JPH01248927A - Ｐｗｍ制御モータの異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はＰＷＭ　（パルス幅変調）制りＩモータの異常
検出装置に関するもので、特に、デユーティ比制御によ
って駆動制御する直流モータの短絡等の異常を検出する
ＰＷＭ制御モータの異常検出装置に関゛りるものである
。

［従来の技術］ この種のモータの異常検出装置に関する技術として、特
開昭６０−７０９２５号公報に掲載のモータ異常自己診
断装置の技術がある。

上記公報に掲載の技術は、直流モータをマイクロコンピ
ュータの内部演算によってフィードバック制御する回路
において、直流モータへの電流制御母と直流モータに実
際に流れる電流を同時に全ディジタル量として監視する
ことにより、複数の異常を検出し、その異常に対応した
信号を外部に出力するものである。

上記特開昭６０−７０９２５号公報に掲載のモータ異常
自己診断装置の技術では、電動式パワーステアリング装
置に使用すると、モータの回転停止状態でトルクのみを
出力する場合があり、スイッヂング素子の保護のため電
流制限保護回路を必要とする。この種の電流制限保護回
路としては、特開昭６０−１３１０９３号公報に掲載の
電流制限保護回路を挙げることができる。

前記公報に掲載の電流制限保護回路は、モータと、この
モータの通電路に介在させた電流制御素子及び電流検出
素子と、この電流検出素子が入力側に接続された比較器
と、この比較器の入力に接続した基準設定器と、この比
較器の出力に接続されるとともに、前記電流制御素子へ
の出力制御を行なう制御器とを有するものでおる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、この種の電流制限保護回路を使用するとモータ
ハーネスが何等かの原因で短絡したり、モータのブラシ
の摩耗等により、モータ巻線が短絡しても、電流制限保
護回路によって過大電流が流れなくなるから、上記特開
昭６０−７０９２５号公報に掲載のモータ異常自己診断
装置の技術では、所定の設定値以上の電流が流れなくな
り、異常判断機能が使用不能となる。

これを第８図及び第９図を用いて説明する。

第８図は直流モータの電流制限保護回路を有しない場合
のトルク特性図であり、第９図は直流モータの電流制限
保護回路を有する場合のトルク特性図である。

直流モータの電流制限保護回路を有しない場合のトルク
特性図は、第８図に示すようになる。即ち、トルクＴ　
（ｋｇ・ｍ）は回転数Ｎ　（ｒｏｍ）に反比例し、電流
１ａ　　（Ａ）に比例するから、直流モータが拘束され
ている場合の電流は非常に大きな電流となる。しかし、
直流モータの電流制限保護回路を有しているものでは、
第９図に示すトルク特性図のようになる。即ち、直流モ
ータの最大電流値は電流制限値となり、第８図に示すよ
うに大きな拘束電流が流れないので、所定の設定値以上
の電流が流れて異常と判断することが不可能となる。

そこで、本発明は上記問題を解決すべくなされたもので
、電流の大小に無関係にモータの異常を検出できるＰＷ
Ｍ制御モータの異常検出装置の提供を課題とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかかるＰＷＭ制御モータの異常検出装置は、直
流モータに流れる電流を検出する電流検出手段のモータ
電流値Ｉと、前記直流モータに加える電圧を検出する印
加電圧検出手段の印加電圧値Ｖと、前記直流モータをＰ
ＷＭ信号により駆動する駆動手段にＰＷＭ信号を出力す
る制御手段のデユーティ比りによって、直流仮想抵抗Ｒ
をＲ＝Ｖ−Ｄ／Ｉ で算出し、その直流仮想抵抗Ｒの値によって異常判別す
るものである。

