(57)【要約】【課題】高出力電圧状態を継続して維持できる補助電源装置を提供する。【解決手段】補助電源装置３２は、複数系統の補助電源５４，５５と、主電源３１に接続され、補助電源５４，５５を充電するための充電回路５２と、充電回路５２と複数系統の補助電源５４，５５の正極側端子との間に設けられ、複数系統の補助電源５４，５５のうち充電回路５２に接続される１系統の補助電源を切り替えると同時に、モータ駆動回路４２に接続される１系統の補助電源を充電回路５２に接続される系統の補助電源と一致しないように切り替える補助電源切替回路５６とを含む。【選択図】図２
2018117437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数系統の補助電源と、
主電源に接続され、前記補助電源を充電するための充電回路と、
前記充電回路と前記複数系統の補助電源の正極側端子との間に設けられ、前記複数系統の補助電源のうち前記充電回路に接続される１系統の補助電源を切り替えると同時に、電源供給先に接続される１系統の補助電源を前記充電回路に接続される系統の補助電源と一致しないように切り替える補助電源切替回路と、を含む補助電源装置。
【請求項２】
前記複数系統の補助電源は、第１補助電源と第２補助電源とからなり、
前記補助電源切替回路は、前記第１補助電源が前記充電回路に接続されかつ前記第２補助電源が前記電源供給先に接続される第１状態と、前記第１補助電源が前記電源供給先に接続されかつ前記第２補助電源が前記充電回路に接続される第２状態とを切り替えるように構成されている、請求項１に記載の補助電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の補助電源装置と、
前記第１補助電源の端子間電圧である第１電圧を検出する第１電圧検出手段と、
前記第２補助電源の端子間電圧である第２電圧を検出する第２電圧検出手段と、
前記補助電源装置を制御する制御手段とを含み、
前記制御手段は、
前記補助電源切替回路が第１状態である場合に、前記第２電圧検出手段によって検出される第２電圧が所定の第１閾値未満になったときに、前記補助電源切替回路を第２状態に切り替える第１切替手段と、
前記補助電源切替回路が第２状態である場合に、前記第１電圧検出手段によって検出される第１電圧が前記第１閾値未満になったときに、前記補助電源切替回路を第１状態に切り替える第２切替手段とを含む、電源システム。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記補助電源切替回路が第１状態である場合に、前記第１電圧検出手段によって検出される第１電圧が所定の第２閾値未満であるときのみ、前記第１補助電源が充電されるように前記充電回路を制御する手段と、
前記補助電源切替回路が第２状態である場合に、前記第２電圧検出手段によって検出される第２電圧が前記第２閾値未満であるときのみ、前記第２補助電源が充電されるように前記充電回路を制御する手段とをさらに含む、請求項３に記載の電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、補助電源装置およびそれを含む電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ＥＰＳ（Electric Power Steering）用の電動モータの駆動回路に電力を供給するための補助電源装置が開示されている。特許文献１に記載の補助電源装置は、主電源に接続された単一の補助電源と、主電源に基づいて補助電源を充電するための充電回路と、主電源のみによって駆動回路に電力を供給する通常出力電圧状態と、補助電源の放電によって主電源および補助電源の両方を利用して駆動回路に電力を供給する高出力電圧状態とを切り替える切替回路（放電回路）とを備えている。
【０００３】
ＥＰＳの高負荷時には、切替回路は電力供給状態を高出力電圧状態に設定する。この場合、補助電源は放電状態となる。一方、ＥＰＳの低負荷時には、切替回路は電力供給状態を通常出力電圧状態に設定するとともに、補助電源を充電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５０６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の補助電源装置では、同一の補助電源に対して放電と充電とを同時に行っておらず、補助電源の充電時には駆動回路への印可電圧が低下するため、高出力電圧状態を継続して維持することは困難であった。
この発明の目的は、高出力電圧状態を継続して維持できる補助電源装置および電源システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、複数系統の補助電源（５４，５５）と、主電源（３１）に接続され、前記補助電源を充電するための充電回路（５２）と、前記充電回路と前記複数系統の補助電源の正極側端子との間に設けられ、前記複数系統の補助電源のうち前記充電回路に接続される１系統の補助電源を切り替えると同時に、電源供給先に接続される１系統の補助電源を前記充電回路に接続される系統の補助電源と一致しないように切り替える補助電源切替回路（５６）と、を含む補助電源装置（３２）である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
