JP2012044781A - モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源線上の回路動作を伴うことなく、簡素な構成にて、停止直後の再始動時においても精度よく、リレー装置の溶着異常を判定することのできるモータ制御装置を提供すること。
【解決手段】異常判定手段としてのマイコンは、リレー装置とコンデンサとの間の電圧をリレー監視電圧Ｖ_rmとして検出する。また、当該リレー監視電圧Ｖ_rmの変化量として、その今回周期において検出された今回値と前回周期において検出された前回値（Ｖ_rm０）との差分値δＶ_rmを演算する。そして、リレー監視電圧Ｖ_rmが電圧閾値Ｖthよりも高く、且つその変化量（差分値δＶ_rm）が変化量閾値δＶthよりも低い場合（Ｖ_rm＞Ｖth、且つδＶ_rm＜δＶth）に、リレー装置に溶着異常が生じていると判定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置に関するものである。

通常、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）等に用いられるモータ制御装置には、その電源と駆動回路とを接続する電源線（電力供給経路）の途中に、リレー装置（電源リレー）が設けられている。そして、このリレー装置がオン作動し、電源線が導通することにより、そのモータに対する電力供給が可能となっている。

また、一般に、このようなモータ制御装置において、そのリレー装置の異常判定は、当該リレー装置によりも駆動回路側、即ち出力側の電圧を監視することにより行われる。具体的には、リレー装置のオフ作動により電源線が遮断されるべき状態にあるべきにもかかわらず、同リレー装置の出力側において検出される電圧（リレー監視電圧）が導通状態に対応する値を示す場合には、リレー装置がオン状態のままとなる異常、即ちそのリレー接点が接触状態で固着する溶着異常（短絡異常）が生じていると判定することができる。そして、リレー装置のオン作動により電源線が導通されるべき状態にあるべきにもかかわらず、そのリレー監視電圧が遮断状態に対応する値を示す場合には、リレー装置がオフ作動したままの状態となる異常、即ち接点間が非接触状態で固着するオープン異常が生じていると判定することができる。尚、特許文献１には、更に、リレー装置がオフ作動した後、再度リレー装置がオン作動するまでの間に、上記溶着異常判定を行うことにより、その再始動後の異常判定に要する時間の短縮化を図る構成が開示されている。

ところが、通常、電源線には、平滑等を目的として、電源線の導通により充電されるコンデンサが設けられている。このため、停止直後に再始動が行われた場合、例えば、車両用のＥＰＳにおいて、運転者がイグニッションスイッチをオフした（ＩＧオフ）直後に再びＩＧオンとした場合等には、その電源線に設けられたコンデンサの放電前に上記溶着異常判定が行われることになり、その結果、正確な判定結果が得られないという問題がある。

そこで、従来、多くのＥＰＳ用モータ制御装置には、その電源線上のコンデンサに蓄積された電荷を放電可能な放電回路が設けられている（例えば、特許文献２参照）。そして、同コンデンサの放電後に上記溶着異常判定を行うことにより、当該異常判定の精度を担保する構成が一般的となっている。

特開２００４−３２９０３号公報 特許第３５１１５９３号明細書

しかしながら、放電回路を形成することにより回路基板は大型化する。また、部分的ではあっても、電源線上の回路動作は、その電源遮断手段を構成するリレー装置の正常動作が確認された後に開始されることが望ましい。このため、上記従来の構成は、その小型化及び信頼性の向上という観点では課題を残すものとなっており、その改善が強く求められていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、電源線上の回路動作を伴うことなく、簡素な構成にて、停止直後の再始動時においても精度よく、リレー装置の溶着異常を判定することのできるモータ制御装置及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、電源電圧に基づきモータに駆動電力を供給する駆動回路と、前記駆動回路と電源とを接続する電源線の途中に設けられたリレー装置と、前記リレー装置よりも前記駆動回路側の電圧を監視することにより前記リレー装置の異常を判定する異常判定手段とを備えたモータ制御装置において、前記リレー装置と前記駆動回路との間には、前記リレー装置のオン作動による前記電源線の導通により充電されるコンデンサが設けられるものであって、前記異常判定手段は、前記リレー装置のオフ作動により前記電源線が遮断されるべき状態において、該リレー装置と前記コンデンサとの間において検出されるリレー監視電圧が前記電源線の遮断状態に対応する電圧閾値よりも高く、且つ前記リレー監視電圧の変化量が前記コンデンサの放電に基づく電圧降下に対応した変化量閾値よりも低い場合に、前記リレー装置に溶着異常が生じていると判定すること、を要旨とする。

