JP2007083947A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バッテリ６０の電圧低下時においても、アシスト用電子制御装置３１に適切な電源電圧を供給することを目的とする。
【解決手段】 バッテリ６０からアシスト用電子制御装置３１への電源供給路を昇圧回路５０を経由しない第１経路と昇圧回路５０を経由する第２経路とに切り替える切替リレー７０を設け、バッテリ電圧が所定電圧以上あれば切替リレー７０をオフして第１経路から電源供給し、バッテリ電圧が所定電圧を下回った場合には切替リレー７０をオンして昇圧回路５０の出力をレギュレータ４１に入力することにより、バッテリ電圧低下時においてもアシスト制御を可能とした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、操舵ハンドルの回動操作に応じて操舵輪に操舵力を付与する電動モータを備えた電動パワーステアリング装置の電源装置に関する。

従来から、この種の電動パワーステアリング装置は、操舵ハンドルの回動操作に対して操舵アシスト力を付与するように電動モータを備え、この電動モータの電力量を変化させる通電制御を行ってアシスト力を調整する。
こうした電動パワーステアリング装置は、その電源としてバッテリを備え、このバッテリから電動モータと、電動モータへの通電を制御するモータ制御回路とに電源供給する。そして、モータ制御回路への電源系統の断線や接触不良に対する配慮から、特許文献１のものでは、バッテリからモータ制御回路への電源ラインを並列に2列設け、一方の電源ラインの導通異常時には他方の電源ラインから電源供給するようにしている。
特開平１０−２１７９８７号

しかしながら、バッテリ電圧が低下した場合には、モータ制御回路を構成するマイクロコンピュータやセンサ類への安定した電源供給が行われなくなってしまい、電動パワーステアリング動作が停止してしまう。通常、モータ制御回路の電源入力側にはレギュレータが設けられ、安定した電源電圧が入力されるように構成されるが、バッテリ電圧が、このレギュレータの作動可能範囲を下回ってしまうと、レギュレータの出力が不安定となりモータ制御回路に定電源電圧を供給できなくなる。
この結果、操舵アシストトルクが得られなくなってしまったり、異常判断処理ができない、正常にもどったときの復帰が遅れるなどの不都合が発生しやすくなる。

本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、バッテリ電圧の低下時においても、モータ制御回路に適切な電源電圧を供給することにある。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路と、上記昇圧回路により昇圧されたバッテリの電力により作動して操舵力を発生する電動モータと、上記バッテリから電源供給され、操舵ハンドルの操舵状態に応じて上記電動モータへの電力量を制御するモータ制御部とを備えた電動パワーステアリング装置において、上記バッテリから上記モータ制御部への電源供給路を、上記昇圧回路を経由しない第１経路と上記昇圧回路を経由する第２経路とに切り替える切替手段と、上記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、上記バッテリ電圧が所定電圧以上あれば第１経路に設定し、上記バッテリ電圧が上記所定電圧を下回ったとき上記第２経路に切り替える切替制御手段とを備えたことにある。

上記のように構成した本発明においては、バッテリから電動モータとモータ制御部とに電源供給される。この場合、電動モータにはバッテリ電圧を昇圧回路により昇圧した電源が供給される。一方、バッテリからモータ制御部への電源供給路は、昇圧回路を経由しない第１経路と昇圧回路を経由する第２経路とを切り替え可能に備え、バッテリ電圧が所定電圧以上あれば第１経路から電源供給される。そして、バッテリ電圧が低下して所定電圧を下回ると第２経路に切り替わり、バッテリ電圧を昇圧した電源がモータ制御部に供給される。

従って、昇圧回路を有効に利用して、バッテリ電圧低下時においても、モータ制御部に所定の電圧電源を供給することが可能となり、電動パワーステアリングの安定制御を図ることができる。つまり、操舵トルクを発生させる電動モータには大きな電力量を必要とするためバッテリ電圧を昇圧回路で昇圧して電源供給するが、モータ制御部の電源電圧が低下した場合には、この昇圧回路を利用して昇圧された電源をモータ制御部に供給することにより、バッテリ電圧低下に対する電動パワーステアリング作動の延命化を図ることが可能となる。しかも、モータ制御部用の昇圧回路を特別に設ける必要がないため、コストアップも防止できる。

