(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モ−タと、前記電動モ−タの駆動を制御する制御手段と、前記電動モ−タを駆動するモ−タ駆動回路とを備え、検出された操舵トルクに基づいて前記電動モ−タを駆動制御してステアリング系に補助トルクを付与する電動パワ−ステアリング装置の制御装置において、
イグニッションキ−のオン／オフ状態を検出するオン／オフ検出回路と、
前記モ−タ駆動回路に並列に接続されたコンデンサと、
バッテリから前記モ−タ駆動回路へ給電する給電回路上に配置されたノ−マルオ−プン接点を備えたリレ−と、
前記リレ−を駆動するリレ−駆動回路と、
前記リレ−のノ−マルオ−プン接点の両端に並列接続された予備充電回路を備え、
前記制御手段は、イグニッションキ−のオン状態が検出されたとき、前記リレ−接点が溶着していないことを確認した後に予備充電回路による前記コンデンサへの予備充電を開始し、予備充電の終了を待つて前記リレ−駆動回路を作動させてノ−マルオ−プン接点を閉じるように制御すること
を特徴とする電動パワ−ステアリング装置の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段による前記リレ−接点の溶着／非溶着状態の確認は、イグニッションキ−のオン状態が検出されたときの前記リレ−接点の負荷側の端子電圧に基づいて確認すること
を特徴とする請求項１記載の電動パワ−ステアリング装置の制御装置。
【請求項３】
前記予備充電回路は、直列接続された充電電流設定用の抵抗素子と開閉手段から構成され、開閉手段は前記制御手段により制御されること
を特徴とする請求項１記載の電動パワ−ステアリング装置の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記リレ−接点の溶着状態が確認されたときは、制御手段による制御動作を停止すること
を特徴とする請求項１記載の電動パワ−ステアリング装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動パワ−ステアリング装置に関し、特にその制御回路の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の電動パワ−ステアリング装置には、操向ハンドルの操作によりステアリングシヤフトに発生する操舵トルクを検出し、その検出信号に基づいて操舵補助力を発生するモ−タを駆動し、操舵軸に取り付けられた減速機構を介して舵取機構を駆動するように構成されたものがある。
【０００３】
図３は、従来の電動パワ−ステアリング装置の制御回路の一例であり、制御回路はＣＰＵ１１により構成され、トルクセンサ１４で検出された操舵トルク、操舵回転センサ１６で検出された操舵回転数、その他の信号に基づいて操舵補助力指令値を決定し、決定された操舵補助力指令値に基づいてモ−タ駆動回路２１を制御してモ−タを駆動するように構成されている。
【０００４】
モ−タ駆動回路２１はフエ−ルリレ−１８のノ−マルオ−プン接点１８ａを介してバッテリ１３に接続されており、イグニッションキ−１２のオンが検出されると、リレ−接点１８ａが閉じて給電されるように構成されている。フエ−ルリレ−を介在させるのは、モ−タ駆動回路に流れる大電流からイグニッションキ−の接点を保護するためや、その他の保安制御のためである。フエ−ルリレ−１８はＣＰＵ１１から出力される信号によりオン／オフ制御されるトランジスタＴＲに直列に接続され、ＣＰＵ１１により制御される。
【０００５】
なお、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、及びダイオ−ドＤ1 、Ｄ2 から構成される回路はイグニッションキ−１２のオンを検出する回路、抵抗Ｒ3 、Ｒ4 、及びダイオ−ドＤ3 、Ｄ4 から構成される回路はノ−マルオ−プン接点１８ａのオン／オフ状態の検出、及びモ−タ駆動回路２１へ供給される電圧を検出する回路である。
【０００６】
また、２３はステアリング系に操舵補助力を供給するモ−タ、２４はモ−タ電流を検出するモ−タ電流検出回路、１４は操舵トルクを検出するトルクセンサ、１６は操舵回転数検出器、１９はＣＰＵ１１やその他の制御系に定電圧Ｖccを供給する定電圧回路である。
