JP2009274686A - Electric power steering device - Google Patents

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Tomohiro Miura
友博 三浦
Nobuyuki Kobayashi
伸行 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device can surely prevent, in an extremely short time, such an event that a closed circuit is formed when an inverter fails and assisting is stopped and a steering assist force and electromagnetic braking which are not expected by a driver occur by a device which is miniaturized, inexpensive, generates no noise, and consumes small power, and imparting a steering assist force can provide better steering feeling during normal steering. <P>SOLUTION: This electric power steering device includes the inverter which calculates a current command value according to at least steering torque and a vehicle speed and supplies a motor phase current to each phase of a motor which provides a steering assist force to a steering mechanism according to the current command value. The electric power steering device includes a first FET group is installed in each phase supply path for supplying the motor phase current to the motor. The electric power steering device has a function of turning off the second FET group and the first FET group of the inverter when the defect of the inverter is detected. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両のステアリング系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関し、特にモータの各相に相電流を供給するインバータの異常によってアシストを停止したときに、電磁ブレーキが発生することを回避するようにした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 that applies a steering assist force by a motor to a steering system of a vehicle, and more particularly to an electromagnetic brake when the assist is stopped due to an abnormality of an inverter that supplies a phase current to each phase of the motor. The present invention relates to an electric power steering device that avoids occurrence of the above.

車両のステアリング装置をモータの回転力で補助負荷付勢(アシスト)する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に補助負荷付勢するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置は、アシストトルク(操舵補助力)を正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、電流指令値とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にPWM(パルス幅変調)制御のデュ−ティ比の調整で行っている。   An electric power steering device that assists a vehicle steering device with an auxiliary load by the rotational force of a motor assists the steering shaft or rack shaft with a transmission mechanism such as a gear or a belt via a speed reducer. The load is energized. Such a conventional electric power steering apparatus performs feedback control of motor current in order to accurately generate assist torque (steering assist force). In the feedback control, the motor applied voltage is adjusted so that the difference between the current command value and the motor current detection value becomes small. Generally, the adjustment of the motor applied voltage is a duty of PWM (pulse width modulation) control. This is done by adjusting the tee ratio.

電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図4に示して説明すると、ステアリングホイール1のコラム軸(ステアリングシャフト)2は減速ギア3、ユニバーサルジョイント4a及び4b、ピニオンラック機構5を経て操向車輪のタイロッド6に連結されている。コラム軸2には、ステアリングホイール1の操舵トルクを検出するトルクセンサ10が設けられており、ステアリングホイール1の操舵力を補助するモータ20が減速ギア3を介してコラム軸2に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット100には、バッテリ13から電力が供給されると共に、イグニションキー11を経てイグニションキー信号が入力される。コントロールユニット100は、トルクセンサ10で検出された操舵トルクTと車速センサ12で検出された車速Vとに基づいてアシスト(操舵補助)指令の操舵補助指令値(電流指令値)Iの演算を行い、演算された操舵補助指令値Iに基づいてモータ20に供給する電流を制御する。   A general configuration of the electric power steering apparatus will be described with reference to FIG. 4. A column shaft (steering shaft) 2 of the steering wheel 1 is connected to a steering wheel through a reduction gear 3, universal joints 4 a and 4 b, and a pinion rack mechanism 5. It is connected to the tie rod 6. The column shaft 2 is provided with a torque sensor 10 that detects the steering torque of the steering wheel 1, and a motor 20 that assists the steering force of the steering wheel 1 is connected to the column shaft 2 via the reduction gear 3. . The control unit 100 that controls the electric power steering apparatus is supplied with electric power from the battery 13 and also receives an ignition key signal via the ignition key 11. The control unit 100 calculates a steering assist command value (current command value) I of an assist (steering assist) command based on the steering torque T detected by the torque sensor 10 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 12. Based on the calculated steering assist command value I, the current supplied to the motor 20 is controlled.

コントロールユニット100は主としてCPU(又はMPUやMCU)で構成されるが、そのCPU内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと、図5のようになる。   The control unit 100 is mainly composed of a CPU (or MPU or MCU). FIG. 5 shows general functions executed by a program inside the CPU.

