CN101513897B - 动力转向用电源控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种动力转向用电源控制装置，在包括经由第一系统的电力供应线路与动力转向装置(10)连接的主电池(40)和经由第二系统的电力供应线路与动力转向装置连接的辅电池(50)的电源系统中，当进行辅电池的状态检测时，所述动力转向用电源控制装置形成如下状态：抑制从第一电池向动力转向装置供应的电力，同时可以从第二电池向动力转向装置供应电力，所述动力转向用电源控制装置的特征在于，当进行第二电池的状态检测时，将从第一电池向动力转向装置供应的电力抑制在动力转向装置可以根据该电力而进行预定动作的范围之内。
Description
本分案申请是申请号为200680008971.4、申请日为2006年11月16日的发明专利申请的分案申请，该发明专利申请的发明名称为“动力转向用电源控制装置”。
技术领域
本发明涉及包括通过第一系统的电力供应线路与动力转向装置连接的第一电池和通过第二系统的电力供应线路与动力转向装置连接的第二电池的电源系统中的动力转向用电源控制装置。
背景技术
一直以来，公知有以下电动转向装置的电池状态判断装置，该电动转向装置具有由主电池驱动的第一执行器和由辅电池驱动的第二执行器，如果在通过第一执行器使车轮转向时发生了驱动力不足，则通过第二执行器的驱动力来辅助第一执行器的驱动力，所述电池状态判断装置的特征在于，当第二执行器的驱动量为阈值以上时，判断主电池发生了异常(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本专利文献特开2005-199908号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
然而，在使用2个以上的不同的电池的电源系统中，除了如上述现有技术那样主电池会出现异常之外，还需要对辅电池进行状态检测。另一方面，当进行辅电池的状态检测时，需要形成与该状态检测相适应的电力供应状态。
因此，本发明的目的在于提供一种动力转向用电源控制装置，该动力转向用电源控制装置可以在进行电池的状态检测时形成恰当的电力供应状态。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的，第一发明提供一种动力转向用电源控制装置，在包括经由第一系统的电力供应线路与动力转向装置连接的第一电池和经由第二系统的电力供应线路与动力转向装置连接的第二电池的电源系统中，当进行第二电池的状态检测时，所述动力转向用电源控制装置形成如下状态：抑制或切断从第一电池向动力转向装置供应的电力，同时可以从第二电池向动力转向装置供应电力，所述动力转向用电源控制装置的特征在于，当车速为预定基准以上的高的值时，禁止进行第二电池的状态检测。
第二发明提供一种动力转向用电源控制装置，在包括经由第一系统的电力供应线路与动力转向装置连接的第一电池和经由第二系统的电力供应线路与动力转向装置连接的第二电池的电源系统中，当进行第二电池的状态检测时，所述动力转向用电源控制装置形成如下状态：抑制从第一电池向动力转向装置供应的电力，同时可以从第二电池向动力转向装置供应电力，所述动力转向用电源控制装置的特征在于，当进行第二电池的状态检测时，将从第一电池向动力转向装置供应的电力抑制在动力转向装置可以根据该电力而进行预定动作的范围之内。
第三发明的特征在于，具有电源选择单元，所述电源选择单元将经由第一系统的电力供应线路供应给动力转向装置的电压和经由第二系统的电力供应线路供应给动力转向装置的电压之中的较大者施加给动力转向装置，当进行第二电池的状态检测时，将经由第一系统的电力供应线路供应给动力转向装置的电压变更为动力转向装置可以进行预定动作的下限值。
第四发明在第一至第三发明中的任一项的基础上具有以下特征：当方向把手的转向角或转向转矩为预定基准以下的小的值时，禁止进行第二电池的状态检测。
第五发明在第一至第四发明中的任一项的基础上具有以下特征：所述第二电池还与动力转向装置以外的其他电气负荷连接，当进行第二电池的状态检测时形成如下状态：抑制或切断从第一电池向动力转向装置供应的电力，并且，切断从第二电池向所述其他电气负荷供应的电力，同时可以从第二电池向动力转向装置供应电力，在从第二电池向所述其他电气负荷进行预定基准以上的电力供应的期间内，禁止进行第二电池的状态检测。
第六发明提供一种动力转向用电源控制装置，所述动力转向用电源控制装置是包括第一电池和第二电池的电源系统中的动力转向用电源控制装置，所述第一电池经由第一系统的电力供应线路与动力转向装置连接，所述第二电池经由第二系统的电力供应线路与动力转向装置连接，其电源电压比所述第一电池的电源电压小，所述动力转向用电源控制装置的特征在于，当进行第二电池的状态检测时形成如下状态：抑制或切断从第一电池向动力转向装置以外的预定的短期大功率负荷供应的电力，同时可以从第二电池向该预定的短期大功率负荷供应电力。
