実施形態の、上記以外の構成、および、ショート故障が発生したときの制御部７０による各インバータ部の制御の仕方については、第１実施形態と同様である。

以上説明したように、本実施形態では、複数の巻線組（第１巻線組１８または第２巻線組１９）の各相に流れる電流を検出可能な電流検出部４１〜４３を備えている。そして、制御部７０は、電流検出部４１〜４３により検出した電流検出値に基づき、「前記ショート故障の発生の有無を判断」する。この構成によれば、制御部７０は、前記ショート故障の発生の有無を精度良く判断することができる。

（第５実施形態）
以下、本発明の第５実施形態による制御装置について説明する。第５実施形態では、電流検出部の数および設置箇所、ならびに「ショート故障の発生の有無の判断」の処理フロー等が第１実施形態と異なる。

図２１に示すように、第５実施形態では、電流検出部としては、電流検出部４７、４８の２つのみ設置されている。電流検出部４７は、上母線２のバッテリ８０とＵ上ＭＯＳ２１との間に設置されている。これにより、電流検出部４７は、複数のレッグ（２７〜２９）の共通母線である上母線２に流れる電流を検出可能である。よって、電流検出部４７は、第１系統（第１インバータ部２０）に流れる電流を検出可能である。また、電流検出部４８は、上母線４のバッテリ８０とＵ上ＭＯＳ３１との間に設置されている。これにより、電流検出部４８は、複数のレッグ（３７〜３９）の共通母線である上母線４に流れる電流を検出可能である。よって、電流検出部４８は、第２系統（第２インバータ部３０）に流れる電流を検出可能である。なお、図２１では、簡単のため、制御部（７０）、および各ＭＯＳから制御部への接続線等の図示を省略している。

上記構成により、本実施形態では、第１系統のＭＯＳ２１〜２６のいずれかがオン故障した場合、電流検出部４７に所定値以上の値の電流が流れる。そのため、制御部７０は、電流検出部４７の検出値に基づき、「第１系統のいずれかの相にショート故障が発生したこと」を判断できる。また、同様に、制御部７０は、電流検出部４８の検出値に基づき、「第２系統のいずれかの相にショート故障が発生したこと」を判断できる。

次に、制御部７０による「ショート故障の発生の有無の判断」および「オン故障したＭＯＳの特定」に関する処理について、図２２に示すフローを用いて説明する。
図２２のフローは、制御部７０による処理の流れを示している。この一連の処理は、車両の運転開始時、すなわち例えば運転者が車両のイグニッションキーをオンしたときに開始される。

図２２に示す処理が開始されると、制御部７０は、まずＳ２０１を実行する。
Ｓ２０１では、制御部７０は、第１系統の電流検出値、すなわち電流検出部４７（図２１参照）の検出値が所定値以上か否かを判断する。電流検出部４７の電流検出値が所定値以上であると判断した場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、処理はＳ２０２へ移行する。一方、電流検出部４７の電流検出値が所定値以上ではないと判断した場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、処理はＳ２２１へ移行する。

Ｓ２０２では、制御部７０は、Ｓ２０１での電流検出部４７の検出値に基づき、「第１系統のいずれかの相にショート故障が発生した」と判断する。Ｓ２０２の後、処理はＳ２０３へ移行する。
Ｓ２０３では、制御部７０は、ショート故障が発生した系統（第１系統）のＰＷＭ制御を停止する。Ｓ２０３の後、処理はＳ２０４へ移行する。

Ｓ２０４では、制御部７０は、ショート故障が発生した系統（第１系統）のＵ相の端子電圧、すなわち電圧検出部５１の検出値が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）か否かを判断する。電圧検出部５１の検出値が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）であると判断した場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、処理はＳ２０５へ移行する。一方、電圧検出部５１の検出値が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）ではないと判断した場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、処理はＳ２０６へ移行する。

Ｓ２０５では、制御部７０は、「Ｕ相の上ＭＯＳがオン故障した」と判断する。すなわち、制御部７０は、Ｓ２０４での電圧検出部５１の検出値に基づき、Ｕ上ＭＯＳ２１をオン故障したＭＯＳとして特定する。また、このとき、制御部７０は、オン故障したＭＯＳの情報（Ｕ上ＭＯＳ２１）を、故障Ｆｌｇの値としてレジスタに記憶する。Ｓ２０５によりオン故障したＭＯＳが特定されると、制御部７０は、図２２に示す一連の処理を抜ける。

