JP2009046044A - Control device for electric power steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance safety of an electric power steering device by accurately detecting a short-circuit failure of a motor drive circuit beforehand. <P>SOLUTION: An ECU 1 is provided with a motor wound wire neutral point potential detection part 16 for detecting the potential of the neutral point of the star-connected wound wire of a motor 2. At starting of initial self-diagnosis, a power source voltage (13-14 V) is applied to the motor drive circuit 13, and the initial state in which the voltage is not applied is set on respective gates of power MOSFETQ 31-Q 36. In the state, the potential of the neutral point of the star-connected wound wire of the motor 2 is detected by the motor wound wire neutral point potential detection part 16. The detected potential of the neutral point is fed to a CPU 11 and it is determined whether it is reduced to a predetermined value or lower. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車等車両の操舵機構に対してモータによる操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特に当該制御装置の故障検出機能に関する。   The present invention relates to a control device for an electric power steering device that applies a steering assist force by a motor to a steering mechanism of a vehicle such as an automobile, and more particularly to a failure detection function of the control device.

自動車等の車両では、操舵者の操舵に際してモータの回転トルクにより操舵機構（ステアリング機構ともいう。）に操舵補助力を付与して、操舵者の操向ハンドルの操舵を補助する電動パワーステアリング装置が広く用いられている。   In a vehicle such as an automobile, there is an electric power steering device that assists the steering of the steering handle by applying a steering assist force to a steering mechanism (also referred to as a steering mechanism) by a rotational torque of a motor during steering of the steering. Widely used.

この電動パワーステアリング装置は、モータが所望の補助トルクを発生するように、モータに供給する電流を制御する制御装置（以下、ＥＣＵともいう。）を備え、制御された電流で発生するモータトルクを、減速機と、ギア又はベルト等の伝動機構を介して操舵ハンドルに直結するステアリングシャフトとラック軸に伝えることで、ステアリング機構に操舵補助力を付勢している。   The electric power steering device includes a control device (hereinafter also referred to as an ECU) that controls a current supplied to the motor so that the motor generates a desired auxiliary torque, and generates a motor torque generated by the controlled current. The steering assist force is urged to the steering mechanism by transmitting it to the steering shaft and the rack shaft directly connected to the steering handle via a reduction gear and a transmission mechanism such as a gear or a belt.

図３は、従来のＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。ＥＣＵ６は、中央処理装置（以下、ＣＰＵという。）６１、ＦＥＴゲート駆動ＩＣ６２、モータ駆動回路６３及びモータ電流検出回路６４と、から構成される。   FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional ECU. The ECU 6 includes a central processing unit (hereinafter referred to as a CPU) 61, an FET gate drive IC 62, a motor drive circuit 63, and a motor current detection circuit 64.

ＣＰＵ６１の内部メモリに格納されたプログラムがＣＰＵ６１により実行されることにより、トルクセンサ８で検出された操舵トルクＴと車速センサ９で検出された車速Ｖとに基づいて、モータ７に供給する電流指令値Ｅが生成されるとともに、この電流指令値Ｅとモータ電流検出回路６４で検出されたモータ電流ｉに基づいて決定されるデューティ比のＰＷＭ（パルス幅変調）信号がＦＥＴゲート駆動ＩＣ６２に供給される。
なお、ＥＣＵ６は、図示しないインターフェイス回路を有しており、例えばＣＰＵ６１などで演算処理ができるように、操舵トルクＴなどのアナログ信号をデジタル信号に適宜変換する処理を実行している。 A program stored in the internal memory of the CPU 61 is executed by the CPU 61, whereby a current command supplied to the motor 7 based on the steering torque T detected by the torque sensor 8 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 9. A value E is generated, and a PWM (pulse width modulation) signal having a duty ratio determined based on the current command value E and the motor current i detected by the motor current detection circuit 64 is supplied to the FET gate drive IC 62. The
The ECU 6 has an interface circuit (not shown), and executes a process of appropriately converting an analog signal such as the steering torque T into a digital signal so that the CPU 61 can perform arithmetic processing, for example.

そして、ＦＥＴゲート駆動ＩＣ６２は、ＣＰＵ６１から供給されるＰＷＭ信号に基づいて、モータ駆動回路６３を構成するＦＥＴの各ゲートに供給するパルス電圧を生成する。   The FET gate drive IC 62 generates a pulse voltage to be supplied to each gate of the FET constituting the motor drive circuit 63 based on the PWM signal supplied from the CPU 61.

