(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相モータと、
前記三相モータの第１相に対応したハイサイドおよびローサイドのスイッチング素子と、前記三相モータの第２相に対応したハイサイドおよびローサイドのスイッチング素子と、前記三相モータの第３相に対応したハイサイドおよびローサイドのスイッチング素子とを有し、前記第１相、第２相および前記第３相にそれぞれ対応する第１相配線、第２相配線および第３相配線からなる第１の給電回路を介して前記三相モータに接続された三相ブリッジインバータ回路と、
前記第１の給電経路を開閉するための経路開閉手段と、
前記第１相配線と前記第２相配線との間に第２の給電回路を介して接続された第１の直流モータと、
前記第２相配線と前記第３相配線との間に第３の給電回路を介して接続された第２の直流モータと、
前記第２の給電回路を開閉する第１のスイッチと、
前記第３の給電回路のうち、前記第２相配線と前記第２の直流モータとを接続する部分を開閉する第２のスイッチと、
前記第２の直流モータと前記第２のスイッチとの接続点を、第３のスイッチを介して前記第１相配線に接続するための切替回路とを含む、モータ制御装置。
【請求項２】
前記第１の直流モータの正極側端子が第２の給電回路を介して前記第１相配線に接続され、前記第１の直流モータの負極側端子が第２の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、
前記第２の直流モータの正極側端子が第３の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、前記第２の直流モータの負極側端子が第３の給電回路を介して前記第３相配線に接続され、
前記第１の直流モータおよび前記第２の直流モータが正転方向に回転する動作モードにおいて、前記第１および第２の直流モータを並列運転させるための第１制御手段を含み、
前記第１制御手段は、
前記第１のスイッチおよび前記第３のスイッチをオン状態にさせるとともに前記第２のスイッチをオフ状態にさせる手段と、
前記第１相に対応するハイサイドのスイッチング素子、前記第２相に対応するローサイドのスイッチング素子および前記第３相に対応するローサイドのスイッチング素子をオン状態にさせる手段とを含む、請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記第１の直流モータの正極側端子が第２の給電回路を介して前記第１相配線に接続され、前記第１の直流モータの負極側端子が第２の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、
前記第２の直流モータの正極側端子が第３の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、前記第２の直流モータの負極側端子が第３の給電回路を介して前記第３相配線に接続され、
前記第１の直流モータおよび前記第２の直流モータが逆転方向に回転する動作モードにおいて、前記第１および第２の直流モータを並列運転させるための第２制御手段を含み、
前記第２制御手段は、
前記第１のスイッチおよび前記第３のスイッチをオン状態にさせるとともに前記第２のスイッチをオフ状態にさせる手段と、
前記第１相に対応するローサイドのスイッチング素子、前記第２相に対応するハイサイドのスイッチング素子および前記第３相に対応するハイサイドのスイッチング素子をオン状態にさせる手段とを含む、請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
三相モータと、
前記三相モータの第１相に対応したハイサイドおよびローサイドのスイッチング素子と、前記三相モータの第２相に対応したハイサイドおよびローサイドのスイッチング素子と、前記三相モータの第３相に対応したハイサイドおよびローサイドのスイッチング素子とを有し、前記第１相、第２相および前記第３相にそれぞれ対応する第１相配線、第２相配線および第３相配線からなる第１の給電回路を介して前記三相モータに接続された三相ブリッジインバータ回路と、
前記第１の給電経路を開閉するための経路開閉手段と、
前記第１相配線と前記第２相配線との間に第２の給電回路を介して接続された第１の直流モータと、
前記第２相配線と前記第３相配線との間に第３の給電回路を介して接続された第２の直流モータと、
前記第２の給電回路のうち、前記第２相配線と前記第１の直流モータとを接続する部分を開閉する第１のスイッチと、
前記第３の給電回路を開閉する第２のスイッチと、
前記第１の直流モータと前記第１のスイッチとの接続点を、第３のスイッチを介して前記第３相配線に接続するための切替回路とを含む、モータ制御装置。
【請求項５】
前記第１の直流モータの正極側端子が第２の給電回路を介して前記第１相配線に接続され、前記第１の直流モータの負極側端子が第２の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、
前記第２の直流モータの正極側端子が第３の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、前記第２の直流モータの負極側端子が第３の給電回路を介して前記第３相配線に接続され、
前記第１の直流モータおよび前記第２の直流モータが正転方向に回転する動作モードにおいて、前記第１および第２の直流モータを並列運転させるための第１制御手段を含み、
前記第１制御手段は、
前記第２のスイッチおよび前記第３のスイッチをオン状態にさせるとともに前記第１のスイッチをオフ状態にさせる手段と、
前記第１相に対応するハイサイドのスイッチング素子、前記第２相に対応するハイサイドのスイッチング素子および前記第３相に対応するローサイドのスイッチング素子をオン状態にさせる手段とを含む、請求項４に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記第１の直流モータの正極側端子が第２の給電回路を介して前記第１相配線に接続され、前記第１の直流モータの負極側端子が第２の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、
前記第２の直流モータの正極側端子が第３の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、前記第２の直流モータの負極側端子が第３の給電回路を介して前記第３相配線に接続され、
前記第１の直流モータおよび前記第２の直流モータが逆転方向に回転する動作モードにおいて、前記第１および第２の直流モータを並列運転させるための第２制御手段を含み、
前記第２制御手段は、
前記第２のスイッチおよび前記第３のスイッチをオン状態にさせるとともに前記第１のスイッチをオフ状態にさせる手段と、
前記第１相に対応するローサイドのスイッチング素子、前記第２相に対応するローサイドのスイッチング素子および前記第３相に対応するハイサイドのスイッチング素子をオン状態にさせる手段とを含む、請求項４または５に記載のモータ制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のモータ制御装置を含み、
前記三相モータが電動パワーステアリング用の三相ブラシレスモータであり、
前記第１の直流モータおよび前記第２の直流モータのうちのいずれか一方が操舵部材の所定の第１方向位置を調整するためのチルト調整用モータであり、他方が前記操舵部材の所定の第２方向位置を調整するためのテレスコピック調整用モータである、車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータ制御装置および車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用操舵装置として、電動パワーステアリング装置と、ステアリングホイール等の操作部材の位置を調整する位置調整装置とを備えたものがある。位置調整装置には、たとえば、操作部材の前後位置を調整するためのテレスコピック調整装置や操作部材の上下位置を調整するためのチルト調整装置がある。
電動パワーステアリング装置は、電動パワーステアリング用モータ（ＥＰＳ（Electric Power Steering）用モータ）を含む。テレスコピック調整装置は、テレスコピック調整用モータを含む。チルト調整装置は、チルト調整用モータを含む。ＥＰＳ用モータは、たとえば、三相ブラシレスモータである。テレスコピック調整用モータおよびチルト調整用モータは、たとえば、ブラシ付直流モータである。
【０００３】
ＥＰＳ用モータは、ＥＰＳ用モータの駆動回路を含むＥＰＳ用コントローラ（ＥＰＳ用ＥＣＵ）によって制御されている。一方、チルト調整用モータおよびテレスコピック調整用モータは、各モータの駆動回路を含む位置調整用コントローラ（位置調整用ＥＣＵ）によって制御されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平10-164888号公報
【特許文献２】特許第3839142号公報
【特許文献３】特開平5-137380号公報
【特許文献４】特許第3854190号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来においては、ＥＰＳ用モータ、チルト調整用モータおよびテレスコピック調整用モータを駆動するためには、ＥＰＳ用モータの駆動回路と、チルト調整用モータの駆動回路と、テレスコピック調整用モータの駆動回路とが必要である。これらの駆動回路は複数のＦＥＴ（電界効果トランジスタ：field  Effect Transistor）等のスイッチング素子を含んでいるため、多数のスイッチング素子が必要となる。
【０００６】
