电动助力转向装置制造方法
【专利摘要】本发明提供能在对电动机继电器的通电/断开进行判定时，即使由电动机产生反电动势电压也能正确地对电动机继电器的通电/断开进行判定的电动助力转向装置。该电动助力转向装置包括：由多个开关元件构成的桥式电路；连接于桥式电路的输出端子间、对转向系统施加辅助力的电动机；在桥式电路与电动机之间对通电/断开进行切换的电动机继电器；以及对桥式电路的输出端子电压进行检测的输出端子电压检测电路，在将构成桥式电路的开关元件之中的、配置于低电位侧的开关元件中的一个开关元件通电时，基于与输出端子电压的变动相对应的值，来对电动机继电器的通电/断开进行判定。
【专利说明】电动助力转向装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动助力转向装置，该电动助力转向装置经由由多个开关元件构成的桥式电路，来驱动对车辆的转向系统施加辅助力的电动机。
【背景技术】
[0002]对于利用搭载于车辆的电池并经由由多个开关元件构成的桥式电路，来驱动对汽车等车辆的转向系统施加辅助转矩的电动机的电动助力转向装置，例如如专利文献I所示那样是公知的。专利文献I中所示的桥式电路包括四个开关元件，在这四个开关元件之中，对分别设置于桥式电路的第一对角位置的两个开关元件进行通电，从而能将电动机8进行正转驱动，对分别设置于桥式电路的第二对角位置的两个开关元件进行通电，从而能将电动机进行反转驱动。
[0003]如今，分别将位于如上所述的桥式电路的第一对角位置上的两个臂上所分别设置的开关元件设为第一及第四开关元件，分别将位于第二对角位置上的两个臂上所分别设置的开关元件设为第三及第二开关元件。在该桥式电路上，第一及第三开关元件的一个端子彼此互相连接，第二及第四开关元件的一个端子彼此互相连接。而且，第三及第四开关元件的另一个端子彼此与电池的正极侧相连接，第一及第二开关元件的另一个端子彼此与车辆的接地电位部相连接。电动机的输入端子连接在所述桥式电路的第一及第三开关元件的一个端子彼此的连接部、与第二及第四开关元件的一个端子彼此的连接部之间。
[0004]在包括这样的桥式电路的现有的电动助力转向装置的情况下，通常，将对从电池到桥式电路的供电进行通电/断开的电源继电器连接在电池与桥式电路之间，并且，将在发生某种异常时使电动机停止的电动机继电器连接在桥式电路与电动机之间。而且，有时会利用继电器驱动电路来对电源继电器和电动机继电器进行控制，以使它们分别独立地进行动作，有时会对电源继电器和电动机继电器进行控制，以使它们联动地进行动作。
[0005]在采用分别对电源继电器和电动机继电器独立进行通电/断开控制的结构的情况下，能如下所述那样对电动机继电器的通电/断开进行判定。即，在使电源继电器通电而使电动机继电器断开的状态下，当使桥式电路的四个开关元件中的与电池相连接一侧的第三开关元件通电时，若电动机继电器正常断开，则只有第三开关元件与第一开关元件的连接部的电位上升至电池电压。然而，若使电动机继电器通电，则第三开关元件与第一开关元件的连接部的电位、以及第四开关元件与第二开关元件的连接部的电位这两个电位都上升至电池电压。因此，能利用该现象来对电动机继电器的通电/断开进行判定。
[0006]另外，在采用对电源继电器及电动机继电器联动地进行通电/断开控制的结构的情况下，能利用例如专利文献2所示的技术来判定电动机继电器的通电/断开。即，例如在将电动机继电器和电源继电器断开的状态下，在将与接地电位部相连接的第一开关元件和第二开关元件中的任意一个进行通电时，第三开关元件与第一开关元件的连接部的电位、以及第四开关元件与第二开关元件的连接部的电位都比经由分压电阻而施加的偏置电压要低，这种情况下，能判定为电动机继电器处于通电状态。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本专利特开2000-190861号公报
[0010]专利文献2:日本专利特开2005-80420号公报
【发明内容】
[0011]发明所要解决的技术问题
[0012]然而，在现有的对电源继电器及电动机继电器联动地进行通电/断开控制的结构中的电动机继电器的通电/断开的判定中，在电动机继电器处于通电状态且产生电动机反电动势电压的状态下，若对电动机继电器的通电/断开进行判定，则在将与接地电位部相连接的第一开关元件及第二开关元件中的任意一个开关元件通电时，由于电动机反电动势电压的影响，未通电的另一个开关元件侧的电位有时会变得比偏置电压要高。即，例如在将第一开关元件通电时，未通电的第二开关元件与第四开关元件的连接部的电位有时会变得比施加于该连接部的偏置电压要高。此时，存在以下问题:即，尽管电动机继电器处于通电状态，但仍会误判定为电动机继电器处于断开状态。
[0013]本发明是为了解决现有的电动助力转向装置中的上述问题而完成的，其目的在于，提供一种电动助力转向装置，该电动助力转向装置即使在产生电动机反电动势电压的状态下，也能正确地对电动机继电器的通电/断开进行判定。
[0014]解决技术问题所采用的技术方案
[0015]本发明的电动助力转向装置
[0016]包括:桥式电路，该桥式电路由多个开关元件构成；电动机，该电动机连接于所述桥式电路的输出端子间，对转向系统施加辅助力；电动机继电器，该电动机继电器连接于所述桥式电路与所述电动机之间；以及输出端子电压检测电路，该输出端子电压检测电路对所述桥式电路的输出端子电压进行检测，所述电动助力转向装置的特征在于，
