JP2005261180A - Controller for in-vehicle motor - Google Patents

Controller for in-vehicle motor Download PDF

Info

Publication number
JP2005261180A
JP2005261180A JP2004253360A JP2004253360A JP2005261180A JP 2005261180 A JP2005261180 A JP 2005261180A JP 2004253360 A JP2004253360 A JP 2004253360A JP 2004253360 A JP2004253360 A JP 2004253360A JP 2005261180 A JP2005261180 A JP 2005261180A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
vehicle
voltage
steering
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2004253360A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shin Kumagai
紳 熊谷
Atsushi Horikoshi
敦 堀越
Shigeru Endo
茂 遠藤
Kazunobu Nagai
一信 永井
Masahiro Kuroda
昌寛 黒田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Toshiba Corp
Original Assignee
NSK Ltd
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd, Toshiba Corp filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2004253360A priority Critical patent/JP2005261180A/en
Publication of JP2005261180A publication Critical patent/JP2005261180A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for an in-vehicle motor with less loss which can secure high responsiveness, even when the necessary motor output is drastically increased, in a state, such as during emergency avoidance and during emergency braking. <P>SOLUTION: The controller for an in-vehicle motor is composed so that the in-vehicle motor 3 is driven by a motor control means to which power is supplied from a battery 1. The controller is provided with a high-voltage supply part 4, which has a step-up circuit 21 for stepping up the power of the battery 1, a charging circuit 22 for charging the power stepped up by the step-up circuit 21, and a charge power supply control means for controlling the charging of the charging circuit and also for controlling as to whether to supply the charging power to the motor control means. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両に搭載したバッテリの電力で駆動される車載用電動機の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an in-vehicle electric motor driven by electric power of a battery mounted on a vehicle.

この種の車載用電動機の制御装置としては、その代表例として電動パワーステアリング装置が知られている。この電動パワーステアリング装置は、図23に示すように、ステアリングホイールに入力される操舵トルクを操舵トルクセンサ100で検出した操舵トルクをバッテリ101から電力が供給された電動機制御装置102に供給することにより、この電動機制御装置102でステアリング系に対して操舵補助トルクを発生する電動機103を駆動するようにしている。ここで、電動機103の回転角がレゾルバで検出されて電動機制御装置102にフィードバックされる。   As a representative example of this type of on-vehicle motor control device, an electric power steering device is known. As shown in FIG. 23, the electric power steering apparatus supplies the steering torque detected by the steering torque sensor 100 to the electric motor control apparatus 102 supplied with electric power from the battery 101. The motor controller 102 drives the motor 103 that generates a steering assist torque for the steering system. Here, the rotation angle of the electric motor 103 is detected by a resolver and fed back to the electric motor control device 102.

この従来例では、電動機制御装置102によって操舵トルクに応じた操舵補助トルクを発生するように電動機に供給するアシスト電流を制御して、適正な操舵補助力を発生するようにしているが、通常直流12Vのバッテリ101を適用する関係で、電動機の仕様も直流12Vとなるため、この電動機に大電流を流して大きなトルクを得るようにしており、配線損失が大きくなり、これにより電動機出力が制限され、操舵補助力が不足する場合があるという未解決の課題がある。特に、電動機が高い回転速度で駆動される際に、電動機で発生する逆起電圧が大きくなるので、電動機に流れる電流が抑制され、操舵補助力が不足する場合が生じるという未解決の課題がある。   In this conventional example, the assist current supplied to the motor is controlled by the motor control device 102 so as to generate a steering assist torque corresponding to the steering torque so as to generate an appropriate steering assist force. Since the 12V battery 101 is applied, the motor specification is also 12V DC. Therefore, a large current is passed through the motor to obtain a large torque, resulting in a large wiring loss, which limits the motor output. There is an unsolved problem that the steering assist force may be insufficient. In particular, when the electric motor is driven at a high rotational speed, the back electromotive voltage generated in the electric motor increases, so that there is an unsolved problem that the current flowing through the electric motor is suppressed and the steering assist force may be insufficient. .

この未解決の課題を解決するために、操舵トルクセンサで検出した操舵トルク及び車速センサで検出した車速検出値に基づいてモータに供給する目標電流値Itを算出し、目標電流値Itと電流検出値Isとの偏差を算出してフィードバック制御のための指令値Vを生成し、指令値Vに基づいて算出デューティ比Dcを算出し、算出デューティ比Dcが100%等の閾値D0を超える場合、リアクトル、直列に接続されたスイッチング素子を構成するHi−MOS、リアクトル及びHi−MOSとの接続点と接地との間に接続されたスイッチング素子を構成するLo−MOS及びHi−MOSの出力側と接地との間に接続された平滑用コンデンサを有する昇圧チョッパで構成される昇圧回路を起動して出力デューティ比Dpを算出し、閾値D0以下の場合、昇圧回路を停止して、算出デューティ比Dcを出力デューティ比Dpとし、算出された出力デューティ比DpをPWM信号生成回路に供給するようにした電動パワーステアリング装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この従来例にあっては、モータに対して昇圧チョッパで昇圧した電圧を供給することにより、配線の太さ、長さは同一でも流れる電流を少なくすることができるため、電動機制御装置から電動機までの配線部での損失が少なくなり、より大きな操舵補助力を発生することができると共に、昇圧された電圧がモータに供給されることにより、同一電流制約時に、より大きい出力(電流×電圧)を得ることができ、モータが高い回転速度で駆動される際でも、操舵補助力の不足を回避することができる。
特開2003−200838号公報(第1頁、図5)
In order to solve this unsolved problem, a target current value It supplied to the motor is calculated based on the steering torque detected by the steering torque sensor and the vehicle speed detection value detected by the vehicle speed sensor, and the target current value It and current detection are calculated. When a deviation from the value Is is calculated to generate a command value V for feedback control, a calculated duty ratio Dc is calculated based on the command value V, and the calculated duty ratio Dc exceeds a threshold D0 such as 100%, Reactor, Hi-MOS constituting switching elements connected in series, reactor and output side of Lo-MOS and Hi-MOS constituting switching elements connected between the connection point of the reactor and Hi-MOS and the ground A booster circuit composed of a booster chopper having a smoothing capacitor connected to ground is started to calculate an output duty ratio Dp, and a threshold value D In the following cases, an electric power steering apparatus is proposed in which the booster circuit is stopped, the calculated duty ratio Dc is set as the output duty ratio Dp, and the calculated output duty ratio Dp is supplied to the PWM signal generation circuit ( For example, see Patent Document 1). In this conventional example, by supplying the voltage boosted by the boost chopper to the motor, the current flowing can be reduced even if the thickness and length of the wiring are the same, so from the motor control device to the motor. Loss in the wiring section of the motor can be reduced, a larger steering assist force can be generated, and a higher voltage (current x voltage) can be obtained when the boosted voltage is supplied to the motor when the same current is restricted. Even when the motor is driven at a high rotational speed, a shortage of steering assist force can be avoided.
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-200838 (first page, FIG. 5)

しかしながら、上記特許文献1に記載された従来例にあっては、必要な電動機出力が急激に増加した場合(例えば電動パワーステアリング装置においては走行中に緊急回避を行う場合、電動ブレーキにおいては高速走行中に緊急制動をかける場合等)は、昇圧指令により昇圧回路を起動させても、必要とする昇圧電圧に達するまでに時間がかかって応答性が悪化してしまい、緊急回避や緊急制動時における迅速な電動機動作を確保することができないという未解決の課題がある。また、通常時は、他の電装機器の電力消費によりバッテリ電圧が変動するために、このバッテリ電圧変動によって電動機出力が影響を受けてしまうという未解決の課題もある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、緊急回避時や緊急制動時のように必要とする電動機出力が急激に増加する場合でも高応答性を確保し、且つ損失が少ない車載用電動機の制御装置を提供することを目的としている。
However, in the conventional example described in Patent Document 1 described above, when the required motor output increases rapidly (for example, in the case of emergency avoidance during driving in an electric power steering device, high speed driving in an electric brake) In case of emergency braking, etc.), even if the booster circuit is activated by the boost command, it takes time to reach the required boosted voltage and the responsiveness deteriorates. There is an unsolved problem that a quick motor operation cannot be secured. Further, since the battery voltage fluctuates due to the power consumption of other electrical equipment during normal times, there is also an unsolved problem that the motor output is affected by this battery voltage fluctuation.
Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and has high responsiveness even when the required motor output suddenly increases as in emergency avoidance or emergency braking. An object of the present invention is to provide a control device for an in-vehicle electric motor that is secured and has little loss.

上記目的を達成するために、請求項1に係る車載用電動機の制御装置は、バッテリから電力が供給される電動機制御手段によって車載用電動機を駆動するようにした車載用電動機の制御装置において、前記バッテリの電力を昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路で昇圧された電力を充電する充電回路と、該充電回路の充電を制御すると共に、充電電力を前記電動機制御手段に供給するか否かを制御する充電電力供給制御手段とを有する高電圧供給部を備えたことを特徴としている。
この請求項1に係る発明では、高電圧供給部において、昇圧回路でバッテリ電力を昇圧して充電回路に充電し、この充電回路の充電電力を充電電力供給制御手段で必要時に電動機制御手段に供給する。
In order to achieve the above object, a control device for an in-vehicle electric motor according to claim 1, wherein the in-vehicle electric motor is driven by an electric motor control unit supplied with electric power from a battery. A booster circuit that boosts the power of the battery, a charging circuit that charges the power boosted by the booster circuit, controls charging of the charging circuit, and controls whether to supply charging power to the motor control means And a high voltage supply unit having a charging power supply control means.
In the invention according to claim 1, in the high voltage supply unit, the battery power is boosted by the booster circuit and charged to the charging circuit, and the charging power of the charging circuit is supplied to the motor control means by the charging power supply control means when necessary. To do.

また、請求項2に係る車載用電動機の制御装置は、請求項1の発明において、前記高電圧供給部は、前記充電回路の充電電圧を検出する充電電圧検出手段を有し、前記充電電力供給制御手段は、前記充電回路の充電電圧が設定値以下となったときに前記昇圧回路を起動して充電を開始するように構成されていることを特徴としている。
この請求項2に係る発明では、充電回路の充電電圧が設定値を越えている場合には、昇圧回路は停止されており、バッテリの電力が充電回路に充電するためには消費されることがなく、充電回路の充電電圧が設定値以下となったときに初めて昇圧回路が起動されて、バッテリの電力を昇圧して充電回路を充電する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the on-vehicle electric motor control apparatus according to the first aspect of the invention, wherein the high voltage supply unit includes a charge voltage detecting means for detecting a charge voltage of the charge circuit, and the charge power supply. The control means is configured to start the boosting circuit and start charging when a charging voltage of the charging circuit becomes a set value or less.
In the invention according to claim 2, when the charging voltage of the charging circuit exceeds the set value, the booster circuit is stopped and the battery power is consumed to charge the charging circuit. However, the booster circuit is activated only when the charging voltage of the charging circuit becomes equal to or lower than the set value, and boosts the battery power to charge the charging circuit.

さらに、請求項3に係る車載用電動機の制御装置は、請求項1又は2の発明において、前記高電圧供給部は、前記電動機制御手段への印加電圧を検出する印加電圧検出手段と、前記充電回路の充電電圧を検出する充電電圧検出手段とを有し、前記充電電力供給制御手段は、前記充電回路の充電電力を前記電動機制御手段に供給するように切換える際に、前記印加電圧検出手段で検出した前記電動機制御手段への印加電圧及び充電電圧検出手段で検出した充電回路の充電電圧とに基づいて前記電動機制御手段の印加電圧を連続的に変化させるように構成されていることを特徴としている。
この請求項3に係る発明では、電動機制御手段への印加電圧を検出すると共に、充電回路の充電電圧を検出し、充電電力供給制御手段で、充電回路の充電電力を電動機制御手段へ供給する際に、電動機制御手段への印加電圧即ちバッテリ電圧と充電回路の充電電圧とに基づいて電動機制御手段の印加電圧を不連続となることなく連続的に変化させる。
Furthermore, the control device for an in-vehicle motor according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the high voltage supply unit detects an applied voltage to the motor control unit, and the charging Charging voltage detection means for detecting a charging voltage of the circuit, and the charging power supply control means is configured to switch the charging power of the charging circuit to supply the electric motor control means with the applied voltage detection means. The application voltage of the electric motor control means is continuously changed based on the detected applied voltage to the electric motor control means and the charging voltage of the charging circuit detected by the charging voltage detection means. Yes.
In the invention according to claim 3, when the voltage applied to the motor control means is detected, the charging voltage of the charging circuit is detected, and the charging power supply control means supplies the charging power of the charging circuit to the motor control means. In addition, the voltage applied to the motor control means is continuously changed without being discontinuous based on the voltage applied to the motor control means, that is, the battery voltage and the charging voltage of the charging circuit.

さらにまた、請求項4に係る車載用電動機の制御装置は、請求項1乃至3の何れかの発明において、前記充電電力供給制御手段は、前記充電回路及び前記電動機制御手段との間にデューティ比が制御されるスイッチング素子を有することを特徴としている。
この請求項4に係る発明では、スイッチング素子に供給する制御信号でデューティ比を制御することにより、電動機制御手段へ供給する充電電圧を連続的に変化させることができる。
Furthermore, the control device for an in-vehicle electric motor according to a fourth aspect is the invention according to any one of the first to third aspects, wherein the charging power supply control means has a duty ratio between the charging circuit and the electric motor control means. The switching element is controlled.
In the invention according to the fourth aspect, the charging voltage supplied to the motor control means can be continuously changed by controlling the duty ratio with the control signal supplied to the switching element.

なおさらに、請求項5に係る車載用電動機の制御装置は、請求項1乃至4の何れか1つの発明において、前記充電電力供給制御手段は、バッテリと電動機制御手段との間の配線抵抗による電動機制御手段への印加電圧の電圧降下を補償するように前記充電電力を制御するように構成されていることを特徴としている。
この請求項5に係る発明では、バッテリと電動機制御手段との間の配線抵抗によって電動機制御手段への印加電圧に電圧降下が発生した場合に、この電圧降下を充電電力で補うことができる。
Still further, according to a fifth aspect of the present invention, there is provided the on-vehicle motor control apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the charging power supply control means is an electric motor based on a wiring resistance between the battery and the motor control means. The charging power is controlled so as to compensate for a voltage drop of an applied voltage to the control means.
According to the fifth aspect of the present invention, when a voltage drop occurs in the voltage applied to the motor control means due to the wiring resistance between the battery and the motor control means, this voltage drop can be compensated with the charging power.

また、請求項6に係る車載用電動機の制御装置は、請求項1乃至5の何れか1つの発明において、前記車載用電動機の回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、前記高電圧供給部の充電電力供給制御手段は、前記回転速度検出手段で検出した車載用電動機回転速度が設定速度以上となったときに充電電力を前記電動機制御手段に供給するように構成されていることを特徴としている。
この請求項6に係る発明では、充電電力供給制御手段で、車載用電動機の回転速度が設定速度以上となったときに、バッテリ電圧を昇圧して充電した充電電力を電動機制御手段に供給するので、緊急回避や緊急制動時に必要な電流を流すための印加電圧を必要とする場合に、応答性を損なうことなく確実に印加電圧を電動機に供給することができ、電動機を最適状態で制御することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a control device for an in-vehicle electric motor according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a rotation speed detecting means for detecting a rotation speed of the in-vehicle electric motor, and the high voltage supply unit. The charging power supply control means is configured to supply charging power to the motor control means when the on-vehicle motor rotation speed detected by the rotation speed detection means becomes equal to or higher than a set speed. Yes.
In the invention according to claim 6, the charging power supply control means supplies the charging power charged by boosting the battery voltage to the motor control means when the rotational speed of the in-vehicle motor becomes equal to or higher than the set speed. When an applied voltage is required to flow the necessary current during emergency avoidance or emergency braking, the applied voltage can be reliably supplied to the motor without impairing responsiveness, and the motor should be controlled in an optimal state. Can do.

さらに、請求項7に係る車載用電動機の制御装置は、請求項1乃至6の何れかの発明において、高電圧供給部が前記バッテリと並列に接続されていることを特徴としている。
この請求項7に係る発明では、高電圧供給部がバッテリと並列に接続されているので、常時はバッテリから電動機制御手段に電力を供給し、高電力必要時に高電圧供給部から高電圧を電動機制御手段に供給することができる。
Furthermore, the on-vehicle electric motor control apparatus according to claim 7 is characterized in that, in any one of claims 1 to 6, a high voltage supply unit is connected in parallel to the battery.
In the invention according to claim 7, since the high voltage supply unit is connected in parallel with the battery, electric power is always supplied from the battery to the motor control means, and the high voltage is supplied from the high voltage supply unit to the electric motor when high power is required. It can be supplied to the control means.

さらにまた、請求項8に係る車載用電動機の制御装置は、請求項1乃至6の何れかの発明において、高電圧供給部が前記バッテリと直列に接続されていることを特徴としている。
この請求項8に係る発明では、高電圧供給部がバッテリと直列に接続されているので、常時はバッテリのみから電動機制御手段に電力を供給し、高電力必要時に高電圧供給部をバッテリと直列に接続して高電圧を電動機制御手段に供給することができる。
Furthermore, the on-vehicle motor control device according to claim 8 is characterized in that, in any one of the inventions of claims 1 to 6, a high voltage supply unit is connected in series with the battery.
In the invention according to claim 8, since the high voltage supply unit is connected in series with the battery, power is always supplied from only the battery to the motor control means, and the high voltage supply unit is connected in series with the battery when high power is required. The high voltage can be supplied to the motor control means.

なおさらに、請求項9に係る車載用電動機の制御装置は、請求項1乃至8の何れか1つの発明において、前記車載用電動機は、ブラシレスモータであることを特徴としている。
この請求項9に係る発明では、車載用電動機としてブラシレスモータを適用しているので、簡単な制御系で、高応答性の電動機を構成することができる。
Still further, a control device for an in-vehicle electric motor according to a ninth aspect is characterized in that, in the invention according to any one of the first to eighth aspects, the in-vehicle electric motor is a brushless motor.
In the invention according to claim 9, since the brushless motor is applied as the on-vehicle motor, a highly responsive motor can be configured with a simple control system.

また、請求項10に係る車載用電動機の制御装置は、請求項1乃至9の何れか1つの発明において、前記車載用電動機は、操舵力を補助する電動パワーステアリング用モータであることを特徴としている。
この請求項10に係る発明では、緊急回避時に、電動パワーステアリング用モータを高応答性で、迅速に駆動することができる。
さらに、請求項11に係る車載用電動機の制御装置は、請求項1乃至9の何れか1つの発明において、前記車載用電動機は、車両に制動力を付与する電動ブレーキ用モータであることを特徴としている。
この請求項11に係る発明では、緊急制動時に、電動ブレーキ用モータを高応答性で、迅速に駆動することができる。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a control device for an in-vehicle electric motor according to any one of the first to ninth aspects, wherein the in-vehicle electric motor is an electric power steering motor for assisting a steering force. Yes.
In the invention according to the tenth aspect, at the time of emergency avoidance, the electric power steering motor can be driven quickly with high responsiveness.
Furthermore, in the control device for an in-vehicle electric motor according to an eleventh aspect, in the invention according to any one of the first to ninth aspects, the in-vehicle electric motor is an electric brake motor that applies a braking force to the vehicle. It is said.
In the invention according to claim 11, the electric brake motor can be driven quickly with high responsiveness during emergency braking.

さらにまた、請求項12に係る車載用電動機の制御装置は、請求項1乃至11の何れか1つの発明において、前記電動機制御手段は、前記バッテリから制御電力が供給されていることを特徴としている。
この請求項12に係る発明では、電動機制御手段にバッテリから制御電力を供給するので、昇圧回路等を起動する必要がなく、十分な制御電力を確保することができる。また、電動機制御手段に充電回路から昇圧電圧を供給しても高電圧入力による制御電源回路の破壊を防ぐことができる。
Furthermore, the control device for an in-vehicle motor according to claim 12 is characterized in that, in any one of the inventions according to claims 1 to 11, the motor control means is supplied with control power from the battery. .
In the invention according to claim 12, since the control power is supplied from the battery to the motor control means, it is not necessary to start up the booster circuit or the like, and sufficient control power can be secured. Further, even if the boosted voltage is supplied from the charging circuit to the motor control means, it is possible to prevent the control power supply circuit from being destroyed by the high voltage input.

