JP2007223436A - リレー回路及びこれを用いた電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents

リレー回路及びこれを用いた電動パワーステアリング制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】リレー回路のリレー接点間に異物が挟まったり、接点が酸化したりすること等により導通異常となり、システム全体が動作不可となることを回避する。
【解決手段】リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３を、中立位置付きの双方向接点構造を有するリレー回路で構成し、導通制御するときには、リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３の可動接点ｔｍと一方の固定接点ｔ１とを導通させ、その導通確認の結果、異常の場合には可動接点ｔｍの接続先を他方の固定接点ｔ２に切り換える。その導通確認の結果、正常である場合には可動接点ｔｍと固定接点ｔ１との間が導通異常であることを記録し、可動接点ｔｍ及び固定接点ｔ２を介して電力供給を行う。リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３の何れかにおいて可動接点ｔｍと固定接点ｔ１及びｔ２との接続が共に導通異常となるとき警報装置３０を作動させ、遮断回路２７の導通異常を運転者に通知する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、操舵系に操舵補助力を付与する電動モータに対して電力供給を行うための、電力供給用ラインに設けられたリレー回路の動作不良に伴うシステムダウンを回避することの可能なリレー回路及び電動パワーステアリング制御装置に関するものである。
この種の電動パワーステアリング制御装置では、操舵系に操舵補助力を付与するための電動モータに対して電力供給を行うための電力供給用ラインにリレー回路を設け、前記電動モータの駆動制御を行うための駆動制御装置や電動モータの異常等を検出した場合には、前記リレー回路を遮断することで、電動モータが誤動作し、運転者が意図しない操舵補助力が操舵系に付与されることを回避するようにしている。また、リレー回路の溶着異常やリレー接点間の異物の検出等を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２４０６５５号公報
ところで、上述のように、リレー接点間の異物の検出を行うことによって、リレー回路が実際に導通状態となったかどうかを検出することができる。しかしながら、リレー回路が異物の混入等によって実際に導通状態とならなかった場合には、このままでは電動モータへの電力供給が行われないことから、操舵系に、操舵補助力を付与するアシスト処理を行うことができない。つまり、電動パワーステアリング制御装置としてのシステム自体は正常に動作可能な状態であっても、リレー接点間に異物が混入し、導通状態とならないためにシステム全体を作動させることができずシステムダウンとなり、アシスト処理を行うことができない。このため、異物の混入等の影響によってシステムがダウンすることなく、システムの信頼性をより向上させることの可能な電動パワーステアリング制御装置が望まれていた。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、システム自体は正常であるにも関わらず、異物等の影響により導通不可となることを回避することの可能なリレー回路及びこれを用いた電動パワーステアリング制御装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るリレー回路は、第１の回路と第２の回路との間に介挿されこれら間を導通及び遮断可能なリレー回路であって、前記リレー回路の前記第１の回路と接続される側の第１の結合点と前記第２の回路と接続される側の第２の結合点との間を導通する第１の状態と、前記第１の結合点と前記第２の結合点との間を導通し且つ前記第１の結合点及び前記第２の結合点間の配線が、前記第１の状態における前記第１の結合点及び第２の結合点間の配線と並列関係となる第２の状態と、前記第１の状態における前記配線及び前記第２の状態における前記配線上のこれら配線が分離している位置において、これら配線をそれぞれ独立に遮断する第３の状態と、を実現可能なことを特徴としている。
この請求項１に記載の発明では、第１の回路と第２の回路との間に介挿されたリレー回路が、第１の状態、第２の状態、第３の状態を実現可能に構成されている。第１の状態は、リレー回路の、第１の回路と接続される側の第１の結合点と、第２の回路と接続される側の第２の結合点との間を導通し、第２の状態は、第１の結合点と第２の結合点との間を導通し、且つ第１の結合点及び第２の結合点間の配線が、第１の状態における第１の結合点及び第２の結合点間の配線と並列関係となる。このため、例えば第１の状態で前記第１の結合点及び第２の結合点間の導通が不可となった場合であっても第２の状態を実現することで、第１の結合点及び第２の結合点間を導通させることが可能となる。つまり、第１の状態及び第２の状態のいずれか一方のみが導通異常となったときには他方の状態を実現することによりリレー回路は導通可能であり、第１の状態及び第２の状態が共に導通異常となったときに初めてリレー回路が導通不可となるから、リレー回路が導通不可となる可能性が低減されることになる。
また、請求項２に係るリレー回路は、中立位置付きの双方向接点構造により、前記第１の状態、前記第２の状態及び前記第３の状態を実現することを特徴としている。
また、請求項３に係るリレー回路は、前記第１の結合点及び前記第２の結合点間を導通及び遮断可能な開閉手段と、前記第１の結合点及び前記第２の結合点間を短絡可能な短絡手段と、前記開閉手段と前記短絡手段との何れかを前記第１の結合点及び前記第２の結合点間に介挿する切換手段とにより前記第１の状態、前記第２の状態及び前記第３の状態を実現することを特徴としている。
また、請求項４に係るリレー回路は、前記第１の結合点及び前記第２の結合点間を導通及び遮断可能な第１の開閉手段と、当該第１の開閉手段と並列に接続され且つ前記第１の結合点及び前記第２の結合点間を導通及び遮断可能な第２の開閉手段とにより前記第１の状態、前記第２の状態及び前記第３の状態を実現することを特徴としている。
この請求項２から請求項４に記載の発明では、中立位置付きの双方向接点構造を用いること、或いは、第１の結合点及び第２の結合点間に、これら間を導通又は遮断可能な開閉手段及びこれら間を短絡する短絡手段を切換手段により選択的に介挿すること、或いは、第１の結合点及び第２の結合点間を導通又は遮断可能な第１の開閉手段及び第２の開閉手段を、前記第１の結合点及び第２の結合点間に並列に設けることによって、前記第１から第３の状態が容易に実現される。
また、請求項５に係るリレー回路は、前記第１の状態及び前記第２の状態における前記第１の結合点及び前記第２の結合点間の電気的特性は、同一であることを特徴としている。
この請求項５に記載の発明では、第１の結合点及び第２の結合点間の電気的特性は、第１の状態及び第２の状態共に同一であるから、第１の結合点及び第２の結合点間を第１の状態及び第２の状態の何れによって導通させた場合であっても、リレー回路の電気的特性が変化することはない。
また、請求項６に係るリレー回路は、前記第１の開閉手段は機械的接点を有し、前記第２の開閉手段は電気的接点を有することを特徴としている。
この請求項６に記載の発明では、第１の開閉手段及び第２の開閉手段は、それぞれ機械的接点と電気的接点とを有し、種類の異なる接点を有するから第１の開閉手段及び第２の開閉手段が同等のタイミングで導通不可となる可能性が低減される。
さらに、請求項７に係るリレー回路は、前記第１の状態における前記配線には、機械的接点が介挿されていることを特徴としている。
この請求項７に記載の発明では、第１の状態における配線には、機械的接点が介挿されており、特に、機械的接点は異物の混入や接点の酸化等による導通不可が生じる可能性がある。第１の状態においてその機械的接点に導通不可が生じた場合には、第２の状態に切り換えることで、第１の結合点と第２の結合点との間が導通不可となり、リレー回路が導通不可となる可能性が低減されることになる。
また、本発明の請求項８に係る電動パワーステアリング制御装置は、操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータと、当該電動モータを駆動制御するモータ駆動制御手段と、前記電動モータを駆動制御するための電力供給用ラインに介挿された、前記請求項１から請求項７の何れか１項に記載のリレー回路からなる電力供給用リレー回路と、当該電力供給用リレー回路を制御するリレー回路制御手段と、前記電力供給用リレー回路の導通異常を検出する導通異常検出手段と、を備え、前記リレー回路制御手段は、前記電動モータへの電力供給を行うときに前記電力供給用リレー回路を前記第１の状態に切り換え、前記導通異常検出手段で前記第１の状態での前記電力供給用リレー回路の導通異常が検出されたとき前記電力供給用リレー回路を前記第２の状態に切り換えることを特徴としている。
