(57)【要約】【課題】負荷回路の動作中に第２電源リレーのオフ故障を検出可能な電源遮断装置を提供する。【解決手段】電源遮断装置４０は、互いに逆向きのダイオードを有する第１電源リレー２１および第２電源リレー２２と、第１および第２電源リレー２１、２２のオンオフを切り替える第１リレー駆動部２３および第２リレー駆動部２４と、第１電源リレー２１と第２電源リレー２２との間の中間電圧Ｖ１を検出する中間電圧検出部３０と、インバータ部５０の動作中、「第１電源リレー２１を暫時オフに切り替えるように第１リレー駆動手段２３に指令し、第１電源リレー２１がオフの間に中間電圧Ｖ１の変化に基づいて第２電源リレー２２のオフ故障を検出する故障検出処理」を実行する故障検出手段４２とを備える。【選択図】図１
2015047035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源（１２）から負荷回路（５０）への電力を導通または遮断する電源遮断装置（１６）であって、
前記直流電源と前記負荷回路との間に接続され、前記負荷回路から前記直流電源に向かう方向の電流を導通させるダイオードを有する第１電源リレー（２１）と、
前記第１電源リレーと前記負荷回路との間に接続され、前記直流電源から前記負荷回路に向かう方向の電流を導通させるダイオードを有する第２電源リレー（２２）と、
前記第１電源リレーおよび前記第２電源リレーのオンオフを切り替えるリレー駆動手段（２３、２４）と、
前記第１電源リレーと前記第２電源リレーとの間の接続点（２５）の中間電圧を検出する中間電圧検出手段（３０）と、
前記負荷回路の動作中、共にオンされている前記第１電源リレーおよび前記第２電源リレーのうち前記第１電源リレーを暫時オフに切り替えるように前記リレー駆動手段に指令し、前記第１電源リレーがオフの間の前記中間電圧の変化に基づいて前記第２電源リレーのオフ故障を検出する故障検出処理を実行する故障検出手段（４２）と、
を備えることを特徴とする電源遮断装置。
【請求項２】
前記故障検出処理を実行するのに適したタイミングを判定するタイミング判定手段（４４）をさらに備え、
前記故障検出手段は、前記負荷回路の動作中に前記タイミング判定手段が故障検出タイミングであると判定したとき、前記故障検出処理を開始することを特徴とする請求項１に記載の電源遮断装置。
【請求項３】
前記第１電源リレーは、前記負荷回路から前記電源に向かう方向の電流を導通させる寄生ダイオードを有する半導体スイッチング素子であり、
前記第２電源リレーは、前記電源から前記負荷回路に向かう方向の電流を導通させる寄生ダイオードを有する半導体スイッチング素子であることを特徴とする請求項１または２に記載の電源遮断装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の電源遮断装置と、
ブリッジ接続された複数のスイッチング素子（５１〜５６）によって構成され、入力部にコンデンサ（５７）を含む前記負荷回路としてのインバータ部（５０）と、
前記スイッチング素子のオンオフを切り替えることにより前記インバータ部が変換する電力を制御するインバータ駆動部（７０）と、
を備え、
前記インバータ部が出力する電力により電動機（８０）を駆動することを特徴とする電動機駆動装置（１０）。
【請求項５】
前記故障検出処理を開始する前、または開始と同時に前記コンデンサに電荷を充電するコンデンサ充電回路部（６０）を備えることを特徴とする請求項４に記載の電動機駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電源から負荷回路への電力を導通または遮断する電源遮断装置、および電動機駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、直流電源を用いて負荷回路を駆動する装置では、電源と負荷回路とを接続する動力線に、装置の不使用時に電力供給経路を遮断するための電源リレーが設けられている。この電源リレー、および電源リレーのオンオフを切り替えるリレー駆動手段等が「電源遮断装置」を構成する。
【０００３】
