(57)【要約】【課題】ソフトスイッチングインバータを備えた電動パワーステアリング装置において、電動モータが低速回転されている場合の操舵フィーリングを向上させ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。【解決手段】ステアリングホイール２が操作されている状態にあり、かつロータの回転角速度ωが所定値Ａ以下であるときには、モード切換制御部８９は、電動モータ１８が低速回転されていると判定して、ＳＳＩ制御部８８の制御モードを第２モードに設定する。したがって、電動モータ１８が低速回転されている場合には、各リレー７１〜７３はオン状態に保持され、ハイサイドＦＥＴ５１，５３，５５はソフトスイッチングされない。【選択図】図２
2013141945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータによって車両の転舵機構に駆動力を付与する電動パワーステアング装置であって、
複数のスイッチング素子を含み、前記電動モータを駆動する駆動回路および前記駆動回路と前記電動モータとの間に設けられたリレーを含み、前記駆動回路内のスイッチング素子をソフトスイッチングさせるための補助回路を含むソフトスイッチングインバータと、
前記ソフトスイッチングインバータを制御するための主制御手段と、
前記主制御手段の制御モードの切換制御を行なうモード切換制御手段とを含み、
前記主制御手段の制御モードには、前記駆動回路内の各ハイサイドのスイッチング素子をターンオンさせる際にそれに対応する前記補助回路内のリレーをオフ状態にさせることにより、そのスイッチング素子をソフトスイッチングさせる第１モードと、前記補助回路内の各リレーをオン状態に保持し、各ハイサイドのスイッチング素子をターンオンさせる際にそのスイッチング素子をソフトスイッチングさせない第２モードとがあり、
前記モード切換制御手段は、通常時は前記制御モードを第１モードに設定し、前記電動モータが低速回転されているときに、前記制御モードを第２モードに設定するように構成されている、電動パワーステアング装置。
【請求項２】
前記電動モータの回転角を検出する回転角検出手段と、
前記回転角検出手段によって検出される回転角に基づいて、前記電動モータの回転速度を検出する回転速度検出手段とを含み、
前記モード切換制御手段は、前記回転角検出手段によって検出される回転角に基づいて操舵部材が操作されている状態であるか否かを判別する第１判別手段と、
前記回転速度検出手段によって検出される回転速度に基づいて、操舵速度が所定値以下であるか否かを判別する第２判別手段と、
前記第１判別手段によって前記操舵部材が操作されていない状態であると判別されているかまたは前記第２判別手段によって操舵速度が所定値より大きいと判別されているときには、前記電動モータが低速回転されていないと判定して、前記制御モードを第１モードに設定し、前記第１判別手段によって前記操舵部材が操作されている状態であると判別されかつ前記第２判別手段によって操舵速度が所定値以下であると判別されているときに、前記電動モータが低速回転されていると判定して、前記制御モードを第２モードに設定する手段とを含む、請求項１に記載の電動パワーステアング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータによって車両の転舵機構に駆動力を付与する電動パワーステアング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置に使用されている電動モータの駆動回路は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）等の複数のスイッチング素子を含んでいる。これらのスイッチング素子が操舵状況に応じてオンオフ制御されることによって電動モータが駆動され、操舵状況に応じた適切な操舵補助が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2009-17750号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のような電動モータの駆動回路では、通常、スイッチング素子の両端に大きな電位差が生じた状態でスイッチング素子がターンオンされる。つまり、スイッチング素子がいわゆるハードスイッチングされる。このため、スイッチング素子がターンオンした瞬間、スイッチング素子に大きな電流が流れる。これにより、スイッチング損失の増大、サージ電圧の増大を招くとともに、電源電圧が変動する。
【０００５】
本願発明者は、駆動回路と電動モータとの間に設けられているフェイルセーフ用のリレーを利用して、駆動回路内のスイッチング素子をソフトスイッチングさせるようにしたソフトスイッチングインバータを開発した。このソフトスイッチングインバータでは、ハイサイドのスイッチング素子をターンオンさせる際に対応するリレーをオフ状態にさせることにより、当該スイッチング素子がソフトスイッチングされる。したがって、ハイサイドのスイッチング素子のターンオン時に発生する電源電圧変動、スイッチング損失およびサージ電圧が抑制される。しかしながら、このようなソフトスイッチングインバータでは、ソフトスイッチング時に電動モータへの電流経路が一時的に遮断されるため、モータトルクが変動する。このため、操舵開始直後、操舵終了直前等のように、電動モータが低速回転しているときには、操舵フィーリングが悪化するおそれがある。
【０００６】
この発明の目的は、ソフトスイッチングインバータを備えた電動パワーステアリング装置において、電動モータが低速回転されている場合の操舵フィーリングを向上させ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である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、電動モータ（１８）によって車両の転舵機構（４）に駆動力を付与する電動パワーステアング装置（１）であって、複数のスイッチング素子（５１〜５６）を含み、前記電動モータを駆動する駆動回路（５０）および前記駆動回路と前記電動モータとの間に設けられたリレー（７１〜７３）を含み、前記駆動回路内のスイッチング素子をソフトスイッチングさせるための補助回路（７０）を含むソフトスイッチングインバータ（３２）と、前記ソフトスイッチングインバータを制御するための主制御手段（８８）と、前記主制御手段の制御モードの切換制御を行なうモード切換制御手段（８９）とを含み、前記主制御手段の制御モードには、前記駆動回路内の各ハイサイドのスイッチング素子をターンオンさせる際にそれに対応する前記補助回路内のリレーをオフ状態にさせることにより、そのスイッチング素子をソフトスイッチングさせる第１モードと、前記補助回路内の各リレーをオン状態に保持し、各ハイサイドのスイッチング素子をターンオンさせる際にそのスイッチング素子をソフトスイッチングさせない第２モードとがあり、前記モード切換制御手段は、通常時は前記制御モードを第１モードに設定し、前記電動モータが低速回転されているときに、前記制御モードを第２モードに設定するように構成されている、電動パワーステアング装置である。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。