この場合、上記モータ制御部の電源入力側に、上記バッテリの電圧を上記モータ制御部の電源用として適正電圧に調整するレギュレータを備え、上記切替制御手段は、上記バッテリ電圧が、上記レギュレータの作動可能範囲内での所定電圧より低下したとき上記第２経路に切り替えるようにすれば、切り替えのタイミングが適正となる。つまり、レギュレータが適正作動しているあいだに、電源供給経路を切り替えることができる。

また、上記第２経路に切り替えられている状態においては、上記昇圧回路の出力電圧を上記レギュレータの作動可能範囲内に調整して、上記レギュレータを介して上記モータ制御部に電源供給するようにすることで、レギュレータにて適正に電圧調整された電源がモータ制御部に供給され、電動モータの安定した制御を行うことができる。
例えば、バッテリの電圧がレギュレータの作動可能範囲内での所定電圧より低下したことを検出する検出手段と、その電圧低下の検出により第２経路に切り替える切替手段と、第２経路に切り替えられた状態において昇圧回路の出力電圧をレギュレータの作動可能範囲内に設定する昇圧制御手段とを備えることにより、モータ制御部への電源供給の切替および電源電圧設定が適正に行われ電動モータの安定した制御を行うことができる。
尚、この場合、必ずしも昇圧回路の出力電圧自体をレギュレータの作動可能範囲内に設定する必要はなく、昇圧回路の出力を電圧調整手段にて電圧調整してレギュレータに供給してもよい。

また、本発明の他の特徴は、上記第２経路に切り替えられている状態においては、上記昇圧回路の出力電圧を上記モータ制御部の適正電源電圧範囲に調整して、上記レギュレータを介さずに上記モータ制御部に電源供給することにある。
これによれば、バッテリ電圧が低下したときにレギュレータを介さずにモータ制御部に電源供給できるため、バッテリ電圧がかなり低くなっても制御可能となる。
尚、この場合においても、昇圧回路の出力電圧を電圧調整手段にて電圧調整してモータ制御部に電源供給してもよい。

また、本発明の他の特徴は、上記モータ制御部は、上記第２経路に切り替えられている状態においては、上記電動モータへの電力量を通常時に比べて低く制限する、あるいは上記電動モータへの通電を停止することにある。
これによれば、バッテリからの電動モータへの電流増大を抑えるため、電気回路やワイヤハーネスの保護を図ることができる。また、バッテリの更なる消耗を抑えることができ、他の電気負荷への電力供給も確保することができる。

また、本発明の他の特徴は、バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路と、上記昇圧回路により昇圧されたバッテリの電力により作動して操舵力を発生する電動モータと、上記バッテリから電源供給され、操舵ハンドルの操舵状態に応じて上記電動モータへの電力量を制御するモータ制御部とを備えた電動パワーステアリング装置において、上記バッテリから上記モータ制御部への電源供給路の途中に、上記バッテリの電圧を上記モータ制御部の電源用として適正電圧に調整するレギュレータを設けるとともに、上記昇圧回路から上記モータへの電源供給路に、上記レギュレータの入力部に接続される分岐供給路を設け、上記レギュレータの作動可能な入力電圧の上限値を、上記昇圧回路の出力電圧以上に設定したことにある。

これによれば、レギュレータにより昇圧回路の出力電圧をモータ制御部の電源として適正電圧に調整するため、バッテリ電圧低下時においてもモータ制御部に適性電源を供給することができ、バッテリ電圧低下に対する電動パワーステアリング作動の延命化を図ることが可能となる。しかも、モータ制御部用の昇圧回路を特別に設ける必要がなく、また、電源供給路を切り替える切替手段を必要としなくため、コストアップも防止できる。

以下、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図面を用いて説明する。図１は、同実施形態に係る電動パワーステアリング装置を概略的に示している。

この電動パワーステアリング装置は、大別すると、操舵輪へ操舵アシスト力を付与する操舵アシスト機構１０と、操舵アシスト機構１０の電動モータ１５を駆動制御するアシスト制御部３０と、電源部４０とから構成される。

