JP2019034654A - パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】セーリングストップ時に、アシスト機能の低下を抑制できるパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】電源装置30は、主電源31のみによって電動モータ18の駆動回路42に電力を供給する第1電力供給モードと、主電源31および補助電源54の両方を利用して駆動回路42に電力を供給する第2電力供給モードとの間で、電力供給モードを切り替えるための切替回路53を含み、制御装置33は、駆動回路42の消費電力に応じた値に基づいて切替回路53を制御する第1制御手段と、セーリングストップ時に、切替回路53を制御して、電力供給モードを第2電力供給モードに切り替える第2制御手段とを含む。【選択図】図2
Description
この発明は、電動モータを備えたパワーステアリング装置に関する。
下記特許文献1には、電動パワーステアリング装置(EPS : Electric Power Steering)用の電動モータの駆動回路に電力を供給するための電力供給装置が開示されている。特許文献1に記載の電力供給装置は、主電源と、主電源に接続された単一の補助電源と、主電源に基づいて補助電源を充電するための充電回路と、主電源のみによって駆動回路に電力を供給する通常出力電圧モードと、補助電源の放電によって主電源および補助電源の両方を利用して駆動回路に電力を供給する高出力電圧モードとを切り替える切替回路(放電回路)とを備えている。
電動パワーステアリング装置の高負荷時には、切替回路は電力供給モードを高出力電圧モードに設定する。この場合、補助電源は放電状態となる。一方、電動パワーステアリング装置の低負荷時には、切替回路は電力供給モードを通常出力電圧モードに設定するとともに、補助電源を充電する。
近年、省エネ志向が高まる中、ガソリン車に対しては、停車時にエンジンを停車させるアイドリングストップ機能を搭載した車両が急増している。また、更なる燃費向上を目指して、セーリングストップと呼ばれる制御方法が提案されている。セーリングストップは、例えば、車速が所定速度以上でアクセルが操作されていない状態が所定時間継続したときに、エンジンから駆動輪への動力伝達を遮断するとともにエンジンを停止して車両を惰性走行させる制御方法である。セーリングストップ中においては、エンジンフリクションやエンジンブレーキの影響がなくなるので、燃費を向上させることができる。セーリングストップは、アクセルが操作されると解除される。
ガソリン車では、オルタネータとバッテリーとによって、電動パワーステアリング装置に電力が供給されている。12V系電源電圧に適用した電動パワーステアリング装置では、出力電圧が約13.5Vのオルタネータと、出力電圧が約12Vのバッテリーとが並列に接続された電源によって、約13.5Vの電圧が電動パワーステアリング装置に供給される。
セーリングストップ中においては、エンジンが停止されることから、オルタネータからの電源供給は期待できないため、電動パワーステアリング装置に電源を供給する電源はバッテリーのみとなる。これにより、セーリングストップ中においては、電源電圧が低下するので、アシスト機能が低下するおそれがある。
この発明の目的は、セーリングストップ時に、アシスト機能が低下するのを抑制できるパワーステアリング装置を提供することである。
この発明の目的は、セーリングストップ時に、アシスト機能が低下するのを抑制できるパワーステアリング装置を提供することである。
請求項1に記載の発明は、セーリングストップ機能を備えた車両に搭載され、電動モータを備えたパワーステアリング装置(1)であって、電源装置(30)と、前記電源装置を制御する制御装置(33)とを含み、前記電源装置は、主電源(31)および補助電源(54)と、前記主電源のみによって前記電動モータの駆動回路に電力を供給する第1電力供給モードと、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電力供給モードとの間で、電力供給モードを切り替えるための切替回路(53)とを含み、前記制御装置は、前記駆動回路の消費電力に応じた値に基づいて前記切替回路を制御する第1制御手段と、セーリングストップ時に、前記切替回路を制御して前記電力供給モードを前記第2電力供給モードに切り替える第2制御手段とを含む、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。
この構成では、セーリングストップ時に、アシスト機能が低下するのを抑制できる。
請求項2に記載の発明は、前記電源装置は、前記主電源によって前記補助電源を充電するための充電回路(52)をさらに含み、前記第2制御手段は、前記補助電源の端子間電圧が所定の閾値以上であるときに、前記切替回路を制御して前記電力供給モードを前記第2電力供給モードに切り替える手段と、前記補助電源の端子間電圧が前記閾値未満であるときには、前記切替回路を制御して、前記電力供給モードを前記第1電力供給モードに切り替えるとともに、前記充電回路を制御して前記補助電源を充電する手段とを含む、請求項1に記載のパワーステアリング装置である。
