CN102165684B - 车辆的电源装置 - Google Patents

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Abstract

车辆的电源装置包括：主电源(100)；升压电路(40)，在对主电源(100)的输出电压进行升压后向马达驱动电路(30)供应电力；副电源，被升压电路(40)充电，并使用储存的电力来辅助向马达驱动电路(30)供应电力；以及电源控制部(62)，控制升压电路(40)的升压电压。电源控制部(62)基于升压电路温度Tb和副电源温度Ts来控制升压电路(40)的升压电压，以使升压电路(40)的发热状态与副电源(50)的发热状态的平衡均等。由此，升压电路温度Tb达到防止过热开始温度的时期与副电源温度Ts达到防止过热开始温度的时期的偏差变少，能够尽可能地延迟防止过热被开始的时期、即马达输出限制被开始的时期。

Description

车辆的电源装置
技术领域
本发明涉及包括主电源以及被主电源充电的、用于辅助向电动执行器供应电力的副电源的车辆的电源装置。
背景技术
以往，例如在电动动力转向装置中，具有电动马达以对转向盘的转动操作施加转向辅助转矩，并且通过对该电动马达进行通电控制，来调整转向辅助转矩。在这样的电动动力转向装置中，使用车载蓄电池来作为其电源，但是消耗电力大。因此，在例如日本专利文献特开2007-91122号提出的装置中，具有了用于辅助车载蓄电池的副电源。该副电源构成为通过与从车载蓄电池(以下称为主电源)向马达驱动电路供应电力的电线并联连接，而被主电源充电，并能够使用储存的电力向马达驱动电路供应电力。另外，在该装置中，具有升压电路，在对主电源的输出电压进行升压后，向马达驱动电路供应电力。
发明内容
在构成了这样的电源系统的情况下，需要防止升压电路和副电源的过热。因此，可以考虑检测出升压电路的温度以及副电源的温度，在某个检测温度超过了防止过热温度的情况下，随着该检测温度变高，而加入防止过热控制，使流经电动马达的电流的上限值(上限电流值)降低。但是，根据副电源的使用方式，副电源的发热状态与升压电路的发热状态的平衡会破坏，在某一者不太热时，另一者却达到了防止过热开始温度，电动马达的通电量在较早的阶段被限制，从而有时无法得到充足的转向辅助。
例如，在马达负荷变动幅度变大的转向连续了的情况(间歇地反复进行了强大的转向操作的情况等)下，副电源频繁反复地进行放电(辅助向电动马达供应电力)和充电(从升压电路供应的电力的充电)。因此，导致副电源的温度比升压电路较早地达到了防止过热开始温度。因此，虽然升压电路具有充足的热富余，但是电动马达的输出限制发挥了作用，从而无法有效地使用作为电源系统整体的电力供应能力。
本发明是为了应对上述问题而完成的，其目的在于可以充分地发挥电力供应能力。
为了达到上述目的，本发明的特征在于，包括：主电源；升压电路，在对主电源的输出电压进行升压后向车辆的电动执行器供应电力；副电源，与所述车辆的电动执行器并联地连接在所述升压电路上，被所述升压电路充电，并使用储存的电力来辅助向所述车辆的电动执行器供应电力；升压电路温度检测单元，检测所述升压电路的温度；副电源温度检测单元，检测所述副电源的温度；防止过热单元，基于所述检测出的升压电路的温度和副电源的温度来防止所述升压电路和所述副电源过热；发热平衡检测单元，根据所述检测出的升压电路的温度和副电源的温度来检测所述升压电路的发热状态与所述副电源的发热状态的平衡；以及电流控制单元，基于所述检测出的发热状态的平衡来控制所述升压电路的输出电流以及流经所述副电源的充放电电流。
在本发明中，主电源的输出电压被升压电路升压，将升压后的电源供应给车辆的电动执行器。副电源与从升压电路向电动执行器的电力供应电路并联地连接。副电源被升压电路充电，并将储存的电力供应给电动执行器，以辅助主电源的电力供应。
升压电路根据流经电路的电流的大小而发热。另外，副电源也根据充电电流和放电电流的大小而发热。对于这样的发热，设置了防止过热单元，以保护升压电路和副电源。防止过热单元基于由升压电路温度检测单元检测出的升压电路的温度以及由副电源温度检测单元检测出的副电源的温度来防止升压电路和副电源过热。当防止过热时，如果升压电路的发热状态与副电源的发热状态的平衡差，则会发生虽然某一者有充足的热富余但是另一者已经先发热到防止过热开始温度的情况。在这样的情况下，不能有效地使用电源装置保有的电力供应能力。
因此，发热平衡检测单元根据升压电路的温度和副电源的温度来检测出升压电路的发热状态与副电源的发热状态的平衡，电流控制单元基于该发热状态的平衡来控制升压电路的输出电流以及流经副电源的充放电电流。即，控制升压电路的输出电流以及流经副电源的充放电电流，以使升压电路的发热状态和副电源的发热状态均衡。因此，根据本发明，能够抑制升压电路的发热状态与副电源的发热状态的不平衡，升压电路的温度达到防止过热开始温度的时期和副电源的温度达到防止过热开始温度的时期的偏差变少，能够尽可能地延迟防止过热被开始的时期。结果，能够通过充分地发挥电力供应能力，来向车辆的电动执行器供应电力。
本发明的其他特征在于，所述电流控制单元通过调整所述升压电路的升压电压来控制所述升压电路的输出电流以及流经所述副电源的充放电电流。
由于副电源与电动执行器并联地连接在升压电路上，因此可以根据升压电路的升压电压(输出电压)来控制充电和放电。即，当升压电压比副电源的电源电压(输出电压)高时，通过升压电路向电动马达供应电力和向副电源充电，当升压电压比副电源的电源电压(输出电压)低时，通过副电源的放电(储存在副电源中的电荷的放出)向电动执行器供应电力。因此，在本发明中，通过调整升压电路的升压电压来控制升压电路的输出电流以及流经副电源的充放电电流。因此，能够简单地调整升压电路的发热状态与副电源的发热状态的平衡。
本发明的其他特征在于，所述发热平衡检测单元基于所述升压电路的温度裕度和所述副电源的温度裕度的大小关系来检测所述升压电路的发热状态与所述副电源的发热状态的平衡。
在此情况下，也可以采用以下方式：所述发热平衡检测单元将从所述升压电路的设定允许温度减去由所述升压电路温度检测单元检测出的温度而得到的温度用作所述升压电路的温度裕度，将从所述副电源的设定允许温度减去由所述副电源温度检测单元检测出的温度而得到的温度用作所述副电源的温度裕度。
根据本发明，由于根据升压电路和副电源的温度裕度的大小关系来检测升压电路的发热状态与副电源的发热状态的平衡，因此该检测结果会比较恰当。另外，在升压电路和副电源中，当将从各自的设定允许温度减去检测温度而得到的温度用作温度裕度时，能够简单地求出温度裕度。另外，温度裕度是越接近于过热状态越小、越远离过热状态越大的指标。
本发明的其他特征在于，所述发热平衡检测单元基于从所述升压电路的设定通常温度到所述升压电路的设定允许温度的温度幅度和由所述升压电路温度检测单元检测出的温度的关系、以及从所述副电源的设定通常温度到所述副电源的设定允许温度的温度幅度和由所述副电源温度检测单元检测出的温度的关系来判断所述升压电路的温度裕度和所述副电源的温度裕度的大小关系。
很多情况下，从升压电路和副电源的常温度(未发热时的温度)到各自的设定允许温度的温度幅度不同。因此，在本发明中，基于从各自的设定通常温度(确定了未发热时的温度的设定温度)到设定允许温度的温度幅度与实际检测出的检测温度的关系来判断升压电路的温度裕度和副电源的温度裕度的大小关系。