この請求項８に記載の発明では、電動モータへの電力供給を行うときには、電力供給用ラインに介挿された電力供給用リレー回路を第１の状態に切り換え、この電力供給用リレー回路の第１の結合点と第２の結合点とを導通させる。この第１の状態において、第１の結合点と第２の結合点との間の導通異常が検出されたときには、電力供給用リレー回路を、第２の状態に切り換えることで、第１の結合点及び第２の結合点間を導通させることが可能となる。つまり、第１の状態及び第２の状態の何れか一方のみが導通不可となったときには、他方の状態を実現することで電力供給用リレー回路は導通状態となり、第１の状態及び第２の状態が共に導通不可となった時点で初めて電力供給用リレー回路は導通不可となるから、電力供給用リレー回路が導通不可となる可能性を低減することが可能となる。
また、請求項９に係る電動パワーステアリング制御装置は、前記導通異常検出手段は、前記第１の状態及び前記第２の状態共にその導通異常を検出したときにのみ、前記電力供給用リレー回路の導通異常として通知を行うことを特徴としている。
この請求項９に記載の発明では、第１の状態及び第２の状態が共に導通異常となったときにのみ電力供給用リレー回路の導通異常として通知し、第１の状態及び第２の状態の何れか一方のみが導通異常のときには電力供給用リレー回路の導通異常として通知しないから、第１の状態及び第２の状態のうち導通可能な状態を実現することで電力供給が可能な状態であるにも関わらず電力供給用リレー回路が導通異常と判断され、電動パワーステアリング制御装置がシステムダウンすることが回避される。
また、本発明の請求項１０に係る電動パワーステアリング制御装置は、操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータと、当該電動モータを駆動制御するモータ駆動制御手段と、前記電動モータを駆動制御するための電力供給用ラインに介挿され、前記電動モータへの電力供給を行うときに導通状態に制御される電力供給用リレー回路と、当該電力供給用リレー回路を制御するリレー回路制御手段と、を備え、前記電力供給用リレー回路は、当該電力供給用リレー回路の、前記電力供給用ラインと接続される第１の結合点及び第２の結合点間を導通及び遮断可能な第１の開閉手段と、当該第１の開閉手段と並列に接続され且つ前記第１の結合点及び前記第２の結合点間を導通及び遮断可能な第２の開閉手段とで構成され、前記リレー回路制御手段は、前記電力供給を行うときには前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段を共に導通状態に制御する電動パワーステアリング制御装置であって、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の導通異常を個別に検出する導通異常検出手段と、当該導通異常検出段で前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段のうちの何れか一方についてのみその導通異常を検出したとき前記モータ駆動制御手段による前記電動モータの駆動制御量を制限する制御量制限手段と、を備えることを特徴としている。
この請求項１０に記載の発明では、電力供給用リレー回路の、第１の結合点と第２の結合点との間の電力供給用ラインに、これら間を導通又は遮断する第１の開閉手段と、この第１の開閉手段と並列に接続されこれら間を導通又は遮断する第２の開閉手段とが介挿され、電動モータへの電力供給を行うときには、これら第１の開閉手段及び第２の開閉手段が共に導通状態に制御され、この第１の開閉手段を通る経路及び第２の開閉手段を通る経路の双方の経路を介して電力供給が行われる。そして、第１の開閉手段及び第２の開閉手段の何れか一方のついてのみその導通異常が検出されたとき、つまり、第１の開閉手段及び第２の開閉手段のうちの何れか一方のみによって電動モータへの電力供給が可能な状況にあるときには、モータ駆動制御手段により電動モータの駆動制御量が制限される。このため、第１の開閉手段及び第２の開閉手段の何れか一方を介して、モータ駆動制御手段により制限された駆動制御量相当の電力供給を行うことで、操舵補助力は抑制されるが操舵補助を行うことが可能となる。
また、請求項１１に係る電動パワーステアリング制御装置は、前記導通異常検出手段は、前記第１の開閉手段及び第２の開閉手段が実際に導通状態に切り換わったとみなすことの可能な所定時間が経過した個別のタイミングで、それぞれの異常検出を行うことを特徴としている。
この請求項１１に記載の発明では、第１の開閉手段及び第２の開閉手段を同じタイミングで導通制御した場合であっても、これら第１の開閉手段及び第２の開閉手段の種類が異なる場合等にはこれらが実際に導通状態に切り換わるタイミングが異なる。これら第１の開閉手段及び第２の開閉手段のそれぞれが実際に切り換わるまでの所要時間に応じたタイミングでこれら第１の開閉手段及び第２の開閉手段が導通したかどうかを判断することで実際に導通状態に切り換わる前に異常判断が行われることに起因する誤判断が回避される。
また、請求項１２に係る電動パワーステアリング制御装置は、前記第１の開閉手段は機械的接点を有し、前記第２の開閉手段は電気的接点を有することを特徴としている。
この請求項１２に記載の発明では、第１の開閉手段は機械的接点を有し、第２の開閉手段は電気的接点を有しており、第１の開閉手段及び第２の開閉手段は種類が異なるから、例えば絶縁膜が形成されること等により第１の開閉手段及び第２の開閉手段が共に導通異常となる可能性が低減され、電力供給用リレーが導通不可となる可能性が低減されることになる。
さらに、請求項１３に係る電動パワーステアリング制御装置は、前記導通異常検出手段は、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段共にその導通異常を検出したときにのみ、前記電力供給用リレー回路の導通異常として通知を行うことを特徴としている。
この請求項１３に記載の発明では、第１の開閉手段及び第２の開閉手段が共に導通異常となったときにのみ電力供給用リレー回路の導通異常として通知し、第１の開閉手段及び第２の開閉手段の何れか一方のみが導通異常のときには電力供給用リレー回路の導通異常として通知しないから、第１の開閉手段及び第２の開閉手段のうち導通可能な開閉手段を介しての電力供給が可能な状態であるにも関わらず電力供給用リレー回路が導通異常と判断され、電動パワーステアリング制御装置がシステムダウンすることが回避される。
本発明の請求項１から請求項４に係るリレー回路によれば、リレー回路の第１の結合点と第２の結合点との間を導通する第１の状態と、第１の結合点と第２の結合点との間を導通し且つ第１の結合点及び第２の結合点間の配線が、第１の状態における第１の結合点及び第２の結合点間の配線と並列関係となる第２の状態と、第１の状態における配線及び第２の状態における配線上の、これら配線が分離している位置において、これら配線をそれぞれ独立に遮断する第３の状態と、を実現可能に構成したから、第１の状態及び第２の状態を切り換えることで、これら第１の状態及び第２の状態が共に導通不可となったときに初めてリレー回路が導通不可となるため、リレー回路が導通不可となる可能性を低減することができる。
また、請求項５に係るリレー回路によれば、第１の状態及び第２の状態における第１の結合点及び第２の結合点間の電気的特性を同一に構成したから、第１の結合点及び第２の結合点間を第１の状態及び第２の状態の何れによって導通させた場合であっても、リレー回路の電気的特性が変化することを回避するができる。
また、請求項６に係るリレー回路によれば、第１の開閉手段及び第２の開閉手段は、それぞれ機械的接点と電気的接点とを有し、種類の異なる接点を有するから第１の開閉手段及び第２の開閉手段が同等のタイミングで導通不可となる可能性を低減することができる。
さらに、請求項７に係るリレー回路によれば、第１の状態における第１の結合点及び第２の結合点間の配線に機械的接点が介挿されており、異物の混入や接点の酸化等による導通不可が生じる可能性がある場合であっても、第１の状態においてその導通異常を検出した場合には第２の状態に切り換えることで、リレー回路が導通異常となる可能性を低減することができる。
また、本発明の請求項８に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、第１の結合点と第２の結合点とを導通させる第１の状態と、この第１の状態における第１の結合点及び第２の結合点間の配線が第１の状態における第１の結合点及び第２の結合点間の配線と並列関係となる第２の状態と、前記第１の状態における前記配線及び前記第２の状態における前記配線上のこれら配線が分離している位置において、これら配線をそれぞれ独立に遮断する第３の状態とを実現可能なリレー回路を、電動モータに電力供給を行うときに導通状態に制御される電力供給用リレー回路に適用し、第１の状態において導通異常となったときには、第２の状態に切り換え、第２の状態を経由しての電力供給を行うようにしたから、第１の状態及び第２の状態が共に導通異常となった時点で初めて電力供給用リレー回路が導通異常となるため、電力供給用リレー回路が導通異常となる可能性を低減することができ、すなわち、電動パワーステアリング制御装置がシステムダウンとなる可能性を低減することができる。
また、請求項９に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、第１の状態及び第２の状態共にその導通異常を検出したときにのみ、電力供給用リレー回路の導通異常として通知するから、第１の状態及び第２の状態のうち導通可能な状態を実現することで電力供給が可能な状態であるにも関わらず電力供給用リレー回路が導通異常と判断され、電動パワーステアリング制御装置がシステムダウンすることを回避することができる。
