(57)【要約】【課題】  モータ駆動用のブリッジ回路のスイッチング素子が故障したときに確実にバックアップでき、しかも低コストにて構成する。【解決手段】  ブリッジ回路４５の各アームＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２に２つのスイッチング素子Ｑを並列接続して２つの駆動系統を構成する。そして、通常のモータ駆動制御中にＰＷＭ制御信号の出力先を交互に切り替える。駆動系統の切り替えは、電動モータ１５の電流値がゼロになったときに行うようにして、スイッチング素子Ｑを保護する。また、副スイッチング素子Ｑｓとして主スイッチング素子Ｑｍよりも電流容量の小さいものを使用する場合には、電動モータ１５の電流値が基準電流以上となったとき、副スイッチング素子ＱｓへのＰＷＭ制御信号の出力を禁止する。【選択図】  図２
2008160952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチング素子を並列接続したスイッチング素子群をそれぞれ有する上アームと下アームとを直列接続したアーム回路を複数並列接続して備え、上記各アーム回路の両端間に直流電源が供給されるとともに、上記各アーム回路における上アームと下アームとの間から電動モータへ電源供給するブリッジ回路と、
上記ブリッジ回路の各スイッチング素子群にＰＷＭ制御信号を出力することにより上記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と
を備えたモータ駆動装置において、
上記電動モータの通常運転中に上記並列接続された複数のスイッチング素子のうちＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子を選択的に切り替える切替手段を備えたことを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
上記各アームに設けられるスイッチング素子群は、主スイッチング素子と副スイッチング素子とを並列接続して構成され、上記切替手段は、上記電動モータの通常運転中において、上記ＰＷＭ制御信号を出力する対象を上記主スイッチング素子と副スイッチング素子とに交互に切り替えることを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
上記切替手段は、上記電動モータに流れる電流値あるいは電流制御値がゼロとなっているときに、上記ＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子を切り替えることを特徴とする請求項１または請求項２記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
上記モータ制御手段は、上記ＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子を切り替えるときには、上記並列に接続されたスイッチング素子のＰＷＭ制御におけるオン・オフタイミングを同期させることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
上記モータ制御手段は、上記ＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子を切り替えるときには、所定の設定時間だけ全てのスイッチング素子にオフ指令を出力することを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか一項記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
上記モータ制御手段は、上記主スイッチング素子にＰＷＭ制御信号を出力する場合と、上記副スイッチング素子にＰＷＭ制御信号を出力する場合とで、それぞれ独立したアーム短絡防止用のデットタイムを設定するとともに、上記ＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子を切り替えるときには、上記それぞれ独立して設定されたデットタイム以上の長さの設定時間だけ全てのスイッチング素子にオフ指令を出力することを特徴とする請求項２ないし請求項５の何れか一項記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
上記副スイッチング素子は、上記主スイッチング素子に比べて電流容量の小さいものが使用され、
上記電動モータに流れる電流値あるいは電流制御値が基準電流値以上である場合、上記ＰＷＭ制御信号の出力対象として上記副スイッチング素子が選択されることを規制する大電流時選択規制手段を備えたことを特徴とする請求項２ないし請求項６の何れか一項記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
車両走行速度が小さいほど大きな操舵アシストトルクを発生する電動パワーステアリング装置の電動モータを駆動制御するモータ駆動装置に適用され、
上記副スイッチング素子は、上記主スイッチング素子に比べて通電容量の小さいものが使用され、
上記車速が基準速度以下である場合に、上記ＰＷＭ制御信号の出力対象として上記副スイッチング素子が選択されることを規制する低速時選択規制手段を備えたことを特徴とする請求項２ないし請求項６の何れか一項記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブリッジ回路を備え、ＰＷＭ制御により電動モータを駆動制御するモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電動モータの駆動装置としては、Ｈブリッジ回路、３相インバータ回路といったブリッジ回路が用いられる。ブリッジ回路は、スイッチング素子を備えた上アームと下アームとを直列接続したアーム回路を２組あるいは３組並列接続して構成され、各アーム回路の両端間に直流電源が供給される。そして、各アーム回路における上アームと下アームとの間から配線を引き出して電動モータに電力を供給するように構成される。スイッチング素子は、モータ制御回路からのＰＷＭ制御信号により所定のデューティ比でオンオフして電動モータに所望の電流を流す。こうしたブリッジ回路において、例えば、特許文献１に提案されているように、各アームに２つのスイッチング素子を並列接続して備えることにより電流容量不足を補うものが知られている。
【特許文献１】特開２０００−５０４２２号
【発明の開示】
【０００３】
ところで、車両内には、走行状態を制御したり運転者の運転操作を補助したりする種々の車両制御装置が設けられる。こうした車両制御装置のアクチュエータとしては、電動モータが使用されることが多い。車両制御装置で使われる電動モータを駆動制御するにあたっては、安全上、冗長設計がなされる。例えば、駆動系を全て二重にする構成、つまり、電動モータ、ブリッジ回路、モータ制御回路を全て２組設けた構成や、共通の電動モータに対してブリッジ回路、モータ制御回路を２組設けた構成などが考えられる。しかし、こうした冗長構成ではコストが高い。また、回路異常を検出する電圧モニタ回路や電流センサも２組必要となってくる。
【０００４】
また、ブリッジ回路のスイッチング素子が故障した場合のバックアップ用として、予備のスイッチング素子を並列に追加した冗長設計を採用した場合には、バックアップが必要となったときに、その予備のスイッチング素子を確実に動作できる状態になっている必要がある。
【０００５】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、低コストで確実性の高いバックアップ機能を有する電動モータ駆動装置の提供を目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、複数のスイッチング素子を並列接続したスイッチング素子群をそれぞれ有する上アームと下アームとを直列接続したアーム回路を複数並列接続して備え、上記各アーム回路の両端間に直流電源が供給されるとともに、上記各アーム回路における上アームと下アームとの間から電動モータへ電源供給するブリッジ回路と、上記ブリッジ回路の各スイッチング素子群にＰＷＭ制御信号を出力することにより上記電動モータを駆動制御するモータ制御手段とを備えたモータ駆動装置において、上記電動モータの駆動制御中に上記並列接続された複数のスイッチング素子のうちＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子を選択的に切り替える切替手段を備えたことにある。
【０００７】
この発明においては、ブリッジ回路の各アームごとに複数のスイッチング素子が並列接続されたスイッチング素子群が設けられる。モータ制御手段は、このスイッチング素子群に対してＰＷＭ制御信号を出力する。この場合、切替手段が、並列接続された複数のスイッチング素子のうちＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子を選択的に切り替える。つまり、電動モータをＰＷＭ制御するために使用するスイッチング素子を切り替える。
【０００８】
並列接続された複数のスイッチング素子のうちモータ制御手段からＰＷＭ制御信号を入力したスイッチング素子は、オン・オフしてデューティ比に応じた電流を電動モータに流す。一方、ＰＷＭ制御信号が入力されないスイッチング素子（選択されていないスイッチング素子）は、オフ状態を維持する。このスイッチング素子の切り替えは、電動モータの通常運転中に行われる。この通常運転中とは、異常が検出された状態での運転時や異常診断用の特殊運転時とは異なり、本来の目的での電動モータの駆動制御時を意味する。