【０００７】
この構成では、複数系統の補助電源のうちの１系統の補助電源を電源供給先に接続して放電させながら、それ以外の系統の補助電源のうちの１系統の補助電源を充電回路に接続して充電させることができる。そして、充電回路に接続されている１系統の補助電源を他の系統の補助電源に切り替えると同時に、電源供給先に接続されている１系統の補助電源を、充電回路に接続される系統の補助電源以外の他の系統の補助電源に切り替えることができる。このため、高出力電圧状態を継続して維持できるようになる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記複数系統の補助電源は、第１補助電源と第２補助電源とからなり、前記補助電源切替回路は、前記第１補助電源が前記充電回路に接続されかつ前記第２補助電源が前記電源供給先に接続される第１状態と、前記第１補助電源が前記電源供給先に接続されかつ前記第２補助電源が前記充電回路に接続される第２状態とを切り替えるように構成されている、請求項１に記載の補助電源装置である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の補助電源装置と、前記第１補助電源の端子間電圧である第１電圧を検出する第１電圧検出手段（５７）と、前記第２補助電源の端子間電圧である第２電圧を検出する第２電圧検出手段（５８）と、前記補助電源装置を制御する制御手段（３３）とを含み、前記制御手段は、前記補助電源切替回路が第１状態である場合に、前記第２電圧検出手段によって検出される第２電圧が所定の第１閾値未満になったときに、前記補助電源切替回路を第２状態に切り替える第１切替手段と、前記補助電源切替回路が第２状態である場合に、前記第１電圧検出手段によって検出される第１電圧が前記第１閾値未満になったときに、前記補助電源切替回路を第１状態に切り替える第２切替手段とを含む、電源システムである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記制御手段は、前記補助電源切替回路が第１状態である場合に、前記第１電圧検出手段によって検出される第１電圧が所定の第２閾値未満であるときのみ、前記第１補助電源が充電されるように前記充電回路を制御する手段と、前記補助電源切替回路が第２状態である場合に、前記第２電圧検出手段によって検出される第２電圧が前記第２閾値未満であるときのみ、前記第２補助電源が充電されるように前記充電回路を制御する手段とをさらに含む、請求項３に記載の電源システムである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る補助電源装置が適用された電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置の電気的構成の一例を示す回路図である。
【図３】図３は、補助電源切替回路の具体的な構成例を示す回路図である。
【図４Ａ】図４Ａは、電源制御用ＥＣＵの動作例を説明するためのフローチャートの一部である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、電源制御用ＥＣＵの動作例を説明するためのフローチャートの一部である。
【図５】図５は、各キャパシタのキャパシタ電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の変化例を示すタイムチャートである。
【図６】図６は、電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置の電気的構成の変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る補助電源装置が適用された電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置（H-EPS :Electro-Hydraulic Power Steering）の概略構成を示す模式図である。
この電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置１は、車両のステアリング機構２に関連して設けられ、このステアリング機構２に操舵補助力を与えるためのものである。
【００１３】
ステアリング機構２は、車両の操向のために運転者によって操作される操舵部材としてのステアリングホイール３と、このステアリングホイール３に連結されたステアリングシャフト４と、ステアリングシャフト４の先端部に油圧制御弁１４を介して連結され、ピニオンギア６を持つピニオンシャフト５と、ピニオンギア６に噛合するラックギア部７ａを有し、車両の左右方向に延びた転舵軸としてのラック軸７とを備えている。
【００１４】
ラック軸７の両端にはタイロッド８がそれぞれ連結されており、このタイロッド８は、それぞれ、左右の転舵輪９，１０を支持するナックルアーム１１に連結されている。ナックルアーム１１は、キングピン１２まわりに回動可能に設けられている。
