JP2006182166A - Electric power steering device - Google Patents

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Tsukasa Iida
司 飯田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of accurately performing determination of abnormality by eliminating the influence of power generation by an electric motor. <P>SOLUTION: First and second relays 41, 42 are interposed on electricity feed lines 35, 36 between a motor drive circuit 27 and the electric motor M respectively. Pull-up resistance R1 and pull-down resistance R2 are connected to the electricity feed line 35 and give an abnormality detection voltage to the electricity feed line 35 when the motor drive circuit 27 is in the stopping state. Similarly, pull-up resistance R3 and pull-down resistance R4 are connected to the electricity feed line 36 and give the abnormality detection voltage to the electricity feed line 36 when the motor drive circuit 27 is in the stopping state. These abnormality detection voltages are monitored by an abnormality determination processing part 33. At the abnormality determination processing, at least one at the normal side of the first and second relays 41, 42 is made to the shutting off state. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、操舵のための操作部材の操作に応じて駆動される電動モータの動力を操舵機構に伝達する構成の電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus configured to transmit power of an electric motor driven in accordance with an operation of an operation member for steering to a steering mechanism.

従来から、ステアリングホイールの操作に応じて電動モータを駆動し、この電動モータの動力を操舵機構に伝達することによって操舵補助を行う電動パワーステアリング装置が車両に搭載されて用いられている。この電動パワーステアリング装置は、たとえば、前記の電動モータと、この電動モータを制御する電動パワーステアリング用ECU(電子制御ユニット)とを備えている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electric power steering device that assists steering by driving an electric motor in accordance with an operation of a steering wheel and transmitting the power of the electric motor to a steering mechanism is mounted on a vehicle and used. The electric power steering apparatus includes, for example, the electric motor and an electric power steering ECU (electronic control unit) that controls the electric motor.

電動パワーステアリング用ECUは、たとえば、前記電動モータにバッテリからの電力を供給するモータ駆動回路と、このモータ駆動回路にPWM駆動パルスを与えるPWM駆動パルス生成回路と、このPWM駆動パルス生成回路に対してPWMデューティを表す制御信号を与えるマイクロコンピュータとを含む。
図4は、モータ駆動回路の基本構成を示す電気回路図である。このモータ駆動回路は、4個のパワートランジスタ1〜4をブリッジ接続して構成されている。すなわち、バッテリからの電源電圧Vb側の電源ラインとグランドとの間に、トランジスタ1,2の直列回路およびトランジスタ3,4の直列回路が互いに並列に接続されている。そして、トランジスタ1,2の間の接続点5と電動モータ10の一方の端子とが給電ライン8を介して接続され、トランジスタ3,4の間の接続点6と電動モータ10の他方の端子とがフェールセーフリレー7および給電ライン9を介して接続されている。また、給電ライン8と電源電圧Vbとの間にはプルアップ抵抗11が接続され、給電ライン9とグランドとの間にはプルダウン抵抗12が接続されている。13は、モータ電流検出用の抵抗である。
The electric power steering ECU includes, for example, a motor drive circuit that supplies electric power from a battery to the electric motor, a PWM drive pulse generation circuit that supplies a PWM drive pulse to the motor drive circuit, and the PWM drive pulse generation circuit. And a microcomputer for providing a control signal representing the PWM duty.
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing the basic configuration of the motor drive circuit. This motor drive circuit is configured by bridge-connecting four power transistors 1 to 4. That is, the series circuit of the transistors 1 and 2 and the series circuit of the transistors 3 and 4 are connected in parallel to each other between the power supply line on the power supply voltage Vb side from the battery and the ground. A connection point 5 between the transistors 1 and 2 and one terminal of the electric motor 10 are connected via the feed line 8, and a connection point 6 between the transistors 3 and 4 and the other terminal of the electric motor 10 are connected. Are connected via a fail-safe relay 7 and a power supply line 9. A pull-up resistor 11 is connected between the power supply line 8 and the power supply voltage Vb, and a pull-down resistor 12 is connected between the power supply line 9 and the ground. Reference numeral 13 denotes a motor current detection resistor.

