(57)【要約】【課題】  車両衝突により昇圧回路の配線ケーブルの被覆がむけた場合であっても、安全を確保する。【解決手段】  昇圧制御部１２は、ステップＳ１１において、エアバックＥＣＵの出力する衝突判定信号（衝突情報）を読み込む。衝突判定信号が「衝突無」信号である場合には（Ｓ１２：Ｎｏ）、目標昇圧電圧Ｖ＊を高圧のＶＡに設定する（Ｓ１３）。一方、エアバックＥＣＵから入力した衝突判定信号が「衝突有」信号である場合には、目標昇圧電圧Ｖ＊を低圧のＶＢ（＜ＶＡ）に設定する（Ｓ１４）。そして、昇圧回路４０の昇圧電圧を目標昇圧電圧Ｖ＊に制御する（Ｓ１５）。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載電源の出力電圧を昇圧回路により昇圧し、昇圧した電源を車載電気アクチュエータに供給する車両の電源供給制御装置において、
車両の衝突の有無を表す衝突情報を取得する衝突情報取得手段と、
前記取得した衝突情報が、車両が衝突したことを表す情報である場合、前記昇圧回路の昇圧電圧を非衝突時における昇圧電圧よりも低下させる衝突時昇圧低減手段と
を備えたことを特徴とする車両の電源供給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧回路により車載電源の電圧を昇圧して車載電気アクチュエータに電源供給する電源供給制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、電動パワーステアリング装置においては、操舵ハンドルの回動操作に対して操舵アシストトルクを付与するように電動モータを備え、この電動モータの通電制御を行って操舵アシストトルクを調整する。こうした電動パワーステアリング装置においては、高回転操舵や重過重車両に対応できるように高出力化が要求される。そのため、例えば、特許文献１に示されるように、車載電源の出力電圧を昇圧する昇圧回路を備え、昇圧した電源をモータ駆動回路に供給するようにした電動パワーステアリング装置も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１２６５９号公報
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、昇圧回路を備えている電動パワーステアリング装置においては、車両が衝突した場合、昇圧回路の出力側配線ケーブルの被覆がむけ、その露出部分、あるいは、露出部分に接触した導体部分を人が触る可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、車両衝突により昇圧回路の配線ケーブルの被覆がむけた場合であっても、安全を確保することにある。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車載電源の出力電圧を昇圧回路により昇圧し、昇圧した電源を車載電気アクチュエータに供給する車両の電源供給制御装置において、車両の衝突の有無を表す衝突情報を取得する衝突情報取得手段と、前記取得した衝突情報が、車両が衝突したことを表す情報である場合、前記昇圧回路の昇圧電圧を非衝突時における昇圧電圧よりも低下させる衝突時昇圧低減手段とを備えたことにある。
【０００７】
本発明においては、車載電源の出力電圧を昇圧回路により昇圧し、この昇圧した電源を車載電気アクチュエータに供給する。従って、車載電気アクチュエータを高効率にて駆動することができる。車載電気アクチュエータとしては、電動モータが好適である。本発明では、車両が衝突して昇圧回路の出力側配線ケーブルの被覆がむけても安全を確保できるように、衝突情報取得手段と衝突時昇圧低減手段とを備えている。衝突情報取得手段は、車両の衝突の有無を表す衝突情報を取得する。例えば、車両衝突センサからの信号に基づいてエアバックを展開させるエアバック制御装置から衝突情報を取得することができる。また、車両衝突センサからの信号を直接取得してもよい。衝突時昇圧低減手段は、取得した衝突情報が、車両が衝突したことを表す情報である場合、昇圧回路の昇圧電圧を非衝突時における昇圧電圧よりも低下させる。従って、衝突により昇圧回路の出力側配線ケーブルの被覆がむけたとしても、出力電圧が低下しているため安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明を電動パワーステアリング装置に適用した実施形態に係る電源供給制御装置の概略構成図である。