ステアリングホイール３が操作されてステアリングシャフト４が回転されると、この回転が、ピニオンギア６およびラックギア部７ａによって、ラック軸７の軸方向に沿う直線運動に変換される。この直線運動は、ナックルアーム１１のキングピン１２まわりの回転運動に変換され、これにより、左右の転舵輪９，１０の転舵が達成される。
【００１５】
油圧制御弁１４は、ロータリバルブであり、ステアリングシャフト４に接続されたスリーブ弁体（図示略）と、ピニオンシャフト５に接続されたシャフト弁体（図示略）と、両弁体を連結するトーションバー（図示略）とからなる。トーションバーは、ステアリングホイール３に加えられた操舵トルクの方向および大きさに応じてねじれを生じ、このトーションバーのねじれの方向および大きさに応じて油圧制御弁１４の開度が変化する。
【００１６】
この油圧制御弁１４は、ステアリング機構２に操舵補助力を与えるパワーシリンダ１５に接続されている。パワーシリンダ１５は、ラック軸７に一体に設けられたピストン１６と、このピストン１６によって区画された一対のシリンダ室１７，１８とを有しており、シリンダ室１７，１８は、それぞれ、対応する油路１９，２０を介して、油圧制御弁１４に接続されている。
【００１７】
油圧制御弁１４は、さらに、リザーバタンク２１および操舵補助力発生用の油圧ポンプ２２を通る油循環路２３の途中部に介装されている。油圧ポンプ２２は、例えば、ギヤポンプからなり、電動モータ２４によって駆動され、リザーバタンク２１に貯留されている作動油をくみ出して油圧制御弁１４に供給する。余剰分の作動油は、油圧制御弁１４から油循環路２３を介してリザーバタンク２１に帰還される。
【００１８】
電動モータ２４は、一方向に回転駆動されて、油圧ポンプ２２を駆動するものである。具体的には、電動モータ２４は、その出力軸が油圧ポンプ２２の入力軸に連結されており、電動モータ２４の出力軸が回転することで、油圧ポンプ２２の入力軸が回転して油圧ポンプ２２の駆動が達成される。
油圧制御弁１４は、トーションバーに一方方向のねじれが加わった場合には、油路１９，２０のうちの一方を介してパワーシリンダ１５のシリンダ室１７，１８のうちの一方に作動油を供給するとともに、他方の作動油をリザーバタンク２１に戻す。また、トーションバーに他方方向のねじれが加えられた場合には、油路１９，２０のうちの他方を介してシリンダ室１７，１８のうちの他方に作動油を供給するとともに、一方の作動油をリザーバタンク２１に戻す。
【００１９】
トーションバーにねじれがほとんど加わっていない場合には、油圧制御弁１４は、いわば平衡状態となり、操舵中立でパワーシリンダ１５の両シリンダ室１７，１８は等圧に維持され、作動油は油循環路２３を循環する。操舵により油圧制御弁１４の両弁体が相対回転すると、パワーシリンダ１５のシリンダ室１７，１８のいずれかに作動油が供給され、ピストン１６が車幅方向（車両の左右方向）に沿って移動する。これにより、ラック軸７に操舵補助力が作用することになる。
【００２０】
車両には、運転者によって操作されるステアリングホイール３の操舵角θｈを検出するための操舵角センサ２６、電動モータ２４のロータの回転角θｍを検出する回転角センサ２７等のセンサが設けられている。舵角センサ２６によって検出される操舵角θｈ、回転角センサ２７によって検出されるロータ回転角θｍ等は、Ｈ−ＥＰＳ用ＥＣＵ（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）２８に入力される。Ｈ−ＥＰＳ用ＥＣＵ２８は、これらの入力等に基づいて、電動モータ２４を制御する。
【００２１】
車両には、主電源３１の他に補助電源装置３２が設けられている。補助電源装置３２は、電源制御用ＥＣＵ３３によって制御される。Ｈ−ＥＰＳ用ＥＣＵ２８と電源制御用ＥＣＵ３３とは通信線を介して接続されている。
図２は、電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置１の電気的構成の一例を示す回路図である。
【００２２】
Ｈ−ＥＰＳ用ＥＣＵ２８は、マイクロコンピュータからなるモータ制御回路４１と、モータ制御回路４１によって制御され、電動モータ２４に電力を供給するモータ駆動回路（電源供給先）４２とを含んでいる。モータ駆動回路４２は、インバータ回路からなる。Ｈ−ＥＰＳ用ＥＣＵ２８には、舵角センサ２６によって検出される操舵角θｈ、回転角センサ２７によって検出されるロータ回転角θｍ等が入力される。
【００２３】
モータ制御回路４１は、たとえば、次のようにしてモータ駆動回路４２を制御する。すなわち、モータ制御回路４１は、舵角センサ２６によって検出される操舵角θｈを時間微分することにより操舵角速度を演算し、得られた操舵角速度に基づいて電動モータ２４の回転速度の目標値である目標回転速度を設定する。また、モータ制御回路４１は、回転角センサ２７によって検出されるロータ回転角θｍに基づいて電動モータ２４の回転速度を演算する。そして、モータ制御回路４１は、電動モータ２４の回転速度が目標回転速度と等しくなるように、モータ駆動回路４２を駆動制御する。
【００２４】
