CN101999200A - 用于车辆的电源设备和控制用于车辆的电源设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于车辆的电源设备和控制用于车辆的电源设备的方法。当主电源的输出电压的变化是下降并且下降程度大于基准值时，电源控制部分根据下降的程度来降低升压电路的升压电压。当主电源的输出电压的变化是上升并且上升程度大于基准值时，电源控制部分根据上升的程度来使得升压电路的升压电压上升。

Description

用于车辆的电源设备和控制用于车辆的电源设备的方法

技术领域

本发明涉及用于车辆的电源设备以及控制用于车辆的电源设备的方法，所述电源设备包括将电力供应给多个车载电力负载的主电源以及利用从主电源输出的电力充电的副电源。

背景技术

例如，电动转向设备主要包括向转向轮的旋转操作提供转向辅助扭矩的电动机。通过控制馈送到电动机的电力来调整转向辅助扭矩。这种电动转向设备使用车载电池作为电源，并且消耗大量电力。因此，例如，在日本专利申请公报No.2007-91122(JP-A-2007-91122)中提出的设备包括对车载电池进行辅助的副电源。副电源并联连接到从车载电池(下文中称作“主电源”)延伸到电动机驱动电路的电源线。副电源利用从主电源输出电力充电。副电源使用副电源充电所利用的电力将电力供应给电动机驱动电路。在公报No.2007-91122中提出的设备包括允许以及抑制将从副电源向电动机驱动电路的电力供给的转换器；以及允许和抑制副电源利用从主电源输出的电力而充电的转换器。

然而，在公报No.2007-91122中提出的设备中，当用来操作电动机的电力的目标值超过阈值时，仅将转换器打开以形成将副电源连接到电动机驱动电路的电源电路。因此，不可能适当地将来自副电源的电力供应给电动机驱动电路。即，因为副电源根据主电源的电压与副电源的电压之间的平衡来对电力的供给进行辅助，所以在主电源的电压显著地下降之前不能将有效的电力从副电源供应给电动机驱动电路。

因此，在使用大的输出来操作电动转向设备时，副电源较晚地对向电动机驱动电路的电力供给进行辅助。因此，主电源的电压显著地降低，并且车载发光装置(诸如前灯)闪烁并且相应地驾驶员感觉到不适。

发明内容

本发明的第一方面涉及用于车辆的电源设备。该电源设备包括：将电力供应给多个车载电气负载的主电源；升压电路，其使得主电源的输出电压上升，并且将电压已经上升的电力输出到多个车载电气负载中的特定车载电气负载；副电源，其并联连接到将升压电路与特定车载电气负载相连接的电路，其中，副电源利用从升压电路输出的电力进行充电，并且副电源使用副电源进行充电所利用的电力，来对向特定车载电气负载的电力供给进行辅助；电源变化检测部分，其检测来自主电源的电力供给的状态的变化；以及升压控制部分，其基于由电源变化检测部分检测的来自主电源的电力供给的状态的变化，来控制升压电路的升压电压。

根据第一方面，通过由升压电路来使得主电源的输出电压上升，并且将电压已经上升的电力供给到特定车载电气负载。副电源连接到将电力从升压单元供给到特定车载电气负载的电源电路。利用从升压电路输出的电力来向副电源充电。副电源通过将副电源利用其进行充电的电力供给到特定车载电气负载来辅助来自主电源的电力供给。

在这种情况下，将电力供给到特定车载电气负载的电源根据升压电路的升压电压与副电源的输出电压(电源电压)之间的平衡(即，根据电压之间的大小关系)而自然地改变。即，当升压电路的升压电压高于副电源的输出电压时，来自升压电路的输出被供给到车载电气负载。当升压电路的升压电压低于副电源的输出电压时，来自副电源的输出被供给到车载电气负载。此外，当升压电路的升压电压高于副电源的输出电压时，副电源被充电。

在由于特定车载电气负载的操作而消耗大电力时，来自主电源的电力供给的状态变化。因此，可能由于电力供给的状态变化而影响其他车载电气负载的工作。因此，在第一方面，电源变化检测部分检测来自主电源的电力供给的状态的变化，并且升压控制部分基于由电源变化检测部分检测的电力供给的状态的变化来控制升压电路的升压电压。因此，可以通过控制升压电路的升压电压来在副电源的充电和放电之间转换。

例如，当需要从主电源供给的电力的量剧烈增加时，升压电路的升压电压下降，以使得容易将电力从副电源供给到特定车载电气负载。因此，可以减小主电源的负担，抑制主电源的输出电压的剧烈下降。当需要从主电源供给的电力的量剧烈地下降时，升压电路的升压电压增加，以利用从主电源输出的电力向副电源充电，将电力从主电源供给到特定车载电气负载。因此，可以抑制主电源的输出电压的剧烈上升。

因此，根据第一方面，当消耗大量电力的车载电气负载工作时，可以减小对于其他车载电气负载的影响。

在第一方面电源变化检测部分可以检测输出电压的变化程度；并且当主电源的输出电压的变化是主电源的输出电压下降并且下降的程度大于下降阈值时，升压控制部分可以使得升压电路的升压电压下降。

在上述构造中，电源变化检测部分通过检测主电源的输出电压的变化程度来检测来自主电源的电力供给的状态。输出电压的变化程度可以由输出电压每单位时间变化的变化值所表示，即通过将输出电压对于时间微分而获得的值。因此，可以容易地检测电力供给的状态的变化。当输出电压的变化是输出电压下降(即，当输出电压随着时间下降)并且下降程度大于下降阈值时，升压控制部分使得升压电路的升压电压下降。因此，使得副电源的输出电压比升压电路的升压电压更高，并且将电力快速地从副电源供给到特定车载电气负载。因此，可以抑制主电源的电压的下降，并且减小对于其他车载电气负载的影响。

在第一方面，当输出电压的变化是输出电压上升并且上升的程度大于上升阈值时，升压控制部分可以使得升压电路的升压电压上升。

因此，使得升压电路的升压电压比副电源的输出电压更高，并且利用从主电源输出的电力将副电源快速地充电，并且将电力快速地从主电源供给到特定车载电气负载。因此，可以抑制主电源的电压的上升。

因此，根据第一方面，在特定车载电气负载工作时，可以抑制主电源的输出电压的变化，并且减小对于其他车载电气负载的影响。

在第一方面，升压控制部分可以使用与副电源的输出电压相当的电压作为基准电压；当下降程度大于下降阈值时，升压控制部分可以将升压电路的升压电压下降到比基准电压更低的值；并且当上升程度大于上升阈值时，升压控制部分可以将升压电路的升压电压上升到比基准电压更高的值。

在上述构造中，将与副电源的输出电压相当的电压用作基准电压，并且将升压电路的升压电压下降到比基准电压更低的值或者增加到比基准电压更高的值。因此，可以可靠地改变升压电路的升压电压与副电源的输出电压之间的大小关系。因此，可以更适当地抑制主电源的输出电压的变化并且减小对于其他车载电气负载的影响。

在第一方面，当下降程度超过下降阈值时，升压控制部分可以将目标升压电压设置为使得目标升压电压随着下降程度的增加而下降；并且当上升程度超过上升阈值时，升压控制部分可以将目标升压电压设置为使得目标升压电压随着下降程度的增加而上升。

在上述构造中，将目标升压电压设置为随着下降程度的增加而下降。目标升压电压被设置为随着上升程度的增加而上升。因此，根据主电源的电压的变化程度，从副电源放出适量的电力。因此，可以更适当地抑制主电源的输出电压的变化并且减小对于其他车载电气负载的影响。

在第一方面，电源设备还可以包括检测副电源中的充电量的充电量检测部分。当主电源的输出电压的变化是主电源的输出电压上升并且上升的程度等于或小于上升阈值时，升压控制部分可以基于由充电量检测部分检测的充电量和目标充电量来控制升压电路的升压电压；并且当主电源的输出电压的变化是主电源的输出电压下降并且下降的程度等于或小于下降阈值时，升压控制部分可以基于由充电量检测部分检测的充电量和目标充电量来控制升压电路的升压电压。