図5を参照してコントロールユニット100の機能及び動作を説明すると、トルクセンサ10で検出されて入力される操舵トルクT及び車速センサ12からの車速Vは、操舵補助指令値演算部101に入力されて操舵補助指令値Iref1が演算される。演算された操舵補助指令値Iref1は操舵系の安定性を高めるための位相補償部102で位相補償され、位相補償された操舵補助指令値Iref2が加算部103に入力される。また、操舵トルクTは応答速度を高めるためのフィードフォワード系の微分補償部105に入力され、微分補償された操舵トルクTAは加算部103に入力され、加算部103は操舵補助指令値Iref2と操舵トルクTAを加算する。その加算結果である操舵補助指令値Iref3は電流制限部106に入力され、電流制限部106は、操舵補助指令値Iref3が電流制限部106に設定されている最大電流値Imaxより大きい場合は、操舵補助指令値Iref3を最大電流値Imaxに制限する。そして、電流制限部106の出力である電流指令値Iref4が減算部104に入力される。   The functions and operations of the control unit 100 will be described with reference to FIG. 5. The steering torque T detected and input by the torque sensor 10 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 12 are input to the steering assist command value calculation unit 101. Thus, the steering assist command value Iref1 is calculated. The calculated steering assist command value Iref1 is phase compensated by the phase compensator 102 for improving the stability of the steering system, and the phase compensated steering assist command value Iref2 is input to the adder 103. Further, the steering torque T is input to a feedforward differential compensation unit 105 for increasing the response speed, and the differentially compensated steering torque TA is input to the addition unit 103, which adds the steering assist command value Iref2 and the steering Add torque TA. The steering assist command value Iref3 that is the addition result is input to the current limiting unit 106, and the current limiting unit 106 performs steering when the steering assist command value Iref3 is larger than the maximum current value Imax set in the current limiting unit 106. The auxiliary command value Iref3 is limited to the maximum current value Imax. Then, the current command value Iref4, which is the output of the current limiting unit 106, is input to the subtracting unit 104.

減算部104は、電流指令値Iref4とフィードバックされているモータ電流iとの偏差Iref5=(Iref4−i)を求め、偏差Iref5はPI制御部107でPI制御され、更にPWM制御部108に入力されてデューティを演算され、モータ駆動回路110を介してモータ20を駆動する。モータ20のモータ電流値iはモータ電流検出手段(図示せず)で検出され、減算部104に入力されてフィードバックされる。   The subtraction unit 104 obtains a deviation Iref5 = (Iref4-i) between the current command value Iref4 and the fed back motor current i. The deviation Iref5 is PI-controlled by the PI control unit 107 and further input to the PWM control unit 108. The duty is calculated and the motor 20 is driven via the motor drive circuit 110. The motor current value i of the motor 20 is detected by a motor current detection means (not shown), and is input to the subtraction unit 104 and fed back.

モータ駆動回路110の構成例を図6に示して説明すると、モータ駆動回路110はPWM制御部108からのパルス幅変調(PWM)信号に基づいて電界効果トランジスタ(FET)FET1〜FET6の各ゲートを駆動するFETゲート駆動回路111、FET1〜FET6の3相ブリッジ回路で構成されるインバータ112、FET1、FET2及びFET3のハイサイド側を駆動する昇圧電源113等で構成されている。なお、FET1〜FET6のソース・ドレイン間にはサージ吸収用のダイオードが逆並列に接続されている。インバータ112には、バッテリ13からイグニションキー11及び電源リレーRLを経て電力が供給されている。インバータ112は、直列に接続されたFET1及びFET4と、同様に直列に接続されたFET2及びFET5と、直列に接続されたFET3及びFET6とを備え、これら直列に接続されたFETが並列に接続されて構成される。このインバータ112のFET1及びFET4の接続点、FET2及びFET5の接続点並びにFET3及びFET6の接続点から、供給路a、b、cを介してモータ20に各相のモータ相電流が供給されるようになっている。   A configuration example of the motor drive circuit 110 will be described with reference to FIG. 6. The motor drive circuit 110 determines the gates of the field effect transistors (FETs) FET 1 to FET 6 based on a pulse width modulation (PWM) signal from the PWM control unit 108. It comprises an FET gate drive circuit 111 for driving, an inverter 112 constituted by a three-phase bridge circuit of FET1 to FET6, a boost power supply 113 for driving the high side of FET1, FET2 and FET3. A surge absorbing diode is connected in antiparallel between the source and drain of FET1 to FET6. Power is supplied to the inverter 112 from the battery 13 via the ignition key 11 and the power supply relay RL. The inverter 112 includes FET1 and FET4 connected in series, FET2 and FET5 connected in series, and FET3 and FET6 connected in series, and these FETs connected in series are connected in parallel. Configured. The motor phase current of each phase is supplied to the motor 20 through the supply paths a, b, and c from the connection point of FET1 and FET4, the connection point of FET2 and FET5, and the connection point of FET3 and FET6 of the inverter 112. It has become.

