(57)【要約】【課題】組蓄電器均等化回路をより簡素な構成で行い、信頼性を向上できる電源装置を提供する。【解決手段】主電源９と、複数の蓄電器ＣＰ１〜ＣＰ４を直列に接続した補助電源８と、を備え、補助電源８は、各蓄電器ＣＰ１〜ＣＰ４の電圧を均等化する組蓄電器均等化回路４１により充電する電源装置２０であって、組蓄電器均等化回路４１は、整流素子を直列に接続した一対の整流部４２と、直流成分を除去するキャパシタ部４３と、主電源９から入力する電力を交流波形に変換して供給する電力供給部４４と、を有し、電力供給部４４は、各蓄電器ＣＰ１〜ＣＰ４に並列接続されたそれぞれの整流部４２の中点へそれぞれのキャパシタ部４３を介して電力供給する。【選択図】図２
2012090366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電源と、
複数の蓄電器を直列に接続した補助電源と、を備え、
前記補助電源は、前記各蓄電器の電圧を均等化する組蓄電器均等化手段により充電する電源装置であって、
前記組蓄電器均等化手段は、
整流素子を直列に接続した一対の整流手段と、
直流成分を除去するフィルタリング手段と、
前記主電源から入力する電力を交流波形に変換して供給する電力供給手段と、を有し、
前記電力供給手段は、前記各蓄電器に並列接続されたそれぞれの前記整流手段の中点へそれぞれの前記フィルタリング手段を介して電力供給する、
ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
主電源と、
複数の蓄電器を直列に接続した補助電源と、を備え、
前記補助電源は、前記各蓄電器の電圧を均等化する組蓄電器均等化手段により充電する電源装置であって、
前記組蓄電器均等化手段は、
ブリッジ整流器と、
変圧器と、
前記主電源から入力する電力を交流波形に変換して供給する電力供給手段と、を有し、
前記電力供給手段は、前記各蓄電器にそれぞれの前記ブリッジ整流器の出力端が並列接続され、前記各ブリッジ整流器の入力端へそれぞれの前記変圧器を介して電力供給する、
ことを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電源装置を備えたことを特徴とする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、主電源と、複数の蓄電器を直列に接続した組蓄電器を用いた補助電源と、を備えた電源装置、及びこの電源装置を有する電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用のパワーステアリング装置には、モータを駆動源とした電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）があり、このようなＥＰＳには、従来の油圧式のパワーステアリング装置と比較して、レイアウト自由度が高く、且つエネルギー消費量が小さいという利点がある。このため、近年では、車種や車格等を問わず、幅広い範囲において、その採用が進められるようになっている。
【０００３】
しかしながら、バッテリ（及び充電器としてのオルタネータ）を主電源とする車両においては、その出力電力の大きさに限りがある。このため、大型車両では、停止状態におけるステアリング操作時（所謂据え切り時）等、大電力が必要とされる状況において、そのアシスト力に不足が生じ、これが所謂引っ掛かり感等、操舵フィーリングを悪化させる要因となる可能性がある。
【０００４】
そこで、従来、主電源とは別に補助電源を設けることにより、主電源と補助電源との両方から電力供給可能な電源装置が提案されている。例えば、このような主電源と補助電源とを備えた電動パワーステアリング装置が特許文献１に開示されている。
【０００５】
また、補助電源が複数の蓄電器を直列に接続した組蓄電器の場合、各蓄電器間の電圧のバラツキにより電圧の高い蓄電器が劣化し、補助電源の寿命が短くなるという問題が生じる。そこで、各蓄電器の電圧を均等化する組蓄電器均等化回路を設けることが提案されている。例えば、各蓄電器の電圧を検出し、検出電圧に基づき、各蓄電器の電圧を検出電圧の最小値と略均等になるようにスイッチをオンして各蓄電器を放電させることにより各蓄電器の電圧を均等化する回路が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６１１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年、車両に対する安全のニーズの高まりから、車両に使用される装置等についてもより一層の信頼性向上が進められ、上記のＥＰＳについても同様な要求がある。
