JP4644013B2

JP4644013B2 - Electric power steering device

Info

Publication number: JP4644013B2
Application number: JP2005088540A
Authority: JP
Inventors: 良信向; 宏明堀井; 文寛森下
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2005-03-25
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2025-03-25
Also published as: JP2006271153A

Description

本発明は、自動車の操舵装置に電動機の動力を付与する電動パワーステアリング装置に関し、特に、３相交流のブラシレスモータを用いて操舵力の制御を行う電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus that applies power of an electric motor to a steering apparatus of an automobile, and more particularly to an electric power steering apparatus that controls a steering force using a three-phase AC brushless motor.

電動パワーステアリング装置は、たとえば電動機で操舵トルクに応じた補助トルクを発生させ、この補助トルクをステアリング系に伝達して操舵トルクの軽減化を図っている。つまり、操舵トルクの大きさに応じた補助トルクを制御装置の制御によって発生させ、この補助トルクをステアリング系に伝達してステアリングホイールの操舵力を軽減している。このように、電動機の制御によって電動パワーステアリング装置を実現している技術は種々報告されている（例えば、特許文献１参照）。 The electric power steering device generates, for example, an auxiliary torque corresponding to the steering torque with an electric motor, and transmits the auxiliary torque to a steering system to reduce the steering torque. That is, an auxiliary torque corresponding to the magnitude of the steering torque is generated by the control of the control device, and this auxiliary torque is transmitted to the steering system to reduce the steering force of the steering wheel. As described above, various techniques for realizing an electric power steering device by controlling an electric motor have been reported (for example, see Patent Document 1).

また、３相ブラシレスモータを用いて補助トルクを発生させ、操舵トルクをアシストする技術も知られている。この技術によれば、３相ブラシレスモータの３相電流をｄ軸（界磁電流），ｑ軸（トルク軸電流）の２軸の電流に変換し、この２軸によってフィードバックしている。そして、フィードバックされたｄ軸電流とｑ軸電流は個別に指令電流と比較制御され、それぞれｄ軸ＰＩ制御とｑ軸ＰＩ制御が行われて、ｄｑ逆変換（２軸３相変換）された後に３相ＰＷＭ信号に変換されて３相ブラシレスモータをデューティ制御している。このようなｄｑ変換手法を用いることによって、２軸のベクトル制御により３相ブラシレスモータをベクトル制御することができるので、制御系が極めて簡素化される。また、３相電流のベクトル和はゼロであるので、３相のうち任意の２相に電流センサを挿入すれば全ての相の電流を検出することができるため、２相の電流を検出して３相ブラシレスモータの電流を制御している（例えば、特許文献２参照）。 A technique for assisting steering torque by generating auxiliary torque using a three-phase brushless motor is also known. According to this technique, the three-phase current of the three-phase brushless motor is converted into a two-axis current of a d-axis (field current) and a q-axis (torque axis current) and fed back by the two axes. Then, the feedback d-axis current and q-axis current are individually controlled and compared with the command current, respectively, and d-axis PI control and q-axis PI control are performed, respectively, and dq reverse conversion (two-axis three-phase conversion) is performed. It is converted into a three-phase PWM signal to control the duty of the three-phase brushless motor. By using such a dq conversion method, the three-phase brushless motor can be vector-controlled by two-axis vector control, so that the control system is greatly simplified. Also, since the vector sum of the three-phase current is zero, the current of all phases can be detected by inserting current sensors in any two of the three phases. The current of the three-phase brushless motor is controlled (see, for example, Patent Document 2).

なお、電動機電流検出手段（電流検出器）を３相ラインの全ての相に取り付けて３相交流モータのベクトル制御を行う電動パワーステアリングの技術も開示されている（例えば、特許文献３参照）。この技術によれば、３個の電流検出器で３相の電流を検出すれば、装置製造時における検出電流値のゼロ点の微調整や経年変化に対する検出電流値の微調整が不要になる。さらに、目標電流値がゼロのときに各相の電圧が基準電圧から変化することを防止することができる。
特開２０００−２７９０００号公報（段落番号００１０〜００２３、図１〜図５参照）特開２００４−４０８８３号公報（段落番号００２７〜００３８、図２参照）特開平８−１１９１２４号公報（段落番号００２５〜００３０、図３〜図５参照） An electric power steering technique is also disclosed in which motor current detection means (current detector) is attached to all phases of a three-phase line to perform vector control of a three-phase AC motor (see, for example, Patent Document 3). According to this technique, if the three-phase current is detected by three current detectors, fine adjustment of the zero point of the detection current value and fine adjustment of the detection current value with respect to secular change at the time of manufacturing the device become unnecessary. Furthermore, it is possible to prevent the voltage of each phase from changing from the reference voltage when the target current value is zero.
JP 2000-279000 A (see paragraph numbers 0010 to 0023, FIGS. 1 to 5) Japanese Patent Laying-Open No. 2004-40883 (see paragraph numbers 0027 to 0038, FIG. 2) JP-A-8-119124 (see paragraph numbers 0025 to 0030 and FIGS. 3 to 5)

しかしながら、前記の特許文献２の技術では３相ラインのうちの任意の２相ラインに電流センサを挿入しているが、一般的に、電動パワーステアリング装置を異常停止するときに３相ブラシレスモータへの通電を遮断するためのフェールセーフリレーも３相ラインのうち任意の２相または３相に挿入されている。つまり、電流センサが挿入されている相とフェールセーフリレーが挿入されている相が異なることもある。例えば、電流センサがｕ相とｗ相に挿入されていて、フェールセーフリレーがｕ相とｖ相に挿入されていていることもある（図４参照）。このような場合には、ｕ相ラインは電流センサによってフェールセーフリレーの通電／遮断状態を検出することができるが、ｖ相ラインは電流センサがないのでフェールセーフリレーの通電／遮断状態を検出することはできない。 However, in the technique of Patent Document 2 described above, a current sensor is inserted into an arbitrary two-phase line among the three-phase lines. Generally, when the electric power steering device is abnormally stopped, the three-phase brushless motor is used. A fail-safe relay for cutting off the energization is also inserted in any two or three phases of the three-phase line. That is, the phase in which the current sensor is inserted may be different from the phase in which the failsafe relay is inserted. For example, a current sensor may be inserted in the u phase and the w phase, and a fail safe relay may be inserted in the u phase and the v phase (see FIG. 4). In such a case, the u-phase line can detect the energization / interruption state of the fail-safe relay by the current sensor, but the v-phase line detects the energization / interruption state of the fail-safe relay because there is no current sensor. It is not possible.