ところで、電源リレーが本来オフすべきときにオン状態となる溶着（ショート）故障等のオン故障や、本来オンすべきときにオフ状態となる断線故障等のオフ故障が発生する可能性があり、このような故障の発生に気付かないと、制御に重大な影響を及ぼすおそれがある。例えば特許文献１には、イグニッションスイッチの投入時に、リレーのショート故障を検出する故障検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０７２０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電源遮断装置の中には、直流電源の電極の向きを逆に接続した場合でも、不使用時に直流電源からの電力供給を遮断可能とすることを目的として、互いに逆向きのダイオードを有する２つの電源リレーを直列に接続する構成を有するものがある。この場合の２つの電源リレーとして、負荷回路から直流電源へ向かう方向の電流を導通させるダイオードを付随する第１電源リレーと、直流電源から負荷回路へ向かう方向の電流を導通させるダイオードを付随する第２電源リレーとが用いられる。
このような構成の電源遮断装置では、負荷回路の動作開始前に行うイニシャルチェックで、第１電源リレーおよび第２電源リレーのオンとオフとを組み合わせることによって、各電源リレーの故障検出を行うことができる。
【０００６】
しかし、負荷回路の動作開始前に各電源リレーの故障が検出されなかったとしても、動作中に故障が生じる可能性がある。
例えば、負荷回路としてインバータを備える電動機駆動装置に対し、上述の電源遮断装置を適用した場合を想定する。インバータは、直流電力を変換して出力した交流電力によって電動機を駆動するものである。このインバータの動作中、第２電源リレーがオフ故障した場合、電力は第２電源リレーのダイオードを介してインバータに供給されるため、電動機の駆動を継続することができる。ただし、抵抗の大きいダイオードを電流が流れることにより、第２電源リレーの発熱量が通常よりも大きくなるため、第２電源リレーにさらなる破損が生じる可能性がある。また、ダイオードによる電圧ドロップは、通常の電圧ドロップよりも大きくなるため、電動機駆動装置に十分な電流を供給できなくなる可能性がある。
よって、負荷回路の動作中に生じる第２電源リレーのオフ故障を検出することが、フェールセーフの観点から重要である。
【０００７】
一般に、電源リレーの故障を判定するためには、電源リレーの２つの端子間の電圧差を検出する。例えば、第１電源リレーがオン状態であれば２つの端子間の電圧差はないが、オフ状態であれば２つの端子間には電圧差が生じる。しかしながら、負荷回路の動作中には、第２電源リレーがオフ状態であっても、ダイオードの存在によって第２電源リレーの２つの端子間には十分な電圧差が生じない。このため、負荷回路の動作中、第２電源リレーのオフ故障を検出することは困難である。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、負荷回路の動作中であっても、その動作に影響を与えず、第２電源リレーのオフ故障を検出可能な電源遮断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電源遮断装置は、直流電源から負荷回路への電力を導通または遮断する電源遮断装置であって、直流電源と負荷回路との間に接続され、負荷回路から直流電源に向かう方向の電流を導通させるダイオードを有する第１電源リレーと、第１電源リレーと負荷回路との間に接続され、直流電源から負荷回路に向かう方向の電流を導通させるダイオードを有する第２電源リレーと、第１電源リレーおよび第２電源リレーのオンオフを切り替えるリレー駆動手段と、第１電源リレーと第２電源リレーとの間の接続点の中間電圧を検出する中間電圧検出手段と、負荷回路の動作中、中間電圧の変化に基づいて第２電源リレーのオフ故障を判定する故障検出処理を実行する故障検出手段と、を備える。
【００１０】
この故障検出処理では、負荷回路の動作中、故障検出手段は、共にオンされている第１電源リレーおよび第２電源リレーのうち第１電源リレーを暫時オフに切り替えるようにリレー駆動手段に指令する。これによって、第１電源リレーが直流電源からの電力供給を遮断する。このとき、負荷回路の入力部に備えられたコンデンサの電荷によって、負荷回路の電圧は急降下せず、ある程度の時間保たれる。
【００１１】
