JP3845402B2 - 電動パワーステアリング装置におけるバスバーの断線検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリおよび操舵用のモータ間に配置されて該モータを正逆転駆動するＨブリッジ回路と、ドライバーがステアリングハンドルに加える操舵トルクの方向と逆方向にモータが駆動されるのを防止するモータ駆動禁止手段とを備えた電動パワーステアリング装置におけるバスバーの断線検出装置に関する。

電動パワーステアリング装置のモータを、４個のスイッチング素子を備えたＨブリッジ回路を介して駆動するものが、下記特許文献１により公知である。Ｈブリッジ回路は、その４個のスイッチング素子のうち、第１の対角位置にある２個のスイッチング素子をＯＮすることによりモータを正転駆動し、第２の対角位置にある２個のスイッチング素子をＯＮすることによりモータを逆転駆動することができる。この電動パワーステアリング装置はモータの駆動を禁止するモータ駆動禁止手段を備えており、ドライバーのステアリング操作をアシストすべきモータが、ドライバーがステアリングハンドルに加える操舵トルクの方向と逆方向のトルクを発生するのを禁止するようになっている。

ところで、Ｈブリッジ回路および電子制御ユニットを接続するバスバーの断線故障を検出するために、第１〜第４スイッチング素子を順番にＯＮしてモータの端子電圧を検出する手法が知られている。モータの端子電圧はバッテリ電圧を分圧した電圧でプルアップされており、一端側が接地された第１スイッチング素子あるいは第２スイッチング素子をＯＮすると、モータの端子電圧がプルアップ電圧から接地電圧に低下することでバスバーが正常であることが確認され、また一端側がバッテリのプラス極に接続された第３スイッチング素子あるいは第４スイッチング素子をＯＮすると、モータの端子電圧がプルアップ電圧からバッテリ電圧以上に上昇することでバスバーが正常であることが確認される。

しかしながら、上述したバスバーの断線故障のチェック中に何らかの理由でモータ駆動禁止手段が作動すると、チェックすべきスイッチング素子にＯＮ指令を出力しても、第１、第２の対角位置のうちの一方の対角位置にある２個のスイッチング素子がＯＮすることが禁止されるため、ＯＮ指令を受けたスイッチング素子がＯＮせずにバスバーが断線故障したと誤判定される可能性がある。

そこで従来は、モータ駆動禁止手段が第１、第２の対角位置のうちの一方だけの対角位置にある２個のスイッチング素子がＯＮすることが禁止することに着目し、第１、第２の対角位置のうちの少なくとも一方の対角位置にある２個のスイッチング素子をＯＮしたときにモータ端子電圧が正常に変化すれば異常なしとの判定を下していた。
特開２０００−１９０８６１号公報

ところで、図４に示すように、Ｈブリッジ回路４１とモータ端子電圧検出回路５０とを接続するバスバー６１，６２（太線部分参照）が断線すると、次のような現象が発生する。

例えば、バスバー６１が断線すると、第１スイッチング素子４６ａがＯＮしてもモータ端子電圧検出回路５０が検出する電圧は接地電位である０Ｖにならず、プルアップ電圧が検出されてしまう。すると電子制御ユニットＵは、モータ端子電圧検出回路５０が検出する電圧が接地電位である０Ｖにならないのは、モータ駆動禁止回路５２が第１スイッチング素子４６ａがＯＮすることを禁止しているためだと認識し、第１スイッチング素子４６ａを含まぬ対角位置にある第２、第３スイッチング素子４６ｂ，４６ｃをＯＮしてモータ端子電圧が変化すれば異常なしと判定し、バスバー６１の断線を見過ごしてしまう問題があった。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、Ｈブリッジ回路とモータ端子電圧検出手段とを接続するバスバーの断線を検出できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、バッテリおよび操舵用のモータ間に配置されて該モータを正逆転駆動するＨブリッジ回路が、バッテリのプラス極に接続する高圧端子と、バッテリのマイナス極に接続する低圧端子と、モータに接続する第１、第２出力端子と、低圧端子および第１出力端子を接続する第１スイッチング素子と、低圧端子および第２出力端子を接続する第２スイッチング素子と、高圧端子および第１出力端子を接続する第３スイッチング素子と、高圧端子および第２出力端子を接続する第４スイッチング素子とで構成され、Ｈブリッジ回路の第１、第２出力端子をモータ端子電圧検出手段に接続するバスバーが所定電圧にプルアップされており、ドライバーがステアリングハンドルに加える操舵トルクの方向と逆方向にモータが駆動されるのを防止すべく、第１〜第４スイッチング素子のうちの何れかの対角位置にある２個のスイッチング素子がＯＮするのを禁止するモータ駆動禁止手段を備えた電動パワーステアリング装置において、モータ駆動禁止手段の非作動時に、第１スイッチング素子をＯＮしてもモータ端子電圧検出手段が検出する第１出力端子の電圧が前記所定電圧から低下しないとき、あるいは第２スイッチング素子をＯＮしてもモータ端子電圧検出手段が検出する第２出力端子の電圧が前記所定電圧から低下しないときに、バスバーの断線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におけるバスバーの断線検出装置が提案される。