補助電源装置３２は、主電源３１に直列に接続されている。補助電源装置３２は、リレー５１と、充電回路５２と、放電回路５３と、複数系統の補助電源としての２系統のキャパシタ５４，５５と、補助電源切替回路５６と、２つの電圧センサ５７，５８を含む。この実施形態では、各系統のキャパシタはそれぞれ１つのキャパシタ５４，５５から構成されている。２つのキャパシタ５４，５５の静電容量はほぼ等しい。以下において、一方のキャパシタ５４を第１キャパシタ５４、他方のキャパシタ５５を第２キャパシタ５５という場合がある。
【００２５】
補助電源切替回路５６は、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を含んでいる。第１スイッチＳＷ１は、第１接点ａ１を第２接点ａ２または第４接点ａ４に接続する。第２スイッチＳＷ２は、第３接点ａ３を第４接点ａ４または第２接点ａ２に接続する。
リレー５１は、主電源３１の正極側端子と充電回路５２との間に配置されている。リレー５１と充電回路５２との接続点をＰ１で示す。充電回路５２は、キャパシタ５４，５５を充電するための回路である。充電回路５２は、直列接続された一対のスイッチング素子５２Ａ，５２Ｂと、これらのスイッチング素子５２Ａ，５２Ｂの接続点Ｐ２と接続点Ｐ１との間に接続された昇圧コイル５２Ｃとを含む。スイッチング素子５２Ａ，５２Ｂは、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなる。
【００２６】
上段側のスイッチング素子５２Ａのソースが下段側のスイッチング素子５２Ｂのドレインに接続されている。上段側のスイッチング素子５２Ａのドレインは、補助電源切替回路５６の第１接点ａ１に接続されている。下段側のスイッチング素子５２Ｂのソースは接地されている。
接続点Ｐ１と補助電源切替回路５６の第２接点ａ２との間に第１キャパシタ５４が接続されている。より具体的には、第１キャパシタ５４の負極側端子は接続点Ｐ３を介して接続点Ｐ１に接続され、第１キャパシタ５４の正極側端子は第２接点ａ２に接続されている。
【００２７】
接続点Ｐ１と第１キャパシタ５４との接続点Ｐ３と、補助電源切替回路５６の第４接点ａ４との間に第２キャパシタ５５が接続されている。より具体的には、第２キャパシタ５５の負極側端子は、接続点Ｐ４を介して接続点Ｐ３に接続され、第２キャパシタ５５の正極側端子は、第４接点ａ４に接続されている。接続点Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４は互いに電気的に接続されている。
【００２８】
接続点Ｐ３と第２キャパシタ５５との接続点Ｐ４と、補助電源切替回路５６の第３接点ａ３との間に、放電回路５３が接続されている。放電回路５３は、直列接続された一対のスイッチング素子５３Ａ，５３Ｂからなる。スイッチング素子５３Ａ，５３Ｂは、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなる。上段側のスイッチング素子５３Ａのソースが下段側のスイッチング素子５３Ｂのドレインに接続されている。上段側のスイッチング素子５３Ａのドレインは、第３接点ａ３に接続されている。下段側のスイッチング素子５３Ｂのソースは、接続点Ｐ４に接続されている。一対のスイッチング素子５３Ａ，５３Ｂの接続点Ｐ５は、Ｈ−ＥＰＳ用ＥＣＵ２８内のモータ駆動回路４２に接続されている。
【００２９】
補助電源切替回路５６は、複数の補助電源５４，５５のうち充電回路５２に接続される１つの補助電源を切り替えると同時に、モータ駆動回路４２に接続される１つの補助電源を充電回路５２に接続される補助電源と一致しないように切り替える。具体的には、補助電源切替回路５６は、第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２を含み、図１に実線で示す第１状態と、図１に破線で示す第２状態とを切り替える。第１状態では、第１スイッチＳＷ１は、第１接点ａ１を第２接点ａ２に接続し、第２スイッチＳＷ２は、第３接点ａ３を第４接点ａ４に接続する。一方、第２状態では、第１スイッチＳＷ１は、第１接点ａ１を第４接点ａ４に接続し、第２スイッチＳＷ２は、第３接点ａ３を第２接点ａ２に接続する。
【００３０】
第１状態において、充電回路５２内の一対のスイッチング素子５２Ａ，５２Ｂを交互にオンさせると、接続点Ｐ１における出力電圧（バッテリー電圧）を昇圧して第１キャパシタ５４の正極側端子に印加できるので、第１キャパシタ５４を充電することができる。第１状態において、放電回路５３内の下段側のスイッチング素子５３Ｂをオフとし、上段側のスイッチング素子５３Ａをオンさせると、第２キャパシタ５５が放電する。これにより、主電源３１の電圧に第２キャパシタ５５のキャパシタ電圧が上乗せされた電圧がモータ駆動回路４２に印可される。このように、補助電源切替回路５６の状態が第１状態であるときには、第２キャパシタ５５を放電させながら、第１キャパシタ５４を充電させることが可能となる。
【００３１】
