JP5444992B2

JP5444992B2 - 電動パワーステアリング装置

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Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

従来、モータを駆動源とする電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）として、電源電圧に基づきモータに駆動電力を供給する駆動回路と、駆動回路の作動を制御する制御装置と、駆動回路と電源とを接続する第１の電源経路に設けられたリレー接点をオン／オフするリレー回路とを備えたものがある。

ところで、通常、上記リレー接点と駆動回路との間には、その電源供給の安定化を図るべくコンデンサ（平滑コンデンサ）が設けられている。しかし、こうしたコンデンサを設けることで、リレー接点がオン状態となったとき、同コンデンサの電荷量が小さい場合には、電源から上記リレー接点に突入電力が流れる虞がある。

そこで、例えば、特許文献１に示されるように、このようなＥＰＳでは、その突入電流の発生を防止すべく、リレー接点を迂回する第２の電源経路に介在されるプリチャージ回路が設けられている。そして、イグニッションスイッチがオンされ、プリチャージ回路によってコンデンサが充電（プリチャージ）された後に、そのリレー接点がオンするように構成されている。

また、このようなＥＰＳでは、例えばリレー接点に異物が混入した場合等に同リレー接点がオフしたままとなる異常（オープン異常）が生じることがある。
そこで、従来、上記プリチャージ回路にプリチャージの実行・停止を切り替えるためのスイッチング素子を設けるとともに、そのコンデンサと駆動回路との間にプリチャージ回路と同等の回路構成を有するディスチャージ回路を設けたＥＰＳが知られている。そして、このＥＰＳでは、リレー接点をオンすべくリレー回路をオン作動した後、そのプリチャージを停止するとともに、コンデンサの電荷を放電（ディスチャージ）した状態で、リレー接点の両端子間の電圧差を検出することにより、そのオープン異常を検出するようにしている。

即ち、オープン異常が発生していない正常な場合には、リレー回路のオン作動により、実際にリレー接点がオンするため、プリチャージを停止した状態でコンデンサの電荷をディスチャージしても、リレー接点のコンデンサ側の端子電圧は下がらず、電源電圧に維持される。一方、オープン異常が発生している場合には、リレー回路がオン作動しても、実際にはリレー接点がオンしないため、プリチャージを停止した状態でコンデンサの電荷をディスチャージすると、リレー接点のコンデンサ側の電圧が下がる。従って、プリチャージを停止した状態でコンデンサの電荷をディスチャージした後に、リレー接点の両端子間に電圧差が生じている場合には、オープン異常が発生していることがわかるのである。

特開２００７−２７６７０６号公報

しかしながら、従来の構成では、上記のようなオープン異常を検出するためには、プリチャージ回路にそのプリチャージの実行・停止を切り替えるための機能を持たせなければならない。そして、さらにコンデンサと駆動回路との間に上記のようなプリチャージ回路と同等の回路規模を有するディスチャージ回路を備える必要があることから、制御装置の部品点数が多くなる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡易な構成で、リレー接点のオープン異常を検出することができる電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するモータと、電源電圧に基づき前記モータに駆動電力を供給する駆動回路と、前記駆動回路の作動を制御する制御手段と、前記駆動回路と電源とを接続する第１の電源経路と、前記第１の電源経路に設けられたリレー接点と、前記リレー接点をオン／オフするリレー回路と、前記リレー接点の異常を検出する異常検出手段と、前記リレー接点と前記駆動回路との間に接続されるコンデンサと、前記第１の電源経路において前記リレー接点を迂回して前記電源と前記コンデンサとを電気的に接続する第２の電源経路と、を備え、前記駆動回路は、一対のスイッチング素子を直列に接続してなるスイッチングアームを並列に接続することにより形成され、前記第２の電源経路には、抵抗が介在されるものであって、前記リレー回路は、イグニッションスイッチがオンされることにより前記第２の電源経路を介して前記コンデンサが充電された後にオン作動するものであって、前記異常検出手段は、前記第２の電源経路を介して前記コンデンサに対する充電が行われるとともに、前記各スイッチングアームのいずれか１つを構成する両スイッチング素子がともにオンされることにより前記コンデンサの電荷が放電されている状態で、前記リレー回路のオン作動後における前記リレー接点の両端子間の電圧差が、前記抵抗の電圧降下に応じて設定される所定電圧差以上の場合に、前記リレー接点がオフしたままとなるオープン異常を検出することを要旨とする。

