(57)【要約】【課題】主電源に接続されるワイヤーハーネスの数をより少なくすることが可能な電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】電動パワーステアリング装置１は、操舵部品の操舵をアシストするアシスト力をコラムシャフトに付与するアシストモータ３１、およびアシストモータ３１の駆動を制御する制御装置４０を有するアシスト装置３０と、コラムシャフトの周囲に配置されてステアリングシャフトの動作を制御する機能を有するステアリング位置調整装置６０と、制御装置４０と一体化され、アシストモータ３１に電力を供給する主電源４に電気的に接続されてアシストモータ３１に放電することが可能なキャパシタ５５とを備え、キャパシタ５５は、ワイヤーハーネス６２によりステアリング位置調整装置６０と電気的に接続され、ステアリング位置調整装置６０に放電する。【選択図】図２
2014218129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部品に接続されるコラムシャフトを有し、前記操舵部品の操舵にともない回転するステアリングシャフトと、
前記操舵部品の操舵をアシストするアシスト力を前記コラムシャフトに付与するアシストモータ、および前記コラムシャフトの周囲に配置されて前記アシストモータの駆動を制御する制御装置を有するアシスト装置と、
前記アシスト装置とは個別に形成され、前記コラムシャフトの周囲に配置されて前記ステアリングシャフトの動作を制御する機能を有する補機と、
前記制御装置と一体化され、前記アシストモータに電力を供給する主電源に電気的に接続されて前記アシストモータに放電することが可能な補助電源と
を備え、
前記補助電源は、ワイヤーハーネスにより前記補機と電気的に接続され、前記補機に放電する
電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記主電源から前記アシストモータに電力を供給しかつ前記補助電源から前記アシストモータに放電する電源形態のとき、前記補助電源が前記補機に放電することが不能な状態とする
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記補機は、前記コラムシャフトをチルト移動させるチルト機能および前記コラムシャフトをテレスコピック移動させるテレスコピック機能の少なくとも一方を有する電動式のステアリング位置調整装置、および前記ステアリングシャフトの回転をロックするロック状態および前記ステアリングシャフトの回転のロックを解除するロック解除状態を切り替える電動式のステアリングロック装置の少なくとも一方を有する
請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記補機は、前記コラムシャフトをチルト移動させるチルト機能および前記コラムシャフトをテレスコピック移動させるテレスコピック機能の少なくとも一方を有する電動式のステアリング位置調整装置を有し、
当該電動パワーステアリング装置が搭載された車両が停車した状態、および前記主電源から前記アシストモータに電力を供給しかつ前記補助電源から前記アシストモータに放電しない電源形態のとき、前記補助電源が前記ステアリング位置調整装置に放電することが可能な状態とし、
前記車両が走行状態であることおよび前記主電源から前記アシストモータに電力を供給しかつ前記補助電源から前記アシストモータに放電する電源形態であることの少なくとも一方を満たすとき、前記補助電源が前記ステアリング位置調整装置に放電することが不能な状態となる
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記補機は、前記ステアリングシャフトの回転をロックするロック状態および前記ステアリングシャフトの回転のロックを解除するロック解除状態を切り替える電動式のステアリングロック装置を有し、
当該電動パワーステアリング装置が搭載された車両のイグニッションがオフ動作またはオン動作されるとき、前記補助電源が前記ステアリングロック装置への放電を開始する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補助電源を有する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動パワーステアリング装置は、主電源に直列に接続された補助電源を有する。この電動パワーステアリング装置は、車両の車庫入れ時または駐車時等の据切り操舵時のように操舵部品の操舵をアシストするアシストモータの消費電力が大きいとき、主電源の給電に加え補助電源の放電によりアシストモータを駆動する。これにより、主電源の消費電力が抑制される。また、電動パワーステアリング装置は、車両の直進時のようにアシストモータの消費電力が小さいとき、主電源の給電のみによりアシストモータを駆動する。なお、特許文献１は、従来の電動パワーステアリング装置の構成の一例を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６６６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電動パワーステアリング装置においては、操舵部品を上下方向に移動させるチルトピック装置、操舵部品を前後方向に移動させるテレスコピック装置、および操舵部品の回転をロックするステアリングロック装置等の補機が取り付けられる場合がある。これら補機のそれぞれは、ワイヤーハーネスにより主電源と直接的に接続されている。このため、主電源に接続されるワイヤーハーネスの数が多くなる。
【０００５】
本発明は、上記背景を踏まえて創作されたものであり、主電源に接続されるワイヤーハーネスの数をより少なくすることが可能な電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本手段は、「操舵部品に接続されるコラムシャフトを有し、前記操舵部品の操舵にともない回転するステアリングシャフトと、前記操舵部品の操舵をアシストするアシスト力を前記コラムシャフトに付与するアシストモータ、および前記コラムシャフトの周囲に配置されて前記アシストモータの駆動を制御する制御装置を有するアシスト装置と、前記アシスト装置とは個別に形成され、前記コラムシャフトの周囲に配置されて前記ステアリングシャフトの動作を制御する機能を有する補機と、前記制御装置と一体化され、前記アシストモータに電力を供給する主電源に電気的に接続されて前記アシストモータに放電することが可能な補助電源とを備え、前記補助電源は、ワイヤーハーネスにより前記補機と電気的に接続され、前記補機に放電する電動パワーステアリング装置」を有する。
