(57)【要約】【課題】短絡故障の際に、操舵に要する力が大きくなり過ぎない電動式パワーステアリング装置の提供。【解決手段】界磁巻線Ｌ１を有し駆動回路Ｑ１〜Ｑ４で駆動する直流モータＭａにより、操舵部材（図示せず）の操舵力を補助すべくなしてある電動パワーステアリング装置。駆動回路Ｑ１〜Ｑ４及びこの駆動回路Ｑ１〜Ｑ４に接続する配線の短絡故障を検出する検出手段１７、１２と、この検出手段１７，１２が短絡故障を検出したときは、界磁巻線Ｌ１への電流を遮断する遮断手段１２，１３，１３ａとを備える構成である。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
界磁巻線を有し駆動回路で駆動する直流モータにより、操舵部材の操舵力を補助すべくなしてある電動パワーステアリング装置において、
前記駆動回路及び該駆動回路に接続する配線の短絡故障を検出する検出手段と、該検出手段が短絡故障を検出したときは、前記界磁巻線への電流を遮断する遮断手段とを備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記駆動回路は、ブリッジ回路により前記直流モータを橋絡してある請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流モータにより操舵部材の操舵力を補助するように構成してある電動パワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の直流モータを用いた電動パワーステアリング装置では、直流モータの駆動回路は、図３に模式的に示すように、Ｈ型ブリッジ回路により直流モータＭを橋絡する構成にしてある。この駆動回路では、Ｈ型ブリッジ回路の各枝に設けられたスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をそれぞれオン／オフして、橋絡部に流れる電流の向きを変えることにより、直流モータＭの回転方向を変え、その電流の大きさを制御することにより、操舵トルクの大きさを制御する。
直流モータを用いた電動パワーステアリング装置の中には、マグネットに代えて界磁巻線を使用した直流モータを用いたものがあり、特許文献１，２に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２７１１６８６号公報
【特許文献２】
特公平６−２４９４２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の電動パワーステアリング装置では、駆動回路のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４等の短絡故障により閉ループが生じると、電源遮断用のリレー接点１３ａをオフにしても、直流モータＭは発電機として作動する。例えば、図３に示すように、スイッチング素子Ｑ４内で短絡した場合、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ３、直流モータＭによる閉ループが形成される。この状態で、ハンドル（操舵部材）が回されると、直流モータＭも回転して、破線で示すように、誘導電流が発生して流れる。その結果、発電制動及び回生制動と同様の作用により、直流モータＭに制動力が発生し、操舵に要する力が、電動パワーステアリング装置が作動していない場合よりも更に大きくなるという問題がある。
【０００５】
この問題に対する技術としては、従来は、直流モータＭに直列にリレー接点を接続しておき、短絡故障の際には、このリレー接点をオフにして、閉ループが生じないようにするのが一般的である。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、短絡故障の際に、操舵に要する力が大きくなり過ぎない電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、界磁巻線を有し駆動回路で駆動する直流モータにより、操舵部材の操舵力を補助すべくなしてある電動パワーステアリング装置において、前記駆動回路及び該駆動回路に接続する配線の短絡故障を検出する検出手段と、該検出手段が短絡故障を検出したときは、前記界磁巻線への電流を遮断する遮断手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この電動パワーステアリング装置では、界磁巻線を有し駆動回路で駆動する直流モータにより、操舵部材の操舵力を補助する。検出手段が、駆動回路及びこの駆動回路に接続する配線の短絡故障を検出し、検出手段が短絡故障を検出したときは、遮断手段が、界磁巻線への電流を遮断する。
これにより、短絡故障の際に、閉ループが発生しても、マグネットが存在せず、また、界磁巻線による電磁石も消滅して、誘導電流が発生しないので、操舵に要する力が大きくなり過ぎない電動パワーステアリング装置を実現出来る。また、従来、閉ループの発生防止の為に設けられていたリレーが不要となり、部品コストを削減することが出来る。
【０００８】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記駆動回路は、ブリッジ回路により前記直流モータを橋絡してあることを特徴とする。
できる。
【０００９】
この電動パワーステアリング装置では、駆動回路は、ブリッジ回路により直流モータを橋絡してあるので、短絡故障の際に、閉ループが発生しても、マグネットが存在せず、また、界磁巻線による電磁石も消滅して、直流モータが発電せず、操舵に要する力が大きくなり過ぎない電動パワーステアリング装置を実現出来る。また、従来、閉ループの発生防止の為に設けられていたリレーが不要となり、部品コストを削減することが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、パワートランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４が、電源Ｐ及び接地端子の間にブリッジ回路を構成している。
