本發(fā)明涉及例如對搭載于機動車等車輛的電動動力轉(zhuǎn)向裝置進行電力供給的電源裝置及具備電源裝置的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù):
例如,在搭載于機動車等車輛的、具備轉(zhuǎn)向輔助用馬達的電動動力轉(zhuǎn)向裝置中,需要的轉(zhuǎn)向輔助力越大,越需要在轉(zhuǎn)向輔助用馬達中流過大電流。因此,例如在頻繁進行基于駕駛員的轉(zhuǎn)向盤的操作的車入庫時、停車時等轉(zhuǎn)向輔助用馬達的電力需要急增的情況下,有時僅通過車載蓄電池(主電源)無法進行提供需要電力的電力供給。
為了應(yīng)對這樣的情況,例如在專利文獻1中提出了如下技術(shù):在車入庫時、停車時等轉(zhuǎn)向輔助用馬達的電力需要急增的情況下,進行將輔助電源的電力與車載蓄電池(主電源)的電力相加的電力的供給,由此進行提供轉(zhuǎn)向輔助用馬達的需要電力的大小的電力供給。
專利文獻1的輔助電源裝置具備:與向馬達供給電力的主電源連接而能夠向馬達放電的電容器(輔助電源);以及對主電源的電壓進行升壓而向電容器施加的升壓電路。該輔助電源裝置由控制裝置控制??刂蒲b置以如下方式進行控制:在電容器的端子間電壓為主電源的電壓以上的情況下開始從主電源向電容器的電力供給時,隨著電容器的端子間電壓增大,使升壓電路向電容器施加的電壓增大。
根據(jù)專利文獻1的輔助電源裝置,在輔助電源的充電開始時,能夠抑制從輔助電源朝向主電源流過反向電流,且能夠從主電源朝向輔助電源適當(dāng)?shù)毓┙o正向電流。
在先技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2012-162210號公報
然而,在專利文獻1的輔助電源裝置中,從車載蓄電池(主電源)向驅(qū)動轉(zhuǎn)向輔助馬達(負(fù)載)的驅(qū)動電路的電力供給經(jīng)由電容器(輔助電源)而進行。因此,例如在車輛的起動時等電容器的充電量低的情況下,無法從車載蓄電池(主電源)獨立地迅速進行電容器(輔助電源)的充電。在這樣的情況下,當(dāng)轉(zhuǎn)向輔助馬達(負(fù)載)的需要電力急增時,有可能無法提供轉(zhuǎn)向輔助用馬達的需要電力。
另外,在上述的情況下,當(dāng)將專利文獻1的輔助電源裝置用于向電動動力轉(zhuǎn)向裝置所具備的轉(zhuǎn)向輔助用馬達的電力供給用途時,無法提供轉(zhuǎn)向輔助用馬達的需要電力,因此有可能使駕駛員感到轉(zhuǎn)向的不適感。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了解決上述課題而提出,其目的在于提供一種即使在負(fù)載的電力需要急增的情況下也能夠恰當(dāng)?shù)靥峁┰撔枰娏Φ碾娫囱b置。
另外,本發(fā)明的目的在于提供一種即使在轉(zhuǎn)向輔助用馬達的電力需要急增的情況下也能夠?qū)︸{駛員賦予舒適的轉(zhuǎn)向感的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。
用于解決課題的方案
為了實現(xiàn)上述目的,(1)的發(fā)明的最主要特征在于,具備:主電源部,其能夠向負(fù)載供給電力;輔助電源部,其與所述主電源部連接,且能夠向所述負(fù)載供給充電電力;升壓部,其從所述主電源部觀察時與所述輔助電源部并聯(lián)連接,且能夠?qū)乃鲋麟娫床抗┙o的電壓進行升壓而向所述輔助電源部施加;電路切換部,其設(shè)置成介于所述主電源部與所述負(fù)載之間,且將從該主電源部至所述負(fù)載的第一連接電路、或者從所述主電源部經(jīng)由所述輔助電源部而直至所述負(fù)載的第二連接電路中的任一方閉合;以及控制部,其進行所述電路切換部的切換控制,其中,所述控制部取得與所述負(fù)載的需要電力的大小相關(guān)的信息,并且在該取得的所述負(fù)載的需要電力的大小超過預(yù)定的第一閾值的情況下,向閉合所述第二連接電路的一側(cè)進行所述電路切換部的切換控制。
在(1)的發(fā)明中,控制部取得與負(fù)載的需要電力的大小相關(guān)的信息,并且在該取得的負(fù)載的需要電力的大小超過預(yù)定的第一閾值的情況下,向閉合從主電源部經(jīng)由輔助電源部而直至負(fù)載的第二連接電路的一側(cè)進行電路切換部的切換控制。在此,與負(fù)載的需要電力的大小相關(guān)的信息是指,除了負(fù)載的需要電力的大小本身之外,還包括與負(fù)載的需要電力的大小相關(guān)的尺度的概念。另外,負(fù)載的需要電力的大小超過預(yù)定的第一閾值的情況是指,假定僅通過主電源部的電力提供不了需要電力的情況。