パワートランジスタ1〜4は、PWM駆動パルス生成回路からの駆動信号を受けてオン/オフし、これにより、電動モータ10への給電が制御される。
電動パワーステアリング用ECUは、各種の異常検出処理を実行しているが、そのなかに、電動モータ10の端子電圧の異常低下を検出する処理がある。この端子電圧異常低下は、接続点5,6の電位を参照して判定される。電動パワーステアリング用ECU内のマイクロコンピュータは、接続点5,6のいずれかの電位の低下を検出して異常判定した後に、さらに、PWM駆動パルス生成回路からのPWM駆動パルスの生成を停止させて、モータ駆動回路を停止状態とする。そのうえで、さらに、接続点5,6の電位の合計を求め、これがグランドレベルであれば、異常判定を確定させて、フェールセーフリレー7を遮断する。
The power transistors 1 to 4 are turned on / off in response to a drive signal from the PWM drive pulse generation circuit, whereby the power supply to the electric motor 10 is controlled.
The electric power steering ECU performs various types of abnormality detection processing. Among these, there is processing for detecting an abnormal drop in the terminal voltage of the electric motor 10. This abnormal decrease in terminal voltage is determined with reference to the potential at the connection points 5 and 6. The microcomputer in the electric power steering ECU detects a decrease in the potential at any one of the connection points 5 and 6 to determine abnormality, and further stops the generation of the PWM drive pulse from the PWM drive pulse generation circuit. Then, the motor driving circuit is stopped. In addition, the sum of the potentials at the connection points 5 and 6 is obtained. If this is the ground level, the abnormality determination is confirmed and the fail-safe relay 7 is shut off.

たとえば、図4に示すように接続点5が地絡(具体的には給電ライン8の地絡)している場合、電動モータ10が停止状態であれば、接続点5,6の電位の合計はグランドレベルとなる。
特開平11−98888号公報
For example, as shown in FIG. 4, when the connection point 5 has a ground fault (specifically, a ground fault of the feed line 8), if the electric motor 10 is in a stopped state, the total potential of the connection points 5 and 6 Is at ground level.
JP-A-11-98888

ところが、電動モータ10が回転状態にあって、モータ発電が発生している場合には事情が異なる。すなわち、モータ発電によって接続点6の電位が持ち上がり、バッテリ電圧Vb程度まで持ち上がる。この場合には、接続点5が地絡していても、接続点5,6の電位の総和が実質的にグランドレベルとはならない。そのため、地絡故障がなく、正常である旨の判定がされてしまうおそれがある。   However, the situation is different when the electric motor 10 is in a rotating state and motor power generation is occurring. That is, the potential of the connection point 6 is increased by the motor power generation, and is increased to about the battery voltage Vb. In this case, even if the connection point 5 is grounded, the sum of the potentials at the connection points 5 and 6 does not substantially reach the ground level. Therefore, there is a possibility that it is determined that there is no ground fault and is normal.

そこで、この発明の目的は、電動モータの発電の影響を排除して、異常判定を正確に行う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。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus that can accurately determine an abnormality while eliminating the influence of power generation by an electric motor.

この発明の電動パワーステアリング装置は、操作部材(21)の操作に応じて制御される電動モータ(M)の動力を操舵機構(22)に伝達して操舵補助するものであって、電源(45)から前記電動モータへの給電を制御して、前記電動モータを駆動するためのモータ駆動回路(27)と、このモータ駆動回路と前記電動モータの第1端子(m1)との間に接続された第1のスイッチング手段(41)と、前記モータ駆動回路と前記電動モータの第2端子(m2)との間に接続された第2のスイッチング手段(42)と、前記第1のスイッチング手段および第2のスイッチング手段と前記モータ駆動回路との間にそれぞれ接続され、前記モータ駆動回路が停止状態のときに、所定の異常検出電圧を発生するプルアップ抵抗(R1,R3)またはプルダウン抵抗(R2,R4)とを含むことを特徴とする。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。以下、この項において同じ。   The electric power steering device according to the present invention assists steering by transmitting the power of the electric motor (M) controlled in accordance with the operation of the operating member (21) to the steering mechanism (22). ) To control the power supply to the electric motor to drive the electric motor, and is connected between the motor driving circuit and the first terminal (m1) of the electric motor. First switching means (41), second switching means (42) connected between the motor drive circuit and the second terminal (m2) of the electric motor, the first switching means, A pull-up resistor (R1, R3) is connected between the second switching means and the motor drive circuit, and generates a predetermined abnormality detection voltage when the motor drive circuit is stopped. It is characterized in that it comprises a pull-down resistor (R2, R4). The alphanumeric characters in parentheses indicate corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.

この構成によれば、第1および第2のスイッチング手段のうち、少なくとも異常が生じていない正常側のスイッチング手段を遮断状態としておけば、第1および第2のスイッチング手段とモータ駆動回路との間の電位を監視することによって、電動モータによる発電の影響を受けることなく、正確な異常判定処理が可能になる。
たとえば、第1のスイッチング手段側の給電ラインに地絡故障が生じたとき、第2のスイッチング手段を遮断状態とすれば、第2のスイッチング手段とモータ駆動回路との間にはプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗によって発生される異常検出電圧が現れ、電動モータからの発電の影響を受けることがない。これにより、正確な異常判定処理が可能になる。この場合、第2のスイッチング手段のみを遮断状態としてもよいし、第1および第2のスイッチング手段の両方を遮断状態としてもよい。
According to this configuration, if at least the normal-side switching means in which no abnormality has occurred among the first and second switching means is set in the cut-off state, the first and second switching means and the motor drive circuit By monitoring this potential, it is possible to perform accurate abnormality determination processing without being affected by power generation by the electric motor.
For example, when a ground fault occurs in the power supply line on the first switching means side, a pull-up resistor or a motor drive circuit is provided between the second switching means and the motor drive circuit if the second switching means is turned off. The abnormality detection voltage generated by the pull-down resistor appears and is not affected by the power generation from the electric motor. Thereby, an accurate abnormality determination process can be performed. In this case, only the second switching means may be in the cutoff state, or both the first and second switching means may be in the cutoff state.

