(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の操舵操作に応じて電気アクチュエータ駆動回路を制御して操舵力を発生させる操舵アシスト制御の実行により、運転者の操舵操作を補助する車両の電動パワーステアリング装置に用いられ、
主電源装置と、
上記主電源装置により充電される副電源装置と
を備え、上記電気アクチュエータ駆動回路に対して上記主電源装置と上記副電源装置とを並列に接続して、上記主電源装置と上記副電源装置とから上記電気アクチュエータ駆動回路に電源供給する電源制御装置において、
上記操舵アシスト制御の実行中に、上記電気アクチュエータ駆動回路への電源供給を上記副電源装置のみから行う状態に切り替えて、上記副電源装置の電源供給能力を検査する副電源検査手段と、
上記副電源検査手段による検査に先立ち、上記副電源装置のみから上記電気アクチュエータ駆動回路へ電源供給した場合に、上記電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況か否かを予測する電力不足予測手段と、
上記電力不足予測手段により上記電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測される場合には、上記副電源検査手段による検査を禁止する検査禁止手段と
を備えたことを特徴とする電源制御装置。
【請求項２】
上記主電源装置の出力電圧を昇圧する昇圧回路を備え、上記昇圧回路の出力側に上記電気アクチュエータ駆動回路を接続するとともに、上記昇圧回路と上記電気アクチュエータ駆動回路とのあいだに上記副電源装置を並列に接続した電源回路を構成し、
上記副電源検査手段は、上記昇圧回路の昇圧を停止あるいは昇圧電圧を下げることにより、上記電気アクチュエータ駆動回路への電源供給を上記副電源装置のみから行う状態に切り替えることを特徴とする請求項１記載の電源制御装置。
【請求項３】
上記副電源検査手段は、上記副電源装置から上記電気アクチュエータ駆動回路に供給した電力供給量と上記副電源装置の電源電圧降下との関係に基づいて、上記副電源装置の電源供給能力を検査することを特徴とする請求項１または２記載の電源制御装置。
【請求項４】
車速情報を取得する車速取得手段を備え、
上記電力不足予測手段は、上記車速取得手段により取得された車速情報に基づいて、車速が基準速度以下の場合に、上記電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項記載の電源制御装置。
【請求項５】
操舵ハンドルの操舵速度情報を取得する操舵速度取得手段を備え、
上記電力不足予測手段は、上記操舵速度取得手段により取得された操舵速度情報に基づいて、操舵速度が基準操舵速度以上の場合に、上記電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項記載の電源制御装置。
【請求項６】
操舵ハンドルの操舵角情報を取得する操舵角取得手段を備え、
上記電力不足予測手段は、上記操舵角取得手段により取得された操舵角情報に基づいて、操舵角が基準操舵角以上の場合に、上記電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項記載の電源制御装置。
【請求項７】
操舵ハンドルに働く操舵トルク情報を取得する操舵トルク取得手段を備え、
上記電力不足予測手段は、上記操舵トルク取得手段により取得された操舵トルク情報に基づいて、操舵トルクが基準操舵トルク以上の場合に、上記電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項記載の電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主電源装置と副電源装置との両方を使って電気アクチュエータ駆動回路へ電源供給する電源制御装置に関する。
【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は、その電源として車載バッテリを使用するが消費電力量が大きい。そのため、例えば、特許文献１に提案された装置では、車載バッテリを補助する副電源装置を備えている。この副電源装置は、車載バッテリ（以下、主電源装置と呼ぶ）からモータ駆動回路への電源供給ラインに並列に接続されて主電源装置により充電され、充電された電力を使ってモータ駆動回路へ電源供給できる構成になっている。また、副電源装置からモータ駆動回路への給電／非給電を切り替えるためのスイッチ、主電源装置から副電源装置への充電／非充電を切り替えるためのスイッチを備えている。
【特許文献１】特開２００７−９１１２２
【発明の開示】
【０００３】
この特許文献１に提案された装置では、副電源装置の端子間電圧の検出により副電源装置の充電状態を検査するが、あまり良好に充電状態を検査できるものではない。副電源装置の充電状態を検査する場合、副電源装置からモータ駆動回路に電源供給しているときに行った方が高い検査精度が得られる。しかし、この装置では、副電源装置の出力ラインが主電源装置のモータ駆動回路への電源供給ラインと接続されているため、主電源装置の出力電圧と副電源装置の出力電圧とのバランスで出力電圧の高い方の電源装置からモータ駆動回路へ電源供給する構成となっている。このため、副電源装置からモータ駆動回路に電源供給しているタイミングをとらえて充電状態を検査することができない。また、副電源装置の電源電圧を検出しようとしても、主電源装置の電源電圧の影響で適正に検出することができない。
【０００４】
こうした問題は、主電源装置からの電源供給を一時的に停止して、副電源装置のみからモータ駆動回路へ電源供給するように回路を切り替え、その状態で副電源装置の充電状態を検査するようにすれば解決できる。しかし、充電状態の検査のために主電源装置からモータ駆動回路への電源供給を停止した場合には、そのタイミングによっては以下の問題を生じるおそれがある。
【０００５】
例えば、操舵操作が行われて電動モータの必要電力が大きくなっているときに、主電源装置からモータ駆動回路への電源供給を停止してしまうと、電力不足により操舵操作に追従した操舵アシストトルクが得られない。この場合、運転者は操舵操作に対して引っかかったような抵抗感を感じる。また、副電源装置の充電量を大幅に低下させてしまう。
【０００６】
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、副電源装置の検査を適切なタイミングで行うことにより、電気アクチュエータの作動障害を抑制するとともに、副電源装置の状態を良好に保つことにある。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、運転者の操舵操作に応じて電気アクチュエータ駆動回路を制御して操舵力を発生させる操舵アシスト制御の実行により、運転者の操舵操作を補助する車両の電動パワーステアリング装置に用いられ、主電源装置と、上記主電源装置により充電される副電源装置とを備え、電気アクチュエータ駆動回路に対して上記主電源装置と上記副電源装置とを並列に接続して、上記主電源装置と上記副電源装置とから上記電気アクチュエータ駆動回路に電源供給する電源制御装置において、上記操舵アシスト制御の実行中に、上記電気アクチュエータ駆動回路への電源供給を上記副電源装置のみから行う状態に切り替えて、上記副電源装置の電源供給能力を検査する副電源検査手段と、上記副電源検査手段による検査に先立ち、上記副電源装置のみから上記電気アクチュエータ駆動回路へ電源供給した場合に、上記電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況か否かを予測する電力不足予測手段と、上記電力不足予測手段により上記電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測される場合には、上記副電源検査手段による検査を禁止する検査禁止手段とを備えたことにある。
【０００８】