[0017]包括判定单元，该判定单元在将构成所述桥式电路的所述多个开关元件之中的、配置于所述桥式电路的低电位侧的开关元件中的一个开关元件通电时，基于与所述桥式电路的输出端子的电压的变动相对应的值，来对所述电动机继电器是正通电还是正断开进行判定。
[0018]发明效果
[0019]根据本发明的电动助力转向装置，即使在电动机中产生反电动势电压的情况下，也能正确地对电动机继电器的通电/断开进行判定。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置的整体结构的结构图。
[0021]图2是表示本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、控制单元的结构的结构图。
[0022]图3是表示本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、电动机的动作的说明图。
[0023]图4是对本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器通电时且未产生电动机反电动势电压时的动作进行说明的流程图。
[0024]图5是表示本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器断开时的动作的说明图。
[0025]图6是对本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器断开时的动作进行说明的时序图。
[0026]图7是表示本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器通电时的动作的说明图。
[0027]图8是对本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器通电时且未产生电动机反电动势电压时的动作进行说明的时序图。
[0028]图9是对本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器的通电/断开的判定的其他处理流程进行说明的流程图。
[0029]图10是对本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器通电时且产生电动机反电动势电压时的动作进行说明的时序图。
[0030]图11是对本发明的实施方式2所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器的通电/断开判定单元的处理流程进行说明的流程图。
[0031]图12是对本发明的实施方式3所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器的通电/断开判定单元的处理流程进行说明的流程图。
[0032]图13是对本发明的实施方式4所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器的通电/断开判定单元的处理流程进行说明的流程图。
[0033]图14是对本发明的实施方式5所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器的通电/断开判定单元的处理流程进行说明的流程图。
[0034]图15是对本发明的实施方式6所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器的通电/断开判定单元的处理流程进行说明的流程图。
[0035]图16是对本发明的实施方式2至5所涉及的电动助力转向装置中的、与电动机继电器的通电/断开时的输出端子电压变动相对应的值的变动进行说明的时序图，图16(A)表不电动机继电器IC通电时，图16⑶表不电动机继电器IC断开时。
【具体实施方式】
[0036]实施方式1.
[0037]下面，基于附图，对本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置进行详细说明。图1是表示本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置的整体结构的结构图。在图1所示的电动助力转向装置100中，方向盘101经由方向盘轴102、减速齿轮103、方向盘侧的万向节104、齿条机构侧的万向节105、以及齿条机构106，与车轮连杆107相连结。设置于方向盘轴102的转矩传感器110对由驾驶员施加于方向盘101的转向转矩进行检测。产生与施加于方向盘101的转向力相对应的辅助转矩的电动机120经由减速齿轮103，与方向盘轴102相连结。
[0038]从电池160经由点火开关150对控制单元130提供电源。然后，将转矩传感器110所检测出的转向转矩值、从车速传感器发送来的车速信号及从引擎控制单元(未图示)发送来的引擎信号140等作为输入值，产生控制电动机120的电动机控制信号，以对电动机120进行控制。控制单元130主要由后述的CPU构成，利用规定的程序来对电动机120进行控制。
[0039]接着，对上述控制单元130的结构进行说明。图2是表示本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、控制单元的结构的结构图。在图2中，控制单元130包括CPU10、继电器驱动电路11、电源继电器12、电动机电流检测电路15、输出端子电压检测电路17、FET驱动电路1D、桥式电路19、以及电动机继电器1C。电动机驱动电路IA包括桥式电路19，利用来自CPUlO的命令来驱动电动机IB。