請求項第２項に記載の発明は、直流仮想抵抗Ｒの値によ
って異常判別する異常判別手段の閾値抵抗を、直流モー
タの温度によって変更するものである。

［作用］ 本発明においては、直流モータに流れる電流を検出する
電流検出手段によって、前記直流モータに流れる電流を
求め、それをモータ電流値Ｉとする。また、印加電圧検
出手段によって前記直流モータに加える印加電圧値■を
検出し、そして、前記直流モータをＰＷＭ信号により駆
動する駆動手段にＰＷＭ信号を供給する制御手段によっ
て、そのデユーティ比りを得て、　Ｒ＝Ｖ・Ｄ／Ｉ　　
を計算し、前記Ｒを直流仮想抵抗とする。　　・この直
流仮想抵抗Ｒは直流モータが回転しているとき、実際に
直流モータが拘束された場合の電機子抵抗とは異なる逆
起電力を考慮した値となる。

直流モータが拘束された場合には、電機子抵抗等に等し
い値或いは近似した値となる。したがって、前記直流仮
想抵抗Ｒが所定の閾値抵抗より低い値のとき、短絡判断
ができる。

請求項第２項に記載の発明は、直流仮想抵抗Ｒの値によ
って異常判別する異常判別手段の閾値抵抗を、直流モー
タの温度によって変更するものであるから、特に、短絡
異常を判別する場合には、抵抗温度係数に合致した異常
判別ができる。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例のＰ　Ｗ　Ｍ　ＬＩＪ御モータ
の異常検出装置を電動式パワーステアリング装置に使用
した電子制御手段の回路構成図、第２図は上記実施例の
ＰＷＭ制御モータの異常検出装置の概要を示す説明図で
ある。

第２図において、ステアリングホイール１が固着された
第１ステアリングシヤフト２には、第１ユニバーサルジ
ヨイント４で第２ステアリングシＶフト５が接続されて
いる。第２ステアリングシヤフト５には、第２ユニバー
サルジヨイント６でロッド７が接続されている。このロ
ッド７は減速ＦＭ　ｉＭ　９の図示しないピニオンギア
を有する出力軸に結合されている。前記出力軸のピニオ
ンギアは、タイ［］ツラド０に固着されたラック１１と
噛合っている。タイロッド１０は車輪１２のステアリン
グナックルアーム１６に結合されている。前記車輪１２
の車軸にはショックアブソーバ１３が結合されており、
このショックアブソーバ１３のサスペンションアラパー
ザポート１４に車体が結合されている。コイルスプリン
グ１５はサスペンションアラパーザポート１４と車軸の
間に介在Ｖしめた振動緩衝用である。また、１８はロワ
ー）ナスペンションアーム、１９はスタビライザーバー
である。前記ロッド７の上端は第２ユニバーサルジヨイ
ント６を介して第２ステアリングシヤフト５に結合され
ている。

したがって、ステアリングホイール１が回転すると、第
１ステアリングシヤフ１〜２、第１１ニバーサルジヨ・
インド４、第２ステアリングシヤフト５及び第２ユニバ
ーサルジヨイント６、ロッド７を介して、出力軸が回転
駆動され、これにより出力軸に形成されたピニオンギア
と噛合うラックかに駆動されて、車輪１２の向きが変更
される。

また、モータ８の出力軸と減速機構９の入力軸の間には
、クラッチ機構ＯＬが配設されている。

前記クラッチ機構ＣＬが結合した状態では、モータ８が
附勢されると、出力軸に形成されたピニオンギアと噛合
うラック１１が駆動されて、車輪１２の向きが変更され
ようにアシストされる。このようにして、ステアリング
ホイール１の回転及びモータ８の正逆転附勢のいずれに
よっても車輪の向きが変更される。

しかし、クラッチ機構ＣＬが解放された状態では、モー
タ８の出力軸とクラッチ機構ＯＬの出力軸との間にエネ
ルギーの伝達は行なわれなくなるから、外的に加えられ
たステアリングホイール１の回転によってのみ車輪の向
きが変更される。

一方、前記ロッド７が回転すると減速１１構９に内蔵し
た図示しないスリーブと出力軸が回転し、出力軸側の負
荷が大きいとロッド７が捩れる。この捩れ吊は、スリー
ブとホイールの回転角度のずれとなり、ステアリングホ
イール１に加えられる操舵トルクはロッド７の捩れに対
応し、前記捩れ量に対応してホイールが上方または下方
に変位し、それを歪検出素子からなるトルクセン°すＴ
Ｒが接合されている弾性板の変位として、トルク検出信
号として出力される。

