(57)【要約】【課題】小型化の実現と信頼性の確保とを図ることができる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】電源（直流電源Ｂ）からモータ駆動部１３への通電経路に、当該通電経路を導通／遮断する電源リレー１７を設ける。この電源リレー１７は、２つのＭＯＳＦＥＴ１７ａ，１７ｂを直列接続するバックトゥバックに配置し、双方向の電流を遮断可能とする。ＭＯＳＦＥＴ１７ｂの近傍にサーミスタＴ１を配置し、ＭＯＳＦＥＴ１７ｂの近傍の温度ｔ１を検出する。そして、その温度ｔ１が予め設定した基準温度ｔａ以上であるとき、ＭＯＳＦＥＴ１７ｂに発熱異常が発生していると判断する。【選択図】      図２
2014162423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリング機構に操舵補助力を付与する電動モータと、前記電動モータを駆動するモータ駆動部と、を備える電動パワーステアリング装置であって、
前記モータ駆動部に電源電圧を供給する電源と、
前記電源から前記モータ駆動部への通電経路に設けられ、当該通電経路を導通／遮断する第１のＭＯＳＦＥＴと、当該第１のＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間に、アノードが前記モータ駆動部側に、カソードが前記直流電源側に接続された第１の寄生ダイオードと、前記通電経路の前記第１のＭＯＳＦＥＴよりも前記モータ駆動部側に設けられ、当該通電経路を導通／遮断する第２のＭＯＳＦＥＴと、当該第２のＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間に、アノードが前記直流電源側に、カソードが前記モータ駆動部側に接続された第２の寄生ダイオードと、を有する電源リレーと、
少なくとも前記第２の寄生ダイオードの近傍の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部で検出した温度に基づいて、前記電源リレーの異常を検出する異常検出部と、を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記異常検出部は、前記温度検出部で検出した前記第２の寄生ダイオードの近傍の温度が、予め設定した基準温度以上であるとき、前記電源リレーに異常が発生していると判断することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記温度検出部は、
前記第２の寄生ダイオードの近傍の温度を検出する第１温度検出部と、
前記電源リレーの実装基板上で当該電源リレーから離れた位置の温度を検出する第２温度検出部と、を備え、
前記異常検出部は、
前記第１温度検出部で検出した温度と前記第２温度検出部で検出した温度との差分の絶対値が、予め設定した基準温度以上であるとき、前記電源リレーに異常が発生していると判断することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記異常検出部で前記電源リレーの異常を検出したとき、前記電動モータの電流指令値を、前記異常検出部で前記電源リレーの異常を非検出であるときと比較して制限する電流制限部を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電ラインの導通／遮断を制御する電源リレーを備える電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリング装置として、運転者がステアリングホイールを操舵する操舵トルクに応じて電動モータ駆動することによりステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置が普及している。