发明的效果
根据本发明，能够得到可以在进行辅电池的状态检测时形成恰当的电力供应状态的动力转向用电源控制装置。
附图说明
图1是简要地表示可以适用于本发明的动力转向装置10的一个例子的系统构成图；
图2是表示与本发明的实施例1的动力转向用电源控制装置相关的主要部分的构成的系统构成图；
图3是通过本实施例的电源控制ECU70和状态检测ECU90协作而实现的主要处理的流程图；
图4是通过实施例2的电源控制ECU70实现的主要处理的流程图；
图5是表示与实施例3的动力转向用电源控制装置相关的主要部分的构成的系统构成图；
图6是通过实施例3的电源控制ECU70和状态检测ECU90协作而实现的主要处理的流程图。
标号说明
10动力转向装置
30EPS·ECU
40主电池
42第一DDC
50辅电池
52第二DDC
60开关
62主DDC
70电源控制ECU
80各种电气负荷
82短期大功率负荷
84一般负荷
90状态检测ECU
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的具体实施方式。
实施例1
首先，参照图1，对动力转向装置(EPS：Electric Power Steering)的基本结构进行简要的说明。
图1是表示可以适用于本发明的动力转向装置10的简图。动力转向装置10通过电动机(辅助电动机)20来辅助驾驶者的转向转矩并传递给车轮。大体上讲，通过驾驶者旋转操作方向盘12来施加驾驶者的转向转矩，由此转向轴14进行旋转。该转向轴14的旋转通过齿条和小齿轮的结合而被转换为齿条杆(未图示)的直线运动。通过该齿条杆的直线运动，经由转向横拉杆18的直线运动而实现了车轮的转向。
辅助电动机20例如设置在齿轮箱内，经由滚珠丝杠螺母与齿条杆啮合，滚球丝杠螺母通过转子的旋转而进行旋转，由此使齿条杆在轴向上移动(辅助)。或者，辅助电动机20也可以与转向轴(小齿轮轴等)啮合。
辅助电动机20为直流无刷电动机，如后所述，分别经由DC/DC转换器42、52和驱动电路32与双系统电源(主电池40和辅电池50)连接。DC/DC转换器42、52的输出侧与驱动电路32进行二极管或连接，该驱动电路32按照在DC/DC转换器42、52中选择输出电压较高者的方式构成。从驱动电路32供应给辅助电动机20的电流(辅助电流值)由EPS·ECU30控制。
EPS·ECU30由微型计算机构成，该微型计算机包括通过总线而相互连接的CPU、ROM、以及RAM等。在ROM内存储有CPU执行的程序。在EPS·ECU30上经由CAN(控制器局域网，controller area network)等适当的总线而连接有车速传感器等。EPS·ECU30根据转向转矩和车速来决定供应给辅助电动机20的辅助电流值。在典型的情况下，按照相应于驾驶者的转向转矩的增加而使辅助力增大、辅助力在车速快时比在车速慢时小的方式来决定辅助电流值。辅助电动机20的辅助电流值根据检测辅助电动机20(转子)的旋转角度的旋转角传感器的输出信号而被EPS·ECU30进行反馈控制。按照由分别设置在转向轴14和小齿轮轴(未图示)上的一对旋转角传感器检测出的角度的相对的差来计算转向转矩。并且，旋转角传感器可以是使用分解器(resolver)传感器的旋转角传感器或使用霍尔元件的旋转角传感器(基于磁通量的变化的霍尔IC式传感器)。
下面，对本发明的实施例1的动力转向用电源控制装置进行详细的说明。图2是表示与本发明的实施例1的动力转向用电源控制装置相关的主要部分的构成的系统构成图。动力转向用电源控制装置以电子控制单元70(以下，称为“电源控制ECU70”)为中心而构成。与通常的ECU(电子控制单元)相同，电源控制ECU70作为微型计算机而构成，该微型计算机包括通过未图示的总线而相互连接的CPU、ROM、以及RAM等。
如后所述，电源控制ECU70控制各个DC/DC转换器42、52的动作(输出电压等)和开关60等，并控制从动力转向装置用电源向动力转向装置供应电力的电力供应状态，以使状态检测ECU90对辅电池50的状态进行恰当的检测。
动力转向装置用电源包括主电池40和辅电池50。主电池40为高压电源，例如由额定电压为288V程度的锂离子电池构成。并且，作为主电池40，也可以使用镍氢电池和双电荷层电容器等电容性负荷。辅电池50例如由额定电压为14V程度的辅机用铅电池构成。
主电池40和辅电池50经由开关60分别与DC/DC转换器62(以下，称为“主DDC62”)的输入输出侧连接。主DDC62可以为绝缘型DC/DC转换器，也可以为同步整流型的非绝缘型DC/DC转换器。开关60在通常的电力供应状态下处于接通状态。开关60可以是延迟式开关(机械式开关)，或者也可以是IGBT(绝缘栅双极晶体管，Insulated Gate BipolarTransistor)等半导体开关元件。
