JP4506263B2 - 電動パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特に、モータ駆動回路に関する電流検出センサの故障検出を確実にする電動パワーステアリング装置の制御装置に関するものである。

自動車のステアリング装置をモータの回転力で補助負荷力を付勢する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に補助負荷力を付勢するようになっている。このような電動パワーステアリング装置の簡単な構成を図６を参照して説明する。操向ハンドル１０１の軸１０２は減速ギア１０３、ユニバーサルジョイント１０４ａ及び１０４ｂ、ピニオンラック機構１０５を経て操向車輪のタイロッド１０６に結合されている。軸１０２には，操向ハンドル１０１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０７が設けられており、操向ハンドル１０１の操舵力を補助するモータ１０８が、減速ギア１０３を介して軸１０２に連結されている。

このような構成の電動パワーステアリング装置のモータ１０８が運転手のハンドル操作に対応した所望のトルクを出力するようにモータ１０８の制御を正しく実行する必要がある。そして、モータ１０８を正しく制御するためには、各種のセンサを利用して電動パワーステアリング装置の種々の状態を検出する必要がある。センサから得られる検出信号は電動パワーステアリング装置の制御、保護にとって非常に重要なものであるから、センサの故障を速やかに検出して、それに対応した制御、保護を実行する必要がある。しかし、センサの故障検出は非常に検出が困難であり、従来から種々検出方法が考えられてきた。例えば、特許文献１の検出方法を図７を参照して以下説明する。

図７において、モータ１０８に電流が通電している場合は、モータ１０８の端子電圧Ｖｍ１と端子電圧Ｖｍ２の合算値がバッテリー１１０の電圧Ｖｄに等しくなること、即ち、Ｖｄ＝Ｖｍ１＋Ｖｍ２となることを利用して異常を検出するものである。また、モータに電流が通電していない場合は、モータの端子電圧Ｖｍ１と端子電圧Ｖｍ２の合算値がほぼ０であるか否かを利用して異常を検出するものである。
図７の検出方法を用いれば、モータ配線の天絡、地絡、モータ端子電圧検出回路の故障検出を可能とするものである。
特許第３２９２１７９号公報

上述した従来の故障検出方法を用いれば、電動パワーステアリング装置の故障のうち、モータ配線の天絡、地絡の検出、およびモータの端子電圧の電圧検出回路の故障検出が可能である。しかし、電動パワーステアリング装置のその他の故障として、モータの電流検出回路が考えられるが、従来の故障検出方法では、電流検出回路の故障検出することはできなかった。

本発明は上述のような事情から成されたものであり、本発明の目的は、直流電源と３相インバータとから構成されるモータ駆動回路の直流電流の電流検出回路の故障、および３相インバータの出力電流を測定する電流検出回路の故障を検出することができる電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することにある。

本発明は、車両の操舵系に直流電源を駆動電源とする３相インバータによって駆動される３相モータにより操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置の制御装置に関するものであり、本発明の上記目的は、前記直流電源から前記３相インバータに供給される直流電流を測定する直流電流検出回路と、前記３相モータの各相電流を測定する少なくとも２つの電流検出回路と、前記各相電流の大きさの最大値と前記直流電流の大きさとの差の絶対値が判定値以上であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の後段に設けられた時間遅れ手段とを具備することによって達成される。また、本発明の上記目的は、前記直流電流検出回路が前記直流電源に充電する方向の電流を測定できない場合に、前記判定手段の判定を中止することによって、さらに効果的に達成される。

本発明を用いれば、直流電源から供給された直流電流は、３相モータにおいて、必ず、３相モータの巻線のどれか１相から供給されて残り２相を介して直流電源に戻ってくる、或いは、３相モータの巻線のどれか２相から供給されて残り１相を介して直流電源に戻ってくるので、直流電流検出回路によって測定される直流電流の大きさと電流検出回路によって測定される３相モータの各相電流の中の最大電流の大きさとを比較して、それらの大きさ同士が等しいか否かを判定することによって、電流検出回路の故障判定が可能となる効果を期待できる。