この発明は、運転者の操舵操作に応じて電気アクチュエータ駆動回路を制御して操舵力を発生させる操舵アシスト制御の実行により、運転者の操舵操作を補助する車両の電動パワーステアリング装置に用いられ、主電源装置と副電源装置とを並列に接続して、両電源装置から電気アクチュエータ駆動回路に電源供給する。こうした電源構成を採用した場合、副電源装置が劣化（電源供給能力の低下）すると電気アクチュエータへの作動に悪影響を及ぼしてしまう。そこで、本発明においては副電源装置の電源供給能力を検査する副電源検査手段を備える。副電源装置の電源供給能力を検査するためには、電気アクチュエータ駆動回路への電源供給を副電源装置のみから行う状態に切り替える必要がある。つまり、本発明においては、電気アクチュエータ駆動回路に対して主電源装置と副電源装置とを並列に接続して電源供給する構成であるため、そのままでは副電源装置の電源電圧を適正に測定できず、主電源装置から電気アクチュエータ駆動回路への電源供給を停止する必要がある。
【０００９】
そこで、副電源検査手段は、操舵アシスト制御の実行中に、電気アクチュエータ駆動回路への電源供給を副電源装置のみから行う状態に切り替えてから副電源装置の電源供給能力を検査する。車両の電動パワーステアリング装置においては、電気アクチュエータとして例えば電動モータが使用されるが消費電力が大きく、しかも、操舵操作状態や車両走行状態に応じて必要電力が大きく変動する。このため、必要電力が大きくなる状況において副電源装置の検査を行ってしまうと、操舵操作に悪影響を与えたり、副電源装置の充電量を大幅に低下させてしまうおそれがある。そこで、本発明においては、副電源検査手段による検査に先立って、電力不足予測手段が、電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況か否かを予測する。つまり、主電源装置から電気アクチュエータ駆動回路への電源供給を停止する前に、副電源装置のみから電気アクチュエータ駆動回路へ電源供給した場合に、電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況か否かを予測する。例えば、操舵操作状態や車両挙動状態を検出することで予測できる。尚、「電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じる」とは、電気アクチュエータを駆動するために必要な電力に対して、副電源装置から電気アクチュエータ駆動回路に供給できる電力が不足することを意味する。
【００１０】
そして、電力不足予測手段により電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測される場合には、検査禁止手段が、副電源検査手段による検査を禁止する。従って、主電源装置から電気アクチュエータ駆動回路への電源供給が停止されない。一方、電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの無い状況であると予測された場合には、副電源検査手段による検査が禁止されない。この場合、副電源検査手段は、電気アクチュエータ駆動回路への電源供給を副電源装置のみから行う状態に切り替えて、その電源供給状態に基づいて副電源装置の電源供給能力を検査する。
【００１１】
この結果、本発明によれば、適正なタイミングで副電源装置の電源供給能力を検査することができ、検査のために電気アクチュエータの作動障害が生じてしまうといった不具合が低減され、運転者に対して操舵操作中に違和感を与えない。また、副電源装置の充電量が大幅に低下してしまうといった不具合が低減される。
例えば、電動パワーステアリング装置においては、操舵ハンドルに働く操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、少なくとも操舵トルクと車速とに基づいて目標アシストトルクを算出して、目標アシストトルクが得られるように電動モータを駆動回路を介して制御するアシスト制御手段とを備えるとよい。
【００１２】
本発明の他の特徴は、上記主電源装置の出力電圧を昇圧する昇圧回路を備え、上記昇圧回路の出力側に上記電気アクチュエータ駆動回路を接続するとともに、上記昇圧回路と上記電気アクチュエータ駆動回路とのあいだに上記副電源装置を並列に接続した電源回路を構成し、上記副電源検査手段は、上記昇圧回路の昇圧を停止あるいは昇圧電圧を下げることにより、上記電気アクチュエータ駆動回路への電源供給を上記副電源装置のみから行う状態に切り替えることにある。
【００１３】
この発明においては、主電源装置の出力電圧を昇圧回路により昇圧して電気アクチュエータ駆動回路に電源供給する。副電源装置は、この昇圧回路の出力側に接続されており主電源装置により充電されるとともに、電気アクチュエータ駆動回路の電源装置として機能する。従って、効率よく電気アクチュエータを駆動することができる。つまり、主電源装置および副電源装置の出力電圧を、電気アクチュエータを効率よく作動させる適正電圧に設定することができる。
【００１４】
この場合、昇圧回路の出力電圧と副電源装置の出力電圧とのバランスで電気アクチュエータ駆動回路に電源供給する電源装置が切り替わるとともに副電源装置への充電が行われる。昇圧回路の出力電圧が副電源装置の出力電圧より低い場合には、副電源装置から電気アクチュエータ駆動回路に電源供給される。このことを利用して、副電源検査手段は、昇圧回路の昇圧を停止あるいは昇圧電圧を下げることにより、電気アクチュエータ駆動回路への電源供給を副電源装置のみから行う状態に切り替え、副電源装置の電源供給状態に基づいて副電源装置の電源供給能力を検査する。従って、昇圧回路を用いることで、電気アクチュエータの高効率駆動と、電源装置の切替との両方を行うことができる。
【００１５】
本発明の他の特徴は、上記副電源検査手段は、上記副電源装置から上記電気アクチュエータ駆動回路に供給した電力供給量と上記副電源装置の電源電圧降下との関係に基づいて、上記副電源装置の電源供給能力を検査することにある。
【００１６】
この発明によれば、副電源装置の電源供給能力を精度よく検査することが可能となる。
例えば、副電源装置から電気アクチュエータ駆動回路に供給した電力供給量に対する副電源装置の電源電圧降下量に基づいて検査することができる。この場合、副電源検査手段は、副電源装置の電源電圧を検出する電圧検出手段と、電気アクチュエータ駆動回路に流れる電流あるいは副電源装置に流れる電流を検出する電流検出手段とを備えるとよい。
【００２１】
本発明の他の特徴は、車速情報を取得する車速取得手段を備え、上記電力不足予測手段は、上記車速取得手段により取得された車速情報に基づいて、車速が基準速度以下の場合に、上記電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測することにある。
【００２２】
この発明においては、車速が基準速度以下の場合に電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測する。電動パワーステアリング装置においては、低速走行あるいは停車時における操舵操作時において電気アクチュエータに大電力が必要とされる。従って、こうした状況においては、副電源検査手段による検査が禁止されるため、主電源装置と副電源装置との両方から電気アクチュエータ駆動回路に電源供給することができる。このため、操舵操作が行われたときに、電気アクチュエータを適正に作動させることができ、操舵違和感を運転者に与えない。
【００２３】
本発明の他の特徴は、操舵ハンドルの操舵速度情報を取得する操舵速度取得手段を備え、上記電力不足予測手段は、上記操舵速度取得手段により取得された操舵速度情報に基づいて、操舵速度が基準操舵速度以上の場合に、上記電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測することにある。
【００２４】
この発明においては、操舵速度が基準操舵速度以上の場合に電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測する。電動パワーステアリング装置においては、速く操舵操作されたときに電気アクチュエータに大電力が必要とされる。従って、こうした状況においては、副電源検査手段による検査が禁止されるため、主電源装置と副電源装置との両方から電気アクチュエータ駆動回路に電源供給することができる。このため、電気アクチュエータを適正に作動させることができ、操舵違和感を運転者に与えない。