尚、実施例のモータ端子電圧検出回路５０は本発明のモータ端子電圧検出手段に対応し、実施例のモータ駆動禁止回路５２は本発明のモータ駆動禁止手段に対応する。

請求項１の構成によれば、モータ駆動禁止手段が作動していないために第１〜第４スイッチング素子の全てがＯＮ可能なときに、第１スイッチング素子をＯＮしてもモータ端子電圧検出手段が検出する第１出力端子の電圧がプルアップされた所定電圧から低下しない場合には、バスバーが断線してモータ端子電圧検出手段と接地電位である低圧端子との導通が遮断されたと判断し、また第２スイッチング素子をＯＮしてもモータ端子電圧検出手段が検出する第２出力端子の電圧が前記所定電圧から低下しない場合には、バスバーが断線してモータ端子電圧検出手段と接地電位である低圧端子との導通が遮断されたと判断するので、バスバーの断線を的確に検出することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図１４は本発明の一実施例を示すもので、図１は電動パワーステアリング装置の全体斜視図、図２は図１の２−２線拡大断面図、図３は図２の３−３線断面図、図４はモータの駆動回路を示す図、図５はモータの正転時および逆転時の作用説明図、図６は第１スイッチング素子あるいは第２スイッチング素子をＯＮしたときの作用説明図、図７は第３スイッチング素子あるいは第４スイッチング素子をＯＮしたときの作用説明図、図８はバスバーの断線時に第１スイッチング素子あるいは第２スイッチング素子をＯＮしたときの作用説明図、図９〜図１３は故障検出の作用を説明するフローチャート、図１４は故障検出の作用を説明するタイムチャートである。

図１に示すように、ステアリングハンドル１１と一体に回転する上部ステアリングシャフト１２は、上部ユニバーサルジョイント１３、下部ステアリングシャフト１４および下部ユニバーサルジョイント１５を介して、減速機１６から上方に突出するピニオンシャフト１７に接続される。減速機１６の下端に接続されたステアリングギヤボックス１８の左右両端から突出するタイロッド１９，１９が、左右の車輪ＷＬ，ＷＲの図示せぬナックルに接続される。減速機１６にはモータＭが支持されており、このモータＭの作動が、減速機１６の内部に収納した操舵トルクセンサＳｔからの信号が入力される電子制御ユニットＵにより制御される。

図２および図３に示すように、減速機１６はステアリングギヤボックス１８と一体の下部ケース２１と、その上面にボルト２２…で結合された中間ケース２３と、その上面にボルト２４…で結合された上部ケース２５とを備えており、ステアリングギヤボックス１８および上部ケース２５にボールベアリング２６，２７で前記ピニオンシャフト１７が回転自在に支持される。ピニオンシャフト１７の下端に設けられたピニオン２８が、ステアリングギヤボックス１８の内部に左右移動自在に支持したラックバー２９に設けられたラック３０に噛合する。ステアリングギヤボックス１８に形成した貫通孔１８ａに押圧部材３１が摺動自在に収納されており、貫通孔１８ａを閉塞するナット部材３２との間に配置したスプリング３３で押圧部材３１をラックバー２９の背面に向けて付勢することで、ラックバー２９の撓みが抑される。

減速機１６の内部に延びるモータＭの回転軸３４は、一対のボールベアリング３５，３６で下部ケース２１に回転自在に支持されており、モータＭの回転軸３４に設けられたウオーム３７が、ピニオンシャフト１７に固定されたウオームホイール３８に噛合する。

従って、モータＭを駆動すると回転軸３４のトルクがウオーム３７およびウオームホイール３８を介してピニオンシャフト１７に伝達され、ドライバーのステアリング操作がモータＭによってアシストされる。