なお、上述の例では、モータ20が3相モータである場合を考えているため、インバータ112は6個のFET1〜FET6で成る3相ブリッジ回路を用いているが、モータ20が2相モータである場合には、インバータ112は4個のFETで成るHブリッジ回路を用いる。   In the above example, since the motor 20 is a three-phase motor, the inverter 112 uses a three-phase bridge circuit composed of six FET1 to FET6. However, the motor 20 is a two-phase motor. In some cases, inverter 112 uses an H-bridge circuit consisting of four FETs.

従来このような電動パワーステアリング装置において、電動パワーステアリング装置に故障が検出された場合には、機械式のリレーである電源リレーRLを開状態にするか、或いはモータ相電流の供給路の2相に機械式のリレーを設けて、この機械式のリレーを開状態にすることによって、インバータ112のブリッジ回路への給電を遮断してモータ20の駆動を停止してアシストを停止すると共に、モータ20から意図しない操舵補助力が発生するのを回避していた。   Conventionally, in such an electric power steering device, when a failure is detected in the electric power steering device, the power supply relay RL, which is a mechanical relay, is opened or the two phases of the motor phase current supply path By providing a mechanical relay in the open state and opening the mechanical relay, the power supply to the bridge circuit of the inverter 112 is interrupted to stop driving the motor 20 and stop assisting. Therefore, an unintended steering assist force is avoided.

しかし、機械式のリレーを用いていたのでは、動作遅れがあるためにブリッジ回路への給電を直ちに遮断することができない。また、機械式のリレーが大型になってしまう等の問題点があった。これらの問題を解決するために、特許第3375502号公報(特許文献1)に開示された電動パワーステアリング装置では、ブリッジ回路への給電を開閉する開閉器をFETで構成している。過電流などの異常状態を検出すると、このFETをオフにすることによって、ブリッジ回路への給電を極めて短時間に遮断することができるようにしている。   However, if a mechanical relay is used, power supply to the bridge circuit cannot be immediately interrupted due to an operation delay. In addition, there is a problem that the mechanical relay becomes large. In order to solve these problems, in the electric power steering apparatus disclosed in Japanese Patent No. 3375502 (Patent Document 1), a switch that opens and closes power supply to the bridge circuit is configured by an FET. When an abnormal state such as an overcurrent is detected, the FET is turned off to cut off the power supply to the bridge circuit in a very short time.

また、モータを駆動するブリッジ回路の異常や、ブリッジ回路とモータとの間での短絡や地絡などによって意図しない閉回路が形成され、これによって、モータから意図しない操舵補助力が発生したり、逆にモータが電磁ブレーキとして動作し、運転者の操舵操作を妨げる方向に作用したりする恐れがある。特開2007−295658号公報(特許文献2)に開示されているモータ制御装置及びこれを用いた電動パワーステアリング装置では、3相ブラシレスモータの中性点と励磁コイルLu〜Lwとの間に、電界効果トランジスタFETu〜FETwと、これと逆並列に接続されたダイオードDu〜Dwを設けるようにしている。モータ制御装置に異常を検出した場合には、3相ブラシレスモータを停止すると共に、電界効果トランジスタFETu〜FETwを開放状態にすることによって、閉回路が形成されることを回避するようにしている。   In addition, an unintended closed circuit is formed due to an abnormality in the bridge circuit that drives the motor, a short circuit or a ground fault between the bridge circuit and the motor, and this causes an unintended steering assist force from the motor, On the contrary, the motor operates as an electromagnetic brake, and there is a risk of acting in a direction that hinders the driver's steering operation. In the motor control device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-295658 (Patent Document 2) and the electric power steering device using the same, between the neutral point of the three-phase brushless motor and the excitation coils Lu to Lw, Field effect transistors FETu to FETw and diodes Du to Dw connected in antiparallel to the field effect transistors FETu to FETw are provided. When an abnormality is detected in the motor control device, the three-phase brushless motor is stopped and the field effect transistors FETu to FETw are opened to avoid the formation of a closed circuit.