【０００７】
この種の電動パワ−ステアリング装置では、モ−タ駆動回路には半導体素子ＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 をＨブリツジ接続したモ−タ駆動回路２１が使用され、ＣＰＵから操舵補助力指令値に基づいて出力されるゲ−ト駆動指令信号に基づいてゲ−ト駆動回路２２が駆動され、ゲ−ト駆動指令信号に対応した所定時間幅のパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）によりモ−タ駆動回路の半導体素子を間欠的にオン／オフ制御してモ−タ２３を駆動し、検出された操舵トルクに対応した操舵補助力を発生するように構成されている。
【０００８】
このように、半導体素子を間欠的にオン／オフ制御してモ−タを駆動するためモ−タ駆動回路が作動しているときはノイズが発生する。そこで、ノイズを除去するために、大容量のコンデンサＣ1 をモ−タ駆動回路２１に並列に挿入したノイズ除去回路が組み込まれているものが一般的である（実用新案登録第２５０６２６９号公報、実開平６−２７４３３号公報など参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
モ−タ駆動回路に組み込まれるコンデンサは、ノイズ除去の効果を高めるために極めて大容量のものが使用されるのが一般的である。しかしながら、大容量のコンデンサを使用する場合には、イグニッションキ−をオンとしてリレ−接点を閉じてモ−タ駆動回路を作動状態に設定すると、その瞬間にモ−タ駆動回路に並列に挿入されたコンデンサに大電流の充電電流が流れるため、リレ−接点が溶着するという故障が発生する可能性があつた。
【００１０】
リレ−接点が閉じる瞬間に生じる突入電流によるリレ−接点の溶着を防ぐためには、ノ−マルオ−プンの接点の両端に抵抗を接続し、接点が開いている場合も常時コンデンサへ小電流を流して予備充電を行う方法があるが、この方法では負荷側の接点にも常時バッテリ電圧が印加されることになるから、イグニッションキ−をオンとして制御回路を起動する際に、リレ−接点の溶着障害を検出することができないという不都合があつた。
【００１１】
この発明は、上記課題を解決し、イグニッションキ−をオンとした後にコンデンサへ予備充電を行うと共に、リレ−接点の溶着を検出することができる電動パワ−ステアリング装置の制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、電動モ−タと、前記電動モ−タの駆動を制御する制御手段と、前記電動モ−タを駆動するモ−タ駆動回路とを備え、検出された操舵トルクに基づいて前記電動モ−タを駆動制御してステアリング系に補助トルクを付与する電動パワ−ステアリング装置の制御装置において、イグニッションキ−のオン／オフ状態を検出するオン／オフ検出回路と、前記モ−タ駆動回路に並列に接続されたコンデンサと、バッテリから前記モ−タ駆動回路へ給電する給電回路上に配置されたノ−マルオ−プン接点を備えたリレ−と、前記リレ−を駆動するリレ−駆動回路と、前記リレ−のノ−マルオ−プン接点の両端に並列接続された予備充電回路を備え、前記制御手段は、イグニッションキ−のオン状態が検出されたとき、前記リレ−接点が溶着していないことを確認した後に予備充電回路による前記コンデンサへの予備充電を開始し、予備充電の終了を待つて前記リレ−駆動回路を作動させてノ−マルオ−プン接点を閉じるように制御することを特徴とする。
【００１３】
そして、制御手段による前記リレ−接点の溶着／非溶着状態の確認は、イグニッションキ−のオン状態が検出されたときの前記リレ−接点の負荷側の端子電圧に基づいて確認することを特徴とする。
【００１４】
また前記予備充電回路は直列接続された充電電流設定用の抵抗素子と開閉手段から構成され、開閉手段は前記制御手段により制御されることを特徴とする。
【００１５】
