JP2009061896A - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機を動力源として使用しない場合に電動機と電源との間が電気的に切断さ
れる機構になっていたとしても、電動機を発電機として機能させた場合に、電動機から発
生する回生エネルギーを電源に蓄積させることのできる電動パワーステアリング制御装置
を提供すること。
【解決手段】運転者が操舵するステアリングと機械的に連結された、操舵輪の向きを変
えるアシストモータ５を駆動させるモータ駆動回路２３と、バッテリ４１とモータ駆動回
路２３との間に介装されるリレー回路２９と、モータ駆動回路２３とアシストモータ５と
の間に介装されるリレー回路３０とを装備し、発電用スイッチ５３がオンされると、電源
投入スイッチ４２がオンされた場合とは別の供給経路でバッテリ４１からの電力が当該装
置５１に供給されるように構成すると共に、アシストモータ５を発電機として機能させる
ために、リレー回路２９、３０を通電状態にする制御手段を装備する。
【選択図】図４

Description

本発明は電動パワーステアリング制御装置に関し、より詳細には、電動機を駆動制御す
ることによって、運転者の操舵力を軽減する電動パワーステアリング制御装置に関する。

電動パワーステアリングシステムは、ステアリングの操舵状態に基づいて、操舵をアシ
スト（補助）するシステムである。例えば、運転者がステアリングを操作した際に発生す
る操舵量（例えば、操舵トルク）に応じて操舵をアシストする（例えば、下記の特許文献
１〜５参照）。

図１は、従来の電動パワーステアリングシステムの基本構成を示した図である。図中１
はステアリングを示しており、ステアリング１にはステアリング軸２の上端が固着されて
いる。ステアリング軸２の下端にはステアリング軸２に加えられる操舵トルクを検出して
、トルク電圧信号として出力するトルクセンサ３の上端が接続されている。

トルクセンサ３はトーションバー３ａを含んで構成されており、ステアリング軸２が回
転すると、トーションバー３ａに捩れが生じ、その捩れ度合及びトーションバー３ａのば
ね定数から、トーションバー３ａに印加された操舵トルクが検出されるようになっている
。トルクセンサ３から出力されたトルク電圧信号は、電動パワーステアリング制御装置（
ＥＰＳ−ＥＣＵ）４へ入力されるようになっている。

トルクセンサ３の下端には、正逆回転駆動可能なアシストモータ５に取り付けられてい
る減速ギヤ６を介してピニオン軸７の上端が接続されている。ピニオン軸７の下端はラッ
クピニオン機構８に接続され、ラックピニオン機構８でピニオン軸７の回転がラック軸９
Ｒ、９Ｌの軸線方向の運動へ変換されるようになっている。また、ラック軸９Ｒ、９Ｌは
タイロッド１０Ｒ、１０Ｌ及びナックルアーム１１Ｒ、１１Ｌを介して操舵輪１２ＦＲ、
１２ＦＬに接続されている。

減速ギヤ６は歯車等によって構成され、所定の比率（例えば、１：１３のギヤ比）によ
ってアシストモータ５の駆動力がピニオン軸７へ伝達されるようになっている。ピニオン
軸７が回転すると、ラック軸９Ｒ、９Ｌが軸線方向に動き、それによって操舵輪１２ＦＲ
、１２ＦＬの向きが変わるようになっている。

電動パワーステアリング制御装置４では、トルクセンサ３から出力されるトルク電圧信
号だけでなく、車速センサ１３から出力される車速信号についても入力されるようになっ
ており、トルク電圧だけでなく、車速についても把握することができるようになっている
。また、電動パワーステアリング制御装置４では、アシストモータ５に流れる電流値につ
いても把握することができるようになっている。

電動パワーステアリング制御装置４は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを備え
たマイクロコンピュータ（以降、単にマイコンと記す）を含んで構成され、トルク電圧及
び車速に基づいて、それに対応した目標操舵補助力（すなわち、アシストモータ５に流す
べき目標電流値）を算出し、その目標操舵補助力がアシストモータ５で実現されるように
（すなわち、アシストモータ５に流れる電流値が目標電流値となるように）アシストモー
タ５の駆動を制御するようになっている。

図２は、従来の電動パワーステアリングシステムの要部を概略的に示したブロック図で
ある。図中４は電動パワーステアリング制御装置（ＥＰＳ−ＥＣＵ）を示しており、電動
パワーステアリング制御装置４はマイコン２１と、プリドライバ回路２２と、正逆回転駆
動可能な２相モータのアシストモータ（Ｍ）５を駆動させるモータ駆動回路２３と、抵抗
Ｒ１間に現れた電圧からアシストモータ５に流れる電流値Ｉｎを検出するモータ電流検出
回路２７と、マイコン２１に一定電圧を供給するためのレギュレータ２８と、リレー回路
２９、３０と、電界効果トランジスタ（以降、ＦＥＴと記す）３１、３２とを含んで構成
されている。