【０００８】
この発明では、第１モード時において、駆動回路内のハイサイドのスイッチング素子がターンオンされる際には、当該スイッチング素子をソフトスイッチングさせることができる。これにより、ハイサイドのスイッチング素子のターンオン時に発生する電源電圧変動、スイッチング損失およびサージ電圧が抑制される。
また、電動モータが低速回転されているときに、制御モードが第２モードに設定されるので、モータトルクの変動を抑制できる。これにより、電動モータが低速回転されている場合の操舵フィーリングを向上させることができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記電動モータの回転角を検出する回転角検出手段（２３，８２）と、前記回転角検出手段によって検出される回転角に基づいて、前記電動モータの回転速度を検出する回転速度検出手段（８３）とを含み、前記モード切換制御手段は、前記回転角検出手段によって検出される回転角に基づいて操舵部材（２）が操作されている状態であるか否かを判別する第１判別手段（Ｓ１）と、前記回転速度検出手段によって検出される回転速度に基づいて、操舵速度が所定値以下であるか否かを判別する第２判別手段（Ｓ２）と、前記第１判別手段によって前記操舵部材が操作されていない状態であると判別されているかまたは前記第２判別手段によって操舵速度が所定値より大きいと判別されているときには、前記電動モータが低速回転されていないと判定して、前記制御モードを第１モードに設定し、前記第１判別手段によって前記操舵部材が操作されている状態であると判別されかつ前記第２判別手段によって操舵速度が所定値以下であると判別されているときに、前記電動モータが低速回転されていると判定して、前記制御モードを第２モードに設定する手段（Ｓ３，Ｓ４）とを含む、請求項１に記載の電動パワーステアング装置である。
【００１０】
この構成では、電動モータが低速回転されていることを正確に検出できる。このため、電動モータが低速回転されているときに、制御モードを第２モードに確実に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、この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概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、モータ制御装置としてのＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、電動モータの構成を説明するための図解図である。
【図４】図４は、ソフトスイッングインバータの構成を示す電気回路図である。
【図５】図５は、第１モード時におけるＳＳＩ制御部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】図６は、第１のＦＥＴをターンオンする際に、第１のリレーをターンオフさせない場合の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図７】図７は、検出操舵トルクに対するｑ軸電流指令値の設定例を示すグラフである。
【図８】図８は、モード切換制御部の動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、ソフトスイッングインバータの変形例を示す電気回路図である。
【図１０】図１０は、ソフトスイッングインバータの他の変形例を示す電気回路図である。
【図１１】図１１は、ソフトスイッングインバータのさらに他の変形例を示す電気回路図である。
【図１２】図１２は、図１１のソフトスイッングインバータに対する、第１モード時におけるＳＳＩ制御部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】図１３は、ソフトスイッングインバータのさらに他の変形例を示す電気回路図である。
【図１４】図１４は、ソフトスイッングインバータのさらに他の変形例を示す電気回路図である。
【図１５】図１５は、ソフトスイッングインバータのさらに他の変形例を示す電気回路図である。
【図１６】図１６は、図１５のソフトスイッングインバータに対する、第１モード時におけるＳＳＩ制御部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
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概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置１は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール２と、このステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。
【００１３】
ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して相対回転可能に連結されている。
ステアリングシャフト６の周囲には、トルクセンサ１１が配置されている。トルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に与えられた操舵トルクを検出する。
【００１４】
転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示略）を介して転舵輪３が連結されている。ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が連結されている。
【００１５】
ラック軸１４は、自動車の左右方向（直進方向に直交する方向）に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の中間部には、ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることによって、転舵輪３を転舵することができる。
【００１６】
ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝達するための減速機構１９とを含む。電動モータ１８は、この実施形態では、三相ブラシレスモータからなる。電動モータ１８の近傍には、電動モータ１８のロータの回転角θを検出するための、例えばレゾルバからなる回転角センサ２３が配置されている。減速機構１９は、ウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合うウォームホイール２１とを含むウォームギヤ機構からなる。減速機構１９は、伝達機構ハウジングとしてのギヤハウジング２２内に収容されている。
【００１７】
ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６とは同方向に回転可能に連結されている。ウォームホイール２１は、ウォーム軸２０によって回転駆動される。
電動モータ１８によってウォーム軸２０が回転駆動されると、ウォームホイール２１が回転駆動され、ステアリングシャフト６が回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２０を回転駆動することによって、転舵輪３が転舵されるようになっている。
【００１８】
電動モータ１８は、モータ制御装置としてのＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic  Control  Unit）１２によって制御される。ＥＣＵ１２には、トルクセンサ１１によって検出される操舵トルク、回転角センサ２３の出力信号、車速センサ２４によって検出される車速等が入力されている。
図２は、モータ制御装置としてのＥＣＵ１２の電気的構成を示す概略図である。
【００１９】
ＥＣＵ１２は、マイクロコンピュータ３１と、マイクロコンピュータ３１によって制御され、電動モータ１８に電力を供給するソフトスイッングインバータ（ＳＳＩ：Soft Switching inverter）３２と、電動モータ１８に流れるモータ電流を検出する電流検出部３３とを備えている。
電動モータ１８は、図３に図解的に示すように、界磁としてのロータ４１と、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の界磁巻線１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗを含むステータ４２とを備えている。電動モータ１８は、ロータの外部にステータを対向配置したインナーロータ型のものであってもよいし、筒状のロータの内部にステータを対向配置したアウターロータ型のものであってもよい。
【００２０】
各相の界磁巻線１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗの方向にＵ軸、Ｖ軸およびＷ軸をとった三相固定座標（ＵＶＷ座標系）が定義される。また、ロータ４１の磁極方向にｄ軸（磁極軸）をとり、ロータ４１の回転平面内においてｄ軸と直角な方向にｑ軸（トルク軸）をとった二相回転座標系（ｄｑ座標系。実回転座標系）が定義される。ｄｑ座標系は、ロータ４１とともに回転する回転座標系である。ｄｑ座標系では、ｑ軸電流のみがロータ４１のトルク発生に寄与するので、ｄ軸電流を零とし、ｑ軸電流を所望のトルクに応じて制御すればよい。ロータ４１の回転角（ロータ角（電気角））θは、Ｕ軸に対するｄ軸の回転角である。ｄｑ座標系は、ロータ角θに従う実回転座標系である。このロータ角θを用いることによって、ＵＶＷ座標系とｄｑ座標系との間での座標変換を行うことができる。
【００２１】
図２に戻り、マイクロコンピュータ３１は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリなど）を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、電流指令値設定部８１と、回転角演算部８２と、角速度演算部８３と、ＵＶＷ／ｄｑ変換部８４と、電流偏差演算部８５と、ＰＩ（比例積分）制御部８６と、ｄｑ／ＵＶＷ変換部８７と、ソフトスイッチングインバータ制御部（以下、「ＳＳＩ制御部」という）８８と、モード切換制御部８９とが含まれる。これらの機能処理部の動作については、後述する。
【００２２】
ソフトスイッングインバータ３２は、駆動回路５０と補助回路７０とを含んでいる。駆動回路５０は、複数のスイッチング素子を含む三相インバータ回路から構成されている。補助回路７０は、駆動回路５０と電動モータ１８との間に設けられ、駆動回路５０内のスイッチング素子をソフトスイッチングさせるための回路である。この実施形態では、スイッチング素子は、電界効果トランジスタ（ＦＦＴ：Field effect transistor）によって構成されている。
【００２３】
図４は、ソフトスイッングインバータ３２の構成を示す電気回路図である。
駆動回路５０は、電動モータ１８のＵ相に対応した第１のＦＥＴ５１および第２のＦＥＴ５２の直列回路と、Ｖ相に対応した第３のＦＥＴ５３および第４のＦＥＴ５４の直列回路と、Ｗ相に対応した第５のＦＥＴ５５および第６のＦＥＴ５６の直列回路とを備えている。これらの３つの直列回路は、主電源５７に並列に接続されている。主電源５７には、平滑コンデンサ５８が並列接続されている。この実施形態では、各ＦＥＴ５１〜５６は、Ｎチャネル型のＦＥＴである。
【００２４】
各ＦＥＴ５１〜５６は、ＰＮ接合ダイオード（ボディダイオード）５１ａ〜５６ａをそれぞれ内蔵している。各ＰＮ接合ダイオード５１ａ〜５６ａのアノードは対応するＦＥＴ５１〜５６のソースに電気的に接続され、そのカソードは対応するＦＥＴ５１〜５６のドレインに電気的に接続されている。
以下において、各相の一対のＦＥＴのうち、主電源５７の正極端子側のＦＥＴであるＦＥＴ５１，５３，５５を「ハイサイドＦＥＴ」といい、主電源５７の負極端子側（ＧＮＤ側）のＦＥＴであるＦＥＴ５２，５４，５６を「ローサイドＦＥＴ」という場合がある。
【００２５】
各ハイサイドＦＥＴ５１，５３，５５のドレインは、主電源５７の正極端子に接続されている。ハイサイドＦＥＴ５１，ＦＥＴ５３およびＦＥＴ５５のソースは、それぞれ、第１、第２および第３のインダクタ（コイル）６１，６２，６３を介して、対応するローサイドＦＥＴ５２，５４，５６のドレインに接続されている。各ローサイドＦＥＴ５２，５４，５６のソースは、主電源５７の負極端子に接続されている。各ＦＥＴ５１〜５６のゲートは、マイクロコンピュータ３１内のＳＳＩ制御部８８に接続されている。
【００２６】
ローサイドＦＥＴ５２，ＦＥＴ５４およびＦＥＴ５６と主電源５７の負極端子とを接続するための各接続線には、電動モータ１８の各相電流を検出するための電流センサ６４，６５，６６がそれぞれ設けられている。これらの電流センサ６４，６５，６６は、電流検出部３３に接続されている。