上記のように構成されたＰＷＭ制御モータの異常検出装
置を用いた電動式パワーステアリング装置を駆動制御す
る電子制御手段は第１図のようになる。

本実施例のＰＷＭ信丹を出力する制御手段、異常判別す
る異常判別手段を具備し、制御回路を構成づるマイクロ
コンピュータＣＰＵは１チツプマイクロコンピユータか
らなるもので、公知のようにＲＯＭ及びＲＡＭ及びタイ
マ等を内蔵している。

その電源は定電圧回路ＣＣから供給されている。

前記マイクロコンピュータＣＰＵの入力には、車速に応
じて回転する永久磁石ＭＧ及びリードスイッチＬＳ及び
抵抗Ｒ６からなる車速センサＳＰのパルス数出力が波形
整形回路ＷＳで波形整形した後入力されている。

上記歪検出素子の抵抗ｒ１．ｒ２及び固定抵抗ｒ３．ｒ
４からなるトルクセンサＴＲの出力は、差動増幅器ＡＭ
ＰＩ及び比例・積分・微分制御定数を補償する制御補償
回路ＰＩＤを介してマルチプレクサを内蔵し、順次入力
を走査してその信号をマイクロコンピュータＣＰＵに取
込むＡ／Ｄ変挽回路ＡＤを介して、マイクロコンピュー
タＣＰＵに入力されている。また、前記歪検出素子から
なるトルクセンサＴＲの出力は、センサ異常検出回路Ｓ
Ａを介して入力されている。

また、前記Ａ／Ｄ変換回路ＡＤには直流モータ８に加え
る電圧を検出する印加電圧検出回路ＥＳとして、抵抗Ｒ
７と抵抗Ｒ８との分圧電圧を検出し、増幅器ＡＭＰ４を
介して入力されている。なお、ツェナーダイオードＺＤ
は過電圧保護用である。これら印加電圧検出回路ＥＳ及
び増幅器ＡＭＰ４及びＡ／Ｄ変換回路ＡＤは、電源電圧
検出手段を構成する。

そして、前記Ａ／Ｄ変換回路ＡＤには、直流モータ８の
駆動電流をホール素子を電流センサＣ８として用いて検
出し、その検出用ノｊを増幅器ＡＭＰ３を介して入力し
ている。前記電流センサＣ８１増幅器ＡＭＰ３、Ａ／Ｄ
変換回路ＡＤは、直流モータ８に流れる電流を検出する
電流検出手段を構成する。

更に、前記Ａ／Ｄ変換回路ＡＤには、直流モータ８の巻
線温度を検出するサーミスタ等からなる温度センサＤＳ
で、直流モータ８の温度を検出し、その検出出力を増幅
器ＡＭＰ２を介して入力している。

一方、マイクロコンピュータＣＰＵの出力は、リレード
ライブ回路ＤＲ３を介してリレーＲＹに接続されている
。したがって、マイクロコンピュータＣＰｔＪのリレー
出力が“１゛°のとき、リレーＲＹを励磁して、その接
点ｒｙを閉じる。また、“０″のとき、リレーＲＹを非
励磁としてその接点ｒｙを開くことができる。したがっ
て、リレーＲＹを非励磁とすれば、その接点ｒｙを開き
、後述する左信号及び右信号及びＰＷＭ信号（デユーテ
ィ比信号の出力の比率）に関係なく直流モータ８の回転
を停止状態とすることができ、フェールセーフ対応を持
たせることができる。

また、マイクロコンピュータＣＰＵの出力は、クラッチ
ドライブ回路ＤＲ５を介してクラッチ機構ＣＬのコイル
に接続されており、マイクロコンピュータＣＰＵのリレ
ー出力が“１′のとき、クラッチ機構ＣＬを結合状態に
、“Ｏｔｆのとき解放状態となる。

