JP5496257B2 - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、運転者の操舵力をアシストするモータと、モータを駆動するスイッチング素子と、スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御するマイクロコンピュータとを備えた車両用の電動パワーステアリング制御装置に関し、特に、マイクロコンピュータの異常発生時にモータ駆動を制限するスイッチング素子の駆動停止機能（インターロック機能）を有する電動パワーステアリング制御装置に関するものである。

従来から、アシストモータ駆動用のマイクロコンピュータを備えた電動パワーステアリング制御装置は、よく知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された従来の電動パワーステアリング制御装置は、モータ駆動状態が異常とならないようにするためのスイッチング素子停止機能を備えており、モータの駆動状態が禁止領域内に入ると、スイッチング素子の駆動停止機能が作動してモータ駆動を禁止するように構成されている。

図９は上記特許文献１などに参照される従来の電動パワーステアリング制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。
図９において、従来の電動パワーステアリング制御装置は、車載電源となるバッテリ１と、スイッチング素子２ａ〜２ｄを介してバッテリ１に接続されたモータ３と、操舵トルクＴｓを検出するトルクセンサ１０と、モータ電流検出抵抗１２を介してモータ３への供給電流を検出するモータ電流検出回路１１と、スイッチング素子２ａ〜２ｄを駆動するゲートドライバ回路１０５と、ゲートドライバ回路１０５を介してスイッチング素子２ａ〜２ｄをＯＮ／ＯＦＦ制御するマイクロコンピュータ１０６と、を備えている。

トルクセンサ１０の出力端は、ゲートドライバ回路１０５およびマイクロコンピュータ１０６の入力端に接続され、マイクロコンピュータ１０６の出力端は、ゲートドライバ回路１０５の入力端に接続され、ゲートドライバ回路１０５の出力端は、モータ３を駆動するためのスイッチング素子２ａ〜２ｄのゲートに接続されている。

また、モータ３には、モータ電流検出回路１１およびモータ電流検出抵抗１２が接続されており、モータ電流検出回路１１の出力端は、マイクロコンピュータ１０６およびゲートドライバ回路１０５の各入力端に接続されている。

図９に示す従来の電動パワーステアリング制御装置において、トルクセンサ１０により検出された操舵トルクＴｓはマイクロコンピュータ１０６に送信され、マイクロコンピュータ１０６は、操舵トルクＴｓに基づきゲートドライバ回路１０５を介してスイッチング素子２ａ〜２ｄをＯＮ／ＯＦＦ駆動する。これにより、モータ３は、必要方向に所要電流で駆動され、車両の運転者の操舵力をアシストする。

次に、図１０を参照しながら、従来の電動パワーステアリング制御装置におけるインターロック機能について説明する。
図１０において、ゲートドライバ回路１０５は、異常監視手段１３と、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５と、スイッチング素子駆動信号レベル変換回路１６と、を備えている。

また、ゲートドライバ回路１０５は、トルクセンサ１０により検出された操舵トルクＴｓを取り込む入力端子と、モータ電流検出回路１１により検出されたモータ電流Ｉｍを取り込む入力端子と、マイクロコンピュータ１０６からのスイッチング素子駆動指示信号Ｃａ〜Ｃｄを取り込む入力端子と、スイッチング素子２ａ〜２ｄの各ゲートにスイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄを印加するための出力端子と、を備えている。

異常監視手段１３には、トルクセンサ１０からの操舵トルクＴｓと、モータ電流検出回路１１からのモータ電流Ｉｍとが入力されている。
異常監視手段１３は、操舵トルクＴｓおよびモータ電流Ｉｍを入力情報として、操舵トルクに対しモータ電流値が異常な値ではないかを判定し、異常と判定された場合には、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５にスイッチング素子駆動禁止信号を送り、モータ３駆動を停止させる。

特許第３５８１５８３号公報

従来の電動パワーステアリング制御装置は、マイクロコンピュータの異常を監視する異常監視手段を備え、マイクロコンピュータの異常動作時にモータに異常電流が通流されてハンドル操舵が異常状態とならないように、モータに流れる電流量が異常を示す場合にモータ駆動用のスイッチング素子の駆動を停止しているが、スイッチング素子の駆動停止機能の異常時には、必ずしもマイクロコンピュータの異常時にモータ駆動を停止することができないという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、モータを駆動するスイッチング素子の駆動停止機能の異常を監視して、潜在的な故障を検出することにより、モータの異常動作を回避して安全性を向上させた電動パワーステアリング制御装置を得ることを目的とする。

この発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、ハンドルの操舵トルクを検出するトルクセンサと、前記ハンドルの回転力をアシストするモータと、前記操舵トルクの検出値を入力情報として前記モータの電流を制御するコントロールユニットと、により構成された電動パワーステアリング制御装置であって、前記コントロールユニットは、前記操舵トルクに基づき前記モータの制御量を演算するマイクロコンピュータと、前記制御量にしたがって前記モータを駆動する複数のスイッチング素子を有する駆動回路と、を備え、前記駆動回路は、前記操舵トルクに基づき前記マイクロコンピュータの異常の有無を監視して、異常判定時に前記複数のスイッチング素子の駆動を停止させる異常監視手段と、前記異常監視手段と前記マイクロコンピュータとに接続され、前記異常監視手段からの信号に応答して、前記複数のスイッチング素子への出力信号を、前記マイクロコンピュータからの前記制御量に従う駆動指示から、停止指示に切り替えるスイッチング素子駆動信号切り替え手段と、を含み、前記マイクロコンピュータは、前記コントロールユニットの起動時に、前記複数のスイッチング素子の駆動を強制的に停止させるためのスイッチング素子強制停止信号を前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段を介して出力した後に、前記複数のスイッチング素子の少なくとも一部を駆動させるための異常駆動指示を前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段を介して出力して、前記複数のスイッチング素子の少なくとも一部が駆動されるか否かに基づいて、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段が正常に機能しているか否かを確認する確認手段を含み、前記確認手段は、前記スイッチング素子強制停止信号が有効とならずに、前記異常駆動指示に従って前記複数のスイッチング素子の少なくとも一部が駆動された場合に、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段が正常に機能していないと判定するものである。

この発明によれば、モータを駆動するスイッチング素子の駆動停止機能の異常を監視して、潜在的な故障を検出することにより、モータの異常動作を回避して安全性を向上させることができる。

この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置の全体構成を概略的示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１による初期チェック処理時のスイッチング素子の制御動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による初期チェック処理時の正常／異常判定動作を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３による正常／異常判定動作を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態４に係る電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態５による初期チェック処理時の正常／異常判定動作を示すタイミングチャートである。 従来の電動パワーステアリング制御装置の全体構成を概略的に示すブロック図である。 従来の電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置の全体構成を概略的示すブロック図であり、主としてモータ駆動装置の回路構成を示している。

図１において、電動パワーステアリング制御装置は、直流電源となるバッテリ１（バッテリ電圧ＶＢ）と、操舵トルクＴｓ（ハンドル操舵力）を検出するトルクセンサ１０と、操舵トルクＴｓに応じたアシストトルクを発生するモータ３と、モータ３を駆動制御するコントロールユニットとを備えている。

コントロールユニットは、バッテリ１とモータ３との間に挿入されたブリッジ構成のスイッチング素子２ａ〜２ｄと、モータ３の端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂを検出するモータ端子電圧検出回路４ａ、４ｂと、スイッチング素子２ａ〜２ｄをＯＮ／ＯＦＦ駆動するゲートドライバ回路５と、ゲートドライバ回路５を制御するマイクロコンピュータ６と、モータ電流Ｉｍを検出するモータ電流検出回路１１と、により構成されている。

モータ端子電圧検出回路４ａ、４ｂは、それぞれ同一構成からなり、モータ３の各端子を接続点として電源（電源電圧Ｖｃｃ）とグランドとの間に挿入された分圧抵抗（抵抗値Ｒ１、Ｒ２）と、抵抗値Ｒ３の入力抵抗と、を備えている。
モータ端子電圧検出回路４ａは、スイッチング素子２ａ、２ｂ側のモータ３の端子に接続され、モータ端子電圧検出回路４ｂは、スイッチング素子２ｃ、２ｄ側のモータ３の端子に接続されている。