リレー回路２９は、バッテリ４１とモータ駆動回路２３との間に介装され、モータ駆動
回路２３のショート（短絡）によってバッテリ４１がショートされる事故を防止するなど
のフェールセーフに用いられている。リレー回路２９は、接触子２９ａ及びコイル２９ｂ
を含んで構成され、コイル２９ｂに流れる電流が所定値以上になると、接触子２９ａが閉
じ、バッテリ４１とモータ駆動回路２３との間に電流が流れることになる。

コイル２９ｂは、その一端がダイオードＤ５及びＩＧ（イグニッション）スイッチやＡ
ＣＣ（アクセサリ）スイッチなどの電源投入スイッチ４２を介してバッテリ４１に接続さ
れ、もう一端がＦＥＴ３１を介して接地されている。そのため、ＦＥＴ３１のゲートに正
の電圧が加えられ、ＦＥＴ３１がオン（通電）状態になると、ＦＥＴ３１のソース・ドレ
イン間に電流が流れるようになっている。
従って、ＦＥＴ３１のゲートに正の電圧が加えられると、リレー回路２９の接触子２９
ａが閉じ、バッテリ４１とモータ駆動回路２３との間に電流が流れることになる。また、
ＦＥＴ３１の通電制御は、マイコン２１で行われるようになっている。

リレー回路３０は、アシストモータ５とモータ駆動回路２３との間に介装され、アシス
トモータ５とモータ駆動回路２３との間に閉回路が形成されて、アシストモータ５に運転
者が操舵する操舵方向と逆の方向に力（制動力）が働くのを防止するなどのフェールセー
フに用いられている。リレー回路３０は、接触子３０ａ及びコイル３０ｂを含んで構成さ
れ、コイル３０ｂに流れる電流が所定値以上になると、接触子３０ａが閉じ、モータ駆動
回路２３とアシストモータ５との間に電流が流れることになる。

コイル３０ｂは、その一端がダイオードＤ５及び電源投入スイッチ４２を介してバッテ
リ４１に接続され、もう一端がＦＥＴ３２を介して接地されている。そのため、ＦＥＴ３
２のゲートに正の電圧が加えられ、ＦＥＴ３２がオン（通電）状態になると、ＦＥＴ３２
のソース・ドレイン間に電流が流れるようになっている。
従って、ＦＥＴ３２のゲートに正の電圧が加えられると、リレー回路３０の接触子３０
ａが閉じ、モータ駆動回路２３とアシストモータ５との間に電流が流れることになる。ま
た、ＦＥＴ３２の通電制御は、マイコン２１で行われるようになっている。

電源投入スイッチ４２がオンされて閉鎖すると、ダイオードＤ５を通って、バッテリ４
１からの電圧がレギュレータ２８へ供給されるようになっている。また、バッテリ４１か
らの電圧が抵抗Ｒ２、Ｒ３で分圧されてマイコン２１へ供給されるようになっているので
、マイコン２１は、電源投入スイッチ４２のオン／オフ状態を把握することができる。こ
こでバッテリ電圧を分圧しているのは、マイコン２１で取り込むことのできる電圧（例え
ば、５Ｖ）がバッテリ電圧（例えば、１２Ｖ）よりも小さいからである。

ステアリング軸２（図１）に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサ３、及び車
速を検出する車速センサ１３がマイコン２１に接続されており、トルクセンサ３で検出さ
れた操舵トルクに応じたトルク電圧信号、及び車速センサ１３で検出された車速に応じた
車速信号がマイコン２１に送信されるようになっている。

マイコン２１にはモータ電流検出回路２７が接続され、アシストモータ５に流れる電流
値Ｉｎを示す信号を読み込むことができるようになっている。また、マイコン２１にはレ
ギュレータ２８が接続され、マイコン２１へは一定の電圧（例えば、５Ｖ）が供給される
ようになっている。レギュレータ２８には、ダイオードＤ５及び電源投入スイッチ４２を
介してバッテリ４１が接続されている。

