(57)【要約】【課題】車両電源が不安定となることを抑制することができる電動パワーステアリング装置の電力供給装置を提供する。【解決手段】本発明に係る電動パワーステアリング装置の電力供給装置１は、電動パワーステアリング装置２の電動モータに電力を供給する主電源３と、主電源か３ら電動モータに供給する電力が不足した場合に、電動モータに電力を供給する補助電源４と、主電源３の電力不足を検出するとともに、主電源３の電力不足を検出した場合に、補助電源４から電動モータに電力を供給する電力制御手段５とを備える電動パワーステアリング装置の電力供給装置であって、主電源３と補助電源４との間に、主電源３が補助電源４を充電する場合の充電電流を制御する充電回路１０を設けることを特徴とする。【選択図】図１
2007153079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動パワーステアリング装置の電動モータに電力を供給する主電源と、前記主電源から前記電動モータに供給する電力が不足した場合に、前記電動モータに電力を供給する補助電源と、前記主電源の電力不足を検出するとともに、前記主電源の電力不足を検出した場合に、前記補助電源から前記電動モータに電力を供給する電力制御手段とを備える電動パワーステアリング装置の電力供給装置であって、
前記主電源と前記補助電源との間に、前記主電源が前記補助電源を充電する場合の充電電流を制御する充電回路を設けることを特徴とする電動パワーステアリング装置の電力供給装置。
【請求項２】
前記補助電源と前記電動モータとの間に昇圧回路を設けることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置の電動モータに電力を供給する電力供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）においては、ステアリングシャフトにトーションバー等のトルクセンサを設け、当該トルクセンサにより運転者のステアリングホイールの操作力を検出し、当該操作力に応じて、電動モータを駆動して、操作力のアシストを行っている。
【０００３】
従来、上述したような電動パワーステアリング装置の電力供給装置としては、主電源を備えてオルタネータにより発電した電力を蓄え、前記電動モータに電力を供給するものがある。ところが、このような構成の電力供給装置においては、据切り（車両を停止させたままステアリング装置を操作すること）時等の大電力を必要とする場合に、オルタネータの発電量を増やす必要があり、エンジンのアイドル回転数を急上昇させる必要があった。このため、特にＡ／Ｔ車の場合に、クリープ力が増大して車両の飛び出し感が発生したり、エンジンとオルタネータの応答性の違いに起因して、エンジンのハンチングが発生したりするという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、例えば、特許文献１に記載されたような電力供給装置が提案されている。当該電力供給装置においては、電動パワーステアリング装置の電動モータに電力を供給するために、主電源と補助電源を備え、据切り時等の大電力を必要とする場合に、主電源とともに補助電源からも電動モータに電力を供給している。これにより、オルタネータの発電量を増やすことなく、また、主電源の大容量化を伴わずに、電動モータに一時的な大電力を供給することを可能として、電動パワーステアリング装置のアシスト力の追随性を向上させている。
【特許文献１】特開２００３−３２０９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような電動パワーステアリング装置の電力供給装置においては、補助電源に対して主電源から充電を行う場合に、主電源の電圧が降下して、主電源が車両の一般負荷へも電力を供給する車両電源であることもあいまって、車両電源が不安定となってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑み、車両電源が不安定となることを抑制することができる電動パワーステアリング装置の電力供給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】
【０００７】
上記の問題を解決するため、本発明に係る電動パワーステアリング装置の電力供給装置は、