マイクロコンピュータ６は、操舵トルクＴｓおよびモータ状態（モータ３の端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂおよびモータ電流Ｉｍ）を入力情報として、各スイッチング素子２ａ〜２ｄに対するスイッチング素子駆動指示信号Ｃａ〜Ｃｄ（ＰＷＭ信号）と、スイッチング素子強制停止信号Ｅとを算出し、ゲートドライバ回路５に入力する。
また、マイクロコンピュータ６は、端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂを監視することにより、ゲートドライバ回路のスイッチング素子停止機能の確認を行う。

スイッチング素子２ａ〜２ｄは、マイクロコンピュータ６で演算されたスイッチング素子駆動指示信号Ｃａ〜Ｃｄに応じたスイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄにより、ＯＮ／ＯＦＦ駆動されることにより、モータ３に所望の電流を通流させる。

ゲートドライバ回路５は、マイクロコンピュータ６からのスイッチング素子駆動指示信号Ｃａ〜Ｃｄを、スイッチング素子２ａ〜２ｄを駆動可能なレベルに変換して、スイッチング素子２ａ〜２ｄをＯＮ／ＯＦＦ駆動するためのスイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄを生成する。

また、ゲートドライバ回路５は、マイクロコンピュータ６の異常動作を監視する異常監視手段１３（図２とともに後述する）を備えており、操舵トルクＴｓおよびモータ電流Ｉｍ（マイクロコンピュータ６の駆動指示を反映している）を入力情報として、マイクロコンピュータ６の異常動作を判定したときには、スイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動を停止させる。

図２はこの発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図であり、主としてゲートドライバ回路５の機能構成を示している。
図２において、ゲートドライバ回路５は、マイクロコンピュータ６の異常を判定する異常監視手段１３と、異常監視手段１３からの異常判定信号とマイクロコンピュータ６からのスイッチング素子強制停止信号Ｅとの論理和をとる論理和回路１４ａ、１４ｂと、を備えている。

また、ゲートドライバ回路５は、論理和回路１４ａ、１４ｂの出力信号に応じてスイッチング素子駆動指示信号Ｃａ〜ＣｄまたはＯＦＦ指示信号のいずれかを選択して出力するスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５と、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の出力信号をスイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄにレベル変換するスイッチング素子駆動信号レベル変換回路１６と、を備えている。

異常監視手段１３は、操舵トルクＴｓおよびモータ電流Ｉｍを入力情報として、操舵方向とモータ３によるアシスト方向とが異なるような状態をマイクロコンピュータ６の異常状態と判定する。
なお、論理和回路１４ａ、１４ｂおよびスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５は、異常監視手段１３の判定結果に応答して動作し、異常監視手段１３の一部機能として、実質的に異常監視手段１３に含まれる。

論理和回路１４ａ、１４ｂは、異常監視手段１３とともにスイッチング素子駆動停止手段を構成しており、異常監視手段１３からの異常判定信号、またはマイクロコンピュータ６からのスイッチング素子強制停止信号Ｅに応答して、スイッチング素子駆動停止信号を生成する。

スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５は、論理和回路１４ａ、１４ｂからのスイッチング素子駆動停止信号（Ｈレベル）に応答して、出力信号を、通常時のスイッチング素子駆動指示信号Ｃａ〜Ｃｄから異常時のＯＦＦ指示信号に切り替える。
スイッチング素子駆動信号レベル変換回路１６は、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の出力信号をレベル変換し、スイッチング素子２ａ〜２ｄのゲートに印加する。

次に、図３を参照しながら、図１および図２に示したこの発明の実施の形態１による初期チェック処理（正常／異常判定）での動作について説明する。
図３はこの発明の実施の形態１による初期チェック処理時のスイッチング素子２ａ〜２ｄの制御動作を示すフローチャートであり、マイクロコンピュータ６からの異常駆動指示に対するスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５（スイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄの停止機能）の動作確認処理手順を示している。

図３において、まず、コントロールユニットに電源が供給されてマイクロコンピュータ６が起動されると、モータ３への通電を許可する前に、コントロールユニットおよびモータ３における異常（天絡、地絡など）の有無を確認する初期チェック処理が行われる。
すなわち、初期チェック処理中において、マイクロコンピュータ６は、まず、ゲートドライバ回路５に対し、スイッチング素子強制停止信号Ｅを入力して、スイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄの強制ＯＦＦを指示する（ステップＳ１）。

続いて、マイクロコンピュータ６は、異常な駆動指示として、スイッチング素子２ａ、２ｃに対する強制ＯＮを指示する。すなわち、ブリッジ回路を構成するスイッチング素子２ａ〜２ｄのうち、上側のスイッチング素子２ａ、２ｃがＯＮとなり、下側のスイッチング素子２ｂ、２ｄがＯＦＦとなるように、スイッチング素子駆動指示信号Ｃａ〜Ｃｄを出力する（ステップＳ２）。

このとき、ゲートドライバ回路５内のスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が正常であれば、スイッチング素子駆動切り替え手段１５は、スイッチング素子強制停止信号Ｅによって強制ＯＦＦされるので、マイクロコンピュータ６からの異常指示は、スイッチング素子駆動信号レベル変換回路１６に伝達されない。この結果、スイッチング素子駆動信号Ｄｂ、ＤｄＤａ、ＤｃはＯＦＦとなり、スイッチング素子２ａ、２ｃがＯＮされることはない。

すなわち、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能が正常であれば、モータ端子電圧検出回路４ａで検出される端子電圧Ｖｍａは、抵抗値Ｒ１〜Ｒ３と、モータ端子電圧検出回路４ａに供給される電源電圧Ｖｃｃとを用いて、以下の式（１）のように表される。

一方、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５に何らかの異常が生じて、スイッチング素子２ａ、２ｃのＯＮ駆動を停止させることができない場合には、モータ端子電圧検出回路４ａにより検出されるモータ３の端子電圧Ｖｍａは、抵抗値Ｒ１〜Ｒ３、電源電圧Ｖｃｃおよびバッテリ電圧ＶＢを用いて、以下の式（２）のように表される。

式（１）、式（２）から明らかなように、式（２）（異常時）の端子電圧Ｖｍａは、式（１）（正常時）の端子電圧Ｖｍａよりも大きい値となる。
したがって、マイクロコンピュータ６は、モータ端子電圧検出回路４ａにより検出されるモータ３の端子電圧Ｖｍａ（実測値）との比較基準となる故障判定閾値Ｖｔｈ１として、式（１）（正常時）の端子電圧Ｖｍａと式（２）（異常時）の端子電圧Ｖｍａとの中間値を設定する。

次に、マイクロコンピュータ６は、モータ端子電圧検出回路４ａで検出されるモータ３の端子電圧Ｖｍａ（実測値）が故障判定閾値Ｖｔｈ１よりも大きいか否かにより、ゲートドライバ回路５内のスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５（ブリッジ回路の上側のスイッチング素子２ａ、２ｃに対する駆動停止機能）が異常であるか否かを判定する（ステップＳ３）。

ステップＳ３において、Ｖｍａ＞Ｖｔｈ１（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５によるスイッチング素子２ａ、２ｃに対する駆動停止機能が異常であることを示す判定結果を確定して（ステップＳ４）、図３の初期チェック処理ルーチンを終了する。

このとき、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５は異常状態であるが、スイッチング素子２ａ、２ｃがＯＮであることから、モータ３の両端に印加される電圧は同じなので、モータ３は自転しない。
この結果、電動パワーステアリングのように、モータ３のアシストによってそのままハンドルが自転してしまうようなモータ駆動装置に適用した場合でも、モータ３のアシストトルクが発生しないので、安全にスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の異常判定を行うことができる。

一方、ステップＳ３において、Ｖｍａ≦Ｖｔｈ１（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、ブリッジ回路の上側のスイッチング素子２ａ、２ｃに対する駆動停止手段（スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５）が正常に機能しているものと見なし、マイクロコンピュータ６は、強制ＯＮ指示していた上側のスイッチング素子駆動信号Ｄａ、Ｄｃに対してＯＦＦ指示を行う（ステップＳ５）。