更に、特許第3427876号公報(特許文献3)に開示されている電動パワーステアリング装置では、ブラシレスモータの中性点にスイッチ手段(リレー回路)を設けている。そして、ブリッジ回路に故障が生じた場合には、スイッチ手段の開閉により、モータ駆動電流の閉ループを遮断するようにしている。
特許第3375502号公報 特開2007−295658号公報 特許第3427876号公報
Furthermore, in the electric power steering apparatus disclosed in Japanese Patent No. 3427876 (Patent Document 3), a switch means (relay circuit) is provided at the neutral point of the brushless motor. When a failure occurs in the bridge circuit, the closed loop of the motor drive current is interrupted by opening and closing the switch means.
Japanese Patent No. 3375502 JP 2007-295658 A Japanese Patent No. 3427876

特許文献1に記載の電動パワーステアリング装置は、過電流等の異常を検出した場合に、リレーの代わりに対向するFET(半導体リレー)をオフにしてブリッジ回路への給電を遮断してアシストを停止するものである。しかし、インバータ等の異常発生時に形成される閉回路を遮断して、運転者が意図しない操舵補助力や電磁ブレーキが発生することを回避できるものではない。   In the case of detecting an abnormality such as an overcurrent, the electric power steering device described in Patent Document 1 turns off the opposing FET (semiconductor relay) instead of the relay to cut off the power supply to the bridge circuit and stop the assist. To do. However, it is not possible to avoid the occurrence of a steering assist force or an electromagnetic brake that is not intended by the driver by interrupting the closed circuit formed when an abnormality such as an inverter occurs.

また、特許文献2に記載のモータ制御装置及びこれを用いた電動パワーステアリング制御装置では、モータ内部に電界効果トランジスタFETu〜FETwを設けるために、モータ内部に基板を実装する必要があり、モータが大型化するという問題がある。更に、電界効果トランジスタFETu〜FETwを制御するために、モータとコントロールユニットの間に信号線が必要になり、モータ及びコントロールユニットのコネクタの大型化、ハーネス増による信頼性の悪化の問題の他、モータ内部が高温になるため部品劣化が早く、信頼性が悪化するという問題がある。   Further, in the motor control device described in Patent Document 2 and the electric power steering control device using the motor control device, in order to provide the field effect transistors FETu to FETw inside the motor, it is necessary to mount a substrate inside the motor. There is a problem of increasing the size. Furthermore, in order to control the field effect transistors FETu to FETw, a signal line is required between the motor and the control unit. In addition to the problem of increased reliability of the motor and control unit due to the increase in the size of the connector of the motor and the control unit, Since the inside of the motor becomes high temperature, there is a problem that the parts deteriorate quickly and the reliability deteriorates.

特許文献3に記載の電動パワーステアリング装置では、閉ループ開放用のスイッチ手段としてリレー回路を使用しており、異常を検出してから直ちに閉ループを開放することができないという問題がある。また、大きなアシスト電流を必要とする大型車等では、リレー回路が大きくなってしまうという問題がある。   In the electric power steering device described in Patent Document 3, a relay circuit is used as switch means for opening a closed loop, and there is a problem that the closed loop cannot be opened immediately after detecting an abnormality. In addition, there is a problem that a relay circuit becomes large in a large vehicle or the like that requires a large assist current.

また、モータ相電流の供給路の2相に半導体リレーを設けるようにした場合、2相それぞれに2個のFETが必要になり、合計4個のFETが必要になる。そのため、コントロールユニットが大型化してしまうという問題がある。   Further, when a semiconductor relay is provided in two phases of the motor phase current supply path, two FETs are required for each of the two phases, and a total of four FETs are required. Therefore, there exists a problem that a control unit will enlarge.

