JP2011011567A - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチング素子のオン故障時においても、継続して安定したステアリング操作を行なうことができる電動パワーステアリング制御装置を提供すること。
【解決手段】正回路または逆回路が制御状態であって、その回路に含まれる２個のスイッチング素子のうち、１個のスイッチング素子がオン故障と判断された場合には、
直流モータの回転指令方向が同一方向である期間は、オン故障したスイッチング素子をオン制御し、もう一方のスイッチング素子はＰＷＭ制御を行い、残りの回路に含まれる２個のスイッチング素子はオフ制御とする制御処理を選択し実行する。
【選択図】図７

Description

本発明は、電動パワーステアリング制御装置に関するものである。

電動パワーステアリング制御装置は、ステアリングに加えられた操舵トルクを検出し、この検出トルクに応じて定めたモータ駆動電流を直流モータ（以下、モータという）に供給し、モータから発生したモータトルクをアシスト力として操舵系に付与するものである。

電動パワーステアリング制御装置は、ＣＰＵ、モータ駆動回路及びモータ電流センサ等から構成されている。モータを駆動するモータ駆動回路は、ＦＥＴからなるスイッチング素子をＨブリッジ接続して構成されている。すなわち、モータ駆動回路は、一対のスイッチング素子を直列回路とし、その直列回路を２組互いに並列接続することにより構成されている。そして、各組の直列回路におけるスイッチング素子間の接続部との間にモータを介装させている。

電動パワーステアリング制御装置においては、ＣＰＵは、操舵トルク、車速等に基づいて算出した目標電流値とモータ電流検出回路が検出した電流値とを比較し、その差に基づいてモータ制御電流を算出する。

そして、ＣＰＵはモータ制御電流値を公知のパルス幅変調制御（以下、ＰＷＭ制御という）によりＦＥＴ駆動回路に出力し、ＦＥＴ駆動回路はそのモータ制御電流値に基づいて決定されるデューティ比のＰＷＭ信号を前記モータ駆動回路に出力する。

モータ駆動回路は、ＰＷＭ回路から出力されたデューティ比のＰＷＭ信号に基づいて各ＦＥＴをオンオフ制御（デューティ比制御）することにより、モータを正転又は逆転駆動し、操舵力にアシストトルクを付与するようにされている。

しかし、モータ駆動回路に配設されているＦＥＴは発熱によってオン故障を起こす場合がある。ここで、オン故障とは、ＦＥＴのゲート信号がオフとなってもＦＥＴのドレイン、ソース間をオフにすることができず、オン状態を継続してしまう故障状態をいう。ＦＥＴがオン故障を起こすと相短絡が起こり、ＦＥＴに大電流が流れてＦＥＴを焼損してしまう可能性がある。ＦＥＴを焼損してしまうと、アシストトルクを発生するモータが制御できなくなり、操舵感が悪化してしまう。安定したアシストトルクを継続して発生させるために、精度のよいオン故障検出方法が考案されている。

特許文献１には、モータ駆動回路として４個のＦＥＴからなるブリッジ回路を構成するとともに、このブリッジ回路の少なくとも２個のＦＥＴとそれぞれ並列に接続し、ＦＥＴのオン故障時の抵抗値に比べ十分大きな抵抗値を有する高抵抗と、ブリッジ回路の出力端子間に接続されたモータの電圧を検出する電圧検出手段とからなるＦＥＴのオン故障検出手段を備えたので、ＦＥＴのオン故障を、モータの非駆動時にモータの電圧から高精度で検出できる特徴が記載されている。

また、特許文献２には、ブリッジ回路を構成するＦＥＴのオン故障及びモータの端子故障を検出する異常検出回路を具備し、その異常検出回路は、モータ電源電圧と、モータ右端子電圧と、モータ左端子電圧とを取り込み、閾値Ｖ１に対し、｜モータ電源電圧−モータ右端子電圧−モータ左端子電圧｜＞Ｖ１の検出ロジックによって異常検出を行なう。この構成によれば、モータの非駆動時のみならず、モータの駆動制御中であっても、ＦＥＴのオン故障及びモータの端子故障を検出し、異常が検出された場合には、モータの駆動を停止する特徴が記載されている。