操舵アシスト機構１０は、操舵ハンドル１１の回動操作に連動したステアリングシャフト１２の軸線周りの回転をラックアンドピニオン機構１３によりラックバー１４の軸線方向の運動に変換して、このラックバー１４の軸線方向の運動に応じて操舵輪である左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵するようになっている。ラックバー１４には電動モータ１５が組み付けられている。電動モータ１５は、その回転に応じてボールねじ機構１６を介してラックバー１４を軸線方向に駆動することにより、操舵ハンドル１１の回動操作に対してアシスト力を付与する。電動モータ１５には回転角センサ１７が付設され、ステアリングシャフト１２の下端部には操舵トルクセンサ２０が組みつけられている。

回転角センサ１７はレゾルバにより構成され、電動モータ１５の回転角を検出して、検出した回転角を表す検出信号を出力する。操舵トルクセンサ２０は、ステアリングシャフト１２に介装されて上端および下端をステアリングシャフト１２に接続したトーションバー２１と、トーションバー２１の上端部および下端部にそれぞれ組み付けられたレゾルバ２２，２３とからなる。レゾルバ２２，２３は、トーションバー２１の上端および下端の回転角をそれぞれ検出して、検出した各回転角を表す検出信号をそれぞれ出力する。

アシスト制御部３０は、これらの回転角センサ１７、操舵トルクセンサ２０および車両の速度を検出する車速センサ２８からの検出信号にもとづいて、電動モータ１５への電力量を調整して操舵アシスト力を制御するもので、主要部をマイクロコンピュータにて構成するアシスト用電子制御装置３１（本発明のモータ制御部に相当する）と、そのアシスト用電子制御装置３１からのモータ制御信号により電動モータ１５を駆動するモータ駆動回路３２とからなる。
本実施形態においては、電動モータ１５として３相ブラシレスモータを用い、モータ駆動回路３２としてのインバータ回路にて３相駆動電流を電動モータに流すようにするが、Ｈブリッジ回路にて２相ブラシモータを駆動制御する等、種々のモータや駆動回路を採用できる。
また、アシスト用電子制御装置３１には、運転者に対してバッテリ交換を促す報知器２９が接続される。

電源部４０は、バッテリ６０（本実施形態では１２Ｖバッテリ）の電力を電動モータ１５およびアシスト制御部３０に所定電圧に変換して供給するもので、図２に示すように、昇圧回路５０、電源制御装置４５、レギュレータ４１、切替リレー７０等を備える。
以下、第1実施形態としての電源部４０について図２を用いて説明する。

図２に示すように、バッテリ６０の電源端子６１（＋端子）に接続される電源元ライン６２には、モータ電源ライン６３と第１制御電源ライン６４ａとが接続される。
モータ電源ライン６３には、制御信号によりオンする電源リレー６５と、バッテリ電圧を昇圧する昇圧回路５０が設けられる。
このモータ電源ライン６３の電源リレー６５と昇圧回路５０との間には、第２制御電源ライン６４ｂが分岐して設けられる。第２制御電源ライン６４ｂと第１制御電源ライン６４ａとは合流し、その合流点からアシスト用電子制御装置３１にかけて制御電源ライン６４が設けられる。

第１制御電源ライン６４ａには、イグニッションスイッチ６６とダイオード６７が、第２制御電源ライン６４ｂにはダイオード６８がそれぞれ設けられる。各ダイオード６７，６８は、それぞれカソード側を電源出力側に、アノードをバッテリ６０側にして設けられる。
制御電源ライン６４には、入力された電源電圧を、アシスト用電子制御装置３１の電源用として適正電圧（本実施形態では５Ｖ）に調整するレギュレータ４１が設けられる。本実施形態のレギュレータ４１は、７Ｖ〜１２Ｖの範囲（作動可能範囲）の入力電圧を、アシスト用電子制御装置３１の適正電源電圧である５Ｖに変換して出力する。従って、レギュレータ４１が正常作動して５Ｖ出力するためには、入力電圧がこの作動可能範囲内にあることが必要である。