この発明の一実施形態では、第1のスイッチング手段とモータ駆動回路との間の第1の給電ライン(35)には、電源ライン(46)との間にプルアップ抵抗(R1)が接続され、グランドとの間にプルダウン抵抗(R2)が接続される。また、同様に、第2のスイッチング手段とモータ駆動回路との間の第2の給電ライン(36)には、電源ラインとの間にプルアップ抵抗(R3)が接続され、グランドとの間にプルダウン抵抗(R4)が接続される。これにより、モータ駆動回路が停止状態のとき、いずれの故障もなければ、第1および第2の給電ラインには、前記プルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の分圧による異常検出電圧が現れる。このとき、たとえば、第1および第2のスイッチング手段を遮断状態としておけば、電動モータの発電の影響を排除して、前記異常検出電圧を監視することができる。   In one embodiment of the present invention, a pull-up resistor (R1) is connected between the first power supply line (35) between the first switching means and the motor drive circuit and the power supply line (46). The pull-down resistor (R2) is connected to the ground. Similarly, a pull-up resistor (R3) is connected between the second power supply line (36) between the second switching means and the motor drive circuit, and between the power supply line and the ground. A pull-down resistor (R4) is connected. Thereby, when the motor drive circuit is in a stopped state, if there is no failure, an abnormality detection voltage due to the voltage division of the pull-up resistor and the pull-down resistor appears in the first and second power supply lines. At this time, for example, if the first and second switching means are in the cut-off state, the abnormality detection voltage can be monitored by eliminating the influence of power generation by the electric motor.

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
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構成例を説明するためのブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、車両に搭載されて用いられ、操舵のための操作部材としてのステアリングホイール21の操作に応じて電動モータMを駆動し、この電動モータMが発生する動力を操舵機構22に機械的に伝達することによって操舵補助を行うものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram for explaining a configuration example of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. This electric power steering apparatus is used by being mounted on a vehicle, and drives an electric motor M in response to an operation of a steering wheel 21 as an operation member for steering, and the power generated by the electric motor M is used as a steering mechanism 22. Steering assistance is performed by mechanically transmitting to.

この電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイール21に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ23と、コントローラとしての電動パワーステアリング用ECU(電子制御ユニット)25とを備えている。ECU25には、車両の速度(車速)を検出する車速センサ24の出力信号が与えられている。そして、このECU25は、トルクセンサ23および車速センサ24からの信号に基づき、電動モータMを駆動制御する。   The electric power steering apparatus includes a torque sensor 23 that detects a steering torque applied to the steering wheel 21 and an electric power steering ECU (electronic control unit) 25 as a controller. The ECU 25 is provided with an output signal from a vehicle speed sensor 24 that detects the speed (vehicle speed) of the vehicle. The ECU 25 controls the drive of the electric motor M based on signals from the torque sensor 23 and the vehicle speed sensor 24.

ECU25は、マイクロコンピュータ30と、PWM(パルス幅変調)パルス生成回路26と、モータ駆動回路27と、電流検出回路28とを備えている。マイクロコンピュータ30は、操舵トルク、車速および電動モータMに流れる電流に基づいて、電動モータMを制御するための制御信号を生成して、PWMパルス生成回路26に与える。PWMパルス生成回路26は、与えられた制御信号に対応するデューティのPWMパルスを生成してモータ駆動回路27に入力する。モータ駆動回路27は、PWMパルス生成回路26から与えられるPWMパルスに基づいてオン/オフされる複数のスイッチング素子(パワートランジスタ)を含み、前記制御信号に対応する電流を電動モータMに供給する。この電動モータMに実際に流れている電流が、電流検出回路28によって検出されて、その検出結果がマイクロコンピュータ30にフィードバックされるようになっている。   The ECU 25 includes a microcomputer 30, a PWM (pulse width modulation) pulse generation circuit 26, a motor drive circuit 27, and a current detection circuit 28. The microcomputer 30 generates a control signal for controlling the electric motor M based on the steering torque, the vehicle speed, and the current flowing through the electric motor M, and supplies the control signal to the PWM pulse generation circuit 26. The PWM pulse generation circuit 26 generates a PWM pulse having a duty corresponding to the given control signal and inputs the PWM pulse to the motor drive circuit 27. The motor drive circuit 27 includes a plurality of switching elements (power transistors) that are turned on / off based on the PWM pulse supplied from the PWM pulse generation circuit 26, and supplies a current corresponding to the control signal to the electric motor M. The current actually flowing through the electric motor M is detected by the current detection circuit 28, and the detection result is fed back to the microcomputer 30.

