WO2022195879A1 - 補助電源ユニット、補助電源ユニットの制御方法及び操舵装置 - Google Patents

補助電源ユニット、補助電源ユニットの制御方法及び操舵装置 Download PDF

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知徳 遠江
巧美 三尾
文彦 佐藤
智史 篠田
大輝 仁田
康平 太田
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株式会社ジェイテクト
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Definitions

  • the present disclosure relates to an auxiliary power supply unit, a control method for the auxiliary power supply unit, and a steering device.
  • the vehicle steering apparatus disclosed in the document includes two steering motors that generate steering force, two control units that control the corresponding steering motors, and two power sources. Normally, each control unit drives the corresponding steering motor based on power from one of the two power supplies. On the other hand, when an abnormality occurs in one of the two power sources, each control unit drives the corresponding steering motor based on the power of the other power source. As a result, even if an abnormality occurs in one of the power sources, the steerable wheels can be continuously steered by the two steering motors.
  • the power supply is turned off in order to generate a large steering force. Therefore, it becomes necessary to temporarily supply a large electric power to the steering motor.
  • a power source with a large capacity must be adopted, which leads to an increase in the size of the power source, for example.
  • An auxiliary power supply unit supplies power from an external power supply to a power supply target having a plurality of power supply systems.
  • the auxiliary power supply unit includes an auxiliary power supply device arranged in the middle of a power supply path for supplying power from the external power supply to the power supply target, and a power supply line group constituting a part of the power supply path. and a power supply line group connecting to the power supply object.
  • the auxiliary power supply device is configured to switch between an auxiliary power supply provided in the power supply path and a connection state of the auxiliary power supply to the power supply path in order to assist power supply from the external power supply to the power supply target. and a switching circuit.
  • the connection state of the auxiliary power supply includes a boost state in which the auxiliary power supply is connected in series with the external power supply between the external power supply and the power supply target.
  • the feed line group includes a plurality of individual feed lines connected to the plurality of feed systems. An upstream end of each of the plurality of individual power supply lines is connected to the power supply path downstream of the auxiliary power supply.
  • a control method for an auxiliary power supply unit is for supplying power from an external power supply to a power supply target having a plurality of power supply systems.
  • the auxiliary power supply unit includes an auxiliary power supply device arranged in the middle of a power supply path for supplying power from the external power supply to the power supply target, and a power supply line group constituting a part of the power supply path. and a group of power lines connecting the device to the power target.
  • the auxiliary power supply device is configured to switch between an auxiliary power supply provided in the power supply path and a connection state of the auxiliary power supply to the power supply path in order to assist power supply from the external power supply to the power supply target. and a switching circuit.
  • the connection state of the auxiliary power supply includes a boost state in which the auxiliary power supply is connected in series with the external power supply between the external power supply and the power supply target.
  • the feed line group includes a plurality of individual feed lines connected to the plurality of feed systems. Each of the plurality of individual power supply lines is connected to the power supply path downstream of the auxiliary power supply.
  • the control method includes determining whether or not the external power supply is normal, determining whether or not a condition for supplying a large amount of power to the power supply object is satisfied, and determining whether or not the voltage of the external power supply is normal. and controlling the switching circuit so that the connection state of the auxiliary power supply becomes the boost state when the condition is satisfied.
  • a steering device includes a motor unit having a plurality of power supply systems, and an auxiliary power supply unit according to any aspect of the present disclosure that supplies electric power from an external power source to the motor unit.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the steering system of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the auxiliary power supply unit of FIG. 2;
  • FIG. 3 is a flow chart showing a processing procedure for determining the connection state of an auxiliary power supply by an auxiliary power supply controller of the auxiliary power supply unit shown in FIG. 2;
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing power supply when the connection state of the auxiliary power supply in the auxiliary power supply unit of FIG. 2 is set to the charging state;
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing power supply when the connection state of the auxiliary power supply in the auxiliary power supply unit of FIG.
  • FIG. 2 is set to a backup state
  • 3 is an explanatory diagram showing power supply when the connection state of the auxiliary power supply in the auxiliary power supply unit of FIG. 2 is set to a boost state
  • FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the electrical configuration of an auxiliary power supply unit according to a second embodiment
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing power supply when the connection state of each of the first auxiliary power supply and the second auxiliary power supply in the auxiliary power supply unit of FIG. 8 is set to the charging state
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing power supply when the connection state of a first auxiliary power supply in the auxiliary power supply unit of FIG.
  • FIG. 8 is set to a backup state, and the connection state of a second auxiliary power supply is set to a charging state;
  • 9 is an explanatory diagram showing power supply in the auxiliary power supply unit of FIG. 8 when the connection state of the first auxiliary power supply is set to the charging state and the connection state of the second auxiliary power supply is set to the backup state;
  • FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram showing power supply when the connection state of each of the first auxiliary power supply and the second auxiliary power supply in the auxiliary power supply unit of FIG. 8 is in a boost state;
  • auxiliary power supply unit 1 of this embodiment supplies electric power to the steering device 2 mounted on the vehicle.
  • the steering device 2 is a steer-by-wire steering device.
  • the steering device 2 includes a reaction force unit 4 operated by the driver via the steering wheel 3, and a steering unit 6 that steers the steered wheels 5 according to the operation of the reaction force unit 4 by the driver.
  • the steering device 2 has a structure in which the power transmission path between the reaction force unit 4 and the steering unit 6 is always mechanically separated.
  • the reaction force unit 4 includes a steering shaft 11 to which the steering wheel 3 is connected, and a reaction force actuator 12 that applies an operation reaction force to the steering wheel 3 against steering operation.
  • the reaction force actuator 12 includes a reaction force motor unit 13 and a reaction force side reducer 14 .
  • the reaction force motor unit 13 includes a reaction force motor 15 and a reaction force control device 16 that controls the reaction force motor 15 .
  • the reaction motor 15 is connected to the steering shaft 11 via the reaction side reducer 14 . Thereby, the motor torque of the reaction force motor 15 is applied to the steering wheel 3 through the steering shaft 11 .
  • the steering unit 6 has a first pinion shaft 21 and a rack shaft 22 connected to the first pinion shaft 21 .
  • the first pinion shaft 21 is arranged to cross the rack shaft 22 at a predetermined crossing angle.
  • the first pinion shaft 21 has first pinion teeth 21a
  • the rack shaft 22 has first rack teeth 22a.
  • the first pinion shaft 21 is connected to the rack shaft 22 by meshing the first pinion teeth 21a with the first rack teeth 22a. That is, the first pinion shaft 21 and the rack shaft 22 constitute a first rack and pinion mechanism. Thereby, the first pinion shaft 21 rotates according to the reciprocating motion of the rack shaft 22 .
  • Both ends of the rack shaft 22 are connected to tie rods 24 via ball joints 23, respectively.
  • the tip of each tie rod 24 is connected to a knuckle (not shown) to which the steered wheels 5 are assembled.
  • the steering unit 6 also includes a steering actuator 31 that imparts a steering force for steering the steered wheels 5 .
  • the steering actuator 31 includes a steering motor unit 32 , a steering-side reduction gear 33 , and a second pinion shaft 34 .
  • the steering motor unit 32 includes a steering motor 35 and a steering control device 36 that controls the steering motor 35 .
  • the steering motor 35 is connected to the second pinion shaft 34 via the steering-side reduction gear 33 .
  • the second pinion shaft 34 has second pinion teeth 34a, and the rack shaft 22 has second rack teeth 22b.
  • the second pinion shaft 34 is connected to the rack shaft 22 by meshing the second pinion teeth 34a with the second rack teeth 22b. That is, the second pinion shaft 34 and the rack shaft 22 constitute a second rack and pinion mechanism.
  • the motor torque of the steering motor 35 is transmitted to the second pinion shaft 34 via the steering-side reduction gear 33 .
  • the torque transmitted to the second pinion shaft 34 is converted into reciprocating motion of the rack shaft 22 via the second rack and pinion mechanism.
  • the steering actuator 31 applies a steering force to the steering unit 6 .
  • a steering force is applied from the steering actuator 31 according to the steering operation by the driver.
  • the rack shaft 22 reciprocates and the steered angle of the steered wheels 5 is changed.
  • the reaction force actuator 12 applies an operation reaction force against the steering operation of the driver to the steering wheel 3 .
  • the reaction force control device 16 and the steering control device 36 are connected so as to be able to communicate with each other. Detection results of various sensors are input to the reaction force control device 16 and the steering control device 36 .
  • Various sensors include, for example, a vehicle speed sensor 41, a voltage sensor 42, and a rotation angle sensor 43 of the reaction motor 15, which will be described later.
  • Various sensors include, for example, a rotation angle sensor and a torque sensor of the steering motor 35 (not shown).
  • the vehicle speed sensor 41 detects the vehicle speed SP, which is the running speed of the vehicle.
  • a voltage sensor 42 detects a power supply voltage Vb of an external power supply 45 .
  • the external power source 45 is a secondary battery mounted on the vehicle.
  • a rotation angle sensor 43 of the reaction motor 15 detects the rotation angle ⁇ s of the rotation shaft of the reaction motor 15 as a relative angle within the range of 360°.
  • the rotation angle sensor of the steering motor 35 detects the rotation angle of the rotating shaft of the steering motor 35 as a relative angle.
  • the torque sensor detects steering torque applied to the steering shaft 11 .
  • the reaction force control device 16 calculates the reaction force control amount, which is the target value of the operation reaction force, based on the detection results of the various sensors.
  • the reaction force control device 16 controls power supply to the reaction force motor 15 based on the reaction force control amount.
  • the steering control device 36 calculates a steering control amount, which is a target value of the steering force, based on the detection results of the various sensors.
  • the steering control device 36 controls power supply to the steering motor 35 based on the steering control amount.
  • the power supplied to the reaction force motor 15 and the power supplied to the steering motor 35 are each supplied from the external power supply 45 via the auxiliary power supply unit 1 .
  • the reaction motor 15 of the reaction motor unit 13 includes a rotor 51, and a first coil group 52a and a second coil group 52b wound around a stator (not shown).
  • the reaction motor 15 is a three-phase surface magnet synchronous motor.
  • the first coil group 52a and the second coil group 52b each have U, V, and W three-phase coils.
  • the reaction force control device 16 includes a first drive circuit 53a, a second drive circuit 53b, and a reaction force control section 54 that controls the first drive circuit 53a and the second drive circuit 53b.
  • the reaction force control unit 54 includes a central processing unit (CPU) and a memory (not shown). Various controls by the reaction force control unit 54 are executed by the CPU executing a program stored in the memory at predetermined calculation cycles.
  • the first drive circuit 53a and the second drive circuit 53b are typical PWM inverters with multiple switching elements.
  • the first coil group 52a is connected to the first drive circuit 53a via the first connection line 55a.
  • the second coil group 52b is connected to a second drive circuit 53b via a second connection line 55b.
  • power is independently supplied to the first coil group 52a and the second coil group 52b.
  • the reaction force motor unit 13 has a plurality of power supply systems.
  • the operation reaction force required to be generated by the reaction force motor 15 is covered by the torque generated by the first coil group 52a and the torque generated by the second coil group 52b.
  • a first power supply system that supplies power to the first coil group 52a includes a first drive circuit 53a and a first connection line 55a.
  • a second power supply system that supplies power to the second coil group 52b includes a second drive circuit 53b and a second connection line 55b.
  • the first connection line 55a and the second connection line 55b of each phase are collectively illustrated as one.
  • the reaction force control unit 54 calculates the steering speed ⁇ h of the steering wheel 3 and outputs it to the auxiliary power supply unit 1 in the process of calculating the reaction force control amount. Specifically, the rotation angle ⁇ s of the reaction force motor 15 detected by the rotation angle sensor 43 is input to the reaction force control unit 54 .
  • the reaction force control unit 54 counts, for example, the number of rotations of the reaction force motor 15 from the steering center point, and calculates an integrated angle by integrating the rotation angle ⁇ s with the steering center point as the origin.
  • the steering midpoint is the steering angle ⁇ h when the steering wheel 3 is at the center of the steerable range.
  • the reaction force control unit 54 calculates the steering angle ⁇ h by multiplying the integrated angle by a conversion factor based on the rotation speed ratio of the reaction force side reducer 14 . Then, the steering speed ⁇ h is calculated by differentiating the steering angle ⁇ h.
  • the steering motor unit 32 is configured similarly to the reaction force motor unit 13 . That is, the steering motor 35 includes a rotor 61, and a first coil group 62a and a second coil group 62b wound around a stator (not shown).
  • the steering control device 36 includes a first drive circuit 63a, a second drive circuit 63b, and a steering control section 64 that controls the first drive circuit 63a and the second drive circuit 63b.
  • the first coil group 62a is connected to the first drive circuit 63a through the first connection line 65a
  • the second coil group 62b is connected to the second drive circuit 63b through the second connection line 65b. That is, the steering motor unit 32 has a plurality of power supply systems.
  • a first power supply system that supplies power to the first coil group 62a includes a first drive circuit 63a and a first connection line 65a.
  • a second power supply system that supplies power to the second coil group 62b includes a second drive circuit 63b and a second connection line 65b.
  • the first connection line 65a and the second connection line 65b of each phase are collectively illustrated as one.
  • the auxiliary power supply unit 1 supplies power from an external power supply 45 to the motor units 13 and 32 .
  • the auxiliary power supply unit 1 includes an auxiliary power supply device 71 and a downstream feeder line group 72 .
  • the auxiliary power supply device 71 is provided in the middle of the power supply path for supplying power from the external power supply 45 to the motor units 13 and 32 .
  • the power supply path includes an upstream power supply line group 73 that connects the external power supply 45 to the auxiliary power supply 71, a downstream power supply line group 72 that connects the auxiliary power supply 71 to the motor units 13 and 32, and an auxiliary power supply 71 to be described later. and an intermediate feeder group 74 within. That is, the downstream feeder line group 72 constitutes a part of the feeder path.
  • a configuration including the auxiliary power supply unit 1, the reaction force control device 16, and the steering control device 36 may be referred to as a power supply system.
  • the upstream feeder line group 73 includes an upstream control line 81 , an upstream drive line 82 and an upstream ground line 83 .
  • the upstream drive line 82 and the upstream control line 81 connect the auxiliary power supply 71 to the high potential terminal of the external power supply 45 respectively.
  • a relay switch 84 is provided which is turned on and off according to the start switch of the vehicle.
  • the activation switch is an ignition switch.
  • the upstream ground line 83 connects the auxiliary power supply 71 to the ground.
  • the downstream feeder line group 72 includes a first downstream drive line 91 a, a second downstream drive line 91 b, and a downstream control line 92 .
  • the first downstream drive line 91 a connects the auxiliary power supply device 71 to the first power supply system of each of the reaction motor unit 13 and the steering motor unit 32 . That is, the first downstream drive line 91a connects the auxiliary power supply 71 to the first drive circuits 53a and 63a.
  • the second downstream drive line 91b connects the auxiliary power supply device 71 to the second feed system of each of the reaction force motor unit 13 and the steering motor unit 32 . That is, the second downstream drive line 91b connects the auxiliary power supply 71 to the second drive circuits 53b and 63b.
  • the downstream control line 92 connects the auxiliary power supply device 71 to the reaction force control section 54 and the steering control section 64 .
  • the detection results of various sensors are input to the auxiliary power supply device 71 .
  • Various sensors include a vehicle speed sensor 41 and a voltage sensor 42 . That is, the vehicle speed SP and the power supply voltage Vb are input to the auxiliary power supply device 71 . Further, the steering speed ⁇ h is input from the reaction force control section 54 to the auxiliary power supply device 71 .
  • the auxiliary power supply 71 supplies power to the motor units 13 and 32 based on these state quantities.
  • the auxiliary power supply device 71 includes an intermediate feed line group 74 that connects the upstream feed line group 73 and the downstream feed line group 72 to each other.
  • the intermediate feeder line group 74 includes an intermediate control line 101 connected to the upstream control line 81, an intermediate drive line 102 connected to the upstream drive line 82, and an intermediate ground line 103 connected to the upstream ground line 83.
  • the auxiliary power supply 71 includes an auxiliary power supply 111, an auxiliary power control unit 112, a regulator 113, a switching circuit 114, a step-down circuit 115, a step-up circuit 116, an internal selection circuit 117, and an external selection circuit. 118. These various circuits are connected to corresponding lines.
