電子制御装置
【課題】電源電圧の低下および回復があった場合に、制御部と開閉手段を保護する。
【解決手段】電子制御装置１００は、モータ駆動回路１１と、電源リレー１９と、制御部１と、コンデンサ２０と、電源電圧検出部２と、モータ／コンデンサ電圧検出部２３とを備える。制御部１は、電源リレー１９をＯＮ状態にして、モータ駆動回路１１の制御を開始した後、電源電圧検出部２で検出された電源電圧の低下を察知すると、モータ駆動回路１１の制御を停止し、電源リレー１９をＯＦＦし、スリープモードに移行する。その後、制御部１は、電源電圧が上基準値以上で、かつ、電源電圧とコンデンサ２０の電圧との電位差が所定値より小さいことを検出した場合に、スリープモードを解除した状態で、電源リレー１９をＯＮし、モータ駆動回路１１の制御を再開する。
【解決手段】電子制御装置１００は、モータ駆動回路１１と、電源リレー１９と、制御部１と、コンデンサ２０と、電源電圧検出部２と、モータ／コンデンサ電圧検出部２３とを備える。制御部１は、電源リレー１９をＯＮ状態にして、モータ駆動回路１１の制御を開始した後、電源電圧検出部２で検出された電源電圧の低下を察知すると、モータ駆動回路１１の制御を停止し、電源リレー１９をＯＦＦし、スリープモードに移行する。その後、制御部１は、電源電圧が上基準値以上で、かつ、電源電圧とコンデンサ２０の電圧との電位差が所定値より小さいことを検出した場合に、スリープモードを解除した状態で、電源リレー１９をＯＮし、モータ駆動回路１１の制御を再開する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両システムに実装され、電動機の駆動を制御する電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両システムに実装され、電動機の駆動を制御する電子制御装置として、たとえば、電動パワーステアリングの電子制御装置（以下、「ＥＰＳ−ＥＣＵ」という）がある。ＥＰＳ−ＥＣＵは、自動車のハンドル操作をアシストするために、駆動回路によりモータの駆動を制御する。
【０００３】
たとえば、特許文献１に開示されているＥＰＳ−ＥＣＵでは、電源とモータの駆動回路との間に、開閉手段として電源リレーが設けられている。また、電圧を平滑化するため、駆動回路と電源リレーとの間に、蓄電手段としてコンデンサが設けられている。
【０００４】
特許文献１では、イグニッションスイッチがＯＮされた後、電源リレーをＯＮする前に、コンデンサはプリチャージ回路により充電される。そして、電源リレーの接点両端間の電位差がしきい値より小さくなったときに、電源リレーがＯＮされて、コンデンサの充電が終了され、電位差の値に基づいて電源リレーの溶着などの異常が検出される。これにより、電源からコンデンサへ突入電流が流れるのを抑制し、異常検出で電圧変動に起因して誤判断するのを回避している。
【０００５】
ところで、最近、燃料消費量の節減とエミッションの低減とを目的として、車両が信号待ちなどで停車した場合に、エンジンを一時的に自動停止させるアイドルストップ制御を行う車両がある。このような車両では、アイドルストップ制御中には、エンジンを停止させる。そして、アイドルストップ制御の停止後には、エンジン始動用のモータを駆動して、エンジンを再始動させる。
【０００６】
エンジン始動用のモータを駆動するには、大きな電力を必要とするため、車両システムの電源の電圧が低下する。電源の電圧が大きく低下した場合、車両システムの各電気負荷に必要な電力を供給できなくなり、各電気負荷の機能に支障を来たすおそれがある。
【０００７】
そこで、特許文献２に開示された駆動電圧供給装置では、アイドルストップ制御の停止後に、エンジンの再始動を検出すると、電源の電圧を検出する。そして、電源の電圧が各電気負荷に電圧を供給可能な最小電圧より低下している場合は、車両の運行に必要な電気負荷への電圧の供給を維持し、運転者の運転環境を快適にする電気負荷への電圧の供給を停止する。
【０００８】
また、特許文献３に開示された電源回路では、電気負荷とバッテリとの間に、電圧低下保護回路とバイパスリレーとを並列に設けている。電圧低下保護回路では、スイッチやトランジスタのＯＮ・ＯＦＦ状態を制御することで、コンデンサが充電される。そして、イグニッションスイッチとバイパスリレーとがＯＮされた後、始動指令があった場合に、バイパスリレーをＯＦＦして、電圧低下保護回路を電気負荷に接続する。この状態で、エンジンを始動し、電圧低下保護回路の出力電圧を維持している。
【０００９】
また、特許文献４に開示されたエンジン始動制御装置では、エンジンの起動前に、コンデンサを所定電圧以下に放電し、エンジン起動後に、バッテリからの電流でコンデンサを充電する。そして、エンジンの一時停止後の再始動時に、コンデンサからエンジン始動用のモータの動作電流が供給され、バッテリからは電流制限抵抗を介して始動電流が供給されることで、バッテリの出力電圧の低下を防止している。
【００１０】
一方、ＥＰＳ−ＥＣＵでは、モータの制御中に、アイドルストップ制御停止後のエンジンの再始動に起因して、電源の電圧が大きく低下すると、モータと駆動回路の制御に支障を来たし、ＣＰＵから成る制御部が暴走するおそれがある。また、電源の電圧が低下したときに、モータと駆動回路の制御を停止して、電源リレーをＯＦＦすると、その後、オルタネータの作動により、電源の電圧が元に戻って、電源リレーをＯＮしたときに、電源とコンデンサの電位差が大きいため、電源リレーの接点に大電流が流れて接点が溶着するおそれがある。リレー以外の開閉手段として半導体スイッチング素子を用いた場合も、大電流によって素子が破壊するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−２７６７０６号公報
【特許文献２】特開２００４−９２５６４号公報
【特許文献３】特開２００５−１１２２５０号公報
【特許文献４】特開２００６−２９１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、電源の電圧の低下および回復があった場合に、制御部と開閉手段とを保護することができる電子制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る電子制御装置は、電動機を駆動させる駆動回路と、車両システムの電源と駆動回路との間に設けられた開閉手段と、駆動回路を制御し、開閉手段のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える制御部と、開閉手段と駆動回路との間に設けられ、開閉手段がＯＦＦ状態の時に充電される蓄電手段と、電源の電圧を検出する電源電圧検出部と、蓄電手段の電圧を検出する蓄電電圧検出部とを備える。制御部は、開閉手段をＯＮ状態にして、駆動回路の制御を開始した後、電源電圧検出部により検出された電源の電圧が低下したことを察知すると、駆動回路の制御を停止し、開閉手段をＯＦＦ状態にし、通常より低い電圧で動作するスリープモードに移行し、その後、電源の電圧が上基準値以上であることを検出し、かつ、電源の電圧と蓄電手段の電圧との電位差が所定値より小さいことを検出すると、スリープモードを解除した状態で、開閉手段をＯＮ状態にし、駆動回路の制御を再開する。
【００１４】
上記によると、電源の電圧が低下しても、制御部が駆動回路および電動機の制御を停止して、スリープモードに移行するので、制御部の暴走を防止することができる。また、その後、電源の電圧が上基準値以上になって、電源の電圧と蓄電手段の電圧との電位差が所定値より小さくなってから、開閉手段がＯＮされるので、大電流による開閉手段の故障を防止することができる。よって、電源の電圧の低下および回復があった場合に、制御部と開閉手段とを保護することが可能となる。
【００１５】
また、本発明では、上記電子制御装置において、制御部は、駆動回路の制御を開始した後、電源電圧検出部により検出された電源の電圧が下基準値以下であるか否かを判定し、電源の電圧が下基準値以下であると判定したことをもって、電源の電圧の低下を察知するようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明では、上記電子制御装置において、車両システムの他の装置と通信する通信部をさらに備え、制御部は、通信部により他の装置からアイドルストップ制御の停止信号を受信したことをもって、電源の電圧の低下を察知するようにしてもよい。
