JP2015140116A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動パワーステアリング装置において、逆接続が発生した場合、逆接続の発生を検出して記憶し、次回のコントローラの起動時にパワーアシストを制限する。
【解決手段】操舵機構に操舵補助トルクを付与する電動モータ（１３）を制御するＥＣＵ（１４）内において、マイコン（１４ａ）は、電動モータの電流を制御するインバータ（１４ｃ）を駆動信号に従って駆動するドライバ（１４ｂ）に駆動信号を送信する。逆接記憶回路（１４ｄ）は、インバータ（１４ｃ）と並列に取り付けられ、ＥＣＵ（１４）とバッテリ（１５）との逆接続が発生した場合、逆接続の発生を検出して記憶し、次回のＥＣＵ（１４）の起動時にマイコン（１４ａ）に通知する。マイコン（１４ａ）は、この通知に応じて、不許可を示す信号をドライバ（１４ｂ）に送信する。ドライバ（１４ｂ）は、この信号を受信すると、パワーアシストを制限する。
【選択図】図２

Description

本発明は、操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置に関する。

従来、車両のステアリング装置として、運転者がステアリングホイールを操舵する操舵力に応じて電動モータを駆動することによりステアリング機構に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）がある。
電動パワーステアリング装置には、バッテリ（ｂａｔｔｅｒｙ：蓄電池）を逆接続（逆接）した時に過電流からコントローラ（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を保護するため、逆接保護装置が備わっている。なお、逆接続とは、コントローラ（ＥＣＵ）に対してバッテリの正極と負極を、正常な接続とは逆に接続することである。この逆接保護装置は、車載用リレーとその駆動回路により実現されている。車載用リレーは、接触式のメカニカルスイッチと電磁コイルが組み込まれており、電磁コイルに励磁電流を流して電磁石にすることでスイッチの鉄片を引き付け、可動接点と固定接点とを接触させ、スイッチをＯＮにするというものである。なお、電磁コイルに励磁電流が流れなくなると、スイッチの鉄片に設けられた復帰バネにより、可動接点と固定接点とが離れる。逆接続した場合、車載用リレーのスイッチはＯＮにならないため、逆接保護の手法として一般的である。

しかし、逆接保護装置に使用される車載用リレーは大電流向けであるため、他の素子と比べて規模（スケール）が大きく、価格も高価である。近年、車両の低価格化に伴い、電動パワーステアリング装置の低価格化も強く要求されており、低価格化の一環として、この逆接保護装置を備えないタイプ（型）の電動パワーステアリング装置が要求されている。逆接保護装置を備えないタイプ（型）の電動パワーステアリング装置においては、バッテリとコントローラ（ＥＣＵ）の逆接続が発生した場合、通常は車両に備えられたヒューズ（ｆｕｓｅ）が溶断することで、コントローラ（ＥＣＵ）の発煙及び発火を防いでいる。例えば、特許文献１に記載の異常履歴保持装置では、二次電池の出力に基づいて二次電池の異常を検出し、その検出結果を出力し、検出結果に応じてスイッチング素子が導通した時に、二次電池から放電電流が流れて発熱素子が発熱し、この発熱素子からの熱を受けて温度ヒューズが溶断する。

特開２０１２−０７９５１３号公報

しかしながら、ヒューズの溶断に至るまでの時間において、コントローラ（ＥＣＵ）内部の素子には最大絶対定格を超える補償範囲外の大電流が流されるため、素子が中間故障状態となる可能性がある。この中間故障状態において溶断したヒューズが交換され、逆接続が解除され、通常状態に戻った場合には、コントローラ（ＥＣＵ）が仮に起動したとしても、正常な動作を保障することができない。更に、逆接続が原因で中間故障状態となった素子がその後走行中に故障を起こした場合、運転者にとって好ましくない挙動が発生する可能性がある。
本発明の目的は、上記課題を解決するために、逆接続の発生を検出して記憶することにより、それ以降の走行中のアシスト異常発生等の確率を大幅に減少した、より安全性の高い電動パワーステアリング装置を提供することである。

本発明の一態様に係る電動パワーステアリング装置は、操舵機構に操舵補助トルクを付与する電動モータの電流を制御するインバータ（Ｉｎｖｅｒｔｅｒ）と、インバータを介して電動モータに電源供給するバッテリと、バッテリに接続され、インバータを駆動して電動モータを制御するコントローラ（ＥＣＵ）とを備える。コントローラ（ＥＣＵ）において、駆動制御部は、駆動信号に従ってインバータを駆動する。信号制御部は、駆動制御部に駆動信号を送信する。逆接記憶部は、バッテリに対してインバータと並列に取り付けられ、コントローラ（ＥＣＵ）とバッテリとの逆接続が発生した場合、逆接続の発生を検出して記憶し、次回のコントローラ（ＥＣＵ）の起動時に信号制御部に逆接続の発生を通知する。例えば、信号制御部としてマイクロコンピュータ（マイコン）が考えられる。また、駆動制御部としてＦＥＴドライバが考えられる。