【００２５】
本発明の他の特徴は、操舵ハンドルの操舵角情報を取得する操舵角取得手段を備え、上記電力不足予測手段は、上記操舵角取得手段により取得された操舵角情報に基づいて、操舵角が基準操舵角以上の場合に、上記電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測することにある。
【００２６】
この発明においては、操舵角が基準操舵角以上の場合に電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測する。電動パワーステアリング装置においては、操舵ハンドルが中立位置に対して大きな角度位置まで回転操作されたときに電気アクチュエータに大電力が必要とされる。従って、こうした状況においては、副電源検査手段による検査が禁止されるため、主電源装置と副電源装置との両方から電気アクチュエータ駆動回路に電源供給することができる。このため、電気アクチュエータを適正に作動させることができ、操舵違和感を運転者に与えない。
【００２７】
本発明の他の特徴は、操舵ハンドルに働く操舵トルク情報を取得する操舵トルク取得手段を備え、上記電力不足予測手段は、上記操舵トルク取得手段により取得された操舵トルク情報に基づいて、操舵トルクが基準操舵トルク以上の場合に、上記電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測することにある。
【００２８】
この発明においては、操舵トルクが基準操舵トルク以上の場合に電気アクチュエータ駆動回路への電力供給不足を生じるおそれの有る状況であると予測する。電動パワーステアリング装置においては、操舵ハンドルに大きな操舵トルクが働いたとき、電気アクチュエータに大電力が必要とされる。従って、こうした状況においては、副電源検査手段による検査が禁止されるため、主電源装置と副電源装置との両方から電気アクチュエータ駆動回路に電源供給することができる。このため、電気アクチュエータを適正に作動させることができ、操舵違和感を運転者に与えない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の一実施形態に係る電源制御装置について図面を用いて説明する。図１は、同実施形態として電源制御装置を備えた車両の電動パワーステアリング装置の概略構成を表している。
【００３０】
本実施形態の車両の電動パワーステアリング装置は、操舵ハンドル１１の操舵操作により転舵輪を転舵するステアリング機構１０と、ステアリング機構１０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、主電源装置１００の出力電圧を昇圧してモータ駆動回路３０に電源供給する昇圧回路４０と、昇圧回路４０とモータ駆動回路３０との間の電源供給回路に並列接続される副電源装置５０と、電動モータ２０および昇圧回路４０の作動を制御する電子制御装置６０とを主要部として備えている。
【００３１】
ステアリング機構１０は、操舵ハンドル１１の回転操作により左右前輪ＦＷＬ，ＦＷＲを転舵するための機構で、操舵ハンドル１１を上端に一体回転するように接続したステアリングシャフト１２を備える。このステアリングシャフト１２の下端には、ピニオンギヤ１３が一体回転するように接続されている。ピニオンギヤ１３は、ラックバー１４に形成されたラック歯と噛み合って、ラックバー１４とともにラックアンドピニオン機構を構成する。ラックバー１４の両端には、タイロッド１５Ｌ，１５Ｒを介して左右前輪ＦＷＬ，ＦＷＲのナックル（図示略）が操舵可能に接続されている。左右前輪ＦＷＬ，ＦＷＲは、ステアリングシャフト１２の軸線回りの回転に伴うラックバー１４の軸線方向の変位に応じて左右に操舵される。
【００３２】
ラックバー１４には、操舵アシスト用の電動モータ２０が組み付けられている。電動モータ２０の回転軸は、ボールねじ機構１６を介してラックバー１４に動力伝達可能に接続されていて、その回転により左右前輪ＦＷＬ，ＦＷＲの操舵をアシストする。ボールねじ機構１６は、減速機および回転−直線変換器として機能するもので、電動モータ２０の回転を減速するとともに直線運動に変換してラックバー１４に伝達する。
【００３３】
ステアリングシャフト１２には、操舵トルクセンサ２１が設けられる。操舵トルクセンサ２１は、操舵ハンドル１１の回動操作によってステアリングシャフト１２に作用する操舵トルクに応じた信号を出力する。この操舵トルクセンサ２１から出力される信号により検出される操舵トルクの値を、以下、操舵トルクＴｘと呼ぶ。操舵トルクＴｘは、正負の値により操舵ハンドル１１の操作方向が識別される。本実施形態においては、操舵ハンドル１１の右方向への操舵時における操舵トルクＴｘを正の値で、操舵ハンドル１１の左方向への操舵時における操舵トルクＴｘを負の値で示す。従って、操舵トルクＴｘの大きさは、その絶対値の大きさとなる。
【００３４】
電動モータ２０には、回転角センサ２２が設けられる。この回転角センサ２２は、電動モータ２０内に組み込まれ、電動モータ２０の回転子の回転角度位置に応じた検出信号を出力する。この回転角センサ２２の検出信号は、電動モータ２０の回転角および回転角速度の計算に利用される。一方、この電動モータ２０の回転角は、操舵ハンドル１１の操舵角に比例するものであるので、操舵ハンドル１１の操舵角としても共通に用いられる。また、電動モータ２０の回転角を時間微分した回転角速度は、操舵ハンドル１１の操舵角速度に比例するものであるため、操舵ハンドル１１の操舵速度としても共通に用いられる。以下、回転角センサ２２の出力信号により検出される操舵ハンドル１１の操舵角の値を操舵角θｘと呼び、その操舵角θｘを時間微分して得られる操舵角速度の値を操舵速度ωｘと呼ぶ。操舵角θｘは、正負の値により操舵ハンドル１１の中立位置に対する右方向および左方向の舵角をそれぞれ表す。本実施形態においては、操舵ハンドル１１の中立位置を「０」とし、中立位置に対する右方向への舵角を正の値で示し、中立位置に対する左方向への舵角を負の値で示す。
【００３５】
モータ駆動回路３０は、ＭＯＳＦＥＴ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。具体的には、第１スイッチング素子３１と第２スイッチング素子３２とを直列接続した回路と、第３スイッチング素子３３と第４スイッチング素子３４とを直列接続した回路と、第５スイッチング素子３５と第６スイッチング素子３６とを直列接続した回路とを並列接続し、各直列回路における２つのスイッチング素子間（３１−３２，３３−３４，３５−３６）から電動モータ２０への電源供給ライン３７を引き出した構成を採用している。
【００３６】
第１スイッチング素子３１，第３スイッチング素子３３，第５スイッチング素子３５のドレインは、それぞれ後述する昇圧駆動ライン１１３に接続され、第２スイッチング素子３２，第４スイッチング素子３４，第６スイッチング素子３６のソースは、それぞれ接地ライン１１１に接続される。モータ駆動回路３０から電動モータ２０への電源供給ライン３７には、電流センサ３８が設けられる。この電流センサ３８は、各相ごとに流れる電流をそれぞれ検出（測定）し、その検出した電流値に対応した検出信号を電子制御装置６０に出力する。以下、この測定された電流値を、モータ電流ｉuvwと呼ぶ。また、この電流センサ３８をモータ電流センサ３８と呼ぶ。
【００３７】
各スイッチング素子３１〜３６は、それぞれゲートが電子制御装置６０のアシスト制御部６１（後述する）に接続され、アシスト制御部６１からの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。尚、図中に回路記号で示すように、スイッチング素子３１〜３６を構成するＭＯＳＦＥＴには、構造上ダイオードが寄生している。
【００３８】
次に、電動パワーステアリング装置の電源供給系統について説明する。
電動パワーステアリング装置は、主電源装置１００から電源供給される。主電源装置１００は、主バッテリ１０１と、エンジンの回転により発電するオルタネータ１０２とを並列接続して構成される。主バッテリ１０１としては、定格出力電圧が１２Ｖの一般の車載バッテリが用いられる。
【００３９】
