KR101113636B1 - 전원 제어 장치 - Google Patents

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마사하루 야마시타
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도요타 지도샤（주）
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Abstract

전원 제어부 (62) 는, 부전원 장치 (50) 의 실충전량과 목표 충전량에 기초하여, 부전원 장치 (50) 에 흐르는 목표 충전 전류를 산출하고, 부전류 센서 (51) 에서 검출된 실충방전 전류가 목표 충방전 전류가 되도록 승압 회로 (40) 의 승압 전압을 피드백 제어한다. 이 경우, 실충전량이 목표 충전량 이상이면, 목표 충방전 전류를 제로로 설정하여 과충전을 방지한다. 실충전량이 목표 충전량에 미치치 못한 경우, 승압 회로 (40) 의 능력 여유분에 따른 목표 충전 전류를 설정하여 부전원 장치 (50) 의 신속한 충전을 도모한다. 승압 회로 (40) 의 출력에 여유가 없으면, 목표 충방전 전류를 제로로 설정하고, 승압 회로 (40) 의 능력 부족분만큼 부전원 장치 (50) 로부터 전원 공급한다. 이로써, 부전원 장치 (50) 의 충전이 양호하게 실시된다.

Description

전원 제어 장치{POWER SUPPLY CONTROLLER}
본 발명은, 전기 액추에이터로 전원 공급을 실시하는 주전원 장치와 부전원 장치를 구비한 전원 제어 장치에 관한 것이다.
종래로부터, 예를 들어, 전동 파워 스티어링 장치에서는, 조타 핸들의 회전 운동 조작에 대해 조타 어시스트 토크를 부여하도록 전동 모터를 구비하고, 이 전동 모터에 흐르는 전류를 변화시키는 통전 제어를 실시하여 조타 어시스트 토크를 조정한다. 이러한 전동 파워 스티어링 장치는, 그 전원으로서 차재 배터리를 사용하는데 소비 전력량이 크다. 그로 인해, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2007-91122 호에 제안된 장치에서는, 차재 배터리를 보조하는 부전원 장치를 구비하고 있다. 이 부전원 장치는, 차재 배터리 (이하, 주전원 장치라고 부른다) 로부터 모터 구동 회로로의 전원 공급 라인에 병렬로 접속되어 주전원 장치에 의해 충전되고, 충전된 전력을 사용하여 모터 구동 회로에 전원을 공급할 수 있는 구성으로 되어 있다. 또, 부전원 장치로부터 모터 구동 회로로의 급전/비급전을 전환하기 위한 스위치, 주전원 장치로부터 부전원 장치로의 충전/비충전을 전환하기 위한 스위치를 구비하고 있다.
그러나, 일본 공개특허공보 2007-91122 호에 제안된 장치는, 스위치에 의해 주전원 장치로부터 부전원 장치로의 충전과 부전원 장치로부터 모터 구동 회로로의 급전을 전환하도록 하는 것인데, 이 구성에서는 부전원 장치의 충방전을 양호하게 제어할 수 없다. 요컨대, 부전원 장치의 충방전 라인이 주전원 장치로부터 모터 구동 회로로의 전원 공급 라인에 접속되어 있으므로, 주전원 장치와 부전원 장치의 전압 밸런스에 의해 부전원 장치의 충방전이 정해진다. 이로 인해, 예를 들어, 부전원 장치에 충전하려고 해도, 주전원 장치의 전원 전압과 부전원 장치의 전원 전압의 전압차가 얻어지지 않는 경우에는, 부전원 장치를 충전할 수 없다. 이러한 것은, 부전원 장치로부터 모터 구동 회로에 급전하는 경우에도 동일하다. 이 결과, 부전원 장치의 충전 상태를 양호하게 유지할 수 없다.
본 발명은, 상기 문제에 대처하기 위해서 이루어진 것으로, 부전원 장치의 충전 상태를 양호하게 유지하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 특징은, 주전원 장치와, 상기 주전원 장치의 출력 전압을 승압하여 승압된 전압을 전기 액추에이터의 구동 회로에 출력하는 승압 회로와, 상기 승압 회로와 상기 구동 회로 사이에 병렬로 접속되어 상기 승압 회로로부터 출력된 전력을 충전함과 함께 충전된 전력을 사용하여 상기 구동 회로로의 전원 공급을 보조하는 부전원 장치를 구비한 전원 제어 장치에 있어서, 상기 부전원 장치에 충전된 충전량을 검출하는 충전량 검출 수단과, 상기 검출된 충전량과 목표 충전량에 기초하여 상기 승압 회로의 승압 전압을 제어함으로써 상기 부전원 장치의 충방전을 제어하는 충방전 제어 수단을 구비한 것에 있다.
이 발명에 의하면, 주전원 장치의 출력 전압이 승압 회로에 의해 승압되고, 승압된 전압이 전기 액추에이터의 구동 회로에 공급된다. 승압 회로로부터 구동 회로로의 전원 공급 회로에는 부전원 장치가 병렬로 접속된다. 따라서, 부전원 장치는, 승압 회로로부터 출력된 전력을 충전함과 함께, 충전된 전력을 구동 회로에 공급하여 주전원 장치의 전원 공급을 보조한다.
구동 회로로의 전원 공급원은, 승압 회로의 승압 전압과 부전원 장치의 전원전압 (출력 전압) 의 밸런스 (전압 대소 관계) 에 의해 자연스럽게 전환된다. 그래서, 본 발명에서는, 충방전 제어 수단이 승압 회로의 승압 전압을 제어함으로써 부전원 장치의 충방전을 제어한다. 이 경우, 충방전 제어 수단은 충전량 검출 수단에 의해 검출된 부전원 장치의 충전량과 목표 충전량에 기초하여 승압 회로의 승압 전압을 제어한다. 따라서, 부전원 장치의 충전과 방전을 적절히 전환할 수 있게 되어, 부전원 장치의 충전 상태를 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 목표 충전량은, 미리 정해진 고정값이거나, 사용 조건 등에 따라 변경되는 것이거나 어느 쪽이어도 된다.
또, 본 발명에 의하면, 주전원 장치의 전압을 승압 회로에 의해 승압하여 구동 회로에 전원 공급하기 위해 전기 액추에이터를 효율적으로 구동할 수 있다. 게다가, 그 승압 회로를 이용하여 부전원 장치의 충방전을 제어할 수 있으므로, 대대적인 구성의 추가나 대폭적인 비용 상승을 초래하지 않는다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 충방전 제어 수단은, 상기 검출된 충전량이 목표 충전량 미만인 경우, 상기 승압 전압이 상기 부전원 장치의 전원 전압보다 높아지도록 승압 전압을 제어하는 것에 있다.
이 발명에 의하면, 부전원 장치에 충전되어 있는 충전량이 목표 충전량 미만인 경우에는, 승압 회로의 승압 전압이 부전원 장치의 전원 전압보다 높아지도록 승압 제어된다. 이로써, 주전원 장치의 전력을 부전원 장치에 충전할 수 있어, 부전원 장치의 충전량을 보충할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 충방전 제어 수단은, 상기 검출된 충전량이 목표 충전량 미만이고, 또한, 상기 구동 회로의 소비 전력이 상기 승압 회로의 출력 허용 전력 이상이 되는 경우, 상기 승압 전압이 상기 부전원 장치의 전원 전압과 동일한 전압이 되도록 승압 전압을 제어하는 것에 있다.
이 발명에 의하면, 부전원 장치에 충전되어 있는 충전량이 목표 충전량 미만이어도 구동 회로의 소비 전력 (전기 액추에이터를 구동하기 위해 소비되는 전력) 이 승압 회로의 출력 허용 전력 이상이 되는 경우에는, 승압 회로의 승압 전압이 부전원 장치의 전원 전압과 동일한 전압이 되도록 승압 제어된다. 따라서, 주전원 장치로부터 부전원 장치로의 충전이 규제되고, 주전원 장치와 부전원 장치를 사용하여 구동 회로에 전원 공급할 수 있다. 요컨대, 부전원 장치로의 충전보다 구동 회로로의 전원 공급이 우선된다. 이 결과, 부전원 장치의 구동 회로로의 전원 공급 보조와 전력 소비 억제 (방전 억제) 를 양립시킬 수 있다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 충방전 제어 수단은, 상기 검출된 충전량이 목표 충전량 이상인 경우, 상기 구동 회로로의 전원 공급시에 상기 승압 전압이 상기 부전원 장치의 전원 전압과 동일한 전압이 되도록 승압 전압을 제어하는 것에 있다.
이 발명에 의하면, 부전원 장치에 충전되어 있는 충전량이 목표 충전량 이상이 되는 경우에는, 구동 회로로의 전원 공급시에 승압 전압이 부전원 장치의 전원 전압과 동일한 전압이 되도록 승압 제어된다. 이로 인해, 주전원 장치로부터 부전원 장치로의 충전이 규제되어, 부전원 장치로의 과잉 충전을 억제할 수 있다. 이로써, 부전원 장치의 수명을 연장시킬 수 있게 된다. 또, 주전원 장치와 부전원 장치를 사용하여 구동 회로에 적절히 전원 공급할 수 있다. 또, 예를 들어, 구동 회로에 전원 공급하지 않을 때에는 승압 회로의 승압 작동을 정지시키고, 부전원 장치가 충방전하지 않도록 할 수 있다. 이 경우에는, 승압 작동에 필요한 에너지 소비를 억제할 수 있다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 충방전 제어 수단은, 상기 충전량 검출 수단에 의해 검출된 충전량과 목표 충전량에 기초하여 상기 부전원 장치에 흐르는 목표 충방전 전류를 설정하는 목표 충방전 전류 설정 수단과, 상기 부전원 장치에 흐르는 충방전 전류를 검출하는 전류 검출 수단과, 상기 목표 충방전 전류 설정 수단에 의해 설정된 목표 충방전 전류와 상기 전류 검출 수단에 의해 검출된 충방전 전류의 차에 기초하여 상기 승압 회로의 승압 전압을 피드백 제어하는 피드백 제어 수단을 구비한 것에 있다.
이 발명에 있어서는, 충방전 제어 수단이 목표 충방전 전류 설정 수단과 전류 검출 수단과 피드백 제어 수단을 구비하고 있다. 목표 충방전 전류 설정 수단은, 충전량 검출 수단에 의해 검출된 충전량과 목표 충전량에 기초하여 부전원 장치에 흐르는 목표 충방전 전류를 설정한다. 전류 검출 수단은, 부전원 장치에 흐르는 실제 충방전 전류를 검출한다. 피드백 제어 수단은, 부전원 장치에 흐르는 실제 충방전 전류와 목표 충방전 전류의 차에 기초하여 승압 회로의 승압 전압을 피드백 제어한다. 요컨대, 실제 충방전 전류와 목표 충방전 전류의 차가 적어지도록 승압 전압을 제어한다. 또한, 목표 충방전 전류 설정 수단에 의해 설정되는 목표 충방전 전류 및, 전류 검출 수단에 의해 검출되는 충방전 전류는, 충전 방향과 방전 방향을 구별한 전류값, 요컨대 통전 방향을 특정한 전류값을 나타내는 것이다.
예를 들어, 피드백 제어 수단은, 충전 방향의 목표 충방전 전류에 대해 검출된 충전 전류가 큰 경우, 승압 회로의 승압 전압을 낮춰 부전원 장치로의 충전 전류를 감소시킨다. 또, 피드백 제어 수단은, 목표 충방전 전류가 제로로 설정되어 있을 때, 부전원 장치에 충전 전류가 흐르는 경우에는 승압 전압을 낮춰 부전원 장치로의 충전을 규제하고, 부전원 장치로부터 방전 전류가 흐르는 경우에는 승압 전압을 높여 부전원 장치로부터의 방전을 규제한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 부전원 장치의 충전 상태를 목표로 하는 충전 상태로 양호하게 제어할 수 있게 되어, 부전원 장치의 과잉 충전이나 방전을 억제할 수 있다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 목표 충방전 전류 설정 수단은, 상기 충전량 검출 수단에 의해 검출된 충전량이 목표 충전량 미만인 경우, 상기 승압 회로의 출력 허용 전력과 상기 구동 회로의 소비 전력에 기초하여 목표 충전 전류를 설정하는 것에 있다.
이 발명에 의하면, 부전원 장치의 충전량이 목표 충전량에 도달하지 않은 경우, 승압 회로의 출력 허용 전력과 구동 회로의 소비 전력에 기초하여 목표 충전 전류 (충전 방향의 목표 충방전 전류) 가 설정된다. 따라서, 승압 회로의 출력 전력을 사용하여 적정하게 부전원 장치를 충전할 수 있다. 이 경우, 피드백 제어 수단은, 부전원 장치에 목표 충전 전류가 흐르도록, 승압 회로의 승압 전압을 부전원 장치의 전원 전압보다 높은 전압까지 승압시켜 부전원 장치를 충전한다.