即ち、リレー装置が正常（溶着異常が発生していない状態）であるならば、そのオフ作動により電源線が遮断状態となることで、リレー監視電圧は、コンデンサの放電に基づく電圧降下により、時間経過とともに低下する。これに対し、リレー装置に溶着異常が生じている場合には、その電源線が常に導通状態となることで、検出されるリレー監視電圧は、その導通状態に対応する値で一定となる。従って、上記構成によれば、検出されるリレー監視電圧が、その電圧要件を満たさない領域にある場合においても、もう一方の電圧降下要件に基づいて、そのリレー装置における溶着異常の発生を判定することができる。その結果、電源線上の回路動作を伴うことなく、簡素な構成にて、停止直後の再始動時においても、精度よく、その溶着異常判定を実行することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータ制御装置を備えた電動パワーステアリング装置であること、を要旨とする。
上記構成によれば、電源線上の回路動作を伴うことなく、簡素な構成にて、停止直後の再始動時においても精度よく、リレー装置の溶着異常を判定することのできる電動パワーステアリング装置を提供することができる。

本発明によれば、電源線上の回路動作を伴うことなく、簡素な構成にて、停止直後の再始動時においても精度よく、リレー装置の溶着異常を判定することが可能なモータ制御装置及び電動パワーステアリング装置を提供することができる。

電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。 ＥＰＳの電気的構成を示すブロック図。 溶着異常判定の態様を示す説明図。 溶着異常判定の処理手順を示すフローチャート。 溶着異常確定判定の処理手順を示すフローチャート。 別例の溶着異常判定の態様を示す説明図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。そして、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。尚、本実施形態のステアリングシャフト３は、コラムシャフト３ａ、インターミディエイトシャフト３ｂ、及びピニオンシャフト３ｃを連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド６を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪７の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。

また、ＥＰＳ１は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ１０と、該ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する制御手段としてのＥＣＵ１１とを備えている。

本実施形態のＥＰＳアクチュエータ１０は、駆動源であるモータ１２が減速機構１３を介してコラムシャフト３ａと駆動連結された所謂コラム型のＥＰＳアクチュエータとして構成されている。尚、本実施形態のモータ１２には、ブラシ付の直流モータが採用されている。そして、ＥＰＳアクチュエータ１０は、このモータ１２の回転を減速してコラムシャフト３ａに伝達することにより、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。

一方、ＥＣＵ１１には、トルクセンサ１４及び車速センサ１５が接続されており、同ＥＣＵ１１は、これら各センサの出力信号に基づいて操舵トルクτ及び車速Ｓ_spdを検出する。そして、ＥＣＵ１１は、これら操舵トルクτ及び車速Ｓ_spdに基づいて目標アシスト力を演算し、当該目標アシスト力をＥＰＳアクチュエータ１０に発生させるべく、その駆動源であるモータ１２への駆動電力の供給を通じて、該ＥＰＳアクチュエータ１０の作動、即ち操舵系に付与するアシスト力を制御する（パワーアシスト制御）。

次に、本実施形態のＥＰＳの電気的構成について説明する。
図２に示すように、モータ制御装置を構成する本実施形態のＥＣＵ１１は、モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段としてのマイコン２１と、同マイコン２１が出力するモータ制御信号に基づいて、モータ１２に駆動電力を供給する駆動回路２２とを備えている。