Ｓ２０６では、制御部７０は、ショート故障が発生した系統（第１系統）のＵ相の端子電圧、すなわち電圧検出部５１の検出値が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）か否かを判断する。電圧検出部５１の検出値が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）であると判断した場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、処理はＳ２０７へ移行する。一方、電圧検出部５１の検出値が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）ではないと判断した場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、処理はＳ２０８へ移行する。

Ｓ２０７では、制御部７０は、「Ｕ相の下ＭＯＳがオン故障した」と判断する。すなわち、制御部７０は、Ｓ２０６での電圧検出部５１の検出値に基づき、Ｕ下ＭＯＳ２４をオン故障したＭＯＳとして特定する。また、このとき、制御部７０は、オン故障したＭＯＳの情報（Ｕ下ＭＯＳ２４）を、故障Ｆｌｇの値としてレジスタに記憶する。Ｓ２０７によりオン故障したＭＯＳが特定されると、制御部７０は、図２２に示す一連の処理を抜ける。

Ｓ２０８では、制御部７０は、ショート故障が発生した系統（第１系統）のＶ相の端子電圧、すなわち電圧検出部５２の検出値が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）か否かを判断する。電圧検出部５２の検出値が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）であると判断した場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、処理はＳ２０９へ移行する。一方、電圧検出部５２の検出値が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）ではないと判断した場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、処理はＳ２１０へ移行する。

Ｓ２０９では、制御部７０は、「Ｖ相の上ＭＯＳがオン故障した」と判断する。すなわち、制御部７０は、Ｓ２０８での電圧検出部５２の検出値に基づき、Ｖ上ＭＯＳ２２をオン故障したＭＯＳとして特定する。また、このとき、制御部７０は、オン故障したＭＯＳの情報（Ｖ上ＭＯＳ２２）を、故障Ｆｌｇの値としてレジスタに記憶する。Ｓ２０９によりオン故障したＭＯＳが特定されると、制御部７０は、図２２に示す一連の処理を抜ける。

Ｓ２１０では、制御部７０は、ショート故障が発生した系統（第１系統）のＶ相の端子電圧、すなわち電圧検出部５２の検出値が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）か否かを判断する。電圧検出部５２の検出値が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）であると判断した場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、処理はＳ２１１へ移行する。一方、電圧検出部５２の検出値が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）ではないと判断した場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、処理はＳ２１２へ移行する。

Ｓ２１１では、制御部７０は、「Ｖ相の下ＭＯＳがオン故障した」と判断する。すなわち、制御部７０は、Ｓ２１０での電圧検出部５２の検出値に基づき、Ｖ下ＭＯＳ２５をオン故障したＭＯＳとして特定する。また、このとき、制御部７０は、オン故障したＭＯＳの情報（Ｖ下ＭＯＳ２５）を、故障Ｆｌｇの値としてレジスタに記憶する。Ｓ２１１によりオン故障したＭＯＳが特定されると、制御部７０は、図２２に示す一連の処理を抜ける。

Ｓ２１２では、制御部７０は、ショート故障が発生した系統（第１系統）のＷ相の端子電圧、すなわち電圧検出部５３の検出値が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）か否かを判断する。電圧検出部５３の検出値が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）であると判断した場合（Ｓ２１２：ＹＥＳ）、処理はＳ２１３へ移行する。一方、電圧検出部５３の検出値が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）ではないと判断した場合（Ｓ２１２：ＮＯ）、処理はＳ２１４へ移行する。

Ｓ２１３では、制御部７０は、「Ｗ相の上ＭＯＳがオン故障した」と判断する。すなわち、制御部７０は、Ｓ２１２での電圧検出部５３の検出値に基づき、Ｗ上ＭＯＳ２３をオン故障したＭＯＳとして特定する。また、このとき、制御部７０は、オン故障したＭＯＳの情報（Ｗ上ＭＯＳ２３）を、故障Ｆｌｇの値としてレジスタに記憶する。Ｓ２１３によりオン故障したＭＯＳが特定されると、制御部７０は、図２２に示す一連の処理を抜ける。

Ｓ２１４では、制御部７０は、ショート故障が発生した系統（第１系統）のＷ相の端子電圧、すなわち電圧検出部５３の検出値が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）か否かを判断する。電圧検出部５３の検出値が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）であると判断した場合（Ｓ２１４：ＹＥＳ）、処理はＳ２１５へ移行する。一方、電圧検出部５３の検出値が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）ではないと判断した場合（Ｓ２１４：ＮＯ）、処理はＳ２０１へ戻る。

