(57)【要約】【課題】電源回路の構成部品に単一故障が生じた場合に、この電源回路により電源供給を受ける装置に与える影響を低減する。【解決手段】スイッチングレギュレータからなるＡ相及びＢ相の変換回路５１及び５２を並列に接続し、各変換回路５１、５２を構成する降圧用スイッチＱ１２、Ｑ２２を互いに１８０度ずらしてＰＷＭ駆動して、内部電圧Ｖbatを目標電圧Ｖｍに降圧しこれを制御演算装置２１にその動作電源電圧として供給する。また、各変換回路５１、５２において、降圧用スイッチＱ１２、Ｑ２２の上流側に異常時遮断用スイッチＱ１１、Ｑ２１をそれぞれ介挿し、過電流或いは変換電圧Ｖregａ、Ｖregｂ等の回路故障が生じた側の変換回路５１又は５２の異常時遮断用スイッチＱ１１又はＱ２１を非導通状態に切り替え、正常な変換回路のみを降圧動作させて、制御演算装置２１への動作電源電圧の供給を継続する。【選択図】          図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧を変圧する電源回路であって、
前記入力電圧を変圧するための能動素子を備えた電圧変換部と、当該電圧変換部と直列に接続され指令信号に応じて非導通となる異常時遮断用スイッチング素子と、
前記電圧変換部の異常監視を行う異常監視手段と、
前記異常監視手段で前記電圧変換部の異常を検出したとき、前記異常時遮断用スイッチング素子を非導通状態に制御する異常制御手段と、を備えることを特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記電圧変換部及び当該電圧変換部と直列に接続された前記異常時遮断用スイッチング素子を一の変換回路として、前記電源回路の入力ノード及び出力ノード間に並列に接続された複数の前記変換回路を有し、
前記異常監視手段は前記複数の変換回路のうちの何れの変換回路の前記電圧変換部で異常が生じたかを検出し、前記電圧変換部の異常を検出したときには、異常が検出された前記電圧変換部を除く電圧変換部のみを用いて前記変圧を行うことを特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項３】
前記電圧変換部はスイッチングレギュレータを構成し、
前記変換回路は、当該変換回路の出力電圧の低下に伴い他の変換回路の出力電圧が低下することを回避するための回り込み防止用のダイオードを、前記電圧変換部の出力側に備えることを特徴とする請求項２記載の電源回路。
【請求項４】
アクチュエータを駆動制御することによりステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置であって、
前記請求項１から請求項３の何れか１項記載の電源回路を、前記アクチュエータを駆動制御する制御装置用の電源回路として適用したことを特徴とする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、入力電圧を所定電圧に変換して出力する電源回路及びこれを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、電動パワーステリング装置において操舵アシスト制御を行う制御装置（以下、ＥＣＵともいう。）は、トルクセンサにより検出される操舵トルクに応じて、モータに流す電流を制御するマイクロコントロールユニット（ＭＣＵ（ＣＰＵ））を備えている。このマイクロコントロールユニットには、例えば、イグニッションスイッチを介してバッテリから供給される電源電圧がＥＣＵ内部の電源回路で降圧され、これが電源電圧として供給されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
このような電源回路においては、一般的に、図７に示すような、トランジスタにより構成されるリニアレギュレータ、又は図８に示すような、半導体スイッチ（例えばＦＥＴ）を利用したスイッチングレギュレータが採用されている。
【０００３】
なお、図７において、リニアレギュレータを構成する電源回路１００は、直列に接続された、過電流検出用抵抗Ｒｓ及び降圧制御用のＰＮＰトランジスタＴＲを備えると共に、過電流検出用抵抗Ｒｓの電圧入力側、及びＰＮＰトランジスタＴＲの電圧出力側にそれぞれ接続されるノイズ除去用のコンデンサＣ１及びＣ２と、ＰＮＰトランジスタＴＲ及びコンデンサＣ２間に接続される位相補償用コンデンサＣ３と、過電流検出用抵抗Ｒｓの両端電圧に基づき過電流監視を行うと共に、位相補償用コンデンサＣ３及びコンデンサＣ２間の電圧をモニタしこのモニタ電圧に基づきＰＮＰトランジスタＴＲを制御する、例えば東芝製ＴＢ９０００ＦＧ等のＣＰＵ用レギュレータで構成される電源制御ＩＣ１０１と、を備える。そして、コンデンサＣ２の電圧が出力電圧Ｖoutとなり、この出力電圧Ｖoutが、操舵アシスト制御を行うＣＰＵ１１０の動作電源電圧として供給される。
【０００４】
また、図８において、スイッチングレギュレータを構成する電源回路２００は、直列に接続された過電流検出用の抵抗Ｒ２０１、電界効果トランジスタＦＥＴ及びこれと逆並列に接続されたダイオードＤとからなる降圧用スイッチＱ２０１及び降圧用コイルＬ２０１を備えると共に、降圧用スイッチＱ２０１及び降圧用コイルＬ２０１間に一端が接続された降圧用ダイオードＤ２０１を有し、降圧用スイッチＱ２０１、降圧用ダイオードＤ２０１、降圧用コイルＬ２０１によって降圧回路を構成している。そして、電源制御ＩＣ２０１が、過電流検出用の抵抗Ｒ２０１の両端電圧に基づき過電流の監視を行うと共に、電源回路２００の出力電圧Ｖoutをモニタし、モニタ電圧Ｖoutに基づき降圧用スイッチＱ２０１をＰＷＭ制御することで入力電圧Ｖinを目標電圧（この場合、５〔ｖ〕）に降圧している。そして、電源回路２００の出力電圧Ｖoutが平滑用コンデンサＣ２０１を介して、操舵アシスト制御を行うＭＣＵ２１０に動作電源電圧として供給される。
【０００５】
ここで、図７に示すリニアレギュレータは、電源制御ＩＣ１０１によりトランジスタＴＲを制御することにより入力電圧Ｖinを降圧して、ＣＰＵ１１０用の動作電源電圧を生成し、この動作電源電圧をＣＰＵ１１０に供給している。
一方、図８に示すスイッチングレギュレータは、降圧用スイッチＱ２０１を構成する電界効果トランジタＦＥＴを、電源制御ＩＣ２０１によりＰＷＭ制御することにより、入力電圧Ｖinを降圧して、ＭＣＵ２１０用の動作電源電圧を生成し、この動作電源電圧をＭＣＵ２１０に供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−１４４２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年、自動車において電気電子システムの機能安全性の向上が望まれている。
例えば、電気電子システムにおいて部品等が故障した場合に、その故障を検出して電気電子システムを安全側へ移行し、且つドライバに警告を行うことで、ドライバに大きな影響を与えないようにすることが必要となっている。
また、単一故障が発生した場合に、この単一故障が起因となり周囲の部品が故障するという従属故障を防ぐことも必要となっている。
【０００８】