なおさらに、請求項13に係る車載用電動機の制御装置は、請求項1乃至12の何れか1つの発明において、前記昇圧回路は、車載用電動機からの回生電力を前記バッテリに供給可能に構成された昇圧チョッパで構成されていることを特徴としている。
この請求項13に係る発明では、車載用電動機の制動動作時に発生する回生電力を、昇圧チョッパを介してバッテリに供給することができ、省エネルギ化を図ることができる。
Still further, in the control device for a vehicle-mounted motor according to claim 13, in the invention according to any one of claims 1 to 12, the booster circuit is configured to be able to supply regenerative power from the vehicle-mounted motor to the battery. It is characterized by comprising a step-up chopper.
According to the thirteenth aspect of the present invention, the regenerative power generated during the braking operation of the in-vehicle electric motor can be supplied to the battery via the boost chopper, and energy saving can be achieved.

また、請求項14に係る車載用電動機の制御装置は、請求項1乃至13の何れか1つの発明において、前記充電回路は、前記バッテリより高電圧を充電可能な二次電池で構成されていることを特徴としている。
この請求項14に係る発明では、充電回路を二次電池で構成することにより、高電圧の充電状態を長時間継続することができる。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the control device for an in-vehicle electric motor according to any one of the first to thirteenth aspects, the charging circuit includes a secondary battery capable of charging a higher voltage than the battery. It is characterized by that.
In the invention according to claim 14, by configuring the charging circuit with a secondary battery, a high voltage charging state can be continued for a long time.

さらに、請求項15に係る車載用電動機の制御装置は、請求項1乃至13の何れか1つの発明において、前記充電回路は、前記バッテリより高電圧を充電可能な大容量コンデンサで構成されていることを特徴としている。
この請求項15に係る発明では、充電回路を大容量コンデンサで構成することにより、充電回路を小型化すると共に、長寿命化することができる。
Furthermore, in the control device for an in-vehicle electric motor according to a fifteenth aspect, in the invention according to any one of the first to thirteenth aspects, the charging circuit includes a large-capacitance capacitor capable of charging a higher voltage than the battery. It is characterized by that.
According to the fifteenth aspect of the present invention, the charging circuit is constituted by a large-capacitance capacitor, whereby the charging circuit can be reduced in size and can have a longer life.

さらにまた、請求項16に係る車載用電動機の制御装置は、バッテリから電力が供給される電動機制御手段によって車載用電動機を駆動するようにした車載用電動機の制御装置において、前記バッテリの電力を昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路で昇圧された電力を充電する充電回路と、該充電回路の充電を制御すると共に、充電電力を前記電動機制御手段に供給するか否かを制御する充電電力供給制御手段とを有する高電圧供給部と、操舵系に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、操舵系の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段とを備え、前記車載用電動機は、前記操舵系の操舵力を補助する電動パワーステアリング用モータで構成されていると共に、前記電動機制御手段は前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクに基づいて前記車載用電動機を制御するように構成され、前記充電電力供給制御手段は、前記緊急回避検出手段で緊急回避状態を検出したときに前記充電電力を前記電動機制御手段に供給するように構成されていることを特徴としている。
この請求項16に係る発明では、高電圧供給部において、昇圧回路でバッテリ電力を昇圧して充電回路に充電し、この充電回路の充電電力を充電電力供給制御手段で、緊急回避状態検出手段で緊急回避状態が検出された時に、高応答性をもって電動機制御手段に供給することができる。
Furthermore, the on-vehicle electric motor control device according to claim 16 is the on-vehicle electric motor control device that drives the on-vehicle electric motor by the electric motor control means that is supplied with electric power from the battery. A boosting circuit for charging, a charging circuit for charging power boosted by the boosting circuit, and charging power supply control for controlling charging of the charging circuit and whether to supply charging power to the motor control means A high voltage supply unit having a means, a steering torque detecting means for detecting a steering torque input to the steering system, and a steering angular speed detecting means for detecting a steering angular speed of the steering system. An electric power steering motor for assisting the steering force of the steering system, and the motor control means is a steering torque detected by the steering torque detecting means. And the charging power supply control means supplies the charging power to the motor control means when an emergency avoidance state is detected by the emergency avoidance detection means. It is characterized by being configured.
In the invention according to claim 16, in the high voltage supply unit, the battery power is boosted by the booster circuit and charged to the charging circuit, and the charging power of the charging circuit is charged by the charging power supply control means and by the emergency avoidance state detection means. When the emergency avoidance state is detected, the motor control means can be supplied with high responsiveness.

なおさらに、請求項17に係る車載用電動機の制御装置は、請求項16の発明において、前記緊急回避状態検出手段は、前記操舵状態検出信号の時間変化率を算出する時間変化率算出手段を備え、該時間変化率算出手段で算出した時間変化率が設定値以上となったときに緊急回避状態であると判断するように構成されていることを特徴としている。
この請求項17に係る発明では、緊急回避状態検出手段が操舵状態検出信号の時間変化率を算出することで、算出した時間変化率が設定値以上となったときに緊急回避状態であると判断することができる。
Still further, the on-vehicle motor control apparatus according to claim 17 is the invention according to claim 16, wherein the emergency avoidance state detection means includes a time change rate calculation means for calculating a time change rate of the steering state detection signal. The time change rate calculated by the time change rate calculation means is determined to be in an emergency avoidance state when the time change rate is equal to or greater than a set value.
In the invention according to claim 17, the emergency avoidance state detecting means calculates the time change rate of the steering state detection signal, so that the emergency avoidance state is determined when the calculated time change rate becomes equal to or greater than the set value. can do.

また、請求項18に係る車載用電動機の制御装置は、請求項17に係る発明において、前記操舵状態信号検出手段は、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段であることを特徴としている。
この請求項18に係る発明では、操舵トルクを検出することにより、操舵トルクの時間変化率を検出し、この時間変化率に基づいて緊急回避状態を検出した場合に、車載用電動機を高応答性で、迅速に駆動することができる。
According to an eighteenth aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for an in-vehicle electric motor according to the seventeenth aspect, wherein the steering state signal detecting means is a steering torque detecting means for detecting a steering torque.
In the invention according to claim 18, by detecting the steering torque, the time change rate of the steering torque is detected, and when the emergency avoidance state is detected based on the time change rate, the on-vehicle motor is made highly responsive. It can be driven quickly.

さらに、請求項19に係る車載用電動機の制御装置は、請求項17の発明において、前記操舵状態信号検出手段は、操舵角を検出する操舵角検出手段であることを特徴としている。
この請求項19に係る発明では、操舵角を検出することにより、操舵トルクの時間変化率を検出し、この時間変化率に基づいて緊急回避状態を検出した場合に、車載用電動機を高応答性で、迅速に駆動することができる。
Furthermore, the vehicle motor control apparatus according to claim 19 is characterized in that, in the invention of claim 17, the steering state signal detecting means is a steering angle detecting means for detecting a steering angle.
In the invention according to claim 19, when the steering torque is detected to detect the time change rate of the steering torque, and the emergency avoidance state is detected based on the time change rate, the vehicle-mounted motor is made to be highly responsive. It can be driven quickly.

さらにまた、請求項20に係る車載用電動機の制御装置は、バッテリから電源を供給される電動機制御手段によって車載用電動機を駆動するようにした車載用電動機の制御装置において、前記バッテリの電力を昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路で昇圧された電力を充電する充電回路と、該充電回路の充電を制御すると共に、充電電力を前記電動機制御手段に供給するか否かを制御する充電電力供給制御手段とを有する高電圧供給部と、操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段とを備え、前記車載用電動機は、操舵力を補助する電動パワーステアリング用モータであり、前記充電電力供給制御手段は、前記操舵角速度検出手段で検出した操舵角速度が設定値以上となったときに前記充電電力を前記電動機制御手段に供給するように構成されていることを特徴としている。
この請求項20に係る発明では、高電圧供給部において、昇圧回路でバッテリ電力を昇圧して充電回路に充電し、この充電回路の充電電力を充電電力供給制御手段で、操舵角速度検出手段で検出した操舵角速度が設定値以上となった時に、電動機制御手段に供給する。
Furthermore, the on-vehicle electric motor control device according to claim 20 is the on-vehicle electric motor control device in which the on-vehicle electric motor is driven by the electric motor control means supplied with power from the battery. A boosting circuit for charging, a charging circuit for charging power boosted by the boosting circuit, and charging power supply control for controlling charging of the charging circuit and whether to supply charging power to the motor control means A high voltage supply unit having a means, and a steering angular speed detection means for detecting a steering angular speed, the on-vehicle motor is an electric power steering motor for assisting a steering force, and the charging power supply control means includes: When the steering angular velocity detected by the steering angular velocity detection means becomes a set value or more, the charging power is supplied to the electric motor control means. It is characterized in Rukoto.
In the invention according to claim 20, in the high voltage supply unit, the battery power is boosted by the boosting circuit and charged to the charging circuit, and the charging power of this charging circuit is detected by the charging power supply control means by the steering angular velocity detecting means. When the steered angular velocity becomes equal to or higher than the set value, it is supplied to the motor control means.

請求項1に係る発明によれば、高電圧供給部で、昇圧回路でバッテリ電力を昇圧して充電回路に充電し、この充電回路の充電電力を充電電力供給制御手段で必要時に電動機制御手段に供給するので、緊急回避や緊急制動時に車載用電動機を高速動作させる必要があるときに、バッテリ電圧より高い充電電圧の充電電力を車載用電動機に供給することができるので、流れる電流を少なくすることで、充電回路から電動機制御手段までの配線部での損失が少なくなり、より大きな電動機出力を確保することができると共に、高応答性を確保することができるという効果が得られる。   According to the first aspect of the present invention, in the high voltage supply unit, the battery power is boosted by the boosting circuit and charged to the charging circuit, and the charging power of the charging circuit is supplied to the motor control means by the charging power supply control means when necessary Since it is supplied, when it is necessary to operate the on-vehicle motor at high speed during emergency avoidance or emergency braking, charging power with a charging voltage higher than the battery voltage can be supplied to the on-vehicle motor, thus reducing the flowing current. Thus, the loss in the wiring section from the charging circuit to the motor control means is reduced, and an effect that a larger motor output can be secured and high responsiveness can be secured is obtained.

また、請求項2に係る発明によれば、充電回路の充電電圧が設定値を越えている場合には、昇圧回路は停止されており、バッテリの電力が充電回路を充電するためには消費されることがなく、充電回路の充電電圧が設定値以下となったときに初めて昇圧回路が起動されて、バッテリの電力を昇圧して充電回路を充電するので、昇圧回路が充電回路の充電電圧が低下したときのみ駆動されることになり、バッテリ電力の消費量を低減させることができるという効果が得られる。   According to the invention of claim 2, when the charging voltage of the charging circuit exceeds the set value, the booster circuit is stopped and the battery power is consumed for charging the charging circuit. When the charging voltage of the charging circuit falls below the set value, the booster circuit is activated for the first time and boosts the battery power to charge the charging circuit. It is driven only when it is lowered, and the effect that the amount of battery power consumption can be reduced is obtained.

さらに、請求項3に係る発明によれば、充電回路の充電電力を電動機制御手段へ供給する際に、電動機制御手段への印加電圧即ちバッテリ電圧と充電回路の充電電圧とに基づいて電動機制御手段の印加電圧を不連続となることなく連続的に変化させるので、車載用電動機の出力変動を抑制して運転者に違和感を与えることなく車載用電動機を高速回転駆動することができるという効果が得られる。   Further, according to the invention of claim 3, when the charging power of the charging circuit is supplied to the motor control means, the motor control means is based on the voltage applied to the motor control means, that is, the battery voltage and the charging voltage of the charging circuit. Since the applied voltage is continuously changed without being discontinuous, it is possible to suppress the output fluctuation of the in-vehicle motor and to drive the in-vehicle motor at a high speed without giving the driver a sense of incongruity. It is done.

さらにまた、請求項4に係る発明によれば、スイッチング素子に供給する制御信号でデューティ比を制御することにより、電動機制御手段へ供給する充電電圧を連続的に変化させることができ、バッテリの供給電圧と充電電圧とで不連続になることを確実に防止して良好な電圧切換えを行うことができるという効果が得られる。
なおさらに、請求項5に係る発明によれば、バッテリと電動機制御手段との間の配線抵抗によって電動機制御手段への印加電圧に電圧降下が発生した場合に、この電圧降下を充電電力で補うことができ、車載用電動機を高速回転駆動する際に、電動機出力不足を生じることを確実に防止することができるという効果が得られる。
Furthermore, according to the invention of claim 4, by controlling the duty ratio with the control signal supplied to the switching element, the charging voltage supplied to the motor control means can be continuously changed, and the battery supply It is possible to reliably prevent the voltage and the charging voltage from becoming discontinuous and to perform a good voltage switching.
Still further, according to the fifth aspect of the present invention, when a voltage drop occurs in the voltage applied to the motor control means due to the wiring resistance between the battery and the motor control means, the voltage drop is compensated with the charging power. Thus, when the on-vehicle electric motor is driven to rotate at high speed, an effect that the output of the electric motor is insufficient can be surely prevented.

また、請求項6に係る発明によれば、充電電力供給制御手段で、車載用電動機の回転速度が設定速度以上となったときに、バッテリ電圧を昇圧して充電した充電電力を電動機制御手段に供給するので、緊急回避や緊急制動時に必要な電流を流すための印加電圧を必要とする場合に、応答性を損なうことなく確実に印加電圧を電動機に供給することができ、電動機を最適状態で制御して必要な電動機出力を得ることができるという効果が得られる。   According to the sixth aspect of the present invention, when the rotation speed of the in-vehicle motor becomes equal to or higher than the set speed by the charging power supply control means, the charging power charged by boosting the battery voltage is supplied to the motor control means. Therefore, when an applied voltage is required to flow the necessary current during emergency avoidance or emergency braking, the applied voltage can be reliably supplied to the motor without impairing responsiveness. The effect is obtained that the required motor output can be obtained by controlling.

さらに、請求項7に係る発明によれば、高電圧供給部がバッテリと並列に接続されているので、常時はバッテリから電動機制御手段に電力を供給することができ、高電力必要時に高電圧供給部から高電圧を電動機制御手段に供給し、両者の切換えを円滑に行うことができるという効果が得られる。
さらにまた、請求項8に係る発明によれば、高電圧供給部がバッテリと直列に接続されているので、常時はバッテリのみから電動機制御手段に電力を供給し、高電力必要時に高電圧供給部をバッテリに直列に接続して高電圧を電動機制御手段に供給することができ、両者の切換えを円滑に行うことができるという効果が得られる。
Further, according to the invention of claim 7, since the high voltage supply unit is connected in parallel with the battery, it is possible to always supply power from the battery to the motor control means, and to supply high voltage when high power is required. The high voltage is supplied from the unit to the motor control means, and the effect of switching between the two can be obtained.
Further, according to the invention of claim 8, since the high voltage supply unit is connected in series with the battery, power is always supplied from only the battery to the motor control means, and the high voltage supply unit is provided when high power is required. Can be connected to the battery in series to supply a high voltage to the motor control means, and the effect of smoothly switching between the two can be obtained.

なおさらに、請求項9に係る発明によれば、車載用電動機としてブラシレスモータを適用しているので、簡単な制御系で、高応答性の電動機を構成することができるという効果が得られる。
また、請求項10に係る発明によれば、緊急回避時に、電動パワーステアリング用モータを高応答性で、迅速に駆動することができるという効果が得られる。
Still further, according to the invention according to claim 9, since the brushless motor is applied as the on-vehicle motor, an effect that a highly responsive motor can be configured with a simple control system is obtained.
Further, according to the invention of claim 10, the effect that the electric power steering motor can be driven quickly with high responsiveness at the time of emergency avoidance is obtained.

さらに、請求項11に係る発明によれば、緊急制動時に、電動ブレーキ用モータを高応答性で、迅速に駆動することができるという効果が得られる。
さらにまた、請求項12に係る発明によれば、電動機制御手段にバッテリから制御電力を供給するので、昇圧回路等を起動する必要がなく、十分な制御電力を確保することができるという効果が得られる。
Furthermore, according to the invention which concerns on Claim 11, the effect that the motor for electric brakes can be driven quickly with high responsiveness at the time of emergency braking is acquired.
Furthermore, according to the twelfth aspect of the present invention, since control power is supplied from the battery to the motor control means, it is not necessary to start up the booster circuit or the like, and an effect that sufficient control power can be secured is obtained. It is done.

なおさらに、請求項13に係る発明によれば、車載用電動機の制動動作時に発生する回生電力を、昇圧チョッパを介してバッテリに供給することができ、省エネルギ化を図ることができるという効果が得られる。
また、請求項14に係る発明によれば、充電回路を二次電池で構成することにより、高電圧の充電状態を長時間継続することができるという効果が得られる。
Furthermore, according to the invention of claim 13, the regenerative electric power generated during the braking operation of the vehicle-mounted motor can be supplied to the battery via the boost chopper, and energy saving can be achieved. can get.
According to the invention of claim 14, by configuring the charging circuit with a secondary battery, it is possible to obtain an effect that a high voltage charging state can be continued for a long time.

さらに、請求項15に係る発明によれば、充電回路を大容量コンデンサで構成することにより、充電回路を小型化すると共に、長寿命化することができるという効果が得られる。
さらにまた、請求項16に係る発明によれば、高電圧供給部で、昇圧回路でバッテリ電力を昇圧して充電回路に充電し、この充電回路の充電電力を充電電力供給制御手段で、緊急回避状態検出手段で緊急回避状態が検出された時に、高応答性をもって電動機制御手段に供給することができるという効果が得られる。
Furthermore, according to the invention which concerns on Claim 15, while comprising a charging circuit with a large capacity | capacitance capacitor, while being able to size-down a charging circuit and being able to prolong the lifetime, it is acquired.
Furthermore, according to the invention of claim 16, in the high voltage supply unit, the battery power is boosted by the boosting circuit and charged to the charging circuit, and the charging power of the charging circuit is urgently avoided by the charging power supply control means. When an emergency avoidance state is detected by the state detection unit, an effect is obtained that the motor control unit can be supplied with high responsiveness.

なおさらに、請求項17に係る発明によれば、緊急回避状態検出手段が操舵状態検出信号の時間変化率を算出することで、算出した時間変化率が設定値以上となったときに緊急回避状態であると判断することができるという効果が得られる。
また、請求項18に係る発明によれば、操舵トルクを検出することにより、操舵トルクの時間変化率に基づいて緊急回避状態を検出した時に、車載用電動機を高応答性で、迅速に駆動することができるという効果が得られる。
Still further, according to the invention according to claim 17, the emergency avoidance state detection means calculates the time change rate of the steering state detection signal, so that the emergency avoidance state when the calculated time change rate becomes equal to or greater than the set value. The effect that it can judge that it is is acquired.
According to the eighteenth aspect of the present invention, when the emergency avoidance state is detected based on the time change rate of the steering torque by detecting the steering torque, the vehicle-mounted motor is driven quickly with high responsiveness. The effect that it can be obtained.

さらに、請求項19に係る発明によれば、操舵角を検出することにより、操舵角の時間変化率に基づいて緊急回避状態を検出した時に、車載用電動機を高応答性で、迅速に駆動することができるという効果が得られる。
さらにまた、請求項20に係る発明によれば、高電圧供給部において、昇圧回路でバッテリ電力を昇圧して充電回路に充電し、この充電回路の充電電力を充電電力供給制御手段で、操舵角速度検出手段で検出した操舵角速度が設定値以上となった時に、高応答性で電動機制御手段に供給することができるという効果が得られる。
According to the nineteenth aspect of the present invention, when the emergency avoidance state is detected based on the time change rate of the steering angle by detecting the steering angle, the vehicle-mounted electric motor is driven quickly with high responsiveness. The effect that it can be obtained.
According to the twentieth aspect of the present invention, in the high voltage supply unit, the battery power is boosted by the booster circuit and charged to the charging circuit, and the charging power of the charging circuit is supplied to the steering angular velocity by the charging power supply control means. When the steering angular velocity detected by the detection means becomes equal to or higher than the set value, an effect that the motor control means can be supplied with high response can be obtained.

