JP2009119900A - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device, in which cells of an auxiliary power source can be used up to close temperature to their heat-resistant temperature. <P>SOLUTION: Among the cells, a temperature sensor 12 is installed on the one with the largest inner resistance value. In a case where temperature detected by the temperature sensor 12 has reached a specified upper limit value, a control circuit 6 limits charge and discharge concerning the auxiliary power source 8. By setting the heat-resistant temperature of the cell for the upper limit value, the cell on which the temperature sensor 12 is installed can be used up to its heat-resistant temperature. Other cells can also be used up to close temperature to their heat-resistant temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、モータにより操舵補助力を生じさせる電動パワーステアリング装置に関し、特にその電気回路の構成に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus that generates a steering assist force by a motor, and more particularly to a configuration of an electric circuit thereof.

電動パワーステアリング装置は、運転者の操舵トルクに応じてモータにより操舵補助力を生じさせる装置である。近年、大型車への電動パワーステアリング装置の需要が急増しており、かかる大型車の場合、必要とされる操舵補助力も増大する。従って、より大きな電力をモータに供給しなければならない。しかし、主電源としてのバッテリだけでは、このような大電力を十分にまかなえない場合がある。そこで、バッテリとは別に補助電源を設け、通常はバッテリのみで対応し、より大きな電力を必要とするときはバッテリと補助電源とを互いに直列に接続して両電源で電力を供給する、という構成が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   The electric power steering device is a device that generates a steering assist force by a motor in accordance with a driver's steering torque. In recent years, the demand for electric power steering devices for large vehicles has increased rapidly, and the steering assist force required for such large vehicles has also increased. Therefore, more power must be supplied to the motor. However, there are cases where such a large amount of power cannot be adequately provided by using only the battery as the main power source. Therefore, a configuration in which an auxiliary power source is provided separately from the battery, and normally only the battery is supported. When a larger amount of power is required, the battery and the auxiliary power source are connected in series to supply power from both power sources. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

かかる補助電源は一般にキャパシタを含むセルを構成要素として、複数のセルを組み合わせた構成となっている。個々のセルは耐圧が低いが、複数個を直列に接続することにより全体として所要の耐圧を確保することができる。また、一定の電流容量を満たすには、直列に接続されたセル群(モジュール)を並列に接続することも必要である。   Such an auxiliary power supply generally has a configuration in which a plurality of cells are combined with a cell including a capacitor as a constituent element. Each cell has a low withstand voltage, but a required voltage can be ensured as a whole by connecting a plurality of cells in series. Further, in order to satisfy a certain current capacity, it is also necessary to connect cell groups (modules) connected in series in parallel.

特開2005−287222号公報(図1)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-287222 (FIG. 1)

上記のような従来の電動パワーステアリング装置において、補助電源のセルはバッテリよりも高温に弱いという性質がある。しかし、セルが高温にならないように冷却装置(例えばファンやペルチェ素子)を設けるのは構造の複雑化やコスト増大を招く。そこで、温度センサにより補助電源全体の温度を検出し、所定の上限値に達したら補助電源の充放電を制限(停止又は電流低減)してセルを自然に冷却させる、という方法が合理的であると考えられる。   In the conventional electric power steering apparatus as described above, the auxiliary power source cell has a property that it is weaker than the battery at a high temperature. However, providing a cooling device (for example, a fan or a Peltier element) so that the cell does not reach a high temperature causes a complicated structure and an increase in cost. Therefore, it is reasonable to detect the temperature of the entire auxiliary power supply with a temperature sensor and limit the charging / discharging of the auxiliary power supply (stop or reduce the current) to cool the cell naturally when a predetermined upper limit value is reached. it is conceivable that.

ところが、各セルは、発熱量にばらつきがある。このようなばらつきを想定しつつ、どのセルも耐熱温度を超える過熱だけは絶対に避けなければならない、という条件下で、補助電源全体として1つの温度を測り、この温度に基づく制御を行うには、温度の上限値に十分な余裕をみる必要がある。すなわち、実際のセルの耐熱温度よりかなり低い温度を上限値に設定して無難な制御を行うことが必要であり、その結果、セルを耐熱温度近くまで使用することは困難になる。   However, the amount of heat generated in each cell varies. In order to perform control based on this temperature by measuring one temperature as a whole auxiliary power supply under the condition that only overheating exceeding the heat-resistant temperature must be avoided in any cell, assuming such variation. It is necessary to allow sufficient margin for the upper limit of temperature. That is, it is necessary to perform a safe control by setting a temperature considerably lower than the actual heat resistant temperature of the cell as an upper limit value, and as a result, it becomes difficult to use the cell to near the heat resistant temperature.