【０００９】
従って、並列接続したスイッチング素子を通常運転中に切り替えて使用するため、各スイッチング素子の異常を通常運転中に検出することができる。この結果、スイッチング素子を確実にバックアップ可能な状態を維持することができる。また、モータ駆動回路として低コストに冗長回路を構成することができる。
【００１０】
本発明の他の特徴は、上記各アームに設けられるスイッチング素子群は、主スイッチング素子と副スイッチング素子とを並列接続して構成され、上記切替手段は、上記電動モータの通常運転中において、上記ＰＷＭ制御信号を出力する対象を上記主スイッチング素子と副スイッチング素子とに交互に切り替えることにある。
【００１１】
この発明によれば、各アームに主スイッチング素子と副スイッチング素子とが並列接続され、通常運転中において、この２つのスイッチング素子が切替手段により交互に切り替えられる。つまり、ＰＷＭ制御信号の出力対象が主スイッチング素子と副スイッチング素子とに交互に切り替えられる。従って、各スイッチング素子の異常を通常運転中に検出することができる。また、モータ駆動回路として低コストに冗長回路を構成することができる。
尚、主スイッチング素子と副スイッチング素子とを同等の性能（例えば、同じ電流容量）のもので構成しても、あるいは、副スイッチング素子を主スイッチング素子に比べて低い性能のもので構成してもどちらでもかまわない。
【００１２】
本発明の他の特徴は、上記切替手段は、上記電動モータに流れる電流値あるいは電流制御値がゼロとなっているときに、上記ＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子を切り替えることにある。
【００１３】
この発明によれば、電動モータに流れる電流値あるいは電流制御値（モータ制御上における目標電流）がゼロになっているときに、ＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子、つまり、ＰＷＭ制御に使うスイッチング素子を切り替えるため、切り替え時にモータ電流の変動が生じなく電動モータが異常作動するおそれがない。また、切り替えられたスイッチング素子に大電流が突然流れるといったことがなく、スイッチング素子の損傷を防止して長期にわたって使用することができる。
【００１４】
本発明の他の特徴は、上記モータ制御手段は、上記ＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子を切り替えるときには、上記並列に接続されたスイッチング素子のＰＷＭ制御におけるオン・オフタイミングを同期させることにある。
【００１５】
この発明によれば、ＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子を切り替えるとき、その切り替え前のスイッチング素子に出力されているＰＷＭ制御信号と、切り替え後のスイッチング素子に出力されるＰＷＭ制御信号とにおけるオン・オフタイミングを同期させるため、上アームと下アームとがともにオン状態（アーム短絡）になって貫通電流が流れてしまうことを防止できる。ここで「ＰＷＭ制御信号におけるオン・オフタイミングを同期させる」とは、ＰＷＭ制御の周期、制御周期の開始タイミングと終了タイミング、デューティ比を一致させることを意味する。
【００１６】
本発明の他の特徴は、上記モータ制御手段は、上記ＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子を切り替えるときには、所定の設定時間だけ全てのスイッチング素子にオフ指令を出力することにある。
【００１７】
この発明によれば、スイッチング素子の応答特性、特にオン状態からオフ状態に切り替わるときの応答遅れが生じても、所定の設定時間だけ全てのスイッチング素子にオフ指令が出力されるため、上アームと下アームとがともにオン状態になって貫通電流が流れてしまうことを防止できる。
【００１８】
本発明の他の特徴は、上記モータ制御手段は、上記主スイッチング素子にＰＷＭ制御信号を出力する場合と、上記副スイッチング素子にＰＷＭ制御信号を出力する場合とで、それぞれ独立したアーム短絡防止用のデットタイムを設定するとともに、上記ＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子を切り替えるときには、上記それぞれ独立して設定されたデットタイム以上の長さの設定時間だけ全てのスイッチング素子にオフ指令を出力することにある。
【００１９】
ＰＷＭ制御においては、常時電流を流す通電方式が知られている。例えば、Ｈブリッジ回路においては、電動モータの正転駆動方向への通電と逆転駆動方向への通電とを高速周期で切り替え、その正転駆動方向の通電期間と逆転駆動方向の通電期間との比を調整することにより電動モータの回転を制御する方式、一般に常時ＰＷＭ制御と呼ばれる通電方式が知られている。
【００２０】
こうした常時ＰＷＭ制御を行う場合、駆動方向を切り替えるときのアーム短絡を防止するために、上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子との両方に対してオン信号を出力しないデットタイムが設けられる。しかし、主スイッチング素子と副スイッチング素子の応答特性が相違すると、ＰＷＭ制御信号の出力対象となるスイッチング素子を切り替える時にアーム短絡が発生するおそれがある。
【００２１】
そこで、この発明においては、主スイッチング素子のＰＷＭ制御信号を出力する場合と副スイッチング素子にＰＷＭ制御信号を出力する場合とで、それぞれ独立したアーム短絡防止用のデットタイムを設定するとともに、ＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子を切り替えるときには、それらのデットタイム以上の長さの設定時間だけ全てのスイッチング素子にオフ指令を出力することによりアーム短絡を防止する。
【００２２】
本発明の他の特徴は、上記副スイッチング素子は、上記主スイッチング素子に比べて電流容量の小さいものが使用され、上記電動モータに流れる電流値あるいは電流制御値が基準電流値以上である場合、上記ＰＷＭ制御信号の出力対象として上記副スイッチング素子が選択されることを規制する大電流時選択規制手段を備えたことにある。
【００２３】
本発明においては、各アームに主スイッチング素子と副スイッチング素子とが並列接続され、通常運転中において、この２つのスイッチング素子が切替手段により交互に切り替えられる。つまり、ＰＷＭ制御信号の出力対象が主スイッチング素子と副スイッチング素子とに交互に切り替えられる。この場合、副スイッチング素子は、主スイッチング素子に比べて電流容量の小さいものが使用され低コスト化が図られる。そして、大電流時選択規制手段は、電動モータに流れる電流値あるいは電流制御値が基準電流値以上である場合、ＰＷＭ制御信号の出力対象として副スイッチング素子が選択されることを規制する。従って、副スイッチング素子は、基準電流値以上の大電流が流れないため過電流保護される。この場合、ＰＷＭ制御信号の出力対象として副スイッチング素子が選択されている状態から電流値が基準電流値以上にまで上昇したとき、副スイッチング素子の選択が解除されて主スイッチング素子が選択される。この結果、この発明によれば、低コスト化とスイッチング素子の過電流損傷防止とを両立することができる。
【００２４】
本発明の他の特徴は、車両走行速度が小さいほど大きな操舵アシストトルクを発生する電動パワーステアリング装置の電動モータを駆動制御するモータ駆動装置に適用され、上記副スイッチング素子は、上記主スイッチング素子に比べて電流容量の小さいものが使用され、上記車速が基準速度以下である場合に、上記ＰＷＭ制御信号の出力対象として上記副スイッチング素子が選択されることを規制する低速時選択規制手段を備えたことにある。
【００２５】
この発明は、電動パワーステアリング装置で操舵アシストトルクを発生する電動モータの駆動装置に適用したもので、モータ制御手段は、車両走行速度を検出する車速検出手段からの検出信号を入力し、車両走行速度が小さいほど大きな操舵アシストトルクを発生するように電動モータの電流制御値（目標電流）を演算し、この電流制御値に応じたＰＷＭ制御信号を出力する。
【００２６】
各アームには、主スイッチング素子と副スイッチング素子とが並列接続され、通常運転中において、この２つのスイッチング素子が切替手段により交互に切り替えられる。つまり、ＰＷＭ制御信号の出力対象が主スイッチング素子と副スイッチング素子とに交互に切り替えられる。この場合、副スイッチング素子は、主スイッチング素子に比べて電流容量の小さいものが使用され低コスト化が図られる。操舵アシストトルクは、操舵ハンドルが操作されたときに、その操作に対して補助力を与えるものであるが、車速が基準速度以下である場合には、大きな操舵トルクを発生する必要があり、電動モータに流す電流値も増大する。そこで、低速時選択規制手段は、車速が基準速度以下である場合には、ＰＷＭ制御信号の出力対象として副スイッチング素子が選択されることを規制することにより、副スイッチング素子に大電流が流れることを防止する。この場合、ＰＷＭ制御信号の出力対象として副スイッチング素子が選択されている状態から、車速が基準速度以下にまで低下したとき、副スイッチング素子の選択が解除されて主スイッチング素子が選択される。この結果、この発明によれば、低コスト化とスイッチング素子の過電流損傷防止とを両立することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、第１実施形態としてのモータ駆動装置を備えた車両の電動パワーステアリング装置を概略的に示し、図２は、その電動パワーステアリング装置におけるモータ駆動装置を概略的に示している。
