電動機(jī)控制裝置、以及包括電動機(jī)控制裝置的電動動力轉(zhuǎn)向裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電動機(jī)控制裝置及包括電動機(jī)控制裝置的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。本發(fā)明的電動機(jī)控制裝置在對斷開電動機(jī)的輸出的繼電器的異常進(jìn)行判斷時(shí)，改善電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)的繼電器異常判斷的檢測性。在利用電動機(jī)端子電壓監(jiān)視單元（22、23）對繼電器（21a、21b）進(jìn)行異常判斷時(shí)，使多個(gè)開關(guān)元件（20a～20d）接通，以使得成為發(fā)電制動狀態(tài)，之后，在對繼電器（21a）的異常進(jìn)行判斷的情況下，利用使開關(guān)元件（20c）接通時(shí)的電動機(jī)端子電壓監(jiān)視單元（22），另外，在對繼電器（21b）的異常進(jìn)行判斷的情況下，利用使開關(guān)元件（20d）接通時(shí)的電動機(jī)端子電壓監(jiān)視單元（23）。
【專利說明】電動機(jī)控制裝置、以及包括電動機(jī)控制裝置的電動動力轉(zhuǎn) 向裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電動機(jī)控制裝置、以及包括電動機(jī)控制裝置的電動動力轉(zhuǎn)向裝 置，尤其涉及一種通過對構(gòu)成電動機(jī)的驅(qū)動裝置且由多個(gè)開關(guān)元件構(gòu)成的橋式電路中的規(guī) 定的開關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動，從而對斷開上述橋式電路與上述電動機(jī)之間的供電的繼電器的異 常進(jìn)行判斷的電動機(jī)控制裝置、以及包括電動機(jī)控制裝置的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 汽車的電動動力轉(zhuǎn)向裝置利用由電動機(jī)控制裝置所控制的電動機(jī)的驅(qū)動力來對 駕駛者的轉(zhuǎn)向進(jìn)行輔助。電動動力轉(zhuǎn)向裝置中所使用的電動機(jī)在汽車發(fā)動時(shí)使電動機(jī)用的 繼電器接通，能利用電動機(jī)控制裝置進(jìn)行控制，之后開始工作。
[0003] 圖12是例如日本專利特開2010-148274號公報(bào)中所公開的汽車的電動動力轉(zhuǎn)向 裝置的簡要結(jié)構(gòu)圖。如圖12所示，電動動力轉(zhuǎn)向裝置10包括：轉(zhuǎn)向柱12,該轉(zhuǎn)向柱12設(shè) 置在與方向盤11相連接的轉(zhuǎn)向軸(未圖示）的外側(cè)；轉(zhuǎn)矩傳感器13,該轉(zhuǎn)矩傳感器13對駕 駛者施加給方向盤11的轉(zhuǎn)向力進(jìn)行檢測；電動機(jī)14,該電動機(jī)14將輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩提供給 轉(zhuǎn)向軸；減速齒輪15,該減速齒輪15得到與齒輪的減速比成比例的電動機(jī)14的輸出；以及 電動機(jī)控制裝置16,該電動機(jī)控制裝置16控制電動機(jī)14。向電動機(jī)控制裝置16輸入有汽 車的速度等車輛信號17、由轉(zhuǎn)矩傳感器13檢測出的方向盤11的轉(zhuǎn)向力等。另外，電池18 與電動機(jī)控制裝置16相連接。
[0004] 接下來，對電動機(jī)控制裝置16進(jìn)行說明。圖13是電動機(jī)控制裝置16的內(nèi)部簡要 結(jié)構(gòu)圖。圖13中，標(biāo)號19表示控制部，該控制部19根據(jù)隨著駕駛者的轉(zhuǎn)向力的變化而變 化的轉(zhuǎn)矩傳感器信號(轉(zhuǎn)矩傳感器13的輸出信號）以及車輛信號17,來計(jì)算出施加于電動 機(jī)14的適當(dāng)?shù)妮o助電流，并對電動機(jī)14的驅(qū)動裝置20進(jìn)行控制。驅(qū)動裝置20由橋式電 路構(gòu)成，使預(yù)先計(jì)算出的電流流過電動機(jī)14,其中，該橋式電路由多個(gè)開關(guān)元件構(gòu)成。在控 制部19或驅(qū)動裝置20發(fā)生異常時(shí)，由控制部19斷開繼電器21a、21b，從而停止向電動機(jī) 14供電。