たとえば、ＥＰＳ用モータの駆動回路を、６つのＦＥＴを含む三相ブリッジインバータ回路で構成し、チルト調整用モータの駆動回路およびテレスコピック調整用モータの駆動回路を、４つのＦＥＴを含むＨブリッジ回路で構成した場合には、１４個のＦＥＴが必要となる。
この発明の目的は、１つの駆動回路によって、三相モータと２つの直流モータとを駆動することが可能となるモータ制御装置を提供することである。
【０００７】
この発明の目的は、１つの駆動回路によって、電動パワーステアリング用モータとチルト調整用モータとテレスコピック調整用モータとを駆動することが可能となる車両用操舵装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、三相モータ（６）と、前記三相モータの第１相に対応したハイサイドおよびローサイドのスイッチング素子（ＦＥＴ１，ＦＥＴ２）と、前記三相モータの第２相に対応したハイサイドおよびローサイドのスイッチング素子（ＦＥＴ３，ＦＥＴ４）と、前記三相モータの第３相に対応したハイサイドおよびローサイドのスイッチング素子（ＦＥＴ５，ＦＥＴ６）とを有し、前記第１相、第２相および前記第３相にそれぞれ対応する第１相配線（１５）、第２相配線（１６）および第３相配線（１７）からなる第１の給電回路を介して前記三相モータに接続された三相ブリッジインバータ回路（１１）と、前記第１の給電経路を開閉するための経路開閉手段（１８Ａ，１８Ｂ）と、前記第１相配線と前記第２相配線との間に第２の給電回路（２１，２２）を介して接続された第１の直流モータ（８）と、前記第２相配線と前記第３相配線との間に第３の給電回路（２３，２４）を介して接続された第２の直流モータ（９）と、前記第２の給電回路を開閉する第１のスイッチ（Ｒ１）と、前記第３の給電回路のうち、前記第２相配線と前記第２の直流モータとを接続する部分を開閉する第２のスイッチ（Ｒ２）と、前記第２の直流モータと前記第２のスイッチとの接続点を、第３のスイッチ（Ｒ３）を介して前記第１相配線に接続するための切替回路（２５）とを含む、モータ制御装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
【０００９】
経路開閉手段によって第１の給電経路を閉鎖し、第１〜第３のスイッチをオフにすると、三相モータが三相ブリッジインバータ回路に接続されるので、三相モータを駆動させることが可能となる。一方、経路開閉手段によって第１の給電経路を開放し、第１〜第３のスイッチを制御するとともに、三相ブリッジインバータ回路内のスイッチング素子を制御することにより、第１の直流モータおよび第２の直流モータのいずれか一方または両方を駆動させることが可能となる。つまり、１つの三相ブリッジインバータ回路によって、三相モータと２つの直流モータとを駆動することが可能となる。これにより、三相モータと第１の直流モータと第２の直流モータとを駆動するために必要なＦＥＴ等のスイッチング素子の数を低減させることができる。
【００１０】
ところで、第１のスイッチおよび第２のスイッチをオンとし、三相ブリッジインバータ回路内の所定の２つのスイッチング素子をオンにすることにより、第１の直流モータと第２の直流モータとを直列運転することが可能である。このような動作モードを直列運転可能な動作モードと言うことにする。しかしながら、直列運転可能な動作モードにおいて、第１の直流モータと第２の直流モータとを直列運転すると、各直流モータに印加される電圧が低下するため、各直流モータのトルクが低下する。
【００１１】
この発明では、第２の直流モータと第２のスイッチとの接続点を、第３のスイッチを介して第１相配線に接続するための切替回路を含んでいるので、直列運転可能な動作モードにおいて、第１の直流モータと第２の直流モータとを並列運転することが可能となる。これにより、直列運転可能な動作モードにおいて、各直流モータのトルクが低下するのを防止できる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、前記第１の直流モータの正極側端子が第２の給電回路を介して前記第１相配線に接続され、前記第１の直流モータの負極側端子が第２の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、前記第２の直流モータの正極側端子が第３の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、前記第２の直流モータの負極側端子が第３の給電回路を介して前記第３相配線に接続され、前記第１の直流モータおよび前記第２の直流モータが正転方向に回転する動作モードにおいて、前記第１および第２の直流モータを並列運転させるための第１制御手段（１２）を含み、前記第１制御手段は、前記第１のスイッチおよび前記第３のスイッチをオン状態にさせるとともに前記第２のスイッチをオフ状態にさせる手段（１２）と、前記第１相に対応するハイサイドのスイッチング素子、前記第２相に対応するローサイドのスイッチング素子および前記第３相に対応するローサイドのスイッチング素子をオン状態にさせる手段（１２）とを含む、請求項１に記載のモータ制御装置である。
【００１３】
第１制御手段によって前記のような制御が行なわれると、電源から第１相に対応するハイサイドのスイッチング素子（図２の例ではＦＥＴ１）、第２の給電回路（図２の例では２１，２２）、第１の直流モータ（８）および第２相に対応するローサイドのスイッチング素子（図２の例ではＦＥＴ４）を介して接地へと電流が流れるとともに、電源から第１相に対応するハイサイドのスイッチング素子（図２の例ではＦＥＴ１）、第３のスイッチ（Ｒ３）、第２の直流モータ（９）および第３相に対応するローサイドのスイッチング素子（図２の例ではＦＥＴ６）を介して接地へと電流が流れる。これにより、第１の直流モータ側から第２のスイッチを介して第２の直流モータ側に電流が流れるように第１および第２の直流モータを直列運転することが可能な動作モードにおいて、第１および第２の直流モータを並列運転させることができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、前記第１の直流モータの正極側端子が第２の給電回路を介して前記第１相配線に接続され、前記第１の直流モータの負極側端子が第２の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、前記第２の直流モータの正極側端子が第３の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、前記第２の直流モータの負極側端子が第３の給電回路を介して前記第３相配線に接続され、前記第１の直流モータおよび前記第２の直流モータが逆転方向に回転する動作モードにおいて、前記第１および第２の直流モータを並列運転させるための第２制御手段（１２）を含み、前記第２制御手段は、前記第１のスイッチおよび前記第３のスイッチをオン状態にさせるとともに前記第２のスイッチをオフ状態にさせる手段（１２）と、前記第１相に対応するローサイドのスイッチング素子、前記第２相に対応するハイサイドのスイッチング素子および前記第３相に対応するハイサイドのスイッチング素子をオン状態にさせる手段（１２）とを含む、請求項１または２に記載のモータ制御装置である。
【００１５】
第２制御手段によって前記のような制御が行なわれると、電源から第２相に対応するハイサイドのスイッチング素子（図２の例ではＦＥＴ３）、第２の給電回路（図２の例では２１，２２）、第１の直流モータ（８）および第１相に対応するローサイドのスイッチング素子（図２の例ではＦＥＴ２）を介して接地へと電流が流れるとともに、電源から第３相に対応するハイサイドのスイッチング素子（図２の例ではＦＥＴ５）、第２の直流モータ（９）、第３のスイッチ（Ｒ３）および第１相に対応するローサイドのスイッチング素子（図２の例ではＦＥＴ２）を介して接地へと電流が流れる。これにより、第２の直流モータ側から第２のスイッチを介して第１の直流モータ側に電流が流れるように第１および第２の直流モータを直列運転することが可能な動作モードにおいて、第１および第２の直流モータを並列運転させることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、三相モータ（６）と、前記三相モータの第１相に対応したハイサイドおよびローサイドのスイッチング素子（ＦＥＴ１，ＦＥＴ２）と、前記三相モータの第２相に対応したハイサイドおよびローサイドのスイッチング素子（ＦＥＴ３，ＦＥＴ４）と、前記三相モータの第３相に対応したハイサイドおよびローサイドのスイッチング素子（ＦＥＴ５，ＦＥＴ６）とを有し、前記第１相、第２相および前記第３相にそれぞれ対応する第１相配線（１５）、第２相配線（１６）および第３相配線（１７）からなる第１の給電回路を介して前記三相モータに接続された三相ブリッジインバータ回路（１１）と、前記第１の給電経路を開閉するための経路開閉手段（１８Ａ，１８Ｂ）と、前記第１相配線と前記第２相配線との間に第２の給電回路（３１，３２）を介して接続された第１の直流モータ（８）と、前記第２相配線と前記第３相配線との間に第３の給電回路（３３，３４）を介して接続された第２の直流モータ（９）と、前記第２の給電回路のうち、前記第２相配線と前記第２の直流モータとを接続する部分を開閉する第１のスイッチ（Ｒ１）と、前記第３の給電回路を開閉する第２のスイッチ（Ｒ２）と、前記第１の直流モータと前記第１のスイッチとの接続点を、第３のスイッチ（Ｒ３）を介して前記第３相配線に接続するための切替回路（３５）とを含む、モータ制御装置である。
【００１７】
