JPH04317861A

JPH04317861A - 電動パワーステアリング装置

Info

Publication number: JPH04317861A
Application number: JP3112502A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Tabuse; 田伏　秀年; Hiroshi Matsuoka; 浩史松岡
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1991-04-16
Filing date: 1991-04-16
Publication date: 1992-11-09
Anticipated expiration: 2015-03-15
Also published as: JP3020038B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は舵輪操作に要する力を補
助する電動パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】舵輪に加えられた操舵トルクを検出し、
この検出トルクに応じて定めた駆動電流を操舵補助用の
直流モータに通流させて該直流モータを駆動し、自動車
の操舵に要する力を直流モータの回転力により補助せし
め、運転者に快適な操舵感覚を提供する電動パワーステ
アリング装置が開発されている。このような電動パワー
ステアリング装置において、前記直流モータの駆動回路
は、４つのパワートランジスタよりなるブリッジ回路で
構成されていた。

【０００３】図７は従来の電動パワーステアリング装置
の構成を示す模式的ブロック図である。図中１は操舵補
助用の直流モータであり、直流モータ１はモータ駆動回
路２によって駆動されるようになっている。モータ駆動
回路２は、スイッチング素子である２つの正転用パワー
トランジスタ２０ａ，２０ｂ　と、２つの逆転用パワー
トランジスタ２０ｃ，２０ｄ　とからなるブリッジ回路
で構成されている。正転用パワートランジスタ２０ａ　
と逆転用パワートランジスタ２０ｄ　とは直列接続され
、逆転用パワートランジスタ２０ｃ　と正転用パワート
ランジスタ２０ｂ　とは直列接続されており、両直列回
路が並列に接続されている。そして、正転用パワートラ
ンジスタ２０ａ　と逆転用パワートランジスタ２０ｄ　
との接続点と直流モータ１とが電流検出用抵抗９を介し
て接続され、逆転用パワートランジスタ２０ｃ　と正転
用パワートランジスタ２０ｂとの接続点が直流モータ１
に接続されている。

【０００４】また、正転用パワートランジスタ２０ａ　
のコレクタと逆転用パワートランジスタ２０ｃ　のコレ
クタとは、電流検出用抵抗１１及びフェイルセーフリレ
ー回路７を介して主電源５に接続されている。一方、正
転用パワートランジスタ２０ｂ　のエミッタと逆転用パ
ワートランジスタ２０ｄ　のエミッタとは、接地されて
いる。そして、正転用パワートランジスタ２０ａ，２０
ｂ　及び逆転用パワートランジスタ２０ｃ，２０ｄ　の
夫々のベースは、制御部８に接続されている。前記フェ
イルセーフリレー回路７は、それをオンした場合に主電
源５からモータ駆動回路２へ給電し、それをオフした場
合にその給電を断つリレー接点（図示せず）を備えてお
り、該リレー接点の動作は制御部８によって制御される
ようになっている。また、前記電流検出用抵抗１１は、
過電流検出回路１２に接続されモータ駆動回路２に流入
する電流を検出し、その検出結果を制御部８へ与えるよ
うになっている。同様に、前記電流検出用抵抗９は、電
流検出回路１０に接続され、直流モータ１に流れる電流
を検出し、その検出結果を制御部８へ与えるようになっ
ている。

【０００５】制御部８は、図示しないトルクセンサ及び
車速センサの検出結果に基づいてモータ１の操舵力補助
量を演算する操舵補助量制御を行うと共に、前記トルク
センサ，車速センサ及びモータ駆動回路２等のパワース
テアリング装置の故障を検出した場合に前記フェイルセ
ーフリレー回路７のリレー接点をオフにするフェイルセ
ーフ制御を行うマイクロコンピュータ（図示せず）と、
該マイクロコンピュータによって求められた操舵力補助
量に応じたＰＷＭ　出力（以下ＰＷＭ　信号という）を
得るＰＷＭ　変調回路（図示せず）とを備えている。