【０００７】
この電動パワーステアリング装置においては、補助電源と補機とがワイヤーハーネスにより電気的に接続されて補助電源から補機に放電される。このため、主電源から補機へ直接的に電力を供給する構成を省略することが可能となる。したがって、主電源と補機とをワイヤーハーネスにより接続する構成が省略されるため、主電源に接続されるワイヤーハーネスがより少なくなる。
【０００８】
上記手段の一形態は、「前記主電源から前記アシストモータに電力を供給しかつ前記補助電源から前記アシストモータに放電する電源形態のとき、前記補助電源が前記補機に放電することが不能な状態とする電動パワーステアリング装置」を有する。
【０００９】
補助電源がアシストモータおよび補機のそれぞれに放電すると仮定したとき、補助電源の蓄電量によっては、アシストモータに必要な放電ができない場合がある。
そこで、本発明の電動パワーステアリング装置においては、補助電源がアシストモータに放電するとき、補助電源が補機に放電しない。このため、補助電源がアシストモータに必要な放電ができなくなることが抑制される。
【００１０】
上記手段の一形態は、「前記補機は、前記コラムシャフトをチルト移動させるチルト機能および前記コラムシャフトをテレスコピック移動させるテレスコピック機能の少なくとも一方を有する電動式のステアリング位置調整装置、および前記ステアリングシャフトの回転をロックするロック状態および前記ステアリングシャフトの回転のロックを解除するロック解除状態を切り替える電動式のステアリングロック装置の少なくとも一方を有する電動パワーステアリング装置」を有する。
【００１１】
上記手段の一形態は、「前記補機は、前記コラムシャフトをチルト移動させるチルト機能および前記コラムシャフトをテレスコピック移動させるテレスコピック機能の少なくとも一方を有する電動式のステアリング位置調整装置を有し、当該電動パワーステアリング装置が搭載された車両が停車した状態、および前記主電源から前記アシストモータに電力を供給しかつ前記補助電源から前記アシストモータに放電しない電源形態のとき、前記補助電源が前記ステアリング位置調整装置に放電することが可能な状態とし、前記車両が走行状態であることおよび前記主電源から前記アシストモータに電力を供給しかつ前記補助電源から前記アシストモータに放電する電源形態であることの少なくとも一方を満たすとき、前記補助電源が前記ステアリング位置調整装置に放電することが不能な状態となる電動パワーステアリング装置」を有する。
【００１２】
上記手段の一形態は、「前記補機は、前記ステアリングシャフトの回転をロックするロック状態および前記ステアリングシャフトの回転のロックを解除するロック解除状態を切り替える電動式のステアリングロック装置を有し、当該電動パワーステアリング装置が搭載された車両のイグニッションがオフ動作またはオン動作されるとき、前記補助電源が前記ステアリングロック装置への放電を開始する電動パワーステアリング装置」を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本ステアリング装置は、主電源に接続されるワイヤーハーネスの数をより少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態の電動パワーステアリング装置の概略図。
【図２】実施形態の電動パワーステアリング装置の回路図。
【図３】実施形態の電動パワーステアリング装置のグラフであり、ＥＰＳ要求電力の推移を示すグラフ。
【図４】実施形態の電動パワーステアリング装置の制御装置により実行される電源制御の処理手順を示すフローチャート。
【図５】実施形態の電動パワーステアリング装置の制御装置により実行されるステアリング位置調整装置への放電制御の処理手順を示すフローチャート。
【図６】実施形態の電動パワーステアリング装置の作用を示す図であり、電動パワーステアリング装置と主電源との電気的な接続構成を示す概略図。
【図７】比較例の電動パワーステアリング装置と主電源との電気的な接続構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１の構成について説明する。
電動パワーステアリング装置１は、操舵機構１０、転舵機構２０、アシスト装置３０、補助電源装置５０、電動式のステアリング位置調整装置６０、電動式のステアリングロック装置９０、およびトルク検出装置１００を有する。電動パワーステアリング装置１においては、主電源４および車速センサ５がアシスト装置３０の制御装置４０に電気的に接続されている。電動パワーステアリング装置１は、主電源４および補助電源装置５０からアシスト装置３０の制御装置４０に電力が供給される構成を有する。なお、ステアリング位置調整装置６０およびステアリングロック装置９０は「補機」に相当する。
【００１６】
車速センサ５は、車載通信ネットワークを通じて車両の走行速度（以下、「車速ＶＳ」）に応じた車速信号をアシスト装置３０の制御装置４０に出力する。
主電源４は、車載バッテリ４Ａ、オルターネータ４Ｂ、およびヒューズボックス４Ｃを有する。車載バッテリ４Ａは、オルターネータ４Ｂと直列に接続されている。ヒューズボックス４Ｃは、複数のヒューズを有する。ヒューズボックス４Ｃにおいては、ヒューズ４Ｄ（図２参照）に車載バッテリ４Ａおよびオルターネータ４Ｂが電気的に接続されている。ヒューズボックス４Ｃにおいては、ヒューズ４Ｄを介して補助電源装置５０とワイヤーハーネス６を介して電気的に接続されている。
【００１７】
操舵機構１０は、ステアリングシャフト１１、コラムハウジング１５、およびコラムチューブ１６を有する。