上記特許文献１に開示された技術は、組蓄電器均等化回路が蓄電器毎に電圧検出器及びスイッチを用いる回路構成であるため、回路が複雑化することにより信頼性を低下してしまうという問題があり、組蓄電器均等化回路の信頼性向上が課題となっていた。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、組蓄電器均等化回路をより簡素な構成で行い、これを備えた電源装置及びこれを有する電動パワーステアリング装置の信頼性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る電源装置の構成上の特徴は、主電源と、
複数の蓄電器を直列に接続した補助電源と、を備え、
前記補助電源は、前記各蓄電器の電圧を均等化する組蓄電器均等化手段により充電する電源装置であって、
前記組蓄電器均等化手段は、
整流素子を直列に接続した一対の整流手段と、
直流成分を除去するフィルタリング手段と、
前記主電源から入力する電力を交流波形に変換して供給する電力供給手段と、を有し、
前記電力供給手段は、前記各蓄電器に並列接続されたそれぞれの前記整流手段の中点へそれぞれの前記フィルタリング手段を介して電力供給することである。
【００１０】
請求項１の電源装置によれば、複数の蓄電器を直列に接続した補助電源が、主電源から入力する電力を交流波形に変換し、変換した交流波形の電圧が各蓄電器の電圧を越える場合に、フィルタリング手段及び整流手段を介してそれぞれの蓄電器に電力を供給し各蓄電器の電圧を均等化して充電される。
【００１１】
これにより、請求項１の電源装置は、組蓄電器均等化手段の構成が、従来の蓄電器毎に電圧検出器及びスイッチを用いて検出電圧によりスイッチをオンして各蓄電器を放電させることにより各蓄電器の電圧を均等化するのに比べ、充電する電圧の基準となる交流波形の電力の電圧に一致するように各蓄電器が充電されて均等化するので、より簡素な構成で行うことができる。そのため、電源装置の信頼性を向上できる。
【００１２】
請求項２に係る電源装置の構成上の特徴は、主電源と、
複数の蓄電器を直列に接続した補助電源と、を備え、
前記補助電源は、前記各蓄電器の電圧を均等化する組蓄電器均等化手段により充電する電源装置であって、
前記組蓄電器均等化手段は、
ブリッジ整流器と、
変圧器と、
前記主電源から入力する電力を交流波形に変換して供給する電力供給手段と、を有し、
前記電力供給手段は、前記各蓄電器にそれぞれの前記ブリッジ整流器の出力端が並列接続され、前記各ブリッジ整流器の入力端へそれぞれの前記変圧器を介して電力供給することである。
【００１３】
請求項２の電源装置によれば、複数の蓄電器を直列に接続した補助電源が、主電源から入力する電力を交流波形に変換し、変換した交流波形の電圧が各蓄電器の電圧を越える場合に、変圧器及びブリッジ整流器を介してそれぞれの蓄電器に電力を供給し各蓄電器の電圧を均等化して充電される。
【００１４】
これにより、請求項２の電源装置は、組蓄電器均等化手段の構成が、従来の蓄電器毎に電圧検出器及びスイッチを用いて検出電圧によりスイッチをオンして各蓄電器を放電させることにより各蓄電器の電圧を均等化するのに比べ、充電する電圧の基準となる交流波形の電力の電圧に一致するように各蓄電器が充電されて均等化するので、より簡素な構成で行うことができる。また、変圧器により電気絶縁して電力を供給するので異電圧が混入した場合にその影響を低減することができる。そのため、電源装置の信頼性を向上できる。
【００１５】
請求項３に係る電動パワーステアリング装置の構成上の特徴は、請求項１又は請求項２に記載の電源装置を備えたことである。
【００１６】