図４には、電子制御ユニットＵからの指令でモータＭを駆動するモータ駆動回路Ｃが示される。モータ駆動回路ＣはＨブリッジ回路４１を備えており、その高圧端子ＴＨはシャント抵抗４２、パワーリレー４３およびチョークコイル４４を介して車載の１２Ｖのバッテリ４５のプラス極４５ａに接続され、その低圧端子ＴＬは接地されてバッテリ４５のマイナス極４５ｂに接続される。Ｈブリッジ回路４１の第１出力端子ＴＭ１および第２出力端子ＴＭ２はモータＭに接続されており、低圧端子ＴＬおよび第１出力端子ＴＭ１が第１スイッチング素子４６ａで接続され、低圧端子ＴＬおよび第２出力端子ＴＭ２が第２スイッチング素子４６ｂで接続され、高圧端子ＴＨおよび第１出力端子ＴＭ１が第３スイッチング素子４６ｃで接続され、高圧端子ＴＨおよび第２出力端子ＴＭ２が第４スイッチング素子４６ｄで接続される。第１〜第４スイッチング素子４６ａ〜４６ｄは、例えば電界効果トラジスタ（ＦＥＴ）で構成される。第１出力端子ＴＭ１および第２出力端子ＴＭ２の何れか一方（実施例では第１出力端子ＴＭ１）とモータＭとの間に、フェイルセーフリレー４７が配置される。

バッテリ４５からＨブリッジ回路４１への電力の供給をＯＮ／ＯＦＦするパワーリレー４３と、異常時にモータＭを停止させるフェイルセーフリレー４７とは、電子制御ユニットＵにより制御される共通のリレー駆動回路４８に接続されており、パワーリレー４３およびフェイルセーフリレー４７は連動してＯＮ／ＯＦＦする。即ち、パワーリレー４３がＯＮするとフェイルセーフリレー４７もＯＮし、パワーリレー４３がＯＦＦするとフェイルセーフリレー４７もＯＦＦし、これによりコストの低減およびリレー駆動回路４８の故障率の低減が図られる。

パワーリレー４３およびＨブリッジ回路４１間に配置されたシャント抵抗４２はモータ電流検出回路４９に接続されており、電子制御ユニットＵに接続されたモータ電流検出回路４９は、シャント抵抗４２の両端の電位差とシャント抵抗４２の抵抗値とに基づいて、バッテリ４５からＨブリッジ回路４１に供給される電流を検出する。

第１出力端子ＴＭ１の電位ＶＭＮおよび第２出力端子ＴＭ２の電位ＶＭＰ、つまりモータＭの両端子の電位は、電子制御ユニットＵに接続されたモータ端子電圧検出回路５０により検出される。モータＭが作動していないとき、第１出力端子ＴＭ１の電位ＶＭＮおよび第２出力端子ＴＭ２の電位ＶＭＰはバッテリ電圧よりも低いプルアップ電圧にプルアップされている。

Ｈブリッジ回路４１の第１〜第４スイッチング素子４６ａ〜４６ｄは、電子制御ユニットＵに接続されたスイッチング素子駆動回路５１によりデューティ制御される。即ち、図５（Ａ）に示すように、対角位置にある第１スイッチング素子４６ａおよび第４スイッチング素子４６ｄがＯＮすると、第１出力端子ＴＭ１が低圧端子ＴＬに接続されて０Ｖになり、第２出力端子ＴＭ２が高圧端子ＴＨに接続されて１２Ｖになることで、モータＭが正転する。このとき、第１スイッチング素子４６ａおよび第４スイッチング素子４６ｄの何れか一方のデューティ比を制御することで、モータＭに流れる電流を制御することができる。

また図５（Ｂ）に示すように、他の対角位置にある第２スイッチング素子４６ｂおよび第３スイッチング素子４６ｃがＯＮすると、第２出力端子ＴＭ２が低圧端子ＴＬに接続されて０Ｖになり、第１出力端子ＴＭ１が高圧端子ＴＨに接続されて１２Ｖになることで、モータＭが逆転する。このとき、第２スイッチング素子４６ｂおよび第３スイッチング素子４６ｃの何れか一方のデューティ比を制御することで、モータＭに流れる電流を制御することができる。

電子制御ユニットＵとスイッチング素子駆動回路５１との間にモータ駆動禁止回路５２が配置される。電子制御ユニットＵは操舵トルク検出手段Ｓｔで検出した操舵トルクの方向と逆方向にモータＭが駆動されないように監視しており、所定値以上の正転方向または逆転方向の操舵トルクが入力されると、モータ駆動禁止回路５２を介してスイッチング素子駆動回路５１にモータ駆動禁止信号を出力する。モータ駆動禁止信号を受けたスイッチング素子駆動回路５１は、モータＭの正転が禁止された場合には第１スイッチング素子４６ａおよび第４スイッチング素子４６ｄのデューティ比を０％に固定し、モータＭの逆転が禁止された場合には第２スイッチング素子４６ｂおよび第３スイッチング素子４６ｃのデューティ比を０％に固定する。