トランジスタＱ１及びベース抵抗Ｒ１はスイッチング回
路を構成し、マイクロコンピュータＣＰＵの左信号の“
１″はドライブ回路ＤＲ１を介してトランジスタＱ１が
オンとなり、また、左信号の“ＯＩｔによりトランジス
タＱ１がオフとなる。

同様に、トランジスタＱ２及びベース抵抗Ｒ２はスイッ
チング回路を構成し、マイクロコンピュータＣＰＵの右
信号の“１″はドライブ回路ＤＲ１を介してトランジス
タＱ２がオンとなり、また、右信号のＯｍｅによりトラ
ンジスタＱ２がオフとなる。

そして、トランジスタＱ３及びベース抵抗Ｒ３はスイッ
チング回路を構成し、マイクロコンピュータＣＰＬＪの
ＰＷＭ信号の“１″でドライブ回路ＤＲ２を介してトラ
ンジスタＱ３がオンとなり、また、ＰＷＭ信号の“Ｏ１
１によりトランジスタＱ３がオンとなる。同様に、トラ
ンジスタＱ４及びベース抵抗Ｒ４はスイッチング回路を
構成し、マイクロコンピュータＣＰｔＪのＰＷＭ信号の
１″はドライブ回路ＤＲ２を介してトランジスタＱ４が
オンとなり、また、ＰＷＭ信号の“０″によりトランジ
スタＱ４がオフとなる。

したがって、直流モータ８はトランジスタＱ１が左信号
の“１゛′によりオン状態となると、または、トランジ
スタＱ２右信号の“１゛によりオン状態となると、マイ
クロコンピュータＣＰＵのＰＷＭ信号に応じて左回転ま
たは右回転する。

なお、ダイオードＤ１からダイオードＤ４はトランジス
タＱ１からトランジスタＱ４の破壊を防止するフライホ
イール用である。そして、前記ドライブ回路ＤＲ１及び
ドライブ回路ＤＲ２並びにトランジスタＱｌ　、Ｑ２　
、Ｑ３　、Ｑ４が構成するスイッチング回路は、直流モ
ータ８をＰＷＭ信号で駆動する駆動手段を構成する。

また、マイクロコンピュータＣＰＬＪの出力は、ＬＥＤ
ドライブ回路ＤＲ４に入力され、直流モータ８の異常時
に発光ダイオードＬＥＤを繰返し点滅して、その異常を
出力する。

このにうに構成された本実施例のＰＷＭ制御モータの異
常検出装置を電動式パワーステアリング装置に使用した
電子制御手段のマイクロコンピュータＣＰＬＩは、次の
ようにプログラム制御されるものである。

第３図は上記実施例のＰＷＭ制御モータの異常検出装置
を電動式パワーステアリング装置に使用した電子制御手
段の制御を行なうメインプログラムのフローチャート、
第４図は上記実施例のＰＷＭ制御モータの異常検出装置
の制御を行なう「モータ１．Ｕ　Ｍ８検出処理ルーチン
」のフローチャートである。

まず、イグニッションスイッチＩＧのオンでこのプログ
ラムをスター１〜させ、ステップＳ１でマイクロコンピ
ュータＣＰＬＩが内蔵するＲＡＭ及びタイマ等をクリア
、各出力ポートを初期設定する。

ステップＳ２でクラッチ機構ＣＬを結合し、ステ　　。

ツブＳ３でリレードライブ回路ＤＲ３を介してリレーＲ
Ｙを励磁し、その接点ｒｙを閉じる。ステップＳ４で車
速センサＳＰがら車速データを入力し、現在中速を算出
する「車速入力処理ルーチン」をコールし、車速を算出
してメモリＭｓｐにストアする。ステップＳ５でトルク
センサＴＲの出力を差動増幅器ＡＭＰ１、比例・積分・
微分制御定数を補償する制御補償回路ＰＩＤ、マルチプ
レクサを内蔵するＡ／Ｄ変換回路ＡＤを介して入力し、
そのとぎのトルクセンサＴＲの出力をメモリＭＳｔにス
トアする。ステップＳ６で印加電圧検出回路ＥＳの出力
電圧ＶＢを増幅器ＡＭＰ４及びＡ／Ｄ変換回路ＡＤを介
して入力する。ステップｓ７で直流モータ８のモータ電
流を検出する電流センサＣ８の出力を増幅器ＡＭＰ３及
びＡ／Ｄ変換回路ＡＤを介して入力し、電流検出値ＩＮ
を得る。ステップＳ８で直流モータ８の温度を検出する
温度センサＤＳの出力を増幅器ＡＭＰ２及びＡ／Ｄ変換
回路ＡＤを介して入力し、検出温度Ｄｔ７！！、ｌｉる
。