Ｓ２１５では、制御部７０は、「Ｗ相の下ＭＯＳがオン故障した」と判断する。すなわち、制御部７０は、Ｓ２１４での電圧検出部５３の検出値に基づき、Ｗ下ＭＯＳ２６をオン故障したＭＯＳとして特定する。また、このとき、制御部７０は、オン故障したＭＯＳの情報（Ｗ下ＭＯＳ２６）を、故障Ｆｌｇの値としてレジスタに記憶する。Ｓ２１５によりオン故障したＭＯＳが特定されると、制御部７０は、図２２に示す一連の処理を抜ける。

Ｓ２２１では、制御部７０は、第２系統の電流検出値、すなわち電流検出部４８（図２１参照）の検出値が所定値以上か否かを判断する。電流検出部４８の電流検出値が所定値以上であると判断した場合（Ｓ２２１：ＹＥＳ）、処理はＳ２２２へ移行する。一方、電流検出部４８の電流検出値が所定値以上ではないと判断した場合（Ｓ２２１：ＮＯ）、処理はＳ２０１へ戻る。

Ｓ２２２〜２３５の処理は、上述のＳ２０２〜２１５の処理と同様のため、説明を省略する。なお、Ｓ２２５、Ｓ２２７、Ｓ２２９、Ｓ２３１、Ｓ２３３またはＳ２３５によりオン故障したＭＯＳ（第２系統のＭＯＳ３１〜３６のいずれか）が特定されると、制御部７０は、図２２に示す一連の処理を抜ける。
このように、制御部７０は、Ｓ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２２１、Ｓ２２２により「どの系統にショート故障が発生したかの判断」すなわち「ショート故障の発生の有無の判断」を行い、Ｓ２０３〜２１５、Ｓ２２３〜２３５により「どのＭＯＳがオン故障したかの判断」すなわち「オン故障したＭＯＳの特定」を行う。
本実施形態の、上記以外の構成、および、ショート故障が発生したときの制御部７０による各インバータ部の制御の仕方については、第１実施形態と同様である。

以上説明したように、本実施形態では、複数のレッグ（レッグ２７〜２９またはレッグ３７〜３９）の共通母線を流れる電流を検出可能な電流検出部４７、４８を備えている。そして、制御部７０は、電流検出部４７、４８により検出した電流検出値に基づき、「前記ショート故障の発生の有無を判断」する。この構成によれば、制御部７０は、前記ショート故障の発生の有無を精度良く判断することができる。

（第６実施形態）
以下、本発明の第６実施形態による制御装置について説明する。第６実施形態では、制御部による「ショート故障の発生の有無の判断」の仕方が第１実施形態と異なる。
本実施形態では、電流検出部４１〜４６および電圧検出部５１〜５６の設置箇所については、第１実施形態と同様である（図１参照）。

次に、本実施形態の制御部７０による「ショート故障の発生の有無の判断」および「オン故障したＭＯＳの特定」に関する処理について、図２３に示すフローを用いて説明する。
図２３のフローは、制御部７０による処理の流れを示している。この一連の処理は、車両の運転開始時、すなわち例えば運転者が車両のイグニッションキーをオンしたときに開始される。

図２３に示す処理が開始されると、制御部７０は、まずＳ３１１を実行する。
Ｓ３１１では、制御部７０は、「Ｕ相の電流検出値、すなわち電流検出部４１または電流検出部４４（図１参照）の検出値が所定値以上、かつ、Ｕ相の電圧指令値、すなわちＵ相指令電圧Ｖｕ^*が所定値以下」か否かを判断する。「Ｕ相の電流検出値が所定値以上、かつ、Ｕ相の電圧指令値が所定値以下」であると判断した場合（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、処理はＳ３１２へ移行する。一方、「Ｕ相の電流検出値が所定値以上、かつ、Ｕ相の電圧指令値が所定値以下」ではないと判断した場合（Ｓ３１１：ＮＯ）、処理はＳ３２１へ移行する。

Ｓ３１２では、制御部７０は、Ｓ３１１での電流検出部４１または電流検出部４４の検出値に基づき、「第１系統または第２系統のＵ相にショート故障が発生した」と判断する。Ｓ３１２の後、処理はＳ３１３へ移行する。
Ｓ３１３では、制御部７０は、ショート故障が発生した系統のＰＷＭ制御を停止する。Ｓ３１３の後、処理はＳ３１４へ移行する。