如图2所示，在主电池40上经由主DDC62连接有各种电气负荷80。本例的各种电气负荷80是与辅电池50的电压14V相对应而以14v为额定电压的电气负荷。各种电气负荷80为各种辅机(车载机械)，所述各种辅机包括：驱动发动机(包括控制发动机的ECU，以下相同)、传动装置、制动器、主动式稳定器、空气悬架等的各种执行器；以及驱动音响设备、空调装置、前照灯、雾灯、转向信号灯、角灯等灯类、汽车导航系统、仪表类、除雾器、刮水器、电动车窗的执行器等。并且，在主电池40上可以经由主DDC62而连接有通过发动机的旋转来进行发电的未图示的交流发电机(alternator)。另外，在有选择性地使用车轮驱动用的电动机和发动机来作为动力源的混合动力车辆中，在主电池40上可以经由主DDC62和逆变器而连接有车轮驱动用的电动机。
如图2所示，在辅电池50上经由开关60而连接有各种电气负荷80。由此，当开关60处于接通状态时，可以从主电池40或辅电池50向各种电气负荷80供应电力。另外，当开关60处于接通状态时，可以从主电池40向辅电池50充电(或者相反)，或者通过交流发电机发出的电力向辅电池50或主电池40充电等。这些电力供应状态是通过电源控制ECU70控制主DDC62的动作(输出电压)来实现的。在本例中，原则上将主DDC62的输出电压控制得高于主电池40的端子电压，从而仅由主电池40向各种电气负荷80供应电力。因此，辅电池50仅当主电池40发生容量下降等失效时、主DDC62发生失效时、以及各种电气负荷80的动作要求高时才发挥作用，即被用作所谓的备用电源。
如上所述，动力转向装置10经由DC/DC转换器42(以下，称为“第一DDC42”)与主电池40连接。另外，动力转向装置10经由DC/DC转换器52(以下，称为“第二DDC52”)与辅电池50连接。第一DDC42与主DDC62和各种电气负荷80并列地连接在主电池40上，同样地，第二DDC52与主DDC62和各种电气负荷80并列地连接在辅电池50上。另外，第二DDC52的输入侧在比开关60靠近辅电池50的一侧连接在辅电池50上。
第一DDC42在电源控制ECU70的控制下将从主电池40输入的电压降压为与动力转向装置10(辅助电动机20)的额定电压(例如，14V或46V)相对应的预定的目标输出电压V1而输出。同样地，第一DDC42在电源控制ECU70的控制下将从辅电池50输入的电压升压为预定的目标输出电压V2而输出。这里，预定的目标输出电压V1在通常的电力供应状态下被设定为大于预定的目标输出电压V2的值。因此，在通常的电力供应状态下，动力转向装置10的动作通过从主电池40供应的电力来维持。因而，对于动力转向装置10，辅电池50被用作仅在主电池40发生容量下降等失效时、第一DDC42发生失效时才发挥作用的所谓的备用电源。
在电源控制ECU70上经由CAN等适当的总线连接有上述EPS·ECU30和状态检测ECU90等各种ECU、以及车速传感器等各种传感器类。
状态检测ECU90以CPU为中心而构成，包括存储有实现以下详细说明的电池检测功能的程序和数据的ROM、RAM、I/O等。另外，状态检测ECU90的功能也可以通过其他的ECU(典型的为EFI·ECU)来实现。
电池电流、电池电压、以及电池温度被输入给状态检测ECU90。电池电流由未图示的电流传感器检测。电流传感器例如安装在辅电池50的正极端子上，以预定的取样周期检测辅电池50的充放电电流量，将该信号传送给状态检测ECU90。电流传感器例如可以使用霍尔IC，将由于充放电电流量而在铁芯部产生的磁通量密度的变化量转换为电压而输出给状态检测ECU90。电池电压由未图示的电压传感器检测。电压传感器安装在辅电池50的正极端子上，以预定的取样周期检测辅电池50的端子电压，将该信号传送给状态检测ECU90。电池温度由未图示的电池温度传感器检测。电池温度传感器具有由热敏电阻构成的传感器部，例如安装在辅电池50的绝缘体侧面上，以预定的取样周期检测辅电池50的液温(电池温度)，将该信号传送给状态检测ECU90。
状态检测ECU90根据如上所述每隔预定的周期输入的电池电流、电池电压、以及电池温度来检测辅电池50的状态。由状态检测ECU90检测的辅电池50的状态可以用于促使替换辅电池50的建议的输出定时(timing)的决定和上述交流发电机的发电控制等。辅电池50的状态包括辅电池50的充电状态(SOC)和劣化水平，为了高精度地判断该辅电池50的劣化水平，需要高精度地检测出辅电池50的内部电阻。
为了高精度地检测出辅电池50的内部电阻，需要来自辅电池50的放电(持ち出し)电流较大时的各种数据(电池电流、电池电压等)。即，如果可以得到例如动力转向装置10和主动式稳定器等短期大功率负荷动作时的各种数据，则能够高精度地检测出辅电池50的内部电阻。