続いて、マイクロコンピュータ６は、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５のスイッチング素子２ｂ、２ｄに対する駆動停止機能のチェックを行う。
すなわち、ブリッジ回路の下側のスイッチング素子２ｂ、２ｄに対する駆動停止手段が正常であるか否かを判定するために、異常指示として、下側のスイッチング素子２ｂ、２ｄに対する強制ＯＮ指示を行う（ステップＳ６）。

このとき、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５による下側のスイッチング素子２ｂ、２ｄに対する停止機能が正常であれば、異常判定結果によりスイッチング素子２ｂ、２ｄが強制ＯＦＦされるので、モータ端子電圧検出回路４ｂにより検出される端子電圧Ｖｍｂは、以下の式（３）のように表される。

一方、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の停止機能に何らかの異常が生じて、スイッチング素子２ｂ、２ｄをＯＦＦさせることができない場合には、モータ端子電圧検出回路４ｂにより検出されるモータ端子電圧Ｖｍｂは、以下の式（４）のように表される。

式（３）、式（４）から明らかなように、式（４）（異常時）の端子電圧Ｖｍｂは、式（３）（正常時）の端子電圧Ｖｍｂよりも小さい値となる。
したがって、マイクロコンピュータ６は、モータ端子電圧検出回路４ｂにより検出されるモータ３の端子電圧Ｖｍｂ（実測値）との比較基準となる故障判定閾値Ｖｔｈ２として、式（３）（正常時）の端子電圧Ｖｍｂと式（４）（異常時）の端子電圧Ｖｍｂとの中間値を設定する。

次に、マイクロコンピュータ６は、モータ３の端子電圧Ｖｍｂ（実測値）が故障判定閾値Ｖｔｈ２よりも小さいか否かにより、ゲートドライバ回路５内のスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５（ブリッジ回路の下側のスイッチング素子２ｂ、２ｄに対する停止機能）が異常であるか否かを判定する（ステップＳ７）。

ステップＳ７において、Ｖｍｂ＜Ｖｔｈ２（すなわち、Ｙｅｓ）と判定されれば、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５によるスイッチング素子２ｂ、２ｄに対する駆動停止機能が異常であることを示す判定結果を確定して（ステップＳ８）、図３の初期チェック処理ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ７において、Ｖｍｂ≧Ｖｔｈ２（すなわち、Ｎｏ）と判定されれば、スイッチング素子２ｂ、２ｄに対する駆動停止手段（スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５）が正常に機能しているものと見なして、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５によるすべてのスイッチング素子２ａ〜２ｄに対する駆動停止機能が正常であることを示す判定結果を確定する（ステップＳ９）。
最後に、強制ＯＮ指示していた下側のスイッチング素子２ｂ、２ｄに対するＯＦＦ指示を行い（ステップＳ１０）、図３の初期チェック処理ルーチンを終了する。

このように、ゲートドライバ回路５内のスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が正常であれば、マイクロコンピュータ６がスイッチング素子２ａ〜２ｄを異常駆動しようとしても、実際には駆動できない状態となり、また、モータ３の端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂからスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の正常／異常を判定することができる。

以上のように、この発明の実施の形態１（図１〜図３）に係る電動パワーステアリング制御装置は、ハンドルの操舵トルクＴｓを検出するトルクセンサ１０と、ハンドルの回転力をアシストするモータ３と、操舵トルクＴｓの検出値を入力情報としてモータ３の電流を制御するコントロールユニットと、により構成され、コントロールユニットは、操舵トルクＴｓに基づきモータ３の制御量を演算するマイクロコンピュータ６と、制御量にしたがってモータ３を駆動する複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄを有する駆動回路と、を備えている。

駆動回路は、操舵トルクＴｓに基づきマイクロコンピュータ６の異常の有無を監視して、異常判定時に複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動を停止させる異常監視手段１３を備えている。異常監視手段１３は、マイクロコンピュータ６とは独立に作動し、異常発生時には、スイッチング素子駆動切り替え手段１５に対し停止指示を出力する。
また、マイクロコンピュータ６は、コントロールユニットの起動時（初期チェック処理時）に、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５を強制的に作動させるための異常駆動指示を生成して、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が正常に機能しているか否かを確認する確認手段（図３、ステップＳ１〜Ｓ１０）を備えている。

確認手段は、モータ３の両端の端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂを個別に検出するモータ端子電圧検出回路４ａ、４ｂを含み、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能確認時において、複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄの上側のスイッチング素子２ａ、２ｃに対して駆動指示を行うとともに、モータ端子電圧検出回路４ａの検出値（端子電圧Ｖｍａ）を故障判定閾値Ｖｔｈ１と比較し、続いて、複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄの下側のスイッチング素子２ｂ、２ｄに対して駆動指示を行うとともに、モータ端子電圧検出回路４ｂの検出値（端子電圧Ｖｍｂ）を故障判定閾値Ｖｔｈ２と比較することにより、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５によるスイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動停止機能を確認する。

すなわち、マイクロコンピュータ６（確認手段）は、起動時に、ゲートドライバ回路５にスイッチング素子強制停止信号Ｅを入力してスイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動を停止させた後で、スイッチング素子２ａ、２ｃおよびスイッチング素子２ｂ、２ｄを強制駆動した際のモータ端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂを監視して、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５によるスイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動停止機能を確認する。

このとき、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が正常であれば、マイクロコンピュータ６またはスイッチング素子２ａ〜２ｄの不具合発生時において、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が確実に動作するので、ハンドルをロック（または、自転）するような不具合発生の可能性を確実に防止することができる。

また、仮にスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の駆動停止機能に異常が生じて、マイクロコンピュータ６からのスイッチング素子２ａ〜２ｄの強制駆動を停止させることができない場合であっても、モータ３を自転させることなく、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能を確認することができる。

すなわち、異常監視手段１３は、マイクロコンピュータ６の異常動作を監視し、異常発生時にモータ３によりハンドルが自転しないように、スイッチング素子駆動切り替え手段１５に対して停止指示を生成し、スイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動を停止させるが、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５による駆動停止機能の動作確認時にスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が故障していても、モータ３が自転することなく異常監視機能を確認することができる。

このように、初期チェック処理時において、モータ３を駆動するスイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動停止機能（スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５）の異常を監視して、潜在的な故障を検出することにより、モータ３の異常動作を回避して安全性を向上させた電動パワーステアリング制御装置を実現することができる。

また、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能チェックを起動時に行うことにより、実際にモータ３を駆動する前に異常の有無を確認することができる。
さらに、図３に示す一連のチェック工程は、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能確認のみならず、スイッチング素子２ａ〜２ｄのＯＮ／ＯＦＦ確認チェックにも採用することができ、マイクロコンピュータ６のソフトウエアの効率化にも寄与することができる。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能チェック時に、上側のスイッチング素子２ａ、２ｃに対する停止機能と、下側のスイッチング素子２ｂ、２ｄに対する停止機能とを順次にチェックしたが、図４に示すように、スイッチング素子２ａ〜２ｄの各々に対して個別にチェックしてもよい。

図４はこの発明の実施の形態２による初期チェック処理時の正常／異常判定動作を示すタイミングチャートである。
なお、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置の全体構成は、図１に示した通りであり、ゲートドライバ回路５内のスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５は、図２に示した通りである。また、マイクロコンピュータ６（確認手段）による正常／異常判定処理は、基本的に図３内のステップＳ３、Ｓ７と同様である。

この場合、マイクロコンピュータ６は、ゲートドライバ回路５内のスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５によるスイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄの停止機能を確認するために、図４のように、スイッチング素子２ａ〜２ｄに対し順次に１個ずつ強制ＯＮ指示（スイッチング素子駆動指示信号Ｃａ〜Ｃｄの生成）を行う。

すなわち、マイクロコンピュータ６は、まず、スイッチング素子強制停止信号Ｅを生成して、スイッチング素子２ａ〜２ｄを強制的に駆動停止状態とした後、スイッチング素子２ａ〜２ｄに対して１個ずつ駆動を指示し、各スイッチング素子強制ＯＮ指示時におけるモータ３の端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂを検出することにより、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の異常を判定する。