【０００６】このように構成された電動パワーステアリ
ング装置の動作について説明する。直流モータ１を正転
駆動する場合、前記ＰＷＭ　変調回路から出力されるモ
ータ制御用のＰＷＭ　信号が正転用パワートランジスタ
２０ａのベースに与えられると共に正転用パワートラン
ジスタ２０ｂ　を連続的にオンさせるモータ制御用連続
信号が正転用パワートランジスタ２０ｂ　のベースに与
えられる。従ってこの場合は、正転用パワートランジス
タ２０ａ　がＰＷＭ　信号に応じてオンされる毎に主電
源５，フェイルセーフリレー回路７，電流検出用抵抗１
１，　正転用パワートランジスタ２０ａ，電流検出用抵
抗９，直流モータ１，正転用パワートランジスタ２０ｂ
　の順に電流が流れ、直流モータ１が正転駆動される。また、直流モータ１を逆転駆動する場合、前記ＰＷＭ変
調回路から出力されるＰＷＭ　信号が逆転用パワートラ
ンジスタ２０ｃ　のベースに与えられると共に逆転用パ
ワートランジスタ２０ｄ　を連続的にオンさせるモータ
制御用連続信号が逆転用パワートランジスタ２０ｄ　の
ベースに与えられる。従ってこの場合は、逆転用パワー
トランジスタ２０ｃ　がＰＷＭ　信号に応じてオンされ
る毎に主電源５，フェイルセーフリレー回路７，電流検
出用抵抗１１，　逆転用パワートランジスタ２０ｃ　，
　直流モータ１，電流検出用抵抗９，逆転用パワートラ
ンジスタ２０ｄ　の順に電流が流れ、直流モータ１が逆
転駆動される。

【０００７】ところが、例えば、直流モータ１を正転駆
動させているときに、パワートランジスタの故障及び配
線の不具合等によって逆転用パワートランジスタ２０ｄ
　が短絡すると、正転用パワートランジスタ２０ａ　が
オンされた場合に正転用パワートランジスタ２０ａ　か
ら逆転用パワートランジスタ２０ｄ　に過大な短絡電流
が流れる。このような短絡電流が流れると、正転用パワ
ートランジスタ２０ａ　及び逆転用パワートランジスタ
２０ｄの温度が上昇してこれらが破壊されると共にこれ
らに火災が生じる虞がある。

【０００８】前記短絡電流が生じると、モータ駆動回路
２へ流入する電流が増大するので、制御部８では、短絡
電流に起因する正転用パワートランジスタ２０ａ，２０
ｂ　及び逆転用パワートランジスタ２０ｃ，２０ｄ　の
破壊及び火災の発生を防ぐため、過電流検出回路１２の
検出結果が所定値を超えるか否を監視し、前記検出結果
が所定値を超える場合は短絡電流が流れたものと見做し
、フェイルセーフリレー回路７のリレー接点をオフさせ
てモータ駆動回路２への給電を断ち、直流モータ１を強
制的に停止させるフェイルセーフ動作を実行させていた
。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
駆動回路２の故障を検出すべく前述の如き電流検出用抵
抗１１を設けると、常に電流検出用抵抗１１による電気
エネルギーの損失が生じるという問題があり、また、電
流検出用抵抗１１は高価なものであるので装置の製造費
用が高くなるという問題があった。

【００１０】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、電気エネルギーの損失を生じさせることなくモ
ータの駆動回路の故障の検出を行うことを可能とすると
共に、モータの駆動回路の故障の検出に関する装置の費
用を低減することを可能とする電動パワーステアリング
装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電動パワー
ステアリング装置は、１対の正転用スイッチング素子と
１対の逆転用スイッチング素子とからなるブリッジを橋
絡するように、操舵力を補助する直流モータを接続し、
対向位置のスイッチング素子対の選択的導通により直流
モータを正転又は逆転させ、また、各スイッチング素子
対の少なくとも一方のスイッチング素子の導通を断続的
ならしめるようにしたモータ駆動回路を備えた電動パワ
ーステアリング装置において、前記正転用スイッチング
素子と逆転用スイッチング素子との接続点の電位に関す
る第１のしきい値を設定する手段と、前記第１のしきい
値よりも低い第２のしきい値を設定する手段と、前記接
続点の電位の最大値を検出する最大値検出手段と、前記
接続点の電位の最小値を検出する最小値検出手段と、前
記最大値検出手段の検出結果と前記第１のしきい値とを
比較する第１の比較手段と、前記最小値検出手段の検出
結果と前記第２のしきい値とを比較する第２の比較手段
と、前記第１の比較手段の比較結果及び第２の比較手段
の比較結果に基づいて前記モータ駆動回路の故障を判別
する手段とを具備することを特徴とする。

【００１２】

【作用】モータ駆動回路においては、スイッチング素子
が正常に動作している場合、スイッチング素子が断続的
に導通するので、直流モータにはパルス状の駆動信号が
与えられることとなり、正転用スイッチング素子と逆転
用スイッチング素子との接続点の電位は、その最大値が
モータ駆動回路の電源電圧とほぼ等しく、その最小値が
ほぼ零となる。一方、スイッチング素子に短絡等の故障
が生じると、スイッチング素子に短絡電流が流れ、この
短絡電流によって前記接続点の電位の最大値が低くなる
か又は前記接続点の電位の最小値が高くなる等、前記接
続点の電位の最大値及び最小値が変動する。このような
電位の変動により、最大値検出手段によって検出された
前記接続点の電位の最大値が第１のしきい値を下回った
場合は、スイッチング素子の短絡等の故障によって前記
接続点の電位の最大値が低下した場合であるので、モー
タ駆動回路の故障と判別される。また、最小値検出手段
によって検出された前記接続点の電位の最小値が第２の
しきい値を上回った場合は、スイッチング素子の短絡等
の故障によって前記接続点の電位の最小値が上昇した場
合であるので、モータ駆動回路の故障と判別される。