信号制御部は、逆接記憶部から逆接続の発生を通知された場合、駆動制御部の駆動の不許可を示す信号を駆動制御部に送信する。このとき、信号制御部は、駆動制御部の駆動の不許可を示す信号を駆動制御部に送信すると共に、報知用機器に機器制御信号を送信し、運転者に対して、逆接続の発生を報知し、コントローラの交換を促しても良い。駆動制御部は、信号制御部から不許可を示す信号を受信した場合、インバータの駆動を制限又は禁止することにより、電動モータの駆動を制限又は禁止する。

逆接記憶部は、逆接続が発生していない場合には第１電圧の信号を信号制御部に出力し、逆接続が発生した場合には逆接続の発生を検出して記憶し、次回のコントローラの起動時に第２電圧の信号を信号制御部に出力することで、信号制御部に逆接続の発生を通知する。信号制御部は、逆接記憶部からの信号が第１電圧の場合には駆動制御部の駆動の許可を示す信号として第１電圧の信号を駆動制御部に送信し、逆接記憶部からの信号が第２電圧の場合には不許可を示す信号として第２電圧の信号を駆動制御部に送信する。

上記の逆接記憶部において、ダイオードは、バッテリに対してインバータと並列に取り付けられ、整流作用により逆方向電流を防ぐ。ヒューズは、ダイオードのアノード側に位置し、逆接続が発生していない場合には導通状態となり、逆接続が発生した場合には過電流状態となり溶断することにより逆接続の発生を検出して記憶する。制限抵抗は、ダイオードのカソード側に位置し、逆接続の発生時の電位差に対し、ヒューズが確実に溶断し且つダイオードが断線故障しない電流に制限する。プルアップ抵抗は、ダイオードとヒューズとの間から信号制御部に延びる信号線に接続され、ヒューズの導通状態時には出力信号を第１電圧に維持し、ヒューズの溶断時には出力信号を第２電圧にプルアップする。また、上記のインバータは、上段２個及び下段２個のＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いたＦＥＴブリッジを備える。

本発明の一態様によれば、電動パワーステアリング装置において、逆接続が一度でも発生した場合、逆接続の発生を検出して記憶することにより、それ以降の走行中のパワーアシストを制限又は禁止してアシスト異常発生等の確率を大幅に低減し、安全性を向上させることができる。

本発明の実施形態における電動パワーステアリング装置の概略構成図である。 本発明の実施形態におけるコントローラの構成例を示す図である。 本発明の実施形態における逆接記憶回路の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態において逆接続が発生した状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（構成）
図１は、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置を示す全体構成図である。
本実施形態に係る電動パワーステアリング装置において、ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト２に連結され、運転者から作用される操舵トルク（操舵力）をステアリングシャフト２に伝達する。このステアリングシャフト２は、入力軸２ａと、出力軸２ｂとを有する。入力軸２ａの一端は、ステアリングホイール１に連結されている。入力軸２ａの他端は、トルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一端に連結されている。出力軸２ｂの他端は、ユニバーサルジョイント４を介して中間シャフト５の一端に連結されている。中間シャフト５の他端は、ユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７の一端に連結されている。ピニオンシャフト７の他端は、ステアリングギヤ８を介してタイロッド９に連結されている。
したがって、入力軸２ａは、ステアリングホイール１から伝達された操舵トルクを、トルクセンサ３を介して出力軸２ｂに伝達する。出力軸２ｂは、入力軸２ａからトルクセンサ３を介して伝達された操舵トルクを、ユニバーサルジョイント４を介して中間シャフト５に伝達し、更にユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達する。ピニオンシャフト７は、伝達された操舵トルクを、ステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達し、図示しない転舵輪（車輪）を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ａとこのピニオン８ａに噛合するラック８ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラック８ｂで直進運動に変換している。
また、ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助トルク（操舵補助力）を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結された減速ギヤ１１と、この減速ギヤ１１に連結されて操舵系に対して操舵補助トルクを発生する電動モータ１３とを備えている。電動モータ１３は、ブラシモータ等である。