この主電源装置１００は、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。主バッテリ１０１の電源端子（＋端子）に接続される電源供給元ライン１０３は、制御系電源ライン１０４と駆動系電源ライン１０５とに分岐する。制御系電源ライン１０４は、電子制御装置６０のみに電源供給するための電源ラインとして機能する。駆動系電源ライン１０５は、モータ駆動回路３０と電子制御装置６０との両方に電源供給する電源ラインとして機能する。
【００４０】
制御系電源ライン１０４には、イグニッションスイッチ１０６が接続される。駆動系電源ライン１０５には、電源リレー１０７が接続される。この電源リレー１０７は、電子制御装置６０からの制御信号によりオンして電動モータ２０への電力供給回路を形成するものである。制御系電源ライン１０４は、電子制御装置６０の電源＋端子に接続されるが、その途中で、イグニッションスイッチ１０６よりも負荷側（電子制御装置６０側）においてダイオード１０８を備えている。このダイオード１０８は、カソードを電子制御装置６０側、アノードを主電源装置１００側に向けて設けられ、電源供給方向にのみ通電可能とする逆流防止素子である。
【００４１】
駆動系電源ライン１０５には、電源リレー１０７よりも負荷側において制御系電源ライン１０４と接続する連結ライン１０９が分岐して設けられる。この連結ライン１０９は、制御系電源ライン１０４のダイオード１０８接続位置よりも電子制御装置６０側に接続される。また、連結ライン１０９には、ダイオード１１０が接続される。このダイオード１１０は、カソードを制御系電源ライン１０４側に向け、アノードを駆動系電源ライン１０５側に向けて設けられる。従って、連結ライン１０９を介して駆動系電源ライン１０５から制御系電源ライン１０４には電源供給できるが、制御系電源ライン１０４から駆動系電源ライン１０５には電源供給できないような回路構成となっている。駆動系電源ライン１０５および接地ライン１１１は昇圧回路４０に接続される。また、接地ライン１１１は、電子制御装置６０の接地端子にも接続される。
【００４２】
昇圧回路４０は、駆動系電源ライン１０５と接地ライン１１１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１０５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１０５と接地ライン１１１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１０５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１０５と接地ライン１１１との間に設けられるコンデンサ４５とから構成される。昇圧回路４０の二次側には、昇圧電源ライン１１２が接続される。
【００４３】
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ＭＯＳＦＥＴ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。また、図中に回路記号で示すように、昇圧用スイッチング素子４３，４４を構成するＭＯＳＦＥＴには、構造上ダイオードが寄生している。
【００４４】
昇圧回路４０は、電子制御装置６０の電源制御部６２（後述する）により昇圧制御される。電源制御部６２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、主電源装置１００から供給された電源を昇圧して昇圧電源ライン１１２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。
【００４５】
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。従って、安定した昇圧電源が昇圧電源ライン１１２から出力される。この場合、周波数特性の異なる複数のコンデンサを並列に接続して平滑特性を向上させるようにしてもよい。また、昇圧回路４０の入力側に設けたコンデンサ４１により、主電源装置１００側へのノイズが除去される。
【００４６】
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おり、第１昇圧用スイッチング素子４３のオンデューティ比が高いほど昇圧電圧は高くなる。本実施形態における昇圧回路４０は、例えば、２０Ｖ〜５０Ｖの範囲で昇圧電圧を調整できるように構成される。尚、昇圧回路４０として、汎用のＤＣ−ＤＣコンバータを使用することもできる。
【００４７】
昇圧回路４０の出力側となる昇圧電源ライン１１２には、電圧センサ４７が設けられる。この電圧センサ４７は、電子制御装置６０の電源制御部６２に接続され、電源制御部６２に対して測定値である電圧ｖoutを表す信号を出力する。
【００４８】
昇圧電源ライン１１２は、昇圧駆動ライン１１３と充放電ライン１１４とに分岐する。昇圧駆動ライン１１３は、モータ駆動回路３０の電源入力部に接続される。充放電ライン１１４は、副電源装置５０のプラス端子に接続される。
【００４９】
副電源装置５０は、昇圧回路４０から出力される電力を充電し、モータ駆動回路３０で大電力を必要としたときに、主電源装置１００を補助してモータ駆動回路３０に電源供給する高圧蓄電装置である。従って、副電源装置５０は、昇圧回路４０の出力電圧相当の電圧を維持できるように複数の蓄電セルを直列に接続して構成される。副電源装置５０の接地端子は、接地ライン１１１に接続される。
【００５０】
この回路構成においては、昇圧電源ライン１１２と充放電ライン１１４とが接続されるため、電圧センサ４７の測定値は、昇圧回路４０の出力電圧と副電源装置５０の電源電圧との高い方の電圧値となる。以下、電圧センサ４７の検出電圧を出力電圧ｖoutと呼ぶ。
【００５１】
また、充放電ライン１１４には、副電源装置５０に流れる電流を検出する電流センサ５１が設けられる。電流センサ５１は、電子制御装置６０の電源制御部６２に接続され、電源制御部６２に対して測定値である電流ｉsubを表す信号を出力する。本実施形態において、電流センサ５１は、副電源装置５０からモータ駆動回路３０に向かって流れる放電電流を検出するが、電流の向きを区別して充電電流と放電電流とを検出するものであっても良い。以下、この電流センサ５１により測定された電流値を放電電流ｉsubと呼ぶ。
【００５２】
電子制御装置６０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、アシスト制御部６１と電源制御部６２とに大別される。アシスト制御部６１と電源制御部６２とは、互いに制御指令や制御データ等の授受が可能に設けられる。アシスト制御部６１は、操舵トルクセンサ２１、回転角センサ２２、モータ電流センサ３８、車速センサ２３を接続し、操舵トルクＴｘ、操舵角θｘ、モータ電流ｉuvw、車速Ｖｘを表すセンサ信号を入力する。アシスト制御部６１は、これらのセンサ信号に基づいて、モータ駆動回路３０にＰＷＭ制御信号を出力して電動モータ２０を駆動制御し、運転者の操舵操作をアシストする。
【００５３】
電源制御部６２は、電圧センサ４７，電流センサ５１を接続し、出力電圧ｖoutと放電電流ｉsubを表すセンサ信号を入力する。電源制御部６２は、検出した出力電圧ｖoutに基づいて目標昇圧電圧が得られるように昇圧回路４０にＰＷＭ制御信号を出力する。昇圧回路４０は、入力したＰＷＭ制御信号にしたがって第１，第２昇圧用スイッチング素子４３，４４のデューティ比を制御することにより、その昇圧電圧を目標電圧に制御する。電源制御部６２は、アシスト制御部６１の行うアシスト制御中において昇圧回路４０による昇圧制御を行うが、後述する副電源装置５０の状態を検査するときのみ、昇圧動作を停止する。
【００５４】
また、電源制御部６２には、運転者に対して異常を報知するための報知器６３が接続されている。本実施形態の報知器６３としては、ランプ等の表示器を用いるが、音により運転者に報知するものであってもよい。
【００５５】
次に、電子制御装置６０のアシスト制御部６１が行う操舵アシスト制御処理について説明する。図２は、アシスト制御部６１により実施される操舵アシスト制御ルーチンを表し、電子制御装置６０のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶される。操舵アシスト制御ルーチンは、イグニッションスイッチ１０６の投入（オン）により起動し、所定の短い周期で繰り返し実行される。
