[go: up one dir, main page]

JP2006273061A - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device Download PDF

Info

Publication number
JP2006273061A
JP2006273061A JP2005093525A JP2005093525A JP2006273061A JP 2006273061 A JP2006273061 A JP 2006273061A JP 2005093525 A JP2005093525 A JP 2005093525A JP 2005093525 A JP2005093525 A JP 2005093525A JP 2006273061 A JP2006273061 A JP 2006273061A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electric power
voltage
output
power
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005093525A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Sasajima
晃治 笹嶋
Hiroyuki Koibuchi
宏之 鯉渕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2005093525A priority Critical patent/JP2006273061A/en
Publication of JP2006273061A publication Critical patent/JP2006273061A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

【課題】 電圧の自由度が高く、メンテナンスが容易で部品寿命が長く、バッテリに与える負担が少なく、操舵補助を行うことができる電動パワーステアリング装置の実現を課題とする。
【解決手段】 電動パワーステアリング装置10内部の制御手段を介してモータに電力を供給するバッテリ2と、バッテリの出力電圧を昇圧して制御手段を介してモータに供給する昇圧手段3と、昇圧手段3の出力側に設けられモータに出力する電力を充放電するコンデンサCとを具備することを特徴とする。また、コンデンサCは、昇圧手段3の出力線にダイオードDを介して接続されることが好ましい。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an electric power steering apparatus capable of performing steering assistance with a high degree of freedom of voltage, easy maintenance, long life of parts, little burden on a battery.
A battery 2 that supplies electric power to a motor via a control means inside an electric power steering apparatus 10, a boosting means 3 that boosts the output voltage of the battery and supplies the voltage to the motor via the control means, and a boosting means And a capacitor C that is provided on the output side of 3 and charges and discharges electric power output to the motor. The capacitor C is preferably connected to the output line of the booster 3 via a diode D.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、電源に昇圧装置を備えた電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus having a booster as a power source.

電動パワーステアリング装置は、操向ハンドルを操舵する際にステアリング軸に発生する操舵トルクを検出し、この検出信号に基づいて大きな操舵力が必要なとき、モータを駆動して操舵補助力を発生させ、操向ハンドルの操舵力を軽減するように動作する。すなわち、操向ハンドルが操舵されているときに、その操舵トルクが大きい場合には大きな操舵力が必要とされるので大きな操舵補助力を供給するようにモータ電流の目標値を設定して、モータの実電流値をこの目標値と一致するようにフィードバック制御を行う。また、操舵トルクが小さい場合には大きな操舵力を必要としないので小さな操舵補助力を供給するようにモータ電流の目標値を設定する。   The electric power steering device detects a steering torque generated in the steering shaft when steering the steering handle, and generates a steering assist force by driving a motor when a large steering force is required based on the detection signal. , It operates to reduce the steering force of the steering handle. That is, when the steering handle is being steered, if the steering torque is large, a large steering force is required. Therefore, the target value of the motor current is set so as to supply a large steering assist force, and the motor The feedback control is performed so that the actual current value of the current value coincides with the target value. Further, when the steering torque is small, a large steering force is not required, so the target value of the motor current is set so as to supply a small steering assist force.

ところでこのようなシステムでは、モータに常に電流が流れるわけではなく、操向ハンドルが駆動されない限りモータに電流は流れない。しかし、モータが電流を必要とする場合には、大電流を流す必要がある。最大の操舵補助力を必要とする据切りなどのとき、要求される電力は通常の2000ccクラスの自動車で600ワット〜800ワット程度になり、電源を12Vバッテリに求めるとモータ効率を考えて60A以上の電流が必要となることがある。   By the way, in such a system, current does not always flow through the motor, and current does not flow through the motor unless the steering handle is driven. However, when the motor requires a current, a large current needs to flow. When stationary driving that requires the maximum steering assist force, the required power is about 600 watts to 800 watts for a normal 2000 cc class car. Current may be required.

ところで、このような大きな電流を制御するためには大電流に対応した半導体スイッチング素子が必要になる。半導体スイッチング素子の大きさは流しうる電流の大きさによって決まる。しかも、実際に大電流をチョッパ制御するためには、モータに流す最大電流の1.5倍乃至2倍のピーク電流値を有する半導体スイッチング素子が必要になり、このため、回路が大型化し、高価になることが避けられない。さらに大きな電流を流すためには、回路周辺の配線も電流を流すに充分な太さが要求されることになり、配線の重量やレイアウトが問題になってくる。また、モータの回転が速い状態では、モータからの起電力が大きくなって電流が流れ難くなるという現象も知られている。さらに、電池から大きな電流を取ると、ハンドルを操舵するたびに電池の電圧が低下し、電気系統に雑音が発生したり、夜間走行中などではヘッドランプの明るさに変動を起こしたりする原因になっていた。   By the way, in order to control such a large current, a semiconductor switching element corresponding to the large current is required. The size of the semiconductor switching element is determined by the amount of current that can be passed. Moreover, in order to actually perform chopper control of a large current, a semiconductor switching element having a peak current value of 1.5 to 2 times the maximum current flowing through the motor is required, which increases the size and cost of the circuit. Inevitable. In order to pass a larger current, the wiring around the circuit is required to be thick enough to pass the current, and the weight and layout of the wiring become a problem. In addition, a phenomenon is also known in which the electromotive force from the motor increases and current does not easily flow when the motor rotates rapidly. In addition, if a large current is taken from the battery, the voltage of the battery will drop each time the steering wheel is steered, causing noise in the electrical system and causing fluctuations in the brightness of the headlamps during night driving. It was.