ステアリングシャフト１１は、コラムシャフト１２、インターミディエイトシャフト１３、およびピニオンシャフト１４を有する。ステアリングシャフト１１は、操舵部品２の操舵にともない回転する。コラムシャフト１２は、コラムハウジング１５およびコラムチューブ１６に挿入されている。コラムシャフト１２の上端部は、操舵部品２に接続されている。インターミディエイトシャフト１３の上端部は、コラムシャフト１２の下端部に接続されている。ピニオンシャフト１４の上端部は、インターミディエイトシャフト１３の下端部に接続されている。ピニオンシャフト１４には、ピニオンシャフト１４の軸方向における所定範囲にわたりピニオン歯１４Ａが形成されている。
【００１８】
コラムハウジング１５は、コラムチューブ１６の下方の部分を収容している。
コラムチューブ１６は、コラムシャフト１２の軸方向においてコラムハウジング１５に対する移動が可能な状態でコラムハウジング１５に取り付けられている。
【００１９】
転舵機構２０は、ラックシャフト２１を有する。ラックシャフト２１の両端部は、タイロッド２３等を介して転舵輪３に接続されている。ラックシャフト２１には、ラックシャフト２１の軸方向において所定範囲にわたりラック歯２１Ａが形成されている。ラックシャフト２１は、ラック歯２１Ａにおいてピニオン歯１４Ａと噛み合せられている。ラック歯２１Ａとピニオン歯１４Ａとは、互いに噛み合せられることによりラックアンドピニオン機構２２を構成している。ラックアンドピニオン機構２２は、ピニオンシャフト１４の回転をラックシャフト２１の軸方向の往復動に変換する。
【００２０】
上述した操舵機構１０および転舵機構２０の構成により、運転者により操舵部品２に回転力が加えられるとき、コラムシャフト１２およびインターミディエイトシャフト１３を介してピニオンシャフト１４が回転する。ピニオンシャフト１４の回転力は、ラックアンドピニオン機構２２によりラックシャフト２１の軸方向の往復動に変換される。ラックシャフト２１の軸方向の往復動は、タイロッド２３等を介して転舵輪３を転舵させる。
【００２１】
トルク検出装置１００は、コラムハウジング１５に収容されている。トルク検出装置１００は、車載通信ネットワークを通じて操舵部品２の操舵によりコラムシャフト１２に付与されるトルク（以下、「操舵トルクτ」）の大きさに応じたトルク信号をアシスト装置３０の制御装置４０に出力する。
【００２２】
アシスト装置３０は、アシストモータ３１、減速機構３２、および制御装置４０を有する。本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、アシストモータ３１の回転力をコラムシャフト１２に伝達することにより運転者の操舵を補助するコラムアシスト型を構成している。アシストモータ３１は、３相ブラシレスモータが用いられている。アシストモータ３１は、コラムハウジング１５に固定されている。減速機構３２は、コラムハウジング１５に収容されている。減速機構３２は、互いに噛み合ったウォームシャフトおよびウォームホイールを有するウォームギヤである。ウォームシャフトは、アシストモータ３１の出力軸に固定されている。ウォームホイールは、コラムシャフト１２に固定されている。アシスト装置３０は、減速機構３２によりアシストモータ３１の回転力を減速した状態でアシストモータ３１の出力軸の回転力を操舵部品２の操舵を補助するアシスト力としてコラムシャフト１２に付与する。
【００２３】
制御装置４０は、ステアリング位置調整装置６０およびステアリングロック装置９０よりも下側に配置されている。制御装置４０は、コラムハウジング１５に取り付けられている。制御装置４０は、アシストモータ３１の駆動を制御するアシスト制御と、補助電源装置５０の充放電の動作を制御する電源制御とを実行する。
【００２４】
上述したアシスト装置３０の構成により、制御装置４０が運転者の操舵に応じたアシストトルクを算出する。算出されたアシストトルクに基づいてアシストモータ３１が駆動されることによりアシストモータ３１の出力軸が回転する。アシストモータ３１の出力軸の回転力は、減速機構３２により減速された状態でコラムシャフト１２に付与される。
【００２５】
補助電源装置５０は、主電源４、制御装置４０、ステアリング位置調整装置６０、およびステアリングロック装置９０と電気的に接続されている。補助電源装置５０は、制御装置４０（アシストモータ３１）、ステアリング位置調整装置６０、およびステアリングロック装置９０に放電する。また、補助電源装置５０は、制御装置４０と一体化されている。詳しくは、補助電源装置５０は、制御装置４０を構成するハウジング（図示略）内に収容されている。
【００２６】
ステアリング位置調整装置６０は、アシスト装置３０とは個別に形成されている。ステアリング位置調整装置６０は、コラムハウジング１５に取り付けられている。ステアリング位置調整装置６０は、チルトピック機構７０、テレスコピック機構８０、および位置調整制御装置６１を有する。ステアリング位置調整装置６０は、操舵部品２を上下方向に移動させるためのスイッチ（以下、「チルトスイッチ」）および操舵部品２を前後方向に移動させるためのスイッチ（以下、「テレスコスイッチ」）の操作に基づいて動作する。
【００２７】
チルトピック機構７０は、チルトモータ７１を有する。チルトピック機構７０は、チルトモータ７１の駆動によりコラムハウジング１５およびコラムシャフト１２をチルト移動、すなわちコラムハウジング１５およびコラムシャフト１２を一体に上下方向に移動させる。これにより、操舵部品２が図中の上下方向に移動する。
【００２８】
テレスコピック機構８０は、テレスコモータ８１を有する。テレスコピック機構８０は、テレスコモータ８１の駆動によりコラムチューブ１６およびコラムシャフト１２をテレスコピック移動させる。詳しくは、テレスコピック機構８０は、テレスコモータ８１の駆動によりコラムチューブ１６をコラムシャフト１２の軸方向に移動させる。これにより、コラムシャフト１２が伸縮する。このため、操舵部品２が図中の前後方向に移動する。
【００２９】
位置調整制御装置６１は、ワイヤーハーネス６２により補助電源装置５０と電気的に接続されている。位置調整制御装置６１は、チルト駆動回路およびテレスコ駆動回路を有する。チルト駆動回路は、チルトモータ７１と電気的に接続されている。チルト駆動回路は、複数のスイッチング素子として電界効果型トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を有する。チルト駆動回路は、各スイッチング素子のオンオフの切り替えによりチルトモータ７１の駆動を制御する。テレスコ駆動回路は、テレスコモータ８１と電気的に接続されている。テレスコ駆動回路は、複数のスイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを有する。テレスコ駆動回路は、各スイッチング素子のオンオフの切り替えによりテレスコモータ８１の駆動を制御する。