【００１７】
また、本発明では、上記電子制御装置において、制御部は、通信部により他の装置からエンジンの再始動信号を受信したことをもって、電源の電圧の低下を察知するようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明では、上記電子制御装置において、制御部は、スリープモードに移行した後、電源の電圧が上基準値以上であることを検出した場合に、スリープモードを解除するようにしてもよい。
【００１９】
さらに、本発明では、上記電子制御装置において、制御部は、スリープモードに移行した後、電源の電圧が上基準値以上であることを検出し、かつ、電源の電圧と蓄電手段の電圧との電位差が所定値より小さいことを検出した場合に、スリープモードを解除するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電源の電圧の低下および回復があった場合に、制御部と開閉手段とを保護することができる電子制御装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るＥＰＳ−ＥＣＵの構成図である。
【図２】図１のＥＰＳ−ＥＣＵに備わる制御部を示した図である。
【図３】車両システムの一例を示した図である。
【図４】図１のＥＰＳ−ＥＣＵの動作フローチャートである。
【図５】他の実施形態に係るＥＰＳ−ＥＣＵの動作フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
【００２３】
まず、本実施形態に係るＥＰＳ−ＥＣＵ（電動パワーステアリングの電子制御装置）１００の構成を、図１〜図３を参照しながら説明する。ＥＰＳ−ＥＣＵ１００は、本発明の「電子制御装置」の一例である。
【００２４】
図３に示す、電動パワーステアリングユニットとアイドルストップユニットとは、同一の車両システムに実装されている。電動パワーステアリングユニットにおいて、ＥＰＳ−ＥＣＵ１００は、アシストモータ１０を駆動して、公知の駆動機構５０を作動させ、車両のハンドル操作をアシストする。ＥＰＳ−ＥＣＵ１００は、アイドルストップユニットのＩＤＳ−ＥＣＵ（アイドルストップの電子制御装置）２００とＣＡＮ（カーエリアネットワーク）により接続されている。
【００２５】
アイドルストップユニットにおいて、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００は、所定の停止条件が成立すると、アイドルストップ制御を行い、車両のエンジン７０を停止させる。この後、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００は、所定の再始動条件が成立すると、アイドルストップ制御を停止し、スタータモータ６０を駆動して、エンジン７０を再始動させる。各ＥＣＵ１００、２００と各モータ１０、６０とは、バッテリ８０から電力を供給される。バッテリ８０は、本発明の「車両システムの電源」の一例である。
【００２６】
図１に示すＥＰＳ−ＥＣＵ１００において、制御部１は、ＣＰＵやメモリなどから構成されている。電源電圧検出部２は、バッテリ８０からＥＰＳ−ＥＣＵ１００に入力される電源電圧を検出する。制御電源生成部３は、バッテリ８０の電圧を所定の大きさの電圧に変換して、制御部１用の電源を生成する。なお、図１中のＶＢＡＴは、バッテリ８０から各部へ供給される電源を表している。
【００２７】
ＩＧ（イグニッション）電圧検出部４は、ダイオード３９を介して、ＩＧスイッチ４０の一端に接続されている。ＩＧスイッチ４０の他端は、バッテリ８０に接続されている。ＩＧ電圧検出部４は、ＩＧスイッチ４０の一端に現れる電圧を検出する。制御部１は、ＩＧ電圧検出部４の検出値に基づいて、ＩＧスイッチ４０のＯＮ・ＯＦＦ（開閉）状態を判断する。
【００２８】
トルクセンサ電源生成部６は、ＦＥＴ５のソースに接続されている。ＦＥＴ５のドレインは、電源ＶＢＡＴに接続されている。ＦＥＴ５のゲートは、制御部１に接続されている。制御部１がＦＥＴ５のゲートに駆動信号を入力して、ＦＥＴ５がＯＮ状態になると、トルクセンサ電源生成部６が、電源ＶＢＡＴの電圧を所定の大きさの電圧に変換して、トルクセンサ４１用の電源を生成する。
【００２９】
トルクセンサ電源電圧検出部７は、トルクセンサ電源生成部６からトルクセンサ４１に入力する電源電圧を検出する。トルクセンサ信号検出部８は、トルクセンサ４１の出力信号を検出する。制御部１は、トルクセンサ信号検出部８の出力に基づいて、車両のハンドルの回転軸にかかる操舵トルクを検出する。
【００３０】
ＣＡＮ通信部９は、車両システムの他の装置とＣＡＮにより通信するためのインタフェイスである。他の装置には、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００が含まれる。ＣＡＮ通信部９は、本発明の「通信部」の一例である。
【００３１】
アシストモータ１０は、三相ブラシレスモータから構成されている。モータ駆動回路１１は、６つのＦＥＴ１２ａ〜１２ｆと３つのシャント抵抗１３ａ〜１３ｃとを有するブリッジ回路から構成されている。モータ駆動回路１１は、アシストモータ１０のＡ相、Ｂ相、およびＣ相に通電して、アシストモータ１０を駆動させる。アシストモータ１０は、本発明の「電動機」の一例である。モータ駆動回路１１は、本発明の「駆動回路」の一例である。
【００３２】
ゲート駆動部１４は、モータ駆動回路１１の各ＦＥＴ１２ａ〜１２ｆのゲートに駆動信号を入力して、各ＦＥＴ１２ａ〜１２ｆのＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。制御部１は、ゲート駆動部１４にゲート駆動許可信号を入力し、ゲート駆動部１４を介してモータ駆動回路１１を制御する。詳しくは、制御部１は、ゲート駆動部１４により各ＦＥＴ１２ａ〜１２ｆのＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替えて、アシストモータ１０の各相に流れる電流の大きさと向きを制御する。モータ相電流検出部１５は、各シャント抵抗１３ａ〜１３ｃの両端の電圧に基づいて、アシストモータ１０の各相に流れる電流を検出する。
【００３３】
モータ駆動回路１１とアシストモータ１０との間には、モータリレー１６が設けられている。詳しくは、モータ駆動回路１１からアシストモータ１０への３つの通電ラインのうち、２つの通電ライン上に、モータリレー１６の接点が接続されている。モータリレー１６のコイル（図示省略）は、電源ＶＢＡＴとモータリレー駆動部１７との間に接続されている。モータリレー駆動部１７は、スイッチング素子などから構成されている。
【００３４】
制御部１は、モータリレー駆動部１７により、モータリレー１６のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。詳しくは、制御部１は、モータリレー駆動部１７を駆動して、モータリレー１６のコイルに通電し、モータリレー１６の接点をＯＮ状態にする。また、制御部１は、モータリレー駆動部１７の駆動を停止して、モータリレー１６のコイルへの通電を停止し、モータリレー１６の接点をＯＦＦ状態にする。
【００３５】
モータリレー１６がＯＮ状態になると、モータ駆動回路１１とアシストモータ１０とが電気的に接続される。モータリレー１６がＯＦＦ状態になると、モータ駆動回路１１とアシストモータ１０とが電気的に切断される。モータ端子電圧検出部１８は、アシストモータ１０の各相の端子にかかる電圧を検出する。
【００３６】
バッテリ８０とモータ駆動回路１１との間には、電源リレー１９が設けられている。電源リレー１９とモータ駆動回路１１との間には、コンデンサ２０が設けられている。コンデンサ２０とモータ駆動回路１１との間には、シャント抵抗２１が設けられている。つまり、バッテリ８０からモータ駆動回路１１への通電ライン上に、電源リレー１９の接点、コンデンサ２０、およびシャント抵抗２１が接続されている。
【００３７】
電源リレー１９のコイル（図示省略）は、電源ＶＢＡＴと電源リレー駆動部２２との間に接続されている。電源リレー駆動部２２は、スイッチング素子などから構成されている。制御部１は、電源リレー駆動部２２により、電源リレー１９のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。詳しくは、制御部１は、電源リレー駆動部２２を駆動して、電源リレー１９のコイルに通電し、電源リレー１９の接点をＯＮ状態にする。また、制御部１は、電源リレー駆動部２２の駆動を停止して、電源リレー１９のコイルへの通電を停止し、電源リレー１９の接点をＯＦＦ状態にする。