また、レギュレータ４１の出力は、電源制御装置４５の電源としても使用される。
昇圧回路５０には、モータ電源ライン６３に直列に設けられる昇圧用コイル５１と、昇圧用コイル５１の出力側のモータ電源ライン６３から分岐した接地ラインに設けられるスイッチング素子５２と、モータ電源ライン６３に直列に設けられるダイオード５３とが設けられる。このダイオード５３は、カソード側を電源出力側に、アノード側をバッテリ６０側にして設けられ、電源供給方向にのみ通電可能とする逆流防止素子である。また、昇圧回路５０の２次側には、電源平滑用のコンデンサ５４が設けられる。

スイッチング素子５２は、電源制御装置４５からのパルス信号により速い周期でオンオフして昇圧用コイル５１に電流を流し、昇圧用コイル５１にチャージされた電力をダイオード５３を介して出力するようにしてバッテリ電圧を昇圧する。
この昇圧回路５０の出力は、モータ駆動回路３２を介して電動モータ１５に供給される。
昇圧回路５０の２次側のモータ電源ライン６３と、レギュレータ４１の入力側の制御電源ライン６４とは、電源切替ライン７１により短絡される。この電源切替ライン７１には、常開の開閉リレー７０が設けられる。以下、この開閉リレーをその機能から切替リレー７０と呼ぶ。

電源制御装置４５は、昇圧回路５０の昇圧作動および切替リレー７０の切替作動等を制御するもので、マイクロコンピュータを主要部として構成される。この電源制御装置４５は、バッテリ電圧Ｖｉｎ（電動パワーステアリング装置の入力電源電圧）と昇圧後の昇圧電圧Ｖｏｕｔをモニタし、昇圧回路５０のスイッチング素子５２のデューティ比を制御して、入力電圧Ｖｉｎに応じた昇圧電圧Ｖｏｕｔになるように昇圧制御する。

ここで、バッテリ電圧Ｖｉｎに対して設定される目標昇圧電圧について図３を用いて説明する。
図３は、バッテリ電圧Ｖｉｎと目標昇圧電圧との関係を表す昇圧制御テーブルで、電源制御装置４５のＲＯＭ内に記憶されている。電源制御装置４５は、この昇圧制御テーブルに基づいて、検出したバッテリ電圧Ｖｉｎから目標昇圧電圧を設定し、検出した昇圧電圧Ｖｏｕｔがこの目標昇圧電圧となるようにスイッチング素子５２のデューティ比を制御する。

バッテリ６０は、定格出力電圧が１２Ｖであるが、その劣化状況や負荷使用状況によって出力電圧が変化する。そして、バッテリ電圧Ｖｉｎが低下すると、それにあわせて昇圧目標電圧も低下する。この例では、バッテリ電圧Ｖｉｎが１２Ｖ〜９Ｖまでの間においては、目標昇圧電圧はバッテリ電圧の３倍に設定される。

そして、バッテリ電圧Ｖｉｎが更に低下すると、（バッテリ電圧，目標昇圧電圧）＝（９Ｖ，２７Ｖ）となる点と、（バッテリ電圧，目標昇圧電圧）＝（７Ｖ，７Ｖ）となる点とを結んだ直線上の点に制御されるが、バッテリ電圧Ｖｉｎが７Ｖを下回ると、目標昇圧電圧は７Ｖに固定される。
この場合、バッテリ電圧Ｖｉｎが３Ｖ〜７Ｖの間においては７Ｖに昇圧維持され、バッテリ電圧Ｖｉｎが３Ｖを下回ると、電動パワーステアリング装置が停止される。

次に、このバッテリ電圧Ｖｉｎに応じて、アシスト用電子制御装置３１への電源供給ラインを切り替える制御について説明する。
図４は、電源制御装置４５が実行する電源供給路切替制御ルーチンを表すもので、電源制御装置４５内のＲＯＭに制御プログラムとして記憶され、短い周期で繰り返し実行される。