【００３０】
ステアリングロック装置９０は、アシスト装置３０とは個別に形成されている。ステアリングロック装置９０は、コラムチューブ１６に取り付けられている。ステアリングロック装置９０は、ロックモータ９１およびロック制御装置９２を有する。ロック制御装置９２は、ロックモータ９１付近に配置されている。ロック制御装置９２は、ワイヤーハーネス９３により補助電源装置５０と電気的に接続されている。
【００３１】
ステアリングロック装置９０は、運転者によりイグニッション７がオフ動作されることに基づいて、ロック制御装置９２によりロックモータ９１が正回転に駆動される。そして、ステアリングロック装置９０のロックピン（図示略）がコラムチューブ１６からコラムシャフト１２に向けて突出してコラムシャフト１２の外周部分に形成された凹凸状の係合部（図示略）に係合する。これにより、ステアリングロック装置９０は、ロック状態となる。
【００３２】
一方、ステアリングロック装置９０は、運転者によりイグニッション７がオン動作されることに基づいて、ロック制御装置９２によりロックモータ９１が逆回転に駆動される。そして、ロックピンがコラムシャフト１２の係合部から退避する。これにより、ステアリングロック装置９０は、ロック解除状態となる。
【００３３】
図２を参照して、電動パワーステアリング装置１の制御回路の構成について説明する。
制御装置４０は、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン４１」）、モータ駆動回路４４、電流センサ４５、および電圧センサ４６を有する。
【００３４】
電流センサ４５は、アシストモータ３１に供給される実電流（以下、「モータ電流ＩＭ」）に応じた信号をマイコン４１に出力する。
電圧センサ４６は、モータ駆動回路４４に印加される電圧（以下、「モータ駆動電圧ＶＭＤ」）の大きさに応じた信号をマイコン４１に出力する。
【００３５】
マイコン４１は、電源管理部４２およびモータ制御部４３を有する。
電源管理部４２は、補助電源装置５０の充放電動作を制御する。
モータ制御部４３は、アシスト制御としてのアシストトルクを発生させるためのモータ制御信号ＳＭを生成する。詳細には、モータ制御部４３は、操舵トルクτおよび車速ＶＳに基づいて目標アシストトルクを算出する。モータ制御部４３は、モータ実電流が目標アシストトルクに対応する電流指令値に一致するように電流フィードバック制御を実行することによりモータ制御信号ＳＭを生成し、モータ駆動回路４４に出力する。なお、目標アシストトルクは、操舵トルクτの絶対値が大きくなるにつれて、または車速ＶＳの絶対値が小さくなるにつれて大きくなる。
【００３６】
モータ駆動回路４４は、アシストモータ３１の各相に対して２個のスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）が直列に接続された周知の構成を有する。モータ駆動回路４４においては、モータ制御部４３のモータ制御信号ＳＭに基づく各スイッチング素子のオンオフの切り替えによりモータ駆動電圧ＶＭＤをＰＷＭ駆動としてアシストモータ３１に印加する。
【００３７】
補助電源装置５０は、主電源４と直列に接続されている。補助電源装置５０は、リレー５１、電流センサ５２、昇圧回路５３、充放電回路５４、補助電源としてのキャパシタ５５、第１スイッチング素子５６、第１ヒューズ５７、第２スイッチング素子５８、および第２ヒューズ５９を有する。補助電源装置５０は、キャパシタ５５により制御装置４０を介してアシストモータ３１に放電する。
【００３８】
リレー５１は、主電源４と昇圧回路５３との間に配置されている。リレー５１は、主電源４によりモータ駆動回路４４に電力が供給されるオン状態と、主電源４によりモータ駆動回路４４に電力が供給されないオフ状態とを切り替える。
【００３９】
電流センサ５２は、リレー５１と昇圧回路５３との間に配置されている。電流センサ５２は、主電源４の出力電流（以下、「バッテリ電流ＩＢ」）の大きさに応じた信号を電源管理部４２に出力する。
【００４０】
昇圧回路５３は、主電源４の電圧（バッテリ電圧）に基づく出力電圧、すなわち主電源４と補助電源装置５０との接続点Ｐ１における出力電圧（以下、「出力電圧ＶＢ」）を昇圧してキャパシタ５５の出力端子である接続点Ｐ２に印加することによりキャパシタ５５を充電可能にしている。
【００４１】
昇圧回路５３は、一対のスイッチング素子５３Ａ，５３Ｂおよび昇圧コイル５３Ｃを有する。
一対のスイッチング素子５３Ａ，５３Ｂは、ＭＯＳＦＥＴが用いられている。上段側のスイッチング素子５３Ａの一端には、キャパシタ５５の出力端子（接続点Ｐ２）が接続されている。スイッチング素子５３Ａの他端には、下段側のスイッチング素子５３Ｂの一端が接続されている。下段側のスイッチング素子５３Ｂの他端は、接地されている。
【００４２】
昇圧コイル５３Ｃの一端は、一対のスイッチング素子５３Ａ，５３Ｂの接続点Ｐ３に接続されている。昇圧コイル５３Ｃの他端は、リレー５１を介して主電源４と直列に接続されている。
【００４３】
充放電回路５４は、昇圧回路５３と直列に接続されている。充放電回路５４は、一対のスイッチング素子５４Ａ，５４Ｂが直列に接続された構成を有する。充放電回路５４は、各スイッチング素子５４Ａ，５４Ｂの接続点Ｐ４においてモータ駆動回路４４と接続されている。
【００４４】
一対のスイッチング素子５４Ａ，５４Ｂは、ＭＯＳＦＥＴが用いられている。上段側のスイッチング素子５４Ａの一端は、キャパシタ５５の出力端子（接続点Ｐ２）に接続されている。スイッチング素子５４Ａの他端は、下段側のスイッチング素子５４Ｂの一端に接続されている。下段側のスイッチング素子５４Ａの他端は、電流センサ５２およびリレー５１を介して主電源４と電気的に接続されている。
【００４５】
