JP2019137373A - Power-supply device and power-supply system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電源装置および電源システムに関する。 The present invention relates to a power supply device and a power supply system.
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１２の駆動回路２３に電力を供給するための電源装置２０と、電源装置２０の作動を制御する電源管理部３０とを備えた電動パワーステアリング装置が開示されている。
電源装置２０は、主電源１７と、主電源１７に直列に接続される補助電源１８と、主電源１７の出力電圧を昇圧して補助電源１８を充電する充電回路（昇圧回路）３３とを有する。充電回路２３は、補助電源１８の出力側端子に一端が電気的に接続される第１スイッチング素子３４と、第１スイッチング素子３４に一端が電気的に接続され、他端が接地された第２スイッチング素子３５と、これらのスイッチング素子３４，３５の接続点に一端が電気的に接続され、他端がリレースイッチ３１を介して主電源１７に接続された昇圧コイル３６とを含む
電源管理部３０は、補助電源１８の出力電圧Ｖ２の所定時間当たりの低下量ΔＶが、所定の基準最大電圧ΔＶｍａｘを超えたときに、電源装置２０の出力先に異常（例えば、電路Ｌ１が接地側電路ＬＧに短絡）があると判定する。
The following
The
この発明の目的は、補助電源の出力側端子に一端が電気的に接続される第１スイッチング素子と、第１スイッチング素子に一端が電気的に接続され、他端が接地された第２スイッチング素子と、これらのスイッチング素子の接続点に電気的に接続された昇圧コイルとを含む充電回路における第１スイッチング素子の故障を新規な方法で検出することが可能となる電源装置および電源システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a first switching element having one end electrically connected to the output side terminal of the auxiliary power supply, and a second switching element having one end electrically connected to the first switching element and the other end grounded. And a power supply apparatus and a power supply system capable of detecting a failure of the first switching element in a charging circuit including a booster coil electrically connected to a connection point of these switching elements by a novel method That is.
請求項１に記載の発明は、負荷に電力を供給する主電源（３１）と、入力側端子と出力側端子とを有する補助電源であって、前記入力側端子が前記主電源に電源スイッチ（５１）を介して電気的に接続された補助電源（５５）と、前記補助電源の出力側端子に一端が電気的に接続された補助電源スイッチ（５６）と、前記主電源に基づいて前記補助電源を充電するための充電回路（５３）と、前記補助電源から負荷への電力供給をオンオフする切替回路（５４）と、前記主電源と前記負荷とをバイパススイッチ（５７）を介して電気的に接続するバイパス回路（８１）とを含み、前記充電回路は、前記補助電源スイッチの他端と前記切替回路との接続点に一端が電気的に接続される第１スイッチング素子（６１Ａ）と、前記第１スイッチング素子の他端に一端が電気的に接続され、他端が接地された第２スイッチング素子（６２Ａ）と、これらのスイッチング素子の接続点に一端が電気的に接続され、前記電源スイッチと前記補助電源の前記入力側端子との接続点に他端が電気的に接続された昇圧コイル（６３）とを含む、電源装置（３０）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。
The invention according to
電源スイッチ、第２スイッチング素子および補助電源スイッチをオフとし、バイパススイッチをオンとすると、主電源の電圧が、バイパススイッチおよび切替回路を介して第１スイッチング素子の一端に印可された状態となり、第１スイッチング素子の他端が開放された状態となる。この状態を第１スイッチ素子故障判別用状態ということにすると、第１スイッチ素子故障判別用状態において、第１スイッチングをオフ状態にして、第１スイッチング素子の一端の電圧および他端の電圧を測定することにより、第１スイッチング素子がショート故障であるか否かを判定できる。また、第１スイッチ素子故障判別用状態において、第１スイッチングをオン状態にして、第１スイッチング素子の一端の電圧および他端の電圧を測定することにより、第１スイッチング素子がオープン故障であるか否かを判定できる。 When the power switch, the second switching element and the auxiliary power switch are turned off and the bypass switch is turned on, the voltage of the main power supply is applied to one end of the first switching element via the bypass switch and the switching circuit. The other end of one switching element is opened. When this state is referred to as a first switch element failure determination state, in the first switch element failure determination state, the first switching is turned off and the voltage at one end and the voltage at the other end of the first switching element are measured. By doing so, it can be determined whether or not the first switching element has a short circuit failure. Whether the first switching element has an open fault by measuring the voltage at one end and the other end of the first switching element in the first switching element failure determination state by turning on the first switching. You can determine whether or not.
請求項２に記載の発明は、前記切替回路が、前記第１スイッチング素子と前記補助電源スイッチの他端との接続点に一端が電気的に接続された第３スイッチング素子（７１Ａ）と、前記第３スイッチング素子の他端に一端が電気的に接続され、前記電源スイッチと前記補助電源の前記入力側端子との接続点に他端が電気的に接続された第４スイッチング素子（７２Ａ）とを含み、前記第３スイッチング素子と前記第４スイッチング素子との接続点が前記負荷に電気的に接続される、請求項１に記載の電源装置。
The invention according to
請求項３に記載の発明は、前記補助電源が１つのキャパシタまたは直列接続された複数のキャパシタからなる、請求項１または２に記載の電源装置。
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の電源装置と前記電源装置を制御する制御装置（３３）とを含み、前記制御装置は、前記電源スイッチ、前記第２スイッチング素子および前記補助電源スイッチをオフとし、前記バイパススイッチおよび前記第３スイッチング素子をオンにし、前記第１スイッチングをオフとした状態において、前記第１スイッチング素子の一端の電圧および他端の電圧に基づいて、前記第１スイッチング素子がショート故障であるか否かを判定する手段と、前記電源スイッチ、前記第２スイッチング素子および前記補助電源スイッチをオフとし、前記バイパススイッチおよび前記第３スイッチング素子をオンにし、前記第１スイッチングをオンとした状態において、前記第１スイッチング素子の一端の電圧および他端の電圧に基づいて、前記第１スイッチング素子がオープン故障であるか否かを判定する手段とを含む、電源システムである。
The invention according to
Invention of
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源装置が適用された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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering device to which a power supply device according to an embodiment of the present invention is applied.