【００１３】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て具体的に説明する。図１は本発明に係る電動パワース
テアリング装置の構成を示す模式的ブロック図である。

【００１４】図中１は操舵補助用の直流モータであり、
直流モータ１はモータ駆動回路２によって駆動されるよ
うになっている。モータ駆動回路２は、モータ正転用の
スイッチング素子であるパワーＭＯＳ−ＦＥＴ　よりな
る２つの正転用ＦＥＴ　２ａ，２ｂ　と、モータ逆転用
のスイッチング素子であるパワーＭＯＳ−ＦＥＴ　より
なる２つの逆転用ＦＥＴ　２ｃ，２ｄ　とからなるブリ
ッジ回路で構成されている。正転用ＦＥＴ　２ａと逆転
用ＦＥＴ２ｄ　とは直列接続され、逆転用ＦＥＴ　２ｃ
と正転用ＦＥＴ　２ｂ　とは直列接続されており、両直
列回路が並列に接続されている。そして、正転用ＦＥＴ
　２ａ　と逆転用ＦＥＴ２ｄ　との接続点Ｐ１　と直流
モータ１とが電流検出用抵抗９を介して接続され、、逆
転用ＦＥＴ　２ｃ　と正転用ＦＥＴ　２ｂ　との接続点
Ｐ２　が直流モータ１に接続されている。

【００１５】また、正転用ＦＥＴ　２ａ　のドレインと
逆転用ＦＥＴ２ｃ　のドレインとは、フェイルセーフリ
レー回路７を介して主電源５に接続されている。一方、
正転用ＦＥＴ　２ｂのソースと逆転用ＦＥＴ２ｄ　のソ
ースとは、接地されている。そして、正転用ＦＥＴ２ａ
，２ｂ　及び逆転用ＦＥＴ　２ｃ，２ｄ　の夫々のゲー
トは、制御部８に接続されている。

【００１６】前記接続点Ｐ１　は、該接続点Ｐ１　にお
ける電位の最大値及び最小値が所定の範囲内にあるか否
かを判別する第１信号レベル検出比較回路３を介して制
御部８に接続されており、前記接続点Ｐ２　は該接続点
Ｐ２　における電位の最大値及び最小値を検出し、これ
らの検出結果が所定の範囲内にあるか否かを判別する第
２信号レベル検出比較回路４を介して制御部８に接続さ
れている。

【００１７】第１信号レベル検出比較回路３は、接続点
Ｐ１　における電位を検出してこの検出結果と所定の第
１のしきい値とを比較する最大値検出比較回路３１と、
接続点Ｐ１　における電位を検出してこの検出結果と所
定の第２のしきい値とを比較する最小値検出比較回路３
２とで構成されており、接続点Ｐ１　は、制御部８と各
別に接続された最大値検出比較回路３１及び最小値検出
比較回路３２を介して制御部８に接続されている。最大
値検出比較回路３１は、ダイオード３１１，抵抗３１２
，コンデンサ３１３，抵抗３１４，抵抗３１５　及び第
１コンパレータ３１６　にて構成されており、最小値検
出比較回路３２は、ダイオード３２１，抵抗３２２，コ
ンデンサ３２３，抵抗３２４，抵抗３２５　及び第２コ
ンパレータ３２６　にて構成されている。

【００１８】次に、第１信号レベル検出比較回路３の最
大値検出比較回路３１の構成について説明する。最大値
検出比較回路３１においては、ダイオード３１１　のア
ノードを抵抗３１２　の一端と接続すると共にそのカソ
ードを抵抗３１２　の他端と接続してなる、ダイオード
３１１　と抵抗３１２　との並列回路の一端が接続点Ｐ
１　と接続されている。前記ダイオード３１１　と抵抗
３１２　との並列回路の他端は、一端を接地したコンデ
ンサ３１３　の他端及び第１コンパレータ３１６　の正
側入力端子と接続されている。また、抵抗３１４　の一
端は、その一端を接地した抵抗３１５　の他端と直列接
続されており、抵抗３１４　の他端はフェイルセーフリ
レー回路７を介して主電源５に接続されている。さらに
、抵抗３１４　と抵抗３１５　との接続点Ｐ３　は前記
第１コンパレータ３１６　の負側入力端子と接続されて
いる。第１コンパレータ３１６　の出力端子は制御部８
の入力端子と接続されている。