マイクロコンピュータ30は、内部のメモリ(図示せず)に格納された所定のプログラムをCPU(図示せず)が実行することによって実現される複数の機能処理部を実質的に有している。この複数の機能処理部には、トルクセンサ23が検出する操舵トルクおよび車速センサ24が検出する車速に基づいて電動モータMに供給すべき目標電流値を演算する目標電流値演算部31と、この目標電流値演算部31によって演算された目標電流値と電流検出回路28によって検出されるモータ電流とを一致させるべく、PWMパルス生成回路26に与えるべき制御信号を生成する電流制御部32と、当該電動パワーステアリング装置の異常の有無を判定する異常判定処理部33とが含まれている。   The microcomputer 30 substantially has a plurality of function processing units realized by a CPU (not shown) executing a predetermined program stored in an internal memory (not shown). The plurality of function processing units include a target current value calculation unit 31 that calculates a target current value to be supplied to the electric motor M based on the steering torque detected by the torque sensor 23 and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 24, and A current control unit 32 for generating a control signal to be given to the PWM pulse generation circuit 26 in order to match the target current value calculated by the target current value calculation unit 31 with the motor current detected by the current detection circuit 28; An abnormality determination processing unit 33 that determines whether there is an abnormality in the electric power steering apparatus is included.

このような構成により、電動モータMは、操舵トルクおよび車速に応じた目標電流値が達成されるようにフィードバック制御され、それにより、ステアリングホイール21に加えられた操舵トルクおよび車速に応じた適切な操舵補助力が操舵機構22に与えられることになる。一方、異常判定処理部33による異常判定処理により、当該電動パワーステアリング装置に何らかの異常が生じたときには、操舵機構22に操舵補助力を与えるための電動モータMを停止するためのフェールセーフ処理が行われるようになっている。   With such a configuration, the electric motor M is feedback-controlled so that the target current value corresponding to the steering torque and the vehicle speed is achieved, and accordingly, the electric motor M is appropriately controlled according to the steering torque and the vehicle speed applied to the steering wheel 21. A steering assist force is applied to the steering mechanism 22. On the other hand, when any abnormality occurs in the electric power steering apparatus by the abnormality determination processing by the abnormality determination processing unit 33, fail-safe processing for stopping the electric motor M for applying the steering assist force to the steering mechanism 22 is performed. It has come to be.

より具体的には、ECU25と電動モータMとを接続する一対の給電ライン35,36は、電動モータMの第1端子m1および第2端子m2にそれぞれ接続されている。これらの給電ライン35,36とECU25との間には、それぞれ、第1のスイッチング手段としての第1リレー41および第2のスイッチング手段としての第2リレー42が介挿されている。異常判定処理部33は、何らかの異常が発生したときに、これらの第1および第2リレー41,42のうちの一方または両方を遮断状態として、電動モータMへの給電を停止させるフェールセーフ処理を実行する。   More specifically, the pair of power supply lines 35 and 36 that connect the ECU 25 and the electric motor M are connected to the first terminal m1 and the second terminal m2 of the electric motor M, respectively. A first relay 41 as a first switching means and a second relay 42 as a second switching means are interposed between the power supply lines 35 and 36 and the ECU 25, respectively. The abnormality determination processing unit 33 performs a fail-safe process for stopping power supply to the electric motor M by setting one or both of the first and second relays 41 and 42 to a cut-off state when any abnormality occurs. Execute.

給電ライン35,36において、第1および第2リレー41,42に対してECU25側に、モータ駆動回路27が接続されている。このモータ駆動回路27には、車載バッテリ45からの電力が供給されている。そして、モータ駆動回路27とグランドとの間にモータ電流検出抵抗29が接続されている。このモータ電流検出抵抗29の端子間電圧が電流検出回路28によって検出されることにより、この電流検出回路28は、モータ電流に対応する電流検出信号をマイクロコンピュータ30に入力するようになっている。   In the power supply lines 35 and 36, the motor drive circuit 27 is connected to the ECU 25 side with respect to the first and second relays 41 and 42. The motor drive circuit 27 is supplied with power from the in-vehicle battery 45. A motor current detection resistor 29 is connected between the motor drive circuit 27 and the ground. When the voltage between the terminals of the motor current detection resistor 29 is detected by the current detection circuit 28, the current detection circuit 28 inputs a current detection signal corresponding to the motor current to the microcomputer 30.