根據(jù)(1)的發(fā)明,控制部取得與負(fù)載的需要電力的大小相關(guān)的信息,并且在該取得的負(fù)載的需要電力的大小超過預(yù)定的第一閾值的情況下,向閉合從主電源部經(jīng)由輔助電源部而直至負(fù)載的第二連接電路的一側(cè)進行電路切換部的切換控制,因此,即使在負(fù)載的電力需要急增的情況下,也能夠通過將主電源部及輔助電源部的電力合計的電力,恰當(dāng)?shù)靥峁┴?fù)載的電力需要。
另外,(2)的發(fā)明在(1)的發(fā)明所述的電源裝置的基礎(chǔ)上,其特征在于,所述電源裝置還具備開閉部,該開閉部設(shè)置成介于所述升壓部與所述輔助電源部之間,對從所述升壓部至所述輔助電源部的路徑上設(shè)置的接點進行開閉,所述控制部在所述輔助電源部的充電電力的大小小于預(yù)定的第二閾值的情況下,向閉合所述接點的一側(cè)進行所述開閉部的控制。
根據(jù)(2)的發(fā)明,控制部在輔助電源部的充電電力的大小小于預(yù)定的第二閾值的情況下,向閉合接點的一側(cè)進行開閉部的控制,因此除了(1)的發(fā)明的所述效果之外,還能夠與主電源部獨立地進行輔助電源部的充電。
另外,(3)的發(fā)明涉及一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置,其具備(1)的發(fā)明所述的電源裝置,且搭載于車輛,其特征在于,所述電源裝置向所述電動動力轉(zhuǎn)向裝置所具備的轉(zhuǎn)向輔助用馬達進行電力供給,所述控制部基于所述車輛的轉(zhuǎn)向構(gòu)件的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩及車速中的至少任一方來取得所述負(fù)載的需要電力的大小。
根據(jù)(3)的發(fā)明,控制部基于車輛的轉(zhuǎn)向構(gòu)件的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩及車速中的至少任一方來取得負(fù)載的需要電力的大小,因此能夠基于高精度地掌握的負(fù)載的需要電力的大小來進行電路切換部的切換控制,其結(jié)果是,能夠更恰當(dāng)?shù)靥峁┴?fù)載的電力需要。
另外,根據(jù)(3)的發(fā)明,即使在轉(zhuǎn)向輔助用馬達的電力需要急增的情況下,也能夠?qū)︸{駛員賦予舒適的轉(zhuǎn)向感。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的電源裝置,即使在負(fù)載的電力需要急增的情況下,也能夠通過將主電源部及輔助電源部的電力合計的電力來恰當(dāng)?shù)靥峁┴?fù)載的電力需要。
附圖說明
圖1是具備本發(fā)明的實施方式的電源裝置的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的包括周邊部在內(nèi)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2a是在本發(fā)明的實施方式的電源裝置中用于說明電力增強模式的關(guān)閉時的動作的電路圖。
圖2b是在本發(fā)明的實施方式的電源裝置中用于說明電力增強模式開啟時的動作的電路圖。
圖3是用于說明本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的動作的流程圖。
圖4(a)~(f)是用于說明本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的時序動作的時序圖。
符號說明:
1轉(zhuǎn)向盤(轉(zhuǎn)向構(gòu)件)
11電動動力轉(zhuǎn)向裝置
27主電源部
29輔助電源部
30升壓電路(升壓部)
31eps(電動動力轉(zhuǎn)向)控制裝置
33控制部
41電路切換部
43第一開閉部(開閉部)
具體實施方式
以下,參照附圖,對本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置進行詳細(xì)說明。
需要說明的是,在以下所示的圖中,在具有共同的功能的構(gòu)件之間、或者具有相互對應(yīng)的功能的構(gòu)件之間,原則上標(biāo)注共用的符號。另外,為了便于說明,有時將構(gòu)件的尺寸及形狀變形或夸張地示意性表示。
〔本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)〕
首先,參照圖1,對本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置11的結(jié)構(gòu)進行說明。圖1是本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置11的包括周邊部在內(nèi)的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖1所示,電動動力轉(zhuǎn)向裝置11具備轉(zhuǎn)向盤(方向盤)1、轉(zhuǎn)向輔助裝置2、轉(zhuǎn)舵裝置3、例如can(controllerareanetwork)那樣的通信介質(zhì)4、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器5、轉(zhuǎn)向角傳感器7、檢測本車輛的速度(車速)的車速傳感器9、電源裝置25、以及電動動力轉(zhuǎn)向控制裝置(以下,省略為“eps控制裝置”。)31。