【図２】昇圧制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】目標昇圧電圧の変化を表すグラフである。
【図４】第１変形例としての昇圧制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図５】第２変形例としての昇圧制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図６】第３変形例としての昇圧制御ルーチンを表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係る電源供給装置について説明する。図１は、電動パワーステアリング装置における電源供給部のシステム構成図である。
【００１０】
この電動パワーステアリング装置は、操舵ハンドルの操舵操作により転舵輪を転舵するステアリング機構（以上、図示略）に組み付けられ操舵アシストトルクを発生する電動モータ２０と、電動モータ２０を駆動するためのモータ駆動回路３０と、運転者の操舵操作に応じて電動モータ２０の通電量を制御するアシスト用電子制御装置１０（以下、アシストＥＣＵ１０と呼ぶ）とを備えている。アシストＥＣＵ１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主要部として構成され、その機能から、電動モータ２０の通電量を演算するモータ制御部１１と、後述する昇圧回路４０の昇圧電圧を制御する昇圧制御部１２とに大別される。
【００１１】
まず、電動モータ２０への電源供給系について説明する。電動モータ２０は、車載電源１００から電源供給される。車載電源１００は、バッテリと、エンジンの回転により発電するオルタネータとを並列接続して構成され、電動パワーステアリング装置だけでなく他の車載電気負荷への電源供給も共通して行うものである。車載電源１００のプラス極には駆動系電源ライン１０３が接続され、接地極には接地ライン１０５が接続される。
【００１２】
車載電源１００には昇圧回路４０が接続される。昇圧回路４０は、駆動系電源ライン１０３と接地ライン１０５との間に設けられるコンデンサ４１と、コンデンサ４１の接続点より負荷側の駆動系電源ライン１０３に直列に設けられる昇圧用コイル４２と、昇圧用コイル４２の負荷側の駆動系電源ライン１０３と接地ライン１０５との間に設けられる第１昇圧用スイッチング素子４３と、第１昇圧用スイッチング素子４３の接続点より負荷側の駆動系電源ライン１０３に直列に設けられる第２昇圧用スイッチング素子４４と、第２昇圧用スイッチング素子４４の負荷側の駆動系電源ライン１０３と接地ライン１０５との間に設けられるコンデンサ４５とから構成される。本実施形態においては、この昇圧用スイッチング素子４３，４４としてＭＯＳ−ＦＥＴを用いるが，他のスイッチング素子を用いることも可能である。
【００１３】
昇圧回路４０は、アシストＥＣＵ１０の昇圧制御部１２（後述する）により昇圧制御される。昇圧制御部１２は、第１，第２昇圧用スイッチング素子４３，４４のゲートに所定周期のパルス信号を出力して両スイッチング素子４３，４４をオン・オフし、車載電源１００から供給された電源を昇圧して、その出力側となる昇圧電源ライン１０７に所定の出力電圧を発生させる。この場合、第１，第２昇圧用スイッチング素子４３，４４は、互いにオン・オフ動作が逆になるように制御される。昇圧回路４０は、第１昇圧用スイッチング素子４３をオン、第２昇圧用スイッチング素子４４をオフにして昇圧用コイル４２に短時間だけ電流を流して昇圧用コイル４２に電力をため、その直後に、第１昇圧用スイッチング素子４３をオフ、第２昇圧用スイッチング素子４４をオンにして昇圧用コイル４２にたまった電力を出力するように動作する。第２昇圧用スイッチング素子４４の出力電圧は、コンデンサ４５により平滑される。また、昇圧回路４０の入力側に設けたコンデンサ４１により、車載電源１００側へのノイズが除去される。
【００１４】
昇圧回路４０の出力電圧（昇圧電圧）は、第１、第２昇圧用スイッチング素子４３，４４のデューティ比制御により調整可能となっている。従って、アシストＥＣＵ１０の昇圧制御部１２から出力されるゲート信号のデューティ比を調整することにより昇圧電圧を調整できるように構成されている。
