CN107851536A - 车载电动机的继电器控制方法和控制装置 - Google Patents
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Abstract
为了在电源继电器的切断操作时减少电源继电器的固定触点处的结露的发生,而具备转向角主控制模块(8),该转向角主控制模块(8)在壳体(34)的内部具有经由母线(44)而与电源继电器(31)的固定触点(31c)连接的电动机驱动电路(32)以及经由母线(46)而与电动机驱动电路(32)连接的相继电器(33),电动机驱动电路(32)被设置为与相比于电源继电器(31)而言热导率高的散热部(45)接触。另外,在点火装置关闭后,使电源继电器(31)和相继电器(33)的开关仍保持接通状态,从而通过电源继电器(31)、电动机驱动电路(32)以及相继电器(33)来在规定时间内对转向角主电动机(13)维持用于保持旋转停止状态的电动机通电控制,在经过规定时间后,将电源继电器(31)的开关切换为断开。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备电动机控制模块的车载电动机的继电器控制方法和控制装置,电动机控制模块在壳体的内部具有经由母线进行了连接的电源继电器、电动机驱动电路以及相继电器。
背景技术
以往,在温度传感器检测出摄氏零度以下或规定的负温度以下的温度时,使供给到继电器线圈的平均驱动电流小于常温时的平均驱动电流。由此,已知一种在低温环境下防止由于继电器线圈发热而产生的水分蒸发的继电器控制装置(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2007-18927号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在现有装置中,执行了使供给到继电器线圈的平均驱动电流小于常温时的平均驱动电流的控制。因此,需要对继电器控制装置附加使电流变化的追加功能,导致成本增大。
并且,即使想要使供给到继电器线圈的平均驱动电流减小,继电器线圈中的线圈温度的下降量也是有限度的。另外,例如如果是极低温下的环境温度,则在将电源继电器关闭时,电源继电器的固定触点温度大幅地下降。因此,存在如下问题:有时电源继电器的固定触点周边温度(依赖于继电器线圈温度)与固定触点温度产生差,有可能导致在固定触点处产生结露。
本发明是着眼于上述问题而完成的,其目的在于提供一种在电源继电器的切断操作时减少电源继电器的固定触点处的结露的发生、并不会招致功能追加所致的成本增加的车载电动机的继电器控制方法和控制装置。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的,本发明具备电动机控制模块,该电动机控制模块在壳体的内部具有:电源继电器,其与电池连接;电动机驱动电路,其经由母线而与电源继电器的固定触点连接;以及相继电器,其经由母线而与电动机驱动电路连接。
电动机驱动电路被设置为与相比于电源继电器而言热导率高的散热部接触。
该车载电动机的继电器控制方法在电源继电器的切断操作后,使电源继电器和相继电器的开关仍保持接通状态,从而通过电源继电器、电动机驱动电路以及相继电器来在规定时间内对电动机维持用于保持旋转停止状态的电动机通电控制,在经过规定时间后,将电源继电器的开关切换为断开。
发明的效果
因此,在电源继电器的切断操作后,使电源继电器和相继电器的开关仍保持接通状态,从而通过电源继电器、电动机驱动电路以及相继电器来在规定时间内对电动机维持用于保持旋转停止状态的电动机通电控制。然后,在经过规定时间后,将电源继电器的开关切换为断开。
即,通过电动机通电控制,电动机驱动电路的温度以比线圈温度上升梯度高的梯度上升,由于经由母线的热传递而使电源继电器的固定触点的温度上升。因此,电源继电器的固定触点温度与固定触点周边温度(依赖于电源继电器的线圈温度)的关系在某个温度之前的温度上升区域中是固定触点温度<固定触点周边温度的关系,但是当进入超过某个温度的区域时,转变为固定触点温度>固定触点周边温度的关系。
然后,在从电动机通电控制开始起维持了规定时间之后,电源继电器的可动触点与固定触点被断开。此时,固定触点侧的温度由于经由母线向散热部的散热而下降,而且,与固定触点周边温度的下降梯度相比,固定触点温度的下降梯度较大。但是,在电源继电器的开关被切换为断开时,由于处于固定触点温度>固定触点周边温度的关系,能够将作为结露原因的固定触点周边温度与固定触点温度之间的温度差的发生抑制得较小。