轉(zhuǎn)向盤(轉(zhuǎn)向構(gòu)件)1在要將未圖示的車輛的行進方向改變?yōu)樗M姆较驎r被使用。第一轉(zhuǎn)向軸10及第二轉(zhuǎn)向軸12以串聯(lián)的方式經(jīng)由一對萬向接頭13機械地連結(jié)于轉(zhuǎn)向盤1的中央部。在第二轉(zhuǎn)向軸12上連結(jié)有小齒輪軸14。小齒輪軸14的下部、中間部、上部分別經(jīng)由軸承14a、14b、14c而被支承為旋轉(zhuǎn)自如。
在小齒輪軸14中的第二轉(zhuǎn)向軸12側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器5。轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器5具有例如使用螺線管型的線圈15a、15b來檢測從轉(zhuǎn)向盤1輸入的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的大小和方向的功能。由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器5檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩信號向eps控制裝置31輸入。
轉(zhuǎn)向輔助裝置2具有對由駕駛員施加的轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)向力進行輔助的功能。轉(zhuǎn)向輔助裝置2包括:供給用于減輕由駕駛員施加的轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)向力的輔助力的輔助馬達16;以及與在輔助馬達16的輸出軸上設(shè)置的蝸桿17嚙合的蝸輪18。輔助馬達16相當(dāng)于本發(fā)明的“轉(zhuǎn)向輔助用馬達”。蝸輪18以小齒輪軸14為轉(zhuǎn)動中心而設(shè)置于小齒輪軸14。
在蝸輪18上設(shè)有檢測轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角傳感器7。由轉(zhuǎn)向角傳感器7檢測出的轉(zhuǎn)向角信號經(jīng)由通信介質(zhì)4向eps控制裝置31輸入。
輔助馬達16例如能夠采用具有定子(未圖示)和在該定子的內(nèi)部轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子(未圖示)的三相無刷馬達,該定子具備多個勵磁線圈。但是,作為輔助馬達16,也可以采用直流有刷馬達。
轉(zhuǎn)舵裝置3具有將由駕駛員施加的轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)向力向轉(zhuǎn)舵車輪19a、19b傳遞的功能。轉(zhuǎn)舵裝置3包括:在小齒輪軸14上設(shè)置的小齒輪20;具有與小齒輪20嚙合的齒條齒21而能夠在車寬方向上往復(fù)運動的齒條軸22;在齒條軸22的兩端側(cè)分別設(shè)置的橫拉桿23a、23b;以及分別經(jīng)由橫拉桿23a、23b而設(shè)置成能夠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)舵車輪19a、19b。
電源裝置25具有向eps控制裝置31供給電力的功能。為了實現(xiàn)該功能,電源裝置25包括:具備搭載于本車輛的蓄電池26的主電源部27;由能夠供給充電電力的電容器構(gòu)成的輔助電源部29;以及向輔助電源部29供給充電電壓的升壓電路30。升壓電路30相當(dāng)于本發(fā)明的“升壓部”。電源裝置25詳見后述。
eps控制裝置31具有如下功能:參照由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器5檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩信號、由轉(zhuǎn)向角傳感器7檢測出的轉(zhuǎn)向角信號、及由車速傳感器9檢測出的車速信號等各種信號,來控制電動動力轉(zhuǎn)向(eps)發(fā)揮的轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)向輔助力。如圖1所示,eps控制裝置31具備:由進行運算處理的微型計算機構(gòu)成的控制部33;以及輔助馬達16的驅(qū)動電路35。