このような問題を解決するため、第1の電池と、この第1の電池に接続された昇圧装置と、この昇圧装置の出力側に接続された第2の電池と、この第2の電池に接続され、ハンドルの回転力信号に対応したステアリングモータの駆動電力を供給する制御回路と、この制御回路に接続されたステアリングモータとで構成した電動パワーステアリング用の電源装置の例が報告されている(特許文献1参照。)。   In order to solve such a problem, the first battery, the booster connected to the first battery, the second battery connected to the output side of the booster, and the second battery An example of a power supply device for electric power steering, which is configured by a control circuit that supplies driving power of a steering motor corresponding to a steering torque signal connected to the steering wheel and a steering motor connected to the control circuit, has been reported. (See Patent Document 1).

図5に示すように、特許文献1の電源装置25は、昇圧装置32により第1の電池31の電圧を昇圧し、第2の電池33に電力を蓄え、第2の電池33からモータ19などの負荷に電力を供給するので、昇圧装置32の小形化が図れ、回路重量の低下、価格の低減が可能となる。また機器を使用しても第1の電池31の電圧変動は生じないので、第1の電池31に接続される照明用ランプの明るさの変動を低減することができる。
特公平8−539号公報
As shown in FIG. 5, the power supply device 25 of Patent Document 1 boosts the voltage of the first battery 31 with the booster 32, stores electric power in the second battery 33, and the motor 19 and the like from the second battery 33. Since the power is supplied to the load, the booster 32 can be reduced in size, and the circuit weight and the price can be reduced. Moreover, since the voltage fluctuation of the 1st battery 31 does not arise even if an apparatus is used, the fluctuation | variation of the brightness of the lamp for illumination connected to the 1st battery 31 can be reduced.
Japanese Patent Publication No. 8-539

しかし、このように昇圧装置の出力に第2の電池を接続する場合、
1)電圧が一般的に使用される単位バッテリの整数倍の電圧となって、電圧の自由度が少なく任意の電圧値を取ることができない。
2)昇圧電圧が第2の電池の電圧で決まってしまうので状況に応じて変更することができない。
3)通常の蓄電池は寿命があり、定期交換品であるため、メンテナンスが煩雑な維持費の高いシステムとなる。
4)所定の電圧を得るため複数の蓄電池を用いると装置が大きくなる。また、特殊な電池を用いるとコストが高くなる。
などの問題が生まれる。
However, when connecting the second battery to the output of the booster in this way,
1) The voltage becomes a voltage that is an integral multiple of a unit battery that is generally used, and the voltage has a low degree of freedom and cannot take an arbitrary voltage value.
2) Since the boosted voltage is determined by the voltage of the second battery, it cannot be changed according to the situation.
3) Since a normal storage battery has a lifetime and is a regular replacement product, it becomes a system with a high maintenance cost in which maintenance is complicated.
4) The apparatus becomes large when a plurality of storage batteries are used to obtain a predetermined voltage. In addition, the use of a special battery increases the cost.
Problems such as are born.

本発明は、これらの問題を解決して、電圧の自由度が高く、メンテナンスが容易で部品寿命が長く、バッテリに与える負担が少なく、操舵補助を行うことができる電動パワーステアリング装置の実現を課題とする。   The present invention solves these problems, and it is an object of the present invention to realize an electric power steering device capable of performing steering assistance with a high degree of freedom in voltage, easy maintenance, long life of parts, and less burden on the battery. And

前記課題を解決するため、本発明は、少なくとも操舵入力検出手段からの出力信号に基づいて目標電流を算出し、操舵補助力を出力するモータに流れる電流を制御する制御手段を有する電動パワーステアリング装置であって、バッテリの出力電圧を昇圧して前記制御手段を介して前記モータに電力を供給する昇圧手段と、前記昇圧手段の出力側に設けられ、前記モータに出力する電力を充放電する容量手段とを具備することを特徴とする。これにより、昇圧手段の出力側に設けられた容量手段から電力を補うようにモータに出力される。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an electric power steering apparatus having control means for calculating a target current based on at least an output signal from a steering input detection means and controlling a current flowing in a motor that outputs a steering assist force A booster that boosts the output voltage of the battery and supplies power to the motor via the controller; and a capacity that is provided on the output side of the booster and charges and discharges the power output to the motor. Means. As a result, the electric power is output from the capacity means provided on the output side of the boosting means so as to supplement the electric power.