第２電源リレーがオフ故障していない場合、負荷回路の電圧は、第２電源リレーを介して、第１電源リレーと第２電源リレーとの間の接続点にも印加される。このため、第１電源リレーと第２電源リレーとの間の中間電圧は、負荷回路に印加される電圧と等しい。
【００１２】
一方、第２電源リレーがオフ故障している場合、第１電源リレーおよび第２電源リレーが共に電流を遮断することになるため、これらの間の接続点にかかる電圧は急降下する。
【００１３】
すなわち、第２電源リレーがオフ故障しているか否かによって中間電圧は異なる挙動を示すため、故障検出手段は、第１電源リレーがオフの間の中間電圧の変化に基づいて第２電源リレーのオフ故障を判定することができる。
したがって、本発明に係る電源遮断装置は、負荷回路の動作中、その動作に影響を与えずに、第２電源リレーのオフ故障を判定する故障検出処理を実行することができる。
【００１４】
この電源遮断装置は、具体的な負荷回路として、電動パワーステアリング装置の操舵アシスト電動機を駆動するインバータを備える電動機駆動装置等に適用することができる。電動パワーステアリング装置は、ユーザの操舵に応じて大電流が電源リレーを通って流れる可能性があり、特に電源リレーの発熱や電圧ドロップが問題となりやすい。また、動作中に、ユーザの操舵に違和感を与えることなく故障検出処理を実行することのニーズがある。よって、本発明の電源遮断装置の作用効果が特に有効に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による電動機駆動装置の回路構成を説明する回路図である。
【図２】本発明の一実施形態による電動機駆動装置を適用した電動パワーステアリング装置を説明する模式図である。
【図３】本発明の一実施形態による故障検出処理を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による故障検出処理において第２電源リレーが正常の場合の中間電圧を説明するタイムチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による故障検出処理において第２電源リレーがオフ故障している場合の中間電圧を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、車両の電動パワーステアリング装置の電動機駆動装置に対して本発明の電源遮断装置を適用した実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
（一実施形態）
まず、電動パワーステアリング装置１００を備えるステアリングシステムについて、図２を参照して簡単に説明する。
図２に示すように、電動パワーステアリング装置１００は、運転者による操舵トルクを補助するための操舵アシストトルクをステアリングシャフト９２に提供する。
ハンドル９１に接続されたステアリングシャフト９２には、操舵トルクを検出するためのトルクセンサ９４が設置されている。ステアリングシャフト９２の先端にはピニオンギア９６が設けられており、ピニオンギア９６はラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が回転可能に連結されている。ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換され、ラック軸９７の直線運動変位に応じた角度について一対の車輪９８が操舵される。
【００１８】
電動パワーステアリング装置１００は、電動機として操舵アシストトルクを発生する電動機８０、電動機８０の回転出力を減速してステアリングシャフト９２に伝達する減速ギア８９、および、電動機８０を駆動する電動機駆動装置１０から構成される。本実施形態では、電動機８０は三相交流ブラシレスモータである。
【００１９】
次に、本発明の電源遮断装置１８を適用した電動機駆動装置１０について、図１を参照して説明する。
図１に示すように、電動機駆動装置１０は、「直流電源」としてのバッテリ１２に接続され、バッテリ１２から供給された電力を変換して電動機８０を駆動する。バッテリ１２にはイグニッション（ＩＧ）スイッチ１４が接続されており、ＩＧスイッチ１４がオンされることにより、電動機駆動装置１０の動作が開始する。
【００２０】