【００１９】次に、第１信号レベル検出比較回路３の最
小値検出比較回路３２の構成について説明する。最小値
検出比較回路３２においては、ダイオード３２１　のカ
ソードを抵抗３２２　の一端と接続すると共にそのアノ
ードを抵抗３２２　の他端と接続してなる、ダイオード
３２１　と抵抗３２２　との並列回路の一端が接続点Ｐ
１　と接続されている。前記ダイオード３２１　と抵抗
３２２　との並列回路の他端は、一端を接地したコンデ
ンサ３２３　の他端及び第２コンパレータ３２６　の正
側入力端子と接続されている。また、抵抗３２４　の一
端は、その一端を接地した抵抗３２５　の他端と直列接
続されており、抵抗３２４　の他端はフェイルセーフリ
レー回路７を介して主電源５に接続されている。さらに
、抵抗３２４　と抵抗３２５　との接続点Ｐ４　は前記
第２コンパレータ３２６　の負側入力端子と接続されて
いる。第２コンパレータ３２６　の出力端子は制御部８
の入力端子と接続されている。

【００２０】次に、第２信号レベル検出比較回路４の最
大値検出比較回路４１の構成について説明する。最大値
検出比較回路４１は前述の如き最大値検出比較回路３１
の構成と同一の回路構成であり、接続点Ｐ２　における
電位の最大値を検出し、この検出結果と所定の第１のし
きい値とを比較する。最大値検出比較回路４１において
は、ダイオード４１１　のアノードを抵抗４１２　の一
端と接続すると共にそのカソードを抵抗４１２　の他端
と接続してなる、ダイオード４１１　と抵抗４１２　と
の並列回路の一端が接続点Ｐ２　と接続されている。前
記ダイオード４１１と抵抗４１２　との並列回路の他端
は、一端を接地したコンデンサ４１３　の他端及び第３
コンパレータ４１６　の正側入力端子と接続されている
。また、抵抗４１４　の一端は、その一端を接地した抵
抗４１５　の他端と直列接続されており、抵抗４１４　
の他端はフェイルセーフリレー７回路を介して主電源５
に接続されている。さらに、抵抗４１４　と抵抗４１５
　との接続点Ｐ５　は前記第３コンパレータ４１６　の
負側入力端子と接続されている。第３コンパレータ４１
６　の出力端子は制御部８の入力端子と接続されている
。

【００２１】次に、第２信号レベル検出比較回路４の最
小値検出比較回路４２の構成について説明する。最小値
検出比較回路４２は前述の如き最小値検出比較回路３２
の構成と同一の回路構成であり、接続点Ｐ２　における
電位の最小値を検出し、この検出結果と所定の第２のし
きい値とを比較する。最小値検出比較回路４２において
は、ダイオード４２１　のカソードを抵抗４２２　の一
端と接続すると共にそのアノードを抵抗４２２　の他端
と接続してなる、ダイオード４２１　と抵抗４２２　と
の並列回路の一端が接続点Ｐ２　と接続されている。前
記ダイオード４２１と抵抗４２２　との並列回路の他端
は、一端を接地したコンデンサ４２３　の他端及び第４
コンパレータ４２６　の正側入力端子と接続されている
。また、抵抗４２４　の一端は、その一端を接地した抵
抗４２５　の他端と直列接続されており、抵抗４２４　
の他端はフェイルセーフリレー回路７を介して主電源５
に接続されている。さらに、抵抗４２４　と抵抗４２５
　との接続点Ｐ６　は前記第４コンパレータ４２６　の
負側入力端子と接続されている。第４コンパレータ４２
６　の出力端子は制御部８の入力端子と接続されている
。

【００２２】また、フェイルセーフリレー回路７は、そ
れをオンした場合に主電源５からモータ駆動回路２、最
大値検出比較回路３１，４１　及び最小値検出比較回路
３２，４２　へ給電させ、それをオフした場合に給電を
断つリレー接点（図示せず）を備えており、該リレー接
点の動作は制御部８によって制御されるようになってい
る。

【００２３】制御部８は、図示しないトルクセンサ及び
車速センサの検出結果に基づいてモータ１の操舵力補助
量を演算する操舵補助量制御を行うと共に、前記トルク
センサ，車速センサ及びモータ駆動回路２等のパワース
テアリング装置の故障を検出した場合に前記フェイルセ
ーフリレー回路７のリレー接点をオフにするフェイルセ
ーフ制御を行うマイクロコンピュータ（図示せず）と、
該マイクロコンピュータによって求められた操舵力補助
量に応じたＰＷＭ　出力（以下ＰＷＭ　信号という）を
得るＰＷＭ　変調回路（図示せず）とを備えている。前
記ＰＷＭ　変調回路は、三角波発生回路と、該三角波発
生回路の出力と操舵力補助量指令信号とを比較してモー
タ制御用ＰＷＭ　信号を出力する比較回路とからなる。

