特許 7257255 補助電源装置

(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】2023-04-05

(45)【発行日】2023-04-13

(54)【発明の名称】補助電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20230406BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20230406BHJP

   B62D 6/00 20060101ALI20230406BHJP

   G01R 31/00 20060101ALI20230406BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20230406BHJP

   H02J 1/10 20060101ALI20230406BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 306K

B62D5/04

B62D6/00

G01R31/00

H02J7/00 P

H02J1/10

H02J1/00 309C

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019100525

(22)【出願日】2019-05-29

(65)【公開番号】P2020195238

(43)【公開日】2020-12-03

【審査請求日】2022-02-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 文彦

(72)【発明者】

【氏名】奥田 正貴

(72)【発明者】

【氏名】幹田 利幸

(72)【発明者】

【氏名】半澤 弘明

【審査官】山本 香奈絵

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１２５１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７５６９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２３８６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２７５７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１５０７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－１６２１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３７２５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５１１１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０５３７８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １／００

Ｂ６２Ｄ ５／０４

Ｂ６２Ｄ ６／００

Ｇ０１Ｒ ３１／００

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ １／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

主電源から電力の給電対象への給電経路としての主電源側給電経路と、前記主電源側給電経路に接続されて補助電源から前記給電対象への給電経路としての補助電源側給電経路とが設けられている補助電源装置において、
前記補助電源側給電経路を通じて前記給電対象と接続されている補助電源と、
前記主電源側給電経路上の導通状態及び遮断状態の切り替えを制御するとともに、前記補助電源側給電経路上の導通状態及び遮断状態の切り替えを制御する電源制御部と、
前記電源制御部とは別に設けられて、前記主電源の出力状態を示すアナログ信号で前記主電源の異常を判定するとともに、前記主電源の異常を判定するときに前記主電源の異常を示すアナログ信号である切替信号を生成するアナログ判定回路と、
前記アナログ判定回路によって生成された前記切替信号に基づいて、前記給電対象に対して給電する電源を前記主電源から前記補助電源に切り替える電源切替回路とを備え、
前記アナログ判定回路は、前記主電源の出力状態を示すアナログ信号として前記主電源の電源電圧を示す電源電圧信号と、前記主電源に異常が生じていることを示す異常判定電圧に応じた異常判定電圧信号とが入力される比較回路を有し、
前記比較回路は、
前記電源電圧信号の電圧が前記異常判定電圧信号の電圧を超えている場合、前記主電源は異常ではないとして、前記給電対象に対して給電する電源を前記主電源とする前記切替信号を生成し、
前記電源電圧信号の電圧が前記異常判定電圧信号の電圧を超えていない場合、前記主電源は異常であるとして、前記給電対象に対して給電する電源を前記補助電源とする前記切替信号を生成し、
前記電源制御部は、前記主電源に異常が生じていることを示す異常判定電圧閾値をデジタル値で記憶しており、
前記電源制御部は、前記電源電圧信号を取得し、当該取得した電源電圧信号をデジタル値である電源電圧値に変換し、
前記電源制御部は、前記電源電圧値が前記異常判定電圧閾値を超えている場合、前記給電対象に対して給電する電源を前記主電源とするアナログ信号を前記電源切替回路に対して出力し、
前記電源電圧値が前記異常判定電圧閾値を超えていない場合、前記給電対象に対して給電する電源を前記補助電源とするアナログ信号を前記電源切替回路に対して出力する補助電源装置。

【請求項2】

前記電源切替回路は、
前記主電源側給電経路に設けられ、導通状態と遮断状態とを切り替えるＭＯＳＦＥＴを有する主電源側切替部と、
前記補助電源側給電経路に設けられ、導通状態と遮断状態とを切り替えるＭＯＳＦＥＴを有する補助電源側切替部と、
前記主電源側切替部のゲート端子に対して、導通状態と遮断状態とを切り替えるためのゲート電圧を印加する主電源側電圧印加部と、
前記補助電源側切替部のゲート端子に対して、導通状態と遮断状態とを切り替えるためのゲート電圧を印加する補助電源側電圧印加部とを有し、
前記電源制御部及び前記比較回路は、前記主電源側電圧印加部に対する制御電圧信号の出力を通じて前記主電源側切替部の導通状態及び遮断状態の切り替えを制御するとともに、前記補助電源側電圧印加部に対する制御電圧信号の出力を通じて前記補助電源側切替部の導通状態及び遮断状態の切り替えを制御し、
前記比較回路は、
前記電源電圧信号の電圧が前記異常判定電圧信号の電圧を超えている場合、前記主電源側電圧印加部に対して前記切替信号として前記主電源側切替部を導通状態とする制御電圧信号を出力するとともに、前記補助電源側電圧印加部に対して前記切替信号として前記補助電源側切替部を遮断状態とする制御電圧信号を出力し、
前記電源電圧信号の電圧が前記異常判定電圧信号の電圧を超えていない場合、前記主電源側電圧印加部に対して前記切替信号として前記主電源側切替部を遮断状態とする制御電圧信号を出力するとともに、前記補助電源側電圧印加部に対して前記切替信号として前記補助電源側切替部を導通状態とする制御電圧信号を出力する請求項１に記載の補助電源装置。

【請求項3】

前記アナログ判定回路は、前記電源制御部からの擬似異常信号の入力に基づいて、前記比較回路に入力される前記電源電圧信号を擬似的に異常ありとする擬似動作回路を備え、
前記電源制御部は、前記アナログ判定回路の動作確認を行う場合、前記比較回路に入力される前記電源電圧信号を擬似的に異常ありとさせるべく、前記擬似動作回路に対して前記擬似異常信号を出力し、
前記電源制御部は、
前記擬似動作回路に対して前記擬似異常信号を出力した結果として、前記比較回路が前記切替信号を生成した場合、前記アナログ判定回路に異常なしと判定し、
前記擬似動作回路に対して前記擬似異常信号を出力したにもかかわらず、前記比較回路が前記切替信号を生成しない場合、前記アナログ判定回路に異常ありと判定する請求項１または請求項２に記載の補助電源装置。

【請求項4】

前記異常判定電圧閾値は、前記異常判定電圧信号をデジタル値に変換した電圧値よりも高電位に設定されている請求項１～３のいずれか一項に記載の補助電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、補助電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、負荷に対する電力の出力を制御する半導体集積回路が開示されている。半導体集積回路は、アナログ信号である温度測定結果を取り込んでデジタル信号に変換する。半導体集積回路は、当該デジタル信号に基づいて、負荷に対する電力の出力を非安定化電源と安定化電源との間で切り替えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１３６２２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記半導体集積回路では、温度測定結果をアナログ信号として取り込み、当該アナログ信号をデジタル信号に変換し、当該変換されたデジタル信号に基づいて非安定化電源と安定化電源との間の切り替え判定を行い、判定結果を示すデジタル信号をアナログ信号に変換して、当該アナログ信号によって電源の切り替えを行っている。この結果、電源の切り替えに要する工程が複雑になっている。例えば電源がショート故障した場合には電源から出力される電力の電圧が急激に低下するため、電源の切り替えが完了する前に電源から負荷に対する電力の出力が失われるおそれがある。特許文献１に開示の半導体集積回路では、迅速に電源を切り替えるという観点において改良の余地がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する補助電源装置は、主電源から電力の給電対象への給電経路としての主電源側給電経路と、前記主電源側給電経路に接続されて補助電源から前記給電対象への給電経路としての補助電源側給電経路とが設けられている補助電源装置において、前記補助電源側給電経路を通じて前記給電対象と接続されている補助電源と、前記主電源側給電経路上の導通状態及び遮断状態の切り替えを制御するとともに、前記補助電源側給電経路上の導通状態及び遮断状態の切り替えを制御する電源制御部と、前記電源制御部とは別に設けられて、前記主電源の出力状態を示すアナログ信号で前記主電源の異常を判定するとともに、前記主電源の異常を判定するときに前記主電源の異常を示すアナログ信号である切替信号を生成するアナログ判定回路と、前記アナログ判定回路によって生成された前記切替信号に基づいて、前記給電対象に対して給電する電源を前記主電源から前記補助電源に切り替える電源切替回路とを備える。

