JP2010132206A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電動パワーステアリング装置に関し、特にそのモータ回路に装着されているモータリレーのリレー接点の異常を診断できる異常診断装置を備え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 device, and more particularly, to an electric power steering device including an abnormality diagnosis device capable of diagnosing abnormality of a relay contact of a motor relay mounted on the motor circuit.
車両用の電動パワーステアリング装置は、操向ハンドルの操作によりステアリングシヤフトに発生する操舵トルクと車速を検出し、その検出信号に基づいて操舵補助力を発生するモータへ供給するモータ電流の制御目標値である電流指令値を演算し、一方、実際にモータに流れるモータ電流を検出して電流指令値にフィードバックし、電流指令値と電流検出値との偏差が零になるように制御された電流制御値でモータを駆動し、操舵トルクに対応した操舵補助力をステアリング系に供給するように構成されたものがある。 An electric power steering device for a vehicle detects a steering torque and a vehicle speed generated in a steering shaft by operating a steering handle, and a control target value of a motor current supplied to a motor that generates a steering assist force based on the detection signal On the other hand, the current control value is controlled so that the deviation between the current command value and the detected current value becomes zero by detecting the motor current that actually flows to the motor and feeding back to the current command value. There is one configured to drive a motor with a value and supply a steering assist force corresponding to a steering torque to a steering system.
このような制御は、操舵トルクを検出するトルクセンサ、車速を検出する車速センサ、その他のセンサ類などが接続されたマイクロコンピュータ(CPU)から構成される制御装置をソフトウエアで駆動して実行される。 Such control is executed by driving a control device composed of a microcomputer (CPU) to which a torque sensor for detecting steering torque, a vehicle speed sensor for detecting vehicle speed, and other sensors are connected by software. The
前記した制御装置から出力される電流制御値でモータ電流を制御し、モータを駆動するモータ駆動回路には、半導体スイッチング素子とモータとをブリッジ接続したブリッジ回路を使用し、前記した電流制御値に基づいて決定されたPWM信号のデューテイ比により半導体スイッチング素子をON/OFF制御してモータ電流を制御するように構成されたモータ駆動回路が広く使用されており、最近はモータに3相ブラシレスモータが使用されている。以下、3相ブラシレスモータのモータ駆動回路を簡単に説明する。 The motor current is controlled by the current control value output from the control device described above, and the motor drive circuit for driving the motor uses a bridge circuit in which the semiconductor switching element and the motor are bridge-connected, and the current control value described above is used. 2. Description of the Related Art A motor drive circuit configured to control a motor current by controlling ON / OFF of a semiconductor switching element based on a duty ratio of a PWM signal determined based on the PWM signal is widely used. Recently, a three-phase brushless motor is used as a motor. in use. Hereinafter, the motor drive circuit of the three-phase brushless motor will be briefly described.
ブラシレスDCモータは、固定子に電機子コイルが配置され、回転子が永久磁石で構成されており、永久磁石の回転位置に従い、永久磁石の磁界と電機子コイルの作る磁界が直交するように永久磁石の位置に対応した磁極のコイルに流す直流電流のタイミングをとるように構成されている。永久磁石の回転位置を検出する回転センサは固定子に配置されており、センサの検出素子の個数はモータを構成する相数に比例し、3相モータであれば検出素子は3個を必要とする。回転センサの検出素子にはホール素子などが使用される。 In a brushless DC motor, an armature coil is arranged on a stator, a rotor is composed of a permanent magnet, and the permanent magnet magnetic field and the magnetic field generated by the armature coil are made to be orthogonal according to the rotational position of the permanent magnet. It is configured to take the timing of the direct current that flows through the coil of the magnetic pole corresponding to the position of the magnet. The rotation sensor for detecting the rotational position of the permanent magnet is arranged on the stator, and the number of detection elements of the sensor is proportional to the number of phases constituting the motor, and three detection elements are required for a three-phase motor. To do. A Hall element or the like is used as a detection element of the rotation sensor.
図12は、3相ブラシレスモータを駆動するモータ駆動回路の概略構成を説明するブロック図である。モータ駆動回路100は6個の半導体スイッチング素子から構成されるインバータ回路で、スイッチング素子S1 とS2 の組み合わせ、スイッチング素子S3 とS4 の組み合わせ、スイッチング素子S5 とS6 の組み合わせから構成される。また、モータMの電気角を検出する回転センサは3個の検出素子(ホール素子)H1 、H2 、H3 で構成され、検出素子H1 、H2 、H3 は図12に示すように各相の中性軸と60°位相がずれて配置されており、各相の相電流値I1 、I2 、I3 はモータMの電気角を検出する検出素子H1 、H2 、H3 の立上り、立下りに応じてオン/オフ制御される。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a motor drive circuit that drives a three-phase brushless motor. The
図13は、回転センサの検出素子H1 、H2 、H3 の立上り、立下りのタイミングと、スイッチング素子S1 〜S6 のオン/オフ制御のタイミングを説明する図である。検出素子H1 の立上りでスイッチング素子S1 がオン、検出素子H2 の立上りでスイッチング素子S1 がオフとなりA相が励磁される。検出素子H1 の立上りから60°回転するまではスイッチング素子S4 がオン、60°回転以降はスイッチング素子S6 がオンとなり、B相、C相がそれぞれ逆極性になるように励磁される。同時に2相が励磁されるので、効率よくモータMを駆動することができる。モータMを逆転させるときは、検出素子H1 〜H3 の立上り、立下りに対応するスイッチング素子S1 〜S6 のオン/オフ制御の関係を逆にすればよい。 FIG. 13 is a diagram for explaining the rise and fall timings of the detection elements H1, H2, and H3 of the rotation sensor and the on / off control timings of the switching elements S1 to S6. At the rise of the detection element H1, the switching element S1 is turned on, and at the rise of the detection element H2, the switching element S1 is turned off to excite the A phase. The switching element S4 is turned on until it rotates 60 ° from the rise of the detection element H1, and the switching element S6 is turned on after the rotation of 60 °, and the B phase and the C phase are excited so as to have opposite polarities. Since two phases are excited simultaneously, the motor M can be driven efficiently. To reverse the motor M, the on / off control relationship of the switching elements S1 to S6 corresponding to the rising and falling of the detection elements H1 to H3 may be reversed.
上記したような、モータ駆動回路のスイッチング素子の絶縁破壊が発生した場合は、モータに異常電流が流れてモータが焼損したり、モータが電磁ブレーキとして作動し急停止するなどして不測の事態が発生するおそれがあるから、これを防止するためにモータ駆動回路にはモータ端子をスイッチング素子から開放するモータリレーが介装されている。 When the breakdown of the switching element of the motor drive circuit as described above occurs, an unexpected current may occur due to abnormal current flowing through the motor, causing the motor to burn out, or the motor to operate as an electromagnetic brake and stop suddenly. In order to prevent this, a motor relay that opens the motor terminal from the switching element is interposed in the motor drive circuit.
しかし、モータリレーを装着すると、リレー接点に異物が付着したり、酸化被膜に覆われてリレー接点が接触不良を起こし、モータリレーは励磁されてもリレー接点は開放状態になってしまうという故障が発生する場合がある。 However, when a motor relay is installed, foreign matter may adhere to the relay contact, or the relay contact may be defective due to being covered with an oxide film, and the relay contact will be open even if the motor relay is excited. May occur.
また、モータ電流検出手段が故障した場合は、正確なモータ電流を測定することができず、制御装置から適切な電流制御値が出力されなくなり、この結果、必要以上の電流がモータに流れて過大な操舵補助力を供給したり、或いはモータに必要なだけの電流が流れずに十分な操舵補助力を供給できないという不都合が発生することになる。 In addition, if the motor current detection means fails, the accurate motor current cannot be measured, and an appropriate current control value cannot be output from the control device. As a result, excessive current flows to the motor and becomes excessive. Inadequate steering assisting force, or a sufficient amount of steering assisting force cannot be supplied because a current necessary for the motor does not flow.
上記したような故障による不測の事態を回避するため、制御装置には初期診断機能が組み込まれており、エンジンを起動するときに初期診断機能を実行し、強制的にモータ電流を流してモータ電流検出手段や、モータリレーのリレー接点の動作を確認するように構成されたものが本出願人により提案されている(特許文献1参照)。
前記した制御装置に組み込まれた初期診断機能では、これらのモータリレーについても異常診断を行う。この場合、従来からリレー接点の溶着故障は必ず検出されるように構成されているが、リレー接点のオープン故障、即ち、接点に異物が付着するなどして発生する導通不良については、従来は積極的には検出するようには構成されていなかった。 In the initial diagnosis function incorporated in the control device described above, abnormality diagnosis is also performed for these motor relays. In this case, the relay contact welding failure is conventionally detected without fail. However, the relay contact open failure, that is, the continuity failure that occurs due to foreign matter adhering to the contact has been positive in the past. Was not configured to detect.
従来は、リレー接点のオープン故障が発生すると、モータ回路の天絡或いは地絡が生じた場合と類似した異常状態が発生するので、発生した異常状態からリレー接点のオープン故障の発生を推測していた。しかし、リレー接点のオープン故障は、再現性に乏しい場合が多く、故障解析に困難が伴う。また、リレー接点のオープン故障の検出では、どのリレーがオープン故障を生じたのかを特定することができれば、故障解析をより迅速に行うことができるが、従来の診断機能ではリレー接点のオープン故障を生じたリレーを特定することはできなかった。 Conventionally, when an open failure of a relay contact occurs, an abnormal state similar to that when a motor circuit ground fault or ground fault occurs occurs. Therefore, the occurrence of an open failure of a relay contact is estimated from the generated abnormal state. It was. However, the relay contact open failure often has poor reproducibility, and failure analysis is difficult. In addition, when detecting an open failure of a relay contact, if it is possible to identify which relay has caused the open failure, failure analysis can be performed more quickly. The resulting relay could not be identified.