  • the side of the intermediate feeder line group 74 connected to the upstream feeder line group 73 is the upstream side, and the opposite side is the downstream side.
  • the intermediate control line 101 has an internal intermediate control line 121 connected to the regulator 113 and an external intermediate control line 122 branched from the middle of the internal intermediate control line 121 .
  • the external intermediate control line 122 is connected to the downstream control line 92 .
  • the regulator 113 adjusts the power supply voltage Vb supplied from the external power supply 45 to a preset control voltage.
  • An auxiliary power control unit 112 is connected to the regulator 113 .
  • the auxiliary power control unit 112 operates based on the voltage supplied from the regulator 113.
  • the auxiliary power control unit 112 includes a central processing unit (CPU) and memory (not shown).
  • Various controls by the auxiliary power control unit 112 are executed by the CPU executing a program stored in the memory at predetermined calculation cycles.
  • the vehicle speed SP, the power supply voltage Vb, and the steering speed ⁇ h are input to the auxiliary power control unit 112 .
  • the auxiliary power control unit 112 controls various circuits including the switching circuit 114 provided in the auxiliary power supply 71 based on these state quantities. That is, the auxiliary power control unit 112 corresponds to a switching control circuit.
  • lines indicating signals output from the auxiliary power control unit 112 are not shown. A specific control method will be described later.
  • the auxiliary power supply 111 and switching circuit 114 are arranged between the intermediate drive line 102 and the intermediate ground line 103 .
  • the auxiliary power supply 111 assists power supply from the external power supply 45 to the motor units 13 and 32 .
  • Auxiliary power supply 111 is a capacitor having the same function as a secondary battery.
  • the auxiliary power supply 111 is a lithium ion capacitor.
  • the switching circuit 114 is configured to switch the connection state of the auxiliary power supply 111 to the power supply path, that is, the intermediate drive line 102 and the intermediate ground line 103 .
  • the connection state of auxiliary power supply 111 includes a charge state, a backup state, and a boost state.
  • the charging state is a state in which the auxiliary power supply 111 is connected in parallel with the motor units 13 and 32 with respect to the external power supply 45 .
  • the backup state is a state in which the auxiliary power supply 111 is disconnected from the external power supply 45 and the auxiliary power supply 111 is connected to the motor units 13 and 32 .
  • the boost state is a state in which the auxiliary power supply 111 is connected in series with the external power supply 45 between the external power supply 45 and the motor units 13 and 32 .
  • the switching circuit 114 includes a boost line 131, a charging line 132, an output line 133, and first to fifth switches 134-138.
  • One end of the boost line 131 is connected to the intermediate drive line 102 and the other end of the boost line 131 is connected to the intermediate ground line 103 .
  • One end of the charging line 132 is connected to the intermediate drive line 102 at a connection point located downstream of the connection point of the boost line 131, and the other end of the charging line 132 is connected to the high potential terminal of the auxiliary power supply 111.
  • One end of the output line 133 is connected to the intermediate drive line 102 at a connection point located downstream of the connection point of the charging line 132, and the other end of the output line 133 is connected to the high potential terminal of the auxiliary power supply 111.
  • a low potential terminal of the auxiliary power supply 111 is connected to the intermediate ground line 103 at a connection point located downstream of the connection point of the boost line 131 .
  • the first switch 134 is provided on the intermediate ground line 103 so as to be positioned upstream from the connection point of the boost line 131 .
  • the second switch 135 is provided in the middle of the boost line 131 .
  • a third switch 136 is provided in the middle of the charging line 132 .
  • a fourth switch 137 is provided in the middle of the output line 133 .
  • the fifth switch 138 is provided on the intermediate drive line 102 so as to be positioned between the connection point of the charging line 132 and the connection point of the output line 133 .
  • the connection state of the auxiliary power supply 111 becomes the charging state.
  • the auxiliary power supply 111 is in the backup state.
  • the connection state of the auxiliary power supply 111 is in the boost state.
  • the step-down circuit 115 is provided on the charging line 132 so as to be positioned between the third switch 136 and the auxiliary power supply 111 .
  • the step-down circuit 115 is a DCDC converter.
  • the step-down circuit 115 is configured so that the ratio of the output voltage to the input voltage can be changed within a predetermined range by adjusting the ratio of turning on and off the internal switches.
  • the step-down circuit 115 steps down the power supply voltage Vb input from the external power supply 45 to a preset output voltage for charging and outputs the voltage.
  • the booster circuit 116 is provided on the intermediate drive line 102 so as to be located downstream of the connection point of the output line 133 .
  • booster circuit 116 is a DCDC converter.
  • the booster circuit 116 is configured to be able to change the ratio of the output voltage to the input voltage within a predetermined range by adjusting the ratio of turning on and off the internal switches. That is, the maximum value of the output voltage that the booster circuit 116 can output is determined by the magnitude of the input voltage.
  • the booster circuit 116 boosts the input voltage according to the connection state of the auxiliary power supply 111 .
  • the auxiliary power supply control unit 112 boosts the input voltage to a preset normal output voltage and outputs it.
  • the auxiliary power supply control unit 112 boosts the input voltage to a preset output voltage for boosting and outputs it.
  • the output voltage for boosting is set in advance to a magnitude that cannot be boosted by the booster circuit 116 unless it is higher than the normal output voltage and higher than the power supply voltage Vb when the input voltage is normal. .
  • the intermediate drive line 102 has an internal backup line 141 and an external backup line 142 connected downstream of the booster circuit 116 .
  • the internal backup line 141 is connected to the regulator 113 via the internal intermediate control line 121 .
  • the external backup line 142 is connected to the external intermediate control line 122 .
  • the internal selection circuit 117 is provided across the internal backup line 141 and the internal intermediate control line 121 .
  • the internal selection circuit 117 has a diode 143 and a backup switch 144 .
  • the diode 143 is provided on the internal intermediate control line 121 so as to be located downstream of the connection point of the external intermediate control line 122 and upstream of the connection point of the internal backup line 141 .
  • Diode 143 allows power flow from the upstream side to the downstream side and restricts power flow from the downstream side to the upstream side.
  • Backup switch 144 is provided in the middle of internal backup line 141 .
  • the backup switch 144 is controlled by the auxiliary power control section 112 according to the connection state of the auxiliary power supply 111 . Specifically, when the connection state of the auxiliary power supply 111 is in the charge state or the boost state, the backup switch 144 is turned off. When the connection state of the auxiliary power supply 111 is in the backup state, the backup switch 144 is turned on.
  • the external selection circuit 118 is provided across the external backup line 142 and the external intermediate control line 122 .
  • the external selection circuit 118 has selection switches 145 and 146 .
  • the selection switch 145 is provided on the external intermediate control line 122 so as to be positioned upstream from the connection point of the external backup line 142 .
  • the selection switch 146 is provided in the middle of the external backup line 142 .
  • Selection switches 145 and 146 are controlled by auxiliary power control section 112 according to the connection state of auxiliary power supply 111 . Specifically, when the connection state of the auxiliary power supply 111 is the charge state or the boost state, the selection switch 145 is turned on and the selection switch 146 is turned off. When the connection state of the auxiliary power supply 111 is in the backup state, the selection switch 145 is turned off and the selection switch 146 is turned on. That is, the selection switches 145 and 146 are turned on and off complementarily to each other.
  • the intermediate drive line 102 branches into two on the downstream side of the connection point of the external backup line 142 , that is, on the downstream side of the booster circuit 116 .
  • the intermediate drive line 102 has a first intermediate drive line 151 and a second intermediate drive line 152 .
  • the first intermediate drive line 151 and the second intermediate drive line 152 are not provided with circuit elements for actively changing the voltage. Therefore, the potential of the downstream end of the first intermediate drive line 151 and the potential of the downstream end of the second intermediate drive line 152 are substantially equal to each other.
  • the first intermediate drive line 151 is connected to the first downstream drive line 91a
  • the second intermediate drive line 152 is connected to the second downstream drive line 91b.
  • the intermediate drive line 102 has only wiring for transmitting electric power from the booster circuit 116 to the upstream end of each of the first downstream drive line 91a and the second downstream drive line 91b.
  • the first downstream drive line 91a branches into two lines toward the downstream side.
  • the first downstream drive line 91 a has two branched first downstream drive lines 161 and 162 .
  • the first branched downstream drive lines 161 and 162 are combined into one on the upstream side.
  • the first branched downstream drive lines 161 and 162 correspond to individual feeder lines.
  • a downstream end of the first branched downstream drive line 161 is connected to the first drive circuit 53 a of the reaction motor unit 13 .
  • a downstream end of the branched first downstream drive line 162 is connected to the first drive circuit 63 a of the steering motor unit 32 .
  • the upstream end of the first downstream drive line 91a is connected to the first intermediate drive line 151 as described above.
  • the upstream end of each of the first branched downstream drive lines 161 and 162 is connected to the power supply path downstream of the auxiliary power supply 111 .
  • the switching circuit 114 when the switching circuit 114 is in the boost state or the backup state, the upstream end of each of the first branched downstream drive lines 161 and 162 is located downstream of the auxiliary power supply 111 .
  • the upstream end of each of branched first downstream drive lines 161 and 162 is located downstream of the connection point of charging line 132 on intermediate drive line 102 . Therefore, the first intermediate drive line 151 and the first downstream drive line 91a are connected to the first drive circuits 53a and 63a from the downstream side of the booster circuit 116 in the intermediate drive line 102 without passing through other circuit elements. Power is supplied only through the
  • the second downstream drive line 91b branches into two lines toward the downstream side.
  • the second downstream drive line 91b has two branched second downstream drive lines 163 and 164.
  • the second branched downstream drive lines 163 and 164 are combined into one on the upstream side.
  • the branched second downstream drive lines 163 and 164 each correspond to individual feeder lines.
  • a downstream end of the branched second downstream drive line 163 is connected to the second drive circuit 53 b of the reaction motor unit 13 .
  • a downstream end of the branched second downstream drive line 164 is connected to the second drive circuit 63 b of the steering motor unit 32 .
  • the upstream end of the second downstream drive line 91b is connected to the second intermediate drive line 152 as described above.
  • the upstream end of each of the branched second downstream drive lines 163 and 164 is connected to the power supply path downstream of the connection point of the auxiliary power supply 111 .
  • the switching circuit 114 when the switching circuit 114 is in the boost state or the backup state, the upstream end of each of the second branched downstream drive lines 163 and 164 is located downstream of the auxiliary power supply 111 .
  • the upstream end of each of branched second downstream drive lines 163 and 164 is located downstream of the connection point of charging line 132 on intermediate drive line 102 . Therefore, the second driving circuits 53b and 63b are connected to the second intermediate driving line 152 and the second downstream driving line 91b from the downstream side of the booster circuit 116 in the intermediate driving line 102 without passing through other circuit elements. Power is supplied only through the
  • the downstream control line 92 branches into two lines toward the downstream side. Thereby, the downstream control line 92 has a reaction force control line 165 and a steering control line 166 . In other words, the reaction force control line 165 and the steering control line 166 are combined into one on the upstream side.
  • a downstream end of the reaction force control line 165 is connected to the reaction force control section 54 .
  • a downstream end of the steering control line 166 is connected to the steering control section 64 .
  • An upstream end of the downstream control line 92 is connected to the external intermediate control line 122 .
  • the auxiliary power supply control unit 112 changes the connection state of the auxiliary power supply 111 when the external power supply 45 is normal and the first condition or the second condition for supplying a large amount of power to the motor units 13 and 32 is satisfied. is in the boost state.
  • the auxiliary power supply control unit 112 determines that the external power supply 45 is normal when the power supply voltage Vb of the external power supply 45 is equal to or higher than the normal voltage threshold Vth.
  • the normal voltage threshold Vth is the power supply voltage Vb at which the external power supply 45 can be regarded as normal, and is set in advance.
  • the large power is power that is greater than the maximum power that can be supplied by the external power supply 45 alone in a normal state.
  • the first condition includes that the vehicle speed SP is equal to or less than the travel determination threshold SPth, and that the steering speed ⁇ h of the steering wheel 3 is equal to or greater than the steering execution determination threshold ⁇ th1.
  • the travel determination threshold SPth is a threshold that indicates that the vehicle is stopped or traveling at an extremely low speed, and is set in advance.
  • the steering execution determination threshold ⁇ th1 is an angular velocity indicating that the steering wheel 3 is rotating due to steering operation by the driver, and is set in advance.
  • the second condition includes that the steering speed ⁇ h of the steering wheel 3 is greater than or equal to the high-speed steering determination threshold ⁇ th2.
  • the high-speed steering determination threshold ⁇ th2 is an angular velocity indicating that the steering wheel 3 is rotating at high speed, such as emergency steering for avoiding an obstacle while the vehicle is running.
  • the high-speed steering determination threshold ⁇ th2 is preset to a value larger than the steering execution determination threshold ⁇ th1.
  • the auxiliary power supply control unit 112 controls the switching circuit 114 so that the connection state of the auxiliary power supply 111 becomes the charging state. .
  • the auxiliary power control unit 112 controls the switching circuit 114 so that the auxiliary power supply 111 is connected to the backup state.
  • step S1 when the auxiliary power supply control unit 112 acquires various state quantities (step S1), it determines whether the power supply voltage Vb is equal to or higher than the normal voltage threshold Vth (step S2). If the power supply voltage Vb is less than the normal voltage threshold Vth (step S2: NO), the connection state of the auxiliary power supply 111 is set to the backup state (step S3).
  • step S4 determines whether or not the steering speed ⁇ h is equal to or higher than the steering execution determination threshold ⁇ th1 (step S4). If the steering speed ⁇ h is greater than or equal to the steering execution determination threshold ⁇ th1 (step S4: YES), it is determined whether or not the vehicle speed SP is less than or equal to the travel determination threshold SPth (step S5).
  • step S5 If the vehicle speed SP is less than or equal to the travel determination threshold value SPth (step S5: YES), the external power supply 45 is normal and the first condition is satisfied, so the connection state of the auxiliary power supply 111 is set to the boost state (step S5: YES). S6).
  • step S7 determines whether the steering speed ⁇ h is equal to or greater than the high-speed steering determination threshold ⁇ th2 (step S7). If the steering speed ⁇ h is equal to or higher than the high-speed steering determination threshold ⁇ th2 (step S7: YES), the external power source 45 is normal and the second condition is satisfied.
  • the connection state of is assumed to be the boost state.
  • step S8 if the steering speed ⁇ h is less than the steering execution determination threshold ⁇ th1 (step S4: NO), or if the steering speed ⁇ h is less than the high-speed steering determination threshold ⁇ th2 (step S7 : NO), and the connection state of the auxiliary power supply 111 is set to the charging state (step S8).
  • the power supply voltage Vb of the external power supply 45 is input to the booster circuit 116 via the intermediate drive line 102 .
  • the normal output voltage output from the booster circuit 116 is output to the first downstream drive line 91a via the first intermediate drive line 151, and is output to the second downstream drive line 91a via the second intermediate drive line 152. Output on line 91b.
  • the normal output voltage output to the first downstream drive line 91a is supplied to the first drive circuit 53a of the reaction force control device 16 via the first branch downstream drive line 161, and is supplied to the first branch downstream drive line 161.
  • the normal output voltage output to the second downstream drive line 91b is supplied to the second drive circuit 53b of the reaction force control device 16 via the branch second downstream drive line 163, and the branch second downstream drive line It is supplied to the second drive circuit 63b of the steering control device 36 via the line 164.
  • the auxiliary power supply 111 is supplied with an output voltage for charging from the step-down circuit 115 via the charging line 132 . Therefore, the auxiliary power supply 111 is maintained in a charged state.
  • the backup switch 144 is off, so power is supplied to the auxiliary power supply control unit 112 via the upstream control line 81 and the internal intermediate control line 121 . Since the selection switch 145 is on and the selection switch 146 is off, the power supply voltage Vb supplied from the upstream control line 81 is output to the downstream control line 92 via the external intermediate control line 122 .
  • the power supply voltage Vb output to the downstream control line 92 is supplied to the reaction force control section 54 via the reaction force control line 165, and is supplied to the steering control section 64 via the steering control line 166. .
  • the connection state of the auxiliary power supply 111 becomes a backup state.
  • power is not supplied from the external power supply 45 to the auxiliary power supply 71 .
  • the voltage of the auxiliary power supply 111 is input to the booster circuit 116 via the output line 133 instead of the power supply voltage Vb of the external power supply 45 .