【００２４】次に、前述の如く構成された電動パワース
テアリング装置の動作について説明する。直流モータ１
を正転させる場合、前記ＰＷＭ　変調回路から出力され
るモータ制御用のＰＷＭ　信号が正転用ＦＥＴ　２ａ　
のゲートに与えられ、これと同時に正転用ＦＥＴ　２ｂ
　を連続的にオンさせるモータ制御用連続信号が正転用
ＦＥＴ　２ｂ　のゲートに与えられる。従ってこの場合
は、正転用ＦＥＴ　２ａ　がＰＷＭ　信号に応じてオン
される毎に主電源５，フェイルセーフリレー回路７，正
転用ＦＥＴ　２ａ，電流検出用抵抗９，直流モータ１，
正転用ＦＥＴ　２ｂの順に電流が流れ、直流モータ１が
正転駆動される。また、直流モータ１を逆転させる場合
、前記ＰＷＭ　変調回路から出力されるＰＷＭ　信号が
逆転用ＦＥＴ　２ｃ　のゲートに与えられ、これと同時
に逆転用ＦＥＴ２ｄ　を連続的にオンさせるモータ制御
用連続信号が逆転用ＦＥＴ　２ｄ　のゲートに与えられ
る。従ってこの場合は、逆転用ＦＥＴ　２ｃ　がＰＷＭ
　信号に応じてオンされる毎に主電源５，フェイルセー
フリレー回路７，逆転用ＦＥＴ　２ｃ，直流モータ１，
電流検出用抵抗９，逆転用ＦＥＴ　２ｄ　の順に電流が
流れ、直流モータ１が逆転駆動される。即ち、直流モー
タ１を正転駆動又は逆転駆動させる場合、直流モータ１
には、ＰＷＭ信号に応じたパルス状のモータ駆動電圧が
与えられることになる。

【００２５】前述の如く直流モータ１が駆動される場合
、第１信号レベル検出比較回路３では、接続点Ｐ１　に
おけるモータ端子の電位が検出され、第２信号レベル検
出比較回路４では、接続点Ｐ２　におけるモータ端子の
電位が検出される。この第１信号レベル検出比較回路３
及び第２信号レベル検出比較回路４の動作を、第１信号
レベル検出比較回路３を例にとって説明する。

【００２６】図２は直流モータ１に与えられるモータ駆
動信号の波形と、最大値検出比較回路３１にて検出され
る、接続点Ｐ１　における最大電圧値の波形及び最小値
検出比較回路３２にて検出される、接続点Ｐ２　におけ
る最小電圧値の波形との関係を示す波形図であり、図中
ａは直流モータ１に与えられるモータ駆動信号、図中ｂ
は最大値検出比較回路３１にて検出されるモータ駆動信
号の最大電圧値の検出信号、図中ｃは最小値検出比較回
路３２にて検出されるモータ駆動信号の最小電圧値の検
出信号を夫々示している。

【００２７】第１信号レベル検出比較回路３の最大値検
出比較回路３１では、直流モータ１が駆動されると、接
続点Ｐ１　からモータ駆動信号がダイオード３１１　を
介してコンデンサ３１３　に与えられる。コンデンサ３
１３　は、モータ駆動信号ａの波形の山の部分が与えら
れた場合は、そのモータ駆動信号ａの最大電圧値ＶＭＡ
Ｘ　まで充電し、モータ駆動信号ａの波形の谷の部分が
与えられた場合は、充電した電圧を、抵抗３１２　を介
して徐々に放電する。そして、このような充電及び放電
が繰り返され、モータ駆動信号ａの最大電圧値ＶＭＡＸ
　の検出信号ｂが現れる。第１コンパレータ３１６　の
正側入力端子には、このようなモータ駆動信号ａの最大
電圧値ＶＭＡＸ　を表す検出信号ｂが与えられる。また
、第１コンパレータ３１６　の負側入力端子には、抵抗
３１４　の端子の電位が基準電圧値ＶＳ１として与えら
れる。この基準電圧ＶＳ１は、モータ駆動信号の最大電
圧値の検出信号に基づいてモータ駆動回路２の故障を検
出するための最大電圧値ＶＭＡＸ　のしきい値として予
め適正な値に設定される。第１コンパレータ３１６　で
は、前記最大電圧値ＶＭＡＸ　の検出信号ｂから前記基
準電圧値ＶＳ１を減算し、その減算結果が正の値である
場合（ＶＭＡＸ　の検出信号ｂ＞ＶＳ１）は、出力信号
をハイレベルとし、その減算結果がそれ以外である場合
（ＶＭＡＸ　の検出信号ｂ≦ＶＳ１）は、出力信号をロ
ーレベルとする。