請求項2に記載の発明は、前記電源装置は、前記主電源によって前記補助電源を充電するための充電回路(52)をさらに含み、前記第2制御手段は、前記補助電源の端子間電圧が所定の閾値以上であるときに、前記切替回路を制御して前記電力供給モードを前記第2電力供給モードに切り替える手段と、前記補助電源の端子間電圧が前記閾値未満であるときには、前記切替回路を制御して、前記電力供給モードを前記第1電力供給モードに切り替えるとともに、前記充電回路を制御して前記補助電源を充電する手段とを含む、請求項1に記載の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、前記主電源が、オルタネータ(31A)と前記オルタネータに並列に接続されたバッテリー(31B)とから構成されている、請求項1または2に記載の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、前記補助電源がキャパシタからなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の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、前記補助電源がキャパシタからなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載のパワーステアリング装置である。
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。
この電動パワーステアリング装置(EPS:electric power steering)1は、セーリングストップ機能を備えた車両に搭載されている。セーリングストップとは、車速が所定速度以上でアクセルが操作されていない状態が所定時間継続したとき、車速が所定速度以上でアクセルおよびブレーキが操作されていない状態が所定時間継続したとき等に、エンジンから駆動輪への動力伝達を遮断するとともにエンジンを停止して車両を惰性走行させる制御方法である。セーリングストップは、アクセルが操作されることによって解除される。
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。
この電動パワーステアリング装置(EPS:electric power steering)1は、セーリングストップ機能を備えた車両に搭載されている。セーリングストップとは、車速が所定速度以上でアクセルが操作されていない状態が所定時間継続したとき、車速が所定速度以上でアクセルおよびブレーキが操作されていない状態が所定時間継続したとき等に、エンジンから駆動輪への動力伝達を遮断するとともにエンジンを停止して車両を惰性走行させる制御方法である。セーリングストップは、アクセルが操作されることによって解除される。
電動パワーステアリング装置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。
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の先端には、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。
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19とを含む。減速機19は、ウォームギヤ20と、このウォームギヤ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。
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19とを含む。減速機19は、ウォームギヤ20と、このウォームギヤ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。
ウォームギヤ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、ウォームギヤ20によって回転駆動される。
電動モータ18によってウォームギヤ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、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。すなわち、電動モータ18によってウォームギヤ20を回転駆動することによって、電動モータ18による操舵補助が可能となっている。
