(57)【要約】【課題】状態量モニタ回路の適切な動作を確保しつつ、消費電力を低減できるモータ制御装置を提供する。【解決手段】マイコン４１は、Ａ／Ｄ変換器４３で変換されたＡ／Ｄ変換値ＶＤを読み込むときには、イグニッション電圧モニタ回路部５０のリレー４６をオンにして、電力を供給する構成とした。その結果、Ａ／Ｄ変換器４３で変換されたＡ／Ｄ変換値ＶＤを読み込むときのみ、イグニッション電圧モニタ回路部５０への電力が供給されるので、イグニッション電圧モニタ回路部５０へ電力を常時供給している場合と比較して、消費電力を低減できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ制御装置の状態量をモニタする状態量モニタ手段と、
前記状態量モニタ手段により検出した状態量を変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記状態量モニタ手段の電力の供給、及び遮断を切り替える切り替え手段と、
前記切り替え手段を切り替える制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記Ａ／Ｄ変換手段が状態量を変換するときには、前記切り替え手段により、前記状態量モニタ手段への電力を供給すること、
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記Ａ／Ｄ変換手段による状態量を変換するタイミングはあらかじめ、決められていて、タイマによる割り込み処理にて、前記状態量モニタ手段への電力が供給されること、
を特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記Ａ／Ｄ変換手段により検出した状態量の異常を判定する状態量異常判定手段を、更に備え、
前記制御手段は、前記状態量異常判定手段により状態量の異常が確定した場合には、前記切り替え手段により、前記状態量モニタ手段への電力供給を遮断すること、
を特徴とした請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、状態量モニタ回路を有するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の操舵機構に、モータのアシストトルクを付与することにより、運転者のステアリング操作を補助する、電動パワーステアリング装置が知られている。この電動パワーステアリング装置には、運転者のステアリング操作に伴い、操舵機構に付与される操舵トルクを検出するトルクセンサ、及びトルクセンサの検出操舵トルクに基づいて、モータの駆動を制御するモータ制御装置（ＥＣＵ）が設けられている。
【０００３】
ＥＣＵは、モータに駆動電圧を供給する駆動回路部、及び駆動回路部の動作を制御する制御部（マイコン）を備えている。そして、マイコンは、外部に設けられた車載バッテリから電圧が供給される。
【０００４】
このため、従来は、特許文献１に見られるように、車両状態に応じて、マイコンによる制御が行われるウェークアップ状態と、マイコンの制御が行われないスリープ状態を切り替えて、スリープ状態に切り替えることによって、ＥＣＵでの消費電力を少なくなるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０７６５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記方法では、スリープ状態に切り替えても、状態量モニタ回路には常時電力を供給し続けるので、電力が不要な場合でも、電力を消費続ける懸念がある。本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、状態量モニタ回路の適切な動作を確保しつつ、消費電力を低減できるモータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載のモータ制御装置は、モータ制御装置の状態量をモニタする状態量モニタ手段と、前記状態量モニタ手段により検出した状態量を変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記状態量モニタ手段の電力の供給、及び遮断を切り替える切り替え手段と、前記切り替え手段を切り替える制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記Ａ／Ｄ変換手段が状態量を変換するときには、前記切り替え手段により、前記状態量モニタ手段への電力を供給すること、を要旨とする。