マイコン２１は、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって、下記のａ〜
ｃに示したような処理を行う。
ａ．トルクセンサ３から得られたトルク電圧信号、及び車速センサ１３から得られた車
速信号に基づいて、アシストモータ５に流すべき目標電流値Ｉｔ（すなわち、目標操舵補
助力）を設定する。
ｂ．モータ電流検出回路２７から得られたアシストモータ５に流れる電流値Ｉｎを示す
信号に基づいて、目標電流値Ｉｔと電流値Ｉｎとの偏差ΔＩを算出し、アシストモータ５
に流れる電流値Ｉｎが目標電流値Ｉｔとなるように、フィードバック制御（比例積分制御
）を行い、プリドライバ回路２２に与えるべき指令値を算出する。
ｃ．その指令値に応じたデューティ比のパルス信号（すなわち、この指令値に応じてパ
ルス幅の変化するＰＷＭ信号）を生成し、そのパルス信号をプリドライバ回路２２へ出力
する。

モータ駆動回路２３は４つのＦＥＴ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂをそれぞれアーム
として組み合わせたブリッジ回路を含んで構成されている。ＦＥＴ２４ａ、２５ａの直列
回路、及びＦＥＴ２４ｂ、２５ｂの直列回路は、バッテリ４１の電源ラインと（抵抗Ｒ１
を介して）接地ラインとの間に、ＦＥＴ２４ａ、２４ｂがバッテリ４１側にＦＥＴ２５ａ
、２５ｂが接地側になるように、並列に接続されている。なお、ダイオードＤ１〜Ｄ４は
ＦＥＴ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂそれぞれの寄生ダイオードである。

ＦＥＴ２４ａ、２５ａの直列回路、及びＦＥＴ２４ｂ、２４ｂの直列回路にはそれぞれ
リレー回路２９を介してバッテリ４１からの電圧（例えば、１２Ｖ）が印加されるように
なっている。また、ＦＥＴ２４ａ、２５ａ間の接続点２６ａ、及びＦＥＴ２４ｂ、２５ｂ
間の接続点２６ｂはそれぞれ出力端子であり、アシストモータ５が接続されている。
プリドライバ回路２２は、マイコン２１で生成されたＰＷＭ信号のパルス幅に応じた電
圧をアシストモータ５に印加するように、ＦＥＴ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂを電子
制御するものである。

例えば、ステアリング１（図１）の操舵方向が右方向に操作されて、アシストモータ５
を正転駆動させる場合、図３（ａ）に示したように、ＦＥＴ２４ａをオン（通電）状態と
し、ＦＥＴ２５ｂをＰＷＭ制御する。これにより、矢印Ａ１、Ａ２で示すようにアシスト
モータ５に電流が流れる。

また、ステアリング１の操舵方向が左方向に操作されて、アシストモータ５を逆転駆動
させる場合には、図３（ｂ）に示したように、ＦＥＴ２５ａをオン（通電）状態とし、Ｆ
ＥＴ２４ｂをＰＷＭ制御する。これにより、矢印Ａ１、Ａ２で示すのと逆方向にアシスト
モータ５に電流が流れる。

上記したように、リレー回路２９、３０はフェールセーフに用いられるものであり、操
舵をアシスト（補助）する必要のない時、例えば、電源投入スイッチ４２がオフ（切断）
された状態にある時には、リレー回路２９、３０はオフされて電気的に切断される。すな
わち、接触子２９ａ、３０ａが開放される。

ところで、アシストモータ５は動力源として運転者の操舵のアシストに用いられている
が、アシストモータ５などの電動機は動力源としてだけでなく、発電機として機能させる
ことができる。そのため、動力源として使用する必要のない場合には発電機として機能さ
せて、回生エネルギーを回収するようにすれば、バッテリ上りなどを防止することができ
る。

しかしながら、操舵をアシストする必要のない時には、リレー回路２９、３０がオフさ
れ、アシストモータ５とバッテリ４１とは電気的に切断されており、エンジン停止時に運
転者がステアリング１（図１）を操舵し、アシストモータ５を発電機として機能させたと
しても、回生エネルギーをバッテリ４１に蓄積させることはできなかった。
特開２００６−１０３５８０号公報 特開２００５−３４９８６０号公報 特開２００１−５８５７８号公報 特開平６−２１９３１１号公報 特開昭６２−２３１８７１号公報