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の第1の実施形態における概略構成を示すブロック図であって、図中、1は通常の車両に搭載されている定格電圧が12Vのバッテリであって、このバッテリ1から出力されるバッテリ電力がダイオード36を介して電動機制御手段としてのコントロールユニット2に供給され、このコントロールユニット2によって例えばブラシレスモータで構成される車載用電動機3を駆動制御する。また、バッテリ1にはバッテリ電圧を昇圧して充電する高電圧供給部4が並列に接続され、この高電圧供給部4からの充電電圧がコントロールユニット2に供給される。また、コントロールユニット2には、制御電源用としてバッテリ電圧が直接入力され、コントロールユニット2の制御電源を供給する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a battery having a rated voltage of 12 V mounted on a normal vehicle, and an output from the battery 1 is shown. The battery power to be supplied is supplied to the control unit 2 as electric motor control means via the diode 36, and the on-vehicle electric motor 3 configured by, for example, a brushless motor is driven and controlled by the control unit 2. Further, a high voltage supply unit 4 that boosts and charges the battery voltage is connected in parallel to the battery 1, and a charging voltage from the high voltage supply unit 4 is supplied to the control unit 2. Further, a battery voltage is directly input to the control unit 2 as a control power source, and a control power source for the control unit 2 is supplied.

ここで、車載用電動機3は、電動パワーステアリング装置の操舵補助トルクを発生する操舵補助力発生用モータの構成を有し、図2に示すように、ステアリングホイール5が接続されたステアリングコラム6に減速ギヤ7を介して連結され、このステアリングコラム6がユニバーサルジョイント8を介してピニオンラック機構9に連結され、このピニオンラック機構9がタイロッド10を介して図示しない転舵輪に連結されている。
高電圧供給部4は、図1に示すように、バッテリ1の正極側端子1pに接続された昇圧回路としての昇圧チョッパ21と、この昇圧チョッパ21の出力電圧が供給される充電回路22と、この充電回路22の充電電力をコントロールユニット2に供給するか否かを選択する出力側切換回路23とを備えている。
Here, the vehicle-mounted motor 3 has a configuration of a steering assist force generation motor that generates a steering assist torque of the electric power steering device, and as shown in FIG. 2, the on-vehicle motor 3 is connected to the steering column 6 to which the steering wheel 5 is connected. The steering column 6 is connected to a pinion rack mechanism 9 via a universal joint 8, and the pinion rack mechanism 9 is connected to a steered wheel (not shown) via a tie rod 10.
As shown in FIG. 1, the high voltage supply unit 4 includes a boost chopper 21 as a boost circuit connected to the positive terminal 1p of the battery 1, a charging circuit 22 to which an output voltage of the boost chopper 21 is supplied, An output side switching circuit 23 for selecting whether or not to supply the charging power of the charging circuit 22 to the control unit 2 is provided.

昇圧チョッパ21は、バッテリ1の正極側端子1pに一端が接続されたリアクトル31と、このリアクトル31の他端にコレクタが接続され、エミッタがバッテリ1の負極側端子1nに接続され、ベースにコントロールユニット2から供給されるPWM制御信号CS1が入力されるスイッチング用トランジスタ32と、リアクトル31とスイッチング用トランジスタ32のコレクタとの接続点にエミッタが接続され、コレクタが充電回路22に接続され、ベースにコントロールユニット2から供給される制御信号CS2が入力されるスイッチング用トランジスタ33と、このスイッチング用トランジスタ33のエミッタにアノードが、コレクタにカソードが夫々接続されたダイオード34とで構成されている。そして、スイッチング用トランジスタ32をPWM制御信号CS1によって指定のデューティ比でオン・オフ制御することにより、そのディーティ比に応じたバッテリ電圧より高い例えば36Vに昇圧した出力電圧がダイオード34を介して充電回路22に出力される。また、コントロールユニット2からオフ状態のPWM制御信号CS1をスイッチング用トランジスタ32に供給すると同時に、所定デューティ比のPWM制御信号CS2をスイッチング用トランジスタ33に供給することにより、このスイッチング用トランジスタ33がオン・オフ状態を繰り返し、後述する車載用電動機3から出力される回生電力を、リアクトル31を介してバッテリ1の正極側端子1pに供給することができる。   The step-up chopper 21 has a reactor 31 having one end connected to the positive terminal 1p of the battery 1, a collector connected to the other end of the reactor 31, an emitter connected to the negative terminal 1n of the battery 1, and a base controlled. The emitter is connected to the connection point of the switching transistor 32 to which the PWM control signal CS1 supplied from the unit 2 is input, the reactor 31 and the collector of the switching transistor 32, the collector is connected to the charging circuit 22, and the base The switching transistor 33 is supplied with a control signal CS2 supplied from the control unit 2, and a diode 34 having an anode connected to the emitter of the switching transistor 33 and a cathode connected to the collector. Then, the switching transistor 32 is controlled to be turned on / off by the PWM control signal CS1 at a specified duty ratio, so that the output voltage boosted to, for example, 36V, which is higher than the battery voltage corresponding to the duty ratio, is charged via the diode 34. 22 is output. Further, the PWM control signal CS1 in the off state is supplied from the control unit 2 to the switching transistor 32, and at the same time, the PWM control signal CS2 having a predetermined duty ratio is supplied to the switching transistor 33, whereby the switching transistor 33 is turned on / off. The off-state is repeated, and regenerative power output from the vehicle-mounted electric motor 3 to be described later can be supplied to the positive terminal 1p of the battery 1 via the reactor 31.

充電回路22は、昇圧チョッパ21から出力されるバッテリ電圧を昇圧した昇圧出力によって充電される二次電池35を有し、この二次電池35の正極側が昇圧チョッパ21の出力側に、負極側がバッテリ1の負極側端子1nに夫々接続されており、昇圧チョッパ21の昇圧出力によってバッテリ電圧より高い36Vに充電される。   The charging circuit 22 includes a secondary battery 35 that is charged by a boosted output obtained by boosting the battery voltage output from the boost chopper 21. The positive side of the secondary battery 35 is the output side of the boost chopper 21, and the negative side is the battery. 1 is connected to the negative-side terminal 1n, and is charged to 36V higher than the battery voltage by the boosted output of the boost chopper 21.

出力側切換回路23は、充電回路22の二次電池35の正極側にコレクタが接続され、エミッタがバッテリ1の正極側端子1pとコントロールユニット2の電源入力側との間に介挿されたダイオード36のカソード側に接続され、ベースにコントロールユニット2からのデューティ比が制御されるPWM制御信号CS3が供給されるスイッチング用トランジスタ37と、このスイッチング用トランジスタ37のコレクタにカソード側が、エミッタにアノード側が夫々接続されたダイオード38とで構成されている。そして、PWM制御信号CS3をオフ状態としてスイッチング用トランジスタ37をオフ状態に制御することにより、充電回路22の二次電池35に充電された充電電圧はコントロールユニット2に供給されず、PWM制御信号CS3を所定のデューティ比でオン・オフすることにより、スイッチング用トランジスタ37からデューティ比に応じた充電電圧がコントロールユニット2に供給される。また、コントロールユニット2から出力される車載用電動機3で発生する回生電力はダイオード38を介して充電回路22に供給され、昇圧チョッパ21のスイッチング用トランジスタ33及びリアクトル31を介してバッテリ1に供給される。   The output side switching circuit 23 has a collector connected to the positive side of the secondary battery 35 of the charging circuit 22, and an emitter interposed between the positive side terminal 1 p of the battery 1 and the power input side of the control unit 2. The switching transistor 37 is connected to the cathode side of 36 and supplied with a PWM control signal CS3 whose duty ratio is controlled from the control unit 2 to the base. The collector of the switching transistor 37 has a cathode side, and the emitter has an anode side. Each of the diodes 38 is connected to each other. Then, by controlling the switching transistor 37 to be in an OFF state by turning off the PWM control signal CS3, the charging voltage charged in the secondary battery 35 of the charging circuit 22 is not supplied to the control unit 2, and the PWM control signal CS3. Is turned on / off at a predetermined duty ratio, so that a charging voltage corresponding to the duty ratio is supplied from the switching transistor 37 to the control unit 2. The regenerative power generated by the in-vehicle motor 3 output from the control unit 2 is supplied to the charging circuit 22 via the diode 38 and supplied to the battery 1 via the switching transistor 33 and the reactor 31 of the boost chopper 21. The

コントロールユニット2は、例えばマイクロコンピュータで構成され、車載用電動機3に配設されたレゾルバやロータリエンコーダ等で構成される回転速度センサ41で検出された回転速度がフィードバック信号として入力されていると共に、ステアリングホイール5に入力された運転者の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ42の操舵トルク検出信号が入力され、さらに、コントロールユニット2の印加電圧を検出する印加電圧センサ43及び充電回路22の充電電圧を検出する充電電圧検出手段としての充電電圧センサ44で検出した各電圧検出信号が入力され、操舵トルク検出信号に基づいて所定の操舵補助トルク演算処理を行って車載用電動機3で発生させる操舵補助トルクを算出し、算出した操舵補助トルクに対応する駆動電流値imを算出して車載用電動機3を駆動制御する操舵補助トルク制御処理を実行すると共に、高電圧供給部4の昇圧チョッパ21を制御する制御信号CS1及びCS2を出力する充電制御処理と、出力側切換回路23を制御する制御信号CS3を出力する高電圧制御処理と、車載用電動機3で発生する回生電力をバッテリ1に戻す回生電力処理とを実行する。   The control unit 2 is composed of, for example, a microcomputer, and a rotational speed detected by a rotational speed sensor 41 composed of a resolver, a rotary encoder or the like disposed in the in-vehicle electric motor 3 is inputted as a feedback signal, The steering torque detection signal of the steering torque sensor 42 that detects the steering torque of the driver input to the steering wheel 5 is input, and the applied voltage sensor 43 that detects the applied voltage of the control unit 2 and the charging voltage of the charging circuit 22. Each of the voltage detection signals detected by the charging voltage sensor 44 serving as a charging voltage detection means for detecting the steering assist is input, and a predetermined steering assist torque calculation process is performed based on the steering torque detection signal to generate the steering assist generated by the in-vehicle electric motor 3. Calculate the torque and drive power corresponding to the calculated steering assist torque. A charge control process for calculating a value im and performing a steering assist torque control process for driving and controlling the in-vehicle electric motor 3 and outputting control signals CS1 and CS2 for controlling the step-up chopper 21 of the high voltage supply unit 4, and an output A high voltage control process for outputting a control signal CS3 for controlling the side switching circuit 23 and a regenerative power process for returning the regenerative power generated by the in-vehicle motor 3 to the battery 1 are executed.

操舵補助トルク制御処理は、通常の電動パワーステアリング装置と同様に、操舵トルクセンサ42で検出した操舵トルク検出信号をもとに例えば操舵トルク検出信号と車載用電動機3の目標駆動電流との関係を示す制御マップを参照して目標駆動電流を算出し、算出した目標駆動電流に基づいて車載用電動機3に供給する電流を制御する。   In the steering assist torque control process, for example, the relationship between the steering torque detection signal and the target drive current of the in-vehicle electric motor 3 is determined based on the steering torque detection signal detected by the steering torque sensor 42 as in the case of a normal electric power steering device. The target drive current is calculated with reference to the control map shown, and the current supplied to the in-vehicle electric motor 3 is controlled based on the calculated target drive current.

また、充電制御処理は、図3に示すように、先ず、ステップS1で、充電回路22の二次電池35の充電電圧を検出する充電電圧センサ44で検出した充電電圧Vcを読込み、次いでステップS2に移行して、読込んだ充電電圧Vcが予め昇圧チョッパ22の昇圧電圧より所定電圧だけ低く設定した下限設定電圧VcsL 以下であるか否かを判定し、Vc>VcsL であるときには、充電回路23での充電電圧が十分であるものと判断してステップS3に移行して、昇圧チョッパ21のスイッチング用トランジスタ32に対するPWM制御信号CS1をオフ状態としてから前記ステップS1に戻り、Vc≦VcsLであるときには充電回路23での充電電圧が不足するものと判断してステップS4に移行する。 As shown in FIG. 3, in the charging control process, first, in step S1, the charging voltage Vc detected by the charging voltage sensor 44 that detects the charging voltage of the secondary battery 35 of the charging circuit 22 is read, and then in step S2. It is determined whether or not the read charging voltage Vc is equal to or lower than the lower limit setting voltage Vcs L set in advance by a predetermined voltage lower than the boosted voltage of the boosting chopper 22, and when Vc> Vcs L , the charging is performed. When it is determined that the charging voltage in the circuit 23 is sufficient, the process proceeds to step S3, the PWM control signal CS1 for the switching transistor 32 of the boost chopper 21 is turned off, and the process returns to step S1, and Vc ≦ Vcs L If it is, it is determined that the charging voltage in the charging circuit 23 is insufficient, and the process proceeds to step S4.

このステップS4では、昇圧用チョッパ21のスイッチング用トランジスタ33に対するPWM制御信号CS2をオフ状態に制御すると共に、スイッチング用トランジスタ32に対して所定のデューティ比のPWM制御信号CS1を出力してからステップS5に移行する。
このステップS5では、再度充電電圧センサ44の検出電圧Vcを読込み、次いでステップS6に移行して、充電電圧Vcが設定電圧VcsL より高い上限設定電圧VcsH を超えているか否かを判定し、Vc≦VcsH であるときには前記ステップS4に戻り、Vc>VcsH であるときには前記ステップS3に移行する。
In step S4, the PWM control signal CS2 for the switching transistor 33 of the boosting chopper 21 is controlled to be in an OFF state, and the PWM control signal CS1 having a predetermined duty ratio is output to the switching transistor 32, and then step S5 is performed. Migrate to
In step S5, the detection voltage Vc of the charge voltage sensor 44 is read again, and then the process proceeds to step S6 to determine whether or not the charge voltage Vc exceeds the upper limit set voltage Vcs H higher than the set voltage Vcs L. when a Vc ≦ Vcs H returns to the step S4, when it is Vc> Vcs H proceeds to step S3.

また、高電圧制御処理は、図4に示すように、先ず、ステップS11で、回転速度センサ41で検出した車載用電動機3の回転速度Vmを読込み、次いでステップS12に移行して、読込んだ回転速度Vmの絶対値|Vm|が予め設定した緊急回避操作時であるか否かを判断するための速度閾値Vth以上であるか否かを判定し、|Vm|<Vthであるときには緊急回避操作時ではない通常操舵時であるものと判断して、ステップS13に移行して、出力側切換回路43のスイッチング用トランジスタ37に対するPWM制御信号CS3をオフ状態としてから前記ステップS11に戻り、|Vm|≧Vthであるときには緊急回避操作時であるものと判断してステップS14に移行する。   Further, as shown in FIG. 4, in the high voltage control process, first, in step S11, the rotational speed Vm of the in-vehicle motor 3 detected by the rotational speed sensor 41 is read, and then the process proceeds to step S12 and read. It is determined whether or not the absolute value | Vm | of the rotational speed Vm is equal to or greater than a speed threshold value Vth for determining whether or not the emergency avoidance operation is set in advance. If | Vm | <Vth, emergency avoidance is performed. It is determined that the normal steering is not performed, the process proceeds to step S13, the PWM control signal CS3 for the switching transistor 37 of the output side switching circuit 43 is turned off, and the process returns to step S11. When | ≧ Vth, it is determined that the emergency avoidance operation is being performed, and the process proceeds to step S14.

このステップS14では、印加電圧センサ43で検出したコントロールユニット2の印加電圧Viを読込み、次いでステップS15に移行して、出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37に対するPWM制御信号CS3のデューティ比Dを、充電電圧Vcをパルス幅変調した出力側切換回路23の出力電圧がコントロールユニット2の印加電圧Viに一致する値D0 に設定してからステップS16に移行する。 In step S14, the applied voltage Vi of the control unit 2 detected by the applied voltage sensor 43 is read, and then the process proceeds to step S15, where the duty ratio D of the PWM control signal CS3 for the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23 is set. Then, after setting the output voltage of the output side switching circuit 23 obtained by pulse width modulation of the charging voltage Vc to a value D 0 that matches the applied voltage Vi of the control unit 2, the process proceeds to step S16.

このステップS16では、設定されたデューティ比DのPWM制御信号CS3をスイッチング用トランジスタ37に出力し、次いでステップS17に移行して、デューティ比Dの変化率を決定する所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過していないときには所定時間が経過するまで待機し、所定時間が経過したときにはステップS18に移行して、現在のデューティ比Dを予め設定された増加量ΔDだけ増加させた値を新たなデューティ比Dとして設定してからステップS19に移行する。   In step S16, the PWM control signal CS3 having the set duty ratio D is output to the switching transistor 37, and then the process proceeds to step S17 to determine whether or not a predetermined time for determining the change rate of the duty ratio D has elapsed. When the predetermined time has not elapsed, the system waits until the predetermined time elapses. When the predetermined time elapses, the process proceeds to step S18, and the current duty ratio D is increased by a preset increase amount ΔD. After the set value is set as a new duty ratio D, the process proceeds to step S19.

このステップS19では、デューティ比が100%即ちオン状態を継続する状態に達したか否かを判定し、デューティ比が100%に達していないときには前記ステップS20に移行して、ステップS18で設定されたデューティ比DのPWM制御信号CS3を出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37に出力してから前記ステップS17に戻る。   In this step S19, it is determined whether or not the duty ratio has reached 100%, that is, the state in which the ON state is continued. If the duty ratio has not reached 100%, the routine proceeds to step S20 and is set in step S18. After outputting the PWM control signal CS3 having the duty ratio D to the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23, the process returns to step S17.

一方、前記ステップS19の判定結果が、D≧100%であるときには、ステップS21に移行して、デューティ比Dを100%に設定し、次いでステップS22に移行して、デューティ比DのPWM制御信号CS3を出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37に出力してからステップS23に移行する。
このステップS23では、回転速度センサ41で検出した車載用電動機3の回転速度Vmを再度読込み、次いでステップS24に移行して、読込んだ回転速度Vmの絶対値|Vm|が予め設定した速度閾値Vthより僅かに高い降圧用閾値Vthd以下となったか否かを判定し、|Vm|>Vthdであるときには前記ステップS23に戻り、|Vm|≦Vthdであるときには、バッテリ電圧Vbへの切換えが近いものと判断してステップS25に移行する。
On the other hand, when the determination result in step S19 is D ≧ 100%, the process proceeds to step S21, the duty ratio D is set to 100%, and then the process proceeds to step S22, where the PWM control signal with the duty ratio D is set. After CS3 is output to the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23, the process proceeds to step S23.
In step S23, the rotational speed Vm of the in-vehicle motor 3 detected by the rotational speed sensor 41 is read again, and then the process proceeds to step S24, where the absolute value | Vm | of the read rotational speed Vm is a preset speed threshold value. It is determined whether or not the step-down threshold Vthd is slightly higher than Vth. If | Vm |> Vthd, the process returns to step S23. If | Vm | ≦ Vthd, the switch to the battery voltage Vb is close. It judges that it is a thing and transfers to step S25.

このステップS25では、現在のデューティ比Dから予め設定された減少量ΔDだけ減少させた値を新たなデューティ比Dとして設定してからステップS26に移行し、デューティ比Dが初期設定値D0 以下となったか否かを判定し、D>D0 であるときにはステップS27に移行して、ステップS25で設定したデューティ比DのPWM制御信号CS3を出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37に出力してからステップS28に移行する。 In step S25, a value obtained by reducing the current duty ratio D by a preset reduction amount ΔD is set as a new duty ratio D, and then the process proceeds to step S26, where the duty ratio D is equal to or less than the initial set value D 0. it is determined whether or not a, D> when D is 0, the process proceeds to step S27, and outputs a PWM control signal CS3 of the duty ratio D set in step S25 to the switching transistor 37 of the output-side switching circuit 23 Then, the process proceeds to step S28.

