JP2007022195A - Steering device for vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress consumption of a backup battery of a steering device. <P>SOLUTION: The steering device for a vehicle is equipped with a main system 31 having a main turning motor 9 to generate a force of turning the steered wheels and a main power supply 20 for supplying electric power to the main turning motor 9 and a sub-system 32 in which a sub-turning motor 14 to back up the main turning motor 9 and the backup battery 11 for supplying electric power to the sub-turning motor 14 are connected together through the second electromagnetic relay 12. The second electromagnetic relay 12 is actuated with the power supplied from the main power supply 20 and the backup battery 11, in such an arrangement that the power supplied from the main power supply 20 is taken in priority to the backup battery 11. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、車両用操舵装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle steering apparatus.

車両においては、負荷に対して複数の電源（メイン電源とサブ電源）を並列接続して電源の冗長化を図ったシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２２６２０７号公報 In a vehicle, a system is known in which a plurality of power sources (main power source and sub power source) are connected in parallel to a load to achieve power redundancy (see, for example, Patent Document 1).
JP 2003-226207 A

ところで、通常はメイン電源から電力供給を行い、必要に応じてサブ電源をメイン電源のバックアップに用いるようにシステムを組む場合がある。また、一般に、電源と負荷の間には継電手段を設置するが、この継電手段を作動させるにも電力が必要である。
ここで、サブ電源と負荷との間の継電手段で消費される電力をサブ電源で賄うと、サブ電源から負荷に供給可能な電力が、継電手段の消費電力分だけ少なくなるという課題がある。
そこで、この発明は、サブ電源の消費を低減することができる車両用電源装置を提供するものである。 By the way, there is a case in which a system is configured so that power is normally supplied from a main power source and a sub power source is used for backup of the main power source as required. In general, a relay means is installed between the power source and the load, but electric power is required to operate the relay means.
Here, if the power consumed by the relay means between the sub power supply and the load is covered by the sub power supply, the power that can be supplied from the sub power supply to the load is reduced by the power consumption of the relay means. is there.
Accordingly, the present invention provides a vehicular power supply device that can reduce the consumption of a sub power supply.

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、転舵輪を転舵させる力を発生するメイン転舵モータ（例えば、後述する実施例におけるメイン転舵モータ９）と該メイン転舵モータに電力を供給可能なメイン電源（例えば、後述する実施例におけるメイン電源２０）とを有するメインシステム（例えば、後述する実施例におけるメインシステム３１）と、前記メイン転舵モータのバックアップを行うサブ転舵モータ（例えば、後述する実施例におけるサブ転舵モータ１４）と該サブ転舵モータに電力を供給可能なサブ電源（例えば、後述する実施例におけるバックアップバッテリー１１）とが継電手段（例えば、後述する実施例における第２電磁リレー１２）を介して接続されたサブシステム（例えば、後述する実施例におけるサブシステム３２）と、を備え、前記継電手段は、前記メイン電源と前記サブ電源からの電力供給により作動可能で、且つ、前記サブ電源よりも前記メイン電源からの電力供給が優先されるように構成されていることを特徴とする車両用操舵装置である。
このように構成することにより、継電手段にはサブ電源よりもメイン電源からの電力供給が優先されるので、サブ電源の消費を抑制することができる。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is directed to a main turning motor (for example, a main turning motor 9 in an embodiment to be described later) that generates a force for turning a steered wheel and the main turning motor. A main system (for example, main system 31 in an embodiment described later) having a main power supply (for example, a main power supply 20 in an embodiment described later) capable of supplying power to the main steering motor and a sub-rotation for performing backup of the main steering motor. A steering motor (for example, a sub-steering motor 14 in an embodiment described later) and a sub power source (for example, a backup battery 11 in an embodiment described later) capable of supplying electric power to the sub-steering motor are connected to a relay means (for example, A subsystem connected via a second electromagnetic relay 12 in an embodiment described later (for example, a subsystem in an embodiment described later) 32), and the relay means is operable by power supply from the main power supply and the sub power supply, and power supply from the main power supply has priority over the sub power supply. A vehicle steering apparatus characterized by being configured.
By configuring in this way, the power supply from the main power supply has priority over the sub power supply in the relay means, so that the consumption of the sub power supply can be suppressed.