次に、図１とともに、図４を参照しながら、この発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング制御装置の初期チェック処理時での正常／異常判定動作について説明する。
図４においては、スイッチング素子強制停止信号Ｅと、スイッチング素子駆動指示信号Ｃａ〜Ｃｄと、モータ３の端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂ（実測値）と、スイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動停止機能の正常／異常判定結果と、最終的なスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の正常／異常判定結果とが、それぞれ時系列的に示されている。

なお、上側のスイッチング素子２ａ、２ｃの停止機能チェック時には、モータ端子電圧検出回路４ａの検出値（端子電圧Ｖｍａ）と故障判定閾値Ｖｔｈ１（１点鎖線）とが比較され、下側のスイッチング素子２ｂ、２ｄの停止機能チェック時には、モータ端子電圧検出回路４ｂの検出値（端子電圧Ｖｍｂ）と故障判定閾値Ｖｔｈ２（２点鎖線）とが比較される。

マイクロコンピュータ６は、まず、時刻ｔ１において、スイッチング素子強制停止信号Ｅを生成することにより、スイッチング素子２ａ〜２ｄを強制的に駆動停止状態とする。
続いて、各時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５において、スイッチング素子駆動指示信号Ｃａ〜Ｃｄを順次に生成し、スイッチング素子２ａ〜２ｄに対して１個ずつ駆動指示を行うとともに、各スイッチング素子２ａ〜２ｄに対する停止機能を確認する。最後に、時刻ｔ６において、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５のスイッチング素子停止機能を確認する。

図４においては、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が正しく動作して、スイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動を停止させた場合の状態を示している。
すなわち、まず、スイッチング素子２ａの停止機能確認時（時刻ｔ２）において、スイッチング素子２ａに対する駆動指示信号Ｃａが生成されるが、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５のスイッチング素子停止機能が正常に機能した場合は、マイクロコンピュータ６からの強制停止指示が優先されて、スイッチング素子２ａはＯＮされないので、モータ端子電圧検出回路４ａの検出値（端子電圧Ｖｍａ）は変化せず、故障判定閾値Ｖｔｈ１（１点鎖線）以下の一定値のままである。

このとき、マイクロコンピュータ６は、モータ端子電圧検出回路４ａで検出された端子電圧Ｖｍａが故障判定閾値Ｖｔｈ１以下なので、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５のスイッチング素子２ａに対する停止機能は正常であると判定する。
一方、端子電圧Ｖｍａが故障判定閾値Ｖｔｈ１よりも大きい場合には、スイッチング素子２ａに対する停止機能は異常であると判定する。

以下、同様に、スイッチング素子２ｂの停止機能確認時（時刻ｔ３）において、スイッチング素子２ｂに対する駆動指示信号Ｃｂが生成されるが、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が正常であれば、スイッチング素子２ｂはＯＮされないので、モータ端子電圧検出回路４ｂの検出値（端子電圧Ｖｍｂ）は変化せず、故障判定閾値Ｖｔｈ２（２点鎖線）以上の一定値のままである。

したがって、マイクロコンピュータ６は、モータ端子電圧検出回路４ｂの検出値（端子電圧Ｖｍｂ）が故障判定閾値Ｖｔｈ２以上であることから、スイッチング素子２ｂの停止機能は正常であると判定する。
一方、端子電圧Ｖｍｂが故障判定閾値Ｖｔｈ２未満の場合には、スイッチング素子２ｂの停止機能は異常であると判定する。

続いて、スイッチング素子２ｃの停止機能確認時（時刻ｔ４）において、スイッチング素子２ｃに対する駆動指示信号Ｃｃが生成されるが、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が正常であれば、強制停止指示が優先されてスイッチング素子２ｃはＯＮされないので、モータ端子電圧検出回路４ａの検出値（端子電圧Ｖｍａ）は変化しない。

したがって、マイクロコンピュータ６は、モータ端子電圧検出回路４ａの検出値（端子電圧Ｖｍａ）が故障判定閾値Ｖｔｈ１以下であることから、スイッチング素子２ｃの停止機能は正常であると判定する。
一方、端子電圧Ｖｍａが故障判定閾値Ｖｔｈ１よりも大きい場合には、スイッチング素子２ｃの停止機能は異常であると判定する。

また、スイッチング素子２ｄの停止機能確認時（時刻ｔ５）において、スイッチング素子２ｄに対する駆動指示信号Ｃｄが生成されるが、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が正常であれば、強制停止指示が優先されてスイッチング素子２ｄはＯＮされないので、モータ端子電圧検出回路４ｂの検出値（端子電圧Ｖｍｂ）は変化しない。

したがって、マイクロコンピュータ６は、モータ端子電圧検出回路４ｂの検出値（端子電圧Ｖｍｂ）が故障判定閾値Ｖｔｈ２以上であることから、スイッチング素子２ｄの停止機能は正常であると判定する。
一方、端子電圧Ｖｍｂが故障判定閾値Ｖｔｈ２未満の場合には、スイッチング素子２ｄの停止機能は異常であると判定する。

最後に、マイクロコンピュータ６は、時刻ｔ６において、スイッチング素子２ａ〜２ｄに対する駆動停止機能の正常／異常判定結果を確認し、すべての判定結果が正常であった場合に、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５のスイッチング素子停止機能が正常であると判定し、スイッチング素子強制停止信号ＥをＯＦＦする。

以上のように、この発明の実施の形態２（図１、図４）に係る電動パワーステアリング制御装置の確認手段（マイクロコンピュータ６）は、モータ３の端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂを検出するモータ端子電圧検出回路４ａ、４ｂを含み、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能確認時において、複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄの各々に対して個別に駆動指示を行い、モータ端子電圧検出回路４ａ、４ｂによる検出値（端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂ）を入力情報として、スイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動停止機能の確認を行う。

このように、スイッチング素子２ａ〜２ｄに対し個別に異常判定を行うことにより、異常が検出された際に、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５において４つ存在するスイッチング素子駆動信号切り替え手段のうち、異常となったスイッチング素子駆動信号切り替え手段を特定することができる。

また、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能チェックを起動時に行うことにより、実際にモータ３を駆動する前に異常の有無を確認することができる。
さらに、上述した一連のチェック工程は、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能確認のみならず、スイッチング素子２ａ〜２ｄのＯＮ／ＯＦＦ確認チェックにも採用することができ、マイクロコンピュータ６のソフトウエアの効率化にも寄与することができる。

実施の形態３．
なお、上記実施の形態２（図１、図４）では、モータ端子電圧検出回路４ａ、４ｂの検出値（端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂ）を用いて異常の有無をチェックしたが、図５のように、モータ端子電圧検出回路４ａ、４ｂに代えてスイッチング素子入力電圧モニタ回路１７ａ〜１７ｄを設け、スイッチング素子入力電圧モニタ回路１７ａ〜１７ｄのモニタ値（スイッチング素子入力電圧Ｖａ〜Ｖｄ）を用いて異常の有無をチェックしてもよい。

以下、図１とともに、図５および図６を参照しながら、この発明の実施の形態３について説明する。
図５はこの発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図であり、前述（図２参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または符号の後に「Ａ」を付して詳述を省略する。なお、この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング制御装置の全体構成は、図１に示した通りである。

図５において、スイッチング素子２ａ〜２ｄとマイクロコンピュータ６Ａとの間には、各スイッチング素子２ａ〜２ｄに対する入力電圧Ｖａ〜Ｖｄを個別にモニタするスイッチング素子入力電圧モニタ回路１７ａ〜１７ｄが挿入されている。

マイクロコンピュータ６Ａは、スイッチング素子２ａ〜２ｄに対して順次に１個ずつ駆動指示を行うとともに、スイッチング素子入力電圧モニタ回路１７ａ〜１７ｄからのモニタ値（入力電圧Ｖａ〜Ｖｄ）を入力情報として、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５によるスイッチング素子駆動信号の停止機能を確認する。

次に、図１および図５とともに、図６を参照しながら、この発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング制御装置の具体的な動作について説明する。
図６はこの発明の実施の形態３による正常／異常判定動作を示すタイミングチャートである。