モータ駆動回路27と第1リレー41との間の給電ライン35には、電源ライン46との間にプルアップ抵抗R1が接続され、グランドとの間(モータ電流検出抵抗29との間であってもよい。)にプルダウン抵抗R2が接続されている。そして、これらの抵抗R1,R2の接続点51(すなわちモータ駆動回路27と第1リレー41との間の給電ライン35)の電位が、マイクロコンピュータ30内の異常判定処理部33によって監視されるようになっている。   The power feed line 35 between the motor drive circuit 27 and the first relay 41 is connected to the power supply line 46 and connected to the ground (between the motor current detection resistor 29 and the ground). May be connected to the pull-down resistor R2. The potential of the connection point 51 of these resistors R1 and R2 (that is, the power supply line 35 between the motor drive circuit 27 and the first relay 41) is monitored by the abnormality determination processing unit 33 in the microcomputer 30. It has become.

一方、モータ駆動回路27と第2リレー42との間の給電ライン36には、電源ライン46との間にプルアップ抵抗R3が接続され、グランドとの間(モータ電流検出抵抗29との間であってもよい。)にプルダウン抵抗R4が接続されている。そして、抵抗R3,R4の接続点52の電位(すなわちモータ駆動回路27と第2リレー42との間の給電ライン36の電位)が、マイクロコンピュータ30内の異常判定処理部33によって監視されるようになっている。   On the other hand, the power supply line 36 between the motor drive circuit 27 and the second relay 42 is connected to a power supply line 46, and is connected to the ground (between the motor current detection resistor 29 and the ground). The pull-down resistor R4 may be connected to. The potential of the connection point 52 of the resistors R3 and R4 (that is, the potential of the power supply line 36 between the motor drive circuit 27 and the second relay 42) is monitored by the abnormality determination processing unit 33 in the microcomputer 30. It has become.

図2は、モータ駆動回路27の具体的な構成を説明するための電気回路図である。モータ駆動回路27は、電源ライン46とモータ電流検出抵抗29との間に接続された4つのパワートランジスタ(スイッチング素子)Q1,Q2,Q3,Q4のブリッジ回路で構成されている。より具体的には、モータ駆動回路27は、パワートランジスタQ1およびQ2の直列回路と、パワートランジスタQ3およびQ4の直列回路とを、電源ライン46とモータ電流検出抵抗29との間に並列に接続するとともに、トランジスタQ1,Q2の接続点61に給電ライン35を接続し、トランジスタQ3,Q4の接続点62に給電ライン36を接続して構成されている。   FIG. 2 is an electric circuit diagram for explaining a specific configuration of the motor drive circuit 27. The motor drive circuit 27 is constituted by a bridge circuit of four power transistors (switching elements) Q1, Q2, Q3, Q4 connected between the power supply line 46 and the motor current detection resistor 29. More specifically, motor drive circuit 27 connects a series circuit of power transistors Q1 and Q2 and a series circuit of power transistors Q3 and Q4 in parallel between power supply line 46 and motor current detection resistor 29. In addition, the power supply line 35 is connected to the connection point 61 of the transistors Q1 and Q2, and the power supply line 36 is connected to the connection point 62 of the transistors Q3 and Q4.

パワートランジスタQ1〜Q4に対してPWMパルス生成回路26からのPWMパルスが与えられることにより、第1および第2リレー41,42を介して電動モータMへの給電がなされる。たとえば、電動モータMを第1方向に回転させる場合に、PWMパルス生成回路26は、トランジスタQ2,Q3をオフ状態に保持するとともに、トランジスタQ4をオン状態に保持し、トランジスタQ1に対して、デューティ制御されたPWMパルスを供給する。これにより、車載バッテリ45から、パワートランジスタQ1、第1リレー41、電動モータM、第2リレー42およびパワートランジスタQ4を順に通る電流が流れる。一方、電動モータMを上記第1方向とは反対の第2方向に回転するときには、たとえば、PWMパルス生成回路26は、パワートランジスタQ1,Q4をオフ状態に保持し、パワートランジスタQ2をオン状態に保持するとともに、パワートランジスタQ3に対して、デューティ制御されたPWMパルスを与える。これによって、車載バッテリ45からの電流は、トランジスタQ3、第2リレー42、電動モータM、第1リレー41およびパワートランジスタQ2を順に通って流れることになる。   By supplying the PWM pulses from the PWM pulse generation circuit 26 to the power transistors Q1 to Q4, power is supplied to the electric motor M via the first and second relays 41 and 42. For example, when the electric motor M is rotated in the first direction, the PWM pulse generation circuit 26 holds the transistors Q2 and Q3 in the off state, holds the transistor Q4 in the on state, and applies a duty to the transistor Q1. Supply a controlled PWM pulse. Thereby, the electric current which passes the power transistor Q1, the 1st relay 41, the electric motor M, the 2nd relay 42, and the power transistor Q4 in order from the vehicle-mounted battery 45 flows. On the other hand, when the electric motor M is rotated in the second direction opposite to the first direction, for example, the PWM pulse generation circuit 26 holds the power transistors Q1 and Q4 in the off state and the power transistor Q2 in the on state. At the same time, a duty-controlled PWM pulse is applied to the power transistor Q3. As a result, the current from the in-vehicle battery 45 flows through the transistor Q3, the second relay 42, the electric motor M, the first relay 41, and the power transistor Q2 in this order.