  • a booster circuit 116 boosts the voltage of the auxiliary power supply 111 and outputs a normal output voltage.
  • the output voltage output from the booster circuit 116 in this way is supplied to the first drive circuits 53a, 63a and the second drive circuits 53b, 63b, as in the case of the charged state.
  • the backup switch 144 In such a backup state, the backup switch 144 is on, so power is supplied to the auxiliary power control unit 112 via the intermediate drive line 102 and the internal backup line 141 . Since the selection switch 145 is off and the selection switch 146 is on, the voltage output from the intermediate drive line 102 is output to the downstream control line 92 via the external backup line 142 and the external intermediate control line 122. be done. The power supply voltage Vb output to the downstream control line 92 is supplied to the reaction force control section 54 and the steering control section 64 in the same manner as in the charged state.
  • the connection state of the auxiliary power supply 111 when the connection state of the auxiliary power supply 111 is in the boost state, the power supply voltage Vb of the external power supply 45 is not input to the booster circuit 116, and the intermediate drive line 102 and the boost line 131 are not supplied. and the intermediate ground line 103 to the low potential terminal of the auxiliary power supply 111 . That is, the external power supply 45 is connected in series with the auxiliary power supply 111 . A total voltage obtained by adding the voltage of the auxiliary power supply 111 to the power supply voltage Vb of the external power supply 45 is input to the booster circuit 116 . The booster circuit 116 boosts this total voltage and outputs a boost output voltage that is higher than the normal output voltage.
  • the output voltage output from the booster circuit 116 in this way is supplied to the first drive circuits 53a, 63a and the second drive circuits 53b, 63b, as in the case of the charged state. Thereby, large electric power can be supplied to the motor units 13 and 32 .
  • backup switch 144 In this boost state, backup switch 144 is off, as in the charge state.
  • the selection switch 145 is on and the selection switch 146 is off, as in the charging state. Therefore, electric power is supplied to the auxiliary power control unit 112, the reaction force control unit 54, and the steering control unit 64 in the same manner as in the charging state.
  • the first drive circuits 53a, 63a and the second drive circuits 53b, 63b have approximately Equal voltages are supplied. That is, since substantially the same electric power is supplied to the first coil group 52a and the second coil group 52b of the reaction motor 15, the reaction motor 15 is stably driven. Similarly, substantially equal voltages are supplied to the first coil group 62a and the second coil group 62b of the steering motor 35, so that the steering motor 35 is stably driven.
  • the auxiliary power supply unit 1 has an auxiliary power supply unit 71 arranged in the middle of a power supply path for supplying electric power from the external power supply 45 to the motor units 13 and 32, and the auxiliary power supply unit 71 is connected to the motor units 13 and 32. and a downstream feed line group 72 .
  • the auxiliary power supply device 71 includes an auxiliary power supply 111 that assists power supply from the external power supply 45 to the motor units 13 and 32, and a switching circuit 114 configured to switch the connection state of the auxiliary power supply 111 to the power supply path.
  • the connection state of the auxiliary power supply 111 switchable by the switching circuit 114 includes the boost state.
  • the downstream feeder line group 72 includes first branched downstream drive lines 161 and 162 and second branched downstream drive lines 163 and 164 .
  • the upstream ends of the first branched downstream drive lines 161 and 162 and the second branched downstream drive lines 163 and 164 are connected to the power feed path downstream of the auxiliary power supply 111 .
  • the output voltage for boost based on the voltage obtained by adding the voltage of the auxiliary power supply 111 to the power supply voltage Vb of the external power supply 45 is output from the auxiliary power supply 71. .
  • each of the first power supply system and the second power supply system of the reaction motor unit 13 and each of the first power supply system and the second power supply system of the steering motor unit 32 are supplied with a large voltage based on the boost output voltage. Power is supplied.
  • the power of the auxiliary power supply 111 By using the power of the auxiliary power supply 111 in this way, a large amount of power can be temporarily supplied to the motor units 13 and 32, so that a large power demand can be met without adopting the large-capacity external power supply 45.
  • the intermediate drive line 102 has only wiring for sending electric power from the booster circuit 116 to the upstream end of each of the first downstream drive line 91a and the second downstream drive line 91b. Therefore, a large amount of electric power can be supplied to each power supply system of the motor units 13 and 32 based on the boost output voltages that are substantially equal to each other. As a result, it is possible to suppress variations in the power supplied to each power supply system, and to stably operate the motor units 13 and 32 .
  • connection state of the auxiliary power supply 111 switchable by the switching circuit 114 includes the charging state
  • the auxiliary power supply 111 can be charged by the external power supply 45 .
  • the connection state of the auxiliary power supply 111 is repeatedly set to the boost state, and a large amount of electric power can be supplied to the motor units 13 and 32 .
  • connection state of the auxiliary power supply 111 switchable by the switching circuit 114 includes a backup state. Therefore, even if an abnormality occurs in the external power supply 45, the motor units 13 and 32 can be continuously driven by supplying power from the auxiliary power supply 111.
  • the auxiliary power supply control unit 112 sets the connection state of the auxiliary power supply 111 to the boost state when the external power supply 45 is normal and the first condition is satisfied. Therefore, when a large amount of electric power is required due to, for example, stationary steering, a large amount of electric power can be supplied to the motor units 13 and 32 .
  • the auxiliary power supply control unit 112 sets the connection state of the auxiliary power supply 111 to the boost state when the external power supply 45 is normal and the second condition is satisfied. Therefore, when a large amount of electric power is required due to, for example, emergency steering, a large amount of electric power can be supplied to the motor units 13 and 32 .
  • a vehicle in which the auxiliary power supply unit 1 and the steering device 2 are mounted is equipped with two power sources, a first power source 201a and a second power source 201b, which are external power sources. Therefore, the power supply paths include a first power supply path that supplies power from the first power supply 201a to the motor units 13 and 32, and a second power supply path that supplies power from the second power supply 201b to the motor units 13 and 32.
  • the auxiliary power supply device 202 of the auxiliary power supply unit 1 is provided in the middle of the first power supply path and the second power supply path so as to straddle both the first power supply path and the second power supply path.
  • the first power supply path includes a first upstream power supply line group 211a that connects the first power supply 201a to the auxiliary power supply 202, and a first downstream power supply line group 212a that connects the auxiliary power supply 202 to the motor units 13 and 32. , and a first intermediate feed line group 74a in the auxiliary power supply 202, which will be described later. That is, the first downstream feeder line group 212a forms part of the first feeder path.
  • the second power supply path includes a second upstream power supply line group 211b that connects the second power supply 201b to the auxiliary power supply 202, and a second downstream power supply line group 212b that connects the auxiliary power supply 202 to the motor units 13 and 32. , and a second intermediate feed line group 74b in the auxiliary power supply 202, which will be described later. That is, the second downstream feeder line group 212b forms part of the second feeder path.
  • the first upstream feed line group 211a includes a first upstream control line 221a, a first upstream drive line 222a, and a first upstream ground line 223a.
  • the first upstream drive line 222a and the first upstream control line 221a connect the auxiliary power supply 202 to the high potential terminal of the first power supply 201a.
  • a first relay switch 224a is provided in the middle of the first upstream control line 221a, and is turned on and off according to the start switch of the vehicle.
  • the first upstream ground line 223a connects the auxiliary power supply 202 to the ground.
  • the second upstream feed line group 211b includes a second upstream control line 221b, a second upstream drive line 222b, and a second upstream ground line 223b.
  • the second upstream drive line 222b and the second upstream control line 221b connect the auxiliary power supply 202 to the high potential terminal of the second power supply 201b.
  • a second relay switch 224b is provided in the middle of the second upstream control line 221b to be turned on and off according to the start switch of the vehicle.
  • the second upstream ground line 223b connects the auxiliary power supply 202 to the ground.
  • the first downstream feeder line group 212a includes the first downstream drive line 91a and the first downstream control line 232a of the first embodiment.
  • the first downstream drive line 91 a connects the auxiliary power supply device 202 to the first power supply system of each of the reaction force motor unit 13 and the steering motor unit 32 .
  • the first downstream control line 232 a connects the auxiliary power supply device 202 and the reaction force control section 54 .
  • the branched first downstream drive lines 161 and 162 of the first downstream drive line 91a respectively correspond to first individual feeder lines.
  • the second downstream feed line group 212b includes the second downstream drive line 91b and the second downstream control line 232b of the first embodiment.
  • the second downstream drive line 91 b connects the auxiliary power supply device 202 to the second power supply system of each of the reaction force motor unit 13 and the steering motor unit 32 .
  • the second downstream control line 232 b connects the auxiliary power supply device 202 and the steering control section 64 .
  • the branched second downstream drive lines 163 and 164 of the second downstream drive line 91b respectively correspond to second individual feeder lines.
  • the auxiliary power supply device 202 of the present embodiment is configured basically in the same manner as the auxiliary power supply device 71 of the first embodiment except for the configuration for supplying power to the auxiliary power control unit 203 and the auxiliary power control unit 203.
  • a first auxiliary power system and a second auxiliary power system are provided.
  • the first auxiliary power supply system supplies the electric power of the first power supply 201 a to the first power supply systems and the reaction force control section 54 of each of the reaction force motor unit 13 and the steering motor unit 32 .
  • the second auxiliary power supply system supplies the electric power of the second power supply 201 b to the second power supply system of each of the reaction force motor unit 13 and the steering motor unit 32 and the steering control section 64 .
  • the first auxiliary power system is arranged between the first upstream feed line group 211a and the first downstream feed line group 212a, and the second auxiliary power system is arranged between the second upstream feed line group 211b and the second downstream feed line group. It is arranged between the electric wire group 212b.
  • first auxiliary power supply system “first” is added to the beginning of the member name of each component of the auxiliary power supply device 71 of the first embodiment, and “a ” is added to omit redundant description.
  • second auxiliary power supply system “second” is added to the beginning of the member name of each component of the auxiliary power supply device 71 of the first embodiment, and “b” is added to the reference numeral indicating each component. Duplicate description is omitted by adding
  • the auxiliary power supply device 202 includes a first intermediate feeder group 74a that connects the first upstream feeder group 211a and the first downstream feeder group 212a, a second upstream feeder group 211b, and a second upstream feeder group 211b. and a second intermediate feed line group 74b that connects the downstream feed line group 212b to each other.
  • the first intermediate feeder line group 74a includes a first intermediate control line 101a connected to the first upstream control line 221a, a first intermediate drive line 102a connected to the first upstream drive line 222a, and a first upstream drive line 102a. and a first intermediate ground line 103a connected to the side ground line 223a.
  • the second intermediate feeder line group 74b includes a second intermediate control line 101b connected to the second upstream control line 221b, a second intermediate drive line 102b connected to the second upstream drive line 222b, and a second upstream drive line 102b. and a second intermediate ground line 103b connected to the side ground line 223b.
  • the first intermediate drive line 102a has the first external backup line 142a, but does not have the first internal backup line. Therefore, the auxiliary power supply 202 does not have the first internal selection circuit. Furthermore, the first intermediate drive line 102a does not branch downstream from the connection point of the first external backup line 142a. Similarly, the second intermediate drive line 102b has a second external backup line 142b but does not have a second internal backup line. Therefore, the auxiliary power supply device 202 does not have the second internal selection circuit. Furthermore, the second intermediate drive line 102b does not branch downstream from the connection point of the second external backup line 142b.
  • the auxiliary power supply 202 includes a first auxiliary power supply 111a, a second auxiliary power supply 111b, a first regulator 113a, a second regulator 113b, a first switching circuit 114a, a first 2 switching circuit 114b, first step-down circuit 115a, second step-down circuit 115b, first step-up circuit 116a, second step-up circuit 116b, first external selection circuit 118a, and second external selection circuit 118b and
  • the first auxiliary power supply 111a, the first regulator 113a, the first switching circuit 114a, the first step-down circuit 115a, the first step-up circuit 116a, and the first external selection circuit 118a are connected to corresponding lines of the first intermediate power supply line group 74a.
  • the second auxiliary power supply 111b, the second regulator 113b, the second switching circuit 114b, the second step-down circuit 115b, the second step-up circuit 116b, and the second external selection circuit 118b are connected to corresponding lines of the second intermediate power supply line group 74b. On the other hand, they are connected in the same manner as in the first embodiment.
  • the first downstream drive line 91a of the first downstream feed line group 212a is connected to the first intermediate drive line 102a.
  • the first intermediate drive line 102a is arranged such that the upstream end of each of the branched first downstream drive lines 161 and 162 is located downstream of the first auxiliary power supply 111a, that is, of the first booster circuit 116a. It is connected to the.
  • the upstream end of the first downstream control line 232a is connected to the first external intermediate control line 122a of the first intermediate control line 101a.
  • the second downstream drive line 91b of the second downstream feed line group 212b is connected to the second intermediate drive line 102b.
  • the upstream end of each of the branched second downstream drive lines 163 and 164 is connected to the second intermediate drive line 102b so as to be located downstream of the second auxiliary power supply 111b, that is, of the second booster circuit 116b. It is connected to the.
  • the upstream end of the second downstream control line 232b is connected to the second external intermediate control line 122b of the second intermediate control line 101b.
  • Each of the first regulator 113a and the second regulator 113b is connected to the auxiliary power control unit 203.
  • the auxiliary power control unit 203 operates based on power supplied from at least one of the first regulator 113a and the second regulator 113b.
  • the vehicle speed SP, the steering speed ⁇ h, the power supply voltage Vba of the first power supply 201a, and the power supply voltage Vbb of the second power supply 201b are input to the auxiliary power supply control unit 203 .
  • the power supply voltage Vba is detected by the first voltage sensor 271a
  • the power supply voltage Vba is detected by the second voltage sensor 271b.
  • the auxiliary power supply control unit 203 controls various switching circuits including the first switching circuit 114a, the second switching circuit 114b, the first booster circuit 116a, and the first booster circuit 116a provided in the auxiliary power supply device 202. control the circuit. That is, the auxiliary power control unit 203 corresponds to a switching control circuit and a boost control circuit. For convenience of explanation, lines indicating signals output from the auxiliary power control unit 203 are not shown.
  • the control of the connection state of the first auxiliary power supply 111a by the auxiliary power supply control unit 203 is the same as the auxiliary power supply of the first embodiment except that the power supply voltage Vba of the first power supply 201a is used instead of the power supply voltage Vb of the external power supply 45. It is the same as the control by the control unit 112 . Further, the control of the connection state of the second auxiliary power supply 111b by the auxiliary power supply control unit 203 is the same as that of the first embodiment except that the power supply voltage Vbb of the second power supply 201b is used instead of the power supply voltage Vb of the external power supply 45. It is the same as the control by the auxiliary power control unit 112 .
  • the auxiliary power control unit 203 controls the first booster circuit so that the normal output voltage output from the first booster circuit 116a and the normal output voltage output from the second booster circuit 116b are equal to each other. 116a and the second booster circuit 116b. Further, the auxiliary power supply control unit 203 controls the first booster circuit so that the output voltage for boost output from the first booster circuit 116a and the output voltage for boost output from the second booster circuit 116b are equal to each other. 116a and the second booster circuit 116b.
  • the power supply voltage Vba of the first power supply 201a is applied to the first booster circuit via the first intermediate drive line 102a. 116a, and the power supply voltage Vbb of the second power supply 201b is input to the second booster circuit 116b via the second intermediate drive line 102b.
  • the normal output voltage output from the first booster circuit 116a is output to the first downstream drive line 91a via the first intermediate drive line 102a, and the normal output voltage output from the second booster circuit 116b. is output to the second downstream drive line 91b via the second intermediate drive line 102b.
  • the output voltage output to the first downstream drive line 91a is supplied to the first drive circuits 53a and 63a in the same manner as in the first embodiment.
  • the output voltage output to the second downstream drive line 91b is supplied to the second drive circuits 53b and 63b as in the first embodiment.
  • the first auxiliary power supply 111a receives the charge output from the first step-down circuit 115a via the first charging line 132a.
  • An output voltage for charging is supplied to the second auxiliary power supply 111b via a second charging line 132b, and an output voltage for charging output from the second step-down circuit 115b is supplied. Since the selection switch 145a of the first external selection circuit 118a is on and the selection switch 146a is off, the power supply voltage Vba supplied from the first upstream control line 221a is supplied via the first external intermediate control line 122a. It is output to the first downstream control line 232 a and supplied to the reaction force control section 54 .