このような電動パワーステアリング装置として、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、電磁リレーなどの電源リレーによって電動モータやその駆動回路の通電ラインの開閉状態を制御するものである。ここでは、電磁リレーの温度を逐次推定し、その温度推定値が既定値を超えた場合に、電動モータの目標電流値の上限を段階的に減少するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０６２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術にあっては、電源リレーとして電磁リレー等の所謂メカリレーを採用しているが、メカリレーは構造上の体積が大きいため、小型化が望まれる電動パワーステアリング装置の問題点となっている。
そこで、本発明は、小型化の実現と電源リレーの信頼性の確保とを図ることができる電動パワーステアリング装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、車両のステアリング機構に操舵補助力を付与する電動モータと、前記電動モータを駆動するモータ駆動部と、を備える電動パワーステアリング装置であって、前記モータ駆動部に電源電圧を供給する電源と、前記電源から前記モータ駆動部への通電経路に設けられ、当該通電経路を導通／遮断する第１のＭＯＳＦＥＴと、当該第１のＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間に、アノードが前記モータ駆動部側に、カソードが前記直流電源側に接続された第１の寄生ダイオードと、前記通電経路の前記第１のＭＯＳＦＥＴよりも前記モータ駆動部側に設けられ、当該通電経路を導通／遮断する第２のＭＯＳＦＥＴと、当該第２のＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間に、アノードが前記直流電源側に、カソードが前記モータ駆動部側に接続された第２の寄生ダイオードと、を有する電源リレーと、少なくとも前記第２の寄生ダイオードの近傍の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部で検出した温度に基づいて、前記電源リレーの異常を検出する異常検出部と、を備えることを特徴としている。
【０００６】
このように、電源リレーとして、ＭＯＳＦＥＴを２つ直列にバックトゥバックに配置した半導体リレーを採用することで、電源リレーを小型化することができ、結果として電動パワーステアリング制御装置全体の小型化を実現することができる。また、電源からモータ駆動部への通電経路に配置した２つのＭＯＳＦＥＴのうち、後段のＭＯＳＦＥＴ（第２のＭＯＳＦＥＴ）近傍の温度を検出するので、電源リレーの異常発熱を検知することができる。電源リレーの異常発熱が起こる状況としては、後段のＭＯＳＦＥＴのみに導通異常が発生した場合がある。この場合、電源からモータ駆動部へは、前段のＭＯＳＦＥＴを通り、さらに後段のＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードを通って電力が供給されるため、後段のＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードに通常よりも大きな電流が流れ、異常発熱が起きる。したがって、後段のＭＯＳＦＥＴ近傍の温度を監視することで、上記異常発熱を適切に検知することができる。
【０００７】
また、上記において、前記異常検出部は、前記温度検出部で検出した前記第２の寄生ダイオードの近傍の温度が、予め設定した基準温度以上であるとき、前記電源リレーに異常が発生していると判断することが好ましい。
このように、後段のＭＯＳＦＥＴ近傍の温度と、予め設定した基準温度とを比較する。基準温度を後段のＭＯＳＦＥＴの定常発熱温度に設定すれば、後段のＭＯＳＦＥＴの異常発熱を容易に検知することができる。
【０００８】
さらに、上記において、前記温度検出部は、前記第２の寄生ダイオードの近傍の温度を検出する第１温度検出部と、前記電源リレーの実装基板上で当該電源リレーから離れた位置の温度を検出する第２温度検出部と、を備え、前記異常検出部は、前記第１温度検出部で検出した温度と前記第２温度検出部で検出した温度との差分の絶対値が、予め設定した基準温度以上であるとき、前記電源リレーに異常が発生していると判断することが好ましい。