そのため、ｖ相ラインのフェールセーフリレーがＯＦＦ状態のままになるようなＯＦＦ故障や、フェールセーフリレーの接点抵抗が高くなるようなＯＮ故障が生じた場合は、ｖ相ラインに電流センサがないためにｖ相ラインの電流異常を検出することが難しい。したがって、ｖ相ラインにあるフェールセーフリレーのＯＦＦ故障やＯＮ故障を検出することが難しい。また、３相ブラシレスモータの場合は３相ラインが１本断線しても２相で回転を継続することができる。つまり、ｖ相ラインのフェールセーフリレーがＯＦＦ故障したりＯＮ故障したりしても３相ブラシレスモータは回転を継続することが可能であるため、３相ブラシレスモータの回転状態からｖ相ラインの断線を検知することは困難であった。 Therefore, if there is an OFF failure that causes the fail safe relay of the v-phase line to remain in an OFF state or an ON failure that increases the contact resistance of the fail-safe relay, there is no current sensor on the v-phase line. It is difficult to detect current abnormality in the v-phase line. Therefore, it is difficult to detect an OFF failure or an ON failure of the failsafe relay on the v-phase line. In the case of a three-phase brushless motor, rotation can be continued in two phases even if one three-phase line is disconnected. In other words, since the three-phase brushless motor can continue to rotate even if the fail-safe relay of the v-phase line is turned OFF or ON, the v-phase line is disconnected from the rotation state of the three-phase brushless motor. It was difficult to detect.

また、電流センサがシャント抵抗で構成される場合には、シャント抵抗の挿入されているライン（例えば、ｕ相ラインとｗ相ライン）とシャント抵抗の挿入されていないライン（例えば、ｖ相ライン）でインピーダンスが異なるため、３相ブラシレスモータへ供給される電流がアンバランスになりやすい。３相ブラシレスモータの各相にアンバランスな電流が流れると、３相ブラシレスモータを円滑に回転制御させることができなくなり、その結果、操舵フィーリングを悪化させるおそれがある。 When the current sensor is composed of a shunt resistor, a line in which the shunt resistor is inserted (for example, a u-phase line and a w-phase line) and a line in which no shunt resistor is inserted (for example, a v-phase line) Since the impedance differs, the current supplied to the three-phase brushless motor tends to be unbalanced. If an unbalanced current flows in each phase of the three-phase brushless motor, the three-phase brushless motor cannot be controlled to rotate smoothly, and as a result, the steering feeling may be deteriorated.

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、フェールセーフリレーのＯＦＦ故障やＯＮ故障を確実に検出することができ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。さらに、電動機に接続される３相全てのラインのインピーダンスをバランスさせることができる電動パワーステアリング装置を提供することも目的とされる。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an electric power steering device that can reliably detect an OFF failure or an ON failure of a fail-safe relay. It is another object of the present invention to provide an electric power steering device that can balance the impedances of all the three-phase lines connected to the electric motor.

本発明の電動パワーステアリング装置は、前記の目的を達成するために創案されたものであり、ブリッジ回路を構成する複数のスイッチング素子のスイッチング動作によってステアリング系に操舵力を付与するブラシレスモータを駆動する電動機駆動手段を備え、前記電動機駆動手段が操舵入力の大きさに対応した目標電流に基づいて前記ブラシレスモータを駆動する電動パワーステアリング装置であって、
前記電動機駆動手段と前記ブラシレスモータとを接続する複数のラインのうち、任意の１本のラインを除く他の複数のラインに電流検出手段と自己のラインを開閉する開閉手段との双方が直列に挿入されている構成を採っている。 The electric power steering apparatus of the present invention has been created to achieve the above-described object, and drives a brushless motor that applies a steering force to a steering system by switching operations of a plurality of switching elements constituting a bridge circuit. An electric power steering apparatus comprising: an electric motor driving means, wherein the electric motor driving means drives the brushless motor based on a target current corresponding to a magnitude of a steering input;
Of the plurality of lines connecting the electric motor driving means and the brushless motor, both the current detecting means and the opening / closing means for opening and closing the own line are connected in series to a plurality of lines other than any one line. The inserted structure is adopted.

このような構成によれば、例えば、３相ブラシレスモータを駆動する場合は、電動機駆動手段とブラシレスモータとを接続するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相ラインのうち、例えばＶ相ラインを除くＵ相ラインとＷ相ラインに電流検出手段（電流センサ）と開閉手段（フェールセーフリレー）とが直列に挿入されている。これによって、開閉手段（フェールセーフリレー）のＯＮ／ＯＦＦ故障は、対応する電流検出手段（電流センサ）によって確実に検出することができる。また、電流検出手段（電流センサ）とインピーダンス値がほぼ等しいインピーダンス素子が任意の１本のラインに挿入されている構成によれば、電流検出手段（電流センサ）が挿入されていないＶ相ラインには、その電流検出手段（電流センサ）とインピーダンス値がほぼ等しいインピーダンス素子（例えば、抵抗）が挿入されているので、３相ブラシレスモータに供給される３相電流のバランスを良好に保つことができる。 According to such a configuration, for example, when driving a three-phase brushless motor, for example, among the three-phase lines of U phase, V phase, and W phase that connect the motor drive means and the brushless motor, for example, the V phase line Current detection means (current sensor) and switching means (fail-safe relay) are inserted in series in the excluded U-phase line and W-phase line. Thereby, the ON / OFF failure of the switching means (fail safe relay) can be reliably detected by the corresponding current detection means (current sensor). Further, according to the configuration in which an impedance element having an impedance value substantially equal to that of the current detection means (current sensor) is inserted in one arbitrary line, the V-phase line in which no current detection means (current sensor) is inserted Since an impedance element (for example, a resistor) having an impedance value substantially equal to that of the current detection means (current sensor) is inserted, the balance of the three-phase current supplied to the three-phase brushless motor can be kept good. .

また、前記発明の構成であって、電流検出手段（電流センサ）とインピーダンス値がほぼ等しいインピーダンス素子が任意の１本のラインに挿入されている構成によれば、３相ブラシレスモータへ供給される３相電流のバランスを良好に保つことができるので、３相ブラシレスモータの各電機子へ供給される電力が均一となるため、３相ブラシレスモータを滑らかに回転駆動させることが可能となる。 Further, according to the configuration of the present invention, an impedance element having an impedance value substantially equal to that of the current detection means (current sensor) is inserted in any one line, and is supplied to the three-phase brushless motor. Since the balance of the three-phase current can be maintained well, the power supplied to each armature of the three-phase brushless motor becomes uniform, and thus the three-phase brushless motor can be smoothly driven to rotate.

