(57)【要約】【課題】ブラシレスモータを使用する電動パワーステアリング装置においてマイコン等の高価な部品の使用を抑えつつモータ制御部の故障等に起因する異常動作を防止する。【解決手段】ハンドルに加えられる操舵トルクの検出信号Ｔｓとモータ駆動回路５０内のインバータ回路４５の直流側電流であるトータル電流の検出信号Ｉｍとに基づきマイコン２０等の故障を検出する故障判定回路２４を設ける。故障判定回路２４は、操舵トルク検出信号Ｔｓの値がトルク中立点近傍にあるにも拘わらずトータル電流が所定電流値よりも大きい場合に故障検出信号Ｓｆ１をアクティブ（Ｈレベル）とする。この場合、判定解除スイッチ１４がオンされていない限り、故障検出信号Ｓｆ１はスイッチ回路２８を介してリレー駆動回路３０に入力され、これによりリレー６０〜６２が駆動され、バッテリ８からモータ駆動回路５０を介してブラシレスモータに供給される電流が遮断される。【選択図】        図２
2004168128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源からインバータ回路によって得られる交流電圧をブラシレスモータに印加して当該ブラシレスモータを駆動することにより車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置であって、
前記直流電源から前記インバータ回路に供給される電流である直流側電流を検出し、当該直流側電流の検出値を示す直流側電流検出信号を出力する電流検出手段と、
前記直流側電流検出信号に基づき異常の有無を検出する異常検出手段と
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】
前記車両の操舵のための操作手段に加えられる操舵トルクを検出し、当該操舵トルクの検出値を示す操舵トルク検出信号を出力するトルク検出手段と、
前記操舵トルク検出信号に基づき前記ブラシレスモータの駆動を制御するモータ制御手段と、
前記異常検出手段によって異常が検出された場合に前記ブラシレスモータの駆動を強制的に停止させる強制停止手段とを更に備え、
前記異常検出手段は、前記操舵トルク検出信号および前記直流側電流検出信号に基づき、前記操舵トルクが０近傍の所定範囲内にありかつ前記直流側電流が所定電流値よりも大きい場合にアクティブとなる信号を故障検出信号として生成する故障判定回路を含み、
前記強制停止手段は、前記故障検出信号がアクティブになると前記ブラシレスモータの駆動を強制的に停止させることを特徴とする、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記異常検出手段は、所定の解除指示信号を受け取ると前記操舵トルク検出信号および前記直流側電流検出信号に拘わらず前記故障検出信号を強制的に非アクティブとする判定解除回路を更に含むことを特徴とする、請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記異常検出手段は、前記直流側電流検出信号に基づき、前記直流側電流が所定の許容値よりも大きい場合にアクティブとなり前記直流側電流が前記許容値以下である場合に非アクティブとなる信号を過電流検出信号として生成する過電流判定回路を更に含み、
前記強制停止手段は、前記過電流検出信号がアクティブになると前記ブラシレスモータの駆動を強制的に停止させることを特徴とする、請求項２または３に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、ブラシレスモータによって車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置に関し、更に詳しくは、そのようなパワーステアリング装置において異常の有無を検出する異常検出手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、運転者がハンドル（ステアリングホイール）に加える操舵トルクに応じて電動モータを駆動することによりステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置が用いられている。この電動パワーステアリング装置において使用される電動モータとして、従来はブラシモータが多く用いられてきたが、近年は信頼性および耐久性の向上や慣性の低減等の観点からブラシレスモータも使用されている。このブラシレスモータでは、下記のように正弦波電流によるフィードバック制御が行われる。
【０００３】