【００３８】
電源リレー１９がＯＮ状態になると、バッテリ８０とモータ駆動回路１１とが電気的に接続される。電源リレー１９がＯＦＦ状態になると、バッテリ８０とモータ駆動回路１１とが電気的に切断される。電源リレー１９は、本発明の「開閉手段」の一例である。
【００３９】
コンデンサ２０は、バッテリ８０の電圧を平滑化する。モータ／コンデンサ電圧検出部２３は、モータ駆動回路１１にかかる電圧を検出する。また、モータ／コンデンサ電圧検出部２３は、電源リレー１９がＯＦＦの時に、コンデンサ２０の電圧を検出する。コンデンサ２０は、本発明の「蓄電手段」の一例である。モータ／コンデンサ電圧検出部２３は、本発明の「蓄電電圧検出部」の一例である。過電流検出部２４は、シャント抵抗２１の両端の電圧に基づいて、モータ駆動回路１１に流れる過電流を検出する。
【００４０】
自己保持回路２５は、電源リレー１９と並列に設けられている。自己保持回路２５のＦＥＴ２６のドレインは、ダイオード３８を介して、バッテリ８０に接続されている。ＦＥＴ２６のソースは、プリチャージ回路２７のダイオード３５のカソード、ＦＥＴ２８のドレイン、電源電圧検出部２、および制御電源生成部３に接続されている。ＦＥＴ２６のゲートは、ダイオード３６を介して、ＩＧスイッチ４０に接続され、かつ、ダイオード３７を介して、制御部１に接続されている。
【００４１】
プリチャージ回路２７のＦＥＴ２８のソースは、抵抗２９の一端に接続されている。抵抗２９の他端は、ダイオード３５のアノード、電源リレー１９、およびコンデンサ２０に接続されている。ＦＥＴ２８のゲートは制御部１に接続されている。
【００４２】
ＩＧスイッチ４０のＯＮ信号が、自己保持回路２５のＦＥＴ２６のゲートに入力されると、ＦＥＴ２６がＯＮ状態になって、バッテリ８０からの電力がダイオード３８とＦＥＴ２６とを介して、電源電圧検出部２、制御電源生成部３、リレー１６、１９のコイル、およびＦＥＴ５のドレインに供給される。そして、制御部１が起動して、ＦＥＴ２６のゲートに駆動信号を入力すると、ＦＥＴ２６のＯＮ状態が保持され、バッテリ８０から上記各部への電力の供給が継続される。
【００４３】
また、制御部１が、プリチャージ回路２７のＦＥＴ２８のゲートに駆動信号を入力すると、ＦＥＴ２８がＯＮ状態になって、バッテリ８０からの電力がダイオード３８、ＦＥＴ２６、ＦＥＴ２８、および抵抗２９を介して、コンデンサ２０に供給される。コンデンサ２０は、電源リレー１９がＯＦＦ状態の時に、プリチャージ回路２７により充電される。
【００４４】
モータ駆動回路１１、リレー１６、１９、コンデンサ２０、シャント抵抗２１、およびサーミスタ３０は、同一の基板に実装されている。温度検出部３１は、サーミスタ３０によりモータ駆動回路１１の周囲の温度を検出する。
【００４５】
レゾルバ電源生成部３２は、制御部１からの出力に基づいて、レゾルバ４２用の電源を生成する。レゾルバ電源電圧検出部３３は、レゾルバ電源生成部３２からレゾルバ４２に入力する電源電圧を検出する。レゾルバ信号検出部３４は、レゾルバ４２の出力信号を検出する。制御部１は、レゾルバ信号検出部３４の出力に基づいて、アシストモータ１０の回転角度を検出する。
【００４６】
制御部１には、図２に示すように、リレー制御部１ａ、モータ制御部１ｂ、故障診断部１ｃ、電圧比較判定部１ｄ、および電圧低下察知部１ｅが備わっている。これらは、たとえばソフトウェアで構成されている。
【００４７】
リレー制御部１ａは、モータリレー駆動部１７および電源リレー駆動部２２を制御して、モータリレー１６と電源リレー１９のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。モータ制御部１ｂは、上述したように各部で検出した、ハンドルの操舵トルク、アシストモータ１０の回転角度、およびアシストモータ１０の各相の電流と電圧に基づいて、ゲート駆動部１４を制御して、モータ駆動回路１１によりアシストモータ１０を駆動する。故障診断部１ｃは、各部が故障していないかどうかを診断する。
【００４８】
電圧比較判定部１ｄは、上述したように、電源電圧検出部２で検出した電源電圧（バッテリ８０からの入力電圧）を上基準値または下基準値と比較して、大小を判定する。また、電圧比較判定部１ｄは、電源電圧検出部２で検出した電源電圧と、モータ／コンデンサ電圧検出部２３で検出したコンデンサ２０の電圧との電位差を所定値と比較して、大小を判定する。上基準値、下基準値、および所定値は、予め設定されて、制御部１のメモリに記憶されている。電圧低下察知部１ｅは、電源電圧検出部２またはＩＤＳ−ＥＣＵ２００からの入力に基づいて、電源電圧の低下を察知する。
【００４９】
次に、ＥＰＳ−ＥＣＵ１００の動作を、図４を参照しながら説明する。
【００５０】
図１のＩＧスイッチ４０がＯＮ状態に操作されると、制御部１が起動して、通常モードで動作する。制御部１が通常モードで動作するとき、電源電圧として、たとえば１２Ｖ必要である。この状態で、制御部１は、リレー制御部１ａにより、電源リレー１９とモータリレー１６とをＯＮ状態にし（図４のステップＳ１）、ＥＰＳ（電動パワーステアリング）制御を起動する（ステップＳ２）。これにより、制御部１のモータ制御部１ｂが、ハンドルの操舵トルクなどに応じて、ゲート駆動部１４を介してモータ駆動回路１１を制御して、アシストモータ１０を駆動させるため、ハンドル操作がアシストされる。
【００５１】
次に、制御部１は、電源電圧検出部２により電源電圧を検出し（ステップＳ３）、該電源電圧が下基準値以下であるか否かを、電圧比較判定部１ｄにより判定する（ステップＳ４）。下基準値は、たとえば５．４Ｖである。ＥＰＳ制御中に、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００により、アイドルストップ制御が行われた後、該制御が停止されて、エンジン７０（図３）が再始動されると、スタータモータ６０で大きな電力が消費されて、バッテリ８０の電圧が低下する。
【００５２】
そのため、制御部１は、電源電圧検出部２で検出した電源電圧が下基準値以下になると（ステップＳ４：ＹＥＳ）、アイドルストップ制御停止後のエンジン７０の再始動により、電源電圧が低下したことを電圧低下察知部１ｅにより察知する。そして、制御部１は、ＥＰＳ制御を停止し（ステップＳ５）、電源リレー１９とモータリレー１６とをＯＦＦ状態にし（ステップＳ６）、スリープモードに移行する（ステップＳ７）。スリープモードでは、制御部１は、通常モードより低い電圧（たとえば５Ｖ）で動作する。
【００５３】
ステップＳ５のＥＰＳ制御の停止により、モータ駆動回路１１とアシストモータ１０の制御が停止されるので、これらで電力が消費されなくなる。また、ステップＳ７のスリープモードへの移行により、制御部１で消費される電力が少なくなる。さらに、ステップＳ６で電源リレー１９がＯＦＦ状態になると、図１の自己保持回路２５とプリチャージ回路２７との駆動により、コンデンサ２０が充電される。
【００５４】
次に、制御部１は、電源電圧検出部２により電源電圧を検出し（ステップＳ８）、該電源電圧が上基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ９）。上基準値は、たとえば１２Ｖである。エンジン７０の再始動後に、オルタネータの作動によりバッテリ８０が充電されると、バッテリ８０の電圧が上昇して、電源電圧が元の大きさ（たとえば１２Ｖ）に復帰する。
【００５５】
そのため、制御部１は、電源電圧検出部２で検出した電源電圧が上基準値以上になると（ステップＳ９：ＹＥＳ）、スリープモードを解除して（ステップＳ１０）、通常モードに移行する。スリープモードの解除後、制御部１の故障診断部１ｃは、初期診断を開始して、所定の部分の故障を診断する。
【００５６】
次に、制御部１は、電源電圧検出部２により電源電圧を検出し（ステップＳ１１）、モータ／コンデンサ電圧検出部２３によりコンデンサ２０の電圧を検出する（ステップＳ１２）。そして、制御部１は、検出した電源電圧とコンデンサ２０の電圧との電位差を算出して、該電位差が所定値より小さいか否かを判定する（ステップＳ１３）。所定値は、たとえば３．５Ｖである。
【００５７】