まず、本発明の基本的な考えを示し、その後で実施例について説明する。
本発明はバッテリー電源から供給される直流電流の大きさとモータに通電される電流の大きさが等しい原理を利用してモータ駆動回路に関係する検出回路、即ち電圧検出回路、および電流検出回路の故障を検出するものである。

まず、図１を参照して、本発明の基本的な検出原理について説明する。図１は３相ＢＬＤＣモータ駆動回路を含む本発明の全体構成図である。ここで、モータの駆動回路はＦＥＴ１１１−１、１１１−２，１１１−３，１１１−４，１１１−５，１１１−６から構成される３相インバータと、駆動電源である直流電源としてのバッテリー１１０とから構成されている。Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃはモータのａ、ｂ、ｃ相の電流を示す。また、Ｉｄｃは、バッテリー１１０から供給される直流電流を示す。Ｖｂａｔはバッテリー１１０の直流電圧を示す。また、Ｖａｅ、Ｖｂｅ，Ｖｃｅ，Ｖｎはモータのａ相、ｂ相、ｃ相の端子、中性点とアース間の電圧を示す。また、Ｒはモータ１０８の巻線抵抗値，Ｌはモータ１０８のインダクタンス値を示す。

３相インバータは各ＦＥＴスイッチが規則的にスイッチングすることによりバッテリー１１０からモータ１０８へ電流を供給している。そして、電動パワーステアリング装置が正常動作をしている状態では、バッテリー１１０から供給された直流電流Ｉｄｃは、モータ１０８の巻線を経由して、３相モータのａ相電流、ｂ相電流、ｃ相電流である電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃのどこかの電流経路を経由してバッテリーへ戻ってくることになる。つまり、直流電流Ｉｄｃとモータの各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを測定して、その関係を比較して、本来あるべき関係が成立しなければ、地絡、天絡故障などの他に、直流電流Ｉｄｃを検出する直流電流検出回路３０、或いはモータ電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを検出する電流検出回路３１，３２の故障を検出することが可能となる。

この直流電流Ｉｄｃとモータの各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃとの関係を数式を用いて、以下説明する。まず、モータの各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃは数１のように表現できる。
（数１）
Ｉａ＝（２／３・Ｖｂａｔ−Ｅｋａ）／（Ｒａ＋ｓ・Ｌａ）
Ｉｂ＝（−１／３・Ｖｂａｔ−Ｅｋｂ）／（Ｒｂ＋ｓ・Ｌｂ）
Ｉｃ＝（−１／３・Ｖｂａｔ−Ｅｋｃ）／（Ｒｃ＋ｓ・Ｌｃ）
ただし、
Ｅｋａ＝ＥＭＦａ−（ＥＭＦａ＋ＥＭＦｂ＋ＥＭＦｃ）／３
Ｅｋｂ＝ＥＭＦｂ−（ＥＭＦａ＋ＥＭＦｂ＋ＥＭＦｃ）／３
Ｅｋｃ＝ＥＭＦｃ−（ＥＭＦａ＋ＥＭＦｂ＋ＥＭＦｃ）／３
ここで、Ｖｂａｔはバッテリー電圧を表わし、Ｅｋａ，Ｅｋｂ，Ｅｋｃはａ，ｂ，ｃ相の等価逆起電圧を表わす。ＥＭＦａ，ＥＭＦｂ，ＥＭＦｃはａ，ｂ，ｃ相の逆起電圧を表わす。

このように定義をして、インバータの各ＦＥＴスイッチのオン、オフ状態によって各電流Ｉｄｃ，Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃの関係は図２のごとく表記される。図２から明確に理解できるように、直流電流Ｉｄｃはモータ電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃのどこかのルートを経由してバッテリー１１０に帰還してくる。直流電流Ｉｄｃがモータ電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃのどの電流と一致するかは、インバータのスイッチング状態によって異なる。そこで、各スイッチングパターンに関して、直流電流Ｉｄｃとモータ電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃの関係を以下検討してみる。