  • the power supply voltage Vbb supplied from the second upstream control line 221b is applied to the second external intermediate control line 122b. through the second downstream control line 232b and supplied to the steering control unit 64.
  • the connection state of the first auxiliary power supply 111a becomes the backup state
  • the connection state of the second auxiliary power supply 111b becomes the backup state.
  • the state becomes the charging state.
  • power is not supplied from the first power supply 201a to the auxiliary power supply device 202, while the power supply voltage Vbb of the second power supply 201b is input to the second booster circuit 116b via the second intermediate drive line 102b.
  • power supply to the second drive circuits 53b and 63b and the steering control section 64 is the same as in the charging state.
  • the power supply voltage Vba of the first auxiliary power supply 111a is input to the first booster circuit 116a through the first output line 133a.
  • the normal output voltage output from the first booster circuit 116a is output to the first downstream drive line 91a via the first intermediate drive line 102a.
  • the output voltage output to the first downstream drive line 91a is supplied to the first drive circuits 53a and 63a in the same manner as in the charging state.
  • the selection switch 145a of the first external selection circuit 118a is turned off and the selection switch 146a is turned on. Therefore, the voltage output from the first intermediate drive line 102a is output to the first downstream control line 232a via the first external backup line 142a and the first external intermediate control line 122a, and the reaction force control unit 54 supplied to
  • the connection state of the first auxiliary power supply 111a becomes the charging state, and the second auxiliary power supply 111b is connected.
  • the state becomes the backup state.
  • the power supply voltage Vba of the first power supply 201a is input to the first booster circuit 116a through the first intermediate drive line 102a, power is not supplied to the auxiliary power supply device 202 from the second power supply 201b.
  • power supply to the first drive circuits 53a and 63a and the reaction force control section 54 is the same as in the charging state.
  • the voltage of the second auxiliary power supply 111b is input to the second booster circuit 116b through the second output line 133b.
  • the normal output voltage output from the second booster circuit 116b is output to the second downstream drive line 91b via the second intermediate drive line 102b.
  • the output voltage output to the second downstream drive line 91b is supplied to the second drive circuits 53b and 63b in the same manner as in the charged state.
  • the selection switch 145b of the second external selection circuit 118b is turned off and the selection switch 146b is turned on. Therefore, the voltage output from the second intermediate drive line 102b is output to the second downstream control line 232b via the second external backup line 142b and the second external intermediate control line 122b, and the steering control unit 64 supplied to
  • the power supply voltage Vba of the first power supply 201a is input to the low potential terminal of the first auxiliary power supply 111a via the first intermediate drive line 102a, the first boost line 131a and the first intermediate ground line 103a.
  • the power supply voltage Vbb of the second power supply 201b is input to the low potential terminal of the second auxiliary power supply 111b via the second intermediate drive line 102b, the second boost line 131b and the second intermediate ground line 103b.
  • the first power supply 201a is connected in series with the first auxiliary power supply 111a
  • the second power supply 201b is connected in series with the second auxiliary power supply 111b.
  • a total voltage obtained by adding the voltage of the first auxiliary power supply 111a to the power supply voltage Vba of the first power supply 201a is input to the first booster circuit 116a. Therefore, a boost output voltage higher than the normal output voltage is output from the first booster circuit 116a.
  • a total voltage obtained by adding the voltage of the second auxiliary power supply 111b to the power supply voltage Vbb of the second power supply 201b is input to the second booster circuit 116b. Therefore, a boost output voltage higher than the normal output voltage is output from the second booster circuit 116b.
  • the output voltage output from the first booster circuit 116a and the output voltage output from the second booster circuit 116b are supplied to the first drive circuits 53a, 63a and the second drive circuits 53b, 63b in the same manner as in the charging state. Therefore, large electric power can be supplied to the motor units 13 and 32 .
  • the auxiliary power source control unit 203, the reaction force control unit 54, and the steering control unit 64 are in the charging state and in the charging state. Power is supplied as well.
  • the present embodiment has the following actions and effects.
  • the first downstream feeder line group 212a includes first branched downstream drive lines 161 and 162 and second branched downstream drive lines 163 and 164 .
  • the upstream end of each of branched first downstream drive lines 161 and 162 is connected to first intermediate drive line 102a downstream of first booster circuit 116a.
  • the upstream end of each of the branched second downstream drive lines 163, 164 is connected to the second intermediate drive line 102b on the downstream side of the second booster circuit 116b.
  • the auxiliary power supply control unit 203 controls the first boost circuit 116a and It controls the second booster circuit 116b. Therefore, a large amount of electric power can be supplied to each power supply system of the motor units 13 and 32 based on the boost output voltages that are substantially equal to each other. As a result, it is possible to suppress variations in the power supplied to each power supply system, and to stably operate the motor units 13 and 32 .
  • the auxiliary power supply device 202 includes a first auxiliary power supply control unit for controlling the first auxiliary power supply system and a second auxiliary power supply system instead of the single auxiliary power supply control unit 203. and a second auxiliary power control unit for controlling.
  • the first booster circuit 116a and the second booster circuit 116b are configured so that the output voltage output from the first booster circuit 116a and the output voltage output from the second booster circuit 116b are equal to each other. need not be controlled.
  • the auxiliary power supply device 202 does not have to include the first booster circuit 116a and the second booster circuit 116b.
  • the auxiliary power supply device 71 does not have to include the booster circuit 116 .
  • the auxiliary power supply device 202 includes the first internal backup line and the first internal selection circuit that connect the first intermediate drive line 102a and the first internal intermediate control line 121a to each other; A second internal backup line and a second internal selection circuit for connecting the second internal drive line 102b and the second internal intermediate control line 121b may be provided.
  • the motor units 13 and 32 can be continuously driven even when an abnormality occurs in both the first power supply 201a and the second power supply 201b.
  • power supply to the reaction force control unit 54 and the steering control unit 64 may be made redundant.
  • the first downstream control line 232a is branched into two lines toward the downstream side, and the auxiliary power supply device 202 is controlled by the reaction force control section 54 and the steering control section 64 through the first downstream control line 232a. connect to.
  • the second downstream control line 232b is branched into two lines toward the downstream side, and the auxiliary power supply device 202 is connected to the reaction force control section 54 and the steering control section 64 through the second downstream control line 232b.
  • the auxiliary power supply device 71 may not include the step-down circuit 115 .
  • the auxiliary power supply device 202 does not have to include the step-down circuits 115a and 115b.
  • the fifth switch 138 may be provided on the intermediate drive line 102 so as to be positioned between the connection point of the boost line 131 and the connection point of the charge line 132 .
  • This modification can be similarly applied to the first switching circuit 114a and the second switching circuit 114b of the second embodiment.
  • the branched first downstream drive line 161 of the first downstream drive line 91a is connected to the first drive circuit 53a of the reaction motor unit 13, and the branched first downstream drive line 162 is reversed. It may be connected to the second drive circuit 53 b of the force motor unit 13 .
  • the branched second downstream drive line 163 of the second downstream drive line 91 b is connected to the first drive circuit 63 a of the steering motor unit 32
  • the branched second downstream drive line 164 is connected to the steering motor unit 32 . 2 drive circuit 63b.
  • the intermediate drive line 102 branches into two on the downstream side of the connection point of the auxiliary power supply 111, but this is not a limitation, and the branch may not be made.
  • the first downstream drive line 91a constituting the downstream feed line group 72 for example, one branched into four lines toward the downstream side can be employed.
  • the intermediate drive line 102 may branch into three or more lines downstream of the connection point of the auxiliary power supply 111 . In this case, for example, a line that is not branched toward the downstream side can be used as the first downstream drive line 91a.
  • the first intermediate drive line 102a may be branched into two or more lines downstream of the first booster circuit 116a, and the second intermediate drive line 102b may be branched to the second booster circuit 116b. It may be branched into two or more on the downstream side.
  • the switching circuit 114 may be configured so that the connection state of the auxiliary power supply 111 can be switched only between the boost state and the charging state, and cannot be switched to the backup state. Further, the switching circuit 114 may be configured so that the connection state of the auxiliary power supply 111 can be switched only between the boost state and the backup state, and cannot be switched to the charging state. In this case, the auxiliary power source 111 may be a primary battery. Further, the switching circuit 114 may be configured so that the connection state of the auxiliary power supply 111 can be switched only between the boost state and other states other than the charging state and the backup state, and cannot be switched between the charging state and the backup state.
  • the other state is a state in which the external power supply 45 is connected to the power supply target and the auxiliary power supply 111 is disconnected from the intermediate drive line 102 .
  • the auxiliary power source 111 may be a primary battery. This modification can be similarly applied to the first switching circuit 114a and the second switching circuit 114b.
  • both the determination of whether the first condition is satisfied and the determination of whether the second condition is satisfied are performed.
  • the auxiliary power control units 112 and 203 may perform this.
  • the auxiliary power control units 112 and 203 may adopt conditions other than the first condition and the second condition as conditions for supplying a large amount of power to the power supply target.
  • the auxiliary power supply 111 may be, for example, an electric double layer capacitor (EDLC) or a lithium ion battery (LIB). This modification can be similarly applied to the first auxiliary power supply 111a and the second auxiliary power supply 111b of the second embodiment.
  • EDLC electric double layer capacitor
  • LIB lithium ion battery
  • the auxiliary power control units 112 and 203 control various circuits in the auxiliary power supply units 71 and 202.
  • the auxiliary power supply units 71 and 202 control the auxiliary power supply control units 112 and 203.
  • the configuration may be such that the various circuits are controlled by an external control device (for example, the reaction force control section 54).
  • the reaction force control unit 54 controls both the first drive circuit 53a and the second drive circuit 53b, but the present invention is not limited to this.
  • the reaction force control device 16 may include a first reaction force control section that controls the first drive circuit 53a and a second reaction force control section that controls the second drive circuit 53b.
  • the first reaction force control unit calculates a command value such as a current and transmits the command value to the second reaction force control unit, and the second reaction force control unit operates according to the received command value.
  • the controller may be configured as a master-slave system in which the first reaction force control section is the master control section and the second reaction force control section is the slave control section. This modification can also be applied to the steering control device 36 in the same manner.
  • the reaction force control unit 54 includes (1) one or more processors that operate according to a computer program (software), and (2) an application-specific integration that executes at least a portion of various types of processing. It may be configured by processing circuitry including one or more dedicated hardware circuits, such as circuitry (ASIC), or (3) combinations thereof. This modification can be similarly applied to the steering control section 64 and the auxiliary power supply control sections 112 and 203 as well.
  • a processor includes a CPU and memory, such as RAM and ROM, which stores program code or instructions configured to cause the CPU to perform processes.
  • Memory, or non-transitory computer-readable media includes any available media that can be accessed by a general purpose or special purpose computer.
  • the steering device 2 has a linkless structure in which the reaction force unit 4 and the steering unit 6 are always mechanically separated, but this is not the only option.
  • the steering device 2 is not limited to a steer-by-wire type steering device, and may be an electric power steering device that applies torque of an assist motor unit to the steering shaft 11 or the rack shaft 22 .
  • the assist motor unit to which power is supplied has a plurality of power supply systems.
  • the power supply target is not limited to the motor unit in which the motor and the control device are integrated, but may be a motor provided separately from the control device.
  • the motor is not limited to the motor that is the driving source of the steering device 2, and may be a motor that is used as a driving source for driving an electric vehicle, for example.
  • an air bag device, a brake device, or any device mounted on a vehicle other than the vehicle may be the target of power supply.