図６においては、スイッチング素子強制停止信号Ｅと、スイッチング素子駆動指示信号Ｃａ〜Ｃｄと、スイッチング素子入力電圧Ｖａ〜Ｖｄと、スイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動停止機能の正常／異常判定結果と、最終的なスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の正常／異常判定結果とが、それぞれ時系列的に示されている。

図６において、マイクロコンピュータ６Ａ（確認手段）は、まず、スイッチング素子強制停止信号Ｅを生成して、スイッチング素子２ａ〜２ｄを強制的に駆動停止状態とした後、スイッチング素子２ａ〜２ｄに対して１個ずつ駆動を指示し、各スイッチング素子強制ＯＮ指示時におけるスイッチング素子入力電圧Ｖａ〜Ｖｄを検出することにより、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の異常を判定する。

図６においては、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５によるスイッチング素子２ａ、２ｄへの停止機能は正常であるが、スイッチング素子２ｂ、２ｃに対してはスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が正しく動作せず、スイッチング素子２ｂ、２ｃの駆動指示が停止されない（入力電圧Ｖｂ、Ｖｃが上昇する）場合の状態を示している。なお、図６内の各時刻ｔ１〜ｔ６は、前述（図４参照）の各時刻ｔ１〜ｔ６に対応している。

マイクロコンピュータ６Ａは、まず、時刻ｔ１において、スイッチング素子強制停止信号Ｅを生成し、時刻ｔ２〜ｔ５において、各スイッチング素子２ａ〜２ｄに対する駆動指示信号Ｃａ〜Ｃｄを生成する。

続いて、スイッチング素子２ａの停止機能確認時（時刻ｔ２）において、スイッチング素子２ａへの駆動指示が行われるが、スイッチング素子２ａに対する停止機能が正常の場合には、強制停止指示が優先されてスイッチング素子２ａへの入力電圧ＶａはＯＮとならないので、スイッチング素子入力電圧モニタ回路１７ａのモニタ値は変化せず、０レベルのままである。

このとき、マイクロコンピュータ６Ａは、入力電圧Ｖａ〜Ｖｄとの比較基準となる故障判定閾値Ｖｔｈ３（１点鎖線）として、０レベルよりもわずかに大きい値を設定し、スイッチング素子入力電圧モニタ回路１７ａによるモニタ値（入力電圧Ｖａ）と、故障判定閾値Ｖｔｈ３とを比較する。
図６のように、入力電圧Ｖａ（＝０）が故障判定閾値Ｖｔｈ３よりも小さい場合には、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５によるスイッチング素子２ａの停止機能は正常であると判定する。

次に、スイッチング素子２ｂの停止機能確認時（時刻ｔ３）において、スイッチング素子２ｃへの駆動指示が行われるが、この場合、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の停止機能に異常が発生しており、スイッチング素子２ｂを正しく停止させることができないので、スイッチング素子２ｂへの入力電圧Ｖｂが上昇する。
このように、スイッチング素子入力電圧モニタ回路１７ｂのモニタ値（入力電圧Ｖｂ）が故障判定閾値Ｖｔｈ３よりも大きい場合には、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５によるスイッチング素子２ｂの停止機能は異常であると判定する。

また、スイッチング素子２ｃの停止機能確認時（時刻ｔ４）において、スイッチング素子２ｃへの駆動指示が行われるが、この場合、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の停止機能に異常が発生しており、スイッチング素子２ｃを正しく停止させることができないので、スイッチング素子２ｃへの入力電圧Ｖｃが上昇する。
このように、スイッチング素子入力電圧モニタ回路１７ｃのモニタ値（入力電圧Ｖｃ）が故障判定閾値Ｖｔｈ３よりも大きい場合には、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５によるスイッチング素子２ｃの停止機能は異常であると判定する。

続いて、スイッチング素子２ｄの停止機能確認時（時刻ｔ５）において、スイッチング素子２ｄへの駆動指示が行われるが、この場合、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の停止機能は正常なので、スイッチング素子２ｄはＯＮされず、入力電圧Ｖｄは０レベルのままである。

したがって、マイクロコンピュータ６Ａは、時刻ｔ５におけるスイッチング素子入力電圧モニタ回路１７ｄのモニタ値（入力電圧Ｖｄ）が故障判定閾値Ｖｔｈ３よりも小さいことから、スイッチング素子２ｄの停止機能は正常であると判定する。

最後に、時刻ｔ６において、スイッチング素子２ａ〜２ｄへの駆動停止機能の正常／異常判定結果を確認し、すべての判定結果が正常であるか否かを判定する。この場合、一部の判定結果が異常であり、すべての判定結果が正常とはならないので、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５のスイッチング素子停止機能が異常であると判定し、スイッチング素子強制停止信号ＥをＯＦＦにする。

以上のように、この発明の実施の形態３（図１、図５、図６）に係る電動パワーステアリング制御装置の確認手段（マイクロコンピュータ６Ａ）は、複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄに対する入力電圧Ｖａ〜Ｖｄを個別にモニタする複数のスイッチング素子入力電圧モニタ回路１７ａ〜１７ｄを含み、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能確認時において、複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄの各々に対して個別に駆動指示を行い、複数のスイッチング素子入力電圧モニタ回路１７ａ〜１７ｄによるモニタ値（入力電圧Ｖａ〜Ｖｄ）を入力情報として、スイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動停止機能の確認を行う。
これにより、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５を含むゲートドライブ回路５の機能を確認することができ、前述と同様の作用効果を奏することができる。

実施の形態４．
なお、上記実施の形態１〜３（図１〜図６）では、モータ端子電圧検出回路４ａ、４ｂまたはスイッチング素子入力電圧モニタ回路１７ａ〜１７ｄを用いて、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能をチェックしたが、図７のように、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５とマイクロコンピュータ６Ｂとの間にスイッチング素子駆動指示判定部１８を挿入し、スイッチング素子駆動指示判定部１８の判定結果に基づきスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能をチェックしてもよい。

図７はこの発明の実施の形態４に係る電動パワーステアリング制御装置の要部構成を示すブロック図であり、前述（図２、図５参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または符号の後に「Ｂ」を付して詳述を省略する。なお、この発明の実施の形態４に係る電動パワーステアリング制御装置の全体構成は、図１に示した通りである。

図７において、この発明の実施の形態４に係る電動パワーステアリング制御装置のゲートドライバ回路５Ｂは、前述の構成要素１３〜１６に加えて、各スイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動停止指示に基づきスイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄ（電圧値）の正常／異常を個別に判定するスイッチング素子駆動指示判定部１８と、スイッチング素子駆動指示判定部１８の各判定結果の論理和をとってマイクロコンピュータ６Ｂに入力する論理和回路１４ｃと、を備えている。

スイッチング素子駆動指示判定部１８は、論理和回路１４ａ、１４ｂからのスイッチング素子強制停止指示（異常監視手段１３の判定結果とスイッチング素子強制停止信号Ｅとの論理和信号）と、ゲートドライバ回路５Ｂから出力されるスイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄ（スイッチング素子２ａ〜２ｄの入力電圧Ｖａ〜Ｖｄ）と、を入力情報としている。
なお、スイッチング素子駆動指示判定部１８は、ここではゲートドライバ回路５Ｂ内の機能に含めたが、マイクロコンピュータ６Ｂ内の機能に含めてもよい。

前述の実施の形態１〜３におけるスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の異常チェックタイミングは、マイクロコンピュータ起動時のモータ通電許可前における初期チェック処理中（電動パワーステアリング制御装置およびモータ３の天絡／地絡異常の有無確認処理中）であったが、この発明の実施の形態４（図７）によるスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の異常チェックタイミングは、モータ３への通電許可後のモータ３の通電中である。したがって、この場合、通常動作中でのスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能チェックが可能となる。

異常監視手段１３は、トルクセンサ１０からの操舵トルクＴｓおよびモータ電流検出回路１１からのモータ電流Ｉｍに基づき、操舵方向が右と判定された場合には、モータ３を左回転させるスイッチング素子に対して停止（駆動ＯＦＦ）指示信号を生成し、操舵方向が左と判定された場合には、モータ３を右回転させるスイッチング素子に対して停止（駆動ＯＦＦ）指示信号を生成する。

