特許 7186809 電動パワーステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-01

(45)【発行日】2022-12-09

(54)【発明の名称】電動パワーステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 5/04 20060101AFI20221202BHJP

   B62D 6/00 20060101ALI20221202BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20221202BHJP

   B62D 119/00 20060101ALN20221202BHJP

【ＦＩ】

B62D5/04

B62D6/00

B62D101:00

B62D119:00

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021018816

(22)【出願日】2021-02-09

(65)【公開番号】P2022121858

(43)【公開日】2022-08-22

【審査請求日】2021-09-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001081

【氏名又は名称】弁理士法人クシブチ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浜本 恭司

(72)【発明者】

【氏名】栗林 隆司

(72)【発明者】

【氏名】村重 誠悟

(72)【発明者】

【氏名】井手 博仁

(72)【発明者】

【氏名】今福 英紀

(72)【発明者】

【氏名】寺西 諒人

(72)【発明者】

【氏名】三好 竜平

(72)【発明者】

【氏名】眞野 雄貴

【審査官】瀬戸 康平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１３８５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２７４４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６８３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２５２９９８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ５／０４

Ｂ６２Ｄ ６／００

Ｂ６２Ｄ １０１／００

Ｂ６２Ｄ １１９／００

Ｂ６０Ｗ １０／００

Ｂ６０Ｗ ３０／００

Ｂ６０Ｗ ６０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、
前記モータに３相の交流電力を供給する駆動装置と、
前記駆動装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置に、イグニッションスイッチを経由せず前記制御装置に電源を供給する第１電源供給路と、前記イグニッションスイッチを経由して前記制御装置に電源を供給する第２電源供給路と、が接続され、
前記制御装置は、前記第１電源供給路の失陥を検知した場合に前記第２電源供給路から供給される電源によって動作し、前記モータにより電磁ブレーキを発生させる、
電動パワーステアリング装置。

【請求項2】

前記第１電源供給路は、前記制御装置を車両のバッテリに接続する回路を有する、請求項１記載の電動パワーステアリング装置。

【請求項3】

前記駆動装置は、前記第１電源供給路の前記回路とともに車両のバッテリに接続され、前記モータに電力を供給し、
前記制御装置は、前記第１電源供給路の失陥を検知した場合に、前記モータを短絡させることにより電磁ブレーキを発生させる、請求項２記載の電動パワーステアリング装置。

【請求項4】

前記制御装置は、前記第１電源供給路と前記第２電源供給路の供給電圧を比較し、予め設定された電圧値以上の差が生じた場合に、前記第１電源供給路の失陥を検知する、請求項１から３のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。

【請求項5】

前記駆動装置は、前記モータに電磁ブレーキを発生させてから所定時間が経過した場合、前記モータの電磁ブレーキを解除させる、請求項１から４のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。

【請求項6】

操向ハンドルに対する把持操作を検知する検知部を備え、
前記制御装置は、前記モータの電磁ブレーキの作動中に、前記操向ハンドルに対する把持操作が検知された場合に、前記モータの電磁ブレーキを解除させる、請求項１から５のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。

【請求項7】

操向ハンドルに対する把持操作を検知する検知部を備え、
前記制御装置は、前記操向ハンドルに対する把持操作が検知されている状態で、前記第１電源供給路の失陥を検知した場合は、前記モータに電磁ブレーキを発生させない、請求項１から６のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。

【請求項8】

前記制御装置は、前記第１電源供給路の失陥を検知した場合に、操向ハンドルに対する把持操作を行うことを通知する通知制御を行う、請求項１から７のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の電動パワーステアリング装置において、操舵補助トルクを発生中にセンサの異常等が発生した場合に、電動機の端子間を所定時間短絡させて、電動機を停止させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の電動パワーステアリング装置によれば、電動機を停止させる際に、ステアリングホイールを中立状態に戻そうとする力を抑制する、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平９－２９０７６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、車両において電源を失陥させる異常が発生した場合、電動パワーステアリング装置を制御できず、上述のように電磁ブレーキを用いて車両の操舵を安定させることができない。例えば、車両に搭載された走行支援システムによって電動パワーステアリングが自動操舵され、運転者が操向ハンドルを把持していない、いわゆるハンズオフ時に電動パワーステアリング装置に異常が発生した場合、運転者が操向ハンドルを把持するまでの間に車両が意図せぬ方向に移動する可能性がある。このため、車両の異常発生時であっても電動パワーステアリング装置の制御装置を動作可能とする技術が望まれていた。
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、運転者が操作していないときに車両の電源が失陥した状態となっても、車両が意図しない方向へ移動することを抑制可能な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。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するための第１態様として、モータと、前記モータに３相の交流電力を供給する駆動装置と、前記駆動装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置に、イグニッションスイッチを経由せず前記制御装置に電源を供給する第１電源供給路と、前記イグニッションスイッチを経由して前記制御装置に電源を供給する第２電源供給路と、が接続され、前記制御装置は、前記第１電源供給路の失陥を検知した場合に前記第２電源供給路から供給される電源によって動作し、前記モータにより電磁ブレーキを発生させる、電動パワーステアリング装置が挙げられる。