また、モータ駆動回路６３は、Ｈブリッジ回路を構成するパワーＭＯＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ、以下ＦＥＴともいう。）Ｑ１〜Ｑ６からなり、ＦＥＴゲート駆動ＩＣ６２からゲート毎に供給されるパルス電圧によって、直列に接続された上下アームのＦＥＴが交互にオン、オフを繰り返し、そして、このとき流れる電流によってモータ７が駆動され、操舵機構に対するアシスト制御が実現される。   The motor drive circuit 63 includes power MOSFETs (field effect transistors, hereinafter also referred to as FETs) Q1 to Q6 constituting an H-bridge circuit, and is connected in series by a pulse voltage supplied from the FET gate drive IC 62 to each gate. The connected FETs of the upper and lower arms are alternately turned on and off alternately, and the motor 7 is driven by the current flowing at this time, thereby realizing assist control for the steering mechanism.

このように構成されたＥＣＵ６を備える電動パワーステアリング装置は、乗用車は言うに及ばす、近年ではバスやトラック等の大型自動車にも広く搭載されるようになった。そして、電動パワーステアリング装置を搭載する、これら車両では、例えば車両の運転中に、上述したモータ駆動回路６３を構成するＦＥＴＱ１〜Ｑ６のいずれかにショート故障などが発生すると、モータ７が停止してしまい、操向ハンドルの操舵が急に重くなり、操舵者に対して不安感ないし危機感を与えてしまうことがある。   The electric power steering apparatus including the ECU 6 configured as described above has been widely installed not only in passenger cars but also in large-sized automobiles such as buses and trucks in recent years. In these vehicles equipped with the electric power steering device, for example, when a short circuit failure occurs in any of the FETs Q1 to Q6 constituting the motor drive circuit 63 described above during driving of the vehicle, the motor 7 is stopped. As a result, steering of the steering wheel suddenly becomes heavy, which may give a sense of anxiety or a sense of crisis to the steering wheel.

そこで、この対策として、モータ電流検出回路６４によって異常電流が検出された場合、又は駆動指令値とモータの端子電圧との偏差を検出して所定の偏差を超えた場合に、電動パワーステアリング装置の操舵補助、即ちアシスト制御を停止し、運転者に異常を報知するようにしたものが従来例として知られている（例えば、特許文献１、２参照）。   Therefore, as a countermeasure, when an abnormal current is detected by the motor current detection circuit 64, or when a deviation between the drive command value and the motor terminal voltage is detected and exceeds a predetermined deviation, the electric power steering apparatus A steering assist, that is, assist control is stopped and an abnormality is notified to the driver is known as a conventional example (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開２００４−３１２８２５号公報JP 2004-31825 A 特開平１０−７５５９６号公報JP-A-10-75596

しかしながら、このような従来例では、いずれもモータ駆動回路を構成するＦＥＴに完全なショート故障が実際に起こった場合でないと異常を検出することができなかった。このため、ＦＥＴが完全に故障してからの検出では直ちにアシスト制御を停止しなければならず、それが走行中の場合、モータ７が停止して操舵が急に重くなるという不測の事態を生じてしまう嫌いがある。   However, in any of these conventional examples, an abnormality could not be detected unless a complete short-circuit failure actually occurred in the FET constituting the motor drive circuit. For this reason, the assist control must be stopped immediately upon detection after the FET has completely failed. If it is running, an unexpected situation occurs in which the motor 7 stops and the steering suddenly becomes heavy. I hate it.

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、モ−タ駆動回路のショート故障を事前に精度よく検出して、電動パワーステアリング装置の安全性を向上することができる電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to accurately detect in advance a short-circuit failure of a motor drive circuit and improve the safety of the electric power steering apparatus. An object of the present invention is to provide a control device for an electric power steering device.

本発明の前述した目的は、下記の構成により達成される。   The above-described object of the present invention is achieved by the following configuration.