経路開閉手段によって第１の給電経路を閉鎖し、第１〜第３のスイッチをオフにすると、三相モータが三相ブリッジインバータ回路に接続されるので、三相モータを駆動させることが可能となる。一方、経路開閉手段によって第１の給電経路を開放し、第１〜第３のスイッチを制御するとともに、三相ブリッジインバータ回路内のスイッチング素子を制御することにより、第１の直流モータおよび第２の直流モータのいずれか一方または両方を駆動させることが可能となる。つまり、１つの三相ブリッジインバータ回路によって、三相モータと２つの直流モータとを駆動することが可能となる。これにより、三相モータと第１の直流モータと第２の直流モータとを駆動するために必要なＦＥＴ等のスイッチング素子の数を低減させることができる。
【００１８】
ところで、第１のスイッチおよび第２のスイッチをオンとし、三相ブリッジインバータ回路内の所定の２つのスイッチング素子をオンにすることにより、第１の直流モータと第２の直流モータとを直列運転することが可能である。このような動作モードを直列運転可能な動作モードと言うことにする。しかしながら、直列運転可能な動作モードにおいて、第１の直流モータと第２の直流モータとを直列運転すると、各直流モータに印加される電圧が低下するため、各直流モータのトルクが低下する。
【００１９】
この発明では、第１の直流モータと第１のスイッチとの接続点を、第３のスイッチを介して第３相配線に接続するための切替回路を含んでいるので、直列運転可能な動作モードにおいて、第１の直流モータと第２の直流モータとを並列運転することが可能となる。これにより、直列運転可能な動作モードにおいて、各直流モータのトルクが低下するのを防止できる。
【００２０】
請求項５記載の発明は、前記第１の直流モータの正極側端子が第２の給電回路を介して前記第１相配線に接続され、前記第１の直流モータの負極側端子が第２の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、前記第２の直流モータの正極側端子が第３の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、前記第２の直流モータの負極側端子が第３の給電回路を介して前記第３相配線に接続され、前記第１の直流モータおよび前記第２の直流モータが正転方向に回転する動作モードにおいて、前記第１および第２の直流モータを並列運転させるための第１制御手段（１２）を含み、前記第１制御手段は、前記第２のスイッチおよび前記第３のスイッチをオン状態にさせるとともに前記第１のスイッチをオフ状態にさせる手段（１２）と、前記第１相に対応するハイサイドのスイッチング素子、前記第２相に対応するハイサイドのスイッチング素子および前記第３相に対応するローサイドのスイッチング素子をオン状態にさせる手段（１２）とを含む、請求項４に記載のモータ制御装置である。
【００２１】
第１制御手段によって前記のような制御が行なわれると、電源から第１相に対応するハイサイドのスイッチング素子（図１３の例ではＦＥＴ１）、第１の直流モータ（８）、第３のスイッチ（Ｒ３）および第３相に対応するローサイドのスイッチング素子（図１３の例ではＦＥＴ６）を介して接地へと電流が流れるとともに、電源から第２相に対応するハイサイドのスイッチング素子（図１３の例ではＦＥＴ３）、第３の給電回路（図１３の例では３３，３４）、第２の直流モータ（９）および第３相に対応するローサイドのスイッチング素子（図１３の例ではＦＥＴ６）を介して接地へと電流が流れる。これにより、第１の直流モータ側から第１のスイッチを介して第２の直流モータ側に電流が流れるように第１および第２の直流モータを直列運転することが可能な動作モードにおいて、第１および第２の直流モータを並列運転させることができる。
【００２２】
請求項６記載の発明は、前記第１の直流モータの正極側端子が第２の給電回路を介して前記第１相配線に接続され、前記第１の直流モータの負極側端子が第２の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、前記第２の直流モータの正極側端子が第３の給電回路を介して前記第２相配線に接続され、前記第２の直流モータの負極側端子が第３の給電回路を介して前記第３相配線に接続され、前記第１の直流モータおよび前記第２の直流モータが逆転方向に回転する動作モードにおいて、前記第１および第２の直流モータを並列運転させるための第２制御手段（１２）を含み、前記第２制御手段は、前記第２のスイッチおよび前記第３のスイッチをオン状態にさせるとともに前記第１のスイッチをオフ状態にさせる手段（１２）と、前記第１相に対応するローサイドのスイッチング素子、前記第２相に対応するローサイドのスイッチング素子および前記第３相に対応するハイサイドのスイッチング素子をオン状態にさせる手段（１２）とを含む、請求項４または５に記載のモータ制御装置である。
【００２３】
第１制御手段によって前記のような制御が行なわれると、電源から第３相に対応するハイサイドのスイッチング素子（図１３の例ではＦＥＴ５）、第３のスイッチ（Ｒ３）、第１の直流モータ（８）および第１相に対応するローサイドのスイッチング素子（図１３の例ではＦＥＴ２）を介して接地へと電流が流れるとともに、電源から第３相に対応するハイサイドのスイッチング素子（図１３の例ではＦＥＴ５）、第３の給電回路（図１３の例では３３，３４）、第２の直流モータ（９）および第２相に対応するローサイドのスイッチング素子（図１３の例ではＦＥＴ４）を介して接地へと電流が流れる。これにより、第２の直流モータ側から第１のスイッチを介して第１の直流モータ側に電流が流れるように第１および第２の直流モータを直列運転することが可能な動作モードにおいて、第１および第２の直流モータを並列運転させることができる。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のモータ制御装置（１０）を含み、前記三相モータが電動パワーステアリング用の三相ブラシレスモータであり、前記第１の直流モータおよび前記第２の直流モータのうちのいずれか一方が操舵部材の所定の第１方向位置を調整するためのテレスコピック調整用モータであり、他方が前記操舵部材の所定の第２方向位置を調整するためのチルト調整用モータである、車両用操舵装置である。
【００２５】
この発明では、電動パワーステアリング用の三相ブラシレスモータ、テレスコピック調整用モータおよびチルト調整用モータを有する車両用操舵装置において、請求項１〜６記載の発明と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の第１の実施形態に係るモータ制御装置を含む車両用操舵装置の概略的な構成を示す模式図である。
【図２】ＥＣＵの電気的構成を示す概略図である。
【図３】第１モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図４】第２モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図５】第３モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図６】第４モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図７】第５モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図８】第６モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図９】第７モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図１０】第８モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図１１】制御部の全体的な処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】第１の実施形態の変形例を示す概略図である。
【図１３】この発明の第２の実施形態に係るモータ制御装置であるＥＣＵの電気的構成を示す概略図である。
【図１４】第１モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図１５】第２モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図１６】第３モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図１７】第４モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図１８】第５モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図１９】第６モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図２０】第７モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図２１】第８モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図２２】第２の実施形態の変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下では、この発明を車両用操舵装置に適用した場合の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態に係るモータ制御装置を含む車両用操舵装置の概略的な構成を示す模式図である。
車両用操舵装置は、ステアリングホイール（操作部材）１と、ステアリングコラム２と、電動パワーステアリング装置３と、電動テレスコピック調整装置（図示略）と、電動チルト調整装置（図示略）と、モータ制御装置としての電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１０とを備えている。
