WO2015019653A1 - 車両用電動モータの制御装置 - Google Patents

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WO2015019653A1
WO2015019653A1 PCT/JP2014/057157 JP2014057157W WO2015019653A1 WO 2015019653 A1 WO2015019653 A1 WO 2015019653A1 JP 2014057157 W JP2014057157 W JP 2014057157W WO 2015019653 A1 WO2015019653 A1 WO 2015019653A1
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WO
WIPO (PCT)
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phase
electric motor
current
control device
relay
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/057157
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English (en)
French (fr)
Inventor
小関　知延
布施　智靖
俊章 大山
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0484—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures for reaction to failures, e.g. limp home
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation

Definitions

  • the present invention relates to a control device for an electric motor for a vehicle, and is used, for example, in an electric power steering control device that generates an assist force according to steering by using an electric motor as a drive source.
  • phase cutoff switch in order to avoid steering lock by an electric brake in the event of a failure, a phase cutoff switch (phase relay) is provided between the motor drive circuit and the electric motor. ). If a semiconductor relay using a semiconductor element such as a MOSFET is adopted as the phase relay, the product can be reduced in size and improved in reliability. However, since a semiconductor relay has a large withstand voltage restriction, it is necessary to protect against a surge voltage generated by the inductance of the electric motor when the phase is interrupted.
  • the semiconductor relay is turned off when the absolute value of the drive current from the motor drive circuit to the electric motor becomes equal to or less than a predetermined reference value and becomes substantially “0”.
  • the semiconductor relay is turned off after predetermined time progress. In this way, by delaying the timing for turning off the semiconductor relay, it is possible to suppress the application of a large surge voltage generated immediately after the drive current to the electric motor is cut off to the semiconductor relay.
  • Patent Document 1 in order to turn off the semiconductor relay when the absolute value of the drive current of the electric motor is near “0”, it is necessary to detect the drive current or the rotation angle of the electric motor with high accuracy. Moreover, if the OFF delay time of the relay drive circuit is large, there is a possibility that the current increases when the semiconductor relay is actually turned off. This problem can be avoided by using a highly accurate current sensor or rotation angle sensor or configuring a relay drive circuit with a small delay time, but a highly accurate sensor or a high-speed circuit causes an increase in cost.
  • Patent Document 2 even if the semiconductor relay is turned off after a lapse of a predetermined time after all the semiconductor switch elements of the inverter circuit are turned off, the electric motor is rotated by an external force and is in a power generation mode. The drive current does not necessarily decrease after the predetermined time has elapsed. For this reason, there is a possibility that a large surge voltage is generated. If the surge voltage exceeds the breakdown voltage of the semiconductor relay, there is a risk of failure.
  • the present invention has been made in view of the circumstances as described above.
  • the purpose of the present invention is to suppress a failure due to a surge voltage without increasing the cost due to higher accuracy or higher speed while improving reliability.
  • An object of the present invention is to provide a control device for an electric motor for a vehicle.
  • a control device for an electric motor for a vehicle is disposed on a drive circuit for driving and controlling an electric motor, a drive line between the drive circuit and the electric motor, a semiconductor switch, and the semiconductor switch A diode connected in parallel to the current path, and includes a shut-off unit that shuts off the energization from the drive circuit to the electric motor.
  • the semiconductor switch is turned off when a current flows in a direction along the forward direction of the diode.
  • the present invention when the energization from the drive circuit to the electric motor is cut off, the current flowing through the semiconductor switch flows in a different direction toward the diode, so that the change in the drive current is small and the electric motor Generation of surge voltage can be suppressed. Therefore, it is possible to protect against a surge voltage generated from the electric motor at the time of interruption while improving reliability by the semiconductor switch. Further, it is not necessary to detect the drive current or the rotation angle of the electric motor with high accuracy, and it is difficult to be influenced by the delay time of the drive circuit. Therefore, it is possible to suppress a failure due to a surge voltage without increasing the cost due to high accuracy or high speed while improving reliability.
  • FIG. 7 It is a flowchart for demonstrating 4th control operation when a failure generate
  • FIG. 7 it is a flowchart which shows the control action in case an electric motor is reverse rotation.
  • FIG. 9 it is a flowchart which shows the control action in case an electric motor is reverse rotation.
  • FIG. 9 it is a flowchart which shows the 6th control operation when a failure generate
  • the EPS Electric Power Steering
  • the EPS Electric Power Steering
  • the steering wheel 100 includes a steering wheel 100, a steering torque detection sensor 110, an assist motor 120, a control device 130, and the like.
  • the steering torque detection sensor 110 and the speed reducer 160 are provided in a steering column 150 that includes the steering shaft 140.
  • the steering torque generated in the steering shaft 140 is detected by the steering torque detection sensor 110.
  • the assist motor 120 is driven by the control device 130 based on the steering torque signal S1, the vehicle speed signal S2, and the like, thereby generating a steering assist force corresponding to the traveling state from the assist motor 120.
  • the rack shaft 180 moves horizontally to the left and right in the traveling direction, so that the operation of the driver's steering 100 is transmitted to the wheels (tires) 200. Change the direction of the vehicle.
  • FIG. 2 shows a specific circuit configuration example of the control device 130 in the EPS system shown in FIG.
  • the control device 130 includes an inverter circuit 1 that drives an assist motor (three-phase motor in this example) 120, an inverter driver circuit 2 that controls the inverter circuit 1, phase relays 3U, 3V, 3W, a power supply relay 4, a power supply IC5, microcomputer 6, driver 7 for power supply relay 4, drivers 8U, 8V, 8W for phase relays 3U, 3V, 3W, booster circuit 9, current detectors (current detection resistors) 10U, 10V, 10W, and relays It includes a Zener diode (protection element) ZD1 to ZD4 for protection.
  • the microcomputer 6 is supplied with a steering torque signal S1 and a vehicle speed signal S2.
  • the microcomputer 6 drives the assist motor 120 via the inverter driver circuit 2 and the inverter circuit 1 that function as a drive circuit, and generates a steering assist force according to the running state.
  • the power supply IC 5 supplies operating power to the microcomputer 6 based on a power supply voltage supplied from a power supply such as a battery via, for example, an ignition switch (not shown). Similarly, power is supplied to the booster circuit 9, and the power supply voltage is boosted to generate a boosted voltage. Based on control by the microcomputer 6, the driver 7 supplies a control signal having a voltage level boosted by the booster circuit 9 to the power supply relay (semiconductor relay) 4 to perform on / off control.
  • the power relay 4 is composed of an N-channel MOSFET, and supplies operating power from the power source to the inverter circuit 1 through the power line 13. Between the source and gate of this MOSFET, the anode and cathode of a Zener diode ZD4 are connected.
  • the inverter circuit 1 has a three-phase bridge circuit configuration including three sets of semiconductor elements that drive the U phase, the V phase, and the W phase of the assist motor 120 for each phase via the drive lines 14U, 14V, and 14W. is there.
  • each semiconductor element is composed of N-channel MOSFETs 1UH, 1UL, 1VH, 1VL, 1WH, and 1WL.
  • MOSFETs 1UH and 1UL a current path between a drain and a source is connected in series between the power supply line 13 and a ground point, and one end of the drive line 14U is connected to a common connection point.
  • MOSFETs 1VH and 1VL a current path between a drain and a source is connected in series between the power supply line 13 and the ground point, and one end of the drive line 14V is connected to a common connection point.
  • the MOSFETs 1WH and 1WL have a current path between a drain and a source connected in series between the power supply line 13 and the ground point, and one end of the drive line 14W is connected to a common connection point.
  • the inverter driver circuit 2 includes H-side drivers 2UH, 2VH, and 2WH corresponding to MOSFETs 1UH, 1VH, and 1WH, which are upstream drive elements (upper arms) in the inverter circuit 1, and downstream drive elements (lower arms).
  • L-side drivers 2UL, 2VL, 2WL corresponding to the MOSFETs 1UL, 1VL, 1WL are provided.
  • the H-side drivers 2UH, 2VH, 2WH and the L-side drivers 2UL, 2VL, 2WL are supplied with the power supply voltage boosted by the booster circuit 9, and are controlled by the microcomputer 6.
  • MOSFETs 1UH, 1VH, and 1WH are connected to the output ends of the H-side drivers 2UH, 2VH, and 2WH, respectively, and are turned on / off.
  • the MOSFETs 1UL are respectively connected to the output ends of the L-side drivers 2UL, 2VL, and 2WL. , 1VL, 1WL are connected to perform on / off control.
  • phase relays 3U, 3V, and 3W are provided between the inverter circuit 1 and the assist motor 120, that is, on the drive lines 14U, 14V, and 14W, respectively.
  • These phase relays 3U, 3V, and 3W use semiconductor switches, in this example, N-channel MOSFETs, which are turned off in the event of a failure to cut off the energization between the inverter circuit 1 and the assisting motor 120.
  • current detectors 10U, 10V, 10W for detecting the drive current of the assist motor 120 are connected on the drive lines 14U, 14V, 14W between the inverter circuit 1 and the phase relays 3U, 3V, 3W. Yes.
  • the current values detected by these current detectors 10U, 10V, and 10W are amplified by an amplifier (not shown) and then supplied to the microcomputer 6. Furthermore, corresponding to each phase relay 3U, 3V, 3W, a driver 8U, 8V, 8W is provided for each phase.
  • the drivers 8U, 8V, and 8W are supplied with the boosted power supply voltage from the booster circuit 9, and based on the control of the microcomputer 6, supply control signals to the gates of the MOSFETs that function as the phase relays 3U, 3V, and 3W. Are driven (on / off control).
  • the cathodes and anodes of the Zener diodes ZD1 to ZD3 are connected for each phase between the output ends of the drivers 8U, 8V, and 8W and the drive lines 14U, 14V, and 14W on the assist motor 120 side.
  • the phase relays 3U, 3V, 3W and the power supply relay 4 in FIG. 2 the diodes D1 to D10 between the drain and the source are parasitic diodes.
  • the current detectors 10U, 10V, and 10W are provided on the inverter circuit 1 side of the drive lines 14U, 14V, and 14W, they may be provided on the assist motor 120 side of the drive lines 14U, 14V, and 14W. .
  • the operation power is supplied from the power supply IC 5 to the microcomputer 6 and the power supply voltage is supplied to the booster circuit 9.
  • the power supply voltage boosted by the booster circuit 9 is supplied to the H side drivers 2UH, 2VH, 2WH, the L side drivers 2UL, 2VL, 2WL and the drivers 7, 8U, 8V, 8W of the inverter driver circuit 2, respectively.
  • the microcomputer 6 controls the driver 7 and supplies a control signal to the gate of the MOSFET that constitutes the power supply relay 4 for on / off control. Further, for example, a pulse width modulation signal (PWM signal) is output from the microcomputer 6 to the inverter driver circuit 2.
  • PWM signal pulse width modulation signal
  • the H-side drivers 2UH, 2VH, 2WH and the L-side drivers 2UL, 2VL, 2WL in the inverter driver circuit 2 are respectively connected to the MOSFETs 1UH, 1VH, 1WH, 1UL, in the inverter circuit 1 based on the PWM signal.
  • On / off control is performed by supplying drive signals based on the PWM signal to the gates of 1VL and 1WL, respectively.
  • the microcomputer 6 controls the drivers 8U, 8V, and 8W, and supplies control signals from these drivers 8U, 8V, and 8W to the gates of the MOSFETs constituting the phase relays 3U, 3V, and 3W, respectively. Control off.
  • the assist motor 120 is driven, the MOSFETs constituting the power supply relay 4 are turned on and the MOSFETs constituting the phase relays 3U, 3V, 3W are turned on.
  • the assist motor 120 is driven in three phases via the drive lines 14U, 14V, 14W.
  • the duty of the PWM signal is varied based on the steering torque signal S1, the vehicle speed signal S2, and the like, and the output torque of the assist motor 120 is controlled.
  • the MOSFET constituting the power relay 4 is turned off to cut off the power supply. Further, the MOSFETs constituting the phase relays 3U, 3V, and 3W are turned off by the drivers 8U, 8V, and 8W to cut off the flow of current from the inverter circuit 1 to the assist motor 120.
  • MOSFET 1UL when MOSFET 1UL has a short circuit failure, parasitic diode D4, drive line 14V, current detector 10V, phase relay 3V, electric motor M, parasitic diode D7, current detector 10U, drive line 14U, induced voltage of the motor,
  • a current flows through the path of the MOSFET 1UL (short)
  • the assist motor 120 is forcibly stopped, and the current path generated by the induced voltage when the assist motor 120 rotates, that is, the closed loop is interrupted to suppress the generation of the electric brake.
  • the first to sixth control operations of the phase relay (semiconductor relay) when a failure occurs will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS.
  • the first to third control operations are performed by detecting a current with a current detector, and the fourth to sixth control operations are performed by detecting the rotation angle of the electric motor. In the first embodiment, any one of the first to sixth control operations may be performed.
  • ⁇ First control operation> The first control operation shown in the flowchart of FIG. 3 is to turn off the respective phase relays 3U, 3V, 3W when the current values detected by the current detectors 10U, 10V, 10W are equal to or less than a predetermined current value. is there.
  • step S101 when the microcomputer 6 detects that a failure that should disconnect the inverter circuit 1 and the assist motor 120 has occurred, in step S102, the inverter driver circuit 2 causes the MOSFETs 1UH, 1UL, 1VH, 1VL, 1WH, and 1WL (1UH to 1WL) are controlled to be turned off.
  • step S103 it is determined whether or not the state in which the off operation of each MOSFET 1UH, 1UL, 1VH, 1VL, 1WH, 1WL is continued for a time ⁇ or more has elapsed. If it is determined that the time ⁇ or more has elapsed, the ambient temperature of the phase relays 3U, 3V, 3W is detected, and an allowable current value K1 corresponding to this temperature is derived (step S104). The allowable current value K1 is corrected by correcting the avalanche resistance of the phase relays 3U, 3V, 3W according to the ambient temperature and applied to the phase relays 3U, 3V, 3W in light of the energy stored by the motor inductance. Current value to be obtained.
  • This allowable current value K1 is preferably set to a value with a margin with respect to the current value K2 in which the phase relays 3U, 3V, 3W may be broken.
  • the reason for detecting and correcting the ambient temperature in this way is that if the temperature is high, the tolerance to the surge voltage applied to the phase relays 3U, 3V, 3W is reduced, and the allowable width is narrowed.
  • step S105 it is determined whether or not the U-phase relay 3U has been turned off, and whether or not the U-phase drive current Iu is greater than the allowable current value K1. If the OFF operation has been completed or if the drive current Iu is greater than the allowable current value K1, the process proceeds to step S107, whether the V-phase relay 3V has been turned OFF, and whether the V-phase drive current Iv is greater than the allowable current value K1. Determine whether. If the off operation has not been completed in step S105 and the drive current Iu is equal to or smaller than the allowable current value K1, the U-phase relay 3U is switched off (step S106).
  • step S107 if the V-phase relay 3V has been turned off, or if the drive current Iv is larger than the allowable current value K1, the process proceeds to step S109, whether the W-phase relay 3W has been turned off, and whether the W-phase drive current Iw is It is determined whether or not it is larger than the allowable current value K1. On the other hand, if the V-phase relay 3V has not been turned off and if the drive current Iv is equal to or smaller than the allowable current value K1, the V-phase relay 3V is switched off (step S108).