かかる従来の課題に鑑み、本発明は、補助電源のセルを耐熱温度に近い温度まで使用することができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。   In view of such a conventional problem, an object of the present invention is to provide an electric power steering device that can use a cell of an auxiliary power source up to a temperature close to a heat resistant temperature.

本発明は、モータにより操舵補助力を生じさせる電動パワーステアリング装置であって、前記モータに電力を供給する主電源と、複数のセルを直列に接続して成るモジュールを含み、前記モータに電力を供給することが可能な補助電源と、前記主電源に基づいて前記補助電源の充電を行うとともに、前記主電源のみによって前記モータへ電力を供給する第1の出力状態と、前記主電源及び補助電源から前記モータへ電力を供給する第2の出力状態とを選択的に構成する充放電回路と、前記セルのうち内部抵抗の抵抗値が最も大きいものに取り付けられ、当該セルの温度を検出する温度センサと、必要な操舵補助力に応じて前記充放電回路の出力状態を選択するとともに、前記温度センサによって検出された温度が所定の上限値に達した場合に、前記補助電源についての充放電を制限する制御回路とを備えたものである。   The present invention is an electric power steering apparatus that generates a steering assist force by a motor, and includes a main power source that supplies electric power to the motor and a module formed by connecting a plurality of cells in series, and the electric power is supplied to the motor. An auxiliary power supply that can be supplied, a first output state that charges the auxiliary power supply based on the main power supply, and that supplies power to the motor only by the main power supply, and the main power supply and the auxiliary power supply A charge / discharge circuit that selectively configures a second output state that supplies power to the motor from the motor, and a temperature that detects the temperature of the cell that is attached to the cell having the largest internal resistance value When the output state of the charge / discharge circuit is selected according to the sensor and the necessary steering assist force, and when the temperature detected by the temperature sensor reaches a predetermined upper limit value Wherein in which a control circuit for limiting the charge and discharge of the auxiliary power supply.

上記のように構成された電動パワーステアリング装置では、内部抵抗の抵抗値が最も大きいセル、すなわち、最も発熱量が大きいセルの温度を温度センサが検出して、検出された温度が所定の上限値に達した場合に、制御回路は、充放電を制限する。従って、当該上限値としてセルの耐熱温度を設定すれば、最も発熱量が大きいセルが耐熱温度に達した場合に充放電が制限され、そのときの他の全てのセルは、耐熱温度に近い温度に達していることになる。   In the electric power steering apparatus configured as described above, the temperature sensor detects the temperature of the cell having the largest resistance value of the internal resistance, that is, the cell having the largest calorific value, and the detected temperature is a predetermined upper limit value. When this is reached, the control circuit limits charging and discharging. Therefore, if the heat-resistant temperature of the cell is set as the upper limit, charging / discharging is restricted when the cell with the largest heat generation reaches the heat-resistant temperature, and all other cells at that time are temperatures close to the heat-resistant temperature. Will be reached.

また、上記電動パワーステアリング装置において、補助電源は、複数のモジュールを互いに並列に接続して成り、温度センサは、1モジュールとしての抵抗値が最も低いモジュールにおいて、当該モジュールを構成するセルのうち内部抵抗の抵抗値が最も大きいものに取り付けられる、という構成にしてもよい。
この場合、各モジュールに流れる電流が均一でない場合にも、補助電源全体で最も発熱量が大きいセルの温度を、温度センサにより検出することができる。
In the electric power steering apparatus, the auxiliary power source is formed by connecting a plurality of modules in parallel to each other, and the temperature sensor is a module having the lowest resistance value as one module, and is included in the cell constituting the module. It may be configured to be attached to a resistor having the largest resistance value.
In this case, even when the current flowing through each module is not uniform, the temperature of the cell that generates the largest amount of heat in the entire auxiliary power supply can be detected by the temperature sensor.

本発明の電動パワーステアリング装置によれば、補助電源のセルを耐熱温度又はそれに近い温度まで使用することができるので、補助電源が本来持っている能力を十分に発揮させ、その結果として、補助電源の利用が制限される状態となる確率を低減することができる。   According to the electric power steering apparatus of the present invention, since the auxiliary power source cell can be used up to or near the heat-resistant temperature, the auxiliary power source can be fully utilized and as a result, the auxiliary power source can be used. It is possible to reduce the probability that the use of is limited.