在上述构造中，电源设备包括检测副电源中的充电量的充电量检测部分。当主电源的输出电压的变化是主电源的输出电压上升并且上升的程度等于或小于上升阈值时，升压控制部分可以基于由充电量检测部分检测的充电量和目标充电量来控制升压电路的升压电压。当主电源的输出电压的变化是主电源的输出电压下降并且下降的程度等于或小于下降阈值时，升压控制部分可以基于由充电量检测部分检测的充电量和目标充电量来控制升压电路的升压电压。即，在没有检测到影响其他车载电气负载的主电源的输出电压的变化时，将升压电路的升压电压控制为使得所检测的充电量等于目标充电量。

根据升压电路的升压电压与副电源的输出电压(即，电源电压)之间的平衡来执行副电源的充电与放电之间的转换。因此，在第一方面，通过控制升压控制的升压电压，可以适当地在副电源的充电和放电之间转换。因此，可以保持副电源的充电的良好状态。目标充电量可以是预先确定的固定的值，或者可以例如根据使用条件而变化。

在第一方面，从主电源向其供给电力的多个车载电气负载可以包括发光装置。

在上述构造中，当特定车载电气负载工作时，可以抑制发光装置的闪烁。因此，可以防止驾驶员感觉到不适。

在第一方面，特定车载电气负载可以是根据由驾驶员执行的转向操作而将转向力提供给车辆的转向致动器。

在上述构造中，特定车载电气负载是根据由驾驶员执行的转向操作而将转向力提供给车辆的转向致动器。例如，使用电气致动器将辅助转向力增加到驾驶员的转向力的电动转向设备或者线转向转向设备可以被用作电动转向设备。线转向设备仅通过操作电气致动器来使得车轮转向，而不使用驾驶员的操作力。

在电动转向设备中，由电气制动器(例如，电动机)消耗大量电力。因此，在第一方面，电源设备包括升压电路和副电源，其中副电源利用从升压电路输出的电力而充电。在由电气制动器消耗大量电力时，副电源辅助电力的供给。当副电源辅助电力的供给时，升压电路的升压电压需要低于副电源的输出电压。然而，在第一方面，因为基于来自主电源的电力供给的状态的变化来控制升压电路的升压电压，所以可以在主电源的输出电压极大地下降之前从副电源将电力供给到电气制动器。因此，可以适当地操作电动转向设备并且适当地操作其他车载电气负载。

本发明的第二方面涉及控制用于车辆的电源设备的方法。该电源设备包括将电力供应给多个车载电气负载的主电源；升压电路，其使得主电源的输出电压上升，并且将电压已经上升的电力输出到多个车载电气负载中的特定车载电气负载；副电源，其并联连接到将升压电路与特定车载电气负载相连接的电路，其中，副电源利用从升压电路输出的电力进行充电，并且副电源使用副电源进行充电所利用的电力，来对向特定车载电气负载的电力供给进行辅助。方法包括检测来自主电源的电力供给的状态的变化；以及基于所检测到的电力供给的状态的变化，来控制升压电路的升压电压。

附图说明

通过参照附图，本发明的以上和其他目、特征和优点将会通过示例实施例的以下描述而变得清楚，其中相似的附图标记被用来表示相似的元件，并且其中：

图1是示出了包括根据本发明的实施例的电源设备的电动转向设备的简要构造图；

图2是转向辅助控制程序的流程图；

图3是示出了辅助扭矩表的图；

图4是示出了升压控制程序的流程图；

图5是示出了稳定时升压控制程序的流程图；

图6是示出了车速与目标充电量之间的关系的图；

图7是示出了实际充电量检测程序的流程图；

图8是示出了电压变化抑制控制程序的流程图；

图9是示出了占空比变化值设置表的图；以及

图10是是示出了结束时放电控制程序的流程图。

具体实施方式

下文中，将要参照附图描述根据本发明的实施例的用于车辆的电源设备。图1示出了包括根据本发明的实施例的电源设备的电动转向设备的简要构造。

电动转向设备包括转向机构10、电动机20、电动机驱动电路30、升压电路40、副电源50和电气控制单元60。转向机构10根据方向盘11的转向操作来使得转向轮转向。安装到转向机构10中的电动机20产生辅助转向操作的转向辅助扭矩。电动机驱动电路30驱动电动机20。升压电路40升高主电源100的输出电压，并且将升高的电压供应给电动机驱动电路30。副电源50并联连接到升压电路40与电动机驱动电路30之间的电源电路。电气控制单元60控制电动机20的操作以及升压电路40的操作。

转向机构10根据方向盘11的转向操作而使得右前轮和左前轮FWR和FWL转向。转向机构10包括转向轴12。转向轴12的上端以使得转向轴12与方向盘11整体地旋转的方式而连接到方向盘11。转向轴12的下端以使得小齿轮13与转向轴12一同旋转的方式连接到小齿轮13。小齿轮13与形成在齿条14上的齿条齿相啮合。小齿轮13和齿条14构成齿条和小齿轮机构。左前轮和右前轮FWR和FWL的转向节(未示出)经由横拉杆15R和15L连接到齿条14的端部。左前轮和右前轮FWR和FWL根据齿条14沿着齿条14的轴向方向的位移而向右侧或左侧转向。齿条14根据转向轴12围绕转向轴12的轴线的旋转而沿着齿条14的轴向移动。

对转向操作进行辅助的电动机20被装配到齿条14。电动机20的旋转轴经由滚珠螺旋机构16连接到齿条14，以将动力从电动机20传递给齿条14。当电动机20旋转时，电动机20将转向力提供给左前轮和右前轮FWR和FWL，以辅助转向操作。滚珠螺旋机构具有减速器以及旋转-直线运动转换器的功能。即，滚珠螺旋机构16减小了从电动机20传递的旋转的速度，将旋转运动转换为直线运动并且将直线运动传递到齿条14。

转向扭矩传感器21设置在转向轴12中。转向扭矩传感器21输出与根据方向盘11的旋转操作而施加到转向轴12的转向扭矩相对应的信号。下文中，基于从转向扭矩传感器21输出的信号检测的转向扭矩的值将被称作“转向扭矩Tx”。基于转向扭矩Tx是正值或是负值来确定方向盘旋转的方向。在实施例中，在方向盘11以顺时针方向旋转时的转向扭矩Tx被表示为正值。在方向盘11以逆时针方向旋转时的转向扭矩Tx被表示为负值。因此，转向扭矩Tx的大小被表示为转向扭矩Tx的绝对值的大小。

旋转角传感器22设置在电动机20中。旋转角传感器22结合到电动机20中。旋转角传感器22输出与电动机20的旋转的旋转角位置相对应的检测信号。从旋转角传感器22输出的检测信号被用来计算电动机20的旋转角和旋转角速度。因为电动机20的旋转角与方向盘11的转向角成比例，所以电动机的旋转角也被用作方向盘的旋转角。通过将电动机20的旋转角对于时间微分而获得的电动机20的旋转角速度与方向盘11的转向角速度成比例。因此，电动机20的旋转角速度也被用作方向盘11的转向速度。在下文中，基于从旋转角传感器22输出的信号而检测到的方向盘11的转向角的值将被称作“转向角θx”，并且通过将转向角θx对于时间微分而获得的方向盘11的转向角速度的值被称作“转向速度ωx”。对于方向盘11的中性位置顺时针方向或逆时针方向的转向角θx由转向角θx的正值或负值表示。在实施例中，当方向盘11处于中性位置时，转向角θx为“0”。对于中性位置顺时针方向的转向角θx由正值表示。对于中性位置逆时针方向的转向角θx由负值表示。

电动机驱动电路30是使用六个转换元件31到36来构造的三相逆变电路。转换元件31到36中的每一者包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。更具体地，并联连接通过将第一转换元件31与第二转换元件32串联连接形成的电路、通过将第三转换元件33与第四转换元件34串联连接形成的电路以及通过将第五转换元件35与第六转换元件36串联连接形成的电路。电源线37从每个串联电路中的两个转换元件之间延伸到电动机20(即，电源线37从第一转换元件31与第二转换元件32之间的部分、从第三转换元件33与第四转换元件34之间的部分以及从第五转换元件35与第六转换元件36之间的部分连接到电动机20)。