  • step S109 If it is determined in step S109 that the W-phase relay 3W has been turned off or the drive current Iw is greater than the allowable current value K1, the process proceeds to step S111, and the off-operation has not been completed and the drive current Iw is greater than the allowable current value K1. If it is smaller or equal, the W-phase relay 3W is switched off (step S110). In step S111, it is determined whether or not all phase relays have been turned off, and the operations in steps S104 to S110 are repeated until completion.
  • the phase relay 3U is a period of Tu1, Tu2, Tu3,...
  • the phase relay 3V is a period of Tv1, Tv2, Tv3,...
  • the phase relay 3W is Tw1, Tw2, Tw3,.
  • the driving current of the assist motor 120 is 8A or less and the phase relays 3U, 3V, 3W are turned off, and the detection error of the current detectors 10U, 10V, 10W is ⁇ 5A. If so, the phase relays 3U, 3V, and 3W are turned off when the detected current value is 3 A or less.
  • the entire period in which the current flowing through the phase relays 3U, 3V, 3W flows in the direction along the forward direction of the parasitic diodes D7 to D9 is defined as the cutoff possible period of the phase relays 3U, 3V, 3W.
  • phase relays 3U, 3V, 3W when the current flowing through the phase relays 3U, 3V, 3W flows in the reverse direction of the parasitic diodes D7 to D9 and the current value is below a predetermined value, the phase relays 3U, 3V, 3W are turned off. Further, the off period can be further increased, and the degree of freedom of timing for turning off can be further improved. Therefore, it is possible to suppress the failure of the semiconductor relay due to the surge voltage generated by the counter electromotive force of the assisting motor 120 at the time of phase interruption while improving the reliability by adopting the semiconductor relay for the phase relays 3U, 3V, 3W. In addition, there is no need to increase the number of parts, and there is no increase in cost due to higher accuracy or higher speed.
  • step S101 determines whether “a predetermined time has elapsed”
  • step S103 a step of determining “has a predetermined time passed?”
  • steps S102 and S103 are operations for turning off each MOSFET in the inverter circuit 1, but are not essential.
  • step S104 is provided to correct the semiconductor relay allowable current and the detected values of the current detectors 10U, 10V, and 10W depending on the ambient temperature. Can also be used.
  • steps S105, S107, and S109 the determination is made in the order of the U phase, the V phase, and the W phase, but the determination order of each phase is not limited.
  • phase relays 3U, 3V, 3W are turned off when the allowable current value K1 is equal to or less than a predetermined current value.
  • the current detector 10U, 10V, 10W does not know the peak of the current, it is judged only by the current phase, and the phase relay 3U, 3V, 3W is turned off when “0” or negative current is flowing. ing. Further, the rotational speed of the assist motor 120 is determined, and the amount of current change during the off-delay time is taken into account when deriving the allowable current value K1.
  • the flowchart shown in FIG. 5 differs from the first control operation shown in FIG.
  • the allowable current value K1 is derived, the amount of current change during the off delay time is taken into consideration. Since other operations are substantially the same as the first control operation including the modification, detailed description thereof will be omitted.
  • the second control operation will be described with a specific example.
  • a control device 300 in which the delay time of the drive circuits (inverter circuit 1 and inverter driver circuit 2) of phase relays 3U, 3V, and 3W is 0.1 ms at the maximum.
  • the generated current of the assist motor 120 by the driver's steering operation can be defined as 30 A or less
  • the current change amount for 0.1 ms is 3. 4A or less.
  • the current detection error is ⁇ 2A
  • the phase relays 3U, 3V, 3W are not turned off. Further, it is necessary to set the rotational speed to a level at which it can be said that “the steering operation can be performed at a sufficient speed”. As described above, when the generated current of the assist motor 120 by the driver's steering operation can be defined, the delay time until turning off is grasped, and the rotation speed of the assist motor 120 is limited accordingly. Thus, the phase relays 3U, 3V, 3W are turned off when the current value is equal to or lower than the predetermined current value.
  • the phase relays 3U, 3V, 3W can be turned off at a more accurate timing. Therefore, the semiconductor relay can be prevented from malfunctioning due to the surge voltage generated by the counter electromotive force of the assist motor 120 at the time of phase interruption while adopting the semiconductor relay for the phase relays 3U, 3V, 3W to improve the reliability. In addition, there is no need to increase the number of parts, and there is no increase in cost due to higher accuracy or higher speed.
  • ⁇ Third control operation> when the phase relays 3U, 3V, and 3W are turned off, the delay time of the inverter driver circuit 2 and the inverter circuit 1 is considered, the current after this delay time is estimated, and a predetermined current is When the value is less than the value, the phase relay is turned off.
  • steps S301 to S304 are the same as steps S101 to S104 in FIG.
  • step S305 it is determined whether or not the U-phase relay 3U has been turned off. If it has been turned off, the process moves to step S309, and it is determined whether or not the V-phase relay 3V has been turned off. If the U-phase relay 3U has not been turned off, the U-phase current Iu ′ after delay of the relay off-time is calculated from the three-phase current vector of the assist motor 120, the rotational speed ( ⁇ ), and the U-phase current phase in step S306. . In subsequent step S307, it is determined whether or not the calculated U-phase current Iu ′ and the allowable current value K1 satisfy the relationship “Iu ′ ⁇ K1”, and if so, the U-phase relay 3U is switched off. (Step S308). When not satisfy
  • step S309 If it is determined in step S309 that the V-phase relay 3V has been turned off, the process proceeds to step S313 to determine whether or not the W-phase relay 3W has been turned off. If it is determined that the off operation has not been completed, the V-phase current Iv ′ after delay of the relay off time is calculated from the three-phase current vector of the assist motor 120, the rotational speed ( ⁇ ), and the V-phase current phase (step S310). . In subsequent step S311, it is determined whether or not the calculated V-phase current Iv ′ and the allowable current value K1 satisfy the relationship of “Iv ′ ⁇ K1”. If satisfied, the V-phase relay 3V is switched off. (Step S312). When not satisfy
  • step S313 If it is determined in step S313 that the W-phase relay 3W has been turned off, the process proceeds to step S317, where it is determined whether all the phase relays have been turned off. If it is determined that the OFF operation has not been completed, the W-phase current Iw ′ after the relay OFF time delay is calculated from the three-phase current vector of the assist motor 120, the rotational speed ( ⁇ ), and the W-phase current phase (step S314). . In subsequent step S315, it is determined whether or not the calculated W-phase current Iw ′ and the allowable current value K1 satisfy the relationship “Iw ′ ⁇ K1”, and if so, the W-phase relay 3W is switched off. (Step S316). If not, the process moves to step S317, and it is determined whether all the phase relays have been turned off. In step S317, it is determined whether or not all phase relays have been turned off, and the operations in steps S304 to S316 are repeated until completion.
  • the current of each phase can be approximated by a sine wave.
  • the current of each phase after [s] can be estimated by the following equation.
  • i X I ⁇ sin ( ⁇ t ⁇ X )
  • X u, v, w
  • ⁇ X current phase of U phase / V phase / W phase
  • ⁇ rotational angular velocity (information including rotational direction)
  • I The magnitude of the current vector.
  • the phase relay is estimated by estimating the current at the moment when the phase relay is actually turned off, and allowing the turning-off operation when it is estimated that the phase relay is below the specified value. Can be safely turned off.
  • the magnitude of the current vector is obtained from the current value flowing through the phase relays 3U, 3V, 3W, and flows through the phase relays 3U, 3V, 3W based on the rotation angle of the assist motor 120, the current vector, and the rotation speed of the motor.
  • the semiconductor relay can be prevented from malfunctioning due to the surge voltage generated by the counter electromotive force of the assist motor 120 at the time of phase interruption while adopting the semiconductor relay for the phase relays 3U, 3V, 3W to improve the reliability.
  • the semiconductor relay there is no need to increase the number of parts, and there is no increase in cost due to higher accuracy or higher speed.
  • step S301 determines “whether a predetermined time has passed” before step S301. May be included.
  • step S303 determining “has a predetermined time elapsed?” May be inserted after step S303.
  • Steps S302 and S303 are for turning off each MOSFET in the inverter circuit 1, but are not essential.
  • step S404 is provided for correcting the allowable current of the semiconductor relay and the detection value of the current detector 10 depending on the ambient temperature. However, a fixed value may be used regardless of the ambient temperature. it can.
  • steps S305, S309, and S313 the determination is made in the order of the U phase, the V phase, and the W phase, but the determination order of each phase is not limited.
  • the phase relay is turned off when the assist motor 120 is in an angle range in which the assist motor 120 can be turned off. That is, if various design parameters of the motor are known, the voltage phase and current phases Qu, Qv, Qw induced in each phase can be estimated by detecting the rotation angle of the assist motor 120. Accordingly, the phase relays 3U, 3V, 3W are turned off.
  • steps S201 to S204 are the same as steps S101 to S104 in FIG.
  • step S205 it is determined whether the assist motor 120 is rotating forward or backward. In the case of normal rotation, it is determined in step 206 whether or not the U-phase relay 3U has been turned off.
  • step S209 it is determined whether or not the V-phase relay 3V has been turned off.
  • step S207 it is determined in step S207 whether the U-phase current phase estimated from the rotation angle of the assist motor 120 is “0 deg ⁇ ⁇ u ⁇ ⁇ ” or “180 deg ⁇ ⁇ ⁇ u ⁇ 360 deg”. . If the condition is satisfied, the U-phase relay 3U is switched off (step S208). If the condition is not satisfied, the process proceeds to step S209 to determine whether or not the V-phase relay 3V has been turned off.
  • step S209 If it is determined in step S209 that the V-phase relay 3V has been turned off, the process proceeds to step S212, and it is determined whether or not the W-phase relay 3W has been turned off. If not turned off, it is determined in step S210 whether the V-phase current phase estimated from the rotation angle of the assisting motor 120 is “0 deg ⁇ ⁇ v ⁇ ⁇ ” or “180 deg ⁇ ⁇ ⁇ v ⁇ 360 deg”. If the condition is satisfied, the V-phase relay 3V is switched off (step S211). If the condition is not satisfied, the process proceeds to step S212 to determine whether the W-phase relay 3W has been turned off.
  • step S212 If it is determined in step S212 that the W-phase relay has been turned off, the process proceeds to step S215, and it is determined whether or not all the phase relays have been turned off. If not turned off, it is determined in step S213 whether the W-phase current phase estimated from the rotation angle of the assisting motor 120 is “0 deg ⁇ ⁇ w ⁇ ⁇ ” or “180 deg ⁇ ⁇ ⁇ w ⁇ 360 deg”. If the condition is satisfied, the W-phase relay 3W is switched off (step S214). If the condition is not satisfied, the process proceeds to step S215 to determine whether or not all the phase relays have been turned off. To do. Then, the operations in steps S204 to S214 are repeated until all the phase relays are turned off. In steps S207, S210, and S213, ⁇ is a current phase range correction amount that prevents the current flowing through the semiconductor switch from exceeding the avalanche resistance of the semiconductor switch even in the direction along the reverse direction of the parasitic diode. is there.
  • step S205 when it is determined in step S205 that the assist motor 120 is not rotating forward, that is, reversely rotating, the process moves to step S216 in FIG. 8 to determine whether or not the U-phase relay 3U has been turned off. . If it has been turned off, the process proceeds to step S219, and it is determined whether or not the V-phase relay 3V has been turned off. If not turned off, it is determined in step S217 whether the U-phase current phase estimated from the rotation angle of the assisting motor 120 is “0 deg ⁇ ⁇ u ⁇ 180 deg + ⁇ ” or “360 deg ⁇ ⁇ ⁇ u ⁇ 360 deg”. If the condition is satisfied, the U-phase relay 3U is switched off (step S208). If the condition is not satisfied, the process proceeds to step S219 to determine whether the V-phase relay 3V has been turned off.
  • step S219 If it is determined in step S219 that the V-phase relay 3V has been turned off, the process proceeds to step S222, and it is determined whether or not the W-phase relay 3W has been turned off. If not turned off, it is determined in step S220 whether the rotation angle of the assist motor 120 is “0 deg ⁇ ⁇ v ⁇ 180 deg + ⁇ ” or “360 deg ⁇ ⁇ ⁇ v ⁇ 360 deg”. If the V-phase current phase estimated from the rotation angle satisfies the condition, the V-phase relay 3V is switched off (step S221). If the condition is not satisfied, the process proceeds to step S222, and the W-phase relay 3W It is determined whether or not the off operation has been completed.
  • step S222 If it is determined in step S222 that the W-phase relay 3W has been turned off, the process moves to step S215 in FIG. 7 to determine whether or not all the phase relays have been turned off. On the other hand, if not turned off, it is determined in step S223 whether the W-phase current phase estimated from the rotation angle of the assisting motor 120 is “0 deg ⁇ ⁇ w ⁇ 180 deg + ⁇ ” or “360 deg ⁇ ⁇ ⁇ w ⁇ 360 deg”. . If the rotation angle satisfies the condition, the W-phase relay 3W is switched off (step S224), and the process proceeds to step S215 in FIG. If the condition is not satisfied, the process proceeds to step S215 in FIG. 7 as it is, and it is determined whether or not all the phase relays have been turned off.
  • an angle range that can be turned off according to the rotation direction of the assist motor 120 is set for each phase, and the current phase of each phase estimated from the rotation angle of the assist motor 120 is within the above range.
  • the phase relays 3U, 3V, 3W are turned off. Therefore, the control operation can be performed even when the detection values of the current detectors 10U, 10V, and 10W cannot be used or when the reliability is low. For example, it is possible to cope with the case where the current detectors 10U, 10V, 10W or their peripheral circuits have failed.
  • the generated current of the assist motor 120 by the driver's steering operation can be defined as 30A or less.
  • the drive current is 8 A or less at 0 deg to 15 deg or 165 deg to 360 deg in the forward rotation and at 0 deg to 195 deg or 345 deg to 360 deg in the reverse rotation, so the U phase relay 3U can be turned off.
  • the U-phase relay 3U can be turned off when the detected angle value is 0 deg to 10 deg or 170 deg to 360 deg in the forward rotation and 0 deg to 190 deg or 350 deg to 360 deg in the reverse rotation. The same applies to the V-phase relay 3V and the W-phase relay 3W.
  • the rotational angle of the assisting motor 120 is detected, and the direction of the current flowing through the phase relays 3U, 3V, 3W is estimated based on the rotational angle of the assisting motor 120.
  • the direction of the current can be estimated without knowing the magnitude of the current with the detectors 10U, 10V, and 10W. Therefore, it is possible to suppress the failure of the semiconductor relay due to the surge voltage generated by the counter electromotive force of the assisting motor 120 at the time of phase interruption while improving the reliability by adopting the semiconductor relay for the phase relays 3U, 3V, 3W.
  • step S201 determines whether “a predetermined time has passed” may be inserted before step S201. good.
  • a step of determining “has a predetermined time elapsed?” May be inserted after step S203.
  • Steps S202 and S203 are for turning off each MOSFET in the inverter circuit 1, but are not essential.
  • step S204 is provided to correct the semiconductor relay allowable current and the detection values of the current detectors 10U, 10V, and 10W depending on the ambient temperature. Can also be used.
  • steps S206, S209, S212, steps S216, S219, and S222 the determination is made in the order of the U phase, the V phase, and the W phase, but the determination order of each phase is not limited.