そして、ステップＳ９で「モータ短絡検出処理ルーチン
」をコールする。ステップ３１０で「ＰＷＭ出力値計算
処理ルーチン」をコールし、メモリＭＳｔにストアした
トルクセンサＴＲの出力を用いて、直流モータ８に供給
するＰＷＭ信号、即ち、デユーティ比信号の出力を算出
する。そして、ステップ３１１で「左右方向判別処理ル
ーチン」をコールし、メモリＭＳｔにストアしたトルク
センサＴＲの出力を用いて、直流モータ８の回転方向を
判別し、直流モータ８に供給するデユーティ比信号の電
流方向を決定する。

ステップ３１２でモータ短絡フラグが“１″でないとき
、即ち、モータ短絡フラグが立っていないとき、前記ス
テップＳ１０のＦＰＷＭ出力値計＆Ｈａ埋ルーチン」、
ステップ３１１の「左右方向判別処理ルーチン」で決定
したＰＷＭ信号であるデユーティ比及び左方向または右
方向の回転方向をステップＳ１３で出力する。そして、
ステップ８１４で再度このルーチンに入る時間間隔であ
るＴ　ｍ５ｅＣの経過を判別し、ステップＳ４からステ
ップ３１４のルーチンを繰返し行なう。

ステップ３１２でモータ短絡フラグが“１パのとぎ、即
ら、モータ短絡フラグが立っているとき、ステップ３１
５でリレードライブ回路ＤＲ３を介してリレーＲＹを非
励磁としてその接点ｒｙを開ぎ、直流モータ８の回転を
停止状態とすることで、ステップ３１３において出力し
たＰＷＭ信号であるデユーティ比及び左方向または右方
向の回転方向の出力を停止する、そして、ステップ３１
６でＬＥＤドライブ回路ＤＲ４を介して、発光ダイオー
ドＬＥＤを繰返し点滅して直流モータ８の異常を出力す
る。

なＪ３、前記「車速入力処理ルーチン」、ＦＰＷＭ出力
値ｈ１暉処理ルーチン」、「左右方向判別処理ルーチン
」は、パワーアシスト制御で公知のプログラム制御であ
るから、ここでは、その説明を省略する。

次に、ステップＳ９の「モータ短絡検出処理ルーチン」
を、第４図のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップ３２１で電流検出値ＩＨに比例定数に１
を乗算することにより補正されたモータ電流値Ｉを得る
。比例定数に１は実際の電流値と電流検出値との関係を
示すものである。ステップ３２２で印加電圧検出回路Ｅ
Ｓの出力電圧■８と、そのときのデユーティ比りに比例
定数に２を乗算することによって、印加電圧値■を求め
る。前記比例定数に２は実際に直流モータ８に印加され
る端子間電圧を算出するもので、電圧降下を補償する定
数である。また、ステップ５２３で印加電圧値■を補正
されたモータ電流値Ｉで除し、直流仮想抵抗Ｒを求める
。ステップ３２４で温度センサＤＳの検出温度ＤＩでＲ
ＯＭに格納した閾値抵抗マツプから、温度に応じた閾値
抵抗ＲＩＩＩｉｎを選択する。なお、この抵抗閾値Ｒｍ
ｉｎは、本実施例では、閾値抵抗マツプから所定の閾値
抵抗を決定しているが、直流モータ８の電機子の抵抗の
温度係数からΔ１律して算出してもよい。ステップ３２
５で直流仮想抵抗Ｒと温度に応じた閾値抵抗Ｒｍｉｎと
を比較して、直流仮想抵抗Ｒが閾値抵抗Ｒｍｉｎ以下の
とき、ステップ３２６でモータ短絡フラグを“１′′と
し、このルーチンを脱する。また、直流仮想抵抗Ｒが閾
値抵抗Ｒｍｉｎ以下でないとき、ステップ３２７でモー
タ短絡フラグを“°Ｏ′°とし、このルーチンを脱する
。