ブラシレスモータは、通常、永久磁石からなる界磁としてのロータと、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３相コイルからなるステータとから構成される。ブラシレスモータの駆動制御部では、操舵トルクに応じて設定される目標電流値に基づき、ロータの回転位置に応じて正弦波状に変化する正弦波電流としてＵ相、Ｖ相およびＷ相の電流指令値が決定され、電流指令値とブラシレスモータの各相に実際に流れる電流の検出値との偏差が解消されるようにブラシレスモータに相電圧が印加される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１１２２５１号公報
【特許文献２】
特開平１０−１９１５５１号公報
【特許文献３】
実開平５−２８７８３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電動パワーステアリング装置では、駆動源であるモータを制御するＣＰＵ（中央処理装置）またはマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）等の故障を想定し、故障に起因するモータの異常動作によって車両が不安定な挙動をしないように、制御部としてのマイコン等の動作を監視する手段を設ける必要がある。これに対し、ブラシ付きモータを駆動源とする電動パワーステアリング装置では、上記故障を想定した制御部の動作の監視については、運転者がハンドルに加える操舵トルクとモータが発生するトルクであるモータトルクとが同方向であるか逆方向であるかを判定することで対応することができた。
【０００６】
しかし、ブラシレスモータを駆動源とする電動パワーステアリング装置では、モータトルクの方向を簡単に判定することができない。このため、通常、２個のマイコン（またはＣＰＵ）を使用し、一方のマイコンにモータ制御部としてモータを制御させ、他方のマイコンにモータ制御部としてのマイコンの動作を監視させるという構成が採用されている。ところがマイコンやＣＰＵは高価な部品であるため、電動パワーステアリング装置においてマイコン等を２個使用することは、コスト面で極めて不利となる。
【０００７】
そこで本発明では、マイコン等の高価な部品の使用を抑えつつモータ制御部における故障等に起因する異常動作を回避することができる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。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、直流電源からインバータ回路によって得られる交流電圧をブラシレスモータに印加して当該ブラシレスモータを駆動することにより車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置であって、
前記直流電源から前記インバータ回路に供給される電流である直流側電流を検出し、当該直流側電流の検出値を示す直流側電流検出信号を出力する電流検出手段と、
前記直流側電流検出信号に基づき異常の有無を検出する異常検出手段と
を備えることを特徴とする。
【０００９】
このような第１の発明によれば、インバータ回路を介してブラシレスモータに供給される直流側電流（トータル電流）が検出され、その直流側電流に基づいて異常の有無が検出されるので、モータ制御手段の動作を監視するためのマイコンまたはＣＰＵ等の高価な部品を使用することなく、簡単な構成のハードウェアにより、モータ制御手段の故障等の異常を検出する手段を実現することができる。その結果、コストを抑えつつモータ制御手段等の故障による異常動作を回避することが可能となる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、
前記車両の操舵のための操作手段に加えられる操舵トルクを検出し、当該操舵トルクの検出値を示す操舵トルク検出信号を出力するトルク検出手段と、
前記操舵トルク検出信号に基づき前記ブラシレスモータの駆動を制御するモータ制御手段と、
前記異常検出手段によって異常が検出された場合に前記ブラシレスモータの駆動を強制的に停止させる強制停止手段とを更に備え、
前記異常検出手段は、前記操舵トルク検出信号および前記直流側電流検出信号に基づき、前記操舵トルクが０近傍の所定範囲内にありかつ前記直流側電流が所定電流値よりも大きい場合にアクティブとなる信号を故障検出信号として生成する故障判定回路を含み、