Ｓ３１４では、制御部７０は、ショート故障が発生した系統のＵ相の端子電圧、すなわち電圧検出部５１または電圧検出部５４の検出値が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）か否かを判断する。ショート故障が発生した系統のＵ相の端子電圧が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）であると判断した場合（Ｓ３１４：ＹＥＳ）、処理はＳ３１５へ移行する。一方、ショート故障が発生した系統のＵ相の端子電圧が概ね電源電圧（ＶＰＩＧ）ではないと判断した場合（Ｓ３１４：ＮＯ）、処理はＳ３１６へ移行する。

Ｓ３１５では、制御部７０は、「Ｕ相の上ＭＯＳがオン故障した」と判断する。すなわち、制御部７０は、Ｓ３１４での電圧検出部５１または電圧検出部５４の検出値に基づき、Ｕ上ＭＯＳ２１またはＵ上ＭＯＳ３１をオン故障したＭＯＳとして特定する。また、このとき、制御部７０は、オン故障したＭＯＳの情報（Ｕ上ＭＯＳ２１またはＵ上ＭＯＳ３１）を、故障Ｆｌｇの値としてレジスタに記憶する。Ｓ３１５によりオン故障したＭＯＳが特定されると、制御部７０は、図２３に示す一連の処理を抜ける。

Ｓ３１６では、制御部７０は、ショート故障が発生した系統のＵ相の端子電圧、すなわち電圧検出部５１または電圧検出部５４の検出値が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）か否かを判断する。ショート故障が発生した系統のＵ相の端子電圧が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）であると判断した場合（Ｓ３１６：ＹＥＳ）、処理はＳ３１７へ移行する。一方、ショート故障が発生した系統のＵ相の端子電圧が概ねグランド電圧（ＧＮＤ）ではないと判断した場合（Ｓ３１６：ＮＯ）、処理はＳ３１１へ戻る。

Ｓ３１７では、制御部７０は、「Ｕ相の下ＭＯＳがオン故障した」と判断する。すなわち、制御部７０は、Ｓ３１６での電圧検出部５１または電圧検出部５４の検出値に基づき、Ｕ下ＭＯＳ２４またはＵ下ＭＯＳ３４をオン故障したＭＯＳとして特定する。また、このとき、制御部７０は、オン故障したＭＯＳの情報（Ｕ下ＭＯＳ２４またはＵ下ＭＯＳ３４）を、故障Ｆｌｇの値としてレジスタに記憶する。Ｓ３１７によりオン故障したＭＯＳが特定されると、制御部７０は、図２３に示す一連の処理を抜ける。

Ｓ３２１では、制御部７０は、「Ｖ相の電流検出値、すなわち電流検出部４２または電流検出部４５（図１参照）の検出値が所定値以上、かつ、Ｖ相の電圧指令値、すなわちＶ相指令電圧Ｖｖ^*が所定値以下」か否かを判断する。「Ｖ相の電流検出値が所定値以上、かつ、Ｖ相の電圧指令値が所定値以下」であると判断した場合（Ｓ３２１：ＹＥＳ）、処理はＳ３２２へ移行する。一方、「Ｖ相の電流検出値が所定値以上、かつ、Ｖ相の電圧指令値が所定値以下」ではないと判断した場合（Ｓ３２１：ＮＯ）、処理はＳ３３１へ移行する。

Ｓ３２２〜３２７の処理は、上述のＳ３１２〜３１７の処理と同様のため、説明を省略する。なお、Ｓ３２５またはＳ３２７によりオン故障したＭＯＳ（Ｖ上ＭＯＳまたはＶ下ＭＯＳ）が特定されると、制御部７０は、図２３に示す一連の処理を抜ける。
Ｓ３３１では、制御部７０は、「Ｗ相の電流検出値、すなわち電流検出部４３または電流検出部４６（図１参照）の検出値が所定値以上、かつ、Ｗ相の電圧指令値、すなわちＷ相指令電圧Ｖｗ^*が所定値以下」か否かを判断する。「Ｗ相の電流検出値が所定値以上、かつ、Ｗ相の電圧指令値が所定値以下」であると判断した場合（Ｓ３３１：ＹＥＳ）、処理はＳ３３２へ移行する。一方、「Ｗ相の電流検出値が所定値以上、かつ、Ｗ相の電圧指令値が所定値以下」ではないと判断した場合（Ｓ３３１：ＮＯ）、処理はＳ３１１へ戻る。