[0040]桥式电路19包括:分别设置在位于第一对角位置的两个臂上的第一开关元件18a和第四开关元件18d ;以及分别设置在位于第二对角位置的两个臂上的第二开关元件18b和第三开关元件18c。在该桥式电路19中，第二及第四开关元件18b、18d的一个端子彼此互相连接而构成第一输出端子TM1，第一及第三开关元件18a、18c的一个端子彼此互相连接而构成第二输出端子TM2。另外，第三及第四开关元件18c、18d的另一个端子彼此互相连接而构成高电位端子TH，第一及第二开关元件18a、18b的另一个端子彼此互相连接而构成停电位端子TL。第一至第四开关元件18a、18b、18c、18d由场效应晶体管(FET)构成。
[0041]对于桥式电路19的第一输出端子TM1，从车辆内电源经由分压电阻而施加有偏置电压，其电位保持为[M-]。另外，对于桥式电路19的第二输出端子TM2，从车辆内电源经由分压电阻而施加有偏置电压，其电位保持为[M+]。
[0042]桥式电路19的高电位端子TH经由扼流圈13、电源继电器12以及分流电阻16，与具有12[V]额定电压的电池160的正电极相连接，低电位端子TL与车辆的接地电位部相连接。电动机IB的第一输入端子经由电动机继电器IC与桥式电路19的第一输出端子TMl相连接，电动机IB的第二输入端子与桥式电路19的第二输出端子TM2相连接。此外，电动机继电器IC也可以连接在桥式电路19的第二输出端子TM2与电动机IB的第二输入端子之间。
[0043]将从电池160向桥式电路19的电源提供进行通电/断开的电源继电器12、以及使电动机IB在异常时停止的电动机继电器1C，与利用CPUlO进行控制的共用的继电器驱动电路11相连接，利用继电器驱动电路来对电源继电器12和电动机继电器IC进行控制，使它们联动地通电/断开。
[0044]电动机IB的第一及第二输入端子间的电位由桥式电路19的第一输出端子TMl的电位[M-]和第二输出端子TM2的电位[M+]来决定。然后，利用与CPUlO相连接的输出端子电压检测电路17来对该电动机IB的第一及第二输入端子间的电位进行检测。当电动机IB未动作时，电位[M-]及电位[M+]分别通过电阻分压而偏置为I [V]。电动机电流检测电路15基于连接于电源继电器12与桥式电路19的高电位端子TH之间的分流电阻16的两端间的电压，来对电动机电流进行检测，并将其输入CPUlO。利用与CPUlO相连接的FET驱动电路1D，如后所述那样对桥式电路19的第一至第四开关元件18a?18d进行控制。
[0045]接下来，对采用如上所述结构的本发明的实施方式I的电动助力转向装置的动作进行说明。图3是表示本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的电动机的动作的说明图，图3㈧表示电动机IB反转时，图3(B)表示电动机IB正转时。
[0046]如图3(A)所不，若桥式电路19中的第一对角位置处的第一开关兀件18a和第四开关元件18d通电，则第二输出端子TM2与低电位端子TL相连接而成为O [V]，第一输出端子TMl与高电位端子TH相连接而成为电池14的输出电压即12 [V]，从而将电动机IB进行反转驱动。此时，对于电动机1B，电流从电池14经由扼流圈13、电源继电器12、分流电阻
16、第四开关兀件18d、第一输出端子TMl、电动机继电器1C、电动机1B、第二输出端子TM2、以及第一开关元件18a而流向接地电位部。
[0047]另一方面，如图3 (B)所示，若桥式电路19中的第二对角位置处的第三开关元件18c和第二开关元件18b通电，则第一输出端子TMl与低电位端子TL相连接而成为O [V]，第二输出端子TM2与高电位端子TH相连接而成为电池14的输出电压即12 [V]，从而将电动机IB进行正转驱动。此时，对于电动机1B，电流从电池14经由扼流圈13、电源继电器12、分流电阻16、第三开关兀件18c、第二输出端子TM2、电动机1B、电动机继电器1C、第一输出端子TMl、以及第二开关元件18b而流向接地电位部。
[0048]在图1所示的电动助力转向装置中，将如上所述那样被反转驱动或正转驱动的电动机IB的输出经由减速齿轮103，作为辅助转矩而施加于方向盘轴102，以对驾驶员的转向力进行辅助。
[0049]接着，对本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器IC的通电/断开的判定进行说明。图4是对电动助力转向装置中的、电动机继电器的通电/断开的判定处理的流程进行说明的流程图，是电动机停止时且在电动机中未产生反电动势情况下的判定处理的流程。
[0050]在图4中，首先在步骤SlO中对驾驶员施加于方向盘的转向转矩的旋转方向进行判定。此时，若转矩的旋转方向为正转方向(“是”)，则在步骤Sll中使第一开关元件Ia通电。另一方面，若驾驶员施加于方向盘的转矩的旋转方向为反转方向(“否”)，则在步骤S12中使第二开关元件Ib通电。之后，前进至步骤S13，利用电动机继电器IC的通电/断开判定单元对电动机继电器IC的通电/断开进行判定。以上是本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、电动机停止时的电动机继电器的通电/断开的判定处理的基本处理流程。