ここで、上述のように図７に示すリニアレギュレータを用いた電源回路１００においては、能動素子であるＰＮＰトランジスタＴＲがオープン故障してしまった場合にはＣＰＵ１１０への電源供給を行うことができなくなる。このため、ＣＰＵ１１０が機能停止となってしまい電動パワーステアリング装置による操舵アシストが停止してしまうことになり、この時点で、操舵アシストが突然停止されることになって、ドライバに違和感を与える可能性がある。
【０００９】
また、図８に示すスイッチングレギュレータを用いた電源回路２００においては、能動素子である電界効果トランジスタＦＥＴがオープン故障してしまった場合にはＭＣＵ２１０への電源供給を行うことができなくなる。このため、ＭＣＵ２１０が機能停止となってしまい電動パワーステアリング装置による操舵アシストが停止してしまうことになるため、この場合も同様に、操舵アシストが突然停止することになってドライバに違和感を与える可能性がある。
【００１０】
さらに、スイッチングレギュレータを用いた場合、リニアレギュレータを用いた場合に比較して出力電圧のリップルが大きいという問題がある。つまり、スイッチングレギュレータの出力であるＭＣＵ２１０の動作電源電圧が変動すると、この動作電源電圧の変動に伴い、ＭＣＵ２１０におけるＡ／Ｄ変換値が変動し、この変動するＡ／Ｄ変換値を用いて制御を行う操舵アシスト制御に対して影響を与える可能性がある。
【００１１】
例えば、操舵トルクに応じた操舵トルク信号を、ＭＣＵ２１０においてＡ／Ｄ変換しこれを用いて操舵アシスト制御を行う場合、ＭＣＵ２１０への動作電源電圧が変動すると、それに伴い操舵トルク信号のＡ／Ｄ変換値が変動し、その結果、操舵アシスト量が変動してしまい、ドライバに、操舵アシストトルクの不快な変動を伝えてしまう可能性がある。このため、ＭＣＵ２１０に供給される動作電源電圧である電源回路の出力電圧Ｖoutのリップルは極力低減することが望ましい。
【００１２】
そこで、本発明は上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、電源回路の構成部品に単一故障が発生したとしても、この電源回路により電源供給を受ける装置に与える影響を低減することの可能な電源回路及びこれを用いた電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１にかかる電源回路は、入力電圧を変圧する電源回路であって、前記入力電圧を変圧するための能動素子を備えた電圧変換部と、当該電圧変換部と直列に接続され指令信号に応じて非導通となる異常時遮断用スイッチング素子と、前記電圧変換部の異常監視を行う異常監視手段と、前記異常監視手段で前記電圧変換部の異常を検出したとき、前記異常時遮断用スイッチング素子を非導通状態に制御する異常制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項２にかかる電源回路は、前記電圧変換部及び当該電圧変換部と直列に接続された前記異常時遮断用スイッチング素子を一の変換回路として、前記電源回路の入力ノード及び出力ノード間に並列に接続された複数の前記変換回路を有し、前記異常監視手段は前記複数の変換回路のうちの何れの変換回路の前記電圧変換部で異常が生じたかを検出し、前記電圧変換部の異常を検出したときには、異常が検出された前記電圧変換部を除く電圧変換部のみを用いて前記変圧を行うことを特徴としている。
【００１５】
さらに、請求項３にかかる電源回路は、前記電圧変換部はスイッチングレギュレータを構成し、前記変換回路は、当該変換回路の出力電圧の低下に伴い他の変換回路の出力電圧が低下することを回避するための回り込み防止用のダイオードを、前記電圧変換部の出力側に備えることを特徴としている。
さらにまた、本発明の請求項４に係る電動パワーステアリング装置は、アクチュエータを駆動制御することによりステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置であって、前記請求項１から請求項３の何れか１項記載の電源回路を、前記アクチュエータを駆動制御する制御装置用の電源回路として適用したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１にかかる電源回路によれば、変圧を行う電圧変換部と直列に異常時遮断用スイッチング素子を設けたため、例えば、異常時遮断用スイッチング素子を、通常は導通状態に制御して電圧変換部で変圧を行い、異常監視手段で電源回路の出力電圧異常を検出したときには異常時遮断用スイッチング素子を非導通状態に切り替えることによって、電源回路で変圧した変換電圧の供給先の装置に対し、電源回路の異常によって過大な電圧が印加される等により、供給先の装置に与える影響を低減することができる。
【００１７】
また、請求項２にかかる電源回路によれば、電圧変換部及びこの電圧変換部と直列に接続された異常時遮断用スイッチング素子を一の変換回路とし、電源回路の入力ノード及び出力ノード間にこれらを複数並列に接続した構成としたため、一の変換回路の電圧変換部に異常が生じたときにはその異常時遮断用スイッチング素子を非導通状態に切り替え、他の電圧変換部のみにより変圧動作を行うことにより、電源回路の構成部品の一部に異常が生じた場合であっても引き続き変圧を行うことができ、すなわち、変換電圧の供給先の装置に対し引き続き、変換電圧を供給することができる。
【００１８】
さらに、請求項３にかかる電源回路によれば、電圧変換部の出力側に回り込み防止用のダイオードを設けたため、一の変換回路に異常が生じその出力電圧が低下した場合であっても、この出力電圧の低下に引きずられて他の変換回路の出力電圧が低下することを回避することができ、すなわち変換電圧を継続して安定供給することができる。
また、本発明の請求項４にかかる電動パワーステアリング装置によれば、上述のような電源回路を、アクチュエータを駆動制御する制御装置用の電源回路として適用したため、電圧変換部の単一故障に起因してアクチュエータを駆動制御する制御装置が故障することを抑制することができる。特に、電圧変換部を含む変換回路を複数並列に接続することによって、一の変換回路に異常が生じた場合であっても、他の変換回路のみにより変圧動作を行うことによって、引き続き変換電圧を制御装置に供給することができ、すなわち、引き続き操舵アシストを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態におけるコントローラの構成を示すブロック図である。
【図３】操舵補助電流指令値算出マップである。
【図４】図２の電源回路の回路構成を示すブロック図である。
【図５】電源制御ＩＣの処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】制御演算装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】従来のリニアレギュレータを用いた電源回路の一例を示すブロック図である。
【図８】従来のスイッチングレギュレータを用いた電源回路の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した電動パワーステアリング装置の一例を示す全体構成図である。