プルアップ抵抗R1およびプルダウン抵抗R2は、トランジスタQ1,Q2がいずれもオフ状態のとき(モータ駆動回路27が停止状態のとき)に、接続点61の電位(すなわち給電ライン35の電位)を、抵抗R1,R2の分圧比に対応した所定電位(異常検出電圧)とする。具体的には、たとえば抵抗R1,R2の抵抗値は等しく定められ、その結果、パワートランジスタQ1,Q2がいずれもオフ状態のときに、接続点61にはバッテリ電圧Vbの2分の1の電位Vb/2が現れることになる。   The pull-up resistor R1 and the pull-down resistor R2 are configured to reduce the potential at the connection point 61 (that is, the potential of the power supply line 35) when the transistors Q1 and Q2 are both off (when the motor drive circuit 27 is stopped). A predetermined potential (abnormal detection voltage) corresponding to the voltage division ratio of R1 and R2 is used. Specifically, for example, the resistance values of the resistors R1 and R2 are determined to be equal. As a result, when both of the power transistors Q1 and Q2 are in the off state, the potential at the connection point 61 is a half of the battery voltage Vb. Vb / 2 appears.

同様に、プルアップ抵抗R3およびプルダウン抵抗R4は、パワートランジスタQ3,Q4がいずれもオフ状態のとき(モータ駆動回路27が停止状態のとき)に、接続点62(すなわち給電ライン36)に、抵抗R3,R4の分圧比に対応した所定の異常検出電圧を生じさせるためのものである。具体的には、抵抗R3,R4の抵抗値が等しく定められていれば、パワートランジスタQ3,Q4のいずれもがオフ状態のときに、接続点62(すなわち給電ライン36)には、バッテリ電圧Vbの2分の1の電位Vb/2が現れることになる。   Similarly, the pull-up resistor R3 and the pull-down resistor R4 are connected to the connection point 62 (that is, the power supply line 36) when the power transistors Q3 and Q4 are both off (when the motor drive circuit 27 is stopped). This is for generating a predetermined abnormality detection voltage corresponding to the voltage division ratio of R3 and R4. Specifically, if the resistance values of the resistors R3 and R4 are set equal, the battery voltage Vb is applied to the connection point 62 (that is, the power supply line 36) when both of the power transistors Q3 and Q4 are off. One half of the potential Vb / 2 appears.

図2の構成では、プルダウン抵抗R2,R4をモータ電流検出抵抗29に接続しているため、実際には、抵抗R1,R2の抵抗値が等しく、抵抗R3,R4の抵抗値が等しいときに、モータ駆動回路27の停止時の接続点61,62の電位が正確にVb/2となるわけではないが、モータ電流検出抵抗29の抵抗値が抵抗R1,R2,R3,R4の抵抗値に比較して十分に小さければ、接続点61,62の電位はほぼVb/2となる。   In the configuration of FIG. 2, since the pull-down resistors R2 and R4 are connected to the motor current detection resistor 29, when the resistance values of the resistors R1 and R2 are actually equal and the resistance values of the resistors R3 and R4 are equal, Although the potential of the connection points 61 and 62 when the motor drive circuit 27 is stopped is not exactly Vb / 2, the resistance value of the motor current detection resistor 29 is compared with the resistance values of the resistors R1, R2, R3, and R4. If it is sufficiently small, the potential at the connection points 61 and 62 is approximately Vb / 2.

たとえば、接続点61(すなわち給電ライン35)の地絡故障が生じると、接続点61の電位(接続点51の電位に等しい。)は、グランドレベルとなる。このとき、マイクロコンピュータ30の異常判定処理部33(図1参照)は、接続点51および52の電位を加算して、判定値Vmaddを求める。異常判定処理部33は、この判定値Vmaddが、所定の判定基準値(たとえばバッテリ電圧Vb)に明らかに満たないことに基づき、地絡故障が生じているものと判定する。この異常判定に基づき、異常判定処理部33は、第1および第2リレー41,42の少なくともいずれか一方を遮断して、電動モータMに対する電流の供給を停止させる。   For example, when a ground fault occurs at the connection point 61 (that is, the power supply line 35), the potential at the connection point 61 (equal to the potential at the connection point 51) becomes the ground level. At this time, the abnormality determination processing unit 33 (see FIG. 1) of the microcomputer 30 adds the potentials of the connection points 51 and 52 to obtain the determination value Vmadd. The abnormality determination processing unit 33 determines that a ground fault has occurred based on the fact that this determination value Vmadd is clearly less than a predetermined determination reference value (for example, battery voltage Vb). Based on this abnormality determination, the abnormality determination processing unit 33 interrupts at least one of the first and second relays 41 and 42 and stops the supply of current to the electric motor M.