【００１５】
昇圧回路４０の出力側となる昇圧電源ライン１０７には、電圧センサ５０が設けられる。電圧センサ５０は、アシストＥＣＵ１０の昇圧制御部１２に接続され、昇圧回路４０の出力電圧である昇圧電圧Ｖoutを表す信号を昇圧制御部１２に出力する。
【００１６】
昇圧回路４０により昇圧された電源は、モータ駆動回路３０に供給される。モータ駆動回路３０は、ＭＯＳ−ＦＥＴからなる６個のスイッチング素子３１〜３６により３相インバータ回路を構成したものである。モータ駆動回路３０には、電動モータ２０に流れる電流を検出する電流センサ５１が設けられる。この電流センサ５１は、各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）ごとに流れる電流をそれぞれ検出し、その検出した電流値に対応した検出信号をアシストＥＣＵ１０のモータ制御部１１に出力する。以下、この測定された３相の電流値をモータ電流Ｉuvwと総称する。
【００１７】
モータ駆動回路３０の各スイッチング素子３１〜３６は、それぞれゲートがアシストＥＣＵ１０のモータ制御部１１に接続され、モータ制御部１１から出力されるＰＷＭ制御信号によりデューティ比が制御される。これにより電動モータ２０の駆動電圧が目標電圧に調整される。
【００１８】
アシストＥＣＵ１０のモータ制御部１１は、操舵トルクセンサ２１、モータ回転角センサ２２、車速センサ２３、電流センサ５１を接続し、操舵トルクＴｒ、モータ回転角θ、車速ｖ、モータ電流Ｉuvwを表す検出信号を入力する。そして、入力した検出信号に基づいて、運転者の操舵操作に応じた最適な操舵アシストトルクが得られるように電動モータ２０に流す指令電流（目標電流）を演算し、その指令電流が電動モータ２０に流れるようにモータ駆動回路３０の各スイッチング素子３１〜３６のデューティ比を制御する。例えば、操舵トルクＴｒが大きくなるほど増加し、かつ、車速ｖが速くなるほど減少する目標アシストトルクを演算し、この目標アシストトルクをトルク定数で除算することにより指令電流を演算する。そして、実際に電動モータ２０に流れている実電流を電流センサ５１にて検出し、指令電流と実電流との偏差ΔＩを使ったフィードバック制御により目標電圧を設定し、この目標電圧に応じたデューティ比のＰＷＭ制御信号をモータ駆動回路３０に出力する。これにより、運転者の操舵操作に応じた所望の操舵アシストトルクが得られる。
【００１９】
アシストＥＣＵ１０の昇圧制御部１２は、電圧センサ５０とエアバックＥＣＵ２００を接続し、昇圧電圧Ｖoutと車両衝突情報を入力する。エアバックＥＣＵ２００は、複数の車両衝突センサ２１０（例えば、加速度センサ）を接続し、これらの車両衝突センサ２１０からの信号に基づいて、車両の衝突を判定しエアバックを展開させる。エアバックＥＣＵ２００は、車両の衝突の有無を表す衝突判定信号をアシストＥＣＵ１０の昇圧制御部１２に出力する。
【００２０】
ここで、アシストＥＣＵ１０の昇圧制御部１２の実行する昇圧制御について説明する。図２は、昇圧制御部１２の実行する昇圧制御ルーチンを表すフローチャートである。昇圧制御ルーチンは、図示しないイグニッションスイッチがオンされているあいだ、所定の短い周期で繰り返される。
【００２１】
イグニッションスイッチがオンされて昇圧制御ルーチンが起動すると、昇圧制御部１２は、まず、ステップＳ１１において、エアバックＥＣＵ２００から衝突情報を読み込む。エアバックＥＣＵ２００は、常時、車両の衝突判定を行っており、衝突判定信号を出力している。つまり、車両の衝突が検出されていないときは、「衝突無」信号を出力し、衝突が検出されているときは、「衝突有」信号を出力する。昇圧制御部１２は、ステップＳ１２において、衝突情報（衝突判定信号）に基づいて、車両衝突が検出されているか否かを判断する。車両衝突が検出されていない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）には、ステップＳ１３において、昇圧回路４０の目標昇圧電圧Ｖ＊をＶＡに設定する。このＶＡは、電動モータ２０を高出力、高効率で駆動するために設定した昇圧電圧値であって、例えば、４０Ｖに設定される。
【００２２】