これにより、請求項３の電動パワーステアリング装置は、主電源及び補助電源からなる大容量の電源装置が従来に比べより簡素な構成で行うことができる。そのため、電動パワーステアリング装置の信頼性を向上できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、組蓄電器均等化回路をより簡素な構成で行うことができる。そのため、これを備えた電源装置及びこれを有する電動パワーステアリング装置の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態：電源装置を備える電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態：組蓄電器均等化回路を備える補助電源の回路構成を示す図である。
【図３】第１実施形態：組蓄電器均等化回路の均等化の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】第２実施形態：組蓄電器均等化回路を備える補助電源の回路構成を示す図である。
【図５】第２実施形態：組蓄電器均等化回路の均等化の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】第３実施形態：組蓄電器均等化回路を備える補助電源の回路構成を示す図である。
【図７】第３実施形態：組蓄電器均等化回路の均等化の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の電源装置及びこれを備えた電動パワーステアリング装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の電源装置２０を備える電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）３０の構成を示す模式図である。ＥＰＳ３０は、ラックピニオン式の舵取機構１を備えている。舵取機構１は、図示しない車体の左右方向に延設されたラックハウジング１１の内部に軸長方向への移動自在に支持されたラック軸１０と、ラックハウジング１１の中途に交差するピニオンハウジング１９の内部に回転自在に支持されたピニオン軸２とを備える公知の構成を有している。
【００２０】
ラックハウジング１１の両側から外部に突出するラック軸１０の両端は、各別のタイロッド１２，１２を介しての操舵用車輪としての左右の前輪１３，１３に連結されている。またピニオンハウジング１９から外部に突出するピニオン軸２の上端は、ステアリング軸３を介して操舵部材としてのステアリングホイール１６に連結されている。ピニオンハウジング１９の内部に延びるピニオン軸２の下部には，図示しないピニオンが一体形成されており、ピニオンは、ラックハウジング１１との交差部において、ラック軸１０の中途に適長に亘って形成されたラックに噛合させてある。
【００２１】
ステアリング軸３は、筒形をなすハウジング１８の内部に回転自在に支持され、ハウジング１８を介して、図示しない車室の内部に前方を下とした傾斜姿勢を保って取り付けてある。ピニオン軸２は、ハウジング１８の下方に突出するステアリング軸３の下端に連結され、ステアリングホイール１６は、ハウジング１８の上方に突出するステアリング軸３の上端に固設されている。
【００２２】
以上の構成により、操舵のためのステアリングホイール１６の回転操作によりステアリング軸３が回転し、この回転がピニオン軸２に伝達され、ピニオン軸２の回転が、ピニオンとラックとの噛合部においてラック軸１０の軸長方向の移動に変換されることとなり、このようなラック軸１０の移動が、左右の前輪１３，１３に各別のタイロッド１２，１２を介して伝えられて舵取りがなされる。
【００２３】
ステアリング軸３を支持するハウジング１８の中途には、ステアリングホイール１６の回転操作によりステアリング軸３に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ１５が設けてある。トルクセンサ１５よりも下位置には、操舵補助用のモータ５が取り付けてある。
【００２４】
操舵補助用のモータ５は、ハウジング１８の外側に軸心を略直交させて取り付けてあり、例えば、ハウジング１８の内部に延びる出力端に固着されたウオームをステアリング軸３の外嵌固定されたウオームホイールに噛合させ、モータ５の回転を、図示しないウオーム及びウオームホイールにより減速してステアリング軸３に伝えるように構成し、前述の如く行われる舵取りを補助している。モータ５には、モータ５を駆動制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）６が接続されてある。