トルクセンサ３は、ステアリングシャフト２の入力軸２ａと出力軸２ｂとの間に配置され、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出する。例えば、トルクセンサ３は、操舵トルクにより発生した、入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介挿した図示しないトーションバー（ｔｏｒｓｉｏｎ ｂａｒ）の捩れ角変位を磁気信号で検出し、それを電気信号に変換する。なお、トーションバーは、金属棒を捩る時の反発力を利用したばねの一種である。ここでは、トルクセンサ３は、トーションバーの前後の捩れ量（ｄｅｇ）を検出し、その捩れ量（ｄｅｇ）とトーションバーの既知のばねレート（Ｎｍ／ｄｅｇ）より、トルク（Ｎｍ）を算出する。トルクセンサ３は、トーションバーの捩れを検出する方式のセンサであれば、特に検出原理（自己インダクタンス式、磁気式、電磁誘導式等）や信号出力方式（デジタル、アナログ等）は問わない。トルクセンサ３は、そのトルク検出値Ｔをコントローラ（ＥＣＵ）１４に渡す。

コントローラ（ＥＣＵ）１４は、そのトルク検出値Ｔを受け取ることで、トルク検出値Ｔに応じたパワーアシスト（操舵支援）を行う。すなわち、トルク検出値Ｔに応じて操舵補助トルクを算出し、操舵補助トルクに基づいて電動モータ１３を駆動する。ここで、コントローラ（ＥＣＵ）１４は、直流電源としてのバッテリ１５（例えば１３Ｖ）から電源供給されることによって作動する。バッテリ１５は、負極が接地され、正極が２つの電力線を介してコントローラ（ＥＣＵ）１４に接続されている。２つの電力線のうち、一方の電力線はエンジン始動を行うイグニッションスイッチ１６を介してコントローラ（ＥＣＵ）１４に接続され、他方の電力線はイグニッションスイッチ１６を介さず直接コントローラ（ＥＣＵ）１４に接続されている。コントローラ（ＥＣＵ）１４は、トルク検出値Ｔの他に、車速センサ１７で検出した車速Ｖｓや操舵角センサ１８で検出した操舵角θを取得（入力）する。なお、図１では、車速センサ１７や操舵角センサ１８が設けられているが、実際には車速センサ１７や操舵角センサ１８が設けられていなくても良い。例えば、コントローラ（ＥＣＵ）１４は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等から受信した車速Ｖｓや操舵角θを取得（入力）することも可能である。コントローラ（ＥＣＵ）１４は、トルク検出値Ｔ、車速Ｖｓ、及び操舵角θに応じた操舵補助トルクを操舵系に付与する操舵補助制御を行う。具体的には、コントローラ（ＥＣＵ）１４は、上記操舵補助トルクを電動モータ１３で発生するための電流指令値を算出し、算出した電流指令値とモータ電流検出値とにより、電動モータ１３に供給する駆動電流をフィードバック制御する。また、コントローラ（ＥＣＵ）１４は、運転者に対して、逆接続の発生や電動パワーステアリング装置の異常を報知し、コントローラ（ＥＣＵ）１４の交換を促すように、図示しないインジケータランプ（表示灯）やワーニングランプ（警告灯）等のランプを点灯（発光、点滅、変色等）させる。若しくは図示しないナビゲーション用のモニタ（ディスプレイ）にエラー情報等を表示する。実際には、上記のモニタ上に、アイコンやランプのマーク等を表示し、これらを点灯（発光、点滅、変色等）させるようにしても良い。また、スピーカ等から音声出力することにより報知するようにしても良い。また、上記のモニタやスピーカ等の代わりに、運転者の携帯端末を用いても良い。これらのランプ、モニタ、スピーカ、又は携帯端末等は、運転者に対して逆接続の発生や電動パワーステアリング装置の異常を報知するための「報知用機器」となる。

以下に、コントローラ（ＥＣＵ）１４とバッテリ１５との逆接続の発生を検出して記憶し、次回のコントローラ（ＥＣＵ）の起動時にパワーアシストを不許可にするための特徴的な構成について説明する。パワーアシストを不許可にする場合、パワーアシストを制限（出力低下）しても良いし、パワーアシストを禁止（停止）しても良い。なお、禁止は、制限の一態様とみなしても良い。
図２は、本実施携帯に係るコントローラ（ＥＣＵ）１４の構成例を示す図である。なお、図２は、バッテリ１５が正常に接続された状態を示している。ここでは、コントローラ（ＥＣＵ）１４は、マイクロコンピュータ（マイコン）１４ａと、ＦＥＴドライバ１４ｂと、インバータ（Ｉｎｖｅｒｔｅｒ）１４ｃと、逆接記憶回路１４ｄを備える。