図中、符号１は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が入力軸２ａと出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２に伝達される。このステアリングシャフト２は、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は操舵トルク検出手段としてのトルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一端に連結されている。
【００２１】
出力軸２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャフト５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ａとこのピニオン８ａに噛合するラック８ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラック８ｂで直進運動に変換している。
ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速ギヤ１１と、この減速ギヤ１１に連結されて操舵系に対して操舵補助力を発生する電動モータ１２とを備えている。
【００２２】
トルクセンサ３は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介装した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を例えばポテンショメータで検出するように構成されている。このトルクセンサ３から出力されるトルク検出信号Ｔ′はコントローラ１５に入力される。
コントローラ１５は、車載のバッテリ１７（例えば、定格電圧が１２Ｖである）から電源供給されることによって作動する。バッテリ１７の負極は接地され、その正極はエンジン始動を行うイグニッションスイッチ１８を介してコントローラ１５に接続されると共に、イグニッションスイッチ１８を介さず直接コントローラ１５に接続されている。
【００２３】
また、本実施形態の電動モータ１２は、例えば３相ブラシレスモータであり、図２に示すように、ロータの回転位置を検出するレゾルバ、エンコーダ等で構成されるロータ位置検出回路３３ａを備える。
コントローラ１５には、図２に示すように、トルクセンサ３で検出されたトルク検出信号Ｔ′及び車両内のコントローラを接続するネットワークである車両ＣＡＮ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）（車内ＬＡＮ）１６により入力される車速検出値Ｖが入力されると共に、ロータ位置検出回路３３ａから出力されるロータ回転位置信号θ′が入力される。
【００２４】
このコントローラ１５は、各種センサの検出信号に基づいて操舵補助力を電動モータ１２で発生するための各相電圧指令値を演算し、これに基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ６を生成する例えばマイクロコンピュータで構成される制御演算装置（ＭＣＵ）２１と、３相の電動モータ１２を駆動する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）で構成されるモータ駆動回路２２と、制御演算装置２１から出力されるＰＷＭ制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ６に基づいてモータ駆動回路２２の電界効果トランジスタのゲート電圧を制御するゲートドライブ回路（ＦＥＴゲート駆動回路）２３と、電動モータ１２に供給される各相電流を検出するためのモータ電流検出回路２６と、電動モータ１２の端子電圧を検出するモータ端子電圧検出回路２７と、を備える。
【００２５】
前記モータ駆動回路２２は、２つの電界効果トランジスタＦＥＴ１及びＦＥＴ２が直列に接続された直列回路と、この直列回路と並列に接続された同様に２つの電界効果トランジスタＦＥＴ３及びＦＥＴ４の直列回路、電界効果トランジスタＦＥＴ５及びＦＥＴ６の直列回路とでいわゆるインバータが構成されている。また、各電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ６にはそれぞれダイオードが内蔵されている。
【００２６】
そして、電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ３、ＦＥＴ５のドレインがバッテリ電圧供給ノードＮｂに接続され、トランジスタＦＥＴ２、ＦＥＴ４、ＦＥＴ６のソース側はそれぞれモータ電流検出用抵抗ｒ１、ｒ２、ｒ３を介して接地されている。
そして、電界効果トランジスタＦＥＴ１及びＦＥＴ２の接続点、電界効果トランジスタＦＥＴ３及びＦＥＴ４の接続点並びに電界効果トランジスタＦＥＴ５及びＦＥＴ６の接続点が電動モータ１２に接続される。
そして、インバータから電動モータ１２に印加されるモータ端子電圧Ｖｕ、Ｖｖ及びＶｗがモータ端子電圧検出回路２７で検出される。また、モータ電流検出用抵抗ｒ１〜ｒ３の両端電圧から各相のモータ電流Ｉｍｕ、Ｉｍｖ、Ｉｍｗがモータ電流検出回路２６で検出される。
【００２７】
また、コントローラ１５は、モータ駆動回路２２と電動モータ１２との間の３相の電源ラインのうち何れか２相の電源ライン、例えばｕ相及びｖ相に介挿されたリレー２８ｕ、２８ｖを導通／非導通制御するモータリレー駆動回路２８、トルクセンサ３で検出されたトルク検出信号Ｔ′をもとにトルク検出値Ｔを検出するトルク検出回路３１、車両ＣＡＮ（車内ＬＡＮ）１６とのインターフェース処理を行って車速検出値Ｖを受信するＣＡＮインターフェース回路３２、ロータ位置検出回路３３ａから出力されるロータ回転位置信号θ′をもとにモータ回転角θを検出するモータ角度検出回路３３、コントローラ１５内の温度を検出する温度検出回路３４、制御演算装置２１での演算処理に必要な各種パラメータが記憶されるとともに、演算処理結果等を記憶するＥＥＰＲＯＭ３５、制御演算装置２１の動作監視等を行うＭＣＵ監視回路３６を備える。
【００２８】
前記モータ電流検出回路２６及びモータ端子電圧検出回路２７からのモータ電流Ｉｍｕ〜Ｉｍｗ及びモータ端子電圧Ｖｕ〜Ｖｗ、トルク検出回路３１からのトルク検出値Ｔ、ＣＡＮインターフェース回路３２からの車速検出値Ｖ、モータ角度検出回路３３からのモータ回転角θ、温度検出回路３４からの温度検出値は、制御演算装置２１に入力される。また、モータリレー駆動回路２８は制御演算装置２１によって制御される。
【００２９】
そして、バッテリ１７は、ノイズフィルタ４１、電源リレー４２及び平滑用コンデンサＣ４２を介してバッテリ電圧供給ノードＮｂに接続されるとともに、バッテリ電圧供給ノードＮｂを介して、ダイオードＯＲ回路４５を構成する一方のダイオード４５ａのカソードに接続され、アノード側は平滑用コンデンサＣ４５を介してダイオードＯＲ回路４５を構成する他方のダイオード４５ｂのアノードに接続される。ダイオード４５ｂのカソードは、イグニッションスイッチ１８を介してバッテリ１７に接続される。つまり、ダイオード４５ａ及び４５ｂのアノード側には、バッテリ１７のバッテリ電圧Ｖｂが電源リレー４２を通る経路とイグニッションスイッチ１８を通る経路とにより印加され、このアノード側の電圧が、内部電圧Ｖbatとして電源回路４６に供給される。
