電動動力轉向用電子控制裝置制造方法
【專利摘要】提供一種電動動力轉向用電子控制裝置，無論使用機械式繼電器、半導體繼電器中的哪一種來用于正負極電源線的電流切斷，都能夠實現低成本結構且小型化。電動動力轉向用電子控制裝置（EPS用ECU（50））包括：與車載電源（80）的一極連接的第1線（正極電源線（101））、與車載電源的另一極連接的第2線（負極電源線（102））、連接在車載電源的一極與第1線之間的功率繼電器（511）、連接在第1線與第2線之間的容性元件（電解電容器（512））、以及切換功率繼電器的通斷來進行容性元件的預備充電的控制部（520）。
【專利說明】電動動力轉向用電子控制裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及例如利用由無刷DC電機產生的輔助扭矩來對由轉向方向盤產生的轉向扭矩進行輔助的電動動力轉向用電子控制裝置。
【背景技術】
[0002]無刷DC電機多用于車輛等各種裝置，近年，為了減輕車輛運轉的負擔，正在進行電動動力轉向裝置(EPS:Electric Power Steering)的開發(fā)。在EPS中，利用由無刷DC電機產生的輔助扭矩來輔助由轉向方向盤產生的轉向扭矩。
[0003]圖6示出了作為現有的EPS的計算機的電子控制裝置200(ECU:Electric ControlUnit:電子控制單元)的內部結構。以下，將該ECS稱作EPS用E⑶200。根據圖6，EPS用ECU200由功率基板202和控制基板203構成，功率基板202與由3相的固定繞組構成的無刷DC電機201連接，控制基板203內置有控制功率基板202的微型計算機。在功率基板202上例如安裝有由6個MOS (Metal Oxide Semiconductor:金屬氧化物半導體)型的場效應型晶體管(以下稱作FET:Field Effect Transistor)構成的3相橋電路。在圖6中，B +表示設置在車輛中的電池等、車載電源204的正極的電位，B —表示其負極的電位。B —能夠與車輛的車體接地。安裝在控制基板203中的微型計算機通過驅動3相橋電路，向構成無刷DC電機201的定子繞組分別提供電流。
[0004]此處，在構成3相橋電路的各FET發(fā)生短路的情況下，為了故障安全，與各相串聯(lián)連接的繼電器切斷電流。即，切斷從3相橋電路向無刷DC電機201提供的電流。此外，在與B +連接的正極電源線和與B —連接的負極電源線之間設有對直流電源的電源電壓(正極的電位B +和負極的電位B —之差)進行平滑化的I個以上的電解電容器205。并且，對來自車載電源204的電力進行切斷的繼電器206經由未圖示的噪聲去除用功率線圈與正極電源線B +連接，通過使該繼電器206進行動作，能夠使3相橋電路與車載電源204斷開，保護構成3相橋電路的各FET避免過電流。
[0005]在上述EPS用E⑶200中，在接通繼電器206的上升時，大電流(圖中箭頭所示的沖擊電流)流向電解電容器205，有可能使電解電容器205發(fā)生短路，從而使繼電器206的觸點粘連。因此，在控制基板203中，與車載電源204的正極電源線B +并聯(lián)連接有包含充電電阻的預充電電路207。以往，微型計算機在電機起動的第I階段，使該預充電電路207接通，通過由充電電阻抑制的小電流，對電解電容器205進行規(guī)定時間的充電，接著，在斷開預充電電路207后，將繼電器206切換為導通。這樣，保護包含繼電器206的結構部件避免由沖擊電流引起的故障。
[0006]另一方面，例如，如專利文獻I的圖4公開的那樣，可以使用基于MOS - FET的半導體繼電器，來代替利用機械觸點進行動作的機械式繼電器。即，在3相橋電路的正極側直流端子與車載電源之間，設置半導體繼電器來替代基于機械觸點的機械式繼電器，在假設構成3相橋電路的FET發(fā)生異常的情況下，FET驅動電路根據來自微型計算機的指令，停止向連接在3相橋電路的交流輸出端子與定子繞組的各相繞組之間的半導體繼電器輸出柵極驅動信號。由此，3相橋電路與車載電源斷開而停止動作，并且，定子繞組與3相橋電路斷開。通過使定子繞組與3相橋電路斷開，使得定子繞組不會因發(fā)生故障的FET而發(fā)生短路，因此能夠避免無刷DC電機產生相對于轉向方向為相反方向的制動力而難以進行方向盤操作等的異常情況。
[0007]專利文獻1:國際公開第2010/007672號
[0008]根據上述專利文獻I公開的技術，使用半導體繼電器代替機械式繼電器，來用于正負極電源線的電流切斷，因此，可避免機械觸點由于沖擊電流流過電解電容器而發(fā)生粘連的情況。但是，在不考慮繼電器導通時產生的沖擊電流的情況下，有可能在電池等車載電源與電解電容器之間形成閉合電路，由此破壞構成半導體繼電器的MOS型FET。因此，依然需要用于電解電容器的專用預充電電路。從EPS用ECU的小型化和低成本化的觀點來看，不希望為了電解電容器的預充電而附加專用電路。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其課題在于提供如下這樣的電動動力轉向用電子控制裝置:無論使用機械式繼電器、半導體繼電器中的哪一種來用于正負極電源線的電流切斷，都能夠實現低成本結構和小型化。
[0010]第I方面的發(fā)明是電動動力轉向用電子控制裝置，其特征在于，該電動動力轉向用電子控制裝置具有:第I線，其與車載電源的一極連接；第2線，其與所述車載電源的另一極連接；功率繼電器，其連接在所述車載電源的一極與所述第I線之間；容性元件，其連接在所述第I線與所述第2線之間；以及控制部，其切換所述功率繼電器的通斷，進行所述容性元件的預備充電。
[0011]第2方面的發(fā)明的特征在于，在第I方面所記載的電動動力轉向用電子控制裝置中，所述控制部測定所述容性元件的兩端的電壓，在檢測出被設定為比所述車載電源的電源電壓低的規(guī)定閾值電壓以上的電壓時，使所述功率繼電器持續(xù)導通，起動電動動力轉向用電機。
[0012]第3方面的發(fā)明的特征在于，在第I方面或第2方面所記載的電動動力轉向用電子控制裝置中，還具有半導體驅動電路，所述功率繼電器包含第I半導體繼電器，該第I半導體繼電器的漏極端與功率線圈連接，該第I半導體繼電器經由所述半導體