電動モータ18によってウォームギヤ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、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。すなわち、電動モータ18によってウォームギヤ20を回転駆動することによって、電動モータ18による操舵補助が可能となっている。
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、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42および電源IC43(図2参照)には、主電源31および補助電源装置32内のキャパシタ(補助電源)54(図2参照)のいずれか一方または両方によって電力が供給される。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。
主電源31と補助電源装置32とによって電源装置30が構成される。電源制御用ECU33は、電源装置30を制御する制御装置の一例である。
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41と、モータ制御回路41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)42と、モータ制御回路41用の電源を生成するための電源IC43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を検出するための電流センサ44の出力信号が入力される。
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41と、モータ制御回路41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)42と、モータ制御回路41用の電源を生成するための電源IC43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を検出するための電流センサ44の出力信号が入力される。
モータ制御回路41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、電流センサ44によって検出されるモータ電流とに基づいて、モータ駆動回路42を駆動制御する。具体的には、モータ制御回路41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が目標電流値と等しくなるように、モータ駆動回路42を駆動制御する。
主電源31は、エンジンの回転力を電気エネルギーに変換するオルタネータ31Aと、オルタネータ31Aに並列に接続されたバッテリー31Bとからなる。オルタネータ31Aは、図示しないが、よく知られているように、発電部と、整流器と、電圧レギュレータとから構成される(例えば、特開2006−191758号公報参照)。発電部は、ステータコイルおよびフィールドコイルを有し、フィールドコイルに供給される界磁電流によりステータコイルに三相交流を発生させる。整流器は、三相交流を直流に変換する。この整流器がバッテリー31Bに接続されている。電圧レギュレータは、フィールドコイルに供給される界磁電流を制御することにより、オルタネータ31Aの出力電圧を制御する。
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51と、充電回路52と、放電回路53と、補助電源としてのキャパシタ54とを含む。
リレー51は、主電源31の正極側端子と充電回路52との間に配置されている。リレー51と充電回路52との接続点をP1で示す。充電回路52は、キャパシタ54を充電するための回路である。充電回路52は、直列接続された一対のスイッチング素子52A,52Bと、これらのスイッチング素子52A,52Bの接続点P2と接続点P1との間に接続された昇圧コイル52Cとを含む。スイッチング素子52A,52Bは、nチャネル型MOSFETからなる。
リレー51は、主電源31の正極側端子と充電回路52との間に配置されている。リレー51と充電回路52との接続点をP1で示す。充電回路52は、キャパシタ54を充電するための回路である。充電回路52は、直列接続された一対のスイッチング素子52A,52Bと、これらのスイッチング素子52A,52Bの接続点P2と接続点P1との間に接続された昇圧コイル52Cとを含む。スイッチング素子52A,52Bは、nチャネル型MOSFETからなる。
上段側のスイッチング素子52Aのソースが下段側のスイッチング素子52Bのドレインに接続されている。下段側のスイッチング素子52Bのソースは接地されている。上段側のスイッチング素子52Aのドレインは、キャパシタ54の正極側端子に接続されている。上段側のスイッチング素子52Aとキャパシタ54の正極側端子との接続点をP3で示す。接続点P1は、キャパシタ54の負極側端子に接続されている。接続点P1とキャパシタ54の負極側端子との接続点をP4で示す。