本発明は上述のような事情によりなされたものであり、本発明の目的は、インバータに異常が発生してアシストを停止した場合に、閉回路が形成されて運転者が意図しない操舵補助力や電磁ブレーキが発生することを、小型で低コスト、騒音が無く、消費電力の少ない装置で極めて短時間に確実に回避することができると共に、通常操舵時にはより良好な操舵感の得られる操舵補助力を付与することのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。   The present invention has been made under the circumstances as described above. The object of the present invention is to provide a steering assist force that is not intended by the driver because a closed circuit is formed when an abnormality occurs in the inverter and the assist is stopped. The generation of electromagnetic brakes can be avoided in a very short time with a small, low-cost, low-noise, low-power-consumption device, and the steering assist force provides better steering feeling during normal steering. An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus capable of providing

本発明は、少なくとも操舵トルク及び車速に基づいて電流指令値を演算し、前記電流指令値に基づいてステアリング機構に操舵補助力を付与するモータの各相にモータ相電流を供給するインバータを具備した電動パワーステアリング装置に関し、本発明の上記目的は、前記モータ相電流を前記モータに供給する各相供給路に第1のFET群を設け、前記インバータの異常が検出されたときに、前記インバータを構成する第2のFET群及び前記第1のFET群をオフにする機能を具備したことによって達成される。   The present invention includes an inverter that calculates a current command value based on at least a steering torque and a vehicle speed, and supplies a motor phase current to each phase of a motor that applies a steering assist force to the steering mechanism based on the current command value. Regarding the electric power steering apparatus, the object of the present invention is to provide a first FET group in each phase supply path for supplying the motor phase current to the motor, and to detect the inverter when an abnormality of the inverter is detected. This is achieved by having the function of turning off the second FET group and the first FET group.

本発明は、少なくとも操舵トルク及び車速に基づいて電流指令値を演算し、前記電流指令値に基づいてステアリング機構に操舵補助力を付与するモータの各相にモータ相電流を供給するインバータを具備した電動パワーステアリング装置に関し、本発明の上記目的は、前記モータ相電流を前記モータに供給する各相供給路に第1のFET群を設けると共に、前記インバータの異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部が前記異常を検出したときに前記第1のFET群をオフにすると共に、前記インバータに備えられたゲート制御回路を介して前記インバータを構成する第2のFET群をオフにする異常回避部とを具備したことによって、或いは前記異常が前記インバータを構成するFETのショート故障であることによって達成される。   The present invention includes an inverter that calculates a current command value based on at least a steering torque and a vehicle speed, and supplies a motor phase current to each phase of a motor that applies a steering assist force to the steering mechanism based on the current command value. Regarding the electric power steering apparatus, the object of the present invention is to provide a first FET group in each phase supply path for supplying the motor phase current to the motor, and to detect an abnormality of the inverter, An abnormality that turns off the first FET group when the abnormality detection unit detects the abnormality and turns off the second FET group that constitutes the inverter through a gate control circuit provided in the inverter. This is achieved by providing an avoidance unit, or by causing the abnormality to be a short-circuit failure of the FET constituting the inverter.

本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、モータ相電流をモータに供給する供給路にFETを設け、インバータに異常が発生した場合に、インバータを構成するFET及び供給路に設けられたFETをオフするようにしている。そのため、インバータの故障によって閉回路が形成され、運転者が意図しない操舵補助力や電磁ブレーキが発生することを確実に回避することができると共に、各供給路にFETを設けているため回路のバランスが良く、通常操舵時にはより良好な操舵感の得られる操舵補助力を付与することができる。   According to the electric power steering apparatus of the present invention, an FET is provided in a supply path for supplying motor phase current to the motor, and when an abnormality occurs in the inverter, the FET constituting the inverter and the FET provided in the supply path are provided. I try to turn it off. For this reason, a closed circuit is formed due to the failure of the inverter, and it is possible to reliably avoid the generation of a steering assist force and an electromagnetic brake that are not intended by the driver. Therefore, it is possible to apply a steering assist force that provides a better steering feeling during normal steering.

閉回路の形成を回避するために、リレー回路ではなく高速スイッチング素子であるFETを用いているので、閉回路が形成するのを極めて短時間に回避することができると共に、電動パワーステアリング装置の小型化を図ることができる。また、リレー回路の駆動による作動音が解消でき、更に、リレー駆動コイルに流す電流が不要になるため、消費電力量を低く抑えることができる。   In order to avoid the formation of a closed circuit, an FET, which is a high-speed switching element, is used instead of a relay circuit, so that the formation of a closed circuit can be avoided in a very short time, and the electric power steering device can be reduced in size. Can be achieved. In addition, the operation noise due to the driving of the relay circuit can be eliminated, and further, the current flowing through the relay driving coil is not required, so that the power consumption can be kept low.