【0006】

上記電動パワーステアリング装置において、前記第１電源供給路は、前記制御装置を車両のバッテリに接続する回路を有する構成としてもよい。

【0007】

上記電動パワーステアリング装置において、前記駆動装置は、前記第１電源供給路の前記回路とともに車両のバッテリに接続され、前記モータに電力を供給し、前記制御装置は、前記第１電源供給路の失陥を検知した場合に、前記モータを短絡させることにより電磁ブレーキを発生させる構成としてもよい。

【0008】

上記電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、前記第１電源供給路と前記第２電源供給路の供給電圧を比較し、予め設定された電圧値以上の差が生じた場合に、前記第１電源供給路の失陥を検知する構成としてもよい。

【0009】

上記電動パワーステアリング装置において、前記駆動装置は、前記モータに電磁ブレーキを発生させてから所定時間が経過した場合、前記モータの電磁ブレーキを解除させる構成としてもよい。

【0010】

上記電動パワーステアリング装置において、操向ハンドルに対する把持操作を検知する検知部を備え、前記制御装置は、前記モータの電磁ブレーキの作動中に、前記操向ハンドルに対する把持操作が検知された場合に、前記モータの電磁ブレーキを解除させる構成としてもよい。

【0011】

上記電動パワーステアリング装置において、操向ハンドルに対する把持操作を検知する検知部を備え、前記制御装置は、前記操向ハンドルに対する把持操作が検知されている状態で、前記第１電源供給路の失陥を検知した場合は、前記モータに電磁ブレーキを発生させない構成としてもよい。

【0012】

上記電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、前記第１電源供給路の失陥を検知した場合に、操向ハンドルに対する把持操作を行うことを通知する通知制御を行う構成としてもよい。

【発明の効果】

【0013】

上記構成によれば、イグニッションスイッチを経由する電源を用いて、車両の電源が失陥した状態となっても電動パワーステアリング装置を制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】電動パワーステアリング装置の概略構成図。

【図2】電動パワーステアリング装置の要部の回路構成を示す図。

【図3】電動パワーステアリング装置の動作を示す説明図。

【図4】電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0015】

［１．電動パワーステアリング装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係るパワーステアリング装置１０の概略構成図である。図２は、パワーステアリング装置１０の要部の回路構成を示す図である。

【0016】

パワーステアリング装置１０は、車両に搭載され、車両の操舵を行う装置である。以下の説明では、パワーステアリング装置１０が四輪自動車に搭載された場合を一例として説明する。パワーステアリング装置１０は、車両の運転者が操作する操向ハンドル１２（ステアリングホイール）を備える。パワーステアリング装置１０は、操向ハンドル１２が操作されることに応じて、後述するモータ２２によってアシストトルクを発生させ、運転者による操舵を補助する。また、パワーステアリング装置１０は、車両に搭載される走行支援システムの有する走行支援ＥＣＵからの指示に基づき自動制御される。走行支援システムの作動時には、走行支援ＥＣＵから指示された目標舵角と、舵角センサの検出値と、車速センサの検出値とに基づいて、舵角が目標舵角となるように、モータのトルクを制御する。走行支援システムは、運転者による操向ハンドル１２の操作量を超える操舵、及び、操向ハンドル１２の操作によらない操舵を実行することにより、運転者が操向ハンドル１２から手を離す、いわゆるハンズオフの状態での走行を可能とする。
図１に示すように、パワーステアリング装置１０は、操向ハンドル１２と、ステアリングシャフト１４と、ラック軸１６と、タイロッド１８と、転舵輪としての左右の前輪２０とを有する。ステアリングシャフト１４、ラック軸１６及びタイロッド１８は、マニュアル操舵系を構成する。マニュアル操舵系は、操向ハンドル１２に対する運転者の操舵動作を前輪２０に直接伝達する。

【0017】

マニュアル操舵系の構成を説明する。
ステアリングシャフト１４は、操向ハンドル１２に一体結合されたメインステアリングシャフト５２と、ラック＆ピニオン機構のピニオン５６が設けられたピニオン軸５４と、メインステアリングシャフト５２及びピニオン軸５４を連結するユニバーサルジョイント５８とを備える。