論理和回路１４ａ、１４ｂからのスイッチング素子強制停止指示は、マイクロコンピュータ６Ｂからのスイッチング素子強制停止信号Ｅと、異常監視手段１３の判定結果（停止指示信号）との論理和信号である。
したがって、論理和回路１４ａ、１４ｂの出力信号が操舵方向の情報を含むことから、スイッチング素子駆動指示判定部１８は、論理和回路１４ａ、１４ｂの出力信号から、操舵トルクＴｓの回転方向を判定することができる。

スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５のスイッチング素子停止機能が正常であれば、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５は、論理和回路１４ａ、１４ｂの出力信号（ＯＦＦ指示）にしたがってＯＦＦ信号を選択し、スイッチング素子駆動信号Ｄａ〜ＤｄをＯＦＦにする。

上述した回路動作基準に鑑みて、スイッチング素子駆動指示判定部１８は、論理和回路１４ａ、１４ｂの出力信号と、スイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄ（スイッチング素子２ａ〜２ｄの入力電圧Ｖａ〜Ｖｄ）とを監視し、論理和回路１４ａ、１４ｂの出力信号がＯＦＦ指示である場合に、スイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄ（電圧値）が、スイッチング素子２ａ〜２ｄをＯＮさせることが可能な最低電圧値Ｖｍｉｎ未満であるか否かにより、スイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄの正常／異常（スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の停止機能の正常／異常に対応）を判定する。

スイッチング素子駆動指示判定部１８は、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５がＯＦＦ指示時のスイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄの電圧値が最低電圧値Ｖｍｉｎ未満であれば、スイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄ（スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能）が正常であることを示す判定結果を生成し、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５がＯＦＦ指示時のスイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄの電圧値が最低電圧値Ｖｍｉｎ以上であれば、スイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄ（スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能）が異常であることを示す判定結果を生成し、論理和回路１４ｃを介してマイクロコンピュータ６Ｂに入力する。

マイクロコンピュータ６Ｂは、スイッチング素子駆動指示判定部１８の判定結果に対するタイマカウンタ機能を有し、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の異常判定に用いるスイッチング素子駆動信号Ｄａ〜Ｄｄ（電圧値）の正常判定結果（または、異常判定結果）が入力されるごとに、タイマカウンタ値をアップ動作させ、タイマカウンタ値が所定値（所定判定時間）に達した時点で、最終的な正常判定結果（または、異常判定結果）として確定する。

以上のように、この発明の実施の形態４（図１、図７）に係る電動パワーステアリング制御装置は、操舵トルクＴｓに基づきモータ３の制御量を演算するマイクロコンピュータ６Ｂと、制御量にしたがってモータ３を駆動する複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄを有する駆動回路と、複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄの各々に対する駆動停止／駆動許可（入力電圧Ｖａ〜Ｖｄ）を判定するスイッチング素子駆動指示判定部１８と、を備えている。

駆動回路は、操舵トルクＴｓに基づきマイクロコンピュータ６Ｂの異常の有無を監視して、異常判定時に複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動を停止させる異常監視手段１３を備えており、マイクロコンピュータ６Ｂは、モータ３の駆動中に、スイッチング素子駆動指示判定部１８の判定結果に基づき、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が正常に機能しているか否かを確認する確認手段を備えている。

確認手段は、スイッチング素子駆動指示判定部１８が右回転方向の操舵を判定した場合には、複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄのうちの左回転方向のスイッチング素子の駆動停止機能（電圧値＜Ｖｍｉｎ）を確認し、スイッチング素子駆動指示判定部１８が左回転方向の操舵を判定した場合には、複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄのうちの右回転方向のスイッチング素子の駆動停止機能（電圧値＜Ｖｍｉｎ）を確認することにより、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能を確認する。

これにより、マイクロコンピュータ６Ｂから強制駆動信号を生成させることなく、トルクセンサ１０からの操舵トルクＴｓに基づき、異常監視手段１３により操舵方向が右と判定された場合には、左回転方向のスイッチング素子の駆動を停止させ、操舵方向が左と判定された場合には、右回転方向のスイッチング素子の駆動を停止させる機能を有する電動パワーステアリング制御装置において、右操舵時には、スイッチング素子２ａ〜２ｄのブリッジ回路中の左回転方向に使用する（右回転に使用しない）スイッチング素子に対する入力電圧の正常／異常を判定し、左操舵時には、右回転方向に使用する（左回転には使用しない）スイッチング素子に対する入力電圧の正常／異常を判定することにより、通常の走行中においても、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５によるスイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動停止機能の異常検出が可能となる。

実施の形態５．
なお、上記実施の形態１〜４（図１〜図７）では、タイマカウンタ機能の適用について具体的に言及しなかったが、たとえば図８のように、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の判定結果に対してタイマカウンタ機能を付加し、タイマカウンタ値が所定判定時間Ｔｔｈに達した（判定状態が所定時間経過した）場合に、最終的な判定結果としてもよい。

図８はこの発明の実施の形態５による初期チェック処理時の正常／異常判定動作を示すタイミングチャートである。
なお、この発明の実施の形態５に係る電動パワーステアリング制御装置の全体構成は、図１および図２に示した通りである。

図８においては、前述（図４参照）の実施の形態２に適用した場合に、スイッチング素子２ａ、２ｄに対する駆動停止機能に異常が生じた状態を示している。
ここでは、スイッチング素子２ｂ、２ｃに対する強制ＯＮ指示時の正常判定結果に応答して、正常判定状態の時間経過がタイマカウンタ値ＣＴｂ、ＣＴｃで示されている。

この発明の実施の形態５において、マイクロコンピュータ６内の確認手段に設けられたタイマカウンタ機能は、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５によるスイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動停止機能の正常／異常判定を行う際に、正常判定状態の経過時間を積算する。

すなわち、確認手段は、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能チェックに用いるモータ３の端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂ（検出値）の判定時において、正常判定の条件成立時（Ｖｍａ≦Ｖｔｈ１、または、Ｖｍｂ≧Ｖｔｈ２）に、タイマカウンタ値ＣＴａ〜ＣＴｄをカウントアップし、各タイマカウンタ値ＣＴａ〜ＣＴｄが所定判定時間Ｔｔｈ以上に達した場合には、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５のスイッチング素子２ａ〜２ｄに対する各駆動停止機能が最終的に正常であると判定する。

なお、タイマカウンタ機能は、マイクロコンピュータ６とは独立に設けられてもよい。
また、図８では、正常判定結果をカウントアップしたが、逆に、異常判定結果をカウントアップして、所定判定時間Ｔｔｈに達した場合に異常判定結果を最終的に確定してもよい。

さらに、ここでは代表的に、前述の実施の形態２に適用した場合を例にとって説明するが、前述の実施の形態１〜４のいずれにも適用可能であり、監視パラメータは、モータ端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂの検出値に限らず、スイッチング素子２ａ〜２ｄの入力電圧Ｖａ〜Ｖｄのモニタ値（図５参照）、または入力電圧Ｖａ〜Ｖｄの正常／異常判定結果（図７参照）であってもよい。

このように、タイマカウンタ値ＣＴａ〜ＣＴｄを所定判定時間Ｔｔｈと比較して最終的に正常／異常判定を行うことにより、モータ３の端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂ（または、スイッチング素子２ａ〜２ｄに対する入力電圧Ｖａ〜Ｖｄ）にノイズなどの外乱が重畳された場合でも、外乱の影響を受けにくく、判定精度を向上させることが可能である。

以下、図８とともに、図１および図２を参照しながら、この発明の実施の形態５に係る電動パワーステアリング制御装置の具体的な動作について説明する。
図８において、マイクロコンピュータ６は、まず初期チェック処理におけるスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の正常／異常判定時に、スイッチング素子強制停止信号Ｅによりスイッチング素子２ａ〜２ｄを駆動停止状態とした後、スイッチング素子２ａ〜２ｄに対し順次に１個ずつ駆動指示信号Ｃａ〜Ｃｄを生成する。