eps控制裝置31的控制部33具有:被輸入來自包括轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器5、轉(zhuǎn)向角傳感器7及車速傳感器9在內(nèi)的各種傳感器的信號,并且取得包括轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)向角在內(nèi)的轉(zhuǎn)向信息、以及車速信息的功能;參照取得的所述轉(zhuǎn)向信息及車速信息,控制轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)向輔助力的eps控制功能;以及在輔助馬達16的負(fù)載增大時,進行開啟電力增強模式的控制的功能。
eps控制裝置31的驅(qū)動電路35具有如下功能:根據(jù)基于包括車速信息及轉(zhuǎn)向信息在內(nèi)的行駛信息而由控制部33設(shè)定的轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)向輔助力,來驅(qū)動輔助馬達16。
〔本發(fā)明的實施方式的電源裝置的結(jié)構(gòu)〕
接下來,參照圖2a及圖2b,來說明本發(fā)明的實施方式的電源裝置25的結(jié)構(gòu)。圖2a是在電源裝置25中用于說明相對于主電源部27的電力加上輔助電源部29的電力而向負(fù)載供給用的電力增強模式的關(guān)閉時的動作的電路圖。圖2b是在電源裝置25中用于說明電力增強模式的開啟時的動作的電路圖。
如圖2a及圖2b所示,電源裝置25具備主電源部27、輔助電源部29、升壓電路30、電路切換部41、第一開閉部43及第二開閉部45。
主電源部27及輔助電源部29具有向擔(dān)當(dāng)輔助馬達16的驅(qū)動控制的eps控制裝置31供給電力的功能。輔助馬達16及eps控制裝置31相當(dāng)于本發(fā)明的“負(fù)載”。
詳細(xì)來說,如圖2a及圖2b所示,主電源部27具備蓄電池26及內(nèi)部電阻r1。蓄電池26的負(fù)極端子26a接地,另一方面,蓄電池26的正極端子26b經(jīng)由內(nèi)部電阻r1及電路電阻r2與第一連接點p1連接。
如圖2a及圖2b所示,由電容器構(gòu)成的輔助電源部29夾裝在第二連接點p2與第三連接點p3之間。
升壓電路30具有如下功能:通過將從主電源部27供給的電壓升壓至預(yù)定的水準(zhǔn)而向輔助電源部29施加,從而向由電容器構(gòu)成的輔助電源部29供給充電電壓。如圖2a及圖2b所示,從主電源部27來看,升壓電路30與輔助電源部29并聯(lián)連接。升壓電路30例如由絕緣型的dc/dc轉(zhuǎn)換器構(gòu)成即可。
詳細(xì)來說,升壓電路30的輸入端子30a與第一連接點p1連接,另一方面,升壓電路30的接地端子30b接地。另外,升壓電路30的負(fù)極輸出端子30c經(jīng)由后述的第一開閉部43與第二連接點p2連接,另一方面,升壓電路30的正極輸出端子30d經(jīng)由沿順向配置的二極管d1與第三連接點p3連接。
如圖2a及圖2b所示,電路切換部41被設(shè)置成介于主電源部27與eps控制裝置31之間。詳細(xì)來說,電路切換部41夾裝在第一連接點p1與第四連接點p4之間、以及第一連接點p1與第二連接點p2之間。第四連接點p4與第三連接點p3連接,并且與eps控制裝置31的電源端子31a連接。eps控制裝置31的接地端子31b接地。
電路切換部41以如下方式進行動作:基于eps控制裝置31的指令,將在從主電源部27至eps控制裝置31的路徑上具有第一接點41a的第一連接電路51、或者在從主電源部27經(jīng)由輔助電源部29而直至eps控制裝置31的路徑上具有第二接點41b的第二連接電路53中的任一方閉合。
具體來說,eps控制裝置31的控制部33在負(fù)載(輔助馬達16及eps控制裝置31)的需要電力的大小(在本發(fā)明的實施方式中為“轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr”的大小)超過預(yù)定的第一閾值(在本發(fā)明的實施方式中為“第一轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth1”)的情況下,即,在僅通過主電源部27的電力提供不了需要電力的情況下,進行向閉合第二連接電路53的一側(cè)切換的控制(開啟電力增強模式的控制;參照圖2b)。
如圖2a及圖2b所示,第一開閉部43被設(shè)置成介于輔助電源部29與升壓電路30之間。詳細(xì)來說,第一開閉部43夾裝在第二連接點p2與升壓電路30的負(fù)極輸出端子30c之間。
第一開閉部43以如下方式進行動作:基于eps控制裝置31的指令,對從升壓電路30的負(fù)極輸出端子30c至輔助電源部29的路徑上設(shè)置的第三接點43a進行開閉。
