JP2017165324A - 電動パワーステアリング装置および電力供給状態切替方法 - Google Patents

Abstract

【課題】、無駄な電力の消費を抑制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。【解決手段】電動モータによって発生させることができる最大モータトルクであって、現在の入力電圧およびモータ回転数に応じた最大モータトルクを演算する最大モータトルク演算手段（３３）と、切替回路（４３）が第１電力供給状態である場合において、最大モータトルクから実モータトルクを減算することにより得られる両者の差が第１所定値α（α＞０）未満になれば、切替回路を第２電力供給状態に切り替え、切替回路が第２電力供給状態である場合において、差が第２所定値β（β＞０）以上になれば、切替回路を第１電力供給状態に切り替える手段（３３）とを含む。【選択図】図２

Description

この発明は、操舵補助力（アシスト力）を電動モータによって発生させる電動パワーステアリング装置および電力供給状態切替方法に関する。

下記特許文献１には、主電源と、補助電源とを備え、操舵速度の絶対値が所定値以下のときには、主電源のみからモータ駆動回路に電力を供給し、操舵速度の絶対値が所定値を超えたときには主電源および補助電源からモータ駆動回路に電力を供給する電動パワーステアリング装置(ＥＰＳ:electric power steering）が開示されている。

特開２００９−７８７３７号公報

前記特許文献１記載の発明では、車庫入れや駐車時だけでなく、障害物を避けるために進路を急に変更したとき、山岳路において比較的急なカーブを曲がるとき等においても、主電源および補助電源からモータ駆動回路に電力を供給することができるようになる。しかしながら、雪道等の摩擦係数の小さい路面を走行しているときには、操舵速度が速くなりやすいので、大きな操舵補助力を必要としない状況においても、主電源および補助電源からモータ駆動回路に電力が供給されやすくなる。このため、前記特許文献１記載の発明では、無駄な電力が消費されやすいという問題がある。

この発明の目的は、無駄な電力の消費を抑制することができる電動パワーステアリング装置および電力供給状態切替方法を提供することである。

請求項１記載の発明は、電動モータ（１８）に電力を供給するための駆動回路（５２）と、前記駆動回路に電力を供給することが可能な主電源（３１）および補助電源（４４）と、前記主電源のみによって前記駆動回路に電力を供給する第１電力供給状態と、前記主電源および前記補助電源の両方を利用して前記駆動回路に電力を供給する第２電力供給状態とを切り替えるための切替回路（４３）と、前記切替回路を制御する制御手段（３３）とを含み、前記制御手段は、前記駆動回路の入力電圧と前記電動モータの回転数と前記電動モータに流れるモータ電流とを取得する取得手段と、前記取得手段によって取得されたモータ電流に基づいて、前記電動モータによって発生しているモータトルクを実モータトルク（Ｔｍ）として演算する実モータトルク演算手段（３３）と、前記駆動回路の入力電圧およびモータ回転数がそれぞれ前記取得手段によって取得された入力電圧およびモータ回転数である場合に、前記電動モータによって発生させることができる最大モータトルク（Ｔｍ_―ｌｉｍ）を演算する最大モータトルク演算手段（３３）と、前記切替回路が前記第１電力供給状態である場合において、前記最大モータトルクから前記実モータトルクを減算することにより得られる両者の差（ΔＴｍ）が第１所定値α（α＞０）未満になれば、前記切替回路を前記第２電力供給状態に切り替え、前記切替回路が前記第２電力供給状態である場合において、前記差（ΔＴｍ）が第２所定値β（β＞０）以上になれば、前記切替回路を前記第１電力供給状態に切り替える手段（３３）とを含む、電動パワーステアリング装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。

切替回路が第１電力供給状態である場合において、最大モータトルク（Ｔｍ_―ｌｉｍ）と実モータトルク（Ｔｍ）との差（ΔＴｍ＝Ｔｍ_―ｌｉｍ−Ｔｍ）が第１所定値α以上である状態とは、電動モータから発生させることが可能な最大モータトルク（Ｔｍ_―ｌｉｍ）よりも実モータトルク（Ｔｍ）が小さい状態であるので、発生可能な操舵補助力に余裕がある状態であると考えられる。そこで、このような場合には、切替回路は第２電力供給状態に切り替えられない。