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Abstract

補助電源ユニット(1)は、補助電源装置(71)と、補助電源装置をモータユニット(13,32)に接続する下流側給電線群(72)とを備える。補助電源装置(71)は、外部電源(45)からモータユニットへの電力供給を補助するべく、給電経路に設けられた補助電源(111)と、給電経路に対する補助電源の接続状態を切り替えるように構成された切替回路(114)とを備える。補助電源の接続状態は、外部電源とモータユニットとの間で補助電源を外部電源と直列に接続するブースト状態を含む。下流側給電線群(72)は、分岐第1下流側駆動線(161,162)と、分岐第2下流側駆動線(163,164)とを含む。そして、分岐第1下流側駆動線、及び分岐第2下流側駆動線の各々の上流側端部は、補助電源よりも下流側において給電経路に接続される。

Description

補助電源ユニット、補助電源ユニットの制御方法及び操舵装置
 本開示は、補助電源ユニット、補助電源ユニットの制御方法及び操舵装置に関する。
 従来、例えば特許文献1のように、安全性を確保する観点から、駆動システムを冗長化した車両用操舵装置がある。同文献の車両用操舵装置は、転舵力を発生させる2つの転舵モータと、それぞれ対応する転舵モータを制御する2つの制御部と、2つの電源とを備えている。通常時には、各制御部は、2つの電源のうちの一方の電力に基づいて対応する転舵モータを駆動する。一方、2つの電源のうちの一方に異常が発生した場合には、各制御部は、他方の電源の電力に基づいて対応する転舵モータを駆動する。これにより、電源の1つに異常が発生した場合でも、継続して2つの転舵モータによって転舵輪を転舵させることができる。
特開2004-276833号公報
 ところで、例えば車両の停止時にステアリング操作を行ういわゆる据え切りを行った場合、あるいは車両の走行時に障害物を避けるための緊急操舵を行った場合等には、大きな転舵力を発生させるべく、電源から一時的に大きな電力を転舵モータに供給する必要が生じる。こうした電力要求に対応するためには、大きな容量を有する電源を採用しなければならず、例えば電源の大型化を招く。
 なお、操舵装置の駆動源として用いられるモータに電力を供給する場合に限らず、例えば他の用途に用いられるモータのような任意の給電対象であっても、一時的に電力要求が増大する場合には、同様の問題が生じ得る。
 本開示の一態様に係る補助電源ユニットは、外部電源の電力を、複数の給電系統を有する給電対象に供給する。補助電源ユニットは、前記外部電源から前記給電対象へ電力を供給する給電経路の途中に配置される補助電源装置と、前記給電経路の一部を構成する給電線群であって、前記補助電源装置を前記給電対象に接続する給電線群と、を備える。前記補助電源装置は、前記外部電源から前記給電対象への電力供給を補助するべく、前記給電経路に設けられた補助電源と、前記給電経路に対する前記補助電源の接続状態を切り替えるように構成された切替回路と、を備える。前記補助電源の接続状態は、前記外部電源と前記給電対象との間で前記補助電源を前記外部電源と直列に接続するブースト状態を含む。前記給電線群は、前記複数の給電系統に接続される複数の個別給電線を含む。前記複数の個別給電線の各々の上流側端部は、前記補助電源よりも下流側において前記給電経路に接続される。
 本開示の一態様に係る補助電源ユニットの制御方法は、外部電源の電力を、複数の給電系統を有する給電対象に供給するためのものである。前記補助電源ユニットは、前記外部電源から前記給電対象へ電力を供給する給電経路の途中に配置される補助電源装置と、前記給電経路の一部を構成する給電線群であって、前記補助電源装置を前記給電対象に接続する給電線群と、を備える。前記補助電源装置は、前記外部電源から前記給電対象への電力供給を補助するべく、前記給電経路に設けられた補助電源と、前記給電経路に対する前記補助電源の接続状態を切り替えるように構成された切替回路と、を備える。前記補助電源の接続状態は、前記外部電源と前記給電対象との間で前記補助電源を前記外部電源と直列に接続するブースト状態を含む。前記給電線群は、前記複数の給電系統に接続される複数の個別給電線を含む。前記複数の個別給電線の各々は、前記補助電源よりも下流側において前記給電経路に接続されるものである。前記制御方法は、前記外部電源が正常であるか否かを判定することと、前記給電対象に大きな電力を供給する条件が成立するか否かを判定することと、前記外部電源の電圧が正常であり、かつ前記条件が成立した場合に、前記補助電源の接続状態が前記ブースト状態となるように前記切替回路を制御することと、を含む。
 本開示の一態様に係る操舵装置は、複数の給電系統を有するモータユニットと、外部電源の電力を前記モータユニットに供給する本開示のいずれかの態様に係る補助電源ユニットと、を備える。
第1実施形態の補助電源ユニットを有する操舵装置の概略構成を示す図である。 図1の操舵装置の電気的構成を示すブロック図である。 図2の補助電源ユニットの電気的構成を示すブロック図である。 図2の補助電源ユニットの補助電源制御部による補助電源の接続状態を決定するための処理手順を示すフローチャートである。 図2の補助電源ユニットにおける補助電源の接続状態を充電状態とした場合の電力供給を示す説明図である。 図2の補助電源ユニットにおける補助電源の接続状態をバックアップ状態とした場合の電力供給を示す説明図である。 図2の補助電源ユニットにおける補助電源の接続状態をブースト状態とした場合の電力供給を示す説明図である。 第2実施形態の補助電源ユニットの電気的構成を示すブロック図である。 図8の補助電源ユニットにおける第1補助電源及び第2補助電源の各々の接続状態を充電状態とした場合の電力供給を示す説明図である。 図8の補助電源ユニットにおける第1補助電源の接続状態をバックアップ状態とし、第2補助電源の接続状態を充電状態とした場合の電力供給を示す説明図である。 図8の補助電源ユニットにおける第1補助電源の接続状態を充電状態とし、第2補助電源の接続状態をバックアップ状態とした場合の電力供給を示す説明図である。 図8の補助電源ユニットにおける第1補助電源及び第2補助電源の各々の接続状態をブースト状態とした場合の電力供給を示す説明図である。
 (第1実施形態)
 以下、補助電源ユニット、補助電源ユニットの制御方法及び操舵装置の第1実施形態を図面に従って説明する。本実施形態の補助電源ユニット1は、車両に搭載される操舵装置2に電力を供給する。
 (全体構成)
 図1に示すように、操舵装置2はステアバイワイヤ式の操舵装置である。操舵装置2は、ステアリングホイール3を介して運転者により操作される反力ユニット4と、運転者による反力ユニット4の操作に応じて転舵輪5を転舵させる転舵ユニット6とを備えている。操舵装置2は、反力ユニット4と、転舵ユニット6との間の動力伝達路が機械的に常時分離した構造を有している。
 反力ユニット4は、ステアリングホイール3が連結されるステアリングシャフト11と、ステアリングホイール3に対してステアリング操作に抗する操作反力を付与する反力アクチュエータ12とを備えている。
 反力アクチュエータ12は、反力モータユニット13と、反力側減速機14とを備えている。反力モータユニット13は、反力モータ15と、反力モータ15を制御する反力制御装置16とを備えている。反力モータ15は、反力側減速機14を介してステアリングシャフト11に連結されている。これにより、反力モータ15のモータトルクは、ステアリングシャフト11を介してステアリングホイール3に付与される。
 転舵ユニット6は、第1ピニオン軸21と、第1ピニオン軸21に連結されたラック軸22とを備えている。第1ピニオン軸21はラック軸22に対して所定の交差角で交差するように配置されている。第1ピニオン軸21は第1ピニオン歯21aを有しており、ラック軸22は第1ラック歯22aを有している。第1ピニオン歯21aが第1ラック歯22aと噛合することにより、第1ピニオン軸21がラック軸22に連結されている。つまり、第1ピニオン軸21とラック軸22とにより第1ラックアンドピニオン機構が構成されている。これにより、第1ピニオン軸21は、ラック軸22の往復動に応じて回転する。ラック軸22の両端には、ボールジョイント23を介してタイロッド24がそれぞれ連結されている。各タイロッド24の先端は、転舵輪5が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。
 また、転舵ユニット6は、転舵輪5を転舵させる転舵力を付与する転舵アクチュエータ31を備えている。転舵アクチュエータ31は、転舵モータユニット32と、転舵側減速機33と、第2ピニオン軸34とを備えている。転舵モータユニット32は、転舵モータ35と、転舵モータ35を制御する転舵制御装置36とを備えている。転舵モータ35は、転舵側減速機33を介して第2ピニオン軸34に連結されている。第2ピニオン軸34は第2ピニオン歯34aを有しており、ラック軸22は第2ラック歯22bを有している。第2ピニオン歯34aが第2ラック歯22bと噛合することにより、第2ピニオン軸34がラック軸22に連結されている。つまり、第2ピニオン軸34とラック軸22とにより第2ラックアンドピニオン機構が構成されている。
 転舵モータ35のモータトルクは、転舵側減速機33を介して第2ピニオン軸34に伝達される。第2ピニオン軸34に伝達されたトルクは、第2ラックアンドピニオン機構を介してラック軸22の往復動に変換される。これにより、転舵アクチュエータ31は、転舵ユニット6に転舵力を付与する。
 このように構成された操舵装置2では、運転者によるステアリング操作に応じて転舵アクチュエータ31から転舵力が付与される。これにより、ラック軸22が往復動し、転舵輪5の転舵角が変更される。このとき、運転者のステアリング操作に抗する操作反力が、反力アクチュエータ12からステアリングホイール3に付与される。
 次に、操舵装置2の電気的構成について説明する。
 図1及び図2に示すように、反力制御装置16と転舵制御装置36とは、互いに通信可能に接続されている。反力制御装置16及び転舵制御装置36には、各種のセンサの検出結果が入力される。各種のセンサには、例えば後述する車速センサ41、電圧センサ42及び反力モータ15の回転角センサ43が含まれる。また、各種のセンサには、例えば図示しない転舵モータ35の回転角センサやトルクセンサ等が含まれる。
 車速センサ41は、車両の走行速度である車速SPを検出する。電圧センサ42は、外部電源45の電源電圧Vbを検出する。外部電源45は、車両に搭載された二次電池である。反力モータ15の回転角センサ43は、反力モータ15の回転軸の回転角θsを360°の範囲内の相対角で検出する。転舵モータ35の回転角センサは、転舵モータ35の回転軸の回転角を相対角で検出する。トルクセンサは、ステアリングシャフト11に付与された操舵トルクを検出する。
 反力制御装置16は、上記各種センサの検出結果に基づいて、操作反力の目標値である反力制御量を演算する。反力制御装置16は、反力制御量に基づいて、反力モータ15に対する電力の供給を制御する。転舵制御装置36は、上記各種センサの検出結果に基づいて、転舵力の目標値である転舵制御量を演算する。転舵制御装置36は、転舵制御量に基づいて、転舵モータ35に対する電力の供給を制御する。反力モータ15に供給される電力、及び転舵モータ35に供給される電力は、それぞれ外部電源45から補助電源ユニット1を介して供給される。
 次に、補助電源ユニット1、及びその給電対象であるモータユニット13,32の構成について説明する。
 (反力モータユニット13)
 図2に示すように、反力モータユニット13の反力モータ15は、ロータ51と、図示しないステータに巻回された第1コイル群52a及び第2コイル群52bとを備えている。一例として、反力モータ15は、三相の表面磁石同期モータである。第1コイル群52a及び第2コイル群52bは、U、V、Wの三相のコイルをそれぞれ有している。反力制御装置16は、第1駆動回路53aと、第2駆動回路53bと、第1駆動回路53a及び第2駆動回路53bを制御する反力制御部54とを備えている。反力制御部54は、図示しない中央処理装置(CPU)やメモリを備えている。反力制御部54による各種制御は、所定の演算周期ごとにメモリに記憶されたプログラムをCPUが実行することによって実行される。一例として、第1駆動回路53a及び第2駆動回路53bは、複数のスイッチング素子を有する典型的なPWMインバータである。
 第1コイル群52aは、第1接続線55aを介して第1駆動回路53aに接続されている。第2コイル群52bは、第2接続線55bを介して第2駆動回路53bに接続されている。これにより、第1コイル群52a及び第2コイル群52bには、それぞれ独立して電力が供給される。つまり、反力モータユニット13は、複数の給電系統を有している。一例として、反力モータ15にて発生することが要求される操作反力は、第1コイル群52aにより発生するトルクと第2コイル群52bにより発生するトルクとで半分ずつ賄われる。
 第1コイル群52aに電力を供給する第1給電系統は、第1駆動回路53a及び第1接続線55aを含む。第2コイル群52bに電力を供給する第2給電系統は、第2駆動回路53b及び第2接続線55bを含む。なお、図2では、説明の便宜上、各相の第1接続線55a及び第2接続線55bをそれぞれ1つにまとめて図示している。
 反力制御部54は、上記反力制御量を演算する過程において、ステアリングホイール3の操舵速度ωhを演算し、補助電源ユニット1に出力する。具体的には、反力制御部54には、回転角センサ43により検出される反力モータ15の回転角θsが入力される。反力制御部54は、例えばステアリング中点からの反力モータ15の回転数をカウントし、ステアリング中点を原点として回転角θsを積算することにより積算角を演算する。なお、ステアリング中点は、ステアリングホイール3が操舵可能範囲の中心にあるときの操舵角θhである。続いて、反力制御部54は、この積算角に対して、反力側減速機14の回転速度比に基づく換算係数を乗算することにより、操舵角θhを演算する。そして、この操舵角θhを微分することにより、操舵速度ωhを演算する。
 (転舵モータユニット32)
 転舵モータユニット32は、反力モータユニット13と同様に構成されている。すなわち、転舵モータ35は、ロータ61と、図示しないステータに巻回された第1コイル群62a及び第2コイル群62bとを備えている。転舵制御装置36は、第1駆動回路63aと、第2駆動回路63bと、第1駆動回路63a及び第2駆動回路63bを制御する転舵制御部64とを備えている。そして、第1コイル群62aは第1接続線65aを介して第1駆動回路63aに接続され、第2コイル群62bは第2接続線65bを介して第2駆動回路63bに接続されている。つまり、転舵モータユニット32は、複数の給電系統を有している。
 第1コイル群62aに電力を供給する第1給電系統は、第1駆動回路63a及び第1接続線65aを含む。第2コイル群62bに電力を供給する第2給電系統は、第2駆動回路63b及び第2接続線65bを含む。なお、図2では、説明の便宜上、各相の第1接続線65a及び第2接続線65bをそれぞれ1つにまとめて図示している。
 (補助電源ユニット1)
 補助電源ユニット1は、外部電源45の電力をモータユニット13,32に供給する。補助電源ユニット1は、補助電源装置71と、下流側給電線群72とを備えている。
 補助電源装置71は、外部電源45からモータユニット13,32へ電力を供給する給電経路の途中に設けられている。給電経路は、外部電源45を補助電源装置71に接続する上流側給電線群73と、補助電源装置71をモータユニット13,32に接続する下流側給電線群72と、後述する補助電源装置71内の中間給電線群74とを含む。つまり、下流側給電線群72は、給電経路の一部を構成する。なお、補助電源ユニット1と、反力制御装置16と、転舵制御装置36とを含む構成を電源システムとして参照することがある。
 上流側給電線群73は、上流側制御線81と、上流側駆動線82と、上流側グランド線83とを含む。上流側駆動線82及び上流側制御線81は、それぞれ補助電源装置71を外部電源45の高電位端子に接続している。上流側制御線81の途中には、車両の起動スイッチに応じてオンオフするリレースイッチ84が設けられている。一例として、起動スイッチは、イグニッションスイッチである。上流側グランド線83は、補助電源装置71をグランドに接続している。
 下流側給電線群72は、第1下流側駆動線91aと、第2下流側駆動線91bと、下流側制御線92とを含む。第1下流側駆動線91aは、補助電源装置71を反力モータユニット13及び転舵モータユニット32の各々の第1給電系統に接続している。すなわち、第1下流側駆動線91aは、補助電源装置71を第1駆動回路53a,63aに接続している。第2下流側駆動線91bは、補助電源装置71を反力モータユニット13及び転舵モータユニット32の各々の第2給電系統に接続している。すなわち、第2下流側駆動線91bは、補助電源装置71を第2駆動回路53b,63bに接続している。下流側制御線92は、補助電源装置71を反力制御部54及び転舵制御部64に接続している。
 補助電源装置71には、各種のセンサの検出結果が入力される。各種のセンサには、車速センサ41及び電圧センサ42が含まれる。つまり、補助電源装置71には、車速SP及び電源電圧Vbが入力される。また、補助電源装置71には、反力制御部54から操舵速度ωhが入力される。補助電源装置71は、これらの状態量に基づいて、モータユニット13,32に電力を供給する。
 次に、補助電源装置71及び下流側給電線群72の構成について詳細に説明する。
 (補助電源装置71)
 図3に示すように、補助電源装置71は、上流側給電線群73と下流側給電線群72とを互いに接続する中間給電線群74を備えている。中間給電線群74は、上流側制御線81に接続される中間制御線101と、上流側駆動線82に接続される中間駆動線102と、上流側グランド線83に接続される中間グランド線103とを含む。また、補助電源装置71は、補助電源111と、補助電源制御部112と、レギュレータ113と、切替回路114と、降圧回路115と、昇圧回路116と、内部用選択回路117と、外部用選択回路118とを備えている。これらの各種回路は、対応する線に接続されている。なお、以下の説明において、中間給電線群74の線における上流側給電線群73に接続される側を上流側とし、反対側を下流側とする。
 詳しくは、中間制御線101は、レギュレータ113に接続された内部用中間制御線121と、内部用中間制御線121の途中から分岐した外部用中間制御線122とを有している。外部用中間制御線122は、下流側制御線92に接続されている。
 レギュレータ113は、外部電源45から供給される電源電圧Vbを予め設定された制御用の電圧に調整する。レギュレータ113には、補助電源制御部112が接続されている。