예를 들어, 승압 회로의 출력 허용 전력에서 구동 회로의 소비 전력을 뺀 차분 전력을 부전원 장치에 공급하도록 목표 충전 전류를 설정하면 된다. 이 경우에는, 승압 회로의 출력 능력의 잉여분을 풀 (full) 로 사용하여 부전원 장치를 충전할 수 있다. 이 결과, 부전원 장치를 신속하게 충전할 수 있게 되어 대전력 소비에 대비할 수 있다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 목표 충방전 전류 설정 수단은, 상기 충전량 검출 수단에 의해 검출된 충전량이 목표 충전량 미만이고, 또한, 상기 구동 회로의 소비 전력이 상기 승압 회로의 출력 허용 전력 이상이 되는 경우, 상기 목표 충방전 전류를 제로로 설정하는 것에 있다.
이 발명에 의하면, 부전원 장치의 충전량이 목표 충전량에 도달하지 않은 경우여도, 구동 회로의 소비 전력이 승압 회로의 출력 허용 전력 이상이 되는 경우에는, 목표 충방전 전류가 제로로 설정된다. 따라서, 주전원 장치의 전력을 전기 액추에이터의 구동에 우선하여 사용할 수 있다. 이 경우, 승압 회로의 승압 전압이 부전원 장치의 전원 전압과 동일한 전압으로 제어되게 되는데, 구동 회로의 소비 전력이 증대되어 전력 공급 부족이 발생된 경우에는, 승압 제어에 반하여 승압 전압이 드롭되어 부전원 장치의 전원 전압을 하회하기 때문에, 그것에 따라 부전원 장치로부터 구동 회로에 전원 공급할 수 있다. 요컨대, 주전원 장치에서 부족한 전력분만큼 부전원 장치로부터 전원 공급할 수 있게 된다. 이 결과, 구동 회로로의 전원 공급 보조와 부전원 장치의 전력 소비 억제 (방전 억제) 를 양립시킬 수 있다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 목표 충방전 전류 설정 수단은, 상기 충전량 검출 수단에 의해 검출된 충전량이 목표 충전량 이상인 경우, 상기 목표 충방전 전류를 제로로 설정하는 것에 있다.
이 발명에 의하면, 충전량 검출 수단에 의해 검출된 충전량이 목표 충전량 이상이면 목표 충방전 전류가 제로로 설정되기 때문에, 부전원 장치에 충전 전류가 흐르지 않아, 부전원 장치로의 과잉 충전을 억제할 수 있다. 따라서, 부전원 장치의 수명을 연장시킬 수 있게 된다. 또, 부전원 장치로부터 구동 회로로의 전원 공급에 대해서도, 승압 회로로부터의 출력 능력의 범위 내에서는 실시되지 않는다. 따라서, 부전원 장치를 양호한 충전 상태로 유지할 수 있다.
구동 회로로 전원 공급 중에는, 승압 회로의 승압 전압이 부전원 장치의 전원 전압과 동일한 전압으로 제어되게 되는데, 구동 회로의 소비 전력이 증대되어 전력 공급 부족이 발생된 경우에는, 승압 제어에 반하여 승압 전압이 드롭된다. 이로써, 부전원 장치의 전원 전압이 승압 전압을 상회하고, 부전원 장치로부터 구동 회로로 전원 공급된다. 요컨대, 주전원 장치에서 부족한 전력분만큼 부전원 장치로부터 구동 회로에 전원 공급된다. 이 결과, 구동 회로로의 전원 공급 보조와 부전원 장치의 과잉 충전 억제를 양립시킬 수 있다.
또, 예를 들어, 구동 회로에 전원 공급하지 않을 때에는 승압 회로의 승압 작동을 정지시키고, 부전원 장치에 흐르는 충방전 전류를 제로로 할 수 있다. 이 경우에는, 승압 작동에 필요한 에너지 소비를 억제할 수도 있게 된다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 충전량 검출 수단은, 상기 부전원 장치에 흐르는 충방전 전류의 적산값에 기초하여 상기 부전원 장치의 충전량을 검출하는 것에 있다.
이 발명에 있어서는, 부전원 장치에 흐르는 충방전 전류 (충전 전류와 방전 전류의 측정값) 를 적산함으로써 부전원 장치의 충전량을 검출한다. 이 경우, 충전 전류가 흐르는 상태에서는 부전원 장치의 충전량을 증대시키는 측으로, 방전 전류가 흐르는 경우에는 부전원 장치의 충전량을 감소시키는 측으로 적산한다. 따라서, 부전원 장치가 보유하는 충전량을 적정하게 검출할 수 있다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 충전량이 상기 목표 충전량 미만이라고 판단하는 경우에는 상기 목표 충전량으로서 제 1 목표값을 사용하고, 상기 충전량이 상기 목표 충전량 이상이라고 판단하는 경우에는 상기 목표 충전량으로서 상기 제 1 목표값보다 큰 제 2 목표값을 사용하는 것에 있다.
이 발명에서는, 부전원 장치의 충전량과 목표 충전량을 비교할 때, 목표 충전량을 제 1 목표값과 제 1 목표값보다 큰 제 2 목표값을 선택적으로 사용하여 비교하기 때문에, 부전원 장치의 충전량이 제 1 목표값과 제 2 목표값 사이의 값을 취할 때에는, 비교 판단 결과가 반전되지 않는다. 예를 들어, 검출된 충전량이 제 1 목표값 이상이고 제 2 목표값 미만인 경우에는, 직전의 비교 판단 결과를 계속한다. 따라서, 제 1 목표값과 제 2 목표값 사이에 불감대 (不感帶) 가 형성되어, 부전원 장치의 충전과 방전이 빈번하게 반복된다는 헌팅 현상을 방지할 수 있다. 이로써, 부전원 장치의 수명을 연장시킬 수 있다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 승압 회로의 승압 전압을 검출하는 승압 전압 검출 수단과, 상기 승압 회로의 출력 전류를 검출하는 승압 전류 검출 수단과, 상기 승압 회로의 출력 전력이 상기 승압 회로의 출력 허용 전력을 상회하지 않도록 상기 검출된 출력 전류에 따라 상기 충방전 제어 수단에 의해 제어되는 승압 전압의 상한값을 설정하는 상한 전압 설정 수단을 구비한 것에 있다.
이 발명에 있어서는, 승압 전압 검출 수단이 승압 회로의 승압 전압 (승압 전압값) 을 검출하고, 승압 전류 검출 수단이 승압 회로의 출력 전류 (출력 전류값) 를 검출한다. 상한 전압 설정 수단은, 승압 회로의 출력 전력이 승압 회로의 출력 허용 전력을 상회하지 않도록, 검출된 출력 전류에 따라 승압 전압의 상한값을 설정한다. 따라서, 승압 회로의 보호, 승압 효율 저하의 억제를 도모할 수 있다. 또, 구동 회로에서 필요로 하는 전력이 승압 회로의 출력 허용 전력을 상회하는 경우에는, 승압 전압이 상한값 제한에 의해 저하된다. 이로써, 승압 전압에 대해 부전원 장치의 전원 전압이 상회하여, 부전원 장치로부터 구동 회로에 확실하게 전원 공급할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 상한 전압 설정 수단은, 상기 검출된 출력 전류가 기준 전류 이하인 경우에는 일정한 상한 전압을 설정하고, 상기 출력 전류가 상기 기준 전류를 초과하는 경우에는 상기 검출된 출력 전류의 증가에 수반되어 감소하는 상한 전압을 설정하는 것에 있다.
이 발명에 의하면, 검출된 출력 전류가 기준 전류 이하인 경우에는, 일정한 상한 전압이 설정되므로, 승압 회로의 보호, 승압 효율 저하의 억제를 도모할 수 있다. 또, 출력 전류가 기준 전류를 초과하는 경우, 출력 전류의 증가에 수반하여 감소되는 상한 전압이 설정되므로, 승압 회로의 보호, 승압 효율 저하의 억제에 더하여, 부전원 장치로부터 구동 회로에 확실하게 전원 공급할 수 있게 된다.
또, 예를 들어, 출력 전류가 기준 전류를 초과하는 경우에는, 검출된 출력 전류의 증가에 반비례하여 감소하는 상한 전압을 설정하면 된다. 이 경우에는, 승압 회로의 출력 전력을 일정한 상한 전력으로 제한할 수 있다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 전기 액추에이터를 작동시켜 차륜에 전타력 (轉舵力) 을 부여하는 차량의 스티어링 장치에 사용되는 것에 있다.
이 발명은, 차륜에 전타력을 부여하는 전기 액추에이터를 구비한 스티어링 장치의 전원 제어 장치에 적용한 것이다. 스티어링 장치로서는, 예를 들어, 운전자가 실시한 조타 조작을 전기 액추에이터의 작동에 의해 어시스트하는 전동 파워 스티어링 장치에 적용할 수 있다. 이러한 스티어링 장치에서는, 전기 액추에이터의 소비 전력이 크고, 또한, 조타 조작 상태나 차량 주행 상태에 따라 필요 전력이 크게 변동한다.
따라서, 본 발명을 차량의 스티어링 장치의 전원 제어 장치에 적용함으로써, 대전력이 필요해질 때에 적절히 부전원 장치를 사용하여 전원을 공급할 수 있다. 이로써, 전력이 부족하여 적절한 조타력이 얻어지지 않는다는 문제가 억제된다. 또, 대전력이 필요한 때에는 부전원 장치를 이용하여 전원 공급을 보조하므로, 주전원 장치의 대용량화를 억제할 수 있다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 전기 액추에이터는 전동 모터이고, 상기 구동 회로는 공급된 전원을 스위칭 소자의 듀티 제어에 의해 전압 조정하여 상기 전동 모터를 구동하는 브릿지 회로인 것에 있다.
이 발명이 적용되는 스티어링 장치에서는, 전동 모터를 브릿지 회로에 의해 제어하여 차륜에 전타력을 발생시킨다. 브릿지 회로는, 승압 회로 혹은 부전원 장치로부터 전원 공급되고, 그 전원을 듀티 제어에 의해 전압 조정하여 전동 모터에 출력한다. 따라서, 승압 제어에 의해 브릿지 회로에 공급되는 전원 전압이 변화되어도, 브릿지 회로의 전압 조정에 의해 전동 모터를 적정하게 구동 제어할 수 있다. 또, 승압 회로에 의해 승압된 전력을 이용하여 전동 모터를 구동하므로 구동 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 브릿지 회로로서는, 3 상 인버터 회로나 H 브릿지 회로 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 특징은, 차속 정보를 취득하는 차속 정보 취득 수단과, 상기 취득된 차속 정보에 기초하여 상기 목표 충전량을 설정하는 목표 충전량 설정 수단을 구비한 것에 있다.
이 발명이 적용되는 차량의 스티어링 장치에서는, 전기 액추에이터를 사용하여 차륜에 전타력을 부여한다. 이 경우, 차륜에 전타력을 부여하기 위해 필요한 전력은 차속에 따라 변화한다. 요컨대, 차속이 낮을수록 전기 액추에이터에 공급하는 필요 전력이 증대되고, 차속이 높을수록 전기 액추에이터에 공급하는 필요 전력이 감소된다. 그래서, 이 발명에서는 차속 정보 취득 수단에 의해 차속 정보를 취득하고, 취득한 차속 정보에 기초하여 목표 충전량 설정 수단이 목표 충전량을 설정한다. 예를 들어, 목표 충전량 설정 수단은, 차속 정보에 기초하여, 차속의 증대에 따라 감소하는 목표 충전량을 설정한다. 이로써, 목표 충전량이 적정하게 설정되어, 부전원 장치의 수명을 더욱 연장시킬 수 있다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 충전량 검출 수단은, 차량의 이그니션 스위치의 온 (ON) 기간 중에 상기 부전원 장치에 흐르는 방전 전류의 적산값을 구하는 충방전 전류 적산 수단과, 상기 이그니션 스위치의 오프 (OFF) 를 검출하여 상기 부전원 장치에 충전된 전하를 상기 주전원 장치에 방전시키는 종료시 방전 수단을 구비한 것에 있다.