电流传感器38设置在从电动机驱动电路30延伸到电动机20的电源线37中。电流传感器38检测(测量)在每个相中流动的电流，并且将与电流的检测值相对应的检测信号输出到电气控制单元60。下文中，电流的测量值将会被称作“电动机电流iuvw”，并且电流传感器38将会被称作“电动机电流传感器38”。

转换元件31到36中的每一者的栅极连接到电气控制单元60的辅助控制部分61(下文中描述)。基于从辅助控制部分61输出的脉冲宽度调制(PWM)控制信号来控制占空比。因此，用于电动机20的驱动电压被调整为目标电压。如图1中的电路符号所示，构成每个转换元件31到36的MOSFT具有二极管。

之后，将要描述电动转向设备的电源系统。电动转向设备的电源设备包括主电源100；升压电路，其升高主电源100的输出电压；副电源50，其并联连接到将升压电路40与电动机驱动电路30相连接的电路；以及电源控制部分62，其设置在电气控制单元60中并且控制升压电路40的升压电压。接收来自电源设备的电力的电动机20和电动机驱动电路30具有特定车载电气负载的功能。

通过将主电池101与交流发电机102并联连接而构造主电源100。主电池101是普通车载电池。主电池101的额定输出电压为12伏特。交流发电机102由于发动机的旋转而产生电力。交流发电机102的额定输出电压为14伏特。因此，主电源100构造具有14伏特系统的车载电源。

主电源100将电力供应给电动转向设备以及诸如前灯(其为发光装置)的其他车载电力负载R。主电池101的电源端子(正极端子)连接到电源线103。主电池101的接地端子连接到接地线111。电压传感器51设置在主电源100附近。电压传感器51检测主电源100的输出电压(即，在电源线103与接地线111之间的电压)，并且输出与检测值相对应的信号。下文中，电压传感器51将被称作“第一电压传感器51”，并且由电压传感器51检测的电压的值将会被称作“主电源电压v1”。

控制系统电源线104和驱动系统电源线105从电源线103延伸出来。控制系统电源线104具有用来将电力仅供应给电气控制单元60的电源线的功能。驱动系统电源线105具有用来将电力供应给电动机驱动电路30和电气控制单元60的电源线的功能。

控制系统电源线104连接到点火开关106。驱动系统电源线105连接到电源继电器107。电源继电器107根据从电气控制单元60的辅助控制部分61输出的控制信号而打开，以形成将电力供应给电动机20的电源电路。控制系统电源线104连接到电气控制单元60的电源正极端子。二极管108在点火开关106与负载(即，电气控制单元60)之间的位置处设置在控制系统电源线104上。二极管108的阴极直接朝向电气控制单元60，并且二极管108的阳极直接朝向主电源100。二极管108允许电流仅沿着提供电力的方向流动。即，二极管108是反向流动防止元件。

连接到控制系统电源线104的连接线109从驱动系统电源线105的、位于电源继电器107与负载之间的部分延伸出来。连接线109连接到控制系统电源线104的、位于电气控制单元60与二极管108连接到控制系统电源线104的位置之间的部分。二极管110连接到连接线109。二极管110的阴极直接朝向控制系统电源线104。二极管110的阳极直接朝向驱动系统电源线105。因此，以使得电力从驱动系统电源线105经由连接线109供给到控制系统电源线104但是电力不从控制系统电源线104供给到驱动系统电源线105的方式来构造电路。驱动系统电源线105和接地线111连接到升压电路40。接地线111也连接到电气控制单元60的接地端子。

升压电路40包括电容器41、升压线圈42、第一升压转换元件43、第二升压转换元件44以及电容器45。电容器41设置在驱动系统电源线105与接地线111之间。在负载与电容器41连接到驱动系统电源线105的点之间的位置处，升压线圈42与驱动系统电源线105串联地设置。第一升压转换元件43设置在接地线111与驱动系统电源线105的、位于升压线圈42与负载之间的部分之间。在负载与第一升压转换元件43连接到驱动系统电源线105的点之间的位置处，第二升压转换元件44与驱动系统电源线105串联地设置。电容器45设置在接地线111与驱动系统电源线105的、位于第二升压转换元件44与负载之间的部分之间。升压电路40的二级侧连接到升压电源线112。

在实施例中，MOSFET用作升压转换元件43和44中的每一者。然而，其他转换元件可以被用作升压转换元件43和44中的每一者。此外，如图1中的电路符号所示，构成升压转换元件43和44中的每一者的MOSFET具有二极管。

电气控制单元60的电源控制部分62(下文中描述)控制升压电路40的升压电压。电源控制部分62将具有预定周期的脉冲信号输出到第一和第二升压转换元件43和44中的每一者的栅极，以打开/关闭第一和第二升压转换元件43和44中的每一者，以使得从主电源100供给的电力的电压被升高，并且在升压电源线112上产生预定的输出电压。在这种情况下，以使得当第一升压转换元件43打开时第二升压转换元件44关闭并且当第一升压转换元件43关闭时第二升压转换元件44打开的方式，来控制第一和第二升压转换元件43和44。更具体地，在升压电路40中，第一升压转换元件43打开，并且第二升压转换元件44关闭，以使得仅在短的时间段内将电流供给到升压线圈42并将电力存储在升压线圈42中，并且之后，将第一升压转换元件43关闭并将第二升压转换元件44打开，以将存储在升压线圈42中的电力输出。

通过电容器45将第二升压转换元件44的输出电压平滑化。因此，从升压电源线112输出其电压已经被升高的稳定电力。在这种情况下，具有不同频率特性的多个电容器可以彼此并联连接，以改善平滑特性。此外，也设置在升压电路40的输入侧的电容器41移除了朝向主电源100传输的噪声。

通过控制第一和第二升压转换元件43和44中的每一者的占空比(即，通过对于第一和第二升压转换元件43和44中的每一者执行PWM控制)来调整升压电路40的升压电压(即，输出电压)。升压电压随着第二升压转换元件44的占空比(即，第二升压转换元件44打开的时间段的比率)的增加而增加。例如，根据实施例的升压电路40被构造为在20伏特到50伏特的范围内调整升压电压。通用DC-AC转换器可以被用作升压电路40。

升压驱动线113和充电/放电线114从升压电源线112延伸出来。升压驱动线113连接到电动机驱动电路30的电力输入部分。充电/放电线114连接到副电源50的正极端子。

利用从升压电路40输出的电力来对副电源50进行充电。副电源50是辅助主电源100的电力存储装置，并且在电动机驱动电路30需要较大电力时，将电力提供给电动机驱动电路30。因此，通过将多个蓄电池串联连接来构造副电源50，以使得可以保持相当于升压电路40的升压电压的电压。副电源50的接地端子连接到接地线111。作为副电源，例如可以使用电容器(电气双层电容器)。

电压传感器52设置在升压电路40的输出侧。电压传感器52检测升压电源线112与接地线111之间的电压并且将与检测值相对应的信号输出到电源控制部分62。在电路构造中，充电/放电线114连接到升压电源线112。因此，由电压传感器52测量的值是升压电路40的输出电压(即，升压电压)和副电源50的输出电压(即，电源电压)中较高的一者。下文中，电压传感器52将会被称作“第二电压传感器52”，由第二电压传感器52检测的电压的值将会被称作“输出电压v2”。

电流传感器53设置在充电/放电线114上。电流传感器53检测流动到副电源50的电流或从副电源50流出的电流。电流传感器53连接到电气控制单元60的电源控制部分62。电流传感器53将表明充电/放电电流isub的信号(其为测量的值)输出到电源控制部分62。电流传感器53检测电流流动的方向，即，区分从升压电路40流动到副电源50的充电电流以及从副电源50流动到电动机驱动电路30的放电电流。电流传感器53测量充电电流和放电电流中的每一者的大小。当充电电流流动时，充电/放电电流isub由正值表示。当放电电流流动时，充电/放电电流isub由负值表示。下文中，电流传感器53将会被称作“充电/放电电流传感器53”，并且由电流传感器53检测的电流的值将会被称作“充电/放电电流isub”。