但是，在如上所述辅电池50发挥备用电源作用的构成中，即使动力转向装置10和主动式稳定器等短期大功率负荷动作，在与主电池40相关的系统(包括主电池40自身)处于未发生异常的正常状态时，来自辅电池50的放电电流也会为0或极小。因此，在通常的电力供应状态下，状态检测ECU90无法高精度地测量辅电池50的状态、特别是内部电阻。
与此相对，在本实施例中，可以仅在检测辅电池50的内部电阻时，使用与辅电池50相关的系统来代替与主电池40相关的系统。即，通过将开关60切换为断开并使第一DDC42的目标输出电压V1低于第二DDC52的目标输出电压V2，可以代替主电池40而形成从辅电池50向动力转向装置10进行电力供应的状态。
但是，此时作为其反面，无法从主电池40向动力转向装置10供应电力。因此，为了根据辅电池50的状态检测的结果来防备辅电池50发生失效的情况出现，需要通过适当的定时对辅电池50进行状态检测。
因此，在本实施例中，通过以下参照图3说明的特征性构成，可以通过适当的定时高精度地检测·测量辅电池50的状态(内部电阻)。
图3是通过本实施例的电源控制ECU70和状态检测ECU90协作而实现的主要处理的流程图。在点火开关从接通到断开的所谓一次旅程中，在辅电池50的状态检测进行了一次之前，每隔预定的周期就执行本处理程序。另外，在一次旅程中，可以在辅电池50的状态检测完成之后不再执行。以与主电池40相关的系统(包括主电池40自身)无异常为前提而执行本处理程序。可以采用任意的与该主电池40相关的系统的异常判断方法。另外，在如上所述辅电池50发挥备用电源作用的通常的电力供应状态下执行本处理程序。
在步骤100中，电源控制ECU70根据车速传感器的输出信号来判断车速是否为预定基准以下，例如是否为超低速(例如，3、4km/h)。当车速不为超低速时，即车速较高时，电源控制ECU70判断此次的周期不适合进行辅电池50的状态检测而结束此次周期的处理(禁止此次周期的状态检测)。优选按照即使动力转向装置10无法动作也可以安全并迅速地停车的基准来判断车速是否为预定基准以下。另外，即使动力转向装置无法动作，也仍然可以在没有动力转向装置10的辅助的情况下进行车轮的转向。当车速为预定基准以下时，进入步骤S110。
在步骤110中，电源控制ECU70根据从EPS·ECU30得到的转向角信息(转向角传感器的输出信息)来判断方向盘12的转向角是否大于预定的基准转向角。优选从如下角度出发来决定基准转向角：为了进行必要的电力供应(对辅助电动机20的电力供应)以实现该基准转向角而产生的来自辅电池50的放电电流对于测量内部电阻来说足够大。换言之，电源控制ECU70通过在此次周期中检测出的转向角操作来判断是否向辅助电动机20供应了足够的电力。当转向角小于预定的基准转向角时，电源控制ECU70进行如下判断并结束此次周期的处理(禁止此次周期的状态检测)：此次的周期不适合进行辅电池50的状态检测，即，即使从辅电池50向辅助电动机20供应电力，来自辅电池50的放电电流也不足够大。另一方面，当转向角大于预定的基准转向角时，进入步骤120。
在步骤120中，电源控制ECU70根据电流传感器的输出信号来判断来自辅电池50的放电电流是否为预定基准值(可以为小值，也可以为0)以下。来自辅电池50的放电电流大于预定基准值意味着：由于各种电气负荷80的动作要求(消耗功率)非常大或主电池40的容量等产生了非异常程度的降低等，正在从辅电池50向各种电气负荷80供应电力。因此，当放电电流大于预定基准值时，电源控制ECU70进行如下判断并结束此次周期的处理(禁止此次周期的状态检测)：此次的周期不适合进行辅电池50的状态检测，即，如果从辅电池50向辅助电动机20供应电力，则会对目前从辅电池50接收电力供应的各种电气负荷80的动作产生影响。另外，当放电电流非常大时，虽然可以测量辅电池50的内部电阻，但是此时与主电池40相关的系统可能存在异常，因此结束本处理程序。
另一方面，当放电电流为预定基准值以下时，进入步骤130。即，当车速为预定基准以下、转向角大于预定的基准转向角、并且来自辅电池50的放电电流为预定基准值以下时，电源控制ECU70判断从此次的周期开始适合进行辅电池50的状态检测，从而开始之后始于步骤130的状态检测处理。
在步骤130中，如上所述，电源控制ECU70使在通常的电力供应状态下高于第二DDC52的目标输出电压V2的第一DDC42的目标输出电压V1与第二DDC52的目标输出电压V2相比足够低(例如，实际上将第一DDC42的目标输出电压V1设定为0)。即，将第一DDC42的动作实际切换为off状态，并将第二DDC52的动作实际切换为on状态。由此，从辅电池50经由第二DDC52向动力转向装置10供应电力的电力供应线路变为工作状态，从主电池40经由第一DDC42向动力转向装置10供应电力的电力供应线路实际上被切断。