課題を解決するための手段及びその効果

本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、電動機を動力源として使用しない場合
に前記電動機と電源との間を電気的に切断する機構になっていたとしても、前記電動機を
発電機として機能させた場合に、前記電動機から発生する回生エネルギーを前記電源に蓄
積させることのできる電動パワーステアリング制御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本発明に係る電動パワーステアリング制御装置（１）は、運
転者が操舵するステアリングと機械的に連結された、操舵輪の向きを変える電動機を駆動
させる電動機駆動手段と、電源と前記電動機駆動手段との間に介装される第１スイッチ手
段と、前記電動機駆動手段と前記電動機との間に介装される第２スイッチ手段とを備えた
電動パワーステアリング制御装置であって、電源投入操作手段が操作されると、前記電源
からの電力が当該制御装置に供給されるように構成され、前記電動機を前記操舵輪の向き
を変える動力源として使用する場合、前記第１スイッチ手段及び前記第２スイッチ手段を
通電状態にして、前記電動機駆動手段を制御する駆動制御手段を備え、発電用操作手段が
操作されると、前記電源投入操作手段が操作された場合の供給経路とは別の供給経路で、
前記電源からの電力が当該制御装置に供給されるように構成されると共に、前記電動機を
発電機として機能させるために、前記第１スイッチ手段及び前記第２スイッチ手段を通電
状態にする発電制御手段を備えていることを特徴としている。

上記電動パワーステアリング制御装置（１）によれば、前記発電用操作手段が操作され
ると、前記電源投入操作手段が操作された場合の供給経路とは別の供給経路で、前記電源
からの電力が当該制御装置に供給され、さらに前記電動機を発電機として機能させるため
に、前記第１スイッチ手段及び前記第２スイッチ手段が通電状態にされ、前記電動機と前
記電源とが電気的に接続される。

従って、前記電動機を前記操舵輪の向きを変える動力源として使用しない場合に、前記
第１スイッチ手段及び前記第２のスイッチ手段が切断状態にされ、前記電動機と前記電源
とが電気的に切断されていたとしても、前記電動機を発電機として機能させる場合には、
前記電動機と前記電源とを電気的に接続することができるので、エンジン停止時にステア
リングが操舵されることによって前記電動機から発生する回生エネルギーを前記電源に蓄
積させることができる。

なお、前記電動機を動力源として向きを変える操舵輪と前記電動機とが機械的に連結し
ていると、ステアリングの操舵に大きな負荷が掛かるので、前記電動機を発電機として機
能させる場合には、前記操舵輪と前記電動機との機械的連結を切断するのが望ましい。例
えば、前記電動機を動力源として回転する回転部材（図１に示したピニオン軸７など）と
前記電動機との機械的連結を切断する。

以下、本発明に係る電動パワーステアリング制御装置の実施の形態を図面に基づいて説
明する。図４は、実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置を含んで構成
される電動パワーステアリングシステムの要部を概略的に示したブロック図である。なお
、図２に示した電動パワーステアリングシステムと同様の構成部分については同符号を付
している。

図中５１は電動パワーステアリング制御装置（ＥＰＳ−ＥＣＵ）を示しており、電動パ
ワーステアリング制御装置５１はマイコン５２と、プリドライバ回路２２と、モータ駆動
回路２３と、モータ電流検出回路２７と、マイコン５２に一定電圧を供給するためのレギ
ュレータ２８と、リレー回路２９、３０と、マイコン５２で通電が制御されるＦＥＴ３１
、３２とを含んで構成されている。

電源投入スイッチ４２（例えば、ＩＧスイッチやＡＣＣスイッチ）がオンされて閉鎖す
ると、ダイオードＤ５を通って、バッテリ４１からの電圧がレギュレータ２８へ供給され
るようになっている。また、バッテリ４１からの電圧が抵抗Ｒ２、Ｒ３で分圧されてマイ
コン５２へ供給されるようになっているので、マイコン５２は、電源投入スイッチ４２の
オン／オフ状態を把握することができる。

また、発電用スイッチ５３がオンされて閉鎖すると、ダイオードＤ６を通って、バッテ
リ４１からの電圧がレギュレータ２８へ供給されるようになっている。また、バッテリ４
１からの電圧が抵抗Ｒ４、Ｒ５で分圧されてマイコン５２へ供給されるようになっている
ので、マイコン５２は、発電用スイッチ５３のオン／オフ状態を把握することができる。

トルクセンサ３及び車速センサ１３がマイコン５２に接続されており、トルクセンサ３
で検出された操舵トルクに応じたトルク電圧信号、及び車速センサ１３で検出された車速
に応じた車速信号がマイコン５２に送信されるようになっている。
また、マイコン５２にはモータ電流検出回路２７が接続され、アシストモータ５に流れ
る電流値Ｉｎを示す信号を読み込むことができるようになっている。また、マイコン５２
にはレギュレータ２８が接続され、マイコン５２へは一定の電圧（例えば、５Ｖ）が供給
されるようになっている。