  • the U-phase relay 3U is turned off when the detected angle value is 180 deg to 360 deg in the forward rotation and 0 deg to 180 deg in the reverse rotation. If the angle detection error is ⁇ 5 deg, the U-phase relay 3U is turned off when the angle detection value is 185 deg to 355 deg in the forward rotation and 5 deg to 175 deg in the reverse rotation. The same applies to the V-phase relay 3V and the W-phase relay 3W.
  • the phase relays 3U, 3V, 3W are applied when a negative current flows. Will be off.
  • the MOSFETs constituting the respective phase relays 3U, 3V, 3W are turned off, so that a large surge voltage is generated. Without failure, failure such as destruction can be suppressed.
  • semiconductor relays can be prevented from malfunctioning due to a surge voltage generated by the back electromotive force of the assist motor 120 at the time of phase interruption while improving reliability by adopting semiconductor relays in the phase relays 3U, 3V, 3W. .
  • ⁇ Fifth control operation when the current phase estimated by the rotation angle of the assisting motor 120 is within a range in which the phase relays 3U, 3V, 3W can be turned off, the off operation is performed. Further, when the rotational speed of the assist motor 120 is determined and the allowable current phase range correction amount ⁇ is derived, the angle change amount during the off-delay time is taken into consideration.
  • the fourth control is that it is determined in step S604 whether the rotation speed of the assisting motor 120 is equal to or less than Nth [rpm], and the allowable current phase range correction amount ⁇ is derived in step S605. It is different from the operation.
  • the fifth control operation will be described with a specific example.
  • a control device 300 in which the delay time of the drive circuits (inverter circuit 1 and inverter driver circuit 2) of phase relays 3U, 3V, and 3W is 1 ms at the maximum. If the rotation speed of the five-pole pair assisting motor 120 is 2000 rpm or less, the current phase change amount for 1 ms is 60 deg or less.
  • the phase relay 3U can be turned off when the motor electrical angle is 240 deg to 300 deg in the forward rotation and 60 deg to 120 deg in the reverse rotation. Therefore, assuming that the angle detection error is ⁇ 5 deg, the phase relay 3U can be turned off when the forward rotation is 245 deg to 295 deg and when the reverse rotation is 65 deg to 115 deg.
  • the phase relays 3U, 3V, 3W are not turned off when the rotation speed of the assist motor 120 is higher than 2000 rpm. Even in such a control operation, a semiconductor relay is used for the phase relays 3U, 3V, 3W to improve reliability, and a semiconductor due to a surge voltage generated by the counter electromotive force of the assist motor 120 at the time of phase interruption. Relay failure can be suppressed. In addition, there is no need to increase the number of parts, and there is no increase in cost due to higher accuracy or higher speed.
  • ⁇ Sixth control operation> the current phase after the delay time of the phase relay off is estimated, and the current flows in the direction along the forward direction of the parasitic diodes D7 to D9 of the MOSFETs constituting the phase relays 3U, 3V, 3W.
  • the phase relays 3U, 3V, 3W are turned off. If the current value is measured by the current detector 10 and the current peak, rotation angle, rotation direction, and current rotation angle are known, the current value after a predetermined time is determined by the delay time of the inverter circuit 1 and the inverter driver circuit 2. Can be predicted. Therefore, the phase relays 3U, 3V, 3W are turned off according to the predicted current value. In this case, considering the delay time, the off operation is performed slightly before the actual off timing. However, the prediction is based on the assumption that the rotation speed does not change suddenly due to the inertia of the assist motor 120.
  • steps S401 to S404 are the same as steps S101 to S104 in FIG. If it is determined in step S404 that the U-phase relay 3U has been turned off, the process moves to step S408, and it is determined whether or not the V-phase relay 3V has been turned off. If the U-phase relay 3U has not been turned off, the U-phase current phase ⁇ u ′ after the relay-off time delay is calculated from the rotational speed ( ⁇ ) of the assist motor 120 and the current U-phase current phase in step S405. In subsequent step S406, it is determined whether or not the calculated U-phase current phase ⁇ u ′ is “180 deg ⁇ ⁇ u ′ ⁇ 360 deg”. If it is within the range, the U-phase relay 3U is switched off (step S407). If it is out of range, the process proceeds to step S408, and it is determined whether or not the V-phase relay 3V has been turned off.
  • step S408 If it is determined in step S408 that the V-phase relay 3V has been turned off, the process proceeds to step S412 to determine whether or not the W-phase relay 3W has been turned off. If it is determined that the V-phase relay 3V has not been turned off, the V-phase current phase ⁇ v ′ after the delay of the relay-off time is calculated from the rotational speed ( ⁇ ) of the assist motor 120 and the current V-phase current phase (Ste S409). In subsequent step S410, it is determined whether or not the calculated V-phase current phase ⁇ v ′ is “180 deg ⁇ ⁇ v ′ ⁇ 360 deg”. If it is within the range, the V-phase relay 3V is switched off (step S411). If it is out of range, the process moves to step S412 to determine whether or not the W-phase relay 3W has been turned off.
  • step S412 If it is determined in step S412 that the W-phase relay 3W has been turned off, the process moves to step S416, and it is determined whether all the phase relays have been turned off. If it is determined that the W-phase relay 3W has not been turned off, the W-phase current phase ⁇ w ′ after the relay-off time delay is calculated from the rotational speed ( ⁇ ) of the assist motor 120 and the current W-phase current phase (Ste S413). In subsequent step S414, it is determined whether or not the calculated W-phase current phase ⁇ w ′ is “180 deg ⁇ ⁇ w ′ ⁇ 360 deg”. If it is within the range, the W-phase relay 3W is switched off (step S415).
  • step S416 it is determined whether or not all the phase relays have been turned off.
  • step S416 it is determined whether or not all phase relays have been turned off, and the operations in steps S404 to S415 are repeated until completion.
  • the semiconductor relay can be prevented from malfunctioning due to the surge voltage generated by the counter electromotive force of the assist motor 120 at the time of phase interruption while adopting the semiconductor relay for the phase relays 3U, 3V, 3W to improve the reliability.
  • step S401 determines whether “a predetermined time has passed” is performed before step S401. May be put in. Similarly, a step of determining “has a predetermined time elapsed?” May be inserted after step S403.
  • Steps S402 and S403 are for turning off each MOSFET in the inverter circuit 1, but are not essential.
  • step S404 is provided to correct the semiconductor relay allowable current and the detection values of the current detectors 10U, 10V, and 10W depending on the ambient temperature. Can also be used.
  • steps S404, S408, and S412 the determination is made in the order of the U phase, the V phase, and the W phase, but the determination order of each phase is not limited.
  • the sources and drains of the N-channel MOSFETs constituting the phase relays 3U, 3V, and 3W are arranged reversely, and the inverter circuit 1 starts the assist motor.
  • Parasitic diodes D7 to D9 are arranged in the forward direction toward 120.
  • the cathodes and anodes of the Zener diodes ZD1 to ZD3 are arranged for each phase between the output terminals of the drivers 8U, 8V, and 8W and the drive lines 14U, 14V, and 14W on the inverter circuit 1 side. Connected. Since other basic circuit configurations are the same as those in FIG.
  • the same reference numerals are given to the same components, and detailed descriptions thereof are omitted. Even such a configuration is basically the same as that of the first embodiment, and by applying any one of the first to sixth control operations described above, Substantially the same effect can be obtained.
  • the current detectors 10U, 10V, 10W are arranged on the drive lines 14U, 14V, 14W, and flow through the phase relays 3U, 3V, 3W based on the current values detected by these current detectors 10U, 10V, 10W. Since the direction of the current is directly detected, the detection accuracy of the direction in which the current flows can be increased. FIG.
  • FIG. 12 shows an example in which the current detectors 10U, 10V, and 10W are provided on the inverter circuit 1 side of the drive lines 14U, 14V, and 14W, as in FIG. 2, but the drive lines 14U, 14V, and 14W are shown. It may be provided on the assist motor 120 side.
  • the third embodiment shown in FIG. 13 is obtained by adding phase relays 15U, 15V, 15W, zener diodes (protection elements) ZD5 to ZD7, and drivers 16U, 16V, 16W to the first embodiment described above.
  • Phase relays 15U, 15V, and 15W are arranged in series with phase relays 3U, 3V, and 3W on drive lines 14U, 14V, and 14W, respectively.
  • the phase relays 15U, 15V, and 15W are composed of N-channel MOSFETs, and parasitic diodes D11 to D13 are arranged in the forward direction from the inverter circuit 1 toward the assist motor 120.
  • phase relays 15U, 15V, and 15W are controlled by drivers 16U, 16V, and 16W.
  • the drivers 16U, 16V, and 16W are supplied with the boosted power supply voltage from the booster circuit 9, and supply control signals to the gates of the MOSFETs that function as the phase relays 15U, 15V, and 15W based on the control of the microcomputer 6.
  • the cathodes and anodes of the Zener diodes ZD5 to ZD7 are connected for each phase between the output terminals of the drivers 16U, 16V, and 16W and the drive lines 14U, 14V, and 14W on the phase relays 3U, 3V, and 3W sides. is doing. Since other basic circuit configurations are the same as those in FIGS. 2 and 12, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the current detectors 10U, 10V, 10W are arranged on the drive lines 14U, 14V, 14W, and flow through the phase relays 3U, 3V, 3W based on the current values detected by these current detectors 10U, 10V, 10W. Since the direction of the current is directly detected, the detection accuracy of the direction in which the current flows can be increased.
  • FIG 13 shows an example in which the current detectors 10U, 10V, and 10W are provided on the inverter circuit 1 side of the drive lines 14U, 14V, and 14W, the assist motor 120 side of the drive lines 14U, 14V, and 14W is shown. May be provided.
  • the fourth embodiment shown in FIG. 14 is obtained by removing the phase relays 3W and 15W, the drivers 8W and 16W, and the Zener diodes ZD3 and ZD7 in the third embodiment described above.
  • the drive line is turned off at the time of phase interruption. It is possible to prevent positive and negative currents from flowing through 14U and 14V. Therefore, in the three-phase drive, generation of a closed loop circuit can be suppressed by blocking two phases.
  • the same reference numerals are given to the same components, and detailed descriptions thereof are omitted. Even in such a configuration, basically, by applying any one of the first to sixth control operations, substantially the same effect as the first to third embodiments can be obtained. .
  • the current detectors 10U, 10V, 10W are arranged on the drive lines 14U, 14V, 14W, and flow through the phase relays 3U, 3V, 3W based on the current values detected by these current detectors 10U, 10V, 10W. Since the direction of the current is directly detected, the detection accuracy of the direction in which the current flows can be increased.
  • the W-phase relays 3W and 15W, the drivers 8W and 16W, and the Zener diodes ZD3 and ZD7 are removed.
  • the U-phase and V-phase relays, drivers and Zener diodes may be removed.
  • the phase relays 3U and 3V are disposed on the inverter circuit 1 side, and the phase relays 15U and 15V are disposed on the assist motor 120 side.
  • the phase relays 15U and 15V are disposed on the inverter circuit 1 side, and the phase relays 3U and 3V are disposed on the assist motor 120 side. Even if it is arranged on the side, substantially the same effect can be obtained.
  • a current detector 10 that detects the drive current of the assist motor 120 is connected between the sources of the MOSFETs 1UL, 1VL, and 1WL and the ground point.
  • the current value detected by the current detector 10 is amplified by an amplifier (not shown) and then supplied to the microcomputer 6. Since other basic circuit configurations are the same as those in FIG. 2, the same reference numerals are given to the same components, and detailed descriptions thereof are omitted. In such a configuration, the above-described fourth to sixth control operations are preferable. By applying these control operations, substantially the same operational effects as those of the first to fourth embodiments can be obtained.
  • the seventh embodiment shown in FIG. 17 is obtained by changing the current detection position in the fifth embodiment described above, and the current detectors 10a, 10b, and 10c are connected to the L side of each phase in the inverter circuit 1.
  • the MOSFETs 1UL, 1VL, 1WL are provided between the ground point. Since other basic circuit configurations are the same as those in FIG. 15, the same reference numerals are given to the same components, and detailed descriptions thereof are omitted. Even such a configuration is basically the same as that of the fifth embodiment, and similar effects can be obtained by applying the above-described fourth to sixth control operations.
  • the phase relays 3U Since the direction of the current flowing through 3V and 3W can be detected, the phase relays 3U, 3V and 3W can be reliably turned off.
  • the source and drain of the N-channel MOSFETs constituting the phase relays 3U, 3V, and 3W are reversed in the seventh embodiment as in the sixth embodiment.
  • the parasitic diodes D7 to D9 are arranged in the forward direction from the inverter circuit 1 toward the assist motor 120.
  • the cathodes and anodes of the Zener diodes ZD1 to ZD3 are arranged for each phase between the output terminals of the drivers 8U, 8V, and 8W and the drive lines 14U, 14V, and 14W on the inverter circuit 1 side. Connected. Since other basic circuit configurations are the same as those in FIG.
  • the same reference numerals are given to the same components, and detailed descriptions thereof are omitted. Even such a configuration is basically the same as that of the seventh embodiment, and similar effects can be obtained by applying the fourth to sixth control operations described above.
  • the eighth embodiment if the fourth control operation is applied, even if a ground fault occurs on the grounding point side of the current detectors 10a, 10b, 10c in the inverter circuit 1, the phase relays 3U, Since the direction of the current flowing through 3V and 3W can be detected, the phase relays 3U, 3V and 3W can be reliably turned off.
  • the ninth embodiment shown in FIG. 19 is obtained by adding phase relays 15U, 15V, 15W, Zener diodes ZD5-ZD7, and drivers 16U, 16V, 16W to the above-described eighth embodiment.
  • Phase relays 15U, 15V, and 15W are arranged in series with phase relays 3U, 3V, and 3W on drive lines 14U, 14V, and 14W, respectively.
  • the phase relays 15U, 15V, and 15W are composed of N-channel MOSFETs, and parasitic diodes D11 to D13 are arranged in the forward direction from the inverter circuit 1 toward the assist motor 120. These phase relays 15U, 15V, and 15W are controlled by drivers 16U, 16V, and 16W.
  • the drivers 16U, 16V, and 16W are supplied with the boosted power supply voltage from the booster circuit 9, and supply control signals to the gates of the MOSFETs that function as the phase relays 15U, 15V, and 15W based on the control of the microcomputer 6. Drive individually (on / off control). Further, the cathodes and anodes of the Zener diodes ZD5 to ZD7 are connected for each phase between the output terminals of the drivers 16U, 16V, and 16W and the drive lines 14U, 14V, and 14W on the phase relays 3U, 3V, and 3W sides. is doing.
  • phase relays 3U, 3V, 3W are arranged on the inverter circuit 1 side, and the phase relays 15U, 15V, 15W are arranged on the assisting motor 120 side, but the phase relays 15U, 15V, 15W are arranged on the inverter circuit 1 side. Even if the phase relays 3U, 3V, 3W are arranged on the assisting motor 120 side, substantially the same effect can be obtained.
  • the tenth embodiment shown in FIG. 20 is obtained by removing the phase relays 3W and 15W, the drivers 8W and 16W, and the Zener diodes ZD3 and ZD7 in the ninth embodiment described above.
  • the two phase relays 3U, 15U and 3V, 15V on the drive lines 14U, 14V in series with the energizing directions of the parasitic diodes D7, D11, D8, D12 reversed, respectively, when the phase relay is shut off, It is possible to prevent positive and negative currents from flowing through the drive lines 14U and 14V. Therefore, in the three-phase drive, generation of a closed loop circuit can be suppressed by blocking two phases.