在步骤140中，电源控制ECU70将处于接通状态(闭合)的开关60切换为断开状态。由此，从辅电池50向各种电气负荷80供应电力的电力供应线路被切断，同时从主电池40经由主DDC62和第二DDC52向动力转向装置10供应电力的电力供应线路被切断。以下，将通过上述步骤130和140的处理而形成的电力供应状态称为“状态检测用电力供应状态”，以区别于通常的电力供应状态。在该状态检测用电力供应状态下，动力转向装置10在动作时从辅电池50接收电力供应。因此，当动力转向装置10按照在上述步骤110中检测出的大于预定基准转向角的转向角操作而动作时，从辅电池50放电产生对于测量辅电池50的内部电阻来说足够的电流。当结束步骤140的处理时，电源控制ECU70将该情况通知给状态检测ECU90。以该通知为触发，开始步骤150之后的状态检测ECU90的状态检测处理。
在步骤150中，在状态检测用电力供应状态下，状态检测ECU90根据在从辅电池50放电产生大电流时取样得到的各种数据(电池电流、电池电压)对辅电池50的内部电阻进行测量(运算)。可以采用任意的内部电阻计算方法。例如，可以根据电池电流随着动力转向装置10的动作而发生较大变化的2时点的电池电流与电池电压的关系，计算出内部电阻。此时，例如也可以考虑辅电池50的极化状态或电池温度等其它因素。
在本步骤150中，状态检测ECU90当获得了必要的数据时直接将该情况通知给电源控制ECU70。以该通知为触发，电源控制ECU70从状态检测用电力供应状态恢复为通常的电力供应状态。即，电源控制ECU70将开关60切换为接通状态，使第一DDC42的目标输出电压V1恢复为高于第二DDC52的目标输出电压V2的通常值。由此，从辅电池50经由第二DDC52向动力转向装置10供应电力的电力供应线路实际被切断，从主电池40经由第一DDC42向动力转向装置10供应电力的电力供应线路变为工作状态。因此，在获得了测量辅电池50的内部电阻所需要的数据之后，对于在上述步骤110中检测出的此次的转向角操作，可以在上述切换之后从主电池40放电产生电流。
在步骤160中，状态检测ECU90根据在上述步骤150中测量的辅电池50的内部电阻和电池温度等来判断辅电池50是否处于可以由辅电池50单独向动力转向装置10的预定动作供应必要电力的状态。可以通过与对内部电阻和电池温度等预定的参数预先设定的预定的基准值进行比较来进行该判断。如图示的例子所示，动力转向装置10的预定动作可以是条件最为苛刻的静态操舵动作，也可以是不会影响安全行驶的程度的、比上述条件缓和几分的动作。另外，预定动作可以是固定的，也可以是可变的。当判断为YES时，状态检测ECU90判断辅电池50处于预期的正常状态(步骤170)。另一方面，当判断为NO时，状态检测ECU90判断辅电池50未处于预期的正常状态，即，判断辅电池50作为备用电源而出现了能力不足(步骤180)。在步骤180中，例如状态检测ECU90以通过仪表等输出警告的方式对仪表ECU进行指示。
如果状态检测ECU90在上述步骤160的处理中的结果是判明辅电池50作为备用电源而出现了能力不足时，则在该状态检测用电力供应状态下，动力转向装置10的辅助动作应该处于无法动作或动作不良的状态。但是，在本实施例中，如上所述，由于只限于车速为预定基准以下时才形成状态检测用电力供应状态，因此即使动力转向装置10的辅助动作处于无法动作或动作不良的状态，也会由于车速为预定基准以下而可以安全并迅速地停车。
另外，在本实施例中，如上所述，由于只限于转向角大于预定的基准转向角时才形成状态检测用电力供应状态，因此仅在适合测量辅电池50的内部电阻时，即仅在放电电流变大时，才形成状态检测用电力供应状态。由此，可以提高辅电池50的内部电阻的测量精度。另外，在本实施例中，根据转向角的大小，通过动力转向装置10来判断消耗大电流的现象，但也可以根据转向转矩的大小或转向速度等来进行判断。
另外，当对于动力转向装置10以外的各种电气负荷80的、来自辅电池50的放电电流较大时，如果从通常的电力供应状态切换至状态检测用电力供应状态，则对各种电气负荷80的供应电力能力可能会暂时地大幅下降，从而导致动作中的各种电气负荷80的性能无法得到最大限度的发挥。与此相对，在本实施例中，如上所述，由于只限于来自辅电池50的放电电流为预定基准值以下时才形成状态检测用电力供应状态，因此可以在最大程度上抑制由于切断从辅电池50对动力转向装置10以外的各种电气负荷80的电力供应而导致的各种电气负荷80的功能下降。
实施例2
图4是通过本实施例2的电源控制ECU70实现的主要处理的流程图。以下，在实施例2的说明中，对构成可以与实施例1相同的构成要素标注相同的参考标号并省略详细的说明。
在步骤200中，从与上述步骤110相同的观点出发，电源控制ECU70根据从EPS·ECU30得到的转向角信息来判断方向盘12的转向角是否大于预定的基准转向角。当转向角小于预定的基准转向角时，电源控制ECU70判断此次的周期不适合进行辅电池50的状态检测而结束此次周期的处理(禁止此次周期的状态检测)。另一方面，当转向角大于预定的基准转向角时，进入步骤210。