補助回路７０は、Ｕ相用の第１のリレー７１とＶ相用の第２のリレー７２とＷ相用の第３のリレー７３を含んでいる。駆動回路５０は、第１、第２および第３のリレー７１，７２，７３を介して電動モータ１８に接続されている。具体的には、第１のＦＥＴ５１と第１のインダクタ６１との接続点６７（第１のＦＥＴ５１と第２のＦＥＴ５１の接続点）が、第１のリレー７１を介して電動モータ１８のＵ相界磁巻線１８Ｕに接続されている。第３のＦＥＴ５３と第２のインダクタ６２との接続点６８（第３のＦＥＴ５３と第４のＦＥＴ５４の接続点）が、第２のリレー７２を介して電動モータ１８のＶ相界磁巻線１８Ｖに接続されている。第５のＦＥＴ５５と第３のインダクタ６３との接続点６９（第５のＦＥＴ５５と第６のＦＥＴ５６の接続点）が、第３のリレー７３を介して電動モータ１８のＷ相界磁巻線１８Ｗに接続されている。
【００２７】
この実施形態では、各リレー７１〜７３は、電界効果トランジスタ（ＦＦＴ：Field effect transistor）によって構成されている。これにより、各リレー７１〜７３は、ターンオン（オフ状態からオン状態への切り替え）と、ターンオフ（オン状態からオフ状態への切り替え）とを、それぞれ、数マイクロ秒程度の短時間の間に行うことが可能となっている。
【００２８】
各リレー７１〜７３のドレインは駆動回路５０側に接続され、それらのソースは電動モータ１８側に接続されている。各リレー７１〜７３は、ＰＮ接合ダイオード（ボディダイオード）７１ａ〜７３ａをそれぞれ内蔵している。各ＰＮ接合ダイオード７１ａ〜７３ａのアノードは対応するリレー７１〜７３のソースに電気的に接続され、そのカソードは対応するリレー７１〜７３のドレインに電気的に接続されている。各リレー７１〜７３のゲートは、マイクロコンピュータ３１内のＳＳＩ制御部８８に接続されている。
【００２９】
第１のインダクタ６１は、第１のＦＥＴ５１をターンオンさせる前に、第１のＦＥＴ５１のソース電位を高めるための電圧を発生する第１の電圧発生部として機能する。第２のインダクタ６２は、第３のＦＥＴ５３をターンオンさせる前に、第３のＦＥＴ５３のソース電位を高めるための電圧を発生する第２の電圧発生部として機能する。第３のインダクタ６３は、第５のＦＥＴ５５をターンオンさせる前に、第５のＦＥＴ５５のソース電位を高めるための電圧を発生する第３の電圧発生部として機能する。
【００３０】
なお、接続点６７と第２のＦＥＴ５２との間の接続線（内部配線）にはインダクタンスが寄生しているので、この接続線によって第１のインダクタ６１を構成するようにしてもよい。同様に、接続点６８と第４のＦＥＴ５４との間の接続線によって第２のインダクタ６２を構成するようにしてもよい。同様に、接続点６９と第６のＦＥＴ５６との間の接続線によって第２のインダクタ６２を構成するようにしてもよい。
【００３１】
駆動回路５０内の各ＦＥＴ５１〜５６および補助回路７０内の各リレー７１〜７３は、ＳＳＩ制御部８８によって制御される。ＳＳＩ制御部８８の制御モードには、駆動回路５０内の各ハイサイドＦＥＴ５１，５３，５５をターンオンさせる際にそれに対応する補助回路７０内のリレーをオフ状態にさせることにより、そのＦＥＴをソフトスイッチングさせる第１モードと、補助回路７０内の各リレー７１〜７３をオン状態に保持し、各ハイサイドＦＥＴ５１，５３，５５をターンオンさせる際にそのＦＥＴをソフトスイッチングさせない第２モードとがある。この実施形態では、ソフトスイッチングとは、ＦＥＴのドレインとソースとの間の電位差を低減させた状態で、そのＦＥＴをターンオンさせることをいう。
【００３２】
なお、いずれ制御モードにおいても、電動モータ１８やＥＣＵ１２に異常が生じたフェール時には、各リレー７１〜７３がターンオフされるようになっている。これにより、フェール時に電動モータ１８の駆動を停止可能となっている。
図５は、第１モード時におけるＳＳＩ制御部８８の動作を説明するためのタイミングチャートである。図４および図５を参照して、第１のＦＥＴ５１をターンオンする際のＳＳＩ制御部８８の動作を説明する。
【００３３】
第１モード時においても、通常は補助回路７０内の各リレー７１〜７３はオン状態となっている。そして、ＳＳＩ制御部８８は、駆動回路５０内の各ＦＥＴ５１〜５６を制御することにより、Ｕ相界磁巻線１８Ｕ、Ｖ相界磁巻線１８ＶおよびＷ相界磁巻線１８Ｗに、主電源５７からの電力を供給する。例えば、Ｕ相のハイサイドＦＥＴ５１がオンでかつＶ相およびＷ相のローサイドＦＥＴ５４，５６のうちの少なくとも一方がオンであり、他のＦＥＴがオフである場合には、主電源５７の正極端子から、第１のＦＥＴ５１、第１のリレー７１を通って電動モータ１８に電流が流れる。この状態から、全てのＦＥＴ５１〜５６がオフ状態にされると、電動モータ１８が有するインダクタンスは電動モータ１８に流れている電流を維持しようする。このため、図４に鎖線で示すように、ＰＮ接合ダイオード５２ａ、第１のインダクタ６１、第１のリレー７１および電動モータ１８に、ＰＮ接合ダイオード５２ａから電動モータ１８に向かう方向に回生電流ｉ１が流れる。
【００３４】
ＳＳＩ制御部８８は、第１のリレー７１に回生電流ｉ１が流れているときに、第１のリレー７１をターンオフする（タイミングｔ１）。これにより、接続点６７と電動モータ１８との間の電流経路が遮断されるので、第１のインダクタ６１を流れている回生電流ｉ１が急激に減少する。このため、第１のインダクタ６１に、回生電流ｉ１の変化を妨げる方向（回生電流ｉ１を増加させる方向）に誘起電圧Ｖｂが生じる。
【００３５】
タイミングｔ１から所定時間（例えば、数μ秒）経過すると、誘起電圧Ｖｂが充分に高くなる（タイミングｔ２）。これにより、第１のＦＥＴ５１のソース側の電位Ｖｂが高くなるので、第１のＦＥＴ５１のドレイン電位Ｖｆ（電源電圧）とソース電位Ｖｂ（誘起電圧Ｖｂ）との差が小さくなる。ＳＳＩ制御部８８は、タイミングｔ２で、第１のＦＥＴ５１をターンオンする。
【００３６】
この後、ＳＳＩ制御部８８は、第１のリレー７１をターンオンする（タイミングｔ３）。これにより、主電源５７から第１のＦＥＴ５１および第１のリレー７１を介して電動モータ１に電流が流れるようになる。このように第１のＦＥＴ５１のドレインとソースとの間の電位差が低減された状態で第１のＦＥＴ５１がターンオン（ソフトスイッチング）されるので、そのターンオン時に第１のＦＥＴ５１に流れる電流を低減することができる。このため、第１のＦＥＴ５１のターンオン時における電源電圧Ｖｆの低下が抑制されるとともに、スイッチング損失およびサージ電圧が抑制される。このときの電源電圧Ｖｆの低下量はΔＶ１となる。なお、タイミングｔ１〜ｔ３の間の時間は、例えば、数マイクロ秒である。
【００３７】
図６は、第１のＦＥＴ５１をターンオンする際に、第２モード時のように、第１のリレー７１をターンオフさせない場合の動作を説明するためのタイムチャートである。この場合には、第１のＦＥＴ５１のドレイとソースとの間の電位差が電源電圧Ｖｆとほぼ等しい状態で、第１のＦＥＴ５１がターンオンされる。このため、第１のＦＥＴ５１をタイミングｔ２でターンオンした瞬間に、第１のＦＥＴ５１に大きな電流が流れるので、主電源電圧Ｖｆの低下量ΔＶ２が大きくなる。