  • the W-phase relays 3W and 15W, the drivers 8W and 16W, and the Zener diodes ZD3 and ZD7 are removed.
  • the U-phase or V-phase relays, drivers and Zener diodes may be removed.
  • the phase relays 3U and 3V are disposed on the inverter circuit 1 side, and the phase relays 15U and 15V are disposed on the assist motor 120 side.
  • the phase relays 15U and 15V are disposed on the inverter circuit 1 side, and the phase relays 3U and 3V are disposed on the assist motor 120 side. Even if it is arranged on the side, substantially the same effect can be obtained.
  • the eleventh embodiment shown in FIG. 21 is obtained by changing the current detection position in the ninth embodiment, and the current detectors 10a, 10b, and 10c are connected to the L side of each phase in the inverter circuit 1.
  • the MOSFETs 1UL, 1VL, 1WL are provided between the ground point. Since the other basic circuit configuration is the same as that of FIG. 17, the same reference numerals are given to the same components, and detailed description thereof will be omitted. Even such a configuration is basically the same as that of the ninth embodiment, and substantially the same operational effects can be obtained by applying the fourth to sixth control operations.
  • the phase relays 3U, 3V, 3W are arranged on the inverter circuit 1 side and the phase relays 15U, 15V, 15W are arranged on the assisting motor 120 side in the same manner as FIG. 19, but the phase relays 15U, 15V, 15W are arranged. Even if the inverter circuit 1 side and the phase relays 3U, 3V, 3W are arranged on the assist motor 120 side, substantially the same operation and effect can be obtained.
  • the twelfth embodiment shown in FIG. 22 is obtained by removing the phase relays 3W and 15W, the drivers 8W and 16W, and the Zener diodes ZD3 and ZD7 in the eleventh embodiment.
  • the two phase relays 3U, 15U and 3V, 15V on the drive lines 14U, 14V in series with the energizing directions of the parasitic diodes D7, D11, D8, D12 reversed, respectively, when the phase relay is shut off, It is possible to prevent positive and negative currents from flowing through the drive lines 14U and 14V. Therefore, in the three-phase drive, generation of a closed loop circuit can be suppressed by blocking two phases.
  • the W-phase relays 3W and 15W, the drivers 8W and 16W, and the Zener diodes ZD3 and ZD7 are removed.
  • the U-phase or V-phase relays, drivers and Zener diodes may be removed.
  • the phase relays 3U and 3V are disposed on the inverter circuit 1 side, and the phase relays 15U and 15V are disposed on the assist motor 120 side.
  • the phase relays 15U and 15V are disposed on the inverter circuit 1 side, and the phase relays 3U and 3V are disposed on the assist motor 120 side. Even if it is arranged on the side, substantially the same effect can be obtained.
  • the degree of freedom of timing at which the phase relay can be turned off is increased, so that the current detection accuracy may be low.
  • the energization direction can be determined by the rotation angle and the rotation direction of the electric motor, the determination can be easily made only by the angle detection value without using the current value. This angle detection value may also have low accuracy.
  • the responsiveness of the drive circuit inverter circuit 1 and inverter driver circuit 2 is poor.
  • the cost rise by the increase in a number of parts can also be suppressed.
  • phase relays are used for phase relays to reduce size and improve reliability, and to prevent failure of semiconductor relays due to surge voltage generated by the back electromotive force of the electric motor when the phase relay is turned off. It can be realized without incurring up.
  • each phase relay 3U, 3V, 3W is an N-channel MOSFET, and each MOSFET is turned off when a current flows through the MOSFET in a direction along the forward direction of the parasitic diodes D7 to D9.
  • each phase relay 3U, 3V, 3W can be applied to various configurations as long as it is a semiconductor relay having a semiconductor switch and a diode (including a parasitic diode) connected in parallel with the current path of this semiconductor switch. is there.
  • the present invention can be applied to a bipolar transistor (or IGBT) and a configuration in which a diode is connected in parallel between a collector and an emitter of the bipolar transistor.
  • the bipolar transistor may be turned off when a current flows in a direction along the forward direction of the diode.
  • the bipolar transistor may be turned off when the current flowing in the reverse direction of the diode in the bipolar transistor is equal to or less than a predetermined value.
  • the electric power steering control device has been described as an example of the control device for the vehicle electric motor. However, the electric power steering control device is applicable to other devices and systems as long as the vehicle electric motor requires a phase relay. .
  • M Electric motor, 1 ... Inverter circuit, 2 ... Inverter driver circuit, 3U, 3V, 3W, 15U, 15V, 15W ... Phase relay, D7 to D9, D11 to D13 ... Parasitic diode, 8U, 8V, 8W, 16U , 16V, 16W ... driver 10, 10a, 10b, 10c, 10U, 10V, 10W ... current detector, 14U, 14V, 14W ... drive line, 100 ... steering wheel, 200 ... wheel, 300 ... control device

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Abstract

　本発明は、例えば電動モータを駆動源としてステアリングの操舵に応じたアシスト力を発生させる電動パワーステアリング制御装置に用いられる車両用電動モータの制御装置に関する。信頼性を向上しつつ、高精度化または高速化によるコストアップを招くことなく、サージ電圧による故障を抑制する。車両用電動モータの制御装置は、電動モータを駆動制御する駆動回路と、駆動ライン上に配置され、半導体スイッチ及び該半導体スイッチの電流通路に対して並列に接続されたダイオードを有する遮断部とを備える。そして、駆動回路から電動モータへの通電を遮断する場合に、半導体スイッチにダイオードの順方向と沿う方向に電流が流れているときに半導体スイッチをオフする。

Description

車両用電動モータの制御装置
　本発明は、車両用電動モータの制御装置に関し、例えば電動モータを駆動源としてステアリングの操舵に応じたアシスト力を発生させる電動パワーステアリング制御装置に用いられるものである。
　従来、車両用電動モータの制御装置、例えば電動パワーステアリング制御装置では、故障時に電気ブレーキによるステアリングのロックを回避するために、モータ駆動回路と電動モータとの間に相遮断用のスイッチ（相リレー）を設けている。この相リレーに、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子を用いた半導体リレーを採用すると、製品の小型化と信頼性の向上が図れる。しかし、半導体リレーは、耐圧の制約が大きいため、相遮断するときに電動モータのインダクタンスにより発生するサージ電圧から保護する必要がある。
　そこで、例えば特許文献１では、モータ駆動回路から電動モータへの駆動電流の絶対値が所定の基準値以下になって、実質的に“０”になったときに半導体リレーをオフしている。電動モータへの駆動電流が流れていない状態で半導体リレーをオフすることで、電動モータからサージ電圧が発生するのを抑制できる。
　また、特許文献２では、インバータ回路を構成する半導体スイッチ素子を全てオフしてから、所定時間経過後に半導体リレーをオフしている。このように、半導体リレーをオフするタイミングを遅らせることで、電動モータへの駆動電流を遮断した直後に発生する大きなサージ電圧が半導体リレーに印加されるのを抑制できる。
特開２００９－２２０７０５号公報 特開２０１１－２３９４８９号公報
　しかしながら、特許文献１のように、電動モータの駆動電流の絶対値が“０”近辺で半導体リレーをオフするためには、高精度に駆動電流または電動モータの回転角度を検出する必要がある。しかも、リレー駆動回路のオフ遅延時間が大きいと、実際に半導体リレーがオフする時点では電流が増大している虞がある。高精度な電流センサまたは回転角度センサを用いたり、遅延時間が小さいリレー駆動回路を構成したりすればこの問題を回避できるが、高精度なセンサあるいは高速回路はコストアップの要因となる。
　また、特許文献２のように、インバータ回路の半導体スイッチ素子を全てオフしてから所定時間経過後に半導体リレーをオフしても、外力により電動モータが回動されて発電モードになっていると、所定時間経過後に駆動電流が小さくなっているとは限らない。このため、大きなサージ電圧が発生する可能性があり、サージ電圧が半導体リレーの耐圧を超えてしまうと故障する虞がある。
　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、信頼性を向上しつつ、高精度化または高速化によるコストアップを招くことなく、サージ電圧による故障を抑制できる、車両用電動モータの制御装置を提供することにある。
　そのため、本発明の車両用電動モータの制御装置は、電動モータを駆動制御する駆動回路と、前記駆動回路と前記電動モータとの間の駆動ライン上に配置され、半導体スイッチと、該半導体スイッチの電流通路に対して並列に接続されたダイオードとを有し、前記駆動回路から前記電動モータへの通電を遮断する遮断部とを備え、前記遮断部で通電を遮断する場合に、前記半導体スイッチに前記ダイオードの順方向と沿う方向に電流が流れているときに前記半導体スイッチをオフする。
　本発明によれば、駆動回路から電動モータへの通電を遮断する場合に、半導体スイッチを流れていた電流が、ダイオードの方へ経路を変えて流れるので、駆動電流の変化が小さく、電動モータからサージ電圧が発生するのを抑制できる。よって、半導体スイッチにより信頼性の向上を図りつつ、遮断時に電動モータから発生するサージ電圧から保護できる。また、高精度に駆動電流または電動モータの回転角度を検出する必要はなく、駆動回路の遅延時間の影響も受け難い。
　従って、信頼性を向上しつつ、高精度化または高速化によるコストアップを招くことなく、サージ電圧による故障を抑制できる。
電動パワーステアリング装置の概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用電動モータの制御装置の一例である電動パワーステアリング制御装置を示す回路図である。 電動パワーステアリング制御装置に故障が発生したときの第１の制御動作を示すフローチャートである。 電動モータにおけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動電流と、各相リレーをオフするタイミングとの関係を示すタイミングチャートである。 電動パワーステアリング制御装置に故障が発生したときの第２の制御動作を示すフローチャートである。 電動パワーステアリング制御装置に故障が発生したときの第３の制御動作を示すフローチャートである。 電動パワーステアリング制御装置に故障が発生したときの第４の制御動作について説明するためのフローチャートである。 図７において、電動モータが逆回転の場合の制御動作を示すフローチャートである。 電動パワーステアリング制御装置に故障が発生したときの第５の制御動作について説明するためのフローチャートである。 図９において、電動モータが逆回転の場合の制御動作を示すフローチャートである。 電動パワーステアリング制御装置に故障が発生したときの第６の制御動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る車両用電動モータの制御装置の一例である電動パワーステアリング制御装置を示す回路図である。 本発明の第３の実施形態に係る車両用電動モータの制御装置の一例である電動パワーステアリング制御装置を示す回路図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用電動モータの制御装置の一例である電動パワーステアリング制御装置を示す回路図である。 本発明の第５の実施形態に係る車両用電動モータの制御装置の一例である電動パワーステアリング制御装置を示す回路図である。 本発明の第６の実施形態に係る車両用電動モータの制御装置の一例である電動パワーステアリング制御装置を示す回路図である。 本発明の第７の実施形態に係る車両用電動モータの制御装置の一例である電動パワーステアリング制御装置を示す回路図である。 本発明の第８の実施形態に係る車両用電動モータの制御装置の一例である電動パワーステアリング制御装置を示す回路図である。 本発明の第９の実施形態に係る車両用電動モータの制御装置の一例である電動パワーステアリング制御装置を示す回路図である。 本発明の第１０の実施形態に係る車両用電動モータの制御装置の一例である電動パワーステアリング制御装置を示す回路図である。 本発明の第１１の実施形態に係る車両用電動モータの制御装置の一例である電動パワーステアリング制御装置を示す回路図である。 本発明の第１２の実施形態に係る車両用電動モータの制御装置の一例である電動パワーステアリング制御装置を示す回路図である。
　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。