このとき、コンデンサ２０が十分に充電されていない場合は、電源電圧がコンデンサ２０の電圧より高くなっていて、両電圧の電位差が所定値以上になる（ステップＳ１３：ＮＯ）。こうなると、制御部１は、再び、電源電圧検出部２により電源電圧を検出し（ステップＳ１１）、モータ／コンデンサ電圧検出部２３によりコンデンサ２０の電圧を検出し（ステップＳ１２）、両電圧の電位差が所定値より小さいか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００５８】
そして、コンデンサ２０が十分に充電されて、電源電圧とコンデンサ２０の電圧との電位差が所定値より小さくなると（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御部１は、電源リレー１９とモータリレー１６とをＯＮ状態にし（ステップＳ１４）、再び、ＥＰＳ制御を起動する（ステップＳ２）。つまり、制御部１のモータ制御部１ｂが、ゲート駆動部１４を介してモータ駆動回路１１の制御を再開して、アシストモータ１０を駆動させることにより、ハンドル操作がアシストされる。この後、ＩＧスイッチ４０がＯＦＦ状態に操作されて、制御部１が停止するまで、各処理が繰り返し実行される。
【００５９】
上記実施形態によると、アイドルストップ制御停止後のエンジン７０の再始動により、電源電圧が低下しても、制御部１がモータ駆動回路１１およびアシストモータ１０の制御を停止して、スリープモードに移行するので、制御部１（ＣＰＵ）の暴走を防止することができる。また、その後、電源電圧が上基準値以上になって、電源電圧とコンデンサ２０の電圧との電位差が所定値より小さくなってから、電源リレー１９がＯＮ状態にされるので、電源リレー１９の接点に大電流が流れて接点が溶着するのを防止することができる。よって、電源電圧の低下および回復があった場合に、制御部１と電源リレー１９とを保護することが可能となる。
【００６０】
また、上記実施形態では、電源電圧が下基準値以下であると判定したことをもって、電源電圧の低下を察知しているので、電源電圧の低下を確実に認識することができる。
【００６１】
さらに、上記実施形態では、電源電圧が上基準値以上であると判定した場合に、スリープモードを解除しているので、制御部１を通常モードで安定に動作させることができる。
【００６２】
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、電源電圧が下基準値以下になったこと（図４のステップＳ４）をもって、制御部１の電圧低下察知部１ｅが電源電圧の低下を察知している。しかしながら、本発明はこれに限定するものではない。
【００６３】
これ以外に、たとえば、図５のステップＳ４ａに示すように、アイドルストップ制御の停止を通知するＩＤＳ制御停止信号、または、アイドルストップ制御停止によるエンジンの再始動を通知するエンジン再始動信号を、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００からＣＡＮ通信部９（図１）により受信したこと（ステップＳ４ａ：ＹＥＳ）をもって、制御部１の電圧低下察知部１ｅが電源電圧の低下を察知するようにしてもよい。ＩＤＳ−ＥＣＵ２００は、本発明の「他の装置」の一例である。
【００６４】
このようにすると、アイドルストップ制御停止によるエンジンの再始動のため、スタータモータ６０が駆動して、電源電圧が低下することは必然であるので、電源電圧の低下を確実に認識することができる。
【００６５】
また、上記実施形態では、制御部１がスリープモードを解除してから（図４のステップＳ１０）、電源電圧とコンデンサ２０の電圧との電位差が所定値より小さいか否かを判定している（ステップＳ１３）。しかしながら、本発明はこれに限定するものではない。
【００６６】
これ以外に、たとえば、図５に示すように、電源電圧が上基準値以上に復帰した（ステップＳ９：ＹＥＳ）後、電源電圧とコンデンサ２０の電圧とを検出して（ステップＳ１１、Ｓ１２）、これらの電位差が所定値より小さいか否かを判定する（ステップＳ１３）。そして、当該電位差が所定値より小さくなった場合に（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御部１がスリープモードを解除する（ステップＳ１０ａ）ようにしてもよい。また、電源電圧とコンデンサ２０の電圧を検出する順番は、どちらが先でも後でもよいし、並行して行ってもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、開閉手段として電源リレー１９を用いた例を挙げたが、本発明はこれのみに限定するものではない。リレー以外に、たとえば、ＦＥＴやトランジスタなどのような、半導体スイッチング素子を開閉手段として用いてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、蓄電手段としてコンデンサ２０を用いた例を挙げたが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、充電式の電池などの蓄電手段を用いてもよい。
【００６９】
さらに、上記実施形態では、車両のＥＰＳ−ＥＣＵ１００に本発明を適用した例を挙げたが、これ以外の車両システムに実装される電子制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 制御部
２ 電源電圧検出部
９ ＣＡＮ通信部
１１ モータ駆動回路
１０ アシストモータ
１９ 電源リレー
２０ コンデンサ
２３ モータ／コンデンサ電圧検出部
８０ バッテリ
１００ ＥＰＳ−ＥＣＵ
２００ ＩＤＳ−ＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両システムに実装され、電動機の駆動を制御する電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両システムに実装され、電動機の駆動を制御する電子制御装置として、たとえば、電動パワーステアリングの電子制御装置（以下、「ＥＰＳ−ＥＣＵ」という）がある。ＥＰＳ−ＥＣＵは、自動車のハンドル操作をアシストするために、駆動回路によりモータの駆動を制御する。
【０００３】
たとえば、特許文献１に開示されているＥＰＳ−ＥＣＵでは、電源とモータの駆動回路との間に、開閉手段として電源リレーが設けられている。また、電圧を平滑化するため、駆動回路と電源リレーとの間に、蓄電手段としてコンデンサが設けられている。
【０００４】
特許文献１では、イグニッションスイッチがＯＮされた後、電源リレーをＯＮする前に、コンデンサはプリチャージ回路により充電される。そして、電源リレーの接点両端間の電位差がしきい値より小さくなったときに、電源リレーがＯＮされて、コンデンサの充電が終了され、電位差の値に基づいて電源リレーの溶着などの異常が検出される。これにより、電源からコンデンサへ突入電流が流れるのを抑制し、異常検出で電圧変動に起因して誤判断するのを回避している。
【０００５】
ところで、最近、燃料消費量の節減とエミッションの低減とを目的として、車両が信号待ちなどで停車した場合に、エンジンを一時的に自動停止させるアイドルストップ制御を行う車両がある。このような車両では、アイドルストップ制御中には、エンジンを停止させる。そして、アイドルストップ制御の停止後には、エンジン始動用のモータを駆動して、エンジンを再始動させる。
【０００６】
エンジン始動用のモータを駆動するには、大きな電力を必要とするため、車両システムの電源の電圧が低下する。電源の電圧が大きく低下した場合、車両システムの各電気負荷に必要な電力を供給できなくなり、各電気負荷の機能に支障を来たすおそれがある。
【０００７】
そこで、特許文献２に開示された駆動電圧供給装置では、アイドルストップ制御の停止後に、エンジンの再始動を検出すると、電源の電圧を検出する。そして、電源の電圧が各電気負荷に電圧を供給可能な最小電圧より低下している場合は、車両の運行に必要な電気負荷への電圧の供給を維持し、運転者の運転環境を快適にする電気負荷への電圧の供給を停止する。
【０００８】