本実施形態のＥＣＵ１１において、上記トルクセンサ１４及び車速センサ１５により検出される操舵トルクτ及び車速Ｓ_spdは、マイコン２１に入力される。また、マイコン２１には、電流センサ２３により検出されたモータ１２の実電流値Ｉが入力される。そして、同マイコン２１は、操舵トルクτ及び車速Ｓ_spdに基づく目標アシストに対応した電流指令値を演算し、その電流指令値に実電流値Ｉを追従させるべく電流フィードバック制御を実行することにより、駆動回路２２に対するモータ制御信号の出力を実行する構成となっている。

一方、本実施形態の駆動回路２２には、複数のスイッチング素子をブリッジ状に接続してなる周知のＰＷＭインバータが採用されるとともに、同駆動回路２２は、電源線Ｌpを介して車載電源（バッテリー）２４と接続されている。また、本実施形態の電源線Ｌpには、当該電源線Ｌpに通電される電流の平滑を目的としたコンデンサ２５、及び一端が接地されることによりコンデンサ２５に蓄積された電荷の放電経路を構成する抵抗２６が接続されている。そして、駆動回路２２は、この電源線Ｌpを介して印加される電源電圧Ｖ_pigに基づく駆動電力を、モータ１２に供給することが可能となっている。

即ち、上記マイコン２１が出力するモータ制御信号は、駆動回路２２を構成する各スイッチング素子のオン／オフ状態を規定するものとなっている。そして、本実施形態の駆動回路２２は、そのスイッチングパターンに対応する通電方向及びオンＤｕｔｙ比に基づく出力電圧を有する駆動電力を、モータ１２に出力する構成となっている。

また、電源線Ｌpの途中、詳しくは上記コンデンサ２５よりも電源側には、リレー装置２７が設けられている。即ち、電源線Ｌpは、このリレー装置２７のオン作動により導通し、及び同リレー装置２７のオフ作動により通電不能に遮断される。そして、本実施形態のリレー装置２７は、上記マイコン２１により、その作動が制御されている。

詳述すると、本実施形態のリレー装置２７には、リレーコイル２８への通電によりオン作動してリレー接点２９が接触状態となる周知の機械式リレーが採用されている。また、そのリレーコイル２８の一端はリレー接点２９の電源側（同図中、左側）に接続されるとともに、同リレーコイル２８の他端は、スイッチング素子３０を介して接地されている。そして、本実施形態のマイコン２１は、その出力するリレー制御信号Ｓ_rlyによりスイッチング素子３０をオン／オフすることによって、上記リレーコイル２８への通電、即ちリレー装置２７の作動を制御する構成となっている。

また、マイコン２１には、車両のイグニッションスイッチ（ＩＧ）のオン／オフ状態を示すイグニッション信号Ｓ_igが入力される。そして、同マイコン２１は、そのイグニッション信号Ｓ_igが「ＩＧオン」を示す場合には、上記リレー装置２７がオン作動するように制御することで電源線Ｌpを導通させ、同イグニッション信号Ｓ_igが「ＩＧオフ」を示す場合には、リレー装置２７がオフ作動するように制御することで電源線Ｌpを通電不能に遮断するようになっている。

尚、本実施形態のマイコン２１は、その他にもＥＰＳ１において発生する様々な異常の検知機能を有している。そして、何らかの異常によりパワーアシスト制御を停止した場合にもまた、そのリレー装置２７をオフ作動させることで速やかにフェールセーフを図ることができる構成になっている。

（リレー装置の溶着異常判定）
次に、本実施形態におけるリレー装置の溶着異常判定の態様について説明する。
図２に示すように、本実施形態のＥＣＵ１１において、その電源線Ｌpに設けられたリレー装置２７よりも駆動回路２２側、詳しくは同リレー装置２７と上記コンデンサ２５との間には、電圧センサ３１が設けられている。そして、本実施形態のマイコン２１は、このリレー装置２７とコンデンサ２５との間において検出される電圧（リレー監視電圧Ｖ_rm）を監視することにより、そのリレー装置２７の異常を判定する機能を有している。