図６（Ａ）に示すように、第１スイッチング素子４６ａをＯＮすると第１出力端子ＴＭ１が低圧端子ＴＬを介して接地されるため、モータ端子電圧検出回路５０で検出される電圧ＶＭＮは接地電圧である０Ｖになる。同様に、図６（Ｂ）に示すように、第２スイッチング素子４６ｂをＯＮすると第２出力端子ＴＭ２が低圧端子ＴＬを介して接地されるため、モータ端子電圧検出回路５０で検出される電圧ＶＭＰは接地電圧である０Ｖになる。

図７（Ａ）に示すように、第３スイッチング素子４６ｃをＯＮすると第１出力端子ＴＭ１が高圧端子ＴＨを介してバッテリ４５に接続されるため、モータ端子電圧検出回路５０で検出される電圧ＶＭＮはプルアップ電圧よりも高くなる。同様に、図７（Ｂ）に示すように、第４スイッチング素子４６ｄをＯＮすると第２出力端子ＴＭ２が高圧端子ＴＨを介してバッテリ４５に接続されるため、モータ端子電圧検出回路５０で検出される電圧ＶＭＰはプルアップ電圧よりも高くなる。

それに対して、図８（Ａ）に示すように、バスバー６１が×印の位置で断線した状態で第１スイッチング素子４６ａをＯＮすると、第１出力端子ＴＭ１の電位は接地電圧である０Ｖになるが、モータ端子電圧検出回路５０で検出される電圧ＶＭＮはプルアップ電圧に保持される。同様に、図８（Ｂ）に示すように、バスバー６２が×印の位置で断線した状態で第２スイッチング素子４６ｂをＯＮすると、第２出力端子ＴＭ２の電位は接地電圧である０Ｖになるが、モータ端子電圧検出回路５０で検出される電圧ＶＭＰはプルアップ電圧に保持される。

次に、バスバー６１，６２の断線検出の作用を、図９〜図１３のフローチャートに基づいて説明する。

本プログラムはイグニッションスイッチをオンした直後のイニシャライズ処理の一部として実行されるもので、予め第１〜第４スイッチング素子４６ａ〜４６ｄを全てＯＦＦし、後述する電圧監視ＯＫカウンタＩＮＶＭＯＫＣ、電圧監視ＮＧカウンタＩＮＶＭＮＧＣ、第１電圧監視キャンセルカウンタＶＭＣＮＣＴ１および第２電圧監視キャンセルカウンタＶＭＣＮＣＴ２をリセットしておく。

先ず、ステップＳ１ｃで第３スイッチング素子４６ｃをデューティ比１００％でＯＮし、ステップＳ２ｃでモータ端子電圧検出回路５０が検出した第１出力端子ＴＭ１の電圧ＡＤＶＭＮを閾値♯ＩＮＶＭＨ（実施例では８Ｖ）と比較する。第３スイッチング素子４６ｃがＯＮすれば第１出力端子ＴＭ１の電圧ＡＤＶＭＮはプルアップ電圧以上になるはずであり、前記ステップＳ２ｃでＡＤＶＭＮ≧♯ＩＮＶＭＨが成立すれば正常であると判断し、ステップＳ３ｃで電圧監視ＯＫカウンタＩＮＶＭＯＫＣをインクリメントする。続くステップＳ４ｃで所定時間（実施例では２０ｍｓｅｃ）が経過して電圧監視ＯＫカウンタＩＮＶＭＯＫＣが閾値♯ＩＮＶＭＯＫＤ以上になれば、ステップＳ５ｃで第３スイッチング素子判定フラグＦ ＶＭＮＨを１（正常）にセットする。

それに対して、前記ステップＳ２ｃでＡＤＶＭＮ≧♯ＩＮＶＭＨが成立しなければ異常であると判断し、ステップＳ６ｃで右側出力禁止フラグＦ ＩＮＨＲ＝１でなくてモータ駆動禁止回路５２が作動していなければ、ステップＳ７ｃで電圧監視ＮＧカウンタＩＮＶＭＮＧＣをインクリメントする。続くステップＳ８ｃで所定時間（実施例では２０ｍｓｅｃ）が経過して電圧監視ＮＧカウンタＩＮＶＭＮＧＣが閾値♯ＩＮＶＭＮＧＤ以上になれば、ステップＳ９ｃで第３スイッチング素子判定フラグＦ ＶＭＮＨを０（異常）にセットする。