一方、リレー接点のオープン故障の原因は、リレー接点に絶縁性の異物が付着することが原因の1つとされているが、突入電流(リレー接点が閉じる瞬間に流れる電流)が流れるような状態でリレー接点が閉じるような使用形態においては、リレー接点のオープン故障は発生せず、リレー接点が閉じた瞬間には電流が流れないような使用形態においては、リレー接点のオープン故障は一定の頻度で発生することが経験的に知られている。 On the other hand, the cause of an open failure of a relay contact is one of the causes of adhesion of insulating foreign matter to the relay contact, but in a state where an inrush current (current that flows at the moment when the relay contact closes) flows. In usage patterns in which the relay contacts are closed, relay contact open failures do not occur, and in usage patterns in which current does not flow at the moment when the relay contacts are closed, relay contact open failures occur at a certain frequency. It is empirically known to occur.
これは、突入電流が流れるような状態でリレー接点が閉じるような使用形態においては、接点に付着した異物が突入電流により除去されるのに対し、リレー接点が閉じた時には電流が流れず、閉じた状態のリレー接点に電流が流れるような使用形態では、電流による異物除去ができないためと推測される。従って、リレー接点が閉じた瞬間に電流が流れるような動作を行うことで接点に付着した異物を除去することで、リレー接点のオープン故障の発生も抑えられるという効果を期待することができる。 This is because in a usage configuration in which the relay contact closes in a state where an inrush current flows, the foreign matter adhering to the contact is removed by the inrush current, whereas no current flows when the relay contact is closed, and the contact is closed. It is presumed that the foreign matter cannot be removed by the current in the usage mode in which the current flows through the relay contact in the above state. Therefore, it is possible to expect an effect that the occurrence of an open failure of the relay contact can be suppressed by removing foreign matter attached to the contact by performing an operation in which a current flows at the moment when the relay contact is closed.
この発明は、上記した観点に鑑みてなされたもので、リレー接点のオープン故障の発生を抑制しつつ、リレー接点のオープン故障の診断を可能とする制御装置を備えた電動パワーステアリング装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above viewpoint, and provides an electric power steering device including a control device that enables diagnosis of an open failure of a relay contact while suppressing the occurrence of an open failure of a relay contact. Objective.
この発明は上記課題を解決するもので、請求項1の発明は、操舵補助力の供給源として3相ブラシレスモータを使用する車両用の電動パワーステアリング装置において、少なくともステアリングシャフトに発生する操舵トルク信号に基づいてモータ電流の制御目標値である電流指令値を演算し、該電流指令値に基づいて決定されたモータ各相の電流制御値により複数のスイッチング素子を駆動するPWM信号のデューテイ比を決定し、決定されたデューテイ比でスイッチング素子をON/OFF制御して前記モータを駆動する制御装置と、前記モータのA相端子及びB相端子と前記モータのA相及びB相に対応するスイッチング素子との間に介装され、励磁によりリレー接点が閉じる方向に作動するA相モータリレー及びB相モータリレーと、A相モータ回路に装着されたA相モータ電流検出器とを備え、前記制御装置は、エンジン起動時における制御系の初期診断期間においては、A相モータリレー及びB相モータリレーを励磁すると共に前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御し、検出されたA相モータ電流に基づいてA相及びB相モータリレーのリレー接点の状態を判定することを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems. The invention according to
また、前記制御装置は、エンジン起動時の制御系の初期診断期間においては、前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御した後にA相モータリレー及びB相モータリレーを励磁し、検出されたA相モータ電流に基づいてA相及びB相モータリレーのリレー接点の状態を判定してもよい。 In addition, during the initial diagnosis period of the control system when the engine is started, the control device excites and detects the A-phase motor relay and the B-phase motor relay after forcibly controlling the switching element at a preset specific duty ratio. The state of the relay contacts of the A-phase and B-phase motor relays may be determined based on the A-phase motor current.
そして、前記制御装置は、A相モータ電流の絶対値が所定の閾値以上の場合、A相及びB相モータリレーのリレー接点は正常であると判定するものとする。 And the said control apparatus shall determine with the relay contact of A phase and B phase motor relay being normal, when the absolute value of A phase motor current is more than a predetermined threshold value.
そして、前記制御装置は、A相モータ電流の絶対値が零の場合は、故障判定回数が所定値以上となったとき、A相モータリレーのリレー接点が異常と判定するものとする。 When the absolute value of the A-phase motor current is zero, the control device determines that the relay contact of the A-phase motor relay is abnormal when the number of failure determinations is equal to or greater than a predetermined value.
請求項5の発明は、操舵補助力の供給源として3相ブラシレスモータを使用する車両用の電動パワーステアリング装置において、少なくともステアリングシャフトに発生する操舵トルク信号に基づいてモータ電流の制御目標値である電流指令値を演算し、該電流指令値に基づいて決定されたモータ各相の電流制御値により複数のスイッチング素子を駆動するPWM信号のデューテイ比を決定し、決定されたデューテイ比でスイッチング素子をON/OFF制御して前記モータを駆動する制御装置と、前記モータのA相端子及びB相端子と前記モータのA相及びB相に対応するスイッチング素子との間に介装され、励磁によりリレー接点が閉じる方向に作動するA相モータリレー及びB相モータリレーと、A相モータ回路に装着されたA相モータ電流検出器、及びC相モータ回路に装着されたC相モータ電流検出器とを備え、前記制御装置は、エンジン起動時の制御系の初期診断期間においては、A相モータリレー又はB相モータリレーを励磁すると共に前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御し、検出されたA相モータ電流又はC相モータ電流に基づいてA相又はB相モータリレーのリレー接点の状態を判定することを特徴とする電動パワーステアリング装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus for a vehicle that uses a three-phase brushless motor as a supply source of the steering assist force, the motor current control target value is based on at least a steering torque signal generated in the steering shaft. The current command value is calculated, the duty ratio of the PWM signal for driving the plurality of switching elements is determined by the current control value of each phase of the motor determined based on the current command value, and the switching element is determined with the determined duty ratio. The control device that drives the motor by ON / OFF control, and the A-phase terminal and B-phase terminal of the motor and switching elements corresponding to the A-phase and B-phase of the motor are relayed by excitation. A-phase motor relay and B-phase motor relay that operate in the direction to close the contacts, and A-phase motor mounted on the A-phase motor circuit A current detector, and a C-phase motor current detector mounted on the C-phase motor circuit, wherein the control device is an A-phase motor relay or a B-phase motor relay in the initial diagnosis period of the control system at the time of engine startup. And forcibly controlling the switching element at a predetermined duty ratio set in advance, and determining the state of the relay contact of the A-phase or B-phase motor relay based on the detected A-phase motor current or C-phase motor current This is an electric power steering device.
また、前記制御装置は、エンジン起動時の制御系の初期診断期間においては、前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御した後にA相モータリレー又はB相モータリレーを励磁し、検出されたA相モータ電流に基づいてA相又はB相モータリレーのリレー接点の状態を判定してもよい。 In addition, during the initial diagnosis period of the control system when the engine is started, the control device excites the A-phase motor relay or the B-phase motor relay after forcibly controlling the switching element with a predetermined duty ratio set in advance. The state of the relay contact of the phase A or phase B motor relay may be determined based on the phase A motor current.
そして、前記制御装置は、A相モータ電流又はC相モータ電流の絶対値が所定の閾値以上の場合には、A相又はC相モータリレーのリレー接点は正常であると判定するものとする。 The control device determines that the relay contact of the A-phase or C-phase motor relay is normal when the absolute value of the A-phase motor current or the C-phase motor current is equal to or greater than a predetermined threshold value.
そして、前記制御装置は、A相モータ電流又はC相モータ電流の絶対値が所定の閾値未満の場合には、故障判定回数が所定値以上となったとき、A相モータリレー又はC相モータリレーのリレー接点が異常と判定するものとする。 When the absolute value of the A-phase motor current or the C-phase motor current is less than a predetermined threshold, the control device can detect the A-phase motor relay or the C-phase motor relay when the failure determination count is equal to or greater than a predetermined value. It is assumed that the relay contact is determined to be abnormal.
請求項9の発明は、操舵補助力の供給源として3相ブラシレスモータを使用する車両用の電動パワーステアリング装置において、少なくともステアリングシャフトに発生する操舵トルク信号に基づいてモータ電流の制御目標値である電流指令値を演算し、該電流指令値に基づいて決定されたモータ各相の電流制御値により複数のスイッチング素子を駆動するPWM信号のデューテイ比を決定し、決定されたデューテイ比でスイッチング素子をON/OFF制御して前記モータを駆動する制御装置と、前記モータのA相端子及びB相端子と前記モータのA相及びB相に対応するスイッチング素子との間に介装され、励磁によりリレー接点が閉じる方向に作動するA相モータリレー及びB相モータリレーと、A相モータ回路に装着されたA相モータ電流検出器、及びC相モータ回路に装着されたC相モータ電流検出器とを備え、前記制御装置は、エンジン起動時における制御系の初期診断期間においては、A相モータリレー及びB相モータリレーを励磁すると共に前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御し、検出されたA相モータ電流に基づいてA相及びB相モータリレーのリレー接点の状態を判定することを特徴とする電動パワーステアリング装置である。 According to a ninth aspect of the present invention, in the electric power steering device for a vehicle that uses a three-phase brushless motor as a supply source of the steering assist force, the motor current control target value is based on at least a steering torque signal generated in the steering shaft. The current command value is calculated, the duty ratio of the PWM signal for driving the plurality of switching elements is determined by the current control value of each phase of the motor determined based on the current command value, and the switching element is determined with the determined duty ratio. The control device that drives the motor by ON / OFF control, and the A-phase terminal and B-phase terminal of the motor and switching elements corresponding to the A-phase and B-phase of the motor are relayed by excitation. A-phase motor relay and B-phase motor relay that operate in the direction to close the contacts, and A-phase motor mounted on the A-phase motor circuit A current detector, and a C-phase motor current detector mounted on the C-phase motor circuit, wherein the control device is configured to output an A-phase motor relay and a B-phase motor relay during an initial diagnosis period of the control system when the engine is started. And forcibly controlling the switching element with a predetermined duty ratio set in advance, and determining the state of the relay contacts of the A-phase and B-phase motor relays based on the detected A-phase motor current. This is an electric power steering device.