【0006】

上記構成によれば、電源の切り替えに際しては、アナログ判定回路において主電源の出力状態を示すアナログ信号で主電源の異常を判定するとともに、当該判定結果を示すアナログ信号である切替信号を生成し、電源切替回路において切替信号によって電源を切り替えるという工程を経ればよい。すなわち、アナログ信号としての切替信号を、主電源の出力状態を示すアナログ信号からデジタル値に変換する過程を経ることなく生成できるため、デジタル信号に変換して電源の切り替え判定を行う場合よりも、電源の切り替えに要する工程を簡素にすることができる。このため、主電源から出力される電力の電圧が急激に低下する状況であっても、給電対象に対して給電する電源を主電源から補助電源へより迅速に切り替えることができる。

【0007】

上記の補助電源装置において、前記アナログ判定回路は、前記主電源の出力状態を示すアナログ信号として前記主電源の電源電圧を示す電源電圧信号と、前記主電源に異常が生じていることを示す異常判定電圧に応じた異常判定電圧信号とが入力される比較回路を有し、前記比較回路は、前記電源電圧信号の電圧が前記異常判定電圧信号の電圧を超えている場合、前記主電源は異常ではないとして、前記給電対象に対して給電する電源を前記主電源とする前記切替信号を生成し、前記電源電圧信号の電圧が前記異常判定電圧信号の電圧を超えていない場合、前記主電源は異常であるとして、前記給電対象に対して給電する電源を前記補助電源とする前記切替信号を生成することが好ましい。

【0008】

上記構成によれば、主電源の出力状態を示すアナログ信号である電源電圧信号をデジタル値に変換する過程を経ることなく、当該電源電圧信号で切替信号を生成するアナログ判定回路の具体的構成を提供できる。

【0009】

上記の補助電源装置において、前記電源切替回路は、前記主電源側給電経路に設けられ、導通状態と遮断状態とを切り替えるＭＯＳＦＥＴを有する主電源側切替部と、前記補助電源側給電経路に設けられ、導通状態と遮断状態とを切り替えるＭＯＳＦＥＴを有する補助電源側切替部と、前記主電源側切替部のゲート端子に対して、導通状態と遮断状態とを切り替えるためのゲート電圧を印加する主電源側電圧印加部と、前記補助電源側切替部のゲート端子に対して、導通状態と遮断状態とを切り替えるためのゲート電圧を印加する補助電源側電圧印加部とを有し、前記電源制御部及び前記比較回路は、前記主電源側電圧印加部に対する制御電圧信号の出力を通じて前記主電源側切替部の導通状態及び遮断状態の切り替えを制御するとともに、前記補助電源側電圧印加部に対する制御電圧信号の出力を通じて前記補助電源側切替部の導通状態及び遮断状態の切り替えを制御し、前記比較回路は、前記電源電圧信号の電圧が前記異常判定電圧信号の電圧を超えている場合、前記主電源側電圧印加部に対して前記切替信号として前記主電源側切替部を導通状態とする制御電圧信号を出力するとともに、前記補助電源側電圧印加部に対して前記切替信号として前記補助電源側切替部を遮断状態とする制御電圧信号を出力し、前記電源電圧信号の電圧が前記異常判定電圧信号の電圧を超えていない場合、前記主電源側電圧印加部に対して前記切替信号として前記主電源側切替部を遮断状態とする制御電圧信号を出力するとともに、前記補助電源側電圧印加部に対して前記切替信号として前記補助電源側切替部を導通状態とする制御電圧信号を出力することが好ましい。

【0010】

上記構成によれば、比較回路から出力されるアナログ信号である制御電圧信号が電源切替回路に入力されることによって、給電対象に対して給電する電源を主電源から補助電源へ切り替える電源切替回路の具体的構成を提供できる。

【0011】

上記の補助電源装置において、前記アナログ判定回路は、前記電源制御部からの擬似異常信号の入力に基づいて、前記比較回路に入力される前記電源電圧信号を擬似的に異常ありとする擬似動作回路を備え、前記電源制御部は、前記アナログ判定回路の動作確認を行う場合、前記比較回路に入力される前記電源電圧信号を擬似的に異常ありとさせるべく、前記擬似動作回路に対して前記擬似異常信号を出力し、前記電源制御部は、前記擬似動作回路に対して前記擬似異常信号を出力した結果として、前記比較回路が前記切替信号を生成した場合、前記アナログ判定回路に異常なしと判定し、前記擬似動作回路に対して前記擬似異常信号を出力したにもかかわらず、前記比較回路が前記切替信号を生成しない場合、前記アナログ判定回路に異常ありと判定することが好ましい。

【0012】

上記構成によれば、電源制御部は、擬似異常信号を擬似動作回路に対して出力したことに起因して比較回路で切替信号が生成されたかどうかに基づいて、アナログ判定回路の異常を検出することができる。仮に、アナログ判定回路に異常が生じている場合には、電源制御部が擬似動作回路に対して擬似異常信号を出力したとしても、切替信号が生成されないことになるからである。これにより、アナログ判定回路の異常の有無に関する情報を把握することができるため、アナログ判定回路の異常に対して処置を施すことが可能となる。そして、アナログ判定回路に異常がないことが確認された状態でアナログ判定回路による電源の切り替えが行われるため、補助電源装置の信頼性を向上させることができる。

【0013】

上記の補助電源装置において、前記電源制御部は、前記主電源に異常が生じていることを示す異常判定電圧閾値をデジタル値で記憶しており、前記電源制御部は、前記電源電圧信号を取得し、当該取得した電源電圧信号をデジタル値である電源電圧値に変換し、前記電源制御部は、前記電源電圧値が前記異常判定電圧閾値を超えている場合、前記給電対象に対して給電する電源を前記主電源とするアナログ信号を前記電源切替回路に対して出力し、前記電源電圧値が前記異常判定電圧閾値を超えていない場合、前記給電対象に対して給電する電源を前記補助電源とするアナログ信号を前記電源切替回路に対して出力することが好ましい。

【0014】

上記構成によれば、主電源の異常の判定を、アナログ判定回路だけでなく、電源制御部においても実行できるため、いずれか一方だけの判定を行う場合よりも、形態の異なる異常に対応して電源を切り替えることができるようになる。