キャパシタ５５は、昇圧回路５３と充放電回路５４との間において、昇圧回路５３および充放電回路５４と並列に接続されている。キャパシタ５５の一端は、接続点Ｐ２に接続されている。キャパシタ５５の他端は、電流センサ５２と充放電回路５４のスイッチング素子５４Ｂとの間の接続点Ｐ５に接続されている。キャパシタ５５は、電気二重層コンデンサが用いられている。
【００４６】
補助電源装置５０には、電源管理部４２の信号が入力される。言い換えると、電源管理部４２は、リレー５１、昇圧回路５３、充放電回路５４、第１スイッチング素子５６、および第２スイッチング素子５８のそれぞれに信号を出力する。詳しくは、電源管理部４２は、リレー５１の動作を制御するためのリレー信号ＳＲをリレー５１に出力する。電源管理部４２は、昇圧回路５３の動作を制御するための昇圧信号ＳＢ１，ＳＢ２を昇圧回路５３に出力する。電源管理部４２は、充放電回路５４の動作を制御するための充放電信号ＳＣＤ１，ＳＣＤ２を充放電回路５４に出力する。電源管理部４２は、第１スイッチング素子５６のオンオフの動作を制御するための素子制御信号ＳＳＣ１を第１スイッチング素子５６に出力する。電源管理部４２は、第２スイッチング素子５８のオンオフの動作を制御するための素子制御信号ＳＳＣ２を第２スイッチング素子５８に出力する。
【００４７】
位置調整制御装置６１は、キャパシタ５５と電気的に接続されている。キャパシタ５５の一端と位置調整制御装置６１との間には、第１スイッチング素子５６および第１ヒューズ５７が互いに直列に接続されている。第１スイッチング素子５６および第１ヒューズ５７は、補助電源装置５０内に位置している。第１スイッチング素子５６は、ＭＯＳＦＥＴが用いられている。第１ヒューズ５７は、キャパシタ５５から第１スイッチング素子５６および位置調整制御装置６１に過電流が流れることを回避する役割を果たす。
【００４８】
ロック制御装置９２は、キャパシタ５５と電気的に接続されている。キャパシタ５５の一端とロック制御装置９２との間には、第２スイッチング素子５８および第２ヒューズ５９が互いに直列に接続されている。第２スイッチング素子５８および第２ヒューズ５９は、補助電源装置５０内に位置している。第２スイッチング素子５８は、ＭＯＳＦＥＴが用いられている。第２ヒューズ５９は、キャパシタ５５から第２スイッチング素子５８およびロック制御装置９２に過電流が流れることを回避する役割を果たす。
【００４９】
リレー５１の動作について説明する。
リレー５１は、電源管理部４２のリレー信号ＳＲに基づいてオン状態およびオフ状態が切り替えられる。リレー５１は、イグニッション７（図１参照）がオン操作されたとき、オフ状態からオン状態に切り替えられる。リレー５１は、イグニッション７がオフ操作されたとき、かつステアリングロック装置９０がロック状態となるとき、オン状態からオフ状態に切り替えられる。
【００５０】
昇圧回路５３の動作について説明する。
昇圧回路５３は、下段側のスイッチング素子５３Ｂがオン状態からオフ状態に切り替えられることにより生じる昇圧電圧ＶＲをキャパシタ５５の出力端子（接続点Ｐ２）に印加する。詳しくは、昇圧回路５３においては、スイッチング素子５３Ｂがオン状態により導通して昇圧コイル５３Ｃの一端を接地する。そして、昇圧回路５３は、スイッチング素子５３Ｂがオフ状態からオン状態に切り替えられたことにより昇圧コイル５３Ｃに生じる誘起電圧を出力電圧ＶＢに重畳して出力する。なお、上段側のスイッチング素子５３Ａは、キャパシタ５５側から昇圧回路５３側への電流の回り込み（逆流）を防止する機能を有する。
【００５１】
充放電回路５４の動作について説明する。
充放電回路５４においては、電源管理部４２の充放電信号ＳＣＤ１，ＳＣＤ２に基づいて各スイッチング素子５４Ａ，５４Ｂのオン状態およびオフ状態が切り替えられる。充放電回路５４は、各スイッチング素子５４Ａ，５４Ｂのオン状態およびオフ状態の組合せに基づいて、主電源４からモータ駆動回路４４に電力を供給する第１電源形態、および主電源４からモータ駆動回路４４に電力を供給しかつキャパシタ５５からモータ駆動回路４４に放電する第２電源形態を切り替える。なお、各スイッチング素子５４Ａ，５４Ｂは、電源管理部４２により同時にオン状態にならないように制御される。
【００５２】
第１電源形態は、上段側のスイッチング素子５４Ａがオフ状態かつ下段側のスイッチング素子５３Ｂがオン状態となる。第１電源形態においては、主電源４のバッテリ電流ＩＢがキャパシタ５５に供給されかつ下段側のスイッチング素子５４Ｂを介してモータ駆動回路４４に供給される。第１電源形態においては、上段側のスイッチング素子５４Ａがオフ状態のため、キャパシタ５５からモータ駆動回路４４に放電されない。
【００５３】
第２電源形態は、上段側のスイッチング素子５４Ａがオン状態かつ下段側のスイッチング素子５４Ｂがオフ状態となる。第２電源形態は、主電源４およびキャパシタ５５が互いに直列に接続された状態となる。第２電源形態においては、主電源４のバッテリ電圧がキャパシタ５５により昇圧された状態でモータ駆動回路４４に電力が供給される。
【００５４】
位置調整制御装置６１およびロック制御装置９２への放電動作について説明する。
電源管理部４２は、第１スイッチング素子５６をオン状態とする素子制御信号ＳＳＣ１および第２スイッチング素子５８をオフ状態とする素子制御信号ＳＳＣ２を各スイッチング素子５６，５８に出力するとき、キャパシタ５５は、位置調整制御装置６１に放電する。一方、電源管理部４２は、第１スイッチング素子５６をオフ状態とする素子制御信号ＳＳＣ１を出力するとき、キャパシタ５５から位置調整制御装置６１への放電が不能な状態となる。
【００５５】
電源管理部４２は、第１スイッチング素子５６をオフ状態とする素子制御信号ＳＳＣ１および第２スイッチング素子５８をオン状態とする素子制御信号ＳＳＣ２を各スイッチング素子５６，５８に出力するとき、キャパシタ５５は、ロック制御装置９２に放電する。一方、電源管理部４２は、第２スイッチング素子５８をオフ状態とする素子制御信号ＳＳＣ２を出力するとき、キャパシタ５５からロック制御装置９２への放電が不能な状態となる。
【００５６】
図３および図４を参照して、制御装置４０により実行される電源制御について説明する。なお、図３および図４を参照する以下の説明において、符号が付された電動パワーステアリング装置１に関する各構成要素は、図１または図２に記載された各構成要素を示す。