其结果,在电源继电器的切断操作时,能够减少电源继电器的固定触点处的结露的发生,并不会招致功能追加所致的成本增加。
附图说明
图1是表示应用了实施例1的车载电动机的继电器控制方法和控制装置的线控转向系统的整体系统图。
图2是表示线控转向系统中的电动机和离合器控制系统的控制系统框图。
图3是表示对转向角主电动机进行驱动控制的转向角主控制模块的结构的截面图。
图4是表示由转向角主控制模块的CPU执行的实施例1中的继电器控制处理的流程的流程图。
图5是表示用于对实施结冰应对处理的固定触点温度条件进行说明的电源继电器温度曲线的电源继电器温度特性图。
图6是表示比较例中的继电器控制处理的流程的流程图。
图7是表示在比较例中在低温环境温度下的点火装置关闭(OFF)后从结露到结冰的问题产生机理的说明图。
图8是表示在比较例中点火装置开启(ON)状态下的电动机通电状态的作用说明图。
图9是表示在比较例中点火装置从开启变为关闭(ON→OFF)后的电源继电器和相继电器的开关断开(OFF)状态的作用说明图。
图10是表示在实施例1中点火装置从开启变为关闭后的电动机通电控制状态的作用说明图。
图11是表示在实施例1中电动机通电控制后的电源继电器的开关断开状态的作用说明图。
图12是表示在实施例1中电源继电器的开关断开后的相继电器的开关断开状态的作用说明图。
图13是表示在实施例1中在点火装置关闭后进行了电动机通电控制时的电源继电器温度曲线的电源继电器温度特性图。
图14是表示在实施例1中在点火装置关闭后设为电动机通电控制→电源继电器的开关断开→相继电器的开关断开时的固定触点周边温度、固定触点温度以及环境温度的关系的时序图。
具体实施方式
以下,根据附图所示的实施例1说明用于实现本发明的车载电动机的继电器控制方法和控制装置的最佳的方式。
实施例1
首先,对结构进行说明。
实施例1中的车载电动机的继电器控制方法和控制装置应用于搭载有将方向盘的转动变换为电信号并传递至左右前轮的线控转向系统的车辆。以下,将实施例1的车载电动机的继电器控制方法和控制装置的结构分为“整体系统结构”、“电动机和离合器控制系统结构”、“控制模块的详细结构”、“继电器控制处理结构”进行说明。
[整体系统结构]
图1表示应用了实施例1的车载电动机的继电器控制方法和控制装置的线控转向系统。以下,根据图1对整体系统结构进行说明。
如图1所示,线控转向系统具备方向盘1、转向力致动器2、转向离合器3、转向角致动器4、左前轮5以及右前轮6。而且,作为控制系统,具备转向力控制模块7、转向角主控制模块8以及转向角副控制模块9。
所述转向力致动器2具有三相交流的转向力电动机10,该三相交流的转向力电动机10针对向方向盘1施加的转向操作力来通过来自转向力控制模块7的驱动电流产生与来自路面的反力相当的扭矩。
所述转向离合器3是电磁离合器结构,当从转向力控制模块7被通电时,使离合器释放,上下的转向轴11、12被分开。此外,在系统保护模式时、系统异常时,来自转向力控制模块7的通电被切断而离合器接合,使上下的转向轴11、12机械连结。
所述转向角致动器4是在转向离合器3释放时能够使左右前轮5、6转向的致动器,具有转向角主电动机13、转向角副电动机14、转向齿轮机构15。转向角主电动机13是三相交流电动机,通过来自转向角主控制模块8的驱动电流来产生转轮扭矩。转向角副电动机14是三相交流电动机,通过来自转向角副控制模块9的驱动电流来产生转轮扭矩。转向齿轮机构15将小齿轮扭矩变换为齿条轴力,使转向节臂旋转,从而改变左前轮5和右前轮6的轮胎的朝向。
如图1所示,所述转向力控制模块7被配置在前围板16的内侧即车厢内。另一方面,如图1所示,转向角主控制模块8和转向角副控制模块9被配置在前围板16的外侧且暴露于大气中的车厢外。而且,如图1所示,转向力控制模块7、转向角主控制模块8以及转向角副控制模块9以能够经由FlexRay通信线17相互交换信息的方式连接。
[电动机和离合器控制系统结构]
图2表示线控转向系统中的电动机和离合器控制系统。以下,根据图2,对电动机和离合器控制系统结构进行说明。
所述转向力控制模块7进行转向力电动机10的驱动控制和转向离合器3的释放、接合控制,如图2所示具有CPU 71以及输入和输出接口72。向该转向力控制模块7输入来自点火装置开关18的开关信号、来自执行电动机(Force Motor)角度传感器19和执行电动机温度传感器20的传感器信号。另外,还经由CAN通信线21向该转向力控制模块7输入大气温度传感器信号、转角传感器信号、车速信号、横摆率信号等信息。并且,从电池22向该转向力控制模块7供给电池电源。