また、前記制御装置は、エンジン起動時の制御系の初期診断期間においては、前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御した後にA相モータリレー及びB相モータリレーを励磁し、検出されたA相モータ電流に基づいてA相及びB相モータリレーのリレー接点の状態を判定してもよい。 In addition, during the initial diagnosis period of the control system when the engine is started, the control device excites and detects the A-phase motor relay and the B-phase motor relay after forcibly controlling the switching element at a preset specific duty ratio. The state of the relay contacts of the A-phase and B-phase motor relays may be determined based on the A-phase motor current.
そして、前記制御装置は、A相モータ電流の絶対値が所定の閾値以上の場合、A相及びB相モータリレーのリレー接点は正常であると判定するものとする。 And the said control apparatus shall determine with the relay contact of A phase and B phase motor relay being normal, when the absolute value of A phase motor current is more than a predetermined threshold value.
そして、前記制御装置は、A相モータ電流の絶対値が所定の閾値未満であり、且つC相モータ電流の絶対値が所定の閾値以上の場合は、さらにA相モータ電流の絶対値とC相モータ電流の絶対値とが等しく、且つ故障判定回数が所定値以上となったとき、B相モータリレーのリレー接点が異常と判定するものとする。 When the absolute value of the A-phase motor current is less than a predetermined threshold value and the absolute value of the C-phase motor current is equal to or greater than the predetermined threshold value, the control device further determines the absolute value of the A-phase motor current and the C-phase value. When the absolute value of the motor current is equal and the number of times of failure determination exceeds a predetermined value, it is determined that the relay contact of the B-phase motor relay is abnormal.
そして、前記制御装置は、A相モータ電流の絶対値が所定の閾値未満であり、且つC相モータ電流の絶対値が所定の閾値未満の場合は、故障判定回数が所定値以上となったとき、A相モータリレー及びB相モータリレーのリレー接点は異常と判定するものとする。 When the absolute value of the A-phase motor current is less than a predetermined threshold and the absolute value of the C-phase motor current is less than the predetermined threshold, the controller determines that the number of times of failure determination is equal to or greater than a predetermined value. The relay contacts of the A-phase motor relay and the B-phase motor relay are determined to be abnormal.
さらに、前記制御装置は、A相モータリレー及び/又はB相モータリレーのリレー接点が異常と判定されたときはフェールセーフ処理を実行するものとする。 Furthermore, the control device performs fail-safe processing when it is determined that the relay contact of the A-phase motor relay and / or the B-phase motor relay is abnormal.
請求項1乃至4の発明によれば、エンジン起動時における制御系の初期診断期間において、A相モータリレー及びB相モータリレーを励磁してリレー接点を閉じてスイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御し、このとき検出されたA相モータ電流からA相及びB相モータリレーのリレー接点の状態を判定するものであるから、リレー接点が閉じたときにモータ電流が流れるので、リレー接点に異物が付着したような場合でも異物を排除することが可能であり、異物を排除してリレー接点の状態を正確に判定することができる。 According to the first to fourth aspects of the present invention, in the initial diagnosis period of the control system at the time of starting the engine, the A phase motor relay and the B phase motor relay are excited to close the relay contact, and the switching element is set in advance. Because it is forcibly controlled by the ratio and the state of the relay contacts of the A-phase and B-phase motor relays is determined from the A-phase motor current detected at this time, the motor current flows when the relay contacts are closed. Even when foreign matter adheres to the contact, it is possible to eliminate the foreign matter, and it is possible to accurately determine the state of the relay contact by removing the foreign matter.
請求項5乃至8の発明によれば、請求項1及び2の発明と同様に、リレー接点に異物が付着したような場合でも異物を排除してリレー接点の状態を正確に判定することができるほか、A相モータリレーのリレー接点及びB相モータリレーのリレー接点の状態を別々に判定することができ、異常が発生したモータリレーを特定することが可能となる。 According to the fifth to eighth aspects of the invention, similar to the first and second aspects of the invention, even when foreign matter adheres to the relay contact, the state of the relay contact can be accurately determined by removing the foreign matter. In addition, the state of the relay contact of the A-phase motor relay and the relay contact of the B-phase motor relay can be determined separately, and the motor relay in which an abnormality has occurred can be identified.
請求項9乃至13の発明によれば、請求項1及び2の発明と同様に、リレー接点に異物が付着したような場合でも異物を排除してリレー接点の状態を正確に判定することができるほか、同時に2個のモータリレーのリレー接点の状態を判定することができ、迅速な判定が可能となる。 According to the ninth to thirteenth aspects of the invention, as in the first and second aspects of the invention, even when a foreign object adheres to the relay contact, it is possible to accurately determine the state of the relay contact by eliminating the foreign object. In addition, the state of the relay contacts of the two motor relays can be determined at the same time, and quick determination is possible.
請求項2、6、9のように、初期診断期間において、スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御した後にA相モータリレー及び/又はB相モータリレーを励磁し、検出されたA相モータ電流に基づいてA相及びB相モータリレーのリレー接点の状態を判定するときは、リレー接点が閉じた瞬間にモータ電流が流れる状態が確実に設定されるからリレー接点に付着した異物の除去可能性をさらに高めることができる。 In the initial diagnosis period, after the switching element is forcibly controlled at a specific duty ratio set in advance, the A phase motor relay and / or the B phase motor relay is excited and detected in the initial diagnosis period. When determining the relay contact state of the A-phase and B-phase motor relays based on the phase motor current, the state in which the motor current flows is set reliably at the moment when the relay contact is closed. The possibility of removal can be further increased.
以下、この発明の実施の形態について説明する。なお、この発明の実施の形態の電動パワーステアリング装置で使用するモータは、先の背景技術において説明した3相ブラシレスDCモータと基本的に同じであるから、ここではモータの構成については説明を省略する。以下の説明では3相ブラシレスDCモータを、単にモータという場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below. Since the motor used in the electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention is basically the same as the three-phase brushless DC motor described in the background art above, description of the motor configuration is omitted here. To do. In the following description, the three-phase brushless DC motor may be simply referred to as a motor.
[制御装置の構成と動作の概略]
図1は、この発明の実施の形態の電動パワーステアリング装置の制御装置を構成する制御回路10及びその周辺の回路要素の概略を説明するブロック図、図2はスイッチング回路20の構成を説明する図、図3はPID演算器16の構成を説明する図である。
[Outline of control device configuration and operation]
FIG. 1 is a block diagram for explaining the outline of a
図1において、トルクセンサ11で検出された操舵トルク、及び車速センサ12で検出された車速は、目標電流演算手段を構成する目標電流演算器13に入力され、モータ電流の制御目標値Iが演算される。演算されたモータ電流の制御目標値Iは相電流演算器14に入力され、モータ回転数検出器である回転センサ23で検出されたモータMの電気角に応じて、モータMの3相(A相、B相、C相)に対応した3つの相電流値I1 、I2 、I3 に変換される。
In FIG. 1, the steering torque detected by the
比較器15においては、前記した相電流値I1 に、後述するA相モータ電流検出器41から出力されたモータ電流検出値i1 がフィードバックされ、フィードバック制御が行なわれる。
In the
PID演算器16は、具体的には図3に示すように比例演算器16a、積分演算器16b、微分補償器16c、及び加算器16dから構成される。なお、後述するPID演算器32、36も同様の構成である。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
比例演算器16aでは、相電流値I1 とモータ電流検出値i1 との差に比例した比例値が出力される。さらに比例演算器16aの出力はフィードバック系の特性を改善するため積分演算器16bにおいて積分され、出力される。微分補償器16cは相電流値I1 に対するモータ電流の応答速度を高めるため、相電流値I1 の微分値が出力される。加算器16dは、これら比例演算器16a、積分演算器16b、微分補償器16cの出力を加算するもので、加算結果は電圧制御値E1 として出力される。
The
加算器17は、前記した電圧制御値E1 に補償演算器18から出力された補償値Zとを加算するもので、補償値Zが加算された電圧制御値E11が後段のスイッチング回路20に出力される。
The
補償演算器18は、電圧検出器22で検出されたモータMへ印加された電圧とモータMの回転角を検出する回転センサ23により検出された電気角を入力とし、モータに発生する逆起電力及びモータ電流に含まれる高調波リップルなどを補償する補償値Zを演算し、加算器17に出力する。
The
スイッチング回路20は、図2に示すように、加算器17、33、37から出力される電圧制御値E11、E21、E31を、半導体スイッチング素子(以下、FETという)をON/OFF制御するPWM信号のデューテイ比に変換する変換部21と、変換部21から出力されるデューテイ比によりON/OFF制御されるモータMの3相に対応するA相のFET1 とFET2 、B相のFET3 とFET4 、C相のFET5 とFET6 の6個のFETから構成される。
As shown in FIG. 2, the switching
A相モータ電流検出器41は、モータMに流れるA相モータ電流を検出するもので、A相回路に直列に挿入された抵抗Ra の両端の電圧から電流値を検出し、検出された電流値i1 を比較器15、後述するモータ電流検出演算器34、及び異常判定器45に出力する。
The A-phase motor
電圧検出器22は、モータMの端子に印加される電圧を検出するもので、検出された電圧値を補償演算器18に出力する。
The
以上の構成は、相電流演算器14から出力される相電流値I1 の回路であるが、相電流値I3 の回路も全く同様で、比較器35、PID演算器36、加算器37、スイッチング回路20、C相モータ電流検出器43から構成されている。
The above configuration is the circuit of the phase current value I1 output from the phase