例如，在升压电路和副电源的每一个中，将从检测温度到设定允许温度的富余温度与从设定通常温度到设定允许温度的温度幅度之比((设定允许温度-检测温度)/(设定允许温度-设定通常温度))计算为温度裕度。或者，也可以在升压电路和副电源的每一个中，通过计算从设定通常温度到检测温度的上升温度与从设定通常温度到设定允许温度的温度幅度之比((检测温度-设定通常温度)/(设定允许温度-设定通常温度))来判断升压电路的温度裕度和副电源的温度裕度的大小关系。后者的情况下的比与温度裕度有关联，成为温度裕度越大而越小的值。这样，根据本发明，由于考虑了从设定通常温度到设定允许温度的温度幅度，因此能够更恰当地判定发热状态的平衡。
本发明的其他特征在于，当所述检测出的发热状态的平衡超出预先设定的允许平衡范围、并且所述副电源的温度裕度比所述升压电路的温度裕度小时，所述电流控制单元抑制所述副电源的充电和放电这两者，当所述检测出的发热状态的平衡超出预先设定的允许平衡范围、并且所述升压电路的温度裕度比所述副电源的温度裕度小时，所述电流控制单元抑制所述副电源的充电，并且促进所述副电源的放电。
在本发明中，当发热状态的平衡超出预先设定的允许平衡范围、并且副电源的温度裕度比升压电路的温度裕度小时，与发热状态的平衡处于允许平衡范围内的情况相比，抑制副电源的充电和放电这两者。因此，能够抑制副电源的发热。另一方面，当升压电路的温度裕度比副电源的温度裕度小时，与发热状态的平衡处于允许平衡范围内的情况相比，抑制副电源的充电，并且促进副电源的放电。因此，由于副电源辅助向电动执行器供应电力被促进，因此升压电路的负担减轻，从而能够抑制升压电路的发热。另外，抑制了某一者的发热，相应地另一者的发热增加。结果，副电源的温度裕度和升压电路的温度裕度接近，能够良好地维持升压电路的发热状态与副电源的发热状态的平衡。
本发明的其他特征在于，包括：执行器电流检测单元，检测所述电动执行器的驱动电流；以及升压电流检测单元，检测所述升压电路的输出电流；当所述检测出的发热状态的平衡处于预先设定的允许平衡范围时，所述电流控制单元将所述升压电路的目标输出电流设定为第一电流，当所述检测出的发热状态的平衡超出所述允许平衡范围、并且所述副电源的温度裕度比所述升压电路的温度裕度小时，如果所述电动执行器的驱动电流成为比所述第一电流大的第二电流与比所述第一电流小的第三电流之间的值，则所述电流控制单元将所述升压电路的目标输出电流设定为与所述驱动电流相同的电流值，如果所述驱动电流成为比所述第二电流大的值，则所述电流控制单元将所述升压电路的目标输出电流设定为所述第二电流，如果所述驱动电流成为比所述第三电流小的值，则所述电流控制单元将所述升压电路的目标输出电流设定为所述第三电流，当所述检测出的发热状态的平衡超出所述允许平衡范围、并且所述升压电路的温度裕度比所述副电源的温度裕度小时，所述电流控制单元将所述升压电路的目标输出电流设定为比所述第一电流小的第四电流，所述电流控制单元调整所述升压电路的升压电压，以使所述检测出的升压电路的输出电流与所述设定的升压电路的目标输出电流相等。
在本发明中，电流控制单元根据发热状态的平衡来设定升压电路的目标输出电流，并调整升压电路的升压电压以使由升压电流检测单元检测出的升压电路的输出电流与目标输出电流相等。当发热状态的平衡处于预先设定的允许平衡范围时，升压电路的目标输出电流被设定为第一电流。因此，如果电动执行器的驱动电流(供应给电动执行器的驱动电路的电流)比第一电流大，则其不足部分从副电源流向电动执行器，如果电动执行器的驱动电流比第一电流小，则其剩余部分作为充电电流流向副电源。
当发热状态的平衡超出允许平衡范围并且副电源的温度裕度比升压电路的温度裕度小时，根据电动执行器的驱动电流来设定升压电路的目标输出电流。在此情况下，如果电动执行器的驱动电流成为比第一电流大的第二电流与比第一电流小的第三电流之间的值时，升压电路的目标输出电流被设定为与驱动电流相同的电流值。因此，充电电流和放电电流均不流向副电源。由此，能够抑制副电源的发热。
另外，如果电动执行器的驱动电流成为比第二电流大的值，则将升压电路的目标输出电流设定为第二电流。因此，与电动执行器的驱动电流超过第二电流的部分相应地，电流从副电源流向电动执行器。由于该第二电流被设定为比第一电流大的电流值，因此与发热状态的平衡处于允许平衡范围时相比，来自副电源的放电电流变小。由此，能够抑制副电源的发热。
另外，如果驱动电流成为比第三电流小的值，则升压电路的目标输出电流被设定为第三电流。因此，如果电动执行器的驱动电流比第三电流小，则其剩余部分作为充电电流流向副电源。该第三电流被设定为比第一电流小的电流值，因此与发热状态的平衡处于允许平衡范围时相比，向副电源的充电电流变小。由此，能够抑制副电源的发热。
另一方面，当发热状态的平衡超出允许平衡范围、并且升压电路的温度裕度比副电源的温度裕度小时，升压电路的目标输出电流被设定为比第一电流小的第四电流。因此，如果电动执行器的驱动电流比第四电流大，则其不足部分从副电源流向电动执行器，如果电动执行器的驱动电流比第四电流小，则其剩余部分作为充电电流流向副电源。由于该第四电流被设定为比第一电流小的电流值，因此与发热状态的平衡处于允许平衡范围时相比，从升压电路供应给电动执行器的驱动电流以及向副电源的充电电流变小。由此，能够抑制升压电路的发热。在此情况下，从副电源向电动执行器的放电被促进。
这样一来，根据本发明，能够良好地维持升压电路的发热状态与副电源的发热状态的平衡，因此能够充分发挥电源装置保有的电力供应能力。
另外，检测电动执行器的驱动电流的执行器电流检测单元不限于直接地检测流经电动执行器的驱动电路的电流的单元，也可以通过检测出升压电路的输出电流以及流经副电源的充放电电流，并对升压电路的输出电流相加放电电流，或者从升压电路的输出电流减去充电电流来检测。另外，对于检测升压电路的输出电流的升压电流检测单元，也不限于直接地检测流经升压电路的电流的单元，也可以通过检测出电动执行器的驱动电流以及流经副电源的充放电电流，并对驱动电流相加充电电流，或者从驱动电流减去放电电流来检测。
本发明的其他特征在于，当所述升压电路和所述副电源中的某一者的检测温度超过了防止过热开始温度时，所述防止过热单元随着检测温度越高，使作为所述电动执行器的驱动电流的上限值的上限电流值越小。
在本发明中，当升压电路和副电源中的某一者的检测温度超过了分别设定的防止过热开始温度时，随着检测温度越高，使向电动执行器的驱动电流的上限值越小。因此，从升压电路和副电源向电动执行器的电力供应根据发热状态而被限制，从而能够恰当地防止升压电路和副电源过热。
本发明的特征在于，所述电动执行器是根据驾驶者的转向操作而向车轮施加转向力的电动马达。
该发明应用到了用于根据驾驶者的转向操作而向车轮施加转向力的电动转向装置的电动马达的电源装置。作为电动转向装置，可以应用到向驾驶者的转向操作力施加电动马达的辅助转向力的电动动力转向装置、或者机械地分离转向盘和车轮转向轴并仅通过根据转向操作而动作的电动马达的力来对车轮进行转向的线控式的转向装置。
在这样的电动转向装置中，电动马达的消耗电力大。因此，在本发明中，包括升压电路以及被升压电路充电的副电源，当电动马达消耗大电力时，能够通过副电源来辅助电力供应。升压电路和副电源尤其在电动马达消耗大电力时发热。即使是在这样的情况下，根据本发明，也能够良好地维持两者的发热状态的平衡，因此能够充分发挥电源装置保有的电力供应能力。结果，即使是在转向操作被反复进行的情况下，也能够长时间地维持良好的转向性能。
附图说明
图1是包括本发明的实施方式中的电源装置的电动动力转向装置的简要结构图；
图2是表示转向辅助控制例程的流程图；