昇圧制御部１２は、目標昇圧電圧Ｖ＊を設定すると、ステップＳ１５において、この目標昇圧電圧Ｖ＊が得られるように、つまり、電圧センサ５０により検出される昇圧電圧Ｖoutが目標昇圧電圧Ｖ＊と等しくなるように、昇圧回路４０の第１，第２昇圧用スイッチング素子４３，４４に出力するパルス信号のデューティ比を制御する。これにより、昇圧回路４０の昇圧電圧が目標昇圧電圧Ｖ＊に維持される。
【００２３】
本昇圧制御ルーチンは、繰り返し実行される。そして、車両衝突が検出された場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）には、昇圧回路４０の目標昇圧電圧Ｖ＊をＶＢに設定する。このＶＢは、ＶＡよりも低い値であって、運転者が安全に運転できる電圧値に設定されている。尚、目標昇圧電圧Ｖ＊をＶＢに設定する場合、ＶＢを車載電源１００の出力電圧と同じ値に設定して昇圧回路４０による昇圧動作を行わないようにしてもよい。また、いったん車両衝突が検出された場合には、イグニッションスイッチがオフされるまで、目標昇圧電圧Ｖ＊はＶＢに維持される。従って、目標昇圧電圧Ｖ＊は、図３に示すように、車両衝突が検出された時刻ｔ１において、高圧であるＶＡから低圧であるＶＢに切り替わる。
【００２４】
この結果、本実施形態によれば、車両衝突に起因して昇圧回路４０の出力配線ケーブルの被覆がむけても、安全を確保することができる。尚、本実施形態における昇圧回路４０と昇圧制御部１２とが本発明の電源供給制御装置に相当する。また、本実施形態におけるモータ駆動回路３０と電動モータ２０とを合わせた構成が、本発明の車載電気アクチュエータに相当する。また、本実施形態のステップＳ１１において衝突情報を読み込む昇圧制御部１２の処理が本発明の衝突情報取得手段に相当する。また、本実施形態のステップＳ１２〜ステップＳ１５の処理が本発明の衝突時昇圧低減手段に相当する。
【００２５】
次に、昇圧制御に関する変形例について説明する。図４は、第１変形例としての昇圧制御ルーチンを表す。第１変形例においては、アシストＥＣＵ１０内に不揮発性メモリ（図示略）を備えており、車両衝突の履歴を記憶するように構成されている。以下の説明において、実施形態の昇圧制御ルーチン（図２）と同一の処理については、図面に同じステップ番号を付して説明を省略する。
【００２６】
イグニッションスイッチがオンされて昇圧制御ルーチンが起動すると、まず、ステップＳ２１において、不揮発性メモリから衝突履歴を読み込む。続いて、ステップＳ２２において、「衝突有」を表す衝突履歴が記憶されているか否かを判断し、「衝突有」を表す衝突履歴が記憶されていなければ、ステップＳ１１からの処理を行う。つまり、エアバックＥＣＵ２００から出力される衝突判定信号に基づいて、目標昇圧電圧Ｖ＊を設定し昇圧回路４０の昇圧電圧を制御する。
【００２７】
こうした処理を繰り返している途中で、エアバックＥＣＵ２００から「衝突有」信号を受信した場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２３において、「衝突有」を表すデータを不揮発性メモリに書き込み、続いて、ステップＳ１４において、目標昇圧電圧Ｖ＊をＶＢに切り替える。従って、イグニッションスイッチがオフされて本ルーチンが終了し、その後、再度イグニッションスイッチがオンされて本ルーチンが起動したときには、不揮発性メモリに記憶された「衝突有」を表すデータにしたがって目標昇圧電圧Ｖ＊がＶＢに設定されることになる。これにより、車両衝突時における昇圧制御（Ｖ＊＝ＶＢ）を続行させることができる。
【００２８】
尚、不揮発性メモリに記憶された衝突履歴は、ディーラーで消去要求された場合にのみ、消去できるようにするとよい。また、消去要求は、システム初期化時などに行うようにしてもよい。
【００２９】
次に、昇圧制御に関する第２変形例について説明する。図５は、第２変形例としての昇圧制御ルーチンを表す。第２変形例においては、昇圧制御部１２は、エンジンＥＣＵ３００（図１に破線にて示す）からエンジンの作動状況を表すエンジン情報を入力するとともに、車速センサ２３から車速情報を入力するように構成されている。以下の説明において、実施形態の昇圧制御ルーチン（図２）と同一の処理については、図面に同じステップ番号を付して説明を省略する。
【００３０】
イグニッションスイッチがオンされて昇圧制御ルーチンが起動すると、まず、エアバックＥＣＵ２００から衝突情報（衝突判定信号）を読み込み、車両衝突が検出されているか否かを判断する（Ｓ１１，Ｓ１２）。車両衝突が検出されていなければ、ステップＳ１３において、目標昇圧電圧Ｖ＊をＶＡに設定する。