このように、ステップ３２６でモータ短絡フラグが“１
″となった場合には、メインルーチンのステップ３１２
でそれが検出され、直流モータ８の回転を停止状態とし
、必要に応じてクラッヂ機構ＣＬを解除する。このとき
、この実施例では、直流仮想抵抗Ｒの値によって異常判
別する異常判別手段の閾値抵抗Ｒｍｉｎを、直流モータ
８の温度によって変更するものであるから、特に、短絡
異常を判別する場合には、抵抗温度係数に合致した異常
判別ができ、その判断の信頼性を高くできる。

ところで、上記実施例のＰＷＭ制御モータの異常検出装
置を電動式パワーステアリング装置に使用した電子制御
手段の制御は、直流モータ８の駆動電流をホール素子を
電流センサＣ８として用いて検出したものであるが、抵
抗による電圧降下で、電流検出を行なうことができる。

第５図は本発明の他の実施例のＰＷＭ制御モータの異常
検出装置を電動式パワーステアリング装置に使用した電
子制御手段の回路構成図、第６図は第５図に示した実施
例のＰＷＭ制御モータの異常検出装置の制御を行なうｒ
モータ短絡検出処理ルーチン」のフローチャー１〜、第
７図は直流モータ電流８及び検出電流を示すタイミング
チャートである。特に、この実施例では上記実施例との
相違点のみ説明する。

直流モータ８の電流は低抵抗Ｒ５を介してアースに流さ
れる。このときの低抵抗Ｒ５の電圧降下を増幅器ＡＭＰ
５及びマルチプレクサを内蔵するＡ／Ｄ変換回路ＡＤを
介して、マイクロコンピュータＣＰＵに入力される。前
記増幅器ＡＭＰ５は積分機能を有するもので、抵抗Ｒ５
に流れる電流を平均化している。

この種のＰＷＭ制御モータの異常検出装置の制御は、次
のように行なわれる。

まず、ステップＳ３１で電流検出値ＩＮに比例定数に３
を乗算し、デユーティ比りで徐篩することにより補正さ
れたモータ電流値■を得る。比例定数に３は実際の電流
値と電流検出値との関係を示すものである。ステップ３
３２で印加電圧検出回路ＥＳの出力電圧ＶＢと、そのと
きのデユーティ比りに比例定数に４を乗算することによ
って、印加電圧値Ｖを求める。比例定数に４は実際に直
流モータ８に印加される端子間電圧を算出するもので接
点ｒｙ、トランジスタＱ１　、　Ｑ２　、　Ｑ３　。

Ｑ４及び低抵抗Ｒ５等による電圧降下を補償する定数で
ある。また、ステップＳ３３で印加電圧値Ｖを補正され
たモータ電流値Ｉで除し、直流仮想抵抗Ｒを求める。ス
テップ３３４で直流仮想抵抗Ｒと直流モータ８の温度変
化に無関係に設定した所定の閾値抵抗Ｒｍｉｎとを比較
して、直流仮想抵抗Ｒが閾値抵抗Ｒｍｉｎ以下のとき、
ステップＳ３５でモータ短絡フラグを゛１パとし、この
ルーチンを脱する。また、直流仮想抵抗Ｒが閾値抵抗Ｒ
ｍｉｎ以下でないとき、ステップ３３６でモータ短絡フ
ラグを“Ｏｔｔとし、このルーチンを脱する。

したがって、ステップ３３５でモータ短絡フラグが“１
″となった場合には、メインルーチンのステップ３１２
でそれが検出され、直流モータ８の回転を停止状態とし
、必要に応じてクラッチ機構ＣＬを解除する。