【００５７】
また、「電源電力ＰＳ」は、電動パワーステアリング装置１のアシスト制御により主電源４が補助電源装置５０に供給する実電力を示す。電源電力ＰＳは、バッテリ電流ＩＢに基づいて算出される。また、「充放電閾値ＫＥ」は、主電源４からキャパシタ５５への充電およびキャパシタ５５からモータ駆動回路４４（アシストモータ３１）への放電の切り替えの基準値を示す。充放電閾値ＫＥは、試験等により予め設定される。
【００５８】
図３において、電動パワーステアリング装置１のアシスト制御により主電源４に要求される電力（以下、「ＥＰＳ要求電力」）は、充放電閾値ＫＥ以上となる期間（以下、「放電期間」）と充放電閾値ＫＥ未満の期間に区分される。
【００５９】
電源電力ＰＳは、ＥＰＳ要求電力が充放電閾値ＫＥ未満の期間において、充放電閾値ＫＥ未満となる。電源電力ＰＳは、放電期間において、充放電閾値ＫＥ以上となる。電源電力ＰＳは、例えば時刻ｔ１１，ｔ１２，ｔ１３から充放電回路５４が第１電源形態から第２電源形態に切り替えられるまでの期間において充放電閾値ＫＥよりも大きくなる。なお、電源電力ＰＳが充放電閾値ＫＥ以上となる場合として車両の車庫入れ時または駐車時において運転者が操舵部品２の据切り操舵を実行することが挙げられる。
【００６０】
電源制御は、電源電力ＰＳおよび充放電閾値ＫＥの比較に基づいてキャパシタ５５の動作を制御する。キャパシタ５５は、放電期間においてモータ駆動回路４４に放電する。キャパシタ５５は、充放電閾値ＫＥ未満の期間かつキャパシタ５５が満充電ではない期間（以下、「充電期間」）において主電源４により充電される。
【００６１】
電源制御は、図４に示される処理が所定時間毎に繰り返し実行されている。
制御装置４０は、ステップＳ１１において、電源電力ＰＳが充放電閾値ＫＥ以上か否かを判定する。制御装置４０は、ステップＳ１１において肯定判定のとき、ステップＳ１２において充放電回路５４を第２電源形態に設定する。そして、制御装置４０は、ステップＳ１３においてキャパシタ５５の放電を制御する放電制御を実行する。このため、ＥＰＳ要求電力は、電源電力ＰＳに加え、充放電閾値ＫＥを超えるＥＰＳ要求電力の電力量をキャパシタ５５の放電により補われる。したがって、電源電力ＰＳが充放電閾値ＫＥ以上のときにおいて、電源電力ＰＳ（バッテリ電流ＩＢ）が充放電閾値ＫＥにおいてピークカットされる。このため、主電源４の負荷が小さくなる。なお、放電制御においては、充放電閾値ＫＥと電源電力ＰＳとの差が大きくなるにつれて第１スイッチング素子５４ＡのＤＵＴＹ比を大きくし、第２スイッチング素子５４ＢのＤＵＴＹ比を小さくするように充放電回路５４が制御される。
【００６２】
一方、制御装置４０は、ステップＳ１１において否定判定のとき、ステップＳ１４において充放電回路５４を第１電源形態に設定する。このため、ＥＰＳ要求電力は、電源電力ＰＳにより供給される。
【００６３】
そして、制御装置４０は、ステップＳ１５においてキャパシタ５５が満充電か否かを判定する。制御装置４０は、ステップＳ１５において肯定判定のとき、キャパシタ５５を充電する必要がないと判断する。そして制御装置４０は、一旦処理を終了する。一方、制御装置４０は、ステップＳ１５において否定判定のとき、キャパシタ５５を充電する必要があると判断する。そして制御装置４０は、ステップＳ１６においてキャパシタ５５を充電するための充電制御を実行する。なお、充電制御においては、キャパシタ５５の蓄電量と満充電との差に応じて昇圧回路５３の動作が制御される。
【００６４】
図２を参照して、電源制御と位置調整制御装置６１への放電制御との関係について説明する。
ステアリング位置調整装置６０においては、車両が停止した状態、すなわち車速ＶＳが「０」のとき、操舵部品２（図１参照）の位置の調整が可能となるように設定されている。また、ステアリング位置調整装置６０においては、車両にアイドリングストップ機能が搭載されている場合、アイドリングストップ時に操舵部品２の位置の調整が可能となるように設定されている。
【００６５】
一方、電源制御において、充放電回路５４が第２電源形態に設定されたとき、キャパシタ５５からモータ駆動回路４４に放電される。このときに位置調整制御装置６１にキャパシタ５５から放電されたと仮定した場合、モータ駆動回路４４への放電が不十分となるおそれがある。このため、キャパシタ５５による主電源４のピークカットが十分になされないおそれがある。したがって、主電源４の負荷が増大する。
【００６６】
そこで、制御装置４０は、据え切り操舵のように充放電回路５４が第２電源形態に設定されたとき、キャパシタ５５から位置調整制御装置６１への放電を停止している。すなわち、制御装置４０は、キャパシタ５５による位置調整制御装置６１の放電よりもキャパシタ５５によるモータ駆動回路４４への放電を優先している。
【００６７】
図５を参照して、制御装置４０により実行される位置調整制御装置６１への放電制御の処理手順について説明する。なお、この放電制御は、所定時間毎に繰り返し実行される。また、図５を参照する以下の説明において、符号が付された電動パワーステアリング装置１に関する各構成要素は、図１または図２に記載された各構成要素を示す。
【００６８】
制御装置４０は、以下の判定に基づいて、第１スイッチング素子５６のオンオフを制御する。
（Ａ）車速ＶＳが「０」か否か（ステップＳ２１）
（Ｂ）充放電回路５４が第２電源形態か否か（ステップＳ２２）
制御装置４０は、ステップＳ２１およびステップＳ２２において肯定判定のとき、すなわち車両が停止した状態で据え切り操舵が行われたと判定されるとき、ステップＳ３１において第１スイッチング素子５６をオフ状態に設定する。これにより、キャパシタ５５から位置調整制御装置６１への放電が停止される。なお、据え切り操舵が行われたと判定されたとき、ロック制御装置９２への放電も停止される。すなわち、第２スイッチング素子５８がオフ状態となる。
【００６９】
制御装置４０は、ステップＳ２１において肯定判定かつステップＳ２２において否定判定のとき、ステップＳ３２において第１スイッチング素子５６をオン状態に設定する。これにより、キャパシタ５５から位置調整制御装置６１への放電が可能な状態となる。そして、チルトスイッチおよびテレスコスイッチが操作されることに基づいて、ステアリング位置調整装置６０により操舵部品２が上下方向および前後方向に移動する。なお、キャパシタ５５から位置調整制御装置６１への放電が可能な状態となるとき、第２スイッチング素子５８はオフ状態となる。また、制御装置４０は、ステップＳ２１において否定判定のとき、ステップＳ３１に移行する。