さらに、前記制御手段は、前記リレ−接点の溶着状態が確認されたときは、制御手段による制御動作を停止するように制御するとよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を説明する。図１は制御装置の回路構成を示すブロツク図で、図３に示した従来の制御回路と同一要素には同一符号を付し、従来の回路との対応関係を容易に理解できるようにした。図１において、１１はＣＰＵ、１２はイグニッションキ−、１３はバッテリ、１８はノ−マルオ−プン接点１８ａを備えたフエ−ルリレ−、１９は制御系に定電圧を供給する定電圧回路、２１は電界効果トランジスタＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 をＨブリツジ接続して構成したモ−タ駆動回路、２２はＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 のゲ−トを駆動するゲ−ト駆動回路、２３はステアリング系に操舵補助力を供給するモ−タ、２４はモ−タ電流を検出するモ−タ電流検出回路である。
【００１７】
定電圧回路１９はＣＰＵ１１やその他の制御系に定電圧Ｖccを供給するもので、イグニッションキ−１２を経てバッテリ１３に接続される。
【００１８】
ＣＰＵ１１には定電圧回路１９から定電圧Ｖccが供給され、その入力ポ−トには操舵トルクを検出するトルクセンサ１４の出力及び操舵回転数検出器１６の出力が、夫々Ａ／Ｄ変換器１５及び１７を経て入力される。
【００１９】
ＣＰＵ１１の入力ポ−トに接続されている抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、及びダイオ−ドＤ1 、Ｄ2 から構成される回路は、イグニッションキ−１２のオン／オフ状態を検出するキ−オン検出回路で、イグニッションキ−１２がオンになると、バッテリ１３の電圧が直列に接続された抵抗Ｒ1 、Ｒ2 の中点からＣＰＵ１１の入力ポ−トに入力され、イグニッションキ−１２のオンが検出される。
【００２０】
また、ＣＰＵ１１の入力ポ−トに接続されている抵抗Ｒ3 、Ｒ4 、及びダイオ−ドＤ3 、Ｄ4 から構成される回路は、ノ−マルオ−プン接点１８ａのオン／オフ状態の検出及びモ−タ駆動回路２１へ供給される電圧を検出する電圧検出回路で、ノ−マルオ−プン接点１８ａの負荷側に接続されており、接点１８ａがオンになると、バッテリ１３の電圧が直列に接続された抵抗Ｒ3 、Ｒ4 の中点からＣＰＵ１１の入力ポ−トに入力され、接点１８ａのオン及びモ−タ駆動回路２１へ供給される電圧が検出される。
【００２１】
ＣＰＵ１１の出力ポ−トにはトランジスタＴＲ、抵抗Ｒ5 及びリレ−１８が直列接続されて構成されたリレ−回路、及びゲ−ト駆動回路２２が接続される。
【００２２】
フエ−ルリレ−１８のノ−マルオ−プン接点１８ａの負荷側には、大容量の電解コンデンサＣ1 とモ−タ駆動回路２１が接続されているほか、ノ−マルオ−プン接点１８ａには、接点１８ａの両端に並列に、電解コンデンサＣ1 へ予備充電するための、抵抗Ｒ7 とスイッチング要素ＳＷＰが直列接続されたプリチャ−ジ回路２５が接続され、スイッチング要素ＳＷＰはＣＰＵ１１によりオン／オフ制御される。
【００２３】
プリチャ−ジ回路２５のスイッチング要素ＳＷＰはノ−マルオ−プン接点を有するリレ−でもよく、半導体素子で構成してもよい。また、抵抗Ｒ7 は電解コンデンサＣ1 へ予備充電するときの充電電流を設定する抵抗で、比較的高い抵抗値の抵抗を使用し、モ−タが駆動されることのない程度の充電電流に設定する。
【００２４】
抵抗Ｒ6 はＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 を経てモ−タに流れるモ−タ電流を検出する抵抗で、抵抗Ｒ6 の両端の電位差がモ−タ電流検出回路２４により検出され、検出されたモ−タ電流値がＣＰＵ１１に入力され、モ−タ電流のフ−ドバック制御が行われる。
【００２５】
次に、ＣＰＵ１１により実行される上記構成の制御動作を、図１に示す制御装置のブロツク図及び図２に示すフロ−チヤ−トを参照して説明する。
【００２６】
イグニッションキ−１２がオフの状態にあるときは、リレ−１８のノ−マルオ−プン接点１８ａ、及びプリチャ−ジ回路２５のスイッチング要素ＳＷＰは開の状態にある。
【００２７】
イグニッションキ−１２がオンとされると、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、及びダイオ−ドＤ1 、Ｄ2 から構成されるキ−オン検出回路によりイグニッションキ−１２のオン状態が検出され、検出信号（バッテリ電圧ＶB ）がＣＰＵ１１に入力される。ＣＰＵ１１は検出信号の入力を待ち、入力されたときは起動と判断する（ステツプＰ１１）。