マイクロコンピュータ１４ａは、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）信号をＦＥＴドライバ１４ｂに送信する。更に、マイクロコンピュータ１４ａは、ＦＥＴドライバ１４ｂのＰＷＭ駆動の許否を示すゲート禁止信号（許否信号）をＦＥＴドライバ１４ｂに送信し、ＰＷＭ駆動の許可／不許可を選択可能な構成となっている。ＰＷＭ駆動の不許可には、ＰＷＭ駆動の制限や禁止も含まれるものとする。例えば、ゲート禁止信号について、許可＝０Ｖ（低電圧：Ｌｏｗ）、不許可＝５Ｖ（高電圧：Ｈｉｇｈ）と定義する。すなわち、ローアクティブ（Ｌｏｗ Ａｃｔｉｖｅ：負論理）を採用している。但し、実際には、この例に限定されない。また、マイクロコンピュータ１４ａは、ＦＥＴドライバ１４ｂのＰＷＭ駆動の不許可を示すゲート禁止信号をＦＥＴド
ライバ１４ｂに送信する場合、更に、報知用機器に機器制御信号を送信し、運転者（作業者でも可）に対して、逆接続の発生や電動パワーステアリング装置の異常を報知し、コントローラ（ＥＣＵ）１４又は逆接記憶回路１４ｄの交換を促す。例えば、図示しないインジケータランプ（表示灯）やワーニングランプ（警告灯）等のランプに点灯のための点灯制御信号を送信して当該ランプを点灯（発光、点滅、変色等）させる。若しくは図示しないナビゲーション用のモニタに表示のための画像表示信号を送信してエラー情報等を表示する。実際には、上記のモニタ上に、アイコンやランプのマーク等を表示し、これらを点灯（発光、点滅、変色等）させるようにしても良い。また、マイクロコンピュータ１４ａは、スピーカ等に音声出力信号を送信して音声を出力させるようにしても良い。また、上記のモニタやスピーカ等の代わりに、運転者の携帯端末に報知信号（画像表示信号、音声出力信号でも可）を送信することで、携帯端末を介して運転者に報知するようにしても良い。なお、マイクロコンピュータ１４ａは、上記の報知用機器に対する機器制御信号を、ゲート禁止信号と並行して送信するようにしても良い。ここでは、マイクロコンピュータ１４ａとして、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ：Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やマイクロコントローラ（ＭＣＵ：Ｍｉｃｒｏ−Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を想定している。但し、実際には、これらの例に限定されない。

ＦＥＴドライバ１４ｂは、ＰＷＭ信号に従ってインバータ１４ｃを駆動する。なお、実際には、ＦＥＴドライバ１４ｂは、マイクロコンピュータ１４ａと一体化していても良い。インバータ１４ｃは、ＰＷＭ信号に従って電動モータ１３の電流を制御する。通常、インバータ１４ｃは、直流電力から交流電力を電気的に生成する（逆変換する）。インバータ１４ｃは、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）により構成されている。一般的なＦＥＴとして、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が広く知られている。ここでは、インバータ１４ｃとして、パワーＭＯＳＦＥＴを想定している。但し、実際には、上段にＰ型ＭＯＳ（ｐ−ＭＯＳ）、下段にＮ型ＭＯＳ（ｎ−ＭＯＳ）を配置したＣＭＯＳインバータでも良い。また、インバータ１４ｃは、上段２個と下段２個のＦＥＴを用いたＦＥＴブリッジを備える。なお、「上段」「下段」は一般的なインバータ回路におけるＦＥＴの位置関係（上段ＦＥＴ、下段ＦＥＴ）を示したものに過ぎない。また、ＦＥＴはスイッチ回路と読み替えても良い。但し、実際には、これらの例に限定されない。

逆接記憶回路１４ｄは、コントローラ（ＥＣＵ）１４とバッテリ１５との接続において、一度でも逆接続が発生した際にその状態（逆接続の発生）を検出して記憶し、次回のコントローラ（ＥＣＵ）１４の起動時にマイクロコンピュータ１４ａに逆接続の発生を通知する（逆接続の発生を示す指令値を出力する）。例えば、逆接記憶回路１４ｄは、逆接続が一度も発生していない状態においては出力信号を０Ｖとし、逆接続が一度でも発生した状態においては出力信号を５Ｖとする。マイクロコンピュータ１４ａは、逆接記憶回路１４ｄからの出力信号が０Ｖの場合には０Ｖ（許可）のゲート禁止信号をＦＥＴドライバ１４ｂに送信し、逆接記憶回路１４ｄからの出力信号が５Ｖの場合には５Ｖ（不許可）のゲート禁止信号をＦＥＴドライバ１４ｂに送信する。