特開２０００−１５２６９１号公報 特開２００２−６７９８５号公報

しかし、特許文献１に記載の方法では、ＦＥＴのオン故障検出のためには、全てのＦＥＴのゲートにオフ信号を印加しなければならないので、モータの駆動時にはＦＥＴのオン故障検出ができない。

また、特許文献２に記載の方法では、ＦＥＴのオン故障が検出されたときにはシステムを停止するので、例えば、車両旋回時のときのように大きなアシスト力を必要としているときには操舵感が急激に悪化する。

本発明の目的は、ＦＥＴのオン故障を駆動時にも正確に検出するとともに、アシストトルクをできる限り継続して運転者に付与し、操舵感の急激な悪化を防止することにより、操舵フィーリングを向上させる電動パワーステアリング制御装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
ステアリング機構に操舵補助力を与える直流モータと、
車両の車速及びステアリングの操作により発生する操舵トルクから電流指令値を生成する電流指令値演算手段と、
前記電流指令値演算手段より演算された電流指令値に基づきモータ制御信号を出力するモータ制御手段と、
前記モータ制御信号に基づき前記直流モータに対して駆動電力を出力するモータ駆動回路と、を備え、
前記モータ駆動回路は、
Ｈブリッジ型に接続された第１及び第２のアームと、
前記第１のアームに配置された第１及び第２のスイッチング素子と、
前記第２のアームに配置された第１及び第２のスイッチング素子と、を有し、
前記モータ制御手段は、
第1アームの第1のスイッチング素子及び第２アームの第２のスイッチング素子を含む正回路を制御することで前記直流モータを正回転させ、第１アームの第２のスイッチング素子及び第２アームの第１のスイッチング素子を含む逆回路を制御することで前記直流モータを逆回転させる電動パワーステアリング制御装置であって、
前記モータ制御手段は、
前記スイッチング素子のオン故障を検出するスイッチング素子オン故障検出手段と、
前記スイッチング素子オン故障検出手段によってスイッチング素子のオン故障が検出された場合に、前記スイッチング素子を制御する異常処理制御手段と、を含み、
前記異常処理制御手段は、オン故障したスイッチング素子の個数、配置場所及び直流モータの回転方向に基づき、所定の制御処理を選択することを備えることを、要旨とする。
即ち、スイッチング素子のオン故障を検出した場合に、オン故障したスイッチング素子および運転状況によって異常処理制御方法を選択できるようにした。
その結果、旋回操舵時に急に操舵補助力がなくなり、車両がふらつく等の操舵フィーリングの悪化を防止することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記異常処理制御手段は、前記正回路または前記逆回路が制御状態であって、その回路に含まれる２個のスイッチング素子のうち、１個のスイッチング素子がオン故障と判断された場合には、
直流モータの回転指令方向が同一方向である期間は、オン故障したスイッチング素子をオン制御し、もう一方のスイッチング素子はＰＷＭ制御を行い、残りの回路に含まれる２個のスイッチング素子はオフ制御とする制御処理を選択することを、要旨とする。
上記構成によれば、１個のスイッチング素子がオン故障しても直流モータの回転指令方向が変化しなければオン故障したスイッチング素子をオン制御、正常なスイッチング素子をＰＷＭ制御することで連続して操舵補助力が得られる。
その結果、回転指令方向が同一方向である期間では、急に操舵補助力がなくなり車両がふらつく等の操舵フィーリングの悪化を防止することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記異常処理制御手段は、前記正回路または前記逆回路が制御状態であって、その回路に含まれる２個のスイッチング素子のうち、１個のスイッチング素子がオン故障と判断された場合には、
その回転指令方向が逆転することを条件として、全スイッチング素子をオフ制御とする制御処理を選択することを、要旨とする。
上記構成によれば、１個のスイッチング素子がオン故障した場合に、オン故障したスイッチング素子を継続して使用しても、モータの回転指令方向が逆転した瞬時に、全スイッチング素子をオフ制御するので、アーム短絡によってスイッチング素子が焼損することを防止できる。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３に記載の発明において、前記異常処理制御手段は、前記駆動回路に含まれる少なくとも２個以上のスイッチング素子がオン故障と判断された場合には、
全スイッチング素子をオフ制御とする制御処理を選択することを、要旨とする。
上記構成によれば、少なくとも２個以上のスイッチング素子がオン故障と判断された場合には全スイッチング素子をオフ制御することとしたので、アーム短絡によってスイッチング素子が焼損することを防止できる。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４に記載の発明において、前記スイッチング素子オン故障検出手段は、前記直流モータが右回転指令中または左回転指令中のＰＷＭ制御のオフ制御時に、前記直流モータの両端の端子電圧が回転指令方向に応じて、所定値より大きいか、小さいかにより行なわれることを、要旨とする。
上記構成によれば、モータの駆動時にスイッチング素子オン故障が検出できるようにしたので、高速で、高精度なスイッチング素子オン故障が検出できる。