【００２８】
この車両の電動パワーステアリング装置１は、大別すると、操舵ハンドル１１の操舵により転舵輪を操舵する操舵機構１０と、操舵機構１０に組み付けられ操舵アシストトルクを発生する電動モータ１５と、操舵ハンドル１１の操舵状態に応じて電動モータ１５の作動を制御する電子制御ユニット３０とから構成される。この電子制御ユニット３０は、本発明のモータ駆動装置に相当する。
【００２９】
操舵機構１０は、操舵ハンドル１１の回転操作により左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵するための機構で、操舵ハンドル１１を上端に一体回転するように接続したステアリングシャフト１２を備える。このステアリングシャフト１２の下端には、ピニオンギヤ１３が一体回転するように接続されている。ピニオンギヤ１３は、ラックバー１４に形成されたラック歯と噛み合ってラックアンドピニオン機構を構成する。ラックバー１４の両端には、図示しないタイロッドおよびナックルアームを介して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が操舵可能に接続されている。左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、ステアリングシャフト１２の軸線回りの回転に伴うラックバー１４の軸線方向の変位に応じて左右に操舵される。従って、操舵ハンドル１１、ステアリングシャフト１２、ラックアンドピニオン機構１３，１４、タイロッド、ナックルアーム等により操舵機構１０が構成される。
【００３０】
ラックバー１４には、操舵アシスト用の電動モータ１５が組み付けられている。本実施形態においては、単相のブラシ付モータが使用される。電動モータ１５の回転軸は、ボールねじ機構１６を介してラックバー１４に動力伝達可能に接続されていて、その回転により左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の操舵をアシストする。ボールねじ機構１６は、減速機および回転−直線変換器として機能するもので、電動モータ１５の回転を減速するとともに直線運動に変換してラックバー１４に伝達する。また、電動モータ１５をラックバー１４に組み付けるのに代えて、電動モータ１５をステアリングシャフト１２に組み付けて、電動モータ１５の回転を減速機を介してステアリングシャフト１２に伝達して同シャフト１２を軸線周りに駆動するように構成してもよい。
【００３１】
ステアリングシャフト１２には、操舵トルクセンサ２１が設けられる。操舵トルクセンサ２１は、操舵ハンドル１１の回動操作によってステアリングシャフト１２に作用する操舵トルクに応じた信号を出力する。この操舵トルクセンサ２１から出力される信号により検出される操舵トルクの値を、以下、操舵トルクＴｈと呼ぶ。操舵トルクＴｈは、正負の値により操舵ハンドル１１の操作方向が識別される。本実施形態においては、操舵ハンドル１１の右方向への操舵時における操舵トルクＴｈを正の値で、操舵ハンドル１１の左方向への操舵時における操舵トルクＴｈを負の値で示す。従って、操舵トルクＴｈの大きさは、その絶対値の大きさとなる。
【００３２】
電動モータ１５には、回転角センサ２３が設けられる。この回転角センサ２３は、電動モータ１５内に組み込まれ、電動モータ１５の回転子の回転角度位置に応じた検出信号を出力する。この回転角センサ２３の検出信号は、電動モータ１５の回転角および回転角速度の計算に利用される。一方、この電動モータ１５の回転角は、操舵ハンドル１１の操舵角に比例するものであるので、操舵ハンドル１１の操舵角としても共通に用いられる。また、電動モータ１５の回転角を時間微分した回転角速度は、操舵ハンドル１１の操舵角速度に比例するものであるため、操舵ハンドル１１の操舵角速度としても共通に用いられる。
【００３３】
以下、回転角センサ２３の出力信号により検出される操舵ハンドル１１の操舵角の値を操舵角θと呼び、その操舵角θを時間微分して得られる操舵角速度の値を操舵角速度ωと呼ぶ。尚、操舵角θおよび操舵角速度ωは、後述する電子制御回路４０のマイコン４１により演算される。
操舵角θは、正負の値により操舵ハンドル１１の中立位置に対する右方向および左方向の舵角をそれぞれ表す。本実施形態においては、操舵ハンドル１１の中立位置を「０」とし、中立位置に対する右方向への舵角を正の値で示し、中立位置に対する左方向への舵角を負の値で示す。
【００３４】
次に、電子制御ユニット３０について図２を用いて説明する。
電子制御ユニット３０（以下、ＥＣＵ３０と呼ぶ）は、電動モータ１５の目標通電制御値を演算し、演算された目標通電制御値にて電動モータ１５を駆動制御する電子制御回路４０と、電子制御回路４０からの制御指令により電動モータ１５を駆動するモータ駆動回路４５とを含んで構成される。電子制御回路４０は本発明におけるモータ制御手段に相当し、モータ駆動回路４５は本発明におけるブリッジ回路に相当する。
電子制御回路４０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ４１（以下、マイコン４１と呼ぶ）と、入出力インタフェース４２と、マイコン４１から出力されるＰＷＭ（Ｐulse  Ｗidth  Ｍodulation）制御信号を増幅してモータ駆動回路４５に供給するプリドライブ回路４３とを備える。
【００３５】
入出力インタフェース４２は、バスを介してマイコン４１に接続されるとともに、操舵トルクセンサ２１、車速センサ２２、回転角センサ２３、電流センサ４６、モータ電圧検出回路４７からの検出信号を入力し、マイコン４１に対して読み込み可能な信号に変換する。また、入出力インタフェース４２は、常開（ノーマル・オープン）型の電源リレー５７に接続されていて、マイコン４１からの指令に基づきこれらの導通状態を変更する信号を送出するようになっている。
車速センサ２２は、車両の走行速度に応じた車速信号を出力する。この車速センサ２２から出力される車速信号により検出される車速の値を、以下、車速ｖｘと呼ぶ。電流センサ４６、モータ電圧検出回路４７については後述する。
【００３６】
ＥＣＵ３０は、バッテリ５１と、エンジンの回転により発電するオルタネータ５２とからなる電源装置５０から電源供給される。バッテリ５１としては、定格出力電圧が１２Ｖの一般の車載バッテリが用いられる。
【００３７】
この電源装置５０は、電動パワーステアリング装置１だけでなく他の車載電気負荷への電源供給も共通して行う。バッテリ５１の電源端子（＋端子）に接続される電源供給元ライン５３には、イグニッションスイッチ６０が接続される。ＥＣＵ３０は、このイグニッションスイッチ６０の二次側から電子制御回路４０に電源供給する制御電源供給ライン５４と、イグニッションスイッチ６０の一次側（電源側）から主にモータ駆動回路４５に電源供給する駆動電源供給ライン５５とを備える。
【００３８】
制御電源供給ライン５４には、ダイオード５６が設けられる。このダイオード５６は、カソードを電子制御回路４０側、アノードを電源装置５０側に向けて設けられ、電源供給方向にのみ通電可能とする逆流防止素子である。駆動電源供給ライン５５には、その途中に電源リレー５７が設けられる。この電源リレー５７は、電子制御回路４０からの制御信号によりオンして電動モータ１５への電力供給回路を形成するものである。
【００３９】
駆動電源供給ライン５５には、この電源リレー５７よりも負荷側において連結ライン５８により制御電源供給ライン５４と接続される。この連結ライン５８は、制御電源供給ライン５４におけるダイオード５６と電子制御回路４０との間に接続される。連結ライン５８にはダイオード５９が接続される。このダイオード５９は、カソードを制御電源供給ライン５４側、アノードを駆動電源供給ライン５５側に向けて設けられ、駆動電源供給ライン５５から制御電源供給ライン５４に向けてのみ通電可能とする逆流防止素子である。このように構成された電源供給系においては、電源リレー５７がオン状態とされたときには、イグニッションスイッチ６０の状態にかかわらず、電子制御回路４０およびモータ駆動回路４５に電源が供給される構成となっている。
【００４０】
モータ駆動回路４５は、第１上アームＡ１と第１下アームＡ２とを直列接続した第１アーム回路Ａと、第２上アームＢ１と第２下アームＢ２とを直列接続した第２アーム回路Ｂとを並列に接続してＨブリッジ回路を構成したものである。第１アーム回路Ａおよび第２アーム回路Ｂの一端は駆動電源供給ライン５５に接続され、他端は電流センサ４６を介して接地される。また、第１アーム回路Ａにおける第１上アームＡ１と第１下アームＡ２との接続部と、第２アーム回路Ｂにおける第２上アームＢ１と第２下アームＢ２との接続部とから電動モータ１５への電源供給ライン７１，７２が引き出されている。
【００４１】
各アームＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２には、スイッチング素子が２組並列に設けられる。つまり、第１上アームＡ１には主スイッチング素子Ｑａ1mと副スイッチング素子Ｑａ1sが並列接続され、第１下アームＡ２には主スイッチング素子Ｑａ2mと副スイッチング素子Ｑａ2sが並列接続され、第２上アームＢ１には主スイッチング素子Ｑｂ1mと副スイッチング素子Ｑｂ1sが並列接続され、第２下アームＢ２には主スイッチング素子Ｑｂ2mと副スイッチング素子Ｑｂ2sが並列接続される。本実施形態においては、このスイッチング素子Ｑａ1m，Ｑａ1s，Ｑａ2m，Ｑａ2s，Ｑｂ1m，Ｑｂ1s，Ｑｂ2m，Ｑｂ2sとして、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍetal  Ｏxide  Ｓemi-conductor  Ｆield  Ｅffect  Ｔransistor）を使用する。尚、図中に回路記号で示すように、ＭＯＳＦＥＴには構造上ダイオードが逆並列方向に寄生している。
【００４２】
以下、並列接続された主副１対のスイッチング素子Ｑａ1m，Ｑａ1sをあわせて第１上スイッチング素子群Ｑａ１と呼び、スイッチング素子Ｑａ2m，Ｑａ2sをあわせて第１下スイッチング素子群Ｑａ２と呼び、スイッチング素子Ｑｂ1m，Ｑｂ1sをあわせて第２上スイッチング素子群Ｑｂ１と呼び、スイッチング素子Ｑｂ2m，Ｑｂ2sをあわせて第２下スイッチング素子群Ｑｂ２と呼ぶ。
また、第１上スイッチング素子群Ｑａ１の一方のスイッチング素子であって主・副を特定しない場合には第１上スイッチング素子Ｑａ１と呼び、第１下スイッチング素子群Ｑａ２の一方のスイッチング素子であって主・副を特定しない場合には第１下スイッチング素子Ｑａ２と呼び、第２上スイッチング素子群Ｑｂ１の一方のスイッチング素子であって主・副を特定しない場合には第２上スイッチング素子Ｑｂ１と呼び、第２下スイッチング素子群Ｑｂ２の一方のスイッチング素子であって主・副を特定しない場合には第２下スイッチング素子Ｑｂ２と呼ぶ。
また、これらのスイッチング素子Ｑａ1m〜Ｑｂ2sを総称する場合には、単にスイッチング素子Ｑと呼ぶ。また、主スイッチング素子Ｑａ1m，Ｑａ2m，Ｑｂ1m，Ｑｂ2mを総称する場合には主スイッチング素子Ｑｍと呼び、副スイッチング素子Ｑａ1s，Ｑａ2s，Ｑｂ1s，Ｑｂ2sを総称する場合には副スイッチング素子Ｑｓと呼ぶ。
【００４３】
尚、本第１実施形態においては、これらのスイッチング素子Ｑとして全て同一の仕様（電気的性能）のものを使用するが、例えば、主スイッチング素子Ｑｍ（Ｑａ1m，Ｑａ2m，Ｑｂ1m，Ｑｂ2m）に対して副スイッチング素子Ｑｓ（Ｑａ1s，Ｑａ2s，Ｑｂ1s，Ｑｂ2s）の仕様を変更した構成であってもよい。
【００４４】
全てのスイッチング素子Ｑａ1m〜Ｑｂ2sのゲートは、それぞれ独立してプリドライブ回路４３に接続される。また、スイッチング素子Ｑａ1m，Ｑａ1sのドレインは、スイッチング素子Ｑａ2m，Ｑａ2sのソースと接続され、スイッチング素子Ｑｂ1m，Ｑｂ1sのドレインは、スイッチング素子Ｑｂ2m，Ｑｂ2sのソースと接続される。スイッチング素子Ｑａ1m，Ｑａ1s，Ｑｂ1m，Ｑｂ1sのソースは、駆動電源供給ライン５５に接続され、スイッチング素子Ｑａ2m，Ｑａ2s，Ｑｂ2m，Ｑｂ2sのドレインは電流センサ４６を介して接地される。電流センサ４６は、電動モータ１５に流れる電流を検出する電流検出手段を構成するもので、例えば、ブリッジ回路と接地部との間にシャント抵抗を設け、このシャント抵抗の両端に現れる電圧によりモータ電流値を検出してマイコン４１に供給する。以下、この電流センサ４６から出力される信号により検出される電流の値を、実電流Ｉｘと呼ぶ。
【００４５】
電動モータ１５への電源供給ライン７１，７２には、モータ電圧検出回路４７が設けられる。このモータ電圧検出回路４７は、第１上アームＡ１と第１下アームＡ２の接続部から引き出される電源供給ライン７１を第１抵抗Ｒ１を介して電源（１２Ｖ）と接続し、この第１抵抗Ｒ１と電源供給ライン７１の接続点における電位信号Ｖ１（以下、この電圧値を第１検出電圧Ｖ１と呼ぶ）をマイコン４１に供給する第１電位検出部４７１と、第２上アームＢ１と第２下アームＢ２の接続部から引き出される電源供給ライン７２を第２抵抗Ｒ２を介して接地し、この第２抵抗Ｒ２と電源供給ライン７２の接続点における電位信号Ｖ２（以下、この電圧値を第２検出電圧Ｖ２と呼ぶ）をマイコン４１に供給する第２電位検出部４７２とを有する。この２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値は、同一であり非常に高い値に設定される。このモータ電圧検出回路４７は、電動モータ１５の両端電圧を検出することにより、モータ駆動回路４５におけるスイッチング素子Ｑの異常を検出する異常検出手段として機能するものである。
【００４６】
マイコン４１は、プリドライブ回路４３を介してモータ駆動回路４５のスイッチング素子ＱにＰＷＭ制御信号を出力する。このＰＷＭ制御信号は、オン信号とオフ信号とからなるパルス信号列で、パルス信号のオン期間にスイッチング素子Ｑがオン状態（導通状態）となる。マイコン４１は、ＰＷＭ制御信号におけるオン信号の出力されるデューティ比（オン時間／全体時間）を調整することにより電動モータ１５に流す電流値を制御する。
【００４７】
マイコン４１は、ＰＷＭ制御信号を出力するに際して、各アームＡ１〜Ｂ２に設けられる主スイッチング素子Ｑｍあるいは副スイッチング素子Ｑｓの何れか一方に対してＰＷＭ制御信号を出力し、そのＰＷＭ制御信号の出力対象となるスイッチング素子Ｑｍ，Ｑｓを交互に切り替える。つまり、主スイッチング素子Ｑｍを用いて電動モータ１５を駆動制御する主駆動系統と、副スイッチング素子Ｑｓを用いて電動モータ１５を駆動制御する副駆動系統との２つの駆動系統を備え、その駆動系統を切り替える。
【００４８】
主駆動系統が選択されている状態においては、モータ正転駆動時に、主スイッチング素子Ｑａ1mと主スイッチング素子Ｑｂ2mとに対してＰＷＭ制御信号が出力され、モータ逆転駆動時に、主スイッチング素子Ｑｂ1mと主スイッチング素子Ｑａ2mとに対してＰＷＭ制御信号が出力される。
一方、副駆動系が選択されている状態においては、モータ正転駆動時に、副スイッチング素子Ｑａ1sと副スイッチング素子Ｑｂ2sとに対してＰＷＭ制御信号が出力され、モータ逆転駆動時に、副スイッチング素子Ｑｂ1sと副スイッチング素子Ｑａ2sとに対してＰＷＭ制御信号が出力される。
【００４９】
次に、ＥＣＵ３０の行う処理について説明する。
まず、ＥＣＵ３０が実行するアシスト制御処理について説明する。図３は、マイコン４１により行われるアシスト制御ルーチンを表す。このアシスト制御ルーチンは、マイコン４１のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶され、イグニッションスイッチ６０がオンされて所定の初期診断が完了すると起動し、短い周期で繰り返し実行される。
【００５０】
本制御ルーチンが起動すると、マイコン４１は、まず、ステップＳ１１において、車速センサ２２によって検出された車速ｖｘと、操舵トルクセンサ２１によって検出した操舵トルクＴｈを読み込む。
【００５１】
続いて、図４に示すアシストトルクテーブルを参照して、入力した車速ｖｘおよび操舵トルクＴｈに応じて設定される基本アシストトルクＴａｓを計算する（Ｓ１２）。アシストトルクテーブルは、マイコン４１のＲＯＭ内に記憶されるもので、操舵トルクＴｈの増加にしたがって基本アシストトルクＴａｓも増加し、しかも、車速ｖｘが低くなるほど大きな値となるように設定される。
【００５２】
尚、図４の特性グラフは、正領域すなわち右方向の操舵トルクＴｈおよび基本アシストトルクＴａｓの関係についてのみ示しているが、負領域すなわち左方向の操舵トルクＴｈおよび基本アシストトルクＴａｓに関しては、図４の特性グラフを原点を中心に点対称の位置に移動した関係になる。また、本実施形態では、基本アシストトルクＴａｓをアシストトルクテーブルを用いて算出するようにしたが、アシストトルクテーブルに代えて操舵トルクＴｈおよび車速ｖｘに応じて変化する基本アシストトルクＴａｓを定義した関数を用意しておき、その関数を用いて基本アシストトルクＴａｓを計算するようにしてもよい。
また、基本アシストトルクＴａｓの算出に関しては、必ずしも車速ｖｘと操舵トルクＴｈとの組み合わせから算出する必要はなく、少なくとも操舵状態に応じた検出信号に基づいて行えばよい。
【００５３】
続いて、マイコン４１は、ステップＳ１３において、この基本アシストトルクＴａｓに補償トルクを加算して目標トルクＴ＊を算出する。この補償トルクは、必ずしも必要としないが、例えば、操舵角θに比例して大きくなるステアリングシャフト１２の基本位置への復帰力と、操舵角速度ωに比例して大きくなるステアリングシャフト１２の回転に対向する抵抗力に対応した戻しトルクとの和として計算する。この計算に当たっては、回転角センサ２３にて検出した電動モータ１５の回転角θおよび電動モータ１５の角速度ωを入力して算出する。
次に、マイコン４１は、ステップＳ１４において、目標トルクＴ＊を発生させるために必要な目標電流Ｉ＊を計算する。目標電流Ｉ＊は、目標トルクＴ＊をトルク定数で除算することにより求められる。
【００５４】
続いて、マイコン４１は、その処理をステップＳ１５に進め、目標電流Ｉ＊と実電流Ｉｘとの偏差ΔＩを算出し、この偏差ΔＩに基づくＰＩ制御（比例積分制御）により目標指令電圧Ｖ＊を計算する。ステップＳ１５の演算に用いられる実電流Ｉｘは、電流センサ４６により検出した電動モータ１５に流れる電流値である。
目標指令電圧Ｖ＊は、例えば、下記式により計算する。
Ｖ＊＝Ｋｐ・ΔＩ＋Ｋｉ・∫ΔＩ  ｄｔ
ここでＫｐは、ＰＩ制御における比例項の制御ゲイン、Ｋｉは、ＰＩ制御における積分項の制御ゲインである。
【００５５】