電源回路４６は内部電圧Ｖbatを制御演算装置２１用の電源電圧として例えば５〔ｖ〕に変換し平滑用コンデンサＣ４６を介して制御演算装置２１に供給する。
また、イグニッションスイッチ１８の出力であるイグニッション電圧ＶＩＧは、ダイオード４７ａを介してＩＧ電圧検出回路４７に入力され、ＩＧ電圧検出回路４７は、イグニッションスイッチ電圧ＶＩＧを検出しこれを制御演算装置２１に出力する。
【００３０】
そして、制御演算装置２１は、操舵アシスト制御を実行し、具体的には操舵トルクＴ及び車速検出値Ｖに基づいて電流指令値Ｉｒｅｆを演算し、演算した電流指令値Ｉｒｅｆと検出したモータ電流Ｉｍｕ〜Ｉｍｗ及びモータ角度θとに基づいて、操舵補助力を電動モータ１２で発生するための各相電圧指令値Ｖｒｅｆｕ、Ｖｒｅｆｖ及びＶｒｅｆｗを演算し、これに基づきモータ駆動回路２２の各電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ６を制御するためのＰＷＭ制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ６を出力する。
すなわち、制御演算装置２１は、先ず、操舵トルクＴ及び車速検出値Ｖに基づいて図３に示す操舵補助電流指令値算出マップを参照して、電流指令値Ｉｒｅｆを算出する。
【００３１】
ここで、操舵補助電流指令値算出マップは、図３に示すように、横軸に操舵トルクＴをとり、縦軸に電流指令値Ｉｒｅｆをとると共に、車速検出値Ｖをパラメータとした放物線状の曲線で表される特性線図で構成され、操舵トルクＴが“０”からその近傍の設定値Ｔｓ１までの間は電流指令値Ｉｒｅｆが“０”を維持し、操舵トルクＴが設定値Ｔｓ１を超えると最初は電流指令値Ｉｒｅｆが操舵トルクＴの増加に対して比較的緩やかに増加するが、さらに操舵トルクＴが増加すると、その増加に対して電流指令値Ｉｒｅｆが急峻に増加するように設定され、この特性曲線が、車速Ｖが増加するに従って傾きが小さくなるように設定されている。
【００３２】
次に、上記操舵補助電流指令値算出マップにより算出した電流指令値Ｉｒｅｆに対して、モータ回転角θをもとに算出するモータ角速度ω及びモータ角加速度αに基づいて各種補償処理を行って電流指令値Ｉｔを算出する。
一方、制御演算装置２１は、モータ電流検出回路２６で検出されたモータ電流Ｉｍｕ、Ｉｍｖ及びＩｍｗを読込み、電流指令値Ｉｔとモータ回転角θとに基づいて、電流指令値Ｉｔを電動モータ１２のＵ相、Ｖ相及びＷ相の目標相電流値Ｉｍｕ＊、Ｉｍｖ＊及びＩｍｗ＊に変換する三相分相処理を行ってから、モータ電流Ｉｍｕ〜Ｉｍｗと目標相電流値Ｉｍｕ＊〜Ｉｍｗ＊との両者の偏差を求め、その偏差に対してＰＩＤ処理を施して各相電圧指令値Ｖｒｅｆｕ、Ｖｒｅｆｖ及びＶｒｅｆｗを算出する。さらに、電圧指令値Ｖｒｅｆｕ〜Ｖｒｅｆｗに基づいて各相のデューティ比Ｄｕ、Ｄｖ及びＤｗを決定し、これに基づきＦＥＴゲート駆動回路２３の各ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６に対するＰＷＭ制御信号ＰＷＭ１〜ＷＭ６を生成し、これをＦＥＴゲート駆動回路２３に出力する。
【００３３】
また、制御演算装置２１は、イグニッションスイッチ１８を介した経路を経て電源回路４６から動作電源電圧が供給されると、予め設定された初期診断を実行し、電源リレー４２を導通状態とする指令信号を電源リレー駆動回路４３に出力し、さらに操舵アシスト制御を開始する。また、制御演算装置２１は、ＩＧ電圧検出回路４７の検出信号に基づきイグニッションスイッチ１８がオフとなったことを検出すると、電動パワーステアリング装置を停止させるための、予め設定された終了時動作を行い、コントローラ１５内の各部を停止可能な状態に移行させた後、最後に電源リレー４２を非導通状態とする指令信号を電源リレー駆動回路４３に出力する。
【００３４】
制御演算装置２１からの指令信号にしたがって電源リレー駆動回路４３が電源リレー４２を導通状態に制御することにより、バッテリ１７のバッテリ電圧Ｖｂがノイズフィルタ４１、電源リレー４２を介して電源回路４６に供給され、イグニッションスイッチ１８を経由して供給されるバッテリ電圧Ｖｂ及び電源リレー４２を経由して供給されるバッテリ電圧Ｖｂが内部電圧Ｖbatとして電源回路４６に供給され、所定の動作電源電圧が制御演算装置２１に供給されることになる。
【００３５】
一方、電源リレー駆動回路４３が電源リレー４２を非導通状態に制御することにより、電源リレー４２が非導通状態となり、電源回路４６への、電源リレー４２を経由してのバッテリ電圧Ｖｂの供給が停止され、且つイグニッションスイッチ１８がオフでありイグニッションスイッチ１８を経由してのバッテリ電圧Ｖｂの供給が停止されるため、電源回路４６への内部電圧Ｖbatの供給が停止され、制御演算装置２１への動作電源電圧の供給が停止し制御演算装置２１が停止する。
【００３６】
また、制御演算装置２１は、電源回路４６の後述の電源制御ＩＣ５３から電源回路４６のエラー信号が入力されたときには、電源回路４６に内部故障が発生したと判断し、コントローラ１５内で異常が発生したことを、ＣＡＮインターフェース回路３２を介して車両ＣＡＮ１６に送信し、例えば、車両ＣＡＮ１６を介してメータの警告灯を点灯させる等を行うことにより、ドライバに、コントローラ１５内での異常の発生を伝達する。
【００３７】
また、制御演算装置２１は、温度検出回路３４からの温度検出値に基づくコントローラ１５のユニット内の温度環境の監視や、モータ端子電圧検出回路２７からのモータ端子電圧の監視、ＭＣＵ監視回路３６からの監視情報等に基づいて、予め設定された異常監視を行い、異常検出時にはこれをドライバに通知する、また、モータリレー駆動回路２８を介してリレー２８ｕ、２８ｖを強制的に遮断する等の所定の処理を行う。また、ＣＡＮインターフェース回路３２を介して車両ＣＡＮ１６からエンジン回転数を受信し、エンジン回転数が予め設定したしきい値以上であるとき操舵アシスト起動条件を満足したとして、前記操舵アシスト制御を起動し、また、コントローラ１５内の各部の所定情報をＣＡＮインターフェース回路３２を介して車両ＣＡＮ１６で接続された各部に通知する。
ＦＥＴゲート駆動回路２３は、モータ駆動回路２２の電界効果トランジスタＦＥＴ１〜ＦＥＴ６を、制御演算装置２１から出力されるＰＷＭ制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭ６にしたがってＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００３８】
次に、電源回路４６について説明する。
図４は、電源回路４６の構成を示すブロック図である。
電源回路４６は、スイッチングレギュレータで構成されるＡ相の変換回路５１及びＢ相の変換回路５２と、これら変換回路５１及び５２を駆動制御する電源制御ＩＣ５３とを備える。