上記構成によれば、リレー接点がオフされた状態では、リレー接点のコンデンサ側の端子は抵抗が設けられた第２の電源経路のみを介して電源に接続されるため、同状態でスイッチングアームを通じてコンデンサの電荷がディチャージされたときに、その端子電圧が抵抗による電圧降下に基づいて下がり、リレー接点の両端子間に電圧差が生じる。一方、リレー接点がオンされた状態では、リレー接点のコンデンサ側の端子は抵抗が設けられていない第１の電源経路を介して電源に接続されるため、同状態でスイッチングアームを通じてコンデンサの電荷がディスチャージされても、リレー接点の両端子間に電圧差は生じない。つまり、リレー接点をオン状態とすべくリレー回路をオン作動させた後において、オープン異常が発生していなければ、コンデンサの電荷をディスチャージしてもリレー接点の両端子間に電圧差は生じず、オープン異常が発生していれば、ディスチャージしたときに電圧差が生じることになる。従って、異常検出手段は、リレー回路がオン作動した後において、各スイッチングアームのいずれか１つを構成する両スイッチング素子がともにオンされているときに、リレー接点の両端子間に電圧差が生じていた場合に、リレー接点にオープン異常が発生していると判断できる。なお、スイッチングアームのいずれか１つのみを通じてコンデンサの電荷がディスチャージされるため、ディスチャージするときにモータに駆動電力が供給されず、操舵系に意図しないアシスト力が付与されることはない。

このように上記構成では、抵抗を介してコンデンサがプリチャージされている状態でディスチャージしたときに、リレー接点の両端子間に生じる電圧差によってオープン異常を検出するため、従来のように、プリチャージ回路がそのプリチャージの実行・停止を切り替える機能を有する必要がない。また、駆動回路の各スイッチングアームのいずれか１つを構成する一対のスイッチング素子をともにオンすることで、コンデンサの電荷をディスチャージするため、ディスチャージ回路を廃止してプリチャージ回路と同等の回路規模の回路構成を削減することができる。その結果、部品点数の削減及び基板面積の縮小が可能になり、これによりコストの低減とその故障率の低下を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記異常検出手段を構成する電子回路は、前記第２の電源経路と電気的に接続された第３の電源経路を介して電力供給を受けるものであって、前記異常検出手段は、前記イグニッションスイッチがオフし、前記リレー回路がオフ作動した後、前記電子回路に電力が供給されている場合に、前記リレー接点がオンしたままとなる溶着異常が発生していると判断することを要旨とする。

上記構成によれば、第１及び第２の電源経路は、それぞれ電源と駆動回路とを接続していることから互いに電気的に接続されており、第３の電源経路は、第２の電源経路を介して第１の電源経路とも電気的に接続されている。従って、イグニッションスイッチがオフされ、リレー接点がオフされた状態では、第１及び第２の電源経路が遮断された状態となるため、電子回路には電源から駆動電力が供給されなくなる。一方、イグニッションスイッチがオフされても、リレー接点がオンされた状態では、第２の電源経路を介して第１の電源経路と電気的に接続された第３の電源経路を通じて電子回路に電源から電力が供給されることになる。つまり、イグニッションスイッチがオフされ、リレー接点をオフすべくリレー回路をオフ作動した後において、リレー接点がオンされたままとなる溶着異常が発生していなければ、電子回路には電力が供給されず、溶着異常が発生していれば、電子回路に電力が供給されることになる。従って、異常検出手段は、イグニッションスイッチがオフされ、リレー回路がオフ作動した後において、電子回路に電力が供給されている場合に、リレー接点に溶着異常が発生していると判断できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置において、前記制御手段は、オープン異常を検出するために前記各スイッチングアームの１つのみを通じて前記コンデンサの電荷を放電する際に、該スイッチングアームを構成する前記一対のスイッチング素子に駆動信号として入力するパルス信号のデューティ比を、前記一対のスイッチング素子に流れる電流が過大となることを抑制すべく、所定デューティ比以下に制限することを要旨とする。

上記構成によれば、スイッチングアームを構成する一対のスイッチング素子をともにオンにしてコンデンサの電荷をディスチャージする際に、これら一対のスイッチング素子に電源から過大な電流が流れて該各スイッチング素子が劣化することを防止できる。