請求項１に係る発明によれば、スイッチング素子のオン故障を検出した場合に、オン故障したスイッチング素子および運転状況によって異常処理制御方法を選択できるようにしたので、旋回操舵時に急に操舵補助力がなくなり車両がふらつく等の操舵フィーリングの悪化を防止することができる。
請求項２に係る発明によれば、１個のスイッチング素子がオン故障しても直流モータの回転指令方向が変化しなければオン故障したスイッチング素子をオン制御、正常なスイッチング素子をＰＷＭ制御することで連続して操舵補助力が得られるので、回転指令方向が同一方向である期間では、急に操舵補助力がなくなり車両がふらつく等の操舵フィーリングの悪化を防止することができる。
請求項３に係る発明によれば、１個のスイッチング素子がオン故障した場合に、オン故障したスイッチング素子を継続して使用しても、直流モータの回転指令方向が逆転した瞬時に、全スイッチング素子をオフ制御するので、アーム短絡によってスイッチング素子が焼損することを防止できる。
請求項４に係る発明によれば、少なくとも２個以上のスイッチング素子がオン故障と判断された場合には全スイッチング素子をオフ制御することとしたので、アーム短絡によってスイッチング素子が焼損することを防止できる。
請求項５に係る発明によれば、モータの駆動時にスイッチング素子オン故障が検出できるようにしたので、高速で、高精度なスイッチング素子オン故障が検出できる。

電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図である。 ＥＰＳの制御ブロック図である。 Ｈブリッジ回路の構成図である。 ＦＥＴオン故障検出部のブロック図である。 （Ａ）モータ右回転時のＰＷＭ制御オン制御時の電流の流れ図である。 （Ｂ）モータ右回転時のＰＷＭ制御オフ制御時の電流の流れ図である。 ＦＥＴオン故障検出のフローチャート図である。 異常処理制御のフローチャート図である。 異常処理制御のフローチャート図である。

以下、本発明をコラム型の電動パワーステアリング装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳという）１において、ステアリング２が固定されたステアリングリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。尚、本実施形態のステアリングリングシャフト３は、コラムシャフト８、インターミディエイトシャフト９、及びピニオンシャフト１０を連結してなる。そして、このステアリングリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角が変更されるようになっている。

また、ＥＰＳ１は、モータ２１を駆動源として操舵系にステアリングリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ２２と、該ＥＰＳアクチュエータ２２の作動を制御する制御手段としてのＥＣＵ２３とを備えている。

本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２２は、コラム型のＥＰＳアクチュエータであり、その駆動源であるモータ２１は、減速機構２４を介してコラムシャフト８と駆動連結されている。尚、本実施形態では、モータ２１には、ブラシ付きの直流モータが用いられている。また、減速機構２４には、周知のウォーム＆ホイールが用いられている。そして、同モータ２１の回転を減速機構２４により減速してコラムシャフト８に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。

一方、ＥＣＵ２３には、車速センサ２７及びトルクセンサ２８が接続されており、ＥＣＵ２３は、これら各センサの出力信号に基づいて、車速Ｖ及び操舵トルクτを検出する。尚、本実施形態のトルクセンサ２８はツインレゾルバ型のトルクセンサであり、ＥＣＵ２３は、図示しないトーションバーの両端に設けられた一対のレゾルバの各出力信号Ｓａ、Ｓｂに基づいて操舵トルクτを演算する。そして、ＥＣＵ２３は、これら検出される各状態量に基づいて目標アシスト力を演算し、目標アシスト力をＥＰＳアクチュエータ２２に発生させるべく、その駆動源であるモータ２１への駆動電力の供給を通じて、ＥＰＳアクチュエータ２２の作動、即ち操舵系に付与するアシスト力を制御する構成となっている。