【0015】

上記の補助電源装置において、前記異常判定電圧閾値は、前記異常判定電圧信号をデジタル値に変換した電圧値よりも高電位に設定されていることが好ましい。
主電源の異常には、主電源の電源電圧値が急激に低下する主電源のショート故障もあれば、主電源の電源電圧値が緩やかに低下する主電源のオープン故障や主電源の経年劣化に起因する異常等、様々な形態のものがある。主電源の電源電圧値が緩やかに低下する状況においては、主電源の電源電圧値が異常判定電圧信号の電圧を下回る前に、主電源の電源電圧値が異常判定電圧信号の電圧を超えるものの、異常判定電圧閾値を超えないような状況となることが想定される。一方、主電源の電源電圧値が急激に低下する状況においては、瞬間的に主電源の電源電圧値が異常判定電圧信号の電圧を下回るような状況となることが想定される。このため、電源制御部における主電源の異常の判定で用いる異常判定電圧閾値を、迅速に判定することのできるアナログ判定回路における主電源の異常の判定で用いる異常判定電圧信号の電圧よりも高電位に設定している。これにより、主電源の電源電圧値が異常判定電圧信号の電圧を超えないことから主電源の異常が判定された場合と、主電源の電源電圧値が異常判定電圧信号の電圧を超えるものの異常判定電圧閾値を超えないことから主電源の異常が判定された場合とに場合分けできることから、主電源の異常の形態を把握できるようになる。

【発明の効果】

【0016】

本発明の補助電源装置によれば、迅速に電源を切り替えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】補助電源装置を適用したステアリング装置の概略構成を示す図。

【図2】補助電源装置についてその電気的構成を示す図。

【図3】主電源がオープン故障した場合の電源電圧値の遷移について示すグラフ。

【図4】主電源がショート故障した場合の電源電圧値の遷移について示すグラフ。

【図5】他の実施形態の補助電源装置についてその電気的構成を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

補助電源装置をステアリング装置に適用した一実施形態について説明する。
図１に示すように、ステアリング装置１は、運転者のステアリングホイール１０の操作に基づいて転舵輪１６を転舵させる操舵機構２、運転者のステアリング操作を補助するモータ２０を有するアシスト機構３、操舵制御装置３０、及び補助電源装置４０を備えている。ステアリング装置１は、操舵機構２にモータ２０のモータトルクを操舵補助力として付与することにより、運転者のステアリング操作を補助する、いわゆる、電動パワーステアリング装置である。

【0019】

操舵機構２は、一端にステアリングホイール１０が固定されて他端にピニオンギア１１が形成されているステアリング軸１２と、ピニオンギア１１と噛み合うラックギア１３が形成されているラック軸１４とを備えている。これらピニオンギア１１及びラックギア１３によりラックアンドピニオン機構が構成されている。ステアリング軸１２の回転運動は、ラックアンドピニオン機構を介してラック軸１４の軸方向の往復直線運動に変換される。ステアリング装置１は、ラック軸１４の軸方向が車幅方向となるように車両に組み付けられている。ラック軸１４の往復直線運動は、ラック軸１４の両端にそれぞれ連結されたタイロッド１５を介して左右の転舵輪１６にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪１６の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。

【0020】

ステアリング軸１２には、ステアリングホイール１０の操作によりステアリング軸１２に加えられた操舵トルクＴＲを計測するためのトルクセンサ１７が装着されている。本実施形態のトルクセンサ１７は、ステアリング軸１２の一部を構成するトーションバーの捩り量を検出して、その捩り量に基づいて操舵トルクＴＲを計測している。

【0021】

アシスト機構３は、操舵補助用のモータ２０と、減速機２１とを備えている。モータ２０は減速機２１と連結されており、減速機２１はステアリング軸１２と連結されている。減速機２１は、モータ２０の回転を減速し、当該減速した回転力をステアリング軸１２に伝達する。本実施形態のモータ２０としては、３相ブラシレスモータが採用されている。また、本実施形態の減速機２１としては、ウォームギア機構が採用されている。

【0022】

操舵制御装置３０には、モータ２０の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）にそれぞれ２つのスイッチング素子を備えた公知の回路であるインバータが構成されている。ステアリング装置１が車両に組み付けられた際、補助電源装置４０は車載された主電源５０と接続され、操舵制御装置３０は補助電源装置４０と接続されている。補助電源装置４０は、主電源５０と、電力の給電対象である操舵制御装置３０との間に設けられている。操舵制御装置３０は、主電源５０の給電を通じてモータ２０の動作を制御することで、運転者のステアリング操作を補助する。操舵制御装置３０は、モータ２０の動作を制御するための制御量等の演算をする各種演算処理を実行する操舵制御部３１と、当該各種演算処理のためのプログラムやデータを格納するメモリ３２とを備えている。操舵制御部３１には、上述のトルクセンサ１７及び車速センサ１８が接続されている。車速センサ１８は、車両の走行速度ＳＰを検出する。操舵制御部３１は、操舵補助力の制御に際して、操舵トルクＴＲ及び走行速度ＳＰに基づいて操舵補助力の目標値である目標操舵補助力分の操舵補助力を決定する。操舵制御部３１は、目標操舵補助力分の操舵補助力を発生するべく、インバータの制御を通じてモータ２０の動作を制御する。

【0023】

補助電源装置４０の構成について説明する。
図２に示すように、補助電源装置４０は、補助電源６０と、電源制御部７０と、電圧検出回路８０と、アナログ判定回路１００と、電源切替回路１１０とを備えている。

【0024】

補助電源装置４０には、主電源５０から電力の給電対象である操舵制御装置３０への給電経路としての主電源側給電経路Ｌ１と、主電源側給電経路Ｌ１に接続されて補助電源６０から操舵制御装置３０への給電経路としての補助電源側給電経路Ｌ２とが設けられている。補助電源側給電経路Ｌ２は、主電源側給電経路Ｌ１上における接続点Ｐ１に接続されている。

【0025】

補助電源６０は、補助電源側給電経路Ｌ２を通じて操舵制御装置３０と接続されている。補助電源６０は、電荷を充放電可能である。補助電源６０としては、例えばリチウムイオンキャパシタが採用されている。

【0026】

電源切替回路１１０は、主電源側切替部１５０と、補助電源側切替部１６０と、主電源側電圧印加部１７０と、補助電源側電圧印加部１８０とを有している。
主電源側切替部１５０は、主電源側給電経路Ｌ１における主電源５０と接続点Ｐ１との間に設けられている。主電源側切替部１５０は、第１ＭＯＳＦＥＴ１５１（metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor）及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２を有している。第１ＭＯＳＦＥＴ１５１及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２は、Ｐ型半導体層が対応付けられたソース端子と、Ｐ型半導体層が対応付けられたドレイン端子と、Ｎ型半導体層が対応付けられたゲート端子とをそれぞれ有するＰチャネルＭＯＳＦＥＴである。図２中では、ソース端子については「Ｓ」、ドレイン端子については「Ｄ」、ゲート端子については「Ｇ」と示す。

【0027】

第１ＭＯＳＦＥＴ１５１は、ソース端子が主電源５０の高電位側と接続されているとともに、ドレイン端子が第２ＭＯＳＦＥＴ１５２のドレイン端子と接続されている。第２ＭＯＳＦＥＴ１５２は、ドレイン端子が第１ＭＯＳＦＥＴ１５１のドレイン端子と接続されているとともに、ソース端子が主電源側給電経路Ｌ１を介して操舵制御装置３０と接続されている。第１ＭＯＳＦＥＴ１５１のゲート端子及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２のゲート端子は、主電源側電圧印加部１７０に接続されている。主電源側切替部１５０では、これら第１ＭＯＳＦＥＴ１５１及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２によって、主電源５０と操舵制御装置３０との間の主電源側給電経路Ｌ１を介した給電が導通される導通状態と、当該給電を遮断する遮断状態とを切り替えている。