接続点P3と接続点P4との間に、放電回路53が接続されている。放電回路53は、直列接続された一対のスイッチング素子53A,53Bからなる。スイッチング素子53A,53Bは、nチャネル型MOSFETからなる。上段側のスイッチング素子53Aのソースが下段側のスイッチング素子53B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53Aのドレインは、接続点P3に接続されている。下段側のスイッチング素子53Bのソースは、接続点P4に接続されている。一対のスイッチング素子53A,53Bの接続点P5は、EPS用ECU12内のモータ駆動回路42および電源IC43に接続されている。
主電源31の端子間電圧(主電源電圧Vb)は、第1電圧センサ61によって検出される。キャパシタ54の端子間電圧(キャパシタ電圧Vc)は、第2電圧センサ62によって検出される。主電源31の出力電流(主電源電流ib)は、電流センサ63によって検出される。
各電圧センサ61,62の検出値および電流センサ63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。また、電源制御用ECU33には、図示しない走行制御用ECUからセーリングストップ中であるか否かを表す情報が与えられる。
各電圧センサ61,62の検出値および電流センサ63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。また、電源制御用ECU33には、図示しない走行制御用ECUからセーリングストップ中であるか否かを表す情報が与えられる。
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51をオンオフ制御する。イグニッションキーがオン操作されたときには、そのことを示すイグニッション状態検知信号(以下、「イグニッションオン状態信号」という。)が電源制御用ECU33に入力される。電源制御用ECU33は、イグニッションオン状態信号が入力されると、リレー51をオンにする。一方、イグニッションキーがオフ操作されたときには、そのことを示すイグニッション状態検知信号(以下、「イグニッションオフ状態信号」という。)が電源制御用ECU33に入力される。電源制御用ECU33は、イグニッションオフ状態信号が入力されると、リレー51をオフにする。
電源制御用ECU33は、電圧センサ61,62および電流センサ63等の検出値に基いて、補助電源装置32内の4つのスイッチング素子52A,52B,53A,53Bをオンオフ制御する。
電源制御用ECU33は、基本的には、主電源電力PSに基づいて、4つのスイッチング素子52A,52B,53A,53Bを制御する。主電源電力PSは、EPS用ECU12がアシスト制御によって消費する主電源31の実電力である。主電源電力PSは、電流センサ63によって検出される主電源電流ibと、第1電圧センサ61によって検出される主電源電圧Vbとの積を演算することにより求められる。主電源電力PSは、「駆動回路の消費電力に応じた値」の一例である。
電源制御用ECU33は、基本的には、主電源電力PSに基づいて、4つのスイッチング素子52A,52B,53A,53Bを制御する。主電源電力PSは、EPS用ECU12がアシスト制御によって消費する主電源31の実電力である。主電源電力PSは、電流センサ63によって検出される主電源電流ibと、第1電圧センサ61によって検出される主電源電圧Vbとの積を演算することにより求められる。主電源電力PSは、「駆動回路の消費電力に応じた値」の一例である。
具体的には、主電源電力PSが予め定められた出力電圧切替用閾値KE未満であるときには、電源制御用ECU33は、例えば、放電回路53内の上段側のスイッチング素子53Aをオフに設定し、下段側のスイッチング素子53Bをオンに設定する。これにより、主電源31のみによってモータ駆動回路42に電力が供給される。このように、主電源31のみによってEPS用ECU12に電力が供給される電力供給モード(電力供給状態)を「通常出力電圧モード(通常出力電圧状態)」という場合がある。
また、主電源電力PSが出力電圧切替用閾値KE未満であるときには、電源制御用ECU33は、必要に応じて、充電回路52内の一対のスイッチング素子52A,52Bを交互にオンさせる。これにより、接続点P1における出力電圧(主電源電圧)が昇圧されて、キャパシタ54に印加される。これにより、キャパシタ54が充電される。
主電源電力PSが出力電圧切替用閾値KE以上であるときには、電源制御用ECU33は、充電回路52内の一対のスイッチング素子52A,52Bをオフ状態とする。また、電源制御用ECU33は、放電回路53内の上段側のスイッチング素子53Aをオンに設定し、下段側のスイッチング素子53B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54の両方によってモータ駆動回路42に電力が供給される。この場合、主電源31の電圧にキャパシタ54の電圧が上乗せされた電圧が駆動回路42に印加される。