【００３８】
図４を参照して、第３のＦＥＴ５３をターンオンさせる際には、上記と同様に、第３のＦＥＴ５３をターンオンさせる前に第２のリレー７２がターンオフされる。これにより、第２のインダクタ６２を流れる回生電流が遮断されるので、第２のインダクタ６２に誘起電圧が発生し、第３のＦＥＴ５３のソース電位が高くなる。これにより、第３のＦＥＴ５３のドレインとソースとの間の電位差が低くなる。この状態で第３のＦＥＴ５３がターンオンされ、その後に第２のリレー７２がターンオンされる。
【００３９】
また、第５のＦＥＴ５５をターンオンさせる際には、上記と同様に、第５のＦＥＴ５５をターンオンさせる前に第３のリレー７３がターンオフされる。これにより、第３のインダクタ６３を流れる回生電流が遮断されるので、第３のインダクタ６３に誘起電圧が発生し、第５のＦＥＴ５５のソース電位が高くなる。これにより、第５のＦＥＴ５５のドレインとソースとの間の電位差が低くなる。この状態で第５のＦＥＴ５５がターンオンされ、その後に第３のリレー７３がターンオンされる。
【００４０】
図２に戻り、マイクロコンピュータ３１内の各機能処理部の動作について説明する。電流指令値設定部８１は、トルクセンサ１１によって検出される検出操舵トルクＴと車速センサ２４によって検出される車速Ｖに基づいて、電動モータ１８に流すべき電流の指令値である電流指令値を設定する。具体的には、電流指令値設定部８１は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊およびｑ軸電流指令値Ｉｑ＊（以下、これらを総称するときには「二相電流指令値Ｉｄｑ＊」という。）を生成する。さらに具体的には、電流指令値生成部８１は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を有意値とする一方で、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を零とする。
【００４１】
より具体的には、電流指令値設定部８１は、車速毎に検出操舵トルクとｑ軸電流指令値Ｉｑ＊との関係を記憶したマップに基づいて、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を設定する。図７は、検出操舵トルクに対するｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の設定例を示すグラフである。
検出操舵トルクＴは、例えば左方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、右方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。また、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は、電動モータ１８によって左方向操舵ためのアシストトルクを発生させるときには正の値とされ、電動モータ１８によって右方向操舵ためのアシストトルクを発生させるときには負の値とされる。
【００４２】
ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は、検出操舵トルクＴの正の値に対しては正の値をとり、検出操舵トルクＴの負の値に対しては負の値をとる。検出操舵トルクＴが−Ｔ１〜Ｔ１の範囲の微小な値のときには、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は零とされる。そして、検出操舵トルクＴが−Ｔ１〜Ｔ１の範囲以外の領域においては、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は、検出操舵トルクＴの絶対値が大きくなるほど、その絶対値が大きくなるように設定されている。また、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は、車速センサ２４によって検出される車速Ｖが大きいほど、その絶対値が小さくなるように設定されている。電流指令値設定部８１によって設定された二相電流指令値Ｉｄｑ＊は、電流偏差演算部８５に与えられる。
【００４３】
回転角演算部８２は、回転角センサ２３の出力信号に基づいて、電動モータ１８のロータ４１の回転角（電気角。以下、「ロータ角θ」という。）を演算する。角速度演算部８３は、回転角演算部８２によって演算されるロータ角θを時間微分することによってロータ４１の回転角速度ωを演算する。
電流検出部３３は、電流センサ６４，６５，６６（図４参照）の出力信号に基づいて、電動モータ１８のＵ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶおよびＷ相電流ＩＷ（以下、これらを総称するときは、「三相検出電流ＩＵＶＷ」という。）を検出する。電流検出部３３によって検出された三相検出電流ＩＵＶＷは、ＵＶＷ／ｄｑ変換部８４に与えられる。
【００４４】
ＵＶＷ／ｄｑ変換部８４は、電流検出部３３によって検出されるＵＶＷ座標系の三相検出電流ＩＵＶＷ（Ｕ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶおよびＷ相電流ＩＷ）を、ｄｑ座標系の二相検出電流ＩｄおよびＩｑ（以下総称するときには「二相検出電流Ｉｄｑ」という。）に変換する。これらが電流偏差演算部８５に与えられるようになっている。ＵＶＷ／ｄｑ変換部８４における座標変換には、回転角演算部８２によって演算されたロータ角θが用いられる。
【００４５】
電流偏差演算部８５は、電流指令値設定部８１によって設定される二相電流指令値Ｉｄｑ＊と、ＵＶＷ／ｄｑ変換部８４から与えられる二相検出電流Ｉｄｑとの偏差を演算する。より具体的には、電流偏差演算部８５は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊に対するｄ軸検出電流Ｉｄの偏差およびｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に対するｑ軸検出電流Ｉｑの偏差を演算する。これらの偏差は、ＰＩ制御部８６に与えられる。
【００４６】
ＰＩ制御部８６は、電流偏差演算部８５によって演算された電流偏差に対するＰＩ演算を行なうことにより、電動モータ１８に印加すべき二相電圧指令値Ｖｄｑ＊（ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊）を生成する。この二相電圧指令値Ｖｄｑ＊は、ｄｑ／ＵＶＷ変換部８７に与えられる。