また、特許文献３に開示された電源回路では、電気負荷とバッテリとの間に、電圧低下保護回路とバイパスリレーとを並列に設けている。電圧低下保護回路では、スイッチやトランジスタのＯＮ・ＯＦＦ状態を制御することで、コンデンサが充電される。そして、イグニッションスイッチとバイパスリレーとがＯＮされた後、始動指令があった場合に、バイパスリレーをＯＦＦして、電圧低下保護回路を電気負荷に接続する。この状態で、エンジンを始動し、電圧低下保護回路の出力電圧を維持している。
【０００９】
また、特許文献４に開示されたエンジン始動制御装置では、エンジンの起動前に、コンデンサを所定電圧以下に放電し、エンジン起動後に、バッテリからの電流でコンデンサを充電する。そして、エンジンの一時停止後の再始動時に、コンデンサからエンジン始動用のモータの動作電流が供給され、バッテリからは電流制限抵抗を介して始動電流が供給されることで、バッテリの出力電圧の低下を防止している。
【００１０】
一方、ＥＰＳ−ＥＣＵでは、モータの制御中に、アイドルストップ制御停止後のエンジンの再始動に起因して、電源の電圧が大きく低下すると、モータと駆動回路の制御に支障を来たし、ＣＰＵから成る制御部が暴走するおそれがある。また、電源の電圧が低下したときに、モータと駆動回路の制御を停止して、電源リレーをＯＦＦすると、その後、オルタネータの作動により、電源の電圧が元に戻って、電源リレーをＯＮしたときに、電源とコンデンサの電位差が大きいため、電源リレーの接点に大電流が流れて接点が溶着するおそれがある。リレー以外の開閉手段として半導体スイッチング素子を用いた場合も、大電流によって素子が破壊するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−２７６７０６号公報
【特許文献２】特開２００４−９２５６４号公報
【特許文献３】特開２００５−１１２２５０号公報
【特許文献４】特開２００６−２９１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、電源の電圧の低下および回復があった場合に、制御部と開閉手段とを保護することができる電子制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る電子制御装置は、電動機を駆動させる駆動回路と、車両システムの電源と駆動回路との間に設けられた開閉手段と、駆動回路を制御し、開閉手段のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える制御部と、開閉手段と駆動回路との間に設けられ、開閉手段がＯＦＦ状態の時に充電される蓄電手段と、電源の電圧を検出する電源電圧検出部と、蓄電手段の電圧を検出する蓄電電圧検出部とを備える。制御部は、開閉手段をＯＮ状態にして、駆動回路の制御を開始した後、電源電圧検出部により検出された電源の電圧が低下したことを察知すると、駆動回路の制御を停止し、開閉手段をＯＦＦ状態にし、通常より低い電圧で動作するスリープモードに移行し、その後、電源の電圧が上基準値以上であることを検出し、かつ、電源の電圧と蓄電手段の電圧との電位差が所定値より小さいことを検出すると、スリープモードを解除した状態で、開閉手段をＯＮ状態にし、駆動回路の制御を再開する。
【００１４】
上記によると、電源の電圧が低下しても、制御部が駆動回路および電動機の制御を停止して、スリープモードに移行するので、制御部の暴走を防止することができる。また、その後、電源の電圧が上基準値以上になって、電源の電圧と蓄電手段の電圧との電位差が所定値より小さくなってから、開閉手段がＯＮされるので、大電流による開閉手段の故障を防止することができる。よって、電源の電圧の低下および回復があった場合に、制御部と開閉手段とを保護することが可能となる。
【００１５】
また、本発明では、上記電子制御装置において、制御部は、駆動回路の制御を開始した後、電源電圧検出部により検出された電源の電圧が下基準値以下であるか否かを判定し、電源の電圧が下基準値以下であると判定したことをもって、電源の電圧の低下を察知するようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明では、上記電子制御装置において、車両システムの他の装置と通信する通信部をさらに備え、制御部は、通信部により他の装置からアイドルストップ制御の停止信号を受信したことをもって、電源の電圧の低下を察知するようにしてもよい。
【００１７】
また、本発明では、上記電子制御装置において、制御部は、通信部により他の装置からエンジンの再始動信号を受信したことをもって、電源の電圧の低下を察知するようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明では、上記電子制御装置において、制御部は、スリープモードに移行した後、電源の電圧が上基準値以上であることを検出した場合に、スリープモードを解除するようにしてもよい。
【００１９】
さらに、本発明では、上記電子制御装置において、制御部は、スリープモードに移行した後、電源の電圧が上基準値以上であることを検出し、かつ、電源の電圧と蓄電手段の電圧との電位差が所定値より小さいことを検出した場合に、スリープモードを解除するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電源の電圧の低下および回復があった場合に、制御部と開閉手段とを保護することができる電子制御装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るＥＰＳ−ＥＣＵの構成図である。
【図２】図１のＥＰＳ−ＥＣＵに備わる制御部を示した図である。
【図３】車両システムの一例を示した図である。
【図４】図１のＥＰＳ−ＥＣＵの動作フローチャートである。
【図５】他の実施形態に係るＥＰＳ−ＥＣＵの動作フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
【００２３】
まず、本実施形態に係るＥＰＳ−ＥＣＵ（電動パワーステアリングの電子制御装置）１００の構成を、図１〜図３を参照しながら説明する。ＥＰＳ−ＥＣＵ１００は、本発明の「電子制御装置」の一例である。
【００２４】
図３に示す、電動パワーステアリングユニットとアイドルストップユニットとは、同一の車両システムに実装されている。電動パワーステアリングユニットにおいて、ＥＰＳ−ＥＣＵ１００は、アシストモータ１０を駆動して、公知の駆動機構５０を作動させ、車両のハンドル操作をアシストする。ＥＰＳ−ＥＣＵ１００は、アイドルストップユニットのＩＤＳ−ＥＣＵ（アイドルストップの電子制御装置）２００とＣＡＮ（カーエリアネットワーク）により接続されている。
【００２５】
アイドルストップユニットにおいて、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００は、所定の停止条件が成立すると、アイドルストップ制御を行い、車両のエンジン７０を停止させる。この後、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００は、所定の再始動条件が成立すると、アイドルストップ制御を停止し、スタータモータ６０を駆動して、エンジン７０を再始動させる。各ＥＣＵ１００、２００と各モータ１０、６０とは、バッテリ８０から電力を供給される。バッテリ８０は、本発明の「車両システムの電源」の一例である。
【００２６】
図１に示すＥＰＳ−ＥＣＵ１００において、制御部１は、ＣＰＵやメモリなどから構成されている。電源電圧検出部２は、バッテリ８０からＥＰＳ−ＥＣＵ１００に入力される電源電圧を検出する。制御電源生成部３は、バッテリ８０の電圧を所定の大きさの電圧に変換して、制御部１用の電源を生成する。なお、図１中のＶＢＡＴは、バッテリ８０から各部へ供給される電源を表している。
【００２７】
ＩＧ（イグニッション）電圧検出部４は、ダイオード３９を介して、ＩＧスイッチ４０の一端に接続されている。ＩＧスイッチ４０の他端は、バッテリ８０に接続されている。ＩＧ電圧検出部４は、ＩＧスイッチ４０の一端に現れる電圧を検出する。制御部１は、ＩＧ電圧検出部４の検出値に基づいて、ＩＧスイッチ４０のＯＮ・ＯＦＦ（開閉）状態を判断する。
【００２８】
トルクセンサ電源生成部６は、ＦＥＴ５のソースに接続されている。ＦＥＴ５のドレインは、電源ＶＢＡＴに接続されている。ＦＥＴ５のゲートは、制御部１に接続されている。制御部１がＦＥＴ５のゲートに駆動信号を入力して、ＦＥＴ５がＯＮ状態になると、トルクセンサ電源生成部６が、電源ＶＢＡＴの電圧を所定の大きさの電圧に変換して、トルクセンサ４１用の電源を生成する。