一方、切替回路が第１電力供給状態である場合において、差（ΔＴｍ）が第１所定値α未満である状態とは、電動モータから発生させることが可能な最大モータトルクに対して実モータトルクが等しいかまたは近い状態であるので、発生可能な操舵補助力に余裕がない状態であると考えられる。そこで、このような場合には、切替回路が第２電力供給状態に切り替えられる。

この構成では、切替回路が第１電力供給状態である場合において、発生可能な操舵補助力に余裕がある状態では、切替回路が第２電力供給状態に切り替えられないので、無駄な電力の消費を抑制することができる。
請求項２に記載の発明は、前記第２所定値βが前記第１所定値αよりも大きい、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置である。

請求項３に記載の発明は、前記駆動回路の入力電圧毎に、その入力電圧に応じた前記電動モータの回転数・トルク特性が記憶されている記憶手段をさらに含み、前記最大モータトルク演算手段は、前記記憶手段に記憶されている入力電圧毎の回転数・トルク特性のうち、前記取得手段によって取得された入力電圧に応じた回転数・トルク特性において、前記取得手段によって取得されたモータ回転数に対応するトルクを前記最大モータトルクとして演算するように構成されている、請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置である。

請求項４に記載の発明は、前記補助電源はキャパシタからなる、請求項１、２および３のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置である。
請求項５に記載の発明は、電動モータに電力を供給するための駆動回路と、前記駆動回路に電力を供給することが可能な主電源および補助電源と、前記主電源のみによって前記駆動回路に電力を供給する第１電力供給状態と、前記主電源および前記補助電源の両方を利用して前記駆動回路に電力を供給する第２電力供給状態とを切り替えるための切替回路とを含む電動パワーステアリング装置における電力供給状態切替方法であって、前記駆動回路の入力電圧と前記電動モータの回転数と前記電動モータに流れるモータ電流とを取得する第１ステップと、前記第１ステップによって取得されたモータ電流に基づいて、前記電動モータによって発生しているモータトルクを実モータトルクとして演算する第２ステップと、前記駆動回路の入力電圧およびモータ回転数がそれぞれ前記取得手段によって取得された入力電圧およびモータ回転数である場合に、前記電動モータによって発生させることができる最大モータトルクを演算する第３ステップと、前記切替回路が前記第１電力供給状態である場合において、前記最大モータトルクから前記実モータトルクを減算することにより得られる両者の差が第１所定値α（α＞０）未満になれば、前記切替回路を前記第２電力供給状態に切り替え、前記切替回路が前記第２電力供給状態である場合において、前記差が第２所定値β（β＞０）以上になれば、前記切替回路を前記第１電力供給状態に切り替える第４ステップとを含む、電力供給状態切替方法である。

この方法では、請求項１に記載の発明と同様に、切替回路が第１電力供給状態である場合において、発生可能な操舵補助力に余裕がある状態では、切替回路が第２電力供給状態に切り替えられないので、無駄な電力の消費を抑制することができる。
請求項６に記載の発明は、前記第２所定値βは前記第１所定値αよりも大きい、請求項５に記載の電力供給状態切替方法である。

請求項７に記載の発明は、前記電動パワーステアリング装置は、前記駆動回路の入力電圧毎に、その入力電圧に応じた前記電動モータの回転数・トルク特性が記憶されている記憶手段をさらに含み、前記第３ステップは、前記記憶手段に記憶されている入力電圧毎の回転数・トルク特性のうち、前記第１ステップによって取得された入力電圧に応じた回転数・トルク特性において、前記第１ステップによって取得されたモータ回転数に対応するトルクを前記最大モータトルクとして演算する、請求項５または６に記載の電力供給状態切替方法である。

請求項８に記載の発明は、前記補助電源はキャパシタからなる、請求項５，６および７のいずれか一項に記載の電力供給状態切替方法である。

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の概略構成を示す模式図である。 図２は、図１の電動パワーステアリング装置の電気的構成を示す回路図である。 図３は、電源制御用ＥＣＵ３３によって実行される電力供給状態切替処理の手順を示すフローチャートである。 図４は、図３のステップＳ１で取得された入力電圧ＶＤに対応したモータ回転数・トルク特性を示すグラフである。

以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
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の概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置(ＥＰＳ:electric power steering）１は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール２と、このステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。

ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して相対回転可能に連結されている。
トーションバー１０の近傍には、トルクセンサ１１が配置されている。トルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に与えられた操舵トルクＴを検出する。この実施形態では、トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴは、たとえば、右方向への操舵のためのトルクが正の値として検出され、左方向への操舵のためのトルクが負の値として検出され、その絶対値が大きいほど操舵トルクの大きさが大きくなるものとする。

転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示略）を介して転舵輪３が連結されている。ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が連結されている。

ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の中間部には、ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることによって、転舵輪３を転舵することができる。

ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝達するための減速機構１９とを含む。電動モータ１８は、たとえば、３相ブラシレスモータからなる。電動モータ１８には、電動モータ１８の回転数Ｎを検出するための回転数センサ２３が設けられている。

減速機構１９は、ウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合うウォームホイール２１とを含むウォームギヤ機構からなる。ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６とは一体的に回転可能に連結されている。ウォームホイール２１は、ウォーム軸２０によって回転駆動される。

電動モータ１８によってウォーム軸２０が回転駆動されると、ウォームホイール２１が回転駆動され、ステアリングシャフト６が回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２０を回転駆動することによって、転舵輪３が転舵されるようになっている。

車両には、車速Ｖを検出するための車速センサ２４が設けられている。トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴ、回転数センサ２３によって検出される電動モータ１８の回転数Ｎ、車速センサ２４によって検出される車速Ｖ等は、ＥＰＳ用ＥＣＵ（ECU：Electronic Control Unit）１２に入力される。ＥＰＳ用ＥＣＵ１２は、これらの入力等に基づいて、電動モータ１８を制御することにより、いわゆるアシスト制御を行う。

ＥＰＳ用ＥＣＵ１２内のモータ駆動回路５２（図２参照）には、主電源３１のみによって電力が供給される場合と、主電源３１および補助電源装置３２の両方を利用して電力が供給される場合とがある。補助電源装置３２は、電源制御用ＥＣＵ３３によって制御される。ＥＰＳ用ＥＣＵ１２と電源制御用ＥＣＵ３３とは通信線を介して接続されている。
図２は、電動パワーステアリング装置１の電気的構成を示す回路図である。

ＥＰＳ用ＥＣＵ１２は、マイクロコンピュータからなるモータ制御回路５１と、モータ制御回路５１によって制御され、電動モータ１８に電力を供給するモータ駆動回路（インバータ回路）５２とを含んでいる。ＥＰＳ用ＥＣＵ１２には、電動モータ１８に流れるモータ電流Ｉｍを検出するための電流センサ５３の出力信号が入力される。電流センサ５３によって検出されるモータ電流Ｉｍは、ＥＰＳ用ＥＣＵ１２を介して、電源制御用ＥＣＵ３３に与えられる。

モータ制御回路５１は、トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴと、車速センサ２４によって検出される車速Ｖと、回転数センサ２３よって検出される回転数Ｎと、電流センサ５３によって検出されるモータ電流Ｉｍとに基づいて、モータ駆動回路５２を駆動制御する。具体的には、モータ制御回路５１は、操舵トルクＴと車速Ｖとに基づいて目標電流値を設定し、電動モータ１８に流れるモータ電流Ｉｍが目標電流値と等しくなるように、モータ駆動回路５２を駆動する。なお、回転数センサ２３によって検出される回転数Ｎは、ＥＰＳ用ＥＣＵ１２を介して、電源制御用ＥＣＵ３３に与えられる。

補助電源装置３２は、主電源３１に直列に接続されている。補助電源装置３２は、リレー４１と、充電回路４２と、放電回路（切替回路）４３と、補助電源としてのキャパシタ４４とを含む。
リレー４１は、主電源３１の正極側端子と充電回路４２との間に配置されている。リレー４１と充電回路４２との接続点をＰ１で示す。充電回路４２は、キャパシタ４４を充電するための回路である。充電回路４２は、直列接続された一対のスイッチング素子４２Ａ，４２Ｂと、これらのスイッチング素子４２Ａ，４２Ｂの接続点Ｐ３と接続点Ｐ１との間に接続された昇圧コイル４２Ｃとを含む。スイッチング素子４２Ａ，４２Ｂは、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなる。