【0028】

補助電源側切替部１６０は、補助電源側給電経路Ｌ２上に設けられている。補助電源側切替部１６０は、第３ＭＯＳＦＥＴ１６１及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２を有している。第３ＭＯＳＦＥＴ１６１及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２は、Ｎ型半導体層が対応付けられたソース端子と、Ｎ型半導体層が対応付けられたドレイン端子と、Ｐ型半導体層が対応付けられたゲート端子とをそれぞれ有するＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。

【0029】

第３ＭＯＳＦＥＴ１６１は、ドレイン端子が補助電源６０の高電位側と接続されているとともに、ソース端子が第４ＭＯＳＦＥＴ１６２のソース端子と接続されている。第４ＭＯＳＦＥＴ１６２は、ドレイン端子が補助電源側給電経路Ｌ２を介して主電源側給電経路Ｌ１上の接続点Ｐ１と接続されている。第３ＭＯＳＦＥＴ１６１のゲート端子及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２のゲート端子は、補助電源側電圧印加部１８０に接続されている。補助電源側切替部１６０では、これら第３ＭＯＳＦＥＴ１６１及び第２ＭＯＳＦＥＴ１６２によって、補助電源６０と操舵制御装置３０との間の補助電源側給電経路Ｌ２を介した給電が導通される導通状態と、当該給電を遮断する遮断状態とを切り替えている。

【0030】

電圧検出回路８０は、主電源側給電経路Ｌ１上の接続点Ｐ１と操舵制御装置３０との間の接続点Ｐ２に接続されている。電源制御部７０は、電圧検出回路８０に接続されているとともに、アナログ判定回路１００に接続されている。また、電源制御部７０は、主電源側電圧印加部１７０及び補助電源側電圧印加部１８０に接続されている。

【0031】

電源制御部７０は、主電源側給電経路Ｌ１上の導通状態及び遮断状態の切り替えを制御する機能を有するとともに、補助電源側給電経路Ｌ２上の導通状態及び遮断状態の切り替えを制御する機能を有する。図示は省略するが、電源制御部７０は、主電源５０の入力電圧に基づき補助電源装置４０の各部の制御を実行する。電源制御部７０は、主電源側給電経路Ｌ１上の導通状態及び遮断状態を切り替えるべく第１制御電圧信号ＳＣ１を主電源側電圧印加部１７０に出力するとともに、補助電源側給電経路Ｌ２上の導通状態及び遮断状態を切り替えるべく第１制御電圧信号ＳＣ１を補助電源側電圧印加部１８０に出力する。第１制御電圧信号ＳＣ１は、ハイレベルの電圧信号及びローレベルの電圧信号からなるアナログ信号である。

【0032】

電源制御部７０は、主電源５０の異常が判定されていない場合、主電源５０からの給電に基づいて操舵補助力の付与に関わる制御を操舵制御装置３０に実行させるべく、主電源側給電経路Ｌ１上の第１ＭＯＳＦＥＴ１５１及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２を導通状態とする第１制御電圧信号ＳＣ１を主電源側電圧印加部１７０に出力する。一方、電源制御部７０は、主電源５０の異常が判定されていない場合、補助電源側給電経路Ｌ２上の第３ＭＯＳＦＥＴ１６１及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２を遮断状態とする第１制御電圧信号ＳＣ１を補助電源側電圧印加部１８０に出力する。また、電源制御部７０は、主電源５０の異常が判定されている場合、補助電源６０からの給電に基づいて操舵補助力の付与に関わる制御を操舵制御装置３０に実行させるべく、補助電源側給電経路Ｌ２上の第３ＭＯＳＦＥＴ１６１及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２を導通状態とする第１制御電圧信号ＳＣ１を補助電源側電圧印加部１８０に出力する。一方、電源制御部７０は、主電源５０の異常が判定されている場合、主電源側給電経路Ｌ１上の第１ＭＯＳＦＥＴ１５１及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２を遮断状態とする第１制御電圧信号ＳＣ１を主電源側電圧印加部１７０に出力する。なお、主電源５０の異常が判定されていない場合に電源制御部７０から出力される第１制御電圧信号ＳＣ１は、主電源５０の異常が判定されている場合に電源制御部７０から出力される第１制御電圧信号ＳＣ１と比べて高電位なハイレベル信号である。

【0033】

主電源側電圧印加部１７０は、電源制御部７０から主電源側給電経路Ｌ１上の第１ＭＯＳＦＥＴ１５１及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２を導通状態とする第１制御電圧信号ＳＣ１が入力された場合、第１ＭＯＳＦＥＴ１５１のゲート端子及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２のゲート端子に、ソース端子の電位よりも低電位のゲート電圧Ｖｇ１を印加する。この場合のゲート電圧Ｖｇ１は、ゲート端子に対応付けられたＰ型半導体層に反転層が形成される程度の電圧値に設定されている。主電源側電圧印加部１７０は、電源制御部７０から主電源側給電経路Ｌ１上の第１ＭＯＳＦＥＴ１５１及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２を遮断状態とする第１制御電圧信号ＳＣ１が入力された場合、第１ＭＯＳＦＥＴ１５１のゲート端子及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２のゲート端子に、ソース端子の電位とゲート端子の電位とが同電位となるように、ゲート電圧Ｖｇ１を印加する。この場合のゲート電圧Ｖｇ１は、ゲート端子に対応付けられたＰ型半導体層に反転層が形成されない程度の電圧値に設定されている。

【0034】

補助電源側電圧印加部１８０は、電源制御部７０から補助電源側給電経路Ｌ２上の第３ＭＯＳＦＥＴ１６１及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２を導通状態とする第１制御電圧信号ＳＣ１が入力された場合、第３ＭＯＳＦＥＴ１６１のゲート端子及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２のゲート端子に、ソース端子の電位よりも高電位のゲート電圧Ｖｇ２を印加する。この場合のゲート電圧Ｖｇ２は、ゲート端子に対応付けられたＮ型半導体層に反転層が形成される程度の電圧値に設定されている。補助電源側電圧印加部１８０は、電源制御部７０から補助電源側給電経路Ｌ２上の第３ＭＯＳＦＥＴ１６１及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２を遮断状態とする第１制御電圧信号ＳＣ１が入力された場合、第３ＭＯＳＦＥＴ１６１のゲート端子及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２のゲート端子に、ソース端子の電位とゲート端子の電位とが同電位となるように、ゲート電圧Ｖｇ２を印加する。この場合のゲート電圧Ｖｇ２は、ゲート端子に対応付けられたＮ型半導体層に反転層が形成されない程度の電圧値に設定されている。

【0035】

電源制御部７０は、電圧検出回路８０を通じて、接続点Ｐ２における電圧を示す電源電圧信号Ｓｖを検出する。電圧検出回路８０は、例えば接続点Ｐ２の電源電圧信号Ｓｖが示す電圧を分圧抵抗を通じて分圧し、その分圧した分圧電圧を電源制御部７０に対して出力する。電源制御部７０は、入力された分圧電圧をデジタル値に変換して、当該デジタル値から電源電圧信号Ｓｖが示す主電源５０の電源電圧値Ｖｖを把握する。電源制御部７０は、主電源５０に異常が生じていることを示す異常判定電圧閾値Ｖｔｈをデジタル値で記憶している。この異常判定電圧閾値Ｖｔｈは、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが異常判定電圧閾値Ｖｔｈを下回ると主電源５０に異常が生じているといえる程度の値に設定されている。電源制御部７０は、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが異常判定電圧閾値Ｖｔｈを超えていない状況が所定時間継続していない場合、給電対象である操舵制御装置３０に対して給電する電源を主電源５０とするべく、ハイレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１を生成する。一方、電源制御部７０は、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが異常判定電圧閾値Ｖｔｈを超えていない状況が所定時間継続している場合、操舵制御装置３０に対して給電する電源を補助電源６０とするべく、ローレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１を生成する。この所定時間は、ノイズ等によって一時的に主電源５０の電源電圧値Ｖｖが異常判定電圧閾値Ｖｔｈを超えていない状況になったのではないと考えられる程度の時間に設定されている。