請求項２に係る発明は、転舵輪を転舵させる力を発生するメイン転舵モータ（例えば、後述する実施例におけるメイン転舵モータ９）と該メイン転舵モータに電力を供給可能なメイン電源（例えば、後述する実施例におけるメイン電源２０）とを有するメインシステム（例えば、後述する実施例におけるメインシステム３１）と、前記メイン転舵モータのバックアップを行うサブ転舵モータ（例えば、後述する実施例におけるサブ転舵モータ１４）と該サブ転舵モータに電力を供給可能なサブ電源（例えば、後述する実施例におけるバックアップバッテリー１１）とが継電手段を介して接続されたサブシステムと、を備え、前記継電手段は半導体リレー（例えば、後述する実施例における半導体リレー１５）で構成されていることを特徴とする車両用操舵装置である。
このように構成することにより、継電手段の消費電力を低減することができるので、例え継電手段の電源をサブ電源としても、サブ電源の消費を抑制することができる。 The invention according to claim 2 is a main turning motor that generates a force for turning the steered wheels (for example, a main turning motor 9 in an embodiment to be described later) and a main power source that can supply power to the main turning motor. (For example, a main power supply 20 in an embodiment described later) and a sub-steering motor (for example, an embodiment described later) that backs up the main steering motor. A sub-steering motor 14) in the example and a sub-power source (for example, a backup battery 11 in an embodiment to be described later) capable of supplying power to the sub-steering motor is connected via a relay means; And the relay means is constituted by a semiconductor relay (for example, a semiconductor relay 15 in an embodiment described later). A steering apparatus for a vehicle.
By configuring in this way, the power consumption of the relay means can be reduced. Therefore, even if the power supply of the relay means is a sub power supply, the consumption of the sub power supply can be suppressed.

請求項１に係る発明によれば、サブ電源の消費を抑制することができる。
請求項２に係る発明によれば、サブ電源の消費を抑制することができる。 According to the first aspect of the invention, consumption of the sub power supply can be suppressed.
According to the invention which concerns on Claim 2, consumption of a sub power supply can be suppressed.

［実施例１］
初めに、この発明に係る車両用操舵装置の実施例１を図１および図２の図面を参照して説明する。
この実施例１における車両用操舵装置は、運転者が操作を行う操作部（例えば、ハンドル）と転舵輪を転舵させる転舵部とが機械的に連結されていない所謂ステア・バイ・ワイヤ式の操舵装置（以下、ＳＢＷと略す）である。
実施例１のＳＢＷは、転舵輪を転舵させる力を発生する２つの転舵モータ（後述するメイン転舵モータ９とサブ転舵モータ１４）が共通のラックに連係していて、メイン転舵モータ９またはサブ転舵モータ１４で前記ラックを軸方向に移動させることにより転舵輪を転舵するように構成されている。 [Example 1]
First, Embodiment 1 of a vehicle steering apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The vehicle steering apparatus according to the first embodiment is a so-called steer-by-wire system in which an operation unit (for example, a steering wheel) operated by a driver and a steered unit that steers steered wheels are not mechanically connected. Steering apparatus (hereinafter abbreviated as SBW).
In the SBW of the first embodiment, two steered motors (a main steered motor 9 and a sub steered motor 14 to be described later) that generate a force to steer the steered wheels are linked to a common rack, and the main steered The steered wheels are steered by moving the rack in the axial direction by the motor 9 or the sub-steer motor 14.

図１は実施例１における車両の電源系のブロック図である。この図１に示すように、エンジンにより駆動されるオルタネータ２およびレクチファイア（整流器）３からなる１４Ｖの発電機１が、１２Ｖの鉛バッテリーからなるメインバッテリー４とセルモータ５に接続されており、図示しないスタートスイッチをＯＮすることによりメインバッテリー４からセルモータ５に電力を供給してエンジン（図示略）をクランキングすることができ、また、オルタネータ２で発生させた交流をレクチファイア３で直流に整流してメインバッテリー４に充電することができる。なお、この実施例１において、発電機１とメインバッテリー４はメイン電源２０を構成する。
また、発電機１とメインバッテリー４は、イグニッションスイッチ６を介して操舵系の電子ユニット、燃料噴射点火（ＦＩ／ＩＧ）系の電子ユニット５１、その他（ワイパー、ヘッドライト等）の電子ユニット５２に接続され、それぞれに電力を供給可能にしている。 FIG. 1 is a block diagram of a vehicle power supply system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, a 14V generator 1 comprising an alternator 2 and a rectifier (rectifier) 3 driven by an engine is connected to a main battery 4 and a cell motor 5 comprising a 12V lead battery. By turning on the start switch, power can be supplied from the main battery 4 to the cell motor 5 to crank the engine (not shown), and the alternating current generated by the alternator 2 is rectified to direct current by the rectifier 3 Thus, the main battery 4 can be charged. In the first embodiment, the generator 1 and the main battery 4 constitute a main power source 20.
The generator 1 and the main battery 4 are connected to an electronic unit 52 for a steering system, an electronic unit 51 for a fuel injection ignition (FI / IG) system, and an electronic unit 52 for other (wiper, headlight, etc.) via an ignition switch 6. Connected to each other to supply power.