The electric
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。
The steering shaft 6 includes an
A
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。
The steered
The
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の出力トルクをステアリングシャフト６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。
When the
The
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。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。
The
When the
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。
The vehicle is provided with a
ＥＰＳ用ＥＣＵ１２内のモータ駆動回路４２および電源ＩＣ４３（図３参照）には、主電源３１および補助電源装置３２内の補助電源５５（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。
Electric power is supplied to the
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。図３は、主として、ＥＰＳ用ＥＣＵ１２の構成を示すブロック図である。
図３を参照して、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。
The
FIG. 2 is a circuit diagram showing an electrical configuration of the electric
Referring to FIG. 3, the
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。
The
図２を参照して、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、電源リレー（電源スイッチ）５１と、第１逆接保護リレー５２と、充電回路５３と、放電回路（切替回路）５４と、補助電源５５と、補助電源リレー（補助電源スイッチ）５６と、バイパスリレー（バイパススイッチ）５７と、第２逆接保護リレー５８とを含む。
Referring to FIG. 2,
電源リレー５１と第１逆接保護リレー５２とが、主電源３１の正極側端子と充電回路５３との間に配置されている。第１逆接保護リレー５２と充電回路５３との接続点をＰ１として、第１逆接保護リレー５２は、電源リレー５１と接続点Ｐ１との間に接続されている。電源リレー５１は、スイッチング素子５１Ａと、主電源３１に対して逆方向となるようにスイッチング素子５１Ａに並列接続されたダイオード５１Ｂとからなる。この実施形態の電源リレー５１は、ダイオード５１Ｂが内蔵されたｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）からなる。
A
第１逆接保護リレー５２は、主電源３１が誤って逆接続された場合に回路を保護するためのリレーである。第１逆接保護リレー５２は、スイッチング素子５２Ａと、正しく接続された主電源３１に対して順方向となるようにスイッチング素子５２Ａに並列接続されたダイオード５２Ｂとからなる。この実施形態の第１逆接保護リレー５２は、ダイオード５２Ｂが内蔵されたｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなる。
The first reverse
充電回路５３は、補助電源５５を充電するための回路である。充電回路５３は、直列接続された一対のスイッチング素子６１Ａ，６２Ａと、これらのスイッチング素子６１Ａ，６２Ａの接続点Ｐ２と接続点Ｐ１との間に接続された昇圧コイル６３とを含む。上段側のスイッチング素子６１Ａには、主電源３１に対して順方向（補助電源５５に対して逆方向）となるようにダイオード６１Ｂが並列接続されている。下段側のスイッチング素子６２Ａには、主電源３１に対して逆方向となるようにダイオード６２Ｂが並列接続されている。この実施形態では、スイッチング素子６１Ａ，６２Ａは、それぞれダイオード６１Ｂ,６２Ｂが内蔵されたｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなる。
The charging
上段側のスイッチング素子６１Ａのソースは、接続点Ｐ２で下段側のスイッチング素子６２Ａ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６２Ａのソースは接地されている。上段側のスイッチング素子６１Ａのドレインは、補助電源リレー５６を介して補助電源５５の出力側端子に接続されている。上段側のスイッチング素子６１Ａと補助電源リレー５６との接続点をＰ３で示す。補助電源５５の出力側端子は、補助電源リレー５６、スイッチング素子６１Ａおよび昇圧コイル６３を介して接続点Ｐ１に接続されている。接続点Ｐ１と補助電源５５の入力側端子との接続点をＰ４で示す。
The source of the
補助電源５５は、第１キャパシタ５５Ａと、第１キャパシタ５５Ａに直列接続された第２キャパシタ５５Ｂとからなる。補助電源５５における第１キャパシタ５５Ａ側の端子（入力側端子）が接続点Ｐ４に接続されている。補助電源５５における第２キャパシタ５５Ｂ側の端子（出力側端子）は、補助電源リレー５６を介して接続点Ｐ３に接続されている。
The
補助電源リレー５６は、スイッチング素子５６Ａと補助電源５５に対して逆方向となるようにスイッチング素子５６Ａに並列接続されたダイオード５６Ｂとからなる。この実施形態では、スイッチング素子５６Ａは、ダイオード５６Ｂが内蔵されたｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなる。スイッチング素子５６Ａのソースが接続点Ｐ３に接続され、スイッチング素子５６Ａのドレインが補助電源５５の出力側端子に接続されている。
The auxiliary
接続点Ｐ３と接続点Ｐ４との間に、放電回路５４が接続されている。放電回路５４は、直列接続された一対のスイッチング素子７１Ａ，７２Ａからなる。上段側のスイッチング素子７１Ａには、補助電源５５に対して逆方向となるようにダイオード７１Ｂが並列接続されている。下段側のスイッチング素子７２Ａには、主電源３１に対して順方向となるようにダイオード７２Ｂが並列接続されている。この実施形態では、スイッチング素子７１Ａ，７２Ａは、それぞれダイオード７１Ｂ,７２Ｂが内蔵されたｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなる。
A
上段側のスイッチング素子７１Ａのソースは、接続点Ｐ５で下段側のスイッチング素子７２Ａ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７１Ａ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７２Ａ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７１Ａ，７２Ａ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。
The source of the