また、マイコン５２は、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって、下記
のａ〜ｃに示したような処理を行う。
ａ．トルクセンサ３から得られたトルク電圧信号、及び車速センサ１３から得られた車
速信号に基づいて、アシストモータ５に流すべき目標電流値Ｉｔ（すなわち、目標操舵補
助力）を設定する。
ｂ．モータ電流検出回路２７から得られたアシストモータ５に流れる電流値Ｉｎを示す
信号に基づいて、目標電流値Ｉｔと電流値Ｉｎとの偏差ΔＩを算出し、アシストモータ５
に流れる電流値Ｉｎが目標電流値Ｉｔとなるように、フィードバック制御（比例積分制御
）を行い、プリドライバ回路２２に与えるべき指令値を算出する。
ｃ．その指令値に応じたデューティ比のパルス信号（すなわち、この指令値に応じてパ
ルス幅の変化するＰＷＭ信号）を生成し、そのパルス信号をプリドライバ回路２２へ出力
する。

実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置５１におけるマイコン５２の
行う処理動作［１］を図５に示したフローチャートに基づいて説明する。但し、処理動作
［１］は発電用スイッチ５３のオン状態が認識された時に行われる動作であり、またアシ
ストモータ５を発電機として機能させるための動作である。

まず、電源投入スイッチ４２がオン状態であるか否かを判断する（ステップＳ１）。電
源投入スイッチ４２がオン状態であると判断すれば、アシストモータ５を発電機として機
能させることはできないので、そのまま処理動作［１］を終了する。一方、電源投入スイ
ッチ４２がオフ状態であると判断すれば、次にリレー回路２９におけるオープン、ショー
トの検査を行い（ステップＳ２）、リレー回路２９が正常であるか否かを判断する（ステ
ップＳ３）。

なお、上記実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置５１では、電源投
入スイッチ４２がオン状態であるか否かの判断を行うようになっているが、発電用スイッ
チ５３が、例えば、電源投入スイッチ４２がオン状態である場合にはオン操作できないよ
うな構造になっていれば、別の実施の形態に係る電動パワーステアリング制御装置では、
上記した判断を行わないようにしても良い。

ステップＳ３において、リレー回路２９が正常であると判断すれば、ＦＥＴ３１のゲー
トに電圧を加えることによって、コイル２９ｂに電流が流れるようにして、リレー回路２
９をオン（通電）状態にする（ステップＳ４）。一方、リレー回路２９が正常でないと判
断すれば、そのまま処理動作［１］を終了する。

次にリレー回路３０におけるオープン、ショートの検査を行い（ステップＳ５）、リレ
ー回路３０が正常であるか否かを判断する（ステップＳ６）。リレー回路３０が正常であ
る判断すれば、次にモータ駆動回路２３を構成するＦＥＴ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５
ｂのオープン、ショートの検査を行い（ステップＳ７）、これらＦＥＴ２４ａ、２４ｂ、
２５ａ、２５ｂが正常であるか否かを判断する（ステップＳ８）。

これらＦＥＴ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂが正常であると判断すれば、ＦＥＴ３２
のゲートに電圧を加えることによって、コイル３０ｂに電流が流れるようにして、リレー
回路３０をオン（通電）状態にする（ステップＳ９）。これにより、アシストモータ５と
バッテリ４１とが電気的に接続され、アシストモータ５からの回生電流をバッテリ４１に
蓄積させることができるようになる。図６、図７はアシストモータ５からの回生電流の経
路を説明するための説明図であり、図中Ｂ１、Ｂ２が回生電流の経路を示している。

一方、ステップＳ６において、リレー回路３０が正常でないと判断した場合や、ステッ
プＳ８において、ＦＥＴ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂが正常でないと判断すれば、Ｆ
ＥＴ３１のゲートへの電圧供給を停止することによって、コイル２９ｂに電流が流れない
ようにして、リレー回路２９をオフ（切断）状態にする（ステップＳ１０）。

次に発電用スイッチ５３がオン状態からオフ状態に切り替えられたか否かを判断する（
ステップＳ１１）。発電用スイッチ５３がオン状態からオフ状態に切り替えられたと判断
すれば、ＦＥＴ３１、３２のゲートへの電圧供給を停止することによって、コイル２９ｂ
、３０ｂに電流が流れないようにして、リレー回路２９、３０をオフ（切断）状態にする
（ステップＳ１２）。
一方、発電用スイッチ５３はオン状態からオフ状態に切り替えられていないと判断すれ
ば、ステップＳ１１へ戻る。