そして、マイコン４１は、ステップＳ１６において、目標指令電圧Ｖ＊に応じたＰＷＭ制御信号をプリドライブ回路４３を介してモータ駆動回路４５に出力する。この場合、目標指令電圧Ｖ＊に応じたデューティ比のパルス列信号がＰＷＭ制御信号として出力される。例えば、正回転駆動であれば、第１上スイッチング素子Ｑａ１と第２下スイッチング素子Ｑｂ２とが目標指令電圧Ｖ＊に応じた同じデューティ比で同一タイミングでオン・オフ制御される。このとき、第１下スイッチング素子Ｑａ２と第２上スイッチング素子Ｑｂ１とはオフ状態、つまりデューティ比０％に維持される。逆回転駆動であれば、第１下スイッチング素子Ｑａ２と第２上スイッチング素子Ｑｂ１とが目標指令電圧Ｖ＊に応じた同じデューティ比で同一タイミングでオン・オフ制御される。このとき、第１上スイッチング素子Ｑａ１と第２下スイッチング素子Ｑｂ２とはオフ状態、つまりデューティ比０％に維持される。
【００５６】
続いて、マイコン４１は、ステップＳ１７において、モータ駆動回路４５（スイッチング素子Ｑ）の異常チェックを行う。この異常チェックは、モータ電圧検出回路４７により検出される電動モータ１５の両端の電圧に基づいて行うことができる。
例えば、電動モータ１５の正転駆動時において、第１上スイッチング素子Ｑａ１と第２下スイッチング素子Ｑｂ２がＰＷＭ制御され、それらがオンされているときには、第１検出電圧Ｖ１は電源電圧と同じ１２Ｖ、第２検出電圧Ｖ２は０Ｖとなる。また、電動モータ１５の逆転駆動時において、第１下スイッチング素子Ｑａ２と第２上スイッチング素子Ｑｂ１がＰＷＭ制御され、それらがオンされているときには、第１検出電圧Ｖ１は０Ｖ、第２検出電圧Ｖ２は１２Ｖとなる。また、ＰＷＭ制御のオフ期間においては、第１検出電圧Ｖ１、第２検出電圧Ｖ２ともに６Ｖとなる。
【００５７】
そして、マイコン４１は、出力したＰＷＭ制御信号に対して、想定される検出電圧が得られないときにスイッチング素子Ｑに異常が有ると判定する。例えば、電動モータ１５を正転駆動する場合を考える。ＰＷＭ制御信号がオフからオンに切り替わった時、第１検出電圧Ｖ１は、モータ駆動回路４５が正常であれば６Ｖから１２Ｖに変化するはずであるが、６Ｖから０Ｖに変化した場合には、第１上スイッチング素子Ｑａ１がオープン故障していると判断できる。この場合、主駆動系統でモータ駆動していれば主スイッチング素子Ｑａ1mがオープン故障、副駆動系統でモータ駆動していれば副スイッチング素子Ｑａ1sがオープン故障していると判断できる。
【００５８】
また、ＰＷＭ制御信号がオフからオンに切り替わった時、第２検出電圧Ｖ２は、モータ駆動回路４５が正常であれば６Ｖから０Ｖに変化するはずであるが、６Ｖから１２Ｖに変化した場合には、第２下スイッチング素子Ｑｂ２がオープン故障していると判断できる。この場合、主駆動系統でモータ駆動していれば主スイッチング素子Ｑｂ2mがオープン故障、副駆動系統でモータ駆動していれば副スイッチング素子Ｑｂ2sがオープン故障していると判断できる。
【００５９】
同様にして電動モータ１５の逆回転駆動時においては、第１下スイッチング素子Ｑａ２と第２上スイッチング素子Ｑｂ１とのオープン故障も検出できる。また、モータ電圧検出回路４７の検出信号により、本来検出されるべき電圧値との相違からスイッチング素子Ｑａ１，Ｑａ２，Ｑｂ１，Ｑｂ２のショート故障も検出することができる。
このようにステップＳ１７の処理は、マイコン４１からＰＷＭ制御信号の出力対象として選択されているスイッチング素子Ｑの異常を検出する異常検出手段を構成するものといえる。
【００６０】
こうしてステップＳ１７が行われると本アシスト制御ルーチンを一旦終了する。本制御ルーチンは、所定の短い周期で繰り返し実行される。従って、本制御ルーチンの実行により、モータ駆動回路４５のスイッチング素子Ｑのデューティ比がＰＷＭ制御により制御されて、運転者の操舵操作に応じた操舵アシストトルクが得られる。
【００６１】
次に、ＥＣＵ３０が実行する駆動系統切替制御処理について説明する。本実施形態においては、主スイッチング素子Ｑｍを使用して電動モータ１５に通電する主駆動系統と、副スイッチング素子Ｑｓを使用して電動モータ１５に通電する副駆動系統からなる２つの駆動系統を備え、この駆動系統切替制御処理により、主駆動系統と副駆動系統との系統切替を行う。図５は、マイコン４１により行われる駆動系統切替制御ルーチンを表す。この制御ルーチンは、マイコン４１のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶され、上述したアシスト制御ルーチンと並行して短い周期で繰り返し実行される。
【００６２】
本制御ルーチンが起動すると、マイコン４１は、まず、ステップＳ２１において、モータ駆動回路４５の異常が検出されているか否かを判断する。このモータ駆動回路４５の異常検出は、アシスト制御ルーチンのステップＳ１７において行われており、このステップＳ２１においては、その結果が参照される。異常が検出されている場合には、正常側の駆動系統が選択される。つまり、主駆動系統を構成する主スイッチング素子Ｑｍの異常が検出されている場合には、ＰＷＭ制御信号の出力対象が副駆動系を構成する副スイッチング素子Ｑｓに設定される。逆に、副駆動系統を構成する副スイッチング素子Ｑｓの異常が検出されている場合には、ＰＷＭ制御信号の出力対象が主駆動系を構成する主スイッチング素子Ｑｍに設定される。そして、ＰＷＭ制御信号の出力対象が設定されると本制御ルーチンを抜ける。尚、駆動系統の選択によっても電動モータ１５を駆動制御できないような異常の場合には、アシスト制御ルーチン、および、本駆動系統切替制御ルーチンが終了される。
【００６３】
このステップＳ２１〜２２の処理は、主駆動系統を構成する主スイッチング素子Ｑｍ、あるいは、副駆動系統を構成するスイッチング素子Ｑｓの異常が検出された場合に、ＰＷＭ制御信号の出力対象として異常が検出されていないスイッチング素子を選択する異常処理手段を構成するものである。
【００６４】
マイコン４１は、ステップＳ２１において、異常が検出されていないことが確認された場合には、その処理をステップＳ２３に進め、フラグＦが「１」に設定されているか否かを判断する。このフラグＦは、本制御ルーチンの起動時においてはＦ＝０に設定されている。従って、ここでは、その処理をステップＳ２４に進めて、目標電流Ｉ＊が設定電流Ｉａ以上（Ｉ＊≧Ｉａ）か否かを判断する。目標電流Ｉ＊が設定電流Ｉａ以上でなければ、そのまま本制御ルーチンを抜ける。この目標電流Ｉ＊は、アシスト制御ルーチンのステップＳ１４において算出された電動モータ１５へ通電すべき電流制御値である。また、設定電流Ｉａは、予め定めた電流値であって、後述する処理から分かるように駆動系統の切り替え頻度を設定するものとなる。
【００６５】
本制御ルーチンは、所定の短い周期で繰り返し実施される。従って、異常が検出されていれば、正常側駆動系統がＰＷＭ制御信号の出力対象として設定され、異常が検出されていない間は、目標電流Ｉ＊と設定電流Ｉａとの比較が繰り返される。そして、電動モータ１５がアシスト制御処理により駆動制御され、目標電流Ｉ＊が設定電流Ｉａ以上となると、マイコン４１は、ステップＳ２５においてフラグＦをＦ＝１に設定し、本制御ルーチンを一旦終了する。
【００６６】
こうして、フラグＦがＦ＝１に設定されると、その後の処理においては、ステップＳ２４に代えてステップＳ２６の判断処理が行われる。マイコン４１は、ステップＳ２６において、目標電流Ｉ＊がゼロ（Ｉ＊＝０）になったか否かを判断する。Ｉ＊＝０でない間は（Ｓ２６：ＮＯ）、本制御ルーチンをそのまま抜け、上述した処理を繰り返す。そして、目標電流Ｉ＊がゼロにまで低下すると（Ｓ２６：ＹＥＳ）、その処理がステップＳ２７に進められる。
【００６７】
マイコン４１は、ステップＳ２７において、駆動系統の切替指令を出力する。この切替指令は、マイコン４１内の処理指令であり、アシスト制御ルーチンのステップＳ１６において行われるＰＷＭ制御信号の出力対象を切り替える指令である。例えば、その時点において主駆動系統の主スイッチング素子Ｑｍを使って電動モータ１５を駆動制御している状況であれば、ＰＷＭ制御信号の出力対象を副駆動系統の副スイッチング素子Ｑｓに切り替える。逆に、副駆動系統の副スイッチング素子Ｑｓを使って電動モータ１５を駆動制御している状況であれば、ＰＷＭ制御信号の出力対象を主駆動系統の主スイッチング素子Ｑｍに切り替える。マイコン４１は、切替指令を出力した後、ステップＳ２８においてフラグＦをＦ＝０に設定し、本制御ルーチンを一旦終了する。
【００６８】
従って、本制御ルーチンが繰り返されると、今度は、ステップＳ２３の判断が「ＮＯ」となり、ステップＳ２４において目標電流Ｉ＊と基準電流Ｉとの比較が繰り返される。そして、目標電流Ｉ＊が設定電流Ｉａ以上となると（Ｓ２４：ＹＥＳ）、上述したように、フラグＦをＦ＝１に設定し、目標電流Ｉ＊がゼロになるまで待ってから電動モータ１５の駆動系統を切り替える。
【００６９】
図６は、この駆動系統切替制御ルーチンにより切り替わる駆動系統を目標電流Ｉ＊の変化と対応させて表したものである。図示するように、本制御ルーチンの起動時（時刻ｔ０）から目標電流Ｉ＊が上昇して設定電流Ｉａに達すると（時刻ｔ１）、フラグＦがＦ＝１に設定され、その後、目標電流Ｉ＊が低下してゼロに達すると（時刻ｔ２）、ＰＷＭ制御信号の出力対象が切り替えられる。つまり、電動モータ１５の駆動系統が切り替えられる。そして、再びフラグＦがＦ＝０に設定され、目標電流Ｉ＊が設定電流Ｉａにまで上昇するのを待って（時刻ｔ３）、フラグＦがＦ＝１に設定され、目標電流Ｉ＊が低下してゼロに達した時点で（時刻ｔ４）、ＰＷＭ制御信号の出力対象が切り替えられる。
【００７０】