本発明に係る電動パワーステアリング装置では、モータ相電流をモータに供給する各相供給路にFETを設けており、インバータに異常が検出されてアシストを停止するときに、インバータを構成するFET及び供給路に設けられたFETの全てをオフすることによって閉回路を遮断し、運転者が意図しない操舵補助力や電磁ブレーキが発生することを回避するようにしている。   In the electric power steering apparatus according to the present invention, an FET is provided in each phase supply path for supplying a motor phase current to the motor, and when an abnormality is detected in the inverter and the assist is stopped, the FET and the supply constituting the inverter By turning off all the FETs provided on the road, the closed circuit is interrupted to avoid the generation of steering assist force and electromagnetic brake that are not intended by the driver.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る電動パワーステアリング装置において、インバータ112に異常が発生し、アシストを停止した場合に形成される閉回路を遮断するためのモータ駆動系の構成を示す回路結線図である。本発明に係る電動パワーステアリング装置では、インバータ112からモータ20に供給されるモータ相電流の供給路a、b、cに、それぞれ1つずつスイッチング手段としてFET7、FET8、FET9(第1のFET群)を設けている。FET7〜FET9のソース・ドレイン間にはサージ吸収用のダイオードが逆並列に接続されている。更に本発明に係る電動パワーステアリング装置は、インバータ112を構成するFET1〜FET6(第2のFET群)のショート故障等の異常を検出する異常検出部121と、異常検出部121が異常を検出したときにアシスト停止信号ASを出力し、供給路a、b、cに設けられたFET7〜FET9をオフにすると共に、インバータ112内に設けられたゲート制御回路114を介してインバータ112を構成するFET1〜FET6をオフにする異常回避部122とを具備しており、インバータ112には、異常回避部122からのアシスト停止信号ASを入力したときにFET1〜FET6を同時にオフにするゲート制御回路114が備えられている。本発明に係る電動パワーステアリング装置のこれ以外の構成は、図4、図5及び図6に示される電動パワーステアリング装置の構成と同様である。従って、インバータ112内のゲート制御回路114にアシスト停止信号ASが入力されていない場合、FETゲート駆動回路111からのデューティ信号がゲート制御回路114を経てFET1〜FET6に入力され、更に、FET7〜FET9を経てモータ20が駆動される。   FIG. 1 is a circuit connection diagram showing a configuration of a motor drive system for interrupting a closed circuit formed when an abnormality occurs in the inverter 112 and the assist is stopped in the electric power steering apparatus according to the present invention. . In the electric power steering apparatus according to the present invention, FET7, FET8, and FET9 (first FET group) are respectively provided as switching means in the motor phase current supply paths a, b, and c supplied from the inverter 112 to the motor 20. ). A surge absorbing diode is connected in antiparallel between the source and drain of the FET7 to FET9. Furthermore, in the electric power steering apparatus according to the present invention, the abnormality detection unit 121 that detects abnormality such as a short circuit failure of the FET1 to FET6 (second FET group) constituting the inverter 112, and the abnormality detection unit 121 detected abnormality. When the assist stop signal AS is output, the FETs 7 to 9 provided in the supply paths a, b, and c are turned off, and the FET 1 that configures the inverter 112 via the gate control circuit 114 provided in the inverter 112 And an abnormality avoiding unit 122 that turns off FET 6, and a gate control circuit 114 that simultaneously turns off FET 1 to FET 6 when the assist stop signal AS from the abnormality avoiding unit 122 is input to the inverter 112. Is provided. The rest of the configuration of the electric power steering device according to the present invention is the same as the configuration of the electric power steering device shown in FIGS. 4, 5, and 6. Therefore, when the assist stop signal AS is not input to the gate control circuit 114 in the inverter 112, the duty signal from the FET gate drive circuit 111 is input to the FET1 to FET6 through the gate control circuit 114, and further, the FET7 to FET9. Then, the motor 20 is driven.