また、本発明の請求項１０に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、電力供給用リレー回路を、第１の開閉手段及びこれと並列に接続された第２の開閉手段とで構成し、電動モータへの電力供給を行うときには、第１の開閉手段及び第２の開閉手段を共に経由して電力供給を行い、第１の開閉手段及び第２の開閉手段の何れか一方のみ導通異常を検出したときには、モータ駆動制御手段により電動モータの駆動制御量を制限するようにしたから、導通異常が生じていない方方の開閉手段を介して電力供給を行うことで、操舵補助力は抑制されるが操舵補助を行うことができる。
また、請求項１１に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、第１の開閉手段及び第２の開閉手段のそれぞれが実際に切り換わるまでの所要時間に応じたタイミングでこれら第１の開閉手段及び第２の開閉手段が導通したかどうかを判断するから、導通異常として誤判断されることを回避することができる。
また、請求項１２に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、第１の開閉手段及び第２の開閉手段は種類が異なるから、これら第１の開閉手段及び第２の開閉手段が共に導通異常となる可能性を低減することができ、すなわち、電力供給用リレーが導通不可となり電動パワーステアリング制御装置がシステムダウンとなる可能性を低減することができる。
さらに、請求項１３に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、第１の開閉手段及び第２の開閉手段共にその導通異常を検出したときにのみ、電力供給用リレー回路の導通異常として通知するから、第１の開閉手段及び第２の開閉手段のうち導通可能な開閉手段を介しての電力供給が可能な状態であるにも関わらず電力供給用リレー回路が導通異常と判断され、電動パワーステアリング制御装置がシステムダウンすることを回避することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、第１の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した電動パワーステアリング装置の一実施形態を示す全体構成図であって、図中、１は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が、入力軸２ａと出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２に伝達される。このステアリングシャフト２は、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は操舵トルク検出手段としてのトルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一端に連結されている。
そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャフト５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ａとこのピニオン８ａに噛合するラック８ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラック８ｂで直進運動に変換している。
ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速ギヤ１１と、この減速ギヤ１１に連結された操舵補助力を発生する、３相ブラシレスモータ１２とを備えている。
トルクセンサ３は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介挿した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を抵抗変化や磁気変化に変換して検出するように構成されている。
また、図２に示すように、前記３相ブラシレスモータ１２は、例えば、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル及びＷ相コイルの一端が互いに接続されてスター結線とされ、各コイルの他端が操舵補助制御装置２０に接続されて個別にモータ駆動電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗが供給されると共に、ロータの回転位置を検出するホール素子、レゾルバ等で構成されるロータ位置検出回路１３を備えている。
そして、これら、トルクセンサ３から出力されるトルク検出値Ｔや、ロータ位置検出回路１３で検出されたロータ回転角θは、操舵補助制御装置２０に入力されると共に、車速センサ２１で検出した車速検出値Ｖも前記操舵補助制御装置２０に入力され、さらに、３相ブラシレスモータ１２の各相コイルに供給されるモータ駆動電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗのうち、何れか２つ、例えば、Ｉｕ及びＩｗを検出するモータ電流検出回路２２から出力されるモータ駆動電流検出値Ｉｕｄ及びＩｗｄが入力されている。
この操舵補助制御装置２０は、トルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖとモータ電流検出値Ｉｕｄ及びＩｗｄとロータ回転角θとに基づいて操舵補助電流目標値を演算し、これを電流指令値Ｉｕｔ、Ｉｖｔ及びＩｗｔとし、この電流指令値Ｉｕｔ、Ｉｖｔ及びＩｗｔに基づいて決定したデューティ比Ｄｕ、Ｄｖ及びＤｗのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を出力する制御演算装置２３と、３相ブラシレスモータ１２を駆動する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）で構成されるモータ駆動回路２４と、制御演算装置２３から電流指令値Ｉｕｔ、Ｉｖｔ及びＩｗｔに基づいてモータ駆動回路２４の電界効果トランジスタのゲート電流を制御するＦＥＴゲート駆動回路２６と、モータ駆動回路２４及び３相ブラシレスモータ１２との間に接続された遮断回路２７とを備えている。
前記モータ駆動回路２４は、図２に示すように、２つの電界効果トランジスタＱｕａ及びＱｕｂが直列に接続された直列回路と、この直列回路と並列に接続された同様に２つの電界効果トランジスタＱｖａ及びＱｖｂの直列回路、電界効果トランジスタＱｗａ及びＱｗｂの直列回路とで構成されるインバータ回路で構成される。このインバータ回路の電界効果トランジスタＱｕａ及びＱｕｂの接続点、電界効果トランジスタＱｖａ及びＱｖｂの接続点並びに電界効果トランジスタＱｗａ及びＱｗｂの接続点が３相ブラシレスモータ１２のスター結線された各励磁コイルに接続される。
また、ＦＥＴゲート駆動回路２６は、モータ駆動回路２４の各電界効果トランジスタを、後述する制御演算装置２３から出力される電流指令値Ｉｕｔ、Ｉｖｔ及びＩｗｔに基づいて決定されるデューティ比Ｄｕ、Ｄｖ及びＤｗのＰＷＭ（パルス幅変調）信号によってＯＮ／ＯＦＦさせ、これによって、実際に３相ブラシレスモータ１２に流れる電流Ｉｍｕ、Ｉｍｖ及びＩｍｗの大きさが制御される。
また、前記遮断回路２７は、３相ブラシレスモータ１２の各相コイルと、モータ駆動回路２４の電界効果トランジスタＱｕａ，Ｑｕｂ、Ｑｖａ，Ｑｖｂ及びＱｗａ，Ｑｗｂの接続点との間に個別に介挿された、常時開型のリレー回路ＲＬＹ１、ＲＬＹ２及びＲＬＹ３で構成されている。このリレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３は、３相ブラシレスモータ１２と、モータ駆動回路２４との間の接続を電気的に遮断するためのものであって、電動パワーステアリング制御装置による操舵補助制御処理が非作動時には３相ブラシレスモータ１２とモータ駆動回路２４との間を遮断することで、３相ブラシレスモータ１２とモータ駆動回路２４とが導通した状態でステアリングホイール１を回転させたときに、３相ブラシレスモータ１２とモータ駆動回路２４との間を循環する電流が流れることにより、ステアリングホイールがロックする現象を回避する。また、電動パワーステアリング制御装置が作動時には３相ブラシレスモータ１２とモータ駆動回路２４とを導通状態に制御し、３相ブラシレスモータ１２への電力供給を可能とする。そして、電動パワーステアリング制御装置が作動中に、モータ駆動回路２４を構成する各電界効果トランジスタの異常や、モータ電流検出回路２６の検出結果に基づき実際の３相ブラシレスモータ１２に供給される電流値の異常等を検出したとき、３相ブラシレスモータ１２とモータ駆動回路２４との間を遮断し、３相ブラシレスモータ１２が誤動作することを回避する。