在该转向力控制模块7中,在线控转向控制时(=SBW控制时)基于转角传感器信号、车速信号、横摆率信号以及转角速度信号运算转向指令转角,并发送到转向角主控制模块8(转向指令转角运算功能)。并且,基于转角传感器信号、转向角电动机角度、转向电动机电流以及车速信号运算与轮胎反力相当的转轮反力,并驱动转向力电动机10(转轮反力控制功能)。
所述转向角主控制模块8进行转向角主电动机13的驱动控制,如图2所示具有CPU81以及输入和输出接口82。向该转向角主控制模块8输入来自转向扭矩传感器23、主电动机角度传感器24以及电动机驱动电路温度传感器25(热敏电阻)的传感器信号。并且,从电池22向该转向角主控制模块8供给电池电源。
在该转向角主控制模块8中,在SBW控制时,利用基于转向指令转角和主电动机角度运算出的伺服指令电流来驱动转向角主电动机13,将与辅助相应量的指令电流输送到转向角副控制模块9。
所述转向角副控制模块9进行转向角副电动机14的驱动控制,如图2所示具有CPU91以及输入和输出接口92。向该转向角副控制模块9输入来自副电动机角度传感器26和电动机驱动电路温度传感器27(热敏电阻)的传感器信号。并且,从电池22向该转向角副控制模块9供给电池电源。
在该转向角副控制模块9中,在SBW控制时,利用从转向角主控制模块8输送来的伺服指令电流驱动转向角副电动机14来进行辅助动作(转角伺服控制功能)。
[控制模块的详细结构]
图3表示对转向角主电动机13进行驱动控制的转向角主控制模块8的结构。以下,根据图3说明转向角主控制模块8(相当于电动机控制模块)的详细结构。此外,省略图示和说明,转向角副控制模块9(相当于电动机控制模块)也是与转向角主控制模块8相同的结构。
如图3所示,所述转向角主控制模块8具备CPU 81以及输入和输出接口82。而且,输入和输出接口82具有电源继电器31、电动机驱动电路32以及相继电器33。
所述CPU 81进行电源继电器31、电动机驱动电路32以及相继电器33的动作控制,配置在由铝合金材料形成的壳体34的内部,设置于将内部空间划分为两个空间35、36的基板37。即,CPU 81配置于壳体34的空间35。
所述电源继电器31配置于壳体34的空间36,经由电池连接器38、母线39、共模线圈40、母线41、常模线圈42、母线43而与电池22(车载的辅机电池)连接。该电源继电器31具有继电器线圈31a、可动触点31b以及固定触点31c,可动触点31b与母线43连接,固定触点31c与母线44连接。
所述电动机驱动电路32经由母线44而与电源继电器31的固定触点31c连接,被设置为与相比于电源继电器31而言热导率高的散热部45(铝基板Assy)接触。作为该散热部45,例如通过增加由铝构成的壳体34的一部分的厚度而具有足够的热容量来构成。该电动机驱动电路32通过由FET等形成的开关电路来构成。另外,在散热部45设置由热敏电阻形成的电动机驱动电路温度传感器25。
所述相继电器33经由母线46而与电动机驱动电路32连接。该相继电器33具有继电器线圈33a、可动触点33b以及固定触点33c,可动触点33b与母线46连接,固定触点33c经由母线47和电动机连接器48而与转向角主电动机13连接。此外,作为相继电器33,在图3中记载了一个继电器,但是能够与转向角主电动机13的U相、V相、W相中的两个相(例如,U相和V相)对应地设置两个相继电器33。
[继电器控制处理结构]
图4表示由转向角主控制模块8的CPU 81(相当于控制部)执行的实施例1中的继电器控制处理的流程。以下,关于表示继电器控制处理结构的图4的各步骤进行说明。此外,虽然省略图示和说明,但是在转向角副控制模块9的CPU 91(相当于控制部)中也执行同样的继电器控制处理。
在步骤S1中,当进行点火装置开启操作时,进行对需要检查事项进行诊断的系统的初期诊断,在初期诊断后启动系统,进入步骤S2。
在步骤S2中,继步骤S1中的系统启动后的发动机运转(ENG ON)之后,进行线控转向控制(SBW控制)直到进行点火装置关闭操作为止,并进入步骤S3。
在该SBW控制中,转向力控制模块7发挥转向指令转角运算功能、转轮反力控制功能,转向角主控制模块8和转向角副控制模块9发挥转角伺服控制功能。
在步骤S3中,继步骤S2中的从SBW控制中进行点火装置关闭操作之后,使SBW控制停止,并进入步骤S4。
在步骤S4中,继步骤S3中的SBW控制的停止、或者步骤S9中的处理未完成的判断之后,判断是否再次进行了点火装置开启操作。在是(YES)(有点火装置再次开启)的情况下进入步骤S5,在否(NO)(无点火装置再次开启)的情况下进入步骤S6。