以下、ＳＢＷの電源回路について詳述する。発電機１とメインバッテリー４は、イグニッションスイッチ６、第１電磁リレー７、ＳＢＷメインＥＣＵ８を介してＳＢＷのメイン転舵モータ９に接続されており、これらは車両用操舵装置におけるメインシステム３１を構成している。
また、発電機１とメインバッテリー４は、前記イグニッションスイッチ６、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０を介してリチウムイオンバッテリーからなる１２Ｖのバックアップバッテリー（サブ電源）１１に接続され、バックアップバッテリー１１は、第２電磁リレー（継電手段）１２、ＳＢＷサブＥＣＵ１３を介してＳＢＷのサブ転舵モータ１４に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０、バックアップバッテリー１１、第２電磁リレー１２、ＳＢＷサブＥＣＵ１３、サブ転舵モータ１４は、車両用操舵装置におけるサブシステム３２を構成している。 The SBW power supply circuit will be described in detail below. The generator 1 and the main battery 4 are connected to the main steering motor 9 of the SBW via the ignition switch 6, the first electromagnetic relay 7, and the SBW main ECU 8, and these constitute a main system 31 in the vehicle steering system. is doing.
The generator 1 and the main battery 4 are connected to a 12V backup battery (sub power source) 11 made of a lithium ion battery via the ignition switch 6 and the DC / DC converter 10, and the backup battery 11 is connected to the second electromagnetic It is connected to the sub-steering motor 14 of the SBW via the relay (relay means) 12 and the SBW sub-ECU 13. The DC / DC converter 10, the backup battery 11, the second electromagnetic relay 12, the SBW sub-ECU 13, and the sub-steering motor 14 constitute a subsystem 32 in the vehicle steering apparatus.

ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の作動により、発電機１またはメインバッテリー４からバックアップバッテリー１１に充電することができる。但し、この車両用操舵装置では、メインバッテリー４とバックアップバッテリー１１がいずれも１２Ｖであるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は通常、１次側電圧と２次側電圧が共に１２Ｖで同一に設定される。
このようにバックアップバッテリー１１への充電をＤＣ／ＤＣコンバータ１０を介して行うので、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の作動／停止を制御することによりバックアップバッテリー１１の充電／充電停止を制御することができ、過電流や逆流を防止することもできる。また、メイン電源２０の電圧が低いときにも、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０で昇圧してバックアップバッテリー１１を１２Ｖで充電することが可能になる。 The backup battery 11 can be charged from the generator 1 or the main battery 4 by the operation of the DC / DC converter 10. However, in this vehicle steering apparatus, since the main battery 4 and the backup battery 11 are both 12V, the DC / DC converter 10 is normally set to the same primary side voltage and secondary side voltage of 12V. .
Since the backup battery 11 is charged via the DC / DC converter 10 in this way, the charging / charging stop of the backup battery 11 can be controlled by controlling the operation / stop of the DC / DC converter 10. Overcurrent and backflow can also be prevented. Further, even when the voltage of the main power supply 20 is low, it is possible to charge the backup battery 11 with 12 V by boosting with the DC / DC converter 10.

イグニッションスイッチ６と第１電磁リレー７とを接続するメイン電力供給線３３と、バックアップバッテリー１１と第２電磁リレー１２とを接続するサブ電力供給線３４は、ダイオード２１とツェナーダイオード２２を備えるバイパス電力供給線３５によって接続されている。ダイオード２１とツェナーダイオード２２は、いずれもメイン電力供給線３３側からサブ電力供給線３４側に向かう方向を順方向として、直列に接続されている。   A main power supply line 33 that connects the ignition switch 6 and the first electromagnetic relay 7, and a sub power supply line 34 that connects the backup battery 11 and the second electromagnetic relay 12 include bypass power including a diode 21 and a Zener diode 22. They are connected by a supply line 35. Both the diode 21 and the Zener diode 22 are connected in series with the direction from the main power supply line 33 side to the sub power supply line 34 side being the forward direction.