【００２９】
トルクセンサ電源電圧検出部７は、トルクセンサ電源生成部６からトルクセンサ４１に入力する電源電圧を検出する。トルクセンサ信号検出部８は、トルクセンサ４１の出力信号を検出する。制御部１は、トルクセンサ信号検出部８の出力に基づいて、車両のハンドルの回転軸にかかる操舵トルクを検出する。
【００３０】
ＣＡＮ通信部９は、車両システムの他の装置とＣＡＮにより通信するためのインタフェイスである。他の装置には、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００が含まれる。ＣＡＮ通信部９は、本発明の「通信部」の一例である。
【００３１】
アシストモータ１０は、三相ブラシレスモータから構成されている。モータ駆動回路１１は、６つのＦＥＴ１２ａ〜１２ｆと３つのシャント抵抗１３ａ〜１３ｃとを有するブリッジ回路から構成されている。モータ駆動回路１１は、アシストモータ１０のＡ相、Ｂ相、およびＣ相に通電して、アシストモータ１０を駆動させる。アシストモータ１０は、本発明の「電動機」の一例である。モータ駆動回路１１は、本発明の「駆動回路」の一例である。
【００３２】
ゲート駆動部１４は、モータ駆動回路１１の各ＦＥＴ１２ａ〜１２ｆのゲートに駆動信号を入力して、各ＦＥＴ１２ａ〜１２ｆのＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。制御部１は、ゲート駆動部１４にゲート駆動許可信号を入力し、ゲート駆動部１４を介してモータ駆動回路１１を制御する。詳しくは、制御部１は、ゲート駆動部１４により各ＦＥＴ１２ａ〜１２ｆのＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替えて、アシストモータ１０の各相に流れる電流の大きさと向きを制御する。モータ相電流検出部１５は、各シャント抵抗１３ａ〜１３ｃの両端の電圧に基づいて、アシストモータ１０の各相に流れる電流を検出する。
【００３３】
モータ駆動回路１１とアシストモータ１０との間には、モータリレー１６が設けられている。詳しくは、モータ駆動回路１１からアシストモータ１０への３つの通電ラインのうち、２つの通電ライン上に、モータリレー１６の接点が接続されている。モータリレー１６のコイル（図示省略）は、電源ＶＢＡＴとモータリレー駆動部１７との間に接続されている。モータリレー駆動部１７は、スイッチング素子などから構成されている。
【００３４】
制御部１は、モータリレー駆動部１７により、モータリレー１６のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。詳しくは、制御部１は、モータリレー駆動部１７を駆動して、モータリレー１６のコイルに通電し、モータリレー１６の接点をＯＮ状態にする。また、制御部１は、モータリレー駆動部１７の駆動を停止して、モータリレー１６のコイルへの通電を停止し、モータリレー１６の接点をＯＦＦ状態にする。
【００３５】
モータリレー１６がＯＮ状態になると、モータ駆動回路１１とアシストモータ１０とが電気的に接続される。モータリレー１６がＯＦＦ状態になると、モータ駆動回路１１とアシストモータ１０とが電気的に切断される。モータ端子電圧検出部１８は、アシストモータ１０の各相の端子にかかる電圧を検出する。
【００３６】
バッテリ８０とモータ駆動回路１１との間には、電源リレー１９が設けられている。電源リレー１９とモータ駆動回路１１との間には、コンデンサ２０が設けられている。コンデンサ２０とモータ駆動回路１１との間には、シャント抵抗２１が設けられている。つまり、バッテリ８０からモータ駆動回路１１への通電ライン上に、電源リレー１９の接点、コンデンサ２０、およびシャント抵抗２１が接続されている。
【００３７】
電源リレー１９のコイル（図示省略）は、電源ＶＢＡＴと電源リレー駆動部２２との間に接続されている。電源リレー駆動部２２は、スイッチング素子などから構成されている。制御部１は、電源リレー駆動部２２により、電源リレー１９のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。詳しくは、制御部１は、電源リレー駆動部２２を駆動して、電源リレー１９のコイルに通電し、電源リレー１９の接点をＯＮ状態にする。また、制御部１は、電源リレー駆動部２２の駆動を停止して、電源リレー１９のコイルへの通電を停止し、電源リレー１９の接点をＯＦＦ状態にする。
【００３８】
電源リレー１９がＯＮ状態になると、バッテリ８０とモータ駆動回路１１とが電気的に接続される。電源リレー１９がＯＦＦ状態になると、バッテリ８０とモータ駆動回路１１とが電気的に切断される。電源リレー１９は、本発明の「開閉手段」の一例である。
【００３９】
コンデンサ２０は、バッテリ８０の電圧を平滑化する。モータ／コンデンサ電圧検出部２３は、モータ駆動回路１１にかかる電圧を検出する。また、モータ／コンデンサ電圧検出部２３は、電源リレー１９がＯＦＦの時に、コンデンサ２０の電圧を検出する。コンデンサ２０は、本発明の「蓄電手段」の一例である。モータ／コンデンサ電圧検出部２３は、本発明の「蓄電電圧検出部」の一例である。過電流検出部２４は、シャント抵抗２１の両端の電圧に基づいて、モータ駆動回路１１に流れる過電流を検出する。
【００４０】
自己保持回路２５は、電源リレー１９と並列に設けられている。自己保持回路２５のＦＥＴ２６のドレインは、ダイオード３８を介して、バッテリ８０に接続されている。ＦＥＴ２６のソースは、プリチャージ回路２７のダイオード３５のカソード、ＦＥＴ２８のドレイン、電源電圧検出部２、および制御電源生成部３に接続されている。ＦＥＴ２６のゲートは、ダイオード３６を介して、ＩＧスイッチ４０に接続され、かつ、ダイオード３７を介して、制御部１に接続されている。
【００４１】
プリチャージ回路２７のＦＥＴ２８のソースは、抵抗２９の一端に接続されている。抵抗２９の他端は、ダイオード３５のアノード、電源リレー１９、およびコンデンサ２０に接続されている。ＦＥＴ２８のゲートは制御部１に接続されている。
【００４２】
ＩＧスイッチ４０のＯＮ信号が、自己保持回路２５のＦＥＴ２６のゲートに入力されると、ＦＥＴ２６がＯＮ状態になって、バッテリ８０からの電力がダイオード３８とＦＥＴ２６とを介して、電源電圧検出部２、制御電源生成部３、リレー１６、１９のコイル、およびＦＥＴ５のドレインに供給される。そして、制御部１が起動して、ＦＥＴ２６のゲートに駆動信号を入力すると、ＦＥＴ２６のＯＮ状態が保持され、バッテリ８０から上記各部への電力の供給が継続される。
【００４３】
また、制御部１が、プリチャージ回路２７のＦＥＴ２８のゲートに駆動信号を入力すると、ＦＥＴ２８がＯＮ状態になって、バッテリ８０からの電力がダイオード３８、ＦＥＴ２６、ＦＥＴ２８、および抵抗２９を介して、コンデンサ２０に供給される。コンデンサ２０は、電源リレー１９がＯＦＦ状態の時に、プリチャージ回路２７により充電される。
【００４４】
モータ駆動回路１１、リレー１６、１９、コンデンサ２０、シャント抵抗２１、およびサーミスタ３０は、同一の基板に実装されている。温度検出部３１は、サーミスタ３０によりモータ駆動回路１１の周囲の温度を検出する。
【００４５】
レゾルバ電源生成部３２は、制御部１からの出力に基づいて、レゾルバ４２用の電源を生成する。レゾルバ電源電圧検出部３３は、レゾルバ電源生成部３２からレゾルバ４２に入力する電源電圧を検出する。レゾルバ信号検出部３４は、レゾルバ４２の出力信号を検出する。制御部１は、レゾルバ信号検出部３４の出力に基づいて、アシストモータ１０の回転角度を検出する。
【００４６】
制御部１には、図２に示すように、リレー制御部１ａ、モータ制御部１ｂ、故障診断部１ｃ、電圧比較判定部１ｄ、および電圧低下察知部１ｅが備わっている。これらは、たとえばソフトウェアで構成されている。
【００４７】
リレー制御部１ａは、モータリレー駆動部１７および電源リレー駆動部２２を制御して、モータリレー１６と電源リレー１９のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。モータ制御部１ｂは、上述したように各部で検出した、ハンドルの操舵トルク、アシストモータ１０の回転角度、およびアシストモータ１０の各相の電流と電圧に基づいて、ゲート駆動部１４を制御して、モータ駆動回路１１によりアシストモータ１０を駆動する。故障診断部１ｃは、各部が故障していないかどうかを診断する。