図３は、逆接記憶回路１４ｄの構成の一例を示す図である。なお、図３は、バッテリ１５が正常に接続された状態を示している。ここでは、逆接記憶回路１４ｄは、ダイオード２１と、ヒューズ２２と、制限抵抗２３と、プルアップ抵抗２４とを備える。ダイオード２１、ヒューズ２２、及び制限抵抗２３は、バッテリ１５に対してインバータ１４ｃと並列に取り付けられている。
ダイオード２１は、整流作用により逆方向電流を防ぐダイオードであって、逆接続が発生していない場合には非導通状態となり、逆接続が発生した場合には導通状態となるように配置されている。
ヒューズ２２は、ダイオード２１のアノード側に配置されており、過電流状態になると直ちに溶断する。ヒューズ２２が溶断する時間は、コントローラ（ＥＣＵ）１４が許容できる逆接続時間以下に設定することが望ましい。逆接記憶回路１４ｄは、ヒューズ２２の溶断によって、逆接続の発生を検出して記憶する。
制限抵抗２３は、ダイオード２１のカソード側に配置されており、逆接続の発生時の電位差に対し、ヒューズ２２が確実に溶断し且つダイオード２１が断線故障しない電流に制限する。図３に示すように、ヒューズ２２がバッテリ１５の負極と接続され、制限抵抗２３がバッテリ１５の正極と接続されている場合、バッテリ１５が正常に接続された状態（逆接続が発生していない状態）である。反対に、ヒューズ２２がバッテリ１５の正極と接続され、制限抵抗２３がバッテリ１５の負極と接続されている場合、逆接続された状態（逆接続が発生した状態）である。ダイオード２１とヒューズ２２との間にある接続ノードからマイクロコンピュータ１４ａに向けて信号線が設けられており、この信号線にプルアップ抵抗２４が接続されている。
プルアップ抵抗２４は、ヒューズ２２の導通状態時（非断線時）には出力信号を０Ｖに維持（固定）し、ヒューズ２２の溶断時（断線時）には出力信号を５Ｖにプルアップする（引き上げる）。

（動作）
以下に、本実施携帯に係るコントローラ（ＥＣＵ）１４とバッテリ１５とを接続した際における、コントローラ（ＥＣＵ）１４の動作について説明する。
図２に示すように、バッテリ１５が正常に接続された場合（逆接続が発生していない場合）、逆接記憶回路１４ｄにおいて、ダイオード２１がバッテリ１５の正極からの電流を防ぎ、ヒューズ２２が導通状態となり、プルアップ抵抗２４がヒューズ２２を通してバッテリ１５の負極につながるため、逆接記憶回路１４ｄの出力信号は０Ｖとなる。
マイクロコンピュータ１４ａは、逆接記憶回路１４ｄからの出力信号が０Ｖの場合には、０Ｖ（許可）のゲート禁止信号をＦＥＴドライバ１４ｂに送信する。また、マイクロコンピュータ１４ａは、ＰＷＭ信号をＦＥＴドライバ１４ｂに送信する。
ＦＥＴドライバ１４ｂは、マイクロコンピュータ１４ａから０Ｖ（許可）のゲート禁止信号を受信した場合、マイクロコンピュータ１４ａからのＰＷＭ信号を受信した時に、マイクロコンピュータ１４ａからのＰＷＭ信号に従ってインバータ１４ｃを駆動し、インバータ１４ｃにより電動モータ１３の電流を制御する。このように、ＦＥＴドライバ１４ｂは、マイクロコンピュータ１４ａから０Ｖ（許可）のゲート禁止信号を受信した場合には、インバータ１４ｃを介して電動モータ１３の駆動を制御し、パワーアシストを正常に実施する。