【００２８】
抵抗Ｒ3 、Ｒ4 、及びダイオ−ドＤ3 、Ｄ4 から構成される電圧検出回路によりノ−マルオ−プン接点１８ａの負荷側（電解コンデンサＣ1 及びモ−タ駆動回路２１側）の電圧ＶL を読み込み（ステツプＰ１２）、予め設定されている所定の電圧値Ｖ0 と比較する（ステツプＰ１３）。ＶL ＞Ｖ0 であればノ−マルオ−プン接点１８ａの負荷側に異常な電圧が現れていることを意味するから、接点１８ａが溶着していると判定し（ステツプＰ１９）、制御装置の制御動作を停止させ（ステツプＰ２０）、処理を終了する。
【００２９】
ステツプＰ１３の判断でＶL ＞Ｖ0 でない場合は、接点１８ａは溶着していないと判断されるから、プリチャ−ジ回路２５のスイッチング要素ＳＷＰをオンとして電解コンデンサＣ1 へ予備充電を開始する（ステツプＰ１４）。
【００３０】
抵抗Ｒ3 、Ｒ4 、及びダイオ−ドＤ3 、Ｄ4 から構成される電圧検出回路によりノ−マルオ−プン接点１８ａの負荷側（電解コンデンサＣ1 及びモ−タ駆動回路２１側）の電圧ＶL を読み込み（ステツプＰ１５）、電圧ＶL がバッテリ電圧ＶB に略等しいか否かを判定する（ステツプＰ１６）。バッテリ電圧ＶB に略等しい電圧が検出された場合は、電解コンデンサＣ1 への予備充電が終了したことを意味するから、フエ−ルリレ−１８をオンとしてノ−マルオ−プン接点１８ａを閉じ、プリチャ−ジ回路２５のスイッチング要素ＳＷＰをオフとして（ステツプＰ１７、Ｐ１８）、処理を終了する。
【００３１】
以上の処理によりモ−タ駆動回路は作動状態に設定されるから、以後、通常のモ−タ駆動制御が行われる。即ち、ＣＰＵ１１からはトルクセンサ１４で検出された操舵トルク及び操舵回転数検出器１６で検出された操舵回転数などに基づいて決定された操舵補助量に対応した所定時間幅のＰＷＭ信号、及びモ−タ回転方向信号がゲ−ト駆動回路２２に出力される。ゲ−ト駆動回路２２はモ−タ駆動回路２１のＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 を駆動してモ−タ２３を回転させ、操舵補助が行われる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明の電動パワ−ステアリング装置の制御装置は、イグニッションキ−のオン状態が検出されたとき、リレ−接点が溶着していないことを確認した後に予備充電回路による前記コンデンサへの予備充電を開始し、予備充電の終了を待つて前記リレ−駆動回路を作動させてノ−マルオ−プン接点を閉じるように制御する。
【００３３】
これにより、イグニッションキ−がオンとされた後も、比較的小電流によりノイズ除去のための大容量のコンデンサに予備充電が行われ、充電終了後にモ−タ駆動回路が作動状態に設定されるから、従来の装置のように、イグニッションキ−をオンとしたとき、その瞬間にコンデンサに大電流が流れることはなく、リレ−接点が溶着するような故障の発生する可能性を未然に防ぐことができる。
【００３４】
また、イグニッションキ−がオンとなつた際に、フエ−ルリレ−の接点が溶着しているか否かを検出することができ、溶着の場合は直ちに制御装置の制御動作を停止させることが可能となるから、接点の溶着に基づく事故を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の制御装置の回路構成を示す図。
【図２】制御装置の制御動作を説明するフロ−チヤ−ト。
【図３】従来の電動パワ−ステアリング装置の制御回路の構成を示す図。
【符号の説明】
１１  ＣＰＵ
１２  イグニッションキ−
１３  バッテリ
１４  トルクセンサ
１６  操舵回転センサ
１８  フエ−ルリレ−
１８ａ  ノ−マルオ−プン接点
１９  定電圧回路
２１  モ−タ駆動回路
２２  ゲ−ト駆動回路
２３  モ−タ
２４  モ−タ電流検出回路
２５  プリチャ−ジ回路
Ｃ1   電解コンデンサ
ＳＷＰ  スイッチング要素
【図１】
0003663890.tif 000002
【図２】
0003663890.tif 000003
【図３】
0003663890.tif 000004