例えば、インバータの上アームのＡ，Ｂ，Ｃ相の通電パターンをパターンＡＢＣと表示して、１はＦＥＴスイッチのオンを意味して、０をオフを意味するとする。よって、パターン１００は、インバータの上アームのＡ相スイッチ、つまりＦＥＴ１１１−１がオンして、Ｂ相スイッチ、Ｃ相スイッチは、つまり、ＦＥＴ１１１−２，１１１−３はオフしていることを表示する。

よって、パターン１００の場合、直流電流ＩｄｃはＡ相スイッチを通過してモータに電流が供給されるのでＩｄｃ＝Ｉａの関係が成立する。

次に、パターン１１０の場合、直流電流Ｉｄｃはモータ電流Ｉａ，Ｉｂに分岐して通電するが、戻ってくる電流ルートは、インバータの下アームのＣ相のスイッチ、つまりＦＥＴ１１１−５を経由してモータ電流Ｉｃとしてバッテリーに戻ってくる。つまり、Ｉｄｃ＝−Ｉｃが成立する。ここで、−Ｉｃの負のサインは電流がモータ側からバッテリー側へ戻ってくることを表示している。つまり、電流検出回路３１及び３２において、電流がバッテリーからモータへ向かっているときは正のサインで表示をし、電流がモータ側からバッテリーへ向かっているときは負のサインで表示される。

次に、パターン０１０の場合、直流電流ＩｄｃはＢ相スイッチを通過してモータに電流が供給されるのでＩｄｃ＝Ｉｂの関係が成立する。

同じように、パターン０１１，００１，１０１でも、直流電流Ｉｄｃとモータ電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃのうちのどれかと等しい。表１において、直流電流Ｉｄｃの大きさ｜Ｉｄｃ｜は、モータの各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃの大きさ｜Ｉａ｜，｜Ｉｂ｜，｜Ｉｃ｜のどれか一つと大きさが等しいことが分かる。

この関係を数式で表現すると数２のようになる。
（数２）
｜Ｉｄｃ｜＝ｍａｘ（｜Ｉａ｜，｜Ｉｂ｜，｜Ｉｃ｜）
ここで、｜Ｉａ｜，｜Ｉｂ｜，｜Ｉｃ｜は、モータの各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃの大きさを示す。数２の意味を言いかえれば、直流電流検出回路３０，電流検出回路３１，電流検出回路３２のどれかが故障した場合には、数２が成立することはない。

数２は理論的な関係を示したもので、現実の回路には、検出誤差や演算誤差が存在するので、異常正常の判定するための許容誤差を示す判定値ｅｒｒＩが必要になる。よって、直流電流検出回路３０，電流検出回路３１，電流検出回路３２の故障の判定は数３に従って判定される。
（数３）
ΔＩ＝｜｜Ｉｄｃ｜−ｍａｘ（｜Ｉａ｜，｜Ｉｂ｜，｜Ｉｃ｜）｜＞ｅｒｒＩ
つまり、直流電流Ｉｄｃの大きさ｜Ｉｄｃ｜と、各相電流の大きさの最大値であるｍａｘ（｜Ｉａ｜，｜Ｉｂ｜，｜Ｉｃ｜）との差の絶対値である偏差ΔＩが判定値ｅｒｒＩより小さければ、直流電流検出回路３０，電流検出回路３１，電流検出回路３２は正常に動作していると判定する。

次に、直流電流検出回路３０がバッテリー側からモータ側へ電流が供給される場合しか測定できないという特殊な条件が存在する場合の直流電流検出回路３０，電流検出回路３１，電流検出回路３２の故障検出に関する理論を説明する。つまり、直流電流検出回路３０は、モータが発電モードになりバッテリーに充電する場合は、電流を測定できないという条件である。その場合は数３の判定式では誤判定となるので、発電モードでは判定式である数３を使用しない、言い換えると数３の判定をマスクする必要がある。

ここで、問題となるのは、発電モードをどのようにして検出するかということである。発電モードの検知として利用できるのは、少なくともモータの出力パワーＰＷが正である必要がある。ここで、出力パワーＰＷを数式で表わすと数４のように示すことができる。