接続点61側で地絡故障が生じたとき、もしも電動モータMが回転状態であると、この電動モータMの発電のために接続点62の電位がほぼバッテリ電圧Vbまで上昇するおそれがあり、その影響で異常判定処理を正確に行えなくなるおそれがある。そこで、この実施形態では、異常判定処理部33は、接続点61側で地絡故障が生じたときは、少なくとも正常な側の第2リレー42を開放(オフ)した上で、給電ライン35,36の電位を監視し、これらを加算して判定値Vmaddを求める。これにより、電動モータMの発電の影響を受けることなく異常判定処理を行うことができる。   When a ground fault occurs at the connection point 61 side, if the electric motor M is in a rotating state, the electric potential of the connection point 62 may rise to almost the battery voltage Vb due to the electric power generation of the electric motor M. As a result, the abnormality determination process may not be performed accurately. Therefore, in this embodiment, when a ground fault occurs on the connection point 61 side, the abnormality determination processing unit 33 opens (turns off) at least the second relay 42 on the normal side, The potential of 36 is monitored and added to obtain a determination value Vmadd. Thereby, the abnormality determination process can be performed without being affected by the power generation of the electric motor M.

図3は、異常判定処理部33による異常判定処理を説明するためのフローチャートである。異常判定処理部33は、接続点51,52の電位(すなわち給電ライン35,36の電位)を、当該電動パワーステアリング装置の動作中、常時監視している。そして、給電ライン35,36のいずれかの電圧低下(すなわち電動モータMの端子m1,m2の電圧低下)が検出されると(ステップS1)、電圧低下が検出された異常側でない正常側の給電ラインに介挿されたリレー41または42を遮断状態(オフ)とする(ステップS2)。このとき、第1および第2リレー41,42の両方を遮断状態としても差し支えない。   FIG. 3 is a flowchart for explaining the abnormality determination processing by the abnormality determination processing unit 33. The abnormality determination processing unit 33 constantly monitors the potentials of the connection points 51 and 52 (that is, the potentials of the power supply lines 35 and 36) during the operation of the electric power steering apparatus. When a voltage drop in one of the power supply lines 35 and 36 (that is, a voltage drop in the terminals m1 and m2 of the electric motor M) is detected (step S1), the power supply on the normal side that is not the abnormal side where the voltage drop is detected is detected. The relay 41 or 42 inserted in the line is turned off (OFF) (step S2). At this time, both the first and second relays 41 and 42 may be cut off.

次に、異常判定処理部33は、接続点51,52の電位(モータ駆動回路と第1および第2リレー41,42の間の給電ライン35,36の電位)を加算してそれらの総和を判定値Vmaddとして求める(ステップS3)。さらに、異常判定処理部33は、求められた判定値Vmaddが判定基準値としてのバッテリ電圧Vbにほぼ等しいかどうかを判断する(ステップS4)。判定値Vmaddがバッテリ電圧Vbにほぼ等しければ、異常が生じていない、すなわち正常であると判定し(ステップS5)、遮断していたリレー41,42を閉成(オン)して(ステップS6)、電動モータMへの給電を継続させる。   Next, the abnormality determination processing unit 33 adds the potentials of the connection points 51 and 52 (the potentials of the power supply lines 35 and 36 between the motor drive circuit and the first and second relays 41 and 42) and adds up the sum of them. The determination value Vmadd is obtained (step S3). Further, the abnormality determination processing unit 33 determines whether or not the obtained determination value Vmadd is substantially equal to the battery voltage Vb as the determination reference value (step S4). If the determination value Vmadd is substantially equal to the battery voltage Vb, it is determined that no abnormality has occurred, that is, it is normal (step S5), and the relays 41 and 42 that have been disconnected are closed (turned on) (step S6). Then, the power supply to the electric motor M is continued.