また、前記制御演算装置２３は、トルクセンサ３で検出したトルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖとモータ電流検出値Ｉｕｄ及びＩｗｄとロータ回転角θとに基づいて、公知の操舵補助制御処理を実行し、トルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖに応じた操舵補助力を３相ブラシレスモータ１２で発生させるためのパルス幅変量（ＰＷＭ）信号を形成し、これらをＦＥＴゲート駆動回路２６に出力する。例えば、トルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖに応じた操舵補助力を３相ブラシレスモータ１２で発生するための操舵補助指令値ＩM *を公知の手順で算出し、モータ電流検出回路２２で検出したＶ相及びＷ相の相電流であるモータ電流検出値Ｉｕｄ及びＩｗｄに基づいて、相電流Ｉｖｄを算出し、操舵補助指令値ＩM *とロータ回転角θとに基づいて３相ブラシレスモータ１２のＵ相、Ｖ相及びＷ相の目標相電流値Ｉｕｄ*、Ｉｖｄ*及びＩｗｄ*に変換する三相分相処理を行い、モータ電流検出回路２２で検出したモータ電流検出値Ｉｕｄ及びＩｗｄ及びこれに基づき算出したＩｖｄと、目標相電流Ｉｕｄ*、Ｉｖｄ*及びＩｗｄ*に基づいて両者の偏差にＰＩＤ処理を行って電流指令値Ｉｕｔ、Ｉｖｔ及びＩｗｔを算出する電流フィードバック処理を行い、算出した各相の電流指令値Ｉｕｔ、Ｉｖｔ及びＩｗｔに対応するパルス幅変量（ＰＷＭ）信号を形成する。
また、制御演算装置２３は、前記操舵補助制御処理に伴って３相ブラシレスモータ１２を作動させる時には、前記遮断回路２７の各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３に対して、これらを導通状態に制御するためのリレー制御信号を出力すると共に、この各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が実際に導通状態となったかどうかを確認し、導通異常が検出されたときには、例えば運転席近傍に設けられた警報装置３０を作動させ音声或いはランプを点灯すること等により導通異常を通知する。
また、前記操舵補助制御処理終了後、前記遮断回路２７の各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３に対してこれらを開放状態に制御するためのリレー制御信号を出力する。また、前記操舵補助制御処理実行中、前記モータ電流検出回路２２で検出されるモータ電流検出値Ｉｕｄ及びＩｗｄ等、各種信号に基づいて公知の手順で電動パワーステアリング制御装置のシステム各部の異常監視を行い、異常を検出したときには、操舵補助制御処理を中止すると共に、遮断回路２７を開放状態に制御し、モータ駆動回路２４と３相ブラシレスモータ１２と間の接続を遮断する。
図３は、前記遮断回路２７を構成するリレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３の構成を示したものである。
前記リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３は同一に構成されているので、ここでは、リレー回路ＲＬＹとして説明する。
このリレー回路ＲＬＹは、図３に示すように、１つの可動接点ｔｍと２つの固定接点ｔ１及びｔ２とを備えた中立位置付きの双方向接点構造に構成され、例えば、励磁コイルとこの励磁コイルにより制御される可動切片とを備えたリレー回路等の、機械的接点を有する機械式リレーで構成されている。そして、リレー回路ＲＬＹの、モータ駆動回路２４と接続される側の端子（第１の結合点）ｋ１と前記可動接点ｔｍとが接続され、リレー回路ＲＬＹの、３相ブラシレスモータ１２と接続される側の端子（第２の結合点）ｋ２には前記固定接点ｔ１及びｔ２が共に接続される。つまり、固定接点ｔ１及び固定接点ｔ２の何れを可動接点ｔｍと導通させた場合でも、リレー回路ＲＬＹを導通状態に制御可能に構成されている。
そして、非制御時には、前記可動接点ｔｍは中立に位置してリレー回路ＲＬＹは開放状態（第３の状態）となり、制御時には、固定接点ｔ１又は固定接点ｔ２と可動接点ｔｍとが導通状態に制御され、可動接点ｔｍ及び固定接点ｔ１が導通された状態（第１の状態）又は、可動接点ｔｍ及び固定接点ｔ２が導通された状態（第２の状態）により、リレー回路ＲＬＹの一方の端子ｋ１と他方の端子ｋ２との間が導通される。
次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
図４は、前記制御演算装置２３で実行される遮断回路２７を導通状態に制御する際のリレー制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
制御演算装置２３では、例えば、電動パワーステアリング制御装置の起動時等予め設定されたタイミングで前記リレー制御処理を実行し、遮断回路２７を導通状態に制御する。
まず、ステップＳ１で、遮断回路２７の各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３を導通状態に制御するための、リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３の可動接点ｔｍと固定接点ｔ１とを導通状態に制御するためのリレー制御信号を出力する。
次いで、ステップＳ２に移行し、各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が導通状態となったかどうかを確認するための導通確認処理を行う。
この導通確認処理は、公知の手順で行えばよく、例えば、３相ブラシレスモータ１２が回転しない程度の電流供給を行うようモータ駆動回路２４を駆動制御し、モータ電流検出回路２２で検出されるモータ電流検出値Ｉｕｄ及びＩｗｄに基づいて、各相に相電流が流れたかどうかを検出したり、或いは各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３の両端の電圧を検出し、これらが同等であるかを検出したりすること等によって、導通状態の確認を行う。
この導通確認処理の結果、各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が導通状態となったことが確認されたならば、遮断回路２７は正常として、ステップＳ３からそのまま処理を終了する。
そして、電動パワーステアリング制御装置を構成する各部を起動させ所定の初期設定を行った後、前述の操舵補助制御処理を開始し、各種センサの検出信号に基づいて、前記モータ駆動回路２４を制御して３相ブラシレスモータ１２を駆動制御し、トルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖに応じた操舵補助力を発生させる。
一方、導通確認処理の結果、何れかのリレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が導通状態とならないことが検出された場合、例えば、可動接点ｔｍと固定接点ｔ１との間に、ほこり、ごみ等の異物が混入していたり、接点が酸化し絶縁膜が形成されていたりすること等により、リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が導通状態とならない場合には、ステップＳ３からステップＳ４に移行し、今度は、可動接点ｔｍと固定接点ｔ２とを導通状態に制御するためのリレー制御信号を出力する。
なお、前記可動接点ｔｍの接続先の切り換えは、導通異常が検出されたリレー回路についてのみ行ってもよく、また、全てのリレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３についてその接続先を切り換えても良い。
続いてステップＳ５に移行し、可動接点ｔｍと固定接点ｔ２とが導通状態になったかどうかを確認するための導通確認処理を行う。この導通確認処理は、ステップＳ２での導通確認処理と同様に行えばよい。
次いで、ステップＳ６に移行し、ステップＳ５での導通確認処理の結果、各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３の可動接点ｔｍと固定接点ｔ２とが導通状態となったことが確認されたならばステップＳ７に移行する。
ここで、この時点では、可動接点ｔｍと固定接点ｔ１とは導通状態とならないが、可動接点ｔｍと固定接点ｔ２とは導通状態であるから、モータ駆動回路２４から３相ブラシレスモータ１２への電力供給は可能であり、すなわち電動パワーステアリング制御装置のシステムとして作動させることが可能な状態である。このため、ステップＳ７では、導通異常の通知は行わず、可動接点ｔｍと固定接点ｔ１との間に導通異常が生じていることのみを所定の記憶領域に記憶し、そのまま処理を終了する。つまり、導通異常が生じていない可動接点ｔｍ及び固定接点ｔ２を通る経路を介して電力供給を行う。
そして、電動パワーステアリング制御装置を構成する各部を起動させ所定の初期設定処理を行った後、前述の操舵補助制御処理を開始し、トルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖに応じた操舵補助力を発生させる。
一方、ステップＳ６で、各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３において、可動接点ｔｍと固定接点ｔ２とが導通状態となったことが確認されない場合には、ステップＳ８に移行し、固定接点ｔ１及びｔ２が共に可動接点ｔｍと導通状態とならず、遮断回路２７が導通状態とならないことから、遮断回路２７の異常を通知するための警報装置３０を作動させ、遮断回路２７に導通異常が生じたことを通知する。そして処理を終了する。この場合、操舵補助制御処理を行ったとしても、３相ブラシレスモータ１２を駆動させることはできないから操舵補助制御処理は行わない。