図1は、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1の電気回路を主体とした構成を示すブロック回路図である。
図において、ステアリング装置2は、ステアリングホイール(ハンドル)3に付与される運転者の操舵トルクと、モータ4が発生する操舵補助力とによって駆動される。モータ4は、3相ブラシレスモータであり、駆動回路5により駆動される。駆動回路5は、マイクロコンピュータを含む制御回路6により制御される。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration mainly including an electric circuit of an electric power steering apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
In the figure, a steering device 2 is driven by a driver's steering torque applied to a steering wheel (handle) 3 and a steering assist force generated by a motor 4. The motor 4 is a three-phase brushless motor and is driven by a drive circuit 5. The drive circuit 5 is controlled by a control circuit 6 including a microcomputer.

電源は、バッテリを含む主電源7と、電気二重層コンデンサからなる補助電源8とによって構成され、これらは互いに直列に接続されている。制御回路6により制御される充放電回路9は、主電源7に基づいて補助電源8の充電を行うとともに、主電源7のみによって駆動回路5及びモータ4へ電力を供給する第1の出力状態と、主電源7及び補助電源8から駆動回路5及びモータ4へ電力を供給する第2の出力状態とを選択的に構成することができる。   The power source is composed of a main power source 7 including a battery and an auxiliary power source 8 made of an electric double layer capacitor, which are connected in series with each other. The charging / discharging circuit 9 controlled by the control circuit 6 charges the auxiliary power supply 8 based on the main power supply 7 and has a first output state in which power is supplied to the drive circuit 5 and the motor 4 only by the main power supply 7. The second output state in which power is supplied from the main power supply 7 and the auxiliary power supply 8 to the drive circuit 5 and the motor 4 can be selectively configured.

制御回路6には、ステアリングホイール3に付与された操舵トルクを検出するトルクセンサ10から、その出力信号が入力される。また、車速を検出する車速センサ11の出力信号が、制御回路6に入力される。さらに、補助電源8には温度センサ12が設けられており、その出力信号(温度検出信号)は制御回路6に入力される。   The control circuit 6 receives an output signal from a torque sensor 10 that detects a steering torque applied to the steering wheel 3. Further, an output signal of the vehicle speed sensor 11 that detects the vehicle speed is input to the control circuit 6. Further, the auxiliary power supply 8 is provided with a temperature sensor 12, and its output signal (temperature detection signal) is input to the control circuit 6.

図2は、図1のブロック回路における一部の回路について、さらに詳細な回路構成の一例を示す回路図である。図2において、主電源7は、バッテリ7Bと、これに並列に接続されたオルタネータ(整流及びレギュレータ機能を有するもの。)7Aとによって構成されている。このバッテリ7Bの電圧は、MOS−FET91が介挿された電路L1及び、電路L3を経て、駆動回路5及びモータ4に導かれる。このMOS−FET91はNチャネルであり、ソースが主電源7側、ドレインが駆動回路5側になるように、接続されている。また、寄生ダイオード91dは、主電源7からモータ4に電力を供給するときに電流が流れる方向が順方向となるように構成されている。   FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a more detailed circuit configuration of some of the circuits in the block circuit of FIG. In FIG. 2, the main power source 7 is composed of a battery 7B and an alternator (having rectification and regulator functions) 7A connected in parallel thereto. The voltage of the battery 7B is guided to the drive circuit 5 and the motor 4 through the electric circuit L1 and the electric circuit L3 in which the MOS-FET 91 is inserted. The MOS-FET 91 is an N channel, and is connected such that the source is on the main power supply 7 side and the drain is on the drive circuit 5 side. The parasitic diode 91d is configured such that the current flows in the forward direction when power is supplied from the main power supply 7 to the motor 4.

主電源7に対して直列に接続された補助電源8の高電位側電路L2は、MOS−FET92を介して、MOS−FET91のドレインと駆動回路5との接続点に接続されている。主電源7と補助電源8とを互いに直列に接続した状態における電圧(電路L2の電圧)は、MOS−FET92が介挿された電路L2及び、電路L3を経て、駆動回路5及びモータ4に導かれる。このMOS−FET92はNチャネルであり、ソースが駆動回路5側、ドレインが補助電源8側になるように、接続されている。また、寄生ダイオード92dは、主電源7及び補助電源8からモータ4に電力を供給するときに電流が流れる方向とは逆向きになっている。   The high potential side electric circuit L <b> 2 of the auxiliary power supply 8 connected in series with the main power supply 7 is connected to the connection point between the drain of the MOS-FET 91 and the drive circuit 5 through the MOS-FET 92. The voltage (voltage of the electric circuit L2) in a state where the main power supply 7 and the auxiliary power supply 8 are connected in series is guided to the drive circuit 5 and the motor 4 via the electric circuit L2 in which the MOS-FET 92 is inserted and the electric circuit L3. It is burned. The MOS-FET 92 is an N channel, and is connected such that the source is on the drive circuit 5 side and the drain is on the auxiliary power supply 8 side. Further, the parasitic diode 92d is in a direction opposite to the direction in which a current flows when power is supplied from the main power supply 7 and the auxiliary power supply 8 to the motor 4.