このステップS28では、デューティ比Dの変化率を決定する所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過していないときには、これが経過するまで待機し、所定時間が経過したときには前記ステップS25に戻る。
一方、前記ステップS26の判定結果がD≦D0 であるときには出力側切換回路23の出力電圧がバッテリ電圧Vbへ復帰したものと判断してステップS29に移行し、出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37に供給するPWM制御信号CS3をオフ状態としてから前記ステップS11に戻る。
In this step S28, it is determined whether or not a predetermined time for determining the change rate of the duty ratio D has elapsed. If the predetermined time has not elapsed, the process waits until the predetermined time has elapsed. Return to S25.
On the other hand, the judgment result of the step S26 is shifted it is judged that the output voltage of the output-side switching circuit 23 is restored to the battery voltage Vb to step S29 when it is D ≦ D 0, switching of the output switching circuit 23 After the PWM control signal CS3 supplied to the transistor 37 is turned off, the process returns to step S11.

回生制御処理は、図5に示すように、所定のメインプログラムに対するタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップS31で、充電電圧センサ44で検出した充電電圧Vcを読込み、次いでステップS32に移行して、読込んだ充電電圧Vcが予め設定した前述した充電処理時における上限設定電圧VcsH より高い回生時設定電圧VcsK を超えているか否かを判定し、Vc≦VcsK であるときには車載用電動機3でバッテリに電力を回生する必要はないものと判断してステップS33に移行し、昇圧チョッパ21のスイッチング用トランジスタ33に対するPWM制御信号CS2をオフ状態としてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、Vc>VcsK であるときには、車載用電動機3で回生電力を発生しているものと判断してステップS33に移行する。 As shown in FIG. 5, the regeneration control process is executed as a timer interrupt process for a predetermined main program. First, in step S31, the charging voltage Vc detected by the charging voltage sensor 44 is read, and then the process proceeds to step S32. Te, it is determined whether the charging voltage Vc I read exceeds the upper limit set voltage Vcs H higher regenerative setting voltage Vcs K at preset time aforementioned charging process, a vehicle when a Vc ≦ Vcs K The electric motor 3 determines that it is not necessary to regenerate power to the battery, and the process proceeds to step S33. After the PWM control signal CS2 for the switching transistor 33 of the step-up chopper 21 is turned off, the timer interrupt process is terminated and a predetermined value is obtained. the return to the main program, when it is Vc> Vcs K is a regenerative power generated by the vehicle electric motor 3 It is determined that there the process proceeds to step S33.

このステップS33では、充電電圧Vcをバッテリ1の充電に適用するバッテリ充電電圧まで低下させる昇圧チョッパ21のスイッチング用トランジスタ33に対するPWM制御信号CS2のデューティ比Dを算出し、次いでステップS34に移行して、算出した デューティ比DのPWM制御信号CS2を昇圧チョッパ21のスイッチング用トランジスタ33に出力してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
これら図3〜図5の処理と出力側切換回路23とで充電電力供給制御手段が構成されている。
In this step S33, the duty ratio D of the PWM control signal CS2 for the switching transistor 33 of the boost chopper 21 that reduces the charging voltage Vc to the battery charging voltage applied to the charging of the battery 1 is calculated, and then the process proceeds to step S34. The PWM control signal CS2 having the calculated duty ratio D is output to the switching transistor 33 of the step-up chopper 21, and then the timer interrupt process is terminated and the process returns to a predetermined main program.
The processing of FIGS. 3 to 5 and the output side switching circuit 23 constitute a charging power supply control means.

次に、上記第1の実施形態の動作を説明する。
今、車両が停車しているものとする。コントロールユニット2では常時図3に示す充電制御処理を実行していることにより、充電回路22の充電電圧Vcが設定電圧VcsL を超えている場合には、昇圧チョッパ21のスイッチング用トランジスタ32及び33に対するPWM制御信号CS1及びCS2が共にオフ状態に制御されることにより、この昇圧チョッパ21の駆動が停止されている。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
It is assumed that the vehicle is stopped now. Since the control unit 2 always executes the charging control process shown in FIG. 3, when the charging voltage Vc of the charging circuit 22 exceeds the set voltage Vcs L , the switching transistors 32 and 33 of the boosting chopper 21 are used. Since the PWM control signals CS1 and CS2 are both turned off, the driving of the step-up chopper 21 is stopped.

しかしながら、充電回路22の充電電圧Vcが設定電圧VcsL以下に低下すると、所定デューティ比DのPWM制御信号CS1が昇圧チョッパ21のスイッチング用トランジスタ32に出力されることにより、この昇圧チョッパ21が起動状態となり、スイッチング用トランジスタ32がオン状態となるときにリアクトル31に電磁エネルギが蓄積され、この状態からスイッチング用トランジスタ32がオフ状態となると蓄積されたエネルギが放出されてバッテリ電圧Vbの3倍(本実施例では設定として3倍とする。)の高電圧が充電回路22に供給されて、二次電池35を充電する。その後、二次電池35の充電電圧Vcが上限設定電圧VcsH を超える状態となると、充電回路22の充電が完了したものと判断してPWM制御信号CS1がオフ状態に制御されて、昇圧チョッパ21の駆動が停止される。この昇圧チョッパ21の駆動停止状態では、スイッチング用トランジスタ33もオフ状態であるので、充電回路22のバッテリ1側への放電がダイオード34によって阻止されて、充電状態を維持することができる。以後、充電回路22の充電電圧Vcが設定電圧VcsL 以下に低下する毎に昇圧チョッパ21が起動されて充電回路22への充電処理が実行される。 However, when the charging voltage Vc of the charging circuit 22 drops below the set voltage Vcs L , the PWM control signal CS1 having a predetermined duty ratio D is output to the switching transistor 32 of the boosting chopper 21, whereby the boosting chopper 21 is activated. When the switching transistor 32 is turned on, electromagnetic energy is accumulated in the reactor 31, and when the switching transistor 32 is turned off from this state, the accumulated energy is released and is three times the battery voltage Vb ( In this embodiment, the setting is tripled.) Is supplied to the charging circuit 22 to charge the secondary battery 35. Thereafter, when the charging voltage Vc of the secondary battery 35 exceeds the upper limit setting voltage Vcs H , it is determined that the charging of the charging circuit 22 has been completed, and the PWM control signal CS1 is controlled to be turned off, so that the boost chopper 21 Is stopped. Since the switching transistor 33 is also in the off state when the boost chopper 21 is stopped, the discharge to the battery 1 side of the charging circuit 22 is blocked by the diode 34 and the charged state can be maintained. Thereafter, every time the charging voltage Vc of the charging circuit 22 falls below the set voltage Vcs L , the boost chopper 21 is activated and the charging process to the charging circuit 22 is executed.

この停車状態でステアリングホイール5を回転させる所謂据切りを行うと、このときのステアリングホイール5に伝達される操舵トルクが大きな値となり、これが操舵トルクセンサ42で検出され、検出された操舵トルクがコントロールユニット2に入力されるので、このコントロールユニット2で、操舵補助力制御処理を実行して、操舵トルクセンサ42で検出した操舵トルクに対応した操舵補助トルクを車載用電動機3で発生させるモータ電流指令値imを演算し、このモータ電流指令値imに基づいてブラシレスモータの各相電流指令値を発生させ、この各相電流指令値に基づいてインバータの各制御素子を駆動制御することにより、図6(a)の区間T1で示すように、車載用電動機3で必要とする大きな操舵補助トルクを発生させる。このときの車載用電動機3の回転速度Vmは図6(b)の区間T1で示すように比較的遅いものとなり、回転速度Vmが回転速度閾値Vth以上となることはなく、図4の高電圧制御処理でステップS11及びS13を繰り返すことになり、出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37に対するPWM制御信号CS3はオフ状態に制御される。このため、出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37がオフ状態となることにより、充電回路22の二次電池35に充電されたバッテリ電圧Vbの3倍の充電電圧Vcがコントロールユニット2に入力されることなく、バッテリ1の電力のみがコントロールユニット2に入力されて、このバッテリ電圧Vbに基づいて車載用電動機3が適正回転速度に制御される。   When the steering wheel 5 is rotated so as to rotate in this stopped state, the steering torque transmitted to the steering wheel 5 at this time becomes a large value, which is detected by the steering torque sensor 42, and the detected steering torque is controlled. Since it is input to the unit 2, the control unit 2 executes a steering assist force control process, and a motor current command for generating the steering assist torque corresponding to the steering torque detected by the steering torque sensor 42 by the in-vehicle electric motor 3. A value im is calculated, each phase current command value of the brushless motor is generated based on this motor current command value im, and each control element of the inverter is driven and controlled based on each phase current command value. As shown by the section T1 in (a), a large steering assist torque required for the in-vehicle motor 3 is generated. . The rotational speed Vm of the on-vehicle electric motor 3 at this time is relatively slow as shown by a section T1 in FIG. 6B, and the rotational speed Vm does not exceed the rotational speed threshold Vth, and the high voltage in FIG. Steps S11 and S13 are repeated in the control process, and the PWM control signal CS3 for the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23 is controlled to be in an OFF state. Therefore, when the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23 is turned off, a charging voltage Vc that is three times the battery voltage Vb charged in the secondary battery 35 of the charging circuit 22 is input to the control unit 2. Instead, only the electric power of the battery 1 is input to the control unit 2, and the vehicle-mounted motor 3 is controlled to an appropriate rotation speed based on the battery voltage Vb.

この車両の停車状態から車両を発進させて走行状態とし、この状態でステアリングホイール5を操舵する通常操舵状態では、車速の増加に応じて必要とする操舵補助トルクが小さくなることから、ステアリングホイール5に伝達される操舵トルクも小さい値となり、これが操舵トルクセンサ42で検出されてコントロールユニット2に入力される。このため、モータ電流指令値imも小さい値となり、車載用電動機3で発生される操舵補助トルクは図6(a)の区間T2で示すように、据切り時の操舵補助トルクに比較して小さくなると共に、回転速度Vmも図6(b)の区間T2で示すようにより小さい値となることによって、図4の処理でステップS11〜S13を繰り返す状態を継続する。   In the normal steering state in which the vehicle is started from the stopped state to the traveling state and the steering wheel 5 is steered in this state, the steering assist torque that is required decreases as the vehicle speed increases. The steering torque transmitted to is also a small value, which is detected by the steering torque sensor 42 and input to the control unit 2. For this reason, the motor current command value im also becomes a small value, and the steering assist torque generated by the in-vehicle electric motor 3 is smaller than the steering assist torque at the time of settling as shown by a section T2 in FIG. At the same time, the rotational speed Vm also becomes a smaller value as indicated by the section T2 in FIG. 6B, and thus the state of repeating steps S11 to S13 in the process of FIG. 4 is continued.

しかしながら、走行状態で、他車線からの割込みや対向車線からの対向車のセンターラインを越えるはみ出し走行等によって例えば左切りの緊急回避操作が必要となると、このときのステアリングホイール5に伝達される操舵トルクは、図6(a)の区間T3で示すように、通常時の操舵トルクよりは大きく、据切り時よりは小さい値となるが、車載用電動機3の回転速度Vmは、図6(b)の区間T3で示すように、設定速度(回転速度閾値)Vth以上となる。   However, if an emergency avoidance operation such as a left turn is required due to an interruption from another lane or an overrun traveling beyond the center line of the oncoming vehicle from the opposite lane in the running state, the steering transmitted to the steering wheel 5 at this time is required. As shown by a section T3 in FIG. 6A, the torque is larger than the normal steering torque and smaller than that at the time of stationary, but the rotational speed Vm of the in-vehicle electric motor 3 is as shown in FIG. ), The speed is equal to or higher than the set speed (rotation speed threshold) Vth.

この緊急回避操作では、図7(c)のように、車載用電動機3の回転速度Vmが正方向に増加して時点t1で設定速度(回転速度閾値)Vth以上となると、図4の電圧制御処理において、ステップS12からステップS14に移行し、コントロールユニット2の印加電圧Viを検出する印加電圧センサ43で検出した印加電圧Viを読込み、この印加電圧Viに対応する出力電圧が出力側切換回路23から出力するように初期デューティ比D0 がデューティ比Dとして設定される。 In this emergency avoidance operation, as shown in FIG. 7C, when the rotational speed Vm of the in-vehicle electric motor 3 increases in the positive direction and becomes equal to or higher than the set speed (rotational speed threshold) Vth at time t1, the voltage control of FIG. In the processing, the process proceeds from step S12 to step S14, the application voltage Vi detected by the application voltage sensor 43 for detecting the application voltage Vi of the control unit 2 is read, and the output voltage corresponding to the application voltage Vi is output side switching circuit 23. The initial duty ratio D 0 is set as the duty ratio D so as to be output from.

この設定されたデューティ比DのPWM制御信号CS3が出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37に供給されることにより、このスイッチング用トランジスタ37が設定されたデューティ比Dでオン・オフ制御することにより、充電回路22で充電されたバッテリ電圧Vbの3倍の充電電圧Vcがバッテリ電圧Vbまで低下されてコントロールユニット2に印加される。   By supplying the PWM control signal CS3 having the set duty ratio D to the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23, the switching transistor 37 is controlled to be turned on / off at the set duty ratio D. The charging voltage Vc that is three times the battery voltage Vb charged by the charging circuit 22 is lowered to the battery voltage Vb and applied to the control unit 2.

そして、所定時間が経過した後にPWM制御信号CS3のデューティ比Dが設定された増加量ΔDだけ増加され、これが出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37に供給されることにより、出力側切換回路23から出力される出力電圧が増加し、コントロールユニット2に印加される印加電圧Viが図7(a)に示すように、車載用電動機3の回転速度Vmが設定速度Vth以上に増加するのに応じて、バッテリ電圧Vbから徐々に増加される。   Then, after a predetermined time has elapsed, the duty ratio D of the PWM control signal CS3 is increased by the set increase amount ΔD, and this is supplied to the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23. As the output voltage output from the motor increases and the applied voltage Vi applied to the control unit 2 increases as shown in FIG. 7 (a), the rotational speed Vm of the in-vehicle motor 3 increases above the set speed Vth. The battery voltage Vb is gradually increased.

その後、車載用電動機3の回転速度Vmが設定速度(回転速度閾値)Vth以上の状態を維持するので、図7(a)に示すように、時点t2でデューティ比Dが100%に達すると、出力側切換回路23から充電回路22に充電された充電電圧Vcがそのまま出力されることになり、コントロールユニット2の印加電圧Viが、充電電圧Vcに達する。その後は、車載用電動機3の回転速度Vmが設定速度Vthd以上であってもデューティ比Dが上限デューティ比100%に制限されることにより、印加電圧Viは充電電圧Vcの状態を維持する。   Thereafter, since the rotational speed Vm of the in-vehicle electric motor 3 maintains a state equal to or higher than the set speed (rotational speed threshold) Vth, as shown in FIG. 7A, when the duty ratio D reaches 100% at time t2, The charging voltage Vc charged to the charging circuit 22 from the output side switching circuit 23 is output as it is, and the applied voltage Vi of the control unit 2 reaches the charging voltage Vc. Thereafter, even if the rotational speed Vm of the in-vehicle electric motor 3 is equal to or higher than the set speed Vthd, the applied voltage Vi maintains the state of the charging voltage Vc by limiting the duty ratio D to the upper limit duty ratio 100%.

さらにその後、車載用電動機3の回転速度Vmが減少を開始し、時点t3で降圧用設定速度(回転速度閾値)Vthd以下に低下すると、デューティ比Dの減少制御が開始され、これに応じてコントロールユニット2に印加される印加電圧Viが徐々に低下され、車載用電動機3の回転速度Vmが設定速度(回転速度閾値)Vthに低下する時点t4近傍で、デューティ比Dが初期デューティ比D0以下となることにより、バッテリ電圧Vbに低下され、バッテリ電圧Vbに達すると、ステップS26からステップS29に移行して、出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37に供給されるPWM制御信号CS3がオフ状態となり、高電圧供給部4からの充電電圧の供給が停止される。その後、左切り操舵状態での保舵状態となると、車載用電動機3の回転速度Vmが“0”となる。 After that, when the rotational speed Vm of the in-vehicle electric motor 3 starts to decrease and decreases to a lower speed setting speed (rotational speed threshold) Vthd at the time t3, the duty ratio D decrease control is started and controlled accordingly. In the vicinity of time t4 when the applied voltage Vi applied to the unit 2 is gradually decreased and the rotational speed Vm of the in-vehicle electric motor 3 decreases to the set speed (rotational speed threshold) Vth, the duty ratio D is equal to or less than the initial duty ratio D 0. Thus, when the battery voltage Vb is reached and the battery voltage Vb is reached, the process proceeds from step S26 to step S29, and the PWM control signal CS3 supplied to the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23 is turned off. Thus, the supply of the charging voltage from the high voltage supply unit 4 is stopped. Thereafter, when the steering is maintained in the left turn steering state, the rotational speed Vm of the in-vehicle electric motor 3 becomes “0”.

その後、ガードレール等に接近することにより、ステアリングホイール5を左切り操舵状態から操舵中立位置側に急操舵で切り戻す状態となると、車載用電動機3の回転速度Vmが図7(c)に示すように負方向に増加し、図7(c)の時点t5に示すようにその絶対値が設定速度Vth以上となったときに、上記時点t1の時と同様に図4の電圧制御処理において、コントロールユニット2に印加される印加電圧Viがバッテリ電圧Vbから徐々に増加する。さらにその後も、時点t6、t7、及びt8において、それぞれ上記時点t2、t3、及びt4と同様に、負方向で増減する車載用電動機3の回転速度Vmに基づいて上記デューティ比Dが制御され、コントロールユニット2に印加される印加電圧Viが制御される。   Thereafter, when the steering wheel 5 is brought into a state in which the steering wheel 5 is suddenly turned back from the left-turn steering state to the steering neutral position side by approaching the guard rail or the like, the rotational speed Vm of the in-vehicle electric motor 3 is as shown in FIG. When the absolute value becomes equal to or higher than the set speed Vth as shown at time t5 in FIG. 7C, the control is performed in the voltage control process of FIG. The applied voltage Vi applied to the unit 2 gradually increases from the battery voltage Vb. Further thereafter, at time points t6, t7, and t8, similarly to the time points t2, t3, and t4, the duty ratio D is controlled based on the rotational speed Vm of the in-vehicle motor 3 that increases and decreases in the negative direction. The applied voltage Vi applied to the control unit 2 is controlled.

このように、緊急回避操舵時には、コントロールユニット2に供給される印加電圧Viがバッテリ電圧Vbの3倍となる充電電圧Vcとなるので、車載用電動機3の回転速度と出力トルクとの関係を示すモータ特性は、図8で実線図示の12Vのバッテリ電圧Vbで制限される特性線に制限されている状態から点線図示の36Vの充電電圧Vcで制限される特性線に移行し、同一電流制約時に、より大きい出力(電流×電圧)を出すことができ、車載用電動機3が高い回転速度となっても、操舵補助トルクの不足を回避することができる。しかも、コントロールユニット2に印加するバッテリ電圧Vbの3倍の高電圧を充電回路22の充電電圧Vcでまかなうので、印加電圧Viを瞬時に増加させることが可能となり、緊急回避時の高応答性を確保することができる。   Thus, at the time of emergency avoidance steering, the applied voltage Vi supplied to the control unit 2 becomes the charging voltage Vc that is three times the battery voltage Vb, and thus shows the relationship between the rotational speed of the in-vehicle motor 3 and the output torque. The motor characteristics shift from the state limited to the characteristic line limited by the battery voltage Vb of 12V shown by the solid line in FIG. 8 to the characteristic line limited by the charging voltage Vc of 36V shown by the dotted line. A larger output (current × voltage) can be output, and even if the in-vehicle electric motor 3 has a high rotation speed, a shortage of steering assist torque can be avoided. Moreover, since the charging voltage Vc of the charging circuit 22 provides a voltage three times higher than the battery voltage Vb applied to the control unit 2, the applied voltage Vi can be increased instantaneously, resulting in high responsiveness during emergency avoidance. Can be secured.