具體來說,eps控制裝置31的控制部33在輔助電源部29的充電電力的大小(例如為輔助電源部29的充電率)小于預(yù)定的第二閾值(例如為視作需要充電的充電率閾值;50%等)的情況下,向閉合第一開閉部43的第三接點43a的一側(cè)進行控制(關(guān)閉電力增強模式的控制;參照圖2a)。第一開閉部43相當(dāng)于本發(fā)明的“開閉部”。另外,第三接點43a相當(dāng)于本發(fā)明的“接點”。
如圖2a及圖2b所示,第二開閉部45被設(shè)置成介于電路切換部41與輔助電源部29之間。詳細(xì)來說,第二開閉部45夾裝在第二連接點p2與電路切換部41的第二接點41b之間。
第二開閉部45以如下方式進行動作:在從電路切換部41至輔助電源部29的路徑中具有第四接點45a,通過對第四接點45a進行開閉,由此與電路切換部41的第二接點41b一起對第二連接電路53進行開閉。
具體來說,eps控制裝置31的控制部33在負(fù)載(輔助馬達16及eps控制裝置31)的需要電力的大小(在本發(fā)明的實施方式中為“轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr”的大小)超過預(yù)定的第一閾值(在本發(fā)明的實施方式中為“第一轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth1”)的情況下,即,在僅通過主電源部27的電力提供不了需要電力的情況下,與電路切換部41的第二接點41b同樣地將第二開閉部45的第四接點45a閉合,從而進行向閉合第二連接電路53的一側(cè)切換的控制(開啟電力增強模式的控制;參照圖2b)。
〔本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的動作〕
接下來,參照圖3,來說明本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置11的動作。圖3是用于說明本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置11的動作的流程圖。
在圖3所示的步驟s11~s12中,eps控制裝置31的控制部33取得包括由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器5檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr及由轉(zhuǎn)向角傳感器26檢測出的轉(zhuǎn)向角在內(nèi)的轉(zhuǎn)向信息、以及由車速傳感器9檢測出的車速v的車速信息。
在步驟s13中,eps控制裝置31的控制部33進行當(dāng)前的車速v是否小于極低速度(例如時速5~20km/h程度)即車速閾值vth的判定。
在步驟s13的判定的結(jié)果是作出當(dāng)前的車速v沒有小于車速閾值vth(步驟s13的“否”)的意旨的判定的情況下,eps控制裝置31的控制部33使處理的流程返回步驟s11,并進行以后的處理。
另一方面,在步驟s13的判定的結(jié)果是作出當(dāng)前的車速v小于車速閾值vth(步驟s13的“是”)的意旨的判定的情況下,eps控制裝置31的控制部33使處理的流程進入下一步驟s14。
在步驟s14中,eps控制裝置31的控制部33進行轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr是否超過預(yù)定的第一轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth1的判定。在此,作為第一轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth1,適當(dāng)設(shè)定被視作僅通過主電源部27的電力提供不了輔助馬達16的需要電力的任意的值。
在步驟s14的判定的結(jié)果是作出轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr未超過第一轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth1(步驟s14的“否”)的意旨的判定的情況下,eps控制裝置31的控制部33使處理的流程返回步驟s11,并進行以后的處理。
另一方面,在步驟s14的判定的結(jié)果是作出轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr超過第一轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth1(步驟s14的“是”)的意旨的判定的情況下,eps控制裝置31的控制部33使處理的流程進入下一步驟s15。