上段側のスイッチング素子４２Ａのソースが下段側のスイッチング素子４２Ｂのドレインに接続されている。上段側のスイッチング素子４２Ａのドレインは、キャパシタ４４の出力端子（接続点Ｐ２）に接続されている。下段側のスイッチング素子４２Ｂのソースは接地されている。接続点Ｐ１は、キャパシタ４４の入力端子（接続点Ｐ５）に接続されている。一対のスイッチング素子４２Ａ，４２Ｂを交互にオンさせることにより、接続点Ｐ１における出力電圧（バッテリー電圧ＶＢ）を昇圧してキャパシタ４４の出力端子に印加できるので、キャパシタ４４を充電することができる。

放電回路４３は、充電回路４２に直列に接続されている。放電回路４３は、直列接続された一対のスイッチング素子４３Ａ，４３Ｂからなる。スイッチング素子４３Ａ，４３Ｂは、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなる。上段側のスイッチング素子４３Ａのソースが下段側のスイッチング素子４３Ｂのドレインに接続されている。上段側のスイッチング素子４３Ａのドレインは、キャパシタ４４の出力端子（接続点Ｐ２）に接続されている。下段側のスイッチング素子４３Ｂのソースはキャパシタ４４の入力端子（接続点Ｐ５）に接続されている。一対のスイッチング素子４３Ａ，４３Ｂの接続点Ｐ４は、ＥＰＳ用ＥＣＵ１２内のモータ駆動回路５２に接続されている。

下段側のスイッチング素子４３Ｂがオンで、上段側のスイッチング素子４３Ａがオフのときには、主電源３１のみからモータ駆動回路５２に電力が供給される。このように主電源３１のみによってモータ駆動回路５２に電力が供給される状態を「第１電力供給状態」という場合がある。
一方、下段側のスイッチング素子４３Ｂがオフで、上段側のスイッチング素子４３Ａがオンのときには、キャパシタ４４からモータ駆動回路５２への放電が可能となる。これにより、主電源３１およびキャパシタ４４の両方からモータ駆動回路５２に電力が供給される。また、下段側のスイッチング素子４３Ｂと上段側のスイッチング素子４３Ａとを交互にオンさせると、両者のオン時間の比率によって、モータ駆動回路５２に印加される電圧ＶＤを変更することができる。このように下段側のスイッチング素子４３Ｂをオフかつ上段側のスイッチング素子４３Ａをオンとさせたり、下段側のスイッチング素子４３Ｂと上段側のスイッチング素子４３Ａとを交互にオンさせたりすることにより、主電源３１およびキャパシタ４４の両方を利用してモータ駆動回路５２に電力が供給される状態を「第２電力供給状態」という場合がある。

モータ駆動回路５２の入力電圧ＶＤは、電圧センサ４８によって検出される。電圧センサ４８の検出値は、電源制御用ＥＣＵ３３に入力される。電源制御用ＥＣＵ３３には、イグニッションキーの状態を表すイグニッション状態検知信号（図示略）が入力する。
電源制御用ＥＣＵ３３は、マイクロコンピュータからなる。マイクロコンピュータは、ＣＰＵおよびそのプログラム等を記憶するメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリ等のメモリ）を備えている。不揮発性メモリ（図示略）には、モータ駆動回路５２の入力電圧ＶＤ毎に、その入力電圧ＶＤに応じた電動モータ１８の回転数・トルク特性（Ｎ−Ｔ特性）が記憶されている。たとえば、不揮発性メモリ（図示略）には、モータ駆動回路５２の入力電圧ＶＤを電動モータ１８への印可電圧として、電動モータ１８への印可電圧を変化させた場合の、各印可電圧ＶＤに対する電動モータ１８の回転数・トルク特性（Ｎ−Ｔ特性）がその印可電圧ＶＤに関連付けて記憶されている。

電源制御用ＥＣＵ３３は、イグニッション状態検知信号に基づいてリレー４１をオンオフ制御する。電源制御用ＥＣＵ３３は、電圧センサ４８によって検出されるモータ駆動回路５２の入力電圧ＶＤと、回転数センサ２３によって検出される電動モータ１８の回転数Ｎと、電流センサ５３によって検出されるモータ電流Ｉｍとに基づいて、第１電力供給状態と第２電力供給状態との間で電力供給状態を切り替える。