また、据切り時に車載用電動機3で大きな操舵補助トルクを発生している状態で、運転者がステアリングホイール5から手を離してステアリングホイール5に伝達する操舵トルクを解放したり、通常走行時に操舵することにより、車載用電動機3で操舵補助トルクを発生しながら高速回転している状態で、ステアリングホイール5に伝達する操舵トルクを解放したりすることによって、車載用電動機3が回生電力を発生する状態となると、この車載用電動機3で発生される回生電力がコントロールユニット2の印加電圧センサ43側から出力され、これが出力側切換回路23のダイオード38を介して充電回路22の二次電池35に供給される。これにより、二次電池35の充電電圧Vcが増加して設定電圧VcsK を超える状態となると、図5の回生制御処理で、ステップS32からステップS34に移行して、充電電圧Vcに応じてバッテリ1を充電する際の許容電圧に低下させるデューティ比Dを算出し、算出したデューティ比DのPWM制御信号CS2を昇圧チョッパ21のスイッチング用トランジスタ33に出力することにより、このスイッチング用トランジスタ33をデューティ比Dでオン・オフ制御することにより、充電回路22の充電電圧Vcがバッテリ1を充電制御する適正充電電圧に降圧されてバッテリ1に供給され、バッテリ1が回生電力によって充電される。 In addition, the driver releases the steering torque transmitted to the steering wheel 5 by releasing the hand from the steering wheel 5 in a state where a large steering assist torque is generated by the in-vehicle electric motor 3 at the time of stationary, or steering during normal driving. Thus, the vehicle-mounted motor 3 generates regenerative power by releasing the steering torque transmitted to the steering wheel 5 while the vehicle-mounted motor 3 is rotating at high speed while generating the steering assist torque. In this state, the regenerative power generated by the in-vehicle electric motor 3 is output from the applied voltage sensor 43 side of the control unit 2, and this is supplied to the secondary battery 35 of the charging circuit 22 via the diode 38 of the output side switching circuit 23. Supplied. As a result, when the charging voltage Vc of the secondary battery 35 increases and exceeds the set voltage Vcs K , the process proceeds from step S32 to step S34 in the regenerative control process of FIG. 1 is calculated, and the PWM control signal CS2 having the calculated duty ratio D is output to the switching transistor 33 of the step-up chopper 21, whereby the switching transistor 33 is changed to the duty ratio D. By performing on / off control with the ratio D, the charging voltage Vc of the charging circuit 22 is stepped down to an appropriate charging voltage for controlling the charging of the battery 1 and supplied to the battery 1, and the battery 1 is charged with regenerative power.

このように、上記第1の実施形態によれば、バッテリ1と並列に接続された充電回路22に、バッテリ1の電力を昇圧チョッパ21で昇圧して供給することにより、充電回路22の二次電池35の充電電圧Vcをバッテリ電圧Vbより高い設定電圧VcsH 以上となるように充電しておき、この充電状態を維持して、車載用電動機3の回転速度Vmが回転速度閾値Vth未満であるときには出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37をオフ状態として、コントロールユニット2にバッテリ1の電力のみを供給する通常電力供給状態とする。その後、車両の走行時に緊急回避操作が行われることにより、車載用電動機3の回転速度Vmが回転速度閾値Vth以上となると、そのときのバッテリ電圧Vbに対応する電圧を出力するようにデューティ比Dが設定されPWM制御信号CS3が出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37に供給されて、このスイッチング用トランジスタ37がオン・オフ制御されることにより、出力側切換回路23の出力電圧がコントロールユニット2に印加されているバッテリ電圧Vbに一致される。この状態から徐々にデューティ比Dが増加量ΔD分所定時間毎に順次増加されて最終的に充電回路22で充電された充電電圧Vcがコントロールユニット2に印加される。このため、緊急回避操作時に操舵トルク不足を生じることなく、高応答特性をもって車載用電動機3を高速回転駆動することができると共に、コントロールユニット2に印加する電圧をバッテリ電圧Vbから高電圧供給部4の昇圧電圧に切換える際に、電圧が不連続となることなく連続的に変化されるので、操舵特性が大きく変化することを抑制して運転者に違和感を与えることを確実に防止することができる。 As described above, according to the first embodiment, the secondary circuit of the charging circuit 22 is supplied to the charging circuit 22 connected in parallel with the battery 1 by boosting the power of the battery 1 with the boosting chopper 21. The charging voltage Vc of the battery 35 is charged so as to be equal to or higher than the set voltage Vcs H higher than the battery voltage Vb, and this charging state is maintained, and the rotational speed Vm of the in-vehicle electric motor 3 is less than the rotational speed threshold Vth. Sometimes, the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23 is turned off, and the normal power supply state in which only the power of the battery 1 is supplied to the control unit 2 is set. After that, when an emergency avoidance operation is performed when the vehicle is traveling, when the rotational speed Vm of the in-vehicle electric motor 3 becomes equal to or higher than the rotational speed threshold Vth, the duty ratio D is output so that a voltage corresponding to the battery voltage Vb at that time is output. Is set, the PWM control signal CS3 is supplied to the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23, and the switching transistor 37 is controlled to be turned on / off, whereby the output voltage of the output side switching circuit 23 is changed to the control unit 2. Is matched with the battery voltage Vb applied to. From this state, the duty ratio D is gradually increased by an increase amount ΔD every predetermined time, and the charging voltage Vc finally charged by the charging circuit 22 is applied to the control unit 2. For this reason, the vehicle-mounted motor 3 can be driven to rotate at high speed with high response characteristics without causing a shortage of steering torque during emergency avoidance operation, and the voltage applied to the control unit 2 can be changed from the battery voltage Vb to the high voltage supply unit 4. When switching to the boosted voltage, the voltage is continuously changed without being discontinuous, so that it is possible to reliably prevent the driver from feeling uncomfortable by suppressing a large change in the steering characteristics. .

なお、高電圧供給部4の昇圧回路21をバッテリ1の近傍に配設することにより、この昇圧回路21とバッテリ1間の配線抵抗を小さくし、また同様に、高電圧供給部4の充電回路22をコントロールユニット2の近傍に配設することにより、この充電回路22とコントロールユニット2間の配線抵抗を小さくすることで、配線損失を低減することができる。
さらに、昇圧チョッパ21は充電回路22を急速充電する必要がなく、充電回路22の充電電圧が設定電圧以下に低下したときに比較的ゆっくり充電することが可能となり、従来例の昇圧回路に比較してリアクトル等の大きさが小さくて済み、小型化することができる。
By arranging the booster circuit 21 of the high voltage supply unit 4 in the vicinity of the battery 1, the wiring resistance between the booster circuit 21 and the battery 1 is reduced, and similarly, the charging circuit of the high voltage supply unit 4. By arranging 22 in the vicinity of the control unit 2, the wiring resistance between the charging circuit 22 and the control unit 2 can be reduced, thereby reducing the wiring loss.
Further, the boost chopper 21 does not need to rapidly charge the charging circuit 22, and can be charged relatively slowly when the charging voltage of the charging circuit 22 drops below a set voltage, which is compared with the boosting circuit of the conventional example. Therefore, the size of the reactor or the like is small, and the size can be reduced.

さらにまた、上記第1の実施形態では、充電回路22の充電電圧Vcを充電電圧センサ44で検出するようにしているので、この充電電圧センサ44で検出した充電電圧Vcが異常判断用閾値を下回るか否かを判定することにより、昇圧チョッパ21又は充電回路22の異常を検出することができ、充電電圧異常が発生したときに液晶パネル等を使用して異常報知を行うようにすれば、運転者が昇圧チョッパ21又は充電回路22の異常を直ちに把握することができる。   Furthermore, in the first embodiment, the charging voltage Vc of the charging circuit 22 is detected by the charging voltage sensor 44. Therefore, the charging voltage Vc detected by the charging voltage sensor 44 is below the abnormality determination threshold value. By determining whether or not the boost chopper 21 or the charging circuit 22 is abnormal, it is possible to detect the abnormality by using a liquid crystal panel or the like when a charging voltage abnormality occurs. A person can immediately grasp the abnormality of the boost chopper 21 or the charging circuit 22.

なおさらに、上記第1の実施形態における昇圧チョッパ21のスイッチング用トランジスタ33及び出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37として電界効果トランジスタを適用することにより、入力側インピーダンスを高インピーダンスとすることができ、充電回路22での充電電圧Vcを長時間保持することができる。
また、コントロールユニット2は、バッテリ1から直接制御電力が供給されているので、充電電圧がコントロールユニット2に供給されても、高電圧入力によるコントロールユニット2内の制御電源回路の破壊を防ぐことができる。
Furthermore, by applying a field effect transistor as the switching transistor 33 of the boost chopper 21 and the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23 in the first embodiment, the input side impedance can be made high impedance. The charging voltage Vc in the charging circuit 22 can be held for a long time.
In addition, since the control unit 2 is directly supplied with control power from the battery 1, even if a charging voltage is supplied to the control unit 2, the control power supply circuit in the control unit 2 can be prevented from being destroyed by a high voltage input. it can.

なお、上記第1の実施形態においては、電圧センサとして、コントロールユニット2に印加される印加電圧Viを検出する印加電圧センサ43及び充電回路22の充電電圧Vcを検出する充電電圧センサ44の2つを適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、バッテリ1のバッテリ電圧Vbをバッテリ電圧センサで検出し、検出したバッテリ電圧Vbからバッテリ1とコントロールユニット2との間の配線抵抗による電圧降下分を減算した印加電圧推定値Vi′を算出し、図4の高電圧制御処理におけるステップS26で、印加電圧Viが印加電圧推定値Vi′以下となったか否かを判定し、Vi>Vi′であるときにステップS27に移行し、Vi≦Vi′であるときにステップS29に移行するようにすれば、高電圧供給部4からの電力供給状態からバッテリ1からの電力供給状態に復帰させる際に、より正確な電力切換えを行うことができる。   In the first embodiment, two voltage sensors, that is, an applied voltage sensor 43 that detects the applied voltage Vi applied to the control unit 2 and a charging voltage sensor 44 that detects the charging voltage Vc of the charging circuit 22 are used. However, the present invention is not limited to this. The battery voltage Vb of the battery 1 is detected by the battery voltage sensor, and the wiring resistance between the battery 1 and the control unit 2 is detected from the detected battery voltage Vb. An applied voltage estimated value Vi ′ obtained by subtracting the voltage drop due to the above is calculated, and in step S26 in the high voltage control process of FIG. 4, it is determined whether or not the applied voltage Vi is equal to or less than the applied voltage estimated value Vi ′. When it is> Vi ′, the process proceeds to step S27, and when Vi ≦ Vi ′, the process proceeds to step S29. When to return from the power supply state from the voltage supply unit 4 to the power supply state from the battery 1, it is possible to perform more accurate power switching.

次に、本発明の第2の実施形態を図9に基づいて説明する。
この第2の実施形態は、バッテリ1の電力のみがコントロールユニット2に印加される通常操舵状態で、バッテリ1とコントロールユニット2との間の配線抵抗による電圧降下によって発生可能な操舵トルクが制限されることを解消させるようにしたものである。
すなわち、第2の実施形態では、コントロールユニット2で前述した図3〜図5の処理に加えて図9に示す電圧降下補償処理を行うようにしている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the steering torque that can be generated by a voltage drop due to the wiring resistance between the battery 1 and the control unit 2 is limited in a normal steering state where only the power of the battery 1 is applied to the control unit 2. It is intended to eliminate this.
That is, in the second embodiment, the control unit 2 performs the voltage drop compensation process shown in FIG. 9 in addition to the processes shown in FIGS.

この電圧降下補償処理では、所定時間毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップS41で、回転速度センサ41で検出した車載用電動機3の回転速度Vmを読込み、次いでステップS42に移行して、回転速度Vmが第1の実施形態で前述した回転速度閾値Vth未満であるか否かを判定し、Vm≧Vthであるときには、高電圧供給部4からの充電電圧がコントロールユニット2に供給されているものと判断してそのままタイマ割込処理を終了するが、Vm<VthであるときにはステップS43に移行して、印加電圧センサ43で検出したコントロールユニット2に対する印加電圧Viを読込み、次いでステップS44に移行して、読込んだ印加電圧Viがバッテリ1の定格バッテリ電圧Vb*未満であるか否かを判定し、Vi≧Vb*であるときには電動機最大特性を維持できるものと判断してタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、Vi<Vb*であるときには配線抵抗による電圧降下や他の車載機器による電力消費の影響を受けているものと判断して、ステップS45に移行する。 This voltage drop compensation process is executed as a timer interrupt process at predetermined intervals. First, in step S41, the rotational speed Vm of the in-vehicle motor 3 detected by the rotational speed sensor 41 is read, and then the process proceeds to step S42. Then, it is determined whether or not the rotation speed Vm is less than the rotation speed threshold Vth described above in the first embodiment. When Vm ≧ Vth, the charging voltage from the high voltage supply unit 4 is supplied to the control unit 2. However, if Vm <Vth, the process proceeds to step S43 to read the applied voltage Vi to the control unit 2 detected by the applied voltage sensor 43, and then to step S44. goes to, I read the applied voltage Vi is equal to or less than the rated battery voltage Vb * of the battery 1, V ≧ Vb * and is to end the timer interrupt processing determines that it can maintain the electric motor maximum characteristic when returns to the predetermined main program, the voltage drop and other vehicle devices due to the wiring resistance when a Vi <Vb * Therefore, the process proceeds to step S45.

このステップS45では、高電圧供給部4の出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37に対するPWM制御信号CS3のデューティ比Dを現在の印加電圧Viに相当する電圧を供給可能な値に設定し、次いでステップS46に移行して、算出したデューティ比DのPWM制御信号CS3を出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37に出力してからステップS47に移行する。   In this step S45, the duty ratio D of the PWM control signal CS3 to the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23 of the high voltage supply unit 4 is set to a value capable of supplying a voltage corresponding to the current applied voltage Vi, and then The process proceeds to step S46, the PWM control signal CS3 with the calculated duty ratio D is output to the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23, and then the process proceeds to step S47.

このステップS47では、印加電圧Viが定格バッテリ電圧Vb*に達したか否かを判定し、Vi<Vb*であるときにはステップS48に移行して、現在のデューティ比Dに所定増加量ΔDcを加算した値を新たなデューティ比Dとして算出し、次いでステップS49に移行して、算出したデューティ比DのPWM制御信号CS3を出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37に出力してから前記ステップS47に戻る。
また、ステップS47の判定結果が、Vi≧Vb*であるときには、ステップS50に移行して、配線抵抗等による電圧降下が殆どないものと判断してPWM制御信号CS3をオフ状態としてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
In this step S47, it is determined whether or not the applied voltage Vi has reached the rated battery voltage Vb * . When Vi <Vb * , the process proceeds to step S48, and the predetermined increase amount ΔDc is added to the current duty ratio D. The calculated value is calculated as a new duty ratio D, and then the process proceeds to step S49, where the PWM control signal CS3 with the calculated duty ratio D is output to the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23, and then to step S47. Return.
If the determination result in step S47 is Vi ≧ Vb * , the process proceeds to step S50, where it is determined that there is almost no voltage drop due to wiring resistance or the like, and the PWM control signal CS3 is turned off, and the timer interrupts. The process ends and the process returns to a predetermined main program.

この第2の実施形態によると、コントロールユニット2に印加されるバッテリ1からの印加電圧Viを検出し、この印加電圧Viが定格バッテリ電圧Vb*となるように高電圧供給部4から充電回路22で充電した充電電圧Vcを出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37をPWM制御信号CS3で制御するので、コントロールユニット2の印加電圧Viを常に定格バッテリ電圧Vb*に維持することができ、バッテリ1とコントロールユニット2との間の配線抵抗による電圧降下や、他の車載機器による電力消費によってコントロールユニット2に印加される印加電圧Viが低下することを確実に防止することができ、車載用電動機3を図10で実線図示のように車載用電動機3を電動機最大特性で駆動制御することができる。この電動機最大特性は、横軸に電動機回転速度Vm〔min-1〕をとり、縦軸に車載用電動機3の出力トルク〔N・m〕をとって形成され、電動機回転速度Vmが“0”から設定回転速度Vms1に達するまでの間最大電流を出力して最大トルクTmaxを出力し、電動機回転速度Vmが設定回転速度Vms1を超えると電動機回転速度Vmが増加するに応じてモータの誘起電圧によりモータ駆動電圧が低下するので電流を流すことができなくなり、出力トルクが急減して電動機回転速度Vmが設定回転速度Vms1より高い設定回転速度Vms2に達すると出力トルクが“0”となる。 According to the second embodiment, the applied voltage Vi from the battery 1 applied to the control unit 2 is detected, and the charging circuit 22 is supplied from the high voltage supply unit 4 so that the applied voltage Vi becomes the rated battery voltage Vb *. Since the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23 is controlled by the PWM control signal CS3 with the charging voltage Vc charged in step S3, the applied voltage Vi of the control unit 2 can always be maintained at the rated battery voltage Vb *. It is possible to reliably prevent the applied voltage Vi applied to the control unit 2 from being lowered due to a voltage drop due to wiring resistance between the control unit 2 and power consumption by other in-vehicle devices. As shown by the solid line in FIG. 10, the vehicle-mounted motor 3 can be driven and controlled with the maximum motor characteristics. This motor maximum characteristic is formed by taking the motor rotation speed Vm [min −1 ] on the horizontal axis and the output torque [N · m] of the in-vehicle motor 3 on the vertical axis, and the motor rotation speed Vm is “0”. Until the set rotational speed Vms1 is reached, the maximum current is outputted and the maximum torque Tmax is outputted. When the motor rotational speed Vm exceeds the set rotational speed Vms1, the motor rotational speed Vm increases with the induced voltage of the motor. Since the motor drive voltage decreases, current cannot flow, and the output torque decreases to “0” when the output torque rapidly decreases and the motor rotation speed Vm reaches the set rotation speed Vms2 higher than the set rotation speed Vms1.

因みに、高電圧供給部4による電圧降下補償を行わない場合には、バッテリ1とコントロールユニット2との間の配線抵抗を50mΩとしたとき、バッテリ1から流れる電流が増加することにより、図11に示すように配線抵抗による電圧降下が発生し、電流値が80Aに達すると電圧降下は4Vとなり、コントロールユニット2に印加される印加電圧Viは8Vにまで低下することになる。この電圧降下の影響により、車載用電動機3の電動機最大特性は、前述した図11において破線図示のように電動機回転速度Vmの増加に伴って電流値が増加し電圧降下が大きくなることにより、出力トルクが徐々に低下することになり、図10でハッチング図示の領域で、電動機最大特性を発揮することができなくなり、操舵補助制御特性が劣化することになる。
しかしながら、上記第2の実施形態においては、前述したように高電圧供給部4で配線抵抗等によって生じるコントロールユニット2の印加電圧の電圧降下分を補償するので、常に電動機最大特性を発揮して、最適な操舵補助制御を行うことができる。
Incidentally, when the voltage drop compensation by the high voltage supply unit 4 is not performed, when the wiring resistance between the battery 1 and the control unit 2 is set to 50 mΩ, the current flowing from the battery 1 increases, so that FIG. As shown, a voltage drop occurs due to wiring resistance. When the current value reaches 80 A, the voltage drop becomes 4 V, and the applied voltage Vi applied to the control unit 2 drops to 8 V. Due to the influence of this voltage drop, the maximum motor characteristics of the in-vehicle motor 3 are output as the current value increases and the voltage drop increases as the motor rotation speed Vm increases as shown by the broken line in FIG. The torque gradually decreases, and the maximum electric motor characteristic cannot be exhibited in the hatched area in FIG. 10, and the steering assist control characteristic deteriorates.
However, in the second embodiment, since the voltage drop of the applied voltage of the control unit 2 caused by the wiring resistance or the like is compensated for by the high voltage supply unit 4 as described above, the maximum characteristic of the motor is always exhibited. Optimal steering assist control can be performed.