【００２８】また、第１信号レベル検出比較回路３の最
小値検出比較回路３２では、直流モータ１が駆動される
と、接続点Ｐ１　からモータ駆動信号ａが抵抗３２２　
を介してコンデンサ３２３　に与えられる。コンデンサ
３２３　では、モータ駆動信号ａの波形の山の部分が与
えられた場合は、徐々に充電し、モータ駆動信号ａの波
形の谷の部分が与えられた場合は、充電した電圧を、ダ
イオード３２１　を介して急激に放電する。そして、こ
のような充電及び放電が繰り返され、モータ駆動信号ａ
の最小電圧値ＶＭＩＮ　の検出信号ｃが現れる。第２コ
ンパレータ３２６　の正側入力端子には、このようなモ
ータ駆動信号ａの最小電圧値ＶＭＩＮ　を表す検出信号
ｃが与えられる。また、第２コンパレータ３２６　の負
側入力端子には、抵抗３２４　の端子の電位が基準電圧
値ＶＳ２として与えられる。この基準電圧ＶＳ２は、モ
ータ駆動信号ａの最小電圧値ＶＭＩＮの検出信号ｃに基
づいてモータ駆動回路２の故障を検出するための最小電
圧値ＶＭＩＮ　のしきい値として予め適正な値に設定さ
れる。第２コンパレータ３２６　では、前記最小電圧値
ＶＭＩＮ　の検出信号ｃから前記基準電圧値ＶＳ２を減
算し、その減算結果が負の値である場合（ＶＭＩＮ　の
検出信号ｃ＜ＶＳ２）は、出力信号をローレベルとし、
その減算結果がそれ以外である場合（ＶＭＩＮ　の検出
信号ｃ≧ＶＳ２）は、出力信号をハイレベルとする。

【００２９】また、第２信号レベル検出比較回路４の最
大値検出比較回路４１は、第１信号レベル検出比較回路
３の最大値検出比較回路３１と同一の動作を行い、第２
信号レベル検出比較回路４の最小値検出比較回路４２は
、第１信号レベル検出比較回路３の最小値検出比較回路
３２と同一の動作を行う。

【００３０】図３はモータ駆動回路２が正常に動作して
いる場合の正転用ＦＥＴ　２ａ　と逆転用ＦＥＴ　２ｄ
　との接続点Ｐ１　におけるモータ駆動信号の波形を示
す波形図であり、縦軸に電圧値、横軸に時間をとってい
る。図３に示される如くモータ駆動回路２が正常に動作
している場合は、モータ駆動信号の最大電圧値ＶＭＡＸ
　は基準電圧値ＶＳ１よりも大きく、また、その最小電
圧値ＶＭＩＮ　は基準電圧値ＶＳ２よりも小さい。

【００３１】次に、モータ駆動回路２が故障した場合の
モータ駆動信号の変化について説明する。モータ駆動回
路２の正転用ＦＥＴ　２ａ，２ｂ　及び逆転用ＦＥＴ　
２ｃ，２ｄ　の何れかが故障して短絡した場合、モータ
駆動回路２におけるモータ駆動信号に異常が生じる。

【００３２】図４は直流モータ１の正転駆動時において
逆転用ＦＥＴ　２ｃ　が短絡した場合の正転用ＦＥＴ　
２ａ　と逆転用ＦＥＴ　２ｄ　との接続点Ｐ１　におけ
るモータ駆動信号の波形を示す波形図であり、縦軸に電
圧値、横軸に時間をとっている。直流モータ１の正転駆
動時において逆転用ＦＥＴ　２ｃ　が短絡した場合、正
転用ＦＥＴ　２ａ　がオンとなった状態では、接続点Ｐ
１　の電位がほぼ電源電圧と等しくなり、モータ駆動信
号の最大電圧値ＶＭＡＸ　は基準電圧値ＶＳ１よりも大
きくなる。一方、正転用ＦＥＴ　２ａ　がオフとなった
状態では、逆転用ＦＥＴ　２ｃ　と正転用ＦＥＴ　２ｂ
　とに短絡電流が流れるため接続点Ｐ１　の電位は逆転
用ＦＥＴ　２ｃ　のオン抵抗と正転用ＦＥＴ　２ｂ　の
オン抵抗とで分圧された電圧値となるためモータ駆動信
号の最小電圧値ＶＭＩＮ　は基準電圧値ＶＳ２よりも大
きい値となり、第２コンパレータ３２６　の出力がハイ
レベルとなる。

