JP2008154422A - モータ駆動制御装置及びこれを使用した電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンデンサへのチャージ電圧を適正に保って突入電流の発生を確実に抑制することができるモータ駆動制御装置及びこれを使用した電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】電動モータ１３と、該電動モータ１３を直流電源１５からの電力に基づいて駆動制御するモータ駆動回路１１０とを備えたモータ駆動制御装置であって、前記直流電源１５及び前記モータ駆動回路１１０間に介挿された電源リレー回路１２０と、該電源リレー回路１２０と並列に接続されたプリチャージ回路１５０とを備え、前記プリチャージ回路１５０は、前記電源リレー回路１２０のモータ駆動回路側接点及び接地間に接続されたコンデンサ１５１と、前記電源リレー回路１２０と並列に接続されたスイッチング素子１５２及びプリチャージ抵抗１５４の直列回路１５５と、前記スイッチング素子１５２をパルス幅変調信号によって駆動するプリチャージ駆動部１０１とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動モータと、該電動モータを駆動制御するモータ駆動回路とを備えたモータ駆動制御装置及びこれを使用した電動パワーステアリング装置に関する。

従来のモータ駆動制御装置としては、例えば直流電源より大電流負荷に駆動電流を出力制御するリレー接点と、前記リレー接点の前記大電流負荷接続側とアース間に接続した平滑用のコンデンサと、前記リレー接点閉成前の所定時間の間に分圧抵抗で分圧された電圧で前記コンデンサに電荷を充電した後、前記前記リレー接点を閉成させる予備充電制御手段とを備え、前記予備充電制御手段は、前記コンデンサに前記所定時間電荷を充電した後に充電を遮断することにより、プリチャージ設定電圧に達した後での前記リレー接点のＯＮ後の飽和電圧よりも低い判定電圧で、前記コンデンサのリレー溶着時等異常状態を判断する充電電圧に影響を与えないようにした自動車用制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３７５０８７１号公報（第１頁、図２）

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、直流電源装置よりリレー接点を通して負荷に動作電流を供給する際に、動作電流中のリップル成分を低減させる平滑用コンデンサに予め電荷を充電した後に、リレー接点を閉成して直流電源装置より負荷に動作電流を供給することでコンデンサへの突入電流を低減させることができるものであるが、コンデンサへのチャージ電圧は直流電源の電圧を分圧抵抗で分圧したものとなるので、直流電源の電圧変動に応じてコンデンサへのチャージ電圧が変動するもののその変動幅が小さく抑制されることから直流電源の電圧が高くなった場合に突入電流の発生を抑制することができないという未解決の課題がある。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、コンデンサへのチャージ電圧を適正に保って突入電流の発生を確実に抑制することができるモータ駆動制御装置及びこれを使用した電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に係るモータ駆動制御装置は、電動モータと、該電動モータを直流電源からの電力に基づいて駆動制御するモータ駆動回路とを備えたモータ駆動制御装置であって、前記直流電源及び前記モータ駆動回路間に介挿された電源リレー回路と、該電源リレー回路と並列に接続されたプリチャージ回路とを備え、前記プリチャージ回路は、前記電源リレー回路のモータ駆動回路側接点及び接地間に接続されたコンデンサと、前記電源リレー回路と並列に接続されたスイッチング素子及びプリチャージ抵抗の直列回路と、前記スイッチング素子をパルス幅変調信号によって駆動するプリチャージ駆動部とを有することを特徴としている。

また、請求項２に係るモータ駆動制御装置は、請求項１に係る発明において、前記プリチャージ駆動部は、前記プリチャージ抵抗の抵抗値を小さくして時定数とチャージ電圧とを高くするようにパルス幅変調信号の周波数及びデューティ比の少なくもと一方を設定するように構成されていることを特徴としている。
さらに、請求項３に係るモータ駆動制御装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記直流電源の電源電圧を検出する電源電圧検出部を有し、前記プリチャージ駆動部は、前記電源電圧検出部で検出した電源電圧に応じてパルス幅変調信号の周波数を突入電流抑制するように制御するように構成されていることを特徴としている。

さらにまた、請求項４に係るモータ駆動制御装置は、請求項１乃至３の何れかに係る発明において、前記プリチャージ駆動部は、前記パルス幅変調信号を前記スイッチング素子に出力する前に前記電源リレー回路の接点溶着が生じているか否かを診断する接点溶着診断を行ない、接点溶着診断後に前記パルス幅変調信号を前記スイッチング素子に出力してプリチャージ電圧が正常であるかを診断するプリチャージ電圧診断を行ない、プリチャージ電圧が所定値に達したときに前記電源リレー回路の接点を閉成してからリレーオープン故障を生じているか否かを診断するリレーオープン故障診断を行うように構成されていることを特徴としている。

なおさらに、請求項５に係る電動パワーステアリング装置は、電動モータで操舵系に対する操舵補助力を発生させ、該電動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置として前記請求項１乃至４の何れか１つに記載のモータ駆動制御装置を適用したことを特徴としている。

本発明によれば、プリチャージ駆動部で、コンデンサに電荷を充電するプリチャージ抵抗と直列に接続されたスイッチング素子をパルス幅変調信号で駆動するので、パルス幅変調信号の周波数及びデューティ比の少なくとも一方を変更することにより、コンデンサに充電するプリチャージ電圧を任意に調整することができ、電源電圧変動に応じて最適なプリチャージ電圧を設定して、突入電流を確実に抑制することができるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に第１の実施形態を示す概略構成図であって、図中、１は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が入力軸２ａと出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２に伝達される。このステアリングシャフト２は、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は操舵トルク検出手段としての操舵トルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一端に連結されている。

そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャフト５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。
このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ａとこのピニオン８ａに噛合するラック８ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラック８ｂで直進運動に変換している。

ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速ギヤ１１と、この減速ギヤ１１に連結された操舵補助力を発生する直流モータでなる電動モータ１３とを備えている。
操舵トルクセンサ３は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を磁気信号で検出し、それを電気信号に変換するように構成されている。