【０００８】
制御手段は、Ａ／Ｄ変換手段が状態量を変換するときには、切り替え手段により、状態量モニタ手段への電力を供給する構成とした。その結果、Ａ／Ｄ変換手段が状態量を変換するときにのみ、状態量モニタ手段への電力を供給するので、状態量モニタ手段に電力を常時供給している場合と比較して、消費電力を低減できる。
【０００９】
請求項２に記載のモータ制御装置は、前記Ａ／Ｄ変換手段による状態量を変換するタイミングはあらかじめ、決められていて、タイマによる割り込み処理にて、前記状態量モニタ手段への電力が供給されること、を要旨とする。
【００１０】
Ａ／Ｄ変換手段による状態量を変換するタイミングはあらかじめ、決められていて、タイマによる割り込み処理にて、状態量モニタ手段への電力が供給される構成とした。
その結果、一定周期毎に規則正しく、状態量モニタ手段への電力の供給、遮断が繰り返されるので、ランダムに状態量モニタ手段への電力の供給、遮断が繰り返される場合に比較して、より一層消費電力を低減できる。
【００１１】
請求項３に記載のモータ制御装置は、前記Ａ／Ｄ変換手段により検出した状態量の異常を判定する状態量異常判定手段を、更に備え、前記制御手段は、前記状態量異常判定手段により状態量の異常が確定した場合には、前記切り替え手段により、前記状態量モニタ手段への電力供給を遮断すること、を要旨とする。
【００１２】
Ａ／Ｄ変換手段により検出した状態量の異常を判定する状態量異常判定手段を、更に備え、制御手段は、状態量異常判定手段により状態量の異常が確定した場合には、切り替え手段により、状態量モニタ手段への電力供給を遮断する構成とした。その結果、状態量異常判定手段により状態量の異常が確定した場合には、状態量モニタ手段への電力供給を一切遮断するので、より一層消費電力を低減できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のモータ制御装置によれば、状態量モニタ回路の適切な動作を確保しつつ、消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のモータ制御装置の適用対象である、車両の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）について、その構成を模式的に示すブロック図。
【図２】本発明のモータ制御装置の一実施形態について、その構成を示すブロック図。
【図３】実施形態のモータ制御装置による、状態判定処理タスクの構成図。
【図４】実施形態のモータ制御装置による、イグニッション電圧モニタ回路部への電力の供給、及び遮断を切り替える状態判定処理タスクの処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、コラム型の電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳという）に具体化した本発明の一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態のＥＰＳ１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。尚、本実施形態のステアリングシャフト３は、コラムシャフト８、インターミディエイトシャフト９、及びピニオンシャフト１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角が変更されるようになっている。
【００１６】
また、ＥＰＳ１は、モータ２１を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ２４（操舵力補助装置）と、ＥＰＳアクチュエータ２４の作動を制御するモータ制御装置２７（以下、ＥＣＵという）とを備えている。
【００１７】
本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２４は、コラム型のＥＰＳアクチュエータであり、その駆動源であるモータ２１は、減速機構２３を介してコラムシャフト８と駆動連結されている。そして、同モータ２１の回転を減速機構２３により減速してコラムシャフト８に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。
【００１８】
一方、ＥＣＵ２７には、車速センサ２５、トルクセンサ２６、及びモータ回転角センサ２２が接続されており、ＥＣＵ２７は、これら各センサの出力信号に基づいて、車速Ｖ、操舵トルクτ、及びモータ回転角θｍを検出する。