ダイオード２１よりもメイン電力供給線３３側のバイパス電力供給線３５は第１電磁リレー７の励磁コイル（図示略）に接続されている。第１電磁リレー７の前記励磁コイルの通電・遮断はバッテリーＥＣＵ３０によって制御され、励磁コイルに通電すると第１電磁リレー７はＯＮとなってメイン電源２０（発電機１あるいはメインバッテリー４）からＳＢＷメインＥＣＵ８に電力が供給され、励磁コイルの通電を遮断すると第１電磁リレー７はＯＦＦとなってＳＢＷメインＥＣＵ８への電力供給が停止される。なお、ダイオード２１が存在することによって、第１電磁リレー７の前記励磁コイルにはメイン電源２０からのみ電力を供給可能であり、バックアップバッテリー１１から電力を供給することはできない。   A bypass power supply line 35 closer to the main power supply line 33 than the diode 21 is connected to an exciting coil (not shown) of the first electromagnetic relay 7. Energization / shut-off of the exciting coil of the first electromagnetic relay 7 is controlled by the battery ECU 30. When the exciting coil is energized, the first electromagnetic relay 7 is turned on and the main power source 20 (the generator 1 or the main battery 4) is used as the SBW main. When electric power is supplied to the ECU 8 and the energization of the exciting coil is interrupted, the first electromagnetic relay 7 is turned off and the electric power supply to the SBW main ECU 8 is stopped. Since the diode 21 is present, power can be supplied only from the main power source 20 to the exciting coil of the first electromagnetic relay 7, and power cannot be supplied from the backup battery 11.

ダイオード２１とツェナーダイオード２２の間におけるバイパス電力供給線３５は第２電磁リレー１２の励磁コイル（図示略）に接続されており、第２電磁リレー１２の前記励磁コイルには、メイン電力供給線３３とサブ電力供給線３４の電圧状態に応じて、メイン電源２０あるいはバックアップバッテリー１１から電力が供給される。第２電磁リレー１２の前記励磁コイルの通電・遮断はバッテリーＥＣＵ３０によって制御され、励磁コイルに通電すると第２電磁リレー１２はＯＮとなってメイン電源２０またはバックアップバッテリー１１からＳＢＷサブＥＣＵ１３に電力が供給され、励磁コイルの通電を遮断すると第２電磁リレー１２はＯＦＦとなってＳＢＷサブＥＣＵ１３への電力供給が停止される。   A bypass power supply line 35 between the diode 21 and the Zener diode 22 is connected to an excitation coil (not shown) of the second electromagnetic relay 12, and a main power supply line 33 is connected to the excitation coil of the second electromagnetic relay 12. Depending on the voltage state of the sub power supply line 34, power is supplied from the main power supply 20 or the backup battery 11. Energization / interruption of the excitation coil of the second electromagnetic relay 12 is controlled by the battery ECU 30, and when the excitation coil is energized, the second electromagnetic relay 12 is turned on and power is supplied from the main power supply 20 or the backup battery 11 to the SBW sub ECU 13. When the energization of the exciting coil is cut off, the second electromagnetic relay 12 is turned off and the power supply to the SBW sub ECU 13 is stopped.

第２電磁リレー１２の前記励磁コイルへの電力供給について詳述する。ツェナーダイオード２２に順方向電圧が加わっている場合、あるいは、ツェナーダイオード２２に逆方向電圧が加わってはいるがツェナー電圧よりも小さい場合（以下、これらの場合をまとめて「メイン電源２０の電圧値がほぼ正常な場合」と称す）には、ツェナーダイオード２２には逆方向電流が流れない。したがって、このときには第２電磁リレー１２の励磁コイルにはメイン電源２０から電力が供給される。そして、この状態で第２電磁リレー１２がＯＮにされたときにはメイン電源２０またはバックアップバッテリー１１からＳＢＷサブＥＣＵ１３に電力が供給される。
これに対して、ツェナーダイオード２２にツェナー電圧以上の逆方向電圧が加わった場合には、ツェナーダイオード２２に逆方向電流が流れるようになる。したがって、このときには第２電磁リレー１２の励磁コイルにはバックアップバッテリー１１から電力が供給される。そして、この状態で第２電磁リレー１２がＯＮにされたときにはバックアップバッテリー１１からＳＢＷサブＥＣＵ１３に電力が供給される。 The power supply to the exciting coil of the second electromagnetic relay 12 will be described in detail. When a forward voltage is applied to the Zener diode 22 or when a reverse voltage is applied to the Zener diode 22 but is smaller than the Zener voltage (hereinafter, these cases are collectively referred to as “voltage value of the main power supply 20”). ”Is referred to as“ normally normal ”), no reverse current flows through the Zener diode 22. Accordingly, at this time, power is supplied from the main power supply 20 to the exciting coil of the second electromagnetic relay 12. In this state, when the second electromagnetic relay 12 is turned on, power is supplied from the main power supply 20 or the backup battery 11 to the SBW sub ECU 13.
On the other hand, when a reverse voltage equal to or higher than the Zener voltage is applied to the Zener diode 22, a reverse current flows through the Zener diode 22. Accordingly, at this time, power is supplied from the backup battery 11 to the exciting coil of the second electromagnetic relay 12. In this state, when the second electromagnetic relay 12 is turned on, power is supplied from the backup battery 11 to the SBW sub ECU 13.