【００２８】
ステアリングコラム２は、ステアリングホイール１を回転自在に支持するものである。ステアリングホイール１は、ステアリングコラム２に回転自在に支持されたステアリングシャフト４と、中間軸５とを介して図示しない転舵機構に連結されている。
電動パワーステアリング装置３は、運転者の操舵を補助するための装置である。電動テレスコピック調整装置は、ステアリングホイール１の前後位置（コラム軸方向位置）を調整するための装置である。電動チルト調整装置は、ステアリングホイール１の上下位置（コラム軸方向に対する傾動位置）を調整するための装置である。ＥＣＵ１０は、電動パワーステアリング装置３と、電動テレスコピック調整装置と、電動チルト調整装置とを制御するための装置である。電動テレスコピック調整装置と電動チルト調整装置とを総称して位置調整装置という場合がある。
【００２９】
電動パワーステアリング装置３は、操舵補助力（アシスト力）を発生するＥＰＳ用モータ６と、ＥＰＳ用モータ６の出力トルクを転舵機構に伝達するための減速機構７とを含む。ＥＰＳ用モータ６は、この実施形態では、三相ブラシレスモータからなる。
電動テレスコピック調整装置は、ステアリングホイール１をコラム軸方向に移動させるための機構と、この機構を駆動するためのテレスコピック調整用モータ（以下、「テレスコピックモータ８」という）を含んでいる。テレスコピックモータ８は、この実施形態では、ブラシ付直流モータからなる。
【００３０】
電動チルト調整装置は、ステアリングホイール１をコラム軸方向に対して傾動させるための機構と、この機構を駆動するためのチルト調整用モータ（以下、「チルトモータ９」という）を含んでいる。チルトモータ９は、この実施形態では、ブラシ付直流モータからなる。
ＥＰＳ用モータ６、テレスコピックモータ８およびチルトモータ９は、ＥＣＵ１０によって制御される。テレスコピックモータ８とチルトモータ９とを総称して、「位置調整用モータ」という場合がある。
【００３１】
図２は、ＥＣＵ１０の電気的構成を示す概略図である。
ＥＣＵ１０は、各モータ６，８，９の駆動電力を生成する駆動回路１１と、駆動回路１１を制御するための制御部１２とを備えている。制御部１２は、ＣＰＵ（中央処理装置）とこのＣＰＵの動作プログラム等を記憶したメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ、書き換え可能な不揮発性メモリ等）とを含むマイクロコンピュータで構成されている。
【００３２】
駆動回路１１は、ＥＰＳ用モータ６（三相ブラシレスモータ）を駆動するために使用される三相ブリッジインバータ回路である。この実施形態では、ＥＰＳ用モータ６を駆動するための駆動回路１１が、テレスコピックモータ８およびチルトモータ９を駆動するための駆動回路としても使用される。
この駆動回路１１では、ＥＰＳ用モータ６のＵ相に対応した一対の電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２の直列回路と、Ｖ相に対応した一対の電界効果トランジスタＦＥＴ３，ＦＥＴ４の直列回路と、Ｗ相に対応した一対の電界効果トランジスタＦＥＴ５，ＦＥＴ６の直列回路とが、直流電源１４と接地との間に並列に接続されている。以下において、各相の一対のＦＥＴのうち、電源１４側のものを「ハイサイドＦＥＴ」といい、接地側のものを「ローサイドＦＥＴ」という場合がある。
【００３３】
ＥＰＳ用モータ６は、第１の給電回路１５，１６，１７を介して駆動回路１１に接続されている。具体的には、ＥＰＳ用モータ６のＵ相界磁コイル６Ｕは、Ｕ相に対応した一対のＦＥＴ１，ＦＥＴ２の間の接続点にＵ相配線１５を介して接続されている。ＥＰＳ用モータ６のＶ相界磁コイル６Ｖは、Ｖ相配線１６およびＥＰＳ用リレー１８Ａを介して、Ｖ相に対応した一対のＦＥＴ３，ＦＥＴ４の間の接続点に接続されている。ＥＰＳ用モータ６のＷ相界磁コイル６Ｗは、Ｗ相配線１７およびＥＰＳ用リレー１８Ｂを介して、Ｗ相に対応した一対のＦＥＴ５，ＦＥＴ６の間の接続点に接続されている。
【００３４】
ＥＰＳモータ６の周囲には、ＥＰＳモータ６のロータの回転位置（ロータ回転角）を検出するための回転位置センサ１９が設けられている。回転位置センサ１９は、後述する車内ＬＡＮ３０を介して制御部１２に接続されている。ＥＰＳ用リレー１８Ａ，１８Ｂによって、第１の給電回路１５，１６，１７を開閉するための経路開閉手段が構成されている。
【００３５】
テレスコピックモータ８は、Ｕ相配線１５とＶ相配線１６との間に、第２の給電回路２１，２２を介して接続されている。具体的には、テレスコピックモータ８の正極側端子（＋）は、第１接続線２１および第１のリレーＲ１を介してＵ相配線１５に接続されている。一方、テレスコピックモータ８の負極側端子（−）は、第２接続線２２を介してＶ相配線１６に接続されている。なお、第１のリレーＲ１を、第１接続線２１側に設けるのではなく、第２接続線２２側に設けるようにしてもよい。この実施形態では、テレスコピックモータ８が正転方向に回転されるとステアリングホイール１の位置が車両の後方に移動し、テレスコピックモータ８が逆転方向に回転されるとステアリングホイール１の位置が車両の前方に移動する。
【００３６】
チルトモータ９は、Ｖ相配線１６とＷ相配線１７との間に、第３の給電回路２３，２４を介して接続されている。具体的には、チルトモータ９の正極側端子（＋）は、第３接続線２３および第２のリレーＲ２を介してＶ相配線１６に接続されている。一方、チルトモータ９の負極側端子（−）は、第４接続線２４を介して、Ｗ相配線１７に接続されている。チルトモータ９の正極側端子（＋）と第２リレーＲ２との接続点は、第３のリレーＲ３を有する第５接続線（切替回路）２５を介して、Ｕ相配線１５に接続されている。この実施形態では、チルトモータ９が正転方向に回転されるとステアリングホイール１の位置が上方に移動し、チルトモータ９が逆転方向に回転されるとステアリングホイール１の位置が下方に移動する。第１、第２および第３のリレーＲ１，Ｒ２，Ｒ３を総称して、「位置調整用リレー」という場合がある。
【００３７】
ローサイドＦＥＴ２，ＦＥＴ４およびＦＥＴ６と接地とを接続するための各接続線には、ＥＰＳ用モータ６のＶ相、Ｗ相およびＵ相の相電流ＩＶ，ＩＷ，ＩＵを検出するための電流センサ２７Ｖ，２７Ｗ，２７Ｕがそれぞれ設けられている。これらの電流センサ２７Ｖ，２７Ｗ，２７Ｕは、テレスコピックモータ８、チルトモータ９等に流れる電流を検出するために用いることが可能である。これらの電流センサ２７Ｖ，２７Ｗ，２７Ｕは、制御部１２に接続されている。
【００３８】
制御部１２には、車内ＬＡＮ（ＣＡＮ：Controller Area Network）３０が接続されている。車内ＬＡＮ３０には、前述した回転位置センサ１９、車速センサ３１、操舵トルクセンサ３２等のセンサ類、位置調整用操作部３３等が接続されている。車速センサ３１は、車両の速度を検出するものである。操舵トルクセンサ３２は、ステアリングホイール１に与えられた操舵トルクを検出するものである。
【００３９】
位置調整用操作部３３は、たとえば、車両内の運転席の横に配置され、車両の側面に平行な操作面を有している。この操作面には、仮想の正方形の各コーナと各辺の中央とにそれぞれ配置された８つの位置調整キー３４を備えている。８つの位置調整キー３４のうち、前記仮想の正方形の各辺の中央に配置されたキーが、チルト調整またはテレスコピック調整を単独で行うための単独調整キー３４Ｕ，３４Ｄ，３４Ｆ，３４Ｒである。
【００４０】
単独調整キー３４Ｕ，３４Ｄ，３４Ｆ，３４Ｒのうち、前記仮想正方形の上下の各辺の中央に配置された上下一対のキーがチルト調整を単独で行うためのチルト調整キー３４Ｕ，３４Ｄである。上側のチルト調整キー３４Ｕは、ステアリングホイール１の位置を上方向に移動させるためのキーであり、下側のチルト調整キー３４Ｄは、ステアリングホイール１の位置を下方向に移動させるためのキーである。
【００４１】
単独調整キー３４Ｕ，３４Ｄ，３４Ｆ，３４Ｒのうち、前記仮想の正方形の前側および後側の各辺の中央に配置された前後一対のキーがテレスコピック調整を単独で行うためのテレスコピック調整キー３４Ｆ，３４Ｒである。前側のテレスコピック調整キー３４Ｆは、ステアリングホイール１の位置を前方向に移動させるためのキーであり、後側のテレスコピック調整キー３４Ｒは、ステアリングホイール１の位置を後方向に移動させるためのキーである。なお、この実施形態では、テレスコピック調整キー３４Ｒ，３４Ｆのいずれか一方と、チルト調整キー３４Ｕ，３４Ｄのいずれか一方とが同時に押下されている場合には、押下されている２つのキーのうち一方のキー入力のみが有効なものとして受け付けられるものとする。
【００４２】
前記仮想の正方形の各コーナに配置されたキーが、チルト調整とテレスコピック調整とを同時に行うための同時調整キー３４ＦＵ，３４ＦＤ，３４ＲＵ，３４ＲＤである。各同時調整キー３４ＦＵ，３４ＦＤ，３４ＲＵ，３４ＲＤは、それが配置されたコーナ位置に対応した方向にステアリングホイール１の位置を移動させるためのキーである。
制御部１２は、電流センサ２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗ、回転位置センサ１９、車速センサ３１、操舵トルクセンサ３２、位置調整用操作部３３等からの入力信号に基づいて、リレー１８Ａ，１８Ｂ，Ｒ１〜Ｒ３および駆動回路１１内のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６を制御する。
【００４３】