在步骤S5中,继步骤S4中的有点火装置再次开启的判断之后,再次启动系统,并进入步骤S1(初期诊断)。
在步骤S6中,继步骤S4中的无点火装置再次开启的判断之后,判断结冰应对处理的实施条件是否成立。在是(实施条件成立)的情况下进入步骤S9,在否(实施条件不成立)的情况下进入步骤S7。
其中,结冰应对处理的实施条件是
·环境温度为-5℃以下(环境温度是从大气温度传感器信息中获得的)、
·行驶十分钟以上(在点火装置开启中对车速产生的时间进行计数)、
·固定触点估计温度为环境温度+25℃以下。
而且,在上述三个条件都成立时判断为结冰应对处理的实施条件成立,当上述三个条件中的一个条件也不成立时,判断为结冰应对处理的实施条件不成立。
其中,给出“环境温度为-5℃以下”这样的环境温度条件是由于处于结露出的水分结冰的环境温度区域。
给出“行驶十分钟以上”这样的行驶条件是由于不会形成需要结冰应对处理的电源继电器31的温度上升。
给出“固定触点估计温度为环境温度+25℃以下”这样的固定触点温度条件是由于电源继电器31的固定触点温度高于电源继电器31的内部温度(=固定触点周边温度)而不需要结冰应对处理。
即,如图5所示,在从时刻t1到时刻t2为止的仅电源继电器31的开关接通(ON)(无电动机通电)的区间,温度上升缓慢,最高温度(例如,+17℃)也已确定(电源继电器固定触点温度<电源继电器内部温度)。与此相对地,在从时刻t2到时刻t3为止的电源继电器31的开关接通中的电动机通电区间,温度上升急剧,从中途切换为电源继电器固定触点温度>电源继电器内部温度。该切换的温度在从电动机通电开始起上升到+8℃的附近,设为+25℃(=17℃+8℃)。
此外,“固定触点估计温度”是指电源继电器31的开关接通中的固定触点31c的估计温度,根据来自电动机驱动电路温度传感器25的温度信息进行估计。
在步骤S7中,继步骤S6中的结冰应对处理的实施条件不成立的判断之后,实施使电源继电器31的开关断开并且使相继电器33的开关断开的结束处理,并进入步骤S9。
在步骤S8中,继步骤S6中的结冰应对处理的实施条件成立的判断之后,实施结冰应对处理(步骤S81~步骤S85),并进入步骤S9。
在步骤S9中,继步骤S7中的结束处理、或者步骤S8中的结冰应对处理的实施之后,判断结束处理、或者结冰应对处理是否完成。在是(处理完成)的情况下,进入关机,在否(处理未完成)的情况下返回到步骤S4。
关于步骤S8中的结冰应对处理,详细地进行说明。在步骤S81中,继判断为步骤S6中的结冰应对处理的实施条件成立之后,使电源继电器31的开关和相继电器33的开关都仍为接通状态并维持第一规定时间,并进入步骤S82。
在此,“第一规定时间”是在通过电动机通电控制提高了电源继电器31的固定触点温度时根据固定触点温度超过固定触点周边温度(=电源继电器内部温度)的时间来决定的,例如被赋予为30秒~1分钟左右的时间。
在步骤S82中,继步骤S81中的继电器开启维持之后,根据向电动机驱动电路32的指令,来对转向角主电动机13进行用于保持旋转停止状态的电动机通电控制直到经过第一规定时间为止,并进入步骤S83。
在此,在“电动机通电控制”中,不是提供对转向角主电动机13进行旋转驱动时的正弦波电流,而是提供在电动机停止状态下输出电动机扭矩的电流值不变的直线电流。
在步骤S83中,继步骤S82中的电动机通电之后,当从电动机通电控制开始起经过第一规定时间时,将电源继电器31的开关从接通切换为断开,保持相继电器33的开关为接通状态而进入步骤S84。
在步骤S84中,继步骤S83中的电源继电器关闭之后,待机直到从将电源继电器31的开关切换为断开起经过比第一规定时间长的第二规定时间为止,并进入步骤S85。
在此,“第二规定时间”是指相继电器33的触点部温度由于主要自散热部45散热而下降并与环境温度之间的温度偏离幅度变为规定以下为止的待机时间,例如被设定为500sec左右。
在步骤S85中,继步骤S84中的第二规定时间经过为止的待机,之后将相继电器33的开关从接通切换为断开。此外,当处理进行到步骤S85为止时,在步骤S9中判断为结冰应对处理已完成。
接着,对作用进行说明。
将实施例1的车载电动机的继电器控制方法和控制装置的作用分为“继电器控制处理作用”、“比较例中的继电器控制作用”、“实施例1中的继电器控制作用”、“继电器控制的特征作用”进行说明。
[继电器控制处理作用]
以下,根据图4的流程图说明继电器控制处理作用。