電動パワーステアリング装置の電動モータに電力を供給する主電源と、前記主電源から前記電動モータに供給する電力が不足した場合に、前記電動モータに電力を供給する補助電源と、前記主電源の電力不足を検出するとともに、前記主電源の電力不足を検出した場合に、前記補助電源から前記電動モータに電力を供給する電力制御手段とを備える電動パワーステアリング装置の電力供給装置であって、
前記主電源と前記補助電源との間に、前記主電源が前記補助電源を充電する場合の充電電流を制御する充電回路を設けることを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記補助電源と前記電動モータとの間に昇圧回路を設けてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、主電源が補助電源を充電する場合の充電電流を制御することにより、主電源の電圧降下を抑制して、車両電源を安定化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明による電動パワーステアリング装置の電力供給装置の一実施例を示す回路図である。
【００１１】
本実施例の電動パワーステアリング装置の電力供給装置１は、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の電動モータ２に電力を供給する主電源３と、主電源３から電動モータ２に供給する電力が不足した場合に、電動モータ２に電力を供給する補助電源４と、主電源３の電力不足を検出するとともに、主電源３の電力不足を検出した場合に、補助電源４から電動モータに電力を供給する電力制御手段５とを備える。
【００１２】
主電源３は周知のＰｂバッテリなどの充電可能な電源により構成され、その正極側はエンジン６により回転されるオルタネータ７の正極側に接続されるとともに、車両の一般負荷８にも接続され、電動パワーステアリング装置の電動モータ２にもダイオード９を介して接続される。
【００１３】
補助電源４はキャパシタで構成され、その正極側が主電源３の正極側に接続される。なお、補助電源４は電気二重層キャパシタや二次電池で構成することもできる。
【００１４】
主電源３の正極側と補助電源４の正極側との間に、主電源３が補助電源４を充電する場合の充電電流を制御する充電回路１０が設けられる。
【００１５】
この充電回路１０を設けることにより、主電源３が補助電源４を充電する場合の充電電流を制御することができ、主電源３の電圧降下を抑制して、車両電源を安定化することができる。
【００１６】
さらに、充電回路１０の下流側かつ補助電源４の上流側部分と電動パワーステアリング装置の電動モータ２の上流側かつダイオード９の下流側とを昇圧回路１１を介して接続する。これにより補助電源４と電動モータ２との間に昇圧回路が設けられる。このように接続することで、昇圧回路１１の出力電流が、一般負荷８や主電源３に流れることを防止することができる。なお、充電回路１０は、昇圧あるいは降圧を伴わない場合はスイッチング素子で構成してもよいし、昇圧あるいは降圧を伴う場合は周知のＤＣ／ＤＣコンバータとしてもよい。昇圧回路１１は周知のＤＣ／ＤＣコンバータにより構成される。
【００１７】
また、上流側とは、主電源３の正極側を示し、下流側とは接地側を示す。
【００１８】
補助電源４と電動モータ２との間に昇圧回路１１を設けることにより、補充電源４の放電電流を制御でき、かつ、補助電源４内の電荷を有効に使用して、補助電源４の容量の小型化を図ることができる。
【００１９】
電力制御手段５は電子制御装置ＥＣＵにより構成され、主電源３の出力電流Ｉｐｂ、オルタネータ７の出力電流Ｉａｌｔ、昇圧回路１１の出力電流Ｉｄｄｃ、電動パワーステアリング装置２の電動モータ電流Ｉｅｐｓを検出して、主電源３の電力不足を検出した場合に、補助電源４から電動モータに電力を供給するべく、昇圧回路１１を制御する。
【００２０】
図２は、本発明による電動パワーステアリング装置の電力供給装置の電力制御手段の制御内容を示すフローチャートである。
【００２１】
図２中、ＥＰＳは電動パワーステアリング装置を、Ｐｂバッテリは主電源を、キャパシタは補助電源を、ＤＤＣは昇圧回路を示す。
【００２２】
制御スタート後、Ｓ１において、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）が作動中であるかを判定し、作動中であれば、Ｓ２に進み、作動中でなければ、制御を終了する。
【００２３】