詳述すると、異常判定手段を構成する本実施形態のマイコン２１は、入力されるイグニッション信号Ｓ_igが「ＩＧオン」を示すものに変化した場合には、そのリレー装置２７をオン作動させる前に、先ず当該リレー装置２７がオン状態のままとなる異常、即ちそのリレー接点２９が接触状態で固着する溶着異常（短絡異常）が生じているか否かを判定する。

さらに詳述すると、図３に示すように、本実施形態のマイコン２１は、上記のようにイグニッション信号Ｓ_igが「ＩＧオン」を示すものに変化した時点から、所定のサンプリング周期（ｔ０）で上記リレー監視電圧Ｖ_rmを検出する。そして、そのリレー監視電圧Ｖ_rmが所定の電圧閾値Ｖth以下である場合（Ｖ_rm≦Ｖth）には、リレー装置２７は正常であると判定する。尚、この場合の電圧閾値Ｖthとしては、電源線Ｌpが遮断状態にある場合の理論値「０」を基準に、通常使用の範囲として想定される再始動時においてコンデンサ２５に残存する電荷を考慮した値を設定するとよい。但し、溶着異常判定における「正常」とは、「溶着異常は検出されない」という限定的な意味での正常であり、例えば、オープン異常等、その他の異常を否定するものではない（以下、同様）。

また、本実施形態のマイコン２１は、前回周期において検出されたリレー監視電圧の前回値Ｖ_rm０をその記憶領域２１ａに保持するとともに（図２参照）、この前回値Ｖ_rm０を今回周期において検出されたリレー監視電圧（今回値）Ｖ_rmから減ずることにより、両者の差分値δＶ_rmを演算する（δＶ_rm＝Ｖ_rm０−Ｖ_rm）。そして、本実施形態のマイコン２１は、上記リレー監視電圧Ｖ_rmと電圧閾値Ｖthとの比較に基づく異常判定により正常と判定されなかった場合（Ｖ_rm＞Ｖth）についても、上記差分値δＶ_rmに示されるリレー監視電圧Ｖ_rmの変化量が所定の変化量閾値δＶth以上である場合（δＶ_rm≧δＶth）には、リレー装置２７は正常であると判定する。

即ち、リレー装置２７よりも駆動回路２２側に設けられたコンデンサ２５は、同リレー装置２７のオン作動による電源線Ｌpの導通により充電される。そして、リレー装置２７のオフ作動により通電不能に電源線Ｌpが遮断された後は、その近傍に接続された上記抵抗２６等が形成する放電経路を介して、同コンデンサ２５に蓄積された電荷が徐々に放電される（図２参照）。

従って、リレー装置２７が正常であるならば、そのオフ作動により、同リレー装置２７とコンデンサ２５との間に設けられた電圧センサ３１により検出されるリレー監視電圧Ｖ_rmもまた、その電源線Ｌpが導通状態にある場合に対応する値（Ｖ０）から、上記コンデンサ２５の放電に基づく電圧降下により、時間経過とともに低下する。これに対し、リレー装置２７に溶着異常が生じている場合には、その電源線Ｌpが常に導通状態となることから、上記のようなコンデンサ２５の放電に基づく電圧降下は生じず、検出されるリレー監視電圧Ｖ_rmは、その導通状態に対応する値（Ｖ０）で一定となる。尚、図３中、実線は正常時の例を示し、一点鎖線は異常時の例を示している。

この点を踏まえ、本実施形態のマイコン２１は、上記のように、所定のサンプリング周期（ｔ０）で、リレー監視電圧Ｖ_rmを検出するとともに、当該リレー監視電圧Ｖ_rmの変化量として、その今回値（Ｖ_rm）と前回値（Ｖ_rm０）との差分値δＶ_rmを演算する。そして、リレー監視電圧Ｖ_rmが電圧閾値Ｖthよりも高く、且つその変化量（差分値δＶ_rm）が変化量閾値δＶthよりも低い場合（Ｖ_rm＞Ｖth、且つδＶ_rm＜δＶth）に、リレー装置２７に溶着異常が生じていると判定する。