当进行点火装置开启操作时,在步骤S1中,进行系统的初期诊断,在初期诊断后启动系统。当在系统启动后进行发动机运转(ENG ON)时,进入步骤S2,在步骤S2中,执行SBW控制直到进行点火装置关闭操作为止。之后,当进行点火装置关闭操作时,进入步骤S3→步骤S4,在步骤S3中,使SBW控制停止,在步骤S4中,判断是否再次进行了点火装置开启操作。当再次进行了点火装置开启操作时,进入步骤S5,在步骤S5中,再次启动系统,进入步骤S1的初期诊断。
然后,当在点火装置关闭操作后没有再次进行点火装置开启操作时,进入步骤S6,在步骤S6中,判断结冰应对处理的实施条件是否成立。当在步骤S6中判断为结冰应对处理的实施条件不成立时,从步骤S6进入步骤S7→步骤S9。在步骤S7中,进行使电源继电器31的开关为断开并且使相继电器33的开关为断开的结束处理。在步骤S9中,判断结束处理是否完成,在结束处理未完成的情况下返回到步骤S4,判断是否再次进行了点火装置开启操作。在再次进行了点火装置开启操作的情况下,从步骤S4进入步骤S5,在步骤S5中,再次启动系统,进入步骤S1的初期诊断。
另一方面,当在步骤S6中结冰应对处理的实施条件成立时,从步骤S6进入步骤S8→步骤S9,在步骤S8中,按照下述的过程实施结冰应对处理。在步骤S81中,使电源继电器31的开关和相继电器33的开关都仍为接通状态并维持第一规定时间。在步骤S82中,根据向电动机驱动电路32的指令,对转向角主电动机13进行用于保持旋转停止状态的电动机通电控制直到经过第一规定时间为止。在步骤S83中,当从电动机通电控制开始起经过第一规定时间时,电源继电器31的开关从接通被切换为断开。此外,使相继电器33的开关仍保持接通状态。在步骤S84中,待机直到从将电源继电器31的开关切换为断开起经过第二规定时间(>第一规定时间)为止。在步骤S85中,当经过第二规定时间时,相继电器33的开关从接通被切换为断开。此外,在步骤S8中的结冰应对处理未完成的情况下,从步骤S9返回到步骤S4,判断是否再次进行了点火装置开启操作。例如,在结冰应对处理的实施过程中进行了点火装置再次开启操作的情况下,使结冰应对处理停止,从步骤S4进入步骤S5,在步骤S5中,再次启动系统,并进入步骤S1的初期诊断。
[比较例中的继电器控制作用]
首先,比较例设为,在继电器控制中,如图6的流程图所示,当进行点火装置关闭操作时,只要不进行点火装置再次开启操作,则进行使电源继电器的开关断开并且使相继电器的开关断开的结束处理并关机。
根据图7~图9说明在上述比较例中在低温环境温度下的点火装置关闭后从结露到结冰的问题产生机理。
此外,在图7中,时刻t1是点火装置开启时刻。时刻t2是点火装置关闭时刻。时刻t3是结露出的水分的结冰开始时刻。时刻t4是系统整体收敛为大气温度的时刻。
首先,在从时刻t1到时刻t2的SBW控制区间,如图8所示那样是电源继电器和相继电器的开关均为接通从而基于转轮电流的电动机通电状态,电源继电器的固定触点温度和固定触点周边温度随着时间的经过而上升。
接着,在从时刻t2到时刻t3的点火装置关闭后的区间,如图9所示那样使电源继电器和相继电器的开关均为断开。当着眼于此时的电源继电器时,包含可动触点在内的固定触点周边温度由于线圈热量的影响而根据平缓的梯度下降。另一方面,电源继电器的固定触点经由热传递容量高的母线而与散热部连接,因此固定触点温度根据急剧的梯度下降。因此,成为固定触点温度<固定触点周边温度(=继电器内部温度)的关系,存在温度差,从而在电源继电器的固定触点上结露。
接着,在从时刻t3到时刻t4的温度下降区间,在电源继电器的触点中的成为支承面的固定触点上结露出的水分由于环境温度(=大气温度)的影响而开始冻结,在电源继电器的固定触点上形成结冰膜。
这样,如果是在电源继电器的固定触点上仍形成有结冰膜的状态,则在接下来进行了点火装置开启操作时,有可能由于使电源继电器为开关接通状态而阻碍电动机通电。
[实施例1中的继电器控制作用]
相对于上述比较例,在继电器控制中在点火装置关闭后的结束处理时追加了结冰应对逻辑的例子是实施例1。以下,根据图10~图14说明在低温环境温度下的点火装置关闭后实现防止结露和防止结冰的实施例1中的继电器控制作用。
当在点火装置关闭后,根据结冰应对处理的实施条件成立而开始结冰应对处理时,如图10所示那样,使电源继电器31的开关和相继电器33的开关都仍为接通状态并维持第一规定时间。除此之外,还根据向电动机驱动电路32的指令,对转向角主电动机13进行用于保持旋转停止状态的电动机通电控制直到经过第一规定时间为止。