前記の電動パワーステアリング装置において、前記容量手段は、前記昇圧手段の出力線にダイオードを介して接続され、前記昇圧手段の出力電圧が前記容量手段の充電電圧よりも低くなったとき、前記容量手段から前記昇圧手段の出力側に向けて前記モータに電力を供給することが好ましい。これによれば、昇圧手段の出力電圧が容量手段の充電電圧よりも高いときに、昇圧手段から容量手段に充電される。また、昇圧手段の出力電圧が容量手段の充電電圧よりも低くなったとき、昇圧手段の出力側に向けてモータに電力が供給される。   In the electric power steering apparatus, the capacity means is connected to an output line of the boosting means via a diode, and when the output voltage of the boosting means becomes lower than a charging voltage of the capacity means, the capacity means It is preferable to supply electric power to the motor from the output side toward the output side of the boosting means. According to this, when the output voltage of the booster is higher than the charging voltage of the capacitor, the capacitor is charged from the booster. In addition, when the output voltage of the booster becomes lower than the charging voltage of the capacitor, power is supplied to the motor toward the output side of the booster.

前記の電動パワーステアリング装置において、前記昇圧手段に供給される電力の状況を監視する供給電力監視手段を有し、この供給電力監視手段からの信号に基づいて前記容量手段からの電力の放電を制御することができる。この構成によれば、昇圧手段に供給される電力の状況の監視に基づいて容量手段からの電力の放電が制御される。   The electric power steering apparatus includes supply power monitoring means for monitoring a state of power supplied to the boosting means, and controls discharge of power from the capacity means based on a signal from the supply power monitoring means. can do. According to this configuration, the discharge of power from the capacity unit is controlled based on monitoring of the state of power supplied to the boosting unit.

さらに、前記昇圧手段への供給電力の電圧が低下するにつれて前記容量手段からの放電電力を増加させることができる。   Furthermore, the discharge power from the capacity means can be increased as the voltage of the power supplied to the boosting means decreases.

本発明によれば、昇圧手段の出力側に設けられた容量手段から十分な電力がモータに出力される。また、電圧の自由度が高く、メンテナンスが容易で部品寿命が長く、バッテリに与える負担が少なく、操舵補助を行うことができる電動パワーステアリング装置を実現することができる。   According to the present invention, sufficient electric power is output from the capacity means provided on the output side of the boosting means to the motor. In addition, it is possible to realize an electric power steering apparatus that has a high degree of freedom in voltage, is easy to maintain, has a long component life, and has a small burden on the battery and can perform steering assistance.

本発明の実施の形態を添付図面に添って詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1に本発明の実施の形態である電動パワーステアリング装置10の構成を示す。この装置は、駆動機構5と電源装置1とから構成され、駆動機構5の操向ハンドル11を回転させると操向ハンドル11に直結するステアリング軸12は連結されたトルクセンサ20(操舵入力検出手段)を介してラックピニオン機構15を構成するピニオン13を回転し、これによってラック軸14を移動させて、図示しないタイロッドを介して連結された前輪17の方向を変えて操舵する。このとき、トルクセンサ20が検出したトルク信号Tと車速センサ21が検出した車速信号Vとに応じて制御回路22(制御手段)は電源装置1からモータ19に電力を供給し、目標のモータ電流を流すよう制御する。この供給電力によってモータ19は動力伝達機構18を介してピニオン13を回転させ、操向ハンドル11の操舵トルクを軽減するように動作する。
このような電動パワーステアリング装置10に用いられる電源装置1は、操舵補助力を与えるモータ19に電力を供給する機能を有している。本発明の電動パワーステアリング装置10は、充電電荷を保持するコンデンサを電源装置1の内部に有していて、昇圧回路の入力側に電力を提供しているバッテリ(一次電源)の電圧が低下したり、モータ19に流れる電流が増加したりするときには、このコンデンサの充電電荷を出力側に与えて、不足を補う働きをするように構成されている。
FIG. 1 shows a configuration of an electric power steering apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. This device comprises a drive mechanism 5 and a power supply device 1. When a steering handle 11 of the drive mechanism 5 is rotated, a steering shaft 12 directly connected to the steering handle 11 is connected to a torque sensor 20 (steering input detection means). ) To rotate the pinion 13 constituting the rack and pinion mechanism 15, thereby moving the rack shaft 14 to change the direction of the front wheel 17 connected via a tie rod (not shown) and steering. At this time, the control circuit 22 (control means) supplies power from the power supply device 1 to the motor 19 according to the torque signal T detected by the torque sensor 20 and the vehicle speed signal V detected by the vehicle speed sensor 21, and the target motor current. Control to flow. With this supplied power, the motor 19 rotates the pinion 13 via the power transmission mechanism 18 and operates to reduce the steering torque of the steering handle 11.
The power supply apparatus 1 used for such an electric power steering apparatus 10 has a function of supplying electric power to a motor 19 that provides a steering assist force. The electric power steering device 10 of the present invention has a capacitor for holding a charge charge inside the power supply device 1, and the voltage of the battery (primary power supply) providing power to the input side of the booster circuit is reduced. When the current flowing through the motor 19 increases, the charging charge of the capacitor is given to the output side to compensate for the shortage.