まず、バッテリ電圧Ｖｉｎを読み込み、昇圧制御テーブルを参照して目標昇圧電圧を設定し、昇圧電圧Ｖｏｕｔが目標昇圧電圧となるようにスイッチング素子５２の通電を制御する（Ｓ１）。続いて、バッテリ電圧Ｖｉｎが予め設定した切替基準電圧Ｖｓを下回っているか否かを判断する（Ｓ２）。本実施形態では、切替基準電圧Ｖｓは、図３に示すように、昇圧電圧Ｖｏｕｔが１２Ｖとなるときのバッテリ電圧Ｖｓ（本実施形態ではＶｓ＝７．５Ｖ）に設定されている。
そして、バッテリ電圧Ｖｉｎが切替基準電圧Ｖｓ以上あれば、切替リレー７０をオフ（開）にする（Ｓ３）。一方、バッテリ電圧Ｖｉｎが切替基準電圧Ｖｓを下回っていれば、切替リレー７０をオン（閉）にする（Ｓ４）。
切替リレー７０をオフしている状態では、バッテリ６０の電力が昇圧回路５０を経由せずにレギュレータ４１に入力され、レギュレータ４１で５Ｖに調整されてアシスト用電子制御装置３１の電源とされる。

一方、切替リレー７０がオンしている状態では、レギュレータ４１の入力部は、昇圧回路５０の出力部にも導通して昇圧回路５０の出力電圧とバッテリ電圧との両方の電圧が印加可能状態となるが、その電圧の大小関係から昇圧回路５０の出力電圧がバッテリ電圧を上回るため、昇圧回路５０から電源供給されることになる。この場合、昇圧電圧が１２Ｖ以下に設定されていることから、レギュレータ４１の入力電圧は、その作動可能範囲内に確実に収まる。従って、レギュレータ４１は正常に作動して、５Ｖの電力をアシスト電子用制御装置３１に電源として供給する。

そして、ステップＳ４で切替リレー７０をオンした場合、つまり、バッテリ電圧Ｖｉｎが低下して切替基準電圧Ｖｓを下回っている場合には、アシスト用電子制御装置３１に対して、電動モータ１５の駆動電流を制限するようにアシストセーブ指令を出力する（Ｓ５）。
ステップＳ３あるいはステップＳ５の処理が行われると本制御ルーチンを一旦終了し、再度同じ処理を所定周期で繰りかえす。

このように、本制御ルーチンによれば、バッテリ電圧Ｖｉｎに応じた昇圧制御を行うとともに、バッテリ電圧Ｖｉｎを常に監視し、その電圧低下検出したときに、アシスト用電子制御装置３１への電源供給を昇圧回路５０を経由させて行う。しかも、この電源経路の切替時は、昇圧回路５０の出力電圧がレギュレータ４１の作動可能範囲内におさまり、更に、切り替わった後もバッテリ電圧Ｖｉｎが３Ｖ以上を保持している範囲において、昇圧回路５０の出力電圧がレギュレータ４１の作動可能範囲内に維持される。

この結果、電源経路の切り替わりに関わらずレギュレータ４１が正常に作動して５Ｖ電源を出力する。従って、バッテリ電圧が３Ｖに低下するまで、アシスト用電子制御装置３１を安定的に作動させることが可能となる。

従来から、車両の制御システムにおいては、多くの電子制御装置が使用されるが、各電子制御装置ごとに最低作動電源電圧、つまり安定作動可能な電源電圧が異なる。例えば、エンジンの制御に用いられる電子制御装置においては、最低作動電圧がかなり低く設定される。一方、電動パワーステアリング装置に用いられる電子制御装置の最低作動電圧はエンジン制御用電子制御装置に比べて高い。

このため、車両全体の制御システムのバランスから、電動パワーステアリング用の電子制御装置の最低作動電圧を下げることが有効となり、バッテリ電圧低下に対する電動パワーステアリング機能の延命化を図ることができる。
そこで、本実施形態では、エンジン用電子制御装置の最低作動電源電圧が３Ｖ程度であることを考慮して、それと同等のバッテリ電圧までアシスト用電子制御装置３１が安定作動できるようにしている。

次に、電動モータ１５の制御であるアシスト制御処理について説明する。
図５は、アシスト用電子制御装置３１が実行するアシスト制御ルーチンを表すもので、アシスト用電子制御装置３１のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶され、短い周期で繰り返し実行される。