電動機駆動装置１０は、電源遮断装置４０、インバータ部５０、コンデンサ充電回路部６０、およびインバータ駆動部７０を備えている。
【００２１】
まず、本発明の特徴的構成である電源遮断装置４０について説明する。電源遮断装置４０は、電源リレー部２０、中間電圧検出部３０、故障検出手段４２、およびタイミング判定手段４４を備えている。
【００２２】
電源リレー部２０は、バッテリ１２からインバータ部５０への電力を導通または遮断する。電源リレー部２０は、バッテリ１２とインバータ部５０との間のラインに直列に接続された第１電源リレー２１および第２電源リレー２２を備える。第１電源リレー２１および第２電源リレー２２は、バッテリ１２とインバータ部５０とを電気的に接続し又は遮断する。例えば、インバータ部５０等に異常が発生した場合、第１電源リレー２１および第２電源リレー２２は、速やかにバッテリ１２からインバータ部５０への電力供給を遮断する。
【００２３】
本実施形態では、第１電源リレー２１および第２電源リレー２２は、寄生ダイオードを付随した半導体スイッチング素子であり、例えばＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）である。第１電源リレー２１の寄生ダイオードは、インバータ部５０からバッテリ１２に向かう方向の電流を導通させる。第２電源リレー２２の寄生ダイオードは、バッテリ１２からインバータ部５０に向かう方向の電流を導通させる。
このように、互いに逆向きの寄生ダイオードを付随する第１電源リレー２１および第２電源リレー２２が直列に接続する構成によれば、第１電源リレー２１および第２電源リレー２２を共にオフしたとき、バッテリ１２の接続の向きに拘わらず、バッテリ１２からインバータ部５０への電力供給を遮断することができる。
【００２４】
また、電源リレー部２０は、第１電源リレー２１および第２電源リレー２２のオンオフを切り替える「リレー駆動手段」としての第１リレー駆動部２３および第２リレー駆動部２４を備えている。第１リレー駆動部２３および第２リレー駆動部２４としては、汎用ＩＣを用いることができる。
【００２５】
「中間電圧検出手段」としての中間電圧検出部３０は、第１電源リレー２１と第２電源リレー２２との間の接続点２５に接続された２つの抵抗器３１、３２、および、２つの抵抗器３１、３２の間に接続されたコンデンサ３３を備え、ＲＣ回路を構成している。また、中間電圧検出部３０は、第１電源リレー２１と第２電源リレー２２との間の接続点２５にかかる中間電圧Ｖ１を分圧させる分圧回路を構成している。中間電圧Ｖ１を分圧した電圧を分圧電圧Ｖ２と称する。
【００２６】
中間電圧検出部３０は、その時定数が、後述するインバータ部５０の入力部に設けられるコンデンサ５７が構成する回路の時定数より十分に小さくなるように構成されている。このような構成は、例えば、コンデンサ３３の容量を、インバータ部５０のコンデンサ５７の容量よりも十分に小さく、例えば１／１００程度にすることによって実現できる。ここで、時定数が「十分に」小さいとは、以下に説明する故障検出処理のために、中間電圧Ｖ１とインバータ部５０の入力部の電圧である入力部電圧Ｖ３との電圧の降下速度の差を確保可能な程度を意味する。コンデンサ３３は、例えばセラミックコンデンサであり、中間電圧検出部３０の時定数は、例えば１００μｓｅｃである。
【００２７】
故障検出手段４２およびタイミング判定手段４４は、インバータ駆動部７０とともに、一般的なマイクロコンピュータによって構成される。
故障検出手段４２は、インバータ部５０の動作中に、第２電源リレー２２のオフ故障を検出する故障検出処理を実行する。故障検出手段４２は、第１リレー駆動部２３および第２リレー駆動部２４に指令し、第１電源リレー２１および第２電源リレー２２のオンオフを切り替える。また、故障検出手段４２は、故障検出処理のための情報として、中間電圧検出部３０によって検出された分圧電圧Ｖ２に基づいて、中間電圧Ｖ１の値を取得する。また、図示しない電圧センサによって検出された入力部電圧Ｖ３の値を取得する。
【００２８】
本実施形態において、「電源リレーのオフ故障」とは、電源リレーが本来導通（オン）すべきときに遮断（オフ）する故障をいう。オフ故障には、スイッチングの動作不良等による回復可能な故障の他、断線故障（オープン故障）のように回復不能な故障を含む。