次に、本実施形態のＥＰＳにおけるアシスト制御の態様について説明する。
図２に示すように、ＥＣＵ２３は、モータ制御信号を出力するＣＰＵ４１と、そのモータ制御信号に基づいて、ＥＰＳアクチュエータ２２の駆動源であるモータ２１に駆動電力を供給するモータ駆動回路（Ｈブリッジ）４２とを備えて構成されている。

本実施形態では、ＥＣＵ２３には、モータ２１に通電される実電流値Ｉｑを検出するための後述する電流センサ６１が接続されている。そして、ＣＰＵ４１は、目標アシスト力と実電流値Ｉｑに基づいて、モータ駆動回路４２に出力するモータ制御信号を生成する。

尚、以下に示す各制御ブロックは、ＣＰＵ４１が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。そして、同ＣＰＵ４１は、所定のサンプリング周期で上記各状態量を検出し、所定周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、モータ制御信号を生成する。

詳述すると、ＣＰＵ４１は、モータ２１に対する電力供給の目標値である電流指令値Ｉｑ＊を演算する電流指令値演算部４５と、電流指令値演算部４５により算出された電流指令値Ｉｑ＊に基づいてモータ制御信号を出力するモータ制御信号出力部４６とを備えている。

電流指令値演算部４５には、アシスト力目標値の基本アシスト制御量を演算する基本アシスト制御部４７が設けられており、本実施形態では、この基本アシスト制御部４７には、車速Ｖ及びレゾルバ式トルクセンサの出力Ｓａ、Ｓｂから操舵トルク検出部４９を介して演算された操舵トルクτが入力されるようになっている。そして、電流指令値演算部４５は、基本アシスト制御量に基づく値を上記電流指令値Ｉｑ＊として、モータ制御信号出力部４６に出力する構成となっている。

モータ制御信号出力部４６には、この電流指令値演算部４５が出力する電流指令値Ｉｑ＊とともに、電流センサ６１により検出された実電流値Ｉｑが入力され、この電流指令値Ｉｑ＊に実電流値Ｉｑを追従させるべくフィードバック制御が実行され、その出力がモータ制御信号を生成するＦＥＴ駆動回路５２に入力される。

また、モータ駆動回路（Ｈブリッジ）４２から出力される後述するモータ端子Ｍ１、Ｍ２の電圧により、ＦＥＴオン故障がＦＥＴオン故障検出部５０で検出される。次に、ＦＥＴオン故障検出部５０からの出力が異常処理制御部５１に入力され、異常処理制御部５１で判定されたＰＷＭ制御のデューティ比がＦＥＴ駆動回路５２に入力される。

（スイッチング素子オン故障検出部）
次に、本実施形態におけるスイッチング素子オン故障検出手段としてのスイッチング素子オン故障検出部の態様を図３、４、５，６に基づいて説明する。
図３は、Ｈブリッジ回路の構成図である。Ｈブリッジ回路は４個のスイッチング素子９１、９２，９３，９４を有している。スイッチング素子９１，９２のドレイン側はバッテリ６０に接続され、スイッチング素子９１のソース側はモータ２１の端子Ｍ１が、スイッチング素子９２のソース側はモータ２１の端子Ｍ２が接続されている。また、スイッチング素子９３のソース側とスイッチング素子９４のソース側には１個の電流センサ６１が接続されている。しかし、電流センサ６１は各アーム毎に設けてもよい。

図４は、モータ制御信号出力部４６に含まれるＦＥＴオン故障検出部５０のブロック図である。ＦＥＴオン故障検出部５０は、Ｍ１電圧検出部６７、Ｍ２電圧検出部６８、ＦＥＴオン故障判定部６９で構成されている。上記モータ２１の端子Ｍ１はＭ１電圧検出部６７に、端子Ｍ２はＭ２電圧検出部６８に接続され、それぞれの検出電圧はＦＥＴオン故障判定部６９に入力される。