【００１９】
図２に示すように、ＥＣＵ２７は、モータ２１に三相交流電圧を供給する駆動回路部４０と、駆動回路部４０を介して、モータ２１の駆動を制御する制御部４１（以下、マイコンという：制御手段）を備えている。
【００２０】
駆動回路部４０は、複数のＭＯＳＦＥＴをブリッジ状に接続した、周知の構成からなる。駆動回路部４０は、マイコン４１から入力されるゲート信号に基づいて、複数のＭＯＳＦＥＴがオン/オフすることにより、車載バッテリＢＴから、電源用リレー４５を介して供給される直流電圧を、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電圧に変換する。変換された三相交流電圧がモータ駆動電圧として、モータ２１に供給されることにより、モータ２１が駆動する。
【００２１】
駆動回路部４０と、モータ２１の間には、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各相電流値Ｉを検出する電流センサ４９が設けられている。電流センサ４９の出力は、マイコン４１に取り込まれている。又、トルクセンサ２６、モータ回転角センサ２２、及び車速センサ２５のそれぞれの出力も、マイコン４１に取り込まれている。
【００２２】
マイコン４１は、モータ回転角センサ２２、車速センサ２５、トルクセンサ２６、及び電流センサ４９を通じて、それぞれ検出されるモータ回転角θｍ、車速Ｖ、操舵トルクτ、及び各相電流値Ｉに基づいて、モータ２１の駆動を制御する。
【００２３】
そして、マイコン４１用の電源は、ダイオードＤ１、及びエンジン始動スイッチであるイグニッションスイッチＩＧＳＷを介して車載バッテリＢＴに接続されている。
また、マイコン４１用の電源は、電源用リレー４５と、駆動回路部４０とを接続する配線の途中に、ダイオードＤ２を介する形でも車載バッテリＢＴに接続されている。
即ち、イグニッションスイッチＩＧＳＷ、または、電源用リレー４５のいずれか一方がオンされると、車載バッテリＢＴから、マイコン４１に電力が供給される。
【００２４】
次に、マイコン４１が電源用リレー４５のオン/オフを切り替える手順について説明する。
まず、運転者により、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオン操作されると、車載バッテリＢＴからイグニッションスイッチＩＧＳＷ、ダイオードＤ１を介して、マイコン４１に電力が供給され、マイコン４１が作動する。作動したマイコン４１は、ＣＰＵやメモリなどの自身に搭載された電子部品、モータ回転角センサ２２、車速センサ２５、トルクセンサ２６、電流センサ４９、及び駆動回路部４０などを含む、電動パワーステアリング装置全体の正常な動作を確認する、いわゆるイニシャルチェックを行う。
【００２５】
そして、イニシャルチェックを通じて、電動パワーステアリング装置全体が正常であることを確認できた場合、電源用リレー４５をオンさせる。これにより、車載バッテリＢＴから、駆動回路部４０に直流電圧が供給され、モータ２１がモータ駆動制御を開始する。
【００２６】
また、運転者により、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオフ操作されると、イグニッションスイッチＩＧＳＷを介した、マイコン４１への電力供給は遮断されるが、マイコン４１は、電源用リレー４５を介した電力供給により、動作状態を維持することができる。この時、マイコン４１は、イグニッションスイッチＩＧＳＷのオフ操作を検知すると、モータ回転角センサ２２、車速センサ２５、トルクセンサ２６、及び電流センサ４９の出力などに基づいて、モータ駆動制御を停止する条件が成立したか否かを判断する。そして、モータ駆動制御を停止する条件が成立した場合、電源用リレー４５をオフする。これにより、車載バッテリＢＴから、駆動回路部４０への駆動電流の供給が遮断されるとともに、マイコン４１が停止する。
【００２７】
更に、ＥＣＵ２７は、イグニッションスイッチＩＧＳＷを介して、車載バッテリＢＴから所定の電圧が供給されているかどうか、をモニタするイグニッション電圧モニタ回路部（状態量モニタ手段）５０を有している。イグニッション電圧モニタ回路部５０は、リレー（切り替え手段）４６、分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２及びフィルタ用コンデンサＣ１１で構成されている。そして、リレー４６がオン時に、イグニッション電圧が、分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２で分圧され、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）４３に入力される。