本発明によれば、簡易な構成で、リレー接点のオープン異常を検出することが可能な電動パワーステアリング装置を提供することができる。

電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。ＥＰＳの電気的構成を示すブロック図。（ａ）リレー接点が正常な場合におけるリレー接点の両端子の電圧の時間的変化を示すグラフ、（ｂ）オープン異常が発生している場合におけるリレー接点の両端子の電圧の時間的変化を示すグラフ。始動時制御の処理手順を示すフローチャート。終了時制御の処理手順を示すフローチャート。

以下、本発明を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、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト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。なお、ステアリングシャフト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、即ち車両の進行方向が変更される。

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操作を補助するためのアシスト力を付与する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ＥＣＵ２３とを備えている。

ＥＰＳアクチュエータ２２は、所謂コラム型の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２５を介してコラムシャフト８と駆動連結されている。なお、モータ２１には、ブラシ付きの直流モータが採用されており、同モータ２１はＥＣＵ２３から駆動電力の供給を受けることにより回転する。そして、モータ２１の回転を減速機構２５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、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が接続されている。そして、ＥＣＵ２３は、これらセンサにより検出される車速ＳＰＤ及び操舵トルクτに基づいて、ＥＰＳアクチュエータ２２の作動、詳しくは、駆動源であるモータ２１の発生するトルクを制御することにより、操舵系に付与するアシスト力の制御（パワーアシスト制御）を実行する構成になっている。

次に、本実施形態のＥＰＳの電気的構成について説明する。
図２に示すように、ＥＣＵ２３は、電源（バッテリ）３１の電圧に基づいてモータ２１に駆動電力を供給する駆動回路３２と、モータ制御信号Ｓｍの出力を通じて駆動回路３２の作動を制御する制御手段及び電子回路としてのマイコン３３とを備えている。

駆動回路３２は、ＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）３５ａ，３５ｃ及びＦＥＴ３５ｂ，３５ｄの各組の直列回路を並列に接続してなる。即ち、駆動回路３２は、直列に接続された一対のスイッチング素子を基本単位（スイッチングアーム）とし、この２つのスイッチングアーム３６，３７を並列に接続してなる公知のＨブリッジ回路として構成されている。そして、モータ２１は、ＦＥＴ３５ａ，３５ｃ、ＦＥＴ３５ｂ，３５ｄの各接続点３８ａ，３８ｂに接続されている。

上記したマイコン３３の出力するモータ制御信号Ｓｍは、駆動回路３２を構成する各ＦＥＴ３５ａ〜３５ｄのスイッチング状態を規定するゲートオン／オフ信号となっている。そして、それぞれのゲート端子に印加されるモータ制御信号Ｓｍに応答して各ＦＥＴ３５ａ〜３５ｄがオン／オフし、電源３１の電力がモータ２１へと出力される。なお、モータ制御信号Ｓｍは、目標アシスト力に応じたデューティ（ＤＵＴＹ）比を有するパルス信号であり、各ＦＥＴ３５ａ〜３５ｄはそのデューティ比に応じてオンするようになっている。

また、ＥＣＵ２３は、駆動回路３２と電源３１とを接続する第１の電源経路Ｌ１（図２における太破線ａに沿った経路）に介在されるリレー接点４１をオン／オフさせるリレー回路４２を備えている。このリレー接点４１と駆動回路３２との間には、その電力供給の安定化を図るためのコンデンサ４３の一端（高電位側端子）が接続されている。さらに、このコンデンサ４３の高電位側端子は、リレー接点４１を迂回して駆動回路３２と電源３１とを接続する第２の電源経路Ｌ２（図２における太破線ｂに沿った経路）を介して電源３１に接続されている。なお、コンデンサ４３の他端はグランドに接地されている。

リレー回路４２は、上記リレー接点４１と、リレー接点４１をオン／オフするための電磁力を発生するリレーコイル４６とを備えている。リレー接点４１は、その一端が電源３１に接続されるとともに、その他端がノイズを低減するためのフィルタとして機能するコイル４７を介してコンデンサ４３の高電位側端子に接続されている。また、本実施形態では、リレーコイル４６の一端には、ＦＥＴ４８が接続されており、同ＦＥＴ４８は、マイコン３３の出力するリレー制御信号Ｓｒに基づいてオン／オフするようになっている。そして、本実施形態のリレー回路４２は、このＦＥＴ４８がオン／オフ制御されることによりリレーコイル４６が発生する電磁力に基づいて、上記リレー接点をオンすべくオン作動するようになっている。

