JP2009078605A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主電源7の電圧をVB、補助電源17の電圧をVCとするとき、操向車輪が自ら元に戻ろうとする力によってモータ4のロータ4rが回される、という現象が生じて、モータ4の発電する電圧VGが、VG>VB+VCの関係を満たす場合がある。そこで、この場合に、制御回路23及びゲート駆動回路14は、MOS−FET11及び12を共にオフの状態として、MOS−FET12の寄生ダイオード12dを介して電圧VGにより補助電源17が充電されるようにする。
【選択図】図1
Description
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、補助電源の充電能力に優れた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。
かかる角度センサは、本来、モータの駆動制御に用いられるものであるが、これを、回転速度を求めるために活用することで、電圧VGにより補助電源の充電を行うための構成を簡素にすることができる。
この場合、MOS−FETが有する寄生ダイオードを活用することができるので、別途ダイオードを設ける必要が無く、従って、電圧VGにより補助電源の充電を行うための構成を簡素にすることができる。
また、角度センサ26及び制御回路23は、モータ4の回転速度を検出する「回転速度検出手段」を構成している。
このようにして、所要電力に応じて(1)主電源のみ、又は(2)主電源+補助電源、のいずれかを選択する電源切替制御(充電も含む。)が行われる。
図2は、発電電圧による補助電源17の充電に関する動作を示すフローチャートである。まずステップS1において、制御回路23は、上述のモータ駆動制御及び電源切替制御を行う。続いて、制御回路23は、角度センサ26から入力される角度位置信号を時間で微分してモータ4(ロータ4r)の回転速度ω[rad/sec]を求め、これに、予め実測して得られた逆起電圧定数Keを乗じて発電電圧VGを演算する(ステップS2)。すなわち、VG=Ke・ωである。
VG>VB+VC ...(1)
の関係が成り立つか否かを判断する(ステップS4)。通常、運転者の操舵に基づいて能動的に操向車輪(図示せず。)を動作させている状態では、発電電圧VGは、(VB+VC)以下である。従って、ステップS4からステップS1に戻る処理が行われ、以後、ステップS4で「YES」の判断が出るまで、ステップS1〜S4の処理が繰り返し行われる。
その後、発電電圧VGが低下して式(1)を満たさなくなると、ステップS4での判断は「NO」となり、各スイッチング素子11s,12sは直ちに、本来の電源切替制御(ステップS1)によるオン又はオフの状態に戻る。
以上のようにして、補助電源の充電能力に優れた電動パワーステアリング装置を提供することができる。
また、補助電源17の充電に際し、MOS−FET12が有する寄生ダイオード12dを活用することができるので、別途ダイオードを設ける必要が無く、従って、電圧VGにより補助電源17の充電を行うための構成を簡素にすることができる。MOS−FET11についても同様に、寄生ダイオード11dを活用することができるので、別途ダイオードを設ける必要は無い。
但し、MOS−FET12に関しては、例えば、電圧VGによる充電時の順方向抵抗を低減するためや、応答速度を高めるために、寄生ダイオード12dとは別にダイオードを併設してもよい。
4 モータ
4r ロータ
7 主電源
10 非接地側電路
11 MOS−FET(第1スイッチ)
11d 寄生ダイオード(第1のダイオード)
11s スイッチング素子(第1のスイッチング素子)
12 MOS−FET(第2スイッチ)
12d 寄生ダイオード(第2のダイオード)
12s スイッチング素子(第2のスイッチング素子)
14 ゲート駆動回路
17 補助電源
18 給電電路
23 制御回路
26 角度センサ
27,28 電圧検出器
Claims (3)
- 主電源及び必要により電力補助用の補助電源を用いてモータを駆動することにより操舵補助力を生じさせる電動パワーステアリング装置であって、
前記主電源から前記モータに電力を供給する電路に設けられた第1のスイッチング素子及び、当該第1のスイッチング素子と並列に存在し、電力供給時に電流が流れる方向を順方向とする第1のダイオードを含む第1スイッチと、
前記主電源及び補助電源から前記モータに電力を供給する電路に設けられた第2のスイッチング素子及び、当該第2のスイッチング素子と並列に存在し、電力供給時に電流が流れる方向とは逆向きである第2のダイオードを含む第2スイッチと、
前記主電源の電圧VB及び前記補助電源の電圧VCに基づいてそれらの和の電圧(VB+VC)を検出する電圧検出手段と、
前記モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記回転速度検出手段によって検出された回転速度に基づいて前記モータが発電する電圧VGを演算し、この電圧と、前記電圧検出手段によって検出された電圧とを比較してVG>VB+VCの関係が成り立つ場合には、前記第1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子を共にオフ状態とすることにより前記主電源及び補助電源から前記モータへの電力供給を停止させ、前記第2のダイオードを介して電圧VGにより前記補助電源が充電される状態とする制御・駆動手段と
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。 - 前記回転速度検出手段は、前記モータ内のロータの角度位置を検出する角度センサの出力を時間で微分して回転速度を求めるものである請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記第1スイッチ及び第2スイッチはMOS−FETであり、前記第1のダイオード及び第2のダイオードは寄生ダイオードである請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
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