在步骤210中，从与上述步骤120相同的观点出发，电源控制ECU70根据电流传感器的输出信号来判断来自辅电池50的放电电流是否为预定基准值以下。当放电电流大于预定基准值时，电源控制ECU70判断此次的周期不适合进行辅电池50的状态检测而结束此次周期的处理(禁止此次周期的状态检测)。另一方面，当放电电流为预定基准值以下时，进入步骤220。即，当转向角大于预定的基准转向角、并且来自辅电池50的放电电流为预定基准值以下时，电源控制ECU70判断从此次的周期开始适合进行辅电池50的状态检测，从而开始之后始自步骤220的处理。
在步骤220中，如上所述，电源控制ECU70将在通常的电力供应状态下高于第DDC52的目标输出电压V2的第一DDC42的目标输出电压V1降低至预定值。该预定值与动力转向装置10可以动作的下限电压相对应，以下称为“EPS动作下限电压”。EPS动作下限电压与第二DDC52的目标输出电压V2相比足够低，对于例如以14V为额定电压的动力转向装置10，例如可以为9V的程度。由此，辅电池50成为与主电池40相比会被优先使用的状态。即，成为如下状态：作为备用而确保从主电池40经由第一DDC42向动力转向装置10供应电力的电力供应线路，同时优先使用从辅电池50经由第二DDC52向动力转向装置10供应电力的电力供应线路。
在步骤230中，电源控制ECU70将处于接通状态的开关60切换为断开状态。由此，从辅电池50向各种电气负荷80供应电力的电力供应线路被切断，同时从主电池40经由主DDC62和第二DDC52向动力转向装置10供应电力的电力供应线路被切断。以下，将通过上述步骤220和230的处理而形成的电力供应状态称为“状态检测用电力供应状态”，以与通常的电力供应状态相区别。
在步骤240中，电源控制ECU70监视状态检测用电力供应状态下的第一DDC42的输出电流，判断伴随着在上述步骤200中检测出的转向操作(由此引起的动力转向装置10的动作)、是否存在来自第一DDC42的电力供应。
这里，在状态检测用电力供应状态下，从原则上讲，动力转向装置10在动作时仅从辅电池50接收电力供应。但是，当辅电池50由于劣化等作为备用电源而出现了能力不足时，第二DDC52的目标输出电压V2小于EPS动作下限电压，因而变成(从主电池40)经由第一DDC42向动力转向装置10供应电力。因此，当在状态检测用电力供应状态下存在来自第一DDC42的电力供应时，电源控制ECU70判断辅电池50未处于预期的正常状态，即辅电池50作为备用电源而出现了能力不足(步骤260)。在步骤260中，例如电源控制ECU70以通过仪表等输出警告的方式对仪表ECU进行指示。另一方面，当在状态检测用电力供应状态下没有来自第一DDC42的电力供应时，即仅通过来自第DDC52的电力供应而使动力转向装置10动作时，电源控制ECU70判断辅电池50处于预期的正常状态(步骤250)。
另外，可以将如上所述形成的状态检测用电力供应状态维持预定的固定时间(例如，2秒的程度)，或者也可以维持到与在上述步骤200中检测出的此次转向角操作相对应的动力转向装置10的动作要求消失为止。电源控制ECU70在动力转向装置10的动作结束的时点从状态检测用电力供应状态恢复为通常的电力供应状态。即，电源控制ECU70将开关60切换为接通状态，使第一DDC42的目标输出电压V1恢复为高于第二DDC52的目标输出电压V2的通常值。由此，从辅电池50经由第二DDC52向动力转向装置10供应电力的电力供应线路实际被切断，从主电池40经由第一DDC42向动力转向装置10供应电力的电力供应线路变为工作状态。
如上所述，根据本实施例，在状态检测用电力供应状态下，从主电池40经由第一DDC42向动力转向装置10供应电力的电力供应线路未被完全切断，因此即使判明辅电池50作为备用电源而出现了能力不足，动力转向装置10也不会发生无法动作或动作不良的情况。即，根据本实施例，确保用于动力转向装置10的辅助动作的电力供应线路，同时在动力转向装置10的辅助动作时形成从辅电池50放电产生大电流的状态检测用电力供应状态，由此可以在保证动力转向装置10的辅助功能的同时，简单地检测出辅电池50的状态。另外，在本实施例中，由于在状态检测用电力供应状态下从主电池40经由第一DDC42向动力转向装置10供应电力的电力供应线路未被完全切断，因而可以不需要在上述实施例1中所必需的车速判断。
另外，在本实施例中，电源控制ECU70监视状态检测用电力供应状态下的第一DDC42的输出电流来检测辅电池50的状态，但也可以监视状态检测用电力供应状态下的第二DDC52的输出电流来检测辅电池50的状态。此时，当状态检测用电力供应状态下的第二DDC52的输出电流大于预定基准时，电源控制ECU70可以判断辅电池50处于预期的正常状态。或者，状态检测ECU90也可以根据状态检测用电力供应状态下的、来自辅电池50的放电电流来检测辅电池50的状态。此时，当状态检测用电力供应状态下的、来自辅电池50的放电电流大于预定基准时，电源控制ECU70可以判断辅电池50处于预期的正常状态。