この実施形態では、補助電源装置３２に故障（異常）が発生した場合にも、ＥＰＳ用ＥＣＵ１２に電力を供給できるようにするために、バイパス回路８１が設けられている。補助電源装置３２の故障（異常）とは、電源リレー５１、第１逆接保護リレー５２、補助電源リレー５６、充電回路５３内のスイッチング素子６１Ａ，６２Ａ、放電回路５４内のスイッチング素子７１Ａ，７２Ａ等の故障（異常）をいう。バイパス回路８１は、主電源３１とＥＰＳ用ＥＣＵ１２とを、バイパスリレー５７および第２逆接保護リレー５８を介して電気的に接続する。
In this embodiment, a
バイパス回路８１の一端は、主電源３１の正極側端子に接続されている。バイパス回路８１の他端は、接続点Ｐ５とＥＰＳ用ＥＣＵ１２とを接続する接続線に接続されている。接続点Ｐ５とＥＰＳ用ＥＣＵ１２とを接続する接続線と、バイパス回路８１の他端との接続点をＰ６で示す。
バイパスリレー５７は、スイッチング素子５７Ａと、主電源３１に対して逆方向となるようにスイッチング素子５７Ａに並列接続されたダイオード５７Ｂとからなる。この実施形態では、スイッチング素子５７Ａは、ダイオード５７Ｂが内蔵されたｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなる。スイッチング素子５７Ａのドレインが主電源３１の正極側端子に接続されている。
One end of the
The
第２逆接保護リレー５８は、バイパスリレー５７と接続点Ｐ６との間に接続されている。第２逆接保護リレー５８は、主電源３１が誤って逆接続された場合に回路を保護するためのリレーである。第２逆接保護リレー５８は、スイッチング素子５８Ａと、正しく接続された主電源３１に対して順方向となるようにスイッチング素子５８Ａに並列接続されたダイオード５８Ｂとからなる。この実施形態では、スイッチング素子５８Ａは、ダイオード５８Ｂが内蔵されたｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなる。スイッチング素子５８Ａのソースがスイッチング素子５７Ａのソースに接続され、スイッチング素子５８Ａのドレインが接続点Ｐ６に接続されている。
The second reverse
主電源３１の端子間電圧（主電源電圧Ｖｂ）は、第１電圧センサ９１によって検出される。補助電源５５と補助電源リレー５６との接続点の電圧（補助電源後段電圧Ｖｃ）は、第２電圧センサ９２によって検出される。接続点Ｐ３の電圧（補助電源リレー後段電圧Ｖａ）は、第３電圧センサ９３によって検出される。接続点Ｐ２の電圧（充電中点電圧Ｖｄ）は、第４電圧センサ９４によって検出される。接続点Ｐ５の電圧（放電中点電圧Ｖｅ）は、第５電圧センサ９５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９６によって検出される。
The voltage between the terminals of the main power supply 31 (main power supply voltage Vb) is detected by the
補助電源５５の端子間電圧は、補助電源後段電圧Ｖｃから主電源電圧Ｖｂを減算した値（Ｖｃ−Ｖｂ）となる。以下において、補助電源５５の端子間電圧を、補助電源電圧（Ｖｃ−Ｖｂ）という場合がある。
各電圧センサ９１〜９５の検出値および電流センサ９６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、リレー５１，５２，５６，５７，５８およびスイッチング素子６１Ａ，６２Ａ，７１Ａ，７２Ａをそれぞれ駆動するための複数のゲート駆動回路（図示略）およびマイクロコンピュータ（図示略）を含む。マイクロコンピュータは、電源制御処理を行う。具体的には、マイクロコンピュータは、イグニッション状態検知信号、各電圧センサ９１〜９５の検出値および電流センサ９６の検出値等に基づいて、前記複数のゲート駆動回路を制御する。
The inter-terminal voltage of the
The detection values of the
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、補助電源装置３２が故障しているか否かを判定するための起動時故障検出処理を行う。起動時故障検出処理の詳細については、後述する。
When the ignition key is turned on, an ignition state detection signal (hereinafter referred to as “ignition on state signal”) indicating that is input to the power
起動時故障検出処理において、補助電源装置３２の故障が検出されなかったときには、電源制御用ＥＣＵ３３は、通常制御動作を開始する。
一方、起動時故障検出処理において、補助電源装置３２の故障が検出されたときには、電源制御用ＥＣＵ３３は、電源リレー５１、第１逆接保護リレー５２、補助電源リレー５６、スイッチング素子６１Ａ，６２Ａ，７１Ａ，７２Ａをオフとし、バイパスリレー５７および第２逆接保護リレー５８をオンとする。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、電源制御処理を終了する。この場合には、電源制御用ＥＣＵ３３は、通常制御動作を開始しない。
In the start-up failure detection process, when a failure of the
On the other hand, when a failure of the
通常制御動作が開始された場合には、電源制御用ＥＣＵ３３は、バイパスリレー５７、第２逆接保護リレー５８、スイッチング素子６１Ａ，６２Ａ，７１Ａをオフとし、電源リレー５１、第１逆接保護リレー５２、補助電源リレー５６およびスイッチング素子７２Ａをオンとする。なお、スイッチング素子７１Ａ,７２Ａに関し、スイッチング素子７２Ａをオフとし、スイッチング素子７１Ａをオンとするようにしてもよい。この後、電源制御用ＥＣＵ３３は、電圧センサ９１〜９５および電流センサ９６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６１Ａ，６２Ａ，７１Ａ，７２Ａをオンオフ制御する。
When the normal control operation is started, the power
電源制御用ＥＣＵ３３は、ＥＰＳ用ＥＣＵ１２の消費電力に応じた値に基づいて、４つのスイッチング素子６１Ａ，６２Ａ，７１Ａ，７２Ｂを制御する。具体的には、電源制御用ＥＣＵ３３は、主電源電力ＰＳに基づいて、４つのスイッチング素子６１Ａ，６２Ａ，７１Ａ，７２Ｂを制御する。主電源電力ＰＳは、ＥＰＳ用ＥＣＵ１２がアシスト制御のためにモータ駆動回路４２を駆動することで消費する主電源３１の実電力である。主電源電力ＰＳは、電流センサ９６によって検出される主電源電流ｉｂと、第１電圧センサ９１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。
The power
より具体的には、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５４内の上段側のスイッチング素子７１Ａをオフに設定し、下段側のスイッチング素子７２Ａ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。
More specifically, when the main power supply power PS is less than a predetermined output voltage switching threshold value KE, the power
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５３内の一対のスイッチング素子６１Ａ，６２Ａ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、補助電源５５に印加される。これにより、補助電源５５（第１キャパシタ５５Ａおよび第２キャパシタ５５Ｂ）が充電される。