図2は、本発明の一実施の形態である電動パワーステアリング装置10に用いられる電源装置1aのブロック図である。図2において、符号2はバッテリ、符号3は昇圧回路(昇圧手段)、符号10は電動パワーステアリング装置、符号Cはコンデンサ(容量手段)、符号Dはダイオード(ダイオード手段)、符号Rは抵抗器である。昇圧回路3は、入力電圧を昇圧して出力するものであり、入力側にバッテリ2が接続される。昇圧回路3の出力側には電動パワーステアリング装置10が接続され、抵抗器R及びダイオードDが直列接続されたものが、その接続線に並列的に接続されている。また、抵抗器RとダイオードDの接続点にコンデンサCの一端が接続され、他端が接地されている。   FIG. 2 is a block diagram of a power supply device 1a used in the electric power steering device 10 according to one embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 2 is a battery, reference numeral 3 is a booster circuit (boosting means), reference numeral 10 is an electric power steering device, reference numeral C is a capacitor (capacitance means), reference numeral D is a diode (diode means), and reference numeral R is a resistor. It is. The booster circuit 3 boosts and outputs an input voltage, and a battery 2 is connected to the input side. An electric power steering device 10 is connected to the output side of the booster circuit 3, and a resistor R and a diode D connected in series are connected in parallel to the connection line. One end of the capacitor C is connected to the connection point between the resistor R and the diode D, and the other end is grounded.

この実施の形態では、バッテリ2の出力電圧は昇圧回路3で昇圧され、昇圧回路3で昇圧された電圧は電動パワーステアリング装置10内の制御回路22を介して操舵補助力を与えるモータ19(図1参照)に供給される。昇圧回路3の出力は、また、抵抗器Rを介して大容量のコンデンサCに接続され、コンデンサCを充電する。
例えば、バッテリ2からの電力使用が増えて昇圧回路3への入力電圧が低下したり、昇圧回路3から電動パワーステアリング装置10に流れる電流が増加したりするなどのために、昇圧回路3の出力電圧がコンデンサCの充電電圧よりも低下すると、コンデンサCの端子から昇圧回路3の出力へ順方向に接続されているダイオードDがONして、昇圧回路3の出力電力に代わってコンデンサCの充電電力が電動パワーステアリング装置10側に供給される。
In this embodiment, the output voltage of the battery 2 is boosted by the booster circuit 3, and the voltage boosted by the booster circuit 3 is applied to the motor 19 (see FIG. 5) that provides a steering assist force via the control circuit 22 in the electric power steering apparatus 10. 1). The output of the booster circuit 3 is also connected to a large-capacitance capacitor C through a resistor R to charge the capacitor C.
For example, the output of the booster circuit 3 is increased because the power usage from the battery 2 increases and the input voltage to the booster circuit 3 decreases, or the current flowing from the booster circuit 3 to the electric power steering device 10 increases. When the voltage drops below the charging voltage of the capacitor C, the diode D connected in the forward direction from the terminal of the capacitor C to the output of the booster circuit 3 is turned ON, and the capacitor C is charged instead of the output power of the booster circuit 3. Electric power is supplied to the electric power steering apparatus 10 side.