이 발명에서는, 이그니션 스위치의 온 기간 중에 부전원 장치에 흐르는 충방전 전류의 적산값을 충방전 전류 적산 수단에 의해 구하고, 이 적산값에 기초하여 부전원 장치의 충전량을 검출한다. 차량의 미사용 기간이 긴 경우에는, 자연 방전 등에 의해 부전원 장치의 충전량이 변동되어 버린다. 그래서, 이 발명에서는, 이그니션 스위치의 오프 검출시에, 종료시 방전 수단이 부전원 장치에 충전된 전하를 주전원 장치에 방전시킨다. 따라서, 충방전 전류의 적산을 시작했을 때의 초기 충전량에 편차가 잘 생기지 않아, 충전량을 고정밀도로 검출할 수 있다. 또, 미사용시에 전하를 방전시켜 둠으로써, 부전원 장치로서 예를 들어 커패시터를 사용한 경우에는 수명이 향상된다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 전원 제어 장치를 구비한 전동 파워 스티어링 장치의 개략 구성도이다.
도 2 는 조타 어시스트 제어 루틴을 나타내는 플로우 차트이다.
도 3 은 어시스트 토크 테이블을 나타내는 그래프이다.
도 4 는 충방전 제어 루틴을 나타내는 플로우 차트이다.
도 5 는 차속과 목표 충전량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6 은 실충전량 검출 루틴을 나타내는 플로우 차트이다.
도 7 은 소비 전력의 추이와, 그것에 수반되어 변동하는 부전원 장치의 충방전 상태, 부전원 장치의 충전량, 플래그 (F) 의 설정 상태를 나타낸 그래프이다.
도 8 은 부전원 장치에 충전되는 충전 전력의 추이와, 충전량의 추이를 나타낸 그래프이다.
도 9 는 종료시 방전 제어 루틴을 나타내는 플로우 차트이다.
도 10 은 변형예에 관련된 충방전 제어 루틴의 일부를 나타내는 플로우 차트이다.
도 11 은 변형예에 관련된 승압 회로 상한 전압 특성을 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 전원 제어 장치에 대해 도면을 이용하여 설명한다. 도 1 은, 일 실시형태로서 전원 제어 장치를 구비한 차량의 전동 파워 스티어링 장치의 개략 구성을 나타내고 있다.
본 실시형태의 차량의 전동 파워 스티어링 장치는, 조타 핸들 (11) 의 조타에 의해 전타륜을 전타하는 스티어링 기구 (10) 와, 스티어링 기구 (10) 에 장착되어 조타 어시스트 토크를 발생하는 전동 모터 (20) 와, 전동 모터 (20) 를 구동하기 위한 모터 구동 회로 (30) 와, 주전원 장치 (100) 의 출력 전압을 승압하여 모터 구동 회로 (30) 에 전원을 공급하는 승압 회로 (40) 와, 승압 회로 (40) 와 모터 구동 회로 (30) 사이의 전원 공급 회로에 병렬 접속되는 부전원 장치 (50) 와, 전동 모터 (20) 및 승압 회로 (40) 의 작동을 제어하는 전자 제어 장치 (60) 를 주요부로서 구비하고 있다.
스티어링 기구 (10) 는, 조타 핸들 (11) 의 회전 조작에 의해 좌우 전륜 (FWL, FWR) 을 전타하기 위한 기구이고, 조타 핸들 (11) 을 상단에 일체 회전하도록 접속한 스티어링 샤프트 (12) 를 구비한다. 이 스티어링 샤프트 (12) 의 하단에는, 피니언 기어 (13) 가 일체 회전하도록 접속되어 있다. 피니언 기어 (13) 는 랙바 (14) 에 형성된 랙 톱니와 맞물려, 랙바 (14) 와 함께 랙 앤드 피니언 기구를 구성한다. 랙바 (14) 의 양단에는, 타이 로드 (15L, 15R) 를 개재하여 좌우 전륜 (FWL, FWR) 의 너클 (도시 생략) 이 조타 가능하게 접속되어 있다. 좌우 전륜 (FWL, FWR) 은, 스티어링 샤프트 (12) 의 축선 둘레의 회전에 수반되는 랙바 (14) 의 축선 방향의 변위에 따라 좌우로 조타된다.
랙바 (14) 에는, 조타 어시스트용 전동 모터 (20) 가 장착되어 있다. 전동 모터 (20) 의 회전축은, 볼 스크루 기구 (16) 를 개재하여 랙바 (14) 에 동력 전달할 수 있도록 접속되어 있고, 그 회전에 의해 좌우 전륜 (FWL, FWR) 에 전타력을 부여하여 조타 조작을 어시스트한다. 볼 스크루 기구 (16) 는, 감속기 및 회전-직선 변환기로서 기능하는 것으로, 전동 모터 (20) 의 회전을 감속시킴과 함께 직선 운동으로 변환하여 랙바 (14) 에 전달한다.
스티어링 샤프트 (12) 에는 조타 토크 센서 (21) 가 형성된다. 조타 토크 센서 (21) 는, 조타 핸들 (11) 의 회전 운동 조작에 의해 스티어링 샤프트 (12) 에 작용하는 조타 토크에 따른 신호를 출력한다. 이 조타 토크 센서 (21) 로부터 출력되는 신호에 의해 검출되는 조타 토크의 값을, 이하, 조타 토크 (Tx) 라고 부른다. 조타 토크 (Tx) 는, 정부 (正負) 의 값에 의해 조타 핸들 (11) 의 조작 방향이 식별된다.
전동 모터 (20) 에는 회전각 센서 (22) 가 형성된다. 이 회전각 센서 (22) 는 전동 모터 (20) 내에 장착되고, 전동 모터 (20) 의 회전자의 회전 각도 위치에 따른 검출 신호를 출력한다. 이 회전각 센서 (22) 의 검출 신호는, 전동 모터 (20) 의 회전각 및 회전각 속도의 계산에 이용된다. 한편, 이러한 전동 모터 (20) 의 회전각은 조타 핸들 (11) 의 조타각에 비례하는 것이므로, 조타 핸들 (11) 의 조타각으로서도 공통적으로 사용된다. 또, 전동 모터 (20) 의 회전각을 시간 미분한 회전각 속도는 조타 핸들 (11) 의 조타각 속도에 비례하는 것이므로, 조타 핸들 (11) 의 조타각 속도로서도 공통적으로 사용된다. 이하, 회전각 센서 (22) 의 출력 신호에 의해 검출되는 조타 핸들 (11) 의 조타각의 값을 조타각 (θx) 이라고 부르고, 그 조타각 (θx) 을 시간 미분하여 얻어지는 조타각 속도의 값을 조타각 속도 (ω) 라고 부른다. 조타각 (θx) 은, 정부의 값에 의해 조타 핸들 (11) 의 중립 위치에 대한 우방향 및 좌방향의 타각을 각각 나타낸다.
모터 구동 회로 (30) 는, MOSFET 로 이루어지는 6 개의 스위칭 소자 (31 ～ 36) 에 의해 3 상 인버터 회로를 구성한 것이다. 구체적으로는, 제 1 스위칭 소자 (31) 와 제 2 스위칭 소자 (32) 를 직렬 접속한 회로와, 제 3 스위칭 소자 (33) 와 제 4 스위칭 소자 (34) 를 직렬 접속한 회로와, 제 5 스위칭 소자 (35) 와 제 6 스위칭 소자 (36) 를 직렬 접속한 회로를 병렬 접속하고, 각 직렬 회로에서의 2 개의 스위칭 소자간 (31-32, 33-34, 35-36) 으로부터 전동 모터 (20) 로의 전원 공급 라인 (37) 을 인출한 구성을 채용하고 있다.
제 1 스위칭 소자 (31), 제 3 스위칭 소자 (33), 제 5 스위칭 소자 (35) 의 드레인은, 각각 후술하는 승압 구동 라인 (113) 에 접속되고, 제 2 스위칭 소자 (32), 제 4 스위칭 소자 (34), 제 6 스위칭 소자 (36) 의 소스는, 각각 접지 라인 (111) 에 접속된다. 모터 구동 회로 (30) 로부터 전동 모터 (20) 로의 전원 공급 라인 (37) 에는, 전류 센서 (38) 가 형성된다. 이 전류 센서 (38) 는, 각 상마다 흐르는 전류를 각각 검출 (측정) 하고, 그 검출한 전류값에 대응한 검출 신호를 전자 제어 장치 (60) 에 출력한다. 이하, 이 측정된 전류값을 모터 전류 (iuvw) 라고 부른다. 또, 이 전류 센서 (38) 를 모터 전류 센서 (38) 라고 부른다.
각 스위칭 소자 (31 ～ 36) 는 각각 게이트가 전자 제어 장치 (60) 에 접속되고, 전자 제어 장치 (60) 로부터의 PWM 제어 신호에 의해 듀티비가 제어된다. 이로써 전동 모터 (20) 의 구동 전압이 목표 전압으로 조정된다.
또한, 도면 중에 회로 기호로 나타내는 바와 같이, 스위칭 소자 (31 ～ 36) 를 구성하는 MOSFET 에는, 구조상 다이오드가 역병렬 방향으로 기생하고 있다.
다음으로, 전동 파워 스티어링 장치의 전원 공급 계통에 대해 설명한다.
전동 파워 스티어링 장치는, 주전원 장치 (100) 로부터 전원 공급된다. 주전원 장치 (100) 는, 주배터리 (101) 와, 엔진의 회전에 의해 발전 (發電) 하는 알터네이터 (102) 를 병렬 접속하여 구성된다. 주배터리 (101) 로서는, 정격 출력 전압이 12 V 인 일반적인 차재 배터리가 사용된다.
이 주전원 장치 (100) 는, 전동 파워 스티어링 장치뿐만 아니라 다른 차재 전기 부하로의 전원 공급도 공통적으로 실시한다. 주배터리 (101) 의 전원 단자 (+ 단자) 에 접속되는 전원 공급원 라인 (103) 은, 제어계 전원 라인 (104) 과 구동계 전원 라인 (105) 으로 분기된다. 제어계 전원 라인 (104) 은, 전자 제어 장치 (60) 만으로 전원 공급하기 위한 전원 라인으로서 기능한다. 구동계 전원 라인 (105) 은, 모터 구동 회로 (30) 와 전자 제어 장치 (60) 의 양방에 전원 공급하는 전원 라인으로서 기능한다.
제어계 전원 라인 (104) 에는 이그니션 스위치 (106) 가 접속된다. 구동계 전원 라인 (105) 에는 전원 릴레이 (107) 가 접속된다. 이 전원 릴레이 (107) 는, 전자 제어 장치 (60) 로부터의 제어 신호에 의해 온하여 전동 모터 (20) 로의 전력 공급 회로를 형성하는 것이다. 제어계 전원 라인 (104) 은, 전자 제어 장치 (60) 의 전원 + 단자에 접속되는데, 그 도중에, 이그니션 스위치 (106) 보다 부하측 (전자 제어 장치 (60) 측) 에서 다이오드 (108) 를 구비하고 있다. 이 다이오드 (108) 는, 캐소드를 전자 제어 장치 (60) 측, 애노드를 주전원 장치 (100) 측을 향하여 형성되고, 전원 공급 방향으로만 통전할 수 있게 하는 역류 방지 소자이다.
구동계 전원 라인 (105) 에는, 전원 릴레이 (107) 보다 부하측에서 제어계 전원 라인 (104) 과 접속하는 연결 라인 (109) 이 분기되어 형성된다. 이 연결 라인 (109) 은, 제어계 전원 라인 (104) 의 다이오드 (108) 접속 위치보다 전자 제어 장치 (60) 측에 접속된다. 또, 연결 라인 (109) 에는 다이오드 (110) 가 접속된다. 이 다이오드 (110) 는 캐소드를 제어계 전원 라인 (104) 측을 향하게 하여, 애노드를 구동계 전원 라인 (105) 측을 향하게 하여 형성된다. 따라서, 연결 라인 (109) 을 개재하여 구동계 전원 라인 (105) 으로부터 제어계 전원 라인 (104) 에는 전원 공급할 수 있는데, 제어계 전원 라인 (104) 으로부터 구동계 전원 라인 (105) 에는 전원 공급할 수 없는 회로 구성으로 되어 있다. 구동계 전원 라인 (105) 및 접지 라인 (111) 은 승압 회로 (40) 에 접속된다. 또, 접지 라인 (111) 은 전자 제어 장치 (60) 의 접지 단자에도 접속된다.
승압 회로 (40) 는, 구동계 전원 라인 (105) 과 접지 라인 (111) 사이에 형성되는 콘덴서 (41) 와, 콘덴서 (41) 의 접속점보다 부하측의 구동계 전원 라인 (105) 에 직렬로 형성되는 승압용 코일 (42) 과, 승압용 코일 (42) 의 부하측의 구동계 전원 라인 (105) 과 접지 라인 (111) 사이에 형성되는 제 1 승압용 스위칭 소자 (43) 와, 제 1 승압용 스위칭 소자 (43) 의 접속점보다 부하측의 구동계 전원 라인 (105) 에 직렬로 형성되는 제 2 승압용 스위칭 소자 (44) 와, 제 2 승압용 스위칭 소자 (44) 의 부하측의 구동계 전원 라인 (105) 과 접지 라인 (111) 사이에 형성되는 콘덴서 (45) 로 구성된다. 승압 회로 (40) 의 2 차측에는, 승압 전원 라인 (112) 이 접속된다.