本発明の電動パワーステアリング装置によれば、電流検出手段（電流センサ）や開閉手段（フェールセーフリレー）の故障を確実に検出することができるのでメンテナンス性の優れた電動パワーステアリング装置を提供することができる。また、任意の１本のラインに電流検出手段とインピーダンス値がほぼ等しいインピーダンス素子を挿入する構成によれば、３相ブラシレスモータへ供給する３相電流のバランスを良好に保つことができるので、３相ブラシレスモータを滑らかに回転駆動させることが可能となる。さらに、３相ラインのうち、電流検出手段（電流センサ）と開閉手段（フェールセーフリレー）が直列に挿入された２つのラインに電流を通電すれば、直ちに、該当する電流検出手段（電流センサ）や開閉手段（フェールセーフリレー）の正常／異常判定を行うことができるので、効率的かつ短時間に故障検出を行うことができる。 According to the electric power steering apparatus of the present invention, it is possible to reliably detect the failure of the current detecting means (current sensor) and the opening / closing means (fail-safe relay), so that an electric power steering apparatus having excellent maintainability is provided. Can do. Further, according to the configuration in which an impedance element having an impedance value substantially equal to that of the current detection means is inserted in any one line, the balance of the three-phase current supplied to the three-phase brushless motor can be kept good, so that 3 The phase brushless motor can be smoothly rotated. Furthermore, if a current is passed through two lines in which a current detection means (current sensor) and an opening / closing means (fail-safe relay) are inserted in series among the three-phase lines, the corresponding current detection means (current sensor) is immediately applied. In addition, since it is possible to determine whether the switching means (fail safe relay) is normal or abnormal, it is possible to detect a failure efficiently and in a short time.

《発明の概要》
本発明は、３相ブラシレスモータによってステアリング系にモータパワーを付与する電動パワーステアリング装置であって、３相ブラシレスモータに電力を供給する３相ラインのうち２相（例えば、Ｕ相とＷ相）のラインに電流センサを配置し、その電流センサのある相（Ｕ相とＷ相）のラインにのみ、故障時にラインを遮断するフェールセーフリレーを挿入する。そして、電流センサおよびフェールセーフリレーのない相（例えば、Ｖ相）のラインには電流センサとほぼ同じインピーダンス値を持つインピーダンス素子（例えば、抵抗）を挿入する。これによって、フェールセーフリレーのＯＦＦ故障やＯＮ故障を確実に検出することができると共に、３相電流のバランスを良好に保つことができる。 << Summary of Invention >>
The present invention is an electric power steering device for applying motor power to a steering system by a three-phase brushless motor, and two phases (for example, a U phase and a W phase) among three phase lines for supplying power to the three-phase brushless motor. A fail-safe relay that interrupts the line in the event of a failure is inserted only in a phase (U-phase and W-phase) line of the current sensor. Then, an impedance element (for example, a resistor) having substantially the same impedance value as that of the current sensor is inserted into a phase (for example, V phase) line without the current sensor and the fail safe relay. As a result, it is possible to reliably detect an OFF failure or an ON failure of the fail-safe relay and to keep a good balance of the three-phase currents.

なお、本発明の電動パワーステアリング装置では、従来の電動パワーステアリング装置と区別するために、従来の電動パワーステアリング装置で表現していたｄ軸、ｑ軸を、本発明の電動パワーステアリング装置ではＤ軸、Ｑ軸と大文字で表現して弁別することにする。また、本発明の電動パワーステアリング装置ではその他のアルファベット符号も大文字で表現することにする。ただし、数字の添え字はアルファベット符号の小文字を使用する。 In the electric power steering device of the present invention, the d-axis and the q-axis expressed in the conventional electric power steering device are represented by D in the electric power steering device of the present invention in order to be distinguished from the conventional electric power steering device. The axis and Q axis are expressed in capital letters to distinguish them. In the electric power steering apparatus of the present invention, other alphabets are also expressed in capital letters. However, the lowercase alphabetic characters are used for the numerical subscripts.

《発明の実施形態》
以下、本発明にかかる電動パワーステアリング装置の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に適用される電動パワーステアリング装置の構成図である。まず、図１に示す電動パワーステアリング装置１の全体構成について説明する。図１において、ステアリングホイール３に一体的に設けられたステアリング軸４は、自在継ぎ手５ａ、５ｂを有する連結軸５を介して、ステアリング・ギアボックス６内にあるラック＆ピニオン機構７のピニオン７ａと連結され、手動操舵力発生手段２を構成している。さらに、ピニオン７ａにかみ合うラック歯７ｂと、これらのかみ合いにより往復運動するラック軸９は、その両端にタイロッド１０、１０を介して転動輪としての左右前輪Ｗ、Ｗに連結されて、操舵時にはラック＆ピニオン式のステアリング系を介して前輪Ｗ、Ｗを転動させて車両の方向が変えられるように構成されている。この手動操舵力発生手段２による操舵力を軽減するために補助操舵力を供給する電動機８を設け、操舵トルクＴに応じた補助トルクを制御装置１２の制御によって発生させ、この補助トルクをラック軸９に伝達してステアリングホイール３の操舵力を軽減するように構成されている。 << Embodiment of the Invention >>
Hereinafter, an embodiment of an electric power steering apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an electric power steering apparatus applied to an embodiment of the present invention. First, the overall configuration of the electric power steering apparatus 1 shown in FIG. 1 will be described. In FIG. 1, a steering shaft 4 provided integrally with a steering wheel 3 is connected to a pinion 7a of a rack and pinion mechanism 7 in a steering gear box 6 via a connecting shaft 5 having universal joints 5a and 5b. It is connected and constitutes a manual steering force generating means 2. Further, the rack teeth 7b that mesh with the pinion 7a and the rack shaft 9 that reciprocates by the meshing are connected to the left and right front wheels W and W as rolling wheels at both ends via tie rods 10 and 10, respectively. It is configured such that the direction of the vehicle can be changed by rolling the front wheels W through a & pinion type steering system. In order to reduce the steering force by the manual steering force generating means 2, an electric motor 8 for supplying an auxiliary steering force is provided, and an auxiliary torque corresponding to the steering torque T is generated by the control of the control device 12, and this auxiliary torque is generated by the rack shaft. 9, the steering force of the steering wheel 3 is reduced.

すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール３から前輪Ｗ、Ｗに至るステアリング系Ｓが備えられ、手動操舵力発生手段２によって操舵力をアシストする。そのため、電動パワーステアリング装置１は、制御装置１２からの電動機制御信号ＶＯに基づいて電動機駆動手段１３で電動機電圧ＶＭを発生し、この電動機電圧ＶＭによって電動機８を駆動して補助トルク（補助操舵力）を発生させ、手動操舵力発生手段２による手動操舵力をアシストする。なお、本実施形態では、電動機８として３相ブラシレスモータを用い、電動機８の駆動制御としてＤ軸（界磁電流軸）とＱ軸（トルク軸）を制御するＤＱ制御を行っている。 That is, the electric power steering apparatus 1 of the present embodiment is provided with a steering system S from the steering wheel 3 to the front wheels W, W, and assists the steering force by the manual steering force generation means 2. For this reason, the electric power steering apparatus 1 generates the electric motor voltage VM by the electric motor driving means 13 based on the electric motor control signal VO from the control apparatus 12, and drives the electric motor 8 by the electric motor voltage VM to assist torque (auxiliary steering force). ) To assist the manual steering force by the manual steering force generation means 2. In this embodiment, a three-phase brushless motor is used as the electric motor 8, and DQ control for controlling the D axis (field current axis) and the Q axis (torque axis) is performed as drive control of the electric motor 8.