一方、第２の電源経路Ｌ２には、抵抗５１が介在されている。また、本実施形態では、車両始動時に操作されるイグニッションスイッチ５２は、この第２の電源経路Ｌ２の途中に設けられている。そして、イグニッションスイッチ５２がオンされた場合には、上記リレー回路４２のオン作動に先立って、その抵抗５１が設けられた第２の電源経路Ｌ２を介した通電により、上記コンデンサ４３に対する充電（プリチャージ）が行われるようになっている。

なお、本実施形態では、上記リレーコイル４６に接続されたＦＥＴ４８の他端は、第２の電源経路Ｌ２に接続されるとともに、同第２の電源経路Ｌ２と上記第１の電源経路Ｌ１とは、ダイオード（フリーホイーリングダイオード）５３を介して接続されている。具体的には、このダイオード５３の一端は、コンデンサ４３の接続点５５において、第１の電源経路Ｌ１に接続されている。そして、第２の電源経路Ｌ２には、そのダイオード５３を介して環流される電流の電源３１側への逆流を防止するためのダイオード５６が設けられている。

また、本実施形態のＥＣＵ２３には、上記第２の電源経路Ｌ２から分岐した第３の電源経路Ｌ３（図２における太破線ｃに沿った経路）が設けられている。そして、マイコン３３及び車両に搭載された他の電装部品５７に対する電力供給は、この第３の電源経路Ｌ３を介して行われるようになっている。即ち、本実施形態では、第３の電源経路Ｌ３は、第２の電源経路Ｌ２の抵抗５１を介して上記第１の電源経路Ｌ１と接続されている。

次に、本実施形態のＥＣＵ２３におけるリレー接点４１の異常検出ついて説明する。
本実施形態のＥＣＵ２３は、リレー接点４１の両端子間の電圧差に基づいてリレー接点４１の異常を検出する機能を備えている。

本実施形態のマイコン３３は、コンデンサ４３のプリチャージが完了してからリレー回路４２をオン作動させた後、コンデンサ４３の電荷を放電（ディスチャージ）し、そのときのリレー接点４１の両端子間の電圧差に基づいて、リレー接点４１がオフしたままとなる異常（オープン異常）を検出する。

詳述すると、マイコン３３には、イグニッションスイッチ５２のオン／オフ状態を示すＩＧ信号Ｓｉｇが上位ＥＣＵ（図示略）から入力されるようになっている。そして、マイコン３３はイグニッションスイッチ５２がオンされてから、コンデンサ４３のプリチャージが完了するのに必要な所定時間が経過した後に、リレー回路４２をオン作動させる。これにより、リレー接点４１がオンされるときに電源３１から同リレー接点４１に突入電流が流れることが防止されるようになっている。

また、ＥＣＵ２３には、イグニッションスイッチ５２とダイオード５６との間、及びリレー接点４１のコンデンサ４３側の端子とコイル４７との間にそれぞれ電圧センサ６１，６２が設けられており、これら電圧センサ６１，６２はそれぞれマイコン３３に接続されている。そして、マイコン３３は、電圧センサ６１により検出される電圧、即ちイグニッションスイッチ５２がオンされた後におけるリレー接点４１の電源３１側の端子電圧Ｖａと、電圧センサ６２により検出される電圧、即ちリレー接点４１のコンデンサ４３側の端子電圧Ｖｂとにより、リレー接点４１の両端子間の電圧差ΔＶを検出するようになっている。従って、本実施形態では、マイコン３３及び電圧センサ６１，６２により異常検出手段が構成されている。

そして、本実施形態では、マイコン３３は、リレー回路４２がオン作動した後に、スイッチングアーム３６，３７のいずれか一方、例えばスイッチングアーム３６のＦＥＴ３５ａ，３５ｃをともにオンすることで、コンデンサ４３の電荷をディスチャージするようにしている。なお、スイッチングアーム３６のみを通じてコンデンサ４３の電荷がディスチャージされるため、ディスチャージするときにモータ２１に駆動電力が供給されず、操舵系に意図しないアシスト力が付与されることはない。具体的には、マイコン３３は、モータ制御信号Ｓｍのデューティ比を、ＦＥＴ３５ａ，３５ｃに電源３１から流れる電流が過大となることが抑制される所定デューティ比（例えば１０％）以下とする。