[0051]接着，利用图5及图6，对上述图4的流程图中的、步骤S13中的电动机继电器的通电/断开判定单元所进行的判定内容进行说明。即，以下的说明是电动机IB处于停止状态时的电动机继电器的通电/断开的判定的说明。图5是表示本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器断开时的动作的说明图，图5(A)表示将第一开关元件18a通电的情况，图5(B)表示将第二开关元件18b通电的情况。图6是对本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器断开时的动作进行说明的时序图，图6 (A)表示将第一开关元件18a通电的情况，图6 (B)表示将第二开关元件18b通电的情况。
[0052]首先，对在电动机继电器IC断开时、使与桥式电路19的低电位端子TL相连接的第一开关元件18a及第二开关元件18b之中的任意一个开关元件通电的情况进行说明。将第一输出端子TMl及第二输出端子TM2偏置为I [V]。
[0053]当前，在使第一及第二开关元件18a、18b中的第一开关元件18a通电的情况下，如图5㈧及图6㈧所示，第二输出端子TM2经由低电位端子TL进行接地，其电位[M+]从I [V]下降为0[V]，但是由于电动机继电器IC断开，因此，不从第一开关元件18a经由第二输出端子TM2、电动机1B、以及电动机继电器IC将第一输出端子TMl进行接地，因而第一输出端子TMl的电位[M-]保持在I [V]。
[0054]另一方面，在使第一及第二开关元件18a、18b中的第二开关元件18b通电的情况下，如图5(B)及图6(B)所示，第一输出端子TMl经由低电位端子TL进行接地，其电位[M-]从I [V]下降为0[V]，但是由于电动机继电器IC断开，因此，不从第二开关元件18b经由电动机继电器1C、电动机IB将第二输出端子TM2进行接地，因而第二输出端子TM2保持在I [V]。
[0055]因此，在图4所示的处理流程中的步骤S13中，在使与桥式电路19的低电位端子TL相连接的两个开关元件中的一个开关元件通电时，电动机继电器的通电/断开判定单元能通过对与未通电的另一个开关元件相连接的桥式电路的输出端子的电位未发生变动的情况进行检测，来判定为电动机继电器IC处于断开状态。
[0056]接着，对在电动机继电器IC通电时、由上述图4的流程图中的步骤S13中的电动机继电器的通电/断开判定单元所进行的判定内容进行说明。即，以下的说明是电动机IB处于停止状态时、电动机继电器IC通电时的电动机继电器的通电/断开的判定的说明。对使与桥式电路19的低电位端子TL相连接的第一开关元件18a及第二开关元件18b之中的任意一个开关元件通电的情况进行说明。
[0057]S卩，图7是表示本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器通电时的动作的说明图，图7(A)表示将第一开关元件18a通电的情况，图7(B)表示将第二开关元件18b通电的情况。图8是对本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、在电动机继电器通电时且未产生电动机反电动势电压时的动作进行说明的时序图，图8(A)表示将第一开关元件18a通电的情况，图8(B)表示将第二开关元件18b通电的情况。
[0058]当前，如图7(A)及图8㈧所示，若使第一开关元件18a通电，则第二输出端子TM2经由低电位端子TL进行接地，其电位[M+]从1[V]下降为0[V]。由于电动机继电器IC通电，因此，第一输出端子TMl通过第一开关元件18a，经由电动机1B、电动机继电器IC和低电位端子TL进行接地，其电位[M-]从1[V]下降为0[V]。
[0059]另一方面，如图7(B)及图8(B)所示，若使第二开关元件18b通电，则第一输出端子TMl经由低电位端子TL进行接地，其电位[M-]从1[V]下降为0[V]。由于电动机继电器IC通电，因此，第二输出端子TM2经由电动机1B、电动机继电器IC和第二开关元件18b，通过低电位端子TL进行接地，其电位[M+]从1[V]下降为0[V]。
[0060]因此，在图4所示的处理流程中的步骤S13中，在使与桥式电路19的低电位端子TL相连接的两个开关元件中的一个开关元件通电时，电动机继电器的通电/断开判定单元能通过对与未通电的另一个开关元件相连接的桥式电路的输出端子的电位发生变动的情况进行检测，来判定为电动机继电器IC处于通电状态。
[0061]接着，对以下情况下的电动机继电器IC的通电/断开的判定处理进行说明:即，在电动机IB停止的状态下，在驾驶员对方向盘施加转向转矩而使方向盘旋转时，尽管未对电动机IB进行供电，但仍从方向盘轴102经由减速齿轮103而使转子旋转，由此，在电动机IB的电枢绕组中产生反电动势。
[0062]图9是对本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器的通电/断开的判定处理的其他流程进行说明的流程图，表示以下情况下的电动机继电器IC的通电/断开的判定处理:即，在电动机IB停止时，在驾驶员对方向盘施加转向转矩而使方向盘旋转时，尽管未对电动机IB进行供电，但仍从方向盘轴102经由减速齿轮103而使转子旋转，由此，在电动机IB的电枢绕组中产生反电动势。