 補助電源制御部112は、レギュレータ113から供給される電圧に基づいて作動する。補助電源制御部112は、図示しない中央処理装置(CPU)やメモリを備えている。補助電源制御部112による各種制御は、所定の演算周期ごとにメモリに記憶されたプログラムをCPUが実行することによって実行される。補助電源制御部112には、車速SP、電源電圧Vb及び操舵速度ωhが入力される。補助電源制御部112は、これらの状態量に基づいて、補助電源装置71内に設けられた切替回路114を含む各種回路を制御する。つまり、補助電源制御部112は、切替制御回路に相当する。なお、説明の便宜上、補助電源制御部112から出力される信号を示す線は、図示していない。具体的な制御方法については、後述する。
 補助電源111及び切替回路114は、中間駆動線102と中間グランド線103との間に配置されている。補助電源111は、外部電源45からモータユニット13,32への電力供給を補助する。補助電源111は、二次電池と同様の機能を有するキャパシタである。一例として、補助電源111はリチウムイオンキャパシタである。
 切替回路114は、給電経路、すなわち中間駆動線102及び中間グランド線103に対する補助電源111の接続状態を切り替えるように構成されている。補助電源111の接続状態は、充電状態と、バックアップ状態と、ブースト状態とを含む。充電状態は、外部電源45に対して補助電源111をモータユニット13,32と並列に接続する状態である。バックアップ状態は、外部電源45から補助電源111を切り離すとともに補助電源111をモータユニット13,32に接続する状態である。ブースト状態は、外部電源45とモータユニット13,32との間で補助電源111を外部電源45と直列に接続する状態である。
 具体的には、切替回路114は、ブースト線131と、充電線132と、出力線133と、第1~第5スイッチ134~138とを備えている。ブースト線131の一端は、中間駆動線102に接続され、ブースト線131の他端は、中間グランド線103に接続されている。充電線132の一端は、ブースト線131の接続点よりも下流側に位置する接続点において中間駆動線102に接続され、充電線132の他端は、補助電源111の高電位端子に接続されている。出力線133の一端は、充電線132の接続点よりも下流側に位置する接続点において中間駆動線102に接続され、出力線133の他端は、補助電源111の高電位端子に接続されている。補助電源111の低電位端子は、ブースト線131の接続点よりも下流側に位置する接続点において中間グランド線103に接続されている。
 第1スイッチ134は、ブースト線131の接続点よりも上流側に位置するように中間グランド線103に設けられている。第2スイッチ135は、ブースト線131の途中に設けられている。第3スイッチ136は、充電線132の途中に設けられている。第4スイッチ137は、出力線133の途中に設けられている。第5スイッチ138は、充電線132の接続点と出力線133の接続点との間に位置するように中間駆動線102に設けられている。
 これにより、第3スイッチ136及び第5スイッチ138がオンであり、第1スイッチ134、第2スイッチ135及び第4スイッチ137がオフである場合に、補助電源111の接続状態が充電状態となる。第1スイッチ134及び第4スイッチ137がオンであり、第2スイッチ135、第3スイッチ136及び第5スイッチ138がオフである場合に、補助電源111の接続状態がバックアップ状態となる。第2スイッチ135及び第4スイッチ137がオンであり、第1スイッチ134、第3スイッチ136及び第5スイッチ138がオフである場合に、補助電源111の接続状態がブースト状態となる。
 降圧回路115は、第3スイッチ136と補助電源111との間に位置するように充電線132に設けられている。一例として、降圧回路115は、DCDCコンバータである。降圧回路115は、内部のスイッチをオンオフする比率の調整を通じて、入力電圧に対する出力電圧の割合を所定範囲内で変更可能に構成されている。降圧回路115は、外部電源45から入力される電源電圧Vbを予め設定された充電用の出力電圧に降圧して出力する。
 昇圧回路116は、出力線133の接続点よりも下流側に位置するように中間駆動線102に設けられている。一例として、昇圧回路116は、DCDCコンバータである。昇圧回路116は、内部のスイッチをオンオフする比率の調整を通じて、入力電圧に対する出力電圧の割合を所定範囲内で変更可能に構成されている。つまり、昇圧回路116が出力できる出力電圧の最大値は、入力電圧の大きさによって決まる。昇圧回路116は、入力電圧を補助電源111の接続状態に応じて昇圧する。
 具体的には、補助電源制御部112は、補助電源111の接続状態が充電状態又はバックアップ状態である場合、入力電圧を予め設定された通常用の出力電圧に昇圧して出力する。補助電源制御部112は、補助電源111の接続状態がブースト状態である場合、入力電圧を予め設定されたブースト用の出力電圧に昇圧して出力する。ブースト用の出力電圧は、通常用の出力電圧よりも大きく、かつ入力電圧が正常な場合の電源電圧Vbよりも大きな電圧でなければ昇圧回路116によって昇圧できないような大きさに予め設定されている。
 中間駆動線102は、昇圧回路116よりも下流側に接続される内部用バックアップ線141及び外部用バックアップ線142を有している。内部用バックアップ線141は、内部用中間制御線121を介してレギュレータ113に接続されている。外部用バックアップ線142は、外部用中間制御線122に接続されている。
 内部用選択回路117は、内部用バックアップ線141及び内部用中間制御線121に跨がって設けられている。内部用選択回路117は、ダイオード143と、バックアップスイッチ144とを備えている。ダイオード143は、外部用中間制御線122の接続点よりも下流側で、かつ内部用バックアップ線141の接続点よりも上流側に位置するように内部用中間制御線121に設けられている。ダイオード143は、上流側から下流側への電力の流れを許容し、下流側から上流側への電力の流れを規制する。バックアップスイッチ144は、内部用バックアップ線141の途中に設けられている。バックアップスイッチ144は、補助電源111の接続状態に応じて補助電源制御部112によって制御される。具体的には、補助電源111の接続状態が充電状態又はブースト状態である場合、バックアップスイッチ144がオフとされる。補助電源111の接続状態がバックアップ状態である場合、バックアップスイッチ144がオンとされる。
 外部用選択回路118は、外部用バックアップ線142及び外部用中間制御線122に跨がって設けられている。外部用選択回路118は、選択スイッチ145,146を備えている。選択スイッチ145は、外部用バックアップ線142の接続点よりも上流側に位置するように外部用中間制御線122に設けられている。選択スイッチ146は、外部用バックアップ線142の途中に設けられている。選択スイッチ145,146は、補助電源111の接続状態に応じて補助電源制御部112によって制御される。具体的には、補助電源111の接続状態が充電状態又はブースト状態である場合、選択スイッチ145がオン、選択スイッチ146がオフとされる。補助電源111の接続状態がバックアップ状態である場合、選択スイッチ145がオフ、選択スイッチ146がオンとされる。つまり、選択スイッチ145と選択スイッチ146とは、互いに相補的にオンオフする。
 中間駆動線102は、外部用バックアップ線142の接続点よりも下流側、すなわち昇圧回路116よりも下流側において2本に分岐している。これにより、中間駆動線102は、第1中間駆動線151と、第2中間駆動線152とを有している。第1中間駆動線151及び第2中間駆動線152には、電圧を積極的に変更するための回路素子が設けられていない。そのため、第1中間駆動線151の下流側端部の電位と第2中間駆動線152の下流側端部の電位とは、互いに略等しい。第1中間駆動線151は、第1下流側駆動線91aに接続され、第2中間駆動線152は、第2下流側駆動線91bに接続されている。つまり、中間駆動線102は、昇圧回路116から第1下流側駆動線91a及び第2下流側駆動線91bの各々の上流側端部までの間に、電力を送るための配線のみを有する。
 (下流側給電線群72)
 第1下流側駆動線91aは、下流側に向かって2本に分岐している。これにより、第1下流側駆動線91aは、2本の分岐第1下流側駆動線161,162を有している。換言すると、分岐第1下流側駆動線161,162は、上流側において1本にまとめられている。分岐第1下流側駆動線161,162は、それぞれ個別給電線に相当する。分岐第1下流側駆動線161の下流側端部は、反力モータユニット13の第1駆動回路53aに接続されている。分岐第1下流側駆動線162の下流側端部は、転舵モータユニット32の第1駆動回路63aに接続されている。第1下流側駆動線91aの上流側端部は、上記のように第1中間駆動線151に接続されている。つまり、分岐第1下流側駆動線161,162の各々の上流側端部は、補助電源111よりも下流側において給電経路に接続されている。詳しくは、切替回路114がブースト状態又はバックアップ状態である場合、分岐第1下流側駆動線161,162の各々の上流側端部は、補助電源111よりも下流側に位置する。切替回路114が充電状態である場合、分岐第1下流側駆動線161,162の各々の上流側端部は、中間駆動線102における充電線132の接続点よりも下流側に位置する。したがって、第1駆動回路53a,63aには、中間駆動線102における昇圧回路116よりも下流側から、他の回路素子を経由することなく、第1中間駆動線151及び第1下流側駆動線91aのみを介して電力が供給される。
 第2下流側駆動線91bは、下流側に向かって2本に分岐している。これにより、第2下流側駆動線91bは、2本の分岐第2下流側駆動線163,164を有している。換言すると、分岐第2下流側駆動線163,164は、上流側において1本にまとめられている。分岐第2下流側駆動線163,164は、それぞれ個別給電線に相当する。分岐第2下流側駆動線163の下流側端部は、反力モータユニット13の第2駆動回路53bに接続されている。分岐第2下流側駆動線164の下流側端部は、転舵モータユニット32の第2駆動回路63bに接続されている。第2下流側駆動線91bの上流側端部は、上記のように第2中間駆動線152に接続されている。つまり、分岐第2下流側駆動線163,164の各々の上流側端部は、補助電源111の接続点よりも下流側において給電経路に接続されている。詳しくは、切替回路114がブースト状態又はバックアップ状態である場合、分岐第2下流側駆動線163,164の各々の上流側端部は、補助電源111よりも下流側に位置する。切替回路114が充電状態である場合、分岐第2下流側駆動線163,164の各々の上流側端部は、中間駆動線102における充電線132の接続点よりも下流側に位置する。したがって、第2駆動回路53b,63bには、中間駆動線102における昇圧回路116よりも下流側から、他の回路素子を経由することなく、第2中間駆動線152及び第2下流側駆動線91bのみを介して電力が供給される。
 下流側制御線92は、下流側に向かって2本に分岐している。これにより、下流側制御線92は、反力制御線165と、転舵制御線166とを有している。換言すると、反力制御線165と転舵制御線166とは、上流側において1本にまとめられている。反力制御線165の下流側端部は、反力制御部54に接続されている。転舵制御線166の下流側端部は、転舵制御部64に接続されている。下流側制御線92の上流側端部は、外部用中間制御線122に接続されている。
 (補助電源制御部112による制御)
 補助電源制御部112は、外部電源45が正常であり、かつモータユニット13,32に大きな電力を供給する条件である第1条件又は第2条件が成立する場合には、補助電源111の接続状態がブースト状態となるように切替回路114を制御する。一例として、補助電源制御部112は、外部電源45の電源電圧Vbが正常電圧閾値Vth以上である場合に、外部電源45が正常であると判定する。正常電圧閾値Vthは、外部電源45が正常であるとみなすことができる電源電圧Vbであり、予め設定されている。大きな電力とは、正常な状態の外部電源45単体によって供給可能な最大の電力よりも大きな電力である。
 第1条件は、車速SPが走行判定閾値SPth以下であることと、ステアリングホイール3の操舵速度ωhが操舵実行判定閾値ωth1以上であることとを含む。走行判定閾値SPthは、車両が停止している、または極低速で走行していることを示す閾値であり、予め設定されている。操舵実行判定閾値ωth1は、運転者によるステアリング操作によってステアリングホイール3が回転していることを示す角速度であり、予め設定されている。
 第2条件は、ステアリングホイール3の操舵速度ωhが高速操舵判定閾値ωth2以上であることを含む。高速操舵判定閾値ωth2は、例えば車両の走行時に障害物を避けるための緊急操舵のように、高速でステアリングホイール3が回転していることを示す角速度である。高速操舵判定閾値ωth2は、操舵実行判定閾値ωth1よりも大きな値に予め設定されている。
 補助電源制御部112は、外部電源45が正常であり、第1条件及び第2条件のいずれも成立しない場合には、補助電源111の接続状態が充電状態となるように切替回路114を制御する。補助電源制御部112は、外部電源45が正常でない場合には、補助電源111の接続状態がバックアップ状態となるように切替回路114を制御する。
 次に、補助電源制御部112による補助電源111の接続状態を決定するための処理手順について、図4のフローチャートに従って説明する。
 具体的には、補助電源制御部112は、各種状態量を取得すると(ステップS1)、電源電圧Vbが正常電圧閾値Vth以上であるか否かを判定する(ステップS2)。電源電圧Vbが正常電圧閾値Vth未満である場合(ステップS2:NO)、補助電源111の接続状態をバックアップ状態とする(ステップS3)。
 一方、補助電源制御部112は、電源電圧Vbが正常電圧閾値Vth以上である場合には(ステップS2:YES)、操舵速度ωhが操舵実行判定閾値ωth1以上であるか否かを判定する(ステップS4)。操舵速度ωhが操舵実行判定閾値ωth1以上である場合には(ステップS4:YES)、車速SPが走行判定閾値SPth以下であるか否かを判定する(ステップS5)。車速SPが走行判定閾値SPth以下である場合には(ステップS5:YES)、外部電源45が正常であり、かつ第1条件が成立するため、補助電源111の接続状態をブースト状態とする(ステップS6)。
 補助電源制御部112は、車速SPが走行判定閾値SPthよりも大きい場合には(ステップS5:NO)、操舵速度ωhが高速操舵判定閾値ωth2以上であるか否かを判定する(ステップS7)。そして、操舵速度ωhが高速操舵判定閾値ωth2以上である場合には(ステップS7:YES)、外部電源45が正常であり、かつ第2条件が成立するため、ステップS6に移行し、補助電源111の接続状態をブースト状態とする。
 これに対し、補助電源制御部112は、操舵速度ωhが操舵実行判定閾値ωth1未満である場合(ステップS4:NO)、又は操舵速度ωhが高速操舵判定閾値ωth2未満である場合には(ステップS7:NO)、補助電源111の接続状態を充電状態とする(ステップS8)。
 (反力モータユニット13及び転舵モータユニット32への給電態様)
 次に、モータユニット13,32への給電態様を、補助電源111の接続状態ごとに説明する。
 図5に示すように、補助電源111の接続状態が充電状態である場合には、外部電源45の電源電圧Vbが中間駆動線102を介して昇圧回路116に入力される。昇圧回路116から出力される通常用の出力電圧は、第1中間駆動線151を介して第1下流側駆動線91aに出力されるとともに、第2中間駆動線152を介して第2下流側駆動線91bに出力される。そして、第1下流側駆動線91aに出力された通常用の出力電圧は、分岐第1下流側駆動線161を介して反力制御装置16の第1駆動回路53aに供給され、分岐第1下流側駆動線162を介して転舵制御装置36の第1駆動回路63aに供給される。第2下流側駆動線91bに出力された通常用の出力電圧は、分岐第2下流側駆動線163を介して反力制御装置16の第2駆動回路53bに供給され、分岐第2下流側駆動線164を介して転舵制御装置36の第2駆動回路63bに供給される。
 このように充電状態である場合、補助電源111には、充電線132を介して降圧回路115から充電用の出力電圧が供給される。そのため、補助電源111は、充電された状態が維持される。補助電源111が充電状態である場合、バックアップスイッチ144がオフであるため、補助電源制御部112には、上流側制御線81及び内部用中間制御線121を介して電力が供給される。また、選択スイッチ145がオン、選択スイッチ146がオフであるため、上流側制御線81から供給される電源電圧Vbは、外部用中間制御線122を介して下流側制御線92に出力される。そして、下流側制御線92に出力された電源電圧Vbは、反力制御線165を介して反力制御部54に供給され、転舵制御線166を介して転舵制御部64に供給される。
 次に、図6に示すように、外部電源45に異常が発生した場合、補助電源111の接続状態がバックアップ状態となる。この場合には、外部電源45から電力が補助電源装置71に供給されない。昇圧回路116には、外部電源45の電源電圧Vbの代わりに、補助電源111の電圧が出力線133を介して入力される。昇圧回路116は、補助電源111の電圧を昇圧して通常用の出力電圧を出力する。このように昇圧回路116から出力された出力電圧は、充電状態の場合と同様に、第1駆動回路53a,63a及び第2駆動回路53b,63bに供給される。これにより、外部電源45から電力が供給されなくなっても、一時的にモータユニット13,32に電力を供給でき、操作反力の付与及び転舵輪5の転舵を継続できる。
 このようにバックアップ状態である場合、バックアップスイッチ144がオンであるため、補助電源制御部112には、中間駆動線102及び内部用バックアップ線141を介して電力が供給される。また、選択スイッチ145がオフ、選択スイッチ146がオンであるため、中間駆動線102から出力される電圧は、外部用バックアップ線142及び外部用中間制御線122を介して下流側制御線92に出力される。下流側制御線92に出力された電源電圧Vbは、充電状態の場合と同様に、反力制御部54及び転舵制御部64に供給される。
 次に、図7に示すように、補助電源111の接続状態がブースト状態である場合には、外部電源45の電源電圧Vbが昇圧回路116には入力されず、中間駆動線102、ブースト線131及び中間グランド線103を介して補助電源111の低電位端子に入力される。つまり、外部電源45が補助電源111と直列に接続される。そして、外部電源45の電源電圧Vbに補助電源111の電圧が加算されることにより得られる合計の電圧が昇圧回路116に入力される。昇圧回路116は、この合計の電圧を昇圧して通常用の出力電圧よりも大きなブースト用の出力電圧を出力する。このように昇圧回路116から出力された出力電圧は、充電状態の場合と同様に、第1駆動回路53a,63a及び第2駆動回路53b,63bに供給される。これにより、モータユニット13,32に大きな電力を供給できる。