（数４）
ＰＷ＝Ｔｒ・ω＝Ｋｔ・Ｉｒｅｆ・ω
つまり、出力パワーＰＷはトルクＴｒと角速度ωとの関係から求めることができる。それを図に表示すると図３のようになる。ここで、モータのトルクＴｒ＝Ｋｔ・ＩｒｅｆでＫｔはトルク定数なので、Ｔｒの極性は電流指令値Ｉｒｅｆの極性を判定すれば良い。また、ωはモータの角速度なのでホールセンサから得られるホールセンサ信号から算出される角速度ωの極性を判定すれば良い。よって、ＰＷの極性を算出するためには、電流指令値Ｉｒｅｆの極性とホールセンサ信号から得られる角速度ωに基いて算出される角速度ωの極性とを求めれば良い。

発電モードは、ハンドルを高速で反転操作した場合、大きな逆起電圧が発生してモータ側の電圧がバッテリー電圧より高圧になり、モータ電流がモータ側からバッテリー側へ充電する電流が流れる状態が発生する。

つまり、発電モードの判定条件として、上述した数４の出力パワーＰＷの条件及び下記に示す条件である数５の両方を満たす必要がある。

（数５）
（４／３）・（Ｋｅ／２）・ω＋Ｉｍａｘ・Ｒ・√（１＋（ω・Ｐ）^２・τ^２）＞（２／３）・Ｖｂａｔ
ただし、時定数τ＝Ｌ／Ｒである。Ｐはモータの極対数である。

数５の式が導きかれる過程を以下説明する。
図１において、バッテリー１１０の正極を起点として、Ａ点、Ｎ点、Ｂ点を経由してバッテリー１１０の負極に戻ってくるルートを電圧、電流の関係で表現すると数６のようになる。

（数６）
Ｖｂａｔ＝Ｒａ・Ｉａ＋Ｌａ・（ｄＩａ／ｄｔ）＋ＥＭＦａ−Ｒｂ・Ｉｂ−Ｌｂ・（ｄＩｂ／ｄｔ）−ＥＭＦｂ
同様に、バッテリー１１０の正極を起点として、Ａ点、Ｎ点、Ｃ点を経由してバッテリー１１０の負極に戻ってくるルートを電圧、電流の関係で表現すると数７のようになる。

（数７）
Ｖｂａｔ＝Ｒａ・Ｉａ＋Ｌａ・（ｄＩａ／ｄｔ）＋ＥＭＦａ−Ｒｃ・Ｉｃ−Ｌｃ・（ｄＩｃ／ｄｔ）−ＥＭＦｃ
ここで、Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ＝０の関係を数７に利用して変形すると数８のようになる。

（数８）
Ｖｂａｔ＝Ｒａ・Ｉａ＋Ｌａ・（ｄＩａ／ｄｔ）＋ＥＭＦａ＋Ｒｃ・（Ｉａ＋Ｉｂ）＋Ｌｃ・（ｄ（Ｉａ＋Ｉｂ）／ｄｔ）−ＥＭＦｃ
ここで、さらに一般的に、Ｒａ＝Ｒｂ＝Ｒｃ，及びＬａ＝Ｌｂ＝Ｌｃであるので、この関係を利用すると、数８は数９のように表すことができる。

（数９）
Ｖｂａｔ＝２Ｒａ・Ｉａ＋２Ｌａ・（ｄＩａ／ｄｔ）＋ＥＭＦａ＋Ｉｂ・Ｒｃ＋Ｌｃ・（ｄＩｂ／ｄｔ）−ＥＭＦｃ
さらに、数６と数９の両辺を加算すると数１０のように表現できる。