相電流値I2 の回路では、比較器31、PID演算器32、加算器33、スイッチング回路20から構成される点は相電流値I1 の回路と同様であるが、A相モータ電流検出器41に代えてモータ電流検出演算器34を備え、A相モータ電流検出器41の出力である電流値i1 と、C相モータ電流検出器43の出力である電流値i3 を入力とし、その出力である電流値i2 を比較器31に入力して相電流演算器14から出力される相電流値I2と演算してPID演算器32に入力する点で相違する。
The circuit of the phase current value I2 is the same as the circuit of the phase current value I1 in that the
以上説明した制御回路10の構成は、ブラシレスDCモータの3相制御において慣用されている技術である。
The configuration of the
次に、その動作を簡単に説明する。トルクセンサ11で検出された操舵トルク、及び車速センサ12で検出された車速に基づいて、目標電流演算器13でモータ電流の制御目標値Iが演算され、制御目標値Iは、相電流演算器14においてホール素子等からなる回転センサ23で検出されたモータMの電気角に応じてオン/オフ制御され、3つの相電流値I1 、I2 、I3 に変換される。
Next, the operation will be briefly described. Based on the steering torque detected by the
相電流値I1 は、PID演算器16で所定の制御量が調整されて電圧制御値E1 に変換された後、さらに補償演算器18から出力された補償値Zとが加算され、得られた電圧制御値E11がスイッチング回路20に出力され、対応するスイッチング素子が制御される。A相モータ電流検出器41で検出されたモータ電流値i1 は、比較器15を経て相電流値I1 にフィードバックされる。
The phase current value I1 is adjusted to a predetermined control amount by the
相電流値I2 、I3 についても同様に処理され、電圧制御値E21によりスイッチング回路20の対応するスイッチング素子が制御され、電圧制御値E31によりスイッチング回路20の対応するスイッチング素子が制御される。C相モータ電流検出器43で検出されたモータ電流値i3 は比較器35を経て相電流値I3 にフィードバックされる。
The phase current values I2 and I3 are processed in the same manner, and the corresponding switching element of the switching
通常の走行状態におけるスイッチング回路20の動作では、変換部21において加算器17、33、37から出力される電圧制御値E11、E21、E31に対応したPWM信号のデューテイ比が決定され、決定されたデューテイ比によりA相のFET1 とFET2 、B相のFET3 とFET4 、C相のFET5 とFET6 がそれぞれON/OFF制御され、モータMが駆動される。
In the operation of the switching
次に、モータ電流の異常が検出されたときにモータMをスイッチング回路20から切り離す構成について説明する。
Next, a configuration for disconnecting the motor M from the switching
図1において、モータMのA相回路には、A相モータリレー42のリレー接点42aが挿入されており、B相回路には、B相モータリレー44のリレー接点44aが挿入されている。A相モータリレー42及びC相モータリレー44は、異常判定器45により制御されるモータリレー駆動回路46により駆動され、A相モータリレー42及びC相モータリレー44のリレーコイルに通電されるとリレー接点42a、44aが閉じてモータMはスイッチング回路20に接続され、リレーコイルへの通電が停止するとリレー接点42a、44aが開いてモータMはスイッチング回路20から切り離されるように構成されている。
In FIG. 1, the
異常判定器45は、A相モータ電流検出器41で検出されたA相モータ電流値i1 と、C相モータ電流検出器43で検出されたC相モータ電流値i3 とを入力として、A相モータ電流、C相モータ電流の状態により異常の発生の有無を判定し、異常発生と判定されたときはモータリレー駆動回路46に作動指令信号を出力し、A相モータリレー42のリレー接点43a及びB相モータリレー44のリレー接点44aを開き、モータMをスイッチング回路20から切り離す。
The abnormality determination unit 45 receives the A-phase motor current value i1 detected by the A-phase motor
[初期診断時におけるリレー接点の異常検出動作の概略]
次に、制御装置で実行される初期診断時におけるモータリレーのリレー接点の異常検出動作の詳細を説明する。初期診断時の異常検出動作は、エンジンを始動した直後で、走行を開始する前に短時間実施される。制御装置の通常の制御動作は禁止され、先に説明した通常の制御動作において実行される異常判定器45による判定動作は行われないが、以下説明する初期診断時の異常検出動作では、モータ電流の状態からリレー接点の異常を診断する。
[Outline of abnormality detection operation of relay contact at initial diagnosis]
Next, details of the abnormality detection operation of the relay contact of the motor relay at the time of initial diagnosis executed by the control device will be described. The abnormality detection operation at the time of the initial diagnosis is performed for a short time immediately after starting the engine and before starting the running. The normal control operation of the control device is prohibited, and the determination operation by the abnormality determination unit 45 executed in the normal control operation described above is not performed. However, in the abnormality detection operation at the initial diagnosis described below, the motor current is Diagnose the relay contact abnormality from the state of.
初期診断時の異常検出動作では、PWM信号のデューテイ比を異常検出動作のために予め決定された特定デューテイ比に設定し、スイッチング回路20のスイッチング素子であるFET1 〜FET6 をこの特定デューテイ比で強制駆動する。モータリレーを強制励磁してリレー接点を閉じ、その時に電流検出器で検出されたA相乃至C相のモータ電流の状態からリレー接点の異常を診断する。異常診断動作には複数の実施例がある。以下、順次説明する。
In the abnormality detection operation at the time of initial diagnosis, the duty ratio of the PWM signal is set to a specific duty ratio determined in advance for the abnormality detection operation, and the switching elements FET1 to FET6 of the switching
[異常診断動作の第1実施例]
リレー接点の異常診断動作の第1実施例を説明する。図4及び図5はA相リレー接点及びB相リレー接点の異常診断動作を説明するフローチャートである。
[First Example of Abnormality Diagnosis Operation]
A first embodiment of the relay contact abnormality diagnosis operation will be described. 4 and 5 are flowcharts for explaining an abnormality diagnosis operation for the A-phase relay contact and the B-phase relay contact.
図4のフローチャートは、第1実施例の診断処理の前半を説明するフローチャートであるほか、後述する第2、第3実施例の診断処理の前半を説明するフローチャートでもある。図4のフローチャートは、処理の内容が多少異なる図4(a)のフローチャートと、図4(b)のフローチャートがあるが、相互に代替可能な処理を示す。また、図4(a)、図4(b)のフローチャートで「A相及び/又はB相」と記載した部分は、第1実施例及び第3実施例では「A相及びB相」であり、第2実施例では「A相(又はB相)」の意味である。 The flowchart in FIG. 4 is a flowchart for explaining the first half of the diagnostic processing of the first embodiment, and is also a flowchart for explaining the first half of diagnostic processing of the second and third embodiments described later. The flowchart of FIG. 4 includes the flowchart of FIG. 4 (a) and the flowchart of FIG. 4 (b), which are slightly different from each other, but shows processes that can be substituted for each other. In addition, the portions described as “A phase and / or B phase” in the flowcharts of FIGS. 4A and 4B are “A phase and B phase” in the first and third embodiments. In the second embodiment, it means “A phase (or B phase)”.
また、図6は、第1実施例におけるA相モータ電流の流れを説明する図、図7は異常診断動作を説明するタイミングチャートである。 FIG. 6 is a diagram for explaining the flow of the A-phase motor current in the first embodiment, and FIG. 7 is a timing chart for explaining the abnormality diagnosis operation.
図4及び図5のフローチャートを参照して異常診断動作を説明する。第1実施例では、A相モータ電流が図6で矢印aで示す方向に流れる状態、即ち、スイッチング回路20からA相モータ電流検出器41の抵抗Ra、A相リレー接点42a、モータM、B相リレー接点44aを経てスイッチング回路20に向かう方向に流れる状態を設定し、また、これと逆方向に流れる状態を設定して異常診断を行う。
The abnormality diagnosis operation will be described with reference to the flowcharts of FIGS. In the first embodiment, the A-phase motor current flows in the direction indicated by the arrow a in FIG. 6, that is, the resistance Ra, the
また、図7に示すタイミングチャートは、A相リレー接点42a、B相リレー接点44aが正常なときの状態を示しており、A相モータ電流はB相リレー接点44aが閉じると流れることが示されている。
The timing chart shown in FIG. 7 shows a state when the
まず、図4(a)のフローチャートから説明する。A相モータリレー42及びB相モータリレー44を強制的に励磁し、A相リレー接点42aの閉じ状態、及びB相リレー接点44aの閉じ状態を設定する(ステップP1)。リレー接点の閉じ状態が安定する所定の安定化時間の経過を待ち(ステップP2)、スイッチング回路20のFET1 〜FET6を特定デューテイ比で強制駆動する(ステップP3)。その動作タイミングは図7のタイミングチャートを参照するとよい。
First, the flowchart of FIG. 4A will be described. The A
また、この処理に代えて図4(b)のフローチャートのように、スイッチング回路20のFET1 〜FET6 を特定デューテイ比で強制駆動し(ステップP1a)、その後にA相モータリレー及びB相モータリレーを強制的に励磁(ステップP2a)してもよい。この処理によれば、リレー接点が閉じた瞬間にモータ電流が流れるから、リレー接点に付着した異物を排除する効果を更に高めることができる。その動作タイミングは図7のタイミングチャートを参照するとよい。
Further, instead of this processing, as shown in the flowchart of FIG. 4B, the FET1 to FET6 of the switching
図5のフローチャートに移り、A相モータ電流の状態をA相モータ電流検出器41で検出し、A相モータ電流の絶対値が所定の閾値よりも大きいか否か(|A相電流|≧閾値?)を判定する(ステップP11)。判定結果が肯定されるときは、A相モータリレーのリレー接点42a及びB相モータリレーのリレー接点44aは正常と判定され(ステップP12)、次の初期診断処理に移る。
Moving to the flowchart of FIG. 5, the state of the A-phase motor current is detected by the A-phase motor
ステップP11の判定結果が否定の場合は、A相モータ電流の絶対値が0(零)か否か(|A相電流|=0?)、即ちA相モータ電流が流れているか否かを判定する(ステップP13)。判定結果が肯定されるときは、故障判定の繰り返し回数を計数する故障判定カウンタの計数値Nが予め設定された判定値n1以上か否か(N≧n1)を判定する(ステップP14)。判定結果が肯定されるときは、A相モータリレーの異常判定を確定し、フェールセーフ処理を実行して(ステップP15)、次の初期診断処理に移る。 If the determination result in step P11 is negative, it is determined whether the absolute value of the A-phase motor current is 0 (zero) (| A-phase current | = 0?), That is, whether the A-phase motor current is flowing. (Step P13). When the determination result is affirmative, it is determined whether or not the count value N of a failure determination counter that counts the number of times of failure determination is greater than or equal to a predetermined determination value n1 (N ≧ n1) (step P14). If the determination result is affirmative, the abnormality determination of the A-phase motor relay is confirmed, a fail safe process is executed (step P15), and the process proceeds to the next initial diagnosis process.