第２状態において、充電回路５２内の一対のスイッチング素子５２Ａ，５２Ｂを交互にオンさせると、接続点Ｐ１における出力電圧（バッテリー電圧）を昇圧して第２キャパシタ５５の正極側端子に印加できるので、第２キャパシタ５５を充電することができる。第２状態において、放電回路５３内の下段側のスイッチング素子５３Ｂをオフとし、上段側のスイッチング素子５３Ａをオンさせると、第１キャパシタ５４が放電する。これにより、主電源３１の電圧に第１キャパシタ５４のキャパシタ電圧が上乗せされた電圧がモータ駆動回路４２に印可される。このように、補助電源切替回路５６が第２状態であるときには、第１キャパシタ５４を放電させながら、第２キャパシタ５５を充電させることが可能となる。したがって、第１状態と第２状態との間で、補助電源切替回路５６を交互に切り替えることにより、補助電源装置３２の出力電圧を、主電源３１の出力電圧に一方のキャパシタのキャパシタ電圧が上乗せされた高出力電圧状態に維持することが可能となる。
【００３２】
図３は、補助電源切替回路５６の具体的な構成例を示す回路図である。
補助電源切替回路５６は、第１〜第４の４つのスイッチング素子５６Ａ〜５６Ｄからなる。これらのスイッチング素子５６Ａ〜５６Ｄは、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなる。第１スイッチング素子５６Ａは、充電回路５２内の上段側スイッチング素子５２Ａのドレインと、第１キャパシタ５４の正極側端子との間に接続されている。第２スイッチング素子５６Ｂは、放電回路５３内の上段側スイッチング素子５３Ａのドレインと、第１キャパシタ５４の正極側端子との間に接続されている。
【００３３】
第３スイッチング素子５６Ｃは、充電回路５２内の上段側スイッチング素子５２Ａのドレインと、第２キャパシタ５５の正極側端子との間に接続されている。第４スイッチング素子５６Ｄは、放電回路５３内の上段側スイッチング素子５３Ａのドレインと、第２キャパシタ５５の正極側端子との間に接続されている。
第１状態では、第１スイッチング素子５６Ａおよび第４スイッチング素子５６Ｄがオンとされ、第２スイッチング素子５６Ｂおよび第３スイッチング素子５６Ｃがオフとされる。第２状態では、第２スイッチング素子５６Ｂおよび第３スイッチング素子５６Ｃがオンとされ、第１スイッチング素子５６Ａおよび第４スイッチング素子５６Ｄがオフとされる。
【００３４】
図２に戻り、電圧センサ５７は、第１キャパシタ５４の端子間電圧（以下、「第１キャパシタ電圧Ｖｃ１」という）を検出する。電圧センサ５８は、第２キャパシタ５５の端子間電圧（以下、「第２キャパシタ電圧Ｖｃ２」という）を検出する。これらのセンサ５７，５８の検出値は、電源制御用ＥＣＵ３３に入力される。電源制御用ＥＣＵ３３には、イグニッションキーの状態を表すイグニッション状態検知信号（図示略）が入力する。
【００３５】
電源制御用ＥＣＵ３３は、マイクロコンピュータからなる。マイクロコンピュータは、ＣＰＵおよびそのプログラム等を記憶するメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリ等のメモリ）を備えている。
電源制御用ＥＣＵ３３は、イグニッション状態検知信号に基づいてリレー５１をオンオフ制御する。イグニッションキーがオン操作されたときには、そのことを示すイグニッション状態検知信号（以下、「イグニッションオン状態信号」という。）が電源制御用ＥＣＵ３３に入力される。電源制御用ＥＣＵ３３は、イグニッションオン状態信号が入力されると、リレー５１をオンにする。一方、イグニッションキーがオフ操作されたときには、そのことを示すイグニッション状態検知信号（以下、「イグニッションオフ状態信号」という。）が電源制御用ＥＣＵ３３に入力される。電源制御用ＥＣＵ３３は、イグニッションオフ状態信号が入力されると、リレー５１をオフにする。この実施形態では、リレー５１がオフされると、補助電源装置３２内の全てのスイッチング素子はオフ状態になるものとする。
【００３６】
電源制御用ＥＣＵ３３は、電圧センサ５７，５８の検出値に基づいて、補助電源切替回路５６内のスイッチＳＷ１，ＳＷ２（スイッチング素子５６Ａ〜５６Ｄ）、充電回路５２内のスイッチング素子５２Ａ，５２Ｂおよび放電回路５３内のスイッチング素子５３Ａ，５３Ｂを制御する。
図４Ａおよび図４Ｂは、電源制御用ＥＣＵ３３の動作例を説明するためのフローチャートである。
【００３７】
電源制御用ＥＣＵ３３は、イグニッションオン状態信号が入力されると(ステップＳ１：ＹＥＳ)、初期設定を行う(ステップＳ２)。この初期設定では、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源切替回路５６を第１状態に設定する。補助電源切替回路５６が図３に示す４つのスイッチング素子５６Ａ〜５６Ｄから構成されている場合には、電源制御用ＥＣＵ３３は、第１および第４スイッチング素子５６Ａ，５６Ｄをオンとし、第２および第３スイッチング素子５６Ｂ，５６Ｃをオフにする。また、電源制御用ＥＣＵ３３は、放電回路５３の上段側スイッチング素子５３Ａをオンとし、下段側スイッチング素子５３Ｂをオフにする。さらに、電源制御用ＥＣＵ３３は、リレー５１をオンする。これにより、第２キャパシタＣ２が放電状態となる。
【００３８】
次に、電源制御用ＥＣＵ３３は、電圧センサ５７によって検出される第１キャパシタ電圧Ｖｃ１と、電圧センサ５８によって検出される第２キャパシタ電圧Ｖｃ２とを取得する(ステップＳ３)。