ここで、図３（ａ）に示すように、オープン異常が発生していない正常な場合には、イグニッションスイッチ５２がオンされると（時刻ｔ１）、リレー接点４１の電源３１側の端子電圧Ｖａは即座に電源電圧まで上昇し、コンデンサ４３側の端子電圧Ｖｂは徐々に上昇していく。そして、コンデンサ４３のプリチャージが完了し、リレー回路４２がオン作動すると（時刻ｔ２）、リレー接点４１がオン状態となり、コンデンサ４３側の端子電圧Ｖｂが電源電圧と等しくなって電圧差ΔＶが「０」になる。この場合には、コンデンサ４３の電荷をディスチャージしたときに（時刻ｔ３以降）、コンデンサ４３側の端子電圧Ｖｂは下がらない。

しかしながら、図３（ｂ）に示すように、オープン異常が発生している場合には、各端子電圧Ｖａ，Ｖｂの値は、リレー回路４２がオン作動するまで（時刻ｔ２まで）はオープン異常が発生していない場合と略同様に変化するが、コンデンサ４３をディスチャージすると、コンデンサ４３側の端子電圧Ｖｂが抵抗５１の電圧降下に基づいて下がる。

この点に着目し、マイコン３３は、駆動回路３２を介してコンデンサ４３をディスチャージしたときの電圧差ΔＶが閾値としての所定電圧差Ｖｔｈ以上の場合に、オープン異常が発生していると判断するようにしている。なお、所定電圧差Ｖｔｈは、抵抗５１の電圧降下に応じて下がる電圧値よりもやや小さい値である。そして、オープン異常が検出された場合には、パワーアシスト制御を実行せず、例えば警告灯（図示略）を点灯させる等して運転者に異常を報知する一方、オープン異常が検出されなかった場合には、パワーアシスト制御を実行するようにしている。

次に、本実施形態のＥＣＵ２３が車両始動時に行う始動時制御の処理手順を図４のフローチャートに従って説明する。
同図に示すように、ＥＣＵ２３（マイコン３３）は、イグニッションスイッチ５２がオンされ（ステップ１０１：ＹＥＳ）、コンデンサ４３のプリチャージが完了すると（ステップ１０２：ＹＥＳ）、リレー回路４２をオン作動させて（ステップ１０３）、ステップ１０４に移行する。なお、イグニッションスイッチ５２がオンされない場合には（ステップ１０１：ＮＯ）、ステップ１０２以降の処理を実行せず、また、コンデンサ４３のプリチャージが完了していない場合には（ステップ１０２：ＮＯ）、ステップ１０３以降の処理を実行しない。

ステップ１０４において、マイコン３３は、ＦＥＴ３５ａ，３５ｃを所定デューティ比でともにオンする旨のモータ制御信号Ｓｍを駆動回路３２に出力してコンデンサ４３をディスチャージし（ステップ１０４）、そのときのリレー接点４１の両端子間の電圧差ΔＶが所定電圧差Ｖｔｈ未満であるか否かを判定する（ステップ１０５）。そして、電圧差ΔＶが所定電圧差Ｖｔｈ未満である場合には（ステップ１０５：ＹＥＳ）、オープン異常が発生していないと判断し（ステップ１０６）、本処理を終了する。一方、電圧差ΔＶが所定電圧差Ｖｔｈ以上である場合には（ステップ１０５：ＮＯ）、オープン異常が発生していると判断し（ステップ１０７）、本処理を終了する。

また、本実施形態のマイコン３３は、イグニッションスイッチ５２がオフされた状態で、リレー接点４１をオフすべくリレー回路４２をオフ作動させた後に、同マイコン３３に電力が供給されているか否かに基づいて、リレー接点４１が溶着し、オンしたままとなる異常（溶着異常）を検出する。

すなわち、イグニッションスイッチ５２がオフされ、リレー接点４１がオフされた状態では、第１及び第２の電源経路Ｌ１，Ｌ２が遮断されるため、マイコン３３には電源３１から駆動電力が供給されなくなる。一方、溶着異常が発生している場合には、イグニッションスイッチ５２がオフされても、リレー接点４１がオンされたままの状態となる。この状態では、第２の電源経路Ｌ２の抵抗５１を介して第１の電源経路Ｌ１と電気的に接続された第３の電源経路Ｌ３を通じてマイコン３３に電源３１から駆動電力が供給されることになる。具体的には、電源３１からリレー接点４１、抵抗５１及び第３の電源経路Ｌ３を介して駆動電力が供給されることになる。