When the main power supply power PS is less than the output voltage switching threshold KE, the power
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５３内の一対のスイッチング素子６１Ａ，６２Ａをオフ状態とする。また、電源制御用ＥＣＵ３３は、放電回路５４内の上段側のスイッチング素子７１Ａをオンに設定し、下段側のスイッチング素子７２Ａをオフに設定する。これにより、主電源３１および補助電源５５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の電圧に補助電源５５の電圧が上乗せされた電圧がモータ駆動回路４２に印加される。
When the main power supply PS is equal to or higher than the output voltage switching threshold KE, the power
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５４内の一対のスイッチング素子７１Ａ，７２Ａを交互にオンさせてもよい。この場合も、主電源３１および補助電源５５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および補助電源５５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。
The power
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、電源リレー５１、第１逆接保護リレー５２、補助電源リレー５６、バイパスリレー５７、第２逆接保護リレー５８およびスイッチング素子６１Ａ，６２Ａ，７１Ａ，７２Ａをオフにする。
When the ignition key is turned off, an ignition state detection signal (hereinafter referred to as “ignition off state signal”) indicating that is input to the power
図４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)、補助電源装置３２が故障しているか否かを判定するための起動時故障検出処理を行う(ステップＳ２)。起動時故障検出処理の詳細については、後述する。
起動時故障検出処理によって補助電源装置３２の故障が検出されなかった場合には(ステップＳ３：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、通常制御動作を開始する。電源制御用ＥＣＵ３３は、まず、初期設定を行う(ステップＳ４)。この初期設定では、電源制御用ＥＣＵ３３は、バイパスリレー５７、第２逆接保護リレー５８、スイッチング素子６１Ａ，６２Ａ，７１Ａをオフとし、電源リレー５１、第１逆接保護リレー５２、補助電源リレー５６およびスイッチング素子７２Ａ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。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the power
When the ignition-on state signal is input (step S1: YES), the power
If no failure of the
なお、前述したように、スイッチング素子７１Ａ,７２Ａに関し、スイッチング素子７２Ａをオフとし、スイッチング素子７１Ａをオンとするようにしてもよい。このようにした場合には、電力供給モードは、高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９１によって検出される主電源電圧Ｖｂ、第２電圧センサ９２によって検出される補助電源後段電圧Ｖｃおよび電流センサ９６によって検出される主電源電流ｉｂを取得する(ステップＳ５)。
As described above, regarding the
Next, the power
次に、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ５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(ステップＳ６)。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Ｓ７)。
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Ｓ７：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、放電回路５４内の上段側のスイッチング素子７１Ａをオフに設定し、下段側のスイッチング素子７２Ａをオンに設定する(ステップＳ８)。これにより、補助電源５５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。
Next, the power
When the main power supply PS is less than the output voltage switching threshold value KE (step S7: NO), the power
この後、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源電圧（Ｖｃ−Ｖｂ）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Ｓ９)。この判別は、補助電源５５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、補助電源５５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。補助電源電圧（Ｖｃ−Ｖｂ）が充電判別用閾値Ｖｔｈ以上であれば(ステップＳ９：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、充電回路５３内の２つのスイッチング素子６１Ａ，６２Ａをともにオフに設定する（ステップＳ１０)。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Ｓ１４)。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Ｓ１４：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３はステップＳ５に戻る。
Thereafter, the power
前記ステップＳ９において、補助電源電圧（Ｖｃ−Ｖｂ）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Ｓ９：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源５５の充電処理を開始する(ステップＳ１１)。具体的には、電源制御用ＥＣＵ３３は、充電回路５３内の一対のスイッチング素子６１Ａ，６２Ａを交互にオンさせて、接続点Ｐ３に昇圧電圧を発生させる。これにより、補助電源５５が充電される。なお、ステップＳ９からステップＳ１１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。
When it is determined in step S9 that the auxiliary power supply voltage (Vc−Vb) is less than the charge determination threshold Vth (step S9: YES), the power