实施例3
图5是表示与实施例3的动力转向用电源控制装置相关的主要部分的构成的系统构成图。以下，在实施例3的说明中，对构成可以与实施例1相同的构成要素标注相同的参考标号并省略详细的说明。
在本实施例3中，如图5所示，第二DDC52的输入侧的连接位置(以及开关60的位置)和对各种电气负荷80中的预定的短期大功率负荷的电力供应方式与上述实施例1不同。另外，在以下的说明中，在各种电气负荷80中，将预定的短期大功率负荷称为“短期大功率负荷82”，将其他的电气负荷称为“一般负荷84”。预定的短期大功率负荷82例如为如主动式稳定器、空气悬架等这样的、即使陷入功能不全也不会对车辆行驶造成障碍的驱动系统短期大功率负荷(有助于提高舒适性等的短期大功率负荷)，不包括制动器等与车辆行驶相关的短期大功率负荷。另一方面，一般负荷84为音响设备、空调装置、以及前照灯等。另外，对制动器等与车辆行驶相关的短期大功率负荷，采用与一般负荷84相同的电力供应方式。
参照图5，在本实施例中，第二DDC52的输入侧不经由开关60而连接在从主电池40经由主DDC62向一般负荷84供应电力的电力供应线路上。预定的短期大功率负荷82不经由开关60而直接与辅电池50连接。另一方面，与上述实施例1相同，一般负荷84经由开关60与辅电池50连接。
在通常的电力供应状态下，开关60与上述实施例1相同处于接通状态，第一DDC42的目标输出电压V1被设定为大于第二DDC52的目标输出电压V2的值。
图6是通过本实施例3的电源控制ECU70和状态检测ECU90协作而实现的主要处理的流程图。
在步骤300中，电源控制ECU70判断是否有某些预定的短期大功率负荷82动作。可以根据与控制预定的短期大功率负荷82的ECU进行通信而得到的信息来实现该判断。例如，当某些短期大功率负荷82的动作开始条件得到满足而从ECU输出动作指示时，与此相应，电源控制ECU70直接进入步骤310的处理。
在步骤310中，从与上述步骤120相同的观点出发，电源控制ECU70根据电流传感器的输出信号来判断来自辅电池50的放电电流是否为预定基准值以下。当放电电流大于预定基准值时，电源控制ECU70判断此次的周期不适合进行辅电池50的状态检测而结束此次周期的处理(禁止此次周期的状态检测)。另一方面，当放电电流为预定基准值以下时，进入步骤320。即，当某些预定的短期大功率负荷82的动作、并且来自辅电池50的放电电流为预定基准值以下时，电源控制ECU70判断从此次的周期开始适合进行辅电池50的状态检测，从而开始之后始自步骤320的处理。
在步骤320中，电源控制ECU70将处于接通状态的开关60切换为断开状态。由此，从辅电池50向一般负荷84供应电力的电力供应线路被切断，同时从主电池40经由主DDC62向预定的短期大功率负荷82供应电力的电力供应线路被切断。以下，将通过上述步骤320的处理而形成的电力供应状态称为“状态检测用电力供应状态”，以与通常的电力供应状态相区别。在该状态检测用电力供应状态下，预定的短期大功率负荷82在动作时从辅电池50接收电力供应。因此，当在上述步骤300中检测出的预定的短期大功率负荷82动作时，从辅电池50放电产生对于测量辅电池50的内部电阻来说足够的电流。当步骤320的处理结束时，电源控制ECU70将该情况通知给状态检测ECU90。以该通知为触发，开始步骤330之后的状态检测ECU90的状态检测处理。
在步骤330中，与上述步骤150相同，在状态检测用电力供应状态下，状态检测ECU90根据当从辅电池50放电产生大电流时取样得到的各种数据对辅电池50的内部电阻进行测量(运算)。状态检测ECU90在获得了必要的数据之后直接将该情况通知给电源控制ECU70。以该通知为触发，电源控制ECU70从状态检测用电力供应状态恢复为通常的电力供应状态。即，电源控制ECU70将开关60切换为接通状态。由此，从辅电池50经由第DDC52向预定的短期大功率负荷82供应电力的电力供应线路实际被切断，从主电池40经由主DDC62向预定的短期大功率负荷82供应电力的电力供应线路变为工作状态。因此，在获得了测量辅电池50的内部电阻所需要的数据之后，对于在上述步骤300中检测出的此次的预定的短期大功率负荷82的动作，可以在上述切换之后从主电池40放电产生电流。
在步骤340中，状态检测ECU90根据在上述步骤330中测量的辅电池50的内部电阻和电池温度等来判断辅电池50是否处于可以由辅电池50单独向动力转向装置10的预定动作供应必要电力的状态。动力转向装置10的预定动作可以是条件最为苛刻的静态操舵动作。当判断为YES时，状态检测ECU90判断辅电池50处于预期的正常状态(步骤350)。另一方面，当判断为NO时，状态检测ECU90判断辅电池50未处于预期的正常状态，即辅电池50作为备用电源而出现了能力不足(步骤180)。在步骤360中，例如状态检测ECU90以通过仪表等输出警告的方式对仪表ECU进行指示。