【００５６】
本制御ルーチンが起動すると、アシスト制御部６１は、まず、ステップＳ１１において、車速センサ２３によって検出された車速Ｖｘと、操舵トルクセンサ２１によって検出した操舵トルクＴｘとを読み込む。
【００５７】
続いて、ステップＳ１２において、図３に示すアシストトルクテーブルを参照して、入力した車速Ｖｘおよび操舵トルクＴｘに応じて設定される基本アシストトルクＴasを計算する。アシストトルクテーブルは、電子制御装置６０のＲＯＭ内に記憶されるもので、操舵トルクＴｘの増加にしたがって基本アシストトルクＴasも増加し、しかも、車速Ｖｘが低くなるほど大きな値となるように設定される。尚、図３のアシストトルクテーブルは、右方向の操舵トルクＴｘに対する基本アシストトルクＴasの特性を表すが、左方向の特性については方向が反対になるだけで絶対値でみれば同じである。
【００５８】
続いて、アシスト制御部６１は、ステップＳ１３において、この基本アシストトルクＴasに補償トルクを加算して目標指令トルクＴ＊を計算する。この補償トルクは、操舵角θｘに比例して大きくなるステアリングシャフト１２の基本位置への復帰力と、操舵速度ωｘに比例して大きくなるステアリングシャフト１２の回転に対向する抵抗力に対応した戻しトルクとの和として計算する。この計算に当たっては、回転角センサ２２にて検出した電動モータ２０の回転角（操舵ハンドル１１の操舵角θｘに相当）を入力して行う。また、操舵速度ωｘについては、操舵ハンドル１１の操舵角θｘを時間で微分して求める。尚、操舵速度ωｘについては、電動モータ２０で発生する逆起電力から推定してもよい。
【００５９】
次に、アシスト制御部６１は、ステップＳ１４において、目標指令トルクＴ＊に比例した目標電流ｉas＊を計算する。目標電流ｉas＊は、目標指令トルクＴ＊をトルク定数で除算することにより求められる。
【００６０】
続いて、アシスト制御部６１は、ステップＳ１５において、電動モータ２０に流れるモータ電流ｉuvwをモータ電流センサ３８から読み込む。続いて、ステップＳ１６において、このモータ電流ｉuvwと先に計算した目標電流ｉas＊との偏差Δｉを計算し、この偏差Δｉに基づくＰＩ制御（比例積分制御）により目標指令電圧ｖ＊を計算する。
【００６１】
そして、アシスト制御部６１は、ステップＳ１７において、目標指令電圧ｖ＊に応じたＰＷＭ制御信号をモータ駆動回路３０に出力して本制御ルーチンを一旦終了する。本制御ルーチンは、所定の速い周期で繰り返し実行される。従って、本制御ルーチンの実行により、モータ駆動回路３０のスイッチング素子３１〜３６のデューティ比が制御されて、運転者の操舵操作に応じた所望のアシストトルクが得られる。
【００６２】
こうした操舵アシスト制御の実行中においては、特に、低速走行時でのハンドル操作や、速いハンドル回動操作したときには大きな電力が必要とされる。しかし、一時的な大電力消費に備えて主電源装置１００の大容量化を図ることは好ましくない。そこで、本実施形態の電動パワーステアリング装置においては、主電源装置１００の大容量化を図らずに、一時的な大電力消費時に電源供給を補助する副電源装置５０を備える。また、電動モータ２０を効率的に駆動するために昇圧回路４０を備え、昇圧した電力をモータ駆動回路３０および副電源装置５０に供給するシステムを構成している。
【００６３】
こうした電源供給システムを構成した場合、主電源装置１００と副電源装置５０との両方を使うことにより電動パワーステアリング装置の正規の性能（アシスト性能）をフルに発揮できる。このため、正規のアシスト性能を確保するためには、副電源装置５０の充電状態を良好に保つ必要がある。そこで、本実施形態においては、副電源装置５０の電力供給能力を検査し、副電源装置５０の劣化等により電力供給能力が不足してきたことを検出した場合には、運転者に副電源装置５０の交換を促す。
【００６４】
以下、電子制御装置６０の電源制御部６２が行う副電源状態検査処理について説明する。図４は、電源制御部６２により実施される副電源状態検査ルーチンを表し、電子制御装置６０のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶される。副電源状態検査ルーチンは、イグニッションスイッチ１０６がオンされているときに、所定の検査タイミングが到来すると起動する。そして、一旦起動した後は非常に短い周期で繰り返され、検査結果が出力されたときに終了する。また、副電源状態検査ルーチンは、前回の副電源状態検査ルーチンの終了から所定時間経過するたびに（例えば、５分経過するたびに）起動するように検査タイミングが設定されている。
【００６５】
本副電源状態検査ルーチンが起動すると、電源制御部６２は、ステップＳ２０において、検査許可判定処理を行う。この検査許可判定処理については後述する。続いて、電源制御部６２は、ステップＳ３１において、検査許可判定処理により検査許可が出力されているか否かを判断する。ここでは、まず検査許可が出力されている場合について説明する。
【００６６】
検査許可が出力されている場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）には、ステップＳ３２において昇圧回路４０の作動を停止させる。つまり、昇圧回路４０の第１，第２昇圧用スイッチング素子４３，４４をオフに保持する。この場合、昇圧回路４０の作動停止により、昇圧回路４０の二次側電圧（出力電圧）は副電源装置５０の電源電圧に比べて低くなる。従って、モータ駆動回路３０への電源供給は、副電源装置５０のみから行う状況になる。
【００６７】
続いて、電源制御部６２は、ステップＳ３３において、電圧センサ４７により検出される出力電圧ｖoutと、電流センサ５１により検出される放電電流ｉsubを読み込む。この場合、電圧センサ４７により検出される出力電圧ｖoutは、副電源装置５０の電源電圧を表すことになる。また、電流センサ５１により検出される放電電流ｉsubは、副電源装置５０からモータ駆動回路３０に流れる放電電流値を表す。
【００６８】
続いて、電源制御部６２は、ステップＳ３４において、初期電圧ｖout０を記憶したか否かを判断する。初期電圧ｖout０は、昇圧回路４０の昇圧作動を停止させた後に最初に検出した出力電圧ｖoutを表す。そして、初期電圧ｖout０を記憶していない場合には（Ｓ３４：ＮＯ）、ステップＳ３５において、そのときの出力電圧ｖoutを初期電圧ｖout０として記憶する。初期電圧ｖout０を記憶している場合には（Ｓ３４：ＹＥＳ）、ステップＳ３５の処理を行わない。本副電源状態検査ルーチンは、昇圧回路４０の昇圧作動を停止させた後において出力電圧ｖoutおよび放電電流ｉsubの検出を繰り返すが、このステップＳ３４，Ｓ３５の処理は、その初回の出力電圧ｖoutを記憶させるものである。
【００６９】
続いて、電源制御部６２は、ステップＳ３６において、昇圧回路４０の停止後における副電源装置５０からモータ駆動回路３０に供給した電力量を計算する。本実施形態においては、所定の周期で繰り返し検出される放電電流ｉsubを積算することで電力供給量Σｉsubを求める。この電力供給量Σｉsubは、放電電流ｉsubが読み込まれるたびにその値を加算して計算され、ＲＡＭ内に記憶更新される。
【００７０】
次に、電源制御部６２は、ステップＳ３７において、電圧降下Δｖを計算する。この電圧降下Δｖは、初期電圧ｖout０と現時点における出力電圧ｖoutとの差（ｖout０−ｖout）により求められる。昇圧回路４０の昇圧動作停止中においては、出力電圧ｖoutは、副電源装置５０の電源電圧を表す。従って、ここでは、副電源装置５０の電源電圧の低下分を求めている。
【００７１】
続いて、電源制御部６２は、ステップＳ３８において、電圧降下Δｖが予め設定した設定値Ａに達したか否かについて判断する。電圧降下Δｖが設定値Ａ未満の場合（Ｓ３８：ＮＯ）には、本副電源状態検査ルーチンを一旦終了する。本副電源状態検査ルーチンは、所定の短い周期で繰り返し実行される。従って、その都度、出力電圧ｖoutと放電電流ｉsubの検出、電力供給量Σｉsubの計算、電圧降下Δｖの計算が行われる。電源制御部６２は、こうした処理を繰り返し、電圧降下Δｖが予め設定した設定値Ａに達したと判断すると（Ｓ３８：ＹＥＳ）、その処理をステップＳ３９に進める。