なお、上記第1及び第2の実施形態においては、出力側切換回路23をスイッチング用トランジスタ37とダイオード38の並列回路で構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図12に示すように、出力側切換回路23を、常開接点を有するリレー回路51で構成すると共に、バッテリ1とコントロールユニット2との間に介挿されたダイオード36と並列に常閉接点を有するリレー回路52を設けた構成とし、緊急回避操舵時以外の通常操舵時は、リレー回路52をオン状態とすると共に、リレー回路51をオフ状態として、バッテリ1の電圧を直接コントロールユニット2に印加し、緊急回避操舵時には逆にリレー回路51をオン状態とすると共に、リレー回路52をオフ状態としてバッテリ1の電圧に代えて高電圧供給部4の充電電圧をコントロールユニット2に供給し、さらに車載用電動機3の回生電力発生時には通常操舵状態と同様に制御して回生電力を直接バッテリ1に供給するようにしてもよい。この場合には、通常操舵時にダイオード損失を生じることなくバッテリ電圧をコントロールユニット2に供給することができ、バッテリ消費電力を抑制することができる利点がある。しかも、この場合には、回生時に昇圧チョッパ21を介してバッテリに回生電力を戻す必要がないので、昇圧チョッパとしては図13に示すように、回生用のスイッチング用トランジスタ33を省略した構成を適用することができる。   In the first and second embodiments, the case where the output side switching circuit 23 is configured by a parallel circuit of the switching transistor 37 and the diode 38 has been described. However, the present invention is not limited to this. As shown, the output side switching circuit 23 is constituted by a relay circuit 51 having a normally open contact, and a relay having a normally closed contact in parallel with a diode 36 interposed between the battery 1 and the control unit 2. The circuit 52 is provided, and during normal steering other than during emergency avoidance steering, the relay circuit 52 is turned on, the relay circuit 51 is turned off, and the voltage of the battery 1 is directly applied to the control unit 2, On the contrary, during emergency avoidance steering, the relay circuit 51 is turned on, and the relay circuit 52 is turned off to replace the voltage of the battery 1. The high-voltage charge-voltage supply unit 4 is supplied to the control unit 2 may be further supplied regenerative power by controlling similarly to the normal steering state when regenerative power generation of the in-vehicle motor 3 directly battery 1. In this case, the battery voltage can be supplied to the control unit 2 without causing diode loss during normal steering, and there is an advantage that battery power consumption can be suppressed. In addition, in this case, since it is not necessary to return the regenerative power to the battery via the boost chopper 21 during regeneration, the boost chopper has a configuration in which the switching transistor 33 for regeneration is omitted as shown in FIG. can do.

なおさらに、上記第1及び第2の実施形態においては、バッテリ1からのバッテリ電圧Vbと高電圧供給部4からの充電電圧Vcとを切換える際に、高電圧供給部4の出力電圧をバッテリ電圧Vbに一致させるようにした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電圧切換えの際に、車載用電動機3に供給する操舵トルクセンサ42で検出した操舵トルクに基づいて算出される指令電流に対する電流制御ゲインも徐々に変化させるようにして電動機特性の大きな変化を抑制することが好ましい。   Furthermore, in the first and second embodiments, when the battery voltage Vb from the battery 1 and the charging voltage Vc from the high voltage supply unit 4 are switched, the output voltage of the high voltage supply unit 4 is changed to the battery voltage. Although the case of matching with Vb has been described, the present invention is not limited to this, and is calculated based on the steering torque detected by the steering torque sensor 42 supplied to the in-vehicle electric motor 3 at the time of voltage switching. It is preferable to suppress a large change in the motor characteristics by gradually changing the current control gain with respect to the command current.

また、上記第1及び第2の実施形態においては、高電圧供給部4の充電回路22をバッテリ1と並列に接続する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図14に示すように、充電回路22をバッテリ1と直列に接続し、この充電回路22を第1の実施形態と同様の昇圧チョッパ21でバッテリ電圧Vbの2倍の充電電圧に充電し、この充電回路22とコントロールユニット2との間にスイッチング回路55を介挿し、通常操舵時にはスイッチング回路55をオフ状態として、バッテリ1のバッテリ電圧をダイオード36を介してコントロールユニット2に直接供給し、緊急回避操舵時にはスイッチング回路55をオン状態としてバッテリ電圧Vbに充電回路22の充電電圧Vcを加算した高電圧をコントロールユニット2に供給するようにしてもよい。   Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the case where the charging circuit 22 of the high voltage supply part 4 was connected in parallel with the battery 1 was demonstrated, it is not limited to this and is shown in FIG. Thus, the charging circuit 22 is connected in series with the battery 1, and the charging circuit 22 is charged to a charging voltage twice the battery voltage Vb by the boost chopper 21 similar to that of the first embodiment. A switching circuit 55 is inserted between the control unit 2, the switching circuit 55 is turned off during normal steering, and the battery voltage of the battery 1 is directly supplied to the control unit 2 via the diode 36. 55 is turned on, and a high voltage obtained by adding the charging voltage Vc of the charging circuit 22 to the battery voltage Vb is used as the control unit 2 It may be supplied.

さらに、上記第1及び第2の実施形態においては、昇圧回路として昇圧チョッパ21を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、回生が可能な構成を有するDC−DCコンバータ、スイッチドキャパシタ等の任意の昇圧回路を適用することができる。
さらにまた、上記第1及び第2の実施形態においては、充電回路22として二次電池35を適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電気二重層コンデンサ等の大容量コンデンサを適用するようにしてもよい。
Further, in the first and second embodiments, the case where the boost chopper 21 is applied as the boost circuit has been described. However, the present invention is not limited to this, and a DC-DC converter having a regenerative configuration, Any booster circuit such as a switched capacitor can be applied.
Furthermore, in the first and second embodiments, the case where the secondary battery 35 is applied as the charging circuit 22 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a large-capacity capacitor such as an electric double layer capacitor is used. May be applied.

なおさらに、上記第1及び第2の実施形態においては、出力側切換回路23にスイッチング用トランジスタ37を適用した場合について説明したが、これに代えて電界効果トランジスタやバイポーラトランジスタを適用し、これらのゲート電圧又はベース電流を制御することにより、充電回路22の充電電圧を所望電圧に降圧制御するようにしてもよい。   Furthermore, in the first and second embodiments, the case where the switching transistor 37 is applied to the output side switching circuit 23 has been described, but instead of this, a field effect transistor or a bipolar transistor is applied. The charging voltage of the charging circuit 22 may be stepped down to a desired voltage by controlling the gate voltage or the base current.

また、上記第1及び第2の実施形態においては、本発明を電動パワーステアリング装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動ブレーキに本発明を適用するようにしてもよく、この場合には車載用電動機3を例えばキャリパーをブレーキロータに押し付けて制動力を発生させる制動用電動機として構成すればよいものである。その他、任意の車載用電動機に本発明を適用することができる。
さらにまた、上記第1及び第2の実施形態においては、車載用電動機3の回転速度Vmが時点t3で設定速度以下になった場合について説明したが、これに限定されるものではなく、所定時間が経過した後にデューティ比Dの減少制御を開始してもよい。これによりコントロールユニット2の簡素化が可能となり生産性を向上することができる。
In the first and second embodiments, the case where the present invention is applied to an electric power steering apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to an electric brake. In this case, the in-vehicle electric motor 3 may be configured as a braking electric motor that generates a braking force by pressing a caliper against the brake rotor, for example. In addition, the present invention can be applied to any on-vehicle electric motor.
Furthermore, in the first and second embodiments described above, the case where the rotational speed Vm of the in-vehicle electric motor 3 becomes equal to or lower than the set speed at the time point t3 is not limited to this, and is not limited to a predetermined time. After elapses, the decrease control of the duty ratio D may be started. Thereby, the control unit 2 can be simplified and productivity can be improved.

次に、本発明の第3の実施形態を図15〜図17に基づいて説明する。
この第3の実施形態は、操舵系の緊急回避状態を検出し、緊急回避時に高応答性をもって車載用電動機3を制御することができるようにしたものである。
すなわち、第3の実施形態では、図15に示すように、前述した第1の実施形態における図1において、車載用電動機3の回転速度を検出する回転速度センサ41が省略されて操舵トルク検出手段としての操舵トルクセンサ42のみが設けられていることを除いては図1と同様の構成を有すると共に、コントロールユニット2で実行する高電圧制御処理が図16に示すように変更されている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the third embodiment, an emergency avoidance state of the steering system is detected, and the in-vehicle motor 3 can be controlled with high responsiveness at the time of emergency avoidance.
That is, in the third embodiment, as shown in FIG. 15, the rotation speed sensor 41 for detecting the rotation speed of the in-vehicle electric motor 3 is omitted in FIG. 1 except that only the steering torque sensor 42 is provided, and the high voltage control process executed by the control unit 2 is changed as shown in FIG.

この高電圧制御処理は、所定のサンプリング周期毎に実行され、図16に示すように、前述した第1の実施形態における図4の処理において、ステップS11、S12及びステップS23、S24が省略され、このうちステップS11及びS12に代えて操舵トルクセンサ42で検出した今回のサンプリング周期における操舵トルクT(t) を読込むステップS51と、前回のサンプリング周期で読込んだ操舵トルクT(t-1) から今回のサンプリング周期における操舵トルクT(t) を減算した値をサンプリング周期tsで除して操舵トルクの時間変化率ΔT(=(T(t-1) −T(t) )/ts)を算出するステップS52と、算出した操舵トルクの時間変化率ΔTの絶対値|ΔT|が予め設定した緊急回避状態であるか通常操舵状態であるかを判断する基準となる設定値ΔTs以上であるか否かを判定するステップS53とが設けられ、ステップS53の判定結果が|ΔT|≧ΔTsであるときには、ステアリングホイール5を急操舵した緊急回避状態であると判断して前記ステップS14に移行し、|ΔT|<ΔTsであるときには通常操舵状態であると判断して前記ステップS13に移行する。   This high voltage control process is executed every predetermined sampling period. As shown in FIG. 16, in the process of FIG. 4 in the first embodiment described above, steps S11 and S12 and steps S23 and S24 are omitted. Of these, step S51 for reading the steering torque T (t) in the current sampling cycle detected by the steering torque sensor 42 instead of steps S11 and S12, and the steering torque T (t-1) read in the previous sampling cycle. The value obtained by subtracting the steering torque T (t) in the current sampling cycle from the current value is divided by the sampling cycle ts to obtain the time change rate ΔT (= (T (t−1) −T (t)) / ts) of the steering torque. Step S52 for calculating, and a reference for determining whether the absolute value | ΔT | of the calculated time change rate ΔT of the steering torque is a preset emergency avoidance state or a normal steering state And step S53 for determining whether or not the set value ΔTs is greater than or equal to the set value ΔTs. If the determination result in step S53 is | ΔT | ≧ ΔTs, it is determined that the steering wheel 5 is in an emergency avoidance state where the steering wheel 5 is steered rapidly. Then, the process proceeds to step S14. When | ΔT | <ΔTs, it is determined that the steering state is normal, and the process proceeds to step S13.

また、ステップS23及びS24に代えて、ステップS22で設定したデューティ比DのPWM信号CS3を出力してから例えばステアリングホイール5を車両が直進走行をする中立位置から急操舵して一方向に切り増してから切り戻すことにより操舵トルクが減少傾向となっている状態で操舵トルクの変化率ΔTの絶対値|ΔT|が設定値ΔTs未満となる程度の急操舵設定時間が経過したか否かを判定し、急操舵設定時間が経過していないときにはこれが経過するまで待機し、急操舵設定時間が経過したときには前記ステップS25に移行するステップS54が設けられている。   Further, instead of steps S23 and S24, after outputting the PWM signal CS3 having the duty ratio D set in step S22, for example, the steering wheel 5 is suddenly steered from the neutral position where the vehicle travels straight and is increased in one direction. It is determined whether or not the sudden steering set time has passed so that the absolute value | ΔT | of the steering torque change rate ΔT is less than the set value ΔTs in a state where the steering torque tends to decrease by switching back When the rapid steering set time has not elapsed, the system waits until the rapid steering set time elapses, and when the rapid steering set time has elapsed, step S54 is provided to shift to step S25.

図16の高電圧制御処理では、以上の相違点を除いては前述した図4の処理と同様の処理を行い、図4と同一処理には同一のステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
この図16の処理で、ステップS51〜S53の処理が緊急回避検出手段に対応し、ステップステップS14〜S22、S25〜S29及びS54の処理が充電電力供給制御手段に対応している。
The high voltage control process of FIG. 16 performs the same process as the process of FIG. 4 described above except for the above differences. The same process as in FIG. Is omitted.
In the processing of FIG. 16, the processing of steps S51 to S53 corresponds to the emergency avoidance detection means, and the processing of steps S14 to S22, S25 to S29, and S54 corresponds to the charging power supply control means.

次に、上記第3の実施形態の動作を説明する。
今、車両が停車しているものとする。この停車状態でステアリングホイール5を回転させる所謂据切りを行うと、このときのステアリングホイール5に伝達される操舵トルクが大きな値となり、これが操舵トルクセンサ42によって検出され、検出された操舵トルクT(t) がコントロールユニット2に入力される。このコントロールユニット2は、入力された操舵トルクT(t) に基づいて操舵補助力制御処理を実行し、車載用電動機3で操舵トルクT(t) に対応する大きさの操舵補助トルクを発生させる。また、コントロールユニット2は、所定のサンプリング周期毎に図16に示す高電圧制御処理を実行することにより、今回の操舵トルクT(t) を読込み(ステップS51)、読込んだ今回の操舵トルクT(t) と前回のサンプリング周期で読込んだ操舵トルクT(t-1) とサンプリング周期tsとに基づいて前述した演算を行って操舵トルクの時間変化率ΔTを算出する(ステップS52)。
Next, the operation of the third embodiment will be described.
It is assumed that the vehicle is stopped now. When the steering wheel 5 is rotated while the vehicle is stopped, the steering torque transmitted to the steering wheel 5 at this time becomes a large value, which is detected by the steering torque sensor 42, and the detected steering torque T ( t) is input to the control unit 2. The control unit 2 executes a steering assist force control process based on the input steering torque T (t), and generates a steering assist torque having a magnitude corresponding to the steering torque T (t) by the in-vehicle electric motor 3. . Further, the control unit 2 reads the current steering torque T (t) by executing the high voltage control process shown in FIG. 16 at predetermined sampling periods (step S51), and reads the current steering torque T. Based on (t), the steering torque T (t-1) read in the previous sampling period, and the sampling period ts, the above-described calculation is performed to calculate the time change rate ΔT of the steering torque (step S52).

この据切り状態では、操舵トルクT(t) は大きな値となるが、ステアリングホイール5を比較的緩やかに操舵することにより、操舵トルクの時間変化率ΔTは緊急操舵設定値ΔTs以上となることはなく、ステップS53からステップS13に移行することにより、PWM制御信号CS3はオフ状態に維持される。このため、バッテリ1の電力のみがコントロールユニット2に入力されて、このコントロールユニット2でバッテリ電圧Vbに基づいて車載用電動機3が操舵トルクT(t) に応じた最適の操舵補助トルクを発生するように制御され、軽い操舵を行うことができる。   In this stationary state, the steering torque T (t) is a large value, but the steering torque time change rate ΔT is not less than the emergency steering set value ΔTs by steering the steering wheel 5 relatively gently. Instead, the process proceeds from step S53 to step S13, whereby the PWM control signal CS3 is maintained in the off state. For this reason, only the electric power of the battery 1 is input to the control unit 2, and the on-vehicle motor 3 generates an optimum steering assist torque according to the steering torque T (t) based on the battery voltage Vb. Thus, light steering can be performed.

この車両の停車状態から車両を発進させて走行状態とし、この状態でステアリングホイール5を操舵する通常操舵状態では、車速の増加に応じて必要とする操舵補助トルクが小さくなることから、ステアリングホイール5に伝達される操舵トルクT(t) も小さい値となる。そしてこの操舵トルクT(t) が操舵トルクセンサ42で検出されてコントロールユニット2に入力されて操舵補助力制御処理が実行される。この通常操舵状態では、操舵トルクT(t) が据切り時の操舵トルクに比較して小さい値となると共に、急操舵されることも無いので、操舵トルクの時間変化率ΔTも小さい値となり、図16の高電圧制御処理において、据切り時と同様に、ステップS53からステップS13に移行して、PWM制御信号CS3をオフ状態に維持し、コントローラ2へはバッテリ1の電力のみが供給される状態が維持される。   In the normal steering state in which the vehicle is started from the stopped state to the traveling state and the steering wheel 5 is steered in this state, the steering assist torque that is required decreases as the vehicle speed increases. The steering torque T (t) transmitted to is also a small value. This steering torque T (t) is detected by the steering torque sensor 42 and input to the control unit 2 to execute the steering assist force control process. In this normal steering state, the steering torque T (t) has a small value compared to the steering torque at the time of stationary, and is not suddenly steered, so the time change rate ΔT of the steering torque is also small. In the high voltage control process of FIG. 16, as in the case of the stationary operation, the process proceeds from step S53 to step S13, the PWM control signal CS3 is maintained in the off state, and only the power of the battery 1 is supplied to the controller 2. State is maintained.

一方、例えばガードレール側の走行車線を走行状態で、車両前方に故障等で停車している車両や障害物が存在する場合や、対向車線からの対向車のセンターラインを超えるはみ出し走行等によって例えば左切りの緊急回避操作が必要となり、緊急回避操作を行った場合には、このときのステアリングホイール5に伝達される操舵トルクT(t) は、図17(c)に示すように、通常操舵時の操舵トルクよりは大きく、据切り時の操舵トルクよりは小さい値となる。   On the other hand, for example, when there is a vehicle or an obstacle parked in front of the vehicle due to a failure or the like in the traveling lane on the guard rail side, or when the vehicle runs beyond the center line of the oncoming vehicle from the oncoming lane, for example, left When an emergency avoidance operation is necessary, the steering torque T (t) transmitted to the steering wheel 5 at this time is as shown in FIG. The steering torque is larger than the steering torque, and smaller than the steering torque at the time of stationary.

しかしながら、緊急回避操作によってステアリングホイール5が時点t0で左切り方向に急操舵されるため、操舵トルクの時間変化率ΔTは正方向に急激に増加し、時点t1で急操舵設定値ΔTs以上となると、図16の高電圧制御処理においてステップS53からステップS14に移行して、前述した第1の実施形態におけるモータ回転速度Vmの絶対値が閾値Vth以上となった場合と同様にステップS14からS22までの処理でPWM制御信号CS3のデューティ比Dが比較的急激に増加されるデューティ比増加処理が行われ、デューティ比が100%となった時点t2から急操舵設定時間が経過した時点t3でデューティ比Dが比較的急激に減少されるデューティ比減少処理が行われる。   However, since the steering wheel 5 is steered suddenly in the left turn direction at time t0 by the emergency avoidance operation, the time change rate ΔT of the steering torque increases rapidly in the positive direction, and becomes greater than or equal to the sudden steering set value ΔTs at time t1. In the high voltage control process of FIG. 16, the process proceeds from step S53 to step S14, and steps S14 to S22 are performed as in the case where the absolute value of the motor rotation speed Vm in the first embodiment is equal to or greater than the threshold value Vth. In this process, a duty ratio increasing process is performed in which the duty ratio D of the PWM control signal CS3 is relatively abruptly increased, and the duty ratio is increased at the time t3 when the rapid steering set time has elapsed from the time t2 when the duty ratio becomes 100%. A duty ratio reduction process in which D is reduced relatively rapidly is performed.

このため、PWM制御信号CS3が、出力側切換回路23のスイッチング用トランジスタ37に供給されることにより、第1の実施形態で前述したように、コントロールユニット2に供給される入力電圧は、図17(a)に示すように、バッテリ電圧Vbからバッテリ電圧Vbを昇圧回路21で3倍に昇圧した充電電圧Vcまで比較的急峻に増加し、充電電圧Vcを急操舵設定時間保持した後に比較的急峻に減少されてバッテリ電圧Vbに復帰される。これに応じて、コントロールユニット2から出力される車載用電動機3に対する出力電圧が増加し、緊急回避操作時に必要とする大きな電動機出力を高応答性でもって確保することができ、緊急回避操作を良好に行うことができる。   Therefore, when the PWM control signal CS3 is supplied to the switching transistor 37 of the output side switching circuit 23, as described above in the first embodiment, the input voltage supplied to the control unit 2 is as shown in FIG. As shown in (a), the battery voltage Vb is increased relatively steeply from the battery voltage Vb to the charging voltage Vc boosted three times by the booster circuit 21, and the charging voltage Vc is relatively steep after the abrupt steering set time is held. To be restored to the battery voltage Vb. Correspondingly, the output voltage for the in-vehicle motor 3 output from the control unit 2 is increased, and a large motor output required during emergency avoidance operation can be secured with high responsiveness, and emergency avoidance operation is favorable. Can be done.