制御部１２は、常時は、ＥＰＳ用リレー１８Ａ，１８Ｂをオン状態とし、操舵トルクセンサ３２によって検出される操舵トルク、車速センサ３１によって検出される車速、電流センサ２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗによって検出される相電流および回転位置センサ１９によって検出されるＥＰＳ用モータ６の回転位置（ロータ回転角）に基づいて、ＥＰＳ用モータ６を制御する。具体的には、制御部１２は、操舵トルクと車速とに基づいて目標電流値を決定し、実際のモータ電流が目標電流値に近づくようにＦＥＴ１〜ＦＥＴ６を制御する。
【００４４】
制御部１２は、位置調整用操作部３３内のキーが操作された場合において、所定の条件を満たしているときには、ＥＰＳ用モータ６の制御を中断し、操作されたキーに対応したテレスコピックモータ８および／またはチルトモータ９を制御する。
位置調整用モータ（テレスコピックモータ８またはチルトモータ９）を駆動する場合の動作モードには、第１モード〜第８モードの８種類の動作モードがある。位置調整用モータ８，９が駆動される場合には、ＥＰＳ用リレー１８Ａ，１８Ｂはオフ状態にされる。
【００４５】
表１は、位置調整用モータ８，９を駆動する場合の各動作モード（第１モード〜第８モード）の内容と、第１〜第３のリレーＲ１〜Ｒ３および６つのＦＥＴ１〜ＦＥＴ１のオンオフ状態を示している。表１において、○はオンを、−はオフを示している。
【００４６】
【表１】
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各動作モードの内容は、次の通りである。
第１モード：位置調整用モータ８，９のうち、テレスコピックモータ８のみが正転方向に回転するモードであり、キー３４Ｒの操作に基づいて設定されるモードである。
【００４７】
第２モード：位置調整用モータ８，９のうち、テレスコピックモータ８のみが逆転方向に回転するモードであり、キー３４Ｆの操作に基づいて設定されるモードである。
第３モード：位置調整用モータ８，９のうち、チルトモータ９のみが正転方向に回転するモードであり、キー３４Ｕの操作に基づいて設定されるモードである。
第４モード：位置調整用モータ８，９のうち、チルトモータ９のみが逆転方向に回転するモードであり、キー３４Ｄの操作に基づいて設定されるモードである。
【００４８】
第５モード：テレスコピックモータ８が正転方向に回転するとともにチルトモータ９が正転方向に回転するモードであり、キー３４ＲＵの操作に基づいて設定されるモードである。
第６モード：テレスコピックモータ８が正転方向に回転するとともにチルトモータ９が逆転方向に回転するモードであり、キー３４ＲＤの操作に基づいて設定されるモードである。
【００４９】
第７モード：テレスコピックモータ８が逆転方向に回転するとともにチルトモータ９が正転方向に回転するモードであり、キー３４ＦＵの操作に基づいて設定されるモードである。
第８モード：テレスコピックモータ８が逆転方向に回転するとともにチルトモータ９が逆転方向に回転するモードであり、キー３４ＦＤの操作に基づいて設定されるモードである。
【００５０】
図３は、第１モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第１モードでは、第１のリレーＲ１がオンされるとともに、第１のＦＥＴ１および第４のＦＥＴ４がオンとされる。したがって、電源１４から、第１のＦＥＴ１、第１のリレーＲ１、テレスコピックモータ８および第４のＦＥＴ４を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８の正極側端子（＋）に正電圧が印加されるので、テレスコピックモータ８が正転方向に回転する。
【００５１】
図４は、第２モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第２モードでは、第１のリレーＲ１がオンされるとともに、第２のＦＥＴ２および第３のＦＥＴ３がオンとされる。したがって、電源１４から、第３のＦＥＴ３、テレスコピックモータ８、第１のリレーＲ１および第２のＦＥＴ２を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８の負極側端子（−）に正電圧が印加されるので、テレスコピックモータ８が逆転方向に回転する。
【００５２】
図５は、第３モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第３モードでは、第２のリレーＲ２がオンされるとともに、第３のＦＥＴ３および第６のＦＥＴ６がオンとされる。したがって、電源１４から、第３のＦＥＴ３、第２のリレーＲ２、チルトモータ９および第６のＦＥＴ６を通って、接地へと電流が流れる。これにより、チルトモータ９の正極側端子（＋）に正電圧が印加されるので、チルトモータ９が正転方向に回転する。
【００５３】
図６は、第４モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第４モードでは、第２のリレーＲ２がオンされるとともに、第４のＦＥＴ４および第５のＦＥＴ５がオンとされる。したがって、電源１４から、第５のＦＥＴ５、チルトモータ９、第２のリレーＲ２および第４のＦＥＴ４を通って、接地へと電流が流れる。これにより、チルトモータ９の負極側端子（−）に正電圧が印加されるので、チルトモータ９が逆転方向に回転する。
【００５４】
図７は、第６モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第６モードでは、第１のリレーＲ１および第２のリレーＲ２がオンされるとともに、第１のＦＥＴ１、第４のＦＥＴ４および第５のＦＥＴ５がオンとされる。したがって、電源１４から、第１のＦＥＴ１、第１のリレーＲ１、テレスコピックモータ８および第４のＦＥＴ４を通って、接地へと電流が流れるとともに、電源１４から、第５のＦＥＴ５、チルトモータ９、第２のリレーＲ２および第４のＦＥＴ４を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８が正転方向に回転するとともに、チルトモータ９が逆転方向に回転する。この場合には、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが並列運転される。
【００５５】
図８は、第７モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第７モードでは、第１のリレーＲ１および第２のリレーＲ２がオンされるとともに、第２のＦＥＴ２、第３のＦＥＴ３および第６のＦＥＴ６がオンとされる。したがって、電源１４から、第３のＦＥＴ３、テレスコピックモータ８、第１のリレーＲ１および第２のＦＥＴ２を通って、接地へと電流が流れるとともに、電源１４から、第３のＦＥＴ３、第２のリレーＲ２、チルトモータ９および第６のＦＥＴ６を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８が逆転方向に回転するとともに、チルトモータ９が正転方向に回転する。この場合には、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが並列運転される。
【００５６】
次に、第５モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明する。第５モードは、この実施形態では、テレスコピックモータ８が正転方向に回転され、チルトモータ９が正転方向に回転される動作モードである。
このように両モータ８，９を回転させるには、第１のリレーＲ１および第２のリレーＲ２をオンにするとともに、第１のＦＥＴ１および第６のＦＥＴ６をオンすることによって、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とを直列運転することが考えられる。この場合、テレスコピックモータ８側から第２のリレーＲ２を介してチルトモータ９側に電流が流れるように、両モータ８，９が直列運転される。しかしながら、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とを直列運転すると、各モータ８，９に印加される電圧が低下するため、各モータ８，９のトルクが低下する。
【００５７】
そこで、この実施形態では、第５モードにおいて、各モータ８，９のトルクが低下しないように、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが並列運転される。
図９は、第５モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第５モードでは、第１のリレーＲ１および第３のリレーＲ３がオンとされ、第２のリレーＲ２がオフとされる。また、第１のＦＥＴ１、第４のＦＥＴ４および第６のＦＥＴ６がオンとされる。したがって、電源１４から、第１のＦＥＴ１、第１のリレーＲ１、テレスコピックモータ８および第４のＦＥＴ４を通って、接地へと電流が流れるとともに、電源１４から、第１のＦＥＴ１、第３のリレーＲ３、チルトモータ９および第６のＦＥＴ６を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８が正転方向に回転するとともに、チルトモータ９が正転方向に回転する。つまり、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが並列運転される。これにより、第５モードにおいて、両モータ８，９のトルクが低下するのを防止できる。
【００５８】
次に、第８モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明する。第８モードは、この実施形態では、テレスコピックモータ８が逆転方向に回転され、チルトモータ９が逆転方向に回転される動作モードである。