この操舵トルクセンサ３から出力されるトルク検出値Ｔは、制御装置１４に入力される。この制御装置１４には、直流電源としてのバッテリ１５からイグニッションスイッチ１６を介して電源が供給されていると共に、トルク検出値Ｔの他に車速センサ１７で検出した車速検出値Ｖｓも入力され、入力されるトルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖｓに応じた操舵補助力を電動モータ１３で発生させる操舵補助電流指令値Ｉ_M ^*を算出し、算出した操舵補助電流指令値Ｉ_M ^*とモータ駆動電流Ｉｍとにより、電動モータ１３に供給する駆動電流をフィードバック制御する。

制御装置１４は、図２に示すように、トルク検出値Ｔと車速検出値Ｖｓとに基づいて所定の演算を行ってモータ駆動信号Ｉｒ及びモータ回転方向信号Ｄｓを出力するマイクロコントロールユニット（以下、ＭＣＵと称す）１０１と、ＭＣＵ１０１から出力されるモータ駆動信号Ｉｒ及びモータ回転方向信号Ｄｓに基づいて電動モータ１３を駆動するモータ駆動回路１１０と、バッテリ１５に接続されてモータ駆動回路１１０への電源供給を制御する電源リレー回路１２０と、モータ駆動電流Ｉｍを検出するモータ電流検出回路１３０と、モータ端子電圧Ｖｍとモータ電流検出回路１３０で検出したモータ駆動電流Ｉｍとに基づいてモータ角速度ωを推定するモータ角速度推定回路１４０とを備えている。

また、制御装置１４は、電源リレー回路１２０と並列に接続され、電源リレー回路１２０のリレー接点１２１におけるモータ駆動回路１１０側にプリチャージ電圧Ｖｐを供給するプリチャージ回路１５０と、起動時にイグニッションスイッチ１６を介してバッテリ１５に接続されて制御装置１４内の制御電力を形成する電源回路１６０と、電源リレー回路１２０のリレー接点１２１におけるモータ駆動回路１１０側の接点電圧Ｖｃを検出する接点電圧検出回路１７０とを備えている。

ここで、モータ駆動回路１１０は、図２に示すように、バッテリ１５のバッテリ電圧Ｖｂが電源リレー回路１２０のリレー接点１２１を介して入力される４つのＮＰＮ形のトランジスタＱ１〜Ｑ４を有して電動モータ１３に正逆転駆動するモータ駆動電流Ｉｍを供給するＨブリッジ回路１１１と、このＨブリッジ回路１１１の各トランジスタＱ１〜Ｑ４を駆動制御するゲート駆動回路１１２とを備えている。

ここで、ゲート駆動回路１１２は、後述するＭＣＵ１０１から出力されるモータ電流指令値Ｉｒとモータ回転方向信号Ｄｓとが入力され、これらに基づいて対角となるトランジスタＱ１及びＱ３又はＱ２及びＱ４を駆動制御して電動モータ１３を操舵トルク検出値Ｔに応じて回転駆動する。
また、電源リレー回路１２０は、バッテリ１５に接続された常開のリレー接点１２１と、このリレー接点１２１を開閉するリレーコイル１２２と、リレーコイル１２２と並列に接続されたサージ吸収用のダイオード１２３とを有し、リレーコイル１２２の一端がスイッチング素子としてのＮＰＮ形のトランジスタ１２４を介してバッテリ１５に接続され、他端が接地されている。

さらに、プリチャージ回路１５０は、電源リレー回路１２０のモータ駆動回路１１０側のリレー接点と接地との間に介挿された電解コンデンサ１５１と、この電解コンデンサ１５１とリレー接点１２１との接続点とバッテリ１５側のリレー接点との間に接続されたスイッチング素子としてのＮＰＮ形のトランジスタ１５２、逆流阻止用ダイオード１５３及びプリチャージ抵抗１５４で構成される直列回路１５５とで構成されている。

そして、電源リレー回路１２０のトランジスタ１２４及びプリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２が後述するＭＣＵ１０１で実行されるプリチャージ駆動処理によって形成されるリレー駆動信号ＳＲ及びパルス幅変調信号ＳＰによって駆動制御される。
ＭＣＵ１０１は、自己のプログラム暴走を監視するウォッチドッグタイマ（ＷＤＴ）１０２を内蔵している。また、ＭＣＵ１０１は、操舵トルク検出値Ｔ、車速検出値Ｖｓ、電流検出値Ｉｍに基づいてモータ駆動信号Ｉｒを生成し、このモータ駆動信号Ｉｒがモータ駆動回路１１０に入力される。

ここで、ＭＣＵ１０１には、図２に示すように、操舵補助制御処理プログラム、異常検出処理プログラム等を格納するＲＯＭ（リードオンリメモリ）１０３と、トルク検出値Ｔ、モータ駆動電流Ｉｍ等の検出データや、ＭＣＵ１０１で実行する操舵補助制御処理及びプリチャージ駆動処理の処理過程で必要とするデータや処理結果を記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０４とを内蔵している。

また、ＭＣＵ１０１は、イグニッションスイッチ１６がオン状態となってバッテリ１５からバッテリ電圧Ｖｂが供給されたときに、前述した操舵補助制御処理及びプリチャージ駆動処理を実行する。
操舵補助制御処理は、図３に示すように、先ず、ステップＳ１で、後述するプリチャージ駆動処理で、プリチャージ駆動処理が終了した否かを表すプリチャージ終了フラグＦＰがプリチャージ駆動終了を表す“１”にセットされているか否かを判定し、プリチャージ終了フラグＦＰが“０”にリセットされているときには、これが“１”にセットされるまで待機し、プリチャージ終了フラグＦＰが“１”にセットされているときにはステップＳ２に移行する。

このステップＳ２では、操舵トルクセンサ３で検出した操舵トルク検出値Ｔを読込み、次いでステップＳ３に移行して、車速センサ１７で検出した車速検出値Ｖｓを読込み、次いでステップＳ４に移行して、操舵トルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖｓに基づいて図４に示す操舵補助電流指令値算出マップを参照して、モータ電流指令値となる操舵補助電流指令値Ｉ_M ^*を算出する。