【００４８】
電圧比較判定部１ｄは、上述したように、電源電圧検出部２で検出した電源電圧（バッテリ８０からの入力電圧）を上基準値または下基準値と比較して、大小を判定する。また、電圧比較判定部１ｄは、電源電圧検出部２で検出した電源電圧と、モータ／コンデンサ電圧検出部２３で検出したコンデンサ２０の電圧との電位差を所定値と比較して、大小を判定する。上基準値、下基準値、および所定値は、予め設定されて、制御部１のメモリに記憶されている。電圧低下察知部１ｅは、電源電圧検出部２またはＩＤＳ−ＥＣＵ２００からの入力に基づいて、電源電圧の低下を察知する。
【００４９】
次に、ＥＰＳ−ＥＣＵ１００の動作を、図４を参照しながら説明する。
【００５０】
図１のＩＧスイッチ４０がＯＮ状態に操作されると、制御部１が起動して、通常モードで動作する。制御部１が通常モードで動作するとき、電源電圧として、たとえば１２Ｖ必要である。この状態で、制御部１は、リレー制御部１ａにより、電源リレー１９とモータリレー１６とをＯＮ状態にし（図４のステップＳ１）、ＥＰＳ（電動パワーステアリング）制御を起動する（ステップＳ２）。これにより、制御部１のモータ制御部１ｂが、ハンドルの操舵トルクなどに応じて、ゲート駆動部１４を介してモータ駆動回路１１を制御して、アシストモータ１０を駆動させるため、ハンドル操作がアシストされる。
【００５１】
次に、制御部１は、電源電圧検出部２により電源電圧を検出し（ステップＳ３）、該電源電圧が下基準値以下であるか否かを、電圧比較判定部１ｄにより判定する（ステップＳ４）。下基準値は、たとえば５．４Ｖである。ＥＰＳ制御中に、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００により、アイドルストップ制御が行われた後、該制御が停止されて、エンジン７０（図３）が再始動されると、スタータモータ６０で大きな電力が消費されて、バッテリ８０の電圧が低下する。
【００５２】
そのため、制御部１は、電源電圧検出部２で検出した電源電圧が下基準値以下になると（ステップＳ４：ＹＥＳ）、アイドルストップ制御停止後のエンジン７０の再始動により、電源電圧が低下したことを電圧低下察知部１ｅにより察知する。そして、制御部１は、ＥＰＳ制御を停止し（ステップＳ５）、電源リレー１９とモータリレー１６とをＯＦＦ状態にし（ステップＳ６）、スリープモードに移行する（ステップＳ７）。スリープモードでは、制御部１は、通常モードより低い電圧（たとえば５Ｖ）で動作する。
【００５３】
ステップＳ５のＥＰＳ制御の停止により、モータ駆動回路１１とアシストモータ１０の制御が停止されるので、これらで電力が消費されなくなる。また、ステップＳ７のスリープモードへの移行により、制御部１で消費される電力が少なくなる。さらに、ステップＳ６で電源リレー１９がＯＦＦ状態になると、図１の自己保持回路２５とプリチャージ回路２７との駆動により、コンデンサ２０が充電される。
【００５４】
次に、制御部１は、電源電圧検出部２により電源電圧を検出し（ステップＳ８）、該電源電圧が上基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ９）。上基準値は、たとえば１２Ｖである。エンジン７０の再始動後に、オルタネータの作動によりバッテリ８０が充電されると、バッテリ８０の電圧が上昇して、電源電圧が元の大きさ（たとえば１２Ｖ）に復帰する。
【００５５】
そのため、制御部１は、電源電圧検出部２で検出した電源電圧が上基準値以上になると（ステップＳ９：ＹＥＳ）、スリープモードを解除して（ステップＳ１０）、通常モードに移行する。スリープモードの解除後、制御部１の故障診断部１ｃは、初期診断を開始して、所定の部分の故障を診断する。
【００５６】
次に、制御部１は、電源電圧検出部２により電源電圧を検出し（ステップＳ１１）、モータ／コンデンサ電圧検出部２３によりコンデンサ２０の電圧を検出する（ステップＳ１２）。そして、制御部１は、検出した電源電圧とコンデンサ２０の電圧との電位差を算出して、該電位差が所定値より小さいか否かを判定する（ステップＳ１３）。所定値は、たとえば３．５Ｖである。
【００５７】
このとき、コンデンサ２０が十分に充電されていない場合は、電源電圧がコンデンサ２０の電圧より高くなっていて、両電圧の電位差が所定値以上になる（ステップＳ１３：ＮＯ）。こうなると、制御部１は、再び、電源電圧検出部２により電源電圧を検出し（ステップＳ１１）、モータ／コンデンサ電圧検出部２３によりコンデンサ２０の電圧を検出し（ステップＳ１２）、両電圧の電位差が所定値より小さいか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００５８】
そして、コンデンサ２０が十分に充電されて、電源電圧とコンデンサ２０の電圧との電位差が所定値より小さくなると（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御部１は、電源リレー１９とモータリレー１６とをＯＮ状態にし（ステップＳ１４）、再び、ＥＰＳ制御を起動する（ステップＳ２）。つまり、制御部１のモータ制御部１ｂが、ゲート駆動部１４を介してモータ駆動回路１１の制御を再開して、アシストモータ１０を駆動させることにより、ハンドル操作がアシストされる。この後、ＩＧスイッチ４０がＯＦＦ状態に操作されて、制御部１が停止するまで、各処理が繰り返し実行される。
【００５９】
上記実施形態によると、アイドルストップ制御停止後のエンジン７０の再始動により、電源電圧が低下しても、制御部１がモータ駆動回路１１およびアシストモータ１０の制御を停止して、スリープモードに移行するので、制御部１（ＣＰＵ）の暴走を防止することができる。また、その後、電源電圧が上基準値以上になって、電源電圧とコンデンサ２０の電圧との電位差が所定値より小さくなってから、電源リレー１９がＯＮ状態にされるので、電源リレー１９の接点に大電流が流れて接点が溶着するのを防止することができる。よって、電源電圧の低下および回復があった場合に、制御部１と電源リレー１９とを保護することが可能となる。
【００６０】
また、上記実施形態では、電源電圧が下基準値以下であると判定したことをもって、電源電圧の低下を察知しているので、電源電圧の低下を確実に認識することができる。
【００６１】
さらに、上記実施形態では、電源電圧が上基準値以上であると判定した場合に、スリープモードを解除しているので、制御部１を通常モードで安定に動作させることができる。
【００６２】
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、電源電圧が下基準値以下になったこと（図４のステップＳ４）をもって、制御部１の電圧低下察知部１ｅが電源電圧の低下を察知している。しかしながら、本発明はこれに限定するものではない。
【００６３】
これ以外に、たとえば、図５のステップＳ４ａに示すように、アイドルストップ制御の停止を通知するＩＤＳ制御停止信号、または、アイドルストップ制御停止によるエンジンの再始動を通知するエンジン再始動信号を、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００からＣＡＮ通信部９（図１）により受信したこと（ステップＳ４ａ：ＹＥＳ）をもって、制御部１の電圧低下察知部１ｅが電源電圧の低下を察知するようにしてもよい。ＩＤＳ−ＥＣＵ２００は、本発明の「他の装置」の一例である。
【００６４】
このようにすると、アイドルストップ制御停止によるエンジンの再始動のため、スタータモータ６０が駆動して、電源電圧が低下することは必然であるので、電源電圧の低下を確実に認識することができる。
【００６５】
また、上記実施形態では、制御部１がスリープモードを解除してから（図４のステップＳ１０）、電源電圧とコンデンサ２０の電圧との電位差が所定値より小さいか否かを判定している（ステップＳ１３）。しかしながら、本発明はこれに限定するものではない。
【００６６】