ステップP14の判定結果が否定の場合は、A相モータリレーの励磁を解除し、故障判定カウンタの計数値に1を加算し(ステップP16)、ステップP1(又はステップP1a)に戻る。 If the determination result in step P14 is negative, the excitation of the A-phase motor relay is released, 1 is added to the count value of the failure determination counter (step P16), and the process returns to step P1 (or step P1a).
ステップP13の判定結果が否定の場合は、故障判定カウンタの計数値Nが予め設定された判定値n2以上か否か(N≧n2)を判定する(ステップP17)。判定結果が肯定されるときは、B相モータリレーの異常判定を確定し、フェールセーフ処理を実行して(ステップP18)、次の初期診断処理に移る。ステップP17の判定結果が否定の場合は、B相モータリレーの励磁を解除し、故障判定カウンタの計数値に1を加算し(ステップP19)、ステップP1(又はステップP1a)に戻る。 If the determination result of step P13 is negative, it is determined whether or not the count value N of the failure determination counter is equal to or greater than a predetermined determination value n2 (N ≧ n2) (step P17). If the determination result is affirmative, the abnormality determination of the B-phase motor relay is confirmed, a fail safe process is executed (step P18), and the process proceeds to the next initial diagnosis process. If the determination result in step P17 is negative, the excitation of the B-phase motor relay is released, 1 is added to the count value of the failure determination counter (step P19), and the process returns to step P1 (or step P1a).
以上の異常診断において、モータ電流が流れることが判定されたときは、直ちにモータリレーの強制励磁とスイッチング素子の特定デューテイ比での駆動を停止する(図7参照)。これによりモータからステアリングコラムを経て操舵者に伝わる不自然なハンドルの動きを軽減することができる。 When it is determined in the above abnormality diagnosis that the motor current flows, the motor relay is forcibly excited and the switching element is driven at a specific duty ratio (see FIG. 7). Thereby, the unnatural movement of the steering wheel transmitted from the motor to the steering person through the steering column can be reduced.
また、正確な異常診断を行うため、A相及びB相FETを駆動するPWM信号のデューテイ比をバッテリ電圧に応じて調整し、バッテリ電圧の高低に拘らずモータには一定電圧V(平均値)が印加されるようにするとよい。 In addition, in order to perform accurate abnormality diagnosis, the duty ratio of the PWM signal for driving the A-phase and B-phase FETs is adjusted according to the battery voltage, and the motor has a constant voltage V (average value) regardless of the battery voltage level. Is preferably applied.
図8は、バッテリ電圧VBAとPWM信号のデューテイ比D、及びモータ電圧V(平均値)の関係を説明する図で、検出されたバッテリ電圧VBA1 のときはデューテイ比DをD1に設定する。モータには電圧V(平均値)が印加される。また、検出されたバッテリ電圧VBA2 のときはデューテイ比DをD2 に設定する。この場合もモータには電圧V(平均値)が印加される。このように、検出されたバッテリ電圧VBAに応じてデューテイ比を調節することで、バッテリ電圧の高低に拘らずモータには電圧V(平均値)を印加することができる。 FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the battery voltage VBA and the duty ratio D of the PWM signal, and the motor voltage V (average value). When the detected battery voltage is VBA1, the duty ratio D is set to D1. A voltage V (average value) is applied to the motor. When the detected battery voltage is VBA2, the duty ratio D is set to D2. In this case also, the voltage V (average value) is applied to the motor. Thus, by adjusting the duty ratio according to the detected battery voltage VBA, the voltage V (average value) can be applied to the motor regardless of the level of the battery voltage.
モータ電流が流れるか否かの判断は、A相モータ電流検出器41、C相モータ電流検出器43で検出されたモータ電流値を異常判定器45で判定するが、判定閾値は少なくともモータ電流検出器の特性で決まるオフセット値以上とするものとする。
Whether the motor current flows is determined by determining the motor current value detected by the A-phase motor
また、異常診断を行うためにモータ電流を流す時間は、モータMの機械的時定数よりも短く、電気的時定数と同等かこれよりも長い時間とし、モータMが回転しないようにして操向ハンドルの回転を抑えて運転者を保護するものとする。 In addition, the time during which the motor current is passed to perform the abnormality diagnosis is shorter than the mechanical time constant of the motor M, and is equal to or longer than the electrical time constant, and the motor M is operated so as not to rotate. The driver shall be protected by suppressing the rotation of the steering wheel.
第1実施例の異常診断においてA相乃至C相のスイッチング素子であるFET1 〜FET6 を強制駆動するPWM信号の特定デューテイ比の一例を説明する。 An example of a specific duty ratio of a PWM signal for forcibly driving FET1 to FET6 which are switching elements of A phase to C phase in the abnormality diagnosis of the first embodiment will be described.
(1) A相FET1 (上段)60%、 A相FET2 (下段)40%
B相FET3 (上段)40%、 B相FET4 (下段)60%
C相FET5 (上段)50%、 C相FET6 (下段)50%
(2) A相FET1 (上段)40%、 A相FET2 (下段)60%
B相FET3 (上段)60%、 B相FET4 (下段)40%
C相FET5 (上段)50%、 C相FET6 (下段)50%
特定デューテイ比の設定は、上記(1)(2)のいずれでもよく、また、C相については、FET5 (上段)、FET6 (下段)ともゲートをOFFに設定してもよい。
(1) A phase FET1 (upper) 60%, A phase FET2 (lower) 40%
B-phase FET3 (upper) 40%, B-phase FET4 (lower) 60%
C-phase FET5 (upper) 50%, C-phase FET6 (lower) 50%
(2) A phase FET1 (upper) 40%, A phase FET2 (lower) 60%
B-phase FET3 (upper) 60%, B-phase FET4 (lower) 40%
C-phase FET5 (upper) 50%, C-phase FET6 (lower) 50%
The specific duty ratio may be set in any of the above (1) and (2). For the C phase, the gates of both FET5 (upper stage) and FET6 (lower stage) may be set OFF.
[異常診断動作の第2実施例]
リレー接点の異常診断動作の第2実施例を説明する。図9は、リレー接点の異常診断動作の第2実施例におけるA相電流乃至C相電流の流れを説明する図である。
[Second Embodiment of Abnormality Diagnosis Operation]
A second embodiment of the relay contact abnormality diagnosis operation will be described. FIG. 9 is a diagram for explaining the flow of the A-phase current to the C-phase current in the second embodiment of the relay contact abnormality diagnosis operation.
第2実施例では、A相モータ電流が、図9で矢印b1で示す方向、即ち、スイッチング回路20からA相モータ電流検出器41の抵抗Ra、A相リレー接点42a、モータM、C相モータ電流検出器44の抵抗Rcを経てスイッチング回路20に向かう第1の経路を経て流れる状態と、B相モータ電流が図9で矢印b2で示す方向、即ち、スイッチング回路20からB相リレー接点44a、モータM、C相モータ電流検出器44の抵抗Rcを経てスイッチング回路20に向かう第2の経路を経て流れる状態とを設定して異常診断を行う。
In the second embodiment, the A-phase motor current is in the direction indicated by the arrow b1 in FIG. 9, that is, the resistor Ra, the
第1実施例において使用した図4は、第2実施例のA相リレー接点、B相リレー接点の異常診断動作を説明するフローチャートとしても使用される。図4及び図10のフローチャートを参照してA相リレー接点、B相リレー接点の異常診断動作を説明する。A相リレー接点の異常診断動作とB相リレー接点の異常診断動作はリレー及び接点が相違するだけであるから、A相リレー及びその接点の異常診断動作について説明し、B相リレー及びその接点の異常診断動作については括弧内に併記して重複する説明を省いた。なお、図4(a)、図4(b)において、「A相及び/又はB相」は「A相(又はB相)」の意味とする。 FIG. 4 used in the first embodiment is also used as a flowchart for explaining the abnormality diagnosis operation of the A-phase relay contact and the B-phase relay contact of the second embodiment. An abnormality diagnosis operation for the A-phase relay contact and the B-phase relay contact will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The abnormality diagnosis operation of the A-phase relay contact and the abnormality diagnosis operation of the B-phase relay contact are only different in the relay and the contact. Therefore, the abnormality diagnosis operation of the A-phase relay and its contact will be described. Abnormality diagnosis operation is also described in parentheses and redundant explanation is omitted. In FIG. 4A and FIG. 4B, “A phase and / or B phase” means “A phase (or B phase)”.