このように、電動パワーステアリング装置10ではモータ19(図1参照)を駆動するためなどで大きな電力を必要とするときに、コンデンサCの充電電力が昇圧回路3から出力される電力を補うように働くので、モータ19に与えられる電圧が低下することがなく、効率よく操舵補助を行うことができると共に、電動パワーステアリング装置10が働いてもバッテリ2に電圧変動を生じることがないので、照明用ランプの明るさが変動するようなことも少なくなる。
また、コンデンサCの場合は、目的に応じて幅広く容量の選択ができるので、比較的小さい推力で転舵可能な車両では容量を小さく設定し、比較的大きい推力を要する車両では大きな電力(電流)がモータ19に与えられるように容量を大きくするなど、目的に応じた選択が可能である。また、コンデンサCの場合は、容量と充電電圧によって電荷量を正確に把握でき、さらに、動作中でも充電電圧を変えることが可能なので、充電電圧を変えて電荷量を可変にするなど、状況に応じた制御を自由に行えるという利点がある。
As described above, in the electric power steering device 10, when a large amount of power is required for driving the motor 19 (see FIG. 1), the charging power of the capacitor C supplements the power output from the booster circuit 3. Since it works, the voltage applied to the motor 19 does not decrease, and the steering assist can be performed efficiently, and even if the electric power steering device 10 works, the battery 2 does not fluctuate in voltage, so It is less likely that the brightness of the lamp fluctuates.
In the case of the capacitor C, the capacity can be selected widely according to the purpose. Therefore, the capacity is set small for a vehicle that can be steered with a relatively small thrust, and the power (current) is large for a vehicle that requires a relatively large thrust. Can be selected in accordance with the purpose, such as increasing the capacity so that is supplied to the motor 19. In the case of the capacitor C, the charge amount can be accurately grasped by the capacity and the charge voltage. Furthermore, since the charge voltage can be changed even during operation, the charge amount can be changed by changing the charge voltage. There is an advantage that can be controlled freely.

図3に、本発明の他の実施の形態である電動パワーステアリング装置に用いられる電源装置1bのブロック図を示す。図3において、符号2はバッテリ、符号3は昇圧回路(昇圧手段)、符号4は充放電制御回路(供給電力監視手段)、符号6は制御信号、符号10は電動パワーステアリング装置、符号Cはコンデンサ、符号Rは抵抗器である。また、符号Sは半導体スイッチング素子であり、ドレイン−ソース間の導通・開放がゲート電圧によって制御される。理解が容易なように図2と同一の機能には同一の符号をつけて示している。
昇圧回路3の出力側には、制御回路22が接続され、さらに抵抗R及び半導体スイッチング素子Sを直列接続したものが、その接続線に並列に接続されている。コンデンサCの一端が抵抗Rと半導体スイッチング素子Sとの接続点に接続され、他端が接地される。また、充放電制御回路4は、昇圧回路3の入力電圧及び出力電圧を監視し、半導体スイッチング素子Sのゲート電圧と昇圧回路3とを制御している。また、半導体スイッチング素子Sは内部に寄生ダイオードを備えてもよく、充放電制御回路4と昇圧回路の出力線との間にダイオードを備えてもよい。
FIG. 3 shows a block diagram of a power supply apparatus 1b used in an electric power steering apparatus according to another embodiment of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 2 is a battery, reference numeral 3 is a booster circuit (boost means), reference numeral 4 is a charge / discharge control circuit (supply power monitoring means), reference numeral 6 is a control signal, reference numeral 10 is an electric power steering device, and reference numeral C is A capacitor, symbol R is a resistor. Reference numeral S denotes a semiconductor switching element, and conduction / opening between the drain and the source is controlled by a gate voltage. To facilitate understanding, the same functions as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
A control circuit 22 is connected to the output side of the booster circuit 3, and a resistor R and a semiconductor switching element S connected in series are connected in parallel to the connection line. One end of the capacitor C is connected to a connection point between the resistor R and the semiconductor switching element S, and the other end is grounded. The charge / discharge control circuit 4 monitors the input voltage and output voltage of the booster circuit 3 and controls the gate voltage of the semiconductor switching element S and the booster circuit 3. Further, the semiconductor switching element S may include a parasitic diode inside, or may include a diode between the charge / discharge control circuit 4 and the output line of the booster circuit.

この実施の形態では、バッテリ2の出力電圧は昇圧回路3で昇圧され、昇圧回路3で昇圧された電圧は、電動パワーステアリング装置10内の制御回路22を介して操舵補助力を与えるモータ19(図1参照)に供給される。また、昇圧回路3の出力は、抵抗器Rを介して大容量のコンデンサCに接続され、コンデンサCを充電する。充放電制御回路4はバッテリ2の出力電圧を監視しており、バッテリ2の出力電圧が低下した場合、あるいは低下が予想される場合には、昇圧回路3に制御信号6を送って昇圧回路3の出力電圧を上げ、コンデンサCの充電電圧を高めに設定してコンデンサCに充電される電荷量を多くしておく。さらに充放電制御回路4は、昇圧回路3の出力電圧も監視し、電動パワーステアリング装置10に電力が取られて昇圧回路3の出力電圧が低下するような状態が生まれた場合には、半導体スイッチング素子Sを導通してコンデンサCからの電力を供給させる。   In this embodiment, the output voltage of the battery 2 is boosted by the booster circuit 3, and the voltage boosted by the booster circuit 3 is supplied to the motor 19 (which gives steering assist force via the control circuit 22 in the electric power steering device 10). 1). The output of the booster circuit 3 is connected to a large-capacitance capacitor C through a resistor R and charges the capacitor C. The charge / discharge control circuit 4 monitors the output voltage of the battery 2, and when the output voltage of the battery 2 decreases or is expected to decrease, the charge / discharge control circuit 4 sends a control signal 6 to the booster circuit 3. And increasing the charge voltage of the capacitor C to increase the amount of charge charged in the capacitor C. Furthermore, the charge / discharge control circuit 4 also monitors the output voltage of the booster circuit 3, and when the electric power steering device 10 is powered and the output voltage of the booster circuit 3 decreases, the semiconductor switching is performed. The element S is turned on to supply power from the capacitor C.