【0018】

ピニオン軸５４はその上部、中間部、下部を軸受６０ａ、６０ｂ、６０ｃによって支持されており、ピニオン５６はピニオン軸５４の下端部に設けられている。ピニオン５６は、車幅方向に往復動可能なラック軸１６のラック歯６２に噛合する。

【0019】

運転者が操向ハンドル１２を操作することによって生じた回転力、すなわち操舵トルクＴｒは、メインステアリングシャフト５２及びユニバーサルジョイント５８を介してピニオン軸５４に伝達される。操舵トルクＴｒは、ピニオン軸５４のピニオン５６及びラック軸１６のラック歯６２により推力に変換され、この推力がラック軸１６を車幅方向に変位させる。ラック軸１６の変位に伴ってタイロッド１８が前輪２０を転舵させ、車両の向きが変化する。

【0020】

パワーステアリング装置１０は、モータ２２と、ウォームギア２４と、ウォームホイールギア２６と、トルクセンサ２８と、舵角センサ３２と、インバータ３６と、制御装置５０とを有する。インバータ３６は、車両が搭載するバッテリ３４に接続される。

【0021】

モータ２２、ウォームギア２４及びウォームホイールギア２６は、アシスト駆動系を構成する。アシスト駆動系は、運転者の操舵を補助する操舵アシスト力を生成する。トルクセンサ２８、舵角センサ３２、インバータ３６、及び制御装置５０は、アシスト制御系を構成する。アシスト制御系は、アシスト駆動系を制御する。

【0022】

アシスト駆動系について説明する。
モータ２２は、ウォームギア２４及びウォームホイールギア２６を介してラック軸１６に連結されている。すなわち、モータ２２の出力軸２２ａは、ウォームギア２４に連結されている。ウォームギア２４と噛合するウォームホイールギア２６は、ピニオン軸５４に形成され、ピニオン軸５４はラック軸１６に連結されている。

【0023】

本実施形態のモータ２２は、３相交流ブラシレス式である。モータ２２には、制御装置５０に制御されるインバータ３６を介して、バッテリ３４から電力が供給される。モータ２２は、インバータ３６から供給される電力に応じた駆動力を生成する。モータ２２の駆動力は、出力軸２２ａ、ウォームギア２４及びピニオン軸５４を介してラック軸１６に伝達される。モータ２２の駆動力は操舵アシスト力として作用し、運転者の操舵を補助する。

【0024】

アシスト制御系を構成するトルクセンサ２８は、ピニオン軸５４の中間部の軸受６０ｂと上部の軸受６０ａとの間に設けられ、磁歪に起因する磁気特性の変化に基づいて操舵トルクＴｒを検出し、制御装置５０に出力する。
舵角センサ３２は、操向ハンドル１２の舵角θｓを検出し、制御装置５０に出力する。

【0025】

操舵トルクＴｒＶ及び舵角θｓは、制御装置５０においてフィードフォワード制御に用いられる。

【0026】

インバータ３６は、３相フルブリッジ型の構成を有する。インバータ３６は、直流／交流変換を行い、バッテリ３４からの直流を３相の交流に変換してモータ２２に供給する。インバータ３６は、駆動装置の一例に対応する。

【0027】

図２に示すように、インバータ３６は、３相の相アーム８４ｕ、８４ｖ、８４ｗを有する。Ｕ相アーム８４ｕは、上アーム素子８６ｕ及び下アーム素子８８ｕにより構成される。上アーム素子８６ｕ、及び、下アーム素子８８ｕは、それぞれＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴで構成されるスイッチング素子とダイオードを備える。

【0028】

同様に、Ｖ相アーム８４ｖは、上アーム素子８６ｖ及び下アーム素子８８ｖにより構成され、Ｗ相アーム８４ｗは上アーム素子８６ｗ及び下アーム素子８８ｗにより構成される。Ｖ相アーム８４ｖ及びＷ相アーム８４ｗを構成する各アーム素子は、ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴで構成されるスイッチング素子にダイオードを組み合わせて構成される。

【0029】

上アーム素子８６ｕ、８６ｖ、８６ｗは、制御装置５０からの駆動信号ＵＨ、ＶＨ、ＷＨにより駆動される。下アーム素子８８ｕ、８８ｖ、８８ｗは、制御装置５０からの駆動信号ＵＬ、ＶＬ、ＷＬにより駆動される。