（１） 操舵機構に対して操舵補助力を付与するモータと、当該モータに操舵補助力を発生させるため、制御信号を生成する制御手段と、当該制御信号に基づいて前記モータを駆動するため、電源電圧と接地電位間でＨブリッジ型に接続された上下アームを有するとともに当該上下アームそれぞれにスイッチング素子が設けられたモ−タ駆動回路と、を備える電動パワーステアリング装置の制御装置において、
さらに、前記スイッチング素子の各ゲート端子に対し前記電源電圧が印加されず、且つモータ駆動回路に前記電源電圧が印加された状態に、前記モータの巻線の中性点の電位を検出する中性点電位検出手段を備え、そして
前記制御手段は、
前記中性点電位検出手段によって検出された前記中性点の電位に基づいて、前記スイッチング素子における微小ショート故障の有無を判定する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。
（２） 前記制御手段は、
前記中性点電位検出手段によって検出された前記中性点の電位が所定値を超え、且つ
当該電位の極性が正又は負を示す場合に、前記スイッチング素子における微小ショート故障の有無を判定する
ことを特徴とする上記（１）の電動パワーステアリング装置の制御装置。
（３） 前記スイッチング素子は、パワーＭＯＳＦＥＴであり、
前記制御手段は、
前記パワーＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間における微小ショート故障の有無を判定する
ことを特徴とする上記（１）又は（２）の電動パワーステアリング装置の制御装置。 (1) a motor for applying a steering assist force to the steering mechanism, a control means for generating a control signal for generating the steering assist force in the motor, and driving the motor based on the control signal; In a control device for an electric power steering apparatus, comprising: a motor drive circuit having upper and lower arms connected in an H-bridge type between a power supply voltage and a ground potential; and a switching element provided in each of the upper and lower arms.
Further, the neutral potential for detecting the neutral point potential of the motor winding in a state where the power supply voltage is not applied to each gate terminal of the switching element and the power supply voltage is applied to the motor drive circuit. Point potential detection means, and the control means comprises:
A control device for an electric power steering apparatus, wherein the presence or absence of a micro short-circuit failure in the switching element is determined based on the neutral point potential detected by the neutral point potential detection means.
(2) The control means includes:
When the neutral point potential detected by the neutral point potential detection means exceeds a predetermined value and the polarity of the potential indicates positive or negative, the presence or absence of a micro short-circuit failure in the switching element is determined. (1) The control device for the electric power steering device according to the above.
(3) The switching element is a power MOSFET,
The control means includes
The control device for an electric power steering device according to (1) or (2), wherein the presence or absence of a micro short-circuit failure between the gate and source of the power MOSFET is determined.

上記（１）〜（３）の構成によれば、電動パワーステアリング装置のアシスト制御を停止する前に、操舵者に故障の報知することが可能となり、車両走行時における安全性を向上することができる。   According to the configurations of (1) to (3) above, it is possible to notify the driver of the failure before stopping the assist control of the electric power steering device, thereby improving safety during vehicle travel. it can.

本発明によれば、モ−タ駆動回路のショート故障を事前に精度よく検出して、電動パワーステアリング装置の安全性を向上することができる電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control apparatus of the electric power steering apparatus which can detect the short fault of a motor drive circuit accurately in advance and can improve the safety | security of an electric power steering apparatus can be provided.

以下、本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、図１は、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置の制御装置（ＥＣＵ）の概略構成を示すブロック図であり、図２は、初期自己診断において、パワーＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間における微小ショート故障の検出動作手順を説明するためのフローチャートである。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a control device for an electric power steering apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the control unit (ECU) of the electric power steering apparatus according to this embodiment, and FIG. 2 is a micro short between the gate and source of the power MOSFET in the initial self-diagnosis. It is a flowchart for demonstrating a failure detection operation | movement procedure.

図１において、ＥＣＵ１は、中央処理装置（ＣＰＵ）１１と、ＦＥＴゲート駆動ＩＣ１２と、モータ駆動回路１３と、モータ電流検出部１４と、モータ端子電圧検出部１５と、モータ巻線中性点電位検出部１６と、モータリレー１７と、を有して構成される。   In FIG. 1, an ECU 1 includes a central processing unit (CPU) 11, an FET gate drive IC 12, a motor drive circuit 13, a motor current detection unit 14, a motor terminal voltage detection unit 15, and a motor winding neutral point potential. A detection unit 16 and a motor relay 17 are included.