【0036】

アナログ判定回路１００は、電源制御部７０とは別に設けられており、主電源５０の異常の判定を電源制御部７０とは別に実行するものである。アナログ判定回路１００は、主電源５０の電源電圧値Ｖｖを示す電源電圧信号Ｓｖをデジタル値に変換することなく、電源電圧信号Ｓｖで主電源５０の異常を判定するとともに、主電源５０の異常を判定するときに主電源５０の異常を示すアナログ信号を生成する回路である。

【0037】

アナログ判定回路１００は、比較回路１２０と、分圧回路１３０と、擬似動作回路１４０とを有している。
擬似動作回路１４０は、主電源側給電経路Ｌ１上の接続点Ｐ１と接続点Ｐ２との間の接続点Ｐ３に接続されている。接続点Ｐ３における電圧を示す電源電圧信号Ｓｖは、接続点Ｐ２における電圧を示す電源電圧信号Ｓｖと同じである。擬似動作回路１４０は、後述の比較回路１２０に対して出力する電源電圧信号Ｓｖを擬似的に異常ありとする回路である。擬似動作回路１４０は、分圧抵抗１４１と、分圧抵抗１４２と、第５ＭＯＳＦＥＴ１４３と、デジタルトランジスタ１４４とを備えている。

【0038】

分圧抵抗１４１は、一端が主電源側給電経路Ｌ１上の接続点Ｐ３に接続されているとともに、他端が分圧抵抗１４２に接続されている。分圧抵抗１４２は、一端が分圧抵抗１４１に接続されているとともに、他端がデジタルトランジスタ１４４のコレクタ端子に接続されている。

【0039】

第５ＭＯＳＦＥＴ１４３は、Ｐ型半導体層が対応付けられたソース端子と、Ｐ型半導体層が対応付けられたドレイン端子と、Ｎ型半導体層が対応付けられたゲート端子とを有するＰチャネルＭＯＳＦＥＴである。第５ＭＯＳＦＥＴ１４３は、ソース端子が接続点Ｐ３と分圧抵抗１４１との間の接続点Ｐ４に接続されているとともに、ドレイン端子が分圧回路１３０に接続されている。第５ＭＯＳＦＥＴ１４３のゲート端子は、分圧抵抗１４１と分圧抵抗１４２との間の接続点Ｐ５に接続されている。第５ＭＯＳＦＥＴ１４３は、接続点Ｐ３と分圧回路１３０との間で、電源電圧信号Ｓｖに応じた給電が導通される導通状態と、当該給電を遮断する遮断状態とを切り替えている。

【0040】

デジタルトランジスタ１４４は、内蔵のバイアス抵抗を有している。デジタルトランジスタ１４４のベース端子は内蔵のバイアス抵抗に接続されていて、当該バイアス抵抗は電源制御部７０と接続されている。デジタルトランジスタ１４４のエミッタ端子がグランドと接続されているとともに、コレクタ端子が分圧抵抗１４２に接続されている。電源制御部７０は、車両の始動時のイニシャルチェック中において、アナログ判定回路１００の動作確認を行う場合、比較回路１２０に入力される電源電圧信号Ｓｖを擬似的に異常ありとさせるべく、擬似異常信号Ｓａをデジタルトランジスタ１４４に対して出力する。

【0041】

デジタルトランジスタ１４４は、電源制御部７０から擬似異常信号Ｓａが入力された場合、コレクタ端子及びエミッタ端子間で電流が導通できないようにするオフ状態になる。これにより、第５ＭＯＳＦＥＴ１４３のソース端子とゲート端子とが同電位となり、第５ＭＯＳＦＥＴ１４３は遮断状態となる。この場合のゲート電圧は、ゲート端子に対応付けられたＰ型半導体層に反転層が形成されない程度の電圧値に設定されている。一方、デジタルトランジスタ１４４は、電源制御部７０から擬似異常信号Ｓａが入力されない場合、コレクタ端子及びエミッタ端子間で電流が導通できるようにするオン状態になる。これにより、第５ＭＯＳＦＥＴ１４３のゲート端子に、ソース端子の電位よりも低電位のゲート電圧が印加されて、ソース端子及びドレイン端子間で電流が導通できるようにする導通状態になる。この場合のゲート電圧は、ゲート端子に対応付けられたＰ型半導体層に反転層が形成される程度の電圧値に設定されている。

【0042】

分圧回路１３０は、分圧抵抗１３１と、分圧抵抗１３２とを有している。分圧抵抗１３１は、一端が第５ＭＯＳＦＥＴ１４３のドレイン端子に接続されているとともに、他端が分圧抵抗１３２に接続されている。分圧抵抗１３２は、一端が分圧抵抗１３１に接続されているとともに、他端がグランドに接続されている。分圧抵抗１３１と分圧抵抗１３２との間の接続点Ｐ６は、比較回路１２０と接続されている。

【0043】

比較回路１２０は、コンパレータ１２１と、プルアップ抵抗１２２とを有している。
コンパレータ１２１の正側入力端子は、分圧回路１３０における分圧抵抗１３１と分圧抵抗１３２との間の接続点Ｐ６に接続されている。これにより、コンパレータ１２１の正側入力端子には、分圧回路１３０によって分圧された電源電圧信号Ｓｖが入力されている。コンパレータ１２１の負側入力端子は、異常判定電圧信号生成部に接続されている。異常判定電圧信号生成部は、主電源５０に異常が生じていることを示す電圧である異常判定電圧信号Ｓｒｅｆを生成していて、当該異常判定電圧信号Ｓｒｅｆをコンパレータ１２１の負側入力端子に出力している。分圧回路１３０を構成する分圧抵抗１３１の抵抗値及び分圧抵抗１３２の抵抗値は、分圧された電源電圧信号Ｓｖが異常判定電圧信号Ｓｒｅｆと比較することができるように調整されている。異常判定電圧信号Ｓｒｅｆは、分圧された電源電圧信号Ｓｖの電圧が異常判定電圧信号Ｓｒｅｆの電圧を下回ると主電源５０に異常が生じているといえる程度の値に設定されている。コンパレータ１２１の正側電源端子は、異常判定電圧信号Ｓｒｅｆを生成する異常判定電圧信号生成部に接続されている。異常判定電圧信号生成部は、定電圧を生成する回路である。コンパレータ１２１の負側電源端子は、グランドに接続されている。コンパレータ１２１の出力端子は、電源制御部７０に接続されているとともに、主電源側電圧印加部１７０及び補助電源側電圧印加部１８０に接続されている。異常判定電圧信号Ｓｒｅｆの電圧値は、分圧回路１３０による分圧を考慮してデジタル値に変換した場合、異常判定電圧閾値Ｖｔｈよりも低電位に設定されている。

【0044】

プルアップ抵抗１２２は、異常判定電圧信号生成部とコンパレータ１２１の出力端子との間に設けられている。プルアップ抵抗１２２は、コンパレータ１２１の出力端子から出力される第２制御電圧信号ＳＣ２を安定させるために設けられている。第２制御電圧信号ＳＣ２は、特許請求の範囲で記載した切替信号に対応している。