본 실시형태에서는, 이 승압용 스위칭 소자 (43, 44) 로서 MOSFET 를 사용하는데, 다른 스위칭 소자를 사용할 수도 있다. 또, 도면 중에 회로 기호로 나타내는 바와 같이, 승압용 스위칭 소자 (43, 44) 를 구성하는 MOSFET 에는, 구조상 다이오드가 기생하고 있다.
승압 회로 (40) 는, 전자 제어 장치 (60) 의 전원 제어부 (62) (후술한다) 에 의해 승압 제어된다. 전원 제어부 (62) 는, 제 1, 제 2 승압용 스위칭 소자 (43, 44) 의 게이트에 소정 주기의 펄스 신호를 출력하여 양 스위칭 소자 (43, 44) 를 온?오프하고, 주전원 장치 (100) 로부터 공급된 전원을 승압하여 승압 전원 라인 (112) 에 소정의 출력 전압을 발생시킨다. 이 경우, 제 1, 제 2 승압용 스위칭 소자 (43, 44) 는, 서로 온?오프 동작이 반대가 되도록 제어된다. 승압 회로 (40) 는 제 1 승압용 스위칭 소자 (43) 를 온, 제 2 승압용 스위칭 소자 (44) 를 오프로 하여 승압용 코일 (42) 에 단시간동안만 전류를 흘려 승압용 코일 (42) 에 전력을 모으고, 그 직후에 제 1 승압용 스위칭 소자 (43) 를 오프, 제 2 승압용 스위칭 소자 (44) 를 온으로 하여 승압용 코일 (42) 에 모여진 전력을 출력하도록 동작한다.
제 2 승압용 스위칭 소자 (44) 의 출력 전압은 콘덴서 (45) 에 의해 평활된다. 따라서, 안정적인 승압 전원이 승압 전원 라인 (112) 으로부터 출력된다. 이 경우, 주파수 특성이 상이한 복수의 콘덴서를 병렬로 접속하여 평활 특성을 향상시키도록 해도 된다. 또, 승압 회로 (40) 의 입력측에 형성한 콘덴서 (41) 에 의해, 주전원 장치 (100) 측으로의 노이즈가 제거된다.
승압 회로 (40) 의 출력 전압 (승압 전압) 은, 제 1, 제 2 승압용 스위칭 소자 (43, 44) 의 듀티비 제어에 의해 조정할 수 있게 되어 있고, 제 2 승압용 스위칭 소자 (44) 의 온 듀티비가 높을수록 승압 전압은 높아진다. 본 실시형태에서의 승압 회로 (40) 는, 예를 들어, 20 V ～ 50 V 의 범위에서 승압 전압을 조정할 수 있도록 구성된다. 또한, 승압 회로 (40) 로서, 범용의 DC-DC 컨버터를 사용할 수도 있다.
승압 회로 (40) 의 출력측이 되는 승압 전원 라인 (112) 에는, 승압 회로 (40) 의 출력 전류를 검출하는 전류 센서 (46) 와, 승압 회로 (40) 의 출력 전압을 검출하는 전압 센서 (47) 가 형성된다. 이 전류 센서 (46) 와 전압 센서 (47) 는 전자 제어 장치 (60) 의 전원 제어부 (62) 에 접속되고, 전원 제어부 (62) 에 대해 측정값인 전류 (i1) 및 전압 (v1) 을 나타내는 신호를 출력한다. 이하, 전류 센서 (46) 를 주전류 센서 (46) 라고 부르고, 전압 센서 (47) 를 주전압 센서 (47) 라고 부른다. 또한, 주전류 센서 (46) 에 관해서는, 후술하는 변형예에서 사용되는 것으로서, 이 실시형태에서는 형성하지 않아도 된다.
승압 전원 라인 (112) 은, 승압 구동 라인 (113) 과 충방전 라인 (114) 으로 분기된다. 승압 구동 라인 (113) 은 모터 구동 회로 (30) 의 전원 입력부에 접속된다. 충방전 라인 (114) 은 부전원 장치 (50) 의 플러스 단자에 접속된다.
부전원 장치 (50) 는, 승압 회로 (40) 로부터 출력되는 전력을 충전하여, 모터 구동 회로 (30) 에서 대전력을 필요로 했을 때, 주전원 장치 (100) 를 보조하여 모터 구동 회로 (30) 에 전원을 공급하는 고압 축전 장치이다. 따라서, 부전원 장치 (50) 는, 승압 회로 (40) 의 출력 전압 상당의 전압을 유지할 수 있도록 복수의 축전 셀을 직렬로 접속하여 구성된다. 이 부전원 장치 (50) 로서, 예를 들어, 커패시터 (전기 이중층 콘덴서) 를 사용할 수 있다.
부전원 장치 (50) 의 접지 단자는 접지 라인 (111) 에 접속된다. 또, 충방전 라인 (114) 에는, 부전원 장치 (50) 에 흐르는 충방전 전류를 검출하는 전류 센서 (51) 가 형성된다. 전류 센서 (51) 는 전자 제어 장치 (60) 의 전원 제어부 (62) 에 접속되고, 전원 제어부 (62) 에 대해 측정값인 충방전 전류 (i2) 를 나타내는 신호를 출력한다. 전류 센서 (51) 는 전류의 방향, 요컨대, 승압 회로 (40) 로부터 부전원 장치 (50) 에 흐르는 충전 전류와, 부전원 장치 (50) 로부터 모터 구동 회로 (30) 에 흐르는 방전 전류를 구별하여 그들의 크기를 측정한다. 충방전 전류 (i2) 는, 충전 전류로서 흐를 때에는 정의 값에 의해, 방전 전류로서 흐를 때에는 부의 값에 의해 나타낸다. 이하, 이 전류 센서 (51) 를 부전류 센서 (51) 라고 부르고, 부전류 센서 (51) 에 의해 측정된 전류값을 실충방전 전류 (i2) 라고 부른다.
전자 제어 장치 (60) 는, CPU, ROM, RAM 등으로 이루어지는 마이크로 컴퓨터를 주요부로서 구성되고, 그 기능으로부터, 어시스트 제어부 (61) 와 전원 제어부 (62) 로 크게 구별된다. 어시스트 제어부 (61) 는, 조타 토크 센서 (21), 회전각 센서 (22), 모터 전류 센서 (38), 차속 센서 (23) 를 접속하여, 조타 토크 (Tx), 조타각 (θx), 모터 전류 (iuvw), 차속 (Vx) 을 나타내는 센서 신호를 입력 한다. 어시스트 제어부 (61) 는, 이들 센서 신호에 기초하여, 모터 구동 회로 (30) 에 PWM 제어 신호를 출력하여 전동 모터 (20) 를 구동 제어하고, 운전자의 조타 조작을 어시스트한다.
전원 제어부 (62) 는, 승압 회로 (40) 의 승압 제어를 실시함으로써 부전원 장치 (50) 의 충전과 방전을 제어한다. 전원 제어부 (62) 에는, 주전압 센서 (47), 주전류 센서 (46), 부전류 센서 (51) 를 접속하여, 승압 회로의 승압 전압 (v1), 출력 전류 (i1), 충방전 전류 (i2) 를 나타내는 센서 신호를 입력한다. 전원 제어부 (62) 는, 이들 센서 신호에 기초하여, 승압 회로 (40) 에 PWM 제어 신호를 출력한다. 승압 회로 (40) 는, 입력한 PWM 제어 신호에 따라 제 1, 제 2 승압용 스위칭 소자 (43, 44) 의 듀티비를 제어함으로써, 그 출력 전압인 승압 전압을 변화시킨다.
다음으로, 전자 제어 장치 (60) 의 어시스트 제어부 (61) 가 실시하는 조타 어시스트 제어 처리에 대해 설명한다. 도 2 는, 어시스트 제어부 (61) 에 의해 실시되는 조타 어시스트 제어 루틴을 나타내고, 전자 제어 장치 (60) 의 ROM 내에 제어 프로그램으로서 기억된다. 조타 어시스트 제어 루틴은, 이그니션 스위치 (106) 의 투입 (온) 에 의해 기동되고, 소정의 짧은 주기로 반복하여 실행된다.
본 제어 루틴이 기동되면, 어시스트 제어부 (61) 는, 먼저, 단계 S11 에서, 차속 센서 (23) 에 의해 검출된 차속 (Vx) 과, 조타 토크 센서 (21) 에 의해 검출된 조타 토크 (Tx) 를 판독한다.
계속해서, 단계 S12 에서, 도 3 에 나타내는 어시스트 토크 테이블을 참조하고, 입력한 차속 (Vx) 및 조타 토크 (Tx) 에 따라 설정되는 기본 어시스트 토크 (Tas) 를 계산한다. 어시스트 토크 테이블은, 전자 제어 장치 (60) 의 ROM 내에 기억되는 것으로, 조타 토크 (Tx) 의 증가에 따라 기본 어시스트 토크 (Tas) 도 증가되고, 또한, 차속 (Vx) 이 낮아질수록 큰 값이 되도록 설정된다. 한편, 도 3 의 어시스트 토크 테이블은 우방향의 조타 토크 (Tx) 에 대한 기본 어시스트 토크 (Tas) 의 특성을 나타내는데, 좌방향의 특성에 대해서는 방향이 반대가 될 뿐이며 절대값으로 보면 동일하다.
계속해서, 어시스트 제어부 (61) 는, 단계 S13 에서, 이 기본 어시스트 토크 (Tas) 에 보상 토크를 가산하여 목표 지령 토크 (T*) 를 계산한다. 이 보상 토크는, 조타각 (θx) 에 비례하여 커지는 스티어링 샤프트 (12) 의 기본 위치로의 복귀력과, 조타각 속도 (ω) 에 비례하여 커지는 스티어링 샤프트 (12) 의 회전에 대향하는 저항력에 대응한 복귀 토크의 합으로서 계산한다. 이 계산에서는, 회전각 센서 (22) 로 검출한 전동 모터 (20) 의 회전각 (조타 핸들 (11) 의 조타각 (θx) 에 상당) 을 입력하여 실시한다. 또, 조타각 속도 (ω) 에 대해서는, 조타 핸들 (11) 의 조타각 (θx) 을 시간으로 미분하여 구한다.
다음으로, 어시스트 제어부 (61) 는, 단계 S14 에서, 목표 지령 토크 (T*) 에 비례한 목표 전류 (ias*) 를 계산한다. 목표 전류 (ias*) 는 목표 지령 토크 (T*) 를 토크 상수로 제산하는 것으로 구해진다.
계속해서, 어시스트 제어부 (61) 는, 단계 S15 에서, 전동 모터 (20) 에 흐르는 모터 전류 (iuvw) 를 모터 전류 센서 (38) 로부터 판독한다. 계속해서, 단계 S16 에서, 이 모터 전류 (iuvw) 와 먼저 계산한 목표 전류 (ias*) 의 편차 (Δi) 를 계산하고, 이 편차 (Δi) 에 기초하는 PI 제어 (비례 적분 제어) 에 의해 목표 지령 전압 (v*) 을 계산한다.
그리고, 어시스트 제어부 (61) 는, 단계 S17 에서, 목표 지령 전압 (v*) 에 따른 PWM 제어 신호를 모터 구동 회로 (30) 에 출력하여 본 제어 루틴을 일단 종료한다. 본 제어 루틴은 소정의 빠른 주기로 반복하여 실행된다. 따라서, 본 제어 루틴의 실행에 의해, 모터 구동 회로 (30) 의 스위칭 소자 (31 ～ 36) 의 듀티비가 제어되고, 운전자의 조타 조작에 따른 원하는 어시스트 토크가 얻어진다.
이러한 조타 어시스트 제어의 실행 중에는, 특히, 고정 전환 조작시나, 저속 주행에서의 핸들 조작시에 큰 전력이 필요해진다. 그러나, 일시적인 대전력 소비에 대비하여 주전원 장치 (100) 의 대용량화를 도모하는 것은 바람직하지 않다. 그래서, 본 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치에서는 주전원 장치 (100) 의 대용량화를 도모하지 않고, 일시적인 대전력 소비시에 전원 공급을 보조하는 부전원 장치 (50) 를 구비한다. 또, 전동 모터 (20) 를 효율적으로 구동하기 위해서 승압 회로 (40) 를 구비하고, 승압한 전력을 모터 구동 회로 (30) 및 부전원 장치 (50) 에 공급하는 시스템을 구성하고 있다.