图3是表示辅助转矩映射图的特性图；
图4是表示电源控制例程的流程图；
图5是表示根据升压电路温度设定的上限电流映射图的特性图；
图6是表示根据副电源温度设定的上限电流映射图的特性图；
图7是表示充电状态检测例程的流程图；
图8是表示恰当平衡状态时的升压电流、充放电电流、驱动电流的推移的图；
图9是表示副电源发热过多状态时的升压电流、充放电电流、驱动电流的推移的图；
图10是表示升压发热过多状态时的升压电流、充放电电流、驱动电流的推移的图；
图11是表示进行了本实施方式的电源控制时的升压电路温度与副电源温度的推移的图；
图12是表示未进行本实施方式的电源控制时的升压电路温度与副电源温度的推移的图；
图13是表示作为变形例的电源控制例程的一部分的流程图。
具体实施方式
以下，使用附图来说明本发明的一个实施方式中的车辆的电源装置。图1表示包括作为该实施方式的车辆的电源装置的电动动力转向装置的简要结构。
该电动动力转向装置作为主要部分而包括：转向机构10，通过对转向盘11的转向操作对转向轮进行转向；电动马达20，被组装到转向机构10中，产生转向辅助转矩；马达驱动电路30，用于驱动电动马达20；升压电路40，在对主电源100的输出电压进行升压后，向马达驱动电路30供应电力；副电源50，与升压电路40和马达驱动电路30之间的电力供应电路并联连接；以及电子控制装置60，控制电动马达20和升压电路40的动作。
转向机构10是用于通过对转向盘11的旋转操作来对左右前轮FWL、FWR进行转向的机构，包括在上端连接转向盘11并一体旋转的转向轴12。在该转向轴12的下端以一体旋转的方式连接有小齿轮13。小齿轮13与形成在齿条杆14上的齿条齿啮合，并与齿条杆14一起构成齿条小齿轮机构。在齿条杆14的两端经由转向横拉杆15L、15R而可转向地连接有左右前轮FWL、FWR的转向节(省略图示)。左右前轮FWL、FWR根据伴随着转向轴12绕轴线的旋转的齿条杆14的轴线方向上的变位而被左右转向。
在齿条杆14上组装有转向辅助用的电动马达20。电动马达20的旋转轴经由滚珠丝杠机构16而以可传递动力的方式与齿条杆14连接，通过电动马达20的旋转向左右前轮FWL、FWR施加转向力来辅助转向操作。滚珠丝杠机构16作为减速器和旋转-直线变换器而发挥功能，在对电动马达20的旋转进行减速的同时将其变换为直线运动而传递给齿条杆14。
在转向轴12上设置有转向转矩传感器21。转向转矩传感器21输出与通过对转向盘11的转动操作而作用在转向轴12上的转向转矩相应的信号。以下将通过从该转向转矩传感器21输出的信号而被检测出的转向转矩的值称为转向转矩Tr。转向转矩Tr通过正负的值来识别转向盘11的操作方向。在本实施方式中，以正值表示转向盘11向右方向转向时的转向转矩Tr，以负值表示转向盘11向左方向转向时的转向转矩Tr。因此，转向转矩Tr的大小成为其绝对值的大小。
在电动马达20上设置有转角传感器22。该转角传感器22被组装到电动马达20内，输出与电动马达20的转子的旋转角度位置相应的检测信号。该转角传感器22的检测信号被用于电动马达20的转角和转角速度的计算上。另一方面，该电动马达20的转角与转向盘11的转向角成比例，因此也被共同用作转向盘11的转向角。另外，对电动马达20的转角进行时间微分而得的转角速度与转向盘11的转向角速度成比例，因此也被共同用作转向盘11的转向速度。以下，将通过转角传感器22的输出信号而被检测出的转向盘11的转向角的值称为转向角θx，将对该转向角θx进行时间微分而得的转向角速度的值称为转向速度ωx。转向角θx通过正负的值分别表示相对于转向盘11的中立位置的右方向和左方向上的转角。在本实施方式中，将转向盘11的中立位置作为“0”，以正值表示相对于中立位置的向右方向的转角，以负值表示相对于中立位置的向左方向的转角。
马达驱动电路30通过由MOS-FET(Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor金属 氧化物 半导体场效应晶体管)形成的六个开关元件31～36而构成了三相逆变器电路。具体地说采用了以下的构成：并联连接串联地连接第一开关元件31和第二开关元件32的电路、串联地连接第三开关元件33和第四开关元件34的电路以及串联地连接第五开关元件35和第六开关元件36的电路，从各串联电路中的两个开关元件之间(31-32、33-34、35-36)引出向电动马达20供应电力的电线37。
在马达驱动电路30上设置有检测流经电动马达20的电流的电流传感器38。该电流传感器38分别检测流经各相的电流，并将与该检测出的电流值对应的检测信号输出给电子控制装置60。以下，将该测定出的电流值称为马达电流iuvm，将该电流传感器38称为马达电流传感器38。另外，输入到马达驱动电路30的电流(驱动电流)可以根据三相的马达电流值iuvm通过计算而求出。将输入到该马达驱动电路30的电流称为驱动电流im。
各开关元件31～36的栅极分别与电子控制装置60的辅助控制部61(后面叙述)连接，并通过来自辅助控制部61的PWM控制信号来控制占空比。由此，电动马达20的驱动电压被调整为目标电压。另外，如在图中以电路符号所示，在构成开关元件31～36的MOSFET上寄生有构造上二极管。
接着，对电动动力转向装置的电源供应系统进行说明。
电动动力转向装置的电源装置包括：主电源100；升压电路40，对主电源100的输出电压进行升压；副电源50，并联地连接在升压电路40与马达驱动电路30之间；以及电源控制部62，被设置在电子控制装置60上，并控制升压电路40的升压电压。从这样的电源装置供应电力的马达驱动电路30和电动马达20相当于本发明的电动执行器。
主电源100构成为并联地连接额定输出电压12V的作为一般的车载蓄电池的主蓄电池101以及通过发动机的旋转而发电的额定输出电压14V的交流发电机102。因此，主电源100构成了14V系的车载电源。
主电源100不但向电动动力转向装置供应电力，也向前照灯等其他的车载电气负荷供应电力。在主蓄电池101的电源端子(+端子)连接有电源供应源线103，在接地端子上连接有接地线111。
电源供应源线103分叉为控制系电源线104和驱动系电源线105。控制系电源线104作为用于仅向电子控制装置60供应电源的电源线而发挥功能。驱动系电源线105作为向马达驱动电路30和电子控制装置60这两者供应电源的电源线而发挥功能。
在控制系电源线104上连接有点火开关106。在驱动系电源线105上连接有电源继电器107。该电源继电器107通过来自电子控制装置60的辅助控制部61的控制信号而接通，从而形成向电动马达20供应电力的电路。控制系电源线104与电子控制装置60的电源+端子连接，但是在其中途在比点火开关106靠负荷的一侧(电子控制装置60一侧)具有二极管108。该二极管108是被设置成阴极朝向电子控制装置60侧、阳极朝向主电源100侧，并且能够仅向电源供应方向通电的防止逆流元件。
在驱动系电源线105上分叉地设置有在比电源继电器107靠负荷的一侧与控制系电源线104连接的连结线109。该连结线109与控制系电源线104中的比二极管108的连接位置靠电子控制装置60一侧连接。另外，在连结线109上连接有二极管110。该二极管110被设置成阴极朝向控制系电源线104侧，阳极朝向驱动系电源线105侧。因此，成为了能够经由连结线109从驱动系电源线105向控制系电源线104供应电源、但是无法从控制系电源线104向驱动系电源线105供应电源的电路结构。驱动系电源线105和接地线111与升压电路40连接。另外，接地线111也与电子控制装置60的接地端子连接。