ＣＰＵ１１は、マイクロコンピュータと、ＲＡＭ及びＲＯＭ等から構成されるコンピュータシステムであり、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、トルクセンサ３で検出した操舵トルクと車速センサ４で検出した車両の走行速度とに基づいて、モータ２に供給する電流の制御目標値である電流指令値Ｅを生成する。そして、モータ駆動回路１３のパワーＭＯＳＦＥＴＱ３１〜Ｑ３６がデューティ指令値でオン、オフして駆動され得るように、ＣＰＵ１１は前記電流指令値Ｅとモータ電流検出部１４で検出されたモータ電流ｉとに基づいてＰＷＭ（パルス幅変調）信号を決定し、このＰＷＭ信号をＦＥＴゲート駆動ＩＣ１２に出力する。
なお、ＥＣＵ１は、図示しなしインターフェイス回路を有しており、例えばＣＰＵ１１などで演算処理ができるように、操舵トルクＴなどのアナログ信号をデジタル信号に適宜変換する処理を実行している。 The CPU 11 is a computer system including a microcomputer, a RAM, a ROM, and the like, and by running a program stored in the ROM, the steering torque detected by the torque sensor 3 and the traveling of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 4. Based on the speed, a current command value E that is a control target value of the current supplied to the motor 2 is generated. Then, the CPU 11 is based on the current command value E and the motor current i detected by the motor current detection unit 14 so that the power MOSFETs Q31 to Q36 of the motor drive circuit 13 can be driven on and off with the duty command value. Then, a PWM (pulse width modulation) signal is determined, and this PWM signal is output to the FET gate drive IC 12.
The ECU 1 has an interface circuit (not shown), and executes a process of appropriately converting an analog signal such as the steering torque T into a digital signal so that the CPU 11 can perform arithmetic processing, for example.

ＦＥＴゲート駆動ＩＣ１２は、モータ駆動回路１３のパワーＭＯＳＦＥＴＱ３１〜Ｑ３６の各ゲートを駆動するため、ＣＰＵ１１から出力されるＰＷＭ信号に基づいてパルス電圧をデューティ指令値として生成するゲートドライバＩＣである。   The FET gate drive IC 12 is a gate driver IC that generates a pulse voltage as a duty command value based on the PWM signal output from the CPU 11 in order to drive each gate of the power MOSFETs Q31 to Q36 of the motor drive circuit 13.

モータ駆動回路１３は、モータ２のスター接続された３相巻線をそれぞれ駆動する３つのインバータから構成される。これらのインバータでは、電源電圧と接地電位間にカスケード接続された大電流、高耐圧のＮチャネルパワーＭＯＳＦＥＴＱ３１〜Ｑ３６によりＨブリッジ回路が構成されている。そして、ＦＥＴゲート駆動ＩＣ１２から、例えば、上アームのパワーＭＯＳＦＥＴＱ３１、Ｑ３３、Ｑ３５のゲートに正相のパルス電圧が入力される間に、下アームのパワーＭＯＳＦＥＴＱ３２、Ｑ３４、Ｑ３６のゲートに逆相のパルス電圧が入力され、上下アームのパワーＭＯＳＦＥＴが相補動作して交互にオン、オフ動作を繰り返すことにより、所望のパルス幅を有する駆動電流がモータ２の３相巻線の各端子に供給される。   The motor drive circuit 13 includes three inverters that respectively drive the star-connected three-phase windings of the motor 2. In these inverters, an H-bridge circuit is constituted by high-current, high-breakdown-voltage N-channel power MOSFETs Q31 to Q36 cascaded between a power supply voltage and a ground potential. For example, while a positive-phase pulse voltage is input from the FET gate drive IC 12 to the gates of the power MOSFETs Q31, Q33, and Q35 of the upper arm, a negative-phase pulse is applied to the gates of the power MOSFETs Q32, Q34, and Q36 of the lower arm. A voltage is input, and the power MOSFETs of the upper and lower arms are complementarily operated and alternately turned on and off, whereby a drive current having a desired pulse width is supplied to each terminal of the three-phase winding of the motor 2.

また、パワーＭＯＳＦＥＴＱ３１〜Ｑ３６は、スイッチング動作に伴って発生する熱を効果的に放散して過度の温度上昇を回避するために、例えば、アルミ合金等からなる放熱板上に実装されている。   Further, the power MOSFETs Q31 to Q36 are mounted on a heat sink made of, for example, an aluminum alloy in order to effectively dissipate heat generated with the switching operation and avoid an excessive temperature rise.