一方、判定値Vmaddがバッテリ電圧Vbに比して明らかに小さい値であるときは(ステップS4のNO)、異常判定処理部33は、異常(この場合は地絡故障)が生じていると判定して(ステップS7)、リレー41,42を遮断状態に保持し、電動モータMへの給電を禁止する。
異常判定処理部33は、電動パワーステアリング装置の動作中において常時行われる上述の異常判定処理の他に、電動モータMの制御を開始する以前に、初期異常判定処理を行うようにしてもよい。この初期異常判定処理は、図3に示されたステップS2〜S7と同様にして行うことができる。ただし、この場合は、第1および第2リレー41,42の両方を遮断状態として、給電ライン35,36の電位の総和を判定値Vmaddとして求め、これに基づいて異常判定を行うことが好ましい。
On the other hand, when the determination value Vmadd is clearly smaller than the battery voltage Vb (NO in step S4), the abnormality determination processing unit 33 determines that an abnormality (in this case, a ground fault) has occurred. (Step S7), the relays 41 and 42 are kept in the cut-off state, and power supply to the electric motor M is prohibited.
The abnormality determination processing unit 33 may perform initial abnormality determination processing before starting control of the electric motor M, in addition to the above-described abnormality determination processing that is always performed during the operation of the electric power steering apparatus. This initial abnormality determination process can be performed in the same manner as steps S2 to S7 shown in FIG. However, in this case, it is preferable that both the first and second relays 41 and 42 are in the cut-off state, the sum of the potentials of the power supply lines 35 and 36 is obtained as the determination value Vmadd, and the abnormality determination is performed based on this.

以上のように、この実施形態によれば、電動モータMの第1および第2端子m1,m2にそれぞれ接続された給電ライン35,36に第1および第2リレー41,42をそれぞれ介挿するとともに、プルアップ抵抗R1,R3およびプルダウン抵抗R2,R4によって異常検出電圧を発生させる構成により、電動モータMを切り離した状態で、異常判定処理を正確に行うことができる。これにより、電動モータMの発電の影響を受けることなく正確な異常判定が可能になる。   As described above, according to this embodiment, the first and second relays 41 and 42 are respectively inserted in the power supply lines 35 and 36 connected to the first and second terminals m1 and m2 of the electric motor M, respectively. At the same time, the abnormality determination process can be accurately performed in a state where the electric motor M is disconnected by the configuration in which the abnormality detection voltage is generated by the pull-up resistors R1 and R3 and the pull-down resistors R2 and R4. As a result, accurate abnormality determination is possible without being affected by the power generation of the electric motor M.

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、モータ駆動回路27を停止状態としたときに給電ライン35,36に現れる電位の合計を判定値Vmaddとして用いて異常判定処理を行っているが、給電ライン35,36に現れる電位を個別に所定の判定基準値(たとえば、Vb/2)と比較して、異常判定処理を行うようにしてもよい。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. For example, in the above-described embodiment, the abnormality determination process is performed using the total potential appearing in the power supply lines 35 and 36 when the motor drive circuit 27 is stopped as the determination value Vmadd. The abnormality appearing process may be performed by individually comparing the potential appearing at と with a predetermined judgment reference value (for example, Vb / 2).

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。   In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.

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構成例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structural example of the electric power steering apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. モータ駆動回路の具体的な構成を説明するための電気回路図である。It is an electric circuit diagram for demonstrating the specific structure of a motor drive circuit. 異常判定処理部による異常判定処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the abnormality determination process by an abnormality determination process part. モータ駆動回路の基本構成を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram which shows the basic composition of a motor drive circuit.

符号の説明Explanation of symbols

21…ステアリングホイール、25…電動パワーステアリング用ECU、30…マイクロコンピュータ、35,36…給電ライン、41…第1リレー、42…第2リレー、45…車載バッテリ、46…電源ライン、m1,m2…端子、M…電動モータ、R1,R3…プルアップ抵抗、R2,R4…プルダウン抵抗   DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Steering wheel, 25 ... Electric power steering ECU, 30 ... Microcomputer, 35, 36 ... Feed line, 41 ... First relay, 42 ... Second relay, 45 ... In-vehicle battery, 46 ... Power supply line, m1, m2 ... Terminal, M ... Electric motor, R1, R3 ... Pull-up resistor, R2, R4 ... Pull-down resistor

Claims (1)

操作部材の操作に応じて制御される電動モータの動力を操舵機構に伝達して操舵補助する電動パワーステアリング装置であって、
電源から前記電動モータへの給電を制御して、前記電動モータを駆動するためのモータ駆動回路と、
このモータ駆動回路と前記電動モータの第1端子との間に接続された第1のスイッチング手段と、
前記モータ駆動回路と前記電動モータの第2端子との間に接続された第2のスイッチング手段と、
前記第1のスイッチング手段および第2のスイッチング手段と前記モータ駆動回路との間にそれぞれ接続され、前記モータ駆動回路が停止状態のときに、所定の異常検出電圧を発生するプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
An electric power steering device for assisting steering by transmitting power of an electric motor controlled according to an operation of an operation member to a steering mechanism,
A motor drive circuit for controlling power feeding from a power source to the electric motor to drive the electric motor;
First switching means connected between the motor drive circuit and the first terminal of the electric motor;
Second switching means connected between the motor drive circuit and a second terminal of the electric motor;
A pull-up resistor or a pull-down resistor that is connected between the first switching means and the second switching means and the motor drive circuit and generates a predetermined abnormality detection voltage when the motor drive circuit is in a stopped state. And an electric power steering device.
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