【0030】

Ｕ相アーム８４ｕの中点はモータ２２のＵ相に接続され、Ｖ相アーム８４ｖの中点はモータ２２のＶ相に接続され、Ｗ相アーム８４ｗの中点はモータ２２のＷ相に接続される。
インバータ３６は、制御装置５０が出力する駆動信号ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、ＵＬ、ＶＬ、ＷＬに従って、各アーム素子がスイッチングを行うことによって、モータ２２に３相交流電流を供給し、モータ２２を回転させる。

【0031】

制御装置５０は、プロセッサーと、プロセッサーが処理するデータを記憶するメモリーとを備えて構成される。具体的には、制御装置５０は、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、ＭＰＵ等で構成される。制御装置５０は、例えば、プロセッサーによりプログラムを実行することにより各種機能を実現する。制御装置５０は、制御装置５０の機能がプログラムされたハードウェアで構成されてもよい。

【0032】

制御装置５０は、インバータ３６を制御することにより、モータ２２に電磁ブレーキを発生させることができる。制御装置５０は、インバータ３６の上アーム素子８６ｕ、８６ｖ、８６ｗを全てオープンにし、下アーム素子８８ｕ、８８ｖ、８８ｗの全てをＧＮＤに短絡させる。この状態では、モータ２２は回転を停止し、さらに、出力軸２２ａを回転させる外力を制動する。すなわち、モータ２２は、出力軸２２ａ、ウォームギア２４、及びウォームホイールギア２６を介して、ピニオン５６の回転を制止する。これにより、パワーステアリング装置１０がロックされて、前輪２０の転舵が抑制されるので、前輪２０の接地面からの入力によって車両の挙動が急変することを防止あるいは抑制できる。

【0033】

［２．制御装置の電力供給］
ここで、制御装置５０に電力を供給する構成を説明する。
パワーステアリング装置１０には、制御装置５０の電源として、車両の主電源に繋がる＋Ｂ電源１０２およびイグニッション電源（以下、ＩＧ電源と表記する）１０４が接続される。

【0034】

＋Ｂ電源１０２は、バッテリ３４に不図示のヒューズを介して接続される。バッテリ３４には、車両が備える発電装置等が接続される。詳細には、内燃機関で構成されるエンジンを有する車両においては、エンジンにより駆動されるジェネレータを含む回路がバッテリ３４に接続される。駆動用のバッテリを搭載する車両においては、電圧変換回路を含む回路を介して、駆動用のバッテリがバッテリ３４に接続される。＋Ｂ電源１０２は、バッテリ３４、及び、バッテリ３４に給電する上記の回路に接続される電源である。
ＩＧ電源１０４は、車両のイグニッションスイッチを経由して供給される。イグニッションスイッチは、例えばイグニッションリレーを経由して、バッテリ３４に接続される。

【0035】

図２に示すように、＋Ｂ電源１０２にはチョークコイル４０を介して電源ライン４２が接続される。電源ライン４２には、インバータ３６の上アーム素子８６ｕ、８６ｖ、８６ｗが接続される。インバータ３６は、電源ライン４２から供給される電力によりモータ２２を駆動する。電源ライン４２はキャパシタ４４を介してＧＮＤに接続される。

【0036】

電源ライン４２には、逆接続防止用のＦＥＴ３８が設けられる。ＦＥＴ３８は、チョークコイル４０と、インバータ３６が接続されるノード４６との間に配置される。ＦＥＴ３８のゲートには制御装置５０が接続される。制御装置５０は、ＦＥＴ３８のオン／オフを切り替えることにより、インバータ３６の動作中にインバータ３６から＋Ｂ電源１０２へ流れる電流を遮断する。

【0037】

制御装置５０には、レギュレータ６８を介して、第１電源供給路７０、及び、第２電源供給路８０が接続される。第１電源供給路７０は、電源ライン４２に接続されるスイッチング素子７２と、スイッチング素子７４と、ダイオード７６とを含む。スイッチング素子７４はＩＧ電源１０４に接続され、ＩＧ電源１０４の電圧が閾値より高くなるとスイッチング素子７４がオンになり、スイッチング素子７２をオンに切り替える。これにより、電源ライン４２から、スイッチング素子７２及びダイオード７６を経由して、レギュレータ６８に電流が流れて、制御装置５０に電力が供給される。

【0038】

第２電源供給路８０は、ＩＧ電源１０４に接続される。第２電源供給路８０は、ダイオード８２を有する。つまり、ＩＧ電源１０４とレギュレータ６８とがダイオード８２を介して接続される。ダイオード８２とレギュレータ６８との間のノード７８には第１電源供給路７０が接続される。このため、＋Ｂ電源１０２とＩＧ電源１０４の電位差により、第１電源供給路７０からレギュレータ６８に電流が流れる間は、第２電源供給路８０から制御装置５０への電流が流れない。第１電源供給路７０からレギュレータ６８へ電流が流れず、ＩＧ電源１０４がオンの状態で、第２電源供給路８０からレギュレータ６８へ電流が流れる。このように、第２電源供給路８０は、＋Ｂ電源１０２が失陥した場合に制御装置５０へ電力を供給するバイパスフィーダ回路である。