[0005] 現(xiàn)有的電動動力轉(zhuǎn)向裝置如上述那樣構(gòu)成，為了能在控制部19或驅(qū)動裝置20發(fā) 生異常時(shí)斷開電動機(jī)14的輸出，則在電動機(jī)控制裝置16啟動時(shí)，對繼電器21a、21b進(jìn)行異 常判斷，之后，在判斷為正常的情況下開始對轉(zhuǎn)向力進(jìn)行輔助。 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利特開2010 - 148274號公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0007] 如上所述，在利用電動機(jī)來對駕駛者的轉(zhuǎn)向力進(jìn)行輔助的電動動力轉(zhuǎn)向裝置中， 對于專利文獻(xiàn)1所公開的技術(shù)，即在電動機(jī)控制裝置啟動時(shí)對繼電器進(jìn)行異常判斷之后， 在判斷為正常的情況下開始對轉(zhuǎn)向力進(jìn)行輔助的技術(shù)中，存在有如下問題：由于在繼電器 的異常判斷時(shí)反復(fù)對繼電器進(jìn)行接通/斷開，因此繼電器的接點(diǎn)將受到損耗，使得其壽命 縮短。
[0008] 為了改善上述問題，存在有如下方法：利用電動機(jī)的兩個(gè)端子中的電壓、即電動機(jī) 端子電壓，來接通橋式電路中的規(guī)定的開關(guān)元件，從而對繼電器進(jìn)行異常判斷，而無需反復(fù) 進(jìn)行繼電器的接通/斷開。然而，該方向存在如下的問題：在駕駛者在汽車發(fā)動時(shí)對方向盤 進(jìn)行轉(zhuǎn)向、或因輪胎的扭轉(zhuǎn)等而使方向盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖12所示，方向盤11的旋轉(zhuǎn)速度通過 減速齒輪15變?yōu)闇p速比倍數(shù)的電動機(jī)旋轉(zhuǎn)數(shù)，在更大的電動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度下所產(chǎn)生的感應(yīng) 電壓會導(dǎo)致無法在電動機(jī)14的旋轉(zhuǎn)過程中對繼電器21a、21b的異常進(jìn)行判斷。
[0009] 本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于，提供一種電動機(jī)控制裝置、以 及包括電動機(jī)控制裝置的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其用于在對斷開電動機(jī)的輸出的繼電器的異 常進(jìn)行判斷時(shí)，改善電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)的繼電器異常判斷的檢測性。 解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0010] 本發(fā)明的電動機(jī)控制裝置包括：控制部，該控制部控制電動機(jī)；驅(qū)動裝置，該驅(qū)動 裝置由橋式電路構(gòu)成，對上述電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，其中，該橋式電路由多個(gè)開關(guān)元件構(gòu)成；繼 電器，該繼電器斷開上述橋式電路與上述電動機(jī)之間的供電；以及電動機(jī)端子電壓監(jiān)視單 元，該電動機(jī)端子電壓監(jiān)視單元監(jiān)視上述電動機(jī)的各端子電壓， 上述控制部具有判斷上述繼電器是否異常的異常判斷單元，上述異常判斷單元使規(guī)定 的上述開關(guān)元件接通規(guī)定時(shí)間以使得上述電動機(jī)進(jìn)行發(fā)電制動，此后，驅(qū)動其它規(guī)定的上 述開關(guān)元件，并基于由上述電動機(jī)端子電壓監(jiān)視單元檢測出的監(jiān)視電壓來對上述繼電器的 異常進(jìn)行判斷。 發(fā)明效果
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的電動機(jī)控制裝置，能在對斷開電動機(jī)的輸出的繼電器的異常進(jìn)行判 斷時(shí)，改善電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)的繼電器異常判斷的檢測性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的電動機(jī)控制裝置的圖。 圖2是對本發(fā)明的實(shí)施方式1的電動機(jī)控制裝置的動作進(jìn)行說明的流程圖。 圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的電動機(jī)的等效電路的圖。 圖4是表不本發(fā)明的實(shí)施方式1的電動機(jī)的電動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度與電動機(jī)感應(yīng)電壓的關(guān)系 的圖。 