ｄｑ／ＵＶＷ変換部８７は、二相電圧指令値Ｖｄｑ＊を三相電圧指令値ＶＵＶＷ＊に変換する。この座標変換には、回転角演算部８２によって演算されたロータ角θが用いられる。三相電圧指令値ＶＵＶＷ＊は、Ｕ相電圧指令値ＶＵ＊、Ｖ相電圧指令値ＶＶ＊およびＷ相電圧指令値ＶＷ＊からなる。この三相電圧指令値ＶＵＶＷ＊は、ＳＳＩ制御部８８に与えられる。
【００４７】
ＳＳＩ制御部８８は、Ｕ相電圧指令値ＶＵ＊、Ｖ相電圧指令値ＶＶ＊およびＷ相電圧指令値ＶＷ＊にそれぞれ対応するデューティのＵ相ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号、Ｖ相ＰＷＭ制御信号およびＷ相ＰＷＭ制御信号を生成する。また、ＳＳＩ制御部８８は、これらのＰＷＭ制御信号に基づいて、駆動回路５０内の各ＦＥＴ５１〜５６のゲート信号を生成して各ＦＥＴ５１〜５６に与える。これにより、三相電圧指令値ＶＵＶＷ＊に相当する電圧が電動モータ１８の各相の界磁巻線１８Ｕ，１８Ｖ、１８Ｗに印加されることになる。
【００４８】
前述したように、ＳＳＩ制御部８８の制御モードには、第１モード（ソフトスイッチングモード）と、第２モード（非ソフトスイッチングモード）とがある。第１モード時には、ＳＳＩ制御部８８は、前記ＰＷＭ制御信号に基づいて、前述したソフトスイッチングが実現されるように、補助回路７０内の各リレー７１〜７３のゲート信号を生成して各リレー７１〜７３に与える。第２モード時には、ＳＳＩ制御部８８は、補助回路７０内の各リレー７１〜７３がオン状態を保持するように、各リレー７１〜７３のゲート信号を生成して各リレー７１〜７３に与える。
【００４９】
モード切換制御部８９は、回転角演算部８２によって演算される回転角θと角速度演算部８３によって演算される回転角速度ωに基づいて、ＳＳＩ制御部８８の制御モードを制御する。
図８は、モード切換制御部８９の動作を示すフローチャートである。図８の処理は、所定の演算周期毎に繰り返し行なわれる。
【００５０】
まず、モード切換制御部８９は、ステアリングホイール２が操作されている状態であるか否かを判別する（ステップＳ１）。ステアリングホイール２が操作されている状態には、操舵開始状態、切り込み状態、切換り返し状態等が含まれる。ステアリングホイール２が操作されていない状態には、保舵状態、操舵終了状態等が含まれる。モード切換制御部８９は、例えば、回転角演算部８２によって演算される回転角θが所定回数連続して増加傾向にあるかまたは所定回数連続して減少傾向にあるという条件を満たしているときにステアリングホイール２が操作されている状態であると判別し、前記条件を満たしていないときにステアリングホイール２が操作されていない状態であると判別する。
【００５１】
ステアリングホイール２が操作されていない状態である場合には（ステップＳ１：ＮＯ）、モード切換制御部８９は、ＳＳＩ制御部８８の制御モードを第１モードに設定する（ステップＳ３）。そして、今回の演算周期での処理を終了する。これにより、ＳＳＩ制御部８８の制御モードが第１モードとなる。
前記ステップＳ１において、ステアリングホイール２が操作されている状態であると判別された場合には（ステップＳ１：ＹＥＳ）、モード切換制御部８９は、角速度演算部８３によって演算される回転角速度ωが所定値Ａ以下であるか否かを判別する（ステップＳ２）。所定値Ａは、例えば、次のようにして予め設定されている。つまり、操舵角速度（ステアリングホイール２の回転速度）での１０deg／secを、ロータ４１の回転角速度ωに予め換算し、この換算値を所定値Ａとして予め設定する。
【００５２】
回転角速度ωが所定値Ａより大きい場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、モード切換制御部８９は、ＳＳＩ制御部８８の制御モードを第１モードに設定する（ステップＳ３）。そして、今回の演算周期での処理を終了する。これにより、ＳＳＩ制御部８８の制御モードが第１モードとなる。
前記ステップＳ２において、回転角速度ωが所定値Ａ以下であると判別された場合には（ステップＳ２：ＹＥＳ）、モード切換制御部８９は、ＳＳＩ制御部８８の制御モードを第２モードに設定する（ステップＳ４）。そして、今回の演算周期での処理を終了する。これにより、ＳＳＩ制御部８８の制御モードが第２モードとなる。
【００５３】
つまり、ステアリングホイール２が操作されていない状態であるかまたはロータの回転角速度ωが所定値Ａより大きいときには、モード切換制御部８９は、電動モータ１８が低速回転されていないと判定して、ＳＳＩ制御部８８の制御モードを第１モードに設定する。したがって、電動モータ１８が低速回転されていない場合には、各ハイサイドＦＥＴ５１，５３，５５がターンオンされる際には、そのＦＥＴがソフトスイッチングされる。これにより、ハイサイドＦＥＴ５１，５３，５５のターンオン時において、電源電圧の変動、サージ電圧およびスイッチング損失を抑制できる。
【００５４】
一方、ステアリングホイール２が操作されている状態にあり、かつロータの回転角速度ωが所定値Ａ以下（操舵速度が所定値以下）であるときには、モード切換制御部８９は、電動モータ１８が低速回転されていると判定して、ＳＳＩ制御部８８の制御モードを第２モードに設定する。したがって、電動モータ１８が低速回転されている場合には、各リレー７１〜７３はオン状態に保持され、ハイサイドＦＥＴ５１，５３，５５はソフトスイッチングされない。これにより、電動モータ１８への電流経路がリレー７１〜７３によって遮断されないので、モータトルク変動を抑制できる。これにより、電動モータ１８が低速回転されている場合に、操舵フィーリングが悪化するのを防止または抑制できる。
【００５５】
以上、この発明の一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、ＳＳＩ制御部８８は、第１モード時において、電流センサ６４〜６６の出力信号を監視し、リレー７１〜７３をターンオフするタイミングを、対応する電流センサ６４〜６６の出力信号を参照して決定してもよい。例えば、第１のＦＥＴ５１をターンオンさせる前に第１のリレー７１をターンオフさせる際には、ＳＳＩ制御部８８は、電流センサ６４の出力信号によって第１のインダクタ６１に回生電流ｉ１が流れていることが検出されているときに、第１のリレー７１をターンオフさせる。このようにすると、第１のインダクタ６１に回生電流ｉ１が流れているときに、第１のリレー７１をターンオフさせることができるから、インダクタ６１に確実に誘起電圧Ｖｂを発生させることができる。第２および第３のリレー７２，１３をターンオフさせる際も、同様である。
【００５６】