手動操舵力発生手段２は、ステアリングホイール３に一体的に設けられたステアリング軸４に連結軸５を介してステアリング・ギアボックス６内に設けたラック＆ピニオン機構７のピニオン７ａが連結される。なお、連結軸５は、その両端に自在継ぎ手５ａ、５ｂを備えている。ラック＆ピニオン機構７は、ピニオン７ａに噛み合うラック歯７ｂがラック軸９に形成され、ピニオン７ａとラック歯７ｂの噛み合いによりピニオン７ａの回転運動をラック軸９の横方向（車両幅方向）の往復運動にしている。さらに、ラック軸９には、その両端にタイロッド１０、１０を介して、転動輪としての左右の前輪Ｗ、Ｗが連結されている。 In the manual steering force generating means 2, a pinion 7 a of a rack and pinion mechanism 7 provided in the steering gear box 6 is connected to a steering shaft 4 provided integrally with the steering wheel 3 via a connecting shaft 5. The connecting shaft 5 includes universal joints 5a and 5b at both ends thereof. In the rack and pinion mechanism 7, rack teeth 7b that mesh with the pinions 7a are formed on the rack shaft 9, and the rotation of the pinion 7a is reciprocated in the lateral direction (vehicle width direction) of the rack shaft 9 by the engagement of the pinions 7a and 7b. I am in motion. Furthermore, left and right front wheels W, W as rolling wheels are connected to the rack shaft 9 via tie rods 10, 10 at both ends thereof.

また、電動パワーステアリング装置１は、補助操舵力（補助トルク）を発生させるために、電動機８がラック軸９と同軸上に配設されている。そして、電動パワーステアリング装置１は、電動機８の回転をラック軸９と同軸に設けられたボールねじ機構１１を介して推力に変換し、この推力をラック軸９（ボールねじ軸１１ａ）に作用させている。 In the electric power steering apparatus 1, the electric motor 8 is disposed coaxially with the rack shaft 9 in order to generate an auxiliary steering force (auxiliary torque). Then, the electric power steering apparatus 1 converts the rotation of the electric motor 8 into a thrust through a ball screw mechanism 11 provided coaxially with the rack shaft 9, and this thrust is applied to the rack shaft 9 (ball screw shaft 11a). ing.

制御装置１２には、車速センサＶＳ、図示しない操舵トルクセンサ、電動機電流検出手段１４の各検出信号Ｖ、Ｔ、ＩＭＯ、および電動機電圧検出手段１５の出力信号ＶＭＯが入力される。そして、制御装置１２は、これらの検出信号Ｖ、Ｔ、ＩＭＯ、ＶＭＯに基づいて電動機８にかける電動機電流ＩＭの大きさおよび方向を決定し、電動機駆動手段１３に電動機制御信号ＶＯを出力している。さらに、制御装置１２は、操舵トルク信号Ｔと電動機電流信号ＩＭＯに基づいて、電動パワーステアリング装置１でのアシストを判定して電動機８の駆動を制御している。なお、制御装置１２は、各種演算や処理等を行うＣＰＵ、入力信号変換手段、信号発生手段、および記憶手段などで構成されている。ちなみに、制御装置１２はＣＰＵを備え、そのＣＰＵは電動パワーステアリング装置１での主な制御を行う。 The control device 12 receives a vehicle speed sensor VS, a steering torque sensor (not shown), detection signals V, T, IMO of the motor current detection means 14 and an output signal VMO of the motor voltage detection means 15. Then, the control device 12 determines the magnitude and direction of the motor current IM applied to the motor 8 based on these detection signals V, T, IMO, and VMO, and outputs the motor control signal VO to the motor driving means 13. Yes. Further, the control device 12 determines the assist in the electric power steering device 1 based on the steering torque signal T and the electric motor current signal IMO, and controls the driving of the electric motor 8. The control device 12 includes a CPU that performs various calculations and processes, an input signal conversion unit, a signal generation unit, and a storage unit. Incidentally, the control device 12 includes a CPU, which performs main control in the electric power steering device 1.

車速センサＶＳは、車速を単位時間当たりのパルス数として検出し、検出したパルス数に対応したアナログ電気信号を車速信号Ｖとして制御装置１２に送信する。なお、車速センサＶＳは、電動パワーステアリング装置１の専用センサであってもよいし、他のシステムの車速センサを利用してもよい。 The vehicle speed sensor VS detects the vehicle speed as the number of pulses per unit time, and transmits an analog electrical signal corresponding to the detected number of pulses as the vehicle speed signal V to the control device 12. The vehicle speed sensor VS may be a dedicated sensor for the electric power steering device 1 or may use a vehicle speed sensor of another system.

操舵トルクセンサはステアリング・ギアボックス６内に配設され、ドライバによる手動の操舵トルクの大きさおよび方向を検出する。そして、操舵トルクセンサは、検出した操舵トルクに対応したアナログ電気信号を操舵トルク信号Ｔとして制御装置１２に送信する。なお、操舵トルク信号Ｔは、大きさを示す操舵トルクとトルクの向きを示すトルク方向の情報を含む。トルク方向は操舵トルクのプラス値／マイナス値で表され、プラス値は操舵トルク方向が右方向であり、マイナス値は操舵トルク方向が左方向である。 The steering torque sensor is disposed in the steering gear box 6 and detects the magnitude and direction of the manual steering torque by the driver. Then, the steering torque sensor transmits an analog electric signal corresponding to the detected steering torque to the control device 12 as the steering torque signal T. The steering torque signal T includes information on the steering torque indicating the magnitude and the torque direction indicating the direction of the torque. The torque direction is represented by a plus value / minus value of the steering torque. The plus value is the steering torque direction to the right direction, and the minus value is the steering torque direction to the left direction.

電動機電流検出手段１４は、例えば、電動機８の各巻線ごとに設けられたカレントトランスフォーマ（ＣＴ）で形成され、電動機８に実際に流れる電動機電流ＩＭの大きさおよび方向を検出する。そして、電動機電流検出手段１４は、電動機電流ＩＭに対応した電動機電流信号ＩＭＯを制御装置１２にフィードバック（負帰還）する。 The motor current detection means 14 is formed of, for example, a current transformer (CT) provided for each winding of the motor 8, and detects the magnitude and direction of the motor current IM that actually flows through the motor 8. The motor current detection means 14 feeds back (negative feedback) the motor current signal IMO corresponding to the motor current IM to the control device 12.