ここで、操舵補助電流指令値算出マップは、図４に示すように、横軸に操舵トルク検出値Ｔをとり、縦軸に操舵補助電流指令値Ｉ_M ^*をとり、車速検出値Ｖｓをパラメータとした特性線図で構成され、横軸に操舵トルク検出値Ｔをとり、縦軸に操舵補助電流指令値Ｉ_M ^*をとると共に、車速検出値Ｖｓをパラメータとした放物線状の曲線で表される特性線図で構成され、操舵トルク検出値Ｔが“０”からその近傍の設定値Ｔｓ１までの間は操舵補助電流指令値Ｉ_M ^*が“０”を維持し、操舵トルク検出値Ｔが設定値Ｔｓ１を超えると最初は操舵補助電流指令値Ｉ_M ^*が操舵トルク検出値Ｔの増加に対して比較的緩やかに増加するが、さらに操舵トルク検出値Ｔが増加すると、その増加に対して操舵補助電流指令値Ｉ_M ^*が急峻に増加するように設定され、この特性曲線が車速検出値Ｖｓの増加に従って傾きが小さくなるように設定されている。

次いで、ステップＳ５に移行して、モータ角速度推定回路１４０で推定したモータ角速度ωを読込み、次いでステップＳ６に移行して、モータ角速度ωに慣性ゲインＫ_iを乗算して、モータ慣性を加減速させるトルクを操舵トルクＴｒから排除し、慣性感のない操舵感覚を得るための慣性補償制御用の慣性補償値Ｉ_i(＝Ｋ_i・ω)を算出すると共に、操舵補助電流指令値Ｉ_M ^*の絶対値に摩擦係数ゲインＫ_fを乗算して、動力伝達部や電動モータの摩擦が操舵力に影響することを排除するため摩擦補償制御用の摩擦補償値Ｉ_f(＝Ｋ_f・Ｉ_M ^*)を算出する。ここで、摩擦補償値Ｉ_fの符号は操舵トルクＴの符号とこの操舵トルクＴにより操舵の切り増し／切り戻しを判定する操舵方向信号とに基づいて決定する。

次いで、ステップＳ７に移行して、操舵トルクＴを微分演算処理してアシスト特性不感帯での安定性確保、静摩擦の補償を行うセンタ応答性改善指令値Ｉ_rを算出し、ステップＳ８に移行して、算出した慣性補償値Ｉ_i、摩擦補償値Ｉ_f及びセンタ応答性改善指令値Ｉ_rを操舵補助電流指令値Ｉ_M ^*に加算して操舵補助電流補償値Ｉ_M ^*′(＝Ｉ_M ^*＋Ｉ_i＋Ｉ_f＋Ｉ_r)を算出し、次いでステップＳ９に移行して、操舵補助電流補償値Ｉ_M ^*′を微分してフィードフォワード制御用の微分値Ｉｄを算出する。

次いで、ステップＳ１０に移行して、モータ電流検出回路１３０からモータ駆動電流Ｉｍを読込み、次いでステップＳ１１に移行して、操舵補助電流補償値Ｉ_M ^*′からモータ駆動電流Ｉｍを減算して電流偏差ΔＩを算出し、次いでステップＳ１２に移行して、電流偏差ΔＩを比例演算処理して比例補償制御用の比例値ΔＩｐを算出し、次いでステップＳ１３に移行して、電流偏差ΔＩを積分演算処理して積分補償制御用の積分値ΔＩｉを算出し、次いでステップＳ１４に移行して、微分値Ｉｄ、比例値ΔＩｐ及び積分値ΔＩｉを加算することによりモータ駆動電流Ｉｒ（＝Ｉｄ＋ΔＩｐ＋ΔＩｉ）を算出してからステップＳ１５に移行する。

このステップＳ１５では、前記ステップＳ１４で算出したモータ駆動電流Ｉｒと操舵トルク検出値Ｔの符号に基づいて決定するモータ回転方向信号Ｄｓとをモータ駆動回路１１０に出力してから前記ステップＳ１に戻る。
また、プリチャージ駆動処理は、図５に示すように、先ず、ステップＳ２１で、処理を開始してから所定時間ｔ１が経過したか否かを判定し、所定時間ｔ１が経過していないときにはこれが経過するまで待機し、所定時間ｔ１が経過したときには、ステップＳ２２に移行して、プリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２に対してプリチャージ抵抗１５４を必要最小限の抵抗値Ｒ_MINとすることができる比較的低所定周波数のパルス幅変調信号ＳＰの出力を開始する。

次いで、ステップＳ２３に移行して、パルス幅変調信号ＳＰの出力を介してしてから所定時間ｔ２が経過したか否かを判定し、所定時間ｔ２が経過していないときにはこれが経過するまで待機し、所定時間ｔ２が経過したときにはステップＳ２４に移行して、電源リレー回路１２０のスイッチング素子１２４に対して高レベルのリレー駆動信号ＳＲを出力してからステップＳ２５に移行する。

このステップＳ２５では、プリチャージ回路１５０へのパルス幅変調信号ＳＰの出力を停止し、次いでステップＳ２６に移行し、初期化処理で“０”にリセットされているプリチャージ終了フラグＦＰを“１”にセットしてからプリチャージ駆動処理を終了する。
この図５のプリチャージ駆動処理がプリチャージ駆動部に対応している。
次に、上記第１の実施形態の動作を説明する。

今、車両が停止していて、イグニッションスイッチ１６がオフ状態であるものとする。この状態では、電源回路１６０にバッテリ１５のバッテリ電圧Ｖｂが供給されているが、イグニッションスイッチ１６がオフ状態であるので、制御装置１４内への電力の供給を停止しており、ＭＣＵ１０１は動作を停止している。このため、電源リレー回路１２０のトランジスタ１２４がオフ状態となって、リレーコイル１２２が非付勢状態であり、リレー接点１２１が開成されていると共に、プリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２もオフ状態となって、電源リレー回路１２０のリレー接点１２１におけるモータ駆動回路１１０側へのプリチャージ電圧Ｖｐの供給を停止している。

したがって、モータ駆動回路１１０にバッテリ電圧Ｖｂが供給されないと共に、ＭＣＵ１０１で操舵補助制御処理及びプリチャージ駆動処理は実行されないので、モータ駆動回路１１０のＨブリッジ回路１１１の各トランジスタＱ１〜Ｑ４は共にオフ状態に制御されて、電動モータ１３への直流電力の供給が停止されて電動モータ１３は回転停止状態にあり、この電動モータ１３による操舵補助力の発生は停止されている。この状態では、ステアリングホイール１は運転者から伝達された操舵力のみによって回転される。