このように、電荷を保持するためにコンデンサCを用いているため、充電電圧を動作中でも可変することができるので、状況に応じて充電電圧を変えて蓄積電荷量を制御することもできる。例えば、車載クーラを使用している場合や夜間走行中などバッテリ2の出力電圧が低下しそうな場合には、バッテリ2の状況を見て余裕のあるときに、昇圧回路3の出力を上げコンデンサCの充電電圧を高くして蓄積電荷量を高めておき、必要な場合に電動パワーステアリング装置10に出力(供給)するような方法を講じる。これにより、電動パワーステアリング装置10で大きな電力を必要とするとき、コンデンサCの放電電力が昇圧回路3からの電力を補うように働くので、電動パワーステアリング装置10のモータ19に与えられる電圧が低下することがなく、効率よく操舵補助を行うことができると共に、電動パワーステアリング装置10が働いてもバッテリ2に電圧変動を生じることがなく、負荷が最大の場合のバッテリ2の負担を大幅に減らすことができる。   Thus, since the capacitor C is used to hold the charge, the charge voltage can be varied even during operation. Therefore, the charge amount can be changed according to the situation to control the accumulated charge amount. For example, when the output voltage of the battery 2 is likely to decrease, such as when using an in-vehicle cooler or during night driving, the output of the booster circuit 3 is increased when there is room when the condition of the battery 2 is viewed. The charge voltage is increased to increase the amount of accumulated charge, and when necessary, a method is used to output (supply) the electric power steering device 10. As a result, when the electric power steering apparatus 10 requires a large amount of electric power, the discharge power of the capacitor C works to supplement the electric power from the booster circuit 3, so that the voltage applied to the motor 19 of the electric power steering apparatus 10 decreases. In addition, the steering assist can be performed efficiently, and even if the electric power steering apparatus 10 operates, the voltage fluctuation does not occur in the battery 2, and the load on the battery 2 when the load is maximum is greatly reduced. be able to.

図4に、本発明のさらに他の実施の形態である電動パワーステアリング装置に用いられる電源装置1cのブロック図を示す。図3の各部の符号は図3のそれと同じにしてある。この実施の形態が図3と異なる点は、昇圧回路3に2つの回路を設け別々に出力した点である。
この構成によると、制御回路22に出力される電力とは別に、コンデンサCの充電のためだけに昇圧回路3の一方の出力が用いられるので、電動パワーステアリング装置10に供給される電圧とは別個に自由に充電電圧を設定できる。
また、図4で示すようにコンデンサの出力側にリレーReを挿入することで半導体スイッチング素子SやコンデンサCへの突入電流を防止するようにしてもよい。リレーReを備えることでコンデンサCを保護するためのダイオード等の保護素子が不要となり、その保護素子による電圧降下を防止することができる。したがって、より効率的に出力電圧を向上させることが可能となる。
以上のように、電動パワーステアリング装置10への昇圧回路3の出力とは無関係に、必要に応じてコンデンサCの充電電圧を変えて蓄積電荷量を変化させることができ、電動パワーステアリング装置10が要求する電力に応じてコンデンサCの充電電荷で昇圧回路3の出力を補助することができる。さらに、本発明は、ステアリング系Sにおけるステアリングホイールと前輪とが機械的に切り離されたステアバイワイヤ(Steer_By_Wire)にも適用可能である。
また、本実施形態では抵抗器Rを介してコンデンサCを充電する構成としたが、定電流によって充電を行ってもよい。
FIG. 4 shows a block diagram of a power supply device 1c used in an electric power steering apparatus according to still another embodiment of the present invention. The reference numerals of the respective parts in FIG. 3 are the same as those in FIG. This embodiment differs from FIG. 3 in that two circuits are provided in the booster circuit 3 and output separately.
According to this configuration, since one output of the booster circuit 3 is used only for charging the capacitor C, separately from the power output to the control circuit 22, it is separate from the voltage supplied to the electric power steering device 10. The charging voltage can be set freely.
Further, as shown in FIG. 4, an inrush current to the semiconductor switching element S or the capacitor C may be prevented by inserting a relay Re on the output side of the capacitor. By providing the relay Re, a protective element such as a diode for protecting the capacitor C becomes unnecessary, and a voltage drop due to the protective element can be prevented. Therefore, the output voltage can be improved more efficiently.
As described above, regardless of the output of the booster circuit 3 to the electric power steering device 10, the accumulated charge amount can be changed by changing the charging voltage of the capacitor C as necessary. The output of the booster circuit 3 can be assisted by the charge of the capacitor C according to the required power. Furthermore, the present invention is also applicable to steer-by-wire (Steer_By_Wire) in which the steering wheel and the front wheels in the steering system S are mechanically separated.
In the present embodiment, the capacitor C is charged via the resistor R. However, the capacitor C may be charged with a constant current.