【００１１】
このブリッジ回路は、直列に接続されたパワートランジスタＱ１，Ｑ３の接続点と直列に接続されたパワートランジスタＱ２，Ｑ４の接続点とを橋絡するように、界磁巻線Ｌ１を有する直流モータＭａが直列に接続されている。パワートランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４には、電源Ｐより電流が流れる方向と逆方向に、各々ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４　が並列接続されている。電源Ｐ及び前記ブリッジ回路の間には、フェイルセーフリレーの常閉接点１３ａ（遮断手段）及び電流検出用の抵抗Ｒ１が直列接続されている。
界磁巻線Ｌ１は、後述する常閉接点１３ａ及び抵抗Ｒ１の接続節点と接地端子との間に、抵抗Ｒ２を介して接続されている。
【００１２】
操舵軸（図示せず）に加えられたトルクを検出するトルクセンサ１０のトルク検出信号が、インタフェイス回路１１を介してＣＰＵ１２へ与えられる。
また、車速を検出する車速センサ１４からの車速信号が、インタフェイス回路１５を介してＣＰＵ１２へ与えられる。
ＣＰＵ１２では、内蔵するトルク／電流テーブル１２ａを参照して、与えられたトルク検出信号及び車速信号に応じたモータ電流指令値を作成する。このモータ電流指令値には、モータ電流の大きさ及びその向きが含まれており、ＰＷＭ制御部２１へ入力される。
【００１３】
ＰＷＭ制御部２１は、前記モータ電流指令値に従ったデューティ比を有するＰＷＭ信号を作成し、例えば、直流モータＭａを正方向に回転させるとき、パワートランジスタＱ４をオンにすると共に、前記ＰＷＭ信号によりパワートランジスタＱ１をスイッチングする。また、直流モータＭａを逆方向に回転駆動させるとき、パワートランジスタＱ３をオンにすると共に、パワートランジスタＱ２を同様にスイッチングする。
【００１４】
抵抗Ｒ１　の両端電圧は、モータ電流検出回路１７に与えられ、モータ電流検出回路１７（検出手段）の検出信号は、フィードバック信号としてＣＰＵ１２（検出手段）へ与えられる。
ＣＰＵ１２が出力するリレー制御信号が、リレー駆動回路１３へ与えられ、リレー駆動回路１３は、リレー制御信号に従って、フェイルセーフリレーの常閉接点１３ａをオン又はオフさせる。
ＣＰＵ１２は、モータ電流検出回路１７が検出したモータ電流が、予め設定された上限値を超えた場合、又はトルクセンサ１０が過大なトルク値を検出した場合等に、リレー制御信号をリレー駆動回路１３へ入力して、常閉接点１３ａオフにし、電源Ｐから前記ブリッジ回路への通電を停止させると同時に、界磁巻線Ｌ１への通電を停止させる。
【００１５】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の動作を、それを示す図２のフローチャートを参照しながら説明する。
ＣＰＵ１２は、操舵補助動作において、先ず、トルクセンサ１０が検出したトルク検出信号をインタフェイス回路１１を介して読込み（Ｓ２）、次に、車速センサ１４が検出した車速信号をインタフェイス回路１５を介して読込む（Ｓ４）。
ＣＰＵ１２は、読込んだ（Ｓ４）車速信号及び読込んだ（Ｓ２）トルク検出信号から、トルク／電流テーブル１２ａを参照して、目標モータ電流を決定する（Ｓ６）。
【００１６】
次いで、ＣＰＵ１２は、モータ電流検出回路１７からモータ電流信号を読込み（Ｓ８）、そのモータ電流が所定値を超えているか否かを判定し（Ｓ９）、所定値を超えていれば、その状態が所定時間継続しているか否かにより、短絡故障であるか否かを判定する（Ｓ１８）。
ＣＰＵ１２は、モータ電流が所定値を超えた状態が所定時間継続していて、短絡故障であると判定したとき（Ｓ１８）は、リレー制御信号をリレー駆動回路１３へ入力して、常閉接点１３ａオフにし（Ｓ２０）、電源Ｐから前記ブリッジ回路への通電を停止させると同時に、界磁巻線Ｌ１への通電を停止させリターンする。
【００１７】
ＣＰＵ１２は、モータ電流が所定値を超えていないとき（Ｓ９）、又は短絡故障でないとき（Ｓ１８）は、決定した（Ｓ６）目標モータ電流と読込んだ（Ｓ８）モータ電流信号との差を演算し（Ｓ１０）、演算した差に基づき、直流モータＭａに目標モータ電流を流すべく、モータ電流指令値を決定する（Ｓ１２）。
【００１８】
次に、ＣＰＵ１２は、決定した（Ｓ１２）モータ電流指令値に応じたＰＷＭ指令値及び回転方向を決定し（Ｓ１４）、決定したＰＷＭ指令値及び回転方向の指示信号を出力してＰＷＭ制御部２１へ与え（Ｓ１６）、リターンして他の処理へ移る。
ＰＷＭ制御部２１は、与えられたＰＷＭ指令値及び回転方向の指示信号に基づき、直流モータＭａを回転駆動させる。
【００１９】
【発明の効果】
第１，２発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、短絡故障の際に、閉ループが発生しても、マグネットが存在せず、また、界磁巻線による電磁石も消滅して、直流モータが発電しないので、操舵に要する力が大きくなり過ぎない電動パワーステアリング装置を実現出来る。また、従来、閉ループの発生防止の為に設けられていたリレーが不要となり、部品コストを削減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】従来の電動パワーステアリング装置の駆動回路の要部構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１２　ＣＰＵ（検出手段、遮断手段）
１３　リレー駆動回路（遮断手段）
１３ａ　常閉接点（遮断手段）
１７　モータ電流検出回路（検出手段）
２１　ＰＷＭ制御部
Ｌ１　界磁巻線
Ｍａ　直流モータ
Ｐ　電源
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４　パワートランジスタ
Ｒ１，Ｒ２　抵抗
【図１】
2004098988.tif 000003
【図２】
2004098988.tif 000004
【図３】
2004098988.tif 000005