主電源電力PSが出力電圧切替用閾値KE以上であるときには、電源制御用ECU33は、充電回路52内の一対のスイッチング素子52A,52Bをオフ状態とする。また、電源制御用ECU33は、放電回路53内の上段側のスイッチング素子53Aをオンに設定し、下段側のスイッチング素子53B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54の両方によってモータ駆動回路42に電力が供給される。この場合、主電源31の電圧にキャパシタ54の電圧が上乗せされた電圧が駆動回路42に印加される。
電源制御用ECU33は、主電源電力PSが出力電圧切替用閾値KE以上であるときに、放電回路53内の一対のスイッチング素子53A,53Bを交互にオンさせてもよい。この場合も、主電源31およびキャパシタ54の両方によってモータ駆動回路42に電力が供給される。このように主電源31およびキャパシタ54の両方を利用してEPS用ECU12に電力が供給される電力供給モード(電力供給状態)を「高出力電圧モード(高出力電圧状態)」という場合がある。
この実施形態では、電源制御用ECU33は、セーリングストップ中(惰性走行中)においては、キャパシタ54の端子間電圧(キャパシタ電圧)Vcが所定の閾値Vth以上であれば、電力供給モードを高出力電圧モードに設定する。
図3Aおよび図3Bは、電源制御用ECU33の動作を説明するためのフローチャートである。
図3Aおよび図3Bは、電源制御用ECU33の動作を説明するためのフローチャートである。
電源制御用ECU33は、イグニッションオン状態信号が入力されると(ステップS1:YES)、初期設定を行う(ステップS2)。この初期設定では、電源制御用ECU33は、スイッチング素子52A、52Bおよび53Aをオフとし、スイッチング素子53Bをオンとし、リレー51をオンとする。これにより、電力供給モードは、通常出力電圧モードとなる。
次に、電源制御用ECU33は、第1電圧センサ61によって検出される主電源電圧Vb、第2電圧センサ62によって検出されるキャパシタ電圧Vcおよび電流センサ63によって検出される主電源電流ibを取得する(ステップS3)。
次に、電源制御用ECU33は、セーリングストップ中であるか否かを判別する(ステップS4)。セーリングストップ中でない場合には(ステップS4:NO)、電源制御用ECU33は、ステップS5に移行する。
次に、電源制御用ECU33は、セーリングストップ中であるか否かを判別する(ステップS4)。セーリングストップ中でない場合には(ステップS4:NO)、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で取得された主電源電圧Vdと主電源電流ibとを乗算することにより主電源電力PSを演算する。そして、電源制御用ECU33は、主電源電力PSが出力電圧切替用閾値KE以上であるか否かを判別する(ステップS6)。
主電源電力PSが出力電圧切替用閾値KE未満である場合には(ステップS6:NO)、電源制御用ECU33は、放電回路53内の上段側のスイッチング素子53Aをオフに設定し、下段側のスイッチング素子53Bをオンに設定する(ステップS7)。これにより、キャパシタ54の放電が実行されている場合には、その放電が停止される。また、これにより、電力供給モードが通常出力電圧モードとなる。
主電源電力PSが出力電圧切替用閾値KE未満である場合には(ステップS6:NO)、電源制御用ECU33は、放電回路53内の上段側のスイッチング素子53Aをオフに設定し、下段側のスイッチング素子53Bをオンに設定する(ステップS7)。これにより、キャパシタ54の放電が実行されている場合には、その放電が停止される。また、これにより、電力供給モードが通常出力電圧モードとなる。
この後、電源制御用ECU33は、キャパシタ電圧Vcが所定の充電判別用閾値Vth(Vth>0)未満であるか否かを判別する(ステップS8)。この判別は、キャパシタ54の過充電を防止するために行われている。充電判別用閾値Vthは、キャパシタの上限電圧と等しい値またはそれよりも若干小さい値に設定される。キャパシタ電圧Vcが充電判別用閾値Vth以上であれば(ステップS8:NO)、電源制御用ECU33は、充電回路52内の2つのスイッチング素子52A,52Bをともにオフに設定する(ステップS9)。そして、電源制御用ECU33は、イグニッションオフ状態信号が入力されたか否かを判別する(ステップS19)。イグニッションオフ状態信号が入力されていなければ(ステップS19:NO)、電源制御用ECU33はステップS3に戻る。
前記ステップS8において、キャパシタ電圧Vcが充電判別用閾値Vth未満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、キャパシタ54の充電処理を開始する(ステップS10)。具体的には、電源制御用ECU33は、充電回路52内の一対のスイッチング素子52A,52Bを交互にオンさせる。これにより、キャパシタ54が充電される。なお、ステップS8からステップS10に移行した場合に、既に充電処理が開始されている場合には、電源制御用ECU33は充電処理を継続して行う。