Ａ相の変換回路５１は、直列に接続された、過電流検出用抵抗Ｒ１１と、異常時遮断用スイッチＱ１１と、降圧用スイッチＱ１２と、降圧用コイルＬ１１と、を備えるとともに、降圧用ダイオードＤ１１を備える。この降圧用ダイオードＤ１１のカードは、降圧用スイッチＱ１２及び降圧用コイルＬ１１の接続点に接続され、アノードは接地される。降圧用スイッチＱ１２と降圧用コイルＬ１１と降圧用ダイオードＤ１１とで降圧回路５１ｖを構成している。さらに、降圧用コイルＬ１１の他端には、回り込み防止用のダイオードＤ１２のアノードが接続される。そして、過電流検出用の抵抗Ｒ１１の一端が電源回路４６の入力ノードＮinに接続され、回り込み防止用のダイオードＤ１２のカソードが、電源回路４６の出力ノードＮoutに接続される。
【００３９】
異常時遮断用スイッチＱ１１は、ｐチャネル型電界効果トランジスタＦＥＴ１１（以下、トランジスタＦＥＴ１１ともいう）で構成され、このトランジスタＦＥＴ１１にはダイオード１１ａが内蔵されている。同様に降圧用スイッチＱ１２は、ｐチャネル型電界効果トランジスタＦＥＴ１２（以下、トランジスタＦＥＴ１２ともいう）で構成され、このトランジスタＦＥＴ１２にはダイオード１２ａが内蔵されている。そして、トランジスタＦＥＴ１１のドレインが過電流検出用の抵抗Ｒ１１の一端と接続され、トランジスタＦＥＴ１１のソースが、トランジスタＦＥＴ１２のドレインと接続され、トランジスタＦＥＴ１２のソースが、降圧用ダイオードＤ１１のカソード及び降圧用コイルＬ１１の一端に接続される。
【００４０】
一方、Ｂ相の変換回路５２は、Ａ相の変換回路５１と同様に構成され、直列に接続された、過電流検出用抵抗Ｒ２１と、異常時遮断用スイッチＱ２１と、降圧用スイッチＱ２２と、降圧用コイルＬ２１と、を備えるとともに、降圧用ダイオードＤ２１を備える。この降圧用ダイオードＤ２１のカソードは、降圧用スイッチＱ２２及び降圧用コイルＬ２１の接続点に接続され、アノードは接地される。前記降圧用スイッチＱ２２、降圧用コイルＬ２１、降圧用ダイオードＤ２１が降圧回路５２ｖを構成している。さらに、降圧用コイルＬ２１の他端には、回り込み防止用のダイオードＤ２２のアノードが接続され、過電流検出用の抵抗Ｒ２１の一端が電源回路４６の入力ノードＮinに接続され、回り込み防止用のダイオードＤ２２のカソードが、電源回路４６の出力ノードＮoutに接続される。
【００４１】
異常時遮断用スイッチＱ２１は、ｐチャネル型電界効果トランジスタＦＥＴ２１（以下、トランジスタＦＥＴ２１ともいう）で構成され、このトランジスタＦＥＴ２１にはダイオード２１ａが内蔵されている。同様に降圧用スイッチＱ２２は、ｐチャネル型電界効果トランジスタＦＥＴ２２（以下、トランジスタＦＥＴ２２ともいう）で構成され、このトランジスタＦＥＴ２２にはダイオード２２ａが内蔵されている。そして、トランジスタＦＥＴ２１のドレインが過電流検出用の抵抗Ｒ２１の一端と接続され、トランジスタＦＥＴ２１のソースが、トランジスタＦＥＴ２２のドレインと接続され、トランジスタＦＥＴ２２のソースが、降圧用ダイオードＤ２１のカソード及び降圧用コイルＬ２１の一端に接続される。
【００４２】
電源制御ＩＣ５３は、カスタムＩＣ化したＡＳＩＣ等で構成される。
そして、電源制御ＩＣ５３は、電源回路４６の出力電圧である変換電圧Ｖregが、目標電圧（この場合、制御演算装置２１の動作電源電圧である５〔ｖ〕）となるように降圧回路５１ｖ及び５２ｖを降圧制御すると共に、Ａ相の変換回路５１及びＢ相の変換回路５２の回路故障検出を行って、何れの変換回路で故障が生じたかを検出し、何れかの変換回路５１又は５２においてその回路故障を検出したときには、回路故障が検出されたＡ相又はＢ相の変換回路５１又は５２の異常時遮断用スイッチＱ１１又はＱ２１を非導通状態に制御し、そのＡ相又はＢ相の変換回路５１又は５２の電圧生成機能を停止させる。以後、回路故障が検出されていないＡ相又はＢ相の変換回路５１又は５２のみにより降圧動作を行うための降圧制御を行う。
【００４３】
図５は、電源制御ＩＣ５３の処理手順の一例を示すフローチャートである。
電源制御ＩＣ５３は、内部電圧Ｖbatの供給を受けて起動する。すなわち、コントローラ１５が停止している状態から、ドライバの操作によりイグニッションスイッチ１８がオン状態となると、バッテリ１７のバッテリ電圧Ｖｂがイグニッションスイッチ１８、ダイオードＯＲ回路４５を構成するダイオード４５ｂを介して内部電圧Ｖbatとして電源回路４６に供給される。
この内部電圧Ｖbatの供給を受けて電源回路４６の電源制御ＩＣ５３が起動する（ステップＳ１）。
【００４４】
電源制御ＩＣ５３は、起動されると、異常時遮断用スイッチＱ１１及びＱ２１を導通状態にする指令信号を出力する（ステップＳ２）。そして、Ａ相の降圧回路５１ｖ及びＢ相の降圧回路５２ｖにより、電源回路４６に入力される内部電圧Ｖbatを目標電圧Ｖｍに降圧するための降圧制御（以後、「Ａ相及びＢ相による降圧制御」ともいう）を開始する（ステップＳ３）。
具体的には、電源回路４６の出力ノードＮoutの電圧を変換電圧Ｖregとしてモニタし、変換電圧Ｖregを目標電圧（この場合、制御演算装置２１の動作電源電圧である５〔ｖ〕）に一致させるための、降圧用スイッチＱ１２のトランジスタＦＥＴ１２のＰＷＭ制御信号ｐｗｍＡ及び降圧用スイッチＱ２２のトランジスタＦＥＴ２２のＰＷＭ制御信号ｐｗｍＢを生成し、これをトランジスタＦＥＴ１２及びＦＥＴ２２のゲートに出力する。
【００４５】
このとき、電源制御ＩＣ５３は、トランジスタＦＥＴ１２とトランジスタＦＥＴ２２とを互いに半周期（１８０度）ずらし、且つノンオーバーラップタイムをもつようにＰＷＭ駆動する。このように互いに半周期（１８０度）ずらしてＰＷＭ駆動する。このように、半周期ずらしてＰＷＭ駆動することによって、降圧回路５１ｖからの出力電流のリップル電流と降圧回路５２ｖからの出力電流のリップル電流とが生じるタイミングが半周期ずれ、その結果、これら降圧回路５１ｖからの出力電流と降圧回路５２ｖからの出力電流との和である電源回路４６の出力電流において、降圧回路５１ｖからの出力電流のリップル電流と降圧回路５２ｖからの出力電流のリップル電流とが互いに打ち消しあうことと同等となり、結果的に、電源回路４６の出力電流のリップル電流が低減されることになる。このため、リップル電流による電流変動に伴う電源回路４６の出力電圧Ｖregの変動を低減することができる。
【００４６】
次いで、ステップＳ４に移行し、Ａ相の変換回路５１の回路故障判断を行う。すなわち、過電流検出用抵抗Ｒ１１の両端電圧と、降圧用コイルＬ１１及び回り込み防止用ダイオードＤ１２間の電圧すなわち変換回路５１の変換電圧Ｖregａとをモニタし、過電流検出用抵抗Ｒ１１の両端電圧から過電流を検出したとき、或いは、変換電圧Ｖregａが許容範囲を超えた場合等、変換電圧Ｖregａの異常を検出したとき、Ａ相の変換回路５１に異常が生じたと判断する。
【００４７】
例えば、異常時遮断用スイッチＱ１１或いは、降圧用スイッチＱ１２が非導通状態のままとなり制御不可である場合、或いは過電流検出用抵抗Ｒ１１、異常時遮断用スイッチＱ１１、降圧用スイッチＱ１２、降圧用コイルＬ１１、回り込み防止用ダイオードＤ１２に断線が生じる等といったオープン故障が発生した場合には、変換電圧Ｖregａが零〔ｖ〕を維持するため、これらのうちの何れかの故障が生じた可能性があると判断することができる。
また、降圧用スイッチＱ１２や降圧用コイルＬ１１にショート故障が生じた場合、或いは降圧用ダイオードＤ１１にオープン故障が生じた場合には、変換電圧Ｖregａが目標電圧Ｖｍまで十分低下しないことから、これらのうちの何れかの故障が生じた可能性があると判断することができる。