このように、後段のＭＯＳＦＥＴ近傍の温度と、電源リレーから離れた位置の温度とを比較する。そのため、後段のＭＯＳＦＥＴの異常発熱を適切に検知することができる。また、電源リレーから離れた位置の温度が後段のＭＯＳＦＥＴ近傍の温度よりも高い場合には、電源リレー以外で発熱異常が起きていることも検知することができる。
【０００９】
また、上記において、前記異常検出部で前記電源リレーの異常を検出したとき、前記電動モータの電流指令値を、前記異常検出部で前記電源リレーの異常を非検出であるときと比較して制限する電流制限部を備えることが好ましい。
このように、電源リレーに異常が発生しているとき、電動モータの電流指令値を制限することで、パワーモジュールの消費電力を減少させることができる。したがって、発熱の蓄積によって各素子に不具合が発生するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電動パワーステアリング装置では、電源リレーとして２つのＭＯＳＦＥＴをバックトゥバック配置した半導体リレーを採用するので、電源リレーの小型化を実現することができる。また、電源リレー近傍の温度を監視するので、電源リレーに異常が発生した場合には、これを適切に検知することができる。そのため、異常発生時には、適切に然るべき処置を施すことができ、信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の基本構造を示す図である。
【図２】コントローラの制御系を示すブロック図である。
【図３】半導体モジュールを含むコントローラの分解斜視図である。
【図４】半導体モジュールの平面図である。
【図５】温度判定回路で実行する温度判定処理手順を示すフローチャートである。
【図６】ＭＣＵの構成を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態におけるコントローラの制御系を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態における半導体モジュールの平面図である。
【図９】第２の実施形態における温度判定回路で実行する温度判定処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の基本構造を示す図である。
図１の電動パワーステアリング装置において、操向ハンドル１のコラム軸２は、減速ギア３、ユニバーサルジョイント４Ａ及び４Ｂ、ピニオンラック機構５を経て操向車輪のタイトロッド６に連結されている。コラム軸２には、操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ７が設けられており、操向ハンドル１の操舵力を補助する電動モータ８が減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。
【００１３】
電動パワーステアリング装置を制御するコントローラ１０には、バッテリー（図示せず）から電力が供給されるとともに、イグニションキー（図示せず）を経てイグニションキー信号が入力される。コントローラ１０は、トルクセンサ７で検出された操舵トルクＴｓと車速センサ９で検出された車速Ｖとに基づいて、アシスト（操舵補助）指令となる操舵補助指令値の演算を行い、演算された操舵補助指令値に基づいて電動モータ８に供給する電流を制御する。
【００１４】
図２は、コントローラ１０の制御系を示すブロック図である。
コントローラ１０は、マイクロコンピュータ（ＭＣＵ）１１と、ブリッジ用ゲート駆動回路１２と、ＦＥＴのブリッジ構成で成るモータ駆動部１３とを備える。
ＭＣＵ１１は、入力Ｉ／Ｆ回路１４を介して、操舵トルク信号（操舵トルクＴｓ）、操舵角度信号（操舵角θ）及び車速信号（車速Ｖ）を入力する。そして、ＭＣＵ１１は、これらに基づいて電流指令値を演算し、演算した電流指令値をブリッジ用ゲート駆動回路１２に入力する。