一方、図４に示すように、バッテリ１５を一度でも逆接続した場合（逆接続が発生した場合）、逆接記憶回路１４ｄにおいて、ダイオード２１が導通状態となり、ヒューズ２２がバッテリ１５の正極からの電流により過電流状態となり直ちに溶断し、プルアップ抵抗２４が出力信号を５Ｖにプルアップするため、逆接記憶回路１４ｄの出力信号は５Ｖとなる。
マイクロコンピュータ１４ａは、逆接記憶回路１４ｄからの出力信号が５Ｖの場合には、５Ｖ（不許可）のゲート禁止信号をＦＥＴドライバ１４ｂに送信する。また、マイクロコンピュータ１４ａは、ＰＷＭ信号をＦＥＴドライバ１４ｂに送信する。このとき、マイクロコンピュータ１４ａは、ＰＷＭ信号をＦＥＴドライバ１４ｂに送信しないようにしても良い。
更に、マイクロコンピュータ１４ａは、運転者に対して、逆接続の発生や電動パワーステアリング装置の異常を報知し、コントローラ（ＥＣＵ）１４又は逆接記憶回路１４ｄの交換を促すために、図示しないランプに機器制御信号を送信して当該ランプを点灯（発光、点滅、変色等）させる。或いは、図示しないモニタに表示信号を送信してエラー情報等を表示する。マイクロコンピュータ１４ａは、上記の機器制御信号や表示信号を、ゲート禁止信号と並行して送信するようにしても良い。
ＦＥＴドライバ１４ｂは、マイクロコンピュータ１４ａから５Ｖ（不許可）のゲート禁止信号を受信した場合、マイクロコンピュータ１４ａからのＰＷＭ信号を受信し、マイクロコンピュータ１４ａからのＰＷＭ信号に従ってインバータ１４ｃを駆動する時に、インバータ１４ｃの駆動を不許可にし、インバータ１４ｃによる電動モータ１３の電流の制御を不許可にする。不許可には、制限や禁止が含まれるものとする。このとき、ＦＥＴドライバ１４ｂは、マイクロコンピュータ１４ａからのＰＷＭ信号に従わず、インバータ１４ｃを駆動しなくても良い。すなわち、インバータ１４ｃによる電動モータ１３の電流の制御を停止（禁止）しても良い。このように、ＦＥＴドライバ１４ｂは、マイクロコンピュータ１４ａから５Ｖ（不許可）のゲート禁止信号を受信した場合には、インバータ１４ｃを介して電動モータ１３の駆動を制御し、パワーアシストを不許可にする。パワーアシストを不許可にする場合、パワーアシストを制限（出力低下）しても良いし、パワーアシストを禁止（停止）しても良い。なお、禁止は、制限の一態様とみなしても良い。

（変形例）
本実施形態では、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）として、コラムアシスト型を想定しているが、実際には、本実施形態の構成が適用可能であれば、ラックアシスト型や、ピニオンアシスト型等でも良い。
また、逆接記憶回路１４ｄは、コントローラ（ＥＣＵ）１４に対して着脱可能（交換可能）な構成であっても良い。若しくは、逆接記憶回路１４ｄは、ヒューズ２２を修復（再生）・交換可能な構成であっても良い。
また、図示しないが、逆接記憶回路１４ｄは、コントローラ（ＥＣＵ）１４とバッテリ１５との逆接続の発生を検出するセンサと、逆接続の発生を検出した時に逆接続の発生を示す指令値を記憶して次回のコントローラ（ＥＣＵ）１４の起動時に当該指令値をマイクロコンピュータ１４ａに出力するメモリと、を組み合わせることで実現することも可能である。このセンサはヒューズ２２の溶断を検出するものでも良い。また、このメモリはマイクロコンピュータ１４ａ内に設けられていても良い。また、このメモリは逆接続の発生の有無を示すフラグ（正常：０、逆接：１）を格納する領域を有していても良い。例えば、このメモリはＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。
また、コントローラ（ＥＣＵ）１４がコントロールボードである場合、マイクロコンピュータ１４ａ、ＦＥＴドライバ１４ｂ、インバータ１４ｃ、及び逆接記憶回路１４ｄは、当該コントロールボード上に配置されているものとする。但し、実際には、インバータ１４ｃは、コントローラ（ＥＣＵ）１４から独立して配置されていても良い。
別の視点では、コントローラ（ＥＣＵ）１４の構成について、「マイクロコンピュータ１４ａ」を「信号制御部」と読み替えることができる。また、「ＦＥＴドライバ１４ｂ」を「駆動制御部」と読み替えることができる。また、「逆接記憶回路１４ｄ」を「逆接記憶部」と読み替えることができる。