また前記ステップＳ６ｃで右側出力禁止フラグＦ ＩＮＨＲ＝１であってモータ駆動禁止回路５２が作動していれば、その履歴を残すべくステップＳ１０ｃで第１電圧監視キャンセルカウンタＶＭＣＮＣＴ１をインクリメントする。

そしてステップＳ１１ｃで第３スイッチング素子４６ｃをＯＦＦし、ステップＳ１２ｃで電圧監視ＯＫカウンタＩＮＶＭＯＫＣをリセットし、ステップＳ１３ｃで電圧監視ＮＧカウンタＩＮＶＭＮＧＣをリセットする。

続くステップＳ１ｄ〜Ｓ１３ｄで、今度は第４スイッチング素子４６ｄについて、前記ステップＳ１ｃ〜Ｓ１３ｃで行った第３スイッチング素子４６ｃに関する処理と同様の処理を実行する。

即ち、ステップＳ１ｄ第４スイッチング素子４６ｄをデューティ比１００％でＯＮし、ステップＳ２ｄでモータ端子電圧検出回路５０が検出した第２出力端子ＴＭ２の電圧ＡＤＶＭＰを閾値♯ＩＮＶＭＨ（実施例では８Ｖ）と比較する。第４スイッチング素子４６ｄがＯＮすれば第２出力端子ＴＭ２の電圧ＡＤＶＭＰはプルアップ電圧以上になるはずであり、前記ステップＳ２ｄでＡＤＶＭＰ≧♯ＩＮＶＭＨが成立すれば正常であると判断し、ステップＳ３ｄで電圧監視ＯＫカウンタＩＮＶＭＯＫＣをインクリメントする。続くステップＳ４ｄで所定時間（実施例では２０ｍｓｅｃ）が経過して電圧監視ＯＫカウンタＩＮＶＭＯＫＣが閾値♯ＩＮＶＭＯＫＤ以上になれば、ステップＳ５ｄで第４スイッチング素子判定フラグＦ ＶＭＰＨを１（正常）にセットする。

それに対して、前記ステップＳ２ｄでＡＤＶＭＰ≧♯ＩＮＶＭＨが成立しなければ異常であると判断し、ステップＳ６ｄで左側出力禁止フラグＦ ＩＮＨＬ＝１でなくてモータ駆動禁止回路５２が作動していなければ、ステップＳ７ｄで電圧監視ＮＧカウンタＩＮＶＭＮＧＣをインクリメントする。続くステップＳ８ｄで所定時間（実施例では２０ｍｓｅｃ）が経過して電圧監視ＮＧカウンタＩＮＶＭＮＧＣが閾値♯ＩＮＶＭＮＧＤ以上になれば、ステップＳ９ｄで第４スイッチング素子判定フラグＦ ＶＭＰＨを０（異常）にセットする。

また前記ステップＳ６ｄで左側出力禁止フラグＦ ＩＮＨＬ＝１であってモータ駆動禁止回路５２が作動していれば、その履歴を残すべくステップＳ１０ｄで第２電圧監視キャンセルカウンタＶＭＣＮＣＴ２をインクリメントする。

そしてステップＳ１１ｄで第４スイッチング素子４６ｄをＯＦＦし、ステップＳ１２ｄで電圧監視ＯＫカウンタＩＮＶＭＯＫＣをリセットし、ステップＳ１３ｄで電圧監視ＮＧカウンタＩＮＶＭＮＧＣをリセットする。

続くステップＳ１ａ〜Ｓ１３ａ，Ｓ１４ａ，Ｓ１５ａで、今度は第１スイッチング素子４６ａについて、前記ステップＳ１ｃ〜Ｓ１３ｃで行った第３スイッチング素子４６ｃに関する処理と類似の処理を実行する。

即ち、ステップＳ１ａで第１スイッチング素子４６ａをデューティ比１００％でＯＮし、ステップＳ２ａでモータ端子電圧検出回路５０が検出した第１出力端子ＴＭ１の電圧ＡＤＶＭＮを閾値♯ＩＮＶＭＬ（実施例では１Ｖ）と比較する。第１スイッチング素子４６ａがＯＮすれば第１出力端子ＴＭ１の電圧ＡＤＶＭＮは接地電圧（０Ｖ）になるはずであり、前記ステップＳ２ａでＡＤＶＭＮ≦♯ＩＮＶＭＬが成立すれば正常であると判断し、ステップＳ３ａで電圧監視ＯＫカウンタＩＮＶＭＯＫＣをインクリメントする。続くステップＳ４ａで所定時間（実施例では２０ｍｓｅｃ）が経過して電圧監視ＯＫカウンタＩＮＶＭＯＫＣが閾値♯ＩＮＶＭＯＫＤ以上になれば、ステップＳ５ａで第１スイッチング素子判定フラグＦ ＶＭＮＬを１（正常）にセットする。