升压电路40包括：电容器41，被设置在驱动系电源线105与接地线111之间；升压用线圈42，串联地设置在比电容器41的连接点靠负荷的一侧的驱动系电源线105上；第一升压用开关元件43，被设置在升压用线圈42的负荷侧的驱动系电源线105与接地线111之间；第二升压用开关元件44，串联地设置在比第一升压用开关元件43的连接点靠负荷的一侧的驱动系电源线105上；以及电容器45，被设置在第二升压用开关元件44的负荷侧的驱动系电源线105与接地线111之间。升压电源线112与升压电路40的二次侧连接。
在本实施方式中，作为该升压用开关元件43、44而使用MOS-FET，但是也可以使用其他的开关元件。另外，如在图中以电路符号所示，在构成升压用开关元件43、44的MOSFET寄生有构造上二极管。
升压电路40被电子控制装置60的电源控制部62进行升压控制。电源控制部62向第一、第二升压用开关元件43、44的栅极输出预定周期的脉冲信号，使两个开关元件第一升压用开关元件43、44接通、断开，并通过对从主电源100供应的电源进行升压来在升压电源线112上产生预定的输出电压。在此情况下，第一、第二升压用开关元件43、44被控制成其接通、断开动作彼此相反。升压电路40以如下方式动作：通过接通第一升压用开关元件43并断开第二升压用开关元件44，向升压用线圈42流过短时间的电流，而在升压用线圈42中储存电力，紧跟其后，通过断开第一升压用开关元件43并接通第二升压用开关元件44，来输出储存在升压用线圈42中的电力。
第二升压用开关元件44的输出电压被电容器45平滑化。因此，可以从升压电源线112输出稳定的升压电源。在此情况下，也可以通过并联地连接频率特性不同的多个电容器来提高平滑特性。另外，通过设置在升压电路40的输入侧的电容器41来去除对主电源100侧的干扰。
升压电路40的升压电压(输出电压)可以通过第一、第二升压用开关元件43、44的占空比的控制(PWM控制)来进行调整。在本实施方式中的升压电路40例如构成为能够在20V～50V的范围内调整升压电压。另外，作为升压电路40，也可以使用通用的DC-DC变换器。
升压电源线112分叉为升压驱动线113和充放电线114。升压驱动线113与马达驱动电路30的电源输入部连接。充放电线114与副电源50的阳极端子连接。
副电源50是被升压电路40的输出充电并且当马达驱动电路30需要大电力时，将储存的电力供应给马达驱动电路30来辅助主电源100的蓄电装置。因此，副电源50构成为串联地连接多个蓄电单元以能够维持升压电路40的升压电压相当的电压。副电源50的接地端子与接地线111连接。作为该副电源例如可以使用电容器(双电荷层电容器)。
在升压电路40的输出侧设置有电流传感器51和电压传感器52。电流传感器51检测流经升压电源线112的电流、即升压电路40的输出电流，并将与该检测值相应的信号输出给电源控制部62。另外，电压传感器52检测升压电源线112与接地线111之间的电压、即升压电路40的升压电压，并将与该检测值相应的信号输出给电源控制部62。以下，将电流传感器51称为升压电流传感器51，将其检测电流值称为升压电流iout。另外，将电压传感器52称为升压电压传感器52，将其检测电压值称为升压电压vout。升压电流传感器51相当于本发明的升压电流检测单元。
在升压电路40上设置有用于检测升压电路40的发热状态的温度传感器54。该温度传感器54被安装在升压电路40内的元件中有可能通过通电最早达到过热状态的元件上来检测元件温度。例如，被设置在第一升压用开关元件43、第二升压用开关元件44等上。温度传感器54将与检测出的温度相应的信号输出给电源控制部62。以下，将温度传感器54称为升压温度传感器54，将通过升压温度传感器54检测出的温度称为升压电路温度Tb。另外，升压电路40的温度检测不限于通过温度传感器直接进行，也可以使用基于流经电路元件的电流计算出的推定值来间接地进行。升压温度传感器54相当于本发明的升压电路温度检测单元。
另外，在充放电线114上设置有电流传感器53。电流传感器53检测流经充放电线114的电流、即流经副电源50的充放电电流，并将与该检测值相应的信号输出给电源控制部62。电流传感器53区分电流的流向、即从升压电路40流经副电源50的充电电流和从副电源50流经马达驱动电路30的放电电流来检测它们的大小。以下，将电流传感器53称为充放电电流传感器53，将其检测电流值称为充放电电流isub。另外，当指定电流的流动方向时，将其称为充电电流isub或放电电流isub。
充电状态越好(蓄电量越多)，副电源50的输出电压越高。当通过后述的转向辅助控制来驱动电动马达20时，从升压电路40向马达驱动电路30供应电力，但是一旦电动马达20所使用的电力变大而超出了升压电路40的额定输出，则升压电路40的输出电压下降。由此，副电源50的输出电压提高升压电路40的输出电压，下次从副电源50向电动马达20供应电力。这样一来，以补充升压电路40的暂时输出不足的方式从副电源50向电动马达20供应电力。另外，在电动马达20的电力消耗少、副电源50未充满的情况下，通过升压电路40的输出对副电源50充电。
副电源50通过充电或放电而发热。尤其是，当频繁地反复进行强大的转向操作时，电动马达20的负荷变动幅度变大，放电和充电被频繁地反复进行，因此发热量变多。因此，为了检测副电源50的发热状态，在副电源50上设置了温度传感器55。该温度传感器55例如被设置成固定在副电源50的壳体上，将与检测出的温度相应的信号输出给电源控制部62。以下，将温度传感器55称为副电源温度传感器55，将通过副电源温度传感器55检测出的温度称为副电源温度Ts。另外，副电源50的温度检测不限于通过温度传感器直接地进行，也可以使用基于流经副电源50的电流计算出的推定值来间接地进行。该副电源温度传感器55相当于本发明的副电源温度检测单元。
接着，对电子控制装置60进行说明。电子控制装置60通过将包括CPU、ROM、RAM等的微型计算机作为主要部分而被构成，根据其功能而被大致分为辅助控制部61和电源控制部62。辅助控制部61连接转向转矩传感器21、转角传感器22、马达电流传感器38、以及车速传感器23，输入表示转向转矩Tr、转向角θx、马达电流iuvm、车速Vx的传感器信号。辅助控制部61被构成为能够与电源控制部62彼此进行信号的交换，并基于这些传感器信号以及来自电源控制部62的信息向马达驱动电路30输出PWM控制信号，并驱动控制电动马达20，辅助驾驶者的转向操作。
电源控制部62通过进行升压电路40的升压控制来控制副电源50的充电和放电。电源控制部62连接升压电流传感器51、升压电压传感器52、升压温度传感器54、充放电电流传感器53、副电源温度传感器55，输入表示升压电流iout、升压电压vout、升压电路温度Tb、充放电电流isub、副电源温度Ts的传感器信号。电源控制部62基于这些传感器信号以及来自辅助控制部61的信息向升压电路40输出PWM控制信号。升压电路40按照输入的PWM控制信号来控制第一、第二升压用开关元件43、44的占空比，由此改变作为其输出电压的升压电压。
接着，对电子控制装置60的辅助控制部61进行的转向辅助控制处理进行说明。图2表示由辅助控制部61实施的转向辅助控制例程。转向辅助控制例程作为控制程序而被存储在电子控制装置60的ROM内，通过点火开关106的接通(on)而起动，以预定的短周期反复被执行。