电气控制单元60包括微计算机，其包括CPU、ROM和RAM。根据各自的功能将电气控制单元60划分为辅助控制部分61和电源控制部分62。辅助控制部分61连接到转向扭矩传感器21、旋转角传感器22、电动机电流传感器38和车速传感器21。因此，辅助控制部分61接收表明转向扭矩Tx、转向角θx、电动机电流iuvw和车速Vx的传感器信号。基于传感器信号，辅助控制部分61将PWM控制信号输出到电动机驱动电路30，以控制电动机20的工作，由此对由驾驶员执行的转向操作进行辅助。

电源控制部分62通过控制升压电路40的升压电压，来控制副电源50的充电/放电。电源控制部分62连接到第一电压传感器51、第二电压传感器52和充电/放电电流传感器53。电源控制部分62接收从传感器输出的传感器信号。在电源控制部分62与辅助控制部分61之间传输信号。电源控制部分62基于输入到电源控制部分62的传感器信号和输入到辅助控制部分61的传感器信号来将PWM控制信号输出到升压电路40。通过根据输入到升压电路40的PWM控制信号来控制第一和第二升压转换元件43和44中的每一者的占空比，来改变升压电路40的升压电压(即，升压电路40的输出电压)。

之后，将要描述由电气控制单元60的辅助控制部分61执行的转向辅助控制。图2示出了由辅助控制部分61执行的转向辅助控制程序。转向辅助控制程序以控制程序的形式存储在电气控制单元60的ROM中。当点火开关106打开时，开始转向辅助控制程序。以预定的短周期执行转向辅助控制程序，并且重复地执行该程序。

在开始控制程序时，在步骤S11中，辅助控制部分61读取由车速传感器23检测的车速Vx以及由转向扭曲传感器21检测的转向扭矩Tx。

随后，在步骤S12中，辅助控制部分61基于输入车速Vx和输入转向扭矩Tx来参照图3中示出的辅助扭矩表计算基础辅助扭矩Tas。辅助扭矩表存储在电气控制单元60的ROM中。辅助扭矩表被设置为使得基础辅助扭矩Tas随着转向扭矩Tx的增加而增加。此外，辅助扭矩表被设置为使得基础辅助扭矩Tas随着车速Vx的减小而增加。图3中示出的辅助扭矩表示出了当方向盘11以顺时针方向旋转时基础辅助扭矩Tas相对于转向扭矩Tx的特性。当以逆时针方向旋转方向盘11时，基础扭矩Tas以与图3中示出的方式类似的方式相对于转向扭矩Tx的绝对值而改变。

随后，在步骤S13中，辅助控制部分61通过将补偿扭矩增加到基础辅助扭矩Tas上来计算目标指令扭矩T*。例如，通过将转向轴12朝向原始位置的返回力和与抵抗转向轴12的旋转力的抵抗力相对应的返回扭矩相加来计算补偿扭矩。返回力与转向角θx成比例地增加。抵抗力与转向速度ωx成比例地增加。在计算补偿扭矩时，使用由旋转角传感器22检测并且输入到辅助扭矩控制部分61的电动机20的旋转角(相当于方向盘11的转向角θx)。通过将方向盘11的转向角θx对于时间微分而获得转向速度ωx。

随后，在步骤S14中，辅助控制部分61计算与目标指令转矩T*成比例地改变的目标电流ias*。通过将目标指令转矩T*除以转矩常数来获得目标电流ias*。

随后，在步骤S15中，辅助控制部分61从电流传感器38读取流动到电动机20的电动机电流iuvw。随后，在步骤S16中，辅助控制部分61计算电动机电流iuvw与步骤S14中计算的目标电流ias*之间的差Δi。之后，辅助控制部分61通过基于差Δi而执行的比例积分(PI)来计算目标指令电压v*。

之后，在步骤S17中，辅助控制部分61将与目标指令电压v*相对应的PWM控制信号输出到电动机驱动电路30，并且之后控制程序结束。控制程序以预定的短周期执行并且重复地执行。因此，通过执行控制程序来控制电动机驱动电路30中的转换元件31到36中的每一者的占空比。因此，可以获得与由驾驶员执行的转向操作相对应的期望的辅助转矩。

在转向辅助控制期间，特别是当在车辆停止或者车辆慢速行驶的同时操作方向盘11时，需要大电力。然而，使得主电源100的容量较大以为临时的大电力消耗做准备是不理想的。因此，在本实施例的电动转向设备中，不使得主电源100的容量较大，并且提供了副电源50。副电源50在临时地消耗大电力时对电力的供给进行辅助。此外，在本实施例的电动转向设备中，提供升压电路40以有效地驱动电动机20。因此，构造了这样的系统，其中将电压已经升压的电力供应给电动机驱动电路30和副电源50。

在构造电源系统时，通过使用主电源100和副电源50而提供了电动转向设备的足够的性能(足够的辅助性能)。因此，有必要将副电源50适当地保持在良好的状态，以提供充分的辅助性能。如果副电源50被过度充电，或者重复地执行副电源50的充电和放电，那么副电源50快速地劣化，并且副电源50的寿命缩短。此外，当副电源50的充电量不足时，不能提供足够的辅助性能。

因此，电气控制单元60的电源控制部分62通过使用升压电路40控制升压电压来控制副电源50的充电/放电(充电和放电)。因此，电源控制部分62将副电源50保持在可能的最好状态。

如果在由于电动转向的操作而消耗大电力时副电源50较晚地对电力的供给进行辅助的话，从主电源100输出大电力。因此，主电源100的输出电压临时地显著减小。因此，电力临时地较不好地供应给其他车载电气负载R。例如，前灯闪烁并且驾驶员感觉不适。

因此，考虑到上述问题，电气控制单元60的电源控制部分62通过控制升压电路40的升压电压来抑制主电源100的输出电压的变化并减小其他车载电气负载R的工作不稳定性。

下文中，将要描述由电气控制单元60的电源控制部分62执行的升压控制。图4示出了由电源控制部分62执行的升压控制程序。升压控制程序以控制程序的形式存储在电气控制单元60的ROM中。当点火开关106被打开始，开始升压控制程序。升压控制程序以预定的短周期执行，并且重复地执行。

当控制程序开始时，在步骤S21中，电源控制部分62读取由第一电压传感器51检测的主电源电压v1。随后，在步骤S22中，电源控制部分62计算主电源电压v1改变的电压变化值Δv1。因为控制程序以预定周期执行并且重复地执行，所以电源控制部分62确定在前一个周期(一个周期之前)的步骤S21中检测的主电源电压v1old与在当前周期中的步骤S21中检测的主电源电压v1之间的差(v1-v1old)，并且将该差作为电压变化值Δv1。电压变化值Δv1是主电源电压v1每单位时间改变的量，即，通过将主电源电压v1对于时间微分而获得的值。不一定通过确定一个控制周期中的主电源电压v1的改变来计算电压变化值Δv1。可以通过确定多个控制周期中主电源电压v1的改变来计算电压变化值Δv1。

随后，在步骤S23中，电源控制部分62将在当前周期中检测的主电源电压v1存储在RAM中作为主电源电压v1old。因此，在当前周期中检测的主电源电压v1被用作下一周期(一个周期之后)中的步骤S22中的主电源电压v1old。

随后，在步骤S24中，电源控制部分62确定电压变化值Δv1的绝对值(|Δv1|)是否等于或小于基准值B(正值)。在本实施例中基准值B被称作下降变化阈值和上升变化阈值。当电压变化值Δv1大于基准值B时，确定主电源电压v1上升了比上升变化阈值更大的值。当电压变化值Δv1小于基准值B(-B)时，确定主电源电压v1减小了比下降变化阈值更大的值。

当电源控制部分62确定电压变化值Δv1的绝对值等于或小于基准值B时(在步骤S24中为是)，电源控制部分62执行稳定时升压控制。当电源控制部分62确定电压变化值Δv1的绝对值大于基准值B时(在步骤S24中为否)，电源控制部分62执行电压变化抑制控制。将会参照图5和图8描述稳定时升压控制和电压变化抑制控制。在执行稳定时升压控制程序或电压变化抑制控制程序时，升压控制程序结束。之后，程序以预定周期执行并且重复地执行。