圖5是對構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式1的電動機(jī)控制裝置的繼電器的異常判斷進(jìn)行說明的 圖。 圖6是對本發(fā)明的實(shí)施方式2的電動機(jī)控制裝置的動作進(jìn)行說明的流程圖。 圖7是對構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式3的電動機(jī)控制裝置的繼電器的異常判斷進(jìn)行說明的 圖。 圖8是表不本發(fā)明的實(shí)施方式3的電動機(jī)的電動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度與電動機(jī)感應(yīng)電壓的關(guān)系 的圖。 圖9是對本發(fā)明的實(shí)施方式3的電動機(jī)控制裝置的動作進(jìn)行說明的流程圖。 圖10是對本發(fā)明的實(shí)施方式4的電動機(jī)控制裝置的動作進(jìn)行說明的流程圖。 圖11是對本發(fā)明的實(shí)施方式6的電動機(jī)控制裝置的動作進(jìn)行說明的流程圖。 圖12是現(xiàn)有的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的簡要結(jié)構(gòu)圖。 圖13是現(xiàn)有的電動動力轉(zhuǎn)向裝置所包括的電動機(jī)控制裝置的內(nèi)部簡要結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面，參照附圖對本發(fā)明的電動機(jī)控制裝置以及電動動力轉(zhuǎn)向裝置的優(yōu)選實(shí)施方 式進(jìn)行說明。
[0014] 實(shí)施方式1 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的電動機(jī)控制裝置的圖。此外，為了說明方便，在圖1 中還圖示出了由電動機(jī)控制裝置所控制的電動機(jī)、以及與電動機(jī)控制裝置相連的電池。包 括本實(shí)施方式1中的發(fā)動機(jī)控制裝置的電動動力轉(zhuǎn)向裝置除了電動機(jī)控制裝置以外，與圖 12中說明的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)相同。另外，圖1是相當(dāng)于圖13的圖，對與圖13相同 或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注同一標(biāo)號。
[0015] 圖1中，電動機(jī)控制裝置16包括控制部19,該控制部19根據(jù)隨著駕駛者的轉(zhuǎn)向 力的變化而變化的轉(zhuǎn)矩傳感器信號(轉(zhuǎn)矩傳感器13的輸出信號）以及車輛信號17,來計(jì)算 出施加于電動機(jī)14 (以下簡稱為電動機(jī))的適當(dāng)?shù)妮o助電流，并對電動機(jī)14的驅(qū)動裝置20 進(jìn)行控制。驅(qū)動裝置20由橋式電路構(gòu)成，使預(yù)先計(jì)算出的電流流過電動機(jī)14,該橋式電路 由多個(gè)開關(guān)元件20a?20d構(gòu)成。在控制部19或驅(qū)動裝置20發(fā)生異常時(shí)，由控制部19斷 開繼電器2la、2lb，從而停止向電動機(jī)14供電。
[0016] 開關(guān)兀件20a?20d是生成由控制部19計(jì)算出的PWM(Pulse Width Modulation : 脈沖寬度調(diào)制)信號的開關(guān)元件，由廣泛使用的M0SFET(Metal oxide semiconductor Field Effect Transistor :金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）構(gòu)成，M0SFET中含有寄生二極管。 此外，驅(qū)動裝置20與電池18相連，由該驅(qū)動裝置20對電動機(jī)14進(jìn)行驅(qū)動，該電動機(jī)14對 方向盤的轉(zhuǎn)向力進(jìn)行輔助。
[0017] 電動機(jī)控制裝置16中設(shè)有：電動機(jī)正極端子電壓監(jiān)視單元22,該電動機(jī)正極端子 電壓監(jiān)視單元22對電動機(jī)14的正極端子M+-側(cè)的端子電壓進(jìn)行監(jiān)視；以及電動機(jī)負(fù)極端 子電壓監(jiān)視單元23,該電動機(jī)負(fù)極端子電壓監(jiān)視單元23對電動機(jī)14的負(fù)極端子M- -側(cè) 的端子電壓進(jìn)行監(jiān)視。如圖1所示，電動機(jī)正極端子電壓監(jiān)視單元22例如由進(jìn)行Y形聯(lián)接 的電阻22a?22c構(gòu)成。此外，通過將Vcc電源24與電阻22a的一端相連，從而施加電壓 (例如5v)。另外，如圖1所示，電動機(jī)負(fù)極端子電壓監(jiān)視單元23例如由進(jìn)行Y形聯(lián)接的電 阻23a?23c構(gòu)成。此外，通過將Vcc電源24與電阻23a的一端相連，從而施加電壓(例如 5v)。此外，在圖1中，在Η橋式電路中以帶電刷的電動機(jī)為例進(jìn)行說明，然而并不局限于帶 電刷的電動機(jī)，對于不帶電刷的多相電動機(jī)也可以同樣地通過具備繼電器21a、21b、由開關(guān) 元件20a?20d構(gòu)成的橋式電路、電動機(jī)正極端子電壓監(jiān)視單元22以及電動機(jī)負(fù)極端子電 壓監(jiān)視單元23來使用。