それに対して、前記ステップＳ２ａでＡＤＶＭＮ≦♯ＩＮＶＭＬが成立しなければ異常であると判断し、ステップＳ６ａで左側出力禁止フラグＦ ＩＮＨＬ＝１でなくてモータ駆動禁止回路５２が作動していなければ、ステップＳ７ａで電圧監視ＮＧカウンタＩＮＶＭＮＧＣをインクリメントする。続くステップＳ８ａで所定時間（実施例では２０ｍｓｅｃ）が経過して電圧監視ＮＧカウンタＩＮＶＭＮＧＣが閾値♯ＩＮＶＭＮＧＤ以上になれば、ステップＳ９ａで第１スイッチング素子判定フラグＦ ＶＭＮＬを０（異常）にセットする。

また前記ステップＳ６ａで左側出力禁止フラグＦ ＩＮＨＬ＝１であってモータ駆動禁止回路５２が作動していれば、その履歴を残すべくステップＳ１０ａで第２電圧監視キャンセルカウンタＶＭＣＮＣＴ２をインクリメントする。

そしてステップＳ１１ａで第１スイッチング素子４６ａをＯＦＦした後、ステップＳ１４ａで第１スイッチング素子判定フラグＦ ＶＭＮＬ＝０（異常）であり、かつステップＳ１５ａで第２電圧監視キャンセルカウンタＶＭＣＮＣＴ２＝０であれば、直ちにステップＳ２２でバスバー６１の断線故障を確定する。そしてステップＳ１２ａで電圧監視ＯＫカウンタＩＮＶＭＯＫＣをリセットし、ステップＳ１３ａで電圧監視ＮＧカウンタＩＮＶＭＮＧＣをリセットする。

前記ステップＳ１４ａ，Ｓ１５ａ，Ｓ２２の意味するところは以下のとおりである。即ち、ステップＳ１ａで第１スイッチング素子４６ａをＯＮすると、モータ駆動禁止回路５２によって第１スイッチング素子４６ａのＯＮが禁止されている場合を除き、前記ステップＳ２ｂで第１出力端子ＴＭ１が低圧端子ＴＬに接続されてモータ端子電圧検出回路５０で検出される電圧ＡＤＶＭＮは閾値♯ＩＮＶＭＬ以下になるはずである。従って、モータ駆動禁止回路５２が作動していないにも関わらずに、モータ端子電圧検出回路５０で検出される電圧電圧ＡＤＶＭＮが閾値♯ＩＮＶＭＬ以下にならない場合には、バスバー６１が断線しているためと判断することができる。

続くステップＳ１ｂ〜Ｓ１１ｂ，Ｓ１４ｂ，Ｓ１５ｂで、今度は第２スイッチング素子４６ｂについて、前記ステップＳ１１ａ〜Ｓ１３ａ，Ｓ１４ａ，Ｓ１５ａで行った第１スイッチング素子４６ａに関する処理と同様の処理を実行する。

即ち、ステップＳ１ｂで第２スイッチング素子４６ｂをデューティ比１００％でＯＮし、ステップＳ２ｂでモータ端子電圧検出回路５０が検出した第２出力端子ＴＭ２の電圧ＡＤＶＭＰを閾値♯ＩＮＶＭＬ（実施例では１Ｖ）と比較する。第２スイッチング素子４６ｂがＯＮすれば第２出力端子ＴＭ２の電圧ＡＤＶＭＰは接地電圧（０Ｖ）になるはずであり、前記ステップＳ２ｂでＡＤＶＭＰ≦♯ＩＮＶＭＬが成立すれば正常であると判断し、ステップＳ３ｂで電圧監視ＯＫカウンタＩＮＶＭＯＫＣをインクリメントする。続くステップＳ４ｂで所定時間（実施例では２０ｍｓｅｃ）が経過して電圧監視ＯＫカウンタＩＮＶＭＯＫＣが閾値♯ＩＮＶＭＯＫＤ以上になれば、ステップＳ５ｂで第２スイッチング素子判定フラグＦ ＶＭＰＬを１（正常）にセットする。