上記のように、本実施例のＰＷＭ制御モータの異常検出
装置を電動式パワーステアリング装置に使用した電子制
御手段の制御は、直流モータ８に流れる電流を検出する
電流検出手段によって、前記直流モータに流れる電流を
求め、それをモータ電流値Ｉとする。また、印加電圧検
出手段によって前記直流モータに加える印加電圧を検出
し、それを印加電圧値Ｖとする。そして、前記直流モー
タをＰＷＭ信号により駆動する駆動手段にＰＷＭ信号を
供給する制御手段によって、そのデユーティ比り＠得て
、Ｖ−Ｄ／Ｉを計口し、その値を直流仮想抵抗Ｒと１６
ものである。この直流仮想抵抗Ｒは直流モータ８が回黙
しているとき、実際に直流−し−夕８が拘束された場合
の電機子抵抗とは異なる逆起電力を考慮した値となる。

直流モータ８が拘束された場合には、電機子抵抗に等し
い値或いは近似した値にもなり得る。したがって、直流
−し−タ８に短絡異常が生じた場合には、回転及び回転
が拘束された直流モータ８の直流仮想抵抗Ｒが小さくな
り、この直流仮想抵抗Ｒが所定の抵抗１直に低下したこ
とを以て短絡異常を判定できる。

上記実施例のモータ電流値Ｉは電流検出値ＩＮに比例定
数に１を乗専することにより補正されたものであるが、
印加電圧値Ｖを求める際にも印加電圧検出回路ＥＳの出
力電圧ＶＢと、そのときのデユーティ比りに比例定数に
２を乗算し、更に、前記印加電圧値Ｖを補正されたモー
タ電流値Ｉで除しているから前記比例定数に１は比例定
数に２を考慮して、比例定数をｋｌ　／に２とすること
もできる。当然、比例定数をに３　／に４とすることも
できる。

したがって、本実施例の電動式パワーステアリング装置
では、電流値の大小で異常判断を行なうものできはなく
、直流モータ８の電殿子抵抗等の内部抵抗の大きさで異
常が判別でき、上記実施例では、所定の閾値抵抗以下の
抵抗値の時を短絡異常とするものであるが、所定の抵抗
値より大きいとき、断線または解放異常とすることもで
きる。

故に、譬え、直流モータの電流制限保護回路を有してい
る装置でもＰ　Ｗ　Ｍ　ｉｌｌ　ａモータの異常検出が
でき、特に、直流モータ８が拘束された状態でトルクを
出力１−る電動式パワーステアリング装置に使用した場
合でも、適確に直流モータの異常を判別することができ
る。

ところで、上記実施例の直流モータに流れる電流を検出
する電流検出手段は、ホール素子または低抵抗による電
圧降下を検出しているが、本発明を実施する場合には、
直流モータに流れる電流が検出できればその検出手段は
拘束されない。

また、上記実施例の直流モータに加える印加電圧を検出
する印加電圧検出手段は、前記直流モータの電源電圧を
検出し、それに比例定数を掛けることによって直流モー
タの印加電圧を専用している。しかし、本発明を実施す
る場合には、直接直流モータの端子間電圧を検出しても
よい。

そして、上記実施例の直流モータをＰＷＭ信号により駆
動する駆動手段は、ドライブ回路及びスイッチング回路
で構成しているが、本発明を実施する場合には、ドライ
ブ回路及び／またはリレー等とすることができる。要す
るに、直流モータをＰＷＭ信号を出力する制御手段の出
力を得て、直接直流モータをオン・オフ制御する回路で
あればよい。

更に、上記実施例の駆動手段にＰＷＭ信号を出力する制
御手段、及び直流仮想抵抗Ｒの値によって異常判別する
異常判別手段は、マイクロコンピュータで構成している
が、本発明を実施する場合には、独立した回路で構成で
きる。