この点に着目し、マイコン３３は、イグニッションスイッチ５２がオフされた状態で、リレー接点４１をオフすべくリレー回路４２をオフ作動させた後に、同マイコン３３に電力が供給されている場合に、溶着異常が発生していると判断するようにしている。なお、マイコン３３に電力が供給されているか否かについては、マイコン３３の第３の電源経路Ｌ３との接続端子６３の端子電圧に基づいて判断される。そして、溶着異常が検出された場合には、例えば警告灯を点灯させる等して運転者に異常を報知するようにしている。

次に、本実施形態のＥＣＵ２３がイグニッションスイッチ５２のオフ時に行う終了時制御の処理手順を図５のフローチャートに従って説明する。
同図に示すように、ＥＣＵ２３（マイコン３３）は、ＩＧ信号Ｓｉｇに基づいてイグニッションスイッチ５２がオフされたと判定した場合には（ステップ２０１：ＹＥＳ）、リレー回路４２をオフ作動させ（ステップ２０２）、ステップ２０３に移行する。なお、イグニッションスイッチ５２がオフされていないと判定した場合には（ステップ２０１：ＮＯ）、ステップ２０２以降の処理を実行しない。

そして、ステップ２０３において、マイコン３３は、同マイコン３３に電力が供給されているか否かを判定し（ステップ２０３）、マイコン３３に電力が供給されていない場合には（ステップ２０３：ＹＥＳ）、溶着異常は発生していないと判断し（ステップ２０４）、本処理を終了する。一方、マイコン３３に電力が供給されている場合には（ステップ２０３：ＮＯ）、溶着異常が発生していると判断し（ステップ２０５）、本処理を終了する。なお、説明の便宜上、ステップ２０３，２０４において、マイコン３３は同マイコン３３に電力が供給されていない場合に溶着異常が発生していないと判断するとしたが、溶着異常が発生していない場合には、マイコン３３への電力供給が遮断されて同マイコン３３が停止するため、実際にはマイコン３３は上記判断を行わない。

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）ＥＣＵ２３は、Ｈブリッジ回路として構成された駆動回路３２と、駆動回路３２の作動を制御するマイコン３３と、駆動回路３２への電力供給を安定化するためのコンデンサ４３と、リレー接点４１が介在される第１の電源経路Ｌ１を迂回する第２の電源経路Ｌ２に介在される抵抗５１とを備えた。マイコン３３は、抵抗５１（第２の電源経路Ｌ２）を介してコンデンサ４３がプリチャージされた後にリレー回路４２をオン作動させるようにした。そして、マイコン３３は、リレー回路４２のオン作動後に、駆動回路３２を構成する直列接続されたＦＥＴ３５ａ，３５ｃをともにオンさせてコンデンサ４３の電荷をディスチャージした際におけるリレー接点４１の端子間の電圧差に基づいてオープン異常を検出するようにした。

上記構成によれば、オープン異常が発生している場合には、抵抗５１を介してコンデンサ４３がプリチャージされている状態で駆動回路３２によってディスチャージしたときに、リレー接点４１のコンデンサ４３側の端子電圧Ｖｂが抵抗５１による電圧降下に基づいて下がり、リレー接点４１の両端子間に電圧差ΔＶが生じる。従って、マイコン３３は、コンデンサ４３の電荷をディスチャージしているときに、リレー接点４１の両端子間に電圧差が生じていた場合に、リレー接点４１にオープン異常が発生していると判断できる。このように、抵抗５１を介してコンデンサ４３がプリチャージされている状態でディスチャージしたときに、リレー接点４１の両端子間に生じる電圧差ΔＶによってオープン異常を検出するため、従来のように、プリチャージ回路がそのプリチャージの実行・停止を切り替える機能を有する必要がない。また、スイッチングアーム３６を構成するＦＥＴ３５ａ，３５ｃをともにオンすることで、コンデンサ４３の電荷をディスチャージするため、ディスチャージ回路を廃止してプリチャージ回路と同等の回路規模の回路構成を削減することができる。その結果、部品点数の削減及び基板面積の縮小が可能になり、これによりコストの低減とＥＰＳ１の故障率の低下を図ることができる。

（２）マイコン３３は、第２の電源経路Ｌ２の抵抗５１を介して電気的に接続された第３の電源経路Ｌ３を介して電力供給を受けるようにした。そして、マイコン３３は、イグニッションスイッチ５２がオフされ、リレー回路４２がオフ作動した後に、同マイコン３３に電力が供給されている場合に溶着異常が発生していると判断するようにした。上記構成によれば、溶着異常が発生している場合には、イグニッションスイッチ５２がオフされ、リレー回路４２がオフ作動した後において、マイコン３３に電力が供給される。従って、マイコン３３は、イグニッションスイッチ５２がオフされ、リレー回路４２がオフ作動した後において、マイコン３３に電力が供給されている場合に、リレー接点４１に溶着異常が発生していると判断できる。