また、図９に示すように、図４の第１〜第３のインダクタ６１，６２，６３に代えて、第１〜第３のコンデンサ１０１〜１０３を設けてもよい。第１のコンデンサ１０１は、第２のＦＥＴ５２に並列に接続されている。第２のコンデンサ１０２は、第４のＦＥＴ５４に並列に接続されている。第３のコンデンサ１０３は、第６のＦＥＴ５６に並列に接続されている。なお、図９においては、図４の電流センサ６４〜６６の図示は省略されている。同様に、後述する図１０、図１１、図１３、図１４および図１５においても、図４の電流センサ６４〜６６の図示は省略されている。
【００５７】
図９において、第１のＦＥＴ５１がターンオフされる前に第１のリレー７１がターンオフされたときには、第１のコンデンサ１０１の保持電圧が第１のＦＥＴ５１のソースに印加される。これにより、第１のＦＥＴ５１のドレインとソースとの間の電位差が小さくされる。また、第３のＦＥＴ５３がターンオフされる前に第２のリレー７２がターンオフされたときには、第２のコンデンサ１０２の保持電圧が第３のＦＥＴ５３のソースに印加される。これにより、第３のＦＥＴ５３のドレインとソースとの間の電位差が小さくされる。また、第５のＦＥＴ５５がターンオフされる前に第３のリレー７３がターンオフされたときには、第３のコンデンサ１０３の保持電圧が第５のＦＥＴ５５のソースに印加される。これにより、第５のＦＥＴ５５のドレインとソースとの間の電位差が小さくされる。
【００５８】
また、図１０に示すように、図４の第１〜第３のインダクタ６１，６２，６３に代えて、第１〜第３のＲＬＣ共振回路１１１〜１１３を設けてもよい。第１のＲＬＣ共振回路１１１は、インダクタ１１１ａとコンデンサ１１１ｂと抵抗１１１ｃとの直列回路からなり、第１のリレー７１に並列に接続されている。第２のＲＬＣ共振回路１１２は、インダクタ１１２ａとコンデンサ１１２ｂと抵抗１１２ｃとの直列回路からなり、第２のリレー７２に並列に接続されている。第３のＲＬＣ共振回路１１３は、インダクタ１１３ａとコンデンサ１１３ｂと抵抗１１３ｃとの直列回路からなり、第３のリレー７３に並列に接続されている。
【００５９】
この場合、各リレー７１〜７３をターンオフしたときに、対応するＲＬＣ共振回路１１１〜１１３によって、対応するハイサイドＦＥＴ１，３，５のソースに電圧を印加できる。なお、各ＲＬＣ共振回路１１１〜１１３の代わりに、インダクタとコンデンサとの直列回路からなるＬＣ共振回路を用いてもよい。
図１１は、ソフトスイッチングインバータのさらに他の変形例を示している。以下では、図４に示すソフトスイッチングインバータと異なる点について主に説明し、図４と同様の構成には図１１に同様の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
この変形例では、図４の第１〜第３のインダクタ６１，６２，６３に代えて、１つの補助電源１２０が設けられている。この補助電源１２０の出力電圧Ｖｓは、主電源５７の出力電圧Ｖｆとほぼ等しい。補助電源１２０の負極端子は接地されている。補助電源１２０の正極端子は、第１のサブトランジスタ１２１を介して、第１のＦＥＴ５１と第２のＦＥＴ５２との接続点６７に接続されている。また、補助電源１２０の正極端子は、第２のサブトランジスタ１２２を介して、第３のＦＥＴ５３と第４のＦＥＴ５４との接続点６８に接続されている。さらに、補助電源１２０の正極端子は、第３のサブトランジスタ１２３を介して、第５のＦＥＴ５５と第６のＦＥＴ５６との接続点６９に接続されている。
【００６１】
この実施形態では、第１〜第３サブトランジスタ１２１〜１２３は、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタによって構成されており、そのエミッタが補助電源１２０の正極端子に接続され、そのコレクタが対応する接続点６７，６８，６９に接続されている。各サブトランジスタ１２１〜１２３のベースは、ＳＳＩ制御部８８に接続されている。
ＳＳＩ制御部８８は、第１〜第３サブトランジスタ１２１〜１２３をそれぞれ制御する。具体的には、ＳＳＩ制御部８８は、第１モード時には、前述したＵ相ＰＷＭ制御信号、Ｖ相ＰＷＭ制御信号およびＷ相ＰＷＭ制御信号に基づいて、補助回路７０内の各リレー７１〜７３のゲート信号を生成して各リレー７１〜７３に与えるとともに、各サブトランジスタ１２１〜１２３のベース信号を生成して各サブトランジスタ１２１〜１２３に与える。なお、第２モード時には、ＳＳＩ制御部８８は、各サブトランジスタ１２１〜１２３がオフとなるようなベース信号（Ｈレベルのベース信号）を生成して各サブトランジスタ１２１〜１２３に与える。
【００６２】
図１２は、第１モード時におけるＳＳＩ制御部８８の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１１および図１２を参照して、第１のＦＥＴ５１をターンオンさせる際のＳＳＩ制御部８８の動作を説明する。
ＳＳＩ制御部８８は、第１のＦＥＴ５１をターンオンさせるタイミングの少し前に、第１のリレー７１をターンオフする（タイミングｔ１１）。これにより、接続点６７と電動モータ１８との間の電流経路が遮断される。次に、ＳＳＩ制御部８８は、第１のサブトランジスタ１２１のベース信号をＬレベルにする（タイミングｔ１２）。これにより、第１のサブトランジスタ１２１がオン状態となるので、補助電源１２０の電圧Ｖｓが、第１のサブトランジスタ１２１を介して第１のＦＥＴ５１のソースに印加される。これにより、第１のＦＥＴ５１のドレインとソースとの間の電位差がほぼ零となる。
【００６３】
この後、ＳＳＩ制御部８８は、第１のＦＥＴ１をターンオンする（タイミングｔ１３）。これにより、第１のＦＥＴ５１のドレインとソースとの間の電位差がほぼ零の状態で、第１のＦＥＴ５１がターンオン（ソフトスイッチング）される。タイミングｔ１３と同時またはタイミングｔ１３の直後（例えば、数マイクロ秒後）のタイミングｔ１４に、ＳＳＩ制御部８８は、第１のリレー７１をターンオンするとともに、第１のサブトランジスタ１２１のベース信号をＨレベルに反転させる。これにより、第１のサブトランジスタ１２１がオフ状態になる。また、主電源５７から第１のＦＥＴ５１および第１のリレー７１を介して電動モータ１に電流が流れるようになる。タイミングｔ１１〜ｔ１４の間の時間は、例えば、数マイクロ秒である。
【００６４】
なお、第３のＦＥＴ５３をターンオンさせる際には、上記と同様に、第３のＦＥＴ５３がターンオンされる前に、第２のリレー７２がターンオフされ、続いて第２のサブトランジスタ１２２のベース信号がＬレベルにされる。これにより、第２のサブトランジスタ１２２がオン状態となり、補助電源１２０の電圧Ｖｓが第３のＦＥＴ５３のソースに印加される。その後、第３のＦＥＴ５３がターンオンされ、続いて第２のリレー７２がターンオンされるとともに第２のサブトランジスタ１２２のベース電流がＨレベルに反転される。
【００６５】