【００７２】
電源制御部６２は、ステップＳ３９において、電力供給量Σｉsubが基準電力量Ｂを下回っているか否かを判断する。副電源装置５０の電源電圧は、モータ駆動回路３０への電力供給にともなって徐々に低下していく。副電源装置５０が劣化している場合では、モータ駆動回路３０へ供給した電力量の増加に対して電源電圧が速く低下していく。一方、電源供給能力が高い場合には、モータ駆動回路３０へ供給した電力量の増加に対して電源電圧の低下速度が遅い。
【００７３】
つまり、副電源装置５０が劣化しているほど、モータ駆動回路３０への電力供給量が少ない段階で電圧降下Δｖが設定値Ａに達する。そこで、電源制御部６２は、ステップＳ３９において電力供給量Σｉsubが基準電力量Ｂを下回っている場合には、副電源装置５０の電源供給能力が低いと判定し、ステップＳ４０において報知器６３を点灯させる。これにより運転者は、副電源装置５０を交換する時期がきていることを認識することができる。一方、ステップＳ３９において、電力供給量Σｉsubが基準電力量Ｂ以上ある場合には、副電源装置５０の電源供給能力が適正であると判定する。こうしてステップＳ３９の判断により副電源装置５０の検査結果が出ると本副電源検査ルーチンを終了する。本副電源検査ルーチンは、所定時間経過後（例えば５分）、再度起動する。
【００７４】
一方、ステップＳ３１において、検査許可が出力されていない場合には、ステップＳ４１において、通常通り昇圧回路４０を作動させる。つまり、電圧センサ４７により検出される出力電圧ｖoutと目標昇圧電圧との偏差に基づいて昇圧回路４０にＰＷＭ制御信号を出力し、第１，第２昇圧用スイッチング素子４３，４４のデューティ比を制御することにより昇圧電圧を目標昇圧電圧に制御する。従って、モータ駆動回路３０への電源供給は、主電源装置１００と副電源装置５０との両方から行える状態に維持される。
【００７５】
続いて、ステップＳ４２において初期電圧ｖout０および電力供給量Σｉsubが記憶されているかを判断し、記憶されている場合には（Ｓ４２：ＹＥＳ）、ステップＳ４３において、初期電圧ｖout０および電力供給量Σｉsubをクリアする。つまり、副電源装置５０の検査の途中で検査許可が停止された場合には、ＲＡＭ内に初期電圧ｖout０および電力量ｉsubを表すデータが記憶されているため、そのデータを消去する。ステップＳ４２において、初期電圧ｖout０および電力供給量Σｉsubが記憶されていないと判断された場合には、そのまま本副電源状態検査ルーチンを一旦終了する。
【００７６】
検査許可が出力されていない間は、こうしたステップＳ４１〜Ｓ４３の処理が繰り返される。そして、ステップＳ３１において、検査許可が出力されると、上述したステップＳ３２からの処理に移行する。これにより、昇圧回路４０の作動が停止され（Ｓ３２）、電圧センサ４７により副電源装置５０の電源電圧が検出可能となる。電源制御部６２は、この状態から上述したように、副電源装置５０の電力供給量Σｉsubと電圧降下Δｖとの計算を行い、電圧降下Δｖが設定値Ａに達するまで上記計算処理を繰り返す。そして、電圧降下Δｖが設定値Ａに達すると、そのときの電力供給量Σｉsubに応じて、副電源装置５０の電源供給能力の検査結果を出力する。つまり、副電源装置５０の電源供給能力が低い場合に報知器６３を作動させる。
【００７７】
次に、ステップＳ２０の検査許可判定処理について説明する。上述したように、副電源装置５０の電源供給能力を検査する場合、主電源装置１００からモータ駆動回路３０への電源供給を停止させる必要がある。そのため、操舵アシスト制御によりモータ駆動回路３０に大電力が必要とされる場合には、電動モータ２０を適正に駆動することができなくなるおそれがある。また、副電源装置５０の充電量が大幅に低下してしまうおそれもある。
【００７８】
そこで、本実施形態においては、副電源装置５０のみから電動モータ２０を駆動した場合に、電力供給不足を生じるおそれの有る状況か否かを予測し、電力供給不足を生じるおそれの有る状況である場合には、副電源装置５０の電源供給能力の検査を禁止する。以下、副電源装置５０の電源供給能力の検査を、単に、副電源装置５０の検査と呼ぶ。
【００７９】
図５は、検査許可判定ルーチンを表すフローチャートである。この検査許可判定ルーチンは、上述した副電源状態検査ルーチンのステップＳ２０の処理として組み込まれるものである。この検査許可判定ルーチンにおいては、まず、ステップＳ２１において車速センサ２３にて検出される車速Ｖｘを読み込む。この車速Ｖｘは、アシスト制御部６１にて行うアシスト制御処理に使用されるデータである。従って、電源制御部６２は、アシスト制御部６１から車速Ｖｘを読み込む。
【００８０】
続いて、電源制御部６２は、ステップＳ２２において、フラグＦが「０」に設定されているか否かを判断する。このフラグＦは、副電源装置５０の検査を許可している許可状態（Ｆ＝０）か、禁止している禁止状態（Ｆ＝１）かを表すもので、本検査許可判定ルーチンの起動時においては、「０」に設定されている。
【００８１】
ステップＳ２２において、フラグＦが「０」に設定されていると判断された場合には、ステップＳ２３において、車速Ｖｘが禁止判定速度Ｖ１以下であるか否かを判断する。車速Ｖｘが禁止判定速度Ｖ１以下であれば、ステップＳ２４においてフラグＦを「１」に設定し、車速Ｖｘが禁止判定速度Ｖ１を超えている場合には、フラグＦの設定変更を行わない。つまり、ステップＳ２３〜Ｓ２４の処理は、副電源装置５０の検査の禁止条件が成立しているか否かを判断し、車速Ｖｘが禁止判定速度Ｖ１以下であるときに、禁止条件が成立したとして、フラグＦを「１」に設定するものである。
【００８２】
一方、ステップＳ２２において、フラグＦが「１」に設定されていると判断された場合には、ステップＳ２５において、車速Ｖｘが許可判定速度Ｖ２以上であるか否かを判断する。車速Ｖｘが許可判定速度Ｖ２以上であれば、ステップＳ２６において、フラグＦを「０」に設定し、車速Ｖｘが許可判定速度Ｖ２未満であれば、フラグＦの設定変更を行わない。つまり、ステップＳ２５〜Ｓ２６の処理は、副電源装置５０の検査の禁止解除条件が成立しているか否かを判断し、車速Ｖｘが許可判定速度Ｖ２以上であるときに、禁止解除条件が成立したとして、フラグＦを「０」に設定するものである。尚、許可判定速度Ｖ２は、禁止判定速度Ｖ１より大きな値（高速）に設定されている。
【００８３】
こうして、フラグＦの設定が行われると、続いて、ステップＳ２７において、そのフラグＦの設定状況が確認され、フラグＦが「１」に設定されている場合には、ステップＳ２８において検査禁止指令を出力する。一方、フラグＦが「０」に設定されている場合には、ステップＳ２９において検査許可指令を出力する。この指令は、副電源状態検査ルーチンにおけるステップＳ３１において読み込まれ、検査許可の有無判断に使用される。
【００８４】
この検査許可判定ルーチンは、副電源状態検査ルーチンのステップＳ２０の処理として組み込まれるため、所定の短い周期で繰り返される。
【００８５】
以上説明した検査許可判定ルーチンによれば、車速Ｖｘに応じて副電源装置５０の検査の許可／禁止の判断がなされる。つまり、車速Ｖｘが禁止判定速度Ｖ１以下になると検査禁止指令が出力され、車速Ｖｘが許可判定速度Ｖ２以上にまで上昇すると検査許可指令が出力される。従って、車両が低速走行あるいは停止しているとき（以下、停止時も含めて低速走行と呼ぶ）には、副電源装置５０の検査が禁止される。
【００８６】
転舵輪ＦＷＬ，ＦＷＲを転舵するための必要エネルギーは、車両の走行速度が低速になるほど大きくなる。また、低速走行時においては、高速走行時に比べて軽い操作性能が要求される。従って、運転者の操舵操作を補助する電動モータ２０の必要電力も、車両の走行速度が低速になるほど大きくなる。そこで、本実施形態においては、車速Ｖｘが禁止判定速度Ｖ１（本発明の基準速度に相当する）以下の場合には、モータ駆動回路３０への電力供給不足を生じるおそれのある状況であると予測して、副電源装置５０の検査を禁止する。これにより電源制御部６２は、操舵操作に備えて、昇圧回路４０の昇圧制御を継続し、主電源装置１００と副電源装置５０との両方でモータ駆動回路３０に電源供給できる状態を維持する。このとき副電源装置５０の充電量が不足している場合には、昇圧回路４０から副電源装置５０へ充電されるため、副電源装置５０の充電量増大を図ることもできる。この状態から、操舵操作がなされると、主電源装置１００と副電源装置５０とからモータ駆動回路３０に電源供給される。