（数１０）
２Ｖｂａｔ＝３Ｒａ・Ｉａ＋３Ｌａ（ｄＩａ／ｄｔ）＋２ＥＭＦａ−ＥＭＦｂ−ＥＭＦｃ
数１０の両辺を３で割ると、数１１になる。

（数１１）
２／３（Ｖｂａｔ）＝Ｒａ・Ｉａ＋Ｌａ（ｄＩａ／ｄｔ）＋ＥＭＦａ−（ＥＭＦａ＋ＥＭＦｂ＋ＥＭＦｃ）／３
ここで、下記を定義する。

（数１２）
Ｅｋａ＝ＥＭＦａ−（ＥＭＦａ＋ＥＭＦｂ＋ＥＭＦｃ）／３
よって、数１１は数１３となる。

（数１３）
２／３（Ｖｂａｔ）＝Ｒａ・Ｉａ＋Ｌａ（ｄＩａ／ｄｔ）＋Ｅｋａ
さらに、Ｒ＝Ｒａ＝Ｒｂ＝Ｒｃ，及びＬ＝Ｌａ＝Ｌｂ＝Ｌｃとし、さらに、定常状態としてＬ（ｄＩ／ｄｔ）＝ｊω_ｅＬとして数１４を数１５に書き直す。
なお、ここで、電気角ω_ｅ＝ω・Ｐである。Ｐはモータの極対数である。

（数１４）
２／３（Ｖｂａｔ）＝［Ｒａ＋ｓ・Ｌａ］Ｉｍａｘ＋Ｅｋａ
さらに、
Ｅｋｍａｘ＝４／３（Ｋｅ／２）・ωを代入すると、数１４は数１５となる。

（数１５）
２／３（Ｖｂａｔ）＝（Ｒ＋ｊω_ｅ・Ｌ）Ｉｍａｘ＋４／３（Ｋｅ／２）・ω
よって、数１５が判断式の境界条件となり、数５の式が成立する。

上述した理論に基いた好適な実施例について以下説明する。

本発明の実施例１について図１および図４を参照して説明する。
図１において、直流電源１００と３相インバータとを連結する直流回路に直流電流Ｉｄｃを測定する直流電流検出回路３０が配されている。また、３相インバータ、或いは３相モータのａ相電流Ｉａおよびｃ相電流Ｉｃを測定するために電流検出回路３１および電流検出回路３２が配されている。検出された電流Ｉｄｃ，Ｉａ，Ｉｃが演算処理部２００に入力される。演算処理部２００は、マイコンで構成されソフトウエアで処理される場合もあり、またハードウエアで構成される場合もある。

図４において、破線Ａで囲まれた部分が判定手段に相当する。演算処理部２００の中の判定手段Ａに入力された電流Ｉａ，Ｉｃから減算部３０−４によって電流ＩｂがＩｂ＝Ｉａ−Ｉｃの式に従って算出される。次に、絶対値部４０−１，４０−２，４０−３に電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｂがそれぞれ入力され、絶対値部４０−１，４０−２，４０−３の出力として、それぞれａ相電流、ｂ相電流、ｃ相電流の大きさである｜Ｉａ｜，｜Ｉｂ｜，｜Ｉｃ｜が出力される。さらに、最大値検出部４１にａ相電流、ｂ相電流、ｃ相電流の大きさである｜Ｉａ｜，｜Ｉｂ｜，｜Ｉｃ｜が入力され、それらの値の最大値であるｍａｘ（｜Ｉａ｜，｜Ｉｂ｜，｜Ｉｃ｜）が出力される。また、直流電流検出回路３０で検出された直流電流Ｉｄｃが絶対値部４０−４に入力されて、その絶対値｜Ｉｄｃ｜が出力される。直流電流検出回路３０は、両方向の直流電流を検出することが可能である。

次に、減算部３５−２において、各相電流の最大電流であるｍａｘ（｜Ｉａ｜，｜Ｉｂ｜，｜Ｉｃ｜）と直流電流Ｉｄｃの絶対値｜Ｉｄｃ｜ちが入力されて、その偏差である｜Ｉｄｃ｜−ｍａｘ（｜Ｉａ｜，｜Ｉｂ｜，｜Ｉｃ｜）が出力される。その出力が絶対値部４０−５に入力され、数３の示す偏差ΔＩ＝｜｜Ｉｄｃ｜−ｍａｘ（｜Ｉａ｜，｜Ｉｂ｜，｜Ｉｃ｜）｜が出力される。