Ｓ３３２〜３３７の処理は、上述のＳ３１２〜３１７の処理と同様のため、説明を省略する。なお、Ｓ３３５またはＳ３３７によりオン故障したＭＯＳ（Ｗ上ＭＯＳまたはＷ下ＭＯＳ）が特定されると、制御部７０は、図２３に示す一連の処理を抜ける。
このように、制御部７０は、Ｓ３１１、Ｓ３１２、Ｓ３２１、Ｓ３２２、Ｓ３３１、Ｓ３３２により「どの系統のどの相にショート故障が発生したかの判断」すなわち「ショート故障の発生の有無の判断」を行い、Ｓ３１３〜３１７、Ｓ３２３〜３２７、Ｓ３３３〜３３７により「どのＭＯＳがオン故障したかの判断」すなわち「オン故障したＭＯＳの特定」を行う。
本実施形態の、上記以外の構成、および、ショート故障が発生したときの制御部７０による各インバータ部の制御の仕方については、第１実施形態と同様である。

以上説明したように、本実施形態では、複数の巻線組（第１巻線組１８または第２巻線組１９）の各相に流れる電流を検出可能な電流検出部４１〜４６と、複数の巻線組（第１巻線組１８または第２巻線組１９）の各相の電圧を検出可能な電圧検出部５１〜５６とを備えている。そして、制御部７０は、電流検出部４１〜４６により検出した電流検出値と所定の電流値とを比較し、かつ、電圧指令値（Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*）と所定の電圧値とを比較することで、「前記ショート故障の発生の有無を判断」する。この構成によれば、制御部７０は、前記ショート故障の発生の有無を精度良く判断することができる。

（他の実施形態）
上述の第３実施形態では、「電圧ベクトル代替制御」を行うことで故障した系統による出力トルクを向上し、その上で、故障した系統の出力の変動を打ち消す、または多相回転機の駆動への影響を低減するよう、故障していない系統のスイッチング素子を制御することを示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、制御部は、「電圧ベクトル代替制御」を行うことなく、故障した系統の出力の変動を打ち消す、または多相回転機の駆動への影響を低減するよう、故障していない系統のスイッチング素子を制御することとしてもよい。すなわち、故障した系統による出力トルクを事前に向上しておくことなく、その分（「電圧ベクトル代替制御」により向上可能なトルク）を、故障していない系統による出力トルクで補うという考えである。

上述の複数の実施形態では、電流検出部により検出した電流検出値に基づき「ショート故障の発生の有無を判断」し、電圧検出部により検出した電圧検出値に基づき「故障したスイッチング素子の特定」を行うことを示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、制御部は、電圧検出部により検出した電圧検出値に基づき、「ショート故障の発生の有無の判断」および「故障したスイッチング素子の特定」の両方を行うこととしてもよい。

上述の第６実施形態では、制御部は、電流検出部により検出した電流検出値と所定の電流値とを比較し、かつ、電圧指令値と所定の電圧値とを比較することで、「ショート故障の発生の有無を判断」することを示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、制御部は、電流検出部により検出した電流検出値と所定の電流値とを比較し、かつ、電圧検出部により検出した電圧検出値と所定の電圧値とを比較することで、「ショート故障の発生の有無を判断」してもよい。

上述の第４〜６実施形態で示した「ショート故障の発生の有無の判断」および「故障したスイッチング素子の特定」に関する処理については、それぞれ、第２、３実施形態での「ショート故障の発生の有無の判断」および「故障したスイッチング素子の特定」に関する処理として適用してもよい。
本発明は、２系統のインバータ部を備える制御装置に限らず、３系統以上のインバータ部を備える制御装置にも適用することができる。

本発明による制御装置は、電動パワーステアリング装置の多相回転機に限らず、他の装置に用いられる多相回転機の制御装置として適用することができる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１：制御装置、２、４：上母線（共通母線）、３、５：下母線（共通母線）、１０：モータ（多相回転機）、１１〜１６：コイル（巻線）、１８：第１巻線組（巻線組）、１９：第２巻線組（巻線組）、２０：第１インバータ部（インバータ部）、３０：第２インバータ部（インバータ部）、２１〜２３、３１〜３３：ＭＯＳ（高電位側スイッチング素子）、２４〜２６、３４〜３６：ＭＯＳ（低電位側スイッチング素子）、２７〜２９、３７〜３９：レッグ、７０：制御部