【0045】

コンパレータ１２１は、正側入力端子から入力された分圧された電源電圧信号Ｓｖの電圧と、負側入力端子から入力された異常判定電圧信号Ｓｒｅｆの電圧とを比較する。コンパレータ１２１は、分圧された電源電圧信号Ｓｖの電圧が異常判定電圧信号Ｓｒｅｆの電圧を超えている場合、主電源５０に異常なしとして、操舵制御装置３０に対して給電する電源を主電源５０とするべく、ハイレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２を出力端子から出力する。コンパレータ１２１は、分圧された電源電圧信号Ｓｖの電圧が異常判定電圧信号Ｓｒｅｆの電圧を超えていない場合、主電源５０に異常ありとして、操舵制御装置３０に対して給電する電源を補助電源６０とするべく、ローレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２を出力端子から出力する。

【0046】

主電源側電圧印加部１７０は、主電源側給電経路Ｌ１上の第１ＭＯＳＦＥＴ１５１及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２を導通状態とする第２制御電圧信号ＳＣ２が比較回路１２０から入力された場合、第１ＭＯＳＦＥＴ１５１のゲート端子及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２のゲート端子に、ソース端子の電位よりも低電位のゲート電圧Ｖｇ１を印加する。この場合のゲート電圧Ｖｇ１は、ゲート端子に対応付けられたＰ型半導体層に反転層が形成される程度の電圧値に設定されている。主電源側電圧印加部１７０は、主電源側給電経路Ｌ１上の第１ＭＯＳＦＥＴ１５１及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２を遮断状態とする第２制御電圧信号ＳＣ２が比較回路１２０から入力された場合、第１ＭＯＳＦＥＴ１５１のゲート端子及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２のゲート端子に、ソース端子の電位とゲート端子の電位とが同電位となるように、ゲート電圧Ｖｇ１を印加する。この場合のゲート電圧Ｖｇ１は、ゲート端子に対応付けられたＰ型半導体層に反転層が形成されない程度の電圧値に設定されている。

【0047】

補助電源側電圧印加部１８０は、補助電源側給電経路Ｌ２上の第３ＭＯＳＦＥＴ１６１及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２を導通状態とする第２制御電圧信号ＳＣ２が比較回路１２０から入力された場合、第３ＭＯＳＦＥＴ１６１のゲート端子及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２のゲート端子に、ソース端子の電位よりも高電位のゲート電圧Ｖｇ２を印加する。この場合のゲート電圧Ｖｇ２は、ゲート端子に対応付けられたＮ型半導体層に反転層が形成される程度の電圧値に設定されている。補助電源側電圧印加部１８０は、補助電源側給電経路Ｌ２上の第３ＭＯＳＦＥＴ１６１及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２を遮断状態とする第２制御電圧信号ＳＣ２が比較回路１２０から入力された場合、第３ＭＯＳＦＥＴ１６１のゲート端子及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２のゲート端子に、ソース端子の電位とゲート端子の電位とが同電位となるように、ゲート電圧Ｖｇ２を印加する。この場合のゲート電圧Ｖｇ２は、ゲート端子に対応付けられたＮ型半導体層に反転層が形成されない程度の電圧値に設定されている。

【0048】

本実施形態の作用を説明する。
主電源５０に異常が発生していない場合、主電源５０の電源電圧信号Ｓｖが示す電源電圧値Ｖｖは異常判定電圧閾値Ｖｔｈを超えており、かつ電源電圧信号Ｓｖの分圧電圧が異常判定電圧信号Ｓｒｅｆの電圧を超えている状況にある。電源制御部７０は、電圧検出回路８０を用いて把握された主電源５０の電源電圧値Ｖｖが異常判定電圧閾値Ｖｔｈを超えていない状況が所定時間継続していないとして、ハイレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１を出力する。一方、擬似動作回路１４０は、電源制御部７０から擬似異常信号Ｓａが入力されていないことから、接続点Ｐ３から入力された電源電圧信号Ｓｖを第５ＭＯＳＦＥＴ１４３のソース端子及びドレイン端子を通じて分圧回路１３０に出力する。分圧回路１３０は、分圧抵抗１３１及び分圧抵抗１３２によって分圧した電源電圧信号Ｓｖを比較回路１２０に出力する。比較回路１２０は、分圧回路１３０によって分圧した電源電圧信号Ｓｖの電圧が異常判定電圧信号Ｓｒｅｆの電圧を超えていることから、主電源５０に異常なしとして、ハイレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２を出力端子から出力する。主電源側電圧印加部１７０には、ハイレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１及びハイレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２が入力されて、第１ＭＯＳＦＥＴ１５１のゲート端子及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２のゲート端子に、ソース端子の電位よりも低電位のゲート電圧Ｖｇ１を印加する。補助電源側電圧印加部１８０には、ハイレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１及びハイレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２が入力されて、第３ＭＯＳＦＥＴ１６１のゲート端子及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２のゲート端子に、ソース端子の電位とゲート端子の電位とが同電位となるように、ゲート電圧Ｖｇ２を印加する。これにより、操舵制御装置３０に対して給電する電源を主電源５０に維持している。また、電源制御部７０は、入力されたハイレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２及び自らが生成したハイレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１に基づいて、主電源５０に異常なしと把握している。

【0049】

図２及び図３に示すように、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが緩やかに低下する場合、電源電圧信号Ｓｖの分圧電圧が異常判定電圧信号Ｓｒｅｆの電圧を超えている状況にあるものの、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが異常判定電圧閾値Ｖｔｈを超えていない状況が生じることがある。擬似動作回路１４０は、電源制御部７０から擬似異常信号Ｓａが入力されていないことから、接続点Ｐ３から入力された電源電圧信号Ｓｖを第５ＭＯＳＦＥＴ１４３のソース端子及びドレイン端子を通じて分圧回路１３０に出力する。分圧回路１３０は、分圧抵抗１３１及び分圧抵抗１３２によって分圧した電源電圧信号Ｓｖを比較回路１２０に出力する。比較回路１２０は、分圧回路１３０によって分圧した電源電圧信号Ｓｖの電圧が異常判定電圧信号Ｓｒｅｆの電圧を超えていることから、主電源５０に異常なしとして、ハイレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２を出力端子から出力する。一方、電源制御部７０は、電圧検出回路８０を用いて把握された主電源５０の電源電圧値Ｖｖが異常判定電圧閾値Ｖｔｈを超えていない状況が所定時間継続した場合、主電源５０に異常ありとして、ローレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１を生成する。主電源側電圧印加部１７０及び補助電源側電圧印加部１８０には、ローレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１及びハイレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２が入力されている。主電源側電圧印加部１７０は、ローレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１が入力された場合、第１ＭＯＳＦＥＴ１５１のゲート端子及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２のゲート端子に、ソース端子の電位とゲート端子の電位とが同電位となるように、ゲート電圧Ｖｇ１を印加する。補助電源側電圧印加部１８０は、ローレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１が入力された場合、第３ＭＯＳＦＥＴ１６１のゲート端子及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２のゲート端子に、ソース端子の電位よりも高電位のゲート電圧Ｖｇ２を印加する。これにより、操舵制御装置３０に対して給電する電源を補助電源６０に切り替えている。また、電源制御部７０は、入力されたハイレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２及び自らが生成したローレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１に基づいて、主電源５０に異常ありと把握している。電源制御部７０は、主電源５０の異常の中でも、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが緩やかに低下する主電源５０のオープン故障や主電源５０の経年劣化に起因する異常等が生じていると把握することができる。