【００４８】
また、降圧用ダイオードＤ１１にショート故障が発生した場合には、過電流検出用抵抗Ｒ１１の両端電圧に基づき算出される抵抗Ｒ１１に流れる電流値が大きくなるため、この電流値が予め設定したしきい値を超えたとき過電流と判断することにより、降圧用ダイオードＤ１１にショート故障が発生した可能性があると判断することができる。
なお、過電流検出用抵抗Ｒ１１のショート故障、異常時遮断スイッチＱ１１、回り込み防止用ダイオードＤ１２のショート故障等の単一故障は、目標電圧Ｖｍへの変換に影響しないため、電源制御ＩＣ５３で異常を検出できなくても問題ない。
【００４９】
そして、Ａ相の変換回路５１の回路故障判断の結果、異常が検出されなければステップＳ５に移行し、次にＢ相の変換回路５２の回路故障判断を行う。この判断は、ステップＳ４でのＡ相の変換回路５１の回路故障判断と同様に行う。すなわち、過電流検出用抵抗Ｒ２１の両端電圧と、降圧用コイルＬ２１及び回り込み防止用ダイオードＤ２２間の電圧すなわち変換回路５２の変換電圧Ｖregｂとをモニタし、過電流検出用抵抗Ｒ２１の両端電圧から過電流を検出したとき、また、変換電圧Ｖregｂが許容範囲を超えた場合等、変換電圧Ｖregｂの異常を検出したときに、Ｂ相の変換回路５２に異常が生じたと判断する。
【００５０】
そして、Ｂ相の変換回路５２の回路故障判断の結果、異常が検出されなければステップＳ４に戻る。そして、以後、Ａ相の変換回路５１及びＢ相の変換回路５２の回路故障判断を行い、異常が検出されない間は引き続きＡ相及びＢ相による降圧制御を行いつつ、Ａ相の変換回路５１及びＢ相の変換回路５２の回路故障判断を行う。
一方、ステップＳ４の処理でＡ相の変換回路５１の異常が検出されたときにはステップＳ１１に移行し、異常時遮断用スイッチＱ１１のトランジスタＦＥＴ１１を非導通状態に切り替える指令信号を出力する。また、Ａ相に回路故障が生じたことを通知するためのエラー信号を制御演算装置２１に出力する。
【００５１】
次いでステップＳ１２に移行し、以後、Ｂ相の変換回路５２のみを制御して、入力される内部電圧Ｖbatを降圧して、変換電圧Ｖregを目標電圧Ｖｍに制御させる「Ｂ相のみによる降圧制御」に切り替える。すなわち、モニタした変換電圧Ｖregを、降圧回路５２ｖのみにより目標電圧Ｖｍに一致させるための、降圧用スイッチＱ２２のトランジスタＦＥＴ２２へのＰＷＭ制御信号ｐｗｍＢを生成し、これをＦＥＴ２２のゲートに出力する。このとき、降圧用スイッチＱ１２のトランジスタＦＥＴ１２には、例えばトランジスタＦＥＴ１２を非導通状態に制御するための信号を生成し、これをＦＥＴ１２のゲートに出力するようにすればよい。
【００５２】
そして、ステップＳ１３に移行し、前記ステップＳ５での処理と同様の手順でＢ相の回路故障判断を行い、Ｂ相の回路故障が検出されない間は、引き続きＢ相のみによる降圧制御を行いつつ、Ｂ相の回路故障判断を行う。
そして、Ｂ相の回路故障が検出されたときステップＳ２０に移行し、Ａ相及びＢ相の異常時遮断用スイッチＱ１１及びＱ１２を共に非導通状態とする指令信号をトランジスタＦＥＴＱ１１、Ｑ２１に出力し、処理を終了する。
【００５３】
一方、ステップＳ５の処理でＢ相の変換回路５２の異常が検出されたときにはステップＳ１６に移行し、異常時遮断用スイッチＱ２１のトランジスタＦＥＴ２１を非導通状態に切り替える指令信号を出力する。また、Ｂ相の変換回路５２に回路故障が生じたことを通知するためのエラー信号を制御演算装置２１に出力する。
【００５４】
次いでステップＳ１７に移行し、以後、Ａ相の変換回路５１のみを制御して、入力される内部電圧Ｖbatを降圧して、変換電圧Ｖregを目標電圧Ｖｍに一致させる「Ａ相のみによる降圧制御」に切り替える。すなわち、モニタした変換電圧Ｖregを、降圧回路５１ｖのみにより目標電圧Ｖｍに降圧するための、降圧用スイッチＱ１２のトランジスタＦＥＴ１２へのＰＷＭ制御信号ｐｗｍＡを生成し、これをＦＥＴ１２のゲートに出力する。このとき、降圧用スイッチＱ２２のトランジスタＦＥＴ２２には、例えばトランジスタＦＥＴ２２を非導通状態に制御するための信号を生成し、これをＦＥＴ２２のゲートに出力するようにすればよい。
【００５５】
そして、ステップＳ１８に移行し、前記ステップＳ４での処理と同様の手順でＡ相の回路故障判断を行い、Ａの回路故障が検出されない間は、引き続きＡ相のみによる降圧制御を行いつつ、Ａ相の回路故障判断を行う。
そして、Ａ相の回路故障が検出されたとき前記ステップＳ２０に移行し、処理を終了する。
【００５６】
次に、上記実施の形態の動作を、電源制御ＩＣ５３の処理手順の一例を示す前記図５のフローチャート及び制御演算装置２１の処理手順の一例を示す図６のフローチャートを伴って説明する。
今、イグニッションスイッチ１８がオフの状態からドライバがイグニッションスイッチ１８をオン状態に切り替えると、バッテリ１７のバッテリ電圧Ｖｂが、イグニッションスイッチ１８、ダイオードＯＲ回路４５を構成するダイオード４５ｂを介して内部電圧Ｖbatとして電源回路４６に供給される。
【００５７】
電源回路４６の電源制御ＩＣ５３は内部電圧Ｖbatの供給を受けて起動し（図５のステップＳ１）、異常時遮断スイッチＱ１１、Ｑ２１のトランジスタＦＥＴ１１及びＦＥＴ２１に対し導通状態を指示する指令信号を出力する（ステップＳ２）。さらに、「Ａ相及びＢ相による降圧制御」を開始して降圧用スイッチＱ１２、Ｑ２２のトランジスタＦＥＴ１２及びＦＥＴ２２へのＰＷＭ制御信号ｐｗｍＡ、ｐｗｍＢを生成しこれを出力する（ステップＳ３）。
【００５８】
これにより、トランジスタＦＥＴ１２及びＦＥＴ２２がＰＷＭ制御され、このときトランジスタＦＥＴ１１及びＦＥＴ２１は導通状態であるため、Ａ相の変換回路５１では、内部電圧Ｖbatが過電流検出用抵抗Ｒ１１、異常時遮断スイッチＱ１１を介して降圧回路５１ｖに供給され、降圧回路５１ｖにおいてトランジスタＦＥＴ１２、降圧用ダイオードＤ１１及び降圧用コイルＬ１１が、内部電圧Ｖbatを降圧するよう動作する。同様に、Ｂ相の変換回路５２では、内部電圧Ｖbatが過電流検出用抵抗Ｒ２１、異常時遮断スイッチＱ２１を介して降圧回路５２ｖに供給され、降圧回路５２ｖにおいてトランジスタＦＥＴ２２、降圧用ダイオードＤ２１及び降圧用コイルＬ２１が、内部電圧Ｖbatを降圧するよう動作する。その結果、電源回路４６から出力される変換電圧Ｖregが目標電圧Ｖｍとなるように動作することになり、この変換電圧Ｖregが、動作電源電圧として制御演算装置２１に供給される。
【００５９】
制御演算装置２１は、変換電圧Ｖregが動作電源電圧として供給されると起動し、初期診断を行い（図６のステップＳ２１）、電源リレー駆動回路４３に指令信号を出力して電源リレー４２を導通状態に制御し（ステップＳ２２）、電動モータ１２による操舵アシスト制御を開始する（ステップＳ２３）。
これにより、バッテリ１７のバッテリ電圧Ｖｂが電源リレー４２を介してモータ駆動回路２２に供給され、操舵アシスト制御にしたがって電動モータ１２が駆動制御される。
【００６０】