このとき、マイクロコンピュータ６の異常時にスイッチング素子の駆動を強制停止させるためのスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５は、スイッチング素子駆動指示信号Ｃａ、Ｃｄに対して正しく動作せず、スイッチング素子２ａ、２ｄの駆動が停止されないことから、故障判定閾値を超えたモータ端子電圧Ｖｍａ（＞Ｖｔｈ１）、Ｖｍｂ（＜Ｖｔｈ２）が検出される。

マイクロコンピュータ６内の確認手段は、スイッチング素子２ａ〜２ｄに対して順次に強制ＯＮ指示した際に正常判定条件を満たせば、タイマカウンタ値ＣＴａ〜ＣＴｄをカウントアップする。

ただし、図８においては、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５によるスイッチング素子駆動停止機能が正常に動作している（端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂの検出値が故障判定閾値Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２を超えない）正常判定状態のタイマカウンタ値ＣＴｂ、ＣＴｃのみがカウントアップされる。

一方、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の駆動停止機能に異常が生じたスイッチング素子２ａ、２ｄについては、時刻ｔ２、ｔ５（強制ＯＮ指示時）に駆動停止状態とならず、モータ端子電圧検出回路４ａ、４ｂによる端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂの検出値が変動して故障判定閾値Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２を超え、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能が異常状態であると判定されるので、異常判定状態のタイマカウンタ値ＣＴａ、ＣＴｄは、カウントアップされない。

最後に、時刻ｔ６において、確認手段は、各タイマカウンタ値ＣＴａ〜ＣＴｄと所定判定時間Ｔｔｈとを比較し、すべてのタイマカウンタ値ＣＴａ〜ＣＴｄが所定判定時間Ｔｔｈ以上の場合のみに、最終的な正常判定結果を確定する。

一方、タイマカウンタ値ＣＴａ〜ＣＴｄのうちの少なくとも１つが所定判定時間Ｔｔｈに達していなければ、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５のスイッチング素子停止機能が異常状態であると判定し、スイッチング素子駆動強制停止信号をＯＦＦする。
図８の場合は、タイマカウンタ値ＣＴａ、ＣＴｄが所定判定時間Ｔｔｈ未満なので、時刻ｔ６において異常判定結果が確定する。

以上のように、この発明の実施の形態５（図８）による確認手段は、タイマカウンタ機能を有し、モータ端子電圧検出回路４ａの検出値（端子電圧Ｖｍａ）と故障判定閾値Ｖｔｈ１との比較による判定結果の維持期間と、モータ端子電圧検出回路４ｂの検出値（端子電圧Ｖｍｂ）と故障判定閾値Ｖｔｈ２との比較による判定結果の維持期間とを計測し、維持期間が所定判定時間Ｔｔｈに達した場合に最終的な判定結果とし、複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄのすべてに対する駆動停止機能の最終的な判定結果がすべて正常な場合のみに、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が正常であると判定する。

また、前述の実施の形態３（図５、図６）に適用した場合の確認手段は、複数のスイッチング素子入力電圧モニタ回路１７ａ〜１７ｄのモニタ値（入力電圧Ｖａ〜Ｖｄ）と故障判定閾値Ｖｔｈ３との比較による判定結果の維持期間を計測し、維持期間が所定判定時間に達した場合に最終的な判定結果とし、複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄのすべてに対する駆動停止機能の最終的な判定結果がすべて正常な場合のみに、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が正常であると判定する。

また、前述の実施の形態３（図７）に適用した場合の確認手段は、スイッチング素子駆動指示判定部１８の判定結果の維持期間を計測し、維持期間が所定判定時間に達した場合に最終的な判定結果とし、複数のスイッチング素子２ａ〜２ｄのすべてに対する駆動停止機能の最終的な判定結果がすべて正常な場合のみに、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が正常であると判定する。
これにより、ノイズなどに起因した誤作動および誤検出が抑制され、さらに確実な判定が可能となる。

実施の形態６．
なお、上記実施の形態１〜３（図１〜図６）では、スイッチング素子２ａ〜２ｄの駆動停止機能チェック時における故障判定閾値Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ３のヒステリシスについて言及しなかったが、確認手段において、故障判定閾値Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ３にヒステリシスを付加してもよい。

以下、図１〜図６を参照しながら、故障判定閾値Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ３にヒステリシスを付加したこの発明の実施の形態６について説明する。
なお、確認手段のヒステリシス機能は、マイクロコンピュータ６、６Ａの機能に含ませて同一パッケージとすることができる。

この場合、スイッチング素子駆動信号切り替え手段１５の機能チェック時にモータ端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂ（検出値）との比較、またはスイッチング素子２ａ〜２ｄの入力電圧Ｖａ〜Ｖｄ（モニタ値）との比較に用いられる故障判定閾値Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ３には、ヒステリシス±Ｖｈｙｓが付加されている。

確認手段は、上記検出値またはモニタ値が、ヒステリシス±Ｖｈｙｓを含む故障判定閾値Ｖｔｈ１±Ｖｈｙｓ、Ｖｔｈ２±Ｖｈｙｓ、Ｖｔｈ３±Ｖｈｙｓの範囲内に収まる場合には、スイッチング素子駆動の停止機能が正常であると判定する。

このように、ヒステリシスを含む故障判定閾値を用いて正常／異常判定を行うことにより、モータ端子電圧Ｖｍａ、Ｖｍｂ（検出値）またはスイッチング素子２ａ〜２ｄの入力電圧Ｖａ〜Ｖｄ（モニタ値）にノイズなどの外乱が重畳された場合でも、外乱の影響を受けにくく、判定精度を向上させることが可能である。

なお、上記実施の形態１〜６では、電動パワーステアリング装置のモータ３の駆動回路にＨブリッジ構成のスイッチング素子２ａ〜２ｄを使用したが、Ｈブリッジに限定されることはなく、任意のブラシレスモータや多相モータの駆動回路に応用することも可能である。
また、異常監視手段１３をゲートドライバ回路５に内蔵したが、第２のマイクロコンピュータ（図示せず）に置き換えることも可能である。

さらに、上記実施の形態１〜６では特に言及しなかったが、マイクロコンピュータ６、６Ａ、６Ｂは、確認手段によりスイッチング素子駆動信号切り替え手段１５が異常であると判定された場合には、モータ３の駆動を正しく停止できない状態にあるものと見なし、モータ３の駆動状態が異常とならないように、モータ３の駆動禁止指示を行うようにしてもよい。
これにより、さらに安全性を向上させることができる。

１ バッテリ、２ａ〜２ｄ スイッチング素子、３ モータ、４ａ、４ｂ モータ端子電圧検出回路、５、５Ｂ ゲートドライバ回路、６、６Ａ、６Ｂ マイクロコンピュータ、１０ トルクセンサ、１１ モータ電流検出回路、１２ モータ電流検出抵抗、１３ 異常監視手段、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 論理和回路、１５ スイッチング素子駆動信号切り替え手段、１６ スイッチング素子駆動信号レベル変換回路、１７ａ〜１７ｄ スイッチング素子入力電圧モニタ回路、１８ スイッチング素子駆動指示判定部、Ｃａ〜Ｃｄ スイッチング素子駆動指示信号、ＣＴａ〜ＣＴｄ タイマカウンタ値、Ｄａ〜Ｄｄ スイッチング素子駆動信号、Ｅ スイッチング素子強制停止信号、Ｉｍ モータ電流、Ｔｓ 操舵トルク、Ｔｔｈ 所定判定時間、Ｖａ〜Ｖｄ スイッチング素子入力電圧、ＶＢ バッテリ電圧、Ｖｃｃ 電源電圧、Ｖｍａ、Ｖｍｂ モータ端子電圧、Ｖｍｉｎ 最低電圧値、Ｖｔｈ１〜Ｖｔｈ３ 故障判定閾値。

Claims (14)