【0039】

＋Ｂ電源１０２の失陥とは、＋Ｂ電源１０２が完全に供給されない状態に限らず、＋Ｂ電源１０２から制御装置５０に通常の電源供給ができない状態を含む。例えば、＋Ｂ電源１０２が遮断される場合、及び、＋Ｂ電源１０２の電圧が所定値以下に低下する場合を含む。

【0040】

パワーステアリング装置１０を搭載した車両において、バッテリ３４からパワーステアリング装置１０に電力を供給する電源ラインが短絡し、或いは、オープンになった場合、＋Ｂ電源１０２が失陥する。この場合は、パワーステアリング装置１０への＋Ｂ電源１０２の供給そのものに支障が生じる。また、パワーステアリング装置１０の内部において、チョークコイル４０等の回路素子の接続部に剥離を生じた場合や、キャパシタ４４の短絡が発生した場合等に、＋Ｂ電源１０２の失陥を招く。これらの場合には、パワーステアリング装置１０に＋Ｂ電源１０２が供給されているが、第１電源供給路７０から制御装置５０への電源供給ができない状態となる。これらのいずれも、制御装置５０は、＋Ｂ電源１０２が失陥したと判定する。

【0041】

＋Ｂ電源１０２が失陥すると、第１電源供給路７０から制御装置５０への電力供給が停止する。本実施形態のパワーステアリング装置１０は、＋Ｂ電源１０２が失陥した場合に、第２電源供給路８０によって制御装置５０に電力を供給できる。このため、制御装置５０がインバータ３６を制御し、モータ２２に電磁ブレーキを発生させて、車両姿勢の急変を防止または抑制できる。

【0042】

＋Ｂ電源１０２が失陥した場合はインバータ３６の電源が失われるため、モータ２２によりアシストトルクを発生させることができない。このような場合であっても、制御装置５０によって下アーム素子８８ｕ、８８ｖ、８８ｗを短絡させて、モータ２２に電磁ブレーキを発生させることは可能である。電磁ブレーキは、路面から前輪２０への入力や、操舵に対する戻り力に抵抗を与え、車両姿勢の急変を抑制する。

【0043】

また、仮に、＋Ｂ電源１０２が失陥したときに、運転者が操向ハンドル１２を把持していれば、運転者が操向ハンドル１２を操作して車両を安定させることができる。一方、走行支援システムが作動しており、運転者が操向ハンドル１２を把持していない、いわゆるハンズオフの状態で＋Ｂ電源１０２が失陥すると、運転者の操作が間に合わない可能性が考えられる。詳細には、ハンズオフの状態で、電源の失陥に対処するため運転者が操向ハンドル１２を把持するまでの間に、車両の走行に伴いパワーステアリング装置１０の操舵状態が変化することがある。本実施形態のパワーステアリング装置１０によれば、＋Ｂ電源１０２の失陥が発生してから運転者が操向ハンドル１２を把持するまでの間、電磁ブレーキを発生させることによって車両姿勢の急変を抑制できる。

【0044】

制御装置５０の電源として第１電源供給路７０に加えて第２電源供給路８０を利用する構成は、例えば、＋Ｂ電源１０２のバックアップ電源として新たなバッテリを車両に搭載する場合に比べ、車両の重量増や大型化を招かないという利点がある。

【0045】

［３．電源失陥の検知］
＋Ｂ電源１０２の失陥の検知について説明する。
図２に示すように、制御装置５０には、Ｖｓ＿ＡＤ及びＩＧ＿ＡＤが入力される。Ｖｓ＿ＡＤは＋Ｂ電源１０２の電圧のアナログ値であり、例えば、ＦＥＴ３８とキャパシタ４４との間のノード４８において検出される。ＩＧ＿ＡＤはＩＧ電源１０４の電圧のアナログ値であり、例えばＩＧ電源１０４と第２電源供給路８０の間で検出される。Ｖｓ＿ＡＤは第１電源供給路７０の供給電圧に相当し、ＩＧ＿ＡＤは第２電源供給路８０の供給電圧に相当する。