【００１５】
ブリッジ用ゲート駆動回路１２は、入力された電流指令値等に基づいてゲート駆動信号を形成し、これをモータ駆動部１３に入力する。モータ駆動部１３は３相ブラシレスモータで構成される電動モータ８を駆動する。電動モータ８の電流は電流検出器１５で検出され、検出された電流信号はＡ／Ｄ変換回路１６を介してＭＣＵ１１にフィードバック電流として入力される。
【００１６】
また、モータ駆動部１３の回路構成について説明すると、電源ラインに対し、直列に接続されたＦＥＴＴｒ１及びＴｒ２、ＦＥＴＴｒ３及びＴｒ４、並びにＦＥＴＴｒ５及びＴｒ６が並列に接続されている。そして、電源ラインに対して、並列に接続されたＦＥＴＴｒ１及びＴｒ２、ＦＥＴＴｒ３及びＴｒ４、並びにＦＥＴＴｒ５及びＴｒ６が接地ラインに接続されている。これにより、インバータを構成する。
【００１７】
ここで、ＦＥＴＴｒ１及びＴｒ２は、ＦＥＴＴｒ１のソース電極とＦＥＴＴｒ２のドレイン電極とが直列に接続され、３相モータの例えばｃ相アームを構成する。また、ＦＥＴＴｒ３及びＴｒ４は、ＦＥＴＴｒ３のソース電極とＦＥＴＴｒ４のドレイン電極とが直列に接続され、３相モータの例えばａ相アームを構成する。更に、ＦＥＴＴｒ５及びＴｒ６は、ＦＥＴＴｒ５のソース電極とＦＥＴＴｒ６のドレイン電極とが直列に接続され、３相モータの例えばｂ相アームを構成する。
【００１８】
また、符号１７は、直流電源Ｂの投入のスイッチングを制御する電源リレーである。電源リレー１７は、２つのｎチャンネルＭＯＳＦＥＴ１７ａ，１７ｂと、抵抗１７ｃとを含んで構成されている半導体リレーである。ＭＯＳＦＥＴ１７ａ，１７ｂは、逆方向に直列に接続された、所謂バックトゥバックの配置となっている。これら２つのＭＯＳＦＥＴ１７ａ，１７ｂのドレイン・ソース端子間には、それぞれドレインからソースの方向に電流が流れる形で寄生ダイオード（保護ダイオード）が形成されている。
【００１９】
ＭＯＳＦＥＴ１７ａ，１７ｂは、電解コンデンサＣおよびモータ駆動部１３を直流電源Ｂに接続するか否かを切り替える電源スイッチである。ここで、ＭＯＳＦＥＴ１７ａは通常時の直流電源Ｂからの電源を導通／遮断する回路遮断用として、またＭＯＳＦＥＴ１７ｂは直流電源Ｂが逆接続されたときに電源を遮断する回路保護用として設けられている。すなわち、ＭＯＳＦＥＴ１７ａで順方向（図２における右方向）の電流を遮断し、ＭＯＳＦＥＴ１７ｂで逆方向（図２における左方向）の電流を遮断することで、双方向の電流を遮断できる電源遮断回路となっている。
【００２０】
ＭＯＳＦＥＴ１７ａ，１７ｂは、電動パワーステアリング装置の動作時にはオン状態（導通状態）、停止時にはオフ状態（非導通状態）となるように、スイッチ駆動回路（ゲートドライバ）１８によってオン／オフ制御される。
また、ＭＯＳＦＥＴ１７ｂの近傍には、サーミスタＴ１を配置する。サーミスタＴ１で検出した温度ｔ１は温度判定回路１９に入力され、温度判定回路１９で電源リレー１７の異常発熱を検知する温度判定処理が実行される。この温度判定処理については、後述する。
【００２１】
図３は、図１に示す電動パワーステアリング装置の半導体モジュールを含むコントローラ１０の分解斜視図であり、コントローラ１０は、ケース２０と、モータ駆動部１３を含むパワーモジュールとしての半導体モジュール３０と、放熱用シート３９と、制御演算装置１１及びゲート駆動回路１２を含む制御回路基板４０と、電力及び信号用コネクタ５０と、３相出力用コネクタ６０と、カバー７０とを備えている。
【００２２】
ここで、ケース２０は、略矩形状に形成され、半導体モジュール３０を載置するための平板状の半導体モジュール載置部２１と、半導体モジュール載置部２１の長手方向端部に設けられた、電力及び信号用コネクタ５０を実装するための電力及び信号用コネクタ実装部２２と、半導体モジュール載置部２１の幅方向端部に設けられた、３相出力用コネクタ６０を実装するための３相出力用コネクタ実装部２３とを備えている。
【００２３】