1. ハンドルの操舵トルクを検出するトルクセンサと、
   前記ハンドルの回転力をアシストするモータと、
   前記操舵トルクの検出値を入力情報として前記モータの電流を制御するコントロールユニットと、
   により構成された電動パワーステアリング制御装置であって、
   前記コントロールユニットは、
   前記操舵トルクに基づき前記モータの制御量を演算するマイクロコンピュータと、
   前記制御量にしたがって前記モータを駆動する複数のスイッチング素子を有する駆動回路と、を備え、
   前記駆動回路は、
   前記操舵トルクに基づき前記マイクロコンピュータの異常の有無を監視して、異常判定時に前記複数のスイッチング素子の駆動を停止させる異常監視手段と、
   前記異常監視手段と前記マイクロコンピュータとに接続され、前記異常監視手段からの信号に応答して、前記複数のスイッチング素子への出力信号を、前記マイクロコンピュータからの前記制御量に従う駆動指示から、停止指示に切り替えるスイッチング素子駆動信号切り替え手段と、
   を含み、
   前記マイクロコンピュータは、前記コントロールユニットの起動時に、前記複数のスイッチング素子の駆動を強制的に停止させるためのスイッチング素子強制停止信号を前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段を介して出力した後に、前記複数のスイッチング素子の少なくとも一部を駆動させるための異常駆動指示を前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段を介して出力して、前記複数のスイッチング素子の少なくとも一部が駆動されるか否かに基づいて、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段が正常に機能しているか否かを確認する確認手段を含み、
   前記確認手段は、前記スイッチング素子強制停止信号が有効とならずに、前記異常駆動指示に従って前記複数のスイッチング素子の少なくとも一部が駆動された場合に、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段が正常に機能していないと判定する
   ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
2. 前記確認手段は、
   前記モータの両端の端子電圧を個別に検出する第１および第２のモータ端子電圧検出回路を含み、
   前記異常監視手段の機能確認時において、
   前記複数のスイッチング素子の上側のスイッチング素子に対して前記異常駆動指示を行うとともに、前記第１のモータ端子電圧検出回路の検出値を第１の故障判定閾値と比較し、
   続いて、前記複数のスイッチング素子の下側のスイッチング素子に対して前記異常駆動指示を行うとともに、前記第２のモータ端子電圧検出回路の検出値を第２の故障判定閾値と比較することにより、
   前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段による前記スイッチング素子の駆動停止機能の確認を行う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. 前記確認手段は、タイマカウンタ機能を有し、
   前記第１のモータ端子電圧検出回路の検出値と前記第１の故障判定閾値との比較による判定結果の維持期間と、前記第２のモータ端子電圧検出回路の検出値と前記第２の故障判定閾値との比較による判定結果の維持期間とを計測し、前記維持期間が所定判定時間に達した場合に最終的な判定結果とし、
   前記複数のスイッチング素子のすべてに対する駆動停止機能の最終的な判定結果がすべて正常な場合のみに、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段が正常であると判定することを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング制御装置。
4. 前記第１および第２の故障判定閾値は、それぞれヒステリシスを有し、
   前記確認手段は、前記第１および第２のモータ端子電圧検出回路の検出値が前記ヒステリシスを含む故障判定閾値の範囲内に収まる場合には、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段による前記スイッチング素子の駆動停止機能が正常であると判定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電動パワーステアリング制御装置。
5. 前記確認手段は、
   前記モータの端子電圧を個別に検出するモータ端子電圧検出回路を含み、
   前記異常監視手段の機能確認時において、
   前記複数のスイッチング素子の各々に対して個別に前記異常駆動指示を行い、前記モータ端子電圧検出回路による検出値を入力情報として、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段による前記スイッチング素子の駆動停止機能の確認を行う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。
6. 前記確認手段は、タイマカウンタ機能を有し、
   前記モータ端子電圧検出回路の検出値と故障判定閾値との比較による判定結果の維持期間を計測し、前記維持期間が所定判定時間に達した場合に最終的な判定結果とし、
   前記複数のスイッチング素子のすべてに対する駆動停止機能の最終的な判定結果がすべて正常な場合のみに、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段が正常であると判定することを特徴とする請求項５に記載の電動パワーステアリング制御装置。
7. 前記確認手段は、前記モータ端子電圧検出回路の検出値がヒステリシスを含む故障判定閾値の範囲内に収まる場合には、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段による前記スイッチング素子の駆動停止機能が正常であると判定することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の電動パワーステアリング制御装置。
8. 前記確認手段は、
   前記複数のスイッチング素子に対する入力電圧を個別にモニタする複数のスイッチング素子入力電圧モニタ回路を含み、
   前記異常監視手段の機能確認時において、
   前記複数のスイッチング素子の各々に対して個別に前記異常駆動指示を行い、前記複数のスイッチング素子入力電圧モニタ回路によるモニタ値を入力情報として、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段による前記スイッチング素子の駆動停止機能の確認を行う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。
9. 前記確認手段は、タイマカウンタ機能を有し、
   前記複数のスイッチング素子入力電圧モニタ回路のモニタ値と前記故障判定閾値との比較による判定結果の維持期間を計測し、前記維持期間が所定判定時間に達した場合に最終的な判定結果とし、
   前記複数のスイッチング素子のすべてに対する駆動停止機能の最終的な判定結果がすべて正常な場合のみに、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段が正常であると判定することを特徴とする請求項８に記載の電動パワーステアリング制御装置。
10. 前記故障判定閾値はヒステリシスを有し、
    前記確認手段は、前記モニタ値が前記ヒステリシスを含む故障判定閾値の範囲内に収まる場合には、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段による前記スイッチング素子の駆動停止機能が正常であると判定することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の電動パワーステアリング制御装置。
11. ハンドルの操舵トルクを検出するトルクセンサと、
    前記ハンドルの回転力をアシストするモータと、
    前記操舵トルクの検出値を入力情報として前記モータの電流を制御するコントロールユニットと、
    により構成された電動パワーステアリング制御装置であって、
    前記コントロールユニットは、
    前記操舵トルクに基づき前記モータの制御量を演算するマイクロコンピュータと、
    前記制御量にしたがって前記モータを駆動する複数のスイッチング素子を有する駆動回路と、
    を備え、
    前記駆動回路は、
    前記操舵トルクに基づき前記マイクロコンピュータの異常の有無を監視して、異常判定時に前記複数のスイッチング素子の駆動を停止させる異常監視手段と、
    前記異常監視手段と前記マイクロコンピュータとに接続され、前記異常監視手段からの停止信号に応答して、前記複数のスイッチング素子への出力信号を、前記マイクロコンピュータからの前記制御量に従う駆動指示から、停止指示に切り替えるスイッチング素子駆動信号切り替え手段と、
    前記異常監視手段と前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段とに接続され、前記異常監視手段から前記停止信号が出力され、かつ、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段から前記マイクロコンピュータからの前記制御量に従う駆動指示が出力されているときに、前記駆動指示を異常と判定する前記スイッチング素子駆動指示判定部と、
    を含み、
    前記マイクロコンピュータは、前記モータの駆動中に、前記スイッチング素子駆動指示判定部の判定結果に基づき、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段が正常に機能しているか否かを確認する確認手段を含む
    ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
12. 前記確認手段は、
    前記スイッチング素子駆動指示判定部が右回転方向の操舵を判定した場合には、前記複数のスイッチング素子のうちの左回転方向のスイッチング素子の駆動停止機能を確認し、
    前記スイッチング素子駆動指示判定部が左回転方向の操舵を判定した場合には、前記複数のスイッチング素子のうちの右回転方向のスイッチング素子の駆動停止機能を確認することにより、
    前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段による前記スイッチング素子の駆動停止機能を確認することを特徴とする請求項１１に記載の電動パワーステアリング制御装置。
13. 前記確認手段は、タイマカウンタ機能を有し、
    前記スイッチング素子駆動指示判定部の判定結果の維持期間を計測し、前記維持期間が所定判定時間に達した場合に最終的な判定結果とし、
    前記複数のスイッチング素子のすべてに対する駆動停止機能の最終的な判定結果がすべて正常な場合のみに、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段が正常であると判定することを特徴とする請求項請求項１１または請求項１２に記載の電動パワーステアリング制御装置。
14. 前記マイクロコンピュータは、前記確認手段により、前記スイッチング素子駆動信号切り替え手段が異常であると判定された場合には、前記モータの駆動禁止指示を行うことを特徴とする請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置。

Images