このように両モータ８，９を回転させるには、第１のリレーＲ１および第２のリレーＲ２をオンにするとともに、第５のＦＥＴ５および第２のＦＥＴ２をオンすることによって、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とを直列運転することが考えられる。この場合、チルトモータ９側から第２のリレーＲ２を介してテレスコピックモータ８側に電流が流れるように、両モータ８，９が直列運転される。しかしながら、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とを直列運転すると、各モータ８，９に印加される電圧が低下するため、各モータ８，９のトルクが低下する。
【００５９】
そこで、この実施形態では、第８モードにおいて、各モータ８，９のトルクが低下しないように、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが並列運転される。
図１０は、第８モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第８モードでは、第１のリレーＲ１および第３のリレーＲ３がオンとされ、第２のリレーＲ２がオフとされる。また、第２のＦＥＴ２、第３のＦＥＴ３および第５のＦＥＴ５がオンとされる。したがって、電源１４から、第３のＦＥＴ３、テレスコピックモータ８、第１のリレーＲ１および第２のＦＥＴ２を通って、接地へと電流が流れるとともに、電源１４から、第５のＦＥＴ５、チルトモータ９、第３のリレーＲ３および第２のＦＥＴ２を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８が逆転方向に回転するとともに、チルトモータ９が逆転方向に回転する。つまり、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが並列運転される。これにより、第８モードにおいて、両モータ８，９のトルクが低下するのを防止できる。
【００６０】
図１１は、制御部１２による全体的な処理の手順を示すフローチャートである。
イグニッションキーがオンされると、制御部１２は、入出力ポート（Ｉ／Ｏポート）を初期化する（ステップＳ１）。そして、制御部１２は、位置調整装置の初期設定を行う（ステップＳ２）。具体的には、制御部１２は、ステアリングホイール１の位置が所定の初期位置となるように、テレスコピックモータ８およびチルトモータ９を制御する。
【００６１】
次に、制御部１２は、入力ポートの読み込みを行う（ステップＳ３）。そして、制御部１２は、位置調整操作が行なわれているか否かを判別する（ステップＳ４）。具体的には、制御部１２は、８つの位置調整キー３４のオンオフ状態を調べ、これらの全てのキー３４がオフであれば、位置調整操作が行なわれていないと判別する。一方、これらのキー３４のうちの１つでもオンである場合には、制御部１２は、位置調整操作が行なわれていると判別する。
【００６２】
位置調整操作が行なわれていないと判別された場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、ＥＰＳ用リレー１８Ａ，１８Ｂがオフであればそれらをオンさせた後（ステップＳ５）、ＥＰＳ制御を一定時間行なう（ステップＳ６）。具体的には、制御部１２は、操舵トルクと車速とに基づいて目標電流値を決定し、実際のモータ電流が目標電流値に近づくようにＦＥＴ１〜ＦＥＴ６を制御する。この後、制御部１２は、イグニッションキーのオフ操作が行なわれたか否かを判別する（ステップＳ７）。イグニッションキーのオフ操作が行なわれていなければ（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ３に戻る。
【００６３】
前記ステップＳ４において、位置調整操作が行なわれていると判別された場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、制御部１２は、ＥＰＳ用モータ６のモータ電流（ＥＰＳ電流）の絶対値が所定のしきい値Ａ（Ａ＞０）未満であるか否かを判別する（ステップＳ８）。具体的には、制御部１２は、電流センサ２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗによって検出される各相の相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷの絶対値が所定のしきい値Ａ未満であるか否か（全ての相電流の絶対値がしきい値Ａ未満であるか否か）を判別する。このしきい値Ａは、零に近い所定の値に設定される。
【００６４】
ＥＰＳ電流の絶対値が所定のしきい値Ａ以上である場合には（ステップＳ８：ＮＯ）、制御部１２は、操舵角が中立位置付近の不感帯ではないと判断し、ステップＳ７に移行する。つまり、操舵角が中立位置付近の不感帯でない場合には、運転者によって位置調整装置が行われたとしても、位置調整は行われない。
前記ステップＳ８において、モータ電流の絶対値が所定のしきい値Ａ未満であると判別された場合には（ステップＳ８：ＹＥＳ）、制御部１２は、操舵角が中立位置付近の不感帯であると判断し、ＥＰＳ用リレー１８Ａ，１８Ｂをオフする（ステップＳ９）。この後、制御部１２は、位置調整モータ８，９の制御処理（位置調整制御処理）を行なう（ステップＳ１０）。具体的には、制御部１２は、８つの位置調整キー３４のうち、操作されている位置調整キーに対応した動作モード（第１モード〜第８モード）で、テレスコピックモータ８およびチルトモータ９の一方または両方を駆動する。なお、位置調整制御処理の終了時には、第１〜第６のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６および第１〜第３のリレーＲ１〜Ｒ３は、オフ状態とされる。
【００６５】
位置調整制御処理が終了すると、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７において、イグニッションキーのオフ操作が行なわれたと判別された場合には（ステップＳ７：ＹＥＳ）、制御部１２は、ＥＰＳ用リレー１８Ａ，１８Ｂをオフする（ステップＳ１１）。この後、制御部１２は、位置調整装置の終了設定を行う（ステップＳ１２）。具体的には、制御部１２は、ステアリングホイール１の位置が所定の終了位置となるように、テレスコピックモータ８およびチルトモータ９を制御する。そして、処理を終了する。
【００６６】
前記第１の実施形態によれば、ＥＰＳ用モータ６を駆動するための駆動回路（三相ブリッジインバータ回路）１１によって、チルトモータ９およびテレスコピックモータ８を駆動することができる。このため、ＥＰＳ用モータ６と、位置調整用モータ８，９とを駆動するために必要なＦＥＴ等のスイッチング素子の数を低減させることができる。
また、前述したように、チルトモータ９およびテレスコピックモータ８を直列運転可能な動作モードである第５モードまたは第８モードにおいては、チルトモータ９およびテレスコピックモータ８を並列運転させることができる。このため、第５モードまたは第８モードにおいて、これらのモータ８，９のトルクが低下するのを防止できる。
【００６７】
以上、この発明の第１の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、図２の回路図において、テレスコピックモータ８とチルトモータ８の位置を入れ替えてもよい。
また、前記第１の実施形態では、チルトモータ９の正極側端子（＋）と第２のリレーＲ２との接続点は、第３のリレーＲ３を有する第５接続線（切替回路）２５を介して、Ｕ相配線１５に接続されている。しかし、これに代えて、図１２に示すように、チルトモータ９の正極側端子（＋）と第２リレーＲ２との接続点を、第３のリレーＲ３を有する第６接続線（切替回路）２６を介して、テレスコピックモータ８の正極側端子（＋）と第１のリレーＲ１との接続点に接続するようにしてもよい。この場合には、チルトモータ９の正極側端子（＋）と第２リレーＲ２との接続点は、第３のリレーＲ３および第１のリレーＲ１を介してＵ相配線１５に接続されることになる。この場合にも、第１モード〜第８モードにおけるリレーＲ１，Ｒ２，Ｒ３およびＦＥＴの制御内容は、前述した制御内容と同じとなる。
【００６８】
また、テレスコピックモータ８の正極側端子（＋）と負極側端子（−）とが反対となるように、テレスコピックモータ８の接続方向を反対にしてもよい。同様に、チルトモータ９の正極側端子（＋）と負極側端子（−）とが反対となるように、チルトモータ９の接続方向を反対にしてもよい。いずれの場合にも、第１のリレーＲ１と第２のリレーＲ２とをオンとした場合に、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とを直列運転することが可能な動作モードにおいては、前記第５モードまたは前記第８モードと同様な制御を行うことにより、これらのモータ８，９を並列運転させることが可能である。
【００６９】
以下、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、前述した第１の実施形態と比べて、第１、第２および第３のリレーＲ１、Ｒ２，Ｒ３の接続位置が異なっている。なお、第２の実施形態においても、制御部１２による全体的な処理の手順は、図１１を用いて説明した処理手順と同じである。
図１３は、この発明の第２の実施形態に係るモータ制御装置であるＥＣＵ１０の電気的構成を示す概略図である。図１３において、図２に対応する部分には、図２と同一参照符号を付してある。
【００７０】