主電源7の電圧が付与される電路L1には、昇圧回路(ブートストラップ回路)93が接続され、その出力電圧がゲート駆動回路(FETドライバ)94に付与される。このゲート駆動回路94により、MOS−FET91及び92は、交互にオン状態となるように駆動される。   A booster circuit (bootstrap circuit) 93 is connected to the electric circuit L1 to which the voltage of the main power supply 7 is applied, and the output voltage is applied to the gate drive circuit (FET driver) 94. By the gate drive circuit 94, the MOS-FETs 91 and 92 are driven so as to be alternately turned on.

一方、電路L1には、リアクトル95を介してダイオード96のアノードが接続されている。また、ダイオード96のカソードは補助電源8の高電位側電路L2に接続されている。ダイオード96のアノードと接地側電路LGとの間には、PチャネルのMOS−FET97が設けられている。MOS―FET97は、ゲート駆動回路98により駆動される。MOS−FET97がオン状態のときは、主電源7からリアクトル95、MOS−FET97を通って電流が流れる。その状態からMOS−FET97がオフ状態に転じると、電流遮断による磁束変化を妨げるように逆向きの高電圧がリアクトル95に発生し、これにより、主電源7の出力電圧を昇圧した電圧で、ダイオード96を介して、補助電源8が充電される。従って、MOS−FET97のオン・オフを繰り返すことにより、補助電源8を充電することができる。充電は、例えば、トルクセンサ10が操舵トルクを検出していないときや、主電源7のみによって所要電力を全て負担してもなお余力となる電力があるときに行われる。   On the other hand, the anode of a diode 96 is connected to the electric circuit L1 through a reactor 95. The cathode of the diode 96 is connected to the high potential side electric circuit L <b> 2 of the auxiliary power source 8. A P-channel MOS-FET 97 is provided between the anode of the diode 96 and the ground side electric circuit LG. The MOS-FET 97 is driven by a gate drive circuit 98. When the MOS-FET 97 is in an on state, a current flows from the main power supply 7 through the reactor 95 and the MOS-FET 97. When the MOS-FET 97 is turned off from this state, a reverse high voltage is generated in the reactor 95 so as to prevent the magnetic flux change due to the current interruption, and as a result, the output voltage of the main power supply 7 is boosted, and the diode The auxiliary power supply 8 is charged via 96. Therefore, the auxiliary power supply 8 can be charged by repeatedly turning on and off the MOS-FET 97. Charging is performed, for example, when the torque sensor 10 does not detect the steering torque, or when there is still enough power even if all the required power is paid only by the main power supply 7.

駆動回路5は、6個のMOS−FET(図示せず。)によって構成された3相ブリッジ回路を含むモータ駆動回路51と、これらのMOS−FETをPWM制御すべくゲート電圧を付与するゲート駆動回路52と、モータ駆動回路51に並列に接続された平滑用の電解コンデンサ53とを備えている。   The drive circuit 5 includes a motor drive circuit 51 including a three-phase bridge circuit constituted by six MOS-FETs (not shown), and a gate drive for applying a gate voltage for PWM control of these MOS-FETs. A circuit 52 and a smoothing electrolytic capacitor 53 connected in parallel to the motor drive circuit 51 are provided.

次に、図3の(a)は、補助電源8の内部構成を示す図である。図示のように、補助電源8は複数のセルによって構成されており、例えばm個(≧2個)のセルを互いに直列に接続したものを1つのモジュールMとして、このモジュールMをn個(≧1個)並列に接続して構成されている。
図3の(b)は、1個のセル内の回路構成図である。図示のように、1個のセルは、キャパシタCと、キャパシタCに直列に存在する内部抵抗Rとを含んでいる。
Next, FIG. 3A is a diagram showing the internal configuration of the auxiliary power supply 8. As shown in the figure, the auxiliary power supply 8 is composed of a plurality of cells. For example, a module M is formed by connecting m (≧ 2) cells in series with each other, and n modules (≧≧). 1) It is configured to be connected in parallel.
FIG. 3B is a circuit configuration diagram in one cell. As shown in the figure, one cell includes a capacitor C and an internal resistance R existing in series with the capacitor C.