即,当进行电动机通电时,如图13所示,在从时刻T1到时刻T2的电动机通电开始区间,处于电源继电器内部温度>电源继电器固定触点温度的关系。与此相对地,当变为从时刻T2到电动机通电停止时刻T3的区间时,两个温度的关系反转,而成为电源继电器固定触点温度>电源继电器内部温度,从而在电动机通电停止时刻T3时出现温度差ΔT。其理由在于,在电动机通电时,从电动机驱动电路32经由母线44向固定触点31c供给的热量大于电源继电器31的线圈热量,从而两个温度的温度上升梯度不同。
因此,如图14所示,当从点火装置关闭时刻t1起进行电动机通电直到经过第一规定时间的时刻t2为止时,在时刻t2,成为固定触点温度>固定触点周边温度的关系。
接着,当从电动机通电控制开始起经过第一规定时间时,如图11所示,使相继电器33的开关仍保持接通状态,并能够仅将电源继电器31的开关从接通切换为断开。然后,待机直到从将电源继电器31的开关切换为断开起经过第二规定时间(>第一规定时间)为止。
即,当仅将电源继电器31的开关从接通切换为断开时,固定触点周边的温度开始下降,由于从电源继电器31的固定触点31c经由母线44和散热部45的散热,而固定触点31c的温度开始下降。但是,在时刻t2,处于固定触点温度>固定触点周边温度的关系。因此,如图14的时刻t2~时刻t3的区间中的两个温度的温度特性所示,即使固定触点31c的温度下降梯度大于固定触点周边的温度下降梯度,也能够将固定触点温度与固定触点周边温度的温差抑制得较小。由此,能够抑制由于电源继电器31处的温差而发生结露。
接着,当从将电源继电器31的开关切换为断开起经过第二规定时间时,如图12所示那样将相继电器33的开关从接通切换为断开。
例如,设为与将电源继电器31的开关切换为断开同时地将相继电器33的开关切换为断开。在该情况下,相继电器33的可动触点33b由于从电动机驱动电路32经由母线46而处于高温状态,与此相对地,相继电器33的固定触点33c经由母线47受到低温的大气影响,而温度急剧下降,从而相继电器33的可动触点33b与固定触点33c产生温度差而有可能形成结露。
对于此,通过从将电源继电器31的开关切换为断开起直到经过第二规定时间为止使相继电器33的开关仍维持接通状态,能够由于从相继电器33的可动触点33b经由母线46和散热部45的散热而使可动触点33b的温度下降。也就是说,如图14所示,在时刻t3,能够使相继电器33的可动触点33b的温度下降至电动机通电开始时(时刻t1)的温度水平。由此,也能够抑制由于相继电器33处的温差而发生结露。
而且,在实施例1中,如从图4与图6的对比显而易见的那样,在点火装置关闭后的结束处理时追加了结冰应对逻辑。因此,不对启动、SBW控制产生影响。另外,在结冰应对处理的实施过程中进行了点火装置再次开启操作的情况下,使结冰应对处理停止,确保系统的再次启动。并且,还能够嵌入如下的逻辑:在结冰应对处理实施过程中检测到故障(fail)的情况下,使处理停止并关机,在下一次启动时检测故障。
[继电器控制的特征作用]
在实施例1中,在点火装置关闭操作后,使电源继电器31和相继电器33的开关仍保持接通状态,从而通过电源继电器31、电动机驱动电路32以及相继电器33来在规定时间内对转向角主电动机13维持用于保持旋转停止状态的电动机通电控制,在经过规定时间后,将电源继电器31的开关切换为断开。
即,通过电动机通电控制,电动机驱动电路32的温度以比线圈温度上升梯度高的梯度上升,由于经由母线44的热传递而电源继电器31的固定触点31c的温度上升。因此,电源继电器31的固定触点温度与固定触点周边温度(依赖于电源继电器31的线圈温度)的关系在某个温度之前的温度上升区域中是固定触点温度<固定触点周边温度的关系,但是当进入超过某个温度的区域时转变为固定触点温度>固定触点周边温度的关系。
然后,当从电动机通电控制的开始起经过第一规定时间时,电源继电器31的可动触点31b与固定触点31c被断开。此时,固定触点31c侧的温度由于经由母线44向散热部45的散热而下降,而且与固定触点周边温度的下降梯度相比,固定触点温度的下降梯度较大。但是,在电源继电器31的开关被切换为断开时,处于固定触点温度>固定触点周边温度的关系,从而能够将作为结露原因的固定触点周边温度与固定触点温度之间的温度差的产生抑制得小。
其结果,在电源继电器31的切断操作时,能够减少电源继电器31的固定触点31c处的结露的发生,并不会招致功能追加所致的成本增加。
在实施例1中,当从电动机通电控制开始起经过第一规定时间时,将电源继电器31的开关切换为断开。然后,待机直到从将电源继电器31的开关切换为断开起经过比第一规定时间长的第二规定时间为止,当经过第二规定时间时,将相继电器33的开关切换为断开。