テレスコピックモータ８は、Ｕ相配線１５とＶ相配線１６との間に、第２の給電回路３１，３２を介して接続されている。具体的には、テレスコピックモータ８の正極側端子（＋）は、第１接続線３１を介してＵ相配線１５に接続されている。一方、テレスコピックモータ８の負極側端子（−）は、第２接続線３２および第１のリレーＲ１を介してＶ相配線１６に接続されている。この実施形態では、テレスコピックモータ８が正転方向に回転されるとステアリングホイール１の位置が車両の後方に移動し、テレスコピックモータ８が逆転方向に回転されるとステアリングホイール１の位置が車両の前方に移動する。
【００７１】
チルトモータ９は、Ｖ相配線１６とＷ相配線１７との間に、第３の給電回路３３，３４を介して接続されている。具体的には、チルトモータ９の正極側端子（＋）は、第３接続線３３を介してＶ相配線１６に接続されている。一方、チルトモータ９の負極側端子（−）は、第４接続線３４および第２のリレーＲ２を介して、Ｗ相配線１７に接続されている。なお、第２のリレーＲ１を、第４接続線３４側に設けるのではなく、第３接続線３３側に設けるようにしてもよい。この実施形態では、チルトモータ９が正転方向に回転されるとステアリングホイール１の位置が上方に移動し、チルトモータ９が逆転方向に回転されるとステアリングホイール１の位置が下方に移動する。
【００７２】
テレスコピックモータ８の負極側端子（−）と第１のリレーＲ２との接続点は、第３のリレーＲ３を有する第５接続線（切替回路）３５を介して、Ｗ相配線１７に接続されている。第１、第２および第３のリレーＲ１，Ｒ２，Ｒ３を総称して、「位置調整用リレー」という場合がある。
制御部１２は、電流センサ２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗ、回転位置センサ１９、車速センサ３１、操舵トルクセンサ３２、位置調整用操作部３３等からの入力信号に基づいて、リレー１８Ａ，１８Ｂ，Ｒ１〜Ｒ３および駆動回路１１内のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６を制御する。
【００７３】
制御部１２は、常時は、ＥＰＳ用リレー１８Ａ，１８Ｂをオン状態とし、操舵トルクセンサ３２によって検出される操舵トルク、車速センサ３１によって検出される車速、電流センサ２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗによって検出される相電流および回転位置センサ１９によって検出されるＥＰＳ用モータ６の回転位置（ロータ回転角）に基づいて、ＥＰＳ用モータ６を制御する。具体的には、制御部１２は、操舵トルクと車速とに基づいて目標電流値を決定し、実際のモータ電流が目標電流値に近づくようにＦＥＴ１〜ＦＥＴ６を制御する。
【００７４】
制御部１２は、位置調整用操作部３３内のキーが操作された場合において、所定の条件を満たしているときには、ＥＰＳ用モータ６の制御を中断し、操作されたキーに対応したテレスコピックモータ８および／またはチルトモータ９を制御する。
位置調整用モータ（テレスコピックモータ８またはチルトモータ９）を駆動する場合の動作モードには、第１モード〜第８モードの８種類の動作モードがある。位置調整用モータ８，９が駆動される場合には、ＥＰＳ用リレー１８Ａ，１８Ｂはオフ状態にされる。
【００７５】
表２は、位置調整用モータ８，９を駆動する場合の各動作モード（第１モード〜第８モード）の内容と、第１〜第３のリレーＲ１〜Ｒ３および６つのＦＥＴ１〜ＦＥＴ１のオンオフ状態を示している。表１において、○はオンを、−はオフを示している。
【００７６】
【表２】
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各動作モードの内容は、次の通りである。
第１モード：位置調整用モータ８，９のうち、テレスコピックモータ８のみが正転方向に回転するモードであり、キー３４Ｒの操作に基づいて設定されるモードである。
【００７７】
第２モード：位置調整用モータ８，９のうち、テレスコピックモータ８のみが逆転方向に回転するモードであり、キー３４Ｆの操作に基づいて設定されるモードである。
第３モード：位置調整用モータ８，９のうち、チルトモータ９のみが正転方向に回転するモードであり、キー３４Ｕの操作に基づいて設定されるモードである。
第４モード：位置調整用モータ８，９のうち、チルトモータ９のみが逆転方向に回転するモードであり、キー３４Ｄの操作に基づいて設定されるモードである。
【００７８】
第５モード：テレスコピックモータ８が正転方向に回転するとともにチルトモータ９が正転方向に回転するモードであり、キー３４ＲＵの操作に基づいて設定されるモードである。
第６モード：テレスコピックモータ８が正転方向に回転するとともにチルトモータ９が逆転方向に回転するモードであり、キー３４ＲＤの操作に基づいて設定されるモードである。
【００７９】
第７モード：テレスコピックモータ８が逆転方向に回転するとともにチルトモータ９が正転方向に回転するモードであり、キー３４ＦＵの操作に基づいて設定されるモードである。
第８モード：テレスコピックモータ８が逆転方向に回転するとともにチルトモータ９が逆転方向に回転するモードであり、キー３４ＦＤの操作に基づいて設定されるモードである。
【００８０】
図１４は、第１モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第１モードでは、第１のリレーＲ１がオンされるとともに、第１のＦＥＴ１および第４のＦＥＴ４がオンとされる。したがって、電源１４から、第１のＦＥＴ１、テレスコピックモータ８、第１のリレーＲ１および第４のＦＥＴ４を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８の正極側端子（＋）に正電圧が印加されるので、テレスコピックモータ８が正転方向に回転する。
【００８１】
図１５は、第２モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第２モードでは、第１のリレーＲ１がオンされるとともに、第２のＦＥＴ２および第３のＦＥＴ３がオンとされる。したがって、電源１４から、第３のＦＥＴ３、第１のリレーＲ１、テレスコピックモータ８および第２のＦＥＴ２を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８の負極側端子（−）に正電圧が印加されるので、テレスコピックモータ８が逆転方向に回転する。
【００８２】
図１６は、第３モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第３モードでは、第２のリレーＲ２がオンされるとともに、第３のＦＥＴ３および第６のＦＥＴ６がオンとされる。したがって、電源１４から、第３のＦＥＴ３、チルトモータ９、第２のリレーＲ２および第６のＦＥＴ６を通って、接地へと電流が流れる。これにより、チルトモータ９の正極側端子（＋）に正電圧が印加されるので、チルトモータ９が正転方向に回転する。
【００８３】
図１７は、第４モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第４モードでは、第２のリレーＲ２がオンされるとともに、第４のＦＥＴ４および第５のＦＥＴ５がオンとされる。したがって、電源１４から、第５のＦＥＴ５、第２のリレーＲ２、チルトモータ９および第４のＦＥＴ４を通って、接地へと電流が流れる。これにより、チルトモータ９の負極側端子（−）に正電圧が印加されるので、チルトモータ９が逆転方向に回転する。
【００８４】
図１８は、第６モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第６モードでは、第１のリレーＲ１および第２のリレーＲ２がオンされるとともに、第１のＦＥＴ１、第４のＦＥＴ４および第５のＦＥＴ５がオンとされる。したがって、電源１４から、第１のＦＥＴ１、テレスコピックモータ８、第１のリレーＲ１および第４のＦＥＴ４を通って、接地へと電流が流れるとともに、電源１４から、第５のＦＥＴ５、第２のリレーＲ２、チルトモータ９および第４のＦＥＴ４を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８が正転方向に回転するとともに、チルトモータ９が逆転方向に回転する。この場合には、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが並列運転される。
【００８５】
図１９は、第７モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第７モードでは、第１のリレーＲ１および第２のリレーＲ２がオンされるとともに、第２のＦＥＴ２、第３のＦＥＴ３および第６のＦＥＴ６がオンとされる。したがって、電源１４から、第３のＦＥＴ３、第１のリレーＲ１、テレスコピックモータ８および第２のＦＥＴ２を通って、接地へと電流が流れるとともに、電源１４から、第３のＦＥＴ３、チルトモータ９、第２のリレーＲ２および第６のＦＥＴ６を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８が逆転方向に回転するとともに、チルトモータ９が正転方向に回転する。この場合には、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが並列運転される。
【００８６】
次に、第５モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明する。第５モードは、この実施形態では、テレスコピックモータ８が正転方向に回転され、チルトモータ９が正転方向に回転される動作モードである。