なＪ３、本発明の実施例として、ＰＷＭｉ制御モータの
異常検出装置を電動式パワーステアリング装置に使用し
た事例を説明したが、本発明を実施する場合には、上記
実施例に限定されるものではなく、工作機械、車輌の制
御等の伯の制御機械にも使用できる。しかし、特に、Ｐ
ＷＭ制御モータの異常検出装置を電動式パワーステアリ
ング装置に使用した場合には、直流モータの回転数がゼ
ロでトルクが必要な場合でしかも電流制限されるもので
おるから、この種のＰＷＭ制御モータの異常検出機能を
十分に発揮させることができる＼。

［発明の効果］ 以上のように、本発明のＰＷＭ制御モータの異常検出装
置は、電流検出手段で直流モータに流れるモータ電流値
■を検出し、印加電圧検出手段で前記直流モータに加え
る印加電圧値Ｖを検出し、更に、前記直流モータをＰＷ
Ｍ信号により駆動する駆動手段にＰＷＭ信号を出力する
制御手段のＰＷＭ信号のデユーティ比りによって、直流
仮想抵抗ＲをＲ＝Ｖ−Ｄ／Ｉで算出し、その直流仮想抵
抗Ｒの値によって異常判別するものであるから、直流モ
ータの抵抗値の大きさで異常が判別でき、所定の閾値抵
抗以下の抵抗値の時を短絡異常とし、また、所定の抵抗
値より大きいとき、断線または解放異常と覆ることがで
きる。

したがって、譬え、直流モータの電流制限保護回路を有
している装置でもＰＷＭ制御モータの異常検出ができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のＰＷＭ制御モータの異常検出
装置を電動式パワーステアリング装置に使用した電子制
御手段の回路構成図、第２図は上記実施例のＰ　Ｗ　Ｍ
　ｆｆｉ制御モータの異常検出装置の概要を示す説明図
、第３図は本発明の実施例のＰＷＭ制御モータの異常検
出装置を電動式パワーステアリング装置に使用した電子
制御手段の制御を行なうメインプログラムのフローチャ
ー１−１第４図は第３図の実施例のＰＷＭ制御モータの
異常検出装置の制御を行なう「モータ短絡検出処理ルー
チン」のフローチャート、第５図は本発明の他の実施例
のＰＷＭ制御モータの異常検出装置を電動式パワーステ
アリング装置に使用した電子制御手段の回路構成図、第
６図は第５図の実施例のＰＷＭ制御モータの異常検出装
置の制御を行なう「モータ短絡検出処理ルーチン」のフ
ローチャート、第７図は直流モータ電流及び検出電流を
示すタイミングチャート、第８図は直流モータの電流制
限保護回路を有しない場合のトルク特性図、第９図は直
流モータの電流制限保護回路を有する場合のトルク特性
図である。 図において、 ＣＰＵ　：マイクロコンピュータ、 Ｃ８：電流センサ、 ＤＳ：４度センサ、 ＥＳ：印加電圧検出回路、 ＡＤ：Ａ／Ｄ変換回路、 ８：直流モータ、 である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。 特許出願人　アイシン精機株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流モータに流れる電流を検出する電流検出手段
   と、 前記直流モータに加える印加電圧を検出する印加電圧検
   出手段と、 前記直流モータをＰＷＭ信号により駆動する駆動手段と
   、 前記駆動手段にＰＷＭ信号を出力する制御手段と、 前記電流検出手段のモータ電流値をＩ、 前記印加電圧検出手段の印加電圧値をＶ、 前記制御手段のＰＷＭ信号のデューティ比をＤ、とした
   とき、直流仮想抵抗Ｒを Ｒ＝Ｖ・Ｄ／Ｉ で算出し、前記直流仮想抵抗Ｒの値によって異常判別す
   る異常判別手段と、 を具備することを特徴とするＰＷＭ制御モータの異常検
   出装置。
2. （２）前記直流仮想抵抗Ｒの値によって異常判別する異
   常判別手段の閾値抵抗は、直流モータの温度によつて変
   更することを特徴とする請求項第１項に記載のＰＷＭ制
   御モータの異常検出装置。