インバータの出力とモータ２との間には、パワーＭＯＳＦＥＴＱ３１〜Ｑ３６の上下アームが交互にオンした際のモータのＡ相およびＣ相の各巻線に流れるモータ電流ｉを検出するモータ電流検出部１４が設けられる。加えて、パワーＭＯＳＦＥＴＱ３１〜Ｑ３６の上下アームが交互にオンした際のモータの各相巻線の端子電圧を検出するモータ端子電圧検出部１５が設けられる。   Between the output of the inverter and the motor 2, there is a motor current detector 14 for detecting the motor current i flowing through the A-phase and C-phase windings of the motor when the upper and lower arms of the power MOSFETs Q31 to Q36 are alternately turned on. Provided. In addition, a motor terminal voltage detector 15 is provided for detecting the terminal voltage of each phase winding of the motor when the upper and lower arms of the power MOSFETs Q31 to Q36 are alternately turned on.

このため、これらモータ電流検出部１４及びモータ端子電圧検出部１５によってそれぞれ検出されるモータの各相巻線に流れるモータ電流ｉとモータ巻線の端子電圧とはＣＰＵ１１に入力されて、パワーＭＯＳＦＥＴＱ３１〜Ｑ３６の電力損失が算出され、この電力損失に基づいてパワーＭＯＳＦＥＴＱ３１〜Ｑ３６の発熱量（温度上昇）が推定される。   For this reason, the motor current i flowing in each phase winding of the motor and the terminal voltage of the motor winding detected by the motor current detection unit 14 and the motor terminal voltage detection unit 15 are input to the CPU 11 and are connected to the power MOSFETs Q31 to Q31. The power loss of Q36 is calculated, and the heat generation amount (temperature rise) of power MOSFETs Q31 to Q36 is estimated based on this power loss.

また、モータ巻線中性点電位検出部１６は、例えば電源投入時などの、ＥＣＵ１の初期自己診断時に、パワーＭＯＳＦＥＴＱ３１〜Ｑ３６の各ゲートに電源電圧（例えば、１３〜１４Ｖ）が印加されず、且つモータ駆動回路１３に電源電圧が印加された状態である場合に、モータ２のスター接続された巻線の中性点の電位を検出するものであり、検出された中性点電位はＣＰＵ１１に入力され、パワーＭＯＳＦＥＴＱ３１、Ｑ３３、Ｑ３５のゲート・ソース間にショートがあるか否かが判定される。このため、ＥＣＵ１は微小なショートも含め、ショート故障の有無を精度よく判定することができる。   Further, the motor winding neutral point potential detection unit 16 does not apply a power supply voltage (for example, 13 to 14 V) to each gate of the power MOSFETs Q31 to Q36 at the time of initial self-diagnosis of the ECU 1, for example, when the power is turned on. In addition, when the power supply voltage is applied to the motor driving circuit 13, the potential of the neutral point of the star-connected winding of the motor 2 is detected, and the detected neutral point potential is detected by the CPU 11. It is determined whether or not there is a short circuit between the gate and source of the power MOSFETs Q31, Q33 and Q35. For this reason, the ECU 1 can accurately determine the presence or absence of a short circuit fault, including a minute short circuit.

次に、以上のように構成された本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の制御装置において、パワーＭＯＳＦＥＴＱ３１、Ｑ３３、Ｑ３５の各ゲート・ソース間に発生する微小ショート故障を検出するための動作について説明する。   Next, in the control device for the electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention configured as described above, an operation for detecting a minute short-circuit failure occurring between each gate and source of the power MOSFETs Q31, Q33, and Q35. Will be described.

まず、ステップＳ１０１において、例えば不図示のイグニッションキーが作動されて電源が投入された際の、ＥＣＵ１に対する初期診断時において、パワーＭＯＳＦＥＴＱ３１〜Ｑ３６の各ゲートには電源電圧が印加されず、且つモータ駆動回路１３に電源電圧（例えば、１３〜１４Ｖ）が印加される初期状態が、例えば不図示の外部制御装置又はＣＰＵ１１により設定される。   First, in step S101, for example, when an ignition key (not shown) is operated and the power is turned on, the power supply voltage is not applied to each gate of the power MOSFETs Q31 to Q36 at the time of initial diagnosis for the ECU 1, and the motor is driven. An initial state in which a power supply voltage (for example, 13 to 14 V) is applied to the circuit 13 is set by, for example, an external control device (not shown) or the CPU 11.