[0063]在图5中，首先在步骤S20中对驾驶员施加于方向盘的转向转矩的旋转方向进行判定。此时，若驾驶员施加于方向盘的转向转矩的旋转方向为正转方向(“是”)，则在步骤S21中，对桥式电路19的第一输出端子TMl的电位[M-]有无变动进行检测，若有变动，则电动机继电器IC通电，电动机IB中所产生的反电动势被施加于第一输出端子TM1，因此，在步骤S25中判定为电动机继电器IC通电，结束电动机继电器通电/断开判定处理。
[0064]另一方面，若通过步骤S21中的判定确认为桥式电路19的第一输出端子TMl的电位[M-]没有变动(“否”)，则在步骤S23中使第一开关元件通电。之后，在步骤S27中利用电动机继电器的通电/断开判定单元来进行判定。此时的判定与图4中的步骤S13中的上述判定相同。
[0065]另外，作为步骤S20中的判定的结果，若电动机IB的转矩的旋转方向为反转方向(“否”)，则在步骤S22中，对第一输出端子TMl的电位[M-]有无变动进行检测，若有变动(“是”)，则电动机继电器IC通电，电动机IB中所产生的反电动势被施加于第一输出端子TMl，因此，在步骤S26中判定为电动机继电器IC通电，结束电动机继电器通电/断开判定处理。作为步骤S22中的判定结果，若第一输出端子TMl的电位[M-]没有变动(“否”)，则在步骤S24中使第二开关元件18b通电。此时的判定与图4中的步骤S13中的上述判定相同。
[0066]接着，利用图7及图10，对上述图9的流程图中的、步骤S27中的电动机继电器的通电/断开判定单元所进行的判定内容进行说明。即，以下的说明是电动机IB处于停止状态时的电动机继电器的通电/断开的判定的说明。图10是对本发明的实施方式I所涉及的电动助力转向装置中的、在电动机继电器通电时且产生电动机反电动势电压时的动作进行说明的时序图，图10(A)表示将第一开关元件18a通电的情况，图10(B)表示将第二开关元件18b通电的情况。
[0067]以下说明的是在电动机IB处于停止状态下，电动机继电器IC通电且电动机IB中产生反电动势时的电动机继电器的通电/断开的判定的说明。对使与桥式电路19的低电位端子TL相连接的第一开关元件18a及第二开关元件18b之中的任意一个开关元件通电的情况进行说明。
[0068]首先，在电动机IB停止的状态下，若驾驶员沿反转驱动电动机的方向对方向盘101进行转向操作，则从方向盘轴102经由减速齿轮102而使电动机IB的转子反向旋转，从而在电枢绕组中产生反电动势电压。此时，如图10 (A)所不,第一输出端子TMl的电位[M-]成为电位比1[V]要高的电位H，第二输出端子TM2的电位[M+]成为电位比1[V]要低的电位L。此时，电位H与电位L的电位差成为电动机IB中所产生的反电动势电压。
[0069]在这种状态下，如图7(A)所示，若使第一开关元件18a通电，则第二输出端子TM2经由低电位端子TL进行接地，如图10㈧所示，其电位[M+]从电位L下降为0[V]。另一方面，第一输出端子TMl经由电动机继电器1C、电动机IB和低电位端子TL进行接地，其电位[M-]因反电动势电压而与第二输出端子TM2电位[M+]产生电位差，因此，如图10㈧所示，从电位H下降电位L的量。
[0070]接着，在电动机IB停止的状态下，若驾驶员沿正转驱动电动机的方向对方向盘101进行转向操作，则从方向盘轴102经由减速齿轮102而使电动机IB的转子正转，从而在电枢绕组中产生与上述反转时方向相反的反电动势电压。此时，如图10⑶所不，第二输出端子TM2的电位[M+]成为电位比I [V]要高的电位H，第一输出端子TMl的电位[M-]成为电位比1[V]要低的电位L。此时，电位H与电位L的电位差成为电动机IB中所产生的反电动势电压。
[0071]在这种状态下，如图7(B)所示，若使第二开关元件18a通电，则第一输出端子TMl经由低电位端子TL进行接地，如图10⑶所示，其电位[M-]从电位L下降为0[V]。另一方面，第二输出端子TM2经由电动机1B、电动机继电器IC和低电位端子TL进行接地，其电位[M+]因反电动势电压而与第一输出端子TMl电位[M-]之间产生电位差，因此，如图10(B)所示，从电位H下降电位L左右。
[0072]因此，在图9所示的处理流程中的步骤S21、S22中，在使与桥式电路19的低电位端子TL相连接的两个开关元件中的一个开关元件通电时，电动机继电器的通电/断开判定单元能通过对与未通电的另一个开关元件相连接的桥式电路的输出端子的电位发生变动的情况进行检测，来判定为电动机继电器IC处于通电状态。
[0073]实施方式2.
[0074]接下来，对本发明的实施方式2所涉及的电动助力转向装置进行说明。在实施方式2所涉及的电动助力转向装置中，改变了上述实施方式I中的图4的流程图的步骤S13及图9的流程图的步骤S27中的电动机继电器的通电/断开的判定处理的方法，其他结构与实施方式I的情况相同。
[0075]图11是对本发明的实施方式2所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器的通电/断开判定单元的处理流程进行说明的流程图。在图11中，在步骤S30中，计算与通电的开关元件相反一侧的输出端子电压的上次值和本次值之间的差值。接着，在步骤S31中，计算对所述差分值进行求和后得到的差分累积值。在步骤S32中，对所述差分累积值是否为规定阈值以上进行判定。若为规定阈值以上，则在步骤S33中判定为电动机继电器IC为通电状态，除此以外则在步骤S34中判定为电动机继电器IC为断开状态。
[0076]实施方式3.