【0046】

制御装置５０は、Ｖｓ＿ＡＤとＩＧ＿ＡＤとを比較し、Ｖｓ＿ＡＤとＩＧ＿ＡＤの差が、予め設定された閾値より大きい場合に、＋Ｂ電源１０２の失陥を検知する。この方法では、例えば、チョークコイル４０の接合部の剥離やキャパシタ４４の短絡に起因する＋Ｂ電源１０２の失陥を確実に検知できる。

【0047】

制御装置５０は、ＦＥＴ３８のゲート－ソース間のリーク抵抗に基づき、＋Ｂ電源１０２の失陥を検知してもよい。例えば、キャパシタ４４の短絡が発生した場合、ＦＥＴ３８がゲートオフの状態で流れるリーク電流が大きくなる。制御装置５０は、リーク電流の増大を検知することにより、キャパシタ４４が短絡したことを検知し、＋Ｂ電源１０２が失陥したと判定することも可能である。

【0048】

［４．制御装置の動作］
制御装置５０の動作を説明する。以下の説明では、制御装置５０が＋Ｂ電源１０２の失陥を判定する動作として、ＩＧ＿ＡＤとＶｓ＿ＡＤを比較する方法を採用した例を示す。

【0049】

図３は、パワーステアリング装置１０の動作を示す説明図である。図３には、（ａ）ＩＧ＿ＡＤ電圧の変化、（ｂ）Ｖｓ＿ＡＤの変化、（ｃ）制御装置５０のＮＧ判定カウンタの値について、経時的変化を示す。また、図３には、（ｄ）制御装置５０の制御モードの変化を合わせて示す。

【0050】

ＮＧ判定カウンタは、制御装置５０が、Ｖｓ＿ＡＤの低下を検知してからの時間をカウントする機能である。ＮＧ判定カウンタのカウント値は、Ｖｓ＿ＡＤの低下を検知してからの経過時間を示す。制御装置５０は、ＮＧ判定カウンタのカウント値が、予め設定された閾値Ｔｈに達すると、＋Ｂ電源１０２が失陥したと判定する。

【0051】

図３には、制御装置５０の制御モードとして、パワーステアリング装置１０の通常動作中に実行する通常動作モードＳＴ１、インバータ３６の下アーム素子８８ｕ、８８ｖ、８８ｗを短絡させる三相短絡制御ＳＴ２、及び、ゲートオフモードＳＴ３を示す。三相短絡制御ＳＴ２はモータ２２の電磁ブレーキを作動させる制御モードである。ゲートオフモードＳＴ３は、モータ２２の電磁ブレーキを解除する制御モードである。ゲートオフモードＳＴ３、制御装置５０は、インバータ３６の下アーム素子８８ｕ、８８ｖ、８８ｗをオフにする。

【0052】

＋Ｂ電源１０２及びＩＧ電源１０４が正常な状態では、ＩＧ＿ＡＤとＶｓ＿ＡＤの差は小さい。＋Ｂ電源１０２の異常が発生すると（時刻ｔ１）、Ｖｓ＿ＡＤが低下する。Ｖｓ＿ＡＤが低下したことにより、ＩＧ＿ＡＤとＶｓ＿ＡＤの差が、閾値ＶＴｈに達すると（時刻ｔ２）、制御装置５０はＮＧ判定カウンタによるカウントを開始する。ＮＧ判定カウンタのカウント値が、予め設定された閾値Ｔｈに達すると（時刻ｔ３）、制御装置５０は＋Ｂ電源１０２が失陥したと判定する。制御装置５０は、制御モードを三相短絡制御ＳＴ２に切り替える。制御装置５０は、三相短絡制御ＳＴ２を予め設定された設定時間Ｔ２だけ実行して、その後、時刻ｔ３で制御モードをゲートオフモードＳＴ３に切り替える。

【0053】

このように、制御装置５０はＶｓ＿ＡＤとＩＧ＿ＡＤの差が閾値ＶＴｈに達してから時間Ｔ１が経過すると、三相短絡制御ＳＴ２を実行して電磁ブレーキを発生させる。制御装置５０は、電磁ブレーキを設定時間Ｔ２だけ維持し、その後に電磁ブレーキを解除する。制御装置５０がゲートオフモードＳＴ３で電磁ブレーキを解除すると、操向ハンドル１２によるマニュアル操舵が可能となる。このように、制御装置５０は、＋Ｂ電源１０２の失陥が発生してから設定時間Ｔ２だけ電磁ブレーキを作動させ、その後に解除する。これにより、運転者が操向ハンドル１２を操作するまでの間は車両姿勢の急変を抑制し、その後は運転者による操作を妨げないように、電磁ブレーキを解除する。