在步驟s15中,eps控制裝置31的控制部33視作僅通過主電源部27的電力提供不了需要電力,從而進行開啟電力增強模式的控制。即,eps控制裝置31的控制部33通過閉合電路切換部41的第二接點41b及第二開閉部45的第四接點45a,來進行向閉合第二連接電路53的一側(cè)切換的控制(參照圖2b)。
在步驟s16中,eps控制裝置31的控制部33進行轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr是否小于預(yù)定的第二轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth2的判定。在此,作為第二轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth2,適當(dāng)設(shè)定被視作僅通過主電源部27的電力可以提供輔助馬達16的需要電力的任意的值(其中,第二轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth2<第一轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth1)。
在步驟s16的判定的結(jié)果是作出轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr并非小于第二轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth2(步驟s16的“否”)的意旨的判定的情況下,eps控制裝置31的控制部33使處理的流程返回步驟s15,繼續(xù)開啟電力增強模式的控制。
另一方面,在步驟s16的判定的結(jié)果是作出轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr小于第二轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth2(步驟s16的“是”)的意旨的判定的情況下,eps控制裝置31的控制部33使處理的流程進入下一步驟s17。
在步驟s17中,eps控制裝置31的控制部33視作僅通過主電源部27的電力可以提供需要電力,從而進行關(guān)閉電力增強模式的控制。即,eps控制裝置31的控制部33以如下方式進行控制:通過閉合電路切換部41的第一接點41a及第一開閉部43的第三接點43a,由此向閉合第一連接電路51的一側(cè)切換,并且向由電容器構(gòu)成的輔助電源部29供給充電電壓(參照圖2a)。
之后,eps控制裝置31的控制部33使處理的流程返回步驟s11,并進行以后的處理。
〔本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的時序動作〕
接下來,參照圖4(a)~(f),來說明本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置11的時序動作。圖4(a)~(f)是表示在以小于極低速度vth的車速v行駛中的車輛中,電力增強模式開啟/關(guān)閉的時序動作的時序圖。圖4(a)表示車速v的隨時間變化,圖4(b)表示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr的隨時間變化,圖4(c)表示電容器電壓c的隨時間變化,圖4(d)表示電力增強模式的開啟/關(guān)閉的隨時間變化,圖4(e)表示eps電流(在第四連接點流過的電流)的隨時間變化,圖4(f)表示eps電壓(向第四連接點施加的電壓)的隨時間變化。
在圖4所示的時刻t0~t1,本車輛以超過極低速度vth的恒定的車速進行直線前進行駛(參照圖4(a))。此時,轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr為“0”(參照圖4(b))。電容器電壓c處于充滿電至cmax的狀態(tài)(參照圖4(c))。電力增強模式處于關(guān)閉狀態(tài)(參照圖4(d))。eps電流為“0”(參照圖4(e))。eps電壓為高電位vhi(參照圖4(f))。
在圖4所示的時刻t1~t2,本車輛逐漸減速,在時刻t2以后,車速成為極低速度vth以下(參照圖4(a))。此時,轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr的值為“0”(參照圖4(b))。電容器電壓c處于充滿電至cmax的狀態(tài)(參照圖4(c))。電力增強模式處于關(guān)閉狀態(tài)(參照圖4(d))。eps電流為“0”(參照圖4(e))。eps電壓維持高電位vhi的狀態(tài)(參照圖4(f))。