この後、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ１４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Ｓ１４：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３はステップＳ５に戻る。
前記ステップＳ７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Ｓ７：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、充電回路５３内の２つのスイッチング素子６１Ａ，６２Ａをともにオフに設定する(ステップＳ１２)。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。
Thereafter, the power
When it is determined in step S7 that the main power supply power PS is equal to or greater than the output voltage switching threshold value KE (step S7: YES), the power
次に、電源制御用ＥＣＵ３３は、放電回路５４内の上段側のスイッチング素子７１Ａをオンに設定し、下段側のスイッチング素子７２Ａをオフに設定する(ステップＳ１３)。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Ｓ１４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Ｓ１４：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３はステップＳ５に戻る。
Next, the power
Thereafter, the power
ステップＳ１４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Ｓ１４：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３はステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、電源制御用ＥＣＵ３３は、電源リレー５１、第１逆接保護リレー５２、補助電源リレー５６、バイパスリレー５７、第２逆接保護リレー５８およびスイッチング素子６１Ａ，６２Ａ，７１Ａ，７２Ａをオフにする。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、今回の電源制御処理を終了する。
If it is determined in step S14 that the ignition off state signal is input (step S14: YES), the power
前記ステップＳ２の起動時故障検出処理によって補助電源装置３２の故障が検出された場合には(ステップＳ３：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、電源リレー５１、第１逆接保護リレー５２、補助電源リレー５６、スイッチング素子６１Ａ，６２Ａ，７１Ａ，７２Ａをオフとし、バイパスリレー５７および第２逆接保護リレー５８をオンとする(ステップＳ１６)。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、電源制御処理を終了する。
When a failure of the
図５Ａおよび図５Ｂは、図４のステップＳ２の起動時故障検出処理の詳細な手順を示すフローチャートである。
起動時故障検出処理では、電源制御用ＥＣＵ３３は、まず、第１電圧センサ９１によって検出される主電源電圧Ｖｂ、第２電圧センサ９２によって検出される補助電源後段電圧Ｖｃ、第３電圧センサ９３によって検出される補助電源リレー後段電圧Ｖａおよび第５電圧センサ９５によって検出される放電中点電圧Ｖｅを取得する(ステップＳ２１)。なお、この時点では、電源リレー５１、第１逆接保護リレー５２、補助電源リレー５６、スイッチング素子６１Ａ．６２Ａ，７１Ａ，７２Ａ、バイパスリレー５７および第２逆接保護リレー５８はオフ状態である。
5A and 5B are flowcharts showing the detailed procedure of the startup failure detection process in step S2 of FIG.
In the start-up failure detection process, the power
次に、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ２１で取得された補助電源後段電圧Ｖｃと補助電源リレー後段電圧Ｖａと差（Ｖｃ−Ｖａ）に基づいて、補助電源リレー５６がショート故障であるか否かを判定する(ステップＳ２２)。具体的には、電源制御用ＥＣＵ３３は、電圧差（Ｖｃ−Ｖａ）が所定の閾値α（α＞０）以下であるか否かを判別することにより、補助電源リレー５６がショート故障であるか否かを判定する。電源制御用ＥＣＵ３３は、電圧差（Ｖｃ−Ｖａ）が閾値α以下であれば、補助電源リレー５６がショート故障であると判定し、電圧差（Ｖｃ−Ｖａ）が閾値αよりも大きければ補助電源リレー５６はショート故障ではないと判定する。
Next, the power
補助電源リレー５６がショート故障であると判定された場合には(ステップＳ２２：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源装置３２が故障していると判定する(ステップＳ４０)。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、起動時故障検出処理を終了する。この場合には、図４のステップＳ３で補助電源装置３２の故障が検出されたと判別される。
ステップＳ２２において補助電源リレー５６がショート故障ではないと判定された場合には(ステップＳ２２：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ２１で取得された主電源電圧Ｖｂと放電中点電圧Ｖｅとの差（Ｖｂ−Ｖｅ）に基づいて、バイパスリレー５７がショート故障であるか否かを判定する(ステップＳ２３)。具体的には、電圧差（Ｖｂ−Ｖｅ）が所定の閾値β（β＞０）以下であるか否かを判別することにより、バイパスリレー５７がショート故障であるか否かを判定する。電源制御用ＥＣＵ３３は、電圧差（Ｖｂ−Ｖｅ）が閾値β以下であれば、バイパスリレー５７がショート故障であると判定し、電圧差（Ｖｂ−Ｖｅ）が閾値βよりも大きければバイパスリレー５７はショート故障ではないと判定する。
When it is determined that the auxiliary
When it is determined in step S22 that the auxiliary
バイパスリレー５７がショート故障であると判定された場合には(ステップＳ２３：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源装置３２が故障していると判定する(ステップＳ４０)。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、起動時故障検出処理を終了する。この場合には、図４のステップＳ３で補助電源装置３２の故障が検出されたと判別される(ステップＳ３：ＮＯ)。
When it is determined that the