（本実施形態の効果）
本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）本実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、操舵機構に操舵補助トルクを付与する電動モータの電流を制御するインバータと、インバータを介して電動モータに電源供給するバッテリと、インバータを駆動して電動モータを制御するコントローラ（ＥＣＵ）とを備える。コントローラ（ＥＣＵ）において、駆動制御部は、駆動信号に従ってインバータを駆動する。信号制御部は、駆動制御部に駆動信号を送信する。逆接記憶部は、バッテリに対してインバータと並列に取り付けられ、コントローラ（ＥＣＵ）とバッテリとの逆接続が発生した場合、逆接続の発生を検出して記憶し、次回のコントローラ（ＥＣＵ）の起動時に信号制御部に逆接続の発生を通知する。
このような構成にすることにより、コントローラ（ＥＣＵ）は、バッテリとコントローラ（ＥＣＵ）との逆接続が発生し、逆接続によるダメージを受けた場合、逆接続の発生を検出して記憶し、次回のコントローラ（ＥＣＵ）の起動時に逆接続の発生を検知することができる。これにより、逆接続によるダメージを受けたことを検出し、パワーアシストを制限し、中間故障状態のコントローラ（ＥＣＵ）の継続使用による中間故障状態の進行を最小限に抑え、走行中のアシスト異常発生の確率を大幅に低減し、２次故障を未然に防止することができる。

（２）信号制御部は、逆接記憶部から逆接続の発生を通知された場合、駆動制御部の駆動の不許可を示す信号を駆動制御部に送信する。駆動制御部は、信号制御部から不許可を示す信号を受信した場合、インバータの駆動を制限することにより、電動モータの駆動を制限する。
このように、パワーアシスト自体を制限することで、中間故障状態のコントローラ（ＥＣＵ）の継続使用による中間故障状態の進行を最小限に抑止し、走行中のアシスト異常の発生の確率（蓋然性）を大幅に低減し、２次故障を未然に防止することができる。

（３）信号制御部は、逆接記憶部から逆接続の発生を通知された場合、駆動制御部の駆動の不許可を示す信号を駆動制御部に送信する。駆動制御部は、信号制御部から不許可を示す信号を受信した場合、インバータの駆動を禁止することにより、電動モータの駆動を禁止する。
このように、パワーアシスト自体を禁止することで、中間故障状態のコントローラ（ＥＣＵ）の継続使用による中間故障状態の進行を完全に抑止し、走行中のアシスト異常の発生の可能性を完全に払拭し、２次故障を未然に防止することができる。

（４）信号制御部は、逆接記憶部から逆接続の発生を通知された場合、駆動制御部の駆動の不許可を示す信号を駆動制御部に送信すると共に、報知用機器に機器制御信号を送信し、運転者に対して、逆接続の発生を報知し、コントローラ（ＥＣＵ）の交換を促す。
これにより、運転者に対してコントローラ（ＥＣＵ）又は逆接記憶回路の交換を促すように、インジケータランプ等のランプを点灯（発光、点滅、変色等）させる動作が可能になる。実際には、ランプの点灯の代わりに、ナビゲーション用のモニタにエラー情報等を表示しても良い。

（５）逆接記憶部は、コントローラ（ＥＣＵ）とバッテリとの逆接続が発生していない場合には、第１電圧の信号を信号制御部に出力する。信号制御部は、逆接記憶部からの信号が第１電圧の場合には許可を示す信号として第１電圧の信号を駆動制御部に送信する。
反対に、逆接記憶部は、逆接続が発生した場合には、逆接続の発生を検出して記憶し、次回のコントローラ（ＥＣＵ）の起動時に第２電圧の信号を信号制御部に出力することで信号制御部に逆接続の発生を通知する。信号制御部は、逆接記憶部からの信号が第２電圧の場合には不許可を示す信号として第２電圧の信号を駆動制御部に送信する。
このような構成にすることにより、本実施形態を確実に且つ容易に実施することができる。例えば、インバータがＣＭＯＳインバータを用いたスイッチ回路である場合、第１電圧を０Ｖ、第２電圧を５Ｖと定義することで、０Ｖの信号に対してスイッチ回路がＯＮとなり、５Ｖの信号に対してスイッチ回路がＯＦＦとなる。

（６）上記の逆接記憶部において、ダイオードは、バッテリに対してインバータと並列に取り付けられ、整流作用により逆方向電流を防ぐ。ヒューズは、ダイオードのアノード側に位置し、逆接続が発生していない場合には導通状態となり、逆接続が発生した場合には過電流状態となり溶断することにより逆接続の発生を検出して記憶する。制限抵抗は、ダイオードのカソード側に位置し、逆接続の発生時の電位差に対し、ヒューズが確実に溶断し且つダイオードが断線故障しない電流に制限する。プルアップ抵抗は、ダイオードとヒューズとの間から信号制御部に延びる信号線に接続され、ヒューズの導通状態時には出力信号を第１電圧に維持し、ヒューズの溶断時には出力信号を第２電圧にプルアップする。
このように、逆接保護装置を使用しないことで、逆接保護装置に使用される高価な車載用リレーやその駆動回路を削減することができる。また、逆接記憶回路は、比較的安価な少数の部品で構成されているため、電動パワーステアリング装置の部品点数の削減や低価格化の点で効果がある。