まず、ステップ２１にて、電源制御装置４５からアシストセーブ指令が出力されているか否かを判断する。このアシストセーブ指令は、先に説明した電源供給路切替制御ルーチンのステップＳ５にて電源制御装置４５から出力されるもので、このセーブ指令が出力されている場合には、アシストセーブモードに設定され（Ｓ２２）、セーブ指令が出力されていない場合には、アシストノーマルモードに設定される（Ｓ２３）。
アシストセーブモードに設定された場合には、運転者に対してバッテリ６０の交換を促すとともに、電動パワーステアリング動作が制限されている旨を知らせるために報知器２９（例えば、ランプ、ブザー）を作動させる（Ｓ２４）。

そして、ステップＳ２３またはステップＳ２４の処理が行われると、次に各モードに応じた必要アシスト電流ＡＳＩを決定する（Ｓ２５）。本実施形態では、車速センサ２８によって検出された車速Vと、操舵トルクセンサ２０のレゾルバ２２，２３によって検出した回転角度の差から演算された操舵トルクＴＲを入力し、アシスト電流テーブルを参照して、入力した車速Ｖおよび操舵トルクＴＲに応じた必要アシスト電流ＡＳＩを計算する。アシスト電流テーブルは、アシスト用電子制御装置３１のＲＯＭ内に記憶されるもので、図６に示すように、操舵トルクＴＲの増加にしたがって必要アシスト電流ＡＳＩも増加し、しかも、車速Ｖが低くなるほど大きな値となるように設定される。

この場合、アシストセーブモードでは、図６に示すように、必要アシスト電流ＡＳＩの最大値（上限値）がアシスとノーマルモードに比べて低い値に制限される。つまり、必要アシスト電流ＡＳＩは、予め設定された上限値ＡＳＩｍａｘ以下に制限される。従って、算出した必要アシスト電流ＡＳＩが上限値ＡＳＩｍａｘを上回っている場合には、その値が上限値ＡＳＩｍａｘに置き換えられる。

そして、次のステップ２６では、この算出した必要アシスト電流ＡＳＩに応じて、モータ駆動回路３２（インバータ回路）を制御する。例えば、必要アシスト電流ＡＳＩの大きさにほぼ比例したパルス幅を有する３相のパルス列信号を生成してインバータのスイッチ回路（図示略）に通電することにより、電動モータ１５に駆動電流として必要アシスト電流ＡＳＩを流し、所定のアシストトルクを発生させる。

以上説明した、アシスト制御処理によれば、バッテリ劣化時（バッテリ電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ０を下回っているとき）においては、電動モータ１５に通電する駆動電流の最大値を制限することにより、モータ電源ライン６３や各種回路を保護することができる。また、更なるバッテリ６０の消耗を抑えることができるため、他の電気負荷への電力供給も確保することができる。この結果、バッテリ劣化時においても、各種の電気負荷との電力消費バランスを良好に保つことができ、車両の全体制御システムを良好に維持することが可能となる。また、電動モータ１５の電力制限を行っているときには、運転者に対して報知することから、操舵ハンドル１１が重くなったりしても不信感を抱かせない。
尚、このアシスト制御処理においては、アシストセーブモード時に電動モータ１５の駆動電流の最大値制限を行ったが、電動モータ１５への通電を停止するようにしてもよい。

次に、第２実施形態の電源部について図７を用いて説明する。この第２実施形態の電源部１４０は、第１実施形態の電源部４０に対して、切替リレーの位置、電源供給路切替制御、および昇圧回路の昇圧特性が異なる。以下、第１実施形態と同じ構成のものについては、図面に同一符号を付して説明を省略する。

この第２実施形態では、図７に示すように、昇圧回路５０の2次側のモータ電源ライン６３とレギュレータ４１の2次側の制御電源ライン６４とを電源切替ライン８１により短絡し、この電源切替ライン８１に切替リレー８０、電圧調整器８２、ダイオード８３を設け、レギュレータ４１と電源切替ライン８１との間の制御電源ライン６４にダイオード８４を設けたものである。