そして、この状態にあると判断された場合に、モータ巻線中性点電位検出部１６はモータ２のスター接続された３相巻線の中性点の電位を検出する（即ち、ステップＳ１０２）。検出されたモータ巻線の中性点電位は、ＣＰＵ１１に送信される。   When it is determined that the motor winding is in this state, the motor winding neutral point potential detection unit 16 detects the potential of the neutral point of the star-connected three-phase winding of the motor 2 (ie, step S102). . The detected neutral point potential of the motor winding is transmitted to the CPU 11.

ＣＰＵ１１は、モータ巻線中性点電位検出部１６によって検出された中性点電位が所定値以下に下がったか否かを判定する（即ち、ステップＳ１０３）。この判定の結果、中性点電位が所定値以下に下がった場合は、上アームのパワーＭＯＳＦＥＴＱ３１、Ｑ３３、Ｑ３５のいずれかのゲート・ソース間に微小ショート故障があると判定して（即ち、ステップＳ１０４）、初期自己診断処理を終了する。   The CPU 11 determines whether or not the neutral point potential detected by the motor winding neutral point potential detection unit 16 has dropped below a predetermined value (ie, step S103). If the neutral point potential falls below a predetermined value as a result of this determination, it is determined that there is a micro short-circuit failure between the gate and source of any of the upper-arm power MOSFETs Q31, Q33, Q35 (ie, step S104), the initial self-diagnosis process is terminated.

一方、ステップＳ１０３の処理手順で、モータ巻線の中性点電位が所定値以下に下がらなかったと判定した場合は、パワーＭＯＳＦＥＴＱ３１、Ｑ３３、Ｑ３５のいずれにもゲート・ソース間の微小ショート故障はなく、すべて正常な状態にあると判断して初期自己診断処理を終了し（即ち、ステップＳ１０５）、ショート故障がないとしてＥＣＵ１が稼動される。   On the other hand, if it is determined in the processing procedure of step S103 that the neutral point potential of the motor winding has not dropped below the predetermined value, none of the power MOSFETs Q31, Q33, Q35 has a small short-circuit failure between the gate and the source. Then, it is determined that all are in a normal state, the initial self-diagnosis process is terminated (ie, step S105), and the ECU 1 is operated assuming that there is no short-circuit failure.

このようなステップＳ１０１〜Ｓ１０５の一連の処理を初期診断時に実施し、パワーＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間に微小ショート故障があると判定された場合は、不図示の表示装置などを用いて操舵者に報知することにより、車両の運転中に操舵が急に重くなることによる不快感と不安感を与えることを未然に防止することができる。   Such a series of processing of steps S101 to S105 is performed at the time of initial diagnosis, and when it is determined that there is a micro short-circuit failure between the gate and the source of the power MOSFET, the display device or the like (not shown) is used for the driver. By giving the notification, it is possible to prevent discomfort and anxiety caused by suddenly heavy steering during driving of the vehicle.

以上説明したように、本実施形態によれば、モータ駆動回路１３に電源電圧（例えば、１３〜１４Ｖ）がかかり、パワーＭＯＳＦＥＴＱ３１〜Ｑ３６の各ゲートには電源電圧がかからない初期状態が設定されて、モータ２のスター接続された３相巻線の中性点の電位をモータ巻線中性点電位検出部１６によって検出し、所定値以下に下がったか否かを判定することにより、パワーＭＯＳＦＥＴＱ３１、Ｑ３３、Ｑ３５のいずれかのゲート・ソース間に、微小なショートを含めて、ショートの故障があるか否かを精度よく判定できる。   As described above, according to the present embodiment, a power supply voltage (for example, 13 to 14 V) is applied to the motor drive circuit 13, and an initial state where no power supply voltage is applied to each gate of the power MOSFETs Q31 to Q36 is set. By detecting the neutral point potential of the star-connected three-phase winding of the motor 2 by the motor winding neutral point potential detection unit 16 and determining whether or not the voltage falls below a predetermined value, the power MOSFETs Q31 and Q33 are detected. , Q35 can be accurately determined whether or not there is a short circuit fault including a short circuit between the gate and the source.