ステップＳ２３においてバイパスリレー５７がショート故障ではないと判定された場合には(ステップＳ２３：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源リレー５６をオン状態にする(ステップＳ２４)。
次に、電源制御用ＥＣＵ３３は、第２電圧センサ９２によって検出される補助電源後段電圧Ｖｃ、第３電圧センサ９３によって検出される補助電源リレー後段電圧Ｖａおよび第５電圧センサ９５によって検出される放電中点電圧Ｖｅを取得する(ステップＳ２５)。
When it is determined in step S23 that the
Next, the power
そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ２５で取得された補助電源後段電圧Ｖｃと補助電源リレー後段電圧Ｖａとの差（Ｖｃ−Ｖａ）に基づいて、補助電源リレー５６がオープン故障であるか否かを判定する(ステップＳ２６)。具体的には、電圧差（Ｖｃ−Ｖａ）が閾値αよりも大きいか否かを判別することにより、補助電源リレー５６がオープン故障であるか否かを判定する。電源制御用ＥＣＵ３３は、電圧差（Ｖｃ−Ｖａ）が閾値αよりも大きければ、補助電源リレー５６がオープン故障であると判定し、電圧差（Ｖｃ−Ｖａ）が閾値α以下であれば補助電源リレー５６はオープン故障ではないと判定する。
Then, the power
補助電源リレー５６がオープン故障であると判定された場合には(ステップＳ２６：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源装置３２が故障していると判定する(ステップＳ４０)。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、起動時故障検出処理を終了する。この場合には、図４のステップＳ３で補助電源装置３２の故障が検出されたと判別される(ステップＳ３：ＮＯ)。
When it is determined that the auxiliary
ステップＳ２６において補助電源リレー５６がオープン故障ではないと判定された場合には(ステップＳ２６：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ２５で取得された補助電源リレー後段電圧Ｖａと放電中点電圧Ｖｅとの差（Ｖａ−Ｖｅ）に基づいて、スイッチング素子７１Ａがショート故障であるか否かを判定する(ステップＳ２７)。具体的には、電圧差（Ｖａ−Ｖｅ）が所定の閾値γ（γ＞０）以下であるか否かを判別することにより、スイッチング素子７１Ａがショート故障であるか否かを判定する。電源制御用ＥＣＵ３３は、電圧差（Ｖａ−Ｖｅ）が閾値γ以下であれば、スイッチング素子７１Ａがショート故障であると判定し、電圧差（Ｖａ−Ｖｅ）が閾値γよりも大きければスイッチング素子７１Ａはショート故障ではないと判定する。
If it is determined in step S26 that the auxiliary
スイッチング素子７１Ａがショート故障であると判定された場合には(ステップＳ２７：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源装置３２が故障していると判定する(ステップＳ４０)。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、起動時故障検出処理を終了する。この場合には、図４のステップＳ３で補助電源装置３２の故障が検出されたと判別される(ステップＳ３：ＮＯ)。
When it is determined that the switching
ステップＳ２７においてスイッチング素子７１Ａがショート故障ではないと判定された場合には(ステップＳ２７：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、スイッチング素子７１Ａをオン状態にする(ステップＳ２８)。なお、この時点においても、補助電源リレー５６はオン状態を維持している。
次に、電源制御用ＥＣＵ３３は、第３電圧センサ９３によって検出される補助電源リレー後段電圧Ｖａおよび第５電圧センサ９５によって検出される放電中点電圧Ｖｅを取得する(ステップＳ２９)。
When it is determined in step S27 that the switching
Next, the power
そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ２９で取得された補助電源リレー後段電圧Ｖａと放電中点電圧Ｖｅとの差（Ｖａ−Ｖｅ）に基づいて、スイッチング素子７１Ａがオープン故障であるか否かを判定する(ステップＳ３０)。具体的には、電圧差（Ｖａ−Ｖｅ）が閾値γよりも大きいか否かを判別することにより、スイッチング素子７１Ａがオープン故障であるか否かを判定する。電源制御用ＥＣＵ３３は、電圧差（Ｖａ−Ｖｅ）が閾値γよりも大きければ、スイッチング素子７１Ａがオープン故障であると判定し、電圧差（Ｖａ−Ｖｅ）が閾値γ以下であればスイッチング素子７１Ａはオープン故障ではないと判定する。
Then, the power
スイッチング素子７１Ａがオープン故障であると判定された場合には(ステップＳ３０：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源装置３２が故障していると判定する(ステップＳ４０)。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、起動時故障検出処理を終了する。この場合には、図４のステップＳ３で補助電源装置３２の故障が検出されたと判別される(ステップＳ３：ＮＯ)。
When it is determined that the switching
ステップＳ３０においてスイッチング素子７１Ａがオープン故障ではないと判定された場合には(ステップＳ３０：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、スイッチング素子７１Ａおよび補助電源リレー５６をオフ状態にするとともに、バイパスリレー５７および第２逆接保護リレー５８をオン状態にする(ステップＳ３１)。
次に、電源制御用ＥＣＵ３３は、第１電圧センサ９１によって検出される主電源電圧Ｖｂおよび第５電圧センサ９５によって検出される放電中点電圧Ｖｅを取得する(ステップＳ３２)。
When it is determined in step S30 that the switching
Next, the power
そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ３２で取得された主電源電圧Ｖｂと放電中点電圧Ｖｅとの差（Ｖｂ−Ｖｅ）に基づいて、バイパスリレー５７がオープン故障であるか否かを判定する(ステップＳ３３)。具体的には、電圧差（Ｖｂ−Ｖｅ）が閾値βよりも大きいか否かを判別することにより、バイパスリレー５７がオープン故障であるか否かを判定する。電源制御用ＥＣＵ３３は、電圧差（Ｖｂ−Ｖｅ）が閾値βよりも大きければ、バイパスリレー５７がオープン故障であると判定し、電圧差（Ｖｂ−Ｖｅ）が閾値β以下であればバイパスリレー５７はオープン故障ではないと判定する。
Then, the power
バイパスリレー５７がオープン故障であると判定された場合には(ステップＳ３３：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源装置３２が故障していると判定する(ステップＳ４０)。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、起動時故障検出処理を終了する。この場合には、図４のステップＳ３で補助電源装置３２の故障が検出されたと判別される(ステップＳ３：ＮＯ)。
When it is determined that the