まず、図4(a)のフローチャートから説明する。A相モータリレー42(B相モータリレー44)を強制的に励磁し、A相リレー接点42a(B相リレー接点44a)の閉じ状態を設定する(ステップP1)。リレー接点の閉じ状態が安定する所定の安定化時間の経過を待ち(ステップP2)、スイッチング回路20のFET1 〜FET6 を特定デューテイ比で強制駆動する(ステップP3)。
First, the flowchart of FIG. 4A will be described. The A-phase motor relay 42 (B-phase motor relay 44) is forcibly excited to set the closed state of the
また、この処理に代えて図4(b)に示すフローチャートのように、スイッチング回路20のFET1 〜FET6 を特定デューテイ比で強制駆動し(ステップP1a)、その後にA相モータリレー42(B相モータリレー44)を強制的に励磁(ステップP2a)してもよい。この処理によれば、リレー接点が閉じた瞬間にモータ電流が流れるから、リレー接点に付着した異物を排除する効果を更に高めることができる。
Further, instead of this process, as shown in the flowchart of FIG. 4B, the FET1 to FET6 of the switching
図10のフローチャートに移り、A相(B相)モータ電流の状態をA相モータ電流検出器41(C相モータ電流検出器43)で検出し、A相(C相)モータ電流の絶対値が所定の閾値よりも大きいか否か(|A相(C相)電流|≧閾値?)を判定する(ステップP21)。判定結果が肯定されるときは、A相モータリレーのリレー接点42a(B相モータリレーのリレー接点44a)は正常と判定され(ステップP22)、次の初期診断処理に移る。
Moving to the flowchart of FIG. 10, the state of the A phase (B phase) motor current is detected by the A phase motor current detector 41 (C phase motor current detector 43), and the absolute value of the A phase (C phase) motor current is calculated. It is determined whether it is larger than a predetermined threshold (| A-phase (C-phase) current | ≧ threshold?) (Step P21). If the determination result is affirmative, it is determined that the
ステップP21の判定結果が否定の場合は、故障判定カウンタの計数値Nが予め設定された判定値n1以上か否か(N≧n1)を判定する(ステップP23)。判定結果が肯定されるときは、A相(B相)モータリレーの異常判定を確定し、フェールセーフ処理を実行して(ステップP24)、次の初期診断処理に移る。 If the determination result of step P21 is negative, it is determined whether or not the count value N of the failure determination counter is equal to or greater than a predetermined determination value n1 (N ≧ n1) (step P23). If the determination result is affirmative, the abnormality determination of the A phase (B phase) motor relay is confirmed, a fail safe process is executed (step P24), and the process proceeds to the next initial diagnosis process.
ステップP23の判定結果が否定の場合は、A相(B相)モータリレーの励磁を解除し、故障判定カウンタの計数値に1を加算し(ステップP25)、ステップP1(又はステップP1a)に戻る。 If the determination result in step P23 is negative, the excitation of the A-phase (B-phase) motor relay is released, 1 is added to the count value of the failure determination counter (step P25), and the process returns to step P1 (or step P1a). .
第2実施例の異常診断においてA相乃至C相のスイッチング素子であるFET1 〜FET6 を強制駆動するPWM信号の特定デューテイ比の一例を説明する。 An example of a specific duty ratio of a PWM signal for forcibly driving FET1 to FET6 which are switching elements of A phase to C phase in the abnormality diagnosis of the second embodiment will be described.
(1)A相リレー接点42aの診断を行う場合
A相FET1 (上段)60%、 A相FET2 (下段)40%
B相FET3 (上段)50%、 B相FET4 (下段)50%
若しくはB相FET3 (上段)、FET4 (下段)ともゲートOFF
C相FET5 (上段)40%、 C相FET6 (下段)60%
または
A相FET1 (上段)40%、 A相FET2 (下段)60%
B相FET3 (上段)50%、 B相FET4 (下段)50%
若しくはB相FET3 (上段)、FET4 (下段)ともゲートOFF
C相FET5 (上段)60%、 C相FET6 (下段)40%
(2)B相リレー接点44aの診断を行う場合
A相FET1 (上段)50%、 A相FET2 (下段)50%
若しくはA相FET1 (上段)、FET2 (下段)ともゲートOFF
B相FET3 (上段)60%、 B相FET4 (下段)40%
C相FET5 (上段)40%、 C相FET6 (下段)60%
または
A相FET1 (上段)50%、 A相FET2 (下段)50%
若しくはA相FET1 (上段)、FET2 (下段)ともゲートOFF
B相FET3 (上段)40%、 B相FET4 (下段)60%
C相FET5 (上段)60%、 C相FET6 (下段)40%
以上の異常診断において、モータ電流が流れることが判定されたときは、直ちにモータリレーの強制励磁とスイッチング素子の特定デューテイ比での駆動を停止する。これによりモータからステアリングコラムを経て操舵者に伝わる不自然なハンドルの動きを軽減することができる。
(1) When diagnosing the
A phase FET1 (upper) 60%, A phase FET2 (lower) 40%
B phase FET3 (upper) 50%, B phase FET4 (lower) 50%
Or both B-phase FET3 (upper) and FET4 (lower) gates are OFF
C-phase FET5 (upper) 40%, C-phase FET6 (lower) 60%
Or
A phase FET1 (upper) 40%, A phase FET2 (lower) 60%
B phase FET3 (upper) 50%, B phase FET4 (lower) 50%
Or both B-phase FET3 (upper) and FET4 (lower) gates are OFF
C-phase FET5 (upper) 60%, C-phase FET6 (lower) 40%
(2) When diagnosing B-
A phase FET1 (upper) 50%, A phase FET2 (lower) 50%
Or both A-phase FET1 (upper) and FET2 (lower) are gate-off.
B-phase FET3 (upper) 60%, B-phase FET4 (lower) 40%
C-phase FET5 (upper) 40%, C-phase FET6 (lower) 60%
Or
A phase FET1 (upper) 50%, A phase FET2 (lower) 50%
Or both A-phase FET1 (upper) and FET2 (lower) are gate-off.
B-phase FET3 (upper) 40%, B-phase FET4 (lower) 60%
C-phase FET5 (upper) 60%, C-phase FET6 (lower) 40%
In the above abnormality diagnosis, when it is determined that the motor current flows, the motor relay is forcibly excited and the driving of the switching element at the specified duty ratio is immediately stopped. Thereby, the unnatural movement of the steering wheel transmitted from the motor to the steering person through the steering column can be reduced.
また、正確な異常診断を行うため、第1実施例の場合と同様に、A相及びB相FETを駆動するPWM信号のデューテイ比をバッテリ電圧に応じて調整してバッテリ電圧の高低に拘らずモータには一定電圧V(平均値)が印加されるようにすること、モータ電流が流れるか否かの判断における判定閾値、異常診断を行うためにモータ電流を流す時間をモータMの機械的時定数よりも短く、電気的時定数と同等かこれよりも長い時間とすること、また、リレー接点を流れる電流の方向を切替えて診断を行うとよい。 In addition, in order to perform an accurate abnormality diagnosis, the duty ratio of the PWM signal for driving the A-phase and B-phase FETs is adjusted according to the battery voltage in the same manner as in the first embodiment, regardless of whether the battery voltage is high or low. A constant voltage V (average value) is applied to the motor, a determination threshold value for determining whether or not the motor current flows, and a time during which the motor current is supplied to perform an abnormality diagnosis. The diagnosis should be performed by setting the time shorter than the constant, equal to or longer than the electrical time constant, and switching the direction of the current flowing through the relay contact.
[異常診断動作の第3実施例]
リレー接点の異常を診断する異常診断動作の第3実施例を説明する。第1実施例において使用した図4は、第3実施例のA相リレー接点及びB相リレー接点の異常診断動作を説明するフローチャートとしても使用される。図4(a)、図4(b)において、「A相及び/又はB相」は「A相及びB相」の意味とする。
[Third embodiment of abnormality diagnosis operation]
A third embodiment of the abnormality diagnosis operation for diagnosing abnormality of the relay contact will be described. 4 used in the first embodiment is also used as a flowchart for explaining the abnormality diagnosis operation of the A-phase relay contact and the B-phase relay contact of the third embodiment. 4A and 4B, “A phase and / or B phase” means “A phase and B phase”.
また、第2実施例において使用した図9は、第3実施例においてもA相電流乃至C相電流の流れを説明する図として使用される。 9 used in the second embodiment is also used as a diagram for explaining the flow of the A-phase current to the C-phase current in the third embodiment.