切替リレー８０は、電源制御装置１４５からの制御信号により開閉されるもので、通常時はオフ（開）に設定される。電圧調整器８２は、入力された電圧を８：５の比で電圧変換するもので、入力電圧に対して５／８の電圧を出力する。
ダイオード８３、８４は、どちらもカソードをアシスト用電子制御装置３１側にして設けられ、アシスト用電子制御装置３１への電源供給方向にのみ通電可能となる逆流防止素子である。

電源制御装置１４５は、図８に示すような、昇圧制御テーブルを記憶し、バッテリ電圧Ｖｉｎに応じた目標昇圧電圧を設定する。
つまり、バッテリ電圧Ｖｉｎが１２Ｖ〜９Ｖまでの間においては、目標昇圧電圧はバッテリ電圧の３倍に設定され、バッテリ電圧が更に低下すると、（バッテリ電圧，目標昇圧電圧）＝（９Ｖ，２７Ｖ）となる点と、（バッテリ電圧，目標昇圧電圧）＝（８Ｖ，８Ｖ）となる点とを結んだ直線上の点に制御される。更にバッテリ電圧Ｖｉｎが８Ｖを下回ると、目標昇圧電圧は８Ｖに固定される。
この場合、バッテリ電圧Ｖｉｎが３Ｖ〜８Ｖの間においては８Ｖに昇圧維持され、バッテリ電圧Ｖｉｎが３Ｖを下回ると、電動パワーステアリング装置が停止される。

次に、電源制御装置１４５の電源供給切替制御について説明する。
この第２実施形態の電源供給切替制御は、第１実施形態の電源供給切替制御のステップＳ２の判断における、切替基準電圧が異なるだけで他の処理は同じである。

つまり、この電源制御装置１４５では、バッテリ電圧Ｖｉｎが切替基準電圧Ｖｓ１（本実施形態では８Ｖ）を下回ったときに切替リレー８０をオン（閉）する。
バッテリ電圧Ｖｉｎが７Ｖ未満になるとレギュレータ４１が正常に作動しない。そこで、本第２実施形態では、バッテリ電圧Ｖｉｎがレギュレータ４１の作動可能範囲内の８Ｖを基準にして、８Ｖを下回った場合には、昇圧回路５０からレギュレータ４１を経由せずにアシスト用電子制御装置３１に電源供給する。この場合、昇圧回路５０の出力電圧Ｖｏｕｔは、昇圧制御テーブルのしたがって８Ｖに保持されるため、電圧調整器８２の出力電圧は５Ｖに維持される。従って、アシスト用電子制御装置３１に対して適正電圧の電源を供給することが可能となる。

次に、第３実施形態の電源部について図９を用いて説明する。この電源部２４０は、第１実施形態の電源部４０において電源切替ライン７１および切替リレー７０を備えず、レギュレータ４２の作動可能電圧を７Ｖ〜４２Ｖに設定するとともに、モータ電源ライン６３から制御電源ラインに６４へ分岐した分岐電源ライン７２を設けたものである。以下、第１実施形態と同じ構成のものについては、図面に同一符号を付して説明を省略する。

レギュレータ４２は、その作動可能な入力電圧の上限値が、昇圧回路５０の最大出力電圧以上に設定され、本実施形態では、入力電圧が７Ｖ〜４２Ｖの範囲において、安定出力電圧５Ｖを出力する。そして、昇圧回路５０は、電源制御装置４５により第１実施形態と同一の制御がなされる（図３）。従って、バッテリ電圧Ｖｉｎが３Ｖ〜７Ｖの間においては、一律７Ｖの昇圧電圧を出力するように制御される。

このため、バッテリ電圧Ｖｉｎがレギュレータ４２の作動可能範囲を下回っても（３Ｖ〜７Ｖ）、昇圧回路５０の出力がレギュレータ４２の作動可能範囲内に収まるため、アシスト用電子制御装置３１に安定した電源を供給することができる。また、バッテリ６０が正常で高い電圧を出力している場合であっても、レギュレータ４２は正常作動を維持してアシスト用電子制御装置３１に安定電源を供給することができる。