（７）上記のインバータは、上段２個及び下段２個のＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いたＦＥＴブリッジを備える。
これにより、本実施形態において、電動モータに電源供給することができる。

以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、実際には、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。

１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、３…トルクセンサ、８…ステアリングギヤ、１０…操舵補助機構、１１…減速ギヤ、１３…電動モータ、１４…コントローラ（ＥＣＵ）、１４ａ…マイクロコンピュータ（マイコン）、１４ｂ…ＦＥＴドライバ、１４ｃ…インバータ（Ｉｎｖｅｒｔｅｒ）、１４ｄ…逆接記憶回路、１５…バッテリ、１６…イグニッションスイッチ、１７…車速センサ、１８…操舵角センサ、２１…ダイオード、２２…ヒューズ、２３…制限抵抗、２４…プルアップ抵抗

Claims (7)

1. 操舵機構に操舵補助トルクを付与する前記電動モータの電流を制御するインバータと、
   前記インバータを介して前記電動モータに電源供給するバッテリと、
   前記バッテリに接続され、前記インバータを駆動して前記電動モータを制御するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、
   駆動信号に従って前記インバータを駆動する駆動制御部と、
   前記駆動制御部に前記駆動信号を送信する信号制御部と、
   前記バッテリに対して前記インバータと並列に取り付けられ、前記コントローラと前記バッテリとの逆接続が発生した場合、前記逆接続の発生を検出して記憶し、次回のコントローラの起動時に前記信号制御部に前記逆接続の発生を通知する逆接記憶部と、
   を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記信号制御部は、前記逆接記憶部から前記逆接続の発生を通知された場合、前記駆動制御部の駆動の不許可を示す信号を前記駆動制御部に送信し、
   前記駆動制御部は、前記信号制御部から前記不許可を示す信号を受信した場合、前記インバータの駆動を制限することにより、前記電動モータの駆動を制限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装置。
3. 前記信号制御部は、前記逆接記憶部から前記逆接続の発生を通知された場合、前記駆動制御部の駆動の不許可を示す信号を前記駆動制御部に送信し、
   前記駆動制御部は、前記信号制御部から前記不許可を示す信号を受信した場合、前記インバータの駆動を禁止することにより、前記電動モータの駆動を禁止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装置。
4. 前記信号制御部は、前記逆接記憶部から前記逆接続の発生を通知された場合、前記駆動制御部の駆動の不許可を示す信号を前記駆動制御部に送信すると共に、報知用機器に機器制御信号を送信し、運転者に対して、前記逆接続の発生を報知し、前記コントローラの交換を促すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記逆接記憶部は、前記逆接続が発生していない場合には第１電圧の信号を前記信号制御部に出力し、前記逆接続が発生した場合には前記逆接続の発生を検出して記憶し、次回のコントローラの起動時に第２電圧の信号を前記信号制御部に出力することで、前記信号制御部に前記逆接続の発生を通知し、
   前記信号制御部は、前記逆接記憶部からの信号が第１電圧の場合には前記駆動制御部の駆動の許可を示す信号として第１電圧の信号を前記駆動制御部に送信し、前記逆接記憶部からの信号が第２電圧の場合には前記駆動制御部の駆動の不許可を示す信号として第２電圧の信号を前記駆動制御部に送信することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記逆接記憶部は、
   前記バッテリに対して前記インバータと並列に取り付けられ、前記逆接続が発生していない場合には非導通状態となり、前記逆接続が発生した場合には導通状態となるように配置されているダイオードと、
   前記ダイオードのアノード側に位置し、前記逆接続が発生していない場合には導通状態となり、前記逆接続が発生した場合には過電流状態となり溶断することにより前記逆接続の発生を検出して記憶するヒューズと、
   前記ダイオードのカソード側に位置し、前記逆接続の発生時の電位差に対し、前記ヒューズが確実に溶断し且つ前記ダイオードが断線故障しない電流に制限する制限抵抗と、
   前記ダイオードと前記ヒューズとの間から前記信号制御部に延びる信号線に接続され、前記ヒューズの導通状態時には出力信号を第１電圧に維持し、前記ヒューズの溶断時には出力信号を第２電圧にすることで、前記信号制御部に前記逆接続の発生を通知するプルアップ抵抗と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
7. 前記インバータは、上段２個及び下段２個のＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いたＦＥＴブリッジを備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。

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