以上に述べたように、前記各実施の形態の電動パワーステアリング装置に用いられる電源装置1a,1b,1cは、昇圧回路の出力を充放電するコンデンサCを出力側に設け、電動パワーステアリング装置が大きな電力を必要とするとき、充電電力を放電して昇圧回路の出力を補助するようにしている。コンデンサCを用いているため、目的に応じてその容量を選択でき、また、充電電荷量を正確に把握できて動作中でも充電電圧を可変にできるので、充電電圧を変えて充電電荷量を可変するなど状況に応じた制御が自由に行える。さらに、装置を小型廉価で且つ長寿命、メンテナンスフリーにすることができる。この電源装置1a,1b,1cを用いることにより、バッテリ2の負担を小さくすることができ、バッテリの出力電圧の変動や雑音を少なくすることができ、さらに、電動パワーステアリング装置へ流す電流を少なくして、電動パワーステアリング装置及びモータを小型軽量にすることができる。   As described above, the power supply devices 1a, 1b, and 1c used in the electric power steering devices of the respective embodiments are provided with the capacitor C that charges and discharges the output of the booster circuit on the output side, and the electric power steering device When a large amount of power is required, the charging power is discharged to assist the output of the booster circuit. Since the capacitor C is used, the capacity can be selected according to the purpose, and the charge charge amount can be accurately grasped and the charge voltage can be varied even during operation. Therefore, the charge charge amount can be varied by changing the charge voltage. Control according to the situation can be performed freely. Furthermore, the apparatus can be made small, inexpensive, long-life, and maintenance-free. By using the power supply devices 1a, 1b, and 1c, the burden on the battery 2 can be reduced, fluctuations in the output voltage of the battery and noise can be reduced, and current flowing to the electric power steering device can be reduced. Thus, the electric power steering device and the motor can be reduced in size and weight.

本発明の電動パワーステアリング装置は前記のように構成したので、特に小型軽量化の面で効果を上げることができるので、乗用車両などなどに広く用いることができる。   Since the electric power steering apparatus according to the present invention is configured as described above, it can increase the effect particularly in terms of reduction in size and weight, and can be widely used for passenger vehicles and the like.

本発明の実施の形態である電動パワーステアリング装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric power steering apparatus which is embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である電動パワーステアリング装置に用いられる電源装置のブロック図である。It is a block diagram of the power supply device used for the electric power steering device which is one embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態である電動パワーステアリング装置に用いられる電源装置のブロック図である。It is a block diagram of the power supply device used for the electric power steering device which is other embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施の形態である電動パワーステアリング装置に用いられる電源装置のブロック図である。It is a block diagram of the power supply device used for the electric power steering device which is further another embodiment of this invention. 従来の電動パワーステアリング用電源装置の昇圧回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the step-up circuit of the conventional power supply device for electric power steering.

符号の説明Explanation of symbols

1,1a,1b,1c 電源装置
2 バッテリ
3 昇圧回路(昇圧手段)
4 充放電制御回路(供給電力監視手段)
5 駆動機構
6 制御信号
10 電動パワーステアリング装置
11 操向ハンドル
12 ステアリング軸
13 ピニオン
14 ラック軸
15 ラックピニオン機構
17 前輪
18 動力伝達機構
19 モータ
20 トルクセンサ(操蛇入力検出手段)
22 制御回路(制御手段)
25 電源装置
31 第1の電池
32 昇圧装置
33 第2の電池
C コンデンサ(容量手段)
D ダイオード(ダイオード手段)
R 抵抗器
S 半導体スイッチング素子
Re リレー
1, 1a, 1b, 1c Power supply device 2 Battery 3 Booster circuit (Boosting means)
4 Charge / discharge control circuit (Supply power monitoring means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Drive mechanism 6 Control signal 10 Electric power steering apparatus 11 Steering handle 12 Steering shaft 13 Pinion 14 Rack shaft 15 Rack pinion mechanism 17 Front wheel 18 Power transmission mechanism 19 Motor 20 Torque sensor (steering input detection means)
22 Control circuit (control means)
25 Power supply device 31 First battery 32 Booster device 33 Second battery C Capacitor (capacitance means)
D Diode (diode means)
R resistor S semiconductor switching element Re relay

Claims (4)