それに対し、前記ステップＳ２ｂでＡＤＶＭＰ≦♯ＩＮＶＭＬが成立しなければ異常であると判断し、ステップＳ６ｂで右側出力禁止フラグＦ ＩＮＨＲ＝１でなくてモータ駆動禁止回路５２が作動していなければ、ステップＳ７ｂで電圧監視ＮＧカウンタＩＮＶＭＮＧＣをインクリメントする。続くステップＳ８ｂで所定時間（実施例では２０ｍｓｅｃ）が経過して電圧監視ＮＧカウンタＩＮＶＭＮＧＣが閾値♯ＩＮＶＭＮＧＤ以上になれば、ステップＳ９ｂで第２スイッチング素子判定フラグＦ ＶＭＰＬを０（異常）にセットする。

また前記ステップＳ６ｂで右側出力禁止フラグＦ ＩＮＨＲ＝１であってモータ駆動禁止回路５２が作動していれば、その履歴を残すべくステップＳ１０ｂで第１電圧監視キャンセルカウンタＶＭＣＮＣＴ１をインクリメントする。

そしてステップＳ１１ｂで第２スイッチング素子４６ｂをＯＦＦした後、ステップＳ１４ｂで第２スイッチング素子判定フラグＦ ＶＭＰＬ＝０（異常）であり、かつステップＳ１５ｂで第１電圧監視キャンセルカウンタＶＭＣＮＣＴ１＝０であれば、直ちにステップＳ２２でバスバー６２の断線故障を確定する。

前記ステップＳ１４ｂ，Ｓ１５ｂ，Ｓ２２の意味するところは以下のとおりである。即ち、ステップＳ１ｂで第２スイッチング素子４６ｂをＯＮすると、モータ駆動禁止回路５２によって第２スイッチング素子４６ｂのＯＮが禁止されている場合を除き、前記ステップＳ２ｂで第２出力端子ＴＭ２が低圧端子ＴＬに接続されてモータ端子電圧検出回路５０で検出される電圧ＡＤＶＭＰは閾値♯ＩＮＶＭＬ以下になるはずである。従って、モータ駆動禁止回路５２が作動していないにも関わらずに、モータ端子電圧検出回路５０で検出される電圧ＡＤＶＭＰが閾値♯ＩＮＶＭＬ以下にならない場合には、バスバー６２が断線しているためと判断することができる。

続くステップＳ１６で第１スイッチング素子判定フラグＦ ＶＭＮＬが１であり、かつステップＳ１７で第４スイッチング素子判定フラグＦ ＶＭＰＨが１であるとき、即ち第１の対角位置にある第１スイッチング素子４６ａおよび第４スイッチング素子４６ｄをＯＮしたときに異常がなければ、バスバー６１，６２の断線故障は発生していないと判断する。また前記ステップＳ１６，１７でバスバー６１，６２が正常であることが確定しない場合でも、続くステップＳ１８で第２スイッチング素子判定フラグＦ ＶＭＰＬが１であり、かつステップＳ１９で第３スイッチング素子判定フラグＦ ＶＭＮＨが１であるとき、即ち第２の対角位置にある第２スイッチング素子４６ｂおよび第３スイッチング素子４６ｃをＯＮしたときに異常がなければ、バスバー６１，６２の断線故障は発生していないと判断する。

そして、前記ステップＳ１６〜Ｓ１９で正常判定が下されなかった場合、続くステップＳ２０，Ｓ２１で第１電圧監視キャンセルカウンタＶＭＣＮＣＴ１＝１かつ第２電圧監視キャンセルカウンタＶＭＣＮＣＴ２＝１の場合を除き、つまりモータ駆動禁止回路５２が左右両方向とも作動している場合を除き、ステップＳ２２でバスバー６１，６２の断線故障を確定する。

前記ステップＳ２０，Ｓ２１の意味するところは以下のとおりである。即ち、モータ駆動禁止回路５２の左方向の作動履歴および右方向の作動履歴の少なくとも一方がないにも関わらず、あたかも左右両方向の作動履歴があるように、第１の対角位置にある第１スイッチング素子４６ａおよび第４スイッチング素子４６ｄをＯＮしたときに異常があり、かつ第２の対角位置にある第２スイッチング素子４６ｂおよび第３スイッチング素子４６ｃをＯＮしたときに異常があれば、バスバー６１，６２が断線故障したと判断される。