一方、電源制御ＩＣ５３では、「Ａ相及びＢ相による降圧制御」を行うと共に、Ａ相及びＢ相の変換回路５１、５２の回路故障検出を行い、過電流検出用抵抗Ｒ１１、Ｒ２１の両端電圧に基づき過電流の発生を監視すると共に、変換電圧Ｖregａ、Ｖregｂを監視し、Ａ相及びＢ相の変換回路５１、５２に異常が生じていないかを判断する（図５のステップＳ４、Ｓ５）。
【００６１】
Ａ相及びＢ相の変換回路５１、５２に異常が生じていない間は、異常時遮断用スイッチＱ１１、Ｑ２１はともに導通状態に制御されるため、引き続きＡ相及びＢ相の変換回路５１、５２により内部電圧Ｖbatの降圧が行われ、目標電圧Ｖｍからなる変換電圧Ｖregが動作電源電圧として制御演算装置２１に供給される。
この状態から、Ａ相の変換回路５１において、例えば、降圧用スイッチＱ１２がオープン故障し、Ａ相の変換回路５１の変換電圧Ｖregａを十分降圧することができない状態が発生した場合には、変換電圧Ｖregａを電圧制御ＩＣ５３で監視しているため、Ａ相の変換回路５１の異常が電圧制御ＩＣ５３で検出され、電圧制御ＩＣ５３により異常時遮断用スイッチＱ１１が非導通状態に制御される（図５のステップＳ１１）
【００６２】
また、例えば、Ａ相の変換回路５１において、降圧用スイッチＱ１２或いは降圧用コイルＬ１１においてショート故障や降圧用ダイオードＤ１１のオープン故障により、内部電圧Ｖbatを降圧することができない状態が発生した場合には、変換電圧Ｖregａから、正常に降圧が行われていないことが検出され、異常時遮断用スイッチＱ１１が非導通状態に制御される。
【００６３】
このため、Ａ相の変換回路５１の電圧生成機能が停止され、「Ｂ相のみによる降圧制御」に切り替わり、Ｂ相の変換回路５２のみにより降圧動作が行われて内部電圧Ｖbatが目標電圧Ｖｍに降圧され、これが変換電圧Ｖregとして制御演算装置２１に供給される。これにより、Ａ相の変換回路５１に異常が生じた場合でも、Ｂ相の変換回路５２のみにより降圧動作を行うことによって、引き続き所定の動作電源電圧を制御演算装置２１に供給することができる。
【００６４】
また、電源制御ＩＣ５３は、Ａ相の変換回路５１に異常が生じたことを通知するためのエラー信号を制御演算装置２１に送信する。
制御演算装置２１は、エラー信号を受信すると、例えば、車両ＣＡＮ１６を介して警告灯を点灯させる（図６のステップＳ２４、Ｓ２５）。
ドライバはこの警告灯の点灯を認識することにより、電源回路４６内部に異常が生じたことを認識することができる。
【００６５】
そして、制御演算装置２１はステップＳ２６に移行し、イグニッションスイッチ１８がオフに制御されていない間は、引き続き操舵アシスト制御を継続する。
また、例えば、Ａ相の変換回路５１において降圧用ダイオードＤ１１にショート故障が発生した場合には、変換電圧Ｖregａが零〔ｖ〕となるため、電源回路４６に異常が発生したとして、異常時遮断用スイッチＱ１１を非導通状態に切り替える。
このとき、降圧回路５１ｖの出力側には回り込み防止用ダイオードＤ１２が設けられている。このため、Ｂ相の変換回路５２には異常が生じていないにも関わらず、変換電圧Ｖregｂが、降圧回路５１ｖの降圧用ダイオードＤ１１のショート故障につられて零〔ｖ〕に低下することを回避することができる。
【００６６】
逆に、Ａ相の変換回路５１は正常であるのに対し、Ｂ相の変換回路５２に異常が生じた場合には、電源制御ＩＣ５３は、過電流検出用抵抗Ｒ２１の両端電圧或いは、変換電圧ＶregｂをもとにＢ相の変換回路５２に異常が生じたことを検出し、Ｂ相の変換回路５２の異常時遮断スイッチＱ２１を非導通状態に切り替え、制御演算装置２１にエラー信号を送信し、以後、内部電圧Ｖbatを、Ａ相の変換回路５１のみにより降圧する、「Ａ相のみによる降圧制御」を開始する（図５のステップＳ１６、ステップＳ１７）。
【００６７】
このため、Ｂ相の変換回路５２の電圧生成機能が停止され、Ａ相の変換回路５１のみにより降圧動作が行われて、内部電圧Ｖbatが目標電圧Ｖｍに降圧され、これが変換電圧Ｖregとして制御演算装置２１に供給される。これにより、Ｂ相の変換回路５２に異常が生じた場合でも、Ａ相の変換回路５１のみにより降圧動作を行うことによって、引き続き所定の動作電源電圧を制御演算装置２１に供給することができる。
【００６８】
そして、ドライバによりイグニッションスイッチ１８がオフに操作されると、ＩＧ電圧検出回路４７の検出値に基づき、制御演算装置２１はイグニッションスイッチ１８がオフ操作されたと判断し（図６のステップＳ２６）、所定の終了時動作を行った後（ステップＳ２７）、電源リレー４２を非導通状態に切り替える（ステップＳ２８）。そして、停止状態に移行する。
【００６９】
電源リレー４２を非導通状態に切り替えることにより、電源回路４６への内部電圧Ｖbatの供給が停止し、電源回路４６は停止し制御演算装置２１への動作電圧の供給が停止する。
このとき、イグニッションスイッチ１８がオフ操作されることにより、イグニッションスイッチ１８を経由したバッテリ電圧Ｖｂは内部電圧Ｖbatとして電源回路４６に供給されないが、電源リレー４２が導通状態である間は、電源リレー４２を経由してバッテリ電圧Ｖｂが内部電圧Ｖbatとして電源回路４６に供給されるため、制御演算装置２１は電源リレー４２を非導通状態に制御する指令信号を電源リレー駆動回路４３に出力することができる。
【００７０】
一方、例えばＡ相の変換回路５１のみにより降圧動作が行われている状態から、さらにＡ相の変換回路５１においても、回路故障が検出された場合には（図５のステップＳ１８）、Ａ相及びＢ相の異常時遮断用スイッチＱ１１及びＱ１２を共に非導通状態とする指令信号をトランジスタＦＥＴＱ１１、Ｑ２１に出力する等の終了時の処理を行ったのち処理を終了する（ステップＳ２０）。
【００７１】
これにより、電源回路４６からの動作電源電圧の供給が停止するため、制御演算装置２１は停止状態となる。
このように、Ａ相及びＢ相の変換回路５１、５２において、過電流或いは変換電圧Ｖregａ、Ｖregｂを監視することにより、Ａ相及びＢ相の変換回路５１、５２に異常が生じているか否かを判断し、異常が生じたＡ相又はＢ相の変換回路５１又は５２における電圧生成機能を停止させるようにしたため、何れかの変換回路５１又は５２に異常が生じた場合であっても、正常動作可能な相の変換回路のみにより降圧動作を行うことにより、制御演算装置２１に対して引き続き動作電源電圧を供給することができ、すなわち継続して制御演算装置２１を動作させることができる。
【００７２】
したがって、Ａ相及びＢ相の変換回路５１、５２を構成する何れかの要素に単一故障が発生した場合であっても、例えば過電流検出用抵抗Ｒ１１又はＲ２１のショート故障等といった、単一故障が生じた場合でも降圧動作に直接影響を及ぼすことはなく、内部電圧Ｖbatを降圧させることが可能な場合には引き続き降圧動作させるようにし、例えば降圧用スイッチＱ１２、Ｑ２２のオープン故障等の単一故障が生じ、内部電圧Ｖbatを目標電圧Ｖｍに変換することができない場合には、単一故障が生じた相の異常時遮断用スイッチを非導通状態に制御してその電圧生成機能を停止し、降圧動作が可能な相の変換回路のみを用いて電圧変換を行うため、Ａ相及びＢ相の変換回路５１、５２の何れかの構成要素に単一故障が生じた場合であっても、引き続き電源回路４６を動作させることができる。
【００７３】