電動機駆動手段１３は、電動機制御信号ＶＯに基づいて電動機電圧ＶＭを電動機８に印加して電動機８を駆動する。電動機駆動手段１３は、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号のデューティに応じて電動機駆動手段１３内のプリドライブ回路およびＦＥＴブリッジを介して電動機８の各巻線に例えば正弦波電流を通電してベクトル制御を行う。 The motor driving means 13 drives the motor 8 by applying the motor voltage VM to the motor 8 based on the motor control signal VO. For example, the motor driving means 13 applies a sine wave current to each winding of the motor 8 via a pre-drive circuit and an FET bridge in the motor driving means 13 in accordance with the duty of a PWM (Pulse Width Modulation) signal, for example. Take control.

次に、図１の制御装置１２について詳細に説明する。図２は、図１に示す電動パワーステアリング装置における制御装置とその周辺の構成を示すブロック図である。制御装置１２は、相電流検出手段２１、３相２軸変換手段２２、レゾルバ２３、角度算出手段２４、電動機速度算出手段２５、界磁電流手段２６、Ｑ軸ＰＩ制御手段２７、Ｄ軸ＰＩ制御手段２８、２軸３相変換手段２９、ＰＷＭ変換手段３０、および非干渉制御手段３１を備えた構成となっている。また、周辺機器として、電動機８、電動機駆動手段１３、および電流センサ１４ａ、１４ｂを有する電動機電流検出手段１４を備えている。なお、制御装置１２はＣＰＵからの指令信号によって動作を行うが、この図ではＣＰＵは図示されていない。 Next, the control device 12 of FIG. 1 will be described in detail. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control device and its surroundings in the electric power steering device shown in FIG. The control device 12 includes a phase current detection unit 21, a three-phase two-axis conversion unit 22, a resolver 23, an angle calculation unit 24, a motor speed calculation unit 25, a field current unit 26, a Q-axis PI control unit 27, and a D-axis PI control. The unit 28 includes a two-axis three-phase conversion unit 29, a PWM conversion unit 30, and a non-interference control unit 31. Further, as peripheral devices, there are provided an electric motor 8, electric motor driving means 13, and electric motor current detecting means 14 having current sensors 14a and 14b. The control device 12 operates in response to a command signal from the CPU, but the CPU is not shown in this figure.

このような制御装置１２は、２相回転磁束座標系（以下、ＤＱ座標系という）で表わされるベクトル制御によって指令トルクに応じた電動機８のベクトル制御を行っている。すなわち、ステアリング系Ｓのハンドルに加わる操舵トルクＴを操舵トルクセンサにより検出し、この検出した操舵トルクＴに応じたアシストトルクが得られるように、電動機８をベクトル制御することにより操舵のアシストを行っている。 Such a control device 12 performs vector control of the electric motor 8 according to the command torque by vector control represented by a two-phase rotating magnetic flux coordinate system (hereinafter referred to as a DQ coordinate system). That is, a steering torque T applied to the steering wheel of the steering system S is detected by a steering torque sensor, and steering assist is performed by vector control of the electric motor 8 so that an assist torque corresponding to the detected steering torque T is obtained. ing.

まず、図示しないＣＰＵ内において、操舵トルクセンサが検出して出力した操舵トルクＴ、操舵角速度、および車速センサＶＳが検出して出力した車速信号Ｖなどから指令トルクが求められ、さらに、この指令トルクはトルク電流変換によってＱ軸電流指令値に変換され、制御装置１２のＱ軸ＰＩ制御手段２７へ入力される。また、ＣＰＵからの指令信号と電動機速度算出手段２５からの速度信号が界磁電流手段２６へ入力され、Ｄ軸電流指令値に変換されてＤ軸ＰＩ制御手段２８へ入力される。 First, in a CPU (not shown), a command torque is obtained from a steering torque T detected and output by a steering torque sensor, a steering angular velocity, a vehicle speed signal V detected and output by a vehicle speed sensor VS, and the like. Is converted into a Q-axis current command value by torque current conversion, and input to the Q-axis PI control means 27 of the control device 12. A command signal from the CPU and a speed signal from the motor speed calculation means 25 are input to the field current means 26, converted into a D-axis current command value, and input to the D-axis PI control means 28.

また、電動機８の各相電流（例えば、Ｕ相電流ＩＵ、Ｗ相電流ＩＷ）が電動機電流検出手段１４の電流センサ（ＣＴ）１４ａ、１４ｂで検出され、相電流検出手段２１によって所定の周期でサンプリングされる。そして、相電流検出手段２１から出力された各相電流（ＩＵ、ＩＷ）は３相２軸変換手段２２へ入力される。一方、レゾルバ２３が検出した電動機８の回転位置は角度算出手段２４によって角度信号に変換され、その角度信号が３相２軸変換手段２２へ入力される。そして、３相２軸変換手段２２は、入力された角度信号に基づいて各相電流（ＩＵ、ＩＷ）をＤＱ変換してＤ軸電流（ＩＤ）とＱ軸電流（ＩＱ）を出力する。 Further, each phase current (for example, U phase current IU, W phase current IW) of the electric motor 8 is detected by the current sensors (CT) 14a, 14b of the electric motor current detecting means 14, and the phase current detecting means 21 at a predetermined cycle. Sampled. Each phase current (IU, IW) output from the phase current detection means 21 is input to the three-phase biaxial conversion means 22. On the other hand, the rotational position of the electric motor 8 detected by the resolver 23 is converted into an angle signal by the angle calculation unit 24, and the angle signal is input to the three-phase two-axis conversion unit 22. The three-phase biaxial conversion means 22 performs DQ conversion on each phase current (IU, IW) based on the input angle signal, and outputs a D-axis current (ID) and a Q-axis current (IQ).