第3実施例では、A相モータ電流が図9で矢印b1で示す方向、即ち、スイッチング回路20からA相モータ電流検出器41の抵抗Ra、A相リレー接点42a、モータM、C相モータ電流検出器44の抵抗Rcを経てスイッチング回路20に向かう第1の経路を経て流れる状態と、B相モータ電流が図9で矢印b2で示す方向、即ち、スイッチング回路20からB相リレー接点44a、モータM、C相モータ電流検出器44の抵抗Rcを経てスイッチング回路20に向かう第2の経路を経て流れる状態とを同時に設定して異常診断を行う。
In the third embodiment, the A-phase motor current is in the direction indicated by the arrow b1 in FIG. 9, that is, the resistor Ra, the
図4及び図11のフローチャートを参照して異常診断動作を説明する。まず、図4(a)のフローチャートから説明する。A相モータリレー42及びB相モータリレー44を強制的に励磁し、A相リレー接点42aの閉じ状態及びB相リレー接点44aの閉じ状態を設定する(ステップP1)。リレー接点の閉じ状態が安定する所定の安定化時間の経過を待ち(ステップP2)、スイッチング回路20のFET1 〜FET6 を特定デューテイ比で強制駆動する(ステップP3)。
The abnormality diagnosis operation will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First, the flowchart of FIG. 4A will be described. The
また、この処理に代えて図4(b)に示すフローチャートのように、スイッチング回路20のFET1 〜FET6 を特定デューテイ比で強制駆動し(ステップP1a)、その後にA相モータリレー42及びB相モータリレー44を強制的に励磁(ステップP2a)してもよい。この処理によれば、リレー接点が閉じた瞬間にモータ電流が流れるから、リレー接点に付着した異物を排除する効果を更に高めることができる。
Further, instead of this processing, as shown in the flowchart of FIG. 4B, the FET1 to FET6 of the switching
図11のフローチャートに移り、A相モータ電流の状態をA相モータ電流検出器41で検出し、A相モータ電流の絶対値が所定の閾値よりも大きいか否か(|A相電流|≧閾値?)を判定する(ステップP31)。判定結果が肯定されるときは、A相モータリレーのリレー接点42a及びB相モータリレーのリレー接点44aは正常と判定され(ステップP32)、次の初期診断処理に移る。
Moving to the flowchart of FIG. 11, the state of the A-phase motor current is detected by the A-phase motor
ステップP31の判定結果が否定の場合は、C相モータ電流の状態をC相モータ電流検出器43で検出し、C相モータ電流の絶対値が所定の閾値よりも大きいか否か(|C相電流|≧閾値?)を判定する(ステップP33)。
If the determination result in step P31 is negative, the state of the C-phase motor current is detected by the C-phase
ステップP33の判定結果が否定の場合は、故障判定カウンタの計数値Nが予め設定された判定値n1以上か否か(N≧n1)を判定する(ステップP34)。判定結果が肯定されるときは、A相モータリレー及びB相モータリレーの異常判定を確定し、フェールセーフ処理を実行して(ステップP35)、次の初期診断処理に移る。ステップP34の判定結果が否定の場合は、A相モータリレー及びB相モータリレーの励磁を解除し、故障判定カウンタの計数値に1を加算(ステップP36)、ステップP1(又はステップP1a)に戻る。 If the determination result of step P33 is negative, it is determined whether or not the count value N of the failure determination counter is equal to or greater than a predetermined determination value n1 (N ≧ n1) (step P34). When the determination result is affirmative, the abnormality determination of the A-phase motor relay and the B-phase motor relay is confirmed, fail-safe processing is executed (step P35), and the process proceeds to the next initial diagnosis processing. If the determination result in step P34 is negative, the excitation of the A-phase motor relay and the B-phase motor relay is released, 1 is added to the count value of the failure determination counter (step P36), and the process returns to step P1 (or step P1a). .
ステップP33の判定結果が肯定されるときは、A相モータ電流絶対値とC相モータ電流絶対値とが等しいか否か(|A相電流|=|C相電流|?)を判定する(ステップP37)。判定結果が肯定されるときは、故障判定カウンタの計数値Nが予め設定された判定値n2以上か否か(N≧n2)を判定する(ステップP38)。判定結果が肯定されるときは、B相モータリレーの異常判定を確定し、フェールセーフ処理を実行して(ステップP39)、次の初期診断処理に移る。ステップP38の判定結果が否定の場合は、B相モータリレーの励磁を解除し、故障判定カウンタの計数値に1を加算し(ステップP40)、ステップP1(又はステップP1a)に戻る。 If the determination result in step P33 is affirmative, it is determined whether the A-phase motor current absolute value and the C-phase motor current absolute value are equal (| A-phase current | = | C-phase current |?) (Step) P37). If the determination result is affirmative, it is determined whether or not the count value N of the failure determination counter is greater than or equal to a predetermined determination value n2 (N ≧ n2) (step P38). When the determination result is affirmative, the abnormality determination of the B-phase motor relay is confirmed, a fail safe process is executed (step P39), and the process proceeds to the next initial diagnosis process. If the determination result in step P38 is negative, the excitation of the B-phase motor relay is released, 1 is added to the count value of the failure determination counter (step P40), and the process returns to step P1 (or step P1a).
ステップP37の判定結果が否定の場合は、故障判定カウンタの計数値Nが予め設定された判定値n3 以上か否か(N≧n3 )を判定する(ステップP41)。判定結果が肯定されるときは、A相モータリレーの異常判定を確定し、フェールセーフ処理を実行して(ステップP42)、次の初期診断処理に移る。ステップP41の判定結果が否定の場合は、A相モータリレーの励磁を解除し、故障判定カウンタの計数値に1を加算し(ステップP43)、ステップP1(又はステップP1a)に戻る。 If the determination result in step P37 is negative, it is determined whether or not the count value N of the failure determination counter is equal to or greater than a predetermined determination value n3 (N ≧ n3) (step P41). If the determination result is affirmative, the abnormality determination of the A-phase motor relay is confirmed, a fail safe process is executed (step P42), and the process proceeds to the next initial diagnosis process. If the determination result in step P41 is negative, the excitation of the A-phase motor relay is released, 1 is added to the count value of the failure determination counter (step P43), and the process returns to step P1 (or step P1a).
第3実施例の異常診断においてA相乃至C相のスイッチング素子であるFET1 〜FET6 を強制駆動するPWM信号の特定デューテイ比の一例を説明する。 An example of the specific duty ratio of the PWM signal for forcibly driving the FET1 to FET6 which are switching elements of A phase to C phase in the abnormality diagnosis of the third embodiment will be described.
A相FET1 (上段)60%、 A相FET2 (下段)40%
B相FET3 (上段)60%、 B相FET4 (下段)40%
C相FET5 (上段)30%、 C相FET6 (下段)70%
または
A相FET1 (上段)40%、 A相FET2 (下段)60%
B相FET3 (上段)40%、 B相FET4 (下段)60%
C相FET5 (上段)70%、 C相FET6 (下段)30%
以上の異常診断において、モータ電流が流れることが判定されたときは、直ちにモータリレーの強制励磁とスイッチング素子の特定デューテイ比での駆動を停止する。これによりモータからステアリングコラムを経て操舵者に伝わる不自然なハンドルの動きを軽減することができる。
A phase FET1 (upper) 60%, A phase FET2 (lower) 40%
B-phase FET3 (upper) 60%, B-phase FET4 (lower) 40%
C-phase FET5 (upper) 30%, C-phase FET6 (lower) 70%
Or
A phase FET1 (upper) 40%, A phase FET2 (lower) 60%
B-phase FET3 (upper) 40%, B-phase FET4 (lower) 60%
C-phase FET5 (upper) 70%, C-phase FET6 (lower) 30%
In the above abnormality diagnosis, when it is determined that the motor current flows, the motor relay is forcibly excited and the driving of the switching element at the specified duty ratio is immediately stopped. Thereby, the unnatural movement of the steering wheel transmitted from the motor to the steering person through the steering column can be reduced.
また、正確な異常診断を行うため、第1実施例の場合と同様に、A相及びB相FETを駆動するPWM信号のデューテイ比をバッテリ電圧に応じて調整してバッテリ電圧の高低に拘らずモータには一定電圧V(平均値)が印加されるようにすること、モータ電流が流れるか否かの判断における判定閾値、異常診断を行うためにモータ電流を流す時間をモータMの機械的時定数よりも短く、電気的時定数と同等かこれよりも長い時間とすること、また、リレー接点を流れる電流の方向を切替えて診断を行うとよい。 In addition, in order to perform an accurate abnormality diagnosis, the duty ratio of the PWM signal for driving the A-phase and B-phase FETs is adjusted according to the battery voltage in the same manner as in the first embodiment, regardless of whether the battery voltage is high or low. A constant voltage V (average value) is applied to the motor, a determination threshold value for determining whether or not the motor current flows, and a time during which the motor current is supplied to perform an abnormality diagnosis. The diagnosis should be performed by setting the time shorter than the constant, equal to or longer than the electrical time constant, and switching the direction of the current flowing through the relay contact.
また、第3実施例においては、B相電流を直接検出していないが、C相モータ電流の判定閾値はA相モータ電流の判定閾値の2倍とし、且つC相モータ電流がA相モータ電流の2倍であると検出されたときは、A相モータリレー41とB相モータリレー44に電流が流れた、即ちリレー接点42a、44aは正常であると判定することもできる。
In the third embodiment, the B phase current is not directly detected, but the determination threshold for the C phase motor current is twice the determination threshold for the A phase motor current, and the C phase motor current is equal to the A phase motor current. It is also possible to determine that a current has passed through the
操舵補助用モータのモータ回路に介装されたモータリレーのリレー接点の接触不良等の異常を検出する異常検出手段を備えた3相ブラシレスモータを使用した電動パワーステアリング装置である。 This is an electric power steering device using a three-phase brushless motor provided with an abnormality detecting means for detecting an abnormality such as a contact failure of a relay contact of a motor relay interposed in a motor circuit of a steering assist motor.