そして、半導体モジュール載置部２１には、半導体モジュール３０を取り付けるための取付けねじ３８がねじ込まれる複数のねじ孔２１ａが形成されている。また、半導体モジュール載置部２１及び電力及び信号用コネクタ実装部２２には、制御回路基板４０を取り付けるための複数の取付けポスト２４が立設され、各取付けポスト２４には、制御回路基板４０を取り付けるための取付けねじ４１がねじ込まれるねじ孔２４ａが形成されている。更に、３相出力用コネクタ実装部２３には、３相出力用コネクタ６０を取り付けるための取付けねじ６１がねじ込まれる複数のねじ孔２３ａが形成されている。
【００２４】
また、半導体モジュール３０は、前述したモータ駆動部１３の回路構成を有し、図４に示すように、基板３１に、６個のＦＥＴＴｒ１〜Ｔｒ６、電源ライン８１に接続された正極端子８１ａ、及び接地ラインに接続された負極端子８２ａが実装されている。また、基板３１には、３相モータのａ相出力ライン９１ａに接続されたａ相出力端子９２ａ、ｂ相出力ライン９１ｂに接続されたｂ相出力端子９２ｂ、及びｃ相出力ライン９１ｃに接続されたｃ相出力端子９２ｃを含む３相出力部９０が実装されている。また、基板３１上には、コンデンサを含むその他の表面実装部品３７が実装されている。更に、半導体モジュール３０の基板３１には、半導体モジュール３０を取り付けるための取付けねじ３８が挿通する複数の貫通孔３１ａが設けられている。
【００２５】
このように構成された半導体モジュール３０は、図３に示すように、ケース２０の半導体モジュール載置部２１上に複数の取付けねじ３８により取り付けられる。
なお、半導体モジュール３０を半導体モジュール載置部２１上に取り付けるに際しては、放熱用シート３９を半導体モジュール載置部２１上に取付け、その放熱用シート３９の上から半導体モジュール３０を取り付ける。この放熱用シート３９により、半導体モジュール３０で発生した熱が放熱用シート３９を介してケース２０に放熱される。放熱用シート３９は、放熱グリースなどの放熱性を有する部材を用いても良い。
【００２６】
また、制御回路基板４０は、基板上に複数の電子部品を実装して制御演算装置１１及びゲート駆動回路１２を含む制御回路を構成するものである。制御回路基板４０は、半導体モジュール３０を半導体モジュール載置部２１上に取り付けた後、半導体モジュール３０の上方から半導体モジュール載置部２１及び電力及び信号用コネクタ実装部２２に立設された複数の取付けポスト２４上に複数の取付けねじ４１により取り付けられる。制御回路基板４０には、取付けねじ４１が挿通する複数の貫通孔４０ａが形成されている。
【００２７】
また、電力及び信号用コネクタ５０は、バッテリー（図示せず）からの直流電源を半導体モジュール３０に、トルクセンサ１２や車速センサ９からの信号を含む各種信号を制御回路基板４０に入力するために用いられる。電力及び信号用コネクタ５０は、半導体モジュール載置部２１に設けられた電力及び信号用コネクタ実装部２２に複数の取付けねじ５１により取り付けられる。
【００２８】
そして、３相出力用コネクタ６０は、ａ相出力端子９２ａ、ｂ相出力端子９２ｂ、及びｃ相出力端子９２ｃからの電流を出力するために用いられる。３相出用コネクタ６０は、半導体モジュール載置部２１の幅方向端部に設けられた３相出力用コネクタ実装部２３に複数の取付けねじ６１により取り付けられる。３相出力コネクタ６０には、取付けねじ６１が挿通する複数の貫通孔６０ａが形成されている。
更に、カバー７０は、半導体モジュール３０、制御回路基板４０、電力及び信号用コネクタ５０、及び３相出力用コネクタ６０が取り付けられたケース２０に対し、制御回路基板４０の上方から当該制御回路基板４０を覆うように取り付けられる。
【００２９】
次に、図２の温度判定回路１９で実行する温度判定処理について、具体的に説明する。
図５は、温度判定回路１９で実行する温度判定処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１で、温度判定回路１９は、サーミスタＴ１で検出した温度ｔ１を取得し、ステップＳ２に移行する。