ここで、本実施形態では、その電圧降下要件の基礎となる上記変化量閾値δＶthには、電源線Ｌpが遮断状態にある場合においてリレー監視電圧Ｖ_rmが電圧閾値Ｖthと等しい値を有する状態から、一サンプリング周期（ｔ０）に相当する時間経過後に観測される上記コンデンサ２５の放電に基づく電圧降下量（δＶ０）に対応する値が設定されている。

即ち、正常時、リレー監視電圧Ｖ_rmは、コンデンサ２５及び抵抗２６等が形成する放電経路に固有の時定数に従って漸減する。従って、リレー装置２７が正常であると判定可能な電圧領域（Ｖ_rm≦Ｖth）において観測される最も大きな電圧降下量（δＶ０）を上記変化量閾値δＶthに設定することで、当該リレー装置２７が正常である限り、上記電圧要件を満たさない領域（Ｖ_rm＞Ｖth）においても、その電圧降下要件（δＶ_rm≧δＶth）は充足する。

例えば、図４に示す例（実線に示す正常時の例）では、時間Ｔ４〜Ｔ７においては、電圧要件を充足することにより、リレー装置２７は正常と判定される。また、その電圧要件を満たさない時間Ｔ１〜Ｔ３においても、電圧降下要件を充足することにより、リレー装置２７は正常と判定される。そして、本実施形態では、これにより、上述のようなＩＧオフ直後にＩＧオンされた場合（ＩＧオフ＆ＩＧオン時）についても、その判定精度を担保することが可能となっている。

次に、本実施形態のマイコン２１が実行する溶着異常判定の処理手順について説明する。
図４のフローチャートに示すように、マイコン２１は、リレー監視電圧（今回値）Ｖ_rmを検出すると（ステップ１０１）、先ず、そのリレー監視電圧Ｖ_rmが所定の電圧閾値Ｖth以下であるか否かを判定する（ステップ１０２）。そして、当該リレー監視電圧Ｖ_rmが電圧閾値Ｖth以下である場合（Ｖ_rm≦Ｖth、ステップ１０２：ＹＥＳ）には、リレー装置２７は正常であると判定する（ステップ１０３）。

また、上記ステップ１０２において、リレー監視電圧Ｖ_rmが電圧閾値Ｖthよりも高いと判定した場合（Ｖ_rm＞Ｖth、ステップ１０２：ＮＯ）には、リレー監視電圧の前回値Ｖ_rm０を読み出し（ステップ１０４）、上記ステップ１０１において検出した今回値（Ｖ_rm）との差分値δＶ_rmを演算する（δＶ_rm＝Ｖ_rm０−Ｖ_rm、ステップ１０５）。そして、その変化量としての差分値δＶ_rmが所定の変化量閾値δＶth以上であるか否かを判定し（ステップ１０６）、当該変化量閾値δＶth以上である場合（δＶ_rm≧δＶth、ステップ１０６：ＹＥＳ）には、上記ステップ１０３において、リレー装置２７は正常であると判定する（ステップ１０３）。

一方、上記ステップ１０６において、差分値δＶ_rmが所定の変化量閾値δＶthよりも低いと判定した場合（δＶ_rm＜δＶth、ステップ１０６：ＮＯ）には、リレー装置２７に溶着異常が生じている判定する（ステップ１０７）。そして、このステップ１０７又は上記ステップ１０３において、異常又は正常の何れかを判定した後、上記ステップ１０１において検出したリレー監視電圧（今回値）Ｖ_rmによって、その記憶領域２１ａに保持する当該リレー監視電圧の前回値Ｖ_rm０を更新する（Ｖ_rm０＝Ｖ_rm、ステップ１０８）。

このように、本実施形態のマイコン２１は、上記ステップ１０１〜ステップ１０８に示される溶着異常判定を、そのリレー監視電圧Ｖ_rmのサンプリング周期（ｔ０）と同期して実行する（図３参照）。そして、ＩＧオン後に設定された異常判定時間（Ｔth）内において、その溶着異常判定の実行により、所定の回数（Ｎth）以上、リレー装置２７は異常であると判定した場合に、その異常溶着を確定する構成となっている。