10 制御装置(制御回路)
11 トルクセンサ
12 車速センサ
13 目標電流演算器
14 相電流演算器
15 比較器
16、32、36 PID演算器
17、33、37 加算器
18 補償演算器
20 スイッチング回路
21 変換部
22 電圧検出器
23 回転センサ
31、35 比較器
34 モータ電流検出演算器
41 A相モータ電流検出器
42 A相モータリレー
42a リレー接点(A相モータのリレー接点)
43 C相モータ電流検出器
44 B相モータリレー
44a リレー接点(B相モータのリレー接点)
45 異常判定器
46 モータリレー駆動回路
FET、FET1 、FET2 、FET3 、FET4 、FET5 、FET6 半導体スイッチング素子
M モータ(3相ブラシレスモータ)
10 Control device (control circuit)
DESCRIPTION OF
43 Phase C motor
45
Claims (14)
少なくともステアリングシャフトに発生する操舵トルク信号に基づいてモータ電流の制御目標値である電流指令値を演算し、該電流指令値に基づいて決定されたモータ各相の電流制御値により複数のスイッチング素子を駆動するPWM信号のデューテイ比を決定し、決定されたデューテイ比でスイッチング素子をON/OFF制御して前記モータを駆動する制御装置と、
前記モータのA相端子及びB相端子と前記モータのA相及びB相に対応するスイッチング素子との間に介装され、励磁によりリレー接点が閉じる方向に作動するA相モータリレー及びB相モータリレーと、
A相モータ回路に装着されたA相モータ電流検出器と
を備え、
前記制御装置は、エンジン起動時における制御系の初期診断期間においては、A相モータリレー及びB相モータリレーを励磁すると共に前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御し、検出されたA相モータ電流に基づいてA相及びB相モータリレーのリレー接点の状態を判定すること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 In an electric power steering device for a vehicle that uses a three-phase brushless motor as a supply source of steering assist force,
Based on at least a steering torque signal generated in the steering shaft, a current command value that is a control target value of the motor current is calculated, and a plurality of switching elements are set based on the current control value of each phase of the motor determined based on the current command value. A control device for determining the duty ratio of the PWM signal to be driven, and driving the motor by controlling ON / OFF of the switching element at the determined duty ratio;
An A-phase motor relay and a B-phase motor that are interposed between the A-phase terminal and the B-phase terminal of the motor and switching elements corresponding to the A-phase and B-phase of the motor and operate in a direction in which a relay contact is closed by excitation. Relay,
A phase A motor current detector mounted on the phase A motor circuit,
In the initial diagnosis period of the control system at the time of engine start-up, the control device excites the A-phase motor relay and the B-phase motor relay and forcibly controls the switching element with a preset specific duty ratio. An electric power steering apparatus characterized by determining a state of a relay contact of an A phase and B phase motor relay based on an A phase motor current.
を特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。 In the initial diagnosis period of the control system when the engine is started, the control device is detected by exciting the A-phase motor relay and the B-phase motor relay after forcibly controlling the switching element with a predetermined duty ratio set in advance. 2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the state of the relay contacts of the A-phase and B-phase motor relays is determined based on the A-phase motor current.
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電動パワーステアリング装置。 3. The control device according to claim 1, wherein the control device determines that the relay contacts of the A-phase and B-phase motor relays are normal when the absolute value of the A-phase motor current is equal to or greater than a predetermined threshold value. The electric power steering apparatus as described.
を特徴とする請求項3に記載の電動パワーステアリング装置。 4. The control device according to claim 3, wherein when the absolute value of the A-phase motor current is zero, the relay contact of the A-phase motor relay is determined to be abnormal when the number of failure determinations exceeds a predetermined value. The electric power steering device described in 1.
少なくともステアリングシャフトに発生する操舵トルク信号に基づいてモータ電流の制御目標値である電流指令値を演算し、該電流指令値に基づいて決定されたモータ各相の電流制御値により複数のスイッチング素子を駆動するPWM信号のデューテイ比を決定し、決定されたデューテイ比でスイッチング素子をON/OFF制御して前記モータを駆動する制御装置と、
前記モータのA相端子及びB相端子と前記モータのA相及びB相に対応するスイッチング素子との間に介装され、励磁によりリレー接点が閉じる方向に作動するA相モータリレー及びB相モータリレーと、
A相モータ回路に装着されたA相モータ電流検出器、及びC相モータ回路に装着されたC相モータ電流検出器と、
を備え、
前記制御装置は、エンジン起動時の制御系の初期診断期間においては、A相モータリレー又はB相モータリレーを励磁すると共に前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御し、検出されたA相モータ電流又はC相モータ電流に基づいてA相又はB相モータリレーのリレー接点の状態を判定すること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 In an electric power steering device for a vehicle that uses a three-phase brushless motor as a supply source of steering assist force,
Based on at least a steering torque signal generated in the steering shaft, a current command value that is a control target value of the motor current is calculated, and a plurality of switching elements are set based on the current control value of each phase of the motor determined based on the current command value. A control device for determining the duty ratio of the PWM signal to be driven, and driving the motor by controlling ON / OFF of the switching element at the determined duty ratio;
An A-phase motor relay and a B-phase motor that are interposed between the A-phase terminal and the B-phase terminal of the motor and switching elements corresponding to the A-phase and B-phase of the motor and operate in a direction in which a relay contact is closed by excitation. Relay,
A phase A motor current detector mounted on the phase A motor circuit, and a phase C motor current detector mounted on the phase C motor circuit;
With
In the initial diagnosis period of the control system at the time of engine start-up, the control device excites the A-phase motor relay or the B-phase motor relay and forcibly controls the switching element at a predetermined duty ratio set in advance. An electric power steering device characterized by determining a state of a relay contact of an A phase or B phase motor relay based on an A phase motor current or a C phase motor current.
を特徴とする請求項5記載の電動パワーステアリング装置。 In the initial diagnosis period of the control system at the time of engine startup, the control device is detected by exciting the A-phase motor relay or the B-phase motor relay after forcibly controlling the switching element with a predetermined duty ratio set in advance. 6. The electric power steering apparatus according to claim 5, wherein the state of the relay contact of the A-phase or B-phase motor relay is determined based on the A-phase motor current.
を特徴とする請求項5又は請求項6に記載の電動パワーステアリング装置。 The control device determines that the relay contact of the A-phase or C-phase motor relay is normal when the absolute value of the A-phase motor current or the C-phase motor current is equal to or greater than a predetermined threshold value. Alternatively, the electric power steering apparatus according to claim 6.
を特徴とする請求項5又は請求項6に記載の電動パワーステアリング装置。 When the absolute value of the A-phase motor current or the C-phase motor current is less than a predetermined threshold, when the failure determination count is equal to or greater than the predetermined value, the control device is connected to the relay contact of the A-phase motor relay or the C-phase motor relay. The electric power steering apparatus according to claim 5, wherein the electric power steering apparatus is determined to be abnormal.
少なくともステアリングシャフトに発生する操舵トルク信号に基づいてモータ電流の制御目標値である電流指令値を演算し、該電流指令値に基づいて決定されたモータ各相の電流制御値により複数のスイッチング素子を駆動するPWM信号のデューテイ比を決定し、決定されたデューテイ比でスイッチング素子をON/OFF制御して前記モータを駆動する制御装置と、
前記モータのA相端子及びB相端子と前記モータのA相及びB相に対応するスイッチング素子との間に介装され、励磁によりリレー接点が閉じる方向に作動するA相モータリレー及びB相モータリレーと、
A相モータ回路に装着されたA相モータ電流検出器、及びC相モータ回路に装着されたC相モータ電流検出器と、
を備え、
前記制御装置は、エンジン起動時における制御系の初期診断期間においては、A相モータリレー及びB相モータリレーを励磁すると共に前記スイッチング素子を予め設定された特定デューテイ比で強制制御し、検出されたA相モータ電流に基づいてA相及びB相モータリレーのリレー接点の状態を判定すること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 In an electric power steering device for a vehicle that uses a three-phase brushless motor as a supply source of steering assist force,
Based on at least a steering torque signal generated in the steering shaft, a current command value that is a control target value of the motor current is calculated, and a plurality of switching elements are set based on the current control value of each phase of the motor determined based on the current command value. A control device for determining the duty ratio of the PWM signal to be driven, and driving the motor by controlling ON / OFF of the switching element at the determined duty ratio;
An A-phase motor relay and a B-phase motor that are interposed between the A-phase terminal and the B-phase terminal of the motor and switching elements corresponding to the A-phase and B-phase of the motor and operate in a direction in which a relay contact is closed by excitation. Relay,
A phase A motor current detector mounted on the phase A motor circuit, and a phase C motor current detector mounted on the phase C motor circuit;
With
In the initial diagnosis period of the control system at the time of engine start-up, the control device excites the A-phase motor relay and the B-phase motor relay and forcibly controls the switching element with a preset specific duty ratio. An electric power steering apparatus characterized by determining a state of a relay contact of an A phase and B phase motor relay based on an A phase motor current.
を特徴とする請求項9記載の電動パワーステアリング装置。 In the initial diagnosis period of the control system when the engine is started, the control device is detected by exciting the A-phase motor relay and the B-phase motor relay after forcibly controlling the switching element with a predetermined duty ratio set in advance. 10. The electric power steering apparatus according to claim 9, wherein the state of the relay contacts of the A-phase and B-phase motor relays is determined based on the A-phase motor current.
を特徴とする請求項9又は請求項10に記載の電動パワーステアリング装置。 The control device determines that the relay contacts of the A-phase and B-phase motor relays are normal when the absolute value of the A-phase motor current is greater than or equal to a predetermined threshold value. The electric power steering apparatus as described.
を特徴とする請求項11に記載の電動パワーステアリング装置。 When the absolute value of the A phase motor current is less than a predetermined threshold value and the absolute value of the C phase motor current is equal to or greater than the predetermined threshold value, the control device further includes the absolute value of the A phase motor current and the C phase motor current. The electric power steering apparatus according to claim 11, wherein when the number of failure determinations is equal to or greater than a predetermined value, the relay contact of the B-phase motor relay is determined to be abnormal.
を特徴とする請求項9又は請求項10に記載の電動パワーステアリング装置。 When the absolute value of the A-phase motor current is less than a predetermined threshold value and the absolute value of the C-phase motor current is less than the predetermined threshold value, 11. The electric power steering apparatus according to claim 9, wherein the relay contacts of the phase motor relay and the B phase motor relay are determined to be abnormal.
を特徴とする請求項4、請求項8、請求項12又は請求項13のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。 The said control apparatus performs a fail safe process, when it determines with the relay contact of A-phase motor relay and / or B-phase motor relay being abnormal, The claim 4, Claim 8, Claim 12 characterized by the above-mentioned. The electric power steering apparatus according to claim 13.
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