【００８７】
この結果、低速走行時に操舵操作が行われても、モータ駆動回路３０に対して必要電力を供給することができ、アシスト制御部６１による操舵アシストを適正に行うことができる。また、副電源装置５０の能力検査時においては、主電源装置１００からの電源供給が停止されるが、モータ駆動回路３０に供給する必要電力が少ない状況にあるため、この場合においても、操舵アシストを適正に行うことができる。また、副電源装置５０の充電量を大幅に低下させてしまうこともない。
【００８８】
また、副電源装置５０の検査の許可／禁止の切り替えにあたっては、判定速度にヒステリシスを設けているため、禁止指令と許可指令とが頻繁に切り替わってしまうという不具合が防止される。つまり、許可判定速度Ｖ２が禁止判定速度Ｖ１よりも大きな値に設定されているため、禁止判定速度Ｖ１に基づいて禁止指令が出力された後は、車速Ｖｘが許可判定速度Ｖ２にまで上昇しない限り禁止指令が継続される。また、許可指令が出力された後は、車速Ｖｘが禁止判定速度Ｖ１にまで低下しない限り許可指令が継続される。このようにして、車速Ｖｘが禁止判定速度Ｖ１と許可判定速度Ｖ２とのあいだの値をとるときには、指令を変更しないようにヒステリシスが設けられている。
【００８９】
以上説明した本実施形態の電源制御装置を備えた電動パワーステアリング装置によれば、副電源装置５０の検査を車速Ｖｘに応じた適正なタイミングで行うため、検査時においても良好な操舵アシスト性能が得られる。また、副電源装置５０の充電量を大幅に低下させることがない。
【００９０】
また、電動パワーステアリング装置への電源供給装置として、主電源装置１００と副電源装置５０とを使って操舵アシスト性能をフルに発揮できるようにしているため、主電源装置１００の大容量化を抑制することができる。また、昇圧回路４０により電動モータ２０を効率よく駆動することができる。更に、昇圧回路４０の昇圧電圧を下げることにより、主電源装置１００からの電源供給を停止して副電源装置５０のみから電源供給する状態に切り替えるため、特別な切替用のスイッチや回路を必要としない。
【００９１】
また、電力供給量Σｉsubと電源電圧降下Δｖとの関係から副電源装置５０の電源供給能力を検査するため高い検査精度が得られる。また、副電源装置５０の検査の許可／禁止の切り替えにあたっては、判定速度にヒステリシスを設けているため、禁止指令と許可指令とが頻繁に切り替わってしまうという不具合が防止される。
【００９２】
次に、検査許可判定処理の第１変形例について説明する。図６は、第１変形例としての検査許可判定ルーチンを表すフローチャートである。この第１変形例は、上述した実施形態の検査許可判定ルーチンのステップＳ２１，Ｓ２３，Ｓ２５の処理に代えて、ステップＳ５１，Ｓ５３，Ｓ５５の処理を行うものである。以下、上述した実施形態と同じ処理については、図面に同一ステップ符号を付けて説明を省略する。
【００９３】
第１変形例の検査許可判定ルーチンが起動すると、電源制御部６２は、まず、ステップＳ５１において、操舵速度ωｘをアシスト制御部６１から読み込む。操舵速度ωｘは、アシスト制御部６１がアシスト制御を実施しているときに、回転角センサ２２の検出信号（操舵角θｘを表す）を時間微分することにより計算されている。従って、このステップＳ５１においては、このアシスト制御で使用される操舵速度ωｘが読み込まれる。
【００９４】
電源制御部６２は、フラグＦが「０」に設定されている場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ステップＳ５３において、操舵速度ωｘが禁止判定操舵速度ω１以上であるか否かを判断する。操舵速度ωｘが禁止判定操舵速度ω１以上であれば、ステップＳ２４においてフラグＦを「１」に設定し、操舵速度ωｘが禁止判定操舵速度ω１未満である場合には（Ｓ５３：ＮＯ）、フラグＦの設定変更を行わない。つまり、ステップＳ５３，Ｓ２４の処理は、副電源装置５０の検査の禁止条件が成立しているか否かを判断し、操舵速度ωｘが禁止判定操舵速度ω１以上であるときに、禁止条件が成立したとして、フラグＦを「１」に設定するものである。
【００９５】
一方、フラグＦが「１」に設定されている場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、電源制御部６２は、ステップＳ５５において、操舵速度ωｘが許可判定操舵速度ω２以下であるか否かを判断する。操舵速度ωｘが許可判定操舵速度ω２以下であれば、ステップＳ２６においてフラグＦを「０」に設定し、操舵速度ωｘが許可判定操舵速度ω２を超えている場合には（Ｓ５５：ＮＯ）、フラグＦの設定変更を行わない。つまり、ステップＳ５５，Ｓ２６の処理は、副電源装置５０の検査の禁止解除条件が成立しているか否かを判断し、操舵速度ωｘが許可判定操舵速度ω２以下であるときに、禁止解除条件が成立したとして、フラグＦを「０」に設定するものである。尚、許可判定操舵速度ω２は、禁止判定操舵速度ω１より小さな値（低速）に設定されている。
【００９６】
以上説明した第１変形例としての検査許可判定ルーチンによれば、操舵速度ωｘに応じて副電源装置５０の検査の許可／禁止の判断がなされる。つまり、操舵速度ωｘが禁止判定操舵速度ω１以上になると検査禁止指令が出力され、操舵速度ωｘが許可判定操舵速度ω２以下にまで低下すると検査許可指令が出力される。従って、操舵ハンドル１１が速い回転で操作されているときに、副電源装置５０の検査が禁止される。
【００９７】
操舵ハンドル１１を速く回動操作するためには、運転者に大きな操舵操作力が必要とされる。このため、運転者の操作を補助する電動モータ２０の必要電力も増大する。そこで、本変形例１においては、操舵速度ωｘが禁止判定操舵速度ω１（本発明の基準操舵速度に相当する）以上の場合に、モータ駆動回路３０への電力供給不足を生じるおそれのある状況であると予測して、副電源装置５０の検査を禁止する。これにより上述した実施形態と同様な効果が得られる。また、副電源装置５０の能力検査の許可／禁止の切り替えにあたっては、判定操舵速度にヒステリシスを設けているため、禁止指令と許可指令とが頻繁に切り替わってしまうという不具合が防止される。
【００９８】
次に、検査許可判定処理の第２変形例について説明する。図７は、第２変形例としての検査許可判定ルーチンを表すフローチャートである。この第２変形例は、上述した実施形態の検査許可判定ルーチンのステップＳ２１，Ｓ２３，Ｓ２５の処理に代えて、ステップＳ６１，Ｓ６３，Ｓ６５の処理を行うものである。以下、上述した実施形態と同じ処理については、図面に同一ステップ符号を付けて説明を省略する。
【００９９】
第２変形例の検査許可判定ルーチンが起動すると、電源制御部６２は、まず、ステップＳ６１において、操舵角θｘをアシスト制御部６１から読み込む。操舵角θｘは、アシスト制御部６１がアシスト制御を実施しているときに、回転角センサ２２の検出信号により求められる。従って、このステップＳ６１においては、このアシスト制御で使用される操舵角θｘが読み込まれる。
【０１００】
電源制御部６２は、フラグＦが「０」に設定されている場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ステップＳ６３において、操舵角θｘが禁止判定操舵角θ１以上であるか否かを判断する。操舵角θｘが禁止判定操舵角θ１以上であれば、ステップＳ２４においてフラグＦを「１」に設定し、操舵角θｘが禁止判定操舵角θ１未満である場合には（Ｓ６３：ＮＯ）、フラグＦの設定変更を行わない。つまり、ステップＳ６３，Ｓ２４の処理は、副電源装置５０の検査の禁止条件が成立しているか否かを判断し、操舵角θｘが禁止判定操舵角θ１以上であるときに、禁止条件が成立したとして、フラグＦを「１」に設定するものである。
【０１０１】