【００７０】
図６および図７を参照して、本実施形態の電動パワーステアリング装置１の作用について説明する。なお、図７は、比較例としての仮想ステアリング装置２００を示している。
図７に示されるように、仮想ステアリング装置２００は、主電源４からヒューズボックス４Ｃを介して３個のワイヤーハーネス２１０がアシスト装置２２０の制御装置２２１、ステアリング位置調整装置２３０の位置調整制御装置２３１、およびステアリングロック装置２４０のロック制御装置２４１のそれぞれに接続されている。
【００７１】
図６に示されるように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、主電源４からヒューズボックス４Ｃを介して１個のワイヤーハーネス６が補助電源装置５０に接続されている。補助電源装置５０と位置調整制御装置６１とは、ワイヤーハーネス６２により互いに接続されている。補助電源装置５０とロック制御装置９２とは、ワイヤーハーネス９３により互いに接続されている。このため、本実施形態の電動パワーステアリング装置１においては、補助電源装置５０が位置調整制御装置６１およびロック制御装置９２に放電している。
【００７２】
このように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、主電源４から位置調整制御装置６１およびロック制御装置９２に直接的に電力が供給される構成ではないため、ヒューズボックス４Ｃと位置調整制御装置６１とがワイヤーハーネスにより接続されていない。またヒューズボックス４Ｃとロック制御装置９２とがワイヤーハーネスにより接続されていない。このため、ヒューズボックス４Ｃから引き出されるワイヤーハーネス、すなわち主電源４に接続されるワイヤーハーネスが少なくなる。
【００７３】
加えて、補助電源装置５０は、主電源４と比較して、位置調整制御装置６１およびロック制御装置９２の近くに配置されている。このため、ワイヤーハーネス６２およびワイヤーハーネス９３は、仮想ステアリング装置２００におけるヒューズボックス４Ｃと位置調整制御装置２３１とを接続するワイヤーハーネス２１０と、ヒューズボックス４Ｃとロック制御装置２４１とを接続するワイヤーハーネス２１０とのそれぞれよりも短くなる。
【００７４】
本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、以下の効果を奏する。
（１）電動パワーステアリング装置１は、補助電源装置５０と、ステアリング位置調整装置６０およびステアリングロック装置９０とがワイヤーハーネス６２，９３により電気的に接続されてキャパシタ５５から位置調整制御装置６１およびロック制御装置９２に放電される。この構成によれば、主電源４からステアリング位置調整装置６０およびステアリングロック装置９０へ直接的に電力を供給する構成を省略することが可能となる。したがって、主電源４とステアリング位置調整装置６０およびステアリングロック装置９０とをワイヤーハーネスにより接続する構成が省略されるため、主電源４に接続されるワイヤーハーネスの数が少なくなる。
【００７５】
（２）電動パワーステアリング装置１は、充放電回路５４が第２電源形態のとき、キャパシタ５５から補機としてのステアリング位置調整装置６０の位置調整制御装置６１およびステアリングロック装置９０のロック制御装置９２への放電が不能な状態とする。この構成によれば、キャパシタ５５がアシストモータ３１に必要な放電ができなくなることが抑制される。
【００７６】
（３）電動パワーステアリング装置１においては、電源制御によりキャパシタ５５が満充電ではないとき、キャパシタ５５が充電される。このため、キャパシタ５５は、満充電である可能性が高い。このため、ステアリング位置調整装置６０およびステアリングロック装置９０をキャパシタ５５により動作させたときに、キャパシタ５５の容量が不足することが抑制される。
【００７７】
本電動パワーステアリング装置は、上記実施形態とは別の実施形態を含む。以下、本電動パワーステアリング装置のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、技術的に可能な範囲において互いに組み合わせることもできる。
【００７８】
・上記実施形態の制御装置４０は、コラムシャフト１２の軸方向においてステアリング位置調整装置６０およびステアリングロック装置９０よりも下側に位置している。ただし、制御装置４０の配置位置は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の制御装置４０は、以下の（Ａ１）〜（Ａ３）のように配置される。
（Ａ１）変形例の制御装置４０は、コラムシャフト１２の軸方向においてチルトピック機構７０とテレスコピック機構８０との間に配置されている。
（Ａ２）変形例の制御装置４０は、コラムシャフト１２の軸方向においてステアリング位置調整装置６０とステアリングロック装置９０との間に配置されている。
（Ａ３）変形例の制御装置４０は、コラムシャフト１２の軸方向においてステアリングロック装置９０よりも上側に配置されている。
【００７９】
・上記実施形態のステアリングロック装置９０は、ステアリング位置調整装置６０よりも上側に配置されている。ただし、ステアリングロック装置９０の配置位置は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例のステアリングロック装置９０は、ステアリング位置調整装置６０よりも下側に配置されている。
【００８０】
・上記実施形態の電動パワーステアリング装置１は、制御装置４０の電源管理部４２の素子制御信号ＳＳＣ１に基づいて第１スイッチング素子５６のオンオフの切替動作を制御する。ただし、第１スイッチング素子５６のオンオフの切替動作をさせるものは電源管理部４２に限られない。例えば、変形例の電動パワーステアリング装置１においては、電源管理部４２に代えて、ステアリング位置調整装置６０の位置調整制御装置６１が第１スイッチング素子５６のオンオフの切替動作を制御する。