一旦起动本控制例程，则辅助控制部61首先在步骤S11中读取由车速传感器23检测出的车速Vx以及由转向转矩传感器21检测出的转向转矩Tr。
接着，在步骤S12中，参照图3所示的辅助转矩映射图来计算根据输入的车速Vx和转向转矩Tr而设定的基本辅助转矩Tas。辅助转矩映射图被存储在电子控制装置60的ROM内，并被设定成：随着转向转矩Tr的增加，基本辅助转矩Tas也增加，并且车速Vx越低，基本辅助转矩Tas越大。另外，图3的辅助转矩映射图表示右方向的基本辅助转矩Tas对转向转矩Tr的特性，但是对左方向的特性，只是方向相反，如果以绝对值来看，与右方向的特性相同。
接着，辅助控制部61在步骤S13中对该基本辅助转矩Tas相加补偿转矩来计算目标指令转矩T*。该补偿转矩例如作为跟转向角θx成比例变大的向转向轴12的基本位置的复原力与跟转向速度ωx成比例变大的、跟对转向轴12的旋转的阻力相对应的返回转矩之和而计算出。当进行该计算时，输入由转角传感器22检测出的电动马达20的转角(相当于转向盘11的转向角θx)。另外，对于转向速度ωx，通过将转向盘11的转向角θx对时间进行微分而求出。
接着，辅助控制部61在步骤S14中计算与目标指令转矩T*成比例的目标电流ias*。目标电流ias*通过目标指令转矩T*除以转矩常数来求出。
接着，辅助控制部61在步骤S15中从电源控制部62读取上限电流imax。该上限电流imax在电源控制部62进行的电源控制例程中根据升压电路40的发热状态和副电源50的发热状态而被设定，表示流向电动马达20的电流的上限值、在本实施方式中是供应给马达驱动电路30的驱动电流im的上限值。接着，在步骤S16中，判断在前面的步骤S14中计算出的目标电流ias*是否超过了上限电流imax，当目标电流ias*超过了上限电流imax时(S16：是)，在步骤S17中，将上限电流imax设定为新的目标电流ias*。另一方面，当目标电流ias*未超过上限电流imax时(S16：No)，不改变目标电流ias*。
这样，一旦设定了目标电流ias*，则辅助控制部61在步骤S18中从马达电流传感器38读取流经电动马达20的马达电流iuvw。接着，在步骤S19中，将该马达电流iuvw换算成作为马达驱动电路30的输入电流的驱动电流im，计算驱动电流im与前面计算出的目标电流ias*的偏差Δi，通过基于该偏差Δi的反馈控制来计算目标指令电压vm*。在本实施方式中，进行基于偏差Δi的PI控制(比例积分控制)。另外，检测马达电流iuvw的马达电流传感器38以及从马达电流iuvw换算驱动电流im的辅助控制部61的功能部相当于本发明的执行器电流检测单元。
然后，辅助控制部61在步骤S20中将与目标指令电压vm*相应的PWM控制信号输出给马达驱动电路30，暂时结束本控制例程。本控制例程以预定的快周期被反复执行。因此，通过执行本控制例程，来调整马达驱动电路30的开关元件31～36的占空比，并驱动控制电动马达20，从而得到与驾驶者的转向操作相应的期望的辅助转矩。
在执行这样的转向辅助控制时，尤其是在静态转向操作时或在低速行驶下操作方向盘时，需要大的电力。但是，不优选谋求主电源100的大容量化以备临时的大电力消耗。因此，在本实施方式的电动动力转向装置中，配置了在临时的大电力消耗时辅助主电源100的电力供应的副电源50，而不谋求主电源100的大容量化。另外，为了有效地驱动电动马达20，构成了配置有升压电路40、并将经过升压的电力供应给电动马达20以及副电源50的系统。
当进行转向辅助控制来驱动电动马达20时，升压电路40以及副电源50会发热。因此，电源控制部62在后述的电源控制例程中检测出升压电路温度Tb以及副电源温度Ts，当这些检测温度中的一者超过了防止过热开始温度时，降低上限电流imax，来限制供应给电动马达20的电力，从而可以防止升压电路40和副电源50过热。当进行防止过热控制时，如果升压电路40的发热状态和副电源50的发热状态的平衡差，则会发生某一者有充足的热富余但是另一者先发热到防止过热开始温度的情况。在这样的情况下，不能有效地使用电源装置保有的电力供应能力，在较早的阶段就施加了转向辅助的限制。
因此，在本实施方式中，通过电源控制部62来控制升压电路40的输出电流以及副电源50的充放电电流，使升压电路40的发热状态以及副电源50的发热状态的平衡变得良好，从而可以尽可能地延迟开始防止过热的时刻。
以下，对电源控制部62进行的电源控制处理进行说明。图4表示由电源控制部62实施的电源控制例程。电源控制例程作为控制程序而存储在电子控制装置60的ROM内，通过接通(on)点火开关106而起动，并以预定的周期被反复执行。
一旦本控制例程起动，则电源控制部62在步骤S31中读取由升压温度传感器54检测出的升压电路温度Tb以及由副电源温度传感器55检测出的副电源温度Ts。接着，电源控制部62在步骤S32中基于升压电路温度Tb和副电源温度Ts来设定电动马达20的上限电流imax。该上限电流imax是为了防止升压电路40和副电源50过热而被设定的输入到马达驱动电路30的电流(驱动电流)的上限值。上限电流imax如图5所示基于对应于升压电路温度Tb被设定的上限电流ibmax以及如图6所示对应于副电源温度Ts被设定的上限电流ismax而求出。
如果升压电路温度Tb小于等于升压电路40的防止过热开始温度Tb0，则通过升压电路温度Tb设定的上限电流ibmax被设定为预先确定的最大电流imax0，一旦升压电路温度Tb大于防止过热开始温度Tb0，则随着升压电路温度Tb越大，该上限电流ibmax被设定为越低的值。
如果副电源温度Ts小于等于副电源50的防止过热开始温度Ts0，则通过副电源温度Ts设定的上限电流ismax被设定为预先确定的最大电流imax0，一旦副电源温度Ts大于防止过热开始温度Ts0，则随着副电源温度Ts越大，该上限电流ismax被设定为越低的值。
上限电流imax被设定为通过升压电路温度Tb设定的上限电流ibmax以及通过副电源温度Ts设定的上限电流ismax中的小值。另外，通过将图5、图6所示的特性作为映射图或计算式而存储在电子控制装置60的ROM内，并读取其特性来进行上限电流imax的设定处理即可。另外，电源控制部62设定上限电流imax的处理(S32)以及辅助控制部61基于该上限电流imax将马达驱动电路30的驱动电流限制在上限电流imax以下的处理(S15～S17)相当于本发明的防止过热单元。
接着，电源控制部62在步骤S33中判断副电源50是否处于充满电的状态。通过与本电源控制例程不同的充电状态检测例程来判定副电源50的充电状态(蓄电状态)，在该步骤S33中读取通过充电状态检测例程判定出的结果。副电源50的充电状态可以通过测定副电源50的端子电压来检测。另外，副电源50的端子电压与由充放电电流传感器53检测出充放电电流isub为0、即充电电流和放电电流均未流过时的由升压电压传感器52检测出的升压电压vout相等。因此，在本实施方式中，基于充放电电流isub和升压电压vout来判断副电源50的充电状态。
图7表示电源控制部62执行的充电状态检测例程。该充电状态检测例程作为控制程序而被存储在电源控制部62的ROM等中，并以预定的周期被反复地执行。一旦充电状态检测例程起动，则电源控制部62首先在步骤S51中读取由充放电电流传感器53检测出的充放电电流isub。接着，在步骤S52中，判断是否为充放电电流isub为0、即充电电流和放电电流均未流过的状态。如果充放电电流isub不是0，则电源控制部62暂时结束本例程。