内部抵抗Rの抵抗値はセルごとに若干のばらつきがあり、従って、直列のm個のセルには同じ電流が流れるが発熱量はセルごとに異なる。そこで、予め、補助電源8を組み立てる前に各セル(m×n個)について内部抵抗Rの抵抗値測定を行う。そして、測定の結果、最も抵抗値が高い、すなわち、最も発熱しやすいセルを選定し、このセルの外皮に温度センサ12を密着して取り付ける。例えば、図3の(a)の場合、セル81の内部抵抗Rの抵抗値が最も高い、という測定結果に基づき、当該セル81に温度センサ12が取り付けられる。   The resistance value of the internal resistance R varies slightly from cell to cell. Therefore, the same current flows through m cells in series, but the amount of heat generated varies from cell to cell. Therefore, before assembling the auxiliary power supply 8, the resistance value of the internal resistance R is measured for each cell (m × n). As a result of the measurement, a cell having the highest resistance value, that is, a cell that generates heat most is selected, and the temperature sensor 12 is attached to the outer skin of the cell in close contact. For example, in the case of FIG. 3A, the temperature sensor 12 is attached to the cell 81 based on the measurement result that the resistance value of the internal resistance R of the cell 81 is the highest.

上記のように構成された電動パワーステアリング装置1(図2)において、制御回路6は、トルクセンサ10から送られてくる操舵トルクの信号や、車速センサ11から送られてくる車速の信号に基づいて、適切な操舵補助力を発生させるべく、ゲート駆動回路52を介してモータ駆動回路51を動作させ、モータ4を駆動させる。   In the electric power steering apparatus 1 (FIG. 2) configured as described above, the control circuit 6 is based on a steering torque signal sent from the torque sensor 10 or a vehicle speed signal sent from the vehicle speed sensor 11. In order to generate an appropriate steering assist force, the motor drive circuit 51 is operated via the gate drive circuit 52 to drive the motor 4.

また、制御回路6は、操舵トルク及び車速に基づいて、必要とされる操舵補助力を得るための所要電力を推定し、これを基準値と比較する。所要電力が基準値以下であるときは、制御回路6はMOS−FET91をオン状態とし、MOS−FET92をオフ状態とする(充放電回路9の第1の出力状態)。従って、主電源7の電圧は平滑コンデンサ53で平滑され、モータ駆動回路51に供給される。ゲート駆動回路52は、制御回路6による制御信号に基づいてモータ駆動回路51を駆動する。この場合、補助電源8の電力は駆動回路5に供給されない。なお、MOS−FET91のオン抵抗は、寄生ダイオード91dの順方向抵抗に比べて格段に小さい(例えば1mΩ程度)ため、主電源7から駆動回路5に流れる電流の大部分は、ソースからドレインを通り、寄生ダイオード91dに流れる電流は僅かである。   Further, the control circuit 6 estimates a required power for obtaining a required steering assist force based on the steering torque and the vehicle speed, and compares this with a reference value. When the required power is less than or equal to the reference value, the control circuit 6 turns on the MOS-FET 91 and turns off the MOS-FET 92 (first output state of the charge / discharge circuit 9). Accordingly, the voltage of the main power supply 7 is smoothed by the smoothing capacitor 53 and supplied to the motor drive circuit 51. The gate drive circuit 52 drives the motor drive circuit 51 based on a control signal from the control circuit 6. In this case, the power of the auxiliary power supply 8 is not supplied to the drive circuit 5. Since the on-resistance of the MOS-FET 91 is much smaller than the forward resistance of the parasitic diode 91d (for example, about 1 mΩ), most of the current flowing from the main power supply 7 to the drive circuit 5 passes from the source to the drain. The current flowing through the parasitic diode 91d is very small.