【００２９】
タイミング判定手段４４は、インバータ駆動部７０又はトルクセンサ９４からの情報に基づいて、故障検出処理の実行に適した「故障検出タイミング」を判定する。
例えば、タイミング判定手段４４は、スイッチング素子対５１〜５６の駆動デューティに基づいて、インバータ部５０の要求電流が最小であるときを故障検出タイミングとして判定する。また、トルクセンサ９４から取得した操舵トルクが中点状態であるときは、インバータ駆動部７０のトルク指令値がゼロとなり、インバータ部５０の要求電流が最小になる。よって、タイミング判定手段４４は、操舵トルクが中点状態のときを故障検出タイミングとして判定してもよい。
故障検出手段４２は、タイミング判定手段４４が判定した故障検出タイミングにおいて故障検出処理を実行する。
【００３０】
次に、周知の構成であるインバータ部５０、コンデンサ充電回路部６０およびインバータ駆動部７０について簡単に説明する。
インバータ部５０は、本実施形態では三相インバータであり、ブリッジ接続された６個のスイッチング素子５１〜５６を備えている。スイッチング素子５１〜５６は、例えばＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子５１、５２、５３とスイッチング素子５４、５５、５６との接続点は、それぞれ、動力線を経由して、電動機８０を構成する巻線の一端に接続されている。
【００３１】
スイッチング素子５１〜５６は、インバータ駆動部７０から出力される制御信号によってオンオフし、電動機８０への通電を切り替える。これにより、インバータ部５０は、バッテリ１２から供給される直流電力を三相交流電力に変換する。
【００３２】
また、インバータ部５０の入力部には、ブリッジ回路と並列にコンデンサ５７が設けられている。コンデンサ５７は、電荷を蓄えることにより、スイッチング素子５１〜５６への電力供給を補助する。また、コンデンサ５７は、バッテリ１２からのエネルギーを平滑化する。コンデンサ５７は、例えば電解コンデンサである。
【００３３】
コンデンサ充電回路部６０は、インバータ部５０のコンデンサ５７に充電を行うことができる。例えば、ＩＧスイッチ１４がオンされたとき、コンデンサ５７に初期充電を行う。
【００３４】
インバータ駆動部７０は、トルクセンサ９４から取得した操舵トルク等の情報に基づいて、電動機８０に出力させるトルク指令値を演算し、これに基づいてスイッチング素子５１〜５６のオンオフを制御することにより、インバータ部５０の制御を行う。これによって、電動機８０のコイルに通電される電流が制御され、電動機８０の回転が制御される。なお、インバータ駆動部７０からのインバータ部５０への制御線は、煩雑になることを避けるため図示を簡略化した。
【００３５】
次に、電動機８０の回転制御中における第２電源リレー２２のオフ故障検出処理について、図３のフローチャート、および、図４、図５のタイムチャートに基づいて説明する。
【００３６】
なお、図３に示す故障検出処理の開始前、第１電源リレー２１および第２電源リレー２２は共にオン状態である。このとき、図４、図５において時刻ｔ０以前に相当する。時刻ｔ０以前には、バッテリ１２の電力が、第１電源リレー２１および第２電源リレー２２を介してインバータ部５０に供給されており、中間電圧Ｖ１は入力部電圧Ｖ３と等しくなっている。
【００３７】
最初のステップＳ１１（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。）では、タイミング判定手段４４が、現在、「故障検出タイミング」であるか否か判定する。
故障検出タイミングではないと判定された場合（Ｓ１１：ＮＯ）、Ｓ１１に戻り、上述の判定処理を繰り返す。故障検出タイミングであると判定された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、タイミング判定手段４４は、そのことを故障検出手段４２に通知する。
【００３８】
Ｓ１２では、故障検出手段４２は、第１電源リレー２１をオフに切り替えるよう、第１リレー駆動部２３に指令する。故障検出手段４２は、このタイミングを時刻ｔ０として処理時間のカウントを開始する。
【００３９】