【００３１】
一方、車両衝突が検出されている場合は、ステップＳ３１において、エンジンＥＣＵ３００から出力されるエンジン情報に基づいて、エンジンがオフ状態であるか否かを判断する。エンジンがオフ状態であれば、ステップＳ３３において、昇圧回路４０の昇圧動作を停止する。エンジンがオフ状態でなければ、ステップＳ３２において、車速センサ２３により検出される車速ｖがゼロであるか否かを判断する。車速ｖがゼロであれば、ステップＳ３３において昇圧回路４０の昇圧動作を停止する。エンジンがオフ状態でなく車速ｖがゼロで無い場合は、ステップＳ１４において目標昇圧電圧Ｖ＊をＶＢに設定する。
【００３２】
この第２変形例の昇圧制御ルーチンによれば、エンジンオフ時と車速ゼロ時に昇圧動作を停止させるため、安全性を更に向上させることができる。
【００３３】
次に、昇圧制御に関する第３変形例について説明する。図６は、第３変形例としての昇圧制御ルーチンを表す。この第３変形例においては、第２変形例において、エンジン情報や車速情報を受信できない場合を考慮したものである。以下の説明において、第２変形例の昇圧制御ルーチン（図５）と同一の処理については、図面に同じステップ番号を付して説明を省略する。
【００３４】
イグニッションスイッチがオンされて昇圧制御ルーチンが起動すると、まず、エアバックＥＣＵ２００から衝突情報（衝突判定信号）を読み込み、車両衝突が検出されているか否かを判断する（Ｓ１１，Ｓ１２）。車両衝突が検出されていなければ、ステップＳ１３において、目標昇圧電圧Ｖ＊をＶＡに設定する。
【００３５】
一方、車両衝突が検出されている場合は、ステップＳ４１において、エンジン情報と車速情報との両方が受信不能になっているか否かを判断する。エンジンＥＣＵ３００からエンジン情報が受信できず、かつ、車速センサ２３から車速情報が受信できない状態であれば（Ｓ４１：Ｎｏ）、ステップＳ３３において、昇圧回路４０の昇圧動作を停止する。また、ステップＳ４１の判断が「Ｎｏ」の場合には、ステップＳ４２において、エンジン情報のみ受信可能になっているか否かを判断する。エンジン情報のみ受信可能であれば、ステップＳ３１において、エンジンがオフ状態であるか否かを判断し、エンジンがオフ状態であれば、ステップＳ３３において、昇圧回路４０の昇圧動作を停止し、エンジンがオフ状態でなければ、ステップＳ１４において目標昇圧電圧Ｖ＊をＶＢに設定する。
【００３６】
また、ステップＳ４２において、「Ｎｏ」、つまり、車速情報が受信可能であると判断される場合には、ステップＳ３２において、車速センサ２３により検出される車速ｖがゼロであるか否かを判断し、車速ｖがゼロであれば、ステップＳ３３において、昇圧回路４０の昇圧動作を停止し、車速ｖがゼロでなければ、ステップＳ１４において目標昇圧電圧Ｖ＊をＶＢに設定する。
【００３７】
この第３変形例の昇圧制御ルーチンによれば、エンジン情報や車速情報を受信できないケースにおいても、適正な昇圧制御を行うため、安全性を更に向上させることができる。
【００３８】
以上、本実施形態の電源供給制御装置を備えた電動パワーステアリング装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３９】
例えば、本実施形態においては、電動パワーステアリング装置に適用される電源供給制御装置について説明したが、電動パワーステアリング装置への適用に限るものではない。例えば、電動アクティブスタビライザー装置、バイワイヤ方式の電動ステアリング装置、電磁サスペンション装置等の電源供給制御装置に適用することもできる。また、衝突情報は、エアバックＥＣＵ２００を介さずに、車両衝突センサ２１０の信号を直接取り込むようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０…アシストＥＣＵ、１１…モータ制御部、１２…昇圧制御部、２０…電動モータ、２３…車速センサ、３０…モータ駆動回路、４０…昇圧回路、５０…電圧センサ、１００…車載電源、２００…エアバックＥＣＵ、２１０…車両衝突センサ、３００…エンジンＥＣＵ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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