例如,当在电动机通电控制后与电源继电器31同时地也将相继电器33断开时,与相继电器33的内部的温度相比,相继电器33的固定触点33c的温度有变低的倾向,从而在相继电器33的固定触点处有可能形成结露。
对于此,通过在短暂的期间内使相继电器33的可动触点33b与固定触点33c仍保持接触状态,从而不产生相继电器33的线圈温度与相继电器33的固定触点33c的温度差,能够降低发生结露的可能性。
在实施例1中,在电源继电器31的切断操作后,估计电源继电器31的固定触点温度,在固定触点估计温度为对环境温度加上规定温度所得到的温度以下这样的固定触点温度条件成立时,进行电动机通电控制。
即,当固定触点估计温度超过对环境温度加上规定温度所得到的温度时,由于电源继电器31的固定触点31c的温度高,因此与电源继电器31的内部温度的差小,从而在固定触点31c的上表面处发生结露的可能性低。也就是说,在固定触点温度条件不成立时,不需要执行电动机通电控制。
因而,不会不必要地使用电池22,仅限于在需要控制时执行用于防止在电源继电器31处结露的电动机通电控制。
在实施例1中,在电源继电器31的切断操作后,在环境温度为结冰温度以下这样的环境温度条件成立时,进行电动机通电控制。
即,在环境温度为结冰温度以下时,存在如果在电源继电器31的固定触点31c的上表面处发生结露则结露出的水分冻结形成结冰膜的情况。
因而,在环境温度为结冰温度以下这样的环境温度条件成立时,通过进行电动机通电控制,能够防止电源继电器31的触点部处的结冰。
接着,对效果进行说明。
在实施例1的车载电动机的继电器控制方法和控制装置中,能够获得下述列举的效果。
(1)一种车载电动机的继电器控制方法,该车载电动机具备电动机控制模块(转向角主控制模块8),该电动机控制模块(转向角主控制模块8)在壳体34的内部具有:电源继电器31,其与电池22连接;电动机驱动电路32,其经由母线44而与电源继电器31的固定触点31c连接;以及相继电器33,其经由母线46而与电动机驱动电路32连接,
电动机驱动电路32被设置为与相比于电源继电器31而言热导率高的散热部45接触,
在所述车载电动机的继电器控制方法中,
在电源继电器31的切断操作后(点火装置关闭后),使电源继电器31和相继电器33的开关仍保持接通状态,从而通过电源继电器31、电动机驱动电路32以及相继电器33来在规定时间内对电动机(转向角主电动机13)维持用于保持旋转停止状态的电动机通电控制,在经过规定时间后,将电源继电器31的开关切换为断开。
因此,能够提供一种在电源继电器31的切断操作时减少电源继电器31的固定触点31c处的结露的发生、并不会招致功能追加所致的成本增加的继电器控制方法。
(2)当从电动机通电控制开始起经过第一规定时间时,将电源继电器31的开关切换为断开,
在从将电源继电器31的开关切换为断开起经过比第一规定时间长的第二规定时间之前待机,当经过第二规定时间时,将相继电器33的开关切换为断开。
因此,除了(1)的效果以外,还能够在电源继电器31的切断操作时减少相继电器33的固定触点33c处的结露的发生。
(3)在电源继电器31的切断操作后,估计电源继电器31的固定触点温度,在固定触点估计温度为对环境温度加上规定温度所得到的温度以下这样的固定触点温度条件成立时,进行电动机通电控制。
因此,除了(1)或(2)的效果以外,还能够执行抑制来自电池22的电力消耗量并防止电源继电器31处的结露的电动机通电控制。
(4)在电源继电器31的切断操作后,在环境温度为结冰温度以下这样的环境温度条件成立时,进行电动机通电控制。
因此,除了(1)~(3)的效果以外,还能够减少在电源继电器31的固定触点31c处结露出的水分冻结的结冰的发生。
(5)一种车载电动机的继电器控制装置,该车载电动机具备电动机控制模块(转向角主控制模块8),该电动机控制模块(转向角主控制模块8)在壳体34的内部具有:电源继电器31,其与电池22连接;电动机驱动电路32,其经由母线44而与电源继电器31的固定触点31c连接;以及相继电器33,其经由母线46而与电动机驱动电路32连接,
电动机驱动电路32被设置为与相比于电源继电器31而言热导率高的散热部45接触,
在所述车载电动机的继电器控制方法中,
电动机控制模块(转向角主控制模块8)的控制部(CPU 81)进行如下处理:
在电源继电器31的切断操作后(点火装置关闭后),使电源继电器31和相继电器33的开关仍保持接通状态,从而通过电源继电器31、电动机驱动电路32以及相继电器33来在规定时间内对电动机(转向角主电动机13)维持用于保持旋转停止状态的电动机通电控制,在经过规定时间后,将电源继电器31的开关切换为断开。
因此,能够提供一种在电源继电器31的切断操作时减少电源继电器31的固定触点31c处的结露的发生而不会招致功能追加所致的成本增加的继电器控制装置。
以上,基于实施例1说明了本发明的车载电动机的继电器控制方法和控制装置,但是具体的结构不限于该实施例1,只要不脱离权利要求书的各权利要求所涉及的发明的要旨,则容许进行设计的变更、追加等。
在实施例1中,示出了基于使用预先决定的第一规定时间和第二规定时间的计时管理进行的结冰应对处理的例子。但是,也可以设为基于监视环境温度和继电器温度并通过温度判定来获得相当于第一规定时间和第二规定时间的电源继电器关闭定时和相继电器关闭定时的温度管理进行的结冰应对处理的例子。在是基于温度管理的结冰应对处理的情况下,根据环境温度等而第一规定时间和第二规定时间改变。
在实施例1中,作为结冰应对处理的实施条件,示出了赋予环境温度为-5℃以下、行驶10分钟以上、固定触点估计温度为环境温度+25℃以下这三个条件的例子。但是,作为结冰应对处理的实施条件,也可以是不赋予条件而必须实施结冰应对处理的例子。另外,也可以是赋予三个条件中的一个条件的例子,还可以是以将任意两个条件组合的方式赋予条件的例子。
在实施例1中,示出了将本发明的车载电动机的继电器控制方法和控制装置应用于线控转向系统的转向角主电动机13和转向角副电动机14的例子。但是,本发明的车载电动机的继电器控制方法和控制装置例如能够应用于如动力转向系统的辅助电动机、制动系统的电动增压器用电动机、电动车辆的行驶用电动机等那样的各种车载电动机。总之,只要是在电动机控制模块中具有电源继电器、电动机驱动电路以及相继电器的车载电动机,就能够应用。
Claims (5)
1.一种车载电动机的继电器控制方法,该车载电动机具备电动机控制模块,该电动机控制模块在壳体的内部具有:电源继电器,其与电池连接;电动机驱动电路,其经由母线而与所述电源继电器的固定触点连接;以及相继电器,其经由母线而与所述电动机驱动电路连接,
所述电动机驱动电路被设置为与相比于所述电源继电器而言热导率高的散热部接触,
所述车载电动机的继电器控制方法的特征在于,
在所述电源继电器的切断操作后,使所述电源继电器和所述相继电器的开关仍保持接通状态,从而通过所述电源继电器、所述电动机驱动电路以及所述相继电器来在规定时间内对电动机维持用于保持旋转停止状态的电动机通电控制,在经过规定时间后,将所述电源继电器的开关切换为断开。
2.根据权利要求1所述的车载电动机的继电器控制方法,其特征在于,
当从所述电动机通电控制开始起经过第一规定时间时,将所述电源继电器的开关切换为断开,
在从将所述电源继电器的开关切换为断开起经过比所述第一规定时间长的第二规定时间之前待机,当经过所述第二规定时间时,将所述相继电器的开关切换为断开。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的车载电动机的继电器控制方法,其特征在于,
在所述电源继电器的切断操作后,估计所述电源继电器的固定触点温度,在固定触点估计温度为对环境温度加上规定温度所得到的温度以下这样的固定触点温度条件成立时,进行所述电动机通电控制。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的车载电动机的继电器控制方法,其特征在于,
在所述电源继电器的切断操作后,在环境温度为结冰温度以下这样的环境温度条件成立时,进行所述电动机通电控制。
5.一种车载电动机的继电器控制装置,该车载电动机具备电动机控制模块,该电动机控制模块在壳体的内部具有:电源继电器,其与电池连接;电动机驱动电路,其经由母线而与所述电源继电器的固定触点连接;以及相继电器,其经由所母线而与述电动机驱动电路连接,
所述电动机驱动电路被设置为与相比于所述电源继电器而言热导率高的散热部接触,
所述车载电动机的继电器控制装置的特征在于,
所述电动机控制模块的控制部进行如下处理:
在所述电源继电器的切断操作后,使所述电源继电器和所述相继电器的开关仍保持接通状态,从而通过所述电源继电器、所述电动机驱动电路以及所述相继电器来在规定时间内对所述电动机维持用于保持旋转停止状态的电动机通电控制,在经过规定时间后,将所述电源继电器的开关切换为断开。
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