이러한 전원 공급 시스템을 구성한 경우, 주전원 장치 (100) 와 부전원 장치 (50) 의 양방을 사용함으로써 전동 파워 스티어링 장치의 성능 (어시스트 성능) 을 풀로 발휘할 수 있다. 이로 인해, 본래의 어시스트 성능을 확보하기 위해서는, 부전원 장치 (50) 의 상태를 양호하게 유지할 필요가 있다. 부전원 장치 (50) 는, 과잉 충전하거나 빈번하게 충방전을 반복하거나 하면, 빨리 열화되어 버려 수명이 단축된다. 또, 부전원 장치 (50) 의 충전량이 부족한 경우에는, 본래의 어시스트 성능을 발휘할 수 없게 된다.
그래서, 전자 제어 장치 (60) 의 전원 제어부 (62), 승압 회로 (40) 를 이용하여 승압 전압을 제어함으로써 부전원 장치 (50) 의 충방전 (충전과 방전) 을 제어하여, 부전원 장치 (50) 를 가능한 한 양호한 상태로 유지한다.
이하, 전자 제어 장치 (60) 의 전원 제어부 (62) 가 실시하는 충방전 제어 처리에 대해 설명한다. 도 4 는, 전원 제어부 (62) 에 의해 실시되는 충방전 제어 루틴을 나타내고, 전자 제어 장치 (60) 의 ROM 내에 제어 프로그램으로서 기억된다. 충방전 제어 루틴은, 이그니션 스위치 (106) 의 투입 (온) 에 의해 기동되고, 소정의 짧은 주기로 반복하여 실행된다.
본 제어 루틴이 기동하면, 전원 제어부 (62) 는, 단계 S21 에서, 부전원 장치 (50) 에 충전되어 있는 실충전량 (Jx) 을 나타내는 데이터를 판독한다. 이 실충전량 (Jx) 은, 후술하는 실충전량 검출 루틴 (도 6) 에 의해 축차 산출되는 것이다. 따라서, 이 단계 S21 은, 실충전량 검출 루틴에 의해 산출된 최신 실충전량 (Jx) 을 나타내는 데이터가 판독하는 처리가 된다.
다음으로, 전원 제어부 (62) 는, 단계 S22 에서, 차속 센서 (23) 에 의해 검출된 차속 (Vx) 을 판독하고, 계속해서, 단계 S23 에서 차속 (Vx) 에 따른 목표 충전량 (J*) 을 설정한다. 이 목표 충전량 (J*) 은, 부전원 장치 (50) 에 충전해야 하는 최적 충전량으로서, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 기준 차속 (V0) 을 경계로 하여, 차속 (Vx) 이 기준 차속 (V0) 미만이면 목표 충전량 (Jhigh) 이 선택되고, 차속 (Vx) 이 기준 속도 (VO) 이상이면 목표 충전량 (Jhigh) 보다 작은 목표 충전량 (Jlow) 이 선택된다. 또한, 부전원 장치 (50) 는, 목표 충전량 (J*) 의 충전에 대해 과충전이 되지 않는 충분한 전지 용량을 구비하고 있다.
상기 서술한 조타 어시스트 제어를 실시하는 경우, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 차속 (Vx) 이 작을수록 기본 어시스트 토크 (Tas) 가 높게 설정되기 때문에, 구동 회로 (30) 의 소비 전력 (전동 모터 (20) 를 구동하기 위해서 소비되는 전력) 이 커진다. 그래서, 이 충방전 제어 루틴에서는, 부전원 장치 (50) 의 목표 충전량 (J*) 을 차속 (Vx) 에 따라 설정한다. 본 실시형태에서는 2 단계 설정하고 있는데, 3 단계 이상, 혹은 차속에 따라 연속적으로 설정되는 것이어도 되고, 차속 (Vx) 의 증대에 따라 감소하는 목표 충전량 (J*) 을 설정하는 것이면 된다. 또한, 목표 충전량 (J*) 은 고정값이어도 된다.
전원 제어부 (62) 는, 목표 충전량 (J*) 을 설정하면, 계속해서 단계 S24 에서 부전류 센서 (51) 에 의해 검출되는 실충방전 전류 (i2) 를 판독한다. 다음으로, 단계 S25 에서, 플래그 (F) 가 「0」인지의 여부에 대해 판단한다. 플래그 (F) 는, 후술하는 처리로부터 알 수 있는 바와 같이, 부전원 장치 (50) 의 충전 상태의 양부 (良否) 를 나타내는 것으로, F=0 으로 충전 양호 (충전 불필요) 를 나타내고, F=1 로 충전 부족 (충전 필요) 을 나타낸다. 또한, 본 충방전 제어 루틴의 기동시에는 「0」으로 설정되어 있다.
전원 제어부 (62) 는, 플래그 (F) 가 「0」인 경우에는 (S25 : 예), 그 처리를 단계 S26 로 진행시키고, 실충전량 (Jx) 이 목표 충전량 (J*) 미만인지의 여부에 대해 판단한다. 이 단계 S26 는, 부전원 장치 (50) 의 충전량이 부족했는지의 여부를 판단하는 것으로, Jx<J* 의 경우에는 (S26 : 예), 충전량이 부족했다고 판단하여 단계 S27 에서 플래그 (F) 를 「1」로 설정한다. 한편, Jx
Figure 112010004461099-pct00001
J* 의 경우에는 (S26 : 아니오), 충전량이 부족하지 않다고 판단하여 플래그 (F) 의 설정 변경을 실시하지 않는다. 따라서, 플래그 (F) 가 「O」으로 유지된다.
또, 단계 S25 에서, 플래그 (F) 가 「1」인 경우에는 (S25 : 아니오), 그 처리를 단계 S28 로 진행시키고, 실충전량 (Jx) 이 목표 충전량 (J*) 에 불감대값 (A) (정의 값) 을 가산한 충전량 (J*+A) 까지 도달했는지의 여부에 대해 판단한다. 이 단계 S28 은, 부전원 장치 (50) 의 충전 부족이 해소되었는지의 여부를 판단하는 것으로, Jx
Figure 112010004461099-pct00002
J*+A 의 경우에는 (S28 : 예), 충전 부족이 해소되었다고 판단하여 단계 S29 에서 플래그 (F) 를 「0」으로 설정한다. 한편, Jx<J*+A 의 경우에는 (S28 : 아니오), 충전량이 부족했다고 판단하여 플래그 (F) 의 설정 변경을 실시하지 않는다. 따라서, 플래그 (F) 가 「1」로 유지된다.
이 불감대값 (A) 은, 실충전량 (Jx) 과 목표 충전량 (J*) 의 비교 판정 결과 (충전의 여부) 가 빈번하게 변동되지 않도록 설정한 것이다. 또한, 목표 충전량 (J*) 이 본 발명의 제 1 목표값에 상당하고, 목표 충전량 (J*) 에 불감대값 (A) (정의 값) 을 가산한 충전량 (J*+A ) 이 본 발명의 제 2 목표값에 상당한다.
이렇게 하여 플래그 (F) 가 설정되면, 단계 S30 에서, 그 플래그 (F) 의 설정 상황이 확인된다. 플래그 (F) 가 「0」인 경우 (S30 : 아니오), 요컨대, 부전원 장치 (50) 의 충전 상태가 양호하다고 판단되는 경우에는, 그 처리를 단계 S31 로 진행시키고, 목표 충방전 전류 (i2*) 를 제로 (i2=0) 로 설정한다. 한편, 플래그 (F) 가 「1」인 경우 (S30 : 예), 즉, 부전원 장치 (50) 의 충전량이 부족하다고 판단되는 경우에는, 그 처리를 단계 S32 로 진행시키고, 목표 충방전 전류 (i2*) 를 이하와 같이 계산에 의해 구한다.
i2*=(Wlim-Wx)/v1n-1
여기에서 Wlim 은 승압 회로 (40) 의 출력 허용 전력, Wx 는 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력, v1n-1 은 전회 승압 전압이다. 전회 승압 전압이란, 소정 주기로 반복되는 본 제어 루틴에 있어서의 1 주기 전에서의 승압 회로 (40) 의 승압 전압을 나타낸다. 이 경우, 전회 승압 전압 (v1n-1) 은, 주전압 센서 (47) 로 검출된 전압 (v1) 이어도 되고, 후술하는 피드백 제어 상에서의 제어값이어도 된다. 본 제어 루틴의 기동시에는, 전회 승압 전압 (v1n-1) 으로서, 미리 설정한 초기값 (예를 들어, 12 V) 이 사용된다. 또, 출력 허용 전력 (Wlim) 은, 승압 회로 (40) 의 규격에 기초하여 미리 설정되어 있는 값이다. 또, 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력 (Wx) 은, 주전압 센서 (47) 로 검출된 승압 전압 (v1) 과 모터 전류 센서 (38) 로 검출된 모터 전류 (iuvw) 의 곱에 의해 산출된다. 따라서, 이 단계 S32 에서의 처리는, 주전압 센서 (47) 에 의한 전압 측정값의 판독 처리와, 모터 전류 센서 (38) 에 의한 전류 측정값의 판독 처리를 포함하는 것으로 되어 있다.
계속해서, 전원 제어부 (62) 는, 단계 S33 에서, 목표 충방전 전류 (i2*) 가 정의 값인지의 여부를 판단한다. 상기 서술한 바와 같이 목표 충방전 전류 (i2*) 는, 승압 회로 (40) 의 출력 허용 전력 (Wlim) 으로부터 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력 (Wx) 을 감산하고, 그 감산값을 전회 승압 전력 전압 (v1n-1) 으로 나눗셈한 것이다. 따라서, 전동 모터 (20) 의 소비 전력 (Wx) 이 승압 회로 (40) 의 출력 허용 전력 (Wlim) 범위 내이면 i2*>0 (S33 : 예) 이 되고, 반대로, 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력 (Wx) 이 승압 회로 (40) 의 출력 허용 전력 (Wlim) 이상으로 되어 있는 경우에는 i2*
Figure 112010004461099-pct00003
0 (S33 : 아니오) 이 된다.
목표 충방전 전류 (i2*) 가 제로 이하 (i2*
Figure 112010004461099-pct00004
0) 인 경우에는, 단계 S31 에서, 목표 충방전 전류 (i2*) 를 새롭게 제로 (i2*=0) 로 설정한다. 한편, 목표 충방전 전류 (i2*) 가 정의 값 (i2*>0) 인 경우에는, 앞의 단계 S32 에서 계산된 목표 충방전 전류 (i2*) 를 변경하지 않는다.
전원 제어부 (62) 는, 이렇게 하여 목표 충방전 전류 (i2*) 를 설정하면, 그 처리를 단계 S34 로 진행시킨다. 단계 S34 에서는, 목표 충방전 전류 (i2*) 와 실충방전 전류 (i2) 의 편차에 기초하여 승압 회로 (40) 의 승압 전압을 피드백 제어한다. 요컨대, 목표 충방전 전류 (i2*) 와 실충방전 전류 (i2) 의 편차 (i2*-i2) 가 적어지도록 승압 회로 (40) 의 승압 전압을 제어한다. 본 실시형태에서는, 편차 (i2*-i2) 에 기초한 PID 제어를 실시한다.
전원 제어부 (62) 는, 승압 회로 (40) 의 제 1, 제 2 승압용 스위칭 소자 (43, 44) 의 게이트에 소정 주기의 펄스 신호를 출력하여 양 스위칭 소자 (43, 44) 를 온?오프하여, 주전원 장치 (100) 로부터 공급된 전원을 승압하는데, 이 펄스 신호의 듀티비를 변경함으로써 승압 전압을 제어한다.
이 경우, 목표 충방전 전류 (i2*) 가 정의 값이면 (i2>0), 부전원 장치 (50) 에 충전 방향을 향하여 전류가 흐르도록, 또, 그 크기가 목표 충방전 전류 (i2*) 가 되도록 승압 제어된다. 따라서, 승압 회로 (40) 로부터 출력되는 승압 전압은, 부전원 장치 (50) 의 전원 전압보다 높아지도록 제어된다. 요컨대, 실충전량 (Jx) 이 목표 충전량 (J*) 에 미치지 못한 상태에서, 또한, 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력에 대해 승압 회로 (40) 의 출력에 여유가 있는 경우에는, 주전원 장치 (100) 의 전력이 승압 회로 (40) 을 개재하여 부전원 장치 (50) 에 충전된다. 또한, 모터 구동 회로 (30) 로의 전력 공급분을 확보한 후, 승압 회로 (40) 의 전원 공급 능력을 풀로 사용하여 충전하도록 목표 충방전 전류 (i2*) 가 설정되기 때문에, 부전원 장치 (50) 를 신속하게 충전할 수 있다.