电源控制部62反复进行这样的处理，一旦检测出充放电电流isub变成了0(S52：是)，则在步骤S53中读取由升压电压传感器52检测出的升压电压vout。接着，在步骤S54中，判断升压电压vout是否大于等于判定充放电的基准电压v0。如果升压电压vout大于等于基准电压v0，则在步骤S55中判定为副电源50处于充满电的状态，并将标记F设定为“1”，如果升压电压vout小于基准电压v0，则在步骤S56中判定为副电源50未处于充放电的状态，将标记F设定为“0”。电源控制部62在判定副电源50的充电状态并设定了标记F之后，暂时结束本例程。通过反复进行这样的处理，能够根据标记F的设定状况来检测副电源50的最新的充电状态(蓄电状态)。
返回到图4的电源控制例程的说明。电源控制部62在步骤S33中读取标记F来判断副电源50的充电状态，如果副电源50充满电(F＝1)，则进行步骤S46～S48的处理。另一方面，如果副电源50未充满电(F＝0)，则进行步骤S34～S45的处理。该副电源50未充满电时的处理相当于本发明的发热平衡检测单元和电流控制单元进行的处理。
当59未充满电时，电源控制部62在步骤34中通过下式(1)、(2)来计算副电源50的富余温度Ts1以及升压电路40的富余温度Tb1。
Ts1＝Tsmax-Ts  …(1)
Tb1＝Tbmax-Tb  …(2)
这里，Tsmax是副电源50能够工作的最高温度。另外，Tbmax是升压电路40能够工作的最高温度。Tsmax、Tbmax相当于本发明的设定允许温度。在此情况下，Tsmax、Tbmax设定为与上述的防止过热开始温度Ts0、Tb0相同的值即可。
富余温度Ts1、Tb1是从最高温度Tsmax、Tbmax减去检测温度Ts、Tb而得的温度，因此检测温度Ts、Tb越接近于最高温度Tsmax、Tbmax，富余温度Ts1、Tb1越小，相反地，检测温度Ts、Tb越远离最高温度Tsmax、Tbmax，富余温度Ts1、Tb1越大。因此，富余温度Ts1、Tb1表示温度裕度。
接着，电源控制部62在步骤S35中判断从富余温度Ts1减去富余温度Tb1而得的值(Ts1-Tb1)是否小于基准值K1。该基准值K1是预先设定的0以上的常数。电源控制部62当在步骤S35中判定为“是”时，进一步在步骤S36中判断从富余温度Tb1减去富余温度Ts1而得的值(Tb1-Ts1)是否小于基准值K2。该基准值K2也是预先设定的0以上的常数。当在步骤S36中判定为“是”时，富余温度Ts1与富余温度Tb1之差小，升压电路40的发热状态和副电源50的发热状态处于良好的平衡。以下，将这样升压电路40的发热状态和副电源50的发热状态处于良好的平衡的状态称为恰当平衡状态。
电源控制部62当基于步骤S35、S36的判定检测出恰当平衡状态时，在步骤S37中，将升压电路40的目标升压电流iout*设定为预先设定的第一电流i1。
另一方面，当在步骤S35中判定为“否”、即Ts1-Tb1≥K1时，升压电路40的富余温度Tb1比副电源50的富余温度Ts1小，并且其富余温度差大于等于基准值K1。因此，在此情况下，升压电路40的发热状态与副电源50的发热状态的平衡被破坏，升压电路40比副电源50接近于过热状态。以下，将这样的平衡的发热状态称为升压发热过多状态。
电源控制部62当基于步骤S35的判定检测出升压发热过多状态时，在步骤S38中将升压电路40的目标升压电流iout*设定为预先设定的第四电流i4。该第四电流i4被设定为比第一电流i1低的电流值。
当在步骤S35中判定为“是”并且在步骤S36中判定为“No”即Tb1-Ts1≥K2时，副电源50的富余温度Ts1比升压电路40的富余温度Tb1小，并且其富余温度差大于等于基准值K2。因此，在此情况下，升压电路40的发热状态与副电源50的发热状态的平衡被破坏，副电源50比升压电路40接近于过热状态。以下，将这样的平衡的发热状态称为副电源发热过多状态。
电源控制部62当判定为是副电源发热过多状态时(S36：否)，基于输入到马达驱动电路30的驱动电流im的大小来如下地设定升压电路40的目标升压电流iout。首先，在步骤S39中，判断驱动电流im是否比第二电流i2大。驱动电流im在辅助控制部61执行上述的转向辅助控制时根据马达电流iuvw而被计算出。因此，电源控制部62从辅助控制部61读取驱动电流im，并比较该驱动电流im和第二电流i2。该第二电流i2被设定为比第一电流i1大的电流值。另外，驱动电流im也可以通过在马达驱动电路30的电源输入部设置电流传感器来检测出。
电源控制部62当判定为驱动电流im比第二电流i2大时(S39：是)，在步骤S40中将目标升压电流iout*设定为第二电流i2。第二电流被设定为比第一电流大的电流值。另一方面，当判定为驱动电流im小于等于第二电流i2时(S39：否)，在步骤S41中判断驱动电流im是否比第三电流i3小。电源控制部62当判定为驱动电流im比第三电流i3小时(S41：是)，在步骤S42中，将目标升压电流iout*设定为第三电流i3。该第三电流i3被设定为比第一电流i1小的电流值。
电源控制部62当在步骤S41中判定为“No”时、即驱动电流im小于等于第二电流i2且大于等于第三电流i3(i3≤im≤i2)时，在步骤S43中将目标升压电流iout*设定为与驱动电流im相同的值。
电源控制部62在根据发热状态的平衡来设定目标升压电流iout*之后，在步骤S44中读取由电流传感器51检测出的当前时点的升压电流iout。接着，电源控制部62在步骤S45中基于目标升压电流iout*与实际的升压电流iout的偏差Δiout(iout*-iout)来控制升压电路40的升压电压，以使偏差Δiout成为0。在此情况下，电源控制部62通过调整输出到第一升压用开关元件43、第二升压用开关元件44的PWM控制信号的占空比来改变升压电路40的升压电压，并进行反馈控制以使升压电流iout与目标升压电流iout*相等。
另外，电源控制部62当在步骤S33中判断为副电源50充满电时，在步骤S46中，将副电源50的目标充放电电流isub*设定为0(isub*＝0)。接着，在步骤S47中，读取由电流传感器53检测出的充放电电流isub。接着，电源控制部62在步骤S48中基于目标充放电电流isub*与实际的充放电电流isub的偏差Δisub(isub*-isub)来控制升压电路40的升压电压以使偏差Δisub成为0、即不流过充放电电流。在此情况下，电源控制部62通过调整输出到第一升压用开关元件43、第二升压用开关元件44的PWM控制信号的占空比来改变升压电路40的升压电压，并进行反馈控制以使充放电电流isub变为0。
即使是在将充放电电流isub设定为0来进行升压控制的情况下，当在马达驱动电路30中消耗大电力时，升压电路40的输出电压也会由于升压电路40的输出不足而下降。因此，副电源50向马达驱动电路30供应电力，以补充升压电路40的能力不足部分。
电源控制部62在进行了步骤S45或步骤S48的升压电压控制之后暂时结束本电源控制例程。本电源控制例程以预定的短时间被反复执行。另外，由电源控制部62执行的步骤S34～S36的处理相当于本发明的发热平衡检测单元，步骤S37～S45的处理相当于本发明的电流控制单元。
使用图8～图转向机构10来说明通过执行电源控制例程而被控制的升压电路40的升压电流iout、副电源50的充放电电流isub。图8～图10是表示了在副电源50未处于充满电状态时转向操作被反复执行了时的升压电流iout、充放电电流isub、驱动电流im的推移的图，图8是恰当平衡状态下的图，图9是副电源发热过多状态下的图，图10是升压发热过多状态下的图。