図５（Ａ）、（Ｂ）は、上記モータ２１の端子Ｍ１及び端子Ｍ２からそれぞれの端子電圧を検出するときの状態を示している。
詳述すると、図５（Ａ）はモータが右回転している場合の正常時の電流の流れを表わしている。スイッチング素子９１、９４はＰＷＭ制御時のオン制御（デューティ比制御）されており、スイッチング素子９２、９３はオフ制御（デューティ比＝０％）されている。スイッチング素子９１、９４はＰＷＭ制御時のオン制御されているため電流は図中の太い矢印に示すように、バッテリ６０→スイッチング素子９１のドレイン／ソース→モータ配線Ｌ１→モータ２１→モータ配線Ｌ２→スイッチング素子９４のドレイン／ソース→電流センサ６１→ＧＮＤを流れる。

図５（Ｂ）は同じくモータが右回転している場合で、スイッチング素子９１、９４がＰＷＭ制御時のオフ制御（デューティ比制御）されている。スイッチング素子９１、９４がオフ制御されている場合でも、モータ２１には同じ方向に電流は流れるため、電流は図中の太い矢印に示すように、ＧＮＤ→電流センサ６１→スイッチング素子９３の寄生ダイオード→モータ配線Ｌ１→モータ２１→モータ配線Ｌ２→スイッチング素子９２の寄生ダイオード→バッテリ６０を流れる。スイッチング素子オン故障検出手段は図５（Ｂ）のスイッチング素子９１、９４がＰＷＭ制御時のオフ制御されているときに実行される。しかし、モータには同一方向に電流が流れ続けるため、モータは同一方向への回転を継続している。

次に、スイッチング素子オン故障検出手段を図６のフローチャートを用いて説明する。
まず、モータ２１が右回転指令中か否かを判定する（ステップＳ２００）。そして、モータ２１が右回転指令中の場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）には、端子Ｍ１の電圧がバッテリ電圧のα１倍以上（例えば、０．９倍）か否かを判定する（ステップＳ２０１）。そして、端子Ｍ１の電圧がバッテリ電圧のα１倍以上の場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）には、端子Ｍ２の電圧がバッテリ電圧のα２倍以下（例えば、０．１倍）か否かを判定する（ステップＳ２０２）。そして、端子Ｍ２の電圧がバッテリ電圧のα２倍以下の場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）には、スイッチング素子９１、９４の両方がオン故障であると判定する（ステップＳ２０３）。そして、スイッチング素子のオン故障状態を判定するＭＯＤフラグ（ＥＣＵ２３内の図示しないメモリ）に１を書き込み（ステップＳ２２０）、この処理を終わる。

上記ステップＳ２０２で、端子Ｍ２の電圧がバッテリ電圧のα２倍以上の場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）には、スイッチング素子９１がオン故障であると判定する（ステップＳ２０４）。そして、ＭＯＤフラグに２を書き込み（ステップＳ２２１）、この処理を終わる。

上記ステップＳ２０１で、端子Ｍ１の電圧がバッテリ電圧のα１倍以下の場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）には、端子Ｍ２の電圧がバッテリ電圧のα２倍以下かを判定する（ステップＳ２０５）。そして、端子Ｍ２の電圧がバッテリ電圧のα２倍以下の場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）には、スイッチング素子９４がオン故障であると判定する（ステップＳ２０６）。そして、ＭＯＤフラグに３を書き込み（ステップＳ２２２）、この処理を終わる。

そして、上記ステップＳ２０５で、端子Ｍ２の電圧がバッテリ電圧のα２倍以上の場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）には、スイッチング素子９１、９４の両方が正常であると判定して（ステップＳ２０７）、この処理を終わる。

次に、上記ステップＳ２００でモータ２１が右回転指令中でない場合（ステップＳ２００：ＮＯ）には、モータ２１が左回転指令中か否かを判定する（ステップＳ２１０）。そして、モータ２１が左回転指令中の場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）には、端子Ｍ２の電圧がバッテリ電圧のα１倍以上（例えば、０．９倍）か否かを判定する（ステップＳ２１１）。そして、端子Ｍ２の電圧がバッテリ電圧のα１倍以上の場合（ステップＳ２１１：ＹＥＳ）には、端子Ｍ１の電圧がバッテリ電圧のα２倍以下か否かを判定する（ステップＳ２１２）。そして、端子Ｍ１の電圧がバッテリ電圧のα２倍以下の場合（ステップＳ２１２：ＹＥＳ）には、スイッチング素子９２、９３の両方がオン故障であると判定する（ステップＳ２１３）。そして、ＭＯＤフラグに４を書き込み（ステップＳ２２３）、この処理を終わる。