バッテリーＥＣＵ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の作動／停止を制御するとともに、前述したように第１，第２電磁リレー７，１２のＯＮ／ＯＦＦを制御する。なお、バッテリーＥＣＵ３０は発電機１とメインバッテリー４とバックアップバッテリー１１に並列接続されており、これらいずれの電源からもバッテリーＥＣＵ３０を動作するために必要な電力を供給可能にしている。
バッテリーＥＣＵ３０とＳＢＷメインＥＣＵ８とＳＢＷサブＥＣＵ１３は、相互に必要なデータを通信可能に接続されていて、協調制御が可能になっている。 The battery ECU 30 controls the operation / stop of the DC / DC converter 10 and controls ON / OFF of the first and second electromagnetic relays 7 and 12 as described above. The battery ECU 30 is connected in parallel to the generator 1, the main battery 4, and the backup battery 11, and can supply electric power necessary for operating the battery ECU 30 from any of these power sources.
The battery ECU 30, the SBW main ECU 8, and the SBW sub-ECU 13 are connected to each other so that necessary data can be communicated with each other and can perform cooperative control.

このように構成された実施例１のＳＢＷでは、通常は、第１電磁リレー７がＯＮ、第２電磁リレー１２がＯＦＦに制御され、メインシステム３１を作動させてメイン転舵モータ９だけで転舵し、バックアップシステム３２のサブ転舵モータ１４は作動させない。このとき、ＳＢＷメインＥＣＵ８は、発電機１またはメインバッテリー４から電力を供給され、運転者によってハンドル（図示略）に加えられる操舵入力に応じてメイン転舵モータ９に流す電流を制御する。   In the SBW according to the first embodiment configured as described above, normally, the first electromagnetic relay 7 is controlled to be ON and the second electromagnetic relay 12 is controlled to be OFF, and the main system 31 is operated so that the main steering motor 9 alone is used for the rotation. The sub-steering motor 14 of the backup system 32 is not operated. At this time, the SBW main ECU 8 is supplied with electric power from the generator 1 or the main battery 4 and controls a current that flows to the main turning motor 9 in accordance with a steering input applied to a handle (not shown) by the driver.

そして、メイン転舵モータ９だけでは出力が不足する高負荷時や、メイン電源２０の電圧が低くなってメイン転舵モータ９だけでは出力が不足するときに、第２電磁リレー１２をＯＮに制御し、前記出力不足分を補うためサブ転舵モータ１４をメインモータ９とともに作動して転舵する。操舵における高負荷時とは、例えば、据え切りや速い操舵などが該当する。
このとき、ＳＢＷメインＥＣＵ８とＳＢＷサブＥＣＵ１３は、運転者によってハンドルに加えられる操舵入力に応じてメイン転舵モータ９とサブ転舵モータ１４に対する目標電流を設定し、この目標電流に基づいてＳＢＷメインＥＣＵ８はメイン転舵モータ９に流す電流を制御し、ＳＢＷサブＥＣＵ１３はサブ転舵モータ１４に流す電流を制御する。 Then, the second electromagnetic relay 12 is controlled to be turned ON at a high load where the output is insufficient with only the main turning motor 9 or when the voltage of the main power supply 20 is low and the output is insufficient with only the main turning motor 9. Then, in order to compensate for the shortage of output, the sub-steering motor 14 is operated together with the main motor 9 to be steered. The high load during steering corresponds to, for example, stationary or fast steering.
At this time, the SBW main ECU 8 and the SBW sub ECU 13 set a target current for the main turning motor 9 and the sub turning motor 14 in accordance with a steering input applied to the steering wheel by the driver, and based on the target current, the SBW main ECU The ECU 8 controls the current that flows to the main turning motor 9, and the SBW sub-ECU 13 controls the current that flows to the sub turning motor 14.

このように構成された実施例１のＳＢＷでは、前述したように、メイン電源２０の電圧値がほぼ正常な場合には、メイン電源２０から第２電磁リレー１２に電力供給が可能になり、第２電磁リレー１２をＯＮ作動することが可能になる。つまり、このときには第２電磁リレー１２を作動させるためにバックアップバッテリー１１が消費されることはない。換言すると、第２電磁リレー１２への電力供給はバックアップバッテリー１１よりもメイン電源２０からの電力供給が優先される。その結果、バックアップバッテリー１１の消費を抑制することができ、バックアップバッテリー１１に蓄えられている電気を、真の負荷であるサブ転舵モータ１４を作動するために有効に利用することができる。   In the SBW of the first embodiment configured as described above, as described above, when the voltage value of the main power supply 20 is substantially normal, power can be supplied from the main power supply 20 to the second electromagnetic relay 12. 2 The electromagnetic relay 12 can be turned ON. That is, at this time, the backup battery 11 is not consumed to operate the second electromagnetic relay 12. In other words, the power supply to the second electromagnetic relay 12 is given priority over the power supply from the main power supply 20 over the backup battery 11. As a result, consumption of the backup battery 11 can be suppressed, and electricity stored in the backup battery 11 can be effectively used to operate the sub-steering motor 14 that is a true load.