在恰当平衡状态下，如图8所示，目标升压电流iout*被设定为第一电流i1。因此当通过转向辅助控制而流向马达驱动电路30的驱动电流im比第一电流i1小时，驱动电流im从升压电路40流向马达驱动电路30，并且其剩余部分(i1-im)流向副电源50，对副电源50进行充电。另外，当大的转向辅助动作而驱动电流im比第一电流i1大时，升压电路40的升压电流i1不足的不足部分(im-i1)作为放电电流自动地从副电源50流向马达驱动电路30。
在副电源发热过多状态下，如图9所示，目标升压电流iout*根据驱动电流im的大小而被设定。当驱动电流im比第三电流i3小(im＜i3)时，目标升压电流iout*被设定为第三电流i3。因此，驱动电流im从升压电路40流向马达驱动电路30，并且其剩余部分(i3-im)流向副电源50。该第三电流i3被设定为比第一电流i1小的值，因此流向副电源50的充电电流比恰当平衡状态下的充电电流小。因此，副电源50的充电被抑制。
另外，当驱动电流im大于等于第三电流i3且小于等于第二电流i2(i3≤im≤i2)时，目标升压电流iout*被设定为与驱动电流im相同的电流值。因此，驱动电流im只是从升压电路40流向马达驱动电路30，充电电流、放电电流均不流向副电源50。另外，当驱动电流im比第二电流i2大时(im＞i2)，升压电路40的升压电流i2不足的不足部分(im-i2)作为放电电流自动地从副电源50流向马达驱动电路30。该第二电流i2被设定为比第一电流i1大的值，因此从副电源50流出的放电电流比恰当平衡状态下的放电电流小。因此，副电源50的放电被抑制。
这样，在副电源发热过多状态下，升压电路40对副电源50的充电以及从副电源50向马达驱动电路30的放电被抑制，因此副电源50的发热被抑制。因此，升压电路40的温度裕度(富余温度Tb1)和副电源50的温度裕度(富余温度Ts1)逐渐接近，升压电路40的发热状态与副电源50的发热状态的不平衡被改善。
在升压发热过多状态下，如图10所示，目标升压电流iout*被设定为第四电流i4。当驱动电流im比第四电流i4大时，升压电路40的升压电流i4不足的不足部分(im-i4)作为放电电流自动地从副电源50流向马达驱动电路30。由于该第四电流i4被设定为比第一电流i1小的值，因此与恰当平衡状态时相比，副电源50向马达驱动电路30供应电力的辅助被促进，升压电路40的电力供应负担变少。另外，当驱动电流im比第四电流i4小时，充电电流从升压电路40流向副电源50，但是由于该充电电流成为升压电路40的升压电流i4的剩余部分(i4-im)，因此被抑制得较低。
这样，在升压发热过多状态下，升压电路40对副电源50的充电被抑制，并且从副电源50向马达驱动电路30的放电被促进，由此能够抑制升压电路40的发热。因此，升压电路40的温度裕度(富余温度Tb1)和副电源50的温度裕度(富余温度Ts1)逐渐接近，升压电路40的发热状态与副电源50的发热状态的不平衡被改善。
当强的转向操作被间歇地反复进行时，副电源50的充电和放电被交替地反复进行，升压电路40和副电源50分别发热很大。当升压电路温度Tb和副电源温度Ts分别超过了防止过热开始温度Tb0(＝Tbmax)、Ts0(＝Tsmax)时，辅助控制部61降低电动马达20的上限电流imax。因此转向辅助被限制。当进行这样的防止过热时，一旦升压电路40的发热状态与副电源50的发热状态的平衡差，则某一者有充足的热富余，但是另一者已经先发热到防止过热开始温度，电动马达20的输出限制较早地开始了。
因此，在本实施方式中，为了使升压电路40的温度裕度与副电源50的温度裕度接近，电源控制部62控制升压电路40的升压电压，使升压电路温度Tb达到防止过热开始温度的时刻与副电源温度Ts达到防止过热开始温度的时刻相同。因此，能够维持本来的转向辅助性能的期间变长。
图11和图12是表示升压电路温度Tb和副电源温度Ts的推移的图，图11表示如本实施方式那样基于升压电路40的温度裕度和副电源50的温度裕度来控制升压电路40的升压电压时的温度推移，图12表示不进行上述的升压控制而使升压电压恒定时的温度推移。由这些图可知，当不基于温度裕度来进行升压控制时(图12)，在升压电路40有充足的热富余时，副电源温度Ts已经达到了防止过热开始温度Tb0，从而在时刻t1开始电动马达20的输出限制(降低上限电流imax)。
另一方面，当如本实施方式那样基于温度裕度来进行升压控制时(图11)，升压电路温度Tb达到防止过热开始温度Tb0的时刻以及副电源温度Ts达到防止过热开始温度Ts0的时刻成为大致相同的时期，能够使开始电动马达20的输出限制的时期从时刻t1延迟到时刻t2。因此，能够有效地使用升压电路40和副电源50的电力供应能力来驱动电动马达20。因此，即使是在反复进行了强的转向操作的情况下，能够得到良好的转向辅助性能的期间变长，对驾驶者来说非常容易使用。
另外，在本实施方式中，通过控制升压电路40的升压电压，能够同时控制升压电流iout和充放电电流isub，因此能够简单地调整发热状态的平衡。另外，当检测发热状态的平衡时，使用富余温度Tb1、Ts1，因此其检测较为容易。
另外，在本实施方式中，能够良好地维持发热状态的平衡，因此无需大型的散热器，即使是比较小型的散热器，也能够确保同等的性能维持时间，能够实现轻量化和低成本化。
接着，对升压电路40的发热状态和副电源50的发热状态的平衡检测的变形例进行说明。在上述实施方式中，使用富余温度Tb1、Ts1来检测了发热状态的平衡，但是也可以根据从常温到允许温度的温度幅度和实际的检测温度的关系来计算温度裕度，根据该温度裕度的大小关系来检测发热状态的平衡。例如，将副电源50能够工作的最高温度(设定允许温度)设为Tsmax，将副电源50的设定通常温度(未发热的状态下的温度)设为T2s，将升压电路40能够工作的最高温度设为Tbmax，将升压电路40的设定通常温度设为T2b，根据下式(3)、(4)来计算副电源50的温度裕度As和升压电路40的温度裕度Ab。
As＝(Tsmax-Ts)/(Tsmax-T2s)  …(3)
Ab＝(Tbmax-Tb)/(Tbmax-T2b)  …(4)
在式(3)、(4)中，分母表示从设定通常温度到设定允许温度的温度幅度，分子表示从检测温度到设定允许温度的富余温度。因此，温度裕度As、Ab分别作为从检测温度到设定允许温度的富余温度相对于从设定通常温度到设定允许温度的温度幅度之比而被计算。在此情况下，在图4的电源控制例程中，代替步骤S34、S35、S36的处理，执行图13所示的步骤S64、S65、S66。
电源控制部62在步骤S65中判断从副电源50的温度裕度As减去升压电路40的温度裕度Ab而得的值(As-Ab)是否小于基准值K3。该基准值K3是预先设定的0以上的常数。当在该步骤S65中判断为“No”即As-Ab≥K3时，升压电路40的温度裕度Ab比副电源50的温度裕度As小，并且其温度裕度差大于等于基准值K3。因此，在此情况下，升压电路40的发热状态与副电源50的发热状态的平衡被破坏，升压电路40比副电源50接近于过热状态，即可以判断为处于升压发热过多状态。因此，电源控制部62进行上述的步骤S38的处理。