【００２５】
ＥＣＵ６は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を備えている。ＥＣＵ６には、トルクセンサ１５により検出された操舵トルク値、車速センサ７により検出された車速値、及びモータ５に流れる電流を検出するモータ電流センサ１７が出力したモータ電流検出値等が与えられている。そして、ＥＣＵ６は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、与えられた各値に基づいてモータ５を駆動制御するように構成されている。
【００２６】
また、ＥＰＳ３０は、主電源９（バッテリ）及び主電源９とは別体に設けられた補助電源８を用いて電力供給を行う電源装置２０を備えている。尚、本実施形態では、補助電源８には、大容量のキャパシタ（電気二重層コンデンサ）が用いられている。そして、ＥＣＵ６は、主電源９から電力が供給されて操舵補助用のモータ５を駆動制御する。また、ＥＣＵ６は、補助電源８に対して制御信号を入出力し、補助電源８に要求信号を出力した場合に、主電源９から充電用の電力が供給されて充電された補助電源８から電力が供給される。これにより、大きな操舵補助力が必要とされる場合には、主電源9及び補助電源８から供給された電力により、モータ５を駆動制御する構成となっている。
【００２７】
次に、本実施形態のＥＰＳ３０の電源装置２０における補助電源８の構成について説明する。
図２は、組蓄電器均等化回路４１（組蓄電器均等化手段）を備える補助電源８の回路構成を示す図である。
補助電源８は、複数のキャパシタ（蓄電器）ＣＰ１〜ＣＰ４（本実施例では４個）を直列に接続し、主電源９から供給された電力を充電する組蓄電器４０と、各キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４の電圧を均等化してキャパシタを充電する組蓄電器均等化回路４１とにより構成される。
【００２８】
組蓄電器均等化回路４１は、各キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４を均等化して充電する充電電力ＰＷを生成する電力供給部４４、カップリングキャパシタとして作動するキャパシタＣ1〜Ｃ４（本実施例では４個）からなるキャパシタ部４３、ダイオード（整流素子）を直列に接続した整流ユニットＤ１〜Ｄ４（本実施例では４組）からなる整流部４２、及び組蓄電器４０から図１のＥＣＵ６への電力供給を制御するスイッチ４５を備える。
【００２９】
電力供給部４４は、主電源９から入力する電力を交流波形に変換して充電電力ＰＷ（本実施例では、ローレベルとハイレベルとの電位差が３Ｖの矩形波）を生成しキャパシタ部４３の各キャパシタＣ１〜Ｃ４に出力する。
各キャパシタＣ１〜Ｃ４は、充電電力ＰＷから直流成分を除去して整流部４２の各整流ユニットＤ１〜Ｄ４に接続する。
各整流ユニットＤ１〜Ｄ４は、それぞれが２個を直列に接続した一対のダイオードＤ１ａ，Ｄ１ｂと、Ｄ２ａ，Ｄ２ｂと、Ｄ３ａ，Ｄ３ｂと、Ｄ４ａ，Ｄ４ｂと、からなり、また、それぞれが各キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４に並列接続されている。
【００３０】
詳述すると、キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４は、順に直列に接続され、キャパシタＣＰ１の一端がグランドに接続されて、キャパシタＣＰ１が低電位側、キャパシタＣＰ４が高電位側となる。
整流ユニットＤ１は、これを構成するダイオードＤ１ａのカソードとダイオードＤ１ｂのアノードとが接続される。この接続点を中点と言う。そして、ダイオードＤ１ａのアノードがキャパシタＣＰ１の低電位側に接続され、ダイオードＤ１ｂのカソードがキャパシタＣＰ１の高電位側に接続される。キャパシタＣ１は、この整流ユニットＤ１の中点に接続される。
以降、同様に整流ユニットＤ２、ダイオードＤ２ａ，Ｄ２ｂ、キャパシタＣＰ２、及びキャパシタＣ２が一組となり、また整流ユニットＤ３、ダイオードＤ３ａ，Ｄ３ｂ、キャパシタＣＰ３、及びキャパシタＣ３が一組となり、さらに整流ユニットＤ４、ダイオードＤ４ａ，Ｄ４ｂ、キャパシタＣＰ４、及びキャパシタＣ４が一組となり、それぞれが接続されて構成される。