上記ステップＳ２１２で、端子Ｍ１の電圧がバッテリ電圧のα２倍以上の場合（ステップＳ２１２：ＮＯ）には、スイッチング素子９２がオン故障であると判定する（ステップＳ２１４）。そして、ＭＯＤフラグに５を書き込み（ステップＳ２２４）、この処理を終わる。

上記ステップＳ２１１で、端子Ｍ２の電圧がバッテリ電圧のα１倍以下の場合（ステップＳ２１１：ＮＯ）には、端子Ｍ１の電圧がバッテリ電圧のα２倍以下かを判定する（ステップＳ２１５）。そして、端子Ｍ１の電圧がバッテリ電圧のα２倍以下の場合（ステップＳ２１５：ＹＥＳ）には、スイッチング素子９３がオン故障であると判定する（ステップＳ２１６）。そして、ＭＯＤフラグに６を書き込み（ステップＳ２２５）、この処理を終わる。

そして、上記ステップＳ２１５で、端子Ｍ１の電圧がバッテリ電圧のα２倍以上の場合（ステップＳ２１５：ＮＯ）には、スイッチング素子９２、９３の両方が正常であると判定して（ステップＳ２１７）、この処理を終わる。
更に、ステップＳ２１０で、モータ２１が左回転指令中でない場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）には、モータ２１が回転していないと判断して（ステップＳ２１８）、この処理を終わる。
次に、以上のスイッチング素子オン故障検出部の処理に続き、異常処理制御部の処理に移行する。

（異常処理制御部）
次に、本実施形態における異常処理制御手段としての異常処理制御部の態様を図７、図８に基づいて説明する。
異常処理制御手段を説明する上で、４個の各スイッチング素子の正常時、オン故障時の個数、場所かつモータ回転指令方向に基づいて場合分けを行なうと６つのモードに分けられる。但し、モータ右回転指令時にＦＥＴ９１，９４とも正常時には、ともにＰＷＭ制御（デューティ比制御）を実施している。また、モータ左回転指令時にＦＥＴ９２，９３とも正常時には、ともにＰＷＭ制御（デューティ比制御）を実施している。

まず、ＭＯＤフラグが１か否かを判定する（ステップＳ３００）。そして、ＭＯＤフラグが１の場合（ステップＳ３００：ＹＥＳ）には、ＦＥＴ９１はオフ制御（デューティ比＝０％）を実施する（ステップＳ３１０）。次に、ＦＥＴ９４はオフ制御（デューティ比＝０％）を実施する（ステップＳ３１１）。そして、モータの回転を停止させ（ステップＳ３１２）、この処理を終わる。

次に、上記ステップＳ３００で、ＭＯＤフラグが１でない場合（ステップＳ３００：ＮＯ）には、ＭＯＤフラグが２か否かを判定する（ステップＳ３０１）。そして、ＭＯＤフラグが２の場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）には、ＦＥＴ９１はオン制御（デューティ比＝１００％）を実施する（ステップＳ３２０）。次に、ＦＥＴ９４はＰＷＭ制御（デューティ比制御）を実施する（ステップＳ３２１）。
ＦＥＴ９１がオン故障検出された場合には、ＦＥＴ９１を積極的にオン制御（デューティ比＝１００％）することによって、ＦＥＴ９１のオン抵抗が小さくなり、発熱による溶断の不具合を低下させることができる。

次に、モータ右回転指令中か否かを判定する（ステップＳ３２２）。そして、モータ右回転指令中の場合（ステップＳ３２２：ＹＥＳ）には、モータ右回転を継続して（ステップＳ３２３）この処理を終わる。そして、モータ右回転指令中でない場合（ステップＳ３２２：ＮＯ）には、モータの回転を停止させ（ステップＳ３１２）、この処理を終わる。
この結果、車両右旋回時にＨブリッジのＦＥＴ９１がオン故障検出されても、継続してアシストトルクを付与できるので、操舵感の急激な悪化を防止することができる。