ここで、機械的接点を有するリレー回路においては、接点の酸化やリレー接点間にほこり等の異物が混入することによりリレー回路を導通状態に制御した場合であっても、実際には導通状態とならない場合がある。
しかしながら、上述のように、可動接点ｔｍと固定接点ｔ１との間が導通異常である場合には、固定接点ｔ１に替えて固定接点ｔ２と可動接点ｔｍとを導通状態に制御し、この固定接点ｔ２及び可動接点ｔｍを介して３相ブラシレスモータ１２への電力供給を行うようにしているから、固定接点ｔ１のリレー接点間に異物が混入している場合であっても、固定接点ｔ２のリレー接点間に異物が混入していなければ、固定接点ｔ２を介して３相ブラシレスモータ１２への電力供給を行うことができ操舵補助制御処理を行うことができる。したがって、電動パワーステアリング制御装置のシステム自体には異常がないにも関わらず異物の混入等に伴ってシステムが動作不可となることを抑制することができる。
特に、２つの固定接点を有する双方向接点構造のリレー回路において、固定接点ｔ１及び固定接点ｔ２共に、そのリレー接点間に異物等が混入するということは稀であるから、固定接点ｔ１及び固定接点ｔ２を経由した二つの経路の何れかを介して電力供給を行うように構成することで、システムが動作不可となることを効果的に抑制することができる。
また、このように、固定接点ｔ１との導通異常を検出した場合であっても、固定接点ｔ２との導通が正常である場合には、導通異常と判断せずに、操舵補助制御処理を実行するようにしているため、運転者は遮断回路２７に導通異常が生じていることを認識することはできないが、上述のように、導通異常が生じたことを所定の記憶領域に記憶しているから、この所定の記憶領域に記憶されている導通異常の発生情報を参照することで、運転者は導通異常が生じていることを認識することができ、システムダウンの発生を抑制しつつ、且つ、導通異常に対して速やかに対応することができる。
また、可動接点ｔｍと固定接点ｔ１及びｔ２の何れとを接続した場合であっても、リレー回路ＲＬＹの端子ｋ１及びｋ２間の電気的特性は変わらないから、固定接点ｔ１及びｔ２を切り換えた場合であってもリレー回路ＲＬＹの電気的特性が変化することはない。
なお、上記第１の実施の形態においては、リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３として、中立位置付きの双方向接点構造を有するリレーを用いた場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、ａ接点構造を有するリレー回路を複数並列に接続してリレー回路ＲＬＹを構成し、これらのうちの何れかのリレー回路のみを導通状態に制御してリレー回路ＲＬＹを導通させ、この導通異常が生じた場合には、他のリレー回路を導通状態にし、並列に接続された複数のリレー回路のうち、導通可能なリレー回路を導通させるようにしてもよい。このように複数のリレー回路を用いてリレー回路ＲＬＹを構成することにより、全てのリレー回路が導通異常となる可能性を低減することができるから、すなわち、遮断回路２７が導通異常となりシステムダウンとなる可能性を低減することができ効果的である。
また、上記第１の実施の形態においては、可動接点ｔｍと固定接点ｔ１とをまず接続し、導通異常が検出されたときに可動接点ｔｍの接続先を固定接点ｔ２に切り換える場合について説明したが、これに限るものではなく、固定接点ｔ２を先に接続してもよく、先に接続する固定接点が、固定接点ｔ１と固定接点ｔ２とで交互となるようにしてもよい。
ここで、上記第１の実施の形態において、３相ブラシレスモータ１２が電動モータに対応し、操舵補助制御装置２０がモータ駆動制御手段に対応し、遮断回路２７の各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が電力供給用リレー回路に対応し、図４のリレー制御処理がリレー回路制御手段に対応し、図４のステップＳ２及びステップＳ４の処理が導通異常検出手段に対応している。
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、遮断回路２７及びこの遮断回路２７に対するリレー制御処理の処理手順が異なること以外は同様であるので同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
図５は、第２の実施の形態における遮断回路２７のリレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３の構成を示したものである。
第２の実施の形態におけるリレー回路ＲＬＹは、図５に示すように、ｃ接点構造の切り換えリレー１０１と、この切り換えリレー１０１の一方の固定接点ｔ１１に直列に接続され且つ機械的接点を有する常開型の開閉リレー１０２とから構成される。この開閉リレー１０２の固定接点ｔ１３と、前記切り換えリレー１０１の他方の固定接点ｔ１２とが、リレー回路ＲＬＹの、３相ブラシレスモータ１２と接続される側の端子ｋ２と接続され、前記切り換えリレー１０１の可動接点ｔｍ１が、リレー回路ＲＬＹの、モータ駆動回路２４と接続される側の端子ｋ１と接続されている。
前記切り換えリレー１０１において、固定接点ｔ１１は常閉接点、固定接点ｔ１２は常開接点であって、非制御時には、可動接点ｔｍ１と固定接点ｔ１１とが導通状態、開閉リレー１０２が開放状態に維持されてリレー回路ＲＬＹの端子ｋ１及びｋ２間が遮断される（第３の状態）。この状態から開閉リレー１０２を導通状態に制御することで、切り換えリレー１０１及び開閉リレー１０２を経由して電力供給が行われる（第１の状態）。また、切り換えリレー１０１を制御した場合には、切り換えリレー１０１の可動接点ｔｍ１と固定接点ｔ１２とが導通状態となり、リレー回路ＲＬＹの端子ｋ１及びｋ２間を導通する短絡経路（短絡手段）が形成され（第２の状態）、この短絡経路を介して電力供給が行われる。
次に、上記第２の実施の形態の動作を説明する。
図６は、第２の実施の形態において、前記制御演算装置２３において実行されるリレー制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
制御演算装置２３では、予め設定されたタイミングでリレー制御処理を実行し、まず、ステップＳ１１で、各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３を導通状態に制御するため、開閉リレー１０２を導通状態に制御するためのリレー制御信号を出力する。
次いで、ステップＳ１２に移行し、開閉リレー１０２が導通状態となったかどうかを検出するための導通確認処理を、上記第１の実施の形態と同様の手順で行い、この導通確認処理の結果、開閉リレー１０２が導通状態となったことが確認されたならば、各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３は導通状態であって遮断回路２７は正常として、ステップＳ１３からそのまま処理を終了する。
そして、所定の処理を行った後、操舵補助制御処理を開始しトルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖに応じた操舵補助力を発生させる。
一方、導通確認処理の結果、何れかのリレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３の開閉リレー１０２が導通状態とならないことが検出された場合には、ステップＳ１３からステップＳ１４に移行し、今度は、切り換えリレー１０１において可動接点ｔｍ１の接続先を切り換えるためのリレー制御信号を出力する。つまり、可動接点ｔｍ１の接続先を、固定接点ｔ１１から固定接点ｔ１２に切り換える。
なお、切り換えリレー１０１の可動接点ｔｍ１の接続先の切り換えは、導通異常が検出したリレー回路についてのみ行うようにしてもよく、また全てのリレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３についてその接続先を切り換えるようにしてもよい。
そして、ステップＳ１５に移行し、可動接点ｔｍ１と固定接点ｔ１２とが導通状態となったかどうかを確認するための導通確認処理を上記と同様に行い、続いてステップＳ１６に移行し、ステップＳ１５での導通確認処理の結果、各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が導通状態となったことが確認されたならばステップＳ１７に移行する。
ここで、この状態は、開閉リレー１０２は導通状態とならないが、切り換えリレー１０１は、可動接点ｔｍ１と固定接点ｔ１２とが導通状態となり、リレー回路ＲＬＹの端子ｋ１及びｋ２間の短絡経路が形成され、この短絡経路を介してモータ駆動回路２４から３相ブラシレスモータ１２への電力供給は可能な状態である。つまり、電動パワーステアリング制御装置のシステムとして作動させることが可能な状態である。このため、ステップＳ１７では、開閉リレー１０２に導通異常が生じていることのみを所定の記憶領域に記憶させ、そのまま処理を終了する。