Ｓ２において、ＥＰＳ作動中に大電流が必要となり、オルタネータの発電量が不足するかどうかの判定を行い、不足する場合には、Ｓ３にすすみ、不足しない場合は、制御を終了する。不足するかどうかの判定は、Ｐｂバッテリの電圧が、ＥＰＳ最低作動電圧に所定値αを加えた閾値よりも小さいかどうかにより行う。
【００２４】
Ｓ３において、Ｐｂバッテリの持ち出し電流が増加しないように、つまり、ＤＤＣ出力電流Ｉｄｄｃ＝ΔＩｅｐｓ−ΔＩａｌｔ（Δは増加分を示す）となるように昇圧回路（ＤＤＣ）を制御して、電流不足分をキャパシタより供給して、Ｓ４にすすむ。
【００２５】
Ｓ４において、ＥＰＳの作動が終了したかどうかを判定し、終了した場合は制御を終了し、終了していない場合は、再度Ｓ２に戻る。
【００２６】
図３は、図２に示したフローチャートにより制御した場合の、各電流波形を示す模式図である。
【００２７】
例えば、ＥＰＳの作動により、大電流が必要となり、約２００ｍｓで電流を増加させねばならない場合に、図中斜線で示す部分をキャパシタから供給して、オルタネータの出力電流Ｉａｌｔをなるべくゆっくり（２００ｍｓ＋所定値β）増加させることができる。これにより、エンジンのアイドル回転数ｎをゆっくり増加させる（Δｎ／Δｔをなるべく小さくする：ｔは時間）ことができ、クリープ力が増大して車両の飛び出し感が発生したり、エンジンとオルタネータの応答性の違いに起因して、エンジンのハンチングが発生したりすることを防止することができる。
【００２８】
図４は、本発明による電動パワーステアリング装置の電力供給装置の他の実施例を示す回路図である。
【００２９】
図１に示した実施例に比して、昇圧回路１１がスイッチング手段１２に置換されている点が異なる。これによれば、補助電源４としてのキャパシタの使用電圧範囲が限定されるものの、より簡単な構成とすることができる。ここでスイッチング手段とは、ＧＴＯサイリスタ、ＩＧＢＴ、ＩＰＭ等のスイッチング素子を指すものとする。
【００３０】
図５は、本発明による電動パワーステアリング装置の電力供給装置の他の実施例を示す回路図である。
【００３１】
図１に示した実施例に比して、補助電源４としてのキャパシタとして、電子制御ブレーキシステム１３（ＥＣＢ）のバックアップ用のキャパシタを使用している点が異なる。これによれば既存のキャパシタを使用して、本発明に係る電圧供給装置を構成することができる。
【００３２】
図６は、本発明による電動パワーステアリング装置の電力供給装置の他の実施例を示す回路図である。
【００３３】
図５に示した実施例に比して、昇圧回路１１がスイッチング手段１４により置換されている点が異なる。これによれば、補助電源４としてのキャパシタの使用電圧範囲が限定されるものの、より簡単な構成とすることができる。
【００３４】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による電動パワーステアリング装置の電力供給装置の一実施例を示す回路図である。
【図２】本発明による電動パワーステアリング装置の電力供給装置の電力制御手段の制御内容を示すフローチャートである。
【図３】図２に示したフローチャートにより制御した場合の、各電流波形を示す模式図である。
【図４】本発明による電動パワーステアリング装置の電力供給装置の他の実施例を示す回路図である。
【図５】本発明による電動パワーステアリング装置の電力供給装置の他の実施例を示す回路図である。
【図６】本発明による電動パワーステアリング装置の電力供給装置の他の実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３６】
１      電動パワーステアリング装置の電力供給装置
２      電動パワーステアリング装置の電動モータ
３      主電源
４      補助電源
５      電力制御手段
６      エンジン
７      オルタネータ
８      一般負荷
９      ダイオード
１０    充電回路
１１    昇圧回路
１２    スイッチング手段
１３    電子制御ブレーキシステム
１４    スイッチング手段
【図１】
2007153079.tif 000003
【図２】
2007153079.tif 000004
【図３】
2007153079.tif 000005
【図４】
2007153079.tif 000006
【図５】
2007153079.tif 000007
【図６】
2007153079.tif 000008