詳述すると、図５のフローチャートに示すように、マイコン２１は、上記溶着異常判定を実行し（ステップ２０１）、その判定結果が「異常」を示すものであった場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）には、計数カウンタをインクリメントする（Ｎ＝Ｎ＋１、ステップ２０３）。尚、本実施形態では、この計数カウンタ及び後述する経時カウンタは、ＩＧオン直後に初期化（Ｎ＝０, Ｔ＝０）されるようになっている。そして、マイコン２１は、続いて、この計数カウンタのカウント値Ｎが上記所定の回数に対応する閾値Ｎth以上であるか否かを判定し（ステップ２０４）、当該閾値Ｎth以上である場合（Ｎ≧Ｎth、ステップ２０４：ＹＥＳ）には、リレー装置２７における溶着異常の発生を確定する（ステップ２０５）
一方、このステップ２０５における溶着異常の確定が行われない場合、即ち今回周期において溶着異常の判定はない場合（ステップ２０２：ＮＯ）、又は計数カウンタのカウント値Ｎが所定の閾値に満たない場合（Ｎ＜Ｎth、ステップ２０４：ＮＯ）には、マイコン２１は、続いて経時カウンタをインクリメントする（Ｔ＝Ｔ＋１、ステップ２０６）。そして、その経時カウンタのカウント値Ｔが上記異常判定時間に対応する閾値Ｔthを超えるか否かを判定し（ステップ２０７）、その閾値Ｔthを超える場合（Ｔ＞Ｔth、ステップ２０７：ＹＥＳ）には、そのリレー装置２７は正常であることを確定する（ステップ２０８）。尚、上記ステップ２０７において、経時カウンタのカウント値Ｔが上記異常判定時間に対応する閾値Ｔth以下である場合（Ｔ≦Ｔth、ステップ２０７：ＮＯ）には、このステップ２０８は実行されない。

本実施形態では、上記ステップ２０８において、正常が確定、即ち溶着異常の発生が否定された場合には、そのイニシャルチェックにおける次のステップ、具体的には、オープン故障の検出を目的とした異常判定処理に移行する。そして、上記ステップ２０７において、溶着異常が確定した場合には、パワーアシスト制御は開始不能と判定して、そのイニシャルチェックを終了（異常終了）するようになっている。

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）マイコン２１は、リレー装置２７とコンデンサ２５との間の電圧をリレー監視電圧Ｖ_rmとして検出する。また、当該リレー監視電圧Ｖ_rmの変化量として、その今回周期において検出された今回値と前回周期において検出された前回値（Ｖ_rm０）との差分値δＶ_rmを演算する。そして、リレー監視電圧Ｖ_rmが電圧閾値Ｖthよりも高く、且つその変化量（差分値δＶ_rm）が変化量閾値δＶthよりも低い場合（Ｖ_rm＞Ｖth、且つδＶ_rm＜δＶth）に、リレー装置２７に溶着異常が生じていると判定する。

即ち、リレー装置２７が正常であるならば、そのオフ作動により電源線Ｌpが遮断状態となることで、リレー監視電圧Ｖ_rmは、その電源線Ｌpが導通状態にある場合に対応する値（Ｖ０）から、コンデンサ２５の放電に基づく電圧降下により、時間経過とともに低下する。これに対し、リレー装置２７に溶着異常が生じている場合には、その電源線Ｌpが常に導通状態となることで、検出されるリレー監視電圧Ｖ_rmは、その導通状態に対応する値（Ｖ０）で一定となる。従って、上記構成によれば、検出されるリレー監視電圧Ｖ_rmが、その電圧要件を満たさない領域（Ｖ_rm＞Ｖth）にある場合においても、もう一方の電圧降下要件に基づいて、そのリレー装置２７における溶着異常の発生を判定することができる。その結果、電源線上の回路動作を伴うことなく、簡素な構成にて、停止直後の再始動時（ＩＧオン＆ＩＧオフ時）においても、精度よく、その溶着異常判定を実行することができるようになる。