この操舵補助停止状態で、イグニッションスイッチ１６をオン状態とすると、これに応じて電源回路１６０から制御装置１４内に制御電力が供給され、これによってＭＣＵ１０１が作動状態となる。
このため、ＭＣＵ１０１で図３の操舵補助制御処理及び図５のプリチャージ駆動処理が実行開始されるが、初期化処理でプリチャージ終了フラグＦＰが“０”にリセットされるので、操舵補助制御処理では、ステップＳ１からそのままタイマ割込処理を終了することになり、モータ駆動回路１１０へモータ駆動信号Ｉｒ及び回転方向信号Ｄｓは出力されず、モータ駆動回路１１０は停止状態を維持する。

一方、プリチャージ駆動処理では、図６に示すように、時点Ｔ１でイグニッションスイッチ１６が図６（ａ）に示すようにオン状態となると、この時点Ｔ１から所定時間ｔ１が経過した時点Ｔ２でプリチャージ回路１５０のＮＴＮトランジスタ１５２に対してプリチャージ抵抗１５４の抵抗値Ｒを最小とする比較的低周波数のパルス幅変調信号ＳＰの出力を開始する。

このパルス幅変調信号ＳＰがプリチャージ回路１５０のＮＴＮトランジスタ１５２のゲートに供給されると、このＮＴＮトランジスタ１５２がオン・オフを繰り返すことにより、電解コンデンサ１５１にバッテリ電圧Ｖｂに基づいて電荷が充電される。このため、電源リレー回路１２０のモータ駆動回路側接点電圧Ｖｃが図６（ｄ）に示すようにプリチャージ抵抗１５４及び電解コンデンサ１５１の容量で決まる時定数で徐々に増加し、バッテリ電圧Ｖｂに対してパルス幅変調信号ＳＰの周波数及びプリチャージ抵抗１５４の抵抗値Ｒによって決まるバッテリ電圧Ｖｂより低いプリチャージ電圧Ｖｐまで増加し、時点Ｔ３でプリチャージ電圧Ｖｐに達すると以後、プリチャージ電圧Ｖｐを維持する。

その後、時点Ｔ２から所定時間ｔ２が経過した時点Ｔ４で電源リレー回路１２０のＮＴＮトランジスタ１２４に対して高レベルのリレー駆動信号ＳＲが出力されて、リレーコイル１２２にバッテリ１５から通電されることにより、このリレーコイル１２２が付勢されてリレー接点１２１が図６（ｃ）に示すように閉成される。
このため、電源リレー回路１２０のリレー接点１２１を介してバッテリ電圧Ｖｂがモータ駆動回路１１０に供給されることにより、このモータ駆動回路１１０が動作可能状態となる。このとき、リレー接点１２１のバッテリ１５側のバッテリ電圧Ｖｂと、モータ駆動回路１１０側のプリチャージ電圧Ｖｐとの電位差が小さい状態となるので、リレー接点１２１を通じて電解コンデンサ１５１に流れる突入電流を小さい値に抑制することができ、リレー接点１２１の接点溶着を確実に防止することができる。

しかも、プリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２に供給されるパルス幅変調信号ＳＰの周波数がプリチャージ抵抗１５４の抵抗値Ｒを小さくする値に設定されているので、電解コンデンサ１５１に充電する際の時定数を小さくすることができると共に、プリチャージ電圧Ｖｐを高くすることができ、電源リレー回路１２０のリレー接点１２１における両端の電位差を小さくして電源リレー回路１２０のリレー接点１２１を通じる突入電流を確実に抑制することができる。

因みに、図５に示すプリチャージ駆動処理でプリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２に出力するパルス幅変調信号ＳＰの周波数が低い場合には、電源リレー回路１２０がリレー接点１２１におけるモータ駆動回路１１０側の接点電圧Ｖｃにおけるリレー接点１２１が開成状態から閉成状態に変化したときの電圧変化は、図７（ａ）に示すように、プリチャージ回路１５０によるプリチャージ電圧Ｖｐが比較的低い状態（例えば４Ｖ）からバッテリ電圧Ｖｂ（例えば１２Ｖ）に変化することになるため、両者の電位差が比較的大きいことにより図７（ｃ）に示す従来例の分圧抵抗を使用したプリチャージ回路での突入電流よりは小さいが比較的大きな４４Ａ程度の突入電流が生じる。ここで、従来例の分圧抵抗を使用したプリチャージ回路では、図７（ｃ）に示すように、プリチャージ電圧Ｖｐがかなり低い状態（例えば２Ｖ）からバッテリ電圧Ｖｂ（例えば１２Ｖ）に変化することにより、かなり大きな５６Ａ程度の突入電流を生じることになり、バッテリ電圧Ｖｂが高くなったときに、プリチャージ電圧Ｖｐの増加が少ないので、突入電流によるリレー接点１２１の接点溶着を生じる可能性がある。

しかしながら、本実施形態では、パルス幅変調信号ＳＰの周波数を調整できるので、これにより、リレー接点１２１が開成状態から閉成状態に変化したときの電圧変化は、図７（ｂ）に示すように、プリチャージ回路１５０によるプリチャージ電圧Ｖｐを比較的高い状態（例えば８Ｖ）からバッテリ電圧Ｖｂ（例えば１２Ｖ）に変化することになり、両者の電位差が少ないので、突入電流は１５Ａ程度に抑制することができ、リレー接点１２１の接点溶着を確実に防止することができる。

一方、時点Ｔ４の直後にプリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２に対するパルス幅変調信号ＳＰの出力が停止されると共に、プリチャージ終了フラグＦＰが“１”にセットされる。
このように、プリチャージ終了フラグＦＰが“１”にセットされると、図３に示す操舵補助制御処理で、ステップＳ１からステップＳ２に移行して、操舵トルクセンサ３から操舵トルクＴを読込み、次いで車速センサ１７から車速検出値Ｖを読込み（ステップＳ３）、操舵トルクＴと車速検出値Ｖとに基づいて図４に示す操舵補助電流指令値算出マップを参照して操舵補助電流指令値Ｉ_M ^*を算出する（ステップＳ４）。