前記強制停止手段は、前記故障検出信号がアクティブになると前記ブラシレスモータの駆動を強制的に停止させることを特徴とする。
【００１１】
このような第２の発明によれば、モータ制御手段の動作を監視するためのマイコンまたはＣＰＵ等の高価な部品を使用することなく、簡単な構成のハードウェアにより、モータ制御手段の故障等の異常を操舵トルク検出信号および直流側電流検出信号に基づき検出する故障判定回路を実現することができる。そして、この故障判定回路によりモータ制御手段の故障が検出されるとモータの駆動が強制的に停止されるので、コストを抑えつつモータ制御手段の故障による異常動作を回避し、車両の安全性を向上させることができる。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明において、
前記異常検出手段は、所定の解除指示信号を受け取ると前記操舵トルク検出信号および前記直流側電流検出信号に拘わらず前記故障検出信号を強制的に非アクティブとする判定解除回路を更に含むことを特徴とする。
【００１３】
このような第３の発明によれば、例えば駐車後にハンドルを中立位置に自動復帰させる付加機能が設けられている場合等に、判定解除回路により故障検出信号を強制的に非アクティブとすることで、故障判定回路の動作がそのような付加機能の障害にならないようにすることができる。
【００１４】
第４の発明は、第２または第３の発明において、
前記異常検出手段は、前記直流側電流検出信号に基づき、前記直流側電流が所定の許容値よりも大きい場合にアクティブとなり前記直流側電流が前記許容値以下である場合に非アクティブとなる信号を過電流検出信号として生成する過電流判定回路を更に含み、
前記強制停止手段は、前記過電流検出信号がアクティブになると前記ブラシレスモータの駆動を強制的に停止させることを特徴とする。
【００１５】
このような第４の発明によれば、直流側電流検出信号に基づき過電流を検出する過電流判定回路を追加するのみで、モータ制御手段の故障等の検出のために使用される電流検出手段等を利用して過電流に対処するための構成が実現される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜１．全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を、それに関連する車両構成と共に示す概略図である。この電動パワーステアリング装置は、車両操舵のための操作手段としてのハンドル（ステアリングホイール）１００に一端が固着されるステアリングシャフト１０２と、そのステアリングシャフト１０２の他端に連結されたラックピニオン機構１０４と、ハンドル１００の操作によってステアリングシャフト１０２に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサ３と、ハンドル操作（操舵操作）における運転者の負荷を軽減するための操舵補助力を発生させるブラシレスモータ６と、その操舵補助力をラック軸に伝達するボールねじ駆動部１１と、ブラシレスモータ６におけるロータの回転位置を検出する回転位置センサ１２と、車載バッテリ８からイグニションスイッチ９を介して電源の供給を受け、トルクセンサ３や車速センサ４、回転位置センサ１２からのセンサ信号に基づきモータ６を駆動制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）５と、後述の故障判定回路による故障の有無の判定を停止させるために操作される判定解除スイッチ１４とを備えている。このような電動パワーステアリング装置を搭載した車両において運転者がハンドル１００を操作すると、その操作による操舵トルクがトルクセンサ３によって検出され、その検出された操舵トルクと車速センサ４によって検出された車速と回転位置センサ１２によって検出されたロータの回転位置とに基づいて、ＥＣＵ５によりモータ６が駆動される。これによりモータ６は操舵補助力を発生し、この操舵補助力がボールねじ駆動部１１を介してラック軸に加えられることにより、操舵操作における運転者の負荷が軽減される。すなわち、ハンドル操作によって加えられる操舵トルクによる操舵力とモータ６の発生する操舵補助力との和によって、ラック軸が往復運動を行う。ラック軸の両端はタイロッドおよびナックルアームから成る連結部材１０６を介して車輪１０８に連結されており、ラック軸の往復運動に応じて車輪１０８の向きが変わる。
【００１７】
＜２．制御装置の構成＞