【0054】

図４は、制御装置５０の動作を示すフローチャートである。
制御装置５０は、パワーステアリング装置１０の通常動作中に＋Ｂ電源１０２の監視を実行し（ステップＳ１）、＋Ｂ電源１０２の失陥を検知したか否かを判定する（ステップＳ２）。＋Ｂ電源１０２の失陥の検知、及び判定の詳細は、上述した通りである。

【0055】

制御装置５０は、＋Ｂ電源１０２の失陥を検知していない場合（ステップＳ２；ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。＋Ｂ電源１０２の失陥を検知したと判定した場合（ステップＳ２；ＹＥＳ）、制御装置５０は、操向ハンドル１２が運転者により把持されているか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３で、制御装置５０は、例えば、トルクセンサ２８から入力される操舵トルクＴｒに基づき、操向ハンドル１２が把持されているか否かを判定してもよい。具体的には、制御装置５０は、ｔｒが予め設定された閾値より大きい場合に、操向ハンドル１２が把持されていると判定する。この場合、トルクセンサ２８は検知部の一例に対応する。

【0056】

また、操向ハンドル１２が、運転者による把持を検出するセンサを備える構成であってもよい。このセンサには、例えば、圧電センサや静電容量センサが用いられ、検知部の一例に対応する。操向ハンドル１２のセンサは、検出値を制御装置５０に出力する。この場合、制御装置５０は、操向ハンドル１２が備えるセンサの検出値に基づき、操向ハンドル１２が把持されているか否かを判定できる。

【0057】

操向ハンドル１２が把持されている、いわゆるハンズオンの状態である場合（ステップＳ３；ＹＥＳ）、制御装置５０は、本処理を終了する。
操向ハンドル１２が把持されていない場合（ステップＳ３；ＮＯ）、制御装置５０は、三相短絡制御を開始して電磁ブレーキを発生させる（ステップＳ４）。さらに、制御装置５０は、警報の出力を行う（ステップＳ５）。

【0058】

図１に示すように、制御装置５０にはモニタ９０が接続される。モニタ９０は、車両に搭載された表示装置である。モニタ９０は、ディスプレイオーディオ装置（ＤＡ）やカーナビゲーション装置等の車載装置であってもよい。また、モニタ９０は、メーターパネル等の車両の表示部であってもよい。制御装置５０とモニタ９０は、通信ケーブルや無線通信により接続され、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）により接続される。

【0059】

制御装置５０は、モニタ９０に制御信号ＣＳを出力して、モニタ９０に文字や画像を表示させることができる。
図４のステップＳ５において、制御装置５０は、モニタ９０に制御信号ＣＳを出力することによって、パワーステアリング装置１０の主電源が失陥したことを通知する内容、及び、操向ハンドル１２を握ることを促す内容を含む、通知または警告を表示させる。

【0060】

モニタ９０は、制御装置５０に接続され、運転者に対する情報の出力が可能な出力装置の一例として示したものである。制御装置５０は、モニタ９０に限らず、車両に搭載される各種の出力装置に接続可能である。制御装置５０は、出力装置を動作させて、出力装置によって通知または警告を出力すればよい。例えば、制御装置５０は、スピーカーによって、音声による通知または警告を出力してもよい。

【0061】

制御装置５０は、操向ハンドル１２の把持操作の有無を判定する（ステップＳ６）。操向ハンドル１２を把持する操作がない場合（ステップＳ６；ＮＯ）、制御装置５０は、三相短絡制御ＳＴ２を開始してからの経過時間が、設定時間Ｔ２に達したか否かを判定する（ステップＳ７）。設定時間Ｔ２に達していない場合（ステップＳ７；ＮＯ）、制御装置５０はステップＳ６に戻る。

【0062】

操向ハンドル１２を把持する操作があった場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）、及び、設定時間Ｔ２に達した場合（ステップＳ７；ＹＥＳ）、制御装置５０は、三相短絡制御ＳＴ２を終了して電磁ブレーキを解除し（ステップＳ８）、本処理を終了する。

【0063】

［５．他の実施形態］
上記実施形態は本発明を適用した一具体例を示すものであり、発明が適用される形態を限定するものではない。

【0064】

制御装置５０は、図４に示した動作を行うようプログラムされたハードウェアであってもよい。或いは、制御装置５０は、プログラムの機能により図４の動作を実行してもよい。この場合、制御装置５０は、図４の動作を１つのプログラムにより実行してもよいし、複数のプログラムにより実行してもよい。