【００３３】図５は直流モータ１の正転駆動時において
逆転用ＦＥＴ　２ｄ　が短絡した場合の正転用ＦＥＴ　
２ａ　と逆転用ＦＥＴ　２ｄ　との接続点Ｐ１　におけ
るモータ駆動信号の波形を示す波形図であり、縦軸に電
圧値、横軸に時間をとっている。直流モータ１の正転駆
動時において逆転用ＦＥＴ　２ｄ　が短絡した場合、正
転用ＦＥＴ　２ａ　がオフとなった状態では、正常時と
同様にモータ駆動信号の最小電圧値ＶＭＩＮ　は基準電
圧値ＶＳ２よりも小さい。一方、正転用ＦＥＴ　２ａ　
がオンとなった状態では、逆転用ＦＥＴ　２ｄ　が短絡
しており、正転用ＦＥＴ　２ａ　，　逆転用ＦＥＴ　２
ｄ　の順に短絡電流が流れる。このため、正転用ＦＥＴ
　２ａ　のオン抵抗と逆転用ＦＥＴ　２ｄ　のオン抵抗
とで分圧された電圧値がモータ駆動信号の最大電圧値Ｖ
ＭＡＸ　であり、この場合の、最大電圧値ＶＭＡＸ　は
基準電圧値ＶＳ１よりも小さい値となり、第１コンパレ
ータ３１６　の出力がローレベルとなる。

【００３４】次に、制御部８におけるモータ駆動回路２
の故障監視制御について説明する。図６は制御部８にお
けるモータ駆動回路２の故障監視制御の処理手順を示す
フローチャートである。まず、演算周期を定めるタイマ
の計時値が設定値になったか否を判別する（ステップＳ
１）　。タイマの計時値が設定値になっていないと判別
された場合は、リターンし、一方、タイマの計時値が設
定値になっていると判別された場合は、ＰＷＭ　信号の
デューティ比Ｕが第１設定値よりも大きく第２設定値よ
りも小さい値であるか否かを判別する（ステップＳ２）
　。

【００３５】ステップＳ２においてデューティ比Ｕが第
１設定値よりも大きく第２設定値よりも小さい値ではな
いと判別された場合は、リターンし、一方、デューティ
比Ｕが第１設定値よりも大きく第２設定値よりも小さい
値であると判別された場合は、直流モータ１の回転方向
を判別する（ステップＳ３）　。

【００３６】ステップＳ３において直流モータ１が正転
していると判別された場合は、第１コンパレータ３１６
　の出力ＣＰ１　がハイレベル（Ｈ）であり、且つ第２
コンパレータ３２６　の出力ＣＰ２　がローレベル（Ｌ
）であるか否を判別する（ステップＳ４）　。

【００３７】ステップＳ４において出力ＣＰ１　がハイ
レベルであり、且つ出力ＣＰ２　がローレベルであると
判別された場合、即ちモータ駆動回路２が正常である場
合は、フェイルセーフリレー回路７を動作させるために
計数を行うＮＧカウンタの値をクリアする（ステップＳ
５）　。一方、ステップＳ４において出力ＣＰ１　がハ
イレベルであり、且つ出力ＣＰ２　がローレベルである
という条件が満たされていないと判別された場合、即ち
モータ駆動回路２が故障した場合は、前記ＮＧカウンタ
の計数値を１カウント増加させ（ステップＳ６）　、Ｎ
Ｇカウンタの計数値が予め定められた設定値を超えたか
否を判別する（ステップＳ７）　。

【００３８】ステップＳ７においてＮＧカウンタの計数
値が設定値を超えていないと判別された場合は、リター
ンし、一方、ステップＳ７においてＮＧカウンタの計数
値が設定値を超えたと判別された場合は、前述の如きフ
ェイルセーフ処理を行う（ステップＳ８）　。

【００３９】また、ステップＳ３において直流モータ１
が逆転していると判別された場合は、第３コンパレータ
４１６　の出力ＣＰ３　がハイレベル（Ｈ）であり、且
つ第４コンパレータ４２６　の出力ＣＰ４　がローレベ
ル（Ｌ）であるか否を判別する（ステップＳ９）　。

【００４０】ステップＳ９において出力ＣＰ３　がハイ
レベルであり、且つ出力ＣＰ４　がローレベルであると
判別された場合、即ちモータ駆動回路２が正常である場
合は、フェイルセーフリレー回路７を動作させるために
計数を行うＮＧカウンタの値をクリアする（ステップＳ
１０）。一方、ステップＳ９において出力ＣＰ３　がハ
イレベルであり、且つ出力ＣＰ４　がローレベルである
という条件が満たされていないと判別された場合、即ち
モータ駆動回路２が故障した場合は、前記ＮＧカウンタ
の計数値を１カウント増加させ（ステップＳ１１）、Ｎ
Ｇカウンタの計数値が予め定められた設定値を超えたか
否を判別する（ステップＳ１２）。