　ここでは、車両用電動モータの制御装置の一例として、電動パワーステアリング制御装置について説明する。
　図１に示すように、ＥＰＳ（Electric Power Steering）システムは、ステアリングホイール１００、操舵トルク検出センサ１１０、アシスト用モータ１２０及び制御装置１３０などを含んで構成される。ステアリングシャフト１４０を内包するステアリングコラム１５０内には、上記操舵トルク検出センサ１１０及び減速機１６０が設けられている。
　そして、車両の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１４０に発生する操舵トルクを操舵トルク検出センサ１１０によって検出する。この操舵トルク信号Ｓ１と車速信号Ｓ２などに基づいて、制御装置１３０でアシスト用モータ１２０を駆動することにより、アシスト用モータ１２０から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１４０の先端に設けられたピニオンギア１７０が回転すると、ラック軸１８０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１００の操作が車輪（タイヤ）２００に伝達されて車両の向きを変える。
　［第１の実施形態］
　次に、本発明の第１の実施形態に係る車両用電動モータの制御装置の一例である電動パワーステアリング制御装置の構成例について説明する。図２は、図１に示したＥＰＳシステムにおける制御装置１３０の具体的な回路構成例を示している。
　制御装置１３０は、アシスト用モータ（本例では３相モータ）１２０を駆動するインバータ回路１、このインバータ回路１を制御するインバータ用ドライバ回路２、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ、電源リレー４、電源ＩＣ５、マイクロコンピュータ６、電源リレー４用のドライバ７、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ用のドライバ８Ｕ，８Ｖ，８Ｗ、昇圧回路９、電流検出器（電流検出抵抗）１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗ、及びリレー保護用のツェナーダイオード（保護素子）ＺＤ１～ＺＤ４などを含んで構成されている。
　図示しないが、マイクロコンピュータ６には、操舵トルク信号Ｓ１と車速信号Ｓ２が供給されている。そして、マイクロコンピュータ６により、駆動回路として働くインバータ用ドライバ回路２とインバータ回路１を経由してアシスト用モータ１２０を駆動し、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。
　電源ＩＣ５は、バッテリーなどの電源から、例えばイグニッションスイッチ（図示せず）を介して供給される電源電圧に基づいて、マイクロコンピュータ６に動作電源を供給する。昇圧回路９にも同様にして電源が供給され、電源電圧を昇圧して昇圧電圧を生成する。
　ドライバ７は、マイクロコンピュータ６による制御に基づいて、昇圧回路９で昇圧された電圧レベルの制御信号を電源リレー（半導体リレー）４に供給してオン／オフ制御する。電源リレー４は、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴで構成され、電源から電源ライン１３を介してインバータ回路１に動作電源を供給するようになっている。このＭＯＳＦＥＴのソースとゲート間にはツェナーダイオードＺＤ４のアノード、カソードがそれぞれ接続される。
　インバータ回路１は、駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗを介して、アシスト用モータ１２０のＵ相、Ｖ相及びＷ相をそれぞれ相毎に駆動する３組の半導体素子を備えた３相ブリッジ回路構成である。本例では、各半導体素子がＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴ１ＵＨ，１ＵＬ，１ＶＨ，１ＶＬ，１ＷＨ，１ＷＬで構成されている。
　ＭＯＳＦＥＴ１ＵＨ，１ＵＬは、電源ライン１３と接地点間にドレインとソース間の電流通路が直列接続され、共通接続点に上記駆動ライン１４Ｕの一端が接続される。ＭＯＳＦＥＴ１ＶＨ，１ＶＬは、電源ライン１３と接地点間にドレインとソース間の電流通路が直列接続され、共通接続点に上記駆動ライン１４Ｖの一端が接続される。また、ＭＯＳＦＥＴ１ＷＨ，１ＷＬは、電源ライン１３と接地点間にドレインとソース間の電流通路が直列接続され、共通接続点に上記駆動ライン１４Ｗの一端が接続されている。
　インバータ用ドライバ回路２は、インバータ回路１における上流側駆動素子（上アーム）であるＭＯＳＦＥＴ１ＵＨ，１ＶＨ，１ＷＨにそれぞれ対応するＨ側ドライバ２ＵＨ，２ＶＨ，２ＷＨと、下流側駆動素子（下アーム）であるＭＯＳＦＥＴ１ＵＬ，１ＶＬ，１ＷＬにそれぞれ対応するＬ側ドライバ２ＵＬ，２ＶＬ，２ＷＬを備えている。これらＨ側ドライバ２ＵＨ，２ＶＨ，２ＷＨとＬ側ドライバ２ＵＬ，２ＶＬ，２ＷＬには、昇圧回路９で昇圧された電源電圧が供給され、マイクロコンピュータ６によって制御される。各Ｈ側ドライバ２ＵＨ，２ＶＨ，２ＷＨの出力端にはそれぞれ、ＭＯＳＦＥＴ１ＵＨ，１ＶＨ，１ＷＨのゲートが接続されてオン／オフ制御され、各Ｌ側ドライバ２ＵＬ，２ＶＬ，２ＷＬの出力端にはそれぞれ、ＭＯＳＦＥＴ１ＵＬ，１ＶＬ，１ＷＬのゲートが接続されてオン／オフ制御される。
　相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗはそれぞれ、インバータ回路１とアシスト用モータ１２０との間、すなわち駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗ上に設けられている。これら相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗには、半導体スイッチ、本例ではＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴを用いており、故障時にオフ状態となってインバータ回路１とアシスト用モータ１２０との間の通電を遮断する。また、インバータ回路１と相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗとの間の駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗ上には、アシスト用モータ１２０の駆動電流を検出する電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗが接続されている。これら電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗで検出した電流値は、図示しない増幅器などで増幅された後、マイクロコンピュータ６に供給される。更に、各相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗに対応し、相毎にドライバ８Ｕ，８Ｖ，８Ｗが設けられている。ドライバ８Ｕ，８Ｖ，８Ｗには昇圧回路９から昇圧された電源電圧が供給され、マイクロコンピュータ６の制御に基づき、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗとして働く各ＭＯＳＦＥＴのゲートに制御信号を供給して個別に駆動（オン／オフ制御）する。
　各ドライバ８Ｕ，８Ｖ，８Ｗの出力端と、アシスト用モータ１２０側の駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗとの間にはそれぞれ、ツェナーダイオードＺＤ１～ＺＤ３のカソード、アノードが相毎に接続されている。
　尚、図２のインバータ回路１、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ及び電源リレー４を構成する各ＭＯＳＦＥＴにおいて、ドレインとソース間のダイオードＤ１～Ｄ１０は寄生ダイオードである。
　また、電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗを、駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗのインバータ回路１側に設ける例を示したが、駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗのアシスト用モータ１２０側に設けても良い。
　上記のような構成において、イグニッションスイッチがオンすると、電源ＩＣ５からマイクロコンピュータ６に動作電源が供給されるともに、昇圧回路９に電源電圧が供給される。昇圧回路９により昇圧された電源電圧は、インバータ用ドライバ回路２のＨ側ドライバ２ＵＨ，２ＶＨ，２ＷＨ、Ｌ側ドライバ２ＵＬ，２ＶＬ，２ＷＬ、及びドライバ７，８Ｕ，８Ｖ，８Ｗにそれぞれ供給される。
　マイクロコンピュータ６はドライバ７を制御し、電源リレー４を構成するＭＯＳＦＥＴのゲートに制御信号を供給してオン／オフ制御する。また、マイクロコンピュータ６からインバータ用ドライバ回路２に、例えばパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を出力する。インバータ用ドライバ回路２中の各Ｈ側ドライバ２ＵＨ，２ＶＨ，２ＷＨと各Ｌ側ドライバ２ＵＬ，２ＶＬ，２ＷＬはそれぞれ、上記ＰＷＭ信号に基づいて、インバータ回路１中の各ＭＯＳＦＥＴ１ＵＨ，１ＶＨ，１ＷＨ，１ＵＬ，１ＶＬ，１ＷＬのゲートにそれぞれ上記ＰＷＭ信号に基づく駆動信号を供給してオン／オフ制御する。
　更に、マイクロコンピュータ６はドライバ８Ｕ，８Ｖ，８Ｗを制御し、これらのドライバ８Ｕ，８Ｖ，８Ｗから上記相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを構成する各ＭＯＳＦＥＴのゲートにそれぞれ制御信号を供給してオン／オフ制御する。
　そして、アシスト用モータ１２０の駆動時には、電源リレー４を構成する各ＭＯＳＦＥＴをオン状態、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを構成する各ＭＯＳＦＥＴをオン状態にする。また、インバータ回路１の各ＭＯＳＦＥＴ１ＵＨ，１ＶＨ，１ＷＨ，１ＵＬ，１ＶＬ，１ＷＬをオン／オフ制御することで、アシスト用モータ１２０を駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗを介して３相駆動する。この際、操舵トルク信号Ｓ１と車速信号Ｓ２などに基づいて、ＰＷＭ信号のデューティを可変し、アシスト用モータ１２０の出力トルクを制御する。
　一方、マイクロコンピュータ６で電気ブレーキに繋がる故障を検出した場合には、電源リレー４を構成するＭＯＳＦＥＴをオフ状態にして電源の供給を遮断する。また、ドライバ８Ｕ，８Ｖ，８Ｗにより、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを構成する各ＭＯＳＦＥＴをオフ状態にしてインバータ回路１からアシスト用モータ１２０への電流の流出入を遮断する。例えばＭＯＳＦＥＴ１ＵＬがショート故障した場合には、モータの誘起電圧によって、寄生ダイオードＤ４、駆動ライン１４Ｖ、電流検出器１０Ｖ、相リレー３Ｖ、電動モータＭ、寄生ダイオードＤ７、電流検出器１０Ｕ、駆動ライン１４Ｕ、及びＭＯＳＦＥＴ１ＵＬ（ショート）の経路で電流が流れるので、相リレー（特にこの経路に関しては３Ｖ）をオフする必要がある。これによって、アシスト用モータ１２０を強制的に停止させるとともに、アシスト用モータ１２０が回転したときの誘起電圧によって生成される電流路、すなわち閉ループを遮断して電気ブレーキの発生を抑制する。
　次に、故障が発生したときの相リレー（半導体リレー）の第１乃至第６の制御動作について、図３乃至図１１のフローチャートにより詳しく説明する。第１乃至第３の制御動作は電流検出器で電流を検出して制御を行うものであり、第４乃至第６の制御動作は電動モータの回転角度を検出して制御を行うものである。本第１の実施形態においては、第１乃至第６の制御動作のいずれか１つを行えば良い。
　＜第１の制御動作＞
　図３のフローチャートに示す第１の制御動作は、電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗで検出される電流値が、所定の電流値以下の場合に各相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフするものである。
　ステップＳ１０１で、マイクロコンピュータ６により、インバータ回路１とアシスト用モータ１２０を切り離すべき故障が発生したことを検出すると、ステップＳ１０２でインバータ用ドライバ回路２によりインバータ回路１中の各ＭＯＳＦＥＴ１ＵＨ，１ＵＬ，１ＶＨ，１ＶＬ，１ＷＨ，１ＷＬ（１ＵＨ～１ＷＬ）をオフ状態に制御する。
　次のステップＳ１０３では、各ＭＯＳＦＥＴ１ＵＨ，１ＵＬ，１ＶＨ，１ＶＬ，１ＷＨ，１ＷＬのオフ操作を継続した状態が時間τ以上経過したか否か判定する。そして、時間τ以上経過したと判定されると、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗの周囲温度を検出し、この温度に対応する許容電流値Ｋ１を導出する（ステップＳ１０４）。許容電流値Ｋ１は、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗのアバランシェ耐量を周囲温度に応じて補正し、モータのインダクタンスによって蓄えられているエネルギーと照らし合わせて相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗへの印加が許容される電流値を求めたものである。この許容電流値Ｋ１は、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗが壊れる可能性のある電流値Ｋ２に対し、マージンを取った値に設定するのが好ましい。このように、周囲温度を検出して補正するのは、温度が高いと相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗに印加されるサージ電圧に対する耐性が低くなり、許容幅が狭くなるためである。
　ステップＳ１０５では、Ｕ相リレー３Ｕがオフ操作済みか否か、及びＵ相の駆動電流Ｉｕが許容電流値Ｋ１より大きいか否かを判定する。そして、オフ操作済みあるいは駆動電流Ｉｕが許容電流値Ｋ１より大きければステップＳ１０７に移り、Ｖ相リレー３Ｖがオフ操作済みか否か、及びＶ相の駆動電流Ｉｖが許容電流値Ｋ１より大きいか否かを判定する。このステップＳ１０５でオフ操作済みではない、且つ駆動電流Ｉｕが許容電流値Ｋ１より小さいか等しければ、Ｕ相リレー３Ｕをオフに切り替え操作する（ステップＳ１０６）。
　ステップＳ１０７で、Ｖ相リレー３Ｖがオフ操作済み、あるいは駆動電流Ｉｖが許容電流値Ｋ１より大きければステップＳ１０９に移り、Ｗ相リレー３Ｗがオフ操作済みか否か、及びＷ相の駆動電流Ｉｗが許容電流値Ｋ１より大きいか否かを判定する。一方、Ｖ相リレー３Ｖがオフ操作済みではない、且つ駆動電流Ｉｖが許容電流値Ｋ１より小さいか等しければ、Ｖ相リレー３Ｖをオフに切り替え操作する（ステップＳ１０８）。
　ステップＳ１０９で、Ｗ相リレー３Ｗがオフ操作済み、あるいは駆動電流Ｉｗが許容電流値Ｋ１より大きいと判定されるとステップＳ１１１に移り、オフ操作済みではない、且つ駆動電流Ｉｗが許容電流値Ｋ１より小さいか等しければ、Ｗ相リレー３Ｗをオフに切り替え操作する（ステップＳ１１０）。
　そして、ステップＳ１１１で、全ての相リレーのオフが完了したか否かを判定し、完了するまでステップＳ１０４～Ｓ１１０の操作を繰り返す。
　上述した第１の制御動作では、電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗで検出された電流値に基づき、駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが所定の許容電流値Ｋ１以下の場合に、各相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフする。すなわち、図４に示すように、相リレー３ＵはＴｕ１，Ｔｕ２，Ｔｕ３，…の期間、相リレー３ＶはＴｖ１，Ｔｖ２，Ｔｖ３，…の期間、及び相リレー３ＷはＴｗ１，Ｔｗ２，Ｔｗ３，…の期間であれば、アシスト用モータ１２０から相リレーを構成する半導体スイッチ（本例ではＭＯＳＦＥＴ）が破壊されるような過大なサージ電圧を発生させることなくオフ操作が可能である。
　なぜなら、半導体スイッチを流れる電流が、寄生ダイオードＤ７～Ｄ９の順方向に沿う方向に流れているときには、半導体スイッチがオフしても、半導体スイッチを流れていた電流が寄生ダイオードＤ７～Ｄ９の方へ経路を変えて流れるからである。この結果、電流の急変はなく、アシスト用モータ１２０の逆起電力によるサージ電圧はほとんど発生しない。
　また、半導体スイッチを流れる電流が、寄生ダイオードＤ７～Ｄ９の逆方向であっても、比較的小さい電流値であれば半導体スイッチをオフできる。この時には、アシスト用モータ１２０の逆起電力により比較的小さいサージ電圧が発生するが、半導体スイッチのアバランシェ耐量に対してマージンを考慮した許容電流値Ｋ１に設定することで破壊を抑制できる。
　具体的な一例を挙げると、アシスト用モータ１２０の駆動電流が８Ａ以下で相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフするものと仮定し、電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの検出誤差が±５Ａであったとすると、電流検出値が３Ａ以下になった時点で、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗのオフ操作をする。
　本第１の制御動作では、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを流れる電流が、寄生ダイオードＤ７～Ｄ９の順方向に沿う方向に流れている全期間を相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗの遮断可能期間とすることで、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗのオフ期間を長くでき、オフするタイミングの自由度を向上できる。
　加えて、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを流れる電流が、寄生ダイオードＤ７～Ｄ９の逆方向に流れ、且つその電流値が所定値以下であるときに相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフすることで、オフ期間を更に長くでき、オフするタイミングの自由度をより向上できる。
　よって、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗに半導体リレーを採用して信頼性を向上しつつ、相遮断時のアシスト用モータ１２０の逆起電力により発生するサージ電圧による半導体リレーの故障を抑制できる。しかも、部品点数の増加はなくて済み、高精度化または高速化によるコストアップを招くこともない。
　尚、上述した第１の制御動作は、図３に示したフローチャートに限られるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、ステップＳ１０１の判定を、一定周期のタスク毎に行うのであれば、ステップＳ１０１の前に“所定時間経過したか？”を判定するステップを入れても良い。同様に、ステップＳ１０３の後に、“所定時間経過したか？”を判定するステップを入れても良い。
　また、ステップＳ１０２，Ｓ１０３は、インバータ回路１中の各ＭＯＳＦＥＴをオフするための動作であるが必須ではない。