なお、図２に示すように、サブ電力供給線３４側からメイン電力供給線３３側に向かう方向を順方向とするダイオードを多数直列に接続してダイオード群２３を構成すると、ダイオード群２３の順方向のスレッシュホールド電圧を大きくすることができるので、このダイオード群２３をツェナーダイオード２２の代わりに用いても前述と同様の作用・効果を得ることができる。
また、メインシステム３１の異常など所定の条件が満たされたときに、第１電磁リレー７をＯＦＦ、第２電磁リレー１２をＯＮにして、サブ転舵モータ１４だけにより転舵を可能にしてもよい。 As shown in FIG. 2, when a diode group 23 is formed by connecting a number of diodes whose forward direction is from the sub power supply line 34 side to the main power supply line 33 side, Since the threshold voltage in the direction can be increased, the same operation and effect as described above can be obtained even when this diode group 23 is used instead of the Zener diode 22.
Further, when a predetermined condition such as an abnormality of the main system 31 is satisfied, the first electromagnetic relay 7 is turned off and the second electromagnetic relay 12 is turned on so that the turning can be performed only by the sub-steering motor 14. Good.

［実施例２］
次に、この発明に係る車両用操舵装置の実施例２を図３の図面を参照して説明する。
実施例２の車両用操舵装置が実施例１のものと相違する点は、ＳＢＷの電源回路にあり、それ以外の構成については実施例１と同じである。以下、実施例２におけるＳＢＷの電源回路を図３に示す電源系のブロック図を参照して説明する。なお、実施例１と同一態様部分には同一符号を付して説明する。
発電機１とメインバッテリー４は、イグニッションスイッチ６、第１電磁リレー７、ＳＢＷメインＥＣＵ８を介してＳＢＷのメイン転舵モータ９に接続されており、これらは車両用操舵装置におけるメインシステム３１を構成している。なお、図３では省略するが、第１電磁リレー７の励磁コイルへの電力供給はメイン電力供給線３３から供給される。
実施例２においても、第１電磁リレー７の前記励磁コイルの通電・遮断はバッテリーＥＣＵ３０によって制御され、励磁コイルに通電すると第１電磁リレー７はＯＮとなってメイン電源２０（発電機１あるいはメインバッテリー４）からＳＢＷメインＥＣＵ８に電力が供給され、励磁コイルの通電を遮断すると第１電磁リレー７はＯＦＦとなってＳＢＷメインＥＣＵ８への電力供給が停止される。 [Example 2]
Next, a vehicle steering apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawing of FIG.
The vehicle steering apparatus of the second embodiment is different from that of the first embodiment in the power supply circuit of the SBW, and other configurations are the same as those of the first embodiment. The SBW power supply circuit according to the second embodiment will be described below with reference to the block diagram of the power supply system shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same aspect part as Example 1. FIG.
The generator 1 and the main battery 4 are connected to the main steering motor 9 of the SBW via the ignition switch 6, the first electromagnetic relay 7, and the SBW main ECU 8, and these constitute a main system 31 in the vehicle steering system. is doing. Although omitted in FIG. 3, the power supply to the exciting coil of the first electromagnetic relay 7 is supplied from the main power supply line 33.
Also in the second embodiment, the energization / shut-off of the excitation coil of the first electromagnetic relay 7 is controlled by the battery ECU 30, and when the excitation coil is energized, the first electromagnetic relay 7 is turned on and the main power source 20 (the generator 1 or the main When power is supplied from the battery 4) to the SBW main ECU 8, and the energization of the exciting coil is cut off, the first electromagnetic relay 7 is turned off and the power supply to the SBW main ECU 8 is stopped.

また、発電機１とメインバッテリー４は、前記イグニッションスイッチ６、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０を介してリチウムイオンバッテリーからなる１２Ｖのバックアップバッテリー（サブ電源）１１に接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の作動により、発電機１またはメインバッテリー４からバックアップバッテリー１１に充電することができるように構成されている。これらの構成については実施例１と同じである。   The generator 1 and the main battery 4 are connected to a 12V backup battery (sub power source) 11 made of a lithium ion battery via the ignition switch 6 and the DC / DC converter 10. By the operation, the backup battery 11 can be charged from the generator 1 or the main battery 4. These configurations are the same as those in the first embodiment.