電力供給状態が第１電力供給状態に設定されているときには、電源制御用ＥＣＵ３３は、例えば、放電回路（切替回路）４３内の下段側のスイッチング素子４３Ｂをオンに設定し、上段側のスイッチング素子４３Ａをオフに設定する。また、電源制御用ＥＣＵ３３は、必要に応じて、充電回路４２内の一対のスイッチング素子４２Ａ，４２Ｂを交互にオンさせる。これにより、主電源３１のみによってモータ駆動回路５２に電力が供給されるとともに、必要に応じてキャパシタ４４が充電される。

電力供給状態が第２電力供給状態に設定されているときには、電源制御用ＥＣＵ３３は、充電回路４２内の一対のスイッチング素子４２Ａ，４２Ｂをオフ状態とする。また、電源制御用ＥＣＵ３３は、例えば、放電回路（切替回路）４３内の上段側のスイッチング素子４３Ａをオンに設定し、下段側のスイッチング素子４３Ｂをオフに設定する。これにより、主電源３１およびキャパシタ４４の両方によってモータ駆動回路５２に電力が供給される。この場合、電源制御用ＥＣＵ３３は、放電回路４３内の一対のスイッチング素子４３Ａ，４３Ｂを交互にオンさせてもよい。

図３は、電源制御用ＥＣＵ３３によって実行される電力供給状態切替処理の手順を示すフローチャートである。図３の処理は、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
電源制御用ＥＣＵ３３は、電流センサ５３によって検出されるモータ電流Ｉｍ、電圧センサ４８によって検出されるモータ駆動回路５２の入力電圧ＶＤおよび回転数センサ２３によって検出されるモータ回転数Ｎを取得する(ステップＳ１)。電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ１で取得されたモータ電流Ｉｍに、電動モータ１８のモータトルク定数Ｋｔを乗算することにより、実モータトルクＴｍ（＝Ｋｔ・Ｉｍ）を演算する(ステップＳ２)。

次に、電源制御用ＥＣＵ３３は、入力電圧ＶＤおよびモータ回転数ＮがそれぞれステップＳ１で取得された入力電圧ＶＤおよびモータ回転数Ｎである場合に、電動モータ１８から発生させることができる最大モータトルクＴｍ_―ｌｉｍを求める(ステップＳ３)。具体的には、図４に示すように、電源制御用ＥＣＵ３３は、不揮発性メモリ内の入力電圧ＶＤ毎のモータ回転数・トルク特性のうちのステップＳ１で取得された入力電圧ＶＤに対応したモータ回転数・トルク特性（曲線Ｓ）において、ステップＳ１で取得されたモータ回転数Ｎに対応したトルクを最大モータトルクＴｍ_―ｌｉｍとして求める。

次に、電源制御用ＥＣＵ３３は、状態判別用フラグＦがセット（Ｆ＝１）されているか否かを判別する(ステップＳ４)。状態判別用フラグＦは、電力供給状態が第１電力供給状態に設定されているときにはリセット（Ｆ＝０）され、電力供給状態が第２電力供給状態に設定されているときにはセット（Ｆ＝１）されるフラグである。状態判別用フラグＦの初期値は０である。

状態判別用フラグＦがリセット（Ｆ＝０）されていると判別された場合には(ステップＳ４：ＮＯ)、つまり、電力供給状態が第１電力供給状態に設定されていると判別されたときには、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ３で求めた最大モータトルクＴｍ_―ｌｉｍからステップＳ２で演算された実モータトルクＴｍを減算することによって得られる両者の差ΔＴｍ（＝Ｔｍ_―ｌｉｍ−Ｔｍ）（図４参照）が第１所定値α（α＞０）未満であるか否かを判別する。

前記差ΔＴｍが第１所定値α以上である場合には(ステップＳ５：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、電力供給状態を切り替えることなく、今回の処理を終了する。したがって、この場合には、第１電力供給状態が維持されることになる。
前記ステップＳ５において、前記差ΔＴｍ_が第１所定値α未満であると判別された場合には(ステップＳ５：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、状態判別用フラグＦをセット（Ｆ＝１）した後(ステップＳ６)、電力供給状態を第２電力供給状態に切り替える(ステップＳ７)。これにより、主電源３１およびキャパシタ４４の両方によってモータ駆動回路５２に電力が供給されるようになる。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、今回の処理を終了する。