したがって、本実施形態によれば、ＦＥＴのショート故障を事前に検出することができ、電動パワーステアリング装置の安全性を向上することが可能となる。   Therefore, according to this embodiment, it is possible to detect a short-circuit failure of the FET in advance, and it is possible to improve the safety of the electric power steering apparatus.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の様態はこれら実施形態に限られるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。   The description of the specific embodiments is finished above, but the aspect of the present invention is not limited to these embodiments, and modifications, improvements, and the like can be made as appropriate.

本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の制御装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the control apparatus of the electric power steering apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の制御装置において、パワーＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間の微小ショート故障を検出するための動作手順を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for explaining an operation procedure for detecting a minute short-circuit failure between the gate and the source of a power MOSFET in the control device for the electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention. 従来の電動パワーステアリング装置の制御装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the control apparatus of the conventional electric power steering apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電動パワーステアリング装置の制御装置（ＥＣＵ）
２ モータ
１１ 中央処理装置（制御手段）
１２ ＦＥＴゲート駆動ＩＣ
１３ モータ駆動回路
１４ モータ電流検出部
１５ モータ端子電圧検出部
１６ モータ巻線中性点電位検出部（中点電位検出手段）
１７ モータリレー
Ｑ３１〜Ｑ３６ パワーＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子） 1 Control unit (ECU) for electric power steering device
2 Motor 11 Central processing unit (control means)
12 FET gate drive IC
13 motor drive circuit 14 motor current detection unit 15 motor terminal voltage detection unit 16 motor winding neutral point potential detection unit (middle point potential detection means)
17 Motor relay Q31-Q36 Power MOSFET (switching element)

Claims (3)

操舵機構に対して操舵補助力を付与するモータと、当該モータに操舵補助力を発生させるため、制御信号を生成する制御手段と、当該制御信号に基づいて前記モータを駆動するため、電源電圧と接地電位間でＨブリッジ型に接続された上下アームを有するとともに当該上下アームそれぞれにスイッチング素子が設けられたモ−タ駆動回路と、を備える電動パワーステアリング装置の制御装置において、
さらに、前記スイッチング素子の各ゲート端子に対し前記電源電圧が印加されず、且つモータ駆動回路に前記電源電圧が印加された状態に、前記モータの巻線の中性点の電位を検出する中性点電位検出手段を備え、そして
前記制御手段は、
前記中性点電位検出手段によって検出された前記中性点の電位に基づいて、前記スイッチング素子における微小ショート故障の有無を判定する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。 A motor for applying a steering assist force to the steering mechanism, a control means for generating a control signal for generating the steering assist force in the motor, and a power supply voltage for driving the motor based on the control signal; A control device for an electric power steering apparatus, comprising: a motor drive circuit having upper and lower arms connected in an H-bridge form between ground potentials and a switching element provided in each of the upper and lower arms;
Further, the neutral potential for detecting the neutral point potential of the motor winding in a state where the power supply voltage is not applied to each gate terminal of the switching element and the power supply voltage is applied to the motor drive circuit. Point potential detection means, and the control means comprises:
A control device for an electric power steering apparatus, wherein the presence or absence of a micro short-circuit failure in the switching element is determined based on the neutral point potential detected by the neutral point potential detection means. 前記制御手段は、
前記中性点電位検出手段によって検出された前記中性点の電位が所定値を超え、且つ
当該電位の極性が正又は負を示す場合に、前記スイッチング素子における微小ショート故障の有無を判定する
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装置の制御装置。 The control means includes
When the neutral point potential detected by the neutral point potential detection means exceeds a predetermined value and the polarity of the potential indicates positive or negative, the presence or absence of a micro short-circuit failure in the switching element is determined. The control device for an electric power steering apparatus according to claim 1. 前記スイッチング素子は、パワーＭＯＳＦＥＴであり、
前記制御手段は、
前記パワーＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間における微小ショート故障の有無を判定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。 The switching element is a power MOSFET;
The control means includes
3. The control device for an electric power steering apparatus according to claim 1, wherein presence or absence of a micro short-circuit failure between the gate and the source of the power MOSFET is determined.
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