　更に、ステップＳ１０４は、周囲温度により半導体リレーの許容電流、及び電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの検出値が変化するため、これを補正するために設けているが、周囲温度によらず固定値を用いることもできる。
　更にまた、ステップＳ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１０９において、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順で判定したが、各相の判定順番は問わない。
　＜第２の制御動作＞
　本第２の制御動作は、許容電流値Ｋ１が所定の電流値以下の場合に相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフ操作するものである。電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗで、電流のピークが分からない場合に電流位相だけで判断し、“０”または負の電流が流れているときに相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフするようにしている。
　また、アシスト用モータ１２０の回転数を判定し、許容電流値Ｋ１を導出する際にオフ遅延時間中の電流変化量を考慮している。
　図５に示すフローチャートにおいては、ステップＳ５０４でアシスト用モータ１２０の回転数（Ｎｔｈ［ｒｐｍ］）を判定する点が、図３に示した第１の制御動作と異なっている。また、許容電流値Ｋ１を導出する際に、オフ遅延時間中の電流変化量を考慮している。
　他の動作は、変形例を含めて第１の制御動作と実質的に同様であるので、詳細な説明は省略する。
　次に、具体例を挙げて、本第２の制御動作を説明する。例えば、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗの駆動回路（インバータ回路１及びインバータ用ドライバ回路２）の遅延時間が、最大で０．１ｍｓである制御装置３００を想定する。運転者のステアリング操作によるアシスト用モータ１２０の発電電流が３０Ａ以下と規定できる場合、５極対のアシスト用モータ１２０の回転数が２０００ｒｐｍ以下であれば、０．１ｍｓ間の電流変化量は３．４Ａ以下である。８Ａ以下で相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフする場合、例えば電流検出誤差が±２Ａであったとすると、電流検出値が２．６Ａ（８Ａ－２Ａ－３．４Ａ＝２．６Ａ）以下になった時点でオフ操作をする。
　但し、アシスト用モータ１２０の回転数が２０００ｒｐｍより高い場合は、オフ遅延時間中の電流変化量が大きすぎるため、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフしないこととする。また、上記回転数は、“十分な速度でステアリング操作ができている”といえるレベルに設定する必要がある。
　このように、運転者のステアリング操作によるアシスト用モータ１２０の発電電流が規定できる場合には、オフするまでの遅延時間を把握し、それに応じたアシスト用モータ１２０の回転数の制限を行った上で、所定の電流値以下の時に相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフする。アシスト用モータ１２０の回転数で遅延時間を予測することで、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをより正確なタイミングでオフすることができる。
　従って、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗに半導体リレーを採用して信頼性を向上しつつ、相遮断時のアシスト用モータ１２０の逆起電力により発生するサージ電圧による半導体リレーの故障を抑制できる。しかも、部品点数の増加はなくて済み、高精度化または高速化によるコストアップを招くこともない。
　＜第３の制御動作＞
　本第３の制御動作は、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフするときに、インバータ用ドライバ回路２及びインバータ回路１の遅延時間を考慮し、この遅延時間後の電流を推定し、所定の電流値以下の場合に相リレーをオフ操作するものである。
　図６に示すフローチャートにおいて、ステップＳ３０１～Ｓ３０４は、図３のステップＳ１０１～Ｓ１０４と同様であるので、詳細な説明は省略する。
　ステップＳ３０５では、Ｕ相リレー３Ｕがオフ操作済みか否か判定する。オフ操作済みであればステップＳ３０９に移動し、Ｖ相リレー３Ｖがオフ操作済みか否か判定する。Ｕ相リレー３Ｕをオフ操作済みでなければ、ステップＳ３０６でアシスト用モータ１２０の３相電流ベクトル、回転速度（±）及びＵ相現在位相から、リレーオフ時間遅延後のＵ相電流Ｉｕ’を算出する。続くステップＳ３０７で、算出したＵ相電流Ｉｕ’と許容電流値Ｋ１とが“Ｉｕ’≦Ｋ１”の関係を満たすか否かを判定し、満たす場合にはＵ相リレー３Ｕをオフに切り替え操作する（ステップＳ３０８）。満たさない場合にはステップＳ３０９に移り、Ｖ相リレー３Ｖがオフ操作済みか否か判定する。
　ステップＳ３０９で、Ｖ相リレー３Ｖをオフ操作済みと判定されるとステップＳ３１３に移り、Ｗ相リレー３Ｗがオフ操作済みか否か判定する。オフ操作済みではないと判定されると、アシスト用モータ１２０の３相電流ベクトル、回転速度（±）及びＶ相現在位相から、リレーオフ時間遅延後のＶ相電流Ｉｖ’を算出する（ステップＳ３１０）。続くステップＳ３１１で、算出したＶ相電流Ｉｖ’と許容電流値Ｋ１とが“Ｉｖ’≦Ｋ１”の関係を満たすか否かを判定し、満たす場合にはＶ相リレー３Ｖをオフに切り替え操作する（ステップＳ３１２）。満たさない場合にはステップＳ３１３に移り、Ｗ相リレー３Ｗがオフ操作済みか否か判定する。
　ステップＳ３１３で、Ｗ相リレー３Ｗをオフ操作済みと判定されるとステップＳ３１７に移り、全ての相リレーのオフ操作が完了したか判定する。オフ操作済みではないと判定されると、アシスト用モータ１２０の３相電流ベクトル、回転速度（±）及びＷ相現在位相から、リレーオフ時間遅延後のＷ相電流Ｉｗ’を算出する（ステップＳ３１４）。続くステップＳ３１５で、算出したＷ相電流Ｉｗ’と許容電流値Ｋ１とが“Ｉｗ’≦Ｋ１”の関係を満たすか否かを判定し、満たす場合にはＷ相リレー３Ｗをオフに切り替え操作する（ステップＳ３１６）。満たさない場合には、ステップＳ３１７に移り、全ての相リレーのオフ操作が完了したか判定する。
　そして、ステップＳ３１７で、全ての相リレーのオフが完了したか否かを判定し、完了するまでステップＳ３０４～Ｓ３１６の操作を繰り返す。
　ここで、アシスト用モータ１２０の回転数は、慣性があるために急激に変化しないと仮定すると、各相の電流は正弦波で近似できるので、アシスト用モータ１２０の回転による発電電圧で発生するｔ［ｓ］後の各相の電流は、次式で推定できる。
　　　ｉＸ＝Ｉ×ｓｉｎ（ωｔ－θＸ）
　　　Ｘ＝ｕ，ｖ，ｗ
　但し、
　　　θＸ：Ｕ相／Ｖ相／Ｗ相の現在の電流位相
　　　ω：回転角速度（回転方向を含む情報）
　　　Ｉ：電流ベクトルの大きさ
である。上式において、ｔに相リレーの駆動回路の遅延時間を当てはめれば、相リレーをオフした場合に、実際に相リレーがオフする瞬間に流れている電流を推定することができる。
　このように、上述した第３の制御動作によれば、相リレーが実際にオフする瞬間の電流を推測し、規定値以下であると推定されたときにオフ操作を許可することで、相リレーを安全にオフすることができる。
　しかも、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを流れる電流値から電流ベクトルの大きさを求め、アシスト用モータ１２０の回転角度、電流ベクトル及びモータの回転速度に基づいて、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを流れる電流の方向を検出することで、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗのオフ作動から実際にオフするまで遅延が生じても、実際にオフするときの電流の方向を推定することができる。
　従って、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗに半導体リレーを採用して信頼性を向上しつつ、相遮断時のアシスト用モータ１２０の逆起電力により発生するサージ電圧による半導体リレーの故障を抑制できる。しかも、部品点数の増加はなくて済み、高精度化または高速化によるコストアップを招くこともない。
　尚、第１及び第２の制御動作と同様に、ステップＳ３０１の判定を、例えば一定周期のタスク毎に行うのであれば、ステップＳ３０１の前に、“所定時間経過したか？”を判定するステップを入れても良い。同様に、ステップＳ３０３の後に、“所定時間経過したか？”を判定するステップを入れても良い。
　また、ステップＳ３０２，Ｓ３０３は、インバータ回路１中の各ＭＯＳＦＥＴをオフするためのものであるが必須ではない。
　更に、ステップＳ４０４は、周囲温度により半導体リレーの許容電流、及び電流検出器１０の検出値が変化するため、これを補正するために設けているが、周囲温度によらず固定値を用いることもできる。
　更にまた、ステップＳ３０５，Ｓ３０９，Ｓ３１３において、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順で判定したが、各相の判定順番は問わない。
　＜第４の制御動作＞
　本第４の制御動作は、アシスト用モータ１２０がオフ可能な角度範囲の場合に、相リレーをオフ操作するものである。すなわち、モータの各種設計パラメータが分かっていれば、アシスト用モータ１２０の回転角度を検出することによって、各相に誘起される電圧の位相及び電流位相Ｑｕ，Ｑｖ，Ｑｗが推定できるので、回転角度に応じて相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフするようにしている。
　図７に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２０１～Ｓ２０４は、図３のステップＳ１０１～Ｓ１０４と同様であるので、詳細な説明は省略する。
　ステップＳ２０５では、アシスト用モータ１２０が正回転か逆回転かを判定する。正回転の場合には、ステップ２０６でＵ相リレー３Ｕがオフ操作済みか否か判定する。オフ操作済みであればステップＳ２０９に移り、Ｖ相リレー３Ｖがオフ操作済みか否か判定する。一方、オフ操作済みでなければ、ステップＳ２０７でアシスト用モータ１２０の回転角度から推定したＵ相電流位相が“０ｄｅｇ≦θｕ≦Δθ”または“１８０ｄｅｇ－Δθ≦θｕ≦３６０ｄｅｇ”か否かを判定する。条件を満たす場合には、Ｕ相リレー３Ｕをオフに切り替え操作し（ステップＳ２０８）、条件を満たさない場合には、ステップＳ２０９に移り、Ｖ相リレー３Ｖがオフ操作済みか否か判定する。
　ステップＳ２０９でＶ相リレー３Ｖがオフ操作済みと判定されると、ステップＳ２１２に移り、Ｗ相リレー３Ｗがオフ操作済みか否か判定する。オフ操作済みでなければ、ステップＳ２１０でアシスト用モータ１２０の回転角度から推定したＶ相電流位相が“０ｄｅｇ≦θｖ≦Δθ”または“１８０ｄｅｇ－Δθ≦θｖ≦３６０ｄｅｇ”か否かを判定する。条件を満たす場合には、Ｖ相リレー３Ｖをオフに切り替え操作し（ステップＳ２１１）、条件を満たさない場合には、ステップＳ２１２に移り、Ｗ相リレー３Ｗがオフ操作済みか否か判定する。
　ステップＳ２１２でＷ相リレーがオフ操作済みと判定されると、ステップＳ２１５に移り、全ての相リレーのオフ操作が完了したか否かを判定する。オフ操作済みでなければ、ステップＳ２１３でアシスト用モータ１２０の回転角度から推定したＷ相電流位相が“０ｄｅｇ≦θｗ≦Δθ”または“１８０ｄｅｇ－Δθ≦θｗ≦３６０ｄｅｇ”か否かを判定する。条件を満たす場合には、Ｗ相リレー３Ｗをオフに切り替え操作し（ステップＳ２１４）、条件を満たさない場合には、ステップＳ２１５に移り、全ての相リレーのオフ操作が完了したか否かを判定する。
　そして、全ての相リレーのオフが完了するまでステップＳ２０４～Ｓ２１４の操作を繰り返す。
　尚、上記ステップＳ２０７，Ｓ２１０，Ｓ２１３において、Δθは半導体スイッチに流れる電流が、寄生ダイオードの逆方向に沿う方向であっても、半導体スイッチのアバランシェ耐量を超えないようにする電流位相範囲補正量である。
　これに対し、ステップＳ２０５でアシスト用モータ１２０が正回転ではない、すなわち逆回転であると判定されると、図８のステップＳ２１６に移動し、Ｕ相リレー３Ｕがオフ操作済みか否か判定する。オフ操作済みであればステップＳ２１９に移り、Ｖ相リレー３Ｖがオフ操作済みか否か判定する。オフ操作済みでなければ、ステップＳ２１７でアシスト用モータ１２０の回転角度から推定したＵ相電流位相が“０ｄｅｇ≦θｕ≦１８０ｄｅｇ＋Δθ”または“３６０ｄｅｇ－Δθ≦θｕ≦３６０ｄｅｇ”か否かを判定する。条件を満たす場合には、Ｕ相リレー３Ｕをオフに切り替え操作し（ステップＳ２０８）、条件を満たさない場合には、ステップＳ２１９に移り、Ｖ相リレー３Ｖがオフ操作済みか否か判定する。
　ステップＳ２１９でＶ相リレー３Ｖがオフ操作済みと判定されると、ステップＳ２２２に移り、Ｗ相リレー３Ｗがオフ操作済みか否か判定する。オフ操作済みでなければ、ステップＳ２２０でアシスト用モータ１２０の回転角度が“０ｄｅｇ≦θｖ≦１８０ｄｅｇ＋Δθ”または“３６０ｄｅｇ－Δθ≦θｖ≦３６０ｄｅｇ”か否かを判定する。回転角度から推定したＶ相電流位相が条件を満たす場合には、Ｖ相リレー３Ｖをオフに切り替え操作し（ステップＳ２２１）、条件を満たさない場合には、ステップＳ２２２に移り、Ｗ相リレー３Ｗがオフ操作済みか否か判定する。
　ステップＳ２２２でＷ相リレー３Ｗがオフ操作済みと判定されると、図７のステップＳ２１５に移動し、全ての相リレーのオフ操作が完了したか否かを判定する。一方、オフ操作済みでなければ、ステップＳ２２３でアシスト用モータ１２０の回転角度から推定したＷ相電流位相が“０ｄｅｇ≦θｗ≦１８０ｄｅｇ＋Δθ”または“３６０ｄｅｇ－Δθ≦θｗ≦３６０ｄｅｇ”か否かを判定する。回転角度が条件を満たす場合には、Ｗ相リレー３Ｗをオフに切り替え操作して（ステップＳ２２４）、図７のステップＳ２１５に移動する。条件を満たさない場合には、そのまま図７のステップＳ２１５に移動し、全ての相リレーのオフ操作が完了したか否かを判定する。
　上述した第４の制御動作では、各相毎にアシスト用モータ１２０の回転方向に応じたオフ可能な角度範囲を設定し、アシスト用モータ１２０の回転角度から推定した各相の電流位相が上記範囲内の場合に相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフ操作する。よって、電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの検出値が使えない場合、もしくは信頼度が低い場合にも制御動作を行うことができる。例えば、電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗあるいはその周辺回路が故障したときなどにも対応できる。
　具体的な一例を挙げると、８Ａ以下で相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフする想定で、運転者のステアリング操作（外力）によるアシスト用モータ１２０の発電電流が３０Ａ以下と規定できるものとすると、下記のように設定する。例えばＵ相では、正回転では０ｄｅｇ～１５ｄｅｇまたは１６５ｄｅｇ～３６０ｄｅｇの時、逆回転では０ｄｅｇ～１９５ｄｅｇまたは３４５ｄｅｇ～３６０ｄｅｇの時に駆動電流が８Ａ以下になるので、Ｕ相リレー３Ｕをオフできる。また、角度検出誤差が±５ｄｅｇとすると、正回転では角度検出値が０ｄｅｇ～１０ｄｅｇまたは１７０ｄｅｇ～３６０ｄｅｇの時、逆回転では０ｄｅｇ～１９０ｄｅｇまたは３５０ｄｅｇ～３６０ｄｅｇの時にＵ相リレー３Ｕをオフできる。Ｖ相リレー３Ｖ、Ｗ相リレー３Ｗも同様である。
　本第４の制御動作によれば、アシスト用モータ１２０の回転角度を検出し、アシスト用モータ１２０の回転角度に基づいて相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを流れる電流の方向を推定することで、電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗで電流の大きさが分からなくても、電流の方向を推定することができる。
　よって、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗに半導体リレーを採用して信頼性を向上しつつ、相遮断時のアシスト用モータ１２０の逆起電力により発生するサージ電圧による半導体リレーの故障を抑制できる。しかも、部品点数の増加はなくて済み、高精度化または高速化によるコストアップを招くこともない。
　尚、第１の制御動作と同様に、ステップＳ２０１の判定を、例えば一定周期のタスク毎に行うのであれば、ステップＳ２０１の前に“所定時間経過したか？”を判定するステップを入れても良い。同様に、ステップＳ２０３の後に、“所定時間経過したか？”を判定するステップを入れても良い。
　また、ステップＳ２０２，Ｓ２０３は、インバータ回路１中の各ＭＯＳＦＥＴをオフするためのものであるが必須ではない。
　更に、ステップＳ２０４は、周囲温度により半導体リレーの許容電流、及び電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの検出値が変化するため、これを補正するために設けているが、周囲温度によらず固定値を用いることもできる。
　更にまた、ステップＳ２０６，Ｓ２０９，Ｓ２１２、ステップＳ２１６，Ｓ２１９，Ｓ２２２において、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順で判定したが、各相の判定順番は問わない。
　図７及び図８に示したフローチャートの制御動作は、走行中の車輪２００からの反力なども考慮し、外力によるアシスト用モータ１２０の発電電流が規定できない場合にも適用できる。この場合には、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを構成するＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードＤ７～Ｄ９の順方向に沿う方向に電流が流れるアシスト用モータ１２０の回転角度において、各相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフする。
　また、ステップＳ２０４において、“Δθ＝０”とし、寄生ダイオードの逆方向に沿う方向に流れている場合にはオフ操作は行わない。
　具体的な一例を挙げると、正回転では角度検出値が１８０ｄｅｇ～３６０ｄｅｇの時、逆回転では０ｄｅｇ～１８０ｄｅｇの時にＵ相リレー３Ｕをオフする。また、角度検出誤差が±５ｄｅｇとすると、正回転では角度検出値が１８５ｄｅｇ～３５５ｄｅｇの時、逆回転では５ｄｅｇ～１７５ｄｅｇの時にＵ相リレー３Ｕをオフする。Ｖ相リレー３Ｖ、Ｗ相リレー３Ｗも同様である。
　これによって、アシスト用モータ１２０の駆動電流が“０”以下、すなわちインバータ回路１からアシスト用モータ１２０に向かって電流が流れる状態を正とすると、負の電流が流れる時に相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフすることになる。寄生ダイオードＤ７～Ｄ９の順方向に沿う方向に電流が流れている状態では、各相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを構成するＭＯＳＦＥＴをオフしても急激な電流変化がないので、大きなサージ電圧は発生せず、破壊などの故障を抑制できる。