[0018] 實(shí)施方式1中的電動機(jī)控制裝置16如上述那樣構(gòu)成，接下來對其動作進(jìn)行說明。 首先，利用圖2的流程圖對繼電器21a、21b為異常的斷開故障判斷方法進(jìn)行說明。在 步驟S101中向繼電器21a、21b進(jìn)行接通指示。該接通指示由控制部19輸出。接下來，在 步驟S102中，由電動機(jī)正極端子電壓監(jiān)視單元22以及電動機(jī)負(fù)極端子電壓監(jiān)視單元23對 電動機(jī)14的正極端子M+、負(fù)極端子M-的端子電壓進(jìn)行監(jiān)視。
[0019] 關(guān)于電動機(jī)14,如圖3所示，在電動機(jī)14的線圈部分穩(wěn)定時(shí)可以忽略，因此可以由 電動機(jī)14的感應(yīng)電壓14a及電樞電阻14b來構(gòu)成等效電路。這里，如圖4所示，電動機(jī)14 的感應(yīng)電壓14a隨著電動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的增大而變大。另外，感應(yīng)電壓14a能夠根據(jù)電動機(jī) 端子間電壓來計(jì)算得出，并且由于感應(yīng)電壓與旋轉(zhuǎn)速度成比例，因此能夠根據(jù)電動機(jī)14的 端子間電壓來求出電動機(jī)14的旋轉(zhuǎn)速度。
[0020] 回到圖2,在步驟S103中，如下式（1)所示，在電動機(jī)端子間電壓的絕對值小于規(guī) 定值Vthl的情況下，判斷為電動機(jī)14已停止，并前進(jìn)至步驟S105的處理，在大于規(guī)定值 Vthl的情況下，判斷為電動機(jī)14正在旋轉(zhuǎn)，并前進(jìn)至步驟S104。此外，控制部19具有異常 判斷單元，各判斷由該異常判斷單元進(jìn)行。 (M+端子電壓監(jiān)視值）-(M-端子電壓監(jiān)視值）|〈Vthl(l)
[0021] 在步驟S104中，若驅(qū)動裝置20的電池18 -側(cè)的開關(guān)元件20a、20b接通，接地一 側(cè)的開關(guān)元件20c、20d斷開，電動機(jī)14的正極端子M+與負(fù)極端子M-短路連接，則能使電 動機(jī)14發(fā)電制動。利用與此時(shí)的電動機(jī)14的旋轉(zhuǎn)速度相對應(yīng)的制動轉(zhuǎn)矩，來使電動機(jī)14 停止。
[0022] 在步驟S105中，在由控制部19的上述異常判斷單元判斷出電動機(jī)14的旋轉(zhuǎn)速度 停止時(shí)，如圖5所示，若斷開開關(guān)元件20 &、2013、20(1，接通開關(guān)元件20(3，則繼電器21&在正 常時(shí)接通，因此電動機(jī)14的正極端子M+的端子電壓監(jiān)視值由下式（2)表示。 22b · 22c · Vcc/{22b · 22c+22a · (22b+22c)} (2)
[0023] 另一方面，由于在繼電器21a處于斷開故障時(shí)繼電器21a斷開，因此電動機(jī)14的 正極端子M+的監(jiān)視電壓值由式（3)表示。這里，設(shè)定電阻值22a?22c，以使得式（2) <式 (3)。 22b · Vcc/(22a+22b) (3)
[0024] 在步驟S105中進(jìn)行設(shè)定以驅(qū)動開關(guān)元件20c之后，在步驟S106中，將滿足式（2) < Vth2 <式（3)的閾值Vth2與電動機(jī)14的正極端子M+的端子電壓監(jiān)視值進(jìn)行比較。由 此，進(jìn)行對繼電器21b的故障判斷。
[0025] 在步驟S106中，在（M+端子電壓監(jiān)視值）< Vth2的情況下，判斷為繼電器21a正 常，前進(jìn)至步驟S107,對負(fù)極端子M+ -側(cè)的繼電器21b進(jìn)行故障判斷。另一方面，在步驟 S106中，在（M+端子電壓監(jiān)視值）< Vth2以外的情況下，判斷為繼電器21a處于斷開故障， 前進(jìn)至步驟S120,進(jìn)行輔助停止處理。