한편, 목표 충방전 전류 (i2*) 가 제로로 설정되어 있는 경우에는 (i2=0), 부전원 장치 (50) 에 충전 전류도 방전 전류도 흐르지 않도록 승압 회로 (40) 의 승압 전압이 제어된다. 따라서, 승압 회로 (40) 의 승압 전압은, 부전원 장치 (50) 의 전원 전압과 동일한 전압으로 제어되게 된다. 이로 인해, 부전원 장치 (50) 는 충전되지 않는다. 또, 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력이 승압 회로 (40) 의 출력 능력을 넘지 않는 범위 내에서는, 부전원 장치 (50) 로부터 방전 전류가 흐르지 않도록 승압 전압이 유지되고, 모터 구동 회로 (30) 는 승압 회로 (40) 의 출력 전력만으로 작동한다. 그리고, 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력이 승압 회로 (40) 의 출력 능력 한계를 초과하는 상태에 도달하면, 승압 제어에 상관없이 부전원 장치 (50) 의 방전 전류를 제로로 유지할 수 없어 승압 전압이 저하된다. 이로써, 부전원 장치 (50) 로부터 부족 전력분이 모터 구동 회로 (30) 에 공급된다. 요컨대, 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력이 승압 회로 (40) 의 출력 능력 범위 내에서는 부전원 장치 (50) 의 전력이 사용되지 않고, 출력 능력을 넘는 대전력이 필요해질 때에만 주전원 장치 (100) 에 추가하여 부전원 장치 (50) 로부터 모터 구동 회로 (30) 에 전원이 공급된다.
본 충방전 제어 루틴은, 단계 S34 의 피드백 제어를 실시하면 일단 종료되고, 그 후, 소정의 짧은 주기로 반복하여 실시된다. 본 실시형태에서는, 후술하는 바와 같이, 이그니션 스위치 (106) 의 오프 조작시에, 부전원 장치 (50) 에 충전되어 있는 전하를 주배터리 (101) 에 방전하는 제어 (도 9) 가 도입되어 있다. 따라서, 차량의 기동시에 있어서의 실충전량 (Jx) 은, 목표 충전량 (J*) 에 미치지 못한다. 이로 인해, 본 충방전 제어 루틴의 기동시에는, 단계 S26 에서 「예」라고 판정되어, 플래그 (F) 가 「1」로 설정된다. 따라서, 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력이 승압 회로 (40) 의 출력 허용 전력을 하회하고 있는 동안에는, 승압 회로 (40) 로부터 출력된 전력으로 부전원 장치 (50) 가 충전된다.
충방전 루틴의 실행 중에는, 항상 부전원 장치 (50) 의 충전 상태가 반복하여 판정된다. 이러한 충방전 제어에 의해 부전원 장치 (50) 의 충전량이 증대되고, 검출된 실충전량 (Jx) 이 목표 충전량 (J*) 에 불감대값 (A) 을 가산한 충전량까지 도달하면 (S28 : 예), 플래그 (F) 가 「O」으로 설정되고 (S29), 목표 충방전 전류 (i2*) 가 제로로 설정된다.
플래그 (F) 가 「0」으로 설정되어 있을 때에는, 부전원 장치 (50) 로의 충전이 불필요하고, 목표 충방전 전류 (i2*) 가 제로로 설정되어 승압 회로 (40) 의 승압 전압이 피드백 제어된다. 이 경우, 전동 모터 (20) 가 구동되어 있지 않을 때에는, 승압 회로 (40) 로부터도 부전원 장치 (50) 로부터도 모터 구동 회로 (30) 에 전류가 흐르지 않기 때문에, 승압 회로 (40) 의 승압 동작을 정지시켜 부전원 장치 (50) 에 충방전 전류가 흐르지 않게 할 수 있다. 예를 들어, 모터 전류 센서 (38) 에 의해 검출되는 모터 전류 (iuvw) 가 흐르지 않는 것을 확인하여, 승압 회로 (40) 의 제 1, 제 2 승압용 스위칭 소자 (43, 44) 를 오프 상태로 유지한다. 따라서, 승압 동작에 필요한 에너지 소비를 억제할 수 있다.
이 상태로부터 모터 구동 회로 (30) 가 작동을 개시하면, 부전원 장치 (50) 로부터 모터 구동 회로 (30) 에 방전 전류가 흐른다. 따라서, 피드백 제어에 의해 실충방전 전류 (i2) 가 제로가 되도록 승압 회로 (40) 의 승압 동작이 개시된다. 이로써, 승압 회로 (40) 의 승압 전압이 부전원 장치 (50) 의 전원 전압과 동일한 전압으로 제어되어, 즉석에서 부전원 장치 (50) 의 충방전이 규제된다. 이 경우에도, 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력이 승압 회로 (40) 의 출력 능력 한계를 초과하지 않는 동안에는 부전원 장치 (50) 로부터의 전력 공급이 정지되고, 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력이 승압 회로 (40) 의 출력 능력 한계를 초과한 상태에 도달한 경우에만, 그 부족 전력분이 부전원 장치 (50) 로부터 공급된다.
또, 부전원 장치 (50) 에 대해 충전이 필요없다고 판단된 후에도, 부전원 장치 (50) 의 실충전량 (Jx) 이 목표 충전량 (J*) 을 하회한 경우에는, 플래그 (F) 가 「1」로 변경된다. 이 경우, 승압 회로 (40) 의 출력에 여유가 있으면, 정의 목표 충방전 전류 (i2*) 가 설정되고, 그 여유분의 전력으로 부전원 장치 (50) 가 충전된다. 또, 승압 회로 (40) 의 출력에 여유가 없으면, 목표 충방전 전류 (i2*) 가 제로로 설정되고, 부전원 장치 (50) 의 충전을 규제함과 함께, 전력 부족분을 부전원 장치 (50) 로부터 전원 공급한다.
도 7 은, 충방전 제어를 실시하고 있을 때의, 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력의 추이와, 그것에 수반되어 변동하는 부전원 장치 (50) 의 충방전 상태, 부전원 장치 (50) 의 충전량, 플래그 (F) 의 설정 상태를 나타낸 것이다.
다음으로, 실충전량 검출 처리에 대해 설명한다. 도 6 은, 전원 제어부 (62) 에 의해 실시되는 실충전량 검출 루틴을 나타내고, 전자 제어 장치 (60) 의 ROM 내에 제어 프로그램으로서 기억된다. 실충전량 검출 루틴은, 이그니션 스위치 (106) 의 투입 (온) 에 의해 기동되고, 소정의 짧은 주기로 반복하여 실행된다. 이 실충전량 검출 루틴에 의해 검출된 실충전량은 단계 S21 에서 판독되는 실충전량 (Jx) 이 된다.
본 검출 루틴이 기동되면, 전원 제어부 (62) 는, 단계 S51 에서, 부전류 센서 (51) 에 의해 검출된 실충방전 전류 (i2) 를 판독한다. 계속해서, 단계 S52 에서, 현시점의 실충전량 (Jx) 을 이하와 같이 계산에 의해 구한다.
Jx=J(x-1)+i2
여기에서, J(x-1) 는 전회 실충전량이다. 전회 실충전량이란, 소정 주기로 반복되는 본 실충전량 검출 루틴에 있어서의 1 주기 전에서의 실충전량 (Jx) 을 나타낸다.
본 실시형태에서는, 이그니션 스위치 (106) 의 오프 조작시에 부전원 장치 (50) 에 충전되어 있는 전하를 주배터리 (101) 에 방전시킨다. 이로 인해, 본 검출 루틴의 기동시에는, 부전원 장치 (50) 에 충전되어 있는 실충전량 (Jx) 은 거의 일정한 낮은 값으로 되어 있다. 따라서, 전회 실충전량 (J(x-1)) 의 초기값으로서는, 미리 설정한 고정값 (예를 들어, J(x-1)=O) 이 사용된다.
계속해서, 전원 제어부 (62) 는, 단계 S53 에서, 현시점의 실충전량 (Jx) 을 전회 실충전량 (J(x-1)) 으로서 기억하고, 본 검출 루틴을 일단 종료시킨다. 본 검출 루틴은, 소정의 짧은 주기로 반복하여 실행된다. 따라서, 다음의 본 검출 루틴 실행시에는, 전회의 단계 S52 에서 산출된 실충전량 (Jx) 에 금회 검출한 실충방전 전류 (i2) 를 가산한 값이 실충전량 (Jx) 이 된다.
전원 제어부 (62) 는, 이그니션 스위치 (106) 의 온 기간 중, 이러한 처리를 반복함으로써, 실충전량 (Jx) 을 실충방전 전류 (i2) 의 적산값으로서 구한다. 이 경우, 충전 전류가 흐르는 상태에서는 부전원 장치 (50) 의 실충전량 (Jx) 을 증대시키는 측으로, 방전 전류가 흐르는 경우에는 부전원 장치 (50) 의 실충전량 (Jx) 을 감소시키는 측으로 적산한다. 따라서, 부전원 장치 (50) 가 보유하는 충전량을 적정하게 검출할 수 있다. 도 8 은, 부전원 장치 (50) 에 충전되는 충전 전력의 추이와, 충전량의 추이를 나타낸 그래프이다. 도면 중의 그래프 (A) 에 있어서, 부의 값을 나타내는 충전 전력은 방전 전력을 나타내고 있다.
다음으로, 부전원 장치 (50) 에 충전된 전하의 방전 제어에 대해 설명한다. 부전원 장치 (50) 로서 커패시터를 사용한 케이스에서는, 장기간 사용하지 않는 경우에는 전하를 방출시키는 편이 수명이 연장된다. 또, 상기 서술한 바와 같이 실충방전 전류 (i2) 의 적산값에 기초하여 부전원 장치 (5O) 의 충전량 (Jx) 을 검출하는 경우, 차량 기동시에 있어서의 충전량 초기값의 추정이 어렵다. 그래서 본 실시형태에서는, 이그니션 스위치 (106) 가 오프되었을 때에, 부전원 장치 (50) 에 충전되어 있는 전하를 승압 회로 (40) 를 경유하여 주배터리 (101) 로 방전시킨다. 이하, 그 제어 처리에 대해 도 9 를 이용하여 설명한다.
도 9 는, 전원 제어부 (62) 에 의해 실시되는 종료시 방전 제어 루틴을 나타내고, 전자 제어 장치 (60) 의 ROM 내에 제어 프로그램으로서 기억된다. 종료시 방전 루틴은, 이그니션 스위치 (106) 의 오프 조작을 검출했을 때에 기동된다. 본 제어 루틴이 기동되면, 전원 제어부 (62) 는, 단계 S61 에서, 승압 회로 (40) 의 제 2 승압용 스위칭 소자 (44) 의 게이트에 소정 주기의 펄스 신호를 출력하고, 제 2 승압용 스위칭 소자 (44) 를 소정의 듀티비로 온 오프시킨다. 이그니션 스위치 (106) 가 오프되어 있는 기간은 조타 어시스트 제어도 종료되어 있으므로, 모터 구동 회로 (30) 의 각 스위칭 소자 (31 ～ 36) 는 오프 상태로 유지되어 있다. 따라서, 부전원 장치 (50) 의 전하는, 주배터리 (101) 를 향하여 방전된다. 이 경우, 제 2 승압용 스위칭 소자 (44) 의 듀티비를 적절히 설정하는 것으로, 부전원 장치 (50) 로부터 주배터리 (101) 에 흐르는 방전 전류의 크기를 제한할 수 있다. 또한, 제 1 승압용 스위칭 소자 (43) 는 오프 상태로 유지된다.
계속해서, 전원 제어부 (62) 는, 단계 S62 에서, 부전류 센서 (51) 에 의해 측정된 실충방전 전류 (i2) (방전 방향의 전류값) 를 판독하고, 단계 S63 에서, 실충방전 전류 (i2) 가 방전 정지 판정 전류 (i20) 이하까지 저하되었는지의 여부에 대해 판단한다. 이 방전 정지 판정 전류 (i20) 로서는, 예를 들어, 0 암페어가 설정된다.
실충방전 전류 (i2) 가 방전 정지 판정 전류 (i20) 이하까지 저하되지 않는 동안에는, 이러한 단계 S61 ～ S63 의 처리가 반복된다. 이 동안에는, 부전원 장치 (50) 로부터 주배터리 (101) 로의 방전이 계속된다. 그리고, 실충방전 전류 (i2) 가 방전 정지 판정 전류 (i20) 이하까지 저하되면 (예를 들어, 방전 전류가 흐르지 않게 되면), 단계 S64 에서 제 2 승압용 스위칭 소자 (44) 를 오프하여 종료시 방전 제어 루틴을 종료한다.