次に、各モータ電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃの大きさの中で最大電流値と直流電流Ｉｄｃの大きさとの差の絶対値である偏差ΔＩが判定値（ｅｒｒＩ）以下であるかどうかを判定する。比較部４３に絶対値部４０−５の出力である偏差ΔＩと判定値設定部４２の示す判定値（ｅｒｒＩ）とが入力され、その大きさの比較がされる。比較部４３は偏差ΔＩが判定値（ｅｒｒＩ）より大きければ、直流電流検出回路３０、電流検出回路３１，３２の少なくともどれかの検出回路が異常と判定し、偏差ΔＩが判定値（ｅｒｒＩ）より小さければ、直流電流検出回路３０、電流検出回路３１，３２の総ての検出回路が正常と判定する。
電動パワーステアリング装置が電流検出回路も含め、正常に動作しているのであれば、判定値以上の偏差が発生しないはずだからである。逆に、偏差ΔＩが判定値より大きければ、電動パワーステアリング装置の駆動回路で天絡、地絡などの故障が発生したか、或いは各電流検出回路に故障が発生したかである。

また、時間遅れ手段４４を比較部４３の後に配する場合もある。時間遅れ手段４４は、ノイズなどによる判定手段Ａの誤動作を防止するためのものであり、必須要件ではないが、ある方が好ましい。つまり、比較部４３が非常に短い期間、異常の判定をしても時間遅れ手段４４の設定する時間以上、継続しなければノイズによる誤動作と判断して電流検出回路の故障などとは見なさない。

よって、実施例１を用いれば、電動パワーステアリング装置のモータ駆動回路における電流検出回路の故障を検出することが可能となる。

発電モードの直流電流Ｉｄｃを直流電流検出回路３０で測定できない場合は、上記説明した直流電流Ｉｄｃとモータ電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃとの比較による直流電流検出回路３０，電流検出回路３１，電流検出回路３２の故障検出を判定することができない。よって、そのような期間はその判定を中止する必要がある。

直流電流検出回路３０が、その機能の理由で、モータからバッテリーに電流が充電する方向に流れる場合、直流電流Ｉｄｃを測定できないので、充電期間中は、上記判定の誤差動を防止するため、判定を中止する必要がある。充電期間中の判断は、数４及び数５の両方を満足する場合である。

第１の条件である数４の式に関して、パワーＰＷの極性を判定して判断する。パワーＰＷは数４で示したように電流指令値Ｉｒｅｆの極性とホールセンサ信号から算出されるモータの角速度ωの極性とから判定できる。

まず、図１を参照して、モータ１０８に設置されたホールセンサ５９からのホールセンサ信号が演算処理部２００へ入力される。そして演算処理部２００において、ホールセンサ信号は方向検出部５０に入力され、角速度ωが算出され出力される。次に、その角速度ωは極性判定部５１−１に入力され、角速度ωの極性が正（＋１）又は負（−）として出力される。

一方、操舵トルクや車速から算出される電流指令値Ｉｒｅｆはローパスフィルタ５２に入力される。ローパスフィルタ５２を通過した電流指令値Ｉｒｅｆの極性が極性判定部５１−２において判定され、正（＋１）又は負（−１）として出力される。

パワーＰＷは数４に示すように電流指令値Ｉｒｅｆと角速度ωとの乗算されたものであるので、電流指令値Ｉｒｅｆの極性と角速度ωの極性とが乗算部５３に入力され、乗算部５３は電流指令値Ｉｒｅｆの極性と角速度ωの極性との掛け算の結果が正（＋１）のときは正（＋１）を出力し、掛け算の結果が負（−１）の時は零（０）を出力する。

第２の条件である数５の判定をする。
数５の左辺［４／３（Ｋｅ／２）・ω＋Ｉｍａｘ・Ｒ・√（１＋ω_ｅ ^２・τ^２）］を誘起電圧算出部６１で最大電流Ｉｍａｘ＝（ｍａｘ（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ））と角速度ωとを入力として算出する。定数Ｋｅ、巻線抵抗値、インダクタンス値Ｌはモータの性能によって決定される値である。数５の左辺とバッテリー電圧の２／３を示す設定部６２とを比較部６３で比較する。なお、バッテリー電圧Ｖｂａｔは一般的に１２Ｖであるが、正確さを求めるならバッテリー電圧を測定して測定値を使用しても良い。