前記ステップＳ４において、状態判別用フラグＦがセット（Ｆ＝１）されていると判別された場合には(ステップＳ４：ＹＥＳ)、つまり、電力供給状態が第２電力供給状態に設定されていると判別されたときには、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ３で求めた最大モータトルクＴｍ_―ｌｉｍからステップＳ２で演算された実モータトルクＴｍを減算することによって得られる両者の差ΔＴｍ（＝Ｔｍ_―ｌｉｍ−Ｔｍ）が第２所定値β（β＞０）以上であるか否かを判別する。この実施形態では、第２所定値βは第１所定値αよりも大きな値（β＞α）に設定されている。ただし、第２所定値βは第１所定値αと同じ値に設定されていてもよい。

前記差ΔＴｍが第２所定値β未満である場合には(ステップＳ８：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、電力供給状態を切り替えることなく、今回の処理を終了する。したがって、この場合には、第２電力供給状態が維持されることになる。
前記ステップＳ８において、前記差ΔＴｍ_が第２所定値β以上であると判別された場合には(ステップＳ８：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、状態判別用フラグＦをリセット（Ｆ＝０）した後(ステップＳ９)、電力供給状態を第１電力供給状態に切り替える(ステップＳ１０)。これにより、主電源３１のみによってモータ駆動回路５２に電力が供給されるようになる。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、今回の処理を終了する。

前記実施形態では、電力供給状態が第１電力供給状態である場合において、最大モータトルクＴｍ_―ｌｉｍから実モータトルクＴｍを減算することによって得られた両者の差ΔＴｍ_が第１所定値α以上であるときには、電力供給状態は切り替えられない。電力供給状態が第１電力供給状態である場合に、差ΔＴｍ_が第１所定値α未満になると、電力供給状態が第２電力供給状態に切り替えられる。

電力供給状態が第１電力供給状態である場合において、差ΔＴｍ_が所定値α以上である状態とは、電動モータ１８から発生させることが可能な最大モータトルクよりも実モータトルクが小さい状態であるので、発生可能な操舵補助力に余裕がある状態であると考えられる。そこで、このような場合には、電力供給状態は第１電力供給状態に切り替えられない。このように、放電回路４３が第１電力供給状態である場合において、発生可能な操舵補助力に余裕がある状態では、放電回路４３が第２電力供給状態に切り替えられないので、無駄な電力の消費を抑制することができる。

一方、電力供給状態が第１電力供給状態である場合に、差ΔＴｍ_が所定値α未満である状態とは、電動モータ１８から発生させることが可能な最大モータトルクに対して実モータトルクが等しいかまたは近い状態であるので、発生可能な操舵補助力に余裕がない状態であると考えられる。そこで、このような場合には、電力供給状態が第２電力供給状態に切り替えられる。つまり、放電回路（切替回路）４３が第２電力供給状態に切り替えられる。これにより、電力供給状態が第１電力供給状態である場合において、発生可能な操舵補助力に余裕がないときに、電力供給状態を第２電力供給状態に切り替えることができる。

電力供給状態が第２電力供給状態である場合において、最大モータトルクＴｍ_―ｌｉｍから実モータトルクＴｍを減算することによって得られた両者の差ΔＴｍ_が第２所定値β未満であるときには、電力供給状態は切り替えられない。電力供給状態が第２電力供給状態である場合に、差ΔＴｍ_が第２所定値β以上になると、電力供給状態が第１電力供給状態に切り替えられる。つまり、電力供給状態が第２電力供給状態である場合において、発生可能な操舵補助力に余裕がある状態になると、電力供給状態が第１電力供給状態に切り替えられる。この実施形態では、第２所定値βは第１所定値αよりも大きな値に設定されているので、電力供給状態が第２電力供給状態である場合において、発生可能な操舵補助力に十分な余裕がある状態になったときに、電力供給状態を第１電力供給状態に切り替えることが可能となる。

前述した実施形態では、補助電源はキャパシタから構成されているが、補助電源はキャパシタ以外の補助電源であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１…電動パワーステアリング装置、１２…ＥＰＳ用ＥＣＵ、１８…電動モータ、２３…回転数センサ、３１…主電源、３２…補助電源装置、３３…電源制御用ＥＣＵ、４４…キャパシタ（補助電源）、４８…電圧センサ、５１…モータ制御回路、５２…モータ駆動回路、５３…電流センサ