次に、Ｑ軸ＰＩ制御手段２７は、ＣＰＵから入力されたＱ軸電流指令値とフィードバック系によって入力されたＱ軸電流（ＩＱ）とに基づいて、Ｐ（Proportional：比例）制御処理およびＩ（Integral：積分）制御処理を実行し、その結果としてＱ軸に対しての指令電圧ＶＱを生成して、この指令電圧ＶＱを２軸３相変換手段２９へ入力する。また、Ｄ軸ＰＩ制御手段２８は、界磁電流手段２６から入力されたＤ軸電流指令値とフィードバック系によって入力されたＤ軸電流（ＩＤ）とに基づいて、Ｐ（比例）制御処理およびＩ（積分）制御処理を実行し、その結果としてＤ軸に対しての指令電圧ＶＤを生成して、この指令電圧ＶＤを２軸３相変換手段２９へ入力する。 Next, the Q-axis PI control means 27 performs a P (Proportional) control process and I ((proportional) control processing based on the Q-axis current command value input from the CPU and the Q-axis current (IQ) input by the feedback system. Integral (integral) control processing is executed, and as a result, a command voltage VQ for the Q axis is generated, and this command voltage VQ is input to the two-axis three-phase conversion means 29. Further, the D-axis PI control means 28 performs P (proportional) control processing and I based on the D-axis current command value input from the field current means 26 and the D-axis current (ID) input by the feedback system. (Integration) control processing is executed, and as a result, a command voltage VD for the D axis is generated, and this command voltage VD is input to the biaxial three-phase conversion means 29.

すると、２軸３相変換手段２９は、これらの指令電圧ＶＱ、ＶＤに対してＤＱ逆変換を行って電動機８のＵ、Ｖ、Ｗの各相に対するそれぞれの指令電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷに変換する。そして、これらの指令電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷはＰＷＭ変換手段３０でＰＷＭデュ−ティ信号となり、このＰＷＭデューティ信号が電動機駆動手段１３内の図示しないプリドライブ回路およびＦＥＴブリッジ回路を制御する。これによって、ブラシレスモータなどの電動機８の各相巻線にはＰＷＭ制御された正弦波電流が通電され、電動機８に対して所定のベクトル制御を行う。 Then, the two-axis three-phase conversion means 29 performs DQ inverse conversion on these command voltages VQ and VD to convert the command voltages VU, VV and VW for the U, V and W phases of the electric motor 8. To do. Then, these command voltages VU, VV, VW is PWM Du the PWM converter 30 - becomes tee signal, the PWM duty signal to control the Purido live circuit and the FET bridge circuit (not shown) of the motor drive unit 13. As a result, a PWM-controlled sinusoidal current is applied to each phase winding of the electric motor 8 such as a brushless motor, and predetermined vector control is performed on the electric motor 8.

なお、非干渉制御手段３１は、Ｑ軸ＰＩ制御手段２７とＤ軸ＰＩ制御手段２８のように複数の制御入力と複数の制御量との間に相互干渉がある場合に、１つの制御入力の影響が１つの制御量だけに及ぶように相互干渉を絶つ働きをする。図２の例では、非干渉制御手段３１は、電動機角速度と電動機電流のフィードバックループを小さくする（つまり、フィードバックループの応答速度を早くする）ために用いられている。 It should be noted that the non-interference control means 31 has one control input when there is mutual interference between a plurality of control inputs and a plurality of control amounts as in the Q-axis PI control means 27 and the D-axis PI control means 28. It works to eliminate mutual interference so that the influence reaches only one control amount. In the example of FIG. 2, the non-interference control means 31 is used to reduce the feedback loop of the motor angular velocity and the motor current (that is, to increase the response speed of the feedback loop).

図３は、図２に示す電動パワーステアリング装置における電動機駆動手段１３と電動機電流検出手段１４の周辺を示す回路図である。図３では、電動機８として３相ブラシレスモータを駆動する駆動回路の例を示している。電動機駆動手段１３は、６個のＦＥＴ１〜６によって３相ブリッジ回路が構成されていて、図２のＰＷＭ変換手段３０からのＰＷＭ信号によって各ＦＥＴ１〜６を交互にスイッチングすることにより電動機８へ３相の交流電流を供給することができる。このような３相ブリッジ回路のＰＷＭ制御によって３相交流を生成することは周知の技術であるのでその説明は省略する。 FIG. 3 is a circuit diagram showing the periphery of the motor drive means 13 and the motor current detection means 14 in the electric power steering apparatus shown in FIG. FIG. 3 shows an example of a drive circuit that drives a three-phase brushless motor as the electric motor 8. The motor driving means 13 has a three-phase bridge circuit composed of six FETs 1 to 6, and the FETs 1 to 6 are alternately switched by the PWM signal from the PWM conversion means 30 of FIG. Phase alternating current can be supplied. Since it is a well-known technique to generate a three-phase alternating current by PWM control of such a three-phase bridge circuit, a description thereof will be omitted.

電動機電流検出手段１４は、３相ラインのうちＵ相とＷ相にそれぞれ電流センサ１４ａ，１４ｂが挿入された構成となっている。つまり、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相でブラシレスモータ（電動機８）を駆動する場合、３相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷのベクトル和はゼロ（すなわち、ＩＵ＋ＩＶ＋ＩＷ＝０）の関係があるので、３相ラインのうちＵ相とＷ相に電流センサ１４ａ，１４ｂを挿入すれば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相から電動機８へ供給される電流を検出することができる。
The motor current detection means 14 has a configuration in which current sensors 14a and 14b are respectively inserted in the U phase and the W phase of the three-phase line. That, U, V, when driving a bra Sile Sumota (electric motor 8) in the three-phase W, 3-phase currents IU, IV, since the vector sum of the IW zero (i.e., IU + IV + IW = 0 ) there is a relationship, 3 If current sensors 14a and 14b are inserted in the U phase and the W phase in the phase line, the current supplied to the motor 8 from each of the U phase, the V phase, and the W phase can be detected.

また、電流センサ１４ａが配置されているＵ相にはフェールセーフリレー３５ａが直列に挿入されて電動機８に接続され、電流センサ１４ｂが配置されているＷ相にはフェールセーフリレー３５ｂが直列に挿入されて電動機８に接続されている。これらのフェールセーフリレー３５ａ、３５ｂは、電動パワーステアリング装置の異常停止のときや通常停止を行うときに電動機８への通電を遮断するためのリレーである。 Further, a fail safe relay 35a is inserted in series in the U phase where the current sensor 14a is arranged and connected to the motor 8, and a fail safe relay 35b is inserted in series in the W phase where the current sensor 14b is arranged. And connected to the electric motor 8. These fail-safe relays 35a and 35b are relays for cutting off the power supply to the electric motor 8 when the electric power steering apparatus is abnormally stopped or normally stopped.