このように、本実施形態によれば、電動モータ１５の通常運転中、つまり、アシスト制御中において、ＰＷＭ制御信号の出力対象を交互に切り替える。つまり、モータ駆動回路４５の各アームＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２ごとに並列接続された主スイッチング素子Ｑｍと副スイッチング素子Ｑｓとを選択的に切り替えて使用する。このため、アシスト制御中において、主スイッチング素子Ｑｍと副スイッチング素子Ｑｓとの両方の異常チェックを交互に行うことができる。従って、確実にスイッチング素子Ｑのバックアップ可能な状態を維持することができる。また、モータ駆動回路４５として低コストに冗長回路を構成することができる。
【００７１】
更に、目標電流Ｉ＊がゼロになっているときにＰＷＭ制御信号の出力対象を切り替えるため、切替時にモータ電流の変動が生じなく電動モータ１５が異常作動するおそれがない。また、切り替えられたスイッチング素子Ｑに大電流が突然流れるといったことがなく、スイッチング素子Ｑの損傷を防止する。これにより、モータ駆動回路４５を長期にわたって使用することができる。
【００７２】
しかも、ＰＷＭ制御信号の出力対象の切り替えは、目標電流Ｉ＊が設定電流Ｉａ以上流れた後においてゼロにまで低下した都度、一回だけ行うようにしている。従って、目標電流Ｉ＊＝０のときに駆動系統が頻繁に切り替わってしまうことが無く、駆動システムの安定性を維持することができる。また、目標電流Ｉ＊が設定電流Ｉａ以上流れているときには、モータ駆動回路４５の異常チェックを精度良く行うことができる。このため、ＰＷＭ制御信号の出力対象の切替を有効に行うことができる。
【００７３】
尚、本実施形態においては、目標電流Ｉ＊に基づいて駆動系統の切替タイミングを設定しているが、これに代えて、電流センサ４６により検出される実際にモータ１５に流れる実電流Ｉｘに基づいて駆動系統の切替タイミングを設定してもよい。
従って、この第１実施形態においては、電動モータ１５に流れる電流値あるいは電流制御値が設定電流値以上となった後においてゼロにまで低下したときに、ＰＷＭ制御信号を出力する対象となるスイッチング素子Ｑを切り替える切替手段を備えているものといえる。
【００７４】
次に、第２実施形態のモータ駆動装置について説明する。この第２実施形態においては、モータ駆動回路４５における副スイッチング素子Ｑｓ（Ｑａ1s，Ｑａ2s，Ｑｂ1s，Ｑｂ2s）として、主スイッチング素子Ｑｍ（Ｑａ1m，Ｑａ2m，Ｑｂ1m，Ｑｂ2m）よりも電流容量（連続負荷電流値）の小さいものを使用する。また、この第２実施形態は、第１実施形態の駆動系統切替制御に更に副スイッチング素子Ｑｓの過電流損傷機能を追加したものであり、他の構成については第１実施形態と同じである。従って、ここでは第１実施形態と相違する部分、つまり、駆動系統切替制御処理について説明する。
【００７５】
図７は、この第２実施形態においてマイコン４１により行われる駆動系統切替制御ルーチンを表す。この制御ルーチンは、第１実施形態の駆動系統切替制御ルーチンにステップＳ３１〜Ｓ３３の処理を追加したもので、マイコン４１のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶され、短い周期で繰り返し実行される。
【００７６】
本制御ルーチンが起動されると、マイコン４１は、ステップＳ２１において、モータ駆動回路４５の異常が検出されているか否かを判断し、異常が検出されている場合には、電動モータ１５を駆動する駆動系統として正常側の駆動系統を選択する。一方、モータ駆動回路４５の異常が検出されていない場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、ステップＳ３１において、目標電流Ｉ＊が基準電流Ｉｂ以上か否かを判断する。この基準電流Ｉｂは、副スイッチング素子Ｑｓの電流容量（連続通電が許容される上限電流値）以下の値に設定され、設定電流Ｉａよりも大きな値である。例えば、Ｉａ＝３Ａ（アンペア）に対してＩｂ＝１０Ａ（アンペア）に設定される。そして、目標電流Ｉ＊が基準電流Ｉｂ以上でなければ（Ｓ３１：ＮＯ）、そのまま第１実施形態と同様の処理（Ｓ２３〜Ｓ２８）を行う。つまり、目標電流Ｉ＊が設定電流Ｉａ以上流れた後においてゼロにまで低下するたびに、ＰＷＭ制御信号の出力対象を交互に切り替える。
【００７７】
アシスト制御中に必要アシストトルクが増大して目標電流Ｉ＊が基準電流Ｉｂ以上になると、ステップＳ３１の判断は「ＹＥＳ」となり、マイコン４１は、その処理をステップＳ３２に進める。このステップＳ３２においては、現時点にて使用されている駆動系統が主駆動系統か否かについて判断される。ＰＷＭ制御信号が主駆動系統の主スイッチング素子Ｑｍに出力されている状況であれば、ステップＳ３２の判断は「ＹＥＳ」となり、そのままステップＳ２３からの処理が行われる。
【００７８】
一方、マイコン４１は、ステップＳ３２において、副駆動系統が使用されていると判断した場合には、副スイッチング素子Ｑｓの過電流損傷を防止するために、ステップＳ３３において、電動モータ１５を駆動する駆動系統を副駆動系統から主駆動系統に切り替えるための切替指令を出力する。この切替指令は、マイコン４１内の処理指令であり、これによりＰＷＭ制御信号の出力対象が副スイッチング素子Ｑｓから主スイッチング素子Ｑｍに切り替えられる。副駆動系統への切替処理が完了すると、上述したステップＳ２３からの処理が行われる。従って、その後は、目標電流Ｉ＊がゼロになった時点で副駆動系統に切り替えられることになる。
【００７９】
以上説明した第２実施形態のモータ駆動装置によれば、第１実施形態の効果に加えて、副スイッチング素子Ｑｓとして主スイッチング素子Ｑｍよりも電流容量の小さいものを使用しているため冗長設計の低コスト化を図ることができる。そして、目標電流Ｉ＊が基準電流Ｉｂ以上となる場合には、電動モータ１５を駆動する駆動系統として電流容量の大きな主駆動系統を強制的に選択するようにしているため、副スイッチング素子Ｑｓの過電流損傷を防止することができる。従って、低コスト化と副スイッチング素子Ｑｓの過電流保護とを両立することができる。尚、本制御ルーチンにおけるステップＳ３１〜３３の処理が、本発明の大電流時選択規制手段の行う処理に相当する。
【００８０】
次に、第２実施形態の変形例について説明する。この変形例は、第２実施形態における駆動系統切替制御ルーチンのステップＳ３１に代えて、図８に示すステップＳ３４の処理を行うものであり、他の構成については第２実施形態と同一である。
【００８１】
この変形例においては、ステップＳ３４において、車速センサにより検出される車速ｖｘが予め設定された基準車速ｖａ以下であるか否かについて判断する。操舵ハンドル１１に付与する基本アシストトルクＴａｓは、上述したように、操舵トルクＴｈおよび車速ｖｘにより設定される。この場合、基本アシストトルクＴａｓの大きさ（｜Ｔａｓ｜）は、操舵トルクＴｈの大きさ（｜Ｔｈ｜）が大きいほど大きな値に設定され、車速ｖｘが小さいほど大きな値に設定される。そして、電動モータ１５に流す目標電流Ｉ＊は、この基本アシストトルクＴａｓの大きさ｜Ｔａｓ｜に比例して増大する。
【００８２】
従って、電動モータ１５に基準電流Ｉｂ以上の電流が流れないと推定できる基準車速ｖａを予め設定しておくことにより、現時点の検出車速ｖｘと基準車速ｖａとを比較して電動モータ１５に基準電流Ｉｂ以上の電流が流れる可能性があるか否かを判断することができる。つまり、車速ｖｘが基準車速ｖａ以上であれば、操舵トルクＴｈの大きさにかかわらずモータ電流が基準電流Ｉｂ未満であると判断することができ、車速ｖｘが基準車速ｖａ未満であれば、操舵トルクＴｈの大きさによってはモータ電流が基準電流Ｉｂ以上となる可能性があると判断できる。
【００８３】
そこで、マイコン４１は、ステップＳ３４において、車速ｖｘが基準速度ｖａを上回っていると判断したときには（Ｓ３４：ＮＯ）、そのまま第１、第２実施形態と同様の処理（Ｓ２３〜Ｓ２８）を行う。一方、ステップＳ３４において、車速ｖｘが基準速度ｖａ以下であると判断したときには（Ｓ３４：ＹＥＳ）、ステップＳ３２において、現時点にて使用されている駆動系統が主駆動系統か否かについて判断する。そして、主駆動系統が使用されていれば、そのままステップＳ２３からの処理に移行し、副駆動系統が使用されていれば、ステップＳ３３の処理に移行する。ステップＳ３３においては、第２実施例と同様に、電動モータ１５を駆動する駆動系統が副駆動系統から主駆動系統に切り替えられる。
【００８４】
以上説明した第２実施形態の変形例においては、第２実施形態と同様に副スイッチング素子Ｑｓに基準電流Ｉｂ以上の大電流が流れる可能性がある場合には、電動モータ１５を駆動する駆動系統を副駆動系統から主駆動系統に切り替えるため副スイッチング素子Ｑｓの過電流損傷を防止することができる。従って、低コスト化と副スイッチング素子Ｑｓの過電流保護とを両立することができる。
【００８５】
尚、本制御ルーチンにおけるステップＳ３４，Ｓ３２，Ｓ３３の処理が、本発明の低速時選択規制手段の行う処理に相当する。
また、第２実施形態およびその変形例においても、目標電流Ｉ＊に代えて、電流センサ４６により検出される実際にモータ１５に流れる実電流Ｉｘに基づいて駆動系統の切替タイミングを設定してもよい。
【００８６】
次に、第３実施形態のモータ駆動装置について説明する。この第３実施形態においても第２実施形態と同様に、モータ駆動回路４５における副スイッチング素子Ｑｓ（Ｑａ1s，Ｑａ2s，Ｑｂ1s，Ｑｂ2s）として、主スイッチング素子Ｑｍ（Ｑａ1m，Ｑａ2m，Ｑｂ1m，Ｑｂ2m）よりも電流容量の小さいものが使用される。そして、この第３実施形態は、駆動系統切替制御処理のみが第２実施形態と相違する。従って、ここでは第２実施形態と相違する部分、つまり、駆動系統切替制御処理について説明する。