【0065】

［６．上記実施形態によりサポートされる構成］
上記実施形態は、以下の構成の具体例である。

【0066】

（第１項）モータと、前記モータに３相の交流電力を供給する駆動装置と、前記駆動装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置に、イグニッションスイッチを経由せず前記制御装置に電源を供給する第１電源供給路と、前記イグニッションスイッチを経由して前記制御装置に電源を供給する第２電源供給路と、が接続され、前記制御装置は、前記第１電源供給路の失陥を検知した場合に前記第２電源供給路から供給される電源によって動作し、前記モータにより電磁ブレーキを発生させる、電動パワーステアリング装置。
第１項の電動パワーステアリング装置によれば、第１電源供給路を失陥させる異常が発生した場合に、イグニッションスイッチを経由して制御装置に電源を供給し、電磁ブレーキを発生させて操舵状態の変動を抑制できる。このため、例えば運転者が操作していないときに車両の電源が失陥した状態となっても、車両の意図しない方向への移動を抑制できる。

【0067】

（第２項）前記第１電源供給路は、前記制御装置を車両のバッテリに接続する回路を有する、第１項記載の電動パワーステアリング装置。
第２項の電動パワーステアリング装置によれば、車両のバッテリから制御装置に供給される電源が失陥した場合に、イグニッションスイッチを経由して制御装置に電源を供給できる。

【0068】

（第３項）前記駆動装置は、前記第１電源供給路の前記回路とともに車両のバッテリに接続され、前記モータに電力を供給し、前記制御装置は、前記第１電源供給路の失陥を検知した場合に、前記モータを短絡させることにより電磁ブレーキを発生させる、第２項記載の電動パワーステアリング装置。
第３項の電動パワーステアリング装置によれば、第１電源供給路の失陥に伴って駆動装置からモータへの電力供給ができない状態であっても、モータに電磁ブレーキを発生させることができる。

【0069】

（第４項）前記制御装置は、前記第１電源供給路と前記第２電源供給路の供給電圧を比較し、予め設定された電圧値以上の差が生じた場合に、前記第１電源供給路の失陥を検知する、第１項から第３項のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
第４項の電動パワーステアリング装置によれば、供給電圧を比較することによって電源の失陥が発生したことを精度よく検知できる。

【0070】

（第５項）前記駆動装置は、前記モータに電磁ブレーキを発生させてから所定時間が経過した場合、前記モータの電磁ブレーキを解除させる、第１項から第４項のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
第５項の電動パワーステアリング装置によれば、電磁ブレーキを発生させてから所定時間が経過した後に電磁ブレーキを解除する。これにより、電源の失陥が発生した直後における車両姿勢の急変を抑制するとともに、電源の失陥に対処するために運転者が操舵を開始する場合の運転者による操舵を阻害しない。

【0071】

（第６項）操向ハンドルに対する把持操作を検知する検知部を備え、前記制御装置は、前記モータの電磁ブレーキの作動中に、前記操向ハンドルに対する把持操作が検知された場合に、前記モータの電磁ブレーキを解除させる、第１項から第５項のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
第６項の電動パワーステアリング装置によれば、操向ハンドルが把持された場合に電磁ブレーキを解除する。これにより、電源の失陥が発生した直後における車両姿勢の急変を抑制するとともに、電源の失陥に対処するために運転者が操舵を開始する場合に、運転者による操舵を阻害しない。

【0072】

（第７項）操向ハンドルに対する把持操作を検知する検知部を備え、前記制御装置は、前記操向ハンドルに対する把持操作が検知されている状態で、前記第１電源供給路の失陥を検知した場合は、前記モータに電磁ブレーキを発生させない、第１項から第６項のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
第７項の電動パワーステアリング装置によれば、運転者が操向ハンドルを操作可能な状態では電磁ブレーキを発生させないため、電源の失陥に対処するために運転者が行う操舵を阻害しないという利点がある。

【0073】

（第８項）前記制御装置は、前記第１電源供給路の失陥を検知した場合に、操向ハンドルに対する把持操作を行うことを通知する通知制御を行う、第１項から第７項のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
第８項の電動パワーステアリング装置によれば、電源の失陥を検知したことを運転者等に知らせて、運転者による操舵を促すことができる。

【符号の説明】

【0074】

１０…パワーステアリング装置、１２…操向ハンドル、２２…モータ、２８…トルクセンサ（検知部）、３４…バッテリ、３６…インバータ（駆動装置）、３８…ＦＥＴ、４０…チョークコイル、４２…電源ライン、４４…キャパシタ、５０…制御装置、６８…レギュレータ、７０…第１電源供給路、８０…第２電源供給路、８４ｕ、８４ｖ、８４ｗ…アーム、８６ｕ、８６ｖ、８６ｗ…上アーム素子、８８ｕ、８８ｖ、８８ｗ…下アーム素子、９０…モニタ、１０２…＋Ｂ電源、１０４…ＩＧ電源。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】