【００３１】
組蓄電器４０は、スイッチ４５を介して、ＥＣＵ６に接続されている。電力供給部４４が出力する信号によりスイッチ４５がオンされることによって、組蓄電器４０とＥＣＵ６とが接続され、充電された組蓄電器４０、即ち補助電源８は、操舵補助用のモータ５を駆動制御する電力としてＥＣＵ６に供給する。
【００３２】
次に、補助電源８における組蓄電器均等化の作用について説明する。ここでは、キャパシタＣＰ１を代表として説明する。また、説明の簡単のため、ダイオードＤ１ａ〜Ｄ４ｂの順方向電圧降下は０Ｖとする。
【００３３】
キャパシタＣＰ１は、充電電力ＰＷがハイレベル（電圧が３Ｖ）のときに、キャパシタＣ１を介した整流ユニットＤ１の中点の電圧Ｖ１（略３Ｖ）が、キャパシタＣＰ１の電圧Ｖ１０を越えるときに、充電電力ＰＷがキャパシタＣ１及びダイオードＤ１ｂを介して供給されて充電する。その後、キャパシタＣＰ１は、電圧Ｖ１０が電圧Ｖ１に一致すると充電を停止する。
【００３４】
次に、キャパシタＣＰ１は、充電電力ＰＷがローレベル（電圧が０Ｖ）のときに、キャパシタＣ２を介した整流ユニットＤ２の中点の電圧Ｖ２（略０Ｖ）が、キャパシタＣＰ１の電圧Ｖ１０未満のときに、ダイオードＤ２ａを介して放電される。その後、キャパシタＣＰ１は、電圧Ｖ１０が電圧Ｖ２に一致すると放電を停止する。
【００３５】
また、各キャパシタＣＰ２〜ＣＰ４は、キャパシタＣＰ１同様に充放電される。
これにより、キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４は充電電力ＰＷに基づき充放電されるので、各キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４の電圧は略均等化される。
【００３６】
図３は、組蓄電器均等化回路４１の均等化の動作を示すタイミングチャートである。ここでは、キャパシタＣＰ１を代表として説明する。また、説明の簡単のため、ダイオードＤ１ａ〜Ｄ４ｂの順方向電圧降下は０Ｖとする。
【００３７】
ここで、時刻Ｔ００は充電電力ＰＷが各キャパシタＣ１〜Ｃ４を介した各電圧Ｖ１〜Ｖ４がハイレベルからローレベルに変化するとき、時刻Ｔ０１は各電圧Ｖ１〜Ｖ４がローレベルからハイレベルに変化するとき、以降時刻Ｔ０２（時刻Ｔ００に同じく）となる。
【００３８】
キャパシタＣＰ１の電圧Ｖ１０は、時刻Ｔ００でキャパシタＣＰ１がダイオードＤ２ａを介して放電して低下し続け、時刻Ｔ００ａで電圧Ｖ１０が電圧Ｖ２と一致するのでキャパシタＣＰ１の放電が停止して一定となり、時刻Ｔ０１で電圧Ｖ１０が電圧Ｖ１未満となるのでキャパシタＣＰ１がダイオードＤ１ｂを介して充電されて上昇し続け、時刻Ｔ０１ａで電圧Ｖ１０が電圧Ｖ１と一致するのでキャパシタＣＰ１の充電が停止して一定となる。以降、これを続ける。
【００３９】
また、各キャパシタＣＰ２〜ＣＰ４は、キャパシタＣＰ１同様に充放電され、それぞれの電圧Ｖ２０〜Ｖ４０は上昇／低下を繰り返す。
【００４０】
これにより、キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４は充電電力ＰＷに基づき充放電されるので、各キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４の電圧は略均等化される。
【００４１】
以上のように、本実施の形態に係る電源装置２０及びこれを備えたＥＰＳ３０によれば、組蓄電器均等化回路４１の構成が、従来の蓄電器毎に電圧検出器及びスイッチを用いて検出電圧によりスイッチをオンして各蓄電器を放電させることにより各蓄電器の電圧を均等化するのに比べ、充電する電圧の基準となる交流波形の電力の電圧に一致するように各蓄電器が充電されて均等化するので、より簡素な構成で行うことができる。そのため、電源装置及びこれを備えたＥＰＳの信頼性を向上できる。
また、本実施の形態に係る電源装置２０及びこれを備えたＥＰＳ３０によれば、組蓄電器均等化回路４１が、従来の抵抗により放電して均等化するのに比べ充電して行うため、エネルギー損失及び発熱が少ないので電源装置及びこれを備えたＥＰＳの信頼性を向上できる。