（２）マイコン２１は、その溶着異常判定を、そのリレー監視電圧Ｖ_rmのサンプリング周期（ｔ０）と同期して実行する。即ち、専用の放電回路を有していない場合、通常、そのコンデンサ２５の放電に基づく電圧降下は、比較的緩やかなものとなる。従って、上記構成によれば、リレー監視電圧Ｖ_rmの変化量として演算する差分値δＶ_rmを大きくとることができ、その結果、電圧降下要件に基づく異常判定の精度を向上させることができる。

（３）マイコン２１は、ＩＧオン後に設定された異常判定時間（Ｔth）内において、その溶着異常判定の実行により、所定の回数（Ｎth）以上、リレー装置２７は異常であると判定した場合に、その溶着異常を確定する。これにより、その判定精度を高めることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、本発明を所謂コラム型のＥＰＳ１に具体化したが、本発明は、所謂ピニオン型やラックアシスト型のＥＰＳに適用してもよい。

・上記実施形態では、本発明をブラシ付の直流モータを駆動源とするＥＰＳ１に具体化したが、ブラシレスモータを駆動源とするＥＰＳに適用してもよい。
・上記実施形態では、本発明をＥＰＳ１のＥＣＵ１１に具体化したが、ＥＰＳ以外の用途に用いられるモータ制御装置に適用してもよい。

・上記実施形態では、モータ制御信号出力手段としてのマイコン２１が異常判定手段を構成することとしたが、モータ制御信号出力手段と異常判定手段とが独立に設けられた構成に具体化してもよい。

・上記実施形態では、リレー装置２７には、機械式リレーが用いられることとしたが、その他、例えば、半導体リレー等を用いる構成に適用してもよい。
・上記実施形態では、溶着異常判定をリレー監視電圧Ｖ_rmのサンプリング周期（ｔ０）と同期して実行する。そして、リレー監視電圧Ｖ_rmの変化量として、その今回周期において検出された今回値と前回周期において検出された前回値（Ｖ_rm０）との差分値δＶ_rmを演算することとした。しかし、これに限らず、例えば、図６に示すように、電圧降下要件の判定に用いるリレー監視電圧Ｖ_rmの変化量として、各判定時における単位時間dｔあたりの変化量dＶを演算する構成としてもよい。このような構成とすることで、リレー監視電圧Ｖ_rmのサンプリング周期と溶着異常判定の周期とが完全に同期する必要はなくなる。その結果、コンデンサ２５の放電に基づく電圧降下が比較的速いものについては、その溶着異常判定の周期（同図中、「ｔ１」）を長く設定して、異常判定手段の演算負荷を軽減することが可能になる。

・上記実施形態では、ＩＧオン後に設定された異常判定時間（Ｔth）内において、その溶着異常判定の実行により、所定の回数（Ｎth）以上、リレー装置２７は異常であると判定した場合に、その溶着異常を確定することとした（図５参照）。しかし、これに限らず、例えば、その溶着異常判定の実行により、所定の回数以上連続してリレー装置２７は異常であると判定される等、連続的に異常と判定された場合に、その溶着異常を確定する構成としてもよい。尚、この場合、必ずも上記実施形態における異常判定時間（Ｔth）のような時間制限は設定しなくともよい。また、一度の溶着異常判定により、その結果を確定させる構成であってもよい。

・上記実施形態では、電圧降下要件の基礎となる上記変化量閾値δＶthには、所定値（図３参照、δＶ０）を用いることとした。しかし、これに限らず、変化量閾値δＶthを時間経過に応じて変化させる構成としてもよい。例えば、実験やシミュレーション等により正常時の電圧降下曲線を測定する。そして、その測定結果に基づくマップ演算等により、随時、最適な変化量閾値δＶthを演算する構成としてもよい。これにより、その溶着異常判定の精度を更に向上させることができる。

次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想を記載する。
（イ）前記異常判定手段は、周期的に前記リレー装置の異常を判定するとともに、異常判定時間内に所定の回数以上、前記リレー装置が異常であると判定した場合に、該異常を確定すること、を特徴とするモータ制御装置。