しかしながら、実施例２のＳＢＷの電源回路では、バックアップバッテリー１１は、半導体リレー（継電手段）１５、ＳＢＷサブＥＣＵ１３を介してＳＢＷのサブ転舵モータ１４に接続されている。つまり、実施例２では、バックアップバッテリー１１とＳＢＷサブＥＣＵ１３との間に設置される継電手段として、電磁リレーではなく半導体リレー１５が用いられている。
実施例２において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０、バックアップバッテリー１１、半導体リレー１５、ＳＢＷサブＥＣＵ１３、サブ転舵モータ１４は、車両用操舵装置におけるサブシステム３２を構成している。
半導体リレー１５のＯＮ／ＯＦＦはバッテリーＥＣＵ３０によって制御され、半導体リレー１５をＯＮにするとバックアップバッテリー１１からＳＢＷサブＥＣＵ１３に電力が供給され、ＯＦＦにするとＳＢＷサブＥＣＵ１３への電力供給が停止される。
また、実施例２では、メイン電力供給線３３とサブ電力供給線３４は接続されておらず、実施例１におけるバイパス電力供給線３５、ダイオード２１、ツェナーダイオード２２がない。 However, in the SBW power supply circuit of the second embodiment, the backup battery 11 is connected to the SBW sub-steering motor 14 via the semiconductor relay (relay means) 15 and the SBW sub-ECU 13. That is, in the second embodiment, not the electromagnetic relay but the semiconductor relay 15 is used as the relay means installed between the backup battery 11 and the SBW sub-ECU 13.
In the second embodiment, the DC / DC converter 10, the backup battery 11, the semiconductor relay 15, the SBW sub-ECU 13, and the sub-steering motor 14 constitute a subsystem 32 in the vehicle steering apparatus.
ON / OFF of the semiconductor relay 15 is controlled by the battery ECU 30. When the semiconductor relay 15 is turned on, power is supplied from the backup battery 11 to the SBW sub ECU 13, and when it is turned off, power supply to the SBW sub ECU 13 is stopped.
In the second embodiment, the main power supply line 33 and the sub power supply line 34 are not connected, and the bypass power supply line 35, the diode 21, and the Zener diode 22 in the first embodiment are not provided.

このように構成された実施例２のＳＢＷでは、通常は、第１電磁リレー７がＯＮ、半導体リレー１５がＯＦＦに制御され、メインシステム３１を作動させてメイン転舵モータ９だけで転舵し、バックアップシステム３２のサブ転舵モータ１４は作動させない。このとき、ＳＢＷメインＥＣＵ８は、発電機１またはメインバッテリー４から電力を供給され、運転者によってハンドル（図示略）に加えられる操舵入力に応じてメイン転舵モータ９に流す電流を制御する。   In the SBW of the second embodiment configured as described above, normally, the first electromagnetic relay 7 is controlled to be ON and the semiconductor relay 15 is controlled to be OFF. The sub-steering motor 14 of the backup system 32 is not operated. At this time, the SBW main ECU 8 is supplied with electric power from the generator 1 or the main battery 4 and controls a current that flows to the main turning motor 9 in accordance with a steering input applied to a handle (not shown) by the driver.

そして、メイン転舵モータ９だけでは出力が不足する高負荷時や、メイン電源２０の電圧が低くなってメイン転舵モータ９だけでは出力が不足するときに、半導体リレー１５をＯＮに制御し、前記出力不足分を補うためサブ転舵モータ１４をメインモータ９とともに作動して転舵する。操舵における高負荷時とは、例えば、据え切りや速い操舵などが該当する。
このとき、ＳＢＷメインＥＣＵ８とＳＢＷサブＥＣＵ１３は、運転者によってハンドルに加えられる操舵入力に応じてメイン転舵モータ９とサブ転舵モータ１４に対する目標電流を設定し、この目標電流に基づいてＳＢＷメインＥＣＵ８はメイン転舵モータ９に流す電流を制御し、ＳＢＷサブＥＣＵ１３はサブ転舵モータ１４に流す電流を制御する。 Then, the semiconductor relay 15 is controlled to be ON at a high load where the output is insufficient only by the main turning motor 9 or when the voltage of the main power source 20 is low and the output is insufficient only by the main turning motor 9. In order to compensate for the shortage of output, the sub-steering motor 14 is operated together with the main motor 9 to steer. The high load during steering corresponds to, for example, stationary or fast steering.
At this time, the SBW main ECU 8 and the SBW sub ECU 13 set a target current for the main turning motor 9 and the sub turning motor 14 in accordance with a steering input applied to the steering wheel by the driver, and based on the target current, the SBW main ECU The ECU 8 controls the current that flows to the main turning motor 9, and the SBW sub-ECU 13 controls the current that flows to the sub turning motor 14.