さらに、電流センサが配置されていないＶ相には抵抗などのインピーダンス素子３６が挿入されて電動機８に接続されている。通常、電流センサ１４ａ、１４ｂはＣＴ、シャント抵抗、またはホール素子などによって構成され、またフェールセーフリレーが配置されるため、各相のラインインピーダンスを揃えて３相電流をバランスさせるために、Ｕ相の電流センサ１４ａおよびＷ相の電流センサ１４ｂとインピーダンスがほぼ等しいインピーダンス素子３６を電流センサが配置されていないＶ相に挿入する。これによって、電動機８へ供給される３相電流のバランスを良好に保つことができる。 Further, an impedance element 36 such as a resistor is inserted into the V phase where no current sensor is arranged and connected to the electric motor 8. Usually, the current sensors 14a and 14b are configured by CT, shunt resistors, Hall elements, and the like, and a fail-safe relay is arranged. Therefore, in order to balance the line impedance of each phase and balance the three-phase current, the U-phase The impedance element 36 having substantially the same impedance as the current sensor 14a and the W-phase current sensor 14b is inserted into the V-phase where no current sensor is arranged. Thereby, the balance of the three-phase current supplied to the electric motor 8 can be kept good.

また、外部回路として、電動機８の駆動電源となるバッテリ１９から入力インピーダンス３７および入力リレー３８を介して電動機駆動手段１３の各ＦＥＴに電力が供給されるように配線されている。なお、図３の入力インピーダンス３７は、バッテリ１９から電動機駆動手段１３までの各要素のインピーダンスを等価的に表わしたものである。また、入力リレー３８は電動パワーステアリング装置を起動／停止するためのリレーである。 Further, the external circuit is wired so that electric power is supplied from the battery 19 serving as a driving power source of the electric motor 8 to each FET of the electric motor driving means 13 via the input impedance 37 and the input relay 38. The input impedance 37 in FIG. 3 represents equivalently the impedance of each element from the battery 19 to the motor drive means 13. The input relay 38 is a relay for starting / stopping the electric power steering apparatus.

図３のような構成により、バッテリ１９から供給された電力は３相のＦＥＴブリッジからなる電動機駆動手段１３でＰＷＭ制御され、ＩＵ，ＩＶ，ＩＷの３相電流によって電動機８をベクトル制御することができる。すなわち、Ｕ相の電流ＩＵとＷ相の電流ＩＷを電流センサ１４ａ，１４ｂで検出し、前記のように３相２軸変換（ＤＱ変換）してＤ軸電圧、Ｑ軸電圧を生成する。さらに、Ｄ軸電圧およびＱ軸電圧に基づいてＰＷＭ制御された３相電流が電動機８に供給されて電動機８をベクトル制御することができる。 With the configuration as shown in FIG. 3, the electric power supplied from the battery 19 is PWM-controlled by the electric motor drive means 13 comprising a three-phase FET bridge, and the electric motor 8 can be vector controlled by the three-phase currents of IU, IV and IW. it can. That is, the U-phase current IU and the W-phase current IW are detected by the current sensors 14a and 14b, and the three-phase two-axis conversion (DQ conversion) is performed as described above to generate the D-axis voltage and the Q-axis voltage. Further, the three-phase current PWM-controlled based on the D-axis voltage and the Q-axis voltage is supplied to the electric motor 8 so that the electric motor 8 can be vector-controlled.

ここで、フェールセーフリレー３５ａ、３５ｂが挿入されている相（つまり、Ｕ相およびＷ相）にそれぞれ電流センサ１４ａ，１４ｂが配置されているので、フェールセーフリレー３５ａ、３５ｂの通電／遮断状態を確実に検出することができる。つまり、フェールセーフリレー３５ａ、３５ｂが、ＯＦＦ状態のままになるようなＯＦＦ故障や接点抵抗が高くなるようなＯＮ故障を生じた場合には、それぞれ対応する電流センサ１４ａ，１４ｂが正常時とは異なる電流を検出するので、確実にフェールセーフリレー３５ａ、３５ｂの故障を検出することができる。 Here, since the current sensors 14a and 14b are respectively arranged in the phases (that is, the U phase and the W phase) in which the fail safe relays 35a and 35b are inserted, the energization / cutoff state of the fail safe relays 35a and 35b is determined. It can be detected reliably. That is, when the fail-safe relays 35a and 35b have an OFF failure that remains in an OFF state or an ON failure that increases the contact resistance, the corresponding current sensors 14a and 14b are normal. Since different currents are detected, the failure of the fail-safe relays 35a and 35b can be reliably detected.

これによって、いずれかのフェールセーフリレー３５ａ、３５ｂがＯＦＦ故障やＯＮ故障を起こした状態で電動機８（つまり、３相ブラシレスモータ）が２相運転で回転しているときでも、直ちに異常状態を検知することができる。また、電流センサ１４ａ，１４ｂまたはフェールセーフリレーの配置されていない相（つまり、Ｖ相）には電流センサ１４ａ，１４ｂまたはフェールセーフリレーとほぼ等しいインピーダンス素子３６が挿入されているので、３相電流のバランスによって各相の電機子に均一な電力が供給されるため、電動機８は滑らかに回転駆動することができる。 As a result, even when one of the fail-safe relays 35a, 35b has an OFF failure or an ON failure, even when the motor 8 (that is, a three-phase brushless motor) rotates in two-phase operation, an abnormal state is immediately detected. can do. Further, since the impedance element 36 that is substantially equal to the current sensors 14a, 14b or the fail safe relay is inserted in the phase where the current sensors 14a, 14b or the fail safe relay is not arranged (that is, the V phase), the three-phase current Since the uniform power is supplied to the armature of each phase by the balance, the electric motor 8 can be smoothly rotated.

また、Ｕ相のラインに電流センサ１４ａとフェールセーフリレー３５ａの組が挿入され、Ｗ相のラインに電流センサ１４ｂとフェールセーフリレー３５ｂの組が挿入されているので、電動機駆動手段１３のＦＥＴ１とＦＥＴ６とをＯＮして図の破線のようにＵ相とＷ相のラインに通電すれば、一度の通電によって電流センサ１４ａ，１４ｂの故障チェックとフェールセーフリレー３５ａ、３５ｂの故障チェックを行うことができる。これによって、効率的かつ短時間に電流センサおよびフェールセーフリレーの故障チェックを行うことができるので、メンテナンス性に優れた電動パワーステアリング装置を実現することができる。 Moreover, since the set of the current sensor 14a and the fail safe relay 35a is inserted into the U-phase line and the set of the current sensor 14b and the fail safe relay 35b is inserted into the W-phase line, the FET 1 of the motor driving means 13 If the FET 6 is turned on and the U-phase and W-phase lines are energized as indicated by the broken lines in the figure, the failure check of the current sensors 14a and 14b and the failure check of the fail-safe relays 35a and 35b can be performed by a single energization. it can. As a result, failure check of the current sensor and the fail safe relay can be performed efficiently and in a short time, so that an electric power steering device with excellent maintainability can be realized.