ステップＳ３３においてバイパスリレー５７がオープン故障ではないと判定された場合には(ステップＳ３３：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、スイッチング素子７１Ａをオン状態にする(ステップＳ３４)。なお、この時点においても、バイパスリレー５７および第２逆接保護リレー５８はオン状態を維持している。
次に、電源制御用ＥＣＵ３３は、第３電圧センサ９３によって検出される補助電源リレー後段電圧Ｖａおよび第４電圧センサ９４によって検出される充電中点電圧Ｖｄを取得する(ステップＳ３５)。
When it is determined in step S33 that the
Next, the power
そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ３５で取得された補助電源リレー後段電圧Ｖａと充電中点電圧Ｖｄとの差（Ｖａ−Ｖｄ）に基づいて、スイッチング素子６１Ａがショート故障であるか否かを判定する(ステップＳ３６)。具体的には、電圧差（Ｖａ−Ｖｄ）が所定の閾値δ（δ＞０）以下であるか否かを判別することにより、スイッチング素子６１Ａがショート故障であるか否かを判定する。電源制御用ＥＣＵ３３は、電圧差（Ｖａ−Ｖｄ）が閾値δ以下であれば、スイッチング素子６１Ａがショート故障であると判定し、電圧差（Ｖａ−Ｖｄ）が閾値δよりも大きければスイッチング素子６１Ａはショート故障ではないと判定する。
Then, the power
スイッチング素子６１Ａがショート故障であると判定された場合には(ステップＳ３６：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源装置３２が故障していると判定する(ステップＳ４０)。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、起動時故障検出処理を終了する。この場合には、図４のステップＳ３で補助電源装置３２の故障が検出されたと判別される(ステップＳ３：ＮＯ)。
When it is determined that the switching
ステップＳ３６においてスイッチング素子６１Ａがショート故障ではないと判定された場合には(ステップＳ３６：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、スイッチング素子６１Ａをオン状態にする(ステップＳ３７)。なお、この時点においても、バイパスリレー５７、第２逆接保護リレー５８およびスイッチング素子７１Ａはオン状態を維持している。
次に、電源制御用ＥＣＵ３３は、第３電圧センサ９３によって検出される補助電源リレー後段電圧Ｖａおよび第４電圧センサ９４によって検出される充電中点電圧Ｖｄを取得する(ステップＳ３８)。
When it is determined in step S36 that the switching
Next, the power
そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、ステップＳ３８で取得された補助電源リレー後段電圧Ｖａと充電中点電圧Ｖｄとの差（Ｖａ−Ｖｄ）に基づいて、スイッチング素子６１Ａがオープン故障であるか否かを判定する(ステップＳ３９)。具体的には、電圧差（Ｖａ−Ｖｄ）が所定の閾値δよりも大きいか否かを判別することにより、スイッチング素子６１Ａがオープン故障であるか否かを判定する。電源制御用ＥＣＵ３３は、電圧差（Ｖａ−Ｖｄ）が閾値δよりも大きければ、スイッチング素子６１Ａがオープン故障であると判定し、電圧差（Ｖａ−Ｖｄ）が閾値δ以下であればスイッチング素子６１Ａはオープン故障ではないと判定する。
Then, the power
スイッチング素子６１Ａがオープン故障であると判定された場合には(ステップＳ３９：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源装置３２が故障していると判定する(ステップＳ４０)。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、起動時故障検出処理を終了する。この場合には、図３のステップＳ３で補助電源装置３２の故障が検出されたと判別される(ステップＳ３：ＮＯ)。
When it is determined that the switching
ステップＳ３９においてスイッチング素子６１Ａがオープン故障ではないと判定された場合には(ステップＳ３９：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源装置３２が故障していないと判定する(ステップＳ４１)。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、起動時故障検出処理を終了する。この場合には、図３のステップＳ３で補助電源装置３２の故障が検出されなかったと判別される(ステップＳ３：ＹＥＳ)。
When it is determined in step S39 that the switching
図６に、リレー５６，５７およびスイッチング素子７１Ａ,６１Ａのショート故障またはオープン故障の検出順序、故障の種類、各故障検出時のリレー５１、５６，５７およびスイッチング素子７１Ａ,６１Ａのオンオフ状態、ならびに各故障検出に用いられる電圧を示しておく。
この実施形態では、電源リレー５１、第１逆接保護リレー５２、補助電源リレー５６およびスイッチング素子６２Ａ、７２Ａをオフとし、バイパスリレー５７、第２逆接保護リレー５８およびスイッチング素子７１Ａをオンとした状態で、スイッチング素子６１Ａをオフ状態にすることにより、スイッチング素子６１Ａがショート故障しているか否かを判定できる。また、前記状態で、スイッチング素子６１Ａをオン状態にすることにより、スイッチング素子６１Ａがオープン故障しているか否かを判定できる。
FIG. 6 shows the detection order of short faults or open faults of the
In this embodiment, the
したがって、この実施形態では、補助電源５５から、補助電源リレー５６、スイッチング素子６１Ａおよび昇圧コイル６３を通って、補助電源５５に戻る経路を短絡させることなく、スイッチング素子６１Ａのショート故障およびオープン故障を判定することができるようになる。
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。
Therefore, in this embodiment, the short-circuit failure and the open failure of the
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. In the above-described embodiment, the normal output voltage mode and the high output voltage mode are switched based on whether or not the main power supply power PS is equal to or higher than the output voltage switching threshold value KE. However, the normal output voltage mode and the high output voltage mode may be switched based on whether or not the power consumption of the EPS ECU 12 (power consumption of the motor drive circuit 42) is equal to or greater than a predetermined output voltage switching threshold. .