一方、モータ角速度推定回路１４０で推定したモータ角速度ωを読込み(ステップＳ５)、このモータ角速度ωに基づいて慣性補償制御用の慣性補償値Ｉ_iを算出すると共に、摩擦補償制御用の摩擦補償値Ｉ_fを算出し（ステップＳ６）、さらに操舵トルクＴを微分演算してセンタ応答性改善指令値Ｉ_rを算出し（ステップＳ７）、これら慣性補償値Ｉ_i、摩擦補償値Ｉ_f及びセンタ応答性改善補償値Ｉ_rを操舵補助電流指令値Ｉ_M ^*に加算して操舵補助電流補償値Ｉ_M ^*′を算出する(ステップＳ８)。

そして、操舵補助電流補償値Ｉ_M ^*′を微分演算処理してフィードフォワード制御における微分補償制御用の微分値Ｉｄを算出し（ステップＳ９）、次いで、モータ駆動電流Ｉｍを読込み（ステップＳ１０）、次いで、操舵補助電流補償値Ｉ_M ^*′からモータ電流検出値Ｉｍを減算して電流偏差ΔＩを算出し（ステップＳ１１）、算出した電流偏差ΔＩを比例演算処理して比例補償制御用の比例値ΔＩｐを算出すると共に、積分演算処理して積分補償制御用の積分値ΔＩｉを算出し（ステップＳ１２，Ｓ１３）、次いで、微分値Ｉｄ、比例値ΔＩｐ及び積分値ΔＩｉを加算してモータ駆動信号Ｉｒを算出する(ステップＳ１４)。

そして、算出したモータ駆動信号Ｉｒ及び操舵トルクＴの符号に基づいて決定した回転方向信号Ｄｓをモータ駆動回路１１０のゲート駆動回路１１２に出力することにより、モータ駆動回路１１０から電動モータ１３に駆動電流を供給して、この電動モータ１３でステアリングホイール１に作用された操舵トルクに応じた操舵補助力を発生させ、この操舵補助力が減速ギヤ１１を介して出力軸２ｂに伝達される。

このとき、車両が停車している状態でステアリングホイール１を操舵する所謂据え切り状態では、図４に示す操舵補助電流指令値算出マップの特性線の勾配が大きいことにより、小さい操舵トルクＴで大きな操舵補助電流指令値Ｉ_M ^*を算出するので、電動モータ１３で大きな操舵補助力を発生して軽い操舵を行うことができる。
一方、車両が発進して、所定車速以上となると、図４に示す操舵補助電流指令値算出マップの特性線の勾配が小さくなることにより、大きな操舵トルクＴでも小さな操舵補助電流指令値Ｉ_M ^*を算出するので、電動モータ１３で発生する操舵補助力が小さくなり、ステアリングホイール１の操舵が軽くなりすぎることを抑制して最適な操舵を行うことができる。

なお、上記第１の実施形態においては、プリチャージ駆動処理で、前記プリチャージ抵抗の抵抗値を小さくして時定数とチャージ電圧とを高くするようにパルス幅変調信号ＳＰの周波数を設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、パルス幅変調信号ＳＰのデューティ比を設定するようにしてもよく、パルス幅変調信号ＳＰの周波数及びデューティ比の双方を設定するようにしてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態を図８〜図１０について説明する。
この第２の実施形態は、バッテリ電圧Ｖｂを検出して、検出したバッテリ電圧Ｖｂに基づいてプリチャージ電圧Ｖｐを設定するようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、ＭＣＵ１０１で実行するプリチャージ駆動処理が図８に示すように、前述した第１の実施形態における図５のプリチャージ駆動処理において、ステップＳ２１の前にバッテリ電圧Ｖｂを読込むステップ３１と、読込んだバッテリ電圧Ｖｂをもとに図９に示す周波数設定マップを参照してプリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２に供給するパルス幅変調信号ＳＰの周波数ｆを設定するステップ３２とが介挿されている。

ここで、図９の周波数設定マップは、バッテリ電圧を横軸に、周波数を縦軸にとった特性線図で構成され、バッテリ電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｂｎであるときに周波数ｆが中間周波数ｆ_Mとなり、バッテリ電圧が基準電圧Ｖｂｎから増減することに応じて周波数ｆも中間周波数ｆ_Mから増減するように設定されている。
また、ステップＳ２２で設定された周波数ｆのパルス幅変調信号ＳＰをプリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２に出力するようにされていることを除いては図５と同様の処理を実行し、図６との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。

この図８の処理がプリチャージ駆動部に対応している。
この第２の実施形態によると、イグニッションスイッチ１６がオフ状態からオン状態となって、電源回路１６０にバッテリ電圧Ｖｂが供給されることにより、この電源回路１６０から出力される作動電圧によってＭＣＵ１０１が作動開始されたときに、図８のプリチャージ駆動処理が実行開始され、そのときのバッテリ電圧Ｖｂを読込み（ステップＳ３１）、次いで読込んだバッテリ電圧Ｖｂをもとに、図９の周波数設定マップを参照してバッテリ電圧Ｖｂに応じたパルス幅変調信号ＳＰの周波数を設定する。

すなわち、バッテリ電圧Ｖｂが正常値Ｖｂｎ（例えば１２Ｖ）である場合には、パルス幅変調信号ＳＰの周波数ｆは中間周波数ｆ_Mに設定されるが、バッテリ電圧Ｖｂが正常値Ｖｂｎより高い場合には、周波数ｆが中間周波数ｆ_Mより高い高周波数ｆ_Hに設定され、逆にバッテリ電圧Ｖｂが正常値Ｖｂｎより低い場合には、周波数ｆが中間値ｆ_Mより低い低周波数ｆ_Lに設定される。

したがって、バッテリ電圧Ｖｂが正常値Ｖｂｎである場合には前述した第１の実施形態と同様の中間周波数ｆ_Mに設定されるので、第１の実施形態と同様に電源リレー回路１２０のリレー接点１２１のバッテリ１５側及びモータ駆動回路１１０側の電位差を低くして突入電流を確実に抑制することができる。
この状態からバッテリ電圧Ｖｂが正常値Ｖｂｎより高い電圧Ｖｂｈとなると、このバッテリ電圧Ｖｂｈをもとに図９に示す周波数設定マップを参照することにより、中間周波数ｆ_Mより高い高周波数ｆ_Hに設定される。