[0026] 在步驟S107中，將開關(guān)元件20a、20b、20c斷開，并將開關(guān)元件20d接通時(shí)，繼電 器21b正常時(shí)的電動機(jī)端子電壓監(jiān)視值與步驟S105相同地變?yōu)橄率剑?)，另一方面，繼電器 21b故障時(shí)的電動機(jī)端子電壓變?yōu)橄率剑?)所示那樣。 23b · 23c · Vcc/{23b · 23c+23a · (23b+23c)} (4) 23b · Vcc/(23a+23b) (5)
[0027] 這里，通過設(shè)定電阻值，以使得23a=22a、23b=22b、23c=22c，從而能在步驟S108中 與步驟S106相同地對繼電器21b進(jìn)行故障判斷。
[0028] 在步驟S108中，在（Μ-端子電壓監(jiān)視值）<Vth2的情況下，判斷為繼電器21b正 常，前進(jìn)至步驟S109,進(jìn)行輔助開始處理。另一方面，在（M-端子電壓監(jiān)視值）< Vth2以外 的情況下，判斷為繼電器21b發(fā)生了故障，前進(jìn)至步驟S120,進(jìn)行輔助停止處理。
[0029] 如上述說明的那樣，實(shí)施方式1中的電動機(jī)控制裝置在利用電動機(jī)端子電壓對繼 電器21a、21b進(jìn)行斷開故障判斷之前，使構(gòu)成驅(qū)動裝置20的橋式電路的電池18-側(cè)、即從 電動機(jī)14觀察位于上游一側(cè)的開關(guān)元件20a、20b接通，使接地一側(cè)、即從電動機(jī)14觀察位 于下游一側(cè)的開關(guān)元件20c、20d斷開，從而進(jìn)行發(fā)電制動，使電動機(jī)14停止。由此，能夠改 善啟動時(shí)電動機(jī)14已開始旋轉(zhuǎn)的情況下的繼電器21a、21b的斷開故障判斷的檢測性。
[0030] 實(shí)施方式2 接下來，對本發(fā)明的實(shí)施方式2的電動機(jī)控制裝置進(jìn)行說明。在實(shí)施方式1中，使驅(qū)動 裝置20的橋式電路的電池18 -側(cè)的開關(guān)元件20a、20b接通，使接地一側(cè)的開關(guān)元件20c、 20d斷開，從而進(jìn)行發(fā)電制動，使電動機(jī)14停止。然而，即使使上述橋式電路的電池18 -側(cè) 的開關(guān)元件20a、20b斷開，使接地一側(cè)的開關(guān)元件20c、20d接通，電動機(jī)14的端子間仍將 短路，能得到與實(shí)施方式1相同的效果。
[0031] 下面，利用圖6所示的流程圖進(jìn)行說明。圖6的流程圖中，不進(jìn)行圖2的流程圖中 的S104中的開關(guān)元件的設(shè)定，取而代之如S201所示那樣，使開關(guān)元件20a、20b斷開，使開 關(guān)元件20c、20d接通。此外，由于實(shí)施方式2的電動機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1所說 明的圖1的結(jié)構(gòu)相同，因此省略說明。
[0032] 如上述說明的那樣，實(shí)施方式2中的電動機(jī)控制裝置在利用電動機(jī)端子電壓對繼 電器21a、21b進(jìn)行斷開故障判斷之前，使構(gòu)成驅(qū)動裝置20的橋式電路的接地一側(cè)的開關(guān)元 件20c、20d接通，使電池18 -側(cè)的開關(guān)元件20a、20b斷開，從而進(jìn)行發(fā)電制動，使電動機(jī)14 停止。由此，能夠改善啟動時(shí)電動機(jī)14已開始旋轉(zhuǎn)的情況下的繼電器21a、21b的斷開故障 判斷的檢測性。
[0033] 實(shí)施方式3 接下來，對本發(fā)明的實(shí)施方式3的電動機(jī)控制裝置進(jìn)行說明。在實(shí)施方式1中，通過使 開關(guān)元件20a、20b接通，使開關(guān)元件20c、20d斷開，來進(jìn)行發(fā)電制動，使電動機(jī)停止，若使構(gòu) 成驅(qū)動裝置20的橋式電路的接地一側(cè)的一組開關(guān)元件20c接通，并使其它開關(guān)元件20a、 20b、20d斷開，則形成如圖7所示那樣的電路。在該情況下，圖8示出了由開關(guān)元件20d的 寄生二極管而產(chǎn)生的發(fā)電制動能力，若與圖4的情況相比較，則電動機(jī)14的制動能力有所 下降，但發(fā)電制動不變，能得到與實(shí)施方式1相同的效果。
[0034] 下面，利用圖9所示的流程圖進(jìn)行說明。此外，由于實(shí)施方式3的電動機(jī)控制裝置 的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1中所說明的圖1的結(jié)構(gòu)相同，因此省略說明。另外，圖9的步驟S101? S102與實(shí)施方式1相同，因而省略說明。