 このようにブースト状態である場合、バックアップスイッチ144は、充電状態の場合と同様に、オフである。また、補助電源111がブースト状態である場合、充電状態の場合と同様に、選択スイッチ145がオン、選択スイッチ146がオフである。そのため、補助電源制御部112、反力制御部54及び転舵制御部64には、充電状態の場合と同様に電力が供給される。
 以上のように、補助電源111の接続状態によって昇圧回路116から出力される出力電圧の大きさは変化するものの、第1駆動回路53a,63aと第2駆動回路53b,63bとには、互いに略等しい電圧が供給される。すなわち、反力モータ15の第1コイル群52a及び第2コイル群52bには略等しい電力が供給されるため、反力モータ15が安定して駆動される。同様に、転舵モータ35の第1コイル群62aと第2コイル群62bとには、互いに略等しい電圧が供給されるため、転舵モータ35が安定して駆動される。
 次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
 (1)補助電源ユニット1は、外部電源45からモータユニット13,32へ電力を供給する給電経路の途中に配置される補助電源装置71と、補助電源装置71をモータユニット13,32に接続する下流側給電線群72とを備える。補助電源装置71は、外部電源45からモータユニット13,32への電力供給を補助する補助電源111と、給電経路に対する補助電源111の接続状態を切り替えるように構成された切替回路114とを備える。切替回路114によって切替可能な補助電源111の接続状態は、ブースト状態を含む。下流側給電線群72は、分岐第1下流側駆動線161,162と、分岐第2下流側駆動線163,164とを含む。分岐第1下流側駆動線161,162、及び分岐第2下流側駆動線163,164の各々の上流側端部は、補助電源111よりも下流側において給電経路に接続されている。
 補助電源111の接続状態をブースト状態とすることで、外部電源45の電源電圧Vbに補助電源111の電圧を加えることにより得られる電圧に基づくブースト用の出力電圧が補助電源装置71から出力される。これにより、反力モータユニット13の第1給電系統及び第2給電系統の各々、及び転舵モータユニット32の第1給電系統及び第2給電系統の各々には、ブースト用の出力電圧に基づく大きな電力が供給される。このように補助電源111の電力を利用することで一時的にモータユニット13,32に大きな電力を供給できるため、容量の大きな外部電源45を採用せずとも、大きな電力要求に対応できる。
 (2)中間駆動線102は、昇圧回路116から第1下流側駆動線91a及び第2下流側駆動線91bの各々の上流側端部までの間に、電力を送るための配線のみを有する。そのため、互いに略等しいブースト用の出力電圧に基づいて、モータユニット13,32の各給電系統に大きな電力を供給できる。これにより、給電系統ごとに供給される電力がばらつくことを抑制でき、モータユニット13,32を安定して作動させることができる。
 (3)切替回路114によって切替可能な補助電源111の接続状態は、充電状態を含むため、補助電源111を外部電源45によって充電できる。これにより、補助電源111の接続状態を繰り返しブースト状態にして、モータユニット13,32に大きな電力を供給できる。
 (4)切替回路114によって切替可能な補助電源111の接続状態は、バックアップ状態を含む。そのため、外部電源45に異常が発生した場合にも、補助電源111から電力を供給することで、モータユニット13,32を継続して駆動できる。
 (5)補助電源制御部112は、外部電源45が正常であり、かつ上記第1条件が成立する場合に、補助電源111の接続状態をブースト状態とする。そのため、例えば据え切りが行われることで大きな電力が必要である場合に、大きな電力をモータユニット13,32に供給できる。
 (6)補助電源制御部112は、外部電源45が正常であり、かつ上記第2条件が成立する場合に、補助電源111の接続状態をブースト状態とする。そのため、例えば緊急操舵が行われることで大きな電力が必要である場合に、大きな電力をモータユニット13,32に供給できる。
 (第2実施形態)
 次に、補助電源ユニット、補助電源ユニットの制御方法及び操舵装置の第2実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
 図8に示すように、補助電源ユニット1及び操舵装置2が搭載される車両には、外部電源である第1電源201a及び第2電源201bの2つの電源が搭載されている。そのため、給電経路は、第1電源201aからモータユニット13,32へ電力を供給する第1給電経路と、第2電源201bからモータユニット13,32へ電力を供給する第2給電経路とを含む。補助電源ユニット1の補助電源装置202は、第1給電経路及び第2給電経路の双方に跨がるかたちで、これら第1給電経路及び第2給電経路の途中に設けられている。
 第1給電経路は、第1電源201aを補助電源装置202に接続する第1上流側給電線群211aと、補助電源装置202をモータユニット13,32に接続する第1下流側給電線群212aと、後述する補助電源装置202内の第1中間給電線群74aとを含む。つまり、第1下流側給電線群212aは、第1給電経路の一部を構成する。第2給電経路は、第2電源201bを補助電源装置202に接続する第2上流側給電線群211bと、補助電源装置202をモータユニット13,32に接続する第2下流側給電線群212bと、後述する補助電源装置202内の第2中間給電線群74bとを含む。つまり、第2下流側給電線群212bは、第2給電経路の一部を構成する。
 第1上流側給電線群211aは、第1上流側制御線221aと、第1上流側駆動線222aと、第1上流側グランド線223aとを含む。第1上流側駆動線222a及び第1上流側制御線221aは、それぞれ補助電源装置202を第1電源201aの高電位端子に接続している。第1上流側制御線221aの途中には、車両の起動スイッチに応じてオンオフする第1リレースイッチ224aが設けられている。第1上流側グランド線223aは、補助電源装置202をグランドに接続している。
 第2上流側給電線群211bは、第2上流側制御線221bと、第2上流側駆動線222bと、第2上流側グランド線223bとを含む。第2上流側駆動線222b及び第2上流側制御線221bは、それぞれ補助電源装置202を第2電源201bの高電位端子に接続している。第2上流側制御線221bの途中には、車両の起動スイッチに応じてオンオフする第2リレースイッチ224bが設けられている。第2上流側グランド線223bは、補助電源装置202をグランドに接続している。
 第1下流側給電線群212aは、上記第1実施形態の第1下流側駆動線91aと、第1下流側制御線232aとを含む。第1下流側駆動線91aは、補助電源装置202と反力モータユニット13及び転舵モータユニット32の各々の第1給電系統とを接続している。第1下流側制御線232aは、補助電源装置202と反力制御部54とを接続している。第1下流側駆動線91aの分岐第1下流側駆動線161,162は、それぞれ第1個別給電線に相当する。
 第2下流側給電線群212bは、上記第1実施形態の第2下流側駆動線91bと、第2下流側制御線232bとを含む。第2下流側駆動線91bは、補助電源装置202と反力モータユニット13及び転舵モータユニット32の各々の第2給電系統とを接続している。第2下流側制御線232bは、補助電源装置202と転舵制御部64とを接続している。第2下流側駆動線91bの分岐第2下流側駆動線163,164は、それぞれ第2個別給電線に相当する。
 本実施形態の補助電源装置202は、補助電源制御部203及び補助電源制御部203へ給電するための構成以外の構成について、第1実施形態の補助電源装置71と基本的に同様に構成された第1補助電源系統及び第2補助電源系統を備えている。第1補助電源系統は、第1電源201aの電力を反力モータユニット13及び転舵モータユニット32の各々の第1給電系統及び反力制御部54に供給する。第2補助電源系統は、第2電源201bの電力を反力モータユニット13及び転舵モータユニット32の各々の第2給電系統及び転舵制御部64に供給する。第1補助電源系統は第1上流側給電線群211aと第1下流側給電線群212aとの間に配置され、第2補助電源系統は第2上流側給電線群211bと第2下流側給電線群212bとの間に配置されている。
 以下では、第1補助電源系統の構成については、第1実施形態の補助電源装置71の各構成部品の部材名称の頭に「第1」を追加するとともに、各構成部品を示す符号に「a」を追加することによって重複する説明を省略する。また、第2補助電源系統の構成については、第1実施形態の補助電源装置71の各構成部品の部材名称の頭に「第2」を追加するとともに、各構成部品を示す符号に「b」を追加することによって重複する説明を省略する。
 すなわち、補助電源装置202は、第1上流側給電線群211aと第1下流側給電線群212aとを互いに接続する第1中間給電線群74aと、第2上流側給電線群211bと第2下流側給電線群212bとを互いに接続する第2中間給電線群74bとを備えている。第1中間給電線群74aは、第1上流側制御線221aに接続される第1中間制御線101aと、第1上流側駆動線222aに接続される第1中間駆動線102aと、第1上流側グランド線223aに接続される第1中間グランド線103aとを含む。第2中間給電線群74bは、第2上流側制御線221bに接続される第2中間制御線101bと、第2上流側駆動線222bに接続される第2中間駆動線102bと、第2上流側グランド線223bに接続される第2中間グランド線103bとを含む。
 ただし、第1中間駆動線102aは、第1外部用バックアップ線142aを有するが、第1内部用バックアップ線を有さない。そのため、補助電源装置202は第1内部用選択回路を有さない。さらに、第1中間駆動線102aは、第1外部用バックアップ線142aの接続点よりも下流側で分岐していない。同様に、第2中間駆動線102bは、第2外部用バックアップ線142bを有するが、第2内部用バックアップ線を有さない。そのため、補助電源装置202は第2内部用選択回路を有さない。さらに、第2中間駆動線102bは、第2外部用バックアップ線142bの接続点よりも下流側で分岐していない。
 また、補助電源装置202は、補助電源制御部203に加え、第1補助電源111aと、第2補助電源111bと、第1レギュレータ113aと、第2レギュレータ113bと、第1切替回路114aと、第2切替回路114bと、第1降圧回路115aと、第2降圧回路115bと、第1昇圧回路116aと、第2昇圧回路116bと、第1外部用選択回路118aと、第2外部用選択回路118bとを備えている。第1補助電源111a、第1レギュレータ113a、第1切替回路114a、第1降圧回路115a、第1昇圧回路116a及び第1外部用選択回路118aは、第1中間給電線群74aの対応する線に対して、上記第1実施形態と同様に接続されている。第2補助電源111b、第2レギュレータ113b、第2切替回路114b、第2降圧回路115b、第2昇圧回路116b及び第2外部用選択回路118bは、第2中間給電線群74bの対応する線に対して、上記第1実施形態と同様に接続されている。
 第1下流側給電線群212aの第1下流側駆動線91aは、第1中間駆動線102aに接続されている。つまり、分岐第1下流側駆動線161,162の各々の上流側端部は、第1補助電源111aよりも、すなわち第1昇圧回路116aよりも下流側に位置するように第1中間駆動線102aに接続されている。第1下流側制御線232aの上流側端部は、第1中間制御線101aの第1外部用中間制御線122aに接続されている。
 第2下流側給電線群212bの第2下流側駆動線91bは、第2中間駆動線102bに接続されている。つまり、分岐第2下流側駆動線163,164の各々の上流側端部は、第2補助電源111bよりも、すなわち第2昇圧回路116bよりも下流側に位置するように第2中間駆動線102bに接続されている。第2下流側制御線232bの上流側端部は、第2中間制御線101bの第2外部用中間制御線122bに接続されている。
 補助電源制御部203には、第1レギュレータ113a及び第2レギュレータ113bの各々が接続されている。補助電源制御部203は、第1レギュレータ113a及び第2レギュレータ113bの少なくとも一方から供給される電力に基づいて作動する。
 補助電源制御部203には、車速SP、操舵速度ωh、第1電源201aの電源電圧Vba及び第2電源201bの電源電圧Vbbが入力される。なお、電源電圧Vbaは第1電圧センサ271aによって検出され、電源電圧Vbaは第2電圧センサ271bによって検出される。補助電源制御部203は、これらの状態量に基づいて、補助電源装置202内に設けられた第1切替回路114a、第2切替回路114b、第1昇圧回路116a及び第1昇圧回路116aを含む各種回路を制御する。つまり、補助電源制御部203は、切替制御回路及び昇圧制御回路に相当する。なお、説明の便宜上、補助電源制御部203から出力される信号を示す線は、図示していない。
 補助電源制御部203による第1補助電源111aの接続状態の制御は、外部電源45の電源電圧Vbに代えて第1電源201aの電源電圧Vbaを用いること以外は、上記第1実施形態の補助電源制御部112による制御と同様である。また、補助電源制御部203による第2補助電源111bの接続状態の制御は、外部電源45の電源電圧Vbに代えて第2電源201bの電源電圧Vbbを用いること以外は、上記第1実施形態の補助電源制御部112による制御と同様である。
 さらに、補助電源制御部203は、第1昇圧回路116aから出力される通常用の出力電圧と第2昇圧回路116bから出力される通常用の出力電圧とが互いに等しくなるように、第1昇圧回路116a及び第2昇圧回路116bを制御する。また、補助電源制御部203は、第1昇圧回路116aから出力されるブースト用の出力電圧と第2昇圧回路116bから出力されるブースト用の出力電圧とが互いに等しくなるように、第1昇圧回路116a及び第2昇圧回路116bを制御する。
 (反力モータユニット13及び転舵モータユニット32への給電態様)
 次に、モータユニット13,32への給電態様を、第1補助電源111a及び第2補助電源111bの接続状態ごとに説明する。
 図9に示すように、第1補助電源111a及び第2補助電源111bがともに充電状態である場合には、第1電源201aの電源電圧Vbaが第1中間駆動線102aを介して第1昇圧回路116aに入力され、第2電源201bの電源電圧Vbbが第2中間駆動線102bを介して第2昇圧回路116bに入力される。第1昇圧回路116aから出力される通常用の出力電圧は、第1中間駆動線102aを介して第1下流側駆動線91aに出力され、第2昇圧回路116bから出力される通常用の出力電圧は、第2中間駆動線102bを介して第2下流側駆動線91bに出力される。そして、第1下流側駆動線91aに出力された出力電圧は、上記第1実施形態と同様に、第1駆動回路53a,63aに供給される。第2下流側駆動線91bに出力された出力電圧は、上記第1実施形態と同様に、第2駆動回路53b,63bに供給される。
 このように第1補助電源111a及び第2補助電源111bがともに充電状態である場合には、第1補助電源111aには、第1充電線132aを介して第1降圧回路115aから出力される充電用の出力電圧が供給され、第2補助電源111bには、第2充電線132bを介して第2降圧回路115bから出力される充電用の出力電圧が供給される。第1外部用選択回路118aの選択スイッチ145aがオン、選択スイッチ146aがオフであるため、第1上流側制御線221aから供給される電源電圧Vbaは、第1外部用中間制御線122aを介して第1下流側制御線232aに出力され、反力制御部54に供給される。また、第2外部用選択回路118bの選択スイッチ145bがオン、選択スイッチ146bがオフであるため、第2上流側制御線221bから供給される電源電圧Vbbは、第2外部用中間制御線122bを介して第2下流側制御線232bに出力され、転舵制御部64に供給される。
 次に、図10に示すように、第1電源201aに異常が発生し、第2電源201bが正常である場合、第1補助電源111aの接続状態がバックアップ状態となり、第2補助電源111bの接続状態が充電状態となる。この場合には、第1電源201aから電力が補助電源装置202に供給されない一方で、第2電源201bの電源電圧Vbbが第2中間駆動線102bを介して第2昇圧回路116bに入力される。この場合、第2駆動回路53b,63b及び転舵制御部64への電力供給は、充電状態の場合と同様である。第1補助電源系統において、第1補助電源111aの電源電圧Vbaが第1出力線133aを介して第1昇圧回路116aに入力される。第1昇圧回路116aから出力される通常用の出力電圧は第1中間駆動線102aを介して第1下流側駆動線91aに出力される。第1下流側駆動線91aに出力された出力電圧は、充電状態の場合と同様に、第1駆動回路53a,63aに供給される。
 このように第1補助電源111aの接続状態がバックアップ状態である場合、第1外部用選択回路118aの選択スイッチ145aがオフ、選択スイッチ146aがオンとなる。そのため、第1中間駆動線102aから出力される電圧は、第1外部用バックアップ線142a及び第1外部用中間制御線122aを介して第1下流側制御線232aに出力され、反力制御部54に供給される。
 次に、図11に示すように、第1電源201aが正常であり、第2電源201bに異常が発生した場合、第1補助電源111aの接続状態が充電状態となり、第2補助電源111bの接続状態がバックアップ状態となる。この場合には、第1電源201aの電源電圧Vbaが第1中間駆動線102aを介して第1昇圧回路116aに入力される一方で、第2電源201bから電力が補助電源装置202に供給されない。この場合、第1駆動回路53a,63a及び反力制御部54への電力供給は、充電状態の場合と同様である。第2補助電源系統において、第2補助電源111bの電圧が第2出力線133bを介して第2昇圧回路116bに入力される。第2昇圧回路116bから出力される通常用の出力電圧は第2中間駆動線102bを介して第2下流側駆動線91bに出力される。第2下流側駆動線91bに出力された出力電圧は、充電状態の場合と同様に、第2駆動回路53b,63bに供給される。
 このように第2補助電源111bの接続状態がバックアップ状態である場合、第2外部用選択回路118bの選択スイッチ145bがオフ、選択スイッチ146bがオンとなる。そのため、第2中間駆動線102bから出力される電圧は、第2外部用バックアップ線142b及び第2外部用中間制御線122bを介して第2下流側制御線232bに出力され、転舵制御部64に供給される。