【0050】

図２及び図４に示すように、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが急激に低下する場合、電源電圧信号Ｓｖの分圧電圧が異常判定電圧信号Ｓｒｅｆの電圧を超えておらず、かつ主電源５０の電源電圧値Ｖｖが異常判定電圧閾値Ｖｔｈを超えていない状況が生じることがある。電源制御部７０は、電圧検出回路８０を通じて検出したアナログ信号である電源電圧信号Ｓｖを、デジタル値である電源電圧値Ｖｖに変換してから、当該電源電圧値Ｖｖで主電源５０の異常を判定している。そして、電源制御部７０は、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが異常判定電圧閾値Ｖｔｈを超えていない状況が所定時間継続するまでは、主電源５０に異常なしとして、ハイレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１を生成する。一方、擬似動作回路１４０は、電源制御部７０から擬似異常信号Ｓａが入力されていないことから、接続点Ｐ３から入力された電源電圧信号Ｓｖを第５ＭＯＳＦＥＴ１４３のソース端子及びドレイン端子を通じて分圧回路１３０に出力する。分圧回路１３０は、分圧抵抗１３１及び分圧抵抗１３２によって分圧した電源電圧信号Ｓｖを比較回路１２０に出力する。比較回路１２０は、分圧回路１３０によって分圧した電源電圧信号Ｓｖの電圧が異常判定電圧信号Ｓｒｅｆの電圧を超えていないことから、主電源５０に異常ありとして、ローレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２を生成する。

【0051】

仮に、アナログ判定回路１００による主電源５０の異常の判定と、電源制御部７０による主電源５０の異常の判定とが同じタイミングで開始されたとする。電源制御部７０による主電源５０の異常の判定はアナログ信号からデジタル値に変換する過程を経てから行われることになるのに対し、アナログ判定回路１００による主電源５０の異常の判定はアナログ信号からデジタル値に変換する過程を経ることなく行われる。このため、アナログ判定回路１００による主電源５０の異常の判定は、アナログ信号からデジタル値に変換する過程を経ない分、電源制御部７０による主電源５０の異常の判定よりも迅速に行うことができる。これにより、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが急激に低下する異常が発生した直後において、アナログ判定回路１００によりローレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２が生成される一方、電源制御部７０によりハイレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１が生成される状況が生じる。

【0052】

主電源側電圧印加部１７０及び補助電源側電圧印加部１８０には、電源制御部７０からハイレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１及びアナログ判定回路１００からローレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２が入力される。主電源側電圧印加部１７０は、ローレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２が入力された場合、第１ＭＯＳＦＥＴ１５１のゲート端子及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２のゲート端子に、ソース端子の電位とゲート端子の電位とが同電位となるように、ゲート電圧Ｖｇ１を印加する。これにより、第１ＭＯＳＦＥＴ１５１及び第２ＭＯＳＦＥＴ１５２を遮断状態とする。また、補助電源側電圧印加部１８０は、ローレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２が入力された場合、第３ＭＯＳＦＥＴ１６１のゲート端子及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２のゲート端子に、ソース端子の電位よりも高電位のゲート電圧Ｖｇ２を印加する。これにより、第３ＭＯＳＦＥＴ１６１及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２を導通状態とする。このように、アナログ判定回路１００は、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが急激に低下する異常が発生した場合、操舵制御装置３０に給電する電源を補助電源６０に切り替えるためのローレベルの制御電圧信号を迅速に生成することができる。これにより、迅速に電源を切り替えることができる。また、電源制御部７０は、入力されたローレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２及び自らが生成したハイレベルの第１制御電圧信号ＳＣ１に基づいて、主電源５０に異常ありと把握している。電源制御部７０は、主電源５０の異常の中でも、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが急激に低下する主電源５０のショート故障が生じていると把握することができる。

【0053】

図２に示すように、電源制御部７０は、車両の始動時のイニシャルチェック中において、アナログ判定回路１００の動作確認を行う場合、比較回路１２０に入力される電源電圧信号Ｓｖを擬似的に異常ありとさせるべく、擬似動作回路１４０に対して擬似異常信号Ｓａを出力する。これにより、デジタルトランジスタ１４４がオフ状態となり、第５ＭＯＳＦＥＴ１４３は遮断状態となる。第５ＭＯＳＦＥＴ１４３が遮断状態となることから、比較回路１２０には分圧された電源電圧信号Ｓｖが入力されず、ショート故障が発生したときのような電源電圧値Ｖｖが急激に低下する状況が擬似的に作り出される。比較回路１２０は、正側入力端子に入力される電圧が異常判定電圧信号Ｓｒｅｆの電圧を超えていないことから、主電源５０に異常ありとして、ローレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２を生成する。電源制御部７０は、擬似異常信号Ｓａを擬似動作回路１４０に対して出力した結果として、比較回路１２０がローレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２を生成した場合、アナログ判定回路１００に異常なしと判定する。一方、電源制御部７０は、擬似異常信号Ｓａを擬似動作回路１４０に対して出力したにもかかわらず、比較回路１２０がローレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２を生成しない場合、アナログ判定回路１００に異常ありと判定する。また、アナログ判定回路１００に異常なしの場合、主電源側電圧印加部１７０及び補助電源側電圧印加部１８０には、ローレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２が入力される。主電源側電圧印加部１７０及び補助電源側電圧印加部１８０は、ローレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２に基づいて、操舵制御装置３０に対して給電する電源を補助電源６０に切り替えるべく動作を開始する。ただし、電源制御部７０は、アナログ判定回路１００に異常なしと判定した場合、補助電源装置４０をリセットするリセット信号を出力することにより、電源制御部７０がアナログ判定回路１００の動作確認を行う前の状態に戻される。すなわち、操舵制御装置３０に対して給電する電源は、主電源５０に戻される。一方、アナログ判定回路１００に異常ありの場合、主電源側電圧印加部１７０及び補助電源側電圧印加部１８０には、ハイレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２が入力される。電源制御部７０は、アナログ判定回路１００に異常ありと判定した場合、例えばランプを点灯させること等により当該異常を報知する。

【0054】

本実施形態の効果を説明する。
（１）電源の切り替えに際しては、アナログ判定回路１００において主電源５０の出力状態を示すアナログ信号である電源電圧信号Ｓｖで主電源５０の異常を判定するとともに、当該判定結果を示すアナログ信号である第２制御電圧信号ＳＣ２を生成し、電源切替回路１１０において第２制御電圧信号ＳＣ２によって電源を切り替えるという工程を経ればよい。すなわち、アナログ信号としての第２制御電圧信号ＳＣ２を、電源電圧信号Ｓｖからデジタル値に変換する過程を経ることなく生成できるため、デジタル信号に変換して電源の切り替え判定を行う場合よりも、電源の切り替えに要する工程を簡素にすることができる。このため、主電源５０から出力される電力の電圧が急激に低下する状況であっても、操舵制御装置３０に対して給電する電源を主電源５０から補助電源６０へより迅速に切り替えることができる。

【0055】

（２）本実施形態では、上記のようにアナログ判定回路１００の具体的構成を提供している。比較回路１２０を用いることにより、電源電圧信号Ｓｖをデジタル値に変換する過程を経ることなく、当該電源電圧信号Ｓｖで第２制御電圧信号ＳＣ２を生成することができる。