本発明に係る電動パワーステアリング装置によると、異常検出部121はインバータ112を構成するFET1〜FET6のショート故障等に関する異常の検出を行う。異常検出部121が異常を検出するとアシスト停止信号ASを出力し、供給路a、b、cに設けられたFET7〜FET9をオフにすると共に、ゲート制御回路114を介してインバータ112を構成するFET1〜FET6をオフにする。これによって、インバータ112を構成するFETがショート故障を起こすことによって形成される閉回路を遮断し、運転者が意図しない操舵補助力や電磁ブレーキが発生することを回避することができる。   According to the electric power steering apparatus according to the present invention, the abnormality detection unit 121 detects an abnormality related to a short circuit failure or the like of the FET1 to FET6 constituting the inverter 112. When the abnormality detection unit 121 detects an abnormality, it outputs an assist stop signal AS, turns off the FETs 7 to 9 provided in the supply paths a, b, and c, and configures the inverter 112 via the gate control circuit 114. ~ Turn off FET6. As a result, the closed circuit formed by the short circuit failure of the FET constituting the inverter 112 can be cut off, and the generation of the steering assist force and the electromagnetic brake not intended by the driver can be avoided.

なお、異常回避部122によってFET1〜FET6及びFET7〜FET9がオフされると、モータ20を流れる電流経路が遮断されるため、モータ20には電流が流れなくなり、アシストは停止される。   When FET1 to FET6 and FET7 to FET9 are turned off by the abnormality avoiding unit 122, the current path flowing through the motor 20 is interrupted, so that no current flows through the motor 20, and the assist is stopped.

例えば図2に示されるように、インバータ112のFET1がショート故障を起こした場合、FET2、FET7、FET8を通る経路で閉回路Aが形成される。閉回路Aが形成されると、モータ20の誘起電圧によって運転者が意図しない電磁ブレーキが発生する恐れがある。しかし、本発明に係る電動パワーステアリング装置では、異常検出部121がFET1のショート故障を検出すると、異常回避部122はアシスト停止信号ASを出力して供給路a、b、cに設けられたFET7〜FET9をオフにすると共に、ゲート制御回路114を介してインバータ112を構成するFET1〜FET6をオフにする。これによって、意図しない電磁ブレーキが発生することが回避される。   For example, as shown in FIG. 2, when a short circuit failure occurs in the FET 1 of the inverter 112, a closed circuit A is formed along a path that passes through the FET 2, the FET 7, and the FET 8. When the closed circuit A is formed, an electromagnetic brake unintended by the driver may be generated by the induced voltage of the motor 20. However, in the electric power steering apparatus according to the present invention, when the abnormality detection unit 121 detects a short-circuit failure of the FET 1, the abnormality avoidance unit 122 outputs the assist stop signal AS and the FET 7 provided in the supply paths a, b, and c. The FET 9 is turned off, and the FET 1 to FET 6 constituting the inverter 112 are turned off via the gate control circuit 114. This avoids the occurrence of an unintended electromagnetic brake.

また、図3に示されるように、インバータ112のFET4がショート故障を起こした場合、FET5、FET7、FET8を通る経路で閉回路Bが形成される。閉回路Bが形成されると、モータ20の誘起電力によって運転者が意図しない電磁ブレーキが発生する恐れがある。しかし、本発明に係る電動パワーステアリング装置では、異常検出部121がFET4のショート故障を検出すると、異常回避部122はアシスト停止信号ASを出力して供給路a、b、cに設けられたFET7〜FET9をオフにすると共に、ゲート制御部114を介してインバータ112を構成するFET1〜FET6をオフにする。これによって、意図しない電磁ブレーキが発生することが回避される。   As shown in FIG. 3, when the FET 4 of the inverter 112 causes a short circuit failure, a closed circuit B is formed along a path that passes through the FET 5, FET 7, and FET 8. When the closed circuit B is formed, an electromagnetic brake unintended by the driver may be generated by the induced electric power of the motor 20. However, in the electric power steering apparatus according to the present invention, when the abnormality detection unit 121 detects a short-circuit failure of the FET 4, the abnormality avoidance unit 122 outputs the assist stop signal AS and the FET 7 provided in the supply paths a, b, and c. The FET 9 is turned off and the FET 1 to FET 6 constituting the inverter 112 are turned off via the gate control unit 114. This avoids the occurrence of an unintended electromagnetic brake.