従って、この第３実施形態の電源部によれば、切替リレーやその開閉制御も不要となるため、システムの構成がシンプルになり、コストダウンを図ることができる。

以上、本実施形態の電動パワーステアリング装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、昇圧回路のバッテリ電圧Ｖｉｎに対する昇圧特性は任意に設定できるものであり、図１０に示すように、所定電圧（この例では９Ｖ）を境にして異なるようにしてもよい。この場合、昇圧特性の異なる複数の昇圧回路を設けて、バッテリ電圧Ｖｉｎに応じて昇圧回路を切り替えるようにすることもできる。
また、本実施形態では昇圧制御テーブルに基づいて昇圧出力電圧Ｖｏｕｔをフィードバック制御する構成を採用しているが、予め入力電圧に対して出力電圧特性が設定された昇圧回路を用いてもよい。
また、各実施形態における電圧値（バッテリ電圧、昇圧電圧、基準電圧、作動可能電圧等）等についても、任意に設定できるものである。

本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。 第１実施形態の電源部の概略回路構成図である。 第１実施形態の昇圧制御テーブルを表す説明図である。 第１実施形態の電源供給路切替制御ルーチンを表すフローチャートである。 第１実施形態のアシスト制御ルーチンを表すフローチャートである。 アシストトルクテーブルを表す説明図である。 第２実施形態の電源部の概略回路構成図である。 第２実施形態の昇圧制御テーブルを表す説明図である。 第３実施形態の電源部の概略回路構成図である。 変形例としての昇圧制御テーブルを表す説明図である。

符号の説明

操舵アシスト機構…１０、電動モータ…１５、アシスト制御装置…３０、アシスト用電子制御装置（モータ制御部）…３１、モータ駆動回路…３２、電源部…４０，１４０，２４０、レギュレータ…４１，４２、電源制御装置…４５，１４５、昇圧回路…５０、バッテリ…６０、モータ電源ライン…６３、制御電源ライン…６４、切替リレー…７０，８０、分岐電源ライン…７２。

Claims (6)

1. バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路と、
   上記昇圧回路により昇圧されたバッテリの電力により作動して操舵力を発生する電動モータと、
   上記バッテリから電源供給され、操舵ハンドルの操舵状態に応じて上記電動モータへの電力量を制御するモータ制御部と
   を備えた電動パワーステアリング装置において、
   上記バッテリから上記モータ制御部への電源供給路を、上記昇圧回路を経由しない第１経路と上記昇圧回路を経由する第２経路とに切り替える切替手段と、
   上記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
   上記バッテリ電圧が所定電圧以上あれば第１経路に設定し、上記バッテリ電圧が上記所定電圧を下回ったとき上記第２経路に切り替える切替制御手段と
   を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 上記モータ制御部の電源入力側に、上記バッテリの電圧を上記モータ制御部の電源用として適正電圧に調整するレギュレータを備え、上記切替制御手段は、上記バッテリ電圧が、上記レギュレータの作動可能範囲内での所定電圧より低下したとき上記第２経路に切り替えることを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
3. 上記第２経路に切り替えられている状態においては、上記昇圧回路の出力電圧を上記レギュレータの作動可能範囲内に調整して、上記レギュレータを介して上記モータ制御部に電源供給することを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
4. 上記第２経路に切り替えられている状態においては、上記昇圧回路の出力電圧を上記モータ制御部の適正電源電圧範囲に調整して、上記レギュレータを介さずに上記モータ制御部に電源供給することを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
5. 上記モータ制御部は、上記第２経路に切り替えられている状態においては、上記電動モータへの電力量を通常時に比べて低く制限する、あるいは上記電動モータへの通電を停止することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
6. バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路と、
   上記昇圧回路により昇圧されたバッテリの電力により作動して操舵力を発生する電動モータと、
   上記バッテリから電源供給され、操舵ハンドルの操舵状態に応じて上記電動モータへの電力量を制御するモータ制御部と
   を備えた電動パワーステアリング装置において、
   上記バッテリから上記モータ制御部への電源供給路の途中に、上記バッテリの電圧を上記モータ制御部の電源用として適正電圧に調整するレギュレータを設けるとともに、
   上記昇圧回路から上記モータへの電源供給路に、上記レギュレータの入力部に接続される分岐供給路を設け、
   上記レギュレータの作動可能な入力電圧の上限値を、上記昇圧回路の出力電圧以上に設定したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
   

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