 次に、図12に示すように、第1補助電源111a及び第2補助電源111bがともにブースト状態である場合について説明する。この場合、第1電源201aの電源電圧Vbaが第1中間駆動線102a、第1ブースト線131a及び第1中間グランド線103aを介して第1補助電源111aの低電位端子に入力される。第2電源201bの電源電圧Vbbが第2中間駆動線102b、第2ブースト線131b及び第2中間グランド線103bを介して第2補助電源111bの低電位端子に入力される。つまり、第1電源201aが第1補助電源111aと直列に接続されるとともに、第2電源201bが第2補助電源111bと直列に接続される。そして、第1電源201aの電源電圧Vbaに第1補助電源111aの電圧が加算されることにより得られる合計の電圧が第1昇圧回路116aに入力される。そのため、第1昇圧回路116aからは通常用の出力電圧よりも大きなブースト用の出力電圧が出力される。また、第2電源201bの電源電圧Vbbに第2補助電源111bの電圧が加算されることにより得られる合計の電圧が第2昇圧回路116bに入力される。そのため、第2昇圧回路116bからは通常用の出力電圧よりも大きなブースト用の出力電圧が出力される。これら第1昇圧回路116aから出力される出力電圧及び第2昇圧回路116bから出力される出力電圧は、充電状態の場合と同様に第1駆動回路53a,63a及び第2駆動回路53b,63bに供給されるため、モータユニット13,32に大きな電力を供給できる。
 このように第1補助電源111a及び第2補助電源111bの接続状態がそれぞれブースト状態である場合、補助電源制御部203、反力制御部54及び転舵制御部64には、充電状態の場合と同様に電力が供給される。
 以上、本実施形態では、上記第1実施形態の(1),(3)~(6)の作用及び効果と同様の作用及び効果に加え、以下の作用及び効果を奏する。
 (7)第1下流側給電線群212aは、分岐第1下流側駆動線161,162と、分岐第2下流側駆動線163,164とを含む。分岐第1下流側駆動線161,162の各々の上流側端部は、第1昇圧回路116aよりも下流側において第1中間駆動線102aに接続されている。分岐第2下流側駆動線163,164の各々の上流側端部は、第2昇圧回路116bよりも下流側において第2中間駆動線102bに接続されている。補助電源制御部203は、第1昇圧回路116aから出力されるブースト用の出力電圧と第2昇圧回路116bから出力されるブースト用の出力電圧とが互いに等しくなるように、第1昇圧回路116a及び第2昇圧回路116bを制御する。そのため、互いに略等しいブースト用の出力電圧に基づいて、モータユニット13,32の各給電系統に大きな電力を供給できる。これにより、給電系統ごとに供給される電力がばらつくことを抑制でき、モータユニット13,32を安定して作動させることができる。
 上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
 ・上記第2実施形態において、補助電源装置202は、単一の補助電源制御部203に代えて、第1補助電源系統を制御するための第1補助電源制御部と、第2補助電源系統を制御するための第2補助電源制御部とを備えてもよい。
 ・上記第2実施形態において、第1昇圧回路116aから出力される出力電圧と第2昇圧回路116bから出力される出力電圧とが互いに等しくなるように、第1昇圧回路116a及び第2昇圧回路116bを制御しなくてもよい。この場合、補助電源装置202は、第1昇圧回路116a及び第2昇圧回路116bを備えなくてもよい。また、上記第1実施形態において、補助電源装置71は、昇圧回路116を備えなくてもよい。
 ・上記第2実施形態において、補助電源装置202が、第1中間駆動線102aと第1内部用中間制御線121aとを互いに接続する第1内部用バックアップ線及び第1内部用選択回路と、第2中間駆動線102bと第2内部用中間制御線121bとを互いに接続する第2内部用バックアップ線及び第2内部用選択回路とを備えてもよい。この構成では、第1電源201a及び第2電源201bの両方に異常が発生した場合でも、モータユニット13,32を継続して駆動できる。
 ・上記第2実施形態において、反力制御部54及び転舵制御部64への給電を冗長化してもよい。具体的には、例えば第1下流側制御線232aを下流側に向けて2本に分岐させ、この第1下流側制御線232aにより補助電源装置202を反力制御部54及び転舵制御部64に接続する。また、第2下流側制御線232bを下流側に向けて2本に分岐させ、この第2下流側制御線232bにより補助電源装置202を反力制御部54及び転舵制御部64に接続する。そして、第1電源201aが正常である場合には、第2電源201bと第2下流側制御線232bとの間の接続を切り、第1電源201aが異常である場合には、第2電源201bと第2下流側制御線232bとの間を接続するように、補助電源装置202内の配線を制御する。
 ・上記第1実施形態において、補助電源装置71は、降圧回路115を備えなくてもよい。上記第2実施形態において、補助電源装置202は、降圧回路115a,115bを備えなくてもよい。
 ・上記第1実施形態において、第5スイッチ138を、ブースト線131の接続点と充電線132の接続点との間に位置するように中間駆動線102に設けてもよい。この変形は、第2実施形態の第1切替回路114a及び第2切替回路114bに対しても同様に適用できる。
 ・上記第1実施形態において、第1下流側駆動線91aの分岐第1下流側駆動線161を反力モータユニット13の第1駆動回路53aに接続し、分岐第1下流側駆動線162を反力モータユニット13の第2駆動回路53bに接続してもよい。また、第2下流側駆動線91bの分岐第2下流側駆動線163を転舵モータユニット32の第1駆動回路63aに接続し、分岐第2下流側駆動線164を転舵モータユニット32の第2駆動回路63bに接続してもよい。
 ・上記第1実施形態では、中間駆動線102が補助電源111の接続点よりも下流側において2本に分岐していたが、これに限らず、分岐しなくてもよい。この場合、下流側給電線群72を構成する第1下流側駆動線91aとして、例えば下流側に向かって4本に分岐したものを採用できる。また、中間駆動線102が補助電源111の接続点よりも下流側において3本以上に分岐していてもよい。この場合、第1下流側駆動線91aとして、例えば下流側に向かって分岐していないものを採用できる。
 同様に、上記第2実施形態において、第1中間駆動線102aを第1昇圧回路116aよりも下流側において2本以上に分岐させてもよく、また第2中間駆動線102bを第2昇圧回路116bよりも下流側において2本以上に分岐させてもよい。
 ・上記第1実施形態において、補助電源111の接続状態をブースト状態と充電状態とにのみ切り替え可能とし、バックアップ状態に切り替えできないように切替回路114を構成してもよい。また、補助電源111の接続状態をブースト状態とバックアップ状態とにのみ切り替え可能とし、充電状態に切り替えできないように切替回路114を構成してもよい。この場合、補助電源111は一次電池であってもよい。さらに、補助電源111の接続状態をブースト状態と、充電状態及びバックアップ状態以外の他の状態とにのみ切り替え可能とし、充電状態及びバックアップ状態に切り替えできないように切替回路114を構成してもよい。一例として、他の状態は、外部電源45を給電対象に接続するとともに、補助電源111を中間駆動線102から切り離す状態である。この場合、補助電源111は一次電池であってもよい。この変形は、第1切替回路114a及び第2切替回路114bに対しても同様に適用できる。
 ・上記各実施形態では、第1条件が成立するか否かの判定と、第2条件が成立するか否かの判定の双方を行ったが、これに限らず、いずれか一方の判定のみを補助電源制御部112,203が行うようにしてもよい。補助電源制御部112,203は、給電対象に大きな電力を供給する条件として、第1条件及び第2条件以外の条件を採用してもよい。
 ・上記第1実施形態において、補助電源111は、例えば電気二重層キャパシタ(EDLC)又はリチウムイオン電池(LIB)であってもよい。この変形は、上記第2実施形態の第1補助電源111a及び第2補助電源111bに対しても同様に適用できる。
 ・上記各実施形態では、補助電源制御部112,203によって補助電源装置71,202内の各種回路を制御したが、これに限らず、補助電源装置71,202が補助電源制御部112,203を備えない構成とし、外部の制御装置(例えば反力制御部54)によって各種回路が制御されるようにしてもよい。
 ・上記各実施形態では、反力制御部54が第1駆動回路53a及び第2駆動回路53bの両方を制御したが、これに限らない。例えば反力制御装置16が、第1駆動回路53aを制御する第1反力制御部と、第2駆動回路53bを制御する第2反力制御部とを備えてもよい。この場合、第1反力制御部が電流等の指令値を演算するとともに、第2反力制御部に指令値を送信し、第2反力制御部が受信した指令値に従って作動するように構成してもよい。つまり、第1反力制御部をマスター制御部とし、第2反力制御部をスレーブ制御部とするマスター・スレーブ方式の制御装置として構成してもよい。なお、この変形は、転舵制御装置36に対しても同様に適用可能である。
 ・上記各実施形態において、反力制御部54は、(1)コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って動作する1つ以上のプロセッサ、(2)各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路(ASIC)等の1つ以上の専用のハードウェア回路、又は(3)それらの組み合わせ、を含む処理回路によって構成してもよい。この変形は、転舵制御部64及び補助電源制御部112,203に対しても同様に適用できる。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROM等のメモリを含み、メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリ、すなわち非一時的なコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
 ・上記各実施形態において、操舵装置2は、反力ユニット4と転舵ユニット6との間が機械的に常時分離したリンクレスの構造であったが、これに限らない。例えば図1に二点鎖線で示すように、クラッチ301により反力ユニット4と転舵ユニットとの間が機械的に分離可能な構造としてもよい。また、操舵装置2は、ステアバイワイヤ式の操舵装置に限らず、アシストモータユニットのトルクをステアリングシャフト11又はラック軸22に付与する電動パワーステアリング装置であってもよい。この場合、給電対象であるアシストモータユニットは、複数の通電系統を有する。
 ・上記各実施形態において、給電対象は、モータと制御装置とが一体化されたモータユニットに限らず、制御装置とは別に設けられたモータであってもよい。また、操舵装置2の駆動源であるモータに限らず、例えば電気自動車における走行用駆動源として用いられるモータであってもよい。さらに、例えばエアバッグ装置やブレーキ装置、あるいは車両以外に搭載される任意の装置を給電対象としてもよい。

Claims (11)

  1.  外部電源の電力を、複数の給電系統を有する給電対象に供給する補助電源ユニットであって、
     前記外部電源から前記給電対象へ電力を供給する給電経路の途中に配置される補助電源装置と、
     前記給電経路の一部を構成する給電線群であって、前記補助電源装置を前記給電対象に接続する給電線群と、を備え、
     前記補助電源装置は、
      前記外部電源から前記給電対象への電力供給を補助するべく、前記給電経路に設けられた補助電源と、
      前記給電経路に対する前記補助電源の接続状態を切り替えるように構成された切替回路と、を備え、
     前記補助電源の接続状態は、前記外部電源と前記給電対象との間で前記補助電源を前記外部電源と直列に接続するブースト状態を含み、
     前記給電線群は、前記複数の給電系統に接続される複数の個別給電線を含み、
     前記複数の個別給電線の各々の上流側端部は、前記補助電源よりも下流側において前記給電経路に接続される、補助電源ユニット。
  2.  請求項1に記載の補助電源ユニットにおいて、
     前記補助電源の接続状態は、前記外部電源に対して前記補助電源を前記給電対象と並列に接続する充電状態をさらに含む、補助電源ユニット。
  3.  請求項1又は2に記載の補助電源ユニットにおいて、
     前記補助電源の接続状態は、前記外部電源から前記補助電源を切り離すとともに前記補助電源を前記給電対象に接続するバックアップ状態をさらに含む、補助電源ユニット。
  4.  請求項1~3のいずれか一項に記載の補助電源ユニットにおいて、
     前記補助電源装置は、前記切替回路を制御するように構成された切替制御回路をさらに備え、
     前記切替制御回路は、前記外部電源が正常であり、かつ前記給電対象に大きな電力を供給する条件が成立する場合に、前記補助電源の接続状態が前記ブースト状態となるように前記切替回路を制御する、補助電源ユニット。
  5.  請求項4に記載の補助電源ユニットにおいて、
     前記給電対象は、車両に搭載される操舵装置の駆動源であるモータユニットであり、
     前記条件は、
      車速が走行判定閾値以下であることと、
      ステアリングホイールの操舵速度が操舵実行判定閾値以上であることと、を含む第1条件である、補助電源ユニット。
  6.  請求項4又は5に記載の補助電源ユニットにおいて、
     前記給電対象は、車両に搭載される操舵装置の駆動源であるモータユニットであり、
     前記条件は、ステアリングホイールの操舵速度が高速操舵判定閾値以上であることを含む第2条件である、補助電源ユニット。
  7.  請求項1~6のいずれか一項に記載の補助電源ユニットにおいて、
     前記補助電源装置は、前記補助電源よりも下流側に位置するように前記給電経路に設けられた昇圧回路をさらに備え、
     前記複数の個別給電線の各々の上流側端部は、前記昇圧回路よりも下流側において前記給電経路に接続され、
     前記給電経路は、前記昇圧回路から前記上流側端部までの間に、電力を送るための配線のみを有する、補助電源ユニット。
  8.  請求項1~6のいずれか一項に記載の補助電源ユニットにおいて、
     前記外部電源は、第1電源と第2電源とを含み、
     前記給電経路は、前記第1電源から前記給電対象へ電力を供給する第1給電経路と、前記第2電源から前記給電対象へ電力を供給する第2給電経路と、を含み、
     前記給電線群は、
      前記第1給電経路の一部を構成する第1給電線群であって、前記補助電源装置を前記給電対象に接続する第1給電線群と、
      前記第2給電経路の一部を構成する第2給電線群であって、前記補助電源装置を前記給電対象に接続する第2給電線群と、を含み、
     前記補助電源は、
      前記第1電源から前記給電対象への電力供給を補助するべく、前記第1給電経路に設けられた第1補助電源と、
      前記第2電源から前記給電対象への電力供給を補助するべく、前記第2給電経路に設けられた第2補助電源と、を含み、
     前記切替回路は、
      前記第1給電経路に対する前記第1補助電源の接続状態を切り替えるように構成された第1切替回路と、
      前記第2給電経路に対する前記第2補助電源の接続状態を切り替えるように構成された第2切替回路と、を含み
     前記第1給電線群は、複数の第1個別給電線を含み、
     前記第2給電線群は、複数の第2個別給電線を含み、
     前記複数の第1個別給電線の各々の上流側端部は、前記第1補助電源よりも下流側において前記第1給電経路に接続され、
     前記複数の第2個別給電線の各々の上流側端部は、前記第2補助電源よりも下流側において前記第2給電経路に接続される、補助電源ユニット。
  9.  請求項8に記載の補助電源ユニットにおいて、
     前記補助電源装置は、
      前記第1補助電源よりも下流側に位置するように前記第1給電経路に設けられた第1昇圧回路と、
      前記第2補助電源よりも下流側に位置するように前記第2給電経路に設けられた第2昇圧回路と、
      前記第1昇圧回路から出力される出力電圧と前記第2昇圧回路から出力される出力電圧とが互いに等しくなるように、前記第1昇圧回路及び前記第2昇圧回路を制御するように構成された昇圧制御回路と、をさらに備え、
     前記複数の第1個別給電線の各々の上流側端部は、前記第1昇圧回路よりも下流側において前記第1給電経路に接続され、
     前記複数の第2個別給電線の各々の上流側端部は、前記第2昇圧回路よりも下流側において前記第2給電経路に接続される、補助電源ユニット。
  10.  外部電源の電力を、複数の給電系統を有する給電対象に供給する補助電源ユニットの制御方法であって、
     前記補助電源ユニットは、
     前記外部電源から前記給電対象へ電力を供給する給電経路の途中に配置される補助電源装置と、
     前記給電経路の一部を構成する給電線群であって、前記補助電源装置を前記給電対象に接続する給電線群と、を備え、
     前記補助電源装置は、
      前記外部電源から前記給電対象への電力供給を補助するべく、前記給電経路に設けられた補助電源と、
      前記給電経路に対する前記補助電源の接続状態を切り替えるように構成された切替回路と、を備え、
     前記補助電源の接続状態は、前記外部電源と前記給電対象との間で前記補助電源を前記外部電源と直列に接続するブースト状態を含み、
     前記給電線群は、前記複数の給電系統に接続される複数の個別給電線を含み、
     前記複数の個別給電線の各々の上流側端部は、前記補助電源よりも下流側において前記給電経路に接続されるものであって、
     前記制御方法は、
      前記外部電源が正常であるか否かを判定することと、
      前記給電対象に大きな電力を供給する条件が成立するか否かを判定することと、
      前記外部電源の電圧が正常であり、かつ前記条件が成立した場合に、前記補助電源の接続状態が前記ブースト状態となるように前記切替回路を制御することと、を含む、補助電源ユニットの制御方法。
  11.  複数の給電系統を有するモータユニットと、
     外部電源の電力を前記モータユニットに供給する請求項1~9のいずれか一項に記載の補助電源ユニットと、を備える、操舵装置。
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