[0035] 步驟S301中，將在步驟S102中所監(jiān)視到的電動機(jī)端子電壓進(jìn)行比較，在電動機(jī)14 的正極端子M+的端子電壓監(jiān)視值較大的情況下，通過在步驟S105中使橋式電路的開關(guān)元 件20c接通，從而使電動機(jī)14的感應(yīng)電壓較大的端子接地，從而進(jìn)行發(fā)電制動。將電動機(jī) 端子電壓較大的端子接地來進(jìn)行發(fā)電制動是為了在接下來的步驟S106中，通過電動機(jī)14 的正極端子M+的端子電壓監(jiān)視值< Vth2的判斷來提高檢測性，其理由如下說明所示。
[0036] 由電動機(jī)14的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的電動機(jī)感應(yīng)電壓使得電動機(jī)正極端子電壓監(jiān)視單元 22的監(jiān)視值與電動機(jī)停止時(shí)的監(jiān)視值相比，在電動機(jī)14的旋轉(zhuǎn)方向上變大或變小。受到 電動機(jī)感應(yīng)電壓的影響的電動機(jī)端子電壓在M+端子電壓變得較大的情況下，M-端子電壓 變小，另外，在M+端子電壓變得較小的情況下，M-端子電壓變得較大。在電動機(jī)14未完全 停止的情況下，無法判斷是否為盡管繼電器21a發(fā)生了斷開故障但是卻因電動機(jī)14的旋轉(zhuǎn) 所引起的感應(yīng)電壓的影響而導(dǎo)致成為閾值Vth2以下，還是因其處于正常狀態(tài)而成為閾值 Vth2以下。因此，將電壓較大的端子接地來進(jìn)行判斷能提高檢測性。
[0037] 接下來，在步驟S106中，若（M+端子電壓監(jiān)視值）< Vth2,則判斷為繼電器21a正 常，前進(jìn)至步驟S107。另一方面，在（M+端子電壓監(jiān)視值）< Vth2以外的情況下，判斷為繼 電器21b發(fā)生斷開故障，前進(jìn)至步驟S120,進(jìn)行停止輔助的處理。
[0038] 在步驟S107中，為了對繼電器21b進(jìn)行故障判斷，僅使開關(guān)元件20d接通，使其它 開關(guān)元件20a、20b、20c斷開，并前進(jìn)至步驟S108。
[0039] 在步驟S108中，在（M-端子電壓監(jiān)視值）< Vth2的情況下，判斷為繼電器21b正 常，前進(jìn)至步驟S109,進(jìn)行開始輔助的處理。另一方面，在（M-端子電壓監(jiān)視值）< Vth2以 外的情況下，判斷為繼電器21b發(fā)生斷開故障，前進(jìn)至步驟S120,進(jìn)行停止輔助的處理。
[0040] 步驟S301中，在（M+端子電壓監(jiān)視值）>(M_端子電壓監(jiān)視值）以外的情況下，通 過在步驟S302中使橋式電路的開關(guān)元件20d接通，從而使電動機(jī)14的感應(yīng)電壓較大的端 子接地，進(jìn)行發(fā)電制動。
[0041] 接下來，在步驟S303中，在（M-端子電壓監(jiān)視值)< Vth2的情況下，判斷為繼電器 21b正常，前進(jìn)至步驟S304。另一方面，在（M-端子電壓監(jiān)視值）<Vth2以外的情況下，判 斷為繼電器21b發(fā)生斷開故障，前進(jìn)至步驟S120,進(jìn)行停止輔助的處理。
[0042] 接下來，在步驟S304中，為了對繼電器21a進(jìn)行故障判斷，使開關(guān)元件20c接通， 使其它開關(guān)元件20a、20b、20d斷開，并前進(jìn)至接下來的步驟S305。
[0043] 在步驟S305中，在（M+端子電壓監(jiān)視值）< Vth2的情況下，判斷為繼電器21a正 常，前進(jìn)至步驟S109,進(jìn)行開始輔助的處理。另一方面，在（M+端子電壓監(jiān)視值）< Vth2以 外的情況下，判斷為繼電器21b發(fā)生斷開故障，前進(jìn)至步驟S120,進(jìn)行停止輔助的處理。
[0044] 如上述說明的那樣，實(shí)施方式3中的電動機(jī)控制裝置通過使構(gòu)成驅(qū)動裝置20的橋 式電路的開關(guān)元件（20c、20d中的某個(gè))接通，使其它開關(guān)元件（20a、20b以及20c、20d中的 某個(gè)）斷開，以使得電動機(jī)端子電壓較大的電動機(jī)端子接地，由此來進(jìn)行發(fā)電制動，使電動 機(jī)14停止。由此，能夠改善啟動時(shí)電動機(jī)14已開始旋轉(zhuǎn)的情況下的繼電器21a、21b的斷 開故障判斷的檢測性。
[0045] 實(shí)施方式4 接下來，對本發(fā)明的實(shí)施方式4的電動機(jī)控制裝置進(jìn)行說明。實(shí)施方式4的電動機(jī)控制 裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1中所說明的圖1的結(jié)構(gòu)相同，因此省略說明。在實(shí)施方式1中，使 開關(guān)元件20a、20b接通，使開關(guān)元件20c、20d斷開，從而進(jìn)行發(fā)電制動，使電動機(jī)14停止。 然而，在使發(fā)電制動持續(xù)規(guī)定時(shí)間以后，將電動機(jī)端子間電壓進(jìn)行比較，在判斷為電動機(jī)14 未停止的情況下，也可以再次驅(qū)動所希望的開關(guān)元件，以進(jìn)行發(fā)電制動，在變?yōu)槟芘袛喑鲭?動機(jī)14已停止的電動機(jī)端子間電壓之后，對繼電器21a、21b進(jìn)行故障判斷。