ステップＳ２では、温度判定回路１９は、前記ステップＳ１で取得したサーミスタ温度ｔ１と、予め設定した基準温度ｔａとを比較する。ここで、基準温度ｔａは、ＭＯＳＦＥＴ１７ｂの寄生ダイオードの定常発熱温度に設定する。そして、サーミスタ温度ｔ１が基準温度ｔａよりも低いと判定した場合にはステップＳ３に移行し、サーミスタ温度ｔ１が基準温度ｔａ以上であると判定した場合には、後述するステップＳ５に移行する。
【００３０】
ステップＳ３では、温度判定回路１９は、サーミスタＴ１は正常であると判断してステップＳ４に移行し、電流制限フラグＦＬＧを、電流制限を行わないことを示す“０”に設定してから温度判定処理を終了する。
一方、ステップＳ５では、温度判定回路１９は、サーミスタＴ１に温度異常が発生していると判断してステップＳ６に移行し、電流制限フラグＦＬＧを、電流制限を行うことを示す“１”に設定してから温度判定処理を終了する。
【００３１】
次に、ＭＣＵ１１の具体的構成について説明する。
図６は、ＭＣＵ１１の構成を示すブロック図である。
電流指令値演算部１１１は、操舵トルクＴ及び車速Ｖを入力し、これらに基づいて電流指令値Ｉｒｅｆ１を演算する。
また、指令値補償部１１２は、電流指令値演算部１１１で演算した電流指令値Ｉｒｅｆ１を補償するための補償値ＣＭを演算する。この指令値補償部１１２は、ＳＡＴ推定フィードバック部１１２ａで推定したセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）と、慣性補償値演算部１１２ｂで演算した慣性補償値とを加算部１１２ｃで加算した結果と、収斂性補償値演算部１１２ｄで演算した収斂性補償値とを加算部１１２ｅで加算した結果を、補償値ＣＭとして演算する。ここで、慣性補償値は、電動モータ８の慣性により発生するトルク相当分を補償して慣性感又は制御応答性の悪化を防止するためのものであり、収斂性補償値は、ヨーレートの収斂性を補償するためのものである。
【００３２】
補償値演算部１１２で演算した補償値ＣＭは、加算部１１３によって電流指令値演算部１１１で演算した電流指令値Ｉｒｅｆ１に加算される。加算部１１３の加算結果は、電流指令値Ｉｒｅｆ２として電流制限部１１４に入力される。
電流制限部１１４には、上述した温度判定回路１９の判定結果である電流制限フラグＦＬＧが入力され、電流制限フラグＦＬＧ＝１である場合には、電流指令値Ｉｒｅｆ２を、例えば２０％に制限した電流指令値Ｉｒｅｆ３を出力する。一方、電流制限フラグＦＬＧ＝０である場合には、電流指令値Ｉｒｅｆ２をそのまま（１００％）電流指令値Ｉｒｅｆ３として出力する。
【００３３】
減算部１１５は、電流制限部１１４による制限処理後の電流指令値Ｉｒｅｆ３から、モータ電流検出器１１８ａで検出されたモータ電流Ｉｍを減算し、その電流偏差Ｉｒｅｆ４を電流制御部１１６に出力する。
電流制御部１１６は、入力された電流偏差に対してＰＩ制御を施し、電圧指令値Ｅを演算する。ＰＷＭ制御部１１７は、電流制御値Ｅに基づいてインバータ１１８（モータ駆動部１３）の半導体スイッチング素子（ＦＥＴ）を駆動するＰＷＭ信号のデューティ比を演算し、これをインバータ１１８に出力する。
【００３４】
このように、直流電源Ｂからモータ駆動部１３への通電経路を導通／遮断する電源リレー１７は、２つのスイッチング素子（ｎチャンネルＭＯＳＦＥＴ１７ａ，１７ｂ）を直列にバックトゥバックに配置する半導体リレーとする。したがって、電源からの通電経路に設ける電源リレーとして、電磁リレー等の構造上の体積が大きい所謂メカリレーを採用する場合と比較して、電源リレーの小型化を実現することができる。そのため、小型化が望まれる電動パワーステアリング装置においては好適である。
【００３５】
そして、電源リレー１７の２つのスイッチング素子のうち、モータ駆動部１３側から直流電源Ｂ側への電流を遮断するスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ１７ｂ）の温度を検出し、検出した温度に基づいて電源リレー１７の異常を診断する。