図２は、上記電動パワーステアリング装置における制御装置であるＥＣＵ５の構成を示すブロック図である。以下、このＥＣＵ５の詳細について説明する。なお以下では、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置の駆動源であるモータ６は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相からなる３相のブラシレスモータであるものとして説明するが、本発明は、ブラシレスモータの相数を３相に限定するものではない。
【００１８】
本実施形態におけるＥＣＵ５は、マイクロコンピュータ（マイコン）２０と、過電流判定回路２２と、故障判定回路２４と、電流検出回路２６と、スイッチ回路２８と、リレー駆動回路３０と、モータ駆動回路５０と、リレー６０〜６２とを備えている。そして、ロータ回転位置の検出結果として回転位置センサ１２から出力される回転位置検出信号Ｒｐ、および、車速の検出結果として車速センサ４から出力される車速検出信号Ｖｓがマイコン２０に入力され、操舵トルクの検出結果としてトルクセンサ３から出力される操舵トルク検出信号Ｔｓがマイコン１０および故障判定回路２４に入力され、判定解除スイッチ１４のオン／オフを示す判定解除指示信号Ｓｃがスイッチ回路２８に入力される。なお、このようなＥＣＵ５において、リレー駆動回路３０とリレー６０とは故障等の異常時にモータ６を強制的に停止させるための強制停止手段を構成する。
【００１９】
マイコン２０は、その内部のメモリに格納された所定のプログラムを実行することにより、モータ制御部として機能すべく以下のように動作する。すなわち、マイコン２０は、回転位置センサ１２から入力された回転位置検出信号Ｒｐと、車速センサ４から入力された車速検出信号Ｖｓと、トルクセンサ３から入力された操舵トルク検出信号Ｔｓと、電流検出回路２６から入力される後述のトータル電流検出信号Ｉｍとに基づき、操舵トルクおよび車速に応じて適切な操舵補助力を発生させるために必要な電流をモータ６に流すべく、モータ６に印加すべき相電圧の値であるＵ相、Ｖ相およびＷ相の電圧指令値Ｄｕ，Ｄｖ，Ｄｗを生成する。また、必要に応じてバッテリ８からモータ駆動回路５０への電源電圧の供給を遮断するためのリレー６０等を制御するためのリレー制御信号Ｓｒも生成する。そして、電圧指令値Ｄｕ，Ｄｖ，Ｄｗはモータ駆動回路５０に、リレー制御信号Ｓｒはリレー駆動回路３０に、それぞれ入力される。
【００２０】
モータ駆動回路５０は、スイッチング制御信号生成回路４０と３相電圧形インバータ回路４５とから構成される。このうち３相電圧形インバータ回路４５は、電源ライン側に配置されたスイッチング素子としての電界効果型トランジスタ（以下「Ｈｉ側ＦＥＴ」と略記する）５ｊＨと接地ライン側に配置されたスイッチング素子としての電界効果型トランジスタ（以下「Ｌｏ側ＦＥＴ」と略記する）５ｊＬとからなる互いに直列に接続されたＦＥＴ対を３対並列に接続して構成されている（ｊ＝１，２，３）。そして、その電源ラインには直流電源としてのバッテリ８から電源電圧が供給され、Ｌｏ側ＦＥＴ５ｊＬ（ｊ＝１，２，３）のソース端子は互いに接続され電流検出用抵抗７１を介して接地されている。上記電流検出回路２６は、この電流検出用抵抗７１の両端間の電圧に基づき、３相電圧形インバータ回路４５の直流側電流、すなわちバッテリ８から当該インバータ回路４５を介してモータ６に供給される電流であるトータル電流を検出し、そのトータル電流の検出値を示すトータル電流検出信号Ｉｍを出力する。なお、３相電圧形インバータ回路４５におけるＨｉ側ＦＥＴ５ｊＨとＬｏ側ＦＥＴ５ｊＬとの接続点５ｊＣ（ｊ＝１，２，３）は、３相ブラシレスモータ６のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の端子にそれぞれ接続されているが、接続点５１Ｃとモータ６のＵ相端子との間にはリレー６１が、接続点５２Ｃとモータ６のＶ相端子との間にはリレー６２が、それぞれ挿入されている。
【００２１】
スイッチング制御信号生成回路４０は、マイコン２０から出力される各相の電圧指令値Ｄｕ，Ｄｖ，Ｄｗに基づき、上記３相電圧形インバータ回路４５におけるＦＥＴ５１Ｈ，５１Ｌ，５２Ｈ，５２Ｌ，５３Ｈ，５３Ｌをそれぞれオン／オフさせるスイッチング制御信号ＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬを生成する。このスイッチング制御信号生成回路４０はＰＷＭ変調部として機能し、Ｕ相に対応するスイッチング制御信号ＳＵＨ，ＳＵＬはＵ相電圧指令値Ｄｕに応じたデューティ比のＰＷＭ信号であり、Ｖ相に対応するスイッチング制御信号ＳＶＨ，ＳＶＬはＶ相電圧指令値Ｄｖに応じたデューティ比のＰＷＭ信号であり、Ｗ相に対応するスイッチング制御信号ＳＷＨ，ＳＷＬはＷ相電圧指令値Ｄｗに応じたデューティ比のＰＷＭ信号である。このようなスイッチング制御信号ＳＵＨ，ＳＵＬ，ＳＶＨ，ＳＶＬ，ＳＷＨ，ＳＷＬによりモータ駆動回路５０のＨｉ側ＦＥＴ５ｊＨ，Ｌｏ側ＦＥＴ５ｊＬ（ｊ＝１，２，３）をオン／オフすることで、３相ブラシレスモータ６のＵ相端子、Ｖ相端子、Ｗ相端子には、上記電圧指令値Ｄｕ，Ｄｖ，Ｄｗにそれぞれ応じた交流電圧である相電圧が印加される。