この実施例２では、サブシステム３２の継電手段に半導体リレー１５を用いているが、電磁リレーに比較して半導体リレー１５の消費電力は極めて小さい。例えば、電磁リレーをＯＮ作動させるためには数百ミリアンペアの電流が必要なのに対して、半導体リレー１５をＯＮ作動させるためには数ミリアンペアの電流で済む。したがって、この半導体リレー１５をＯＮ作動させるための電力をバックアップバッテリー１１から供給するようにした場合にも、バックアップバッテリー１１の消費を抑制することができる。その結果、バックアップバッテリー１１に蓄えられている電気を、真の負荷であるサブ転舵モータ１４を作動するために有効に利用することができる。
この実施例２においても、メインシステム３１の異常など所定の条件が満たされたときに、第１電磁リレー７をＯＦＦ、第２電磁リレー１２をＯＮにして、サブ転舵モータ１４だけにより転舵を可能にしてもよい。 In the second embodiment, the semiconductor relay 15 is used as the relay means of the subsystem 32. However, the power consumption of the semiconductor relay 15 is extremely small compared to the electromagnetic relay. For example, a current of several hundred milliamperes is required to activate the electromagnetic relay, whereas a current of several milliamperes is sufficient to activate the semiconductor relay 15. Therefore, even when power for operating the semiconductor relay 15 is supplied from the backup battery 11, consumption of the backup battery 11 can be suppressed. As a result, the electricity stored in the backup battery 11 can be effectively used to operate the sub-steering motor 14 that is a true load.
Also in the second embodiment, when a predetermined condition such as abnormality of the main system 31 is satisfied, the first electromagnetic relay 7 is turned off and the second electromagnetic relay 12 is turned on, and the turning is performed only by the sub turning motor 14. May be possible.

この発明に係る車両用操舵装置の実施例１における電源系のブロック図である。1 is a block diagram of a power supply system in Embodiment 1 of a vehicle steering apparatus according to the present invention. 実施例１の変形例を示す電源系のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a power supply system showing a modification of the first embodiment. この発明に係る車両用操舵装置の実施例２における電源系のブロック図である。It is a block diagram of the power supply system in Example 2 of the steering apparatus for vehicles which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

９ メイン転舵モータ
１１ バックアップバッテリー（サブ電源）
１２ 第２電磁リレー（継電手段）
１４ サブ転舵モータ
１５ 半導体リレー（継電手段）
２０ メイン電源
３１ メインシステム
３２ サブシステム 9 Main steering motor 11 Backup battery (sub power supply)
12 Second electromagnetic relay (relay means)
14 Sub-steering motor 15 Semiconductor relay (relay means)
20 Main power supply 31 Main system 32 Subsystem

Claims (2)

転舵輪を転舵させる力を発生するメイン転舵モータと該メイン転舵モータに電力を供給可能なメイン電源とを有するメインシステムと、
前記メイン転舵モータのバックアップを行うサブ転舵モータと該サブ転舵モータに電力を供給可能なサブ電源とが継電手段を介して接続されたサブシステムと、
を備え、前記継電手段は、前記メイン電源と前記サブ電源からの電力供給により作動可能で、且つ、前記サブ電源よりも前記メイン電源からの電力供給が優先されるように構成されていることを特徴とする車両用操舵装置。 A main system having a main turning motor that generates a force for turning the steered wheels and a main power source capable of supplying electric power to the main turning motor;
A sub-steering motor that performs backup of the main steering motor and a sub-power source that is capable of supplying power to the sub-steering motor via a relay unit;
The relay means is configured to be operable by power supply from the main power supply and the sub power supply, and to be configured such that power supply from the main power supply has priority over the sub power supply. A vehicle steering apparatus characterized by the above. 転舵輪を転舵させる力を発生するメイン転舵モータと該メイン転舵モータに電力を供給可能なメイン電源とを有するメインシステムと、
前記メイン転舵モータのバックアップを行うサブ転舵モータと該サブ転舵モータに電力を供給可能なサブ電源とが継電手段を介して接続されたサブシステムと、
を備え、前記継電手段は半導体リレーで構成されていることを特徴とする車両用操舵装置。 A main system having a main turning motor that generates a force for turning the steered wheels and a main power source capable of supplying electric power to the main turning motor;
A sub-steering motor that performs backup of the main steering motor and a sub-power source that is capable of supplying power to the sub-steering motor via a relay unit;
And the relay means is constituted by a semiconductor relay.
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