【００２８】
次に、マイコン４１は、Ａ／Ｄ変換器４３によって入力されたイグニッション電圧が正常か、異常かを判定処理する。マイコン４１が行う一連のプログラム処理は、一般的に処理タスクと呼ばれる。上述した、Ａ／Ｄ変換器によるイグニッション電圧モニタ動作、及び異常判定処理は、状態判定処理タスク中でなされる。
【００２９】
次に、本実施形態のモータ制御装置２７による、状態判定処理タスクの構成図を図３に基づいて説明する。
図３に示すように、マイコン４１のメモリ４２には、割り込みタイマ毎に割り付けられたアドレスに、状態判定処理タスクがプログラムされている。本実施形態では、割り込み時間ｔ１ｍｓ毎に、割り込み１がアクセスされ、割り込み１にプログラムされている、状態判定処理タスク１（本実施形態では、イグニッション電圧モニタ、及び異常判定処理）が起動される。更に、割り込み時間ｔ２ｍｓ毎に、割り込み２がアクセスされ、割り込み２にプログラムされている、状態判定処理タスク２が起動される。以下、上記処理手順に従って、残りのタスクも順次処理される。
【００３０】
本実施形態のモータ制御装置２７は、Ａ／Ｄ変換手段（Ａ／Ｄ変換器）が状態量を変換するときには、切り替え手段（リレー）により、状態量モニタ手段（イグニッション電圧モニタ）への電力を供給する構成となっている。
次に、本実施形態のモータ制御装置２７による、イグニッション電圧モニタ回路への電力の供給、及び遮断を切り替える状態判定処理タスクの処理手順を図４に基づいて説明する。
まず、マイコン４１は、異常確定フラグがオフか否かを判定する（ステップＳ１０１）そして、マイコン４１は、異常確定フラグがオフの場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）には、リレー４６をオンし、イグニッション電圧モニタ回路へ電力を供給する（ステップＳ１０２）。次に、マイコン４１は、Ａ／Ｄ変換器４３で変換されたＡ／Ｄ変換値ＶＤを読み込む（ステップＳ１０３）。そして、マイコン４１は、リレー４６をオフし、イグニッション電圧モニタ回路への電力を遮断する（ステップＳ１０４）。
これらのステップは、上述したタイマによる割り込みにて処理される。
【００３１】
次に、マイコン４１は、Ａ／Ｄ変換器４３で変換されたＡ／Ｄ変換値ＶＤが、正常か否かを判定する（ＶＬ≦ＶＤ≦ＶＵ、ステップＳ１０５、状態量異常判定手段）。
そして、マイコン４１は、Ａ／Ｄ変換値ＶＤが正常でない場合（ＶＤ＜ＶＬまたはＶＤ＞ＶＵ、ステップＳ１０５：ＮＯ）には、異常確認カウンタＣＴＲをインクリメントする（ＣＴＲ＝ＣＴＲ＋１、ステップＳ１０６）。
【００３２】
次に、マイコン４１は、異常確認カウンタＣＴＲが所定カウント値ＣＴＲ０以上か否かを判定する（ステップＳ１０７）。そして、マイコン４１は、異常確認カウンタＣＴＲが所定カウント値ＣＴＲ０以上の場合（ＣＴＲ≧ＣＴＲ０、ステップＳ１０７：ＹＥＳ）には、イグニッション電圧の異常が確定したと判定して、異常確定フラグをオン（ステップＳ１０８）し、状態判定処理タスクを終了する。
【００３３】
一方、マイコン４１は、異常確認カウンタＣＴＲが所定カウント値ＣＴＲ０より小さい場合（ＣＴＲ＜ＣＴＲ０、ステップＳ１０７：ＮＯ）、または、Ａ／Ｄ変換器４３で変換されたＡ／Ｄ変換値ＶＤが、正常な場合（ＶＬ≦ＶＤ≦ＶＵ、ステップＳ１０５：ＹＥＳ）には、何も処理をしないで、状態判定処理タスクを終了する。
【００３４】
更に、マイコン４１は、異常確定フラグがオンの場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）には、イグニッション電圧をモニタする必要がないと判断して、リレー４６をオンしない。即ち、イグニッション電圧モニタ回路へ電力を供給しないで、状態判定処理タスクを終了する。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態のモータ制御装置２７によれば、以下の作用・効果が得られる。