逆に、所要電力が基準値を超えるとき、すなわち、主電源7のみでは所要電力をまかないきれないときは、制御回路6はMOS−FET91をオフ状態とし、MOS−FET92をオン状態とする(充放電回路9の第2の出力状態)。この結果、主電源7と補助電源8とが互いに直列に接続された状態で、その電圧が駆動回路5に供給される。これにより、主電源7のみの出力可能電力を超える大電力を、駆動回路5に供給することができる。なお、このとき、MOS−FET91の寄生ダイオード91dのカソードはアノードより高電位、すなわち、逆電圧であることにより、補助電源8から主電源7への電流の回り込みは阻止される。   On the contrary, when the required power exceeds the reference value, that is, when the required power cannot be covered by the main power supply 7 alone, the control circuit 6 turns off the MOS-FET 91 and turns on the MOS-FET 92 (charge). Second output state of the discharge circuit 9). As a result, the voltage is supplied to the drive circuit 5 with the main power supply 7 and the auxiliary power supply 8 connected in series with each other. As a result, large power exceeding the power that can be output from only the main power supply 7 can be supplied to the drive circuit 5. At this time, since the cathode of the parasitic diode 91d of the MOS-FET 91 is at a higher potential than the anode, that is, a reverse voltage, current from the auxiliary power supply 8 to the main power supply 7 is prevented.

一方、制御回路6は温度センサ12の出力信号である温度検出信号を受け取って、その値が所定の上限値に達するか否かを監視する。当該上限値としては、セルの耐熱温度(上限値)が設定される。
補助電源8の充電中に、温度検出信号の値が所定の上限値に達すると、制御回路6は、MOS−FET97を連続的にオフの状態にして充電を停止させる。充電停止により、発熱は停止するので、セル81を含む全てのセルの温度は低下する。
On the other hand, the control circuit 6 receives a temperature detection signal which is an output signal of the temperature sensor 12 and monitors whether or not the value reaches a predetermined upper limit value. As the upper limit value, a heat resistant temperature (upper limit value) of the cell is set.
When the value of the temperature detection signal reaches a predetermined upper limit value during charging of the auxiliary power supply 8, the control circuit 6 continuously turns off the MOS-FET 97 to stop charging. Since the heat generation stops when the charging is stopped, the temperature of all the cells including the cell 81 is lowered.

また、補助電源8の放電中に、温度検出信号の値が所定の上限値に達すると、制御回路6は、ゲート駆動回路52を制御(PWM制御)してモータ駆動回路51に流れる電流を抑制する。これにより、補助電源8内の全てのセルに流れる電流が低下し、温度上昇も抑制される。なお、これに伴って操舵補助力も低下するので、電流の抑制は、操舵補助力が急落しないように徐々に低下させることが好ましい。また、徐々に低下させた後は、MOS−FET92をオフ、MOS−FET91をオンにそれぞれ切り換えて、主電源7のみによる操舵補助の状態にすることができる。これにより、補助電源8の放電は停止となり、全セルの温度は低下する。   When the value of the temperature detection signal reaches a predetermined upper limit during the discharge of the auxiliary power supply 8, the control circuit 6 controls the gate drive circuit 52 (PWM control) to suppress the current flowing through the motor drive circuit 51. To do. Thereby, the electric current which flows into all the cells in the auxiliary power supply 8 falls, and a temperature rise is also suppressed. In addition, since steering assist force also falls in connection with this, it is preferable to suppress gradually current suppression so that steering assist force may not fall rapidly. In addition, after the gradual decrease, the MOS-FET 92 can be turned off and the MOS-FET 91 can be turned on so that only the main power supply 7 is in a steering assist state. Thereby, the discharge of the auxiliary power supply 8 is stopped, and the temperature of all the cells is lowered.

以上のように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置1においては、内部抵抗Rの抵抗値が最も大きいセル、すなわち、最も発熱量が大きいセルの温度を温度センサ12により検出して、検出された温度が所定の上限値に達した場合に、制御回路6は補助電源2の充放電を制限(停止又は電流低減)する。従って、当該上限値としてセルの耐熱温度を設定すれば、最も発熱量が大きいセルが耐熱温度に達した場合に初めて充放電が制限され、そのとき、他の全てのセルは、耐熱温度に近い温度に達していることになる。   As described above, in the electric power steering apparatus 1 according to the present embodiment, the temperature sensor 12 detects the temperature of the cell having the largest resistance value of the internal resistance R, that is, the cell having the largest heat generation amount, and is detected. When the detected temperature reaches a predetermined upper limit value, the control circuit 6 limits charging (discharging or current reduction) of the auxiliary power supply 2. Therefore, if the heat-resistant temperature of the cell is set as the upper limit, charging / discharging is limited only when the cell with the largest heat generation reaches the heat-resistant temperature. At that time, all other cells are close to the heat-resistant temperature. The temperature has been reached.