そして、所定の処理を行った後、操舵補助制御処理を開始し、トルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖに応じた操舵補助力を発生させる。
一方、ステップＳ１６で、各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が導通状態となったことが確認されない場合には、ステップＳ１８に移行し、開閉リレー１０２が導通状態とならず、また、短絡経路も形成されない状態であり、リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が導通状態とならない状態であることから、遮断回路２７は導通状態とならず異常と判断し、警報装置３０を作動させ遮断回路２７に導通異常が生じたことを通知する。そして、この状態で操舵補助制御処理を行ったとしても、３相ブラシレスモータ１２を駆動させることはできないから操舵補助制御処理は行わない。
このように、この第２の実施の形態においては、開閉リレー１０２が導通異常の場合には、切り換えリレー１０１の接続先を切り換えることで、リレー回路ＲＬＹの端子ｔ１及びｔ２間を短絡する短絡経路を形成するようにしたから、この場合も上記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
また、この第２の実施の形態の形態においては、切り換えリレー１０１と、開閉リレー１０２との異なる回路を組み合わせてリレー回路ＲＬＹを構成しているから、リレー接点に絶縁膜が形成されること等により、切り換えリレー１０１及び開閉リレー１０２が共に導通不可となる可能性は低い。したがって、開閉リレー１０２が導通異常となり、且つ切り換えリレー１０１が切り換え不可となる状況が生じる可能性を低減することができる。したがって、電動パワーステアリング制御装置がシステムダウンとなる可能性を低減することができる。
また、この場合もリレー回路ＲＬＹの端子ｋ１及びｋ２間を、開閉リレー１０２を介して導通した場合と短絡経路を形成して導通した場合とで、前記端子ｋ１及びｋ２間の電気的特性は変わらないから、切り換えリレー１０１を切り換えた場合であってもリレー回路ＲＬＹの電気的特性が変化することはない。
なお、上記第２の実施の形態においては、ｃ接点構造の切り換えリレーを用いて１つの短絡経路を形成する場合について説明したが、例えば、３以上の固定接点を有する切り換えリレーを用い、複数の短絡経路を形成するようにしてもよい。このように複数の短絡経路を構成することで、切り換えリレーの全ての固定接点が、可動接点との導通が不可となる可能性を低減することができるから、リレー回路ＲＬＹが導通異常となる可能性を低減することができ効果的である。
また、前記切り換えリレー１０１を、例えばａ接点構造のリレー回路を複数並列に接続して構成し、この並列に接続されたリレー回路のうち何れかを導通状態とすることで、開閉リレー１０２と短絡経路とを切り換えるようにすることも可能である。
また、上記第２の実施の形態においては、リレー回路ＲＬＹの端子ｋ１及びｋ２間を、まず開閉リレー１０２を介して導通させ、異常が生じたときに切り換えリレー１０１を切り換える場合について説明したが、これに限るものではなく、先に切り換えリレー１０１を切り換え短絡経路を介して導通させるようにしてもよく、先に導通させる経路を、開閉リレー１０２を介した経路と短絡経路とで交互に変更するようにしてもよい。
ここで、上記第２の実施の形態において、開閉リレー１０２が開閉手段に対応し、切り換えリレー回路１０１が切換手段に対応し、図６のリレー制御処理がリレー回路制御手段に対応し、図６のステップＳ１２及びステップＳ１５の処理が導通異常検出手段に対応している。
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
この第３の実施の形態は、図７に示すように、上記第１の実施の形態において、遮断回路２７のリレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が、図７に示すように、機械的接点を有する、メカニカルリレー２０１と、このメカニカルリレー２０１と並列に接続された電気的接点を有するエレクトリカルリレー２０２とで構成される。
前記メカニカルリレー２０１は、例えば、ａ接点構造を有する常開型の機械的接点を有するリレー回路で構成される。また、エレクトリカルリレー２０２は、例えば、トランジスタ等の半導体スイッチング素子で構成されるスイッチ回路や、半導体スイッチング素子及びフォトカプラ等の光半導体で構成される無接点リレー等、機械的接点を持たない電気的なリレー回路で構成される。そして、メカニカルリレー２０１及びエレクトリカルリレー２０２が共に開放状態のときリレー回路ＲＬＹの端子ｋ１及びｋ２間は遮断され（第３の状態）、メカニカルリレー２０１のみが導通状態に制御されたとき（第１の状態）及びエレクトリカルリレー２０２のみが導通状態に制御されたとき（第２の状態）、リレー回路ＲＬＹの端子ｋ１及びｋ２間が導通される。
制御演算装置２３では、上記第１の実施の形態と同様に所定のタイミングで図８に示すリレー制御処理を実行する。
具体的には、まず、ステップＳ２１で、遮断回路２７に対して、各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３の、メカニカルリレー２０１を導通状態に制御するためのリレー制御信号を出力する。
次いで、ステップＳ２２に移行し、各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が導通状態となったかどうかを検出するための導通確認処理を上記と同様の手順で行い、各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が導通状態となったことが確認されたならば、遮断回路２７は正常として、ステップＳ２３からそのまま処理を終了し、所定の初期を行った後、操舵補助制御処理を開始する。
一方、導通確認処理の結果、何れかのリレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が導通状態とならないことが検出された場合、つまりメカニカルリレー２０１が導通異常であることが検出された場合には、ステップＳ２３からステップＳ２４に移行し、今度はメカニカルリレー２０１に替えてエレクトリカルリレー２０２を導通状態に制御するためのリレー制御信号を出力する。
なお、このエレクトリカルリレー２０２の制御は、導通異常が発生したリレー回路についてのみ行うようにしてもよく、また、全てのリレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３において切り換えるようにしてもよい。
続いてステップＳ２５に移行し、エレクトリカルリレー２０２が導通状態になったかどうかを検出するための導通確認処理を上記と同様の手順で行い、導通確認処理の結果、各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が導通状態となったことが確認されたならばステップＳ２６からステップＳ２７に移行し、メカニカルリレー２０１に異常が生じたことを所定の記憶領域に記憶した後、処理を終了し、所定の処理を行った後、操舵補助制御処理を開始する。
一方、ステップＳ２６で、各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３が導通状態となったことが確認されない場合には、ステップＳ２８に移行し、メカニカルリレー２０１及びエレクトリカルリレー２０２が共に導通状態とならず、リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３、すなわち遮断回路２７が導通状態とならないことから異常と判断し、警報装置３０を作動させ、遮断回路２７に導通異常が生じたことを通知し、操舵補助制御処理は行わない。
したがって、この場合も上記各実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
また、この第３の実施の形態では、上述のようにメカニカルリレー２０１とエレクトリカルリレー２０２とを並列に用いている。
ここで、メカニカルリレー２０１と並列に接続されるリレー回路としてエレクトリカルリレーに替えてメカニカルリレーを用いた場合、これらエレクトリカルリレーとして、通常、同時期に製造された同ロットのリレーを用いることが多い。この場合、例えば接点に酸化膜が生成されて導通不可となる時期は、これらメカニカルリレーにおいて同等となることが予測されるため、メカニカルリレーを並列に接続したとしても、一方のエレクトリカルリレーが導通異常となるのと同時期に、他方のエレクトリカルリレーも導通異常となる可能性がある。
上述のように、メカニカルリレー２０１に対し、これと並列にエレクトリカルリレー２０２を接続することによって、これらリレーが導通不可となるタイミングをずらすことができ、遮断回路２７が導通異常となる可能性を低減することができる。
また、異物の混入等により導通不可となる可能性のあるメカニカルリレー２０１に対し、導通異常の発生の要因である異物の混入等が比較的生じにくいエレクトリカルリレー２０２を用いているから、メカニカルリレー２０１と、エレクトリカルリレー２０２とが共に導通不可となる可能性を低減することができる。