将要描述在步骤S30中执行的稳定时升压控制。图5是示出了稳定时升压控制程序的流程图。在稳定时升压控制程序中，首先，在步骤S31中，电源控制部分62读取副电源50中的实际充电量Jx。通过在下文中描述的实际充电量检测程序(图7)来连续地计算实际充电量Jx。因此，步骤S31中的处理是读取由实际充电量检测程序计算的、表明最新实际充电量Jx的数据。

之后，在步骤S32中，电源控制部分62读取由车速传感器23检测的车速Vx。之后，在步骤S33中，电源控制部分62根据车速Vx来设置目标充电量J*。目标充电量J*是副电源50中的最优充电量。如图6所示，当车速Vx低于基准车速V0时，选择目标充电量Jhigh。当车速Vx等于或高于基准车速V0时，选择小于目标充电量Jhigh的目标充电量Jlow。副电源50具有足够的容量，以使得当副电源50中的充电量等于目标充电量J*时，副电源50不会过度充电。

在执行上述转向辅助控制时，如图3所示，基础辅助扭矩Tas被设置为随着车速Vx的减小而增加，因此，在电动机驱动电路30中消耗的电力(被消耗来驱动电动机20的电力)增加。因此，在稳定时升压控制程序中，根据车速Vx来设置目标充电量J*。在实施例中，目标充电量J*在两个水平之间转换。然而，目标充电量J*可以在三个以上的水平之间转换。此外，可以将目标充电量J*设置为根据车速连续地改变。目标充电量J*可以以任何方式设置，只要目标充电量J*随着车速Vx的增加而减小。目标充电量J*可以是固定的值。

在电源控制部分62设置目标充电量J*之后，电源控制部分62读取由充电/放电电流传感器53在步骤S34中检测的实际充电/放电电流isub。之后，在步骤S35中，电源控制部分62判断标志F的值是否是“0”。如下述处理中示出的，标志F表示副电源50的充电状态是否良好。当标志F的值是0(F＝0)时，充电状态是良好的，并且因此，副电源50不需要被充电。当标志F的值是1(F＝1)时，充电状态是不足的，并且因此，副电源50需要被充电。在开始充电/放电控制程序时，将标志F的值设置为“0”。

在标志F的值为“0”时(在步骤S35中为是)，电源控制部分62在步骤S36中判断实际充电量Jx是否小于目标充电量J*。执行步骤S36中的处理以判断副电源50中的充电量是否不足。当实际充电量Jx小于目标充电量J*(Jx＜J*)时(在步骤S36中为是)，电源控制部分62判断充电量是不足的，并且在步骤S37中将标志F设置为“1”。当实际充电量Jx等于或大于目标充电量J*(Jx≥J*)时(在步骤S36中为否)，电源控制部分62判断充电量是充足的，并且不改变标志F的值。因此，将标志F的值保持为“0”。

当在步骤S35中标志F的值为“1”时(在步骤S35中为否)，电源控制部分62在步骤S38中判断实际充电量Jx是否已经到达通过将死区值A(正值)与目标充电量J*相加而获得的充电量(J*+A)。执行步骤S38中的处理以判断不足的实际充电量Jx是否充足。当实际充电量Jx等于或大于充电量(J*+A)(Jx≥J*+A)时(在步骤S38中为是)，电源控制部分62判断不足的实际充电量Jx充足了。因此，在步骤S39中，电源控制部分62将标志F的值设置为“0”。在实际充电量Jx小于充电量(J*+A)(Jx＜J*+A)时(在步骤S38中为否)，电源控制部分62判断实际充电量Jx不足。因此，电源控制部分62不改变标志F的值。因此，标志F的实际值保持在“1”。

死区值A被设置为使得实际充电量Jx与目标充电量J*之间的比较结果(即，判断副电源50是否需要被充电的结果)不频繁地变动。

在设置标志F的值之后，在步骤S40中判断标志F的值。当标志F的值为“0”时(在步骤S40中为否)，即，当判断辅助电源50的充电状态良好时，电源控制部分62在步骤S41中将目标充电/放电电流isub*设置为零(isub*＝0)。当标志F的值为“1”时(在步骤S40中为是)，即，当判断辅助电源50的充电量不足时，电源控制部分62在步骤S42中根据以下公式来计算目标充电/放电电流isub*。isub*＝(Wlim-Wx)/v2。

在公式中，Wlim是升压电路40的可允许输出的电力；Wx是在电动机驱动电路30中消耗的电力；并且v2是由第二电压传感器52检测的输出电压。预先基于升压电路40的规格来设置可允许的输出电力Wlim。此外，通过将由第二电压传感器52检测的输出电压v2乘以由电动机电流传感器38检测的电动机电流iuvw来计算在电动机驱动电路30中消耗的电力Wx。因此，步骤S42中的处理包括读取由第二电压传感器52测量的电压值的处理以及读取由电动机电流传感器38测量的电流值的处理。可以提供对在升压驱动线113中流动的电流进行测量的电流传感器(未示出)，并且可以通过将由电力传感器检测的电流的值与由第二电压传感器52检测的输出电压v2相乘来计算在电动机驱动电路30中消耗的电力Wx。

随后，在步骤S43中，电源控制部分62判断目标充电/放电电流isub*是否是正值。如上所述，通过从升压电路40的允许的输出电力Wlim减去在电动机驱动电路30中消耗的电力Wx获得值，并且将所获得的值减去输出电压v2，来计算目标充电/放电电流isub*。因此，在由电动机20消耗的电力Wx小于升压电路40的可允许的输出电力Wlim时，目标充电/放电电流isub*大于0(isub*＞0)(在步骤S43中为是)。当在电动机驱动电路30中消耗的电力Wx等于或大于升压电路40的可允许的输出电力Wlim时，目标充电/放电电流isub*等于或小于0(在步骤S43中为否)。

当目标充电/放电电流isub*等于或小于零时(isub*≤0)，电源控制部分62在步骤S41中重新将目标充电/放电电流isub*设置为零(isub*＝0)。当目标充电/放电电流isub*是正值时(isub*＞0)，电源控制部分62不改变在步骤S42中计算的目标充电/放电电流isub*。

在电源控制部分62设置目标充电/放电电流isub*时，基于目标充电/放电电流isub*与实际充电/放电电流isub之间的差，电源控制部分62在步骤S44中通过反馈来控制升压电路40的升压电压。即，控制升压电路40的升压电压以减小目标充电/放电电流isub*与实际充电/放电电流isub之间的差(isub*-isub)。

电源控制部分62将具有预定周期的脉冲信号输出到升压电路40中的第一和第二的升压转换元件43和44中的每一者的栅极，以打开/关闭第一和第二的升压转换元件43和44中的每一者，以使得从主电源100供给的电力升高。通过改变脉冲信号的占空比来控制升压电压。

在这种情况下，当目标充电/放电电流是正值时(isub*＞0)，升压电路40的升压电压被控制为使得朝向副电源50流动的电流给副电源50充电，并且电流等于目标充电/放电电流isub*。因此，升压电路40的升压电压被控制为比副电源50的电压更高。即，当实际充电量Jx小于目标充电量J*并且从升压电路40输出的电力大于在电动机驱动电路30中消耗的电力时，副电源50由经由升压电路40而来自主电源100的电力充电。此外，目标充电/放电电流isub*被设置为确保向电动机驱动电路30的电力供给，并且通过充分地使用升压电路40的供电能力而对副电源50充电。因此，副电源50被快速地充电。

当目标充电/放电电流isub*被设置为零(isub*＝0)时，升压电路40的升压电压被控制为使得放电电流和充电电流都不朝向副电源50流动也不从副电源50流动出来。因此，升压电路40的升压电压被控制为与副电源50的电压相等的电压。因此，副电源50不被充电。此外，只要在电动机驱动电路30中消耗的电力不超过可以从升压电路40输出的电力的上限，就将升压电压保持为使得放电电流不从副电源50流动出来。因此，仅使用从升压电路40输出的电力来操作电动机驱动电路30。当在电动机驱动电路30中消耗的电力超过可以从升压电路40输出的电力的上限时，不可能将来自副电源50的放电电流保持为零，并且因此，使得升压电压下降，而不考虑升压电路40的升压电压的控制。因此，将电力从辅助电源50供给到电动机驱动电路30以补偿电力的短缺。即，当在电动机驱动电路30中消耗的电力等于或小于可以从升压电路40输出的电力的上限时，不使用副电源50中的电力。只有在所需的电力大于可以从升压电路40输出的电力的上限时，从主电源100和副电源50将电力供应给电动机驱动电路30。