このため、高周波数ｆ_Hのパルス幅変調信号ＳＰがプリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２に供給されるので、このトランジスタ１５２を通じて得られるプリチャージ電圧Ｖｐが図１０（ａ）に実線の直線Ｌ１１で示すようにバッテリ電圧Ｖｂに応じて高くなる。
この結果、電源リレー回路１２０のリレー接点１２１のバッテリ１５側及びモータ駆動回路１１０側の電位差が小さくなり、この電源リレー回路１２０のリレーコイル１２２が付勢されてリレー接点１２１が閉成されるときに、リレー接点１２１を流れる突入電流を大幅に低下させて、この突入電流を図１０（ｂ）で実線の直線Ｌ２１で示すようにバッテリ電圧Ｖｂの変化にかかわらず十数Ａ程度の略一定値とすることができ、リレー接点１２１の溶着を確実に防止することができる。

同様にバッテリ電圧Ｖｂが正常値Ｖｂｎより低い電圧Ｖｂｌとなると、このバッテリ電圧Ｖｂｌをもとに図９に示す周波数設定マップを参照することにより、中間周波数ｆ_Mより低い低周波数ｆ_Lに設定され、電源リレー回路１２０のリレー接点１２１のバッテリ１５側及びモータ駆動回路１１０側の電位差が突入電流を防止する最適状態に維持することができる。

因みに、プリチャージ回路に分圧抵抗を使用した従来例では、プリチャージ電圧Ｖｐが図１０（ａ）で一点鎖線図示の直線Ｌ１２で示すように、バッテリ電圧Ｖｂの変化に対してプリチャージ電圧Ｖｐの変化が小さいので、図１０（ｂ）で一点鎖線図示の直線Ｌ２２で示すようにバッテリ電圧Ｖｂが増加するに応じて突入電流が増加してしまい、リレー接点１２１の接点溶着を生じる可能性がある。

しかしながら、上記第２の実施形態では、バッテリ電圧Ｖｂの増加に応じてプリチャージ電圧Ｖｐも増加して、両者の電位差を適正に維持することができることから、突入電流を確実に抑制することができる。
次に、本発明の第３の実施形態を図１１について説明する。
この第３の実施形態では、プリチャージ駆動処理を行っている間に電源リレー回路１２０のリレー接点１２１の接点溶着診断、プリチャージ電圧診断及びリレーオープン故障診断を行うようにしたものである。

すなわち、第３の実施形態では、図１１に示すように、前述した第１の実施形態における図５のプリチャージ駆動処理において、ステップＳ２１の判定結果が所定時間ｔ１を経過しているものであるときに、ステップＳ４０に移行して、後述する接点溶着診断フラグＦＤ１が“０”にリセットされているか否かを判定し、これが“０”にリセットされているときには正常であると判断してそのまま前記ステップＳ２２に移行し、“１”にセットされているときには異常であると判断してプリチャージ駆動処理を終了する。

また、ステップＳ２１の判定結果が所定時間ｔ１を経過していないものであるときに、ステップＳ４１に移行して、電源リレー回路１２０のリレー接点１２１におけるモータ駆動回路１１０側の接点電圧Ｖｃを読込む。
次いでステップＳ４２に移行して、読込んだ接点電圧Ｖｃが溶着判断閾値Ｖｃｔｈ未満であるか否かを判定する接点溶着診断を行ない、Ｖｃ＜Ｖｃｔｈであるときには接点溶着が生じていないものと判断してステップＳ４３に移行して接点溶着診断フラグＦＤ１を“０”にリセットしてから前記ステップＳ２１に戻り、Ｖｃ≧Ｖｃｔｈであるときには接点溶着が生じているものと判断してステップＳ４４に移行し、接点溶着診断フラグＦＤ１を“１”に設定してから前記ステップＳ２１に戻る。

また、ステップＳ２３の判定結果が所定時間ｔ２を経過していないものであるときに、ステップＳ４５に移行して、電源リレー回路１２０のリレー接点１２１におけるモータ駆動回路１１０側の接点電圧Ｖｃを読込み、次いでステップＳ４６に移行して、読込んだ接点電圧Ｖｃが最小電圧閾値Ｖ_MIN及び最大電圧閾値Ｖ_MAXの範囲内であるか否かを判定することにより、プリチャージ回路１５０が正常であるか否かを診断する。

この判定結果が、Ｖ_MIN≦Ｖｃ≦Ｖ_MAXであるときにはプリチャージ回路１５０が正常であるものと判断してステップＳ４７に移行し、プリチャージ電圧診断フラグＦＤ２を“０”にリセットしてからステップＳ２３に戻り、Ｖｃ＜Ｖ_MINであるときにはプリチャージ回路１５０が故障しているものと判断してステップＳ４８に移行し、プリチャージ電圧診断フラグＦＤ２を“１”にセットしてから前記ステップＳ２３に戻る。

さらに、ステップＳ２６の次にステップＳ４９を設け、このステップＳ４９で、リレー接点１２１を閉成するリレー駆動信号ＳＲを出力してから所定時間ｔ３を経過したか否かを判定し、所定時間ｔ３を経過したときにはプリチャージ駆動処理を終了し、所定時間ｔ３が経過していないときにはステップＳ５０に移行して、再度電源リレー回路１２０のリレー接点１２１におけるモータ駆動回路１１０側の接点電圧Ｖｃを読込んでからステップＳ５１に移行する。

このステップＳ５１では、接点電圧Ｖｃがバッテリ電圧Ｖｂの許容下限値Ｖｂ_L以上であるか否かを判定するリレーオープン故障診断を行ない、接点電圧Ｖｃがバッテリ電圧Ｖｂの許容下限値Ｖｂ_L以上であるときにはリレー接点１２１が閉成してリレーオープン故障が生じていないものと判断してステップＳ５２に移行し、リレーオープン故障診断フラグＦＤ３を“０”にリセットしてから前記ステップＳ４９に戻る。