このとき、緊急回避状態の検出を操舵トルクの時間変換率ΔTに基づいて判断するので、実際の操舵トルク変化に基づいて緊急回避状態を正確に検出することができる。
その後、時点t5で例えばガードレールへの当接を避けるために、今度は右切り方向へ緊急回避操作を行った場合には、操舵トルクT(t) が負方向に増加し、その時間変化率ΔTの絶対値|ΔT|が緊急操舵設定値ΔTs以上となったときに、上記と同様にPWM制御信号CS3のデューティ比増加処理が行われ、デューティ比が100%の状態を緊急操舵設定時間だけ保持したのちにデューティ比減少処理が行われて元のバッテリ電圧Vbへ復帰する。このため、上記左切り方向の緊急回避操作と同様に、コントロールユニット2に対して図17(a)に示すようにバッテリ電圧Vbより高い充電電圧Vcが供給されることになり、この充電電圧Vcが車載用電動機3へ供給されるので、この車載用電動機3で高応答性をもって緊急回避操作で必要とする操舵補助トルクを発生し、緊急回避操作を良好に行うことができる。また、回転速度センサ41を必要としないので、この分の部品点数を減少させて車載用電動機の制御装置を簡素化することができる。
At this time, since the detection of the emergency avoidance state is determined based on the time conversion rate ΔT of the steering torque, the emergency avoidance state can be accurately detected based on the actual steering torque change.
After that, when an emergency avoidance operation is performed in the right turn direction in order to avoid contact with the guard rail, for example, at time t5, the steering torque T (t) increases in the negative direction, and the time change rate ΔT When the absolute value | ΔT | becomes equal to or greater than the emergency steering set value ΔTs, the duty ratio increasing process of the PWM control signal CS3 is performed in the same manner as described above, and the state where the duty ratio is 100% is maintained for the emergency steering set time. After that, a duty ratio reduction process is performed to return to the original battery voltage Vb. For this reason, like the emergency avoiding operation in the left-turning direction, a charging voltage Vc higher than the battery voltage Vb is supplied to the control unit 2 as shown in FIG. Is supplied to the in-vehicle electric motor 3, the in-vehicle electric motor 3 generates a steering assist torque required for the emergency avoidance operation with high responsiveness, and the emergency avoidance operation can be performed satisfactorily. Further, since the rotation speed sensor 41 is not required, the number of parts can be reduced and the control device for the in-vehicle electric motor can be simplified.

次に、本発明の第4の実施形態を図18〜図20について説明する。
この第4の実施形態は、緊急回避状態を操舵トルクの時間変化率に代えて操舵角の時間変換率即ち操舵角速度に基づいて検出するようにしたものである。
すなわち、第4の実施形態では、図18に示すように、前述した第3の実施形態における図15の構成において、ステアリングホイール5に入力される操舵角を検出して操舵角検出信号θを出力する操舵角センサ47が設けられ、この操舵角センサ47から出力される操舵角検出信号θが操舵トルクセンサ42で検出した操舵トルクTと共にコントロールユニット2へ入力されていることを除いては図15と同様の構成を有し、図15との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the fourth embodiment, the emergency avoidance state is detected based on the time conversion rate of the steering angle, that is, the steering angular velocity instead of the time change rate of the steering torque.
That is, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 18, in the configuration of FIG. 15 in the third embodiment described above, the steering angle input to the steering wheel 5 is detected and the steering angle detection signal θ is output. 15 except that a steering angle sensor 47 is provided, and the steering angle detection signal θ output from the steering angle sensor 47 is input to the control unit 2 together with the steering torque T detected by the steering torque sensor 42. The components corresponding to those in FIG. 15 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

また、コントロールユニット2でサンプリング周期毎に実行される高電圧制御処理が図19に示すように、前述した第3の実施形態におけるステップS51が操舵角センサ47で検出した今回のサンプリング周期における操舵角検出信号θ(t) を読込むステップS61に変更され、ステップS52が読込んだ今回のサンプリング周期の操舵角検出信号θ(t) から前回のサンプリング周期の操舵角検出信号θ(t-1) を減算した値をサンプリング周期tsで除して操舵角の時間変化率Δθ(=(θ(t) −θ(t-1) )/ts)を算出するステップS62に変更され、ステップS53が操舵角の時間変化率Δθの絶対値|Δθ|が緊急回避判断用設定値Δθs以上であるか否かを判定し、|Δθ|≧ΔθsであるときにステップS14へ移行し、|Δθ|<Δθsであるときに前記ステップS13へ移行するステップS63に変更されていることを除いては図16と同様の処理を行い、図16との対応ステップには同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
この図19の処理において、ステップS61〜S63の処理が緊急回避状態検出手段に対応し、ステップS14〜S22、S25〜S29及びS54の処理が充電電力供給制御手段に対応している。
In addition, as shown in FIG. 19, the high voltage control process executed by the control unit 2 for each sampling period, the steering angle in the current sampling period detected by the steering angle sensor 47 in step S51 in the third embodiment described above. The detection signal θ (t) is changed to step S61, and the steering angle detection signal θ (t−1) of the previous sampling period is changed from the steering angle detection signal θ (t) of the current sampling period read in step S52. The value obtained by subtracting is divided by the sampling period ts to change the steering angle time change rate Δθ (= (θ (t) −θ (t−1)) / ts) to Step S62, and Step S53 is steered. It is determined whether or not the absolute value | Δθ | of the angular time change rate Δθ is equal to or greater than the emergency avoidance determination setting value Δθs. If | Δθ | ≧ Δθs, the process proceeds to step S14, and | Δθ | <Δθs. When Steps similar to those in FIG. 16 are performed except that step S63 is shifted to step S13, and steps corresponding to those in FIG. 16 are denoted by the same step numbers, and detailed description thereof is omitted. .
In the processing of FIG. 19, the processing of steps S61 to S63 corresponds to the emergency avoidance state detection means, and the processing of steps S14 to S22, S25 to S29, and S54 corresponds to the charging power supply control means.

次に、上記第4の実施形態の動作を説明する。
車両停止時の据切り状態や車両走行時の通常操舵状態では、運転者によるステアリングホイール5の操舵速度は比較的緩やかであるので、ステップS62で算出される操舵角θの時間変化率Δθ即ち操舵角速度が小さいので、ステップS63の判定結果は|Δθ|< ΔθsとなってステップS13へ移行し、PWM制御信号CS3をオフ状態に維持することにより、コントロールユニット2へはバッテリ1からのバッテリ電圧Vbのみが印加されており、操舵トルクセンサ42で検出された操舵トルクT(t) に応じた操舵補助トルクを発生させる電流値に制御され且つバッテリ電圧Vbを有する電動機駆動信号が車載用電動機3へ供給される。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described.
In the stationary state when the vehicle is stopped and the normal steering state when the vehicle is running, the steering speed of the steering wheel 5 by the driver is relatively slow. Therefore, the time change rate Δθ of the steering angle θ calculated in step S62, that is, steering Since the angular velocity is small, the determination result in step S63 is | Δθ | <Δθs, and the process proceeds to step S13. By maintaining the PWM control signal CS3 in the OFF state, the battery voltage Vb from the battery 1 is supplied to the control unit 2. Is applied, and a motor drive signal controlled to a current value for generating a steering assist torque according to the steering torque T (t) detected by the steering torque sensor 42 and having a battery voltage Vb is supplied to the in-vehicle motor 3. Supplied.

また、車両の走行状態で、前述した第3の実施形態と同様に、緊急回避が必要な状態となって運転者がステアリングホイール5を例えば左切り方向へ緊急回避操作を行った場合には、図20(c)に示すように、時点t0から操舵角θが正方向へ急増を開始することにより、操舵角θの時間変化率Δθも図20(d)に示すように急増する。
そして、時点t1で操舵角θの時間変化率Δθが緊急回避用設定値Δθs以上となると、図19の高電圧制御処理において、ステップS63からステップS14へ移行して、PWM制御信号CS3のデューティ比増加処理を行い、デューティ比Dが100%に達すると緊急回避設定時間が経過する迄の間デューティ比Dを100%の状態に維持し、緊急回避設定時間が経過する時点t3でデューティ比減少処理を行って時点t4でPWM制御信号CS3をオフ状態に復帰させる。
Also, when the driver performs emergency avoidance operation in the left turn direction of the steering wheel 5, for example, in a state where emergency avoidance is necessary in the traveling state of the vehicle, as in the third embodiment described above, As shown in FIG. 20C, when the steering angle θ starts to increase rapidly from the time point t0, the time change rate Δθ of the steering angle θ also increases rapidly as shown in FIG.
Then, when the time change rate Δθ of the steering angle θ becomes equal to or greater than the emergency avoidance set value Δθs at the time point t1, the process proceeds from step S63 to step S14 in the high voltage control process of FIG. 19, and the duty ratio of the PWM control signal CS3 When the duty ratio D reaches 100%, the duty ratio D is maintained at 100% until the emergency avoidance set time elapses, and the duty ratio decrease process is performed at time t3 when the emergency avoidance set time elapses. And the PWM control signal CS3 is returned to the OFF state at time t4.

このため、コントロールユニット2へ供給される入力電圧は、図19(a)に示すように、時点t1でバッテリ電圧Vbから急増を開始し、時点t2でバッテリ電圧Vbの3倍の充電電圧Vcに達し、その後時点t3で充電電圧Vcから減少を開始し、時点t4でバッテリ電圧Vbへ復帰することになる。
このため、前述した第3の実施形態と同様に、緊急回避操作時にコントロールユニット2へ供給される入力電圧が増加されるので、車載用電動機3で緊急回避操作により必要とする電圧を確保して、緊急回避操作時に必要とする大きな電動機出力を高応答性でもって確保することができ、緊急回避操作を良好に行うことができる。
このとき、緊急回避状態の検出を操舵角θの時間変換率ΔTに基づいて判断するので、実際の操舵角変化率に基づいて緊急回避状態をより正確に検出することができる。
For this reason, as shown in FIG. 19A, the input voltage supplied to the control unit 2 starts to rapidly increase from the battery voltage Vb at time t1, and reaches a charging voltage Vc that is three times the battery voltage Vb at time t2. Then, the charging voltage Vc starts to decrease at time t3, and returns to the battery voltage Vb at time t4.
For this reason, as in the third embodiment described above, the input voltage supplied to the control unit 2 during the emergency avoidance operation is increased, so that the voltage required by the emergency avoidance operation is secured by the in-vehicle motor 3. The large motor output required during the emergency avoidance operation can be ensured with high responsiveness, and the emergency avoidance operation can be performed satisfactorily.
At this time, since the detection of the emergency avoidance state is determined based on the time conversion rate ΔT of the steering angle θ, the emergency avoidance state can be detected more accurately based on the actual steering angle change rate.

その後、時点t5で例えばガードレールへの当接を避けるために、今度は右切り方向へ緊急回避操作を行った場合には、操舵角θT(t) が負方向に増加し、その時間変化率Δθの絶対値|Δθ|が緊急操舵設定値Δθs以上となったときに、上記と同様にPWM制御信号CS3のデューティ比増加処理が行われ、デューティ比が100%の状態を緊急操舵設定時間だけ保持したのちにデューティ比減少処理が行われて元のバッテリ電圧Vbへ復帰する。このため、上記左切り方向の緊急回避操作と同様に、コントロールユニット2に対して図19(a)に示すようにバッテリ電圧Vbより高い充電電圧Vcが供給されることになり、この充電電圧Vcが車載用電動機3へ供給されるので、この車載用電動機3で高応答性をもって緊急回避操作で必要とする操舵補助トルクを発生し、緊急回避操作を良好に行うことができる。   After that, when an emergency avoidance operation is performed in the right turn direction in order to avoid contact with the guardrail, for example, at time t5, the steering angle θT (t) increases in the negative direction, and the time change rate Δθ When the absolute value | Δθ | becomes equal to or greater than the emergency steering set value Δθs, the duty ratio increasing process of the PWM control signal CS3 is performed in the same manner as described above, and the state where the duty ratio is 100% is maintained for the emergency steering set time. After that, a duty ratio reduction process is performed to return to the original battery voltage Vb. For this reason, as in the emergency avoiding operation in the left turn direction, a charging voltage Vc higher than the battery voltage Vb is supplied to the control unit 2 as shown in FIG. Is supplied to the in-vehicle electric motor 3, the in-vehicle electric motor 3 generates a steering assist torque required for the emergency avoidance operation with high responsiveness, and the emergency avoidance operation can be performed satisfactorily.

次に、本発明の第5の実施形態を図21及び図22について説明する。
この第5の実施形態は、操舵系の操舵角速度を操舵角速度センサで直接検出し、この操舵角速度センサで検出した操舵角速度に基づいて緊急回避状態を判断するようにしたものである。
すなわち、第5の実施形態では、図21に示すように、前述した第3の実施形態における図15の構成において、ステアリングホイール5へ入力される操舵系の操舵角速度を検出して操舵角速度検出信号θ′を出力する操舵角速度センサ48が設けられ、この操舵角速度センサ48の操舵角速度検出信号θ′が操舵トルクセンサ42で検出した操舵トルク検出信号Tと共にコントロールユニット2へ供給されていることを除いては図15と同様の構成を有し、図15と同一部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the fifth embodiment, the steering angular velocity of the steering system is directly detected by the steering angular velocity sensor, and the emergency avoidance state is determined based on the steering angular velocity detected by the steering angular velocity sensor.
That is, in the fifth embodiment, as shown in FIG. 21, in the configuration of FIG. 15 in the third embodiment described above, the steering angular velocity detection signal is detected by detecting the steering angular velocity of the steering system input to the steering wheel 5. A steering angular velocity sensor 48 that outputs θ ′ is provided, and a steering angular velocity detection signal θ ′ of the steering angular velocity sensor 48 is supplied to the control unit 2 together with a steering torque detection signal T detected by the steering torque sensor 42. 15 has the same configuration as in FIG. 15, and the same reference numerals are given to the same portions as in FIG. 15, and detailed description thereof will be omitted.

ここで、操舵角速度センサ48としては、図18に示す操舵角センサ47とこの操舵角センサ47で検出した操舵角検出信号θを微分する微分回路49とで構成されている。
また、コントロールユニット2で実行される高電圧制御処理が、図22に示すように、前述した第4の実施形態における図19におけるステップS61の処理が操舵角速度センサ48で検出した操舵角速度θ′を読込むステップS71に変更されていると共に、ステップS62が省略され、さらに、ステップS63が操舵角速度θ′の絶対値|θ′|が予め設定した緊急回避状態の判断基準となる設定値θds以上であるかか否かを判定し、|θ′|≧θdsであるときに緊急回避状態であると判断して前記ステップS14へ移行し、|θ′|<θdsであるときに緊急回避状態ではない通常操舵状態であると判断して前記ステップS13へ移行するステップS72に変更されていることを除いては図19と同様の処理を行い、図19との対応ステップには同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
Here, the steering angular velocity sensor 48 includes a steering angle sensor 47 shown in FIG. 18 and a differentiation circuit 49 for differentiating the steering angle detection signal θ detected by the steering angle sensor 47.
Further, as shown in FIG. 22, the high voltage control process executed by the control unit 2 is the steering angular velocity θ ′ detected by the steering angular velocity sensor 48 in the process of step S61 in FIG. 19 in the fourth embodiment described above. Step S71 is read and step S62 is omitted. Further, in step S63, the absolute value | θ ′ | of the steering angular velocity θ ′ is greater than or equal to a preset value θds that is a preset criterion for determining an emergency avoidance state. It is determined whether or not there is an emergency avoidance state when | θ ′ | ≧ θds, and the process proceeds to step S14. When | θ ′ | <θds, the emergency avoidance state is not established. The same processing as in FIG. 19 is performed except that it is changed to step S72 where it is determined that the steering state is normal and the process proceeds to step S13. The same step number is assigned to each step, and detailed description thereof is omitted.

この第5の実施形態によると、操舵角速度センサ48で操舵角θの時間変化率Δθに対応する操舵角速度θ′を直接検出して、これをコントロールユニット2へ供給するようにしているので、前述した第4の実施形態と同様に、ステアリングホイール1を急操舵する緊急回避状態となったときに、操舵角速度θ′が急増して設定値θds以上となるとステップS72からステップS14へ移行して、PWM制御信号CS3のデューティ比増加処理を行い、次いでデューティ比100%の状態を緊急回避用設定時間継続した後にデューティ比減少処理を行ってからPEM制御信号CS3をオフ状態とすることにより、緊急操作を行っている状態で、コントロールユニット2へ印加する電圧をバッテリ電圧Vbから充電電圧Vcまで上昇させることにより、車載用電動機3へ印加する電圧を上昇させて、車載用電動機3で緊急回避操作により必要とする電圧を確保して、緊急回避操作時に必要とする大きな電動機出力を高応答性でもって確保することができ、緊急回避操作を良好に行うことができる。   According to the fifth embodiment, the steering angular velocity sensor 48 directly detects the steering angular velocity θ ′ corresponding to the time change rate Δθ of the steering angle θ and supplies it to the control unit 2. As in the fourth embodiment, when the steering wheel 1 is in an emergency avoidance state in which the steering wheel 1 is steered suddenly, when the steering angular velocity θ ′ suddenly increases and exceeds the set value θds, the process proceeds from step S72 to step S14. The duty ratio increasing process of the PWM control signal CS3 is performed, and then the duty ratio decreasing process is performed after the duty ratio of 100% is continued for the emergency avoidance setting time, and then the PEM control signal CS3 is turned off to perform the emergency operation. The voltage applied to the control unit 2 is increased from the battery voltage Vb to the charging voltage Vc while The voltage applied to the in-vehicle motor 3 is increased to secure the voltage required by the emergency avoidance operation in the in-vehicle motor 3, and the large motor output required during the emergency avoidance operation is secured with high responsiveness. The emergency avoidance operation can be performed well.

なお、上記第3〜第5の実施形態においては、PWM制御信号CS3のデューティ比Dが100%の状態を緊急回避状態の切り戻しが終了する程度の設定時間の間維持するようにした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、時間変化率が設定値以上となってから少なくとも緊急操舵時の切り増し状態又は切り戻し状態が終了するまでの区間でデューティ比Dを100%に維持するようにしてもよく、設定時間に緊急回避時の操舵特性を確保できる範囲内で任意に設定することができ、さらには設定時間が経過するまで維持する場合に代えて緊急回避操作が終了するまで即ち切り増し状態から切り戻しが完了するか又はその直前で、操舵トルクが“0”又はその近傍に低下するまでデューティ比100%の状態を維持するようにしてもよい。   In the third to fifth embodiments, the case where the duty ratio D of the PWM control signal CS3 is maintained at 100% for a set time for completing the return to the emergency avoidance state. Although described above, the present invention is not limited to this, and the duty ratio D is set to 100% in the interval from when the time change rate becomes equal to or higher than the set value until at least the increase state or the return state at the time of emergency steering ends. It may be maintained, and it can be set arbitrarily within a range that can secure the steering characteristics at the time of emergency avoidance at the set time, and the emergency avoidance operation is ended instead of maintaining until the set time elapses The duty ratio is maintained at 100% until the steering torque is reduced to “0” or in the vicinity thereof until the switching is completed or just before the switching is completed. It may be.

また、上記第3〜第5の実施形態においては、緊急回避状態を検出したときに、前述した第1及び第2の実施形態と同様に、PWM制御信号CS3のデューティ比Dを増加させる増加処理を行った後にデューティ比100%の状態を維持してからデューティ比減少処理を行うようにした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、PWM制御信号CS3に代えて緊急回避状態を検出したときにオン状態となり、緊急回避状態の継続時間に相当する所定時間経過後にオフ状態となる制御信号を適用して、緊急回避状態となったときにコントロールユニット2へ印加する入力電圧をバッテリ電圧Vbから充電電圧Vcへ一気に増加し、所定時間経過後に充電電圧Vcからバッテリ電圧Vbへ一気に低下させるようにしても上記第3〜第5の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   Further, in the third to fifth embodiments, when the emergency avoidance state is detected, an increase process for increasing the duty ratio D of the PWM control signal CS3 as in the first and second embodiments described above. However, the present invention is not limited to this and the emergency avoidance state is set instead of the PWM control signal CS3. A control signal that is turned on when detected and turned off after a lapse of a predetermined time corresponding to the duration of the emergency avoidance state is applied, and the input voltage applied to the control unit 2 when the emergency avoidance state is established is applied to the battery. Even if the voltage Vb is increased at a stroke from the charging voltage Vc, and the charging voltage Vc is decreased at a stroke from the battery voltage Vb after a predetermined time has elapsed, the third It is possible to obtain the same effects as the fifth embodiment.