上記実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、アシストモー
タ５を動力源として使用しない場合に、リレー回路２９、３０が切断状態にされ、アシス
トモータ５とバッテリ４１とが電気的に切断されるようになっていたとしても、アシスト
モータ５を発電機として機能させる場合には、アシストモータ５とバッテリ４１とを電気
的に接続することができるので、エンジン停止時にステアリング１（図１）が操舵される
ことによってアシストモータ５から発生する回生電流をバッテリ４１に蓄積させることが
できる。

図８は、実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置を含んで構成される
電動パワーステアリングシステムの基本構成を示した図である。なお、図１に示した電動
パワーステアリングシステムと同様の構成部分については同符号を付している。図中７ａ
はピニオン軸を示しており、ピニオン軸７ａの上端は減速ギヤ６に接続され、ピニオン軸
７ａの下端はラックピニオン機構８に接続され、ピニオン軸７ａを介して、アシストモー
タ５と操舵輪１２ＦＲ、１２ＦＬとが接続されている。

開閉装置６０はピニオン軸７ａを上側と下側とを機械的に連結したり、切断するための
装置であり、開閉装置６０は電動パワーステアリング制御装置（ＥＰＳ−ＥＣＵ）６１で
制御されるようになっている。すなわち、電動パワーステアリング制御装置６１が、開閉
装置６０を制御することによって、ピニオン軸７ａの上側と下側とを切断して、アシスト
モータ５とアシストモータ５を動力源として駆動する操舵輪１２ＦＲ、１２ＦＬとの機械
的連結を切断することができるようになっている。

図９は、実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置を含んで構成される
電動パワーステアリングシステムの要部を概略的に示したブロック図である。なお、図２
に示した電動パワーステアリングシステムと同様の構成部分については同符号を付してい
る。

図中６１は電動パワーステアリング制御装置（ＥＰＳ−ＥＣＵ）を示しており、電動パ
ワーステアリング制御装置６１はマイコン６２と、プリドライバ回路２２と、モータ駆動
回路２３と、モータ電流検出回路２７と、マイコン６２に一定電圧を供給するためのレギ
ュレータ２８と、リレー回路２９、３０と、マイコン６２で通電が制御されるＦＥＴ３１
、３２とを含んで構成されている。

電源投入スイッチ４２がオンされて閉鎖すると、ダイオードＤ５を通って、バッテリ４
１からの電圧がレギュレータ２８へ供給されるようになっている。また、バッテリ４１か
らの電圧が抵抗Ｒ２、Ｒ３で分圧されてマイコン６２へ供給されるようになっているので
、マイコン６２は、電源投入スイッチ４２のオン／オフ状態を把握することができる。

また、発電用スイッチ５３がオンされて閉鎖すると、ダイオードＤ６を通って、バッテ
リ４１からの電圧がレギュレータ２８へ供給されるようになっている。また、バッテリ４
１からの電圧が抵抗Ｒ４、Ｒ５で分圧されてマイコン６２へ供給されるようになっている
ので、マイコン６２は、発電用スイッチ５３のオン／オフ状態を把握することができる。

トルクセンサ３及び車速センサ１３がマイコン６２に接続されており、トルクセンサ３
で検出された操舵トルクに応じたトルク電圧信号、及び車速センサ１３で検出された車速
に応じた車速信号がマイコン６２に送信されるようになっている。
また、マイコン６２にはモータ電流検出回路２７が接続され、アシストモータ５に流れ
る電流値Ｉｎを示す信号を読み込むことができるようになっている。また、マイコン６２
にはレギュレータ２８が接続され、マイコン６２へは一定の電圧（例えば、５Ｖ）が供給
されるようになっている。

また、マイコン６２は、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって、下記
のａ〜ｃに示したような処理を行う。
ａ．トルクセンサ３から得られたトルク電圧信号、及び車速センサ１３から得られた車
速信号に基づいて、アシストモータ５に流すべき目標電流値Ｉｔ（すなわち、目標操舵補
助力）を設定する。
ｂ．モータ電流検出回路２７から得られたアシストモータ５に流れる電流値Ｉｎを示す
信号に基づいて、目標電流値Ｉｔと電流値Ｉｎとの偏差ΔＩを算出し、アシストモータ５
に流れる電流値Ｉｎが目標電流値Ｉｔとなるように、フィードバック制御（比例積分制御
）を行い、プリドライバ回路２２に与えるべき指令値を算出する。
ｃ．その指令値に応じたデューティ比のパルス信号（すなわち、この指令値に応じてパ
ルス幅の変化するＰＷＭ信号）を生成し、そのパルス信号をプリドライバ回路２２へ出力
する。