図１４は故障検出の作用を説明するタイムチャートであり、１番目に第３スイッチング素子４６ｃをＯＮしたときに電位ＶＭＮが８Ｖ以上の１３．８２Ｖまで正常に上昇し、２番目に第４スイッチング素子４６ｄをＯＮしたときに電位ＶＭＰが８Ｖ以上の１８．８７Ｖまで正常に上昇し、３番目に第１スイッチング素子４６ａをＯＮしたときに電位ＶＭＮが１Ｖ以下の０．０６４Ｖまで正常に下降しているが、４番目に第２スイッチング素子４６ｂをＯＮしたときに電位ＶＭＰが１Ｖ以下に低下せず、１Ｖよりも高い３．８４Ｖ（プルアップ電圧）に止まっている。このとき、モータ駆動禁止回路５２が作動していなければ、第２スイッチング素子４６ｂに連なるバスバー６２の断線故障を即座に確定し、パワーリレー４３およびフェイルセーフリレー４７をＯＦＦすることでモータＭの駆動が禁止される。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、第１〜第４スイッチング素子４６ａ〜４６ｄは電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）に限定されず、絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等の他種のスイッチング素子であっても良い。

電動パワーステアリング装置の全体斜視図 図１の２−２線拡大断面図 図２の３−３線断面図 モータの駆動回路を示す図 モータの正転時および逆転時の作用説明図 第１スイッチング素子あるいは第２スイッチング素子をＯＮしたときの作用説明図 第３スイッチング素子あるいは第４スイッチング素子をＯＮしたときの作用説明図 バスバーの断線時に第１スイッチング素子あるいは第２スイッチング素子をＯＮしたときの作用説明図 故障検出の作用を説明するフローチャートの第１分図 故障検出の作用を説明するフローチャートの第２分図 故障検出の作用を説明するフローチャートの第３分図 故障検出の作用を説明するフローチャートの第４分図 故障検出の作用を説明するフローチャートの第５分図 故障検出の作用を説明するタイムチャート

符号の説明

４１ Ｈブリッジ回路
４５ バッテリ
４５ａ プラス極
４５ｂ マイナス極
４６ａ 第１スイッチング素子
４６ｂ 第２スイッチング素子
４６ｃ 第３スイッチング素子
４６ｄ 第４スイッチング素子
５０ モータ端子電圧検出回路（モータ端子電圧検出手段）
５２ モータ駆動禁止回路（モータ駆動禁止手段）
６１ バスバー
６２ バスバー
Ｍ モータ
ＴＬ 低圧端子
ＴＨ 高圧端子
ＴＭ１ 第１出力端子
ＴＭ２ 第２出力端子

Claims (1)

1. バッテリ（４５）および操舵用のモータ（Ｍ）間に配置されて該モータ（Ｍ）を正逆転駆動するＨブリッジ回路（４１）が、バッテリ（４５）のプラス極（４５ａ）に接続する高圧端子（ＴＨ）と、バッテリ（４５）のマイナス極（４５ｂ）に接続する低圧端子（ＴＬ）と、モータ（Ｍ）に接続する第１、第２出力端子（ＴＭ１，ＴＭ２）と、低圧端子（ＴＬ）および第１出力端子（ＴＭ１）を接続する第１スイッチング素子（４６ａ）と、低圧端子（ＴＬ）および第２出力端子（ＴＭ２）を接続する第２スイッチング素子（４６ｂ）と、高圧端子（ＴＨ）および第１出力端子（ＴＭ１）を接続する第３スイッチング素子（４６ｃ）と、高圧端子（ＴＨ）および第２出力端子（ＴＭ２）を接続する第４スイッチング素子（４６ｄ）とで構成され、
   Ｈブリッジ回路（４１）の第１、第２出力端子（ＴＭ１，ＴＭ２）をモータ端子電圧検出手段（５０）に接続するバスバー（６１，６２）が所定電圧にプルアップされており、 ドライバーがステアリングハンドル（１１）に加える操舵トルクの方向と逆方向にモータ（Ｍ）が駆動されるのを防止すべく、第１〜第４スイッチング素子（４６ａ〜４６ｄ）のうちの何れかの対角位置にある２個のスイッチング素子がＯＮするのを禁止するモータ駆動禁止手段（５２）を備えた電動パワーステアリング装置において、
   モータ駆動禁止手段（５２）の非作動時に、第１スイッチング素子（４６ａ）をＯＮしてもモータ端子電圧検出手段（５０）が検出する第１出力端子（ＴＭ１）の電圧が前記所定電圧から低下しないとき、あるいは第２スイッチング素子（４６ｂ）をＯＮしてもモータ端子電圧検出手段（５０）が検出する第２出力端子（ＴＭ２）の電圧が前記所定電圧から低下しないときに、バスバー（６１，６２）の断線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におけるバスバーの断線検出装置。
   

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