随后，在步骤S45中，电源控制部分62判断由充电/放电电流传感器53检测的实际充电/放电电流isub是否为零(isub＝0)。当实际充电/放电电流为零时(在步骤S45中为是)，在此时间点存储升压电路40中的第二升压转换元件44的占空比D0以更新占空比D0。因为控制程序以预定周期执行并且重复地执行，所以当实际充电/放电电流isub为零时，在步骤S46中存储最新的占空比D0。占空比D0被用在下文中描述的电压变化抑制控制中。

当实际充电/放电电流isub为零时(isub＝0)，副电源50的电压等于升压电路40的升压电压。因此，当升压电路40的升压电压从这个状态上升时，充电电流从升压电路40流动到副电源50。当升压电压从这个状态下降时，放电电流从副电源50流动到电动机驱动电路30。即，副电源50的电压等于升压电路40的升压电压的状态是边界状态。通过对于边界状态控制升压电路40的升压电压来执行副电源50的充电和放电之间的转换。因此，当升压电路40的升压电压等于副电源50的电压时，通过使用升压电路40的升压电压作为基准电压来使得升压电路40的目标升压电压上升到比基准电压更高的值或者将升压电路40的目标升压电压下降到比基准电压更低的值，可以控制副电源50的充电与放电之间的转换以及充电/放电电流。

在实施例中，作为基准电压而存储第二升压转换元件44的占空比D0。在电压变化抑制控制中，通过相对于占空比D0增加/减小第二升压转换元件44的占空比来控制升压电路40的升压电压。第一升压转换元件43和第二升压转换元件44被控制为使得当第一升压转换元件43打开时，第二升压转换元件44关闭，并且当第一升压转换元件43关闭时，第二升压转换元件44打开。因此，在步骤S46中，存储第一升压转换元件43的占空比以更新第一升压转换元件43的占空比。下文中，在步骤S46中存储以更新占空比D0的占空比D0将会被称作“基准占空比”。

当在步骤S46中存储基准占空比D0以更新基准占空比D0时，或者当步骤S45中的实际充电/放电电流isub不为零时，稳定时升压控制程序结束。

在实施例中，当点火开关106关闭时，如下所述，执行将副电源50中的电荷向主电池101放电的控制(图10)。因此，当车辆启动时，实际充电量Jx小于目标充电量J*。因此，当升压控制程序开始时，开始升压控制程序，在步骤S36中进行肯定判断(在步骤S36中为是)，并且将标志F的值设置为“1”。因此，只要在电动机驱动电路30中消耗的电力小于升压电路40的允许的输出电力，就利用从升压电路40输出的电力来给副电源50充电。

在执行稳定时升压控制程序时，重复地判断副电源50的充电状态。这种充电/放电控制增加了副电源50中的充电量。当所检测到的实际充电量Jx到达通过将死区值A增加到目标充电量J*而获得的充电量时(在步骤S38中为是)，将标志F的值设置为“0”(S39)，并且将目标充电/放电电流isub*设置为零。

当标志F的被设置为“0”时，副电源50不需要被充电，并且因此，在将目标充电/放电电流isub*设置为零的同时，通过反馈来控制升压电路40的升压电压。

当副电源50中的实际充电量Jx在判断副电源50不需要被充电之后小于目标充电量J*时，将标志F的值改变为“1”。在这种情况下，如果从升压电路40输出的电力大于在电动机驱动电路30中消耗的电力的话，将目标充电/放电电流isub*设置为正值，并且利用过度电力(即，没有在电动机驱动电路30中消耗的电力)对副电源50充电。如果从升压电路40输出的电力等于或小于在电动机驱动电路30中消耗的电力的话，将目标充电/放电电流isub*设置为零。因此，限制了副电源50的充电，并且从副电源50供给电力，以补偿电力的不足。

之后，将要描述实际充电量检测程序。图7示出了由电源控制部分62执行的实际充电量检测程序。实际充电量检测程序以控制程序的形式存储在电气控制单元60的ROM中。当点火开关106被打开时，开始实际充电量检测程序。实际充电量检测程序以预定的短周期执行并且重复地执行。由实际充电量检测程序检测的实际充电量是在步骤S31中读取的实际充电量Jx。

在开始实际充电量检测程序时，在步骤S61中，电源控制部分62读取由充电/放电电流传感器53检测的实际充电/放电电流。随后，在步骤S62中，根据以下等式来计算在当前时间点处的实际充电量Jx。Jx＝Jxold+isub。在等式中，Jxold是之前的实际充电量。当在实际充电量检测程序以预定周期执行并且重复地执行时，之前的实际充电量是在一个周期之前计算的实际充电量Jx。

在实施例中，当点火开关106被关闭时，副电源50中的电荷向主电池101放电。因此，当实际充电量检测程序开始时，副电源50中的实际充电量Jx是基本恒定的较低的值。因此，作为之前的实际充电量Jxold的初始值，使用预先设置的固定值(例如，Jxold＝0)。

随后，在步骤S63中，电源控制部分62将当前时间点处的实际充电量Jx作为之前的实际充电量Jxold存储在RAM中。之后，实际充电量检测程序结束。实际充电量检测程序以预定的短周期执行并且重复地执行。因此，在下一个周期中(一个周期之后)，在当前周期中计算的实际充电量Jx被用作步骤S62中的之前的实际充电量Jxold。

电源控制部分62在其中点火开关106打开的期间重复地执行程序。因此，通过积累实际充电/放电电流isub的值而确定实际充电量Jx。在这种情况下，当充电电流流动时，积累充电/放电电流isub的值来增加实际充电量Jx。当放电电流流动时，积累充电/放电电流isub的值来减小实际充电量Jx。因此，可以适当地检测副电源50中的充电量。

之后，将要描述在步骤S50中执行的电压变化抑制控制。图8是示出了电压变化抑制控制程序的流程图。如上所述，当主电源电压v1每单位时间变化的变化值(电压变化值Δ1)的绝对值超出基准值B时，执行电压变化抑制控制程序。

首先，在步骤S51中，电源控制部分62读取基准占空比D0。基准占空比D0是在稳定时升压控制期间的步骤S46中存储的占空比。即，当升压电路40的升压电压等于副电源50的电压时，基准占空比D0是第二升压转换元件44的占空比。因此，通过改变升压电路40的升压电压，可以控制副电源50的充电/放电之间的转换以及电流的量，其中通过相对于占空比D0增加/降低第二升压转换元件44的占空比来改变升压电路40的升压电压。

之后，在步骤S52中，电源控制部分62根据电压变化值Δv1来设置占空比变化值ΔD。通过参照图9中示出的占空比变化值设置表来设置占空比变化值ΔD。占空比变化值设置表与控制程序一同存储在电气控制单元60的存储器(诸如ROM)中。占空比变化值ΔD的绝对值被设置为随着电压变化值Δv1的增加而增加。即，当电压变化值Δv1是正值并且因此主电源电压v1上升，并且主电源电压v1上升的上升变化值|Δv1|超出基准值B时，占空比变化值ΔD被设置为正值并且被设置为随着上升变化值|Δv1|的增加而增加。当电压变化值Δv1是负值并且因此主电源电压v1下降，并且主电源电压v1下降的下降变化值|Δv1|超出基准值B时，占空比变化值ΔD被设置为负值并且被设置为随着下降变化值|Δv1|的增加而降低。

随后，在步骤S53中，电源控制部分62根据以下公式计算表明第二升压转换元件44的开时间比率的占空比指令值D*。D*＝D0+ΔD。之后，在步骤S54中，电源控制部分62将与占空比指令值D*相对应的PWM信号输出到升压电路40中的转换元件43和44中的每一者。之后，电压变化抑制控制程序结束。