（３）マイコン３３は、スイッチングアーム３６を通じてコンデンサ４３の電荷をディスチャージする際に、一対のＦＥＴ３５ａ，３５ｃに入力するモータ制御信号Ｓｍのデューティ比を、所定デューティ比以下に制限するようにした。従って、コンデンサ４３の電荷をディスチャージする際に、これらＦＥＴ３５ａ，３５ｃに電源３１から過大な電流が流れて該各ＦＥＴ３５ａ，３５ｃが劣化することを防止できる。

（４）マイコン３３は、コンデンサ４３の電荷をディスチャージしたときのリレー接点４１の両端子間の電圧差ΔＶが所定電圧差Ｖｔｈ以上である場合に、オープン異常が発生していると判断するようにした。従って、ノイズ等の影響により、所定電圧差Ｖｔｈ未満の電圧差が生じたときに誤ってオープン異常が発生していると判断することを防止できる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、モータ２１としてブラシ付きの直流モータを採用し、駆動回路３２を２つのスイッチングアーム３６，３７より構成した。しかしながら、これに限らず、モータ２１として三相の駆動電流により駆動されるブラシレスモータを採用するとともに、駆動回路３２を各相に対応する３つのスイッチングアームを並列に接続して構成し、これら３つのスイッチングアームのいずれか１つのみを通じてコンデンサ４３をディスチャージするようにしてもよい。

・上記実施形態では、イグニッションスイッチ５２がオフされ、リレー回路４２がオフ作動した後に、同マイコン３３に電力が供給されている場合に溶着異常が発生していると判断するようにした。しかし、これに限らず、イグニッションスイッチ５２がオフされ、リレー回路４２がオフ作動した後に、第３の電源経路Ｌ３を介して電力供給を受ける他の電装部品５７に電力が供給されている場合に溶着異常が発生していると判断するようにしてもよい。

・上記実施形態では、ＥＣＵ２３がイグニッションスイッチ５２をオフしたときに、リレー接点４１の溶着異常を検出するようにしたが、これに限らず、溶着異常を検出しない構成としてもよい。

・上記実施形態では、上位ＥＣＵからマイコン３３にイグニッションスイッチ５２のオン／オフ状態を示すＩＧ信号Ｓｉｇを入力するようにしたが、これに限らず、その他の素子等から入力するようにしてもよい。例えば運転者によるイグニッションスイッチの操作を検出するセンサを設け、同センサからマイコン３３にＩＧ信号を出力するようにしてもよい。

・上記実施形態では、マイコン３３は、イグニッションスイッチ５２がオンされてから所定時間経過した後に、リレー回路４２をオン作動させるようにしたが、これに限らず、コンデンサ４３のプリチャージ量を検出し、同プリチャージ量が突入電流の流れない所定量以上になった後にリレー回路４２をオン作動させるようにしてもよい。

・上記実施形態では、ＥＣＵ２３には、イグニッションスイッチ５２とダイオード５６との間、及びリレー接点４１のコンデンサ４３側の端子とコイル４７との間にそれぞれ電圧センサ６１，６２が設けたが、これに限らず、リレー接点４１の両端子電圧Ｖａ，Ｖｂを検出することができれば、その他の位置に電圧センサを設けてもよい。

・上記実施形態では、モータ制御信号Ｓｍのデューティ比を、電源３１から流れる電流が過大となることが抑制される所定デューティ比以下としたが、これに限らず、所定デューティ比以下にしなくてもよい。

・上記実施形態では、本発明をＥＰＳアクチュエータ２２の駆動源であるモータ２１の作動を制御するＥＣＵ２３に具体化した。しかし、これに限らず、ＥＰＳアクチュエータ２２のモータ２１以外のアクチュエータの作動を制御するＥＣＵに適用してもよい。

・また、ＥＰＳの形式についても所謂コラム型に限らず、所謂ピニオン型やラックアシスト型であってもよい。
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。

（ア）請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、前記異常検出手段は、前記リレー回路のオン作動後に、前記各スイッチングアームのいずれか１つのみを介して前記コンデンサの電荷を放電したときの前記リレー接点の両端子間の電圧差が閾値以上である場合に、オープン異常が発生していると判断することを特徴とする電動パワーステアリング装置。