【００２２】
故障判定回路２４は、図３に示すように、トルクセンサ３から入力される操舵トルク検出信号Ｔｓに基づき、ハンドル１００に操舵トルクが加えられていない状態と見なせるか否か、すなわち操舵トルクが０近傍の所定範囲にあるか否かを示す信号Ｓｄ１を生成する。ここで、操舵トルクが当該所定範囲にあるか否かは、操舵トルク検出信号Ｔｓの値がトルクセンサ３の中立点近傍（以下「トルク中立点近傍」という）にあるか否かに相当するので、以下では上記信号Ｓｄ１を「トルク中立点検出信号」と呼ぶものとする。このトルク中立点検出信号Ｓｄ１は、操舵トルクがトルク中立点近傍に相当する−ε〜εの範囲内であるときにハイレベル（以下「Ｈレベル」と略記する）となり、操舵トルクが−ε〜εの範囲から外れたときにローレベル（以下「Ｌレベル」と略記する）となる。なお、図３（ａ）は、ハンドル１００に加えられる操舵トルクと操舵トルク検出信号Ｔｓとの関係、すなわちトルクセンサ３の特性を示しており、図３（ｂ）は、操舵トルクとトルク中立点検出信号Ｓｄ１との関係を示している。
【００２３】
また、故障判定回路２４は、図４に示すように、電流検出回路２６から入力されるトータル電流検出信号Ｉｍに基づき、トータル電流が所定電流値Ｉａよりも大きいか否かを示す判定電流検出信号Ｓｄ２を生成する。この判定電流検出信号Ｓｄ２は、トータル電流が所定電流値Ｉａ以下であるときにＬレベルとなり、トータル電流が所定電流値Ｉａよりも大きいときにＨレベルとなる。ここで所定電流値Ｉａは、操舵トルク検出信号Ｔｓの値がトルク中立点近傍となる状態での正常動作時におけるトータル電流の最大値に相当し、例えば１０Ａ程度である。なお、図４（ａ）は、バッテリ８からインバータ回路４５を介してモータ６に供給されるトータル電流（インバータ回路４５の直流側電流）とトータル電流検出信号Ｉｍとの関係、すなわち電流検出回路２６の特性を示しており、図４（ｂ）は、トータル電流と判定電流検出信号Ｓｄ２との関係を示している。
【００２４】
故障判定回路２４は、図５に示すように、上記の如く生成されたトルク中立点検出信号Ｓｄ１と判定電流検出信号Ｓｄ２との論理積の信号を故障検出信号Ｓｆ１として出力する。したがって、この故障検出信号Ｓｆ１は、操舵トルク検出信号Ｔｓの値がトルク中立点近傍であるにも拘わらずトータル電流が所定電流値Ｉａよりも大きい場合にＨレベル（アクティブ）となり、それ以外の場合にＬレベル（非アクティブ）となる信号であり、判定解除スイッチ１４がオフ状態のときにはスイッチ回路２８を介してそのままリレー駆動回路３０に入力される。
【００２５】
スイッチ回路２８は、図６（ａ）に示すように、判定解除指示信号Ｓｃに応じて、上記故障検出信号Ｓｆ１をそのままリレー駆動回路３０に与えるか否かを制御する判定解除手段として機能する。本実施形態では、判定解除指示信号Ｓｃは、判定解除スイッチ１４により生成される信号であって、判定解除スイッチ１４がオンされるとＨレベルの判定解除指示信号Ｓｃが生成され、オフされるとＬレベルの判定解除指示信号Ｓｃが生成される。しかし、判定解除スイッチ１４に代えて、またはそれに加えて、例えばマイコン２０において所定プログラムに基づき判定解除指示信号Ｓｃを生成するようにしてもよい。スイッチ回路２８は、このような判定解除指示信号ＳｃがＬレベルのときにはオン状態となって故障検出信号Ｓｆ１がそのまま信号Ｓｆ２としてリレー駆動回路３０に入力され、判定解除指示信号ＳｃがＨレベルのときにはオフ状態となって故障検出信号Ｓｆ１はリレー駆動回路３０には入力されない（リレー駆動回路３０に入力される信号Ｓｆ２は非アクティブとなる）。なお、このような判定解除回路としてのスイッチ回路２８は、図６（ａ）に示した構成に代えて図６（ｂ）に示す構成であってもよい。図６（ｂ）に示す構成の場合、スイッチ回路２８から出力されてリレー駆動回路３０に入力される信号Ｓｆ２は、判定解除指示信号ＳｃがＬレベルのとき故障判定回路２４からの故障検出信号Ｓｆ１と同一の信号であるが、判定解除指示信号ＳｃがＨレベルのときには非アクティブを示すＬレベルとなる。