また、この場合も、リレー回路ＲＬＹの端子ｋ１及びｋ２間を、メカニカルリレー２０１を介して導通した場合とエレクトリカルリレー２０２を介して導通した場合とで、端子ｋ１及びｋ２間の電気的特性は変わらないから、メカニカルリレー２０１を導通させた場合とエレクトリカルリレー２０２を導通させた場合とで、リレー回路ＲＬＹの電気的特性が変化することはない。
なお、この場合も、メカニカルリレー２０１を先に導通させるようにしているが、エレクトリカルリレー２０２を先に導通させるようにしてもよく、また、先に導通させるリレーをメカニカルリレー２０１とエレクトリカルリレー２０２とで交互に変更するようにしてもよい。
ここで、メカニカルリレー２０１が第１の開閉手段に対応し、エレクトリカルリレー２０２が第２の開閉手段に対応し、図８のリレー制御処理がリレー回路制御手段に対応し、図８のステップＳ２２及びステップＳ２５の処理が導通異常検出手段に対応している。
なお、上記第１から第３の実施の形態においては、モータ駆動回路２４と３相ブラシレスモータ１２との間に、介挿された遮断回路２７に適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、図示しないバッテリとモータ駆動回路２４との間に介挿される、モータ駆動回路２４への電力供給を遮断するためのリレー回路に適用することも可能である。
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。
この第４の実施の形態における、遮断回路２７のリレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３は、前記図７に示すように、メカニカルリレー２０１とエレクトリカルリレー２０２とが並列に接続されて構成されているが、リレー回路ＲＬＹを導通制御する場合には、これらメカニカルリレー２０１及びエレクトリカルリレー２０２を共に、導通させるようになっている。
制御演算装置２３では、所定のタイミングで、図９に示すリレー制御処理を実行し、まず、ステップＳ３１で、各リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３を導通状態に制御するため、メカニカルリレー２０１及びエレクトリカルリレー２０２を共に導通状態に制御するためのリレー制御信号を出力する。
次いで、ステップＳ３２に移行し、まず、エレクトリカルリレー２０２が導通状態となったかどうかを判断するための導通確認処理を行う。この導通確認処理は上記と同様に行えばよい。なお、微量の電流供給を行い、モータ電流検出回路２２で検出されるモータ電流検出値Ｉｖｄ及びＩｗｄを用いて導通確認を行う場合には、メカニカルリレー２０１が導通状態に切り換わる以前に行えばよい。
次いで、ステップＳ３３に移行し、エレクトリカルリレー２０２が導通状態となったと判断された場合にはステップＳ３４に移行し、ステップＳ３１でメカニカルリレー２０１へのリレー制御信号を出力した時点から、このリレー制御信号を受けてメカニカルリレー２０１が導通状態に切り換わったとみなすことの可能な所定時間が経過したときステップＳ３５に移行し、メカニカルリレー２０１が導通状態に切り換わったかどうかを確認するための導通確認処理を行う。この導通確認処理は、例えば、エレクトリカルリレー２０２と並列に接続されたメカニカルリレー２０１側の配線を流れる電流を検出すること等により行えばよい。
次いでステップＳ３６に移行し、ステップＳ３５でのメカニカルリレー２０１の導通確認の結果、導通状態であると確認された場合には、遮断回路２７は正常として、ステップＳ３６からステップＳ３７に移行し、補助操舵制御処理による通常アシスト可能と判断し、通常アシスト許可の判断結果を、アシスト種別判断結果として所定の記憶領域に格納する。つまり、トルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖに応じた操舵補助力を付与するための操舵補助制御処理の実行を指示する。そして、処理を終了する。
一方、ステップＳ３５での導通確認の結果、導通異常であると判断されたならば、ステップＳ３６から後述のステップＳ４４に移行する。
一方、前記ステップＳ３２でのエレクトリカルリレー２０２の導通確認の結果、導通異常と判断された場合には、ステップＳ３３からステップＳ４１に移行する。このステップＳ４１、ステップＳ４２及びステップＳ４３の処理は、上記ステップＳ３４、ステップＳ３５及びステップＳ３６の処理と同様である。そして、メカニカルリレー２０１の導通確認の結果、導通異常である場合、つまり、メカニカルリレー２０１及びエレクトリカルリレー２０２共に導通異常である場合には、ステップＳ４５に移行し、前記図４のステップＳ８の処理と同様の手順で、警報装置３０を作動させ、運転者に対して遮断回路２７が導通異常であることを通知する。
一方、ステップＳ４２でのメカニカルリレー２０１の導通確認の結果、導通状態であると判断されたとき、つまり、エレクトリカルリレー２０２は導通異常であるがメカニカルリレー２０１は正常であると判断された場合にはステップＳ４３からステップＳ４４に移行する。また、前記ステップＳ３５で導通異常と判断されたとき、つまり、エレクトリカルリレー２０１は導通状態であるが、メカニカルリレー２０２は導通異常と判断されるときにもステップＳ３６からステップＳ４４に移行する。
ここで、このステップＳ４４の時点では、メカニカルリレー２０１及びエレクトリカルリレー２０２のうち、何れか一方のみが導通状態となっている。つまり、通常、これらメカニカルリレー２０１及びエレクトリカルリレー２０２の両方を介して電力供給を行うのに対し、何れか一方のリレーのみを介して電力供給を行うことになる。このため、メカニカルリレー２０１或いはエレクトリカルリレー２０２の許容入力電圧、許容入力電流等、その仕様によっては、３相ブラシレスモータ１２に対して十分な電力供給を行うことができない状況となる可能性がある。このため、エレクトリカルリレー２０１やメカニカルリレー２０２の仕様等を考慮して電力供給量を制限する必要があるため、通常アシストの許可は行わず、アシスト制限必要との判断結果を、アシスト種別判断結果として所定の記憶領域に記憶する（ステップＳ４４）。そして、処理を終了する。つまり、トルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖに応じた操舵補助力を付与するための通常の操舵補助制御処理ではなく、メカニカルリレー２０１やエレクトリカルリレー２０２の仕様等に応じて３相ブラシレスモータ１２への電力供給量を制限した、アシスト制限時の操舵補助制御処理の実行を指示する。
このようにしてリレー制御処理を行った後、所定の処理を行い、操舵補助制御処理を実行するタイミングとなると、この第４の実施の形態では、図１０に示す操舵制御起動処理を行い、まず、前記図９のリレー制御処理においてステップＳ３７又はステップＳ４４の処理で所定の記憶領域に格納したアシスト種別判断結果を参照し、通常アシストの許可が行われたかどうかを判断する。そして、通常アシスト許可が行われた場合には、ステップＳ５１からステップＳ５２に移行し、トルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖに応じた操舵補助力を発生させるための通常の操舵制御処理を起動する。そして処理を終了する。
一方、通常アシスト許可が行われていない場合には、ステップＳ５１からステップＳ５３に移行し、アシスト制限必要と判断されたかどうかを判断し、アシスト制限必要と判断されたときにはステップＳ５４に移行し、３相ブラシレスモータ１２への電力供給量を制限して３相ブラシレスモータ１２を駆動制御するための、アシスト制限時の操舵制御処理を起動する。そして、処理を終了する。また、アシスト許可及びアシスト制限必要の何れでもない場合には、遮断回路２７の導通異常として何れの操舵補助制御処理も起動せずそのまま処理を終了する。
このように、この第４の実施の形態においては、メカニカルリレー２０１とエレクトリカルリレー２０２とを併用するようにしたから、何れか一方が導通異常となった場合には、他方のリレーを用いて電力供給を行うことができる。したがって、操舵補助制御処理におけるアシスト制限は行うものの、システムダウンとなる可能性を低減することができる。
また、上述のように、リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３として、メカニカルリレー２０１及びエレクトリカルリレー２０２を併用しており、種類の異なるリレー回路を用いているから、これらが共に、導通不可となり、遮断回路２７が導通異常となってシステムダウンとなる可能性を低減することができる。また、３相ブラシレスモータ１２に供給される電流量を、メカニカルリレー２０１とエレクトリカルリレー２０２とで分担すればよいからそれぞれの許容入力電流は、１つのリレー回路で構成する場合に比較して小さくてよい。
したがって、メカニカルリレー２０１及びエレクトリカルリレー２０２共に、大入力電流用のリレー回路を用いる必要はないから、比較的安価な小入力電流用のリレー回路で実現することができ、コスト削減を図ることができる。
なお、この第４の実施の形態においては、メカニカルリレー２０１とエレクトリカルリレー２０２とを併用する場合について説明したが、例えば、種類の異なるメカニカルリレーどうし、或いは、種類の異なるエレクトリカルリレーどうしを併用することで、リレー回路ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３を構成することも可能である。