[0046] 下面，利用圖10所示的流程圖進(jìn)行說明。與圖2中示出的流程圖不同的部分在于， 在步驟S104中使發(fā)電制動持續(xù)規(guī)定時(shí)間以后，返回至步驟S103,再次使用電動機(jī)端子間電 壓，判斷電動機(jī)14是否停止。其它部分與實(shí)施方式1中所說明的圖2的流程圖相同，因此 省略說明。
[0047] 如上述說明的那樣，實(shí)施方式4中的電動機(jī)控制裝置在直到變?yōu)槟芾秒妱訖C(jī)端 子間電壓來判斷出電動機(jī)14已停止的狀態(tài)為止，使構(gòu)成驅(qū)動裝置20的橋式電路的開關(guān)元 件20a、20b接通，開關(guān)元件20c、20d斷開，從而進(jìn)行發(fā)電制動，使電動機(jī)14停止。由此，能 夠改善啟動時(shí)電動機(jī)14已開始旋轉(zhuǎn)的情況下的繼電器21a、21b的斷開故障判斷的檢測性。
[0048] 實(shí)施方式5 接下來，對本發(fā)明的實(shí)施方式5的電動機(jī)控制裝置進(jìn)行說明。實(shí)施方式5的電動機(jī)控 制裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1中所說明的圖1的結(jié)構(gòu)相同，因此省略說明。在實(shí)施方式4中， 在步驟S103中，對電動機(jī)14的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行判斷后，在判斷出電動機(jī)14正在旋轉(zhuǎn)的情況 下，在步驟S104中進(jìn)行發(fā)電制動，但也可以在步驟S104中，在再次進(jìn)行發(fā)電制動時(shí)，進(jìn)行較 前一次時(shí)間更長的發(fā)電制動。此外，流程圖與圖10相同，因此省略。
[0049] 如上述說明的那樣，實(shí)施方式5中的電動機(jī)控制裝置在直到變?yōu)槟芾秒妱訖C(jī)端 子間電壓來判斷出電動機(jī)14已停止的狀態(tài)為止，使構(gòu)成驅(qū)動裝置20的橋式電路的開關(guān)元 件20a、20b接通，開關(guān)元件20c、20d斷開，延長再次確認(rèn)電動機(jī)端子間電壓時(shí)的發(fā)電制動時(shí) 間。由此，能夠減少電動機(jī)端子間電壓的判斷及發(fā)電制動的循環(huán)次數(shù)，因此其結(jié)果是，能在 更短的時(shí)間內(nèi)對21a、21b進(jìn)行故障判斷。
[0050] 實(shí)施方式6 接下來，對本發(fā)明的實(shí)施方式6的電動機(jī)控制裝置進(jìn)行說明。實(shí)施方式6的電動機(jī)控 制裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1中所說明的圖1的結(jié)構(gòu)相同，因此省略說明。在實(shí)施方式1中， 利用電動機(jī)14的發(fā)電制動后的電動機(jī)端子電壓來對繼電器21a、21b的斷開故障進(jìn)行判斷， 但也可以對繼電器21a、21b的接通故障進(jìn)行判斷。
[0051] 下面，利用圖11所示的流程圖進(jìn)行說明。與圖2所示的流程圖的不同點(diǎn)在于，在通 過步驟S103或步驟S104使電動機(jī)14停止后，利用步驟S601使繼電器21a、21b斷開。接 下來，為了在步驟S105中對繼電器21a的故障進(jìn)行判斷，而驅(qū)動所希望的開關(guān)元件，并在步 驟S602中根據(jù)電動機(jī)端子電壓對繼電器21a的接通故障進(jìn)行判斷。
[0052] 繼電器21a在發(fā)生接通故障時(shí)，電動機(jī)端子電壓如式（2)所示，而正常時(shí)的電動機(jī) 端子電壓如式（3)所示，因此在（M+端子電壓監(jiān)視值）彡Vth2的情況下，判斷為繼電器21a 正常，前進(jìn)至步驟S107,在不滿足判斷式的情況下，判斷為繼電器21a發(fā)生接通故障，前進(jìn) 至步驟S120。
[0053] 另一方面，為了對繼電器21b的故障進(jìn)行判斷，在步驟S603中的（M+端子電壓監(jiān) 視值)> Vth2的情況下，判斷繼電器21b正常，前進(jìn)至步驟S109,在不滿足判斷式的情況下， 判斷繼電器21a發(fā)生接通故障，前進(jìn)至步驟S120。除此以外與實(shí)施方式1相同，省略說明。