另外，电源控制部62当在步骤S65中判断为“是”时，在步骤S66中判断从升压电路40的温度裕度Ab减去副电源50的温度裕度As而得的值(Ab-As)是否小于基准值K4。该基准值K4是预先设定的0以上的常数。当在该步骤S66中判断为“否”即Ab-As≥K4时，副电源50的温度裕度As比升压电路40的温度裕度Ab小，并且其温度裕度差大于等于基准值K4。因此，在此情况下，升压电路40的发热状态与副电源50的发热状态的平衡被破坏，副电源50比升压电路40接近于过热状态，即可以判断为处于副电源发热过多状态。因此，电源控制部62进行上述的步骤S39的处理。
另外，电源控制部62当在步骤S65和步骤S66中判断为“是”时，处于恰当平衡状态，因此进行上述的步骤S37的处理。
另外，也可以代替上述(3)、(4)式而通过下面的(5)、(6)式来计算副电源50的温度富余指标值Xs和升压电路40的温度富余指标值Xb，根据该温度富余指标值Xs、Xb来检测副电源50的发热状态与升压电路40的发热状态的平衡。
Xs＝(Ts-T2s)/(Tsmax-T2s) …(5)
Xb＝(Tb-T2b)/(Tbmax-T2b) …(6)
在此情况下，温度裕度越小，温度富余指标值Xs、Xb越取大的值。因此，在上述的步骤S65的处理中，判断从温度富余指标值Xb减去温度富余指标值Xs而得的值(Xb-Xs)是否小于基准值K3即可。另外，在上述的步骤S66的处理中，判断从温度富余指标值Xs减去温度富余指标值Xb而得的值(Xs-Xb)是否小于基准值K4即可。
在以上说明的变形例中，当通过升压电路40和副电源50构成了温度幅度相差大的电源系统时，能够进一步恰当地判断其发热状态的水平。因此，能够进一步均匀地维持副电源50的发热状态与升压电路40的发热状态的平衡。
以上，对包括作为本发明的实施方式的电源装置的电动动力转向装置进行了说明，但是本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离本发明的目的的限度内进行各种变更。
例如，在本实施方式中，应用于电动动力转向装置的电源装置，但是电源装置的应用不限于电动动力转向装置，可以应用到各种装置。例如，作为车辆所搭载的装置，可以应用到电动控制式制动装置、电动控制式悬架装置、电动控制式稳定装置等各种装置。另外，作为向车轮施加转向力的转向装置，也可以应用到以下的线控式的转向装置：机械地分离转向盘和车轮转向轴，仅通过根据转向操作而动作的电动马达的力来对车轮进行转向。
另外，在本实施方式中，在电子控制装置60内设置有构成电源装置的一部分的电源控制部62以及构成电动动力转向装置的一部分的辅助控制部61，但是也可以通过各自的微型计算机来构成两个控制部61、62。
另外，在电源控制例程中使用的基准值(K1、K2)或者(K3、K4)是0以上的常数，但是如果两者为0，则会频繁地切换判定，因此可以设定为比0大一些的值。另外，基准值(K1、K2)或(K3、K4)也可以根据副电源温度Ts和升压电路温度Tb而可变。

Claims (9)

1.一种车辆的电源装置，包括：
主电源；
升压电路，对主电源的输出电压进行升压并向车辆的电动执行器供应电力；
副电源，与所述车辆的电动执行器并联地连接在所述升压电路上，通过所述升压电路进行充电，并使用储存的电力来辅助向所述车辆的电动执行器供应电力；
升压电路温度检测单元，检测所述升压电路的温度；
副电源温度检测单元，检测所述副电源的温度；
防止过热单元，基于所述检测出的升压电路的温度和副电源的温度来防止所述升压电路和所述副电源过热；
发热平衡检测单元，根据所述检测出的升压电路的温度和副电源的温度来检测所述升压电路的发热状态与所述副电源的发热状态之间的平衡；以及
电流控制单元，基于所述检测出的发热状态的平衡来控制所述升压电路的输出电流以及流经所述副电源的充放电电流。
2.如权利要求1所述的车辆的电源装置，其特征在于，
所述电流控制单元通过调整所述升压电路的输出电压来控制所述升压电路的输出电流以及流经所述副电源的充放电电流。
3.如权利要求1或2所述的车辆的电源装置，其特征在于，
所述发热平衡检测单元基于所述升压电路的温度裕度与所述副电源的温度裕度之间的大小关系，来检测所述升压电路的发热状态与所述副电源的发热状态之间的平衡，
所述发热平衡检测单元将从所述升压电路的设定允许温度减去由所述升压电路温度检测单元检测出的温度而得到的温度用作所述升压电路的温度裕度，将从所述副电源的设定允许温度减去由所述副电源温度检测单元检测出的温度而得到的温度用作所述副电源的温度裕度。
4.如权利要求1或2所述的车辆的电源装置，其特征在于，
所述发热平衡检测单元基于所述升压电路的温度裕度与所述副电源的温度裕度之间的大小关系，来检测所述升压电路的发热状态与所述副电源的发热状态之间的平衡，
所述发热平衡检测单元基于从所述升压电路的设定通常温度到所述升压电路的设定允许温度的温度幅度与由所述升压电路温度检测单元检测出的温度之间的关系、以及从所述副电源的设定通常温度到所述副电源的设定允许温度的温度幅度与由所述副电源温度检测单元检测出的温度之间的关系，来判断所述升压电路的温度裕度与所述副电源的温度裕度之间的大小关系。
5.如权利要求3所述的车辆的电源装置，其特征在于，
当所述检测出的发热状态的平衡超出预先设定的允许平衡范围、并且所述副电源的温度裕度比所述升压电路的温度裕度小时，所述电流控制单元抑制所述副电源的充电和放电这两者，当所述升压电路的温度裕度比所述副电源的温度裕度小时，所述电流控制单元抑制所述副电源的充电，并且促进所述副电源的放电。
6.如权利要求4所述的车辆的电源装置，其特征在于，
当所述检测出的发热状态的平衡超出预先设定的允许平衡范围、并且所述副电源的温度裕度比所述升压电路的温度裕度小时，所述电流控制单元抑制所述副电源的充电和放电这两者，当所述升压电路的温度裕度比所述副电源的温度裕度小时，所述电流控制单元抑制所述副电源的充电，并且促进所述副电源的放电。
7.如权利要求5或6所述的车辆的电源装置，其特征在于，
包括：执行器电流检测单元，检测所述电动执行器的驱动电流；以及升压电流检测单元，检测所述升压电路的输出电流；
当所述检测出的发热状态的平衡处于预先设定的允许平衡范围时，所述电流控制单元将所述升压电路的目标输出电流设定为第一电流，
当所述检测出的发热状态的平衡超出所述允许平衡范围、并且所述副电源的温度裕度比所述升压电路的温度裕度小时，如果所述电动执行器的驱动电流成为比所述第一电流大的第二电流与比所述第一电流小的第三电流之间的值，则所述电流控制单元将所述升压电路的目标输出电流设定为与所述驱动电流相同的电流值，如果所述驱动电流成为比所述第二电流大的值，则所述电流控制单元将所述升压电路的目标输出电流设定为所述第二电流，如果所述驱动电流成为比所述第三电流小的值，则所述电流控制单元将所述升压电路的目标输出电流设定为所述第三电流，
当所述检测出的发热状态的平衡超出所述允许平衡范围、并且所述升压电路的温度裕度比所述副电源的温度裕度小时，所述电流控制单元将所述升压电路的目标输出电流设定为比所述第一电流小的第四电流，
所述电流控制单元调整所述升压电路的输出电压，以使得所述检测出的升压电路的输出电流与所述设定的升压电路的目标输出电流相等。
8.如权利要求1或2所述的车辆的电源装置，其特征在于，
当所述升压电路和所述副电源中某一者的检测温度超过了防止过热开始温度时，随着检测温度变高，所述防止过热单元降低作为所述电动执行器的驱动电流的上限值的上限电流值。
9.如权利要求1或2所述的车辆的电源装置，其特征在于，
所述电动执行器是根据驾驶者的转向操作而向车轮施加转向力的电动马达。
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