Claims (8)

1. 電動モータに電力を供給するための駆動回路と、
   前記駆動回路に電力を供給することが可能な主電源および補助電源と、
   前記主電源のみによって前記駆動回路に電力を供給する第１電力供給状態と、前記主電源および前記補助電源の両方を利用して前記駆動回路に電力を供給する第２電力供給状態とを切り替えるための切替回路と、
   前記切替回路を制御する制御手段とを含み、
   前記制御手段は、
   前記駆動回路の入力電圧と前記電動モータの回転数と前記電動モータに流れるモータ電流とを取得する取得手段と、
   前記取得手段によって取得されたモータ電流に基づいて、前記電動モータによって発生しているモータトルクを実モータトルクとして演算する実モータトルク演算手段と、
   前記駆動回路の入力電圧およびモータ回転数がそれぞれ前記取得手段によって取得された入力電圧およびモータ回転数である場合に、前記電動モータによって発生させることができる最大モータトルクを演算する最大モータトルク演算手段と、
   前記切替回路が前記第１電力供給状態である場合において、前記最大モータトルクから前記実モータトルクを減算することにより得られる両者の差が第１所定値α（α＞０）未満になれば、前記切替回路を前記第２電力供給状態に切り替え、前記切替回路が前記第２電力供給状態である場合において、前記差が第２所定値β（β＞０）以上になれば、前記切替回路を前記第１電力供給状態に切り替える手段とを含む、電動パワーステアリング装置。
2. 前記第２所定値βが前記第１所定値αよりも大きい、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記駆動回路の入力電圧毎に、その入力電圧に応じた前記電動モータの回転数・トルク特性が記憶されている記憶手段をさらに含み、
   前記最大モータトルク演算手段は、前記記憶手段に記憶されている入力電圧毎の回転数・トルク特性のうち、前記取得手段によって取得された入力電圧に応じた回転数・トルク特性において、前記取得手段によって取得されたモータ回転数に対応するトルクを前記最大モータトルクとして演算するように構成されている、請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記補助電源はキャパシタからなる、請求項１、２および３のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 電動モータに電力を供給するための駆動回路と、前記駆動回路に電力を供給することが可能な主電源および補助電源と、前記主電源のみによって前記駆動回路に電力を供給する第１電力供給状態と、前記主電源および前記補助電源の両方を利用して前記駆動回路に電力を供給する第２電力供給状態とを切り替えるための切替回路とを含む電動パワーステアリング装置における電力供給状態切替方法であって、
   前記駆動回路の入力電圧と前記電動モータの回転数と前記電動モータに流れるモータ電流とを取得する第１ステップと、
   前記第１ステップによって取得されたモータ電流に基づいて、前記電動モータによって発生しているモータトルクを実モータトルクとして演算する第２ステップと、
   前記駆動回路の入力電圧およびモータ回転数がそれぞれ前記取得手段によって取得された入力電圧およびモータ回転数である場合に、前記電動モータによって発生させることができる最大モータトルクを演算する第３ステップと、
   前記切替回路が前記第１電力供給状態である場合において、前記最大モータトルクから前記実モータトルクを減算することにより得られる両者の差が第１所定値α（α＞０）未満になれば、前記切替回路を前記第２電力供給状態に切り替え、前記切替回路が前記第２電力供給状態である場合において、前記差が第２所定値β（β＞０）以上になれば、前記切替回路を前記第１電力供給状態に切り替える第４ステップとを含む、電力供給状態切替方法。
6. 前記第２所定値βは前記第１所定値αよりも大きい、請求項５に記載の電力供給状態切替方法。
7. 前記電動パワーステアリング装置は、前記駆動回路の入力電圧毎に、その入力電圧に応じた前記電動モータの回転数・トルク特性が記憶されている記憶手段をさらに含み、
   前記第３ステップは、前記記憶手段に記憶されている入力電圧毎の回転数・トルク特性のうち、前記第１ステップによって取得された入力電圧に応じた回転数・トルク特性において、前記第１ステップによって取得されたモータ回転数に対応するトルクを前記最大モータトルクとして演算する、請求項５または６に記載の電力供給状態切替方法。
8. 前記補助電源はキャパシタからなる、請求項５，６および７のいずれか一項に記載の電力供給状態切替方法。
   

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