[0077]接下来，对本发明的实施方式3所涉及的电动助力转向装置进行说明。在本发明的实施方式3所涉及的电动助力转向装置中，在电动机IB停止的状态下，在驾驶员对方向盘施加转向转矩而使方向盘旋转时，尽管未对电动机IB进行供电，但仍从方向盘轴102经由减速齿轮103而使转子旋转，在以上情况下，对电动机的角加速度是否在规定阈值的范围内进行判定，以对电动机继电器IC的通电/断开进行判定。实施方式I中的图1、图2的结构在实施方式3的情况下也相同。
[0078]图12是对本发明的实施方式3所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器的通电/断开判定单元的处理流程进行说明的流程图。在图12中，在步骤S40中，在驾驶员对方向盘施加转向转矩而使方向盘旋转时，尽管未对电动机IB进行供电，但仍从方向盘轴102经由减速齿轮103而使转子旋转，对以上情况下的电动机角加速度是否在规定阈值范围外进行判定。若其结果是电动机角加速度在规定阈值范围外(“是”)，则在步骤S41中判定为电动机继电器IC处于通电状态，若电动机角加速度在规定阈值范围内(“否”)，则在步骤S42中判定为电动机继电器IC处于断开状态。
[0079]实施方式4.
[0080]接下来，对本发明的实施方式4所涉及的电动助力转向装置进行说明。在本发明的实施方式4所涉及的电动助力转向装置中，改变了实施方式I中的图9的流程图中步骤S27中的电动机继电器IC的通电/断开的判定处理的方法，除此以外与图9所示的实施方式I的情况相同。
[0081]在本发明的实施方式4所涉及的电动助力转向装置中，在电动机IB停止时，在驾驶员对方向盘施加转向转矩而使方向盘旋转时，尽管未对电动机IB进行供电,但仍从方向盘轴102经由减速齿轮103而使转子旋转，由此，在电动机IB的电枢绕组中产生反电动势，在以上情况下，对电动机中所感应出的反电动势的电压是否在规定阈值范围外进行判定，以对电动机继电器IC的通电/断开进行判定。
[0082]图13是对本发明的实施方式4所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器的通电/断开判定单元的处理流程进行说明的流程图。在图13中，在步骤S50中，当电动机IB停止时，在驾驶员对方向盘施加转向转矩而使方向盘旋转时，尽管未对电动机IB进行供电，但仍从方向盘轴102经由减速齿轮103而使转子旋转，由此，在电动机IB的电枢绕组中感应出反电动势，在以上情况下，对电动机的感应电压是否在规定阈值的范围外进行判定。若其结果是电动机的感应电压在规定阈值的范围外(“是”)，则在步骤S51中判定为电动机继电器IC处于通电状态，若电动机的感应电压在规定阈值的范围内(“否”)，则在步骤S52中判定为电动机继电器IC处于断开状态。
[0083]实施方式5.
[0084]接下来，对本发明的实施方式5所涉及的电动助力转向装置进行说明。在本发明的实施方式5所涉及的电动助力转向装置中，改变了实施方式I中的图4及图9的流程图中的电动机继电器IC的通电/断开的判定方法，根据表示与通电的开关元件相反一侧的输出端子电压变动的边缘形状的有无，来对电动机继电器的通电/断开进行判定。
[0085]图14是对本发明的实施方式5所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器的通电/断开判定单元的处理流程进行说明的流程图。在图14中，在步骤S60中，计算与通电的开关元件相反一侧的输出端子电压的高通滤波值(high-pass filtered value)。接着，在步骤S61中对高通滤波值是否在规定阈值的范围外进行判定。若其结果是与通电的开关元件相反一侧的输出端子电压的高通滤波值在规定阈值的范围外(“是”)，则在步骤S62中判定为电动机继电器IC处于通电状态，若与通电的开关元件相反一侧的输出端子电压的高通滤波值在规定阈值的范围内(“否”)，则在步骤S63中判定为电动机继电器IC处于断开状态。
[0086]实施方式6.