前述した実施形態では、補助電源は、２つのキャパシタから構成されているが、１つのキャパシタから構成されていてもよいし、３以上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。 In the above-described embodiment, the auxiliary power source is composed of two capacitors, but may be composed of one capacitor or may be composed of three or more capacitors. Further, the auxiliary power supply may be composed of power supply elements other than one or a plurality of capacitors. Examples of the power supply element other than the capacitor include an all solid state battery and a lithium ion battery.
また、前述の実施形態では、この発明による電源装置（電源システム）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、この発明は、パワーステアリング装置以外の装置にも適用することができる。
In the above-described embodiment, the case where the power supply device (power supply system) according to the present invention is applied to an electric power steering device has been described. However, if the present invention is a power steering device including an electric motor, the electric pump hydraulic power is used. The present invention can also be applied to a power steering device other than an electric power steering device such as a steering device.
The present invention can also be applied to devices other than the power steering device.
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。 In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
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、３２…補助電源装置、３３…電源制御用ＥＣＵ、４１…モータ制御回路、４２…モータ駆動回路、５１…電源リレー、５３…充電回路、５４…放電回路、５５…補助電源、５６…補助電源リレー、５７…バイパスリレー、６１Ａ，６２Ａ…スイッチング素子、６３…昇圧コイル、９１〜９５…電圧センサ、９６…電流センサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
入力側端子と出力側端子とを有する補助電源であって、前記入力側端子が前記主電源に電源スイッチを介して電気的に接続された補助電源と、
前記補助電源の出力側端子に一端が電気的に接続された補助電源スイッチと、
前記主電源に基づいて前記補助電源を充電するための充電回路と、
前記補助電源から負荷への電力供給をオンオフする切替回路と、
前記主電源と前記負荷とをバイパススイッチを介して電気的に接続するバイパス回路とを含み、
前記充電回路は、
前記補助電源スイッチの他端と前記切替回路との接続点に一端が電気的に接続される第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子の他端に一端が電気的に接続され、他端が接地された第２スイッチング素子と、
これらのスイッチング素子の接続点に一端が電気的に接続され、前記電源スイッチと前記補助電源の前記入力側端子との接続点に他端が電気的に接続された昇圧コイルとを含む、電源装置。 A main power supply for supplying power to the load;
An auxiliary power source having an input side terminal and an output side terminal, wherein the input side terminal is electrically connected to the main power source via a power switch;
An auxiliary power switch having one end electrically connected to the output side terminal of the auxiliary power;
A charging circuit for charging the auxiliary power source based on the main power source;
A switching circuit for turning on and off the power supply from the auxiliary power source to the load;
A bypass circuit that electrically connects the main power supply and the load via a bypass switch;
The charging circuit is
A first switching element having one end electrically connected to a connection point between the other end of the auxiliary power switch and the switching circuit;
A second switching element having one end electrically connected to the other end of the first switching element and the other end grounded;
A power supply device including a boosting coil having one end electrically connected to a connection point of these switching elements and the other end electrically connected to a connection point between the power switch and the input side terminal of the auxiliary power supply .
前記第１スイッチング素子と前記補助電源スイッチの他端との接続点に一端が電気的に接続された第３スイッチング素子と、
前記第３スイッチング素子の他端に一端が電気的に接続され、前記電源スイッチと前記補助電源の前記入力側端子との接続点に他端が電気的に接続された第４スイッチング素子とを含み、
前記第３スイッチング素子と前記第４スイッチング素子との接続点が前記負荷に電気的に接続される、請求項１に記載の電源装置。 The switching circuit is
A third switching element having one end electrically connected to a connection point between the first switching element and the other end of the auxiliary power switch;
A fourth switching element having one end electrically connected to the other end of the third switching element and the other end electrically connected to a connection point between the power switch and the input side terminal of the auxiliary power supply. ,
The power supply device according to claim 1, wherein a connection point between the third switching element and the fourth switching element is electrically connected to the load.
前記制御装置は、
前記電源スイッチ、前記第２スイッチング素子および前記補助電源スイッチをオフとし、前記バイパススイッチおよび前記第３スイッチング素子をオンにし、前記第１スイッチングをオフとした状態において、前記第１スイッチング素子の一端の電圧および他端の電圧に基づいて、前記第１スイッチング素子がショート故障であるか否かを判定する手段と、
前記電源スイッチ、前記第２スイッチング素子および前記補助電源スイッチをオフとし、前記バイパススイッチおよび前記第３スイッチング素子をオンにし、前記第１スイッチングをオンとした状態において、前記第１スイッチング素子の一端の電圧および他端の電圧に基づいて、前記第１スイッチング素子がオープン故障であるか否かを判定する手段とを含む、電源システム。 A power supply device according to claim 2 or 3 and a control device for controlling the power supply device,
The controller is
In a state where the power switch, the second switching element and the auxiliary power switch are turned off, the bypass switch and the third switching element are turned on, and the first switching is turned off, one end of the first switching element is Means for determining whether or not the first switching element has a short-circuit failure based on a voltage and a voltage at the other end;
In a state where the power switch, the second switching element and the auxiliary power switch are turned off, the bypass switch and the third switching element are turned on, and the first switching is turned on, one end of the first switching element is And a means for determining whether or not the first switching element has an open failure based on the voltage and the voltage at the other end.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018025278A JP7022319B2 (en) | 2018-02-15 | 2018-02-15 | Power system |
Applications Claiming Priority (1)
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