次に、上記ステップＳ３０１で、ＭＯＤフラグが２でない場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）には、ＭＯＤフラグが３か否かを判定する（ステップＳ３０２）。そして、ＭＯＤフラグが３の場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）には、ＦＥＴ９１はＰＷＭ制御（デューティ比制御）を実施する（ステップＳ３３０）。次に、ＦＥＴ９４はオン制御（デューティ比＝１００％）を実施する（ステップＳ３３１）。

次に、モータ右回転指令中か否かを判定する（ステップＳ３２２）。そして、モータ右回転指令中の場合（ステップＳ３２２：ＹＥＳ）には、モータ右回転を継続して（ステップＳ３２３）この処理を終わる。そして、モータ右回転指令中でない場合（ステップＳ３２２：ＮＯ）には、モータの回転を停止させ（ステップＳ３１２）、この処理を終わる。
この結果、車両右旋回時にＨブリッジのＦＥＴ９４がオン故障検出されても、継続してアシストトルクを付与できるので、操舵感の急激な悪化を防止することができる。

次に、上記ステップＳ３０２で、ＭＯＤフラグが３でない場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）には、ＭＯＤフラグが４か否かを判定する（ステップＳ３０３）。そして、ＭＯＤフラグが４の場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）には、ＦＥＴ９２はオフ制御（デューティ比＝０％）を実施する（ステップＳ３４０）。次に、ＦＥＴ９３はオフ制御（デューティ比＝０％）を実施する（ステップＳ３４１）。そして、モータの回転を停止させ（ステップＳ３４２）、この処理を終わる。

次に、上記ステップＳ３０３で、ＭＯＤフラグが４でない場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）には、ＭＯＤフラグが５か否かを判定する（ステップＳ３０４）。そして、ＭＯＤフラグが５の場合（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）には、ＦＥＴ９２はオン制御（デューティ比＝１００％）を実施する（ステップＳ３５０）。次に、ＦＥＴ９３はＰＷＭ制御（デューティ比制御）を実施する（ステップＳ３５１）。

次に、モータ左回転指令中か否かを判定する（ステップＳ３５２）。そして、モータ左回転指令中の場合（ステップＳ３５２：ＹＥＳ）には、モータ左回転を継続して（ステップＳ３５３）この処理を終わる。そして、モータ左回転指令中でない場合（ステップＳ３５２：ＮＯ）には、モータの回転を停止させ（ステップＳ３４２）、この処理を終わる。
この結果、車両左旋回時にＨブリッジのＦＥＴ９２がオン故障検出されても、継続してアシストトルクを付与できるので、操舵感の急激な悪化を防止することができる。

次に、上記ステップＳ３０４で、ＭＯＤフラグが５でない場合（ステップＳ３０４：ＮＯ）には、ＭＯＤフラグが６か否かを判定する（ステップＳ３０５）。そして、ＭＯＤフラグが６の場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）には、ＦＥＴ９２はＰＷＭ制御（デューティ比制御）を実施する（ステップＳ３６０）。次に、ＦＥＴ９３はオン制御（デューティ比＝１００％）を実施する（ステップＳ３６１）。

次に、モータ左回転指令中か否かを判定する（ステップＳ３５２）。そして、モータ左回転指令中の場合（ステップＳ３５２：ＹＥＳ）には、モータ左回転を継続して（ステップＳ３５３）この処理を終わる。そして、モータ左回転指令中でない場合（ステップＳ３５２：ＮＯ）には、モータの回転を停止させ（ステップＳ３４２）、この処理を終わる。
この結果、車両左旋回時にＨブリッジのＦＥＴ９２がオン故障検出されても、継続してアシストトルクを付与できるので、操舵感の急激な悪化を防止することができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、車両右旋回時に、一方のスイッチング素子がオン故障した場合、
モータ右回転指令中でない場合には、モータ２１の回転を停止させていた。しかし、車両右旋回時に、モータ右回転指令値が所定値より小さくなった場合には、モータ２１の回転を停止するようにしてもよい。
また、車両左旋回時に、一方のスイッチング素子がオン故障した場合、モータ左回転指令中でない場合には、モータ２１の回転を停止させていた。しかし、車両左旋回時に、モータ左回転指令値が所定値より小さくなった場合には、モータ２１の回転を停止するようにしてもよい。