一方、フラグＦが「１」に設定されている場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、電源制御部６２は、ステップＳ６５において、操舵角θｘが許可判定操舵角θ２以下であるか否かを判断する。操舵角θｘが許可判定操舵角θ２以下であれば、ステップＳ２６においてフラグＦを「０」に設定し、操舵角θｘが許可判定操舵角θ２を超えている場合には（Ｓ６５：ＮＯ）、フラグＦの設定変更を行わない。つまり、ステップＳ６５，Ｓ２６の処理は、副電源装置５０の検査の禁止解除条件が成立しているか否かを判断し、操舵角θｘが許可判定操舵角θ２以下であるときに、禁止解除条件が成立したとして、フラグＦを「０」に設定するものである。尚、許可判定操舵角θ２は、禁止判定操舵角θ１より小さな角度に設定されている。
【０１０２】
以上説明した第２変形例としての検査許可判定ルーチンによれば、操舵角θｘに応じて副電源装置５０の検査の許可／禁止の判断がなされる。つまり、操舵角θｘが禁止判定操舵角θ１以上になると検査禁止指令が出力され、操舵角θｘが許可判定操舵角θ２以下にまで小さくなると検査許可指令が出力される。従って、操舵ハンドル１１が大きな舵角で操作されているときに、副電源装置５０の検査が禁止される。
【０１０３】
操舵ハンドル１１を大きな舵角位置にまで回転操作するには、ステアリング特性上、運転者に大きな操舵操作力が必要とされる。このため、運転者の操作を補助する電動モータ２０の必要電力も増大する。そこで、本変形例２においては、操舵角θｘが禁止判定操舵角θ１（本発明の基準操舵角に相当する）以上の場合に、モータ駆動回路３０への電力供給不足を生じるおそれのある状況であると予測して、副電源装置５０の検査を禁止する。これにより上述した実施形態と同様な効果が得られる。また、副電源装置５０の検査の許可／禁止の切り替えにあたっては、判定操舵角にヒステリシスを設けているため、禁止指令と許可指令とが頻繁に切り替わってしまうという不具合が防止される。
【０１０４】
次に、検査許可判定処理の第３変形例について説明する。図８は、第３変形例としての検査許可判定ルーチンを表すフローチャートである。この第３変形例は、上述した実施形態の検査許可判定ルーチンのステップＳ２１，Ｓ２３，Ｓ２５の処理に代えて、ステップＳ７１，Ｓ７３，Ｓ７５の処理を行うものである。以下、上述した実施形態と同じ処理については、図面に同一ステップ符号を付けて説明を省略する。
【０１０５】
第３変形例の検査許可判定ルーチンが起動すると、電源制御部６２は、まず、ステップＳ７１において、操舵トルクＴｘをアシスト制御部６１から読み込む。操舵トルクＴｘは、アシスト制御部６１がアシスト制御を実施しているときに操舵トルクセンサ２１により検出されており、このステップＳ７１では、アシスト制御で使用される操舵トルクＴｘが読み込まれる。
【０１０６】
電源制御部６２は、フラグＦが「０」に設定されている場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ステップＳ７３において、操舵トルクＴｘが禁止判定操舵トルクＴ１以上であるか否かを判断する。操舵トルクＴｘが禁止判定操舵トルクＴ１以上であれば、ステップＳ２４においてフラグＦを「１」に設定し、操舵トルクＴｘが禁止判定操舵トルクＴ１未満である場合には（Ｓ７３：ＮＯ）、フラグＦの設定変更を行わない。つまり、ステップＳ７３，Ｓ２４の処理は、副電源装置５０の検査の禁止条件が成立しているか否かを判断し、操舵トルクＴｘが禁止判定操舵トルクＴ１以上であるときに、禁止条件が成立したとして、フラグＦを「１」に設定するものである。
【０１０７】
一方、フラグＦが「１」に設定されている場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、電源制御部６２は、ステップＳ７５において、操舵トルクＴｘが許可判定操舵トルクＴ２以下であるか否かを判断する。操舵トルクＴｘが許可判定操舵トルクＴ２以下であれば、ステップＳ２６においてフラグＦを「０」に設定し、操舵トルクＴｘが許可判定操舵トルクＴ２を超えている場合には（Ｓ７５：ＮＯ）、フラグＦの設定変更を行わない。つまり、ステップＳ７５，Ｓ２６の処理は、副電源装置５０の検査の禁止解除条件が成立しているか否かを判断し、操舵トルクＴｘが許可判定操舵トルクＴ２以下であるときに、禁止解除条件が成立したとして、フラグＦを「０」に設定するものである。尚、許可判定操舵トルクＴ２は、禁止判定操舵トルクＴ１より小さな値に設定されている。
【０１０８】
以上説明した第３変形例としての検査許可判定ルーチンによれば、操舵トルクＴｘに応じて副電源装置５０の検査の許可／禁止の判断がなされる。つまり、操舵トルクＴｘが禁止判定操舵トルクＴ１以上になると検査禁止指令が出力され、操舵トルクＴｘが許可判定操舵トルクＴ２以下にまで小さくなると検査許可指令が出力される。従って、操舵ハンドル１１が大きなトルクで操舵操作されているときに、副電源装置５０の検査が禁止される。
【０１０９】
操舵ハンドル１１を大きなトルクで回転操作するには、運転者に大きな操舵操作力が必要とされる。このため、運転者の操作を補助する電動モータ２０の必要電力も増大する。そこで、本変形例３においては、操舵トルクＴｘが禁止判定操舵トルクＴ１（本発明の基準操舵トルクに相当する）以上の場合に、モータ駆動回路３０への電力供給不足を生じるおそれのある状況であると予測して、副電源装置５０の検査を禁止する。これにより上述した実施形態と同様な効果が得られる。また、副電源装置５０の検査の許可／禁止の切り替えにあたっては、判定操舵トルクにヒステリシスを設けているため、禁止指令と許可指令とが頻繁に切り替わってしまうという不具合が防止される。
【０１１０】
以上、本発明の実施形態として電源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。
【０１１１】
例えば、本実施形態においては、副電源装置５０の検査を行うときに、昇圧回路４０の昇圧動作を停止したが、目標昇圧電圧を副電源装置５０の電源電圧（通常時の目標昇圧電圧）よりも低い電圧に設定して昇圧動作を継続するようにしてもよい。
【０１１２】
また、本実施形態においては、電流センサ５１にて検出した放電電流ｉsubから電力供給量Σｉsubを計算したが、モータ電流センサ３８にて検出したモータ電流ｉuvwから電力供給量を算出しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施形態に係る電源制御装置を備えた電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
【図２】操舵アシスト制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】アシストトルクテーブルを表すグラフである。
【図４】副電源状態検査ルーチンを表すフローチャートである。
【図５】検査許可判定ルーチンを表すフローチャートである。
【図６】変形例１の検査許可判定ルーチンを表すフローチャートである。
【図７】変形例２の検査許可判定ルーチンを表すフローチャートである。
【図８】変形例３の検査許可判定ルーチンを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１５】
１０…ステアリング機構、２０…電動モータ（電気アクチュエータ）、２１…操舵トルクセンサ、２２…回転角センサ、２３…車速センサ、３０…モータ駆動回路（電気アクチュエータ駆動回路）、４０…昇圧回路、４７…電圧センサ、５０…副電源装置、５１…電流センサ、６０…電子制御装置、６１…アシスト制御部、６２…電源制御部、１００…主電源装置、１０１…主バッテリ、１０２…オルタネータ、ＦＷＬ，ＦＷＲ…左右前輪。
【図１】
0005194630.tif 000002
【図２】
0005194630.tif 000003
【図３】
0005194630.tif 000004
【図４】
0005194630.tif 000005
【図５】
0005194630.tif 000006
【図６】
0005194630.tif 000007
【図７】
0005194630.tif 000008
【図８】
0005194630.tif 000009