在圖4所示的時刻t3~t4,本車輛開始左右轉(zhuǎn)彎或者轉(zhuǎn)彎行駛。與之相伴,在時刻t3~t4,轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr的值逐漸上升(參照圖4(b))。電容器電壓c處于充滿電至cmax的狀態(tài)(參照圖4(c))。電力增強模式處于關(guān)閉狀態(tài)(參照圖4(d))。eps電流值與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr的值同樣地逐漸上升(參照圖4(e))。eps電壓值從高電位vhi逐漸減小(參照圖4(f))。這是與eps電流值的上升相伴的、與內(nèi)部電阻r1及電路電阻r2的合成電阻的值相應(yīng)的電壓下降現(xiàn)象。
在圖4所示的時刻t4,轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr的值超過第一轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth1,該狀態(tài)持續(xù)至?xí)r刻t4~t6(參照圖4(b))。在時刻t7,轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr的值成為第二轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth2以下。
這樣,在使電力增強模式從關(guān)閉狀態(tài)向開啟狀態(tài)轉(zhuǎn)變時使用的第一轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth1和在使電力增強模式從開啟狀態(tài)向關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)變時使用的第二轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth2設(shè)定為具有所謂的磁滯特性,因此能夠期待如下效果:避免電力增強模式的擺動現(xiàn)象(開啟狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)頻繁更換的現(xiàn)象),并且抑制eps電壓值的急劇變化,從而對駕駛員賦予舒適的轉(zhuǎn)向感。
在時刻t4~t7的期間,視作僅通過主電源部27的電力提供不了輔助馬達16的需要電力,從而使電力增強模式成為開啟狀態(tài)。
即,在該時刻t4~t7,電容器電壓c從cmax逐漸減小(放電)(參照圖4(c))。電力增強模式處于開啟狀態(tài)(參照圖4(d))。eps電流值取得與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr的值相應(yīng)的值(參照圖4(e))。eps電壓值從高電位vhi逐漸減小(參照圖4(f))。
在圖4所示的時刻t7,當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr的值成為第二轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth2以下時,在時刻t7以后,視作僅通過主電源部27的電力可以提供輔助馬達16的需要電力,從而使電力增強模式成為關(guān)閉狀態(tài)。
即,在該時刻t7以后,電容器電壓c從cmax逐漸增加(充電)(參照圖4(c)的時刻t7~t8)。電力增強模式處于關(guān)閉狀態(tài)(參照圖4(d))。eps電流值取得與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr的值相應(yīng)的值(參照圖4(e))。eps電壓值朝向高電位vhi逐漸增加(參照圖4(f))。
〔本發(fā)明的實施方式的電源裝置25起到的作用效果〕
接下來,說明本發(fā)明的實施方式的電源裝置25起到的作用效果。
本發(fā)明的實施方式的電源裝置25具備:能夠向負(fù)載(輔助馬達16及eps控制裝置31)供給電力的主電源部27;與主電源部27連接且能夠向所述負(fù)載供給充電電力的輔助電源部29;從主電源部27觀察時與輔助電源部29并聯(lián)連接,且能夠?qū)闹麟娫床?7供給的電壓進行升壓而向輔助電源部29施加的升壓電路(升壓部)30;被設(shè)置成介于主電源部27與所述負(fù)載之間,且將從主電源部27至所述負(fù)載的第一連接電路51、或者從主電源部27經(jīng)由輔助電源部29而直至所述負(fù)載的第二連接電路53中的任一方閉合的電路切換部41;以及進行電路切換部41的切換控制的控制部33,其中,控制部33取得與所述負(fù)載的需要電力的大小相關(guān)的信息,并且在該取得的所述負(fù)載的需要電力的大小(轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr)超過預(yù)定的第一閾值(第一轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩閾值trth1)的情況下,即,在僅通過主電源部27的電力提供不了所述負(fù)載的需要電力的情況下,向閉合第二連接電路53的一側(cè)進行電路切換部41的切換控制。