【００２６】
過電流判定回路２２は、電流検出回路２６から入力されるトータル電流検出信号（直流側電流検出信号）Ｉｍに基づき、トータル電流が所定の許容値を超えているか否か、すなわち過電流とは見なされないトータル電流の最大値Ｉｍａｘを超えているか否かを判定し、その判定結果に応じてＨレベルまたはＬレベルとなる信号を過電流検出信号Ｓｏｃとして出力する。すなわち、図７に示すように、トータル電流が当該許容値Ｉｍａｘ以下であるときは、過電流検出信号ＳｏｃはＬレベルとなり、例えば電源ラインがモータ線に短絡する等によりトータル電流が当該許容値Ｉｍａｘよりも大きくなると、過電流検出信号ＳｏｃはＨレベルとなる。なお、図７（ａ）は、インバータ回路４５の直流側電流であるトータル電流とトータル電流検出信号Ｉｍとの関係、すなわち電流検出回路２６の特性を示しており、図７（ｂ）は、トータル電流と過電流検出信号Ｓｏｃとの関係を示している。
【００２７】
リレー駆動回路３０は、マイコン２０から入力されるリレー制御信号Ｓｒ、過電流判定回路２２から入力される過電流検出信号Ｓｏｃ、および、故障判定回路２４からスイッチ回路２８を介して入力される故障検出信号Ｓｆ２が全て非アクティブ（Ｌレベル）のときには、リレー６０，６１，６２を駆動しない。このとき、バッテリ８からインバータ回路４５を介してモータ６に駆動のための電流を供給することができる。一方、リレー制御信号Ｓｒ、過電流検出信号Ｓｏｃ、および故障検出信号Ｓｆ２のいずれかがアクティブ（Ｈレベル）になると、リレー駆動回路３０はリレー６０，６１，６２を駆動する。これにより、バッテリ８からインバータ回路４５への電流供給とインバータ回路４５からモータ６への電流供給とが遮断される。なお、インバータ回路４５とモータ６との間に挿入されたリレー６１，６２は、故障発生時においてインバータ回路４５の損傷等を防止するためのものであり、必ずしも必要ではない。
【００２８】
＜３．作用および効果＞
本実施形態のようにブラシレスモータを駆動源とする電動パワーステアリング装置では、ブラシ付きモータを駆動源とする電動パワーステアリング装置とは異なり、モータ制御手段としてのマイコンが故障しても、ソフトウェアのバグ（不具合）による場合を除き、ステアリング自転という事象の発生は通常考えられない。ブラシレスモータは、そのロータの回転位置を検出し、その検出結果に応じて印加電圧が制御されないと、回転しないからである。しかし、マイコン等の故障によって３相ブラシレスモータ６のＵ相，Ｖ相，Ｗ相のいずれかの相（巻線）に電流が流れ、ブラシレスモータ６がロック（ロータが固定）されるという事象が発生することがある。
【００２９】
これに対し、本実施形態によれば、操舵トルク検出信号Ｔｓの値がトルク中立点近傍にあるにも拘わらずトータル電流が所定電流値よりも大きければ、マイコン２０等での故障と見なされて故障判定回路２４から出力される故障検出信号Ｓｆ１がＨレベルとなる。これは、モータ制御手段としてのマイコン２０等における故障が検出されたことを意味する。このとき、判定解除スイッチ１４がオンされていない限り、リレー駆動回路３０がリレー６０〜６２を駆動する。その結果、バッテリ８からモータ６への電流供給が遮断されるので、モータ６が停止し、ステアリング機構には操舵補助力が与えられない。このようにして、本実施形態によれば、監視用のマイコンやＣＰＵ等をモータ制御手段としてのマイコンと別に設けることなく、故障判定回路２４を追加することにより、車両の不安定な挙動につながるような故障等の異常を検出し、その検出結果に基づきモータ６を停止させることで異常動作を回避し、車両の安全性を向上させることができる。ここで、故障判定回路２４は、既述の図３〜図５からわかるように、汎用部品を用いた簡単な構成のハードウェアとして実現することができるので、本実施形態によれば、コストを抑えつつモータ制御手段としてのマイコン２０等の故障によるモータ６やステアリング機構の異常動作を回避すことができる。
【００３０】
また、本実施形態によれば、モータ線の電源ラインへの短絡等により過電流が生じると、その過電流が電流検出回路２６を利用して過電流判定回路２２により検出され、その検出結果に基づくリレー駆動回路３０によるリレー６０〜６２の駆動により、バッテリ８からモータ６への電流供給が遮断される。このように上記故障検出のために使用される電流検出回路２６やリレー駆動回路３０等を利用して、過電流に対処するための構成が実現される。
【００３１】