・本実施形態では、本発明をコラムアシストＥＰＳに具体化したが、本発明をラックアシストＥＰＳやピニオンアシストＥＰＳに適用してもよい。

１：電動パワーステアリング装置、２：ステアリング、３：ステアリングシャフト、
１２：転舵輪、２１：モータ、２２：ＥＰＳアクチュエータ、２３：ＥＣＵ、
２７：車速センサ、２８：トルクセンサ（レゾルバ式）、４１：ＣＰＵ、
４２：モータ駆動回路（Ｈブリッジ）、４５：電流指令値演算部、
４６：モータ制御信号出力部、４７：基本アシスト制御部、４９：操舵トルク検出部、５０：ＦＥＴオン故障検出部、５１：異常処理制御部、５２：ＦＥＴ駆動回路、
５３：加算部、６０：バッテリ、６１：電流センサ、６７：Ｍ１電圧検出部、
６８：Ｍ２電圧検出部、６９：ＦＥＴオン故障判定部、
９１，９２，９３，９４：ＦＥＴ（スイッチング素子）、
τ：操舵トルク、Ｖ：車速、Ｉｑ＊：電流指令値、Ｉｑ：実電流値。

Claims (5)

1. ステアリング機構に操舵補助力を与える直流モータと、
   車両の車速及びステアリングの操作により発生する操舵トルクから電流指令値を生成する電流指令値演算手段と、
   前記電流指令値演算手段より演算された電流指令値に基づきモータ制御信号を出力するモータ制御手段と、
   前記モータ制御信号に基づき前記直流モータに対して駆動電力を出力するモータ駆動回路と、を備え、
   前記モータ駆動回路は、
   Ｈブリッジ型に接続された第１及び第２のアームと、
   前記第１のアームに配置された第１及び第２のスイッチング素子と、
   前記第２のアームに配置された第１及び第２のスイッチング素子と、を有し、
   前記モータ制御手段は、
   第1アームの第1のスイッチング素子及び第２アームの第２のスイッチング素子を含む正回路を制御することで前記直流モータを正回転させ、第１アームの第２のスイッチング素子及び第２アームの第１のスイッチング素子を含む逆回路を制御することで前記直流モータを逆回転させる電動パワーステアリング制御装置であって、
   前記モータ制御手段は、
   前記スイッチング素子のオン故障を検出するスイッチング素子オン故障検出手段と、
   前記スイッチング素子オン故障検出手段によってスイッチング素子のオン故障が検出された場合に、前記スイッチング素子を制御する異常処理制御手段と、を含み、
   前記異常処理制御手段は、オン故障したスイッチング素子の個数、配置場所及び直流モータの回転方向に基づき、所定の制御処理を選択することを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
2. 前記異常処理制御手段は、前記正回路または前記逆回路が制御状態であって、その回路に含まれる２個のスイッチング素子のうち、１個のスイッチング素子がオン故障と判断された場合には、
   直流モータの回転指令方向が同一方向である期間は、オン故障したスイッチング素子をオン制御し、もう一方のスイッチング素子はＰＷＭ制御を行い、残りの回路に含まれる２個のスイッチング素子はオフ制御とする制御処理を選択することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置。
3. 前記異常処理制御手段は、前記正回路または前記逆回路が制御状態であって、その回路に含まれる２個のスイッチング素子のうち、１個のスイッチング素子がオン故障と判断された場合には、
   その回転指令方向が逆転することを条件として、全スイッチング素子をオフ制御とする制御処理を選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング制御装置。
4. 前記異常処理制御手段は、前記駆動回路に含まれる少なくとも２個以上のスイッチング素子がオン故障と判断された場合には、
   全スイッチング素子をオフ制御とする制御処理を選択することを特徴とする請求項１から請求項３に記載の電動パワーステアリング制御装置。
5. 前記スイッチング素子オン故障検出手段は、前記直流モータが右回転指令中または左回転指令中のＰＷＭ制御のオフ制御時に前記直流モータの両端の端子電圧が回転指令方向に応じて、所定値より大きいか、小さいかにより行なわれることを特徴とする請求項１から請求項４に記載の電動パワーステアリング制御装置。

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