[0087]接下来，对本发明的实施方式6所涉及的电动助力转向装置进行说明。在本发明的实施方式6所涉及的电动助力转向装置中，将实施方式I中的图9的流程图的步骤S21、S22中的电位[M-]的变动有无的判定方法进行了具体化，其他与图9的流程图的情况相同。
[0088]图15是对本发明的实施方式6所涉及的电动助力转向装置中的、电动机继电器的通电/断开判定单元的处理流程进行说明的流程图。在图15中，电动机继电器通电后，在步骤S70中计算与电动机继电器IC相连接的一侧的输出端子电压(本次为电位[M-])的上次值和本次值的差分值。接着，在步骤S71中，计算将上次值和本次值的差分值进行求和后得到的差分累积值。接着，在步骤S72中，对该差分累积值是否在规定阈值的范围外进行判定。若其结果是差分累积值在规定阈值的范围外(“是”)，则在步骤S73中判定为电动机继电器IC处于通电状态。若差分累积值在规定阈值的范围内(“否”)，则在步骤S74中对第一开关元件18a和第二开关元件18b中的任意一个开关元件进行驱动，在步骤S75中实施电动机继电器通电/断开判定处理。该步骤S74、S75的处理相当于上述图9中的步骤S23/S24、S27。
[0089]图16是对本发明的上述实施方式2至5所涉及的电动助力转向装置中的、与电动机继电器的通电/断开时的输出端子电压变动相对应的值的变动进行说明的时序图，图16 (A)表不电动机继电器IC通电时，图16⑶表不电动机继电器IC断开时。基于图16,对在电动机继电器IC通电及断开的情况下、对电动机继电器的通电/断开进行判定时的输出端子电压的变动所对应的各值的变动进行说明。此时，将在对电动机继电器IC的通电/断开进行判定时进行通电的开关元件设为第二开关元件18b。
[0090]在电动机继电器IC通电的情况下，第二输出端子TM2的电位[M+]因电动机继电器IC通电而成为O [V]，该第二输出端子TM2的电位是与通电的第二开关元件18b相反一侧的、即第一开关元件18a —侧的输出端子电压。另外，第一输出端子TMl的电位[M-]及第二输出端子TM2的电位[M+]始终为相同电位，电位[M-]与电位[M+]之间不会产生电位差。根据上述现象，电动机继电器IC通电时的输出端子电压的变动所对应的各值的变动与各阈值之间的关系如图16(A)所示。
[0091]在图16㈧中，“端子电压差分累积值”是实施方式2中的图11所说明的电动机继电器通电/断开判定所使用的判定值。此时，由于与所驱动的第二开关元件18b相反一侧的第二输出端子TM2的电位[M+]发生变动，因此，能检测出端子电压差分累积值。
[0092]另外，“电动机角加速度”是实施方式3中的图12所说明的电动机继电器通电/断开判定所使用的判定值，基于第一输出端子TMl的电位[M-]与第二输出端子TM2的电位[M+]之间的电位差来进行计算。此时，由于电位[M-]与电位[M+]不会产生电位差，因此，检测不到电动机角加速度。
[0093]另外，“电动机感应电压”是实施方式4中的图13所说明的电动机继电器通电/断开判定所使用的判定值，基于第一输出端子TMl的电位[M-]与第二输出端子TM2的电位[M+]之间的电位差来进行计算。此时，由于电位[M-]与电位[M+]不会产生电位差，因此，检测不到电动机感应电压。
[0094]而且，“高通滤波值”是实施方式5中的图14所说明的电动机继电器通电/断开判定所使用的判定值，此时，由于与所驱动的第二开关元件18b相反一侧的第二输出端子TM2的电位[M+]发生变动，因此，能检测出检测变动的高通滤波值。
[0095]接着，在电动机继电器IC断开时，与通电的第二开关元件18b相反一侧的第二输出端子TM2的电位[M+]不发生变动。另外，从使第二开关元件18b通电的时刻起电位[M-]与电位[M+]之间产生电位差。根据上述这些现象，电动机继电器IC断开时，输出端子电压的变动所对应的各值的变动与各阈值之间的关系如图16(B)所示。
[0096]在图16⑶中，对于“端子电压差分累积值”，由于与进行驱动的第二开关元件18b相反一侧的第二输出端子TM2的电位[M+]不发生变动，因此，检测不到端子电压差分累积值。另外，对于“电动机角加速度”和“电动机感应电压”，由于电位[M-]与电位[M+]之间会产生电位差，因此，能检测到电动机角加速度和电动机感应电压。此外，由于与进行驱动的第二开关元件18b相反一侧的第二输出端子TM2的电位[M+]不发生变动，因此，检测不至IJ “高通滤波值”。
[0097]这样，使配置于桥式电路19的低电位TL侧的第一及第二开关元件18a、18b中的任意一个开关元件通电，以对桥式电路的输出端子的电压变动进行检测，从而即使在产生用现有的电源继电器及电动机继电器联动地进行通电/断开的结构中的电动机继电器的通电/断开判定单元无法进行检测的、电动机反电动势电压的情况下，也能正确地对通电/断开进行判定。
[0098]如上所述的本发明的实施方式I至6所涉及的电动助力转向装置将以下发明的任一项进行了具体化。
[0099](I) 一种电动助力转向装置，
[0100]包括:桥式电路，该桥式电路由多个开关元件构成；电动机，该电动机连接于所述桥式电路的输出端子间，对转向系统施加辅助力；电动机继电器，该电动机继电器连接于所述桥式电路与所述电动机之间；以及输出端子电压检测电路，该输出端子电压检测电路对所述桥式电路的输出端子电压进行检测，所述电动助力转向装置的特征在于，
[0101]包括判定单元，该判定单元在将构成所述桥式电路的所述多个开关元件之中的、配置于所述桥式电路的低电位侧的开关元件中的一个开关元件通电时，基于与所述桥式电路的输出端子的电压的变动相对应的值，来对所述电动机继电器是正通电还是正断开进行判定。