さらに、上記第4及び第5の実施形態では、ステアリングホイールの操舵角を操舵角センサで検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ラックアンドピニオン機構のラックの移動量や車輪の転舵角を検出することにより、操舵角を検出するようにしてもよい。   Furthermore, in the fourth and fifth embodiments, the case where the steering angle of the steering wheel is detected by the steering angle sensor has been described. However, the present invention is not limited to this, and the rack movement amount of the rack and pinion mechanism is The steering angle may be detected by detecting the turning angle of the wheel.

本発明の第1の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 1st Embodiment of this invention. 本発明を適用し得る電動パワーステアリング装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power steering apparatus which can apply this invention. 第1の実施形態におけるコントロールユニットで実行する充電制御処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the charge control processing procedure performed with the control unit in 1st Embodiment. 第1の実施形態におけるコントロールユニットで実行する高電圧制御処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the high voltage control processing procedure performed with the control unit in 1st Embodiment. 第1の実施形態におけるコントロールユニットで実行する回生制御処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the regeneration control processing procedure performed with the control unit in 1st Embodiment. 第1の実施形態における動作の説明に供する信号波形図である。It is a signal waveform diagram with which it uses for description of the operation | movement in 1st Embodiment. 第1の実施形態における動作の説明に供する電圧切換タイミングを示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram which shows the voltage switching timing with which it uses for description of the operation | movement in 1st Embodiment. 第1の実施形態における動作の説明に供する電動機特性を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the electric motor characteristic with which it uses for description of the operation | movement in 1st Embodiment. 本発明の第2の実施形態を示すコントロールユニットで実行する電圧降下補償処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the voltage drop compensation process procedure performed with the control unit which shows the 2nd Embodiment of this invention. 第2の実施形態における動作の説明に供する電動機特性を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the electric motor characteristic with which it uses for description of the operation | movement in 2nd Embodiment. 第2の実施形態の動作における電圧降下の説明に供する特性線図である。It is a characteristic diagram with which it uses for description of the voltage drop in operation | movement of 2nd Embodiment. 高電圧供給回路の他の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows other embodiment of a high voltage supply circuit. 昇圧チョッパの他の実施形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows other embodiment of a pressure | voltage rise chopper. 高電圧供給回路の更に他の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows other embodiment of a high voltage supply circuit. 本発明の第3の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 3rd Embodiment of this invention. 第3の実施形態を示す高電圧制御処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the high voltage control processing procedure which shows 3rd Embodiment. 第3の実施形態における動作の説明に供する電圧切換タイミングを示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram which shows the voltage switching timing with which it uses for description of the operation | movement in 3rd Embodiment. 本発明の第4の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 4th Embodiment of this invention. 第4の実施形態における高電圧制御処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the high voltage control processing procedure in 4th Embodiment. 第4の実施形態における動作の説明に供する電圧切換タイミングを示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram which shows the voltage switching timing with which it uses for description of the operation | movement in 4th Embodiment. 本発明の第5の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 5th Embodiment of this invention. 第5の実施形態における高電圧制御処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the high voltage control processing procedure in 5th Embodiment. 従来例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1…バッテリ、2…コントロールユニット、3…車載用電動機、4…高電圧供給部、5…ステアリングホイール、21…昇圧チョッパ、22…充電回路、23…出力側切換回路、31…リアクトル,32,33…スイッチング用トランジスタ、34…ダイオード、35…二次電池、37…スイッチング用トランジスタ、38…ダイオード、41…回転速度センサ、42…操舵トルクセンサ、43…印加電圧センサ、44…充電電圧センサ、47…操舵角センサ、48…操舵角速度センサ、49…微分回路、51,52…リレー回路、55…スイッチング回路   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery, 2 ... Control unit, 3 ... In-vehicle electric motor, 4 ... High voltage supply part, 5 ... Steering wheel, 21 ... Booster chopper, 22 ... Charge circuit, 23 ... Output side switching circuit, 31 ... Reactor, 32, 33 ... Switching transistor, 34 ... Diode, 35 ... Secondary battery, 37 ... Switching transistor, 38 ... Diode, 41 ... Rotational speed sensor, 42 ... Steering torque sensor, 43 ... Applied voltage sensor, 44 ... Charging voltage sensor, 47 ... Steering angle sensor, 48 ... Steering angular velocity sensor, 49 ... Differentiation circuit, 51, 52 ... Relay circuit, 55 ... Switching circuit

Claims (20)

バッテリから電力が供給される電動機制御手段によって車載用電動機を駆動するようにした車載用電動機の制御装置において、
前記バッテリの電力を昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路で昇圧された電力を充電する充電回路と、該充電回路の充電を制御すると共に、充電電力を前記電動機制御手段に供給するか否かを制御する充電電力供給制御手段とを有する高電圧供給部を備えたことを特徴とする車載用電動機の制御装置。
In the on-vehicle motor control device that drives the on-vehicle motor by the motor control means to which power is supplied from the battery,
A booster circuit for boosting the power of the battery; a charging circuit for charging the power boosted by the booster circuit; and controlling charging of the charging circuit and whether to supply charging power to the motor control means. An on-vehicle electric motor control device comprising a high voltage supply unit having charging power supply control means for controlling.
前記高電圧供給部は、前記充電回路の充電電圧を検出する充電電圧検出手段を有し、前記充電電力供給制御手段は、前記充電回路の充電電圧が設定値以下となったときに前記昇圧回路を起動して充電を開始するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の車載用電動機の制御装置。   The high voltage supply unit includes a charging voltage detection unit that detects a charging voltage of the charging circuit, and the charging power supply control unit includes the boosting circuit when the charging voltage of the charging circuit becomes a set value or less. The vehicle electric motor control device according to claim 1, wherein the controller is configured to start charging and start charging. 前記高電圧供給部は、前記電動機制御手段への印加電圧を検出する印加電圧検出手段と、前記充電回路の充電電圧を検出する充電電圧検出手段とを有し、前記充電電力供給制御手段は、前記充電回路の充電電力を前記電動機制御手段に供給するように切換える際に、前記印加電圧検出手段で検出した前記電動機制御手段への印加電圧及び充電電圧検出手段で検出した充電回路の充電電圧とに基づいて前記電動機制御手段の印加電圧を連続的に変化させるように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の車載用電動機の制御装置。   The high voltage supply unit includes an applied voltage detection unit that detects an applied voltage to the electric motor control unit, and a charging voltage detection unit that detects a charging voltage of the charging circuit, and the charging power supply control unit includes: When switching to supply the charging power of the charging circuit to the electric motor control means, the applied voltage detected by the applied voltage detection means and the charging voltage of the charging circuit detected by the charging voltage detection means 3. The on-vehicle motor control device according to claim 1, wherein an applied voltage of the motor control means is continuously changed based on the motor. 前記充電電力供給制御手段は、前記充電回路及び前記電動機制御手段との間にデューティ比が制御されるスイッチング素子を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1つに記載の車載用電動機の制御装置。   The in-vehicle use according to any one of claims 1 to 3, wherein the charging power supply control means includes a switching element whose duty ratio is controlled between the charging circuit and the motor control means. Electric motor control device. 前記充電電力供給制御手段は、バッテリと電動機制御手段との間の配線抵抗による電動機制御手段への印加電圧の電圧降下を補償するように前記充電電力を制御するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1つに記載の車載用電動機の制御装置。   The charging power supply control unit is configured to control the charging power so as to compensate for a voltage drop of an applied voltage to the motor control unit due to a wiring resistance between the battery and the motor control unit. The control device for an in-vehicle electric motor according to any one of claims 1 to 4. 前記車載用電動機の回転速度を検出する回転速度検出手段を有し、前記高電圧供給部の前記充電電力供給制御手段は、前記回転速度検出手段で検出した車載用電動機回転速度が設定速度以上となったときに前記充電電力を前記電動機制御手段に供給するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1つに記載の車載用電動機の制御装置。   Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the on-vehicle motor, and the charging power supply control means of the high voltage supply unit is configured such that the on-vehicle motor rotation speed detected by the rotation speed detection means is equal to or higher than a set speed. The on-vehicle motor control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the charging power is supplied to the electric motor control means when the electric power is reached. 前記高電圧供給部は、前記充電回路が前記バッテリと並列に接続されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1つに記載の車載用電動機の制御装置。   The on-vehicle motor control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the high voltage supply unit includes the charging circuit connected in parallel with the battery. 前記高電圧供給部は、前記充電回路が前記バッテリと直列に接続されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1つに記載の車載用電動機の制御装置。   The on-vehicle electric motor control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the high voltage supply unit includes the charging circuit connected in series with the battery. 前記車載用電動機は、ブラシレスモータであることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1つに記載の車載用電動機の制御装置。   The on-vehicle motor control device according to any one of claims 1 to 8, wherein the on-vehicle motor is a brushless motor. 前記車載用電動機は、操舵力を補助する電動パワーステアリング用モータであることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1つに記載の車載用電動機の制御装置。   The on-vehicle motor control device according to any one of claims 1 to 9, wherein the on-vehicle motor is an electric power steering motor that assists a steering force. 前記車載用電動機は、車両に制動力を付与する電動ブレーキ用モータであることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1つに記載の車載用電動機の制御装置。   The on-vehicle electric motor control device according to any one of claims 1 to 9, wherein the on-vehicle electric motor is an electric brake motor that applies a braking force to the vehicle. 前記電動機制御手段は、前記バッテリから制御電力が供給されていることを特徴とする請求項1乃至11の何れか1つに記載の車載用電動機の制御装置。   The on-vehicle electric motor control device according to any one of claims 1 to 11, wherein the electric motor control means is supplied with control electric power from the battery. 前記昇圧回路は、車載用電動機からの回生電力を前記バッテリに供給可能に構成された昇圧チョッパで構成されていることを特徴とする請求項1乃至12の何れか1つに記載の車載用電動機の制御装置。   The in-vehicle electric motor according to any one of claims 1 to 12, wherein the step-up circuit includes a step-up chopper configured to be able to supply regenerative power from the in-vehicle electric motor to the battery. Control device. 前記充電回路は、前記バッテリより高電圧を充電可能な二次電池で構成されていることを特徴とする請求項1乃至13の何れか1つに記載の車載用電動機の制御装置。   The on-vehicle motor control device according to any one of claims 1 to 13, wherein the charging circuit includes a secondary battery capable of charging a higher voltage than the battery. 前記充電回路は、前記バッテリより高電圧を充電可能な大容量コンデンサで構成されていることを特徴とする請求項1乃至13の何れか1つに記載の車載用電動機の制御装置。   The on-vehicle motor control device according to any one of claims 1 to 13, wherein the charging circuit includes a large-capacitance capacitor capable of charging a higher voltage than the battery. バッテリから電源を供給される電動機制御手段によって車載用電動機を駆動するようにした車載用電動機の制御装置において、
前記バッテリの電力を昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路で昇圧された電力を充電する充電回路と、該充電回路の充電を制御すると共に、充電電力を前記電動機制御手段に供給するか否かを制御する充電電力供給制御手段とを有する高電圧供給部と、
操舵系の操舵状態を検出して操舵状態検出信号を出力する操舵状態検出手段と、
該操舵状態検出手段で検出した操舵状態に基づいて緊急回避状態を検出する緊急回避状態検出手段とを備え、
前記車載用電動機は、操舵力を補助する電動パワーステアリング用モータであり、
前記充電電力供給制御手段は、前記緊急回避検出手段で緊急回避状態を検出したときに前記充電電力を前記電動機制御手段に供給するように構成されていることを特徴とする車載用電動機の制御装置。
In the on-vehicle motor control device that drives the on-vehicle motor by the motor control means supplied with power from the battery,
A booster circuit for boosting the power of the battery; a charging circuit for charging the power boosted by the booster circuit; and controlling charging of the charging circuit and whether to supply charging power to the motor control means. A high voltage supply unit having charging power supply control means for controlling;
Steering state detection means for detecting the steering state of the steering system and outputting a steering state detection signal;
Emergency avoidance state detection means for detecting an emergency avoidance state based on the steering state detected by the steering state detection means,
The on-vehicle motor is an electric power steering motor that assists the steering force,
The on-vehicle electric motor control device, wherein the charging power supply control means is configured to supply the charging power to the electric motor control means when an emergency avoidance state is detected by the emergency avoidance detection means. .
前記緊急回避状態検出手段は、前記操舵状態検出信号の時間変化率を算出する時間変化率算出手段を備え、該時間変化率算出手段で算出した時間変化率が設定値以上となったときに緊急回避状態であると判断するように構成されていることを特徴とする請求項16に記載の車載用電動機の制御装置。   The emergency avoidance state detection means includes time change rate calculation means for calculating a time change rate of the steering state detection signal, and the emergency avoidance state detection means is urgent when the time change rate calculated by the time change rate calculation means exceeds a set value. The on-vehicle electric motor control device according to claim 16, wherein the control device is configured to determine that the vehicle is in an avoidance state. 前記操舵状態信号検出手段は、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段であることを特徴とする請求項17に記載の車載用電動機の制御装置。   The in-vehicle electric motor control device according to claim 17, wherein the steering state signal detecting means is a steering torque detecting means for detecting a steering torque. 前記操舵状態信号検出手段は、操舵角を検出する操舵角検出手段であることを特徴とする請求項17に記載の車載用電動機の制御装置。   The in-vehicle electric motor control device according to claim 17, wherein the steering state signal detecting means is a steering angle detecting means for detecting a steering angle. バッテリから電源を供給される電動機制御手段によって車載用電動機を駆動するようにした車載用電動機の制御装置において、
前記バッテリの電力を昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路で昇圧された電力を充電する充電回路と、該充電回路の充電を制御すると共に、充電電力を前記電動機制御手段に供給するか否かを制御する充電電力供給制御手段とを有する高電圧供給部と、
操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段とを備え、
前記車載用電動機は、操舵力を補助する電動パワーステアリング用モータであり、
前記充電電力供給制御手段は、前記操舵角速度検出手段で検出した操舵角速度が設定値以上となったときに前記充電電力を前記電動機制御手段に供給するように構成されていることを特徴とする車載用電動機の制御装置。
In the on-vehicle motor control device that drives the on-vehicle motor by the motor control means supplied with power from the battery,
A booster circuit for boosting the power of the battery; a charging circuit for charging the power boosted by the booster circuit; and controlling charging of the charging circuit and whether to supply charging power to the motor control means. A high voltage supply unit having charging power supply control means for controlling;
Steering angular velocity detection means for detecting the steering angular velocity,
The on-vehicle motor is an electric power steering motor that assists the steering force,
The on-vehicle charging power supply control means is configured to supply the charging power to the electric motor control means when a steering angular velocity detected by the steering angular velocity detection means becomes a set value or more. Motor control device.
JP2004253360A 2004-02-09 2004-08-31 Controller for in-vehicle motor Withdrawn JP2005261180A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004253360A JP2005261180A (en) 2004-02-09 2004-08-31 Controller for in-vehicle motor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004032183 2004-02-09
JP2004253360A JP2005261180A (en) 2004-02-09 2004-08-31 Controller for in-vehicle motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005261180A true JP2005261180A (en) 2005-09-22

Family

ID=35086355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004253360A Withdrawn JP2005261180A (en) 2004-02-09 2004-08-31 Controller for in-vehicle motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005261180A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008168763A (en) * 2007-01-11 2008-07-24 Daido Signal Co Ltd Signal safety device driven by motor
WO2009084342A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-09 Jtekt Corporation Electrically driven power steering device
WO2009084341A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-09 Jtekt Corporation Electrically driven power steering device
JP2009166532A (en) * 2008-01-11 2009-07-30 Hitachi Ltd Vehicular power source system
WO2014061052A1 (en) * 2012-10-15 2014-04-24 川崎重工業株式会社 Electric vehicle
JP2014108767A (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Jtekt Corp Electric power steering device
JP2014121992A (en) * 2012-12-21 2014-07-03 Jtekt Corp Electric power steering system
WO2015194110A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-23 マツダ株式会社 Automatic brake device
WO2018139387A1 (en) * 2017-01-26 2018-08-02 Ntn株式会社 Electric linear actuator and electric brake device
US10343660B2 (en) * 2016-06-16 2019-07-09 GM Global Technology Operations LLC Vehicle brake control system including eBoost regulated voltage control
CN111688539A (en) * 2020-06-04 2020-09-22 国网天津市电力公司电力科学研究院 Multi-level energy storage type electric automobile direct current charging optimization control system and method

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008168763A (en) * 2007-01-11 2008-07-24 Daido Signal Co Ltd Signal safety device driven by motor
US8169168B2 (en) 2007-12-27 2012-05-01 Jtekt Corporation Electric power steering apparatus
WO2009084341A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-09 Jtekt Corporation Electrically driven power steering device
JP2009154758A (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Jtekt Corp Electric power steering device
US8240425B2 (en) 2007-12-27 2012-08-14 Jtekt Corporation Electric power steering apparatus
CN101883707B (en) * 2007-12-27 2012-11-28 株式会社捷太格特 Electrically driven power steering device
WO2009084342A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-09 Jtekt Corporation Electrically driven power steering device
JP2009166532A (en) * 2008-01-11 2009-07-30 Hitachi Ltd Vehicular power source system
US7973423B2 (en) 2008-01-11 2011-07-05 Hitachi, Ltd. On-vehicle electric power source system
US9616759B2 (en) 2012-10-15 2017-04-11 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Electric vehicle
WO2014061052A1 (en) * 2012-10-15 2014-04-24 川崎重工業株式会社 Electric vehicle
JP2014108767A (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Jtekt Corp Electric power steering device
JP2014121992A (en) * 2012-12-21 2014-07-03 Jtekt Corp Electric power steering system
WO2015194110A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-23 マツダ株式会社 Automatic brake device
JP2016002876A (en) * 2014-06-17 2016-01-12 マツダ株式会社 Automatic brake device
CN106660528A (en) * 2014-06-17 2017-05-10 马自达汽车株式会社 Automatic brake device
US10081341B2 (en) 2014-06-17 2018-09-25 Mazda Motor Corporation Automatic brake device
CN106660528B (en) * 2014-06-17 2019-05-14 马自达汽车株式会社 Automatic brake device
US10343660B2 (en) * 2016-06-16 2019-07-09 GM Global Technology Operations LLC Vehicle brake control system including eBoost regulated voltage control
WO2018139387A1 (en) * 2017-01-26 2018-08-02 Ntn株式会社 Electric linear actuator and electric brake device
CN110249522A (en) * 2017-01-26 2019-09-17 Ntn株式会社 Electrodynamic type linear actuator and electrical braking device
US11441626B2 (en) 2017-01-26 2022-09-13 Ntn Corporation Electric linear actuator and electric brake device
CN111688539A (en) * 2020-06-04 2020-09-22 国网天津市电力公司电力科学研究院 Multi-level energy storage type electric automobile direct current charging optimization control system and method
CN111688539B (en) * 2020-06-04 2023-07-28 国网天津市电力公司电力科学研究院 Multi-level energy storage type electric vehicle direct current charging optimal control system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5212464B2 (en) Electric power steering device
JP4333646B2 (en) Electric power steering device
JP4952931B2 (en) Steering device
US10173676B2 (en) Travel assist device and method of controlling travel assist device
JP4631930B2 (en) Vehicle power supply
JP2006094594A (en) Vehicle-mounted motor controller, and electric power steering device and electric brake device each using it,
JP4535298B2 (en) Vehicle power supply
JP2009274475A (en) Steering device for vehicle
US20140117884A1 (en) Electric power steering system
JP2005261180A (en) Controller for in-vehicle motor
JP2005287222A (en) Energization control device of vehicle-mounted motor, power steering device and energization control method of vehicle-mounted motor
JP2011162113A (en) Electric power steering device
JP5233160B2 (en) Electric power steering device
JP2007083947A (en) Electric power steering device
JP7163765B2 (en) Auxiliary power supply and electric power steering system
JP5471207B2 (en) Electric power steering device
JP2008160952A (en) Motor driver
JP2007118932A (en) Electric power steering controlling device
JP2022048436A (en) Backup power supply system
JP5135819B2 (en) Electric power steering device
JP2007091045A (en) Electric power steering device
JP2009061794A (en) Steering control unit
JP5056282B2 (en) Motor control device for steering device
JP3955026B2 (en) Battery state determination device in electric steering device
JP5157511B2 (en) Electric power steering device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070711

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20090803