また、接点電圧Ｖｃがバッテリ電圧Ｖｂの許容下限値Ｖｂ_L未満であるときにはリレー接点１２１が閉成せず、リレーオープン故障しているものと判断してステップＳ５３に移行し、リレーオープン故障診断フラグＦＤ３を“１”にセットしてから前記ステップＳ４９に戻る。
なお、図示しないが、ＭＣＵ１０１で各種診断フラグＦＤ１〜ＦＤ３を収集して、接点溶着診断フラグＦＤ１が“１”にセットされているときには、接点溶着状態であることを表す警報表示を運転者の視認範囲内に表示し、プリチャージ電圧診断フラグＦＤ２が“１”にセットされているときにはプリチャージ回路１５０の故障を表す警告表示を運転者の視認範囲内に表示し、リレーオープン故障診断フラグＦＤ３が“１”にセットされているきいにはリレー接点１２１のオープン故障を表す警告表示を運転者の視認範囲内に表示する警告表示処理を実行する。

次に、上記第３の実施形態の動作を説明する。
今、イグニッションスイッチ１６をオン状態とすることにより、電源回路１６０にバッテリ電圧Ｖｂが供給されてＭＣＵ１０１が各種処理を実行開始すると、先ず、図１１に示すプリチャージ駆動処理で、イグニッションスイッチ１６がオン状態となってから所定時間ｔ１が経過するまでの間で、ステップＳ４１〜Ｓ４４の接点溶着診断処理を実行し、図１２に示すように、所定時間ｔ１が経過するまでの間に、電源リレー回路１２０のリレー接点１２１におけるモータ駆動回路１１０側の接点電圧Ｖｃが溶着判断閾値Ｖｃｔｈ未満で略“０”であるときにはリレー接点１２１に接点溶着が発生していないものと判断して接点溶着診断フラグＦＤ１を“０”にリセットする。この場合には、ＭＣＵ１０１で実行する警告処理では何ら警告表示は行われない。

ところが、前回のプリチャージ駆動処理及び操舵補助制御処理時にリレー接点１２１に突入電流等の過電流が流れてリレー接点１２１が溶着して閉成したままとなると、ステップＳ４１〜Ｓ４４の接点溶着診断処理を行ったときに、接点電圧Ｖｃが溶着状態にもよるが略“０”ではなくバッテリ電圧Ｖｂと等しいかこれに近い状態となり、溶着判断閾値Ｖｃｔｈ以上となるので、ステップＳ４２からステップＳ４４に移行して接点溶着診断フラグＦＤ１を“１”にセットする。

このため、ＭＣＵ１０１の警告処理で、リレー接点１２１の溶着異常を表す警告表示を運転者の視認範囲内に表示することにより、運転者がリレー接点１２１の溶着が発生したことを認識することができる。
一方、プリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２にパルス幅変調信号ＳＰを出力した時点Ｔ２から所定時間ｔ２が経過するまでの間に、図１２に示すように、ステップＳ４５〜Ｓ４８のプリチャージ電圧診断処理が実行され、接点電圧Ｖｃを読込んで、この接点電圧Ｖｃが略０Ｖであるときにはプリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２がオフ状態を維持するか又はプリチャージ回路１５０内又はバッテリ接続系統の断線により、プリチャージ回路１５０が全く動作していないプリチャージ回路１５０の故障であると判断して、プリチャージ電圧診断フラグＦＤ２を“１”にセットする。

同様に、プリチャージ電圧診断処理で、接点電圧Ｖｃが略バッテリ電圧Ｖｂであるときには、プリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２がオフ状態に反転せず、オン状態を維持する異常状態が発生したか、トランジスタ１５２から電解コンデンサ１５１までの間に天絡が発生してプリチャージ回路１５０が正常に動作しないものと判断して、プリチャージ電圧診断フラグＦＤ２を“１”にセットする。

このようにプリチャージ電圧診断処理で、プリチャージ電圧診断フラグＦＤ２が“１”にセットされると、この場合もＭＣＵ１０１の警告処理で、運転者の視認範囲内に警告表示が行われて運転者にプリチャージ回路１５０の故障を認識させることができる。
さらに、プリチャージ回路１５０によるプリチャージが終了して電源リレー回路１２０のトランジスタ１２４に高レベルのリレー駆動信号ＳＲを出力して、リレー接点１２１を閉成した時点Ｔ４からステップＳ４９〜Ｓ５３のリレーオープン故障処理が実行される。

このとき、リレー接点１２１が正常に閉成されている場合には、接点電圧Ｖｃがバッテリ電圧Ｖｂとなるので、この接点電圧Ｖｃが許容下限値未満に低下することはないので、リレーオープン故障診断フラグＦＤ３が“０”にリセットされる。
しかしながら、リレー接点１２１が閉成されない状態となると、リレー接点１２１を通じてのバッテリ電圧Ｖｂの供給が遮断されることにより、プリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２に対するパルス幅変調信号ＳＰの供給が継続されている間は、接点電圧Ｖｃがプリチャージ電圧Ｖｐを維持するが、トランジスタ１５２へのパルス幅変調信号ＳＰの供給が停止されると、モータ駆動回路１１０でＨブリッジ回路１１１が駆動されたときに、電解コンデンサ１５１に充電されている電荷が放電されることにより、接点電圧Ｖｃが略“０”まで低下して許容下限値Ｖｂ_L未満となる。このため、リレーオープン故障診断フラグＦＤ３が“１”にセットされて、ＭＣＵ１０１の警告処理で、運転者の視認範囲内に警告表示が行われる。この状態では、モータ駆動回路１１０にバッテリ電圧Ｖｂを供給することができないので、電動モータ１３を駆動することができず、操舵補助制御は中止される。

しかしながら、このリレーオープン故障が発生したときには、電源リレー回路１２０を通じてモータ駆動回路１１０への通電は遮断されるが、プリチャージ回路１５０を通じてモータ駆動回路１１０にバッテリ電圧Ｖｂを供給することは可能であるので、プリチャージ駆動処理で、リレーオープン故障診断フラグＦＤ３が“１”にセットされたときに、プリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２に対して比較的低周波数のパルス幅変調信号ＳＰを供給することにより、このプリチャージ回路１５０を介して必要最低限の駆動電力をモータ駆動回路１１０に供給することができ、マニュアル操舵よりは少ない操舵力でステアリングホイール１を操舵することが可能となり、この状態で修理工場等に回送し制御装置１４の交換を依頼することができる。