【００４１】ステップＳ１２　においてＮＧカウンタの
計数値が設定値を超えていないと判別された場合は、リ
ターンし、一方、ステップＳ１２　においてＮＧカウン
タの計数値が設定値を超えたと判別された場合は、前述
の如きフェイルセーフ処理を行う（ステップＳ１３）。

【００４２】このように、本発明にあっては、直流モー
タ１を正転駆動している場合は、正転用ＦＥＴ　２ａ　
と逆転用ＦＥＴ　２ｄ　との接続点Ｐ１　におけるモー
タ駆動信号の最大電圧値ＶＭＡＸ　及び最小電圧値ＶＭ
ＩＮ　を検出し、最大電圧値ＶＭＡＸ　が基準電圧値Ｖ
Ｓ１よりも小さい場合と、最小電圧値ＶＭＩＮ　が基準
電圧値ＶＳ２よりも大きい場合とがモータ駆動回路２の
故障と判別される。また、直流モータ１を逆転駆動して
いる場合は、逆転用ＦＥＴ　２ｃ　と正転用ＦＥＴ　２
ｂ　との接続点Ｐ２　におけるモータ駆動信号の最大電
圧値ＶＭＡＸ　及び最小電圧値ＶＭＩＮ　を検出し、最
大電圧値ＶＭＡＸ　が基準電圧値ＶＳ１よりも小さい場
合と、最小電圧値ＶＭＩＮ　が基準電圧値ＶＳ２よりも
大きい場合とがモータ駆動回路２の故障と判別される。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る電動パワ
ーステアリング装置においては、正転用スイッチング素
子と逆転用スイッチング素子との接続点の電位の最大値
及び最小値を検出することにより、モータ駆動回路の故
障を判別できるので、電気エネルギーの損失を生じさせ
ることなくモータ駆動回路の故障の検出を行うことでき
、また、比較的簡易な回路でモータ駆動回路の故障の判
別が行えるので、モータ駆動回路の故障の検出に関する
装置の費用を低減することができる等、本発明は優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の構
成を示す模式的ブロック図である。

【図２】直流モータに与えられるモータ駆動信号の波形
と、最大値検出比較回路にて検出されるモータ駆動信号
の最大電圧値の波形及び最小値検出比較回路にて検出さ
れるモータ駆動信号の最小電圧値の波形との関係を示す
波形図である。

【図３】直流モータ駆動回路が正常に動作している場合
の正転用ＦＥＴ　と逆転用ＦＥＴ　との接続点における
モータ駆動信号の波形を示す波形図である。

【図４】直流モータの正転駆動時において逆転用ＦＥＴ
　が短絡した場合の正転用ＦＥＴ　と逆転用ＦＥＴ　と
の接続点におけるモータ駆動信号の波形を示す波形図で
ある。

【図５】直流モータの正転駆動時において逆転用ＦＥＴ
　が短絡した場合の正転用ＦＥＴ　と逆転用ＦＥＴ　と
の接続点におけるモータ駆動信号の波形を示す波形図で
ある。

【図６】制御部におけるモータ駆動回路の故障監視制御
の処理手順を示すフローチャートである。

【図７】従来の電動パワーステアリング装置の構成を示
す模式的ブロック図である。

【符号の説明】

１　　直流モータ２　　モータ駆動回路３１，４１　　　最大値検出比較回路３２，４２　　　最小値検出比較回路２ａ，２ｂ　　　正転用ＦＥＴ２ｃ，２ｄ　　　逆転用ＦＥＴ８　　制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　１対の正転用スイッチング素子と１対
の逆転用スイッチング素子とからなるブリッジを橋絡す
るように、操舵力を補助する直流モータを接続し、対向
位置のスイッチング素子対の選択的導通により直流モー
タを正転又は逆転させ、また、各スイッチング素子対の
少なくとも一方のスイッチング素子の導通を断続的なら
しめるようにしたモータ駆動回路を備えた電動パワース
テアリング装置において、前記正転用スイッチング素子
と逆転用スイッチング素子との接続点の電位に関する第
１のしきい値を設定する手段と、前記第１のしきい値よ
りも低い第２のしきい値を設定する手段と、前記接続点
の電位の最大値を検出する最大値検出手段と、前記接続
点の電位の最小値を検出する最小値検出手段と、前記最
大値検出手段の検出結果と前記第１のしきい値とを比較
する第１の比較手段と、前記最小値検出手段の検出結果
と前記第２のしきい値とを比較する第２の比較手段と、
前記第１の比較手段の比較結果及び第２の比較手段の比
較結果に基づいて前記モータ駆動回路の故障を判別する
手段とを具備することを特徴とする電動パワーステアリ
ング装置。