この後、電源制御用ECU33は、ステップS19に移行し、イグニッションオフ状態信号が入力されたか否かを判別する。イグニッションオフ状態信号が入力されていなければ(ステップS19:NO)、電源制御用ECU33はステップS3に戻る。
前記ステップS6で、主電源電力PSが出力電圧切替用閾値KE以上であると判別された場合には(ステップS6:YES)、電源制御用ECU33は、充電回路52内の2つのスイッチング素子52A,52Bをともにオフに設定する(ステップS11)。これにより、充電処理が実行中である場合には、充電処理が停止される。
前記ステップS6で、主電源電力PSが出力電圧切替用閾値KE以上であると判別された場合には(ステップS6:YES)、電源制御用ECU33は、充電回路52内の2つのスイッチング素子52A,52Bをともにオフに設定する(ステップS11)。これにより、充電処理が実行中である場合には、充電処理が停止される。
次に、電源制御用ECU33は、放電回路53内の上段側のスイッチング素子53Aをオンに設定し、下段側のスイッチング素子53Bをオフに設定する(ステップS12)。これにより、電力供給モードが高出力電圧モードとなる。
この後、電源制御用ECU33は、ステップS19に移行し、イグニッションオフ状態信号が入力されたか否かを判別する。イグニッションオフ状態信号が入力されていなければ(ステップS19:NO)、電源制御用ECU33はステップS3に戻る。
この後、電源制御用ECU33は、ステップS19に移行し、イグニッションオフ状態信号が入力されたか否かを判別する。イグニッションオフ状態信号が入力されていなければ(ステップS19:NO)、電源制御用ECU33はステップS3に戻る。
前記ステップS4において、セーリングストップ中であると判別された場合には(ステップS4:YES)、電源制御用ECU33は、ステップS14に移行する。
ステップS14では、電源制御用ECU33は、キャパシタ電圧Vcが充電判別用閾値Vth未満であるか否かを判別する。キャパシタ電圧Vcが充電判別用閾値Vth以上であれば(ステップS14:NO)、電源制御用ECU33は、充電回路52内の2つのスイッチング素子52A,52Bをともにオフに設定する(ステップS15)。
ステップS14では、電源制御用ECU33は、キャパシタ電圧Vcが充電判別用閾値Vth未満であるか否かを判別する。キャパシタ電圧Vcが充電判別用閾値Vth以上であれば(ステップS14:NO)、電源制御用ECU33は、充電回路52内の2つのスイッチング素子52A,52Bをともにオフに設定する(ステップS15)。
次に、電源制御用ECU33は、放電回路53内の上段側のスイッチング素子53Aをオンに設定し、下段側のスイッチング素子53Bをオフに設定する(ステップS16)。これにより、電力供給モードが高出力電圧モードとなる。
この後、電源制御用ECU33は、ステップS19に移行し、イグニッションオフ状態信号が入力されたか否かを判別する。イグニッションオフ状態信号が入力されていなければ(ステップS19:NO)、電源制御用ECU33はステップS3に戻る。
この後、電源制御用ECU33は、ステップS19に移行し、イグニッションオフ状態信号が入力されたか否かを判別する。イグニッションオフ状態信号が入力されていなければ(ステップS19:NO)、電源制御用ECU33はステップS3に戻る。
ステップS14において、キャパシタ電圧Vcが充電判別用閾値Vth未満であると判別された場合には(ステップS14:YES)、電源制御用ECU33は、放電回路53内の上段側のスイッチング素子53Aをオフに設定し、下段側のスイッチング素子53Bをオンに設定する(ステップS17)。これにより、キャパシタ54の放電が実行されている場合には、その放電が停止される。また、これにより、電力供給モードが通常出力電圧モードとなる。
この後、電源制御用ECU33は、キャパシタ54の充電処理を開始する(ステップS18)。具体的には、電源制御用ECU33は、充電回路52内の一対のスイッチング素子52A,52Bを交互にオンさせる。これにより、キャパシタ54が充電される。
この後、電源制御用ECU33は、ステップS19に移行し、イグニッションオフ状態信号が入力されたか否かを判別する。イグニッションオフ状態信号が入力されていなければ(ステップS19:NO)、電源制御用ECU33はステップS3に戻る。
この後、電源制御用ECU33は、ステップS19に移行し、イグニッションオフ状態信号が入力されたか否かを判別する。イグニッションオフ状態信号が入力されていなければ(ステップS19:NO)、電源制御用ECU33はステップS3に戻る。