따라서, 종료시 방전 제어 루틴에 의하면, 부전원 장치 (50) 의 수명을 연장시킬 수 있다. 또, 차회 이그니션 스위치 (106) 가 온으로 된 다음의 실충전량의 검출을 고정밀도로 실시할 수 있다. 요컨대, 실충전량의 검출에 있어서는, 부전원 장치 (50) 에 흐르는 충방전 전류를 적산하여 산출하는데, 스타트시에서의 초기 충전량의 추정이 어렵다. 그래서, 부전원 장치 (50) 의 전하를 방전시키고 나서 실충전량 검출 처리를 실시함으로써, 초기 충전량의 편차에 의한 검출 오차를 억제할 수 있다. 또, 승압 회로 (40) 를 겸용하여 주배터리 (101) 로의 방전 전류의 크기를 제어할 수 있으므로, 특별히 방전용 회로를 형성할 필요가 없어 비용 상승을 초래하지 않는다.
이상 설명한 본 실시형태의 전원 제어 장치를 구비한 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 목표 충방전 전류 (i2*) 와 실충방전 전류 (i2) 의 편차에 기초하여 승압 회로 (40) 의 승압 전압을 피드백 제어하므로, 부전원 장치 (50) 의 충전 상태를 간단하게 제어할 수 있다. 또한, 실충전량 (Jx) 과 목표 충전량 (J*) 의 대소 관계, 및, 소비 전력에 대한 승압 회로 (40) 의 전력 공급 능력에 기초하여 목표 충방전 전류 (i2*) 가 설정되기 때문에, 부전원 장치 (50) 의 과잉한 충전이나 방전을 억제할 수 있다.
예를 들어, 부전원 장치 (50) 의 충전량이 충분하다고 판단되고 있을 때 (플래그 (F)=0) 에는, 목표 충방전 전류 (i2*) 를 제로 (i2=0) 로 설정하기 때문에, 부전원 장치 (50) 로의 충전이 규제되어 과잉 충전이 방지된다. 이로써 부전원 장치 (50) 의 수명을 연장시킬 수 있다. 또, 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력이 승압 회로 (40) 의 출력 능력 한계를 초과하지 않는 동안에는 부전원 장치 (50) 로부터의 전력 공급이 정지되고, 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력이 승압 회로 (40) 의 출력 능력 한계를 초과한 상태에 도달한 경우에만 그 부족 전력분이 부전원 장치 (50) 로부터 공급된다. 따라서, 부전원 장치 (50) 의 전력을 가능한 한 사용하지 않도록 하여, 부전원 장치 (50) 를 대전력 소비시에 대비하여 대기시킬 수 있다. 따라서, 양호하게 조타 어시스트 제어를 실시할 수 있다. 또한, 모터 구동 회로 (30) 가 전력을 필요로 하지 않을 때에는 승압 회로 (40) 의 승압 동작을 정지시킬 수 있어, 승압 동작에 필요한 에너지 소비를 억제할 수 있다.
한편, 실충전량 (Jx) 이 목표 충전량 (J*) 에 도달하지 않았을 때 (플래그 (F)=1) 에는, 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력에 대해 승압 회로 (40) 의 출력에 여유가 있으면, 정의 목표 충방전 전류 (i2*) 가 설정되고, 주전원 장치 (100) 의 전력이 승압 회로 (40) 를 개재하여 부전원 장치 (50) 에 충전된다. 이 경우, 모터 구동 회로 (30) 로의 전력 공급분을 확보한 후, 승압 회로 (40) 의 전원 공급 능력을 풀로 사용하여 충전하도록 목표 충방전 전류 (i2*) 가 설정되기 때문에, 부전원 장치 (50) 를 신속하게 충전시킬 수 있다.
또, 실충전량 (Jx) 이 목표 충전량 (J*) 에 도달하지 않았을 때 (플래그 (F)=1) 에도, 모터 구동 회로 (30) 의 소비 전력에 대해 승압 회로 (40) 의 출력에 여유가 없는 경우에는, 목표 충방전 전류 (i2*) 가 제로 (i2*=0) 로 설정된다. 따라서, 부전원 장치 (50) 로의 충전이 규제됨과 함께, 모터 구동 회로 (30) 에 대한 전력 부족분만큼 부전원 장치 (50) 로부터 모터 구동 회로 (30) 에 공급된다. 따라서, 모터 구동 회로 (30) 로의 전력 공급과 부전원 장치 (50) 의 전력 소비 억제를 양립시킬 수 있다.
또한, 목표 충전량 (J*) 을 차속의 증가에 따라 감소하도록 설정하고 있으므로, 대전력 소비가 예측되는 상황에서는 부전원 장치 (50) 의 충전량이 많아져 전원 보조 능력이 증가되고, 반대로, 대전력 소비가 예측되지 않는 상황에서는 충전을 억제하여 부전원 장치 (50) 의 수명을 연장시킬 수 있다.
또, 부전원 장치 (50) 에 충전되는 실충전량 (Jx) 과 목표 충전량 (J*) 의 비교에 있어서는, 불감대가 형성되어 있으므로, 부전원 장치 (50) 의 충전과 방전이 빈번하게 반복된다는 헌팅 현상을 방지할 수 있다. 이로써, 부전원 장치 (50) 의 수명을 더욱 연장시킬 수 있다.
또, 전동 파워 스티어링 장치로의 전원 공급 장치로서, 주전원 장치 (100) 와 부전원 장치 (50) 를 사용하여 조타 어시스트 성능을 풀로 발휘할 수 있도록 하고 있으므로, 주전원 장치 (100) 의 대용량화를 억제시킬 수 있다. 또, 승압 회로 (40) 에 의해 모터 구동 회로 (30) 를 효율적으로 구동할 수 있다. 또한, 이 승압 회로 (40) 를 겸용하여 부전원 장치 (50) 의 충방전을 제어할 수 있으므로, 회로 구성이 복잡해지지 않아 비용 상승을 억제할 수 있다. 예를 들어, 충방전을 전환하기 위한 전환 회로나 스위치 등이 불필요해진다.
또, 부전원 장치 (50) 의 충방전 제어를 위해 승압 회로 (40) 의 승압 전압이 변동되어도, 어시스트 제어부 (61) 가 모터 구동 회로 (30) 를 PWM 제어하므로, 전동 모터 (20) 를 적정하게 구동 제어할 수 있다.
다음으로, 상기 서술한 실시형태의 변형예에 대해 설명한다. 이 변형예는, 상기 실시형태에 있어서 추가로 승압 회로 (40) 에서의 승압 전압의 상한값을 설정한 것이다. 구체적으로는, 상기 서술한 충방전 제어 루틴의 단계 S34 대신에 도 10 에 나타내는 처리를 실시하는 것으로, 다른 구성에 대해서는 앞의 실시형태와 동일하다.
실충방전 전류 (i2) 와 목표 충방전 전류 (i2*) 의 편차에 기초하여 승압 전압을 제어한 경우, 승압 전압의 상승에 의해, 승압 회로 (40) 로부터 그 정격 허용 전력을 초과하는 전력이 출력되어 버릴 우려가 있다. 이러한 경우, 승압 회로 (40) 의 승압 효율의 저하를 초래한다. 또, 승압 회로 (40) 의 내구성을 저하시킬 우려도 있다.
그래서, 이 변형예에서는, 승압 전압의 상한값을 설정하여, 승압 회로 (40) 가 상한값을 초과하기까지 승압 작동하지 않도록 규제한다.
도 10 은, 충방전 제어 루틴의 일부를 나타내는 플로우 차트로, 도 4 에 나타낸 단계 S34 의 처리를 대신하는 처리를 나타낸다.
전원 제어부 (62) 는, 단계 S32 혹은 단계 S31 에서 목표 충방전 전류 (i2*) 를 설정하면 단계 S35 의 처리를 실시한다. 단계 S35 에서는, 주전류 센서 (46) 에 의해 검출된 승압 회로 출력 전류 (i1) 를 판독한다. 계속해서, 주전압 센서 (47) 에 의해 검출된 승압 전압 (v1) 을 판독한다.
계속해서, 전원 제어부 (62) 는, 단계 S37 에서, 승압 회로 상한 전압 (vlim) 을 설정한다. 승압 회로 상한 전압 (vlim) 은, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 승압 회로 출력 전류 (i1) 가 기준 전류 (i10) 이하인 경우에는, 일정한 전압 (vlimc) 으로 설정된다. 또, 승압 회로 출력 전류 (i1) 가 기준 전류 (i10) 를 초과하는 경우에는, 승압 회로 출력 전류 (i1) 의 증가에 수반하여 반비례적으로 감소하는 상한 전압 (vlimf (i1)) 으로 설정된다. 이 상한 전압 (vlimf (i1)) 은, 승압 회로 출력 전류 (i1) 와 상한 전압 (vlimf (i1)) 의 곱인 승압 회로 출력 전력이 일정해지는 등전력 제어 라인을 나타낸다. 또, 이 상한 전압 (vlimf (il)) 에 의해 결정되는 승압 상한 전력은, 승압 회로 (40) 의 정격 허용 전력과 동일한 값, 혹은 그것보다 낮은 값으로 설정된다.
전원 제어부 (62) 는, 승압 회로 출력 전류 (i1) 에 대한 승압 회로 상한 전압 (vlim) 의 관계를, 참조 테이블 혹은 함수로서 ROM 내에 기억하고 있고, 단계 S37 에서는, 이 관계 데이터를 판독하여 승압 회로 상한 전압 (vlim) 을 설정한다.
다음으로, 전원 제어부 (62) 는, 단계 S38 에서, PID 제어 전압 (vpid) 을 산출한다. PID 제어 전압 (vpid) 은, 목표 충방전 전류 (i2*) 와 실충방전 전류 (i2) 의 편차에 기초하여 PID 제어식에 의해 산출되는 목표 승압 전압이다. 계속해서, 단계 S39 에서, PID 제어 전압 (vpid) 이 승압 회로 상한 전압 (vlim) 보다 큰지의 여부를 판단한다. PID 제어 전압 (vpid) 이 승압 상한 전압 (vlim) 보다 큰 경우에는 (S39 : 예), 단계 S40 에서, PID 제어 전압 (vpid) 을 승압 회로 상한 전압 (vlim) 으로 변경한다. 요컨대, PID 제어식에서 산출된 PID 제어 전압 (vpid) 을 승압 회로 상한 전압 (vlim) 까지 낮춘다. 한편, PID 제어 전압 (vpid) 이 승압 회로 상한 전압 (vlim) 미만인 경우에는 (S39 : 아니오), PID 제어 전압 (vpid) 을 변경하지 않는다.
이렇게 하여 최종적인 PID 제어 전압 (vpid) 이 설정되면, 단계 S41 에서, 승압 회로 (40) 의 제 1, 제 2 승압용 스위칭 소자 (43, 44) 의 듀티비를 조정하여 승압 전압을 PID 제어 전압 (vpid) 으로 제어한다. 이 변형예에서의 충방전 제어 루틴은, 단계 S41 의 처리를 실시하면 일단 종료되고, 그 후, 소정의 주기로 단계 S21 로부터의 처리를 반복한다.
이상 설명한 변형예의 충방전 제어 루틴에 의하면, 승압 회로 (40) 의 승압 회로 출력 전력이 그 정격 허용 전력 이하로 제한된다. 따라서, 승압 회로 (40) 의 승압 효율 저하를 방지함과 함께, 내구성을 향상시킬 수 있다. 또, 모터 구동 회로 (30) 에서 대전력이 필요해졌을 때에는, 승압 회로 상한 전압 (vlim) 이 승압 회로 출력 전류 (i1) 의 증가에 수반하여 반비례적으로 감소하기 때문에, 부전원 장치 (50) 로부터 모터 구동 회로 (30) 로의 전력 공급을 적절한 타이밍에서 확실하게 개시할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태로서 전원 제어 장치를 구비한 전동 파워 스티어링 장치에 대해 설명하였는데, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 한 여러 가지 변경이 가능하다. 예를 들어, 본 실시형태에서는, 전류 편차 (i2*-i2) 에 기초하여 승압 전압을 피드백 제어할 때에 PID 제어를 채용하고 있는데, 비례항만에 의한 피드백 제어나, 비례항과 적분항에 의한 피드백 제어 등 여러 가지의 피드백 제어를 채용할 수 있다.