次に、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源切替回路５６が第１状態であるか否かを判別する(ステップＳ４)。補助電源切替回路５６が第１状態である場合には(ステップＳ４：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３はステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、電源制御用ＥＣＵ３３は、第２キャパシタ５５が放電状態を維持できるか否かを判定するために、第２キャパシタ電圧Ｖｃ２が所定の第１閾値Ｖth1未満であるか否かを判別する。第１閾値Ｖth1は、各キャパシタ４４，４５が放電状態を維持するために最低限必要と考えられる電圧と等しい値またはそれよりも若干大きな値に設定される。
【００３９】
第２キャパシタ電圧Ｖｃ２が第１閾値Ｖth1以上である場合には(ステップＳ５：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、第１キャパシタ電圧Ｖｃ１が所定の第２閾値Ｖth2（Ｖth2＞Ｖth1）以下であるか否かを判別する(ステップＳ６)。この判別は、第１キャパシタ５４の過充電を防止するために行われる。第２閾値Ｖth2は、この実施形態では、各キャパシタ４４，４５の上限電圧と等しい値またはそれよりも若干小さい値に設定される。
【００４０】
第１キャパシタ電圧Ｖｃ１が第２閾値Ｖth2未満である場合には(ステップＳ６：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、充電処理を実行する(ステップＳ７)。具体的には、電源制御用ＥＣＵ３３は、充電回路５２内のスイッチング素子５２Ａ，５２Ｂを交互にオンさせる。これにより、第１キャパシタ５４の充電が行われる。なお、ステップＳ６からステップＳ７に移行したときに、充電処理が実行中である場合には、電源制御用ＥＣＵ３３は、充電処理を継続して行う。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、イグニッションオフ状態信号が入力されたか否かを判別する（ステップＳ１５)。イグニッションオフ状態信号が入力されていなければ(ステップＳ１５：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３はステップＳ３に戻る。
【００４１】
ステップＳ６において、第１キャパシタ電圧Ｖｃ１が第２閾値Ｖth2以上であると判別された場合には(ステップＳ６：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、第１キャパシタ５４の過充電を防止するために、充電処理を停止する(ステップＳ８)。具体的には、電源制御用ＥＣＵ３３は、充電回路５２内のスイッチング素子５２Ａ，５２Ｂをオフ状態にする。なお、ステップＳ６からステップＳ８に移行したときに、充電処理が実行されていない場合には、電源制御用ＥＣＵ３３はその状態を維持する。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、イグニッションオフ状態信号が入力されたか否かを判別する（ステップＳ１５)。イグニッションオフ状態信号が入力されていなければ(ステップＳ１５：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３はステップＳ３に戻る。
【００４２】
ステップＳ５において、第２キャパシタ電圧Ｖｃ２が第１閾値Ｖth1未満であると判別された場合には(ステップＳ５：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源切替回路５６を第２状態に切り替える(ステップＳ９)。補助電源切替回路５６が図３に示す４つのスイッチング素子５６Ａ〜５６Ｄから構成されている場合には、電源制御用ＥＣＵ３３は、第１および第４スイッチング素子５６Ａ，５６Ｄをオフとし、第２および第３スイッチング素子５６Ｂ，５６Ｃをオンにする。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、イグニッションオフ状態信号が入力されたか否かを判別する（ステップＳ１５)。イグニッションオフ状態信号が入力されていなければ(ステップＳ１５：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３はステップＳ３に戻る。
【００４３】
ステップＳ４において、補助電源切替回路５６が第２状態であると判別された場合には(ステップＳ４：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３はステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、電源制御用ＥＣＵ３３は、第１キャパシタ５４が放電状態を維持できるか否かを判定するために、第１キャパシタ電圧Ｖｃ１が第１閾値Ｖth1未満であるか否かを判別する。
【００４４】