在电压变化抑制控制程序中，当主电源100的输出电压v1上升时，随着上升变化值的增加，第二升压转换元件44的开占空比增加(第一升压转换元件43的开占空比减小)以使得升压电路40的目标升压电压上升。当主电源100的输出电压v1下降时，随着下降变化值|Δv1|的增加，第二升压转换元件44的开占空比降低(第一升压转换元件43的开占空比增加)以使得升压电路40的目标升压电压下降。

因此，在由于电动转向的操作而消耗大量电力时，电源控制部分62基于主电源100的输出电压的改变程度来控制升压电路40的升压电压。因此，可以抑制主电源100的输出电压的剧烈变化。例如，在检测到主电源电压v1的降低时，根据下降变化值来使得电压升高电路40的升压电压下降。因此，容易使得升压电压比副电源50的输出电压更低，并且因此，从副电源50供给到电动机驱动电路30的电力的量快速地增加。因此，可以抑制主电源100的输出电压的剧烈降低。

此外，当检测到主电源电压v1由于由电动转向消耗的电力的量的剧烈减小而上升时，电源控制部分62根据上升变化值来增加升压电路40的升压电压。因此，容易使得升压电压比副电源50的输出电压更高，并且因此，利用从升压电路40供给的电力给副电源50充电，并且将电力从升压电路40供给到电动机驱动电路30。因此，可以抑制主电源100的输出电压的剧烈增加。

此外，如图9中的占空比变化值设置表所示，根据电压变化值Δv1来设置升压电路40的升压电压的变化量。因此，利用适当量的电力来对副电源50充电，并且从副电源50放出适当量的电力。因此，当操作电动转向时，将电力稳定地供给到其他车载电力负载R，并且其他车载电力负载R稳定地工作。因此，例如可以抑制前灯的闪烁。

将要描述从副电源50放出电荷的放电控制。在将电容器用作副电源50时，通过在长时间不使用副电源50时将电荷放电可以增加副电源的寿命。此外，在基于通过积累充电/放电电流isub的值而获得的值来检测辅助电源50中的实际充电量Jx时，难以估计当车辆启动时充电量的初始值。因此，在本实施例中，当点火开关106关闭时，将副电源50中的电荷经由升压电路40向主电池101放电。下文中，将要参照图10描述控制过程。

图10示出了由电源控制部分62执行的结束时放电控制程序。结束时放电控制程序以控制程序的形式存储在电气控制单元60的ROM中。当检测点火开关106关闭时，结束时放电控制程序开始。当结束时放电控制程序开始时，在步骤S71中，电源控制部分62将具有预定周期的脉冲信号输出到升压电路40中的第二升压转换元件44的栅极，来以预定的占空比打开/关闭第二升压转换元件44。因为转向辅助控制在其中点火开关106关闭的期间结束，所以电动机驱动电路30中的转换元件31到36中的每一者被保持在关闭状态。因此，副电源50中的电荷向主电池101放电。在这种情况下，通过适当地设置第二升压转换元件44的占空比可以限制从副电源50流动到主电池101的放电电流的值。将第一升压转换元件43保持在关闭状态。

随后，在步骤S72中，电源控制部分62读取由充电/放电电流传感器53测量的充电/放电电流isub(沿着从副电源50朝向主电池101的方向流动的电流的值)。在步骤S73中，判断充电/放电电流isub是否等于或小于放电停止判断电流isub0。例如，将放电停止判断电流isub0设置为零安培。

当充电/放电电流isub比放电停止判断电流isub0更大时，重复步骤S71到S73的处理。在这个过程中，电荷继续从副电源50放电到主电池101。当充电/放电电流isub等于或小于放电停止判断电流isub0时(例如，当放电电流停止流动时)，第二升压转换元件44在步骤S74中关闭，并且结束时放电控制程序结束。

因此，通过执行结束时放电控制程序，可以增加副电源50的寿命。此外，在打开点火开关106之后，可以精确地检测实际充电量。即，通过对流动到副电源50或从副电源50流动来的充电/放电电流的值进行积累来计算实际充电量，并且难以估计在开始时刻的初始充电量的值。因此，在从副电源50放出电荷之后，执行实际充电量检测程序。这抑制了由于初始充电量的值的变化而引起的检测误差。升压电路40也用来控制流动到主电池101的放电电流的值。因此，不需要提供用于控制放电电流的专用电路。因此，可以抑制成本增加。

在已经描述的实施例中，在由于电动转向设备的操作而消耗大量电力时，通过执行电压变化抑制控制来抑制从主电源100输出的电压的变化。因此，可以使得其他车载电气负载R的操作稳定。例如，当主电源100的输出电压v1每单位时间变化的变化值|Δv1|超出基准值B并且主电源100的输出电压v1下降时，通过使得升压电路40的目标升压电压下降来使得副电源50的输出电压比升压电路40的升压电压更高。换言之，使得升压电路的升压电压比副电源50的输出电压更低。因此，快速地将电力从副电源50供给到电动机驱动电路30。因此，可以抑制主电源100的电压的剧烈下降。

此外，当主电源100的输出电压v1每单位时间变化的变化值|Δv1|超出基准值B并且主电源100的输出电压v1上升时，通过使得升压电路40的目标升压电压上升来使得升压电路40的升压电压比副电源50的输出电压更高。因此，可以利用从主电源100供给的电力来对副电源50快速地充电，并且将电力从主电源100供给到电动机驱动电路30。因此，可以抑制主电源100的电压中的剧烈增加。

在控制升压电路40的升压电压时，升压电路40的升压电压在升压电路40的升压电压等于副电源50的输出电压时被用作基准电压，并且关于基准电压改变升压电压(即，升压电压上升到比基准电压更高的值或者下降到比基准电压更低的值)。因此，可以可靠地改变升压电路40的升压电压与副电源50的输出电压之间的大小关系。例如，在实施例中，提供了升压电路40，并且通过改变每个转换元件的占空比来控制升压电路40的升压电压。当升压电路40的升压电压等于副电源50的输出电压时，转换元件的占空比被存储为基准占空比D0。通过将占空比变化值ΔD增加到基准占空比D0来调整升压电压。因此，可以可靠地改变升压电路40的升压电压与副电源50的输出电压之间的大小关系。

此外，使得升压电路40的升压电压增加/减小根据主电源100的输出电压v1每单位时间改变的变化值|Δv1|来对变化量(占空比变化值ΔD)进行设置。因此，根据主电源100的电压的变化程度，副电源50利用适量的电力充电，并且从主电源100放出适量的电力。

因此，当由于电动转向的操作而消耗大量的电力时，可以抑制主电源100的输出电压的剧烈变化，并且使得向其他车载电气负载R供给的电力稳定。因此，其他车载电气负载R被稳定地操作，并且例如抑制了前灯的闪烁。因此，驾驶员不感觉到不适。

此外，当主电源100的输出电压的变化程度较小时，通过稳定时升压控制(S30)，基于目标充电/放电电流isub*与实际充电/放电电流isub之间的差来通过反馈控制升压电路40的升压电压。因此，可以容易地控制副电源50的充电状态。此外，基于实际充电量Jx与目标充电量J*之间的大小关系以及升压电路40相对于在升压电路40中消费的电力供给电力的能力，来设置目标充电/放电电流isub*。因此，可以抑制副电源50的过度充电/放电。

例如，当判断副电源50的充电量充足时(标志F＝0)，目标充电/放电电流isub*被设置为零(isub*＝0)。因此，可以限制副电源50的充电，并且减小副电源50过度充电的可能性。这增加了副电源50的寿命。此外，停止了来自副电源50的电力供应，只要在电动机驱动电路30中消耗的电力不超出可以从升压电路40输出的电力的上限。只有在电动机驱动电路30中消耗的电力超出可以从升压电路40输出的电力的上限时，才从副电源50供给电力来补偿电力的不足。因此，可以使得副电源50中的电力使用最小化。因此，将电力存储在副电源50中，以在消耗大量电力时使用副电源50中的电力。因此，可以适当地执行转向辅助控制。此外，当电动机驱动电路30不需要电力时，可以停止升压电路40的升压操作，并且抑制升压操作所需的能量消耗。