上述の実施形態では、モータ20が3相モータである場合を示したため、モータ相電流の供給路が3つあり、3つの供給路に1つずつFETを設けるようにしている。モータ20が2相モータである場合には、モータ相電流の供給路は2つになり、2つの供給路に1つずつFETを設けるようにすれば良い。   In the above-described embodiment, since the motor 20 is a three-phase motor, there are three motor phase current supply paths, and one FET is provided in each of the three supply paths. When the motor 20 is a two-phase motor, there are two motor phase current supply paths, and one FET may be provided in each of the two supply paths.

以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to this, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.

インバータに異常が発生した場合に形成される閉回路を遮断するためのモータ駆動系の構成を示す回路結線図である。It is a circuit connection diagram which shows the structure of the motor drive system for interrupting | blocking the closed circuit formed when abnormality arises in an inverter. インバータのFET1がショート故障を起こした場合に形成される閉回路Aを説明するための回路結線図である。It is a circuit connection diagram for demonstrating the closed circuit A formed when FET1 of an inverter raise | generates a short circuit failure. インバータのFET4がショート故障を起こした場合に形成される閉回路Bを説明するための回路結線図である。It is a circuit connection diagram for demonstrating the closed circuit B formed when FET4 of an inverter raise | generates a short circuit failure. 一般的な電動パワーステアリング装置の構成例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of a general electric power steering device. 従来の電動パワーステアリング装置のコントロールユニットの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the control unit of the conventional electric power steering apparatus. モータ駆動回路の構成例を示す結線図である。It is a connection diagram which shows the structural example of a motor drive circuit.

符号の説明Explanation of symbols

20 モータ
110 モータ駆動回路
111 FETゲート駆動回路
112 インバータ
113 昇圧電源
114 ゲート制御回路
121 異常検出部
122 異常回避部
20 motor 110 motor drive circuit 111 FET gate drive circuit 112 inverter 113 step-up power supply 114 gate control circuit 121 abnormality detection unit 122 abnormality avoidance unit

Claims (3)

少なくとも操舵トルク及び車速に基づいて電流指令値を演算し、前記電流指令値に基づいてステアリング機構に操舵補助力を付与するモータの各相にモータ相電流を供給するインバータを具備した電動パワーステアリング装置において、
前記モータ相電流を前記モータに供給する各相供給路に第1のFET群を設け、前記インバータの異常が検出されたときに、前記インバータを構成する第2のFET群及び前記第1のFET群をオフにする機能を具備した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 apparatus including an inverter that calculates a current command value based on at least a steering torque and a vehicle speed, and supplies a motor phase current to each phase of a motor that applies a steering assist force to the steering mechanism based on the current command value In
A first FET group is provided in each phase supply path for supplying the motor phase current to the motor, and when an abnormality of the inverter is detected, the second FET group and the first FET constituting the inverter An electric power steering apparatus having a function of turning off the group.
少なくとも操舵トルク及び車速に基づいて電流指令値を演算し、前記電流指令値に基づいてステアリング機構に操舵補助力を付与するモータの各相にモータ相電流を供給するインバータを具備した電動パワーステアリング装置において、
前記モータ相電流を前記モータに供給する各相供給路に第1のFET群を設けると共に、前記インバータの異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部が前記異常を検出したときに前記第1のFET群をオフにすると共に、前記インバータに備えられたゲート制御回路を介して前記インバータを構成する第2のFET群をオフにする異常回避部とを具備した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 apparatus including an inverter that calculates a current command value based on at least a steering torque and a vehicle speed, and supplies a motor phase current to each phase of a motor that applies a steering assist force to the steering mechanism based on the current command value In
A first FET group is provided in each phase supply path for supplying the motor phase current to the motor, an abnormality detection unit for detecting an abnormality of the inverter, and when the abnormality detection unit detects the abnormality, And an abnormality avoiding unit for turning off a second FET group constituting the inverter via a gate control circuit provided in the inverter, and turning off one FET group. Steering device.
前記異常が前記インバータを構成するFETのショート故障である請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置。
The electric power steering apparatus according to claim 1 or 2, wherein the abnormality is a short-circuit failure of an FET constituting the inverter.
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