（ロ）前記異常判定手段は、周期的に前記リレー装置の異常を判定するとともに、連続的に前記リレー装置が異常であると判定した場合に、該異常を確定すること、を特徴とするモータ制御装置。上記各構成により、その判定精度を高めることができる。

（ハ）前記異常判定手段は、前記リレー監視電圧の変化量として、今回周期において検出された前記リレー監視電圧の今回値と前回周期において検出された前記リレー監視電圧の前回値との差分を演算すること、を特徴とするモータ制御装置。

即ち、専用の放電回路を有していない場合、通常、そのコンデンサの放電に基づく電圧降下は、比較的緩やかなものとなる。従って、上記構成によれば、リレー監視電圧の変化量として演算する差分値を大きくとることができ、その結果、その電圧降下要件に基づく異常判定の精度を向上させることができる。

（ニ）前記異常判定手段は、前記リレー監視電圧の変化量として、各判定時における単位時間あたりの変化量を演算すること、を特徴とするモータ制御装置。
上記構成によれば、リレー監視電圧のサンプリング周期（検出周期）と溶着異常判定の周期とが完全に同期する必要はなくなる。その結果、コンデンサの放電に基づく電圧降下が比較的速いものについては、その溶着異常判定の周期を長く設定して、異常判定手段の演算負荷を軽減することが可能になる。

（ホ）電源電圧に基づきモータに駆動電力を供給する駆動回路と、前記駆動回路と電源とを接続する電源線の途中に設けられたリレー装置とを備えるとともに、前記リレー装置と前記駆動回路との間には、前記リレー装置のオン作動に伴なう前記電源線の導通により充電されるコンデンサが設けられたモータ制御装置について、前記リレー装置のオフ作動により前記電源線が遮断されるべき状態において、該リレー装置と前記コンデンサとの間において検出されるリレー監視電圧が前記コンデンサの非充電状態に対応する電圧閾値よりも高く、且つ前記リレー監視電圧の変化量が前記コンデンサの放電に基づく電圧降下に対応した変化量閾値よりも低い場合に、前記リレー装置に溶着異常が生じていると判定すること、を特徴とするリレー装置の異常判定方法。

１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、１１…ＥＣＵ、１２…モータ、２１…マイコン、２１ａ…記憶領域、２２…駆動回路、２４…車載電源、Ｌp…電源線、２５…コンデンサ、２６…抵抗、２７…リレー装置、２９…リレー接点、３１…電圧センサ、Ｖ_pig…電源電圧、Ｖ_rm…リレー監視電圧、Ｖth…電圧閾値、Ｖ_rm０…前回値、δＶ_rm…差分値、δＶth…変化量閾値、dｔ…単位時間、dＶ…変化量、Ｎ，Ｔ…カウント値、Ｎth，Ｔth…閾値、Ｓ_ig…イグニッション信号、Ｓ_rly…リレー制御信号。

Claims (2)

1. 電源電圧に基づきモータに駆動電力を供給する駆動回路と、前記駆動回路と電源とを接続する電源線の途中に設けられたリレー装置と、前記リレー装置よりも前記駆動回路側の電圧を監視することにより前記リレー装置の異常を判定する異常判定手段とを備えたモータ制御装置において、
   前記リレー装置と前記駆動回路との間には、前記リレー装置のオン作動による前記電源線の導通により充電されるコンデンサが設けられるものであって、
   前記異常判定手段は、前記リレー装置のオフ作動により前記電源線が遮断されるべき状態において、該リレー装置と前記コンデンサとの間において検出されるリレー監視電圧が前記電源線の遮断状態に対応する電圧閾値よりも高く、且つ前記リレー監視電圧の変化量が前記コンデンサの放電に基づく電圧降下に対応した変化量閾値よりも低い場合に、前記リレー装置に溶着異常が生じていると判定すること、を特徴とするモータ制御装置。
2. 請求項１に記載のモータ制御装置を備えた電動パワーステアリング装置。

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