【００８７】
図９は、この第３実施形態においてマイコン４１により行われる駆動系統切替制御ルーチンを表す。この制御ルーチンは、マイコン４１のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶され、短い周期で繰り返し実行される。
【００８８】
本制御ルーチンが起動されると、マイコン４１は、ステップＳ４１において、モータ駆動回路４５の異常が検出されているか否かを判断し、異常が検出されている場合には（Ｓ４１：ＹＥＳ）、ステップＳ４２において正常側の駆動系統を選択する。一方、モータ駆動回路４５の異常が検出されていない場合には（Ｓ４１：ＮＯ）、ステップＳ４３において、フラグＦｓが「０」であるか否かを判断する。このフラグＦｓは、副駆動系統が選択されているときにＦｓ＝１に設定されるもので、本制御ルーチンの起動時にはＦｓ＝０に設定されている。従って、本制御ルーチンの起動時おいては、ステップＳ４３の判断は「ＹＥＳ」となり、マイコン４１は、その処理をステップＳ４４に進める。尚、本制御ルーチンの開始時においては、ＰＷＭ制御信号の出力対象として主駆動系統が選択される。
【００８９】
マイコン４１は、このステップＳ４４においてフラグＦｖが「０」であるか否かを判断する。フラグＦｖは、車速ｖｘが上昇して基準速度ｖｂ以上になるとＦｖ＝１に設定されるもので、本制御ルーチンの起動時にはＦｖ＝０に設定されている。従って、本制御ルーチンの起動時においては、ステップＳ４４の判断は「ＹＥＳ」となり、その処理をステップＳ４５に進める。マイコン４１は、ステップＳ４５において、車速センサ２２にて検出した車速ｖｘが基準速度ｖｂ以上か否かについて判断する。本制御ルーチンの開始時においてはｖｘ＜ｖｂであるためそのまま本制御ルーチンを一旦抜ける。本制御ルーチンは短い周期で繰り返し実行されることから、モータ駆動回路４５の異常が検知されていない状況においては、車速ｖｘの状態が判断されることになる。尚、この基準速度ｖｂは、第２実施形態の基準速度ｖａと同様に、電動モータ１５に基準電流Ｉｂ以上の電流が流れないと推定できる速度に設定される。
【００９０】
こうした判断が繰り返され、車速ｖｘが基準速度ｖｂ以上になると（Ｓ４５：ＹＥＳ）、次に、ステップＳ４６においてＰＷＭ制御信号の出力対象を主駆動系統から副駆動系統に切り替える切替指令を出力する。この切替指令は、マイコン４１内の処理指令であり、これによりアシスト制御により算出されたＰＷＭ制御信号の出力対象が主スイッチング素子Ｑｍから副スイッチング素子Ｑｓに切り替えられる。
【００９１】
続いて、ステップＳ４７においてフラグＦｓをＦｓ＝１に設定し、ステップＳ４８においてフラグＦｖをＦｖ＝１に設定する。次に、ステップＳ４９において、異常チェックが完了したか否かを判断する。異常チェックは、上述したアシスト制御ルーチンのステップＳ１７において実行されるもので、ここでは、ステップＳ４６により切り替えられた副駆動系統の異常チェックが完了したか否かを判断する。
【００９２】
異常チェックが完了していない場合（Ｓ４９：ＮＯ）には、そのまま本制御ルーチンを抜ける。そして、本制御ルーチンが繰り返されたときには、フラグＦｓがＦｓ＝１に設定されているため、ステップＳ４３の判断は「ＮＯ」となり、ステップＳ４４〜Ｓ４８の処理が飛ばされて異常チェックの完了判断が繰り返される。つまり、副駆動系統の異常チェックの完了を待つのである。こうした判断が繰り返されて、副駆動系統の異常チェックの完了が確認されると（Ｓ４９：ＹＥＳ）、次に、ステップＳ５０において、ＰＷＭ制御信号の出力対象を副駆動系統から主駆動系統に戻す切替指令を出力する。これにより、アシスト制御により算出されたＰＷＭ制御信号の出力対象が副スイッチング素子Ｑｓから主スイッチング素子Ｑｍに切り替えられる。
【００９３】
続いて、ステップＳ５１においてフラグＦｓをＦｓ＝０に戻して本制御ルーチンを一旦抜ける。従って、本制御ルーチンが繰り返されたときには、フラグＦｓがＦｓ＝０に設定されているため、ステップＳ４３の判断は「ＹＥＳ」となり、次に、ステップＳ４４において、フラグＦｖがＦｖ＝０であるか否かの判断が行われる。この場合、Ｆｖ＝１に設定されているため、マイコン４１は、その処理をステップＳ５２に進める。
【００９４】
ステップＳ５２においては、車速ｖｘがゼロか否かについて判断される。ｖｘ≠０であれば、本制御ルーチンをそのまま一旦抜ける。従って、車速ｖｘがゼロになるまでのあいだ、この状態（Ｓ４１→Ｓ４３→Ｓ４４→Ｓ５２）が継続される。この状態においては、正駆動系統を使用して電動モータ１５のアシスト制御が行われ、そこでモータ駆動回路４５の異常チェックも同時に行われる。
【００９５】
ステップＳ５２において車速ｖｘの判断が繰り返され、車速ｖｘがゼロになったことが確認されると、ステップＳ５３においてフラグＦｖをＦｖ＝０に戻して本ルーチンが一旦終了される。従って、車速ｖｘがゼロになった後は、フラグＦｓとフラグＦｖとはともに「０」の初期状態に戻されることとなり、起動時における処理と同様な処理が開始されることとなる。
【００９６】
図１０は、本駆動系統切替制御ルーチンにおける切替タイミングを表す。本制御ルーチンが起動した時刻ｔ０においては正駆動系統が選択される。アシスト制御中においては、選択されている駆動系統の異常チェックが繰り返し行われる。そして、車速ｖｘが上昇して基準速度ｖｂに達すると（時刻ｔ１）、正駆動系統から副駆動系統に切り替えられる。副駆動系統に切り替わった後、副駆動系統の異常チェックが完了した時点で正駆動系統に戻される。従って、異常チェックに必要な短い時間だけ副駆動系統が使用されることになる。そして、車速ｖｘが一度ゼロになり（時刻ｔ２）、その後、基準速度ｖｂにまで上昇すると（時刻ｔ３）、再度、正駆動系統から副駆動系統に切り替えられて副駆動系統の異常チェックが行われる。そして、副駆動系統の異常チェックが完了した時点で正駆動系統に戻される。
【００９７】
このように、第３実施形態においては、基本的には主駆動系統を使って電動モータ１５を駆動制御し、車速ｖｘがゼロの状態から基準速度ｖｂにまで上昇したときにのみ副駆動系統に切り替えてその異常チェックを行い、副駆動系統の異常チェックが完了した時点で主駆動系統に戻すようにしている。従って、副駆動系統の使用頻度が極めて低くなり、電流容量の小さい副スイッチング素子Ｑｓの発熱を防止することができる。また、副駆動系統への切り替え時においては、車速ｖｘが基準速度ｖｂ以上となっているため、副駆動系統に大電流が流れることが無く、この点においても副スイッチング素子Ｑｓの過電流損傷防止を図ることができる。
【００９８】
この第３実施形態においては、主スイッチング素子Ｑｍの選択されている期間に対して副スイッチング素子Ｑｓが選択されている期間を短くする使用頻度調整手段を備えているともいえる。また、その使用頻度調整手段としては、車速がゼロの状態から基準速度にまで上昇したときにＰＷＭ制御信号の出力対象として副スイッチング素子Ｑｓを所定期間だけ選択し、所定期間経過後にＰＷＭ制御信号の出力対象を主スイッチング素子Ｑｍに戻すようにするものでもある。この所定期間は、副スイッチング素子Ｑｓの異常チェックの実施可能な時間に設定してもよいし、異常チェックの完了が検出されるまでの期間であってもよい。
【００９９】
ところで、ＰＷＭ制御には、電動モータ１５に常時電流を流して制御するいわゆる常時ＰＷＭ制御と呼ばれる制御方式がある。この常時ＰＷＭ制御方式では、通常のＰＷＭ制御のようにスイッチング素子Ｑのオン期間とオフ期間との比を調整してモータ電流を制御するのではなく、電動モータ１５に速い周期で正転駆動方向と逆転駆動方向とに交互に電流を流し、その正転駆動方向の通電期間と逆転駆動方向の通電期間との比率調整により電動モータ１５の回転を制御するものである。例えば、第１上スイッチング素子Ｑａ１と第２下スイッチング素子Ｑｂ２とをオン、第１下スイッチング素子Ｑａ２と第２上スイッチング素子Ｑｂ１をオフして正転駆動方向に電流を流し、次に、第１上スイッチング素子Ｑａ１と第２下スイッチング素子Ｑｂ２をオフ、第１下スイッチング素子Ｑａ２と第２上スイッチング素子Ｑｂ１をオンして逆転駆動方向に電流を流すといった動作を速い周期で交互に繰り返す。
【０１００】
この場合、駆動方向の切り替え時に、同じアーム回路側の上下のスイッチング素子（Ｑａ１とＱａ２、あるいはＱｂ１とＱｂ２）が同時にオンしてアーム回路が短絡状態となる瞬間が存在してしまう。これは、スイッチング素子Ｑの応答遅れ（特に、オン状態からオフ状態になるまでの応答遅れ）によるものである。そこで、常時ＰＷＭ制御においては、アーム短絡を防止するために、一方のスイッチング素子Ｑがオフして他方のスイッチング素子Ｑがオンするまでのディレイタイムが設けられている。このディレイタイムは、デットタイムと呼ばれている。
【０１０１】
そこで、上述した各実施形態およびその変形例において、常時ＰＷＭ方式を採用した場合には、デットタイムを設定する必要がある。ところが、主スイッチング素子Ｑｍと副スイッチング素子Ｑｓとの仕様を変えた場合、例えば、副スイッチング素子Ｑｓを主スイッチング素子Ｑｍよりも電流容量より小さなものを使用する場合等においては、両者の応答特性が異なるケースが生じる。図１１は、応答特性の相違を表すもので、この例では、主スイッチング素子Ｑｍの応答特性（Ａ）に比べて副スイッチング素子Ｑｓの応答特性（Ｂ）が劣る場合を示す。この場合、主駆動系統にて電動モータ１５を駆動制御するときと副駆動系統にて電動モータ１５を駆動制御するときとで共通のテッドタイムを設定してしまうと、そのテッドタイムが副駆動系統にて必要なテッドタイムｔｄｓより短い場合にはアーム短絡が発生するおそれがある。