このように両モータ８，９を回転させるには、第１のリレーＲ１および第２のリレーＲ２をオンにするとともに、第１のＦＥＴ１および第６のＦＥＴ６をオンすることによって、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とを直列運転することが考えられる。この場合、テレスコピックモータ８側から第１のリレーＲ１を介してチルトモータ９側に電流が流れるように、両モータ８，９が直列運転される。しかしながら、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とを直列運転すると、各モータ８，９に印加される電圧が低下するため、各モータ８，９のトルクが低下する。
【００８７】
そこで、この実施形態では、第５モードにおいて、各モータ８，９のトルクが低下しないように、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが並列運転される。
図２０は、第５モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第５モードでは、第２のリレーＲ２および第３のリレーＲ３がオンとされ、第１のリレーＲ１がオフとされる。また、第１のＦＥＴ１、第３のＦＥＴ３および第６のＦＥＴ６がオンとされる。したがって、電源１４から、第１のＦＥＴ１、テレスコピックモータ８、第３のリレーＲ３および第６のＦＥＴ６を通って、接地へと電流が流れるとともに、電源１４から、第３のＦＥＴ３、チルトモータ９、第２のリレーＲ２および第６のＦＥＴ６を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８が正転方向に回転するとともに、チルトモータ９が正転方向に回転する。つまり、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが並列運転される。これにより、第５モードにおいて、両モータ８，９のトルクが低下するのを防止できる。
【００８８】
次に、第８モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明する。第８モードは、この実施形態では、テレスコピックモータ８が逆転方向に回転され、チルトモータ９が逆転方向に回転される動作モードである。
このように両モータ８，９を回転させるには、第１のリレーＲ１および第２のリレーＲ２をオンにするとともに、第５のＦＥＴ５および第２のＦＥＴ２をオンすることによって、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とを直列運転することが考えられる。この場合、チルトモータ９側から第１のリレーＲ１を介してテレスコピックモータ８側に電流が流れるように、両モータ８，９が直列運転される。しかしながら、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とを直列運転すると、各モータ８，９に印加される電圧が低下するため、各モータ８，９のトルクが低下する。
【００８９】
そこで、この実施形態では、第８モードにおいて、各モータ８，９のトルクが低下しないように、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが並列運転される。
図２１は、第８モードにおけるＥＣＵ１０の動作を説明するための電気回路図である。
第８モードでは、第２のリレーＲ２および第３のリレーＲ３がオンとされ、第１のリレーＲ１がオフとされる。また、第２のＦＥＴ２、第４のＦＥＴ４および第５のＦＥＴ５がオンとされる。したがって、電源１４から、第５のＦＥＴ５、第３のリレーＲ３、テレスコピックモータ８および第２のＦＥＴ２を通って、接地へと電流が流れるとともに、電源１４から、第５のＦＥＴ５、第２のリレーＲ２、チルトモータ９および第４のＦＥＴ４を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８が逆転方向に回転するとともに、チルトモータ９が逆転方向に回転する。つまり、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが並列運転される。これにより、第８モードにおいて、両モータ８，９のトルクが低下するのを防止できる。
【００９０】
前記第２の実施形態によれば、ＥＰＳ用モータ６を駆動するための駆動回路（三相ブリッジインバータ回路）１１によって、チルトモータ９およびテレスコピックモータ８を駆動することができる。このため、ＥＰＳ用モータ６と、位置調整用モータ８，９とを駆動するために必要なＦＥＴ等のスイッチング素子の数を低減させることができる。
また、前述したように、チルトモータ９およびテレスコピックモータ８を直列運転可能な動作モードである第５モードまたは第８モードにおいては、チルトモータ９およびテレスコピックモータ８を並列運転させることができる。このため、第５モードまたは第８モードにおいて、これらのモータ８，９のトルクが低下するのを防止できる。
【００９１】
以上、この発明の第２の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、図１３の回路図において、テレスコピックモータ８とチルトモータ８の位置を入れ替えてもよい。
また、前記第２の実施形態では、テレスコピックモータ８の負極側端子（−）と第１のリレーＲ１との接続点は、第３のリレーＲ３を有する第５接続線（切替回路）３５を介して、Ｗ相配線１７に接続されている。しかし、これに代えて、図２２に示すように、テレスコピックモータ８の負極側端子（−）と第１のリレーＲ１との接続点を、第３のリレーＲ３を有する第６接続線（切替回路）３６を介して、チルトモータ９の負極側端子（−）と第２のリレーＲ２との接続点に接続するようにしてもよい。この場合には、テレスコピックモータ８の負極側端子（−）と第１のリレーＲ１との接続点は、第３のリレーＲ３および第２のリレーＲ２を介してＷ相配線１７に接続されることになる。この場合にも、第１モード〜第８モードにおけるリレーＲ１，Ｒ２，Ｒ３およびＦＥＴの制御内容は、前述した制御内容と同じとなる。
【００９２】
また、テレスコピックモータ８の正極側端子（＋）と負極側端子（−）とが反対となるように、テレスコピックモータ８の接続方向を反対にしてもよい。同様に、チルトモータ９の正極側端子（＋）と負極側端子（−）とが反対となるように、チルトモータ９の接続方向を反対にしてもよい。いずれの場合にも、第１のリレーＲ１と第２のリレーＲ２とをオンとした場合に、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とを直列運転することが可能な動作モードにおいては、前記第５モードまたは前記第８モードと同様な制御を行うことにより、これらのモータ８，９を並列運転させることが可能である。
【００９３】
また、前記第１および第２の実施形態では、テレスコピック調整キー３４Ｒ，３４Ｆのいずれか一方と、チルト調整キー３４Ｕ，３４Ｄのいずれか一方とが同時に押下されている場合には、押下されている２つのキーのうち一方のキー入力のみが有効なものとして受け付けられているが、両方のキー入力をともに有効なものとして受け付けてもよい。この場合には、前記２つのキー入力に応じて、テレスコピックモータ８およびチルトモータ９の両方が駆動されることになる。
【００９４】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００９５】
６…ＥＰＳ用モータ、８…テレスコピックモータ、９…チルトモータ、１０…ＥＣＵ、１１…駆動回路、１２…制御部、１５…Ｕ相配線、１６…Ｖ相配線、１７…Ｗ相配線、１８Ａ，１８Ｂ…ＥＰＳ用リレー、２１，３１…第１接続線、２２，３２…第２接続線、２３，３３…第３接続線、２４，３４…第４接続線、２５，３５…第５接続線（切替回路）、２６，３６…第６接続線（切替回路）、２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗ…電流センサ、３４Ｕ，３４Ｄ，３４Ｆ，３４Ｒ…単独調整キー、３４ＲＵ，３４ＲＤ，３４ＦＵ，３４ＦＤ…同時調整キー、Ｒ１…第１のリレー、Ｒ２…第２のリレー、Ｒ３…第３のリレー
【図１】
0005768999.tif 000004
【図２】
0005768999.tif 000005
【図３】
0005768999.tif 000006
【図４】
0005768999.tif 000007
【図５】
0005768999.tif 000008
【図６】
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【図７】
0005768999.tif 000010
【図８】
0005768999.tif 000011
【図９】
0005768999.tif 000012
【図１０】
0005768999.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
0005768999.tif 000015
【図１３】
0005768999.tif 000016
【図１４】
0005768999.tif 000017
【図１５】
0005768999.tif 000018
【図１６】
0005768999.tif 000019
【図１７】
0005768999.tif 000020
【図１８】
0005768999.tif 000021
【図１９】
0005768999.tif 000022
【図２０】
0005768999.tif 000023
【図２１】
0005768999.tif 000024
【図２２】
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