　このように、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗに半導体リレーを採用して信頼性を向上しつつ、相遮断時のアシスト用モータ１２０の逆起電力により発生するサージ電圧による半導体リレーの故障を抑制できる。しかも、部品点数の増加、高精度化または高速化によるコストアップを招くこともない。
　加えて、外力によるアシスト用モータ１２０の発電電流が規定できない場合にも、より確実な故障防止が可能となる。
　＜第５の制御動作＞
　本第５の制御動作は、アシスト用モータ１２０の回転角度により推定した電流位相が、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフ可能な範囲の場合にオフ操作するものである。また、アシスト用モータ１２０の回転数を判定し、許容電流位相範囲補正量Δθを導出する際にオフ遅延時間中の角度変化量を考慮している。
　図９及び図１０に示すフローチャートにおいては、ステップＳ６０４でアシスト用モータ１２０の回転数がＮｔｈ［ｒｐｍ］以下か判定し、ステップＳ６０５で許容電流位相範囲補正量Δθを導出する点が第４の制御動作と異なっている。許容電流位相範囲補正量Δθの導出に際しては、Ｎｔｈ［ｒｐｍ］の回転によってオフ遅延時間中に進む位相量と、角度検出誤差分を考慮する。
　他の動作は、変形例を含めて第４の制御動作と実質的に同様であるので、詳細な説明は省略する。
　次に、具体例を挙げて、本第５の制御動作を説明する。例えば、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗの駆動回路（インバータ回路１及びインバータ用ドライバ回路２）の遅延時間が、最大で１ｍｓである制御装置３００を想定する。５極対のアシスト用モータ１２０の回転数が２０００ｒｐｍ以下であれば、１ｍｓ間の電流位相変化量は６０ｄｅｇ以下である。例えば、Ｕ相では、モータ電気角が、正回転では２４０ｄｅｇ～３００ｄｅｇの時、逆回転では６０ｄｅｇ～１２０ｄｅｇの時に相リレー３Ｕをオフできる。よって、角度検出誤差が±５ｄｅｇであったとすると、正回転では２４５ｄｅｇ～２９５ｄｅｇの時、逆回転では６５ｄｅｇ～１１５ｄｅｇの時に相リレー３Ｕをオフできる。
　ここで、第４の制御動作と同様に、アシスト用モータ１２０の回転数が２０００ｒｐｍよりも高いときには相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗはオフしない。
　このような制御動作であっても、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗに半導体リレーを採用して信頼性を向上しつつ、相遮断時のアシスト用モータ１２０の逆起電力により発生するサージ電圧による半導体リレーの故障を抑制できる。しかも、部品点数の増加はなくて済み、高精度化または高速化によるコストアップを招くこともない。
　＜第６の制御動作＞
　本第６の制御動作は、相リレーオフの遅延時間後の電流位相を推定し、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを構成するＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードＤ７～Ｄ９の順方向に沿う方向に電流が流れている場合に、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフ操作するものである。電流検出器１０で電流値を測定し、電流のピーク、回転角度、回転方向、及び現在の回転角度が分かれば、インバータ回路１とインバータ用ドライバ回路２の遅延時間により、所定時間後の電流値が予測できる。よって、その予測した電流値にしたがって相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをオフするようにしている。
　この場合には、遅延時間を考慮することで、実際のオフタイミングよりも、少し前でオフ操作することになる。但し、アシスト用モータ１２０の慣性により、回転速度は急に変化しない、という仮定での予測になる。
　図１１に示すフローチャートにおいて、ステップＳ４０１～Ｓ４０４は、図３のステップＳ１０１～Ｓ１０４と同様であるので、詳細な説明は省略する。
　ステップＳ４０４で、Ｕ相リレー３Ｕがオフ操作済みと判定されると、ステップＳ４０８に移動し、Ｖ相リレー３Ｖがオフ操作済みか否か判定する。Ｕ相リレー３Ｕをオフ操作済みでなければ、ステップＳ４０５でアシスト用モータ１２０の回転速度（±）及び現在のＵ相電流位相から、リレーオフ時間遅延後のＵ相電流位相θｕ’を算出する。続くステップＳ４０６で、算出したＵ相電流位相θｕ’が“１８０ｄｅｇ≦θｕ’≦３６０ｄｅｇ”か否かを判定する。範囲内であれば、Ｕ相リレー３Ｕをオフに切り替え操作する（ステップＳ４０７）。範囲外の場合には、ステップＳ４０８に移り、Ｖ相リレー３Ｖがオフ操作済みか否か判定する。
　ステップＳ４０８で、Ｖ相リレー３Ｖをオフ操作済みと判定されると、ステップＳ４１２に移り、Ｗ相リレー３Ｗがオフ操作済みか否かを判定する。Ｖ相リレー３Ｖをオフ操作済みではないと判定されると、アシスト用モータ１２０の回転速度（±）及び現在のＶ相電流位相から、リレーオフ時間遅延後のＶ相電流位相θｖ’を算出する（ステップＳ４０９）。続くステップＳ４１０で、算出したＶ相電流位相θｖ’が“１８０ｄｅｇ≦θｖ’≦３６０ｄｅｇ”か否かを判定する。範囲内であれば、Ｖ相リレー３Ｖをオフに切り替え操作する（ステップＳ４１１）。範囲外の場合には、ステップＳ４１２に移り、Ｗ相リレー３Ｗがオフ操作済みか否か判定する。
　ステップＳ４１２で、Ｗ相リレー３Ｗをオフ操作済みと判定されると、ステップＳ４１６に移動し、全ての相リレーのオフ操作が完了したか判定する。Ｗ相リレー３Ｗをオフ操作済みではないと判定されると、アシスト用モータ１２０の回転速度（±）及び現在のＷ相電流位相から、リレーオフ時間遅延後のＷ相電流位相θｗ’を算出する（ステップＳ４１３）。続くステップＳ４１４で、算出したＷ相電流位相θｗ’が“１８０ｄｅｇ≦θｗ’≦３６０ｄｅｇ”か否かを判定する。範囲内であれば、Ｗ相リレー３Ｗをオフに切り替え操作する（ステップＳ４１５）。範囲外の場合には、ステップＳ４１６に移り、全ての相リレーのオフ操作が完了したか判定する。
　そして、ステップＳ４１６で、全ての相リレーのオフが完了したか否かを判定し、完了するまでステップＳ４０４～Ｓ４１５の操作を繰り返す。
　このように、電流の位相のみを用いて、相リレーが実際にオフする瞬間の電流が規定値以下と推定される場合に、オフ操作を許可することとする。この際、製品毎の遅延時間のバラツキも考慮することでより確実な制御が可能となる。
　従って、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗに半導体リレーを採用して信頼性を向上しつつ、相遮断時のアシスト用モータ１２０の逆起電力により発生するサージ電圧による半導体リレーの故障を抑制できる。しかも、部品点数の増加はなくて済み、高精度化または高速化によるコストアップを招くこともない。
　尚、第１乃至第３の制御動作と同様に、ステップＳ４０１の判定を、例えば一定周期のタスク毎に行うのであれば、ステップＳ４０１の前に“所定時間経過したか？”を判定するステップを入れても良い。同様に、ステップＳ４０３の後に、“所定時間経過したか？”を判定するステップを入れても良い。
　また、ステップＳ４０２，Ｓ４０３は、インバータ回路１中の各ＭＯＳＦＥＴをオフするためのものであるが必須ではない。
　更に、ステップＳ４０４は、周囲温度により半導体リレーの許容電流、及び電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの検出値が変化するため、これを補正するために設けているが、周囲温度によらず固定値を用いることもできる。
　更にまた、ステップＳ４０４，Ｓ４０８，Ｓ４１２において、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順で判定したが、各相の判定順番は問わない。
　［第２の実施形態］
　図１２に示す第２の実施形態は、上記第１の実施形態において、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを構成するＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴのソースとドレインを逆に配置し、インバータ回路１からアシスト用モータ１２０に向かって寄生ダイオードＤ７～Ｄ９を順方向に配置したものである。この配置変更に伴って、ツェナーダイオードＺＤ１～ＺＤ３のカソード、アノードを、各ドライバ８Ｕ，８Ｖ，８Ｗの出力端と、インバータ回路１側の駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗとの間にそれぞれ相毎に接続している。
　他の基本的な回路構成は図２と同様であるので、同一構成部に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
　このような構成であっても、基本的には第１の実施形態と同様であり、上述した第１乃至第６の制御動作のいずれか１つを適用することにより、第１の実施形態と実質的に同じ作用効果が得られる。しかも、電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗを駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗ上に配置し、これら電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗで検出した電流値に基づいて、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを流れる電流の方向を直接的に検出するので、電流の流れる方向の検出精度を高くできる。
　尚、図１２においては、図２と同様に、電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗを、駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗのインバータ回路１側に設ける例を示したが、駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗのアシスト用モータ１２０側に設けても良い。
　［第３の実施形態］
　図１３に示す第３の実施形態は、前述した第１の実施形態において、相リレー１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗ、ツェナーダイオード（保護素子）ＺＤ５～ＺＤ７及びドライバ１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗを付加したものである。相リレー１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗはそれぞれ、駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗ上に、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗと直列に配置している。相リレー１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗは、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴで構成し、インバータ回路１からアシスト用モータ１２０に向かって寄生ダイオードＤ１１～Ｄ１３を順方向に配置している。これらの相リレー１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗは、ドライバ１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗによって制御する。各ドライバ１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗには昇圧回路９から昇圧された電源電圧が供給され、マイクロコンピュータ６の制御に基づき、相リレー１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗとして働く各ＭＯＳＦＥＴのゲートに制御信号を供給して個別に駆動（オン／オフ制御）する。また、ツェナーダイオードＺＤ５～ＺＤ７のカソード、アノードを、各ドライバ１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗの出力端と、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ側の駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗとの間にそれぞれ相毎に接続している。
　他の基本的な回路構成は図２及び図１２と同様であるので、同一構成部に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
　このような構成であっても、基本的には第１、第２の実施形態と同様であり、上述した第１乃至第６の制御動作のいずれか１つを適用することにより、同じ作用効果が得られる。しかも、電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗを駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗ上に配置し、これら電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗで検出した電流値に基づいて、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを流れる電流の方向を直接的に検出するので、電流の流れる方向の検出精度を高くできる。
　尚、図１３においては、電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗを、駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗのインバータ回路１側に設ける例を示したが、駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗのアシスト用モータ１２０側に設けても良い。
　［第４の実施形態］
　図１４に示す第４の実施形態は、上述した第３の実施形態における相リレー３Ｗ，１５Ｗ、ドライバ８Ｗ，１６Ｗ及びツェナーダイオードＺＤ３，ＺＤ７を除去したものである。駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ上にそれぞれ２つの相リレー３Ｕ，１５Ｕ及び３Ｖ，１５Ｖを、寄生ダイオードＤ７，Ｄ１１及びＤ８，Ｄ１２の通電方向を逆にして直列に配置することで、相遮断時に、駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖに正及び負の電流が流れるのを阻止できる。よって、３相駆動では２つの相を遮断することで閉ループ回路の生成を抑制できる。
　他の基本的な回路構成は図１３と同様であるので、同一構成部に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
　このような構成であっても、基本的には第１乃至第６の制御動作のいずれか１つを適用することで、第１乃至第３の実施形態と実質的に同じ作用効果が得られる。しかも、電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗを駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗ上に配置し、これら電流検出器１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗで検出した電流値に基づいて、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを流れる電流の方向を直接的に検出するので、電流の流れる方向の検出精度を高くできる。
　尚、図１４においては、Ｗ相の相リレー３Ｗ，１５Ｗ、ドライバ８Ｗ，１６Ｗ及びツェナーダイオードＺＤ３，ＺＤ７を除去したが、Ｕ相またはＶ相の相リレー、ドライバ及びツェナーダイオードを除去しても良い。
　また、相リレー３Ｕ，３Ｖをインバータ回路１側、相リレー１５Ｕ，１５Ｖをアシスト用モータ１２０側に配置したが、相リレー１５Ｕ，１５Ｖをインバータ回路１側、相リレー３Ｕ，３Ｖをアシスト用モータ１２０側に配置しても、実質的に同様な作用効果が得られる。
　［第５の実施形態］
　図１５に示す第５の実施形態は、アシスト用モータ１２０の駆動電流を検出する電流検出器１０を各ＭＯＳＦＥＴ１ＵＬ，１ＶＬ，１ＷＬのソースと接地点間に接続したものである。電流検出器１０で検出した電流値は、図示しない増幅器などで増幅された後、マイクロコンピュータ６に供給される。
　他の基本的な回路構成は図２と同様であるので、同一構成部に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
　このような構成では、上述した第４乃至第６の制御動作が好ましく、これらの制御動作を適用することで、第１乃至第４の実施形態と実質的に同様な作用効果が得られる。
　［第６の実施形態］
　図１６に示す第６の実施形態は、前述した第５の実施形態において、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを構成するＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴのソースとドレインを逆に配置し、インバータ回路１からアシスト用モータ１２０に向かって寄生ダイオードＤ７～Ｄ９を順方向に配置したものである。この配置変更に伴って、ツェナーダイオードＺＤ１～ＺＤ３のカソード、アノードを、各ドライバ８Ｕ，８Ｖ，８Ｗの出力端と、インバータ回路１側の駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗとの間にそれぞれ相毎に接続している。
　他の基本的な回路構成は図１５と同様であるので、同一構成部に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
　このような構成であっても、基本的には第５の実施形態と同様であり、上述した第４乃至第６の制御動作を適用することで、同様な作用効果が得られる。
　［第７の実施形態］
　図１７に示す第７の実施形態は、前述した第５の実施形態において、電流の検出位置を変更したものであり、電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃを、インバータ回路１における各相のＬ側ＭＯＳＦＥＴ１ＵＬ，１ＶＬ，１ＷＬと接地点間にそれぞれ設けている。
　他の基本的な回路構成は図１５と同様であるので、同一構成部に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
　このような構成であっても、基本的には第５の実施形態と同様であり、上述した第４乃至第６の制御動作を適用することで、同様な作用効果が得られる。
　しかも、本第７の実施形態において、第４の制御動作を適用すれば、インバータ回路１における電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃの接地点側への地絡故障が生じても、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを流れる電流の方向が検出できるので、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを確実にオフすることができる。
　［第８の実施形態］