つまり、電源回路４６の構成要素に単一故障が生じた場合であっても、制御演算装置２１への動作電源電圧を供給することができるため、引き続き、制御演算装置２１に安定した動作電源電圧供給を実現することができ、電源回路４６内での単一故障により電動パワーステアリング装置全体に与える影響を低減することができ、機能安全性を向上させることができる。
【００７４】
また、Ａ相及びＢ相の変換回路５１及び５２のそれぞれについて、過電流や変換電圧Ｖregａ、Ｖregｂを監視し、回路故障を検出したときには回路故障が生じた変換回路５１又は５２の異常時遮断スイッチを非導通状態に切り替え電圧生成機能を停止する構成としたため、電源回路４６を構成する変換回路に異常が生じたことによって、過電流や過大電圧が生じこれにより、電源回路４６自体や制御演算装置２１全体に与える影響を低減することができる。
【００７５】
また、このとき、例えばＡ相の変換回路５１で回路故障が検出されたときには、Ｂ相の変換回路５２のみにより降圧動作を行うことにより制御演算装置２１への動作電源電圧の供給を継続すると共に、メータの警告灯を点灯させる等によりドライバに電源回路４６内に異常が生じていることを通知するようにしている。このため、ドライバは警告灯の点灯により、電源回路４６に何らかの異常が生じていることを認識することができ、電源回路４６にさらに異常が生じた場合には電源回路４６自体が動作不可となりその結果操舵アシストが停止する可能性があることを認識することができる。
したがって、その後、Ｂ相の変換回路５２においても回路故障が生じ、その結果、制御演算装置２１への動作電源電圧の供給が不可となり、操舵アシストが突然停止した場合でも、このように操舵アシストが停止することを、ドライバはある程度予測することができるため、ドライバに与える違和感を低減することができる。
【００７６】
また、ドライバは、操舵アシストが停止する可能性があることを前以って認識することができるため、ドライバがそれを見越して操舵操作を行うことにより、安全性をより向上させることができる。
また、前記図５のフローチャートに示す処理を実行し、異常時遮断用スイッチＱ１１、Ｑ２１、降圧用スイッチＱ１２、Ｑ２２を制御する手段として、ＩＣ化された電源制御ＩＣ５３を用いているため、故障に対する信頼性向上を図ることができる。なお、電源制御ＩＣ５３は必ずしもＩＣ化されている必要はなく、ディスクリート部品を組み合わせることにより構成してもよい。
【００７７】
また、「Ａ相及びＢ相による降圧制御」を行う場合には、降圧回路５１ｖのトランジスタＦＥＴ１２と降圧回路５２ｖのトランジスタＦＥＴ２２とを、互いに１８０度ずらし、且つノンオーバーラップタイムをもつようにＰＷＭ駆動しているため、降圧回路５１ｖにおけるリップル電流と降圧回路５２ｖにおけるリップル電流とを低減することができ、電流変動に伴う電源回路４６の出力電圧の変動を抑制することができる。つまり、制御演算装置２１に動作電源電圧として供給される変換電圧Ｖregの変動を抑制することができるため、変換電圧Ｖregの電圧変動が操舵アシスト制御に与える影響を低減し、安定した操舵アシストを実現することができる。
【００７８】
なお、上記実施の形態においては、Ａ相及びＢ相の変換回路５１及び５２を並列に接続し、２相の変換回路を用いて電源回路４６を構成した場合について説明したが、これに限るものではなく、３相以上の変換回路を並列に接続し電源回路を構成する場合であっても適用することができる。また、１相の変換回路から電源回路を構成した場合であっても適用することができ、この場合には、変換回路に異常が生じた場合には、その後は動作電源電圧供給を行うことはできないが、変換回路の異常に起因して過電流が流れる等によって、動作電源電圧の供給先の装置に影響を及ぼすことを回避することができる。
【００７９】
複数の変換回路を並列に接続して電源回路を構成する場合、上述のように、２相の変換回路を並列に接続して電源回路を構成した場合には、第１の降圧回路のトランジスタＦＥＴと、第２の変換回路の降圧回路のトランジスタＦＥＴとを、互いに１８０度ずらし、且つノンオーバーラップタイムをもつようにＰＷＭ駆動することでリップル電流を低減し電源回路の出力電圧の変動を抑制するようにしたが、３相以上の変換回路を並列に接続して電源回路を構成する場合には、各変換回路の降圧回路のトランジスタＦＥＴを、「３６０°／相数」の位相をずらし、例えば、３相の場合には１２０°位相をずらしてＰＷＭ駆動することで、リップル電流の低減を図ることができ、すなわち電源回路の出力電圧の変動を抑制することができる。
【００８０】
また、上記実施の形態においては、電源回路４６において降圧変換を行う場合について説明したがこれに限るものではなく、昇降圧変換を行う場合であっても適用することができる。
さらに、上記実施の形態においては、電動モータとして３相ブラシレスモータを適用する場合について説明したが、ブラシ付きモータを適用することもできる。
【００８１】
さらにまた、上記実施の形態においては、電動パワーステアリング装置を構成する制御演算装置２１に動作電源電圧を供給する電源回路４６に適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、入力電圧を、所定電圧に変換して対象装置に供給する電源回路であれば適用することができる。
ここで、上記実施の形態において、降圧回路５１ｖ及び５２ｖが電圧変換部に対応し、ＦＥＴ１２及びＦＥＴ２２が能動素子に対応し、ＦＥＴ１１及びＦＥＴ２１が異常時遮断用スイッチング素子に対応している。
【００８２】
また、Ａ相の変換回路５１及びＢ相の変換回路５２が変換回路に対応し、回り込み防止用のダイオードＤ１２、Ｄ２２が回り込み防止用のダイオードに対応している。
さらに、電源制御ＩＣ５３で実行される図５のステップＳ４、Ｓ１８で実行されるＡ相の回路故障判断及びステップＳ５、Ｓ１３で実行されるＢ相の回路故障判断が異常監視手段に対応し、図５のステップＳ１１及びステップＳ１６で異常時診断用スイッチＱ１１、Ｑ２１を非導通状態に制御する処理が異常制御手段に対応している。
また、制御演算装置２１が、アクチュエータを駆動制御する制御装置に対応し、電源回路４６が、アクチュエータを駆動制御する制御装置用の電源回路に対応している。
【符号の説明】
【００８３】
１  ステアリングホイール
２  ステアリングシャフト
３  トルクセンサ
１０  操舵補助機構
１１  減速ギヤ
１２  電動モータ
１５  コントローラ
１７  バッテリ
１８  イグニッションスイッチ
２１  制御演算装置
２２  モータ駆動回路
２３  ＦＥＴゲート駆動回路
４２  電源リレー
４６  電源回路
５１  Ａ相の変換回路
５１ｖ  降圧回路
５２  Ｂ相の変換回路
５２ｖ  降圧回路
５３  電源制御ＩＣ
Ｒ１１、Ｒ２１    過電流検出用抵抗
Ｑ１１、Ｑ２１  異常時遮断用スイッチ
Ｑ１２，Ｑ２２  降圧用スイッチ
Ｌ１１、Ｌ２１  降圧用コイル
Ｄ１１、Ｄ２１  降圧用ダイオード
Ｄ１２、Ｄ２２  回り込み防止用ダイオード
【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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