【００８１】
・上記実施形態の電動パワーステアリング装置１は、電源管理部４２の素子制御信号ＳＳＣ２に基づいて第２スイッチング素子５８のオンオフの切替動作を制御する。ただし、第２スイッチング素子５８のオンオフの切替動作をさせるものは電源管理部４２に限られない。例えば、変形例の電動パワーステアリング装置１においては、電源管理部４２に代えて、ステアリングロック装置９０のロック制御装置９２が第２スイッチング素子５８のオンオフの切替動作を制御する。
【００８２】
・上記実施形態の電動パワーステアリング装置１は、第１スイッチング素子５６および第１ヒューズ５７が補助電源装置５０内に配置されている。ただし、第１スイッチング素子５６および第１ヒューズ５７の配置位置は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の電動パワーステアリング装置１は、第１スイッチング素子５６が位置調整制御装置６１内に配置され、第１ヒューズ５７が補助電源装置５０内に配置される。また、別の変形例の電動パワーステアリング装置１は、第１スイッチング素子５６および第１ヒューズ５７が位置調整制御装置６１内に配置される。
【００８３】
・上記実施形態の電動パワーステアリング装置１は、第２スイッチング素子５８および第２ヒューズ５９が補助電源装置５０内に配置されている。ただし、第２スイッチング素子５８および第２ヒューズ５９の配置位置は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の電動パワーステアリング装置１は、第２スイッチング素子５８がロック制御装置９２内に配置され、第２ヒューズ５９が補助電源装置５０内に配置される。また、別の変形例の電動パワーステアリング装置１は、第２スイッチング素子５８および第２ヒューズ５９がロック制御装置９２内に配置される。
【００８４】
・上記実施形態の電動パワーステアリング装置１は、補機としてステアリング位置調整装置６０およびステアリングロック装置９０を有する。ただし、補機の種類は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の電動パワーステアリング装置１は、以下の（Ｂ１）〜（Ｂ６）のいずれかの補機を有する。
（Ｂ１）変形例の電動パワーステアリング装置１は、補機としてステアリング位置調整装置６０およびステアリングロック装置９０に加え、操舵部品２に内蔵されたエアバッグ装置を有する。
（Ｂ２）変形例の電動パワーステアリング装置１は、補機としてステアリング位置調整装置６０およびエアバッグ装置を有し、ステアリングロック装置９０を有していない。
（Ｂ３）変形例の電動パワーステアリング装置１は、補機としてステアリングロック装置９０およびエアバッグ装置を有し、ステアリング位置調整装置６０を有していない。
（Ｂ４）変形例の電動パワーステアリング装置１は、補機としてエアバッグ装置を有し、ステアリング位置調整装置６０およびステアリングロック装置９０を有していない。
（Ｂ５）変形例の電動パワーステアリング装置１は、補機としてステアリング位置調整装置６０を有し、ステアリングロック装置９０およびエアバック装置を有していない。
（Ｂ６）変形例の電動パワーステアリング装置１は、補機としてステアリングロック装置９０を有し、ステアリング位置調整装置６０およびエアバッグ装置を有していない。
【００８５】
なお、エアバッグ装置は、ワイヤーハーネスを介して補助電源装置５０のキャパシタ５５と電気的に接続されている。また、エアバッグ装置とキャパシタ５５との間には、互いに直列に接続されたスイッチング素子およびヒューズが設けられている。
【００８６】
・上記実施形態の補助電源装置５０は、補助電源としてキャパシタ５５を有する。ただし、補助電源装置５０の構成は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の補助電源装置５０は、キャパシタ５５に代えて、補助電源としてリチウムイオン電池等の二次電池を有する。
【００８７】
・上記実施形態のキャパシタ５５は、電気二重層コンデンサが用いられている。ただし、キャパシタ５５の種類は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例のキャパシタ５５は、電気二重層コンデンサに代えて、リチウムイオンキャパシタが用いられる。
【００８８】
・上記実施形態の補助電源装置５０において複数個のキャパシタ５５を有してもよい。
・上記実施形態の主電源４において、オルターネータ４Ｂを省略することもできる。
・上記実施形態のアシストモータ３１は、３相ブラシレスモータの構成を有する。ただし、アシストモータ３１の構成は実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例のアシストモータ３１は、ブラシ付きモータの構成を有する。
【００８９】
次に、上記実施形態から把握することができる技術的思想について以下に記載する。
（付記１）前記補助電源から前記補機への放電が可能な状態および前記補助電源から前記補機への放電が不能な状態を切り替えるスイッチング素子と、前記補機に過電流が流れることを抑制するヒューズとを有し、前記スイッチング素子および前記ヒューズは、前記補助電源を含む補助電源装置内に配置されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【符号の説明】
【００９０】
１…電動パワーステアリング装置、２…操舵部品、４…主電源、７…イグニッション、１１…ステアリングシャフト、１２…コラムシャフト、３０…アシスト装置、３１…アシストモータ、４０…制御装置、５５…キャパシタ（補助電源）、６０…ステアリング位置調整装置（補機）、６２…ワイヤーハーネス、９０…ステアリングロック装置（補機）、９３…ワイヤーハーネス。
【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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【図７】
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