[0054] 如上述說明的那樣，根據(jù)實(shí)施方式6中的電動機(jī)控制裝置，不僅在繼電器21a、21b 發(fā)生斷開故障的情況下，而且在繼電器21a、21b發(fā)生接通故障的情況下，也能如實(shí)施方式1 所示那樣，改善啟動時(shí)電動機(jī)14已開始旋轉(zhuǎn)的情況下的繼電器21a、21b的接通故障的檢測 性。
[0055] 以上，對本發(fā)明的實(shí)施方式1至實(shí)施方式6進(jìn)行了說明，然而本發(fā)明可以在其發(fā)明 范圍內(nèi)對各個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃?、省略?標(biāo)號說明
[0056] 10電動動力轉(zhuǎn)向裝置，11方向盤，12轉(zhuǎn)向柱，13轉(zhuǎn)矩傳感器，14電動機(jī)，14a感應(yīng) 電壓，14b電樞電阻，15減速齒輪，16電動機(jī)控制裝置，17車輛信號，18電池，19控制部，20 驅(qū)動裝置，20a、20b、20c、20d開關(guān)元件，21a、21b繼電器，22電動機(jī)正極端子電壓監(jiān)視單元， 22a?22c、23a?23c電阻，23電動機(jī)負(fù)極端子電壓監(jiān)視單元，24Vcc電源。
【權(quán)利要求】
1. 一種電動機(jī)控制裝置，其特征在于，包括： 控制部（19)，該控制部（19)控制電動機(jī)（14); 驅(qū)動裝置（20)，該驅(qū)動裝置（20)由橋式電路構(gòu)成，對所述電動機(jī)（14)進(jìn)行驅(qū)動，該橋 式電路由多個(gè)開關(guān)元件（20a?20d)構(gòu)成； 繼電器（21a、21b)，該繼電器（21a、21b)斷開所述橋式電路與所述電動機(jī)（14)之間的 供電；以及 電動機(jī)端子電壓監(jiān)視單元（22、23)，該電動機(jī)端子電壓監(jiān)視單元（22、23)監(jiān)視所述電 動機(jī)（14)的各端子電壓， 所述控制部（19)具有對所述繼電器（21a、21b)的異常進(jìn)行判斷的異常判斷單元， 所述異常判斷單元使規(guī)定的所述開關(guān)元件（20a?20d)接通規(guī)定時(shí)間以使得所述電動 機(jī)（14)進(jìn)行發(fā)電制動，此后，驅(qū)動其它規(guī)定的所述開關(guān)元件（20a?20d)，并基于由所述電 動機(jī)端子電壓監(jiān)視單元（22、23)所檢測出的監(jiān)視電壓來對所述繼電器（2la、2lb)的異常進(jìn) 行判斷。
2. 如權(quán)利要求1所述的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 通過僅使從所述電動機(jī)（14)觀察位于上游側(cè)的規(guī)定的所述開關(guān)元件（20a?20d)接 通，或僅使位于下游側(cè)的規(guī)定的所述開關(guān)元件（20a?20d)接通，從而進(jìn)行所述發(fā)電制動。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 在所述監(jiān)視電壓的差大于第1規(guī)定值的情況下，在進(jìn)行所述發(fā)電制動之后對所述繼電 器（21a、21b)的異常進(jìn)行判斷，在所述監(jiān)視電壓的差小于所述第1規(guī)定值的情況下，省去所 述發(fā)電制動，對所述繼電器（2la、2lb)的異常進(jìn)行判斷。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 在進(jìn)行了所述發(fā)電制動后，使所述開關(guān)元件（20a?20d)接通，以使得所述監(jiān)視電壓較 大的電動機(jī)端子接地，并基于此時(shí)由所述電動機(jī)端子電壓監(jiān)視單元（22、23)所檢測出的電 壓來對所述繼電器（21a、21b)的異常進(jìn)行判斷。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 在所述監(jiān)視電壓的差在第2規(guī)定值以上的情況下，進(jìn)一步延長規(guī)定時(shí)間來進(jìn)行所述發(fā) 電制動。
6. -種電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，包括： 轉(zhuǎn)向軸、向所述轉(zhuǎn)向軸給予輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的電動機(jī)（14)、以及如權(quán)利要求1或2所述的 電動機(jī)控制裝置（16)。
【文檔編號】B62D5/04GK104104306SQ201310461009
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月1日
【發(fā)明者】山本宗法, 渡邊拓真, 西村裕史 申請人:三菱電機(jī)株式會社