さらに、本実施の形態に係る電源装置２０及びこれを備えたＥＰＳ３０によれば、組蓄電器均等化回路４１が蓄電器毎に電圧検出器及びスイッチを用いる回路構成に比べ、小型なダイオード及びキャパシタとなり、より簡素な構成で行うことができる。そのため、電源装置及びこれを備えたＥＰＳの小型化及び低コスト化を実現できる。
また、本実施の形態に係る電源装置２０及びこれを備えたＥＰＳ３０によれば、組蓄電器の均等化が従来の蓄電器毎に行っているのに比べ蓄電器全てを同時に行うことができ短時間で均等化できるので、品質が安定した電源装置及びこれを備えたＥＰＳを提供できる。
【００４２】
なお、上記実施形態では、電力供給部４４が出力する充電電力ＰＷは矩形波としたが、台形波等の交流波形でもよい。
【００４３】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態における電力供給部４４は、充電電力ＰＷが電位差３Ｖの矩形波に換わって最大電位差３Ｖの正弦波を備える実施形態である。第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成の説明は、簡単のため省略する。
【００４４】
図４は、組蓄電器均等化回路４１を備える補助電源８の回路構成を示す図である。図４において、図２に示される実施の形態と同一の構成ないしは要素には、図２と同じ参照符号を付している。そして、簡単のため、それらの説明は省略する。
【００４５】
電力供給部４４は、主電源９から入力する電力を交流波形に変換して充電電力ＰＷ（本実施例では、最低電圧と最高電圧との電位差が３Ｖの正弦波）を生成しキャパシタ部４３の各キャパシタＣ１〜Ｃ４に出力する。
【００４６】
次に、補助電源８における組蓄電器均等化の作用について説明する。ここでは、キャパシタＣＰ１を代表として説明する。また、説明の簡単のため、ダイオードＤ１ａ〜Ｄ４ｂの順方向電圧降下は０Ｖとする。
【００４７】
キャパシタＣＰ１は、キャパシタＣ１を介した整流ユニットＤ１の中点の電圧Ｖ１が、キャパシタＣＰ１の電圧Ｖ１０を越えるときに、充電電力ＰＷがキャパシタＣ１及びダイオードＤ１ｂを介して供給されて充電する。その後、キャパシタＣＰ１は、電圧Ｖ１０が電圧Ｖ１に一致すると充電を停止する。
【００４８】
次に、キャパシタＣＰ１は、キャパシタＣ２を介した整流ユニットＤ２の中点の電圧Ｖ２が、キャパシタＣＰ１の電圧Ｖ１０未満のときに、ダイオードＤ２ａを介して放電される。その後、キャパシタＣＰ１は、電圧Ｖ１０が電圧Ｖ２に一致すると放電を停止する。
【００４９】
また、各キャパシタＣＰ２〜ＣＰ４は、キャパシタＣＰ１同様に充放電される。
これにより、キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４は充電電力ＰＷに基づき充放電されるので、各キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４の電圧は略均等化される。
【００５０】
図５は、組蓄電器均等化回路４１の均等化の動作を示すタイミングチャートである。ここでは、キャパシタＣＰ１を代表として説明する。また、説明の簡単のため、ダイオードＤ１ａ〜Ｄ４ｂの順方向電圧降下は０Ｖとする。
【００５１】
ここで、時刻Ｔ１０は充電電力ＰＷが各キャパシタＣ１〜Ｃ４を介した各電圧Ｖ１〜Ｖ４が正弦波の中心から下降するとき、時刻Ｔ１１は各電圧Ｖ１〜Ｖ４が正弦波の中心から上昇するとき、以降時刻Ｔ１２（時刻Ｔ１０に同じく）となる。
【００５２】
キャパシタＣＰ１の電圧Ｖ１０は、時刻Ｔ１０で電圧Ｖ１０が電圧Ｖ１を越えず、また電圧Ｖ２未満でもあるので充放電せずに一定となり、時刻Ｔ１０ａで電圧Ｖ１０が電圧Ｖ２を越えるのでキャパシタＣＰ１がダイオードＤ２ａを介して放電して低下し続け、時刻Ｔ１０ｂで電圧Ｖ１０が電圧Ｖ２と一致するのでキャパシタＣＰ１の放電が停止して一定となり、時刻Ｔ１１ａで電圧Ｖ１０が電圧Ｖ１未満となるのでキャパシタＣＰ１がダイオードＤ１ｂを介して充電されて上昇し続け、時刻Ｔ１１ｂで電圧Ｖ１０が電圧Ｖ１と一致するのでキャパシタＣＰ１の充電が停止して一定となる。以降、これを続ける。
【００５３】
また、各キャパシタＣＰ２〜ＣＰ４は、キャパシタＣＰ１同様に充放電され、それぞれの電圧Ｖ２０〜Ｖ４０は上昇／低下を繰り返す。