【0056】

（３）本実施形態では、上記のように電源切替回路１１０の具体的構成を提供している。比較回路１２０から第２制御電圧信号ＳＣ２が主電源側電圧印加部１７０及び補助電源側電圧印加部１８０に入力されることによって、操舵制御装置３０に対して給電する電源を主電源５０から補助電源６０へ切り替えることができる。

【0057】

（４）電源制御部７０は、イニシャルチェック中において、擬似異常信号Ｓａを擬似動作回路１４０に対して出力したことに起因して比較回路１２０でローレベルの第２制御電圧信号ＳＣ２が生成されたかどうかに基づいて、アナログ判定回路１００の異常を検出することができる。これにより、アナログ判定回路１００の異常の有無に関する情報を把握できるため、アナログ判定回路１００の異常に対してフェイルセーフ等の処置を施すことが可能となる。イニシャルチェック中においてアナログ判定回路１００に異常がないことが確認された状態で、その後のアナログ判定回路１００による電源の切り替えが行われるため、補助電源装置４０の信頼性を向上させることができる。

【0058】

（５）主電源５０の異常の判定を、アナログ判定回路１００だけでなく、電源制御部７０においても実行できるため、いずれか一方だけの判定を行う場合よりも、形態の異なる異常に対応して電源を切り替えることができるようになる。

【0059】

（６）主電源５０の電源電圧値Ｖｖが異常判定電圧信号Ｓｒｅｆの電圧を超えないことから主電源５０の異常が判定された場合と、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが異常判定電圧信号Ｓｒｅｆの電圧を超えるものの異常判定電圧閾値Ｖｔｈを超えないことから主電源５０の異常が判定された場合とに場合分けできることから、主電源５０の異常の形態を把握できるようになる。

【0060】

上記実施形態は次のように変更してもよい。また、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・第１ＭＯＳＦＥＴ１５１、第２ＭＯＳＦＥＴ１５２、及び第５ＭＯＳＦＥＴ１４３は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。第３ＭＯＳＦＥＴ１６１及び第４ＭＯＳＦＥＴ１６２は、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。

【0061】

・擬似動作回路１４０を用いたアナログ判定回路１００の異常の検出は、イニシャルチェック中に限らず、始動スイッチがオンされている期間中に間欠的に実行してもよい。
・異常判定電圧閾値Ｖｔｈは、異常判定電圧信号Ｓｒｅｆをデジタル値に変換した電圧値と同電位に設定されていてもよいし、低電位に設定されていてもよい。

【0062】

・電源制御部７０は、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが異常判定電圧閾値Ｖｔｈを超えていない状況が所定時間継続するか否かに基づいて主電源５０の異常を判定したが、所定時間という条件をなくしてもよい。すなわち、電源制御部７０は、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが異常判定電圧閾値Ｖｔｈを超えていない場合、主電源５０の異常ありと判定し、主電源５０の電源電圧値Ｖｖが異常判定電圧閾値Ｖｔｈを超えている場合、主電源５０の異常なしと判定するようにしてもよい。

【0063】

・電源制御部７０は、アナログ判定回路１００により生成される第２制御電圧信号ＳＣ２に基づいて、主電源５０の異常の形態を把握しなくてもよい。電源制御部７０には、アナログ判定回路１００により生成される第２制御電圧信号ＳＣ２が入力されればよい。

【0064】

・電源制御部７０は、主電源５０の異常の判定を行う機能を有しなくてよい。すなわち、主電源５０の異常の判定は、アナログ判定回路１００のみで行うようにしてもよい。
・比較回路１２０の具体的構成、分圧回路１３０の具体的構成、及び擬似動作回路１４０の具体的構成は、上記実施形態のものに限られない。例えば、比較回路１２０のプルアップ抵抗１２２のように出力を安定化させるための構成を省略してもよい。また、例えば、正側電源端子及び負側電源端子の間を接続線で繋ぐとともに、当該接続線に比較回路１２０の出力を安定させるためのコンデンサ等の構成を追加してもよい。すなわち、比較回路１２０の具体的構成、分圧回路１３０の具体的構成、及び擬似動作回路１４０の具体的構成は、適宜変更可能である。

【0065】

・擬似動作回路１４０には、接続点Ｐ２における電圧を示す電源電圧信号Ｓｖが入力されてもよい。
・図５に示すように、アナログ判定回路１００に擬似動作回路１４０を設けなくてもよい。この場合、分圧回路１３０の分圧抵抗１３１は一端が接続点Ｐ３に接続されているとともに、他端が分圧抵抗１３２に接続されている。また、電源制御部７０は、擬似異常信号Ｓａを出力する機能を有しなくてよい。

【0066】

・アナログ判定回路１００に分圧回路１３０を設けなくてもよい。この場合、比較回路１２０のコンパレータ１２１には、分圧しない電源電圧信号Ｓｖの電圧に耐えられる程度の耐圧性能が求められる。また、異常判定電圧信号Ｓｒｅｆは、分圧しない電源電圧信号Ｓｖと比較できるような電圧に設定される。

【0067】

・比較回路１２０は、電源電圧信号Ｓｖの電圧に基づいて主電源５０の異常を判定したが、接続点Ｐ３における電流を示す信号に基づいて主電源５０の異常を判定してもよい。すなわち、比較回路１２０は、主電源５０の出力状態を示すアナログ信号に基づいて主電源５０の異常を判定すればよい。

【0068】

・電源切替回路１１０は、接続点Ｐ１に接続する電源を主電源５０と補助電源６０とで切り替える機械的なスイッチであってもよい。
・上記実施形態では、補助電源装置４０を適用したステアリング装置１は、ステアリング軸１２に減速機２１を介してモータ２０が連結された電動パワーステアリング装置として構成したが、モータ２０が減速機２１を介してラック軸１４に連結された電動パワーステアリング装置として構成してもよい。また、補助電源装置４０を適用した電動パワーステアリング装置に限らず、補助電源装置４０は、例えばステアバイワイヤ式のステアリング装置に適用してもよい。

【0069】

・補助電源装置４０の給電対象は、エアバッグ装置やブレーキ装置等であってもよい。また、無人搬送車や電気自動車等の制御装置であってもよい。

【符号の説明】

【0070】

１…ステアリング装置、２…操舵機構、１０…ステアリングホイール、２０…モータ、３０…操舵制御装置、３１…操舵制御部、３２…メモリ、４０…補助電源装置、５０…主電源、６０…補助電源、７０…電源制御部、８０…電圧検出回路、１００…アナログ判定回路、１１０…電源切替回路、１２０…比較回路、１２１…コンパレータ、１２２…プルアップ抵抗、１３０…分圧回路、１３１，１３２…分圧抵抗、１４０…擬似動作回路、１４１，１４２…分圧抵抗、１４３…第５ＭＯＳＦＥＴ、１４４…デジタルトランジスタ、１５０…主電源側切替部、１５１…第１ＭＯＳＦＥＴ、１５２…第２ＭＯＳＦＥＴ、１６０…補助電源側切替部、１６１…第３ＭＯＳＦＥＴ、１６２…第４ＭＯＳＦＥＴ、１７０…主電源側電圧印加部、１８０…補助電源側電圧印加部、Ｌ１…主電源側給電経路、Ｌ２…補助電源側給電経路、Ｐ１～Ｐ６…接続点、Ｓａ…擬似異常信号、ＳＣ１…第１制御電圧信号、ＳＣ２…第２制御電圧信号、Ｓｒｅｆ…異常判定電圧信号、Ｓｖ…電源電圧信号、Ｖｔｈ…異常判定電圧閾値、Ｖｖ…電源電圧値。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】