또, 전원 제어 장치의 적용은, 전동 스티어링 장치에 한정되는 것이 아니고, 여러 가지 장치에 적용할 수 있다. 예를 들어, 차량에 탑재되는 장치로서, 전기 제어식 브레이크 장치, 전기 제어식 서스펜션 장치, 전기 제어식 스태빌라이저 장치 등 여러 가지 것에 적용할 수 있다. 또, 차륜에 전타력을 부여하는 스티어링 장치로서, 조타 핸들과 차륜 전타축을 기계적으로 분리하여, 조타 조작에 따라 작동하는 전동 모터의 힘만으로 차륜을 전타하는 바이와이어 방식의 스티어링 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 주전원 장치 (100), 승압 회로 (40), 전원 제어부 (62), 부전원 장치 (50), 부전류 센서 (51), 주전류 센서 (46), 주전압 센서 (47) 로 이루어지는 구성이 본 발명의 실시형태로서의 전원 제어 장치에 상당한다.

Claims (16)

  1. 주전원 장치와,
    상기 주전원 장치의 출력 전압을 승압하여 승압된 전압을 전기 액추에이터의 구동 회로에 출력하는 승압 회로와,
    상기 승압 회로와 상기 구동 회로 사이에 병렬로 접속되어 상기 승압 회로로부터 출력된 전력을 충전함과 함께, 충전된 전력을 사용하여 상기 구동 회로로의 전원 공급을 보조하는 부전원 장치를 구비한 전원 제어 장치로서,
    상기 부전원 장치에 충전된 충전량을 검출하는 충전량 검출 수단과,
    상기 검출된 충전량과 목표 충전량에 기초하여 상기 승압 회로의 승압 전압을 제어함으로써 상기 부전원 장치의 충방전을 제어하는 충방전 제어 수단을 구비하며,
    상기 충방전 제어 수단은, 상기 검출된 충전량이 목표 충전량 미만인 경우, 상기 승압 전압이 상기 부전원 장치의 전원 전압보다 높아지도록 승압 전압을 제어하며, 상기 검출된 충전량이 목표 충전량 미만이고, 또한, 상기 구동 회로의 소비 전력이 상기 승압 회로의 출력 허용 전력 이상이 되는 경우, 상기 승압 전압이 상기 부전원 장치의 전원 전압과 동일한 전압이 되도록 승압 전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충방전 제어 수단은, 상기 검출된 충전량이 목표 충전량 이상인 경우, 상기 구동 회로로의 전원 공급시에 상기 승압 전압이 상기 부전원 장치의 전원 전압과 동일한 전압이 되도록 승압 전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 충방전 제어 수단은,
    상기 충전량 검출 수단에 의해 검출된 충전량과 목표 충전량에 기초하여 상기 부전원 장치에 흐르는 목표 충방전 전류를 설정하는 목표 충방전 전류 설정 수단과,
    상기 부전원 장치에 흐르는 충방전 전류를 검출하는 전류 검출 수단과,
    상기 목표 충방전 전류 설정 수단에 의해 설정된 목표 충방전 전류와 상기 전류 검출 수단에 의해 검출된 충방전 전류와의 차에 기초하여 상기 승압 회로의 승압 전압을 피드백 제어하는 피드백 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 목표 충방전 전류 설정 수단은, 상기 충전량 검출 수단에 의해 검출된 충전량이 목표 충전량 미만인 경우, 상기 승압 회로의 출력 허용 전력과 상기 구동 회로의 소비 전력에 기초하여 목표 충전 전류를 설정하는 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 목표 충방전 전류 설정 수단은, 상기 충전량 검출 수단에 의해 검출된 충전량이 목표 충전량 미만이고, 또한, 상기 구동 회로의 소비 전력이 상기 승압 회로의 출력 허용 전력 이상이 되는 경우, 상기 목표 충방전 전류를 제로로 설정하는 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 목표 충방전 전류 설정 수단은, 상기 충전량 검출 수단에 의해 검출된 충전량이 목표 충전량 이상인 경우, 상기 목표 충방전 전류를 제로로 설정하는 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 충전량 검출 수단은, 상기 부전원 장치에 흐르는 충방전 전류의 적산값에 기초하여 상기 부전원 장치의 충전량을 검출하는 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 충전량이 상기 목표 충전량 미만이라고 판단하는 경우에는 상기 목표 충전량으로서 제 1 목표값을 사용하고, 상기 충전량이 상기 목표 충전량 이상이라고 판단하는 경우에는 상기 목표 충전량으로서 상기 제 1 목표값보다 큰 제 2 목표값을 사용하는 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 승압 회로의 승압 전압을 검출하는 승압 전압 검출 수단과,
    상기 승압 회로의 출력 전류를 검출하는 승압 전류 검출 수단과,
    상기 승압 회로의 출력 전력이 상기 승압 회로의 출력 허용 전력을 상회하지 않도록, 상기 검출된 출력 전류에 따라 상기 충방전 제어 수단에 의해 제어되는 승압 전압의 상한값을 설정하는 상한 전압 설정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상한 전압 설정 수단은,
    상기 검출된 출력 전류가 기준 전류 이하인 경우에는 일정한 상한 전압을 설정하고, 상기 출력 전류가 상기 기준 전류를 초과하는 경우에는 상기 검출된 출력 전류의 증가에 수반하여 감소되는 상한 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전기 액추에이터를 작동시켜 차륜에 전타력을 부여하는 차량의 스티어링 장치에 사용되는 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전기 액추에이터는 전동 모터이고,
    상기 구동 회로는, 공급된 전력을 스위칭 소자의 듀티 제어에 의해 전압 조정하여 상기 전동 모터를 구동하는 브릿지 회로인 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    차속 정보를 취득하는 차속 정보 취득 수단과,
    상기 취득된 차속 정보에 기초하여, 상기 목표 충전량을 설정하는 목표 충전량 설정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 충전량 검출 수단은,
    차량의 이그니션 스위치의 온 기간 중에 상기 부전원 장치에 흐르는 충방전 전류의 적산값을 구하는 충방전 전류 적산 수단과,
    상기 이그니션 스위치의 오프를 검출하여 상기 부전원 장치에 충전된 전하를 상기 주전원 장치에 방전시키는 종료시 방전 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치.
  15. 삭제
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5817162B2 (ja) * 2010-09-29 2015-11-18 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
US20130158726A1 (en) 2011-12-20 2013-06-20 Kohler Co. System and method for using a network to control multiple power management systems
US9281716B2 (en) * 2011-12-20 2016-03-08 Kohler Co. Generator controller configured for preventing automatic transfer switch from supplying power to the selected load
JP5686105B2 (ja) * 2012-02-02 2015-03-18 トヨタ自動車株式会社 電子制御システム
JP5945149B2 (ja) * 2012-04-18 2016-07-05 アズビル株式会社 フィールド機器
JP5664600B2 (ja) * 2012-06-27 2015-02-04 トヨタ自動車株式会社 電気自動車
EP2923430B1 (en) * 2012-11-20 2021-05-05 Medimop Medical Projects Ltd System and method to distribute power to both an inertial device and a voltage sensitive device from a single current limited power source
JP5737321B2 (ja) * 2013-04-25 2015-06-17 トヨタ自動車株式会社 車載用充電システム
US9742346B2 (en) * 2013-10-01 2017-08-22 Valeo Systemes De Controle Moteur Method of discharging at least one electrical energy storage unit, in particular a capacitor, of an electrical circuit
JP5958519B2 (ja) * 2013-12-06 2016-08-02 株式会社デンソー 制御装置、および、これを用いたシフトバイワイヤシステム
JP5831766B2 (ja) * 2013-12-06 2015-12-09 株式会社デンソー 制御装置、および、これを用いたシフトバイワイヤシステム
US9442468B2 (en) * 2013-12-06 2016-09-13 Denso Corporation Control apparatus and shift-by-wire system having the same
CN103895696B (zh) * 2014-04-15 2016-06-15 清华大学苏州汽车研究院（相城） 一种电动助力转向系统
JP6343532B2 (ja) * 2014-09-16 2018-06-13 日本車輌製造株式会社 二次電池制御装置
US10023054B2 (en) * 2015-02-18 2018-07-17 Kitty Hawk Corporation Electric vehicle power distribution system
JP6674629B2 (ja) * 2016-04-28 2020-04-01 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP6646540B2 (ja) * 2016-07-13 2020-02-14 矢崎総業株式会社 車両電源制御装置
JP2018117437A (ja) * 2017-01-17 2018-07-26 株式会社ジェイテクト 補助電源装置および電源システム
CN110869072B (zh) 2017-05-30 2021-12-10 西部制药服务有限公司(以色列) 用于穿戴式注射器的模块化驱动机构
US11447108B1 (en) * 2017-10-30 2022-09-20 Creed Monarch, Inc. Braking control system and method to sysnchronize the operation of the braking of a towed vehicle
KR101977590B1 (ko) * 2017-11-22 2019-05-13 현대오트론 주식회사 차량의 전력 시스템 제어 장치 및 방법
CN108622187B (zh) 2018-05-09 2019-10-01 江苏大学 复合电源eps的能量动态控制系统及方法
CN110718959B (zh) * 2018-07-13 2021-03-05 圣邦微电子（北京）股份有限公司 备用电源系统
RU2721227C1 (ru) * 2019-09-02 2020-05-18 Общество с ограниченной ответственностью "Смартер" Система аккумулирования энергии и способ управления ею
CN112793468A (zh) * 2020-12-31 2021-05-14 江铃汽车股份有限公司 一种电池充放电保护方法、系统、存储介质及设备
JP7258450B2 (ja) 2021-05-17 2023-04-17 ダイハツ工業株式会社 車両用充電制御装置
CN117060702B (zh) * 2023-10-13 2024-02-02 深圳华声医疗技术股份有限公司 一种放电速率可调节的放电电路及超声设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001339872A (ja) * 1995-04-14 2001-12-07 Hitachi Ltd ハイブリッドバッテリを備えた電気車の駆動装置及び制御方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08539B2 (ja) 1987-03-31 1996-01-10 株式会社日立製作所 電動パワ−ステアリング電源装置
JP3097482B2 (ja) 1995-01-13 2000-10-10 トヨタ自動車株式会社 リターダ装置
JP3796353B2 (ja) * 1998-05-28 2006-07-12 日産自動車株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ給電システム
US6331365B1 (en) * 1998-11-12 2001-12-18 General Electric Company Traction motor drive system
KR100334771B1 (en) * 2000-09-26 2002-05-03 Samsung Electronics Co Ltd Circuit and method for preventing error operation of opening and closing of folder in foldable portable wireless terminal to be automatically and manually used
WO2003056694A1 (en) * 2001-12-26 2003-07-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrical load apparatus, electrical load control method, and computer-readable record medium with recorded program for enabling computer to control electrical load
JP3882703B2 (ja) 2002-07-22 2007-02-21 日産自動車株式会社 蓄電システム
EP1595748B1 (en) * 2003-02-17 2012-09-12 Denso Corporation Vehicle power supply system
JP3972906B2 (ja) * 2003-04-09 2007-09-05 株式会社デンソー 車両用電源システム
JP3989400B2 (ja) * 2003-05-07 2007-10-10 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
JP3665060B2 (ja) * 2003-07-04 2005-06-29 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP4059838B2 (ja) * 2003-11-14 2008-03-12 ソニー株式会社 バッテリパック、バッテリ保護処理装置、およびバッテリ保護処理装置の制御方法
JP4483322B2 (ja) 2004-02-05 2010-06-16 株式会社ジェイテクト 昇圧装置
JP2005287222A (ja) 2004-03-30 2005-10-13 Toshiba Corp 車載用モータの通電制御装置，パワーステアリング装置及び車載用モータの通電制御方法
FR2869862B1 (fr) * 2004-05-06 2008-12-26 Favess Co Ltd Dispositif formant direction assistee electrique
JP3931181B2 (ja) * 2004-06-02 2007-06-13 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
JP4182957B2 (ja) * 2004-07-06 2008-11-19 株式会社デンソー 発電制御装置
JP2006217743A (ja) * 2005-02-04 2006-08-17 Toyota Motor Corp 電気負荷制御装置
JP2006273061A (ja) 2005-03-29 2006-10-12 Honda Motor Co Ltd 電動パワーステアリング装置
JP4456517B2 (ja) 2005-04-05 2010-04-28 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2007091122A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置
JP4799133B2 (ja) * 2005-11-08 2011-10-26 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 モータ制御装置
JP2007137299A (ja) * 2005-11-21 2007-06-07 Toyota Motor Corp 電源供給制御装置
JP4640200B2 (ja) * 2006-02-10 2011-03-02 トヨタ自動車株式会社 電圧変換装置および電圧変換器の制御方法
US7728562B2 (en) * 2007-07-27 2010-06-01 Gm Global Technology Operations, Inc. Voltage link control of a DC-AC boost converter system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001339872A (ja) * 1995-04-14 2001-12-07 Hitachi Ltd ハイブリッドバッテリを備えた電気車の駆動装置及び制御方法

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