【００５４】
これにより、キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４は充電電力ＰＷに基づき充放電されるので、各キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４の電圧は略均等化される。
【００５５】
以上のように、本実施の形態に係る電源装置２０及びこれを備えたＥＰＳ３０によれば、第１実施形態に同じく効果を得ることができる。
さらに、本実施の形態に係る電源装置２０は、充電電力ＰＷが正弦波であるため電気的ノイズの発生を抑制することができる。そのため、本実施形態の電源装置及びこれを備えたＥＰＳの信頼性を向上できる。
【００５６】
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、第２実施形態におけるキャパシタ部４３に換わって変圧器５０を備え、また、整流部４２に換わって整流部５１を備える実施形態である。第３実施形態において、第２実施形態と同一の構成の説明は、簡単のため省略する。
【００５７】
図６は、組蓄電器均等化回路４１を備える補助電源８の回路構成を示す図である。図６において、図４に示される実施の形態と同一の構成ないしは要素には、図４と同じ参照符号を付している。そして、簡単のため、それらの説明は省略する。
【００５８】
組蓄電器均等化回路４１は、各キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４を均等化して充電する充電電力ＰＷを生成する電力供給部４４、電圧変換及び絶縁する変圧器５０、全波整流する整流部５１（ブリッジ整流器）、並びに組蓄電器４０から図１のＥＣＵ６への電力供給を制御するスイッチ４５を備える。
【００５９】
電力供給部４４は、主電源９から入力する電力を交流波形に変換して充電電力ＰＷ（本実施例では、最低電圧と最高電圧との電位差が３Ｖの正弦波）を生成し変圧器５０に出力する。
【００６０】
変圧器５０は、入力Ｔ０に最大電位差が３Ｖの正弦波を入力すると、第１の出力Ｔ１、第２の出力Ｔ２、第３の出力Ｔ３、及び第４の出力Ｔ４から最大電位差が３Ｖの正弦波を出力するように構成される。変圧器５０は、入力Ｔ０に充電電力ＰＷを接続し、第１の出力Ｔ１、第２の出力Ｔ２、第３の出力Ｔ３、及び第４の出力Ｔ４が、整流部５１が有するそれぞれのブリッジ整流器Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２及びＤ１３の入力端（交流側）に接続される。
【００６１】
各ブリッジ整流器Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２及びＤ１３は、４個のダイオードを用いた周知のブリッジ整流回路にて構成され、それらの出力端（直流側）はそれぞれが各キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４に並列接続されている。
【００６２】
次に、補助電源８における組蓄電器均等化の作用について説明する。ここでは、キャパシタＣＰ１を代表として説明する。また、説明の簡単のため、各ブリッジ整流器Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２及びＤ１３が有するダイオードの順方向電圧降下は０Ｖとする。
【００６３】
キャパシタＣＰ１は、ブリッジ整流器Ｄ１０の入力端の電圧Ｖ１ａ又は電圧Ｖ１ｂが、キャパシタＣＰ１の電圧Ｖ１０を越えるときに、充電電力ＰＷが変圧器５０の第１の出力Ｔ１及びブリッジ整流器Ｄ１０を介して供給されて充電する。その後、電圧Ｖ１０が電圧Ｖ１ａ又は電圧Ｖ１ｂに一致すると充電を停止する。
【００６４】
また、各キャパシタＣＰ２〜ＣＰ４は、キャパシタＣＰ１同様に充電される。
【００６５】
これにより、キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４は充電電力ＰＷに基づき充電されるので、各キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４の電圧は略均等化される。
【００６６】