ここで、２つのスイッチング素子のうち、上記通電経路の直流電源Ｂ側（前段）に配置したＭＯＳＦＥＴ１７ａは、自身の寄生ダイオードが逆方向（モータ駆動部１３側から直流電源Ｂ側へ）の電流を流す素子である。一方、上記通電経路のモータ駆動部１３側（後段）に配置したＭＯＳＦＥＴ１７ｂは、自身の寄生ダイオードが逆方向（モータ駆動部１３側から直流電源Ｂ側へ）の電流を流す素子である。
【００３６】
そのため、ＭＯＳＦＥＴ１７ａのゲートのみに異常が発生した場合には、上記通電経路を導通状態とするためにスイッチ駆動回路１８がＭＯＳＦＥＴ１７ａ，１７ｂをオン制御する信号を出力しても、ＭＯＳＦＥＴ１７ａが非導通となるだけであるため、異常発熱は発生しない。
ところが、ＭＯＳＦＥＴ１７ｂのゲートのみに異常が発生した場合には、ＭＯＳＦＥＴ１７ａが導通し、ＭＯＳＦＥＴ１７ｂが非導通となる。すると、直流電源Ｂから供給される電力は、ＭＯＳＦＥＴ１７ａを通り、さらにＭＯＳＦＥＴ１７ｂの寄生ダイオードを通って、電解コンデンサＣに蓄積される。このとき、ＭＯＳＦＥＴ１７ｂの寄生ダイオードへは、正常時よりも大きな電流が流れ、異常発熱が発生する。
【００３７】
したがって、ＭＯＳＦＥＴ１７ｂの近傍にサーミスタＴ１を配置し、サーミスタＴ１で検出した温度ｔ１と定常発熱温度である基準温度ｔａとを比較することで、サーミスタＴ１の温度異常、即ち電源リレー１７（ＭＯＳＦＥＴ１７ｂ）の異常発生を検知することができる。
また、電源リレー１７の発熱異常を検知した際に、パワーモジュールの消費電力であるモータ電流を正常時と比較して制限するので、寄生ダイオードの異常発熱によりＭＯＳＦＥＴ１７ｂが故障するのを防止することができる。さらに、電源リレー１７の異常発生時には電流指令値を制限するので、正常時と比較して操舵補助力は小さくなるが、ＥＰＳ制御自体は継続させることができる。すなわち、電源リレー１７の異常発生時には、正常時よりも小さい操舵補助力を発生する操舵補助制御を継続し、発熱を抑えながら軽い操舵を継続することができる。
【００３８】
以上のように、サーミスタＴ１によるＭＯＳＦＥＴ１７ｂ近傍の温度監視を行い、予期しない急激な温度上昇を検知した場合には、パワーモジュールで消費する電力を各素子が故障しない温度となるまで減少させるので、各素子の過熱による故障を防止しシステムの信頼性を高めることができる。
なお、上記において、ＭＯＳＦＥＴ１７ａが第１のＭＯＳＦＥＴに対応し、ＭＯＳＦＥＴ１７ｂが第２のＭＯＳＦＥＴに対応し、サーミスタＴ１が温度検出部に対応し、温度判定回路１９が異常検出部に対応している。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態は、上述した第１の実施形態において、サーミスタＴ１の温度ｔ１を予め設定した基準温度ｔａと比較することで異常発熱を検知しているのに対し、サーミスタＴ１の温度ｔ１を、ある別の場所に配置したサーミスタ温度と比較するようにしたものである。
図７は、本実施形態におけるコントローラ１０の制御系を示すブロック図である。
【００４０】
本実施形態のコントローラ１０は、図２に示すコントローラ１０においてサーミスタＴ２を配置したことを除いては、図２に示すコントローラ１０と同様の構成を有する。そのため、ここでは構成の異なる部分を中心に説明する。
サーミスタＴ２は、図８に示すように、半導体モジュール３０の基板３１上でサーミスタＴ１とは離れた位置に配置する。なお、サーミスタＴ２を配置する位置は、基板３１上で大電流が近くを流れない位置であれば適宜設定可能である。そして、サーミスタＴ２は、検出した温度ｔ２を温度判定回路１９に入力する。
【００４１】
図９は、本実施形態の温度判定回路１９で実行する温度判定処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１１で、温度判定回路１９は、サーミスタＴ１で検出した温度ｔ１を取得し、ステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、温度判定回路１９は、サーミスタＴ２で検出した温度ｔ２を取得し、ステップＳ１３に移行する。