上記構成によれば、電圧差が閾値以上である場合に、オープン異常が発生していると判断するため、ノイズ等の影響により閾値未満の電圧差が生じたときに誤ってオープン異常が発生していると判断することを防止できる。

（イ）電源電圧に基づきアクチュエータに駆動電力を供給する駆動回路と、前記駆動回路の作動を制御する制御手段と、前記駆動回路と電源とを接続する第１の電源経路に設けられたリレー接点をオン／オフするリレー回路と、前記リレー接点の異常を検出する異常検出手段とを備え、前記リレー接点と前記駆動回路との間にはコンデンサが介在され、前記リレー回路はイグニッションスイッチがオンされることにより前記リレー接点を迂回する第２の電源経路を介して前記コンデンサが充電された後にオン作動するものであって、前記異常検出手段は前記リレー回路のオン作動後における前記リレー接点の両端子間の電圧差に基づいて、前記リレー接点がオフしたままとなるオープン異常を検出する電源制御回路において、前記駆動回路は、一対のスイッチング素子を直列に接続してなるスイッチングアームを並列に接続することにより形成され、前記第２の電源経路には、抵抗が介在されるものであって、前記制御手段は、前記オープン異常を検出する間、前記各スイッチングアームのいずれか１つについて、該スイッチングアームを構成する両スイッチング素子をともにオン作動させることを特徴とする電源制御回路。

上記構成によれば、上記請求項１と同様に、電源制御回路の部品点数を削減できる。その結果、部品点数の削減及び基板面積の縮小が可能になり、これによりコストの低減とその故障率の低下を図ることができる。

１…電動パワーステアリング装置、２１…モータ、３１…電源、３２…駆動回路、３３…マイコン、３５ａ〜３５ｄ…ＦＥＴ、３６，３７…スイッチングアーム、４１…リレー接点、４２…リレー回路、４３…コンデンサ、５１…抵抗、５２…イグニッションスイッチ、Ｌ１…第１の電源経路、Ｌ２…第２の電源経路、Ｌ３…第３の電源経路、Ｖａ，Ｖｂ…端子電圧、ΔＶ…電圧差。

Claims

操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するモータと、
電源電圧に基づき前記モータに駆動電力を供給する駆動回路と、
前記駆動回路の作動を制御する制御手段と、
前記駆動回路と電源とを接続する第１の電源経路と、
前記第１の電源経路に設けられたリレー接点と、
前記リレー接点をオン／オフするリレー回路と、
前記リレー接点の異常を検出する異常検出手段と、
前記リレー接点と前記駆動回路との間に接続されるコンデンサと、
前記第１の電源経路において前記リレー接点を迂回して前記電源と前記コンデンサとを電気的に接続する第２の電源経路と、を備え、
前記駆動回路は、一対のスイッチング素子を直列に接続してなるスイッチングアームを並列に接続することにより形成され、
前記第２の電源経路には、抵抗が介在されるものであって、
前記リレー回路は、イグニッションスイッチがオンされることにより前記第２の電源経路を介して前記コンデンサが充電された後にオン作動するものであって、
前記異常検出手段は、
前記第２の電源経路を介して前記コンデンサに対する充電が行われるとともに、前記各スイッチングアームのいずれか１つを構成する両スイッチング素子がともにオンされることにより前記コンデンサの電荷が放電されている状態で、
前記リレー回路のオン作動後における前記リレー接点の両端子間の電圧差が、前記抵抗の電圧降下に応じて設定される所定電圧差以上の場合に、前記リレー接点がオフしたままとなるオープン異常を検出することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記異常検出手段を構成する電子回路は、前記第２の電源経路と電気的に接続された第３の電源経路を介して電力供給を受けるものであって、
前記異常検出手段は、前記イグニッションスイッチがオフし、前記リレー回路がオフ作動した後、前記電子回路に電力が供給されている場合に、前記リレー接点がオンしたままとなる溶着異常が発生していると判断することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、オープン異常を検出するために前記各スイッチングアームの１つのみを通じて前記コンデンサの電荷を放電する際に、該スイッチングアームを構成する前記一対のスイッチング素子に駆動信号として入力するパルス信号のデューティ比を、前記一対のスイッチング素子に流れる電流が過大となることを抑制すべく、所定デューティ比以下に制限することを特徴とする電動パワーステアリング装置。