すなわち、本発明の電動パワーステアリング装置によれば、３相ラインのうち２つのラインにのみそれぞれ電流センサとフェールセーフリレーを直列に配置しているので、フェールセーフリレーの故障を確実に検出することができる。さらに、電流センサまたはフェールセーフリレーのないラインにも電流センサまたはフェールセーフリレーと同じインピーダンス値を持つインピーダンス素子が挿入されているので、３相ブラシレスモータに供給する３相電流のバランスを保つことができ、３相ブラシレスモータの回転駆動をスムーズに行うことができる。 That is, according to the electric power steering apparatus of the present invention, since the current sensor and the fail safe relay are arranged in series only on two of the three-phase lines, the failure of the fail safe relay can be reliably detected. Can do. Furthermore, since an impedance element having the same impedance value as that of the current sensor or fail-safe relay is inserted into a line without the current sensor or fail-safe relay, the balance of the three-phase current supplied to the three-phase brushless motor can be maintained. In addition, the three-phase brushless motor can be smoothly driven to rotate.

前記実施形態は、中性線Ｎを設けていない３相電動機について説明したが、これに限られず、５相電動機等の多相電動機にも適用可能である。なお、本発明は、ステアリング系Ｓにおけるステアリングホイールと前輪（転動輪）とが機械的に切り離されたステアバイワイヤ（Steer＿By＿Wire）にも適用可能である。 Although the said embodiment demonstrated the three-phase motor which does not provide the neutral wire N, it is not restricted to this, It is applicable also to multiphase motors, such as a five-phase motor. Note that the present invention is also applicable to steer-by-wire (Steer_By_Wire) in which the steering wheel and the front wheels (rolling wheels) in the steering system S are mechanically separated.

本発明の実施形態に適用される電動パワーステアリング装置の構成図である。It is a lineblock diagram of an electric power steering device applied to an embodiment of the present invention. 図１に示す電動パワーステアリング装置における制御装置とその周辺の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control apparatus in the electric power steering apparatus shown in FIG. 1, and the structure of the periphery. 図２に示す電動パワーステアリング装置における電動機駆動手段と電動機電流検出手段の周辺を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing the periphery of motor driving means and motor current detection means in the electric power steering apparatus shown in FIG. 2. 他の電動パワーステアリング装置における制御装置とその周辺の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus in other electric power steering apparatuses, and its periphery.

符号の説明Explanation of symbols

１…電動パワーステアリング装置
２…手動操舵力発生手段
３…ステアリングホイール
４…ステアリング軸
５…連結軸
５ａ、５ｂ…自在継ぎ手
６…ステアリング・ギアボックス
７…ラック＆ピニオン機構
７ａ…ピニオン
８…電動機
９…ラック軸
１０…タイロッド
１１…ボールねじ機構
１２…制御装置
１３…電動機駆動手段
１４…電動機電流検出手段
１４ａ，１４ｂ，１１４ａ，１１４ｂ…電流センサ（電流検出手段）
１５…電動機電圧検出手段
１９，１４１…バッテリ
２１…相電流検出手段
２２…３相２軸変換手段
２３…レゾルバ
２４…角度算出手段
２５…電動機速度算出手段
２６…界磁電流手段
２７…Ｑ軸ＰＩ制御手段
２８…Ｄ軸ＰＩ制御手段
２９…２軸３相変換手段
３０…ＰＷＭ変換手段
３１…非干渉制御手段
３５ａ，３５ｂ，１４０ａ，１４０ｂ…フェールセーフリレー（開閉手段）
３６…インピーダンス素子
３７，１４２…入力インピーダンス
３８，１４３…入力リレー
１１３…駆動回路
Ｓ…ステアリング系
ＶＳ…車速センサ
Ｗ…前輪 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering apparatus 2 ... Manual steering force generation means 3 ... Steering wheel 4 ... Steering shaft 5 ... Connection shaft 5a, 5b ... Universal joint 6 ... Steering gear box 7 ... Rack & pinion mechanism 7a ... Pinion 8 ... Electric motor 9 ... rack shaft 10 ... tie rod 11 ... ball screw mechanism 12 ... control device 13 ... electric motor drive means 14 ... electric motor current detection means 14a, 14b, 114a, 114b ... current sensor (current detection means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Electric motor voltage detection means 19, 141 ... Battery 21 ... Phase current detection means 22 ... Three phase 2 axis conversion means 23 ... Resolver 24 ... Angle calculation means 25 ... Electric motor speed calculation means 26 ... Field current means 27 ... Q axis PI Control means 28 ... D-axis PI control means 29 ... 2-axis 3-phase conversion means 30 ... PWM conversion means 31 ... Non-interference control means 35a, 35b, 140a, 140b ... Fail-safe relay (open / close means)
36 ... Impedance elements 37, 142 ... Input impedance 38, 143 ... Input relay 113 ... Drive circuit S ... Steering system VS ... Vehicle speed sensor W ... Front wheel

Claims

ブリッジ回路を構成する複数のスイッチング素子のスイッチング動作によってステアリング系に操舵力を付与するブラシレスモータを駆動する電動機駆動手段を備え、前記電動機駆動手段が操舵入力の大きさに対応した目標電流に基づいて前記ブラシレスモータを駆動する電動パワーステアリング装置であって、
前記電動機駆動手段と前記ブラシレスモータとを接続する複数のラインのうち、任意の１本のラインを除く他の複数のラインに電流検出手段と自己のラインを開閉する開閉手段との双方が直列に挿入され、前記任意の１本のラインには、前記電流検出手段とインピーダンス値がほぼ等しいインピーダンス素子が挿入され、前記電流検出手段と前記開閉手段とが直列に挿入されたラインに所定の電流を通電して、当該電流検出手段及び当該開閉手段の正常／異常判定を行うことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An electric motor driving means for driving a brushless motor that applies a steering force to the steering system by switching operations of a plurality of switching elements constituting the bridge circuit is provided, and the electric motor driving means is based on a target current corresponding to the magnitude of the steering input. An electric power steering device for driving the brushless motor,
Of the plurality of lines connecting the electric motor driving means and the brushless motor, both the current detecting means and the opening / closing means for opening and closing the own line are connected in series to a plurality of lines other than any one line. An impedance element having an impedance value substantially equal to that of the current detection means is inserted in the arbitrary one line, and a predetermined current is applied to the line in which the current detection means and the switching means are inserted in series. An electric power steering apparatus characterized by energizing to determine whether the current detection means and the opening / closing means are normal or abnormal .

前記複数のラインは３相ラインであ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。 The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the plurality of lines are three-phase lines.

前記３相ラインのうち、前記電流検出手段と前記開閉手段とが直列に挿入された２つのラインに所定の電流を通電して、当該電流検出手段および当該開閉手段の正常／異常判定を行う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装置。 Of the three-phase lines, a predetermined current is passed through two lines in which the current detection means and the opening / closing means are inserted in series to determine whether the current detection means and the opening / closing means are normal or abnormal. The electric power steering apparatus according to claim 2.