また、マイコン６２は、開閉装置６０を制御することによって、ピニオン軸７ａ（図８
）の上側と下側とを切断して、アシストモータ５とアシストモータ５を動力源として駆動
する操舵輪１２ＦＲ、１２ＦＬ（図８）との機械的連結を切断することができるようにな
っている。

実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置６１におけるマイコン６２の
行う処理動作［２］を図１０に示したフローチャートに基づいて説明する。但し、処理動
作［２］は発電用スイッチ５３のオン状態が認識された時に行われる動作であり、またア
シストモータ５を発電機として機能させるための動作である。

まず、電源投入スイッチ４２がオン状態であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。
電源投入スイッチ４２がオン状態であると判断すれば、アシストモータ５を発電機として
機能させることはできないので、そのまま処理動作［２］を終了する。一方、電源投入ス
イッチ４２がオフ状態であると判断すれば、次にリレー回路２９におけるオープン、ショ
ートの検査を行い（ステップＳ２２）、リレー回路２９が正常であるか否かを判断する（
ステップＳ２３）。

リレー回路２９が正常であると判断すれば、ＦＥＴ３１のゲートに電圧を加えることに
よって、コイル２９ｂに電流が流れるようにして、リレー回路２９をオン（通電）状態に
する（ステップＳ２４）。一方、リレー回路２９が正常でないと判断すれば、そのまま処
理動作［２］を終了する。

次にリレー回路３０におけるオープン、ショートの検査を行い（ステップＳ２５）、リ
レー回路３０が正常であるか否かを判断する（ステップＳ２６）。リレー回路３０が正常
である判断すれば、次にモータ駆動回路２３を構成するＦＥＴ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、
２５ｂのオープン、ショートの検査を行い（ステップＳ２７）、これらＦＥＴ２４ａ、２
４ｂ、２５ａ、２５ｂが正常であるか否かを判断する（ステップＳ２８）。

これらＦＥＴ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂが正常であると判断すれば、ＦＥＴ３２
のゲートに電圧を加えることによって、コイル３０ｂに電流が流れるようにして、リレー
回路３０をオン（通電）状態にし（ステップＳ２９）、その後、開閉装置６０を制御する
ことによって、ピニオン軸７ａ（図８）の上側と下側とを切断して、アシストモータ５と
操舵輪１２ＦＲ、ＦＬとの機械的連結を切断する（ステップＳ３０）。

一方、ステップＳ２６において、リレー回路３０が正常でないと判断した場合や、ステ
ップＳ２８において、ＦＥＴ２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂが正常でないと判断すれば
、ＦＥＴ３１のゲートへの電圧供給を停止することによって、コイル２９ｂに電流が流れ
ないようにして、リレー回路２９をオフ（切断）状態にする（ステップＳ３１）。

次に発電用スイッチ５３がオン状態からオフ状態に切り替えられたか否かを判断する（
ステップＳ３２）。発電用スイッチ５３がオン状態からオフ状態に切り替えられたと判断
すれば、ＦＥＴ３１、３２のゲートへの電圧供給を停止することによって、コイル２９ｂ
、３０ｂに電流が流れないようにして、リレー回路２９、３０をオフ（切断）状態にし（
ステップＳ３３）、その後、開閉装置６０を制御することによって、ピニオン軸７ａの上
側と下側とを連結する（ステップＳ３４）。
一方、発電用スイッチ５３はオン状態からオフ状態に切り替えられていないと判断すれ
ば、ステップＳ３２へ戻る。

上記実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、アシストモー
タ５を動力源として使用しない場合に、リレー回路２９、３０が切断状態にされ、アシス
トモータ５とバッテリ４１とが電気的に切断されるようになっていたとしても、アシスト
モータ５を発電機として機能させる場合には、アシストモータ５とバッテリ４１とを電気
的に接続することができるので、エンジン停止時にステアリング１（図１）が操舵される
ことによってアシストモータ５から発生する回生電流をバッテリ４１に蓄積させることが
できる。

また、アシストモータ５を発電機として機能させる場合には、アシストモータ５とアシ
ストモータ５を動力源として回転する操舵輪１２ＦＲ、１２ＦＬとの機械的連結を切断す
るので、ステアリング１の操舵負荷を軽減することができ、バッテリ４１の充電を容易に
行うことができる。

なお、ここまでブラシ付きモータ（２相モータ）をアシストモータとして使用する場合
について説明しているが、別の実施の形態に係る電動パワーステアリング制御装置では、
ブラシレスモータ（３相モータ）をアシストモータとして使用するようにしても良い。図
１１は、ブラシレスモータをアシストモータとして使用した場合のモータ駆動回路及びそ
の周辺の回路構成の一例を示した図である。