Claims (7)

1. 複数の相に対応する巻線から構成される複数の巻線組を有する多相回転機の駆動を制御する制御装置であって、
   前記巻線組ごとに設けられ、前記多相回転機の各相に対応する高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子からなるレッグを有する複数系統のインバータ部と、
   前記巻線組の各相に印加する電圧の指令値である電圧指令値を算出し、当該電圧指令値に基づき前記高電位側スイッチング素子および前記低電位側スイッチング素子のオンおよびオフの切り替えを制御することで前記多相回転機を駆動する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記高電位側スイッチング素子および前記低電位側スイッチング素子がオフ状態となるような制御を行っても前記レッグの高電位側もしくは低電位側の共通母線と前記巻線の各相のいずれかとが導通状態となるショート故障が発生した場合、
   故障した系統の全ての前記高電位側スイッチング素子および前記低電位側スイッチング素子がオフ状態となるよう制御するとともに、
   故障していない系統の前記レッグにより前記多相回転機の駆動を継続し、
   故障した系統において前記ショート故障に伴い生じる、前記多相回転機の駆動に逆らう出力を、打ち消す、または前記多相回転機の駆動への影響を低減するよう、故障していない系統の前記高電位側スイッチング素子および前記低電位側スイッチング素子を制御することを特徴とする多相回転機の制御装置。
2. 複数の相に対応する巻線から構成される複数の巻線組を有する多相回転機の駆動を制御する制御装置であって、
   前記巻線組ごとに設けられ、前記多相回転機の各相に対応する高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチング素子からなるレッグを有する複数系統のインバータ部と、
   前記巻線組の各相に印加する電圧の指令値である電圧指令値を算出し、当該電圧指令値に基づき前記高電位側スイッチング素子および前記低電位側スイッチング素子のオンおよびオフの切り替えを制御することで前記多相回転機を駆動する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記高電位側スイッチング素子および前記低電位側スイッチング素子がオフ状態となるような制御を行っても前記レッグの高電位側もしくは低電位側の共通母線と前記巻線の各相のいずれかとが導通状態となるショート故障が発生した場合、
   故障した系統の前記レッグのうち、故障した相の前記レッグの前記高電位側スイッチング素子および前記低電位側スイッチング素子の両方または故障していないスイッチング素子がオフ状態となるよう制御するとともに、
   故障した系統の前記レッグのうち、故障していない相の前記レッグ、および故障していない系統の前記レッグにより前記多相回転機の駆動を継続し、
   故障した系統の前記レッグのうち、故障していない相の前記レッグにより前記多相回転機を駆動することによる、故障した系統の出力の変動を、打ち消す、または前記多相回転機の駆動への影響を低減するよう、故障していない系統の前記高電位側スイッチング素子および前記低電位側スイッチング素子を制御することを特徴とする多相回転機の制御装置。
3. 前記制御部は、
   故障した系統の前記レッグのうち、故障していない相の前記レッグにより前記多相回転機の駆動を継続するとき、所定の期間、
   故障した系統の相のうち、前記多相回転機のトルクへの寄与度が高い相に対し通常時よりも大きな電圧が印加されるよう、故障した系統の前記高電位側スイッチング素子および前記低電位側スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項２に記載の多相回転機の制御装置。
4. 前記巻線の各相に流れる電流または前記レッグの共通母線を流れる電流を検出可能な電流検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記電流検出部により検出した電流検出値に基づき、前記ショート故障の発生の有無を判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の多相回転機の制御装置。
5. 前記巻線の各相の電圧を検出可能な電圧検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記高電位側スイッチング素子および前記低電位側スイッチング素子の両方または一方をオフ状態としたときに前記電圧検出部により検出した電圧検出値に基づき、前記ショート故障の発生の有無の判断、および故障したスイッチング素子の特定を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の多相回転機の制御装置。
6. 前記巻線の各相に流れる電流または前記レッグの共通母線を流れる電流を検出可能な電流検出部と、
   前記巻線の各相の電圧を検出可能な電圧検出部とをさらに備え、
   前記制御部は、前記電流検出部により検出した電流検出値と所定の電流値とを比較し、かつ、前記電圧検出部により検出した電圧検出値または前記電圧指令値と所定の電圧値とを比較することで、前記ショート故障の発生の有無の判断、および故障したスイッチング素子の特定を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の多相回転機の制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の多相回転機の制御装置を用いた電動パワーステアリング装置。

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