如上所述，根据本实施例，在状态检测用电力供应状态下，从主电池40和辅电池50向动力转向装置10供应电力的电力供应线路未被切断，因此即使判明辅电池50作为备用电源而出现了能力不足时，动力转向装置10的辅助动作也不会发生无法动作或动作不良的情况。即，根据本实施例，不改变向动力转向装置10供应电力的电力供应状态而在预定的短期大功率负荷82动作时形成从辅电池50放电产生大电流的状态检测用电力供应状态，由此在状态检测时也可以保证动力转向装置10的辅助功能，同时可以高精度地检测辅电池50的状态。另外，在本实施例中，由于在状态检测用电力供应状态下从主电池40经由第一DDC42向动力转向装置10供应电力的电力供应线路未被切断，仅限制预定的短期大功率负荷82的动作，因而可以不需要在上述实施例1中所必需的车速判断。
另外，在本实施例中可以采用以下方式：当可以预测短期大功率负荷82的动作的开始时，与预测短期大功率负荷82开始动作的时间相应地形成上述状态检测用电力供应状态。例如，当短期大功率负荷82为空气悬架时，可以在驾驶者在发动机起动之后使车高调节用开关处于工作状态时形成上述状态检测用电力供应状态。另外，当短期大功率负荷82为主动式稳定器时，可以在以较高的车速接近车辆前方的急拐角(转向)时形成上述状态检测用电力供应状态。
以上，对本发明的优选实施例进行了详细的说明，然而本发明不受限于上述实施例，可以在不脱离本发明的范围的情况下对上述实施例进行各种变形和置换。
例如，在本实施例中，电源控制ECU70和状态检测ECU90由不同的ECU构成，但也可以由相同的ECU来实现。
另外，在上述说明中，作为最优选的实施例，在全部满足上述各个条件时才形成状态检测用电力供应状态，但也可以省略某些条件，或者也可以增加其他的条件。
另外，在上述说明中说明了将辅电池50用作备用电源的实施例，但是也可以采用其他的使用方式。因此，应根据使用方式来适当地决定辅电池50和主电池40的各个特性(电源电压、容量、工作条件)。
工业实用性
如上所述，本发明可以适用于使用2个以上的电源向动力转向装置进行电力供应的任何车辆，从而可以用于以燃料电池车辆为代表的混合动力汽车。
本国际申请要求基于申请日为2005年12月5日的日本专利申请2005-350549号的优先权，其全部内容在此被本国际申请参考引用。
Claims (5)
1.一种动力转向用电源控制装置，在包括经由第一系统的电力供应线路与动力转向装置连接的第一电池和经由第二系统的电力供应线路与动力转向装置连接的第二电池的电源系统中，当进行第二电池的状态检测时，所述动力转向用电源控制装置形成如下状态：抑制从第一电池向动力转向装置供应的电力，同时能够从第二电池向动力转向装置供应电力，所述动力转向用电源控制装置的特征在于，
当进行第二电池的状态检测时，将从第一电池向动力转向装置供应的电力抑制在动力转向装置能够根据该电力而进行预定动作的范围之内。
2.如权利要求1所述的动力转向用电源控制装置，其特征在于，
具有电源选择单元，所述电源选择单元将经由第一系统的电力供应线路供应给动力转向装置的电压和经由第二系统的电力供应线路供应给动力转向装置的电压之中的较大者施加给动力转向装置，
当进行第二电池的状态检测时，将经由第一系统的电力供应线路供应给动力转向装置的电压变更为动力转向装置能够进行预定动作的下限值。
3.如权利要求1或2所述的动力转向用电源控制装置，其特征在于，
当方向把手的转向角或转向转矩为预定基准以下的值时，禁止进行第二电池的状态检测。
4.如权利要求1或2所述的动力转向用电源控制装置，其特征在于，
所述第二电池还与动力转向装置以外的其他电气负荷连接，
当进行第二电池的状态检测时形成如下状态：抑制或切断从第一电池向动力转向装置供应的电力，并且，切断从第二电池向所述其他电气负荷供应的电力，同时能够从第二电池向动力转向装置供应电力，
在从第二电池向所述其他电气负荷进行预定基准以上的电力供应的期间内，禁止进行第二电池的状态检测。
5.一种动力转向用电源控制装置，所述动力转向用电源控制装置是包括第一电池和第二电池的电源系统中的动力转向用电源控制装置，所述第一电池经由第一系统的电力供应线路与动力转向装置连接，所述第二电池经由第二系统的电力供应线路与动力转向装置连接，其电源电压比所述第一电池的电源电压小，所述动力转向用电源控制装置的特征在于，
当进行第二电池的状态检测时形成如下状态：抑制或切断从第一电池向动力转向装置以外的预定的短期大功率负荷供应的电力，同时能够从第二电池向该预定的短期大功率负荷供应电力。
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