また、メカニカルリレー２０１及びエレクトリカルリレー２０２の何れか一方が導通異常となったときには、アシスト制限のみを行うようにしているが、この場合も上記各実施の形態と同様に、メカニカルリレー２０１或いはエレクトリカルリレー２０２の何れかが導通異常となったことを所定の記憶領域に記憶するようにしてもよい。
ここで、上記第４の実施の形態において、メカニカルリレー２０１が第１の開閉手段に対応し、エレクトリカルリレー２０２が第２の開閉手段に対応し、図９のリレー制御処理がリレー回路制御手段に対応し、図９のステップＳ３２、Ｓ３４及びＳ３５の処理が導通異常検出手段に対応し、ステップＳ４４の処理が制御量制限手段に対応している。
なお、上記各実施の形態においては、モータ電流検出回路２２では、２つの相の相電流を検出する場合について説明したがこれに限らず３相全ての相電流を検出する場合であっても適用することができる。また、３相ブラシレスモータ１２に限るものではなく、単相或いは３相以上等、他の形式の電動モータであっても適用することができ、また、モータの制御方法は上記以外の制御方法であっても適用することができる。
本発明を適用した電動パワーステアリング制御装置の一例を示す概略構成図である。 図１の操舵補助制御装置の具体的構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態におけるリレー回路ＲＬＹの回路図である。 第１の実施の形態において、制御演算装置で実行されるリレー制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態におけるリレー回路ＲＬＹの回路図である。 第２の実施の形態におけるリレー制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態におけるリレー回路ＲＬＹの回路図である。 第３の実施の形態におけるリレー制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態におけるリレー制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 第４の実施の形態において、制御演算装置で実行される操舵制御起動処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
符号の説明
１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ トルクセンサ
８ ステアリングギヤ
１０ 操舵補助機構
１１ 減速ギヤ
１２ ３相ブラシレスモータ
１３ ロータ位置検出回路
２０ 操舵補助制御装置
２１ 車速センサ
２２ モータ電流検出回路
２３ 制御演算装置
２４ モータ駆動回路
２６ ＦＥＴゲート駆動回路
２７ 遮断回路
３０ 警報装置
１０１ 切り換えリレー
１０２ 開閉リレー
２０１ メカニカルリレー
２０２ エレクトリカルリレー
ＲＬＹ１〜ＲＬＹ３ リレー回路

Claims (13)

  1. 第１の回路と第２の回路との間に介挿されこれら間を導通及び遮断可能なリレー回路であって、
    前記リレー回路の前記第１の回路と接続される側の第１の結合点と前記第２の回路と接続される側の第２の結合点との間を導通する第１の状態と、
    前記第１の結合点と前記第２の結合点との間を導通し且つ前記第１の結合点及び前記第２の結合点間の配線が、前記第１の状態における前記第１の結合点及び第２の結合点間の配線と並列関係となる第２の状態と、
    前記第１の状態における前記配線及び前記第２の状態における前記配線上のこれら配線が分離している位置において、これら配線をそれぞれ独立に遮断する第３の状態と、を実現可能なリレー回路。
  2. 中立位置付きの双方向接点構造により、前記第１の状態、前記第２の状態及び前記第３の状態を実現することを特徴とする請求項１記載のリレー回路。
  3. 前記第１の結合点及び前記第２の結合点間を導通及び遮断可能な開閉手段と、
    前記第１の結合点及び前記第２の結合点間を短絡可能な短絡手段と、
    前記開閉手段と前記短絡手段との何れかを前記第１の結合点及び前記第２の結合点間に介挿する切換手段とにより前記第１の状態、前記第２の状態及び前記第３の状態を実現することを特徴とする請求項１記載のリレー回路。
  4. 前記第１の結合点及び前記第２の結合点間を導通及び遮断可能な第１の開閉手段と、
    当該第１の開閉手段と並列に接続され且つ前記第１の結合点及び前記第２の結合点間を導通及び遮断可能な第２の開閉手段とにより前記第１の状態、前記第２の状態及び前記第３の状態を実現することを特徴とする請求項１記載のリレー回路。
  5. 前記第１の状態及び前記第２の状態における前記第１の結合点及び前記第２の結合点間の電気的特性は、同一であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のリレー回路。
  6. 前記第１の開閉手段は機械的接点を有し、前記第２の開閉手段は電気的接点を有することを特徴とする請求項４記載のリレー回路。
  7. 前記第１の状態における前記配線には、機械的接点が介挿されていることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載のリレー回路。
  8. 操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータと、
    当該電動モータを駆動制御するモータ駆動制御手段と、
    前記電動モータを駆動制御するための電力供給用ラインに介挿された、前記請求項１から請求項７の何れか１項に記載のリレー回路からなる電力供給用リレー回路と、
    当該電力供給用リレー回路を制御するリレー回路制御手段と、
    前記電力供給用リレー回路の導通異常を検出する導通異常検出手段と、を備え、
    前記リレー回路制御手段は、前記電動モータへの電力供給を行うときに前記電力供給用リレー回路を前記第１の状態に切り換え、
    前記導通異常検出手段で前記第１の状態での前記電力供給用リレー回路の導通異常が検出されたとき前記電力供給用リレー回路を前記第２の状態に切り換えることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
  9. 前記導通異常検出手段は、前記第１の状態及び前記第２の状態共にその導通異常を検出したときにのみ、前記電力供給用リレー回路の導通異常として通知を行うことを特徴とする請求項８記載の電動パワーステアリング制御装置。
  10. 操舵系に対して操舵補助力を付与する電動モータと、
    当該電動モータを駆動制御するモータ駆動制御手段と、
    前記電動モータを駆動制御するための電力供給用ラインに介挿され、前記電動モータへの電力供給を行うときに導通状態に制御される電力供給用リレー回路と、
    当該電力供給用リレー回路を制御するリレー回路制御手段と、を備え、
    前記電力供給用リレー回路は、当該電力供給用リレー回路の、前記電力供給用ラインと接続される第１の結合点及び第２の結合点間を導通及び遮断可能な第１の開閉手段と、当該第１の開閉手段と並列に接続され且つ前記第１の結合点及び前記第２の結合点間を導通及び遮断可能な第２の開閉手段とで構成され、
    前記リレー回路制御手段は、前記電力供給を行うときには前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段を共に導通状態に制御する電動パワーステアリング制御装置であって、
    前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の導通異常を個別に検出する導通異常検出手段と、
    当該導通異常検出段で前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段のうちの何れか一方についてのみその導通異常を検出したとき前記モータ駆動制御手段による前記電動モータの駆動制御量を制限する制御量制限手段と、を備えることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
  11. 前記導通異常検出手段は、前記第１の開閉手段及び第２の開閉手段が実際に導通状態に切り換わったとみなすことの可能な所定時間が経過した個別のタイミングで、それぞれの異常検出を行うことを特徴とする請求項１０記載の電動パワーステアリング制御装置。
  12. 前記第１の開閉手段は機械的接点を有し、前記第２の開閉手段は電気的接点を有することを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の電動パワーステアリング制御装置。
  13. 前記導通異常検出手段は、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段共にその導通異常を検出したときにのみ、前記電力供給用リレー回路の導通異常として通知を行うことを特徴とする請求項１０から請求項１２の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置。
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