第１キャパシタ電圧Ｖｃ１が第１閾値Ｖth1以上である場合には(ステップＳ１０：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、第２キャパシタ電圧Ｖｃ２が第２閾値Ｖth2以下であるか否かを判別する(ステップＳ１１)。
第２キャパシタ電圧Ｖｃ２が第２閾値Ｖth2未満である場合には(ステップＳ１１：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、充電処理を実行する(ステップＳ１２)。具体的には、電源制御用ＥＣＵ３３は、充電回路５２内のスイッチング素子５２Ａ，５２Ｂを交互にオンさせる。これにより、第２キャパシタ５５の充電が行われる。なお、ステップＳ１１からステップＳ１２に移行したときに、充電処理が実行中である場合には、電源制御用ＥＣＵ３３は、充電処理を継続して行う。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、イグニッションオフ状態信号が入力されたか否かを判別する（ステップＳ１５)。イグニッションオフ状態信号が入力されていなければ(ステップＳ１５：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３はステップＳ３に戻る。
【００４５】
ステップＳ１１において、第２キャパシタ電圧Ｖｃ２が第２閾値Ｖth2以上であると判別された場合には(ステップＳ１１：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、第２キャパシタ５５の過充電を防止するために、充電処理を停止する(ステップＳ１３)。具体的には、電源制御用ＥＣＵ３３は、充電回路５２内のスイッチング素子５２Ａ，５２Ｂをオフ状態にする。なお、ステップＳ１１からステップＳ１３に移行したときに、充電処理が実行されていない場合には、電源制御用ＥＣＵ３３はその状態を維持する。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、イグニッションオフ状態信号が入力されたか否かを判別する（ステップＳ１５)。イグニッションオフ状態信号が入力されていなければ(ステップＳ１５：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３はステップＳ３に戻る。
【００４６】
ステップＳ１０において、第１キャパシタ電圧Ｖｃ１が第１閾値Ｖth1未満であると判別された場合には(ステップＳ１０：ＹＥＳ)、電源制御用ＥＣＵ３３は、補助電源切替回路５６を第１状態に切り替える(ステップＳ１４)。補助電源切替回路５６が図３に示す４つのスイッチング素子５６Ａ〜５６Ｄから構成されている場合には、電源制御用ＥＣＵ３３は、第２および第３スイッチング素子５６Ｂ，５６Ｃをオフとし、第１および第４スイッチング素子５６Ａ，５６Ｄをオンにする。そして、電源制御用ＥＣＵ３３は、イグニッションオフ状態信号が入力されたか否かを判別する（ステップＳ１５)。イグニッションオフ状態信号が入力されていなければ(ステップＳ１５：ＮＯ)、電源制御用ＥＣＵ３３はステップＳ３に戻る。
【００４７】
ステップＳ１５において、イグニッションオフ状態信号が入力されていると判別された場合には(ステップＳ１５：ＹＥＳ)、充電制御部３３Ａは、リレー５１をオフする(ステップＳ１６)。
図５は、各キャパシタ５４，５５のキャパシタ電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２の変化例を示すタイムチャートである。
【００４８】
両キャパシタ５４，５５のキャパシタ電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２が第２閾値Ｖth2以上である場合に、イグニッションオン状態信号が入力されると（時点ｔ１）、補助電源切替回路５６が第１状態に設定される（ステップＳ１，Ｓ２参照）。これにより、第２キャパシタ５５の放電が開始されるので、第２キャパシタ電圧Ｖｃ２が低下していく。
この後、第２キャパシタ電圧Ｖｃ２が第１閾値Ｖth1未満になると（時点ｔ２）、電源切替回路５６が第２状態に切り替えられる（ステップＳ５，Ｓ９参照）。これにより、第１キャパシタ５４の放電が開始されるとともに、第２キャパシタ５５の充電が開始される。このため、第１キャパシタ電圧Ｖｃ１が低下していくと同時に、第２キャパシタ電圧Ｖｃ２が増加していく。
【００４９】
この後、第１キャパシタ電圧Ｖｃ１が第１閾値Ｖth1未満になると（時点ｔ３）、電源切替回路５６が第１状態に切り替えられる（ステップＳ１０，Ｓ１４参照）。これにより、第２キャパシタ５５の放電が開始されるとともに、第１キャパシタ５４の充電が開始される。このため、第２キャパシタ電圧Ｖｃ２が低下していくと同時に、第１キャパシタ電圧Ｖｃ１が増加していく。
【００５０】
この後、第２キャパシタ電圧Ｖｃ２が第１閾値Ｖth1未満になると（時点ｔ４）、電源切替回路５６が第２状態に切り替えられる（ステップＳ５，Ｓ９参照）。これにより、第１キャパシタ５４の放電が開始されるとともに、第２キャパシタ５５の充電が開始される。このため、第１キャパシタ電圧Ｖｃ１が低下していくと同時に、第２キャパシタ電圧Ｖｃ２が増加していく。以下、同様な動作が繰り返される。
【００５１】