これ以外に、たとえば、図５に示すように、電源電圧が上基準値以上に復帰した（ステップＳ９：ＹＥＳ）後、電源電圧とコンデンサ２０の電圧とを検出して（ステップＳ１１、Ｓ１２）、これらの電位差が所定値より小さいか否かを判定する（ステップＳ１３）。そして、当該電位差が所定値より小さくなった場合に（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御部１がスリープモードを解除する（ステップＳ１０ａ）ようにしてもよい。また、電源電圧とコンデンサ２０の電圧を検出する順番は、どちらが先でも後でもよいし、並行して行ってもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、開閉手段として電源リレー１９を用いた例を挙げたが、本発明はこれのみに限定するものではない。リレー以外に、たとえば、ＦＥＴやトランジスタなどのような、半導体スイッチング素子を開閉手段として用いてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、蓄電手段としてコンデンサ２０を用いた例を挙げたが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、充電式の電池などの蓄電手段を用いてもよい。
【００６９】
さらに、上記実施形態では、車両のＥＰＳ−ＥＣＵ１００に本発明を適用した例を挙げたが、これ以外の車両システムに実装される電子制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 制御部
２ 電源電圧検出部
９ ＣＡＮ通信部
１１ モータ駆動回路
１０ アシストモータ
１９ 電源リレー
２０ コンデンサ
２３ モータ／コンデンサ電圧検出部
８０ バッテリ
１００ ＥＰＳ−ＥＣＵ
２００ ＩＤＳ−ＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機を駆動させる駆動回路と、
車両システムの電源と前記駆動回路との間に設けられた開閉手段と、
前記駆動回路を制御し、前記開閉手段のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える制御部と、
前記開閉手段と前記駆動回路との間に設けられ、前記開閉手段がＯＦＦ状態の時に充電される蓄電手段と、を備えた電子制御装置において、
前記電源の電圧を検出する電源電圧検出部と、
前記蓄電手段の電圧を検出する蓄電電圧検出部と、をさらに備え、
前記制御部は、
前記開閉手段をＯＮ状態にして、前記駆動回路の制御を開始した後、前記電源電圧検出部により検出された前記電源の電圧が低下したことを察知すると、
前記駆動回路の制御を停止し、前記開閉手段をＯＦＦ状態にし、通常より低い電圧で動作するスリープモードに移行し、
その後、前記電源の電圧が上基準値以上であることを検出し、かつ、前記電源の電圧と前記蓄電手段の電圧との電位差が所定値より小さいことを検出すると、
前記スリープモードを解除した状態で、前記開閉手段をＯＮ状態にし、前記駆動回路の制御を再開する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子制御装置において、
前記制御部は、
前記駆動回路の制御を開始した後、
前記電源電圧検出部により検出された前記電源の電圧が下基準値以下であるか否かを判定し、
前記電源の電圧が下基準値以下であると判定したことをもって、前記電源の電圧の低下を察知する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電子制御装置において、
車両システムの他の装置と通信する通信部をさらに備え、
前記制御部は、
前記通信部により前記他の装置からアイドルストップ制御の停止信号を受信したことをもって、前記電源の電圧の低下を察知する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電子制御装置において、
車両システムの他の装置と通信する通信部をさらに備え、
前記制御部は、
前記通信部により前記他の装置からエンジンの再始動信号を受信したことをもって、前記電源の電圧の低下を察知する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電子制御装置において、
前記制御部は、
前記スリープモードに移行した後、
前記電源の電圧が前記上基準値以上であることを検出した場合に、前記スリープモードを解除する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電子制御装置において、
前記制御部は、
前記スリープモードに移行した後、
前記電源の電圧が前記上基準値以上であることを検出し、かつ、前記電位差が前記所定値より小さいことを検出した場合に、前記スリープモードを解除する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項１】
電動機を駆動させる駆動回路と、
車両システムの電源と前記駆動回路との間に設けられた開閉手段と、
前記駆動回路を制御し、前記開閉手段のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える制御部と、
前記開閉手段と前記駆動回路との間に設けられ、前記開閉手段がＯＦＦ状態の時に充電される蓄電手段と、を備えた電子制御装置において、
前記電源の電圧を検出する電源電圧検出部と、
前記蓄電手段の電圧を検出する蓄電電圧検出部と、をさらに備え、
前記制御部は、
前記開閉手段をＯＮ状態にして、前記駆動回路の制御を開始した後、前記電源電圧検出部により検出された前記電源の電圧が低下したことを察知すると、
前記駆動回路の制御を停止し、前記開閉手段をＯＦＦ状態にし、通常より低い電圧で動作するスリープモードに移行し、
その後、前記電源の電圧が上基準値以上であることを検出し、かつ、前記電源の電圧と前記蓄電手段の電圧との電位差が所定値より小さいことを検出すると、
前記スリープモードを解除した状態で、前記開閉手段をＯＮ状態にし、前記駆動回路の制御を再開する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子制御装置において、
前記制御部は、
前記駆動回路の制御を開始した後、
前記電源電圧検出部により検出された前記電源の電圧が下基準値以下であるか否かを判定し、
前記電源の電圧が下基準値以下であると判定したことをもって、前記電源の電圧の低下を察知する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電子制御装置において、
車両システムの他の装置と通信する通信部をさらに備え、
前記制御部は、
前記通信部により前記他の装置からアイドルストップ制御の停止信号を受信したことをもって、前記電源の電圧の低下を察知する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電子制御装置において、
車両システムの他の装置と通信する通信部をさらに備え、
前記制御部は、
前記通信部により前記他の装置からエンジンの再始動信号を受信したことをもって、前記電源の電圧の低下を察知する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電子制御装置において、
前記制御部は、
前記スリープモードに移行した後、
前記電源の電圧が前記上基準値以上であることを検出した場合に、前記スリープモードを解除する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電子制御装置において、
前記制御部は、
前記スリープモードに移行した後、
前記電源の電圧が前記上基準値以上であることを検出し、かつ、前記電位差が前記所定値より小さいことを検出した場合に、前記スリープモードを解除する、ことを特徴とする電子制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９１４２４（Ｐ２０１３−９１４２４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３４８３５（Ｐ２０１１−２３４８３５）
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（５１０１２３８３９）オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（５１０１２３８３９）オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
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