このようにして、補助電源8の全セルを、耐熱温度又はそれに近い温度まで使用することができる。従って、補助電源8が本来持っている能力を十分に発揮させ、その結果、補助電源8の利用が制限される状態となる確率を低減することができる。また、最も発熱量が大きいセルの温度を検出して充放電を制限するので、他のセルが耐熱温度を超えて過熱する心配がない。   In this way, all the cells of the auxiliary power supply 8 can be used up to the heat resistant temperature or a temperature close thereto. Accordingly, it is possible to sufficiently demonstrate the ability of the auxiliary power supply 8 and to reduce the probability that the use of the auxiliary power supply 8 is restricted as a result. Moreover, since the temperature of the cell with the largest calorific value is detected and charging / discharging is limited, there is no fear that other cells exceed the heat resistance temperature and overheat.

なお、上記実施形態では、内部抵抗Rの抵抗値が最も大きいセルが、最も発熱量が大きいセルであるとして温度センサ12を取り付けたが、この考え方は、図3の(a)において、並列に接続されるn個のモジュールMの抵抗値(m個のセルの直列抵抗値)が全て同じであり、各モジュールMに均等に電流が流れる、という前提に立っている。実際、mの数値が多くなるほど、各モジュールMの抵抗値は同一に近づくので、実質同一として扱うことは合理的であり、特に問題はない。   In the above embodiment, the temperature sensor 12 is attached on the assumption that the cell having the largest resistance value of the internal resistance R is the cell that generates the largest amount of heat. This concept is illustrated in parallel in FIG. It is based on the premise that the resistance values of n modules M to be connected (series resistance values of m cells) are all the same, and the current flows through each module M evenly. In fact, as the value of m increases, the resistance value of each module M approaches the same, so it is reasonable to treat it as substantially the same, and there is no particular problem.

しかしながら、厳密には、n個のモジュールMの抵抗値にばらつきがあれば、各モジュールMに流れる電流が同一値ではなくなるので、補助電源8全体において内部抵抗Rの抵抗値が最も大きいセルが、最も発熱量が大きいセルである、とは限らない。このことを考慮してさらに慎重を期すには、各モジュールMを構成するセルの内部抵抗Rの抵抗値を合算してモジュールMの抵抗値を求め、最も抵抗値の低いモジュール(すなわち、最も大きな電流が流れるモジュール)を選定すればよい。そして、そのモジュール内で内部抵抗Rの抵抗値が最も大きいセルが、補助電源8全体で最も発熱量が大きいセルである、とすることができる。   However, strictly speaking, if there are variations in the resistance values of the n modules M, the currents flowing through the modules M are not the same value, so that the cell having the largest resistance value of the internal resistance R in the entire auxiliary power supply 8 is It is not necessarily the cell that generates the largest amount of heat. To be more careful in consideration of this, the resistance value of the internal resistance R of the cell constituting each module M is added to obtain the resistance value of the module M, and the module having the lowest resistance value (that is, the largest resistance value) What is necessary is just to select the module through which a current flows. The cell having the largest resistance value of the internal resistance R in the module can be regarded as the cell having the largest amount of heat generation in the entire auxiliary power supply 8.

なお、上記実施形態では、補助電源8が主電源7に対して直列に接続される回路構成の電動パワーステアリング装置1について説明したが、補助電源が主電源に対して並列に接続される回路構成の電動パワーステアリング装置においても、同様に、温度センサを設けて充放電を制限する制御を行うことができる。   In the above embodiment, the electric power steering apparatus 1 having a circuit configuration in which the auxiliary power source 8 is connected in series to the main power source 7 has been described. However, a circuit configuration in which the auxiliary power source is connected in parallel to the main power source. Similarly, the electric power steering apparatus can be provided with a temperature sensor to control charging and discharging.

また、上記実施形態では、モータ4への電力供給に補助電源8を使用するか否かを決めるに当たって、制御回路6は、必要とされる操舵補助力を得るための所要電力を推定し、これを基準値と比較するとしたが、これ以外の決め方も可能である。例えば、モータ駆動回路51に供給される電流は、制御回路6、ゲート駆動回路52及びモータ駆動回路51によるアシスト制御によって、必要とされる操舵補助力に応じて変化する。従って、主電源7の電圧と、モータ駆動回路51に供給される電流とを実際に検出して、これらを乗じて電力の現在値を求め、この現在値が、主電源7のみから電力供給する場合の最大電力以下であれば主電源7のみから電力を供給し、当該最大電力を超えていれば主電源7と補助電源8との直列電源から電力を供給する、としてもよい。   In the above embodiment, when determining whether or not the auxiliary power supply 8 is used to supply power to the motor 4, the control circuit 6 estimates the required power for obtaining the required steering assist force, Is compared with the reference value, but other ways of determination are possible. For example, the current supplied to the motor drive circuit 51 changes according to the steering assist force required by the assist control by the control circuit 6, the gate drive circuit 52, and the motor drive circuit 51. Accordingly, the voltage of the main power supply 7 and the current supplied to the motor drive circuit 51 are actually detected and multiplied to obtain the current value of power, and this current value supplies power only from the main power supply 7. The power may be supplied only from the main power supply 7 if it is less than the maximum power of the case, and the power may be supplied from the series power supply of the main power supply 7 and the auxiliary power supply 8 if the maximum power is exceeded.