【００４２】
ステップＳ１３では、温度判定回路１９は、前記ステップＳ１１で取得したサーミスタ温度ｔ１と、前記ステップＳ１２で取得したサーミスタ温度ｔ２との差分の絶対値（｜ｔ１−ｔ２｜）を算出する。そして、サーミスタ温度の差分の絶対値が予め設定した基準温度ｔｂを下回っているか否かを判定する。ここで、基準温度ｔｂは、ＭＯＳＦＥＴ１７ｂの寄生ダイオードの定常発熱温度と、半導体モジュール３０の基板３１の定常発熱温度とを考慮して設定する。
【００４３】
そして、サーミスタ温度の差分の絶対値が基準温度ｔｂよりも低いと判定した場合にはステップＳ１４に移行し、サーミスタ温度の差分の絶対値が基準温度ｔｂ以上であると判定した場合には、後述するステップＳ１６に移行する。
ステップＳ１４では、温度判定回路１９は、サーミスタＴ１及びＴ２は正常であると判断してステップＳ１５に移行し、電流制限フラグＦＬＧを、電流制限を行わないことを示す“０”に設定してから温度判定処理を終了する。
【００４４】
一方、ステップＳ１６では、温度判定回路１９は、サーミスタＴ１又はＴ２に温度異常が発生していると判断し、ステップＳ１７に移行する。このとき、サーミスタ温度ｔ１がサーミスタ温度ｔ２よりも高い場合、ＭＯＳＦＥＴ１７ｂの寄生ダイオードの過熱異常であるか、又はサーミスタＴ１の温度検出不良であると判断する。また、サーミスタ温度ｔ１がサーミスタ温度ｔ２よりも低い場合、サーミスタＴ２の温度検出不良であるか、サーミスタＴ２近傍の素子の過熱異常であると判断する。
【００４５】
ステップＳ１７では、温度判定回路１９は、電流制限フラグＦＬＧを、電流制限を行うことを示す“１”に設定してから温度判定処理を終了する。
このように、ＭＯＳＦＥＴ１７ｂの近傍にサーミスタＴ１を配置すると共に、サーミスタＴ１とは離れた位置にサーミスタＴ２を配置し、サーミスタＴ１で検出した温度ｔ１とサーミスタＴ２で検出した温度ｔ２とを比較することで、サーミスタＴ１の温度異常、即ち電源リレー１７（ＭＯＳＦＥＴ１７ｂ）の異常発生を検知することができる。さらに、サーミスタＴ２周辺の温度異常についても検知することができる。
【００４６】
そのため、電源リレー１７に発熱異常が発生している場合だけでなく、サーミスタＴ２周辺の素子に発熱異常が発生している場合にも、モータ電流を制限することができ、半導体モジュール３０の安全性を高めることができる。
なお、上記において、サーミスタＴ１が第１温度検出部に対応し、サーミスタＴ２が第２温度検出部に対応している。
【符号の説明】
【００４７】
１…操向ハンドル、２…コラム軸、３…減速ギア、４Ａ，４Ｂ…ユニバーサルジョイント、５…ピニオンラック機構、６…タイトロッド、７…トルクセンサ、８…電動モータ、９…車速センサ、１０…コントローラ、１１…ＭＣＵ、１２…ブリッジ用ゲート駆動回路、１３…モータ駆動部、１４…入力Ｉ／Ｆ回路、１５…電流検出器、１６…Ａ／Ｄ変換回路、１７…電源リレー、１７ａ，１７ｂ…ｎチャンネルＭＯＳＦＥＴ、１８…スイッチ駆動回路、１９…温度判定回路、２０…ケース、２１…半導体モジュール載置部、２１ａ…ねじ孔、２２…電力及び信号用コネクタ実装部、２３…３相出力用コネクタ実装部、２３ａ…ねじ孔、２４…取付けポスト、２４ａ…ねじ孔、３０…半導体モジュール、３１…基板、３１ａ…貫通孔、３７…表面実装部品、３８…取付けねじ、３９…放熱用シート、４０…制御回路基板、４０ａ…貫通孔、４１…取付けねじ、５０…電力及び信号用コネクタ、５１…取付けねじ、６０…３相出力用コネクタ、６０ａ…貫通孔、６１…取付けねじ、７０…カバー、８１…電源ライン、８１ａ…正極端子、８２ａ…負極端子、９０…３相出力部、９１ａ…ａ相出力ライン、９１ｂ…ｂ相出力ライン、９１ｃ…ｃ相出力ライン、Ｇ…ゲート電極（電極）、Ｓ…ソース電極（電極）、Ｔ１，Ｔ２…サーミスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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