時刻ｔ０で、バッテリ１２からの電力は、第１電源リレー２１によって遮断される。しかし、コンデンサ５７が蓄えた電荷を放出しインバータ部５０への電力供給を補うため、入力部電圧Ｖ３は、急にゼロに降下するのでなく、一次遅れ系の応答特性に従って徐々に減少する。したがって、インバータ部５０は、ある程度の時間、動作を継続することができる。
【００４０】
Ｓ１３では、故障検出手段４２は、中間電圧Ｖ１と入力部電圧Ｖ３とを比較することによって、中間電圧Ｖ１と入力部電圧Ｖ３とが一致するか否かを判断する。
ここで、「中間電圧Ｖ１と入力部電圧Ｖ３とが一致する」とは、中間電圧Ｖ１の値と入力部電圧Ｖ３との値との差の絶対値が所定範囲以内であることをいう。この所定範囲は、測定誤差等を考慮して任意に設定することができる。
【００４１】
図４に示すように、第２電源リレー２２がオフ故障していない場合、インバータ部５０に印加される電圧は、第２電源リレー２２を介して接続点２５にも印加される。このため、中間電圧Ｖ１は入力部電圧Ｖ３と等しいままである。
【００４２】
一方、図５に示すように、第２電源リレー２２がオフ故障している場合、第１電源リレー２１および第２電源リレー２２が共に電流を遮断することになるため、接続点２５にかかる中間電圧Ｖ１は急降下し、０Ｖまで下がる。中間電圧Ｖ１の降下速度は、中間電圧検出部３０の時定数に応じて決まる。
【００４３】
中間電圧Ｖ１と入力部電圧Ｖ３とが一致すると判断された場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、Ｓ１４に移行する。中間電圧Ｖ１と入力部電圧Ｖ３とが一致しないと判断された場合（Ｓ１３：ＮＯ）、Ｓ１５に移行する。
【００４４】
Ｓ１４では、故障検出手段４２は、第２電源リレー２２がオフ故障していないと判断し、Ｓ１６に移行する。一方、Ｓ１５では、故障検出手段４２が、第２電源リレー２２がオフ故障していると判断し、ユーザに知らせるための警告手段に故障情報を通知した後、Ｓ１６に移行する。なお、警告手段としては、車両のメータ表示部に点灯するウォーニングランプ等を用いることができる。
【００４５】
Ｓ１６では、故障検出手段４２は、時刻ｔｅに第１電源リレー２１をオンに切り替えるよう、第１リレー駆動部２３に指令し、故障検出処理を終了する。ここで、Ｓ１２により処理を開始する時刻ｔ０からＳ１６により処理を終了する時刻ｔｅまでの処理時間Ｔは、１０ｍｓｅｃ以内に設定される。
【００４６】
時刻ｔｅで第１電源リレー２１がオンに切り替えられると、バッテリ１２の電力は、再び第１電源リレー２１および第２電源リレー２２を介して、インバータ部５０に供給される。そのため、中間電圧Ｖ１は、時刻ｔ０以前と同様、入力部電圧Ｖ３と等しくなる。
【００４７】
（効果）
次に、本実施形態の効果について説明する。
上述の通り、ＭＯＳＦＥＴの導通時におけるドレイン−ソース間の電位差は、オフ状態を判別可能なほど十分に大きくないため、従来では、電動機駆動装置の動作中に第２電源リレーのオフ故障を検出することが困難である。
ところで、従来例として、特殊なドライバＩＣを、第２リレー駆動部として用いることにより、第２電源リレーのオフ故障を検出する方法がある。この特殊なドライバＩＣは、第２電源リレーであるＭＯＳＦＥＴのゲート端子電圧とソース端子電圧を取り込み、両者の電位差を検出するものである。
【００４８】
しかしながら、上述の特殊なドライバＩＣを用いた場合であっても、
（１）第２電源リレーのオープン故障（例えば、ゲートのワイヤボンディングの断線故障など）については検出することができない
（２）第２電源リレーとして用いるＭＯＳＦＥＴをオン制御するためのゲート電圧を変更する場合には、故障判定値が異なるドライバＩＣを準備することが必要である
などの問題点が存在する。
【００４９】
それに対し、本実施形態では、第２リレー駆動部２４として汎用ＩＣを用いる前提で、動作中に、通常制御に影響を与えない程度の時間、暫時第１電源リレー２１をオフしてバッテリ１２からの電力供給を停止し、その間の中間電圧Ｖ１の変化に基づいて第２電源リレー２２のオフ故障を検出することを特徴とする。
【００５０】