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のブロック回路図である。1 is a block circuit diagram of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1のブロック回路における一部の回路について、さらに詳細な回路構成の一例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a more detailed circuit configuration of some of the circuits in the block circuit of FIG. 1. (a)は、補助電源の内部構成を示す図であり、(b)は、1個のセル内の回路構成図である。(A) is a figure which shows the internal structure of an auxiliary power supply, (b) is a circuit block diagram in one cell.

符号の説明Explanation of symbols

1 電動パワーステアリング装置
4 モータ
6 制御回路
7 主電源
8 補助電源
9 充放電回路
12 温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power steering apparatus 4 Motor 6 Control circuit 7 Main power supply 8 Auxiliary power supply 9 Charge / discharge circuit 12 Temperature sensor

Claims (2)

モータにより操舵補助力を生じさせる電動パワーステアリング装置であって、
前記モータに電力を供給する主電源と、
複数のセルを直列に接続して成るモジュールを含み、前記モータに電力を供給することが可能な補助電源と、
前記主電源に基づいて前記補助電源の充電を行うとともに、前記主電源のみによって前記モータへ電力を供給する第1の出力状態と、前記主電源及び補助電源から前記モータへ電力を供給する第2の出力状態とを選択的に構成する充放電回路と、
前記セルのうち内部抵抗の抵抗値が最も大きいものに取り付けられ、当該セルの温度を検出する温度センサと、
必要な操舵補助力に応じて前記充放電回路の出力状態を選択するとともに、前記温度センサによって検出された温度が所定の上限値に達した場合に、前記補助電源についての充放電を制限する制御回路と
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。
An electric power steering device that generates a steering assist force by a motor,
A main power supply for supplying power to the motor;
An auxiliary power source including a module formed by connecting a plurality of cells in series, and capable of supplying power to the motor;
A first output state for charging the auxiliary power source based on the main power source and supplying power to the motor only by the main power source; and a second output state for supplying power to the motor from the main power source and auxiliary power source A charge / discharge circuit that selectively configures the output state of
A temperature sensor that is attached to the cell having the largest internal resistance value and detects the temperature of the cell;
Control for selecting the output state of the charge / discharge circuit according to the necessary steering assist force and limiting charge / discharge of the auxiliary power supply when the temperature detected by the temperature sensor reaches a predetermined upper limit value An electric power steering device comprising a circuit.
前記補助電源は、複数の前記モジュールを互いに並列に接続して成り、
前記温度センサは、1モジュールとしての抵抗値が最も低いモジュールにおいて、当該モジュールを構成するセルのうち内部抵抗の抵抗値が最も大きいものに取り付けられる請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
The auxiliary power source is formed by connecting a plurality of the modules in parallel with each other,
2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the temperature sensor is attached to a module having the lowest resistance value as one module, among the cells constituting the module, having the highest resistance value of the internal resistance.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105346593A (en) * 2015-12-04 2016-02-24 广西玉柴机器股份有限公司 Electric power steering system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005287222A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Toshiba Corp Energization control device of vehicle-mounted motor, power steering device and energization control method of vehicle-mounted motor
JP2005346321A (en) * 2004-06-02 2005-12-15 Hitachi Ltd Disk array apparatus and method for controlling battery output of disk array apparatus
JP2007153079A (en) * 2005-12-02 2007-06-21 Toyota Motor Corp Power supply device of electric power steering apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005287222A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Toshiba Corp Energization control device of vehicle-mounted motor, power steering device and energization control method of vehicle-mounted motor
JP2005346321A (en) * 2004-06-02 2005-12-15 Hitachi Ltd Disk array apparatus and method for controlling battery output of disk array apparatus
JP2007153079A (en) * 2005-12-02 2007-06-21 Toyota Motor Corp Power supply device of electric power steering apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105346593A (en) * 2015-12-04 2016-02-24 广西玉柴机器股份有限公司 Electric power steering system

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