当实际充电量Jx小于目标充电量J*(标志F＝1)并且从升压电路40输出的电力大于在电动机驱动电路30中消耗的电力时，目标充电/放电电流isub*被设置为正值，并且利用从主电源100经由升压电路40供给的电力对副电源50充电。换言之，当副电源50中的实际充电量Jx小于目标充电量J*并且升压电路40的可允许的输出电力大于在电动机驱动电路30中消耗的电力时，升压电路40的升压电压被控制为使得副电源50被充电。在这种情况下，目标充电/放电电流isub*被设置为使得向电动机驱动电路30的电力供给得到保证，并且通过完全使用升压电路40的电力供给能力来对副电源50充电。因此，副电源50快速地充电。

即使在实际充电量Jx小于目标充电量J*(标志F＝1)时，如果从升压电路40输出的电力等于或小于在电动机驱动电路30中消耗的电力，就将目标充电/放电电流isub*设置为零(isub*＝0)。换言之，即使当副电源50中的实际充电量Jx小于目标充电量J*时，如果升压电路40的可允许的输出电力等于或小于在电动机驱动电路30中消耗的电力，就将升压电路40的升压电压控制为使得副电源50的充电受到限制。因此，限制了副电源50的充电，并且将电力从副电源50供应给电动机驱动电路30以补偿电力的不足。因此，可以将电力供应给电动机驱动电路30并且抑制副电源50中的电力的消耗。

此外，目标充电量J*被设置为随着车速的增加而减小。因此，在预料到将会消耗大量电力时，增加副电源50中的充电量以增加副电源50对电力的供给进行辅助的能力。在预料到将不会消耗大量电力时，抑制副电源50的充电以增加副电源50的寿命。

在将副电源50中的实际充电量Jx与目标充电量J*相比较时，设置死区。因此，可以抑制其中频繁地重复进行充电和放电的振荡现象。这进一步增加了副电源50的寿命。

作为用于电动转向设备的电源设备，使用主电源100和副电源50来提供充足的转向辅助性能。因此，可以抑制主电源100的容量增加。此外，使用升压电路40来有效地驱动电动机20。此外，升压电路40也被用来控制副电源50的充电/放电。因此，电路的构造不复杂，并且成本的增加得到抑制。例如，不需要在充电与放电之间进行转换的转换电路或转换器。

即使升压电路40的升压电压由于对于副电源50的充电/放电控制而变动，因为辅助控制部分61对于电动机驱动电路30执行PWM控制，所以也可以适当地控制电动机20的操作。

虽然已经描述了包括根据本发明的实施例的电源设备的电动转向设备，但是本发明不限于上述实施例。可以在不背离本发明的状态下作出各种修改。例如，在实施例中，根据电压变化值Δv1来调整升压电压变化的变化量。然而，升压电压变化的变化量可以是恒定的值。此外，在实施例中，在稳定时升压控制中，基于目标充电量和实际充电量来控制升压电路40的升压电压。然而，升压电路40的升压电压可以被控制为恒定的值。

此外，在实施例中，电气控制单元60包括构成电源设备的一部分的电源控制部分62以及构成电动转向设备的一部分的辅助控制部分61。然而，控制部分61和62可以由各自的微计算机构成。

此外，电源设备不一定应用到电动转向设备。电源设备可以应用到各种设备。例如，电源设备可以应用到设置在车辆中的各种设备。例如，电源设备可以应用到电控制的制动设备、电控制的悬挂设备以及电控制的稳定器设备。此外，电源设备也可以应用到作为将转向力提供给车轮的转向设备的线转向转向设备。线转向转向设备机械地将方向盘与车轮旋转轴分离开，并且仅使用从根据转向操作来工作的电动机提供的力来旋转车轮。

Claims (12)

1.一种用于车辆的电源设备，包括：

主电源，其将电力供应给多个车载电气负载；

升压电路，其使得所述主电源的输出电压上升，并且将电压已经上升的所述电力输出到所述多个车载电气负载中的特定车载电气负载；

副电源，其与将所述升压电路与所述特定车载电气负载连接的电路并联连接，其中，所述副电源利用从所述升压电路输出的所述电力而被充电，并且所述副电源使用所述副电源被充电所利用的所述电力，来对向所述特定车载电气负载的电力供给提供辅助；

电源变化检测部分，其检测来自所述主电源的电力供给的状态的变化；以及

升压控制部分，其基于由所述电源变化检测部分检测到的电力供给的状态的变化，来控制所述升压电路的升压电压。

2.根据权利要求1所述的电源设备，其中

所述电源变化检测部分检测所述主电源的输出电压的变化程度；并且

当所述主电源的输出电压的变化是所述主电源的输出电压下降并且下降的程度大于下降阈值时，所述升压控制部分使得所述升压电路的升压电压下降。

3.根据权利要求2所述的电源设备，其中，

当所述主电源的输出电压的变化是所述主电源的输出电压上升并且上升的程度大于上升阈值时，所述升压控制部分使得所述升压电路的升压电压上升。

4.根据权利要求3所述的电源设备，其中：

所述升压电压控制部分使用与所述副电源的输出电压相同的电压作为基准电压；

当所述下降的程度大于所述下降阈值时，所述升压控制部分使所述升压电路的升压电压下降到比所述基准电压低的值；并且

当所述上升的程度大于所述上升阈值时，所述升压控制部分使所述升压电路的升压电压上升到比所述基准电压高的值。

5.根据权利要求3或4所述的电源设备，其中：

当所述下降的程度超过所述下降阈值时，所述升压控制部分将目标升压电压设置为使得所述目标升压电压随着所述下降的程度的增加而下降；并且

当所述上升的程度超过所述上升阈值时，所述升压控制部分将所述目标升压电压设置为使得所述目标升压电压随着所述上升的程度的增加而上升。

6.根据权利要求3到5中任一项所述的电源设备，还包括：

充电量检测部分，其检测所述副电源中的充电量，

其中，

当所述主电源的输出电压的变化是所述主电源的输出电压的上升，并且上升的程度等于或小于所述上升阈值时，所述升压控制部分基于由所述充电量检测部分检测到的所述充电量以及目标充电量来控制所述升压电路的升压电压；并且

当所述主电源的输出电压的变化是所述主电源的输出电压的下降，并且下降的程度等于或小于所述下降阈值时，所述升压控制部分基于由所述充电量检测部分检测到的所述充电量以及所述目标充电量来控制所述升压电路的升压电压。

7.根据权利要求6所述的电源设备，其中，当所述副电源中的实际充电量小于所述目标充电量并且所述升压电路的可允许输出电力大于由所述特定车载电气负载消耗的电力时，所述升压控制部分控制所述升压电路的升压电压，使得所述副电源被充电。

8.根据权利要求6或7所述的电源设备，其中，当所述副电源中的实际充电量小于所述目标充电量并且所述升压电路的可允许输出电力等于或小于由所述特定车载电气负载消耗的电力时，所述升压控制部分控制所述升压电路的升压电压，使得对所述副电源的充电受到限制。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的电源设备，其中，当所述电源设备停止时，所述副电源中的电荷向所述主电源放电。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的电源设备，其中，从所述主电源向其供应电力的所述多个车载电气负载包括发光装置。

11.根据权利要求1到10中任一项所述的电源设备，其中，所述特定车载电气负载是根据由驾驶员执行的转向操作而向车轮提供转向力的转向致动器。

12.一种控制用于车辆的电源设备的方法，所述电源设备包括主电源，所述主电源将电力供应给多个车载电气负载；升压电路，其使得所述主电源的输出电压上升，并且将电压已经上升的所述电力输出到所述多个车载电气负载中的特定车载电气负载；以及副电源，其与将所述主电源与所述特定车载电气负载相连接的电路并联连接，其中，所述副电源利用从所述升压电路输出的所述电力而被充电，并且所述副电源使用所述副电源被充电所利用的所述电力，来对向所述特定车载电气负载的电力供给提供辅助，所述方法包括：

检测来自所述主电源的电力供给的状态的变化；并且

基于所检测到的电力供给的状态的变化，来控制所述升压电路的升压电压。

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