少なくとも操舵入力検出手段からの出力信号に基づいて目標電流を算出し、操舵補助力を出力するモータに流れる電流を制御する制御手段を有する電動パワーステアリング装置であって、
バッテリの出力電圧を昇圧して前記制御手段を介して前記モータに電力を供給する昇圧手段と、前記昇圧手段の出力側に設けられ、前記モータに出力する電力を充放電する容量手段とを具備することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
An electric power steering apparatus having a control means for calculating a target current based on at least an output signal from a steering input detection means and controlling a current flowing in a motor that outputs a steering assist force,
Boosting means for boosting the output voltage of the battery and supplying power to the motor via the control means; and capacity means for charging / discharging the power output to the motor provided on the output side of the boosting means An electric power steering device.
前記容量手段は、前記昇圧手段の出力線にダイオードを介して接続され、
前記昇圧手段の出力電圧が前記容量手段の充電電圧よりも低くなったとき、前記容量手段から前記昇圧手段の出力側に向けて前記モータに電力を供給す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。
The capacitor means is connected to the output line of the boost means via a diode,
2. The electric power is supplied to the motor from the capacity means toward the output side of the boost means when the output voltage of the boost means becomes lower than the charging voltage of the capacity means. Electric power steering device.
前記昇圧手段に供給される電力の状況を監視する供給電力監視手段を有し、この供給電力監視手段からの信号に基づいて前記容量手段からの電力の放電を制御することを特徴とする請求項2に記載の電動パワーステアリング装置。   The power supply monitoring means for monitoring the state of the power supplied to the boosting means, and discharging of the power from the capacity means is controlled based on a signal from the supply power monitoring means. 2. The electric power steering apparatus according to 2. 前記昇圧手段への供給電力の電圧が低下するにつれて前記容量手段からの放電電力を増加させることを特徴とする請求項3に記載の電動パワーステアリング装置。   4. The electric power steering apparatus according to claim 3, wherein the discharge power from the capacity means is increased as the voltage of power supplied to the boosting means decreases.
JP2005093525A 2005-03-29 2005-03-29 Electric power steering device Pending JP2006273061A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005093525A JP2006273061A (en) 2005-03-29 2005-03-29 Electric power steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005093525A JP2006273061A (en) 2005-03-29 2005-03-29 Electric power steering device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006273061A true JP2006273061A (en) 2006-10-12

Family

ID=37208220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005093525A Pending JP2006273061A (en) 2005-03-29 2005-03-29 Electric power steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006273061A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009166653A (en) * 2008-01-16 2009-07-30 Jtekt Corp Electric power steering device
JP2010052501A (en) * 2008-08-27 2010-03-11 Ntn Corp Steer-by-wire type steering apparatus
JP2010105457A (en) * 2008-10-29 2010-05-13 Toyota Motor Corp Steering device of vehicle
JP2011235895A (en) * 2007-11-28 2011-11-24 Toyota Motor Corp Device for control of power supply

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011235895A (en) * 2007-11-28 2011-11-24 Toyota Motor Corp Device for control of power supply
US8669673B2 (en) 2007-11-28 2014-03-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply controller
JP2009166653A (en) * 2008-01-16 2009-07-30 Jtekt Corp Electric power steering device
JP2010052501A (en) * 2008-08-27 2010-03-11 Ntn Corp Steer-by-wire type steering apparatus
JP2010105457A (en) * 2008-10-29 2010-05-13 Toyota Motor Corp Steering device of vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4333646B2 (en) Electric power steering device
CN101795926B (en) Steering device
CN101999200B (en) Power supply apparatus for vehicle and method of controlling power supply apparatus for vehicle
EP2226236B1 (en) Electrically driven power steering device
US20110040450A1 (en) Electric power steering apparatus
CN103003134B (en) Electric power steering apparatus
JP4172473B2 (en) Booster circuit and electric power steering device
JP5309535B2 (en) Electric power steering device
JP7471964B2 (en) Power Supplies
JP4449832B2 (en) Electric power steering device
JP3661630B2 (en) Hybrid vehicle drive device and control method thereof
JP2005287222A (en) On-vehicle motor energization control device, power steering device, and on-vehicle motor energization control method
JP4676869B2 (en) Vehicle power system and boost power supply
US9143075B2 (en) Drive control device and drive control method for motor
JP5487542B2 (en) Motor control device for electric power steering device
JP2006273061A (en) Electric power steering device
JP4456517B2 (en) Electric power steering device
JP5140322B2 (en) Vehicle power supply
JP7163765B2 (en) Auxiliary power supply and electric power steering system
JP5163240B2 (en) Vehicle power supply system
JP2007083947A (en) Electric power steering device
JP6375977B2 (en) Power supply
JP7243047B2 (en) Auxiliary power supply and electric power steering system
JP2009083535A (en) Power supply device for electric power steering device
JP2022039398A (en) Power supply device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090717

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090728

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090924

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100309