図中７０はモータ駆動回路を示しており、モータ駆動回路７０は６つのＦＥＴ７１ａ〜
７１ｃ、７２ａ〜７２ｃを含んで構成されている。ＦＥＴ７１ａ、７２ａの直列回路、Ｆ
ＥＴ７１ｂ、７２ｂの直列回路、及びＦＥＴ７１ｃ、７２ｃの直列回路は、バッテリ４１
の電源ラインと（抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗを介して）接地ラインとの間に、ＦＥＴ７１ａ〜
７１ｃがバッテリ４１側にＦＥＴ７２ａ〜７２ｃが接地側になるように、並列に接続され
ている。また、モニタ駆動回路７０とバッテリ４１との間には、リレー回路２９が介装さ
れている。なお、ダイオードＤ１１〜Ｄ１６はＦＥＴ７１ａ〜７１ｃ、７２ａ〜７２ｃそ
れぞれの寄生ダイオードである。

ＦＥＴ７１ａ、７２ａ間の接続点７３ａ、ＦＥＴ７１ｂ、７２ｂ間の接続点７３ｂ、及
びＦＥＴ７１ｃ、７２ｃ間の接続点７３ｃはそれぞれ出力端子であり、３相モータのアシ
ストモータ７４が接続されている。また、接続点７３ｂとアシストモータ７４との間には
、リレー回路３０Ａが介装され、接続点７３ｃとアシストモータ７４との間には、リレー
回路３０Ｂが介装されている。
モニタ駆動回路７０はプリドライバ回路７５を介してマイコン７６に駆動制御されるよ
うになっている。また、リレー回路２９、３０Ａ、３０Ｂの通電制御についてもマイコン
７６で行われるようになっている。

なお、ここまで電動パワーステアリング制御装置について説明してきたが、本発明の構
成は電動パワーステアリング制御装置以外にも転用可能であり、電動機が装備され、該電
動機を動力源として使用しない場合に前記電動機と電源との間が電気的に切断されるよう
になっているシステムに対する制御に有効となる。

従来の電動パワーステアリングシステムの基本構成を示した図である。 従来の電動パワーステアリングシステムの要部を概略的に示したブロック図である。 モータ駆動回路の作動状態を説明するための説明図であり、（ａ）は操舵方向が右方向である場合の説明図であり、（ｂ）は操舵方向が左方向である場合の説明図である。 本発明の実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置を含んで構成される電動パワーステアリングシステムの要部を概略的に示したブロック図である。 実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置におけるマイコンの行う処理動作を示したフローチャートである。 アシストモータからの回生電流の経路を説明するための説明図である。 アシストモータからの回生電流の経路を説明するための説明図である。 実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置を含んで構成される電動パワーステアリングシステムの基本構成を示した図である。 実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置を含んで構成される電動パワーステアリングシステムの要部を概略的に示したブロック図である。 実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置におけるマイコンの行う処理動作を示したフローチャートである。 別の実施の形態に係る電動パワーステアリング制御装置を構成するモータ駆動回路及びその周辺の回路構成を示した図である。

符号の説明

５、７４ アシストモータ
２３、７０ モータ駆動回路
２９、３０、３０Ａ、３０Ｂ リレー回路
５１、６１ 電動パワーステアリング制御装置
５２、６２、７６ マイコン
５３ 発電用スイッチ
６０ 開閉装置

Claims (2)

1. 運転者が操舵するステアリングと機械的に連結された、操舵輪の向きを変える電動機を
   駆動させる電動機駆動手段と、
   電源と前記電動機駆動手段との間に介装される第１スイッチ手段と、
   前記電動機駆動手段と前記電動機との間に介装される第２スイッチ手段とを備えた電動
   パワーステアリング制御装置であって、
   電源投入操作手段が操作されると、前記電源からの電力が当該制御装置に供給されるよ
   うに構成され、
   前記電動機を前記操舵輪の向きを変える動力源として使用する場合、前記第１スイッチ
   手段及び前記第２スイッチ手段を通電状態にして、前記電動機駆動手段を制御する駆動制
   御手段を備え、
   発電用操作手段が操作されると、前記電源投入操作手段が操作された場合の供給経路と
   は別の供給経路で、前記電源からの電力が当該制御装置に供給されるように構成されると
   共に、前記電動機を発電機として機能させるために、前記第１スイッチ手段及び前記第２
   スイッチ手段を通電状態にする発電制御手段を備えていることを特徴とする電動パワース
   テアリング制御装置。
2. 前記発電用操作手段が操作されると、前記電動機と前記操舵輪との機械的連結を切断す
   る切断制御手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング制
   御装置。

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