比較部６３において、数５が成立する（即ち、数５の左辺が右辺より大である）ならば比較部６３は正（＋１）を出力する。それ以外の場合は零（０）を出力する。乗算部５３の出力であるＳｇ１と比較部６３の出力であるＳｇ２とのＮＡＮＤをＮＡＮＤ部７０にで求める。つまり、信号Ｓｇ１及びＳｇ２が共に正（＋１）であれば、即ち数４及び数５の両式が成立するならば、即ちＮＡＮＤ部７０の出力は零（０）であるならば、モータは発電モードで直流電流Ｉｄはバッテリーを充電していることを意味する。

発電モードの場合は、判定手段Ａの結果、即ち比較部４３の出力をマスク必要がある。そこで、判定手段Ａの判定結果である比較部４３の出力とＮＡＮＤ部７０の出力とを入力とするＡＮＤ部７１を設ける。ＮＡＮＤ部７０の出力が零であれば、比較部４３の出力が正（＋１）であっても、零（０）であっても、ＡＮＤ部７１の出力は零となって、電流検出回路３０，３１，３２が故障しているとの判定をできない。逆に、ＮＡＮＤ部７０の出力が正（＋１）であれば、判定手段Ａ、即ち比較部４３の出力がＡＮＤ部７１の出力となって電流検出回路３０，３１，３２の故障検出が実行される。ＡＮＤ部７１の出力に配された時間遅れ手段４４はノイズなどによる誤動作を防止するためのものである。

以上説明したように、直流電流検出回路３０がモータが発電してバッテリーを充電する方向の電流を検出できない場合は、判定結果をマスクすることによって誤判定を防止することができる。反対に、バッッテリからモータが給電される場合には、直流電流検出回路３０，電流検出回路３１，電流検出回路３２の故障を確実に検出できる効果を期待できる。

なお、実施例１，２において、Ｂ相電流をＡ相電流とＣ相電流の差から算出して求めたが、Ｂ相電流検出回路を設置してＢ相電流検出回路で測定されたＢ相電流Ｉｂを用いて実施例１，２を実行しても直流電流検出回路や各相の電流検出回路の故障検出は可能である。

本発明の全体構成を示す図である。 ３相インバータのスイッチング状態に関し３相モータの各相電流と直流電流の関係を示す図である。 ３相モータの発電モードを示す図である。 実施例１の構成を示す図である。 実施例２の構成を示す図である。 電動パワーステアリング装置の全体構成図である。 従来の故障検出技術を説明する図である。

符号の説明

２１，２２，２３，２４・・・電圧検出回路
３０・・・・・直流電流検出回路
３１，３２・・・・・電流検出回路
５０・・・・・ホールセンサ
３５−１，３５−２，３５−３、３５−４・・・・減算部
４０−１，４０−２、４０−３、４０−４、４０−５・・絶対値部
４１・・・最大値検出部
４２・・・判定値設定部
４３・・・比較部
４４・・・時間遅れ手段
Ａ・・・判定手段
５０・・・方向検出部
５１−１，５１−２・・・極性判定部
５２・・・ローパスフィルター
５３・・・・乗算部
５９・・・ホールセンサ
６１・・・誘起電圧算出部
６２・・・設定部
６３・・・比較部
７０・・・ＮＡＮＤ部
７１・・・ＡＮＤ部
１０８・・モータ
１１０・・バッテリー
１１１・・インバータ

Claims (2)

1. 車両の操舵系に直流電源を駆動電源とする３相インバータによって駆動される３相モータにより操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置の制御装置において、前記直流電源から前記３相インバータに供給される直流電流を測定する直流電流検出回路と、前記３相モータの各相電流を測定する少なくとも２つの電流検出回路と、前記各相電流の大きさの最大値と前記直流電流の大きさとの差の絶対値が判定値以上であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の後段に設けられた時間遅れ手段とを具備したことを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。
2. 前記直流電流検出回路が前記直流電源に充電する方向の電流を測定できない場合に、前記判定手段の判定を中止する請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。

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