ステップS19において、イグニッションオフ状態信号が入力されていると判別された場合には(ステップS19:YES)、電源制御用ECU33は、リレー51をオフする(ステップS20)。そして、電源制御用ECU33は、今回の処理を終了する。
この実施形態では、セーリングストップ中においては、キャパシタ電圧Vcが充電判別用閾値Vth以上であれば、電力供給モードが高出力電圧モードに設定される(ステップS14,S15,S16参照)。これにより、セーリングストップ時にアシスト機能が低下するのを抑制することができる。
この実施形態では、セーリングストップ中においては、キャパシタ電圧Vcが充電判別用閾値Vth以上であれば、電力供給モードが高出力電圧モードに設定される(ステップS14,S15,S16参照)。これにより、セーリングストップ時にアシスト機能が低下するのを抑制することができる。
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。前述の実施形態では、主電源電力PSが出力電圧切替用閾値KE以上であるか否かに基づいて、通常出力電圧モードと高出力電圧モードとを切り替えている。しかし、EPS用ECU12の消費電力(モータ駆動回路42の消費電力)が所定の出力電圧切替用閾値以上であるか否かに基づいて、通常出力電圧モードと高出力電圧モードとを切り替えてもよい。EPS用ECU12の消費電力(モータ駆動回路42の消費電力)は、「駆動回路の消費電力に応じた値」の一例である。
前述した実施形態では、補助電源は、1つのキャパシタから構成されているが、複数のキャパシタから構成されていてもよい。また、補助電源は、1または複数のキャパシタ以外の電源要素から構成されていてもよい。キャパシタ以外の電源要素としては、全固体電池、リチウムイオン電池等が挙げられる。
また、前述の実施形態では、この発明によるパワーステアリング装置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、この発明は電動モータを含むパワーステアリング装置であれば、電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置等の電動パワーステアリング装置以外のパワーステアリング装置にも適用することができる。
また、前述の実施形態では、この発明によるパワーステアリング装置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、この発明は電動モータを含むパワーステアリング装置であれば、電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置等の電動パワーステアリング装置以外のパワーステアリング装置にも適用することができる。
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、30…電源装置、31…主電源、31A…オルタネータ、31B…バッテリー、32…補助電源装置、33…電源制御用ECU、52…充電回路、53…放電回路、54…キャパシタ(補助電源)、61,62…電圧センサ、63…電流センサ、41…モータ制御回路、42…モータ駆動回路
Claims (4)
- セーリングストップ機能を備えた車両に搭載され、電動モータを備えたパワーステアリング装置であって、
電源装置と、前記電源装置を制御する制御装置とを含み、
前記電源装置は、
主電源および補助電源と、
前記主電源のみによって電動モータの駆動回路に電力を供給する第1電力供給モードと、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電力供給モードとの間で、電力供給モードを切り替えるための切替回路とを含み、
前記制御装置は、
前記駆動回路の消費電力に応じた値に基づいて前記切替回路を制御する第1制御手段と、
セーリングストップ時に、前記切替回路を制御して前記電力供給モードを前記第2電力供給モードに切り替える第2制御手段とを含む、パワーステアリング装置。 - 前記電源装置は、前記主電源によって前記補助電源を充電するための充電回路をさらに含み、
前記第2制御手段は、
前記補助電源の端子間電圧が所定の閾値以上であるときに、前記切替回路を制御して前記電力供給モードを前記第2電力供給モードに切り替える手段と、
前記補助電源の端子間電圧が前記閾値未満であるときには、前記切替回路を制御して前記電力供給モードを前記第1電力供給モードに切り替えるとともに、前記充電回路を制御して前記補助電源を充電する手段とを含む、請求項1に記載のパワーステアリング装置。 - 前記主電源が、オルタネータと前記オルタネータに並列に接続されたバッテリーとから構成されている、請求項1または2に記載のパワーステアリング装置。
- 前記補助電源がキャパシタからなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載のパワーステアリング装置。
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