[0102](2)如上述发明(I)所述的电动助力转向装置，其特征在于，
[0103]所述判定单元基于由所述输出端子电压检测电路所检测出的所述输出端子电压的变动差分的累积值是否为阈值以上，来进行所述判定。
[0104](3)如上述发明(I)所述的电动助力转向装置，其特征在于，
[0105]所述判定单元基于电动机的角加速度是否在规定的阈值范围外，来进行所述判定，其中，所述电动机的角加速度根据由所述输出端子电压检测电路所检测出的所述输出端子电压来求出。
[0106](4)如上述发明(I)所述的电动助力转向装置，其特征在于，
[0107]所述判定单元基于电动机的感应电压是否在规定的阈值范围外，来进行所述判定，其中，所述电动机的感应电压根据由所述输出端子电压检测电路所检测出的所述输出端子电压来求出。
[0108](5)如上述发明(I)所述的电动助力转向装置，其特征在于，
[0109]所述判定单元基于由所述输出端子电压检测电路所检测出的所述输出端子电压是否呈现表示规定阈值以上的变动的边缘形状，来进行所述判定。
[0110](6)如上述发明⑴至(5)的任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于，
[0111]在将所述电动机继电器驱动成通电状态后，在将构成所述桥式电路的所述多个开关元件中的、配置于所述桥式电路的低电位侧的开关元件中的一个开关元件通电之前的期间内，在连接有所述电动机继电器一侧的输出端子的电压表现出变动的情况下，所述判定单元判定为所述电动机继电器处于通电状态。
[0112]此外，在上述各实施方式I至6中，记载了包括电源继电器的电动助力转向装置，但也可以是不包括电源继电器的类型，另外，对使用四个开关元件来作为桥式电路的H型桥式电路进行了说明，但本发明也可以适用于例如三相无刷电路。
[0113]此外，本发明在其发明范围内能够自由组合各实施方式，或对各实施方式进行适当的变形和省略。
[0114]标号说明
[0115]100电动助力转向装置
[0116]101方向盘
[0117]102方向盘轴
[0118]103减速齿轮
[0119]104方向盘侧的万向节
[0120]105齿条机构侧的万向节
[0121]106齿条机构
[0122]107车轮连杆
[0123]110转矩传感器
[0124]130控制单元
[0125]150点火开关
[0126]160 电池
[0127]10 CPU
[0128]11继电器驱动电路
[0129]12电源继电器
[0130]15电动机电流检测电路
[0131]17输出端子电压检测电路
[0132]ID FET驱动电路
[0133]19桥式电路
[0134]IC电动机继电器
[0135]IA电动机驱动电路
【权利要求】
1.一种电动助力转向装置，包括:桥式电路，该桥式电路由多个开关元件构成；电动机，该电动机连接于所述桥式电路的输出端子间，对转向系统施加辅助力；电动机继电器，该电动机继电器连接于所述桥式电路与所述电动机之间；以及输出端子电压检测电路，该输出端子电压检测电路对所述桥式电路的输出端子电压进行检测，所述电动助力转向装置的特征在于， 包括判定单元，该判定单元在将构成所述桥式电路的所述多个开关元件之中的、配置于所述桥式电路的低电位侧的开关元件中的一个开关元件通电时，基于与所述桥式电路的输出端子的电压的变动相对应的值，来对所述电动机继电器是正通电还是正断开进行判定。
2.如权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于， 所述判定单元基于由所述输出端子电压检测电路所检测出的所述输出端子电压的变动差分的累积值是否为阈值以上，来进行所述判定。
3.如权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于， 所述判定单元基于电动机的角加速度是否在规定的阈值范围外，来进行所述判定，其中，所述电动机的角加速度根据由所述输出端子电压检测电路所检测出的所述输出端子电压来求出。
4.如权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于， 所述判定单元基于电动机的感应电压是否在规定的阈值范围外，来进行所述判定，其中，所述电动机的感应电压根据由所述输出端子电压检测电路所检测出的所述输出端子电压来求出。
5.如权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于， 所述判定单元基于由所述输出端子电压检测电路所检测出的所述输出端子电压是否呈现表示规定阈值以上的变动的边缘形状，来进行所述判定。
6.如权利要求2至5的任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于， 在将所述电动机继电器驱动成通电状态后，在将构成所述桥式电路的所述多个开关元件中的、配置于所述桥式电路的低电位侧的开关元件中的一个开关元件通电之前的期间内，在连接有所述电动机继电器的一侧的输出端子的电压表现出变动的情况下，所述判定单元判定为所述电动机继电器处于通电状态。
【文档编号】B62D6/00GK104512459SQ201410102884
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】川崎慧, 西村裕史, 永井勇, 若井满 申请人:三菱电机株式会社