例えば、本実施形態のような電動パワーステアリング装置では、一般に、操舵アシストの停止時間が１５ｍｓｅｃ以内であればユーザの違和感が発生しない。よって、本実施形態の故障検出処理では、第１電源リレー２１がオフ状態になる時間を、１５ｍｓｅｃに対し余裕を持たせた１０ｍｓｅｃ以下に設定している。
【００５１】
また、本実施形態では、中間電圧検出部３０の時定数が１０ｍｓｅｃの１／１００の１００μｓｅｃに設定されている。よって、第２電源リレー２２がオフ故障している場合には、第１電源リレー２１をオフすると、中間電圧Ｖ１が０Ｖまで即時に降下する。
【００５２】
一方、インバータ部５０の時定数は、中間電圧検出部３０の時定数よりも十分大きいため、入力部電圧Ｖ３は、第１電源リレー２１がオフ状態である１０ｍｓｅｃの間にはほとんど下がらない。したがって、第２電源リレー２２がオフ故障していない場合には、第１電源リレー２１をオフしても、中間電圧Ｖ１は入力部電圧Ｖ３と同等に維持される。
【００５３】
したがって、本実施形態によれば、電動パワーステアリング装置１００の電動機駆動装置１０の動作中、ユーザにハンドル操舵の違和感を与えることなく、第２電源リレー２２のオフ故障を検出することができる。また、本実施形態は、上述の特殊なドライバＩＣの問題点（１）（２）についても解決可能である。さらに、特殊なドライバＩＣを用いないため、部品コストを低減することができる。
【００５４】
（他の実施形態）
（ア）上述した実施形態の故障検出処理において、故障検出処理を開始する前、または開始（Ｓ１２の第１電源リレー２１のオフ切り替え）と同時に、インバータ駆動部７０がコンデンサ充電回路６０を作動し、コンデンサ５７に電荷を充電してもよい。これによって、第１電源リレー２１をオフしたときの入力部電圧Ｖ３の電圧降下をさらに遅くすることができる。ひいては、インバータ部５０の動作に影響を与えずに、故障検出処理にかける時間をより長く確保することができる。
【００５５】
（イ）上記実施形態では、第１電源リレー２１および第２電源リレー２２は、寄生ダイオードを付随したＭＯＳＦＥＴで構成されている。この他、第１、第２電源リレー２１、２２は、寄生ダイオードを有しない半導体スイッチング素子と別体のダイオード素子とを並列に接続して構成してもよい。或いは、電磁リレー等と別体のダイオード素子とを並列に接続して構成してもよい。
【００５６】
（ウ）電動パワーステアリング装置１００に適用される上記実施形態では、ユーザの違和感を考慮し、バッテリ１２からの電力供給を停止しても電動機駆動装置１０の通常動作に与える影響の小さいタイミングをタイミング判定手段４４が判定し、短時間で故障検出処理を実行している。しかし、動作中のどのタイミングに電力供給を停止しても実用上の影響が無い装置に適用する場合は、タイミング判定手段４４を備えず、故障検出手段４２が任意のタイミングで故障検出処理を実行するようにしてもよい。
【００５７】
（エ）上述の実施形態では、負荷回路としてインバータ部５０を備える電動機駆動装置１０に電源遮断装置４０を適用した例について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、負荷回路がＨブリッジ回路等の他の回路であってもよい。なお、負荷回路としては、入力部にコンデンサを備える構成であることが好ましい。また、電動機駆動装置１０は電動パワーステアリング装置１００以外の装置に備えられるものであってもよい。さらに、負荷回路は、電動機以外のアクチュエータ等を駆動するものであってもよい。
【００５８】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０・・・電動機駆動装置
１２・・・バッテリ（直流電源）
２０・・・電源リレー部
２１・・・第１電源リレー
２２・・・第２電源リレー
２３・・・第１リレー駆動部（リレー駆動手段）
２４・・・第２リレー駆動部（リレー駆動手段）
２５・・・接続点
３０・・・中間電圧検出部（中間電圧検出手段）
４０・・・電源遮断装置
４２・・・故障検出手段
４４・・・タイミング判定手段
５０・・・インバータ部（負荷回路）
【図１】
2015047035.tif 000003
【図２】
2015047035.tif 000004
【図３】
2015047035.tif 000005
【図４】
2015047035.tif 000006
【図５】
2015047035.tif 000007