【０１０２】
そこで、各実施形態およびその変形例において、常時ＰＷＭ方式を採用する場合、主駆動系統にて電動モータ１５を駆動制御するときには、主スイッチング素子Ｑｍの応答特性に応じたデットタイムｔｄｍを設定し、副駆動系統にて電動モータ１５を駆動制御するときには、副スイッチング素子Ｑｓの応答特性に応じたデットタイムｔｄｓを設定する。
【０１０３】
また、駆動系統を切り替えたときの最初のデットタイムｔｄｃを、デットタイムｔｄｍ以上、かつ、テッドタイムｔｄｓ以上に設定する。つまり、デットタイムｔｄｃを２つのデットタイムｔｄｍ，ｔｄｓのうち長いほうの時間以上に設定する。例えば、副駆動系統にて電動モータ１５を駆動する場合のデットタイムｔｄｓが主駆動系統にて電動モータ１５を駆動する場合のデットタイムｔｄｍよりも長い場合には、駆動系統切り替え時のデットタイムｔｄｃをデットタイムｔｄｓ以上の長さに設定する。
【０１０４】
また、駆動系統を切り替えるときには、主駆動系統と副駆動系統とに出力するＰＷＭ制御信号のオン・オフタイミングを同期させる。つまり、ＰＷＭ制御の周期、制御周期の開始タイミングと終了タイミング、デューティ比を一致させて、ＰＷＭ制御信号の出力先を切り替える。
【０１０５】
図１２は、このように設定されたＰＷＭ制御信号の出力状態を表す（図中の波形におけるハイレベル信号がスイッチング素子Ｑのオン信号、ローレベル信号がスイッチング素子Ｑのオフ信号）。図中の上４段が主駆動系統として使用される主スイッチング素子Ｑｍ（Ｑａ1m，Ｑｂ2m，Ｑｂ1m，Ｑａ2m）へ出力されるＰＷＭ信号であり、下４段が副駆動系統として使用される副スイッチング素子Ｑｓ（Ｑａ1s，Ｑｂ2s，Ｑｂ1s，Ｑａ2s）へ出力されるＰＷＭ信号である。このように、主駆動系統と副駆動系統とにおけるＰＷＭ制御信号のオン・オフタイミングを同期させてＰＷＭ制御信号の出力先を切り替えるとともに、適切なテッドタイムｔｄｍ、ｔｄｓ、ｔｄｃを設定することにより、駆動系統切り替え時におけるアーム短絡を防止できる。
【０１０６】
デットタイムの切り替え制御については、例えば、図１３に示すフローチャートに沿って行う。図１３は、マイコン４１により行われるデットタイム切替制御ルーチンを表すもので、マイコン４１のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶され、短い周期で繰り返し実行される。この制御ルーチンは、上述した第１〜第３実施形態および変形例において適用できるものである。
【０１０７】
本制御ルーチンが起動されると、マイコン４１は、ステップＳ６１において、切替指令時であるか否かを判断する。つまり、主駆動系統から副駆動系統への切替指令時、あるいは、副駆動系統から主駆動系統への切替指令時が否かを判断する。切替指令時とは、切替指令が出力された後であって、まだ駆動系統を切り替えていない状況を意味する。切替指令時でなければ（Ｓ６１：ＮＯ）、現在の使用されている駆動系統、つまり、ＰＷＭ制御信号の出力対象となっている駆動系統に応じたデットタイムｔｄを設定する。
【０１０８】
この場合、主駆動系統が電動モータ１５の駆動制御に使用されている状況においては、デットタイムｔｄを主駆動系統用のテッドタイムｔｄｍに設定する（Ｓ６３）。このステップＳ６３にて設定されるデットタイムｔｄｍは、主スイッチング素子Ｑｍの応答特性に応じて設定されるもので、駆動方向（正転／逆転）を切り替えたときに主スイッチング素子Ｑａ1mと主スイッチング素子Ｑａ2m、および、主スイッチング素子Ｑｂ1mと主スイッチング素子Ｑｂ2mとがそれぞれ同時にオンしない時間に設定される。
【０１０９】
一方、副駆動系統が電動モータ１５の駆動制御に使用されている状況においては、デットタイムｔｄを副駆動系統用のテッドタイムｔｄｓに設定する（Ｓ６４）。このステップＳ６４にて設定されるデットタイムｔｄｓは、副スイッチング素子Ｑｓの応答特性に応じて設定されるもので、駆動方向（正転／逆転）を切り替えたときに副スイッチング素子Ｑａ1sと副スイッチング素子Ｑａ2s、および、副スイッチング素子Ｑｂ1sと副スイッチング素子Ｑｂ2sとが同時にオンしない時間に設定される。
【０１１０】
主スイッチング素子Ｑｍに比べて副スイッチング素子Ｑｓの応答性が劣る（オン状態からオフ状態に切り替わる応答遅れ時間が長い）場合には、デットタイムｔｄｓをデットタイムｔｄｍよりも長く設定し、逆の場合には、デットタイムｔｄｓをデットタイムｔｄｍよりも短く設定する。
【０１１１】
本制御ルーチンは、所定の速い周期で繰り返される。そして、切替指令が出力されると、ステップＳ６１の判断は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ６５において、デットタイムｔｄを系統切替時用のテッドタイムｔｄｃに設定する。切替指令を受けてデットタイムｔｄを系統切替時用のテッドタイムｔｄｃに切り替えた後は、次の切替指令が出力されるまでステップＳ６１の判断は「ＮＯ」となり、その駆動系統に応じたデットタイムｔｄが設定される。
この結果、本制御ルーチンによれば、駆動系統の切替時においてもアーム回路の短絡を確実に防止することができる。
【０１１２】
以上、本実施形態のモータ駆動装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、ブリッジ回路としてＨブリッジ回路を用いているが、アーム回路を３組並列接続して備えた３相インバータ回路にも適用できるものである。
【０１１３】
また、本実施形態においては、各アームに２つのスイッチング素子を並列に設けたが、３つ以上のスイッチング素子を並列接続して、それらを順次切り替えるようにしてもよい。また、電流容量を補うために複数のスイッチング素子を並列接続したものを主スイッチング素子Ｑｍあるいは副スイッチング素子Ｑｓとして構成するようにしてもよい。
【０１１４】
また、本実施形態においては、ハンドル操作をアシストする電動パワーステアリング装置に適用されるモータ駆動装置ついて説明したが、何らこれに限定されるものではなく、各種のアクチュエータとして使用される電動モータの駆動装置に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の実施形態に係るモータ駆動装置を備えた電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図２】電動パワーステアリング装置におけるモータ駆動装置の概略回路構成図である。
【図３】アシスト制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図４】アシストトルクマップを表す特性図である。
【図５】駆動系統切替制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図６】駆動系統の切替タイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【図７】第２実施形態における駆動系統切替制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図８】第２実施形態の変形例における駆動系統切替制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図９】第３実施形態における駆動系統切替制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態における駆動系統の切替タイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】スイッチング素子のオン・オフ状態を表し、特にオフ時における応答遅れ示す説明図である。
【図１２】ＰＷＭ制御信号波形を表すグラフである。
【図１３】デットタイム切替制御ルーチンを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１６】
１…電動パワーステアリング装置、１５…電動モータ、２１…操舵トルクセンサ、２２…車速センサ、３０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、４０…電子制御回路、４１…マイコン、４３…プリドライブ回路、４５…モータ駆動回路、４６…電流センサ、４７…モータ電圧検出回路、５０…電源装置、Ａ…第１アーム回路、Ｂ…第２アーム回路、Ａ１…第１上アーム、Ａ２…第１下アーム、Ｂ１…第２上アーム、Ｂ２…第２下アーム、Ｑａ1m，Ｑａ2m，Ｑｂ1m，Ｑｂ2m…主スイッチング素子、Ｑａ1s，Ｑａ2s，Ｑｂ1s，Ｑｂ2s…副スイッチング素子。
【図１】
2008160952.tif 000003
【図２】
2008160952.tif 000004
【図３】
2008160952.tif 000005
【図４】
2008160952.tif 000006
【図５】
2008160952.tif 000007
【図６】
2008160952.tif 000008
【図７】
2008160952.tif 000009
【図８】
2008160952.tif 000010
【図９】
2008160952.tif 000011
【図１０】
2008160952.tif 000012
【図１１】
2008160952.tif 000013
【図１２】
2008160952.tif 000014
【図１３】
2008160952.tif 000015