前述の実施形態では、第２キャパシタ４５が放電可能でかつ第１キャパシタ４４が充電可能な第１状態と、第１キャパシタ４４が放電可能でかつ第２キャパシタ４５が充電可能な第２状態とが交互に切替られるので、補助電源装置３２を高出力電圧状態に維持することが可能となる。よって、Ｈ−ＥＰＳ用ＥＣＵのモータ駆動回路に、主電源の電圧と、第１、第２キャパシタ電圧とが合わされた高電圧を供給することができ、主電源から流れ出す電流を小さくすることができる。
【００５２】
図６は、電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置１の電気的構成の変形例を示す回路図である。図６において、前述の図２に示された各部に対応する部分には、同一参照符号を付して示す。
図６の回路は、補助電源装置３２内に２つの切替スイッチ６１，６２が追加されている点で、図２の回路と異なっている。具体的には、図６の補助電源装置３２では、第１キャパシタ５４の負極側端子と接続点Ｐ３との間に切替スイッチ６１が設けられている。また、図６の補助電源装置３２では、第２キャパシタ５５の負極側端子と接続点Ｐ４との間に切替スイッチ６２が設けられている。
【００５３】
切替スイッチ６１は、第１キャパシタ５４の負極側端子が接続点Ｐ３に接続された第１状態と、第１キャパシタ５４の負極側端子が接地された第２状態とを切り替えるためのスイッチである。切替スイッチ６２は、第２キャパシタ５５の負極側端子が接続点Ｐ４に接続された第１状態と、第２キャパシタ５５の負極側端子が接地された第２状態とを切り替えるためのスイッチである。
【００５４】
これらの切替スイッチ６１，６２は、電源制御用ＥＣＵ３３によって制御される。具体的には、補助電源切替回路５６が第１状態に設定されている場合には、電源制御用ＥＣＵ３３は、実線で示すように、切替スイッチ６１を第２状態に設定し、切替スイッチ６２を第１状態に設定する。つまり、補助電源切替回路５６が第１状態に設定されている場合には、第１キャパシタ５４の負極側端子は接地され、第２のキャパシタ５５の負極側端子は主電源３１に接続される。
【００５５】
一方、補助電源切替回路５６が第２状態に設定されている場合には、電源制御用ＥＣＵ３３は、破線で示すように、切替スイッチ６１を第１状態に接続し、切替スイッチ６２を第２状態に設定する。つまり、補助電源切替回路５６が第２状態に設定されている場合には、第１キャパシタ５４の負極側端子は主電源３１に接続され、第２のキャパシタ５５の負極側端子は接地される。この変形例では、補助電源が、充電回路５２と主電源３１とを加算した電圧にまで充電されるため、放電時には、より高い電圧をＨ−ＥＰＳ用ＥＣＵのモータ駆動回路へ放電することができ、主電源から流れ出す電流をより小さくすることができる。
【００５６】
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。例えば、前述の実施形態では、補助電源は２系統設けられているが、３系統以上の補助電源が設けられていてもよい。３系統以上の補助電源が設けられている場合においても、補助電源切替回路は、複数系統の補助電源のうち充電回路５２に接続される１系統の補助電源を切り替えると同時に、モータ駆動回路４２に接続される１系統の補助電源を充電回路５２に接続される系統の補助電源と一致しないように切り替える。
【００５７】
前述の実施形態では、１系統の補助電源が１つのキャパシタから構成されているが、１系統の補助電源が複数のキャパシタから構成されてもよい。
また、前述の実施形態では、補助電源はキャパシタから構成されているが、補助電源は、全固体電池、リチウムイオン電池等のキャパシタ以外の補助電源であってもよい。
また、前述の実施形態では、モータ制御回路４１は、操舵角速度に基づいて電動モータ２４の回転速度の目標値である目標回転速度を設定しているが、目標回転速度は予め設定された固定値であってもよい。
【００５８】
また、前述の実施形態では、この発明による補助電源装置を電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置（Ｈ−ＥＰＳ）に適用した場合について説明したが、この発明は電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）にも適用することができる。つまり、この発明による補助電源装置は、電動パワーステアリング装置の電動モータの駆動回路のための補助電源装置として用いることができる。
【００５９】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
３１…主電源、３２…補助電源装置、３３…電源制御用ＥＣＵ、４１…モータ制御回路、４２…モータ駆動回路、５２…充電回路、５２Ａ，５２Ｂ…スイッチング素子
５３…放電回路、５３Ａ，５３Ｂ…スイッチング素子、５４，５５…キャパシタ、５６…補助電源切替回路、５６Ａ〜５６Ｄ…スイッチング素子、５７，５８…電圧センサ、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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