マイコン４１は、Ａ／Ｄ変換器４３で変換されたＡ／Ｄ変換値ＶＤを読み込むときには、イグニッション電圧モニタ回路部５０のリレー４６をオンにして、イグニッション電圧モニタ回路部５０への電力を供給する構成とした。その結果、Ａ／Ｄ変換器４３で変換されたＡ／Ｄ変換値ＶＤを読み込むときのみ、イグニッション電圧モニタ回路部５０への電力が供給されるので、イグニッション電圧モニタ回路部５０へ電力を常時供給している場合と比較して、消費電力を低減できる。
【００３６】
更に、マイコン４１は、Ａ／Ｄ変換器４３で変換されたＡ／Ｄ変換値ＶＤの異常を判定するＡ／Ｄ変換値ＶＤ異常判定手段（ステップＳ１０５）を、更に備え、Ａ／Ｄ変換値ＶＤ異常判定手段によりＡ／Ｄ変換器４３で変換されたＡ／Ｄ変換値ＶＤの異常が確定した場合には、イグニッション電圧モニタ回路部５０のリレー４６をオフにして、イグニッション電圧モニタ回路部５０への電力供給を遮断する構成とした。その結果、Ａ／Ｄ変換値ＶＤ異常判定手段によりＡ／Ｄ変換値ＶＤの異常が確定した場合には、異常確定異常フラグをオンにして、イグニッション電圧モニタ回路部５０への電力供給を一切遮断するので、より一層消費電力を低減できる。
【００３７】
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した、以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態の図２に例示したブロック図では、状態量モニタ回路として、イグニッション電圧モニタ回路部を提示したが、これに限ったことではなく、パワー電圧モニタ回路部、モータ回転角センサ用電圧モニタ回路部、トルクセンサ用電圧モニタ回路部、及び車速センサ用電圧モニタ回路部に適用してもよい。
【００３８】
・上記実施形態の図４に例示したフローチャートでは、Ａ／Ｄ変換値ＶＤ異常判定手段として、イグニッション電圧異常判定手段を提示したが、これに限ったことではなく、パワー電圧異常判定手段、モータ回転角センサ用電圧異常判定手段、トルクセンサ用電圧異常判定手段、及び車速センサ用電圧異常判定手段に適用してもよい。
【００３９】
・上記実施形態の図３に例示した処理では、状態判定処理タスクをタイマ割り込みにて処理したが、タイマ割り込みを使用せず、状態判定処理タスクをプログラム順に処理してもよい。
【００４０】
・上記実施形態では、本発明を車両の電動パワーステアリング装置に適用したが、例えば、車両のステアリングシャフト３において、ステアリング２側の第１シャフトと、転舵輪１２側の第２シャフトとの間の伝達比を可変とする伝達比可変装置に本発明を適用してもよい。
【００４１】
・上記実施形態及びその変形例では、本発明を車両の電動パワーステアリング装置に適用する場合について例示したが、本発明の適用対象は、これに限らない。本発明は、車両に搭載されたモータ制御装置に限らず、マイコン、状態量モニタ回路、及び状態量異常判定手段を有する任意のモータ制御装置に適用可能である。
【００４２】
・本実施形態では、本発明をコラムアシストＥＰＳに具体化したが、本発明をラックアシストＥＰＳやピニオンアシストＥＰＳに適用してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１：電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２：ステアリング、
３：ステアリングシャフト、４：ラックアンドピニオン機構、５：ラック軸、
８：コラムシャフト、９：インターミディエイトシャフト、１０：ピニオンシャフト、１１：タイロッド、１２：転舵輪、２１：モータ、
２２：モータ回転角センサ、２３：減速機構、
２４：ＥＰＳアクチュエータ（操舵力補助装置）、
２５：車速センサ、２６：トルクセンサ、２７：モータ制御装置（ＥＣＵ）、
４０：駆動回路部、４１：制御部（マイコン、制御手段）、４２：メモリ、
４３：Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）、４５：電源用リレー、
４６：リレー（切り替え手段）、４９：電流センサ、
５０：イグニッション電圧モニタ回路部（状態量モニタ手段）、
Ｖ：車速、τ：操舵トルク、θｍ：モータ回転角、Ｉ：各相電流値、
ＩＧＳＷ：イグニッションスイッチ、ＢＴ：車載バッテリ、
Ｄ１、Ｄ２：ダイオード、
ＶＤ：Ａ／Ｄ変換値、ＶＬ：Ａ／Ｄ変換下限値、ＶＵ：Ａ／Ｄ変換上限値、
ＣＴＲ：異常確認カウンタ、ＣＴＲ０：所定カウント値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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