　図１８に示す第８の実施形態は、上記第７の実施形態において、第６の実施形態と同様に、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを構成するＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴのソースとドレインを逆に配置し、インバータ回路１からアシスト用モータ１２０に向かって寄生ダイオードＤ７～Ｄ９を順方向に配置したものである。この配置変更に伴って、ツェナーダイオードＺＤ１～ＺＤ３のカソード、アノードを、各ドライバ８Ｕ，８Ｖ，８Ｗの出力端と、インバータ回路１側の駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗとの間にそれぞれ相毎に接続している。
　他の基本的な回路構成は図１２と同様であるので、同一構成部に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
　このような構成であっても、基本的には第７の実施形態と同様であり、上述した第４乃至第６の制御動作を適用することで、同様な作用効果が得られる。
　しかも、本第８の実施形態において、第４の制御動作を適用すれば、インバータ回路１における電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃの接地点側への地絡故障が生じても、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを流れる電流の方向が検出できるので、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを確実にオフすることができる。
　［第９の実施形態］
　図１９に示す第９の実施形態は、前述した第８の実施形態において、相リレー１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗ、ツェナーダイオードＺＤ５～ＺＤ７及びドライバ１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗを付加したものである。相リレー１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗはそれぞれ、駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗ上に、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗと直列に配置している。相リレー１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗは、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴで構成し、インバータ回路１からアシスト用モータ１２０に向かって寄生ダイオードＤ１１～Ｄ１３を順方向に配置している。これらの相リレー１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗは、ドライバ１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗによって制御する。各ドライバ１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗには昇圧回路９から昇圧された電源電圧が供給され、マイクロコンピュータ６の制御に基づき、相リレー１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗとして働く各ＭＯＳＦＥＴのゲートに制御信号を供給して個別に駆動（オン／オフ制御）する。また、ツェナーダイオードＺＤ５～ＺＤ７のカソード、アノードを、各ドライバ１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗの出力端と、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ側の駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗとの間にそれぞれ相毎に接続している。
　他の基本的な回路構成は図１５と同様であるので、同一構成部に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
　このような構成であっても、基本的には第７の実施形態と同様であり、上述した第４乃至第６の制御動作を適用することで、同様な作用効果が得られる。
　尚、図１９においては、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをインバータ回路１側、相リレー１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗをアシスト用モータ１２０側に配置したが、相リレー１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗをインバータ回路１側、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをアシスト用モータ１２０側に配置しても、実質的に同様な作用効果が得られる。
　［第１０の実施形態］
　図２０に示す第１０の実施形態は、上述した第９の実施形態における相リレー３Ｗ，１５Ｗ、ドライバ８Ｗ，１６Ｗ及びツェナーダイオードＺＤ３，ＺＤ７を除去したものである。駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ上にそれぞれ２つの相リレー３Ｕ，１５Ｕ及び３Ｖ，１５Ｖを、寄生ダイオードＤ７，Ｄ１１及びＤ８，Ｄ１２の通電方向を逆にして直列に配置することで、相リレーの遮断時に、駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖに正及び負の電流が流れるのを阻止できる。よって、３相駆動では２つの相を遮断することで閉ループ回路の生成を抑制できる。
　他の基本的な回路構成は図１９と同様であるので、同一構成部に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
　このような構成であっても、基本的には第４乃至第６の制御動作を適用することで実質的に同じ作用効果が得られる。
　尚、図２０においては、Ｗ相の相リレー３Ｗ，１５Ｗ、ドライバ８Ｗ，１６Ｗ及びツェナーダイオードＺＤ３，ＺＤ７を除去したが、Ｕ相またはＶ相の相リレー、ドライバ及びツェナーダイオードを除去しても良い。
　また、相リレー３Ｕ，３Ｖをインバータ回路１側、相リレー１５Ｕ，１５Ｖをアシスト用モータ１２０側に配置したが、相リレー１５Ｕ，１５Ｖをインバータ回路１側、相リレー３Ｕ，３Ｖをアシスト用モータ１２０側に配置しても、実質的に同様な作用効果が得られる。
　［第１１の実施形態］
　図２１に示す第１１の実施形態は、前述した第９の実施形態において、電流の検出位置を変更したものであり、電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃを、インバータ回路１における各相のＬ側ＭＯＳＦＥＴ１ＵＬ，１ＶＬ，１ＷＬと接地点間にそれぞれ設けている。
　他の基本的な回路構成は図１７と同様であるので、同一構成部に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
　このような構成であっても、基本的には第９の実施形態と同様であり、第４乃至第６の制御動作を適用することで実質的に同じ作用効果が得られる。
　しかも、本第１１の実施形態において、第４の制御動作を適用すれば、インバータ回路１における電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃの接地点側への地絡故障が生じても、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを流れる電流の方向が検出できるので、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを確実にオフすることができる。
　尚、図２１において、図１９と同様に、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをインバータ回路１側、相リレー１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗをアシスト用モータ１２０側に配置したが、相リレー１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗをインバータ回路１側、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをアシスト用モータ１２０側に配置しても、実質的に同様な作用効果が得られる。
　［第１２の実施形態］
　図２２に示す第１２の実施形態は、上述した第１１の実施形態における相リレー３Ｗ，１５Ｗ、ドライバ８Ｗ，１６Ｗ及びツェナーダイオードＺＤ３，ＺＤ７を除去したものである。駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖ上にそれぞれ２つの相リレー３Ｕ，１５Ｕ及び３Ｖ，１５Ｖを、寄生ダイオードＤ７，Ｄ１１及びＤ８，Ｄ１２の通電方向を逆にして直列に配置することで、相リレーの遮断時に、駆動ライン１４Ｕ，１４Ｖに正及び負の電流が流れるのを阻止できる。よって、３相駆動では２つの相を遮断することで閉ループ回路の生成を抑制できる。
　他の基本的な回路構成は図２１と同様であるので、同一構成部に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
　このような構成であっても、基本的には第１１の実施形態と同様であり、第４乃至第６の制御動作を適用することで同じ作用効果が得られる。
　しかも、本第１２の実施形態において、第４の制御動作を適用すれば、インバータ回路１における電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃの接地点側への地絡故障が生じても、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを流れる電流の方向が検出できるので、相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを確実にオフすることができる。
　尚、図２２においては、Ｗ相の相リレー３Ｗ，１５Ｗ、ドライバ８Ｗ，１６Ｗ及びツェナーダイオードＺＤ３，ＺＤ７を除去したが、Ｕ相またはＶ相の相リレー、ドライバ及びツェナーダイオードを除去しても良い。
　また、相リレー３Ｕ，３Ｖをインバータ回路１側、相リレー１５Ｕ，１５Ｖをアシスト用モータ１２０側に配置したが、相リレー１５Ｕ，１５Ｖをインバータ回路１側、相リレー３Ｕ，３Ｖをアシスト用モータ１２０側に配置しても、実質的に同様な作用効果が得られる。
　上記第１乃至第１２の実施形態のような構成並びに第１乃至第６の制御動作によれば、相リレーをオフできるタイミングの自由度が上がるので、電流検出精度が低くても良い。また、電動モータの回転角度及び回転方向によって通電方向が分かるので、電流値を用いずに角度検出値のみによって容易に判定が可能である。この角度検出値も精度が低くても良い。
　しかも、相リレーをオフするタイミングがずれても問題にならないので、駆動回路（インバータ回路１及びインバータ用ドライバ回路２）の応答性が悪くても問題にならない。
　更に、ハードウェアでサージ電圧を吸収する構成ではないので、部品点数の増加によるコスト上昇も抑制できる。
　従って、電気ブレーキに繋がる故障を検出し、相リレーをオフする場合に、相リレーのオフに伴って電動モータのインダクタンスから発生するサージが、半導体スイッチのアバランシェ耐圧を超えて印加されるのを抑制できる。
　従って、相リレーに半導体リレーを採用して小型化と信頼性向上を図り、相リレーのオフ時に電動モータの逆起電力により発生するサージ電圧による半導体リレーの故障防止を、部品点数の増加によるコストアップを招くことなく実現できる。
　上述した各実施形態では、電流検出器を設けて電流値を用いる例に加えて、電流検出器を用いずに電動モータの角度検出値を用いて制御する例について説明した。すなわち、故障時にはインバータ回路１の動作を停止させるので、相電流が流れる向きは、電動モータの発電による。よって、電流値を用いずに電動モータの角度検出値を用いて制御することもできる。
　また、各相リレー３Ｕ，３Ｖ，３ＷがＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴで、このＭＯＳＦＥＴに寄生ダイオードＤ７～Ｄ９の順方向に沿う方向に電流が流れるときに各ＭＯＳＦＥＴをオフする例を説明した。しかしながら、各相リレー３Ｕ，３Ｖ，３Ｗは、半導体スイッチと、この半導体スイッチの電流通路と並列に接続されたダイオード（寄生ダイオードを含む）とを有する半導体リレーであれば様々な構成に適用可能である。
　例えば、バイポーラトランジスタ（またはＩＧＢＴ）と、このバイポーラトランジスタのコレクタとエミッタ間にダイオードを並列接続した構成などにも適用できる。そして、ダイオードの順方向に沿う方向に電流が流れているときにバイポーラトランジスタをオフすれば良い。あるいはバイポーラトランジスタにダイオードと逆方向に流れる電流が所定値以下の時に、バイポーラトランジスタをオフしても良い。
　更に、車両用電動モータの制御装置の一例として、電動パワーステアリング制御装置について説明したが、相リレーを必要とする車両用電動モータであれば、他の装置及びシステムにも同様に適用可能である。
　Ｍ…電動モータ、１…インバータ回路、２…インバータ用ドライバ回路、３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ，１５Ｕ，１５Ｖ，１５Ｗ…相リレー、Ｄ７～Ｄ９，Ｄ１１～Ｄ１３…寄生ダイオード、８Ｕ，８Ｖ，８Ｗ，１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗ…ドライバ、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗ…電流検出器、１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗ…駆動ライン、１００…ステアリングホイール、２００…車輪、３００…制御装置

Claims (19)

  1. 　電動モータを駆動制御する駆動回路と、
    　前記駆動回路と前記電動モータとの間の駆動ライン上に配置され、半導体スイッチと、該半導体スイッチの電流通路に対して並列に接続されたダイオードとを有し、前記駆動回路から前記電動モータへの通電を遮断する遮断部とを備え、
    　前記遮断部で通電を遮断する場合に、前記半導体スイッチに前記ダイオードの順方向と沿う方向に電流が流れているときに前記半導体スイッチをオフする、
    　車両用電動モータの制御装置。
  2. 　前記遮断部で通電を遮断する場合に、更に、前記半導体スイッチの電流通路を流れる電流が、前記ダイオードの向きと逆方向で、且つ該電流の電流値が所定値以下であるときにも前記半導体スイッチをオフする、請求項１記載の車両用電動モータの制御装置。
  3. 　前記駆動回路の遅延時間に対応した、所定時間後に前記遮断部を流れる電流の向きまたは電流値を予測して前記遮断部を制御する、請求項１記載の車両用電動モータの制御装置。
  4. 　前記電動モータの回転角度を検出し、該電動モータの回転角度に基づいて、前記遮断部を流れる電流の方向を検出する、請求項１記載の車両用電動モータの制御装置。
  5. 　前記遮断部を流れる電流値から電流ベクトルの大きさを求め、前記電動モータの回転角度、電流ベクトル及び回転速度に基づいて、前記遮断部を流れる電流の方向を検出する、請求項１記載の車両用電動モータの制御装置。
  6. 　前記駆動ライン上に、前記電動モータの駆動電流を検出する電流検出部を更に備え、該電流検出部で検出した電流値に基づいて、前記遮断部に流れる電流の方向を検出する、請求項１記載の車両用電動モータの制御装置。
  7. 　前記駆動回路は、インバータ回路と、前記インバータ回路を制御するインバータ用ドライバ回路とを含む、請求項１記載の車両用電動モータの制御装置。
  8. 　前記インバータ回路が、駆動ライン毎に設けられた下流側駆動素子及び上流側駆動素子と、前記各下流側駆動素子と接地点間に設けられ、前記電動モータの駆動電流を検出する電流検出部とを更に備え、該電流検出部で検出した電流値に基づいて、前記遮断部に流れる電流の方向を検出する、請求項７記載の車両用電動モータの制御装置。
  9. 　前記インバータ用ドライバ回路が、前記上流側駆動素子を制御するＨ側ドライバと、前記下流側駆動素子を制御するＬ側ドライバとを駆動ライン毎に備える、請求項８記載の電動モータの駆動制御装置。
  10. 　前記半導体スイッチが、前記電動モータの相毎に配置されたＭＯＳＦＥＴであり、前記ダイオードが、前記駆動回路から前記電動モータに向かって逆方向の、前記ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードである、請求項１記載の車両用電動モータの制御装置。
  11. 　前記ＭＯＳＦＥＴを相毎にオン／オフ制御する相リレー用ドライバと、前記ＭＯＳＦＥＴを保護する保護素子とを更に備える、請求項１０記載の車両用電動モータの制御装置。
  12. 　前記半導体スイッチが、前記電動モータの相毎に配置されたＭＯＳＦＥＴであり、前記ダイオードが、前記駆動回路から前記電動モータに向かって順方向の、前記ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードである、請求項１記載の車両用電動モータの制御装置。
  13. 　前記ＭＯＳＦＥＴを相毎にオン／オフ制御する相リレー用ドライバと、前記ＭＯＳＦＥＴを保護する保護素子とを更に備える、請求項１２記載の車両用電動モータの制御装置。
  14. 　前記電動モータが３相モータであり、
    　前記半導体スイッチが前記電動モータの少なくとも２相に配置された第１ＭＯＳＦＥＴであり、前記ダイオードが、前記駆動回路から前記電動モータに向かって逆方向の、前記第１ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードであり、
    　前記遮断部が、前記各第１ＭＯＳＦＥＴと電流通路が直列に接続された第２ＭＯＳＦＥＴと、前記駆動回路から前記電動モータに向かって順方向の、前記第２ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードと、を更に含む、請求項１記載の車両用電動モータの制御装置。
  15. 　前記第１ＭＯＳＦＥＴを相毎にオン／オフ制御する第１ドライバと、前記第２ＭＯＳＦＥＴを相毎にオン／オフ制御する第２ドライバと、前記第１ＭＯＳＦＥＴをそれぞれ保護する第１保護素子と、前記各第２ＭＯＳＦＥＴをそれぞれ保護する第２保護素子と、を更に備える、請求項１４記載の車両用電動モータの制御装置。
  16. 　前記駆動回路に電源を供給する電源ライン上に配置され、前記駆動回路への電源の供給／遮断を制御する電源リレーと、前記電源リレーを制御する電源リレー用ドライバとを更に備える、請求項１記載の車両用電動モータの制御装置。
  17. 　前記駆動回路、前記電源リレー用ドライバ及び前記遮断部を制御するマイクロコンピュータを更に備える、請求項１６記載の車両用電動モータの制御装置。
  18. 　前記駆動回路、前記電源リレー用ドライバ及び前記遮断部に、電源電圧を昇圧して供給する昇圧回路を更に備える、請求項１７記載の車両用電動モータの制御装置。
  19. 　前記電動モータが、ステアリングの操舵に応じたアシスト力を発生させる電動パワーステアリングシステムのアシスト用モータである、請求項１記載の車両用電動モータの制御装置。
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