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電源裝置25,控制部33在所述負(fù)載的需要電力的大小超過預(yù)定的第一閾值的情況下,即,在僅通過主電源部27的電力提供不了所述負(fù)載的需要電力的情況下,向閉合第二連接電路53的一側(cè)進行電路切換部41的切換控制,因此,即便在所述負(fù)載的電力需要急增的情況下,通過將主電源部27及輔助電源部29的電動勢(電壓)合計的電力(電壓)的作用,也能夠恰當(dāng)?shù)靥峁┴?fù)載的電力需要。
另外,本發(fā)明的實施方式的電源裝置25也可以采用如下結(jié)構(gòu):還具備第一開閉部(開閉部)43,其設(shè)置成介于升壓電路(升壓部)30與輔助電源部29之間,并對從升壓電路(升壓部)30至輔助電源部29的路徑上設(shè)置的第三接點(接點)43a進行開閉,控制部33在輔助電源部29的充電電力的大小小于預(yù)定的第二閾值的情況下,即,在輔助電源部29處于需要充電的狀態(tài)的情況下,向閉合第三接點(接點)43a的一側(cè)進行第一開閉部(開閉部)43的控制。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電源裝置25,控制部33在輔助電源部29處于需要充電的狀態(tài)的情況下,向閉合第三接點(接點)43a的一側(cè)進行第一開閉部(開閉部)43的控制,因此除了上述作用效果以外,還能夠獨立進行基于主電源部27的電動動力轉(zhuǎn)向裝置11的工作、及基于升壓電路(升壓部)30的輔助電源部29的充電。
〔本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置11起到的作用效果〕
接下來,說明本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置11起到的作用效果。
本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置11具備所述電源裝置25,且搭載于車輛,該電動動力轉(zhuǎn)向裝置11可以采用如下結(jié)構(gòu):所述電源裝置25向電動動力轉(zhuǎn)向裝置11所具備的輔助馬達(轉(zhuǎn)向輔助用馬達)16進行電力供給,控制部33基于車輛的轉(zhuǎn)向盤(轉(zhuǎn)向構(gòu)件)1的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr及車速v中的至少任一方來取得所述負(fù)載(輔助馬達16及eps控制裝置31)的需要電力的大小。
通過這樣構(gòu)成,控制部33基于車輛的轉(zhuǎn)向盤(轉(zhuǎn)向構(gòu)件)1的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr及車速v中的至少任一方來取得所述負(fù)載(輔助馬達16及eps控制裝置31)的需要電力的大小,因此能夠基于高精度地掌握的負(fù)載的需要電力的大小來進行電路切換部41的切換控制,其結(jié)果是,能夠更恰當(dāng)?shù)靥峁┴?fù)載的電力需要。
另外,根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置11,即便在輔助馬達(轉(zhuǎn)向輔助用馬達)16的電力需要急增的情況下,也能夠?qū)︸{駛員賦予舒適的轉(zhuǎn)向感。
而且,根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置11,由于能夠?qū)⒅麟娫床?7及輔助電源部29的電動勢(電壓)合計的電力(電壓)作用于輔助馬達(轉(zhuǎn)向輔助用馬達)16,因此與基于輔助馬達16的最大負(fù)載來設(shè)定馬達額定電力(尺寸)的現(xiàn)有技術(shù)相比,還能夠期待馬達的小型化。
〔其他實施方式〕
以上說明的多個實施方式是示出具體實現(xiàn)本發(fā)明的例子的實施方式。因此,不應(yīng)該通過這些實施方式來限定性解釋本發(fā)明的技術(shù)范圍。本發(fā)明在不脫離其主旨或其主要特征的情況下能夠以各種方式實施。
例如,在本發(fā)明的實施方式的說明中,作為與負(fù)載的需要電力的大小相關(guān)的信息,例示說明了電動動力轉(zhuǎn)向裝置11中的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tr,但本發(fā)明沒有限定于該例。作為與負(fù)載的需要電力的大小相關(guān)的信息,也可以采用在輔助馬達16中流過的電流、轉(zhuǎn)向角的大小等與負(fù)載的需要電力的大小相關(guān)的尺度全體。