なお、上記第１〜第３の実施形態においては、プリチャージ駆動処理で、プリチャージ回路１５０のトランジスタ１５２に供給するパルス幅変調信号ＳＰの周波数ｆを変化させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、パルス幅変調信号ＳＰの周波数ｆを一定としてデューティ比を変更するようにしてもよく、周波数及びデューティ比の双方を変更するようにしてもよい。

また、上記第１〜第３の実施形態においては、電源リレー回路１２０及びプリチャージ回路１５０のスイッチング素子としてＰＮＰトランジスタ１２４及び１５２を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ＰＮＰトランジスタ、電界効果トランジスタ、リレー等の他の任意のスイッチング素子を適用することができる。
さらに、上記第１〜第３の実施形態においては、モータ駆動回路１１０として直流の電動モータ１３を駆動するＨブリッジ回路１１１を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータ１３として多相ブラシレスモータを適用した場合に、モータ駆動回路１１０としてインバータ回路を適用し、これに応じてＭＣＵ１０１の操舵補助制御処理で、操舵トルクに基づいて多相ブラシレスモータに対する各相電圧指令値を生成し、この各相電圧指令値とブラシレスモータの駆動電流検出値との偏差を算出して電流フィードバック処理するようにすればよい。

さらにまた、上記第１〜第３の実施形態においては、プリチャージ回路１５０のスイッチング素子をバッテリ１５側に配置する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、プリチャージ抵抗１５４と電解コンデンサ１５１との間に接続するようにしてもよく、さらにはプリチャージ抵抗１５４に代えてプリチャージコイルを適用するようにしてもよい。

なおさらに、上記第１〜第３の実施形態においては、プリチャージ駆動部をＭＣＵ１０１で実行するプリチャージ処理で行うソフトウェアで構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、プリチャージ駆動部をタイマ、三角波発生回路、設定電圧発生回路、電圧比較回路等のハードウェアで構成するようにしてもよい。
また、上記第１〜第３の実施形態においては、ＭＣＵ１０１で操舵補助制御処理及びプリチャージ駆動処理の双方を実行する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ＭＣＵ以外の演算処理装置を適用することもでき、さらには操舵補助制御処理及びプリチャージ駆動処理を別個の演算処理装置で実行するようにしてもよい。

さらに、上記第１〜第３の実施形態においては、コラムシャフト部に操舵補助機構１０を設けた所謂コラム形電動パワーステアリング装置に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステアリングギヤ８に操舵補助機構を設ける所謂ラック形電動パワーステアリング装置にも本発明を適用することができ、さらには電動パワーステアリング装置以外の電動ブレーキ装置、パワーウィンドウ装置等の車載装置や他の電動モータを使用した駆動機器に本発明を適用することができる。

本発明の一実施形態を示す概略構成図である。 図１の制御装置の具体的構成を示すブロック図である。 ＭＣＵで実行する操舵補助制御処理手順の一例を示すフローチャートである。 操舵補助電流指令値算出マップを示す特性線図である。 ＭＣＵで実行するプリチャージ駆動処理手順の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態における動作の説明に供する信号波形図である。 周波数を変更したときの接点電圧及び突入電流を示す波形図である。 本発明の第２の実施形態を表すＭＣＵのプリチャージ駆動処理手順の一例を示すフローチャートである。 バッテリ電圧と周波数との関係を示す周波数設定マップを示す特性線図である。 第２の実施形態における動作の説明に供する特性線図である。 本発明の第３の実施形態を表すＭＣＵのプリチャージ駆動処理手順の一例を示すフローチャートである。 第３の実施形態における動作の説明に供する信号波形図である。

符号の説明

１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、３…操舵トルクセンサ、８…ステアリングギヤ、１０…操舵補助機構、１３…電動モータ、１４…制御装置、１５…バッテリ、１６…イグニッションスイッチ、１７…車速センサ、１０１…ＭＣＵ、１１０…モータ駆動回路、１１１…Ｈブリッジ回路、１１２…ゲート駆動回路、１２０…電源リレー回路、１２１…リレー接点、１２２…リレーコイル、１２４…トランジスタ、１３０…モータ電流検出回路、１４０…モータ角速度推定回路、１５０…プリチャージ回路、１５１…電解コンデンサ、１５２…トランジスタ、１５４…プリチャージ抵抗、１５５…直列回路、１６０…電源回路、１７０…接点電圧検出回路

Claims (5)

1. 電動モータと、該電動モータを直流電源からの電力に基づいて駆動制御するモータ駆動回路とを備えたモータ駆動制御装置であって、
   前記直流電源及び前記モータ駆動回路間に介挿された電源リレー回路と、該電源リレー回路と並列に接続されたプリチャージ回路とを備え、前記プリチャージ回路は、前記電源リレー回路のモータ駆動回路側接点及び接地間に接続されたコンデンサと、前記電源リレー回路と並列に接続されたスイッチング素子及びプリチャージ抵抗の直列回路と、前記スイッチング素子をパルス幅変調信号によって駆動するプリチャージ駆動部とを有することを特徴とするモータ駆動制御装置。
2. 前記プリチャージ駆動部は、前記プリチャージ抵抗の抵抗値を小さくして時定数とチャージ電圧とを高くするようにパルス幅変調信号の周波数及びデューティ比の少なくとも一方を設定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
3. 前記直流電源の電源電圧を検出する電源電圧検出部を有し、前記プリチャージ駆動部は、前記電源電圧検出部で検出した電源電圧に応じてパルス幅変調信号の周波数を、突入電流を抑制するように制御するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ駆動制御装置。
4. 前記プリチャージ駆動部は、前記パルス幅変調信号を前記スイッチング素子に出力する前に前記電源リレー回路の接点溶着が生じているか否かを診断する接点溶着診断を行ない、接点溶着診断後に前記パルス幅変調信号を前記スイッチング素子に出力してプリチャージ電圧が正常であるかを診断するプリチャージ電圧診断を行ない、プリチャージ電圧が所定値に達したときに前記電源リレー回路の接点を閉成してからリレーオープン故障を生じているか否かを診断するリレーオープン故障診断を行うように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のモータ駆動制御装置。
5. 電動モータで操舵系に対する操舵補助力を発生させ、該電動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置として前記請求項１乃至４の何れか１つに記載のモータ駆動制御装置を適用したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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