また、第５のＦＥＴ５５をターンオンさせる際には、上記と同様に、第５のＦＥＴ５５がターンオンされる前に、第３のリレー７３がターンオフされ、続いて第３のサブトランジスタ１２３のベース信号がＬレベルにされる。これにより、第３のサブトランジスタ１２３がオン状態となり、補助電源１２０の電圧Ｖｓが第５のＦＥＴ５５のソースに印加される。その後、第５のＦＥＴ５５がターンオンされ、続いて第３のリレー７３がターンオンされるとともに第３のサブトランジスタ１２３のベース電流がＨレベルに反転される。
【００６６】
この変形例では、第１モード時において、各ハイサイドＦＥＴ５１，５３，５５をターンオンさせる際に、各ハイサイドＦＥＴ５１，５３，５５のドレインとソースとの間の電位差をより小さくすることができる。また、インダクタンスによって誘起電圧を発生させる構成ではないので、共振現象を抑制できる。これにより、より安定した電圧Ｖｓを各ハイサイドＦＥＴ５１，５３，５５のソースに印加できる。
【００６７】
図１１に示す補助電源１２０は、蓄電池であってもよいが、これに限定されない。例えば、図１３に示すように、補助回路７０内に、マイクロコンピュータ３１からの微弱電力を昇圧するブースター（昇圧器）１２４を設け、このブースター１２４を各サブトランジスタ１２１〜１２３のエミッタに接続するようにしてもよい。
また、図１４に示すように、主電源５７の正極端子を各サブトランジスタ４１〜４３のエミッタに接続することにより、主電源５７を補助電源として用いるようにしてもよい。
【００６８】
また、図１５に示すように、図１４の各サブトランジタ１２１，１２２，１２３を、２つのトランジスタを組み合わせた回路に置き換えることもできる。図１５には、Ｕ相に対応する構成のみが示されている。図１５では、図１４のサブトランジタ１２１が、２つのトランジタ１２１ａ，１２１ｂを組み合わせた回路に置き換えられている。
この例では、一方のトランジスタ１２１ａは、ＰＮＰ型トランジスタであり、他方のトランジスタ１２１ｂは、ＮＰＮ型トランジスタである。ＰＮＰ型トランジスタ１２１ａのコレクタは主電源５７の正極端子に接続され、エミッタは接続点６７に接続されている。ＰＮＰ型トランジスタ１２１ａのベースは、ＮＰＮ型トランジスタ１２１ｂのコレクタに接続されている。ＮＰＮ型トランジスタ１２１ｂのエミッタは、主電源５７の負極端子に接続されている。ＮＰＮ型トランジスタ１２１ｂのベースは、ＳＳＩ制御部８８に接続されている。
【００６９】
図１５および図１６を参照して、第１モード時において、第１のＦＥＴ５１がオフ状態にあり、第２のＦＥＴ５２がオン状態にあるときから、第１のＦＥＴ１をターンオンする際のＳＳＩ制御部８８の動作について説明する。
ＳＳＩ制御部８８は、第２のＦＥＴ５２をターンオフするとともにＮＰＮ型トランジスタ１２１ｂのベース信号をＨレベルにする（タイミングｔ２１）。これにより、ＮＰＮ型トランジスタ１２１ｂがオン状態となり、ＰＮＰ型トランジスタ１２１ａがオン状態になるので、接続点６７の電圧が上昇する（タイミングｔ２１）。次に、ＳＳＩ制御部８８は、第１のリレー７１をターンオフする（タイミングｔ２２）。
【００７０】
続いて、ＳＳＩ制御部８８は、接続点６７の電圧が上昇して第１のＦＥＴ５１のドレインとソースとの間の電位差がほぼ零となっている状態で、第１のＦＥＴ５１をターンオン（ソフトスイッチング）するとともにＮＰＮ型トランジスタ１２１ｂのベース信号をＬレベルに反転させる（タイミングｔ２３）。これにより、ＮＰＮ型トランジスタ１２１ｂがオフ状態となり、ＰＮＰ型トランジスタ１２１ａがオフ状態になるので、接続点６７の電圧上昇がなくなるが、電位は保持される。この後、ＳＳＩ制御部８８は、第１のリレー７１をターンオンする（タイミングｔ２４）。
【００７１】
そして、タイミングｔ２５で第１のＦＥＴ５１がターンオフされ、その後のタイミングｔ２６で、第２のＦＥＴ５２がターンオンされる。
なお、第２モード時には、ＮＰＮ型トランジスタ１２１ｂはオフ状態に保持される。
本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【００７２】
前記実施形態では、図８のステップＳ１ではステアリングホイール２が操作されている状態であるか否かを回転角演算部８２によって検出された回転角θに基づいて判別しているが、ステアリングホイール２（ステアリングシャフト６）の回転角である操舵角を検出する操舵角センサを設け、この操舵角センサによって検出される操舵角に基づいてステアリングホイール２が操作されている状態であるか否かを判別するようにしてもよい。
【００７３】
また、図８のステップＳ２では、角速度演算部８３によって演算される回転角速度ωが所定値Ａ以下である否かを判別しているが、前記操舵角センサによって検出される操舵角を時間微分することによって操舵角速度を演算する操舵角速度演算部を設け、操舵角速度演算部によって演算される操舵角速度が所定値以下であるか否かを判別するようにしてもよい。
【００７４】
また、前記実施形態では、スイッチング素子としてＦＥＴを用いる構成を説明したけれども、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のＦＥＴ以外の半導体素子を用いてもよい。同様に、リレーとしてＦＥＴを用いる構成を説明したけれども、ＦＥＴ以外のリレーを用いてもよい。
また、前記実施形態では、この発明をブラシレスモータを備えた電動パワーステアリング装置に適用した場合について説明したが、この発明はブラシ付モータを備えた電動パワーステアリング装置にも適用することができる。この場合には、前記回転角センサ２３に代えて操舵角を検出するための操舵角センサを設けるとともに、操舵角センサによって検出される操舵角を時間微分することによって操舵角速度（操舵速度）を演算する。そして、図８のステップＳ１では、モード切換制御部８９は、例えば、操舵角センサによって検出される操舵角が所定回数連続して増加傾向にあるかまたは所定回数連続して減少傾向にあるという条件を満たしたときにステアリングホイール２が操作されている状態であると判別し、前記条件を満たしていないときにステアリングホイール２が操作されていない状態であると判別する。また、図８のステップＳ２では、モード切換制御部８９は、操舵角速度が予め設定された所定値以下であるか否かを判別することにより、ブラシ付モータが低速回転されているか否かを判別する。
【符号の説明】
【００７５】
１…電動パワーステアング装置、２…ステアリングホイール、４…転舵機構、１８…電動モータ、２３…回転角センサ、３２…ソフトスイッチングインバータ、５０…駆動回路、５１〜５６…ＦＥＴ、７０…補助回路、７１〜７３…リレー、８２…回転角演算部、８３…角速度演算部、８８…ＳＳＩ制御部、８９…モード切換制御部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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