図７は、組蓄電器均等化回路４１の均等化の動作を示すタイミングチャートである。ここでは、キャパシタＣＰ１を代表として説明する。また、説明の簡単のため、各ブリッジ整流器Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２及びＤ１３が有するダイオードの順方向電圧降下は０Ｖとする。
【００６７】
ここで、時刻Ｔ２０は充電電力ＰＷが変圧器５０を介したブリッジ整流器Ｄ１０の入力端の電圧Ｖ１ａが正弦波の中心から下降するとき、時刻Ｔ２１は電圧Ｖ１ａが正弦波の中心から上昇するとき、以降時刻Ｔ２２（時刻Ｔ２０に同じく）となる。
【００６８】
キャパシタＣＰ１の電圧Ｖ１０は、時刻Ｔ２０で電圧Ｖ１０が電圧Ｖ１ａ及び電圧Ｖ１ｂを越えないので充電せずに一定となり、時刻Ｔ２０ａで電圧Ｖ１０が電圧Ｖ１ｂ未満となるのでキャパシタＣＰ１がブリッジ整流器Ｄ１０を介して充電されて上昇し続け、時刻Ｔ２０ｂで電圧Ｖ１０が電圧Ｖ１ｂと一致するのでキャパシタＣＰ１の充電が停止して一定となり、時刻Ｔ２１ａで電圧Ｖ１０が電圧Ｖ１ａ未満となるのでキャパシタＣＰ１がブリッジ整流器Ｄ１０を介して充電されて上昇し続け、時刻Ｔ２１ｂで電圧Ｖ１０が電圧Ｖ１ａと一致するのでキャパシタＣＰ１の充電が停止して一定となる。以降、これを続ける。
【００６９】
また、各キャパシタＣＰ２〜ＣＰ４は、キャパシタＣＰ１同様に充電され、それぞれの電圧Ｖ２０〜Ｖ４０は上昇／上昇停止を繰り返す。
【００７０】
これにより、キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４は充電電力ＰＷに基づき充電されるので、各キャパシタＣＰ１〜ＣＰ４の電圧は略均等化される。
【００７１】
以上のように、本実施の形態に係る電源装置２０及びこれを備えたＥＰＳ３０によれば、第２実施形態に同じく効果を得ることができる。
また、本実施の形態に係る電源装置２０及びこれを備えたＥＰＳ３０によれば、変圧器により電気絶縁して電力を供給するので異電圧が混入した場合にその影響を低減することができる。そのため、電源装置及びこれを備えたＥＰＳの信頼性を向上できる。
さらに、本実施の形態に係る電源装置２０及びこれを備えたＥＰＳ３０によれば、組蓄電器の均等化が、正弦波の充電電力ＰＷを全波整流して蓄電器へ充電するので効率よく短時間で行うことができ、品質が安定した電源装置及びこれを備えたＥＰＳを提供できる。
また、本実施の形態に係る電源装置２０及びこれを備えたＥＰＳ３０によれば、充電電力ＰＷを変圧器により電気絶縁及び昇圧して組蓄電器４０に供給して組蓄電器が均等化されるので、低電圧の充電電力により高電圧の組蓄電器を均等化する場合（例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車）に好適である。
【００７２】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、本発明を所謂コラム型のＥＰＳ３０に具体化したが、本発明は、所謂ピニオン型やラックアシスト型のＥＰＳに適用してもよい。
・上記実施形態では、組蓄電器４０は、大容量のキャパシタ（電気二重層コンデンサ）により構成されることとした。しかし、上記実施形態のようにキャパシタ（コンデンサ）を用いる場合についても、その種類については、例えば、セラミックコンデンサ等、必ずしも電気二重層キャパシタに限るものではない。
・上記実施形態では、蓄電器ＣＰ１〜ＣＰ４を４個としたが、それに限るものではない。
【符号の説明】
【００７３】
６：ＥＣＵ、  ８：補助電源、  ９：主電源（バッテリ）、  ２０：電源装置、  ３０：電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、  ４０：組蓄電器、  ４１：組蓄電器均等化回路（組蓄電器均等化手段）、  ４２：整流部（整流手段）、  ４３：キャパシタ部（フィルタリング手段）、  ４４：電力供給部（電力供給手段）、  ４５：スイッチ、  ５０：変圧器、  ５１：ブリッジ整流器、  ＣＰ１〜ＣＰ４：蓄電器、  ＰＷ：充電電力
【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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