ところで、故障判定回路２４による故障検出に基づきモータ６を停止させるという構成は、電動パワーステアリング装置における付加機能を考慮した場合等、状況によっては障害になることがある。例えば、車両が駐車してイグニションスイッチ９がオフされた後にハンドル１００（ステアリング機構）を中立位置に自動復帰させる機能を付加する場合、故障判定回路２４に基づく上記構成は、その付加機能に基づく自動復帰の際に障害となる。つまり、自動復帰の際には、操舵トルク検出信号Ｔｓの値がトルク中立点近傍にありかつトータル電流が所定電流値Ｉａよりも大きくなり、故障ではないのに故障検出信号Ｓｆ１がＨレベルとなってしまう。しかし本実施形態では、このような場合、運転者が判定解除スイッチ１４をオンすればよい。これにより、故障判定回路２４からの故障検出信号Ｓｆ１はリレー駆動回路３０には入力されず、故障検出信号Ｓｆ１に基づくモータ６の停止は抑止されるので、故障判定回路２４に基づく上記構成は障害とならない。
【００３２】
＜４．変形例＞
上記実施形態では、マイコン２０等における故障検出のために使用される電流検出回路２６等を利用して過電流を検出するために過電流判定回路２２を設けているが、他の構成の過電流検出手段を別途設ける等により上記過電流判定回路２２を省略してもよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、故障判定回路２４による故障検出を実質的に解除するために判定解除スイッチ１４およびスイッチ回路２８を設けているが、ハンドル１００の中立位置への自動復帰機能等のように故障判定回路２４に基づく上記構成が障害となるような付加機能が存在しない場合には、判定解除スイッチ１４およびスイッチ回路２８を省略してもよい。
【００３４】
さらに、上記実施形態における故障判定回路２４では、操舵トルク検出信号Ｔｓの値がトルク中立点近傍にありかつトータル電流が所定電流値Ｉａよりも大きい場合にマイコン２０等に故障があると判定されて故障検出信号Ｓｆ１がＨレベル（アクティブ）となるが、操舵トルクとトータル電流とに基づき故障ありと判定すべき他の条件を設定し、当該他の条件において故障検出信号Ｓｆ１がＨレベルとなるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成をそれに関連する車両構成と共に示す概略図である。
【図２】上記実施形態に係る電動パワーステアリング装置における制御装置であるＥＣＵの構成を示すブロック図である。
【図３】上記実施形態においてＥＣＵ内に設けられた故障判定回路で生成されるトルク中立点検出信号を説明するための図である。
【図４】上記故障判定回路で生成される判定電流検出信号を説明するための図である。
【図５】上記故障判定回路の構成を説明するための図である。
【図６】上記実施形態においてＥＣＵ内に設けられた判定解除手段としてのスイッチ回路の構成を示す回路図である。
【図７】上記実施形態においてＥＣＵ内に設けられた過電流判定回路で生成される過電流検出信号を説明するための図である。
【符号の説明】
３    …トルクセンサ
４    …車速センサ
５    …電子制御ユニット（ＥＣＵ）
６    …ブラシレスモータ
８    …バッテリ（直流電源）
１１  …ボールねじ駆動部
１２  …回転位置センサ
１４  …判定解除スイッチ
２０  …マイクロコンピュータ（モータ制御部）
２２  …過電流判定回路（異常検出手段）
２４  …故障判定回路（異常検出手段）
２６  …電流検出回路
２８  …スイッチ回路（判定解除回路）
３０  …リレー駆動回路
４０  …スイッチング制御信号生成回路（ＰＷＭ変調部）
４５  …３相電圧形インバータ回路
５０  …モータ駆動回路
５１Ｈ〜５３Ｈ  …Ｈｉ側ＦＥＴ
５１Ｌ〜５３Ｌ  …Ｌｏ側ＦＥＴ
６０〜６２      …リレー
Ｒｐ  …回転位置検出信号
Ｔｓ  …操舵トルク検出信号
Ｉｍ  …トータル電流検出信号（直流側電流検出信号）
Ｄｕ，Ｄｖ，Ｄｗ  …相電圧指令値
Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ  …印加電圧（交流電圧）
Ｓｆ１，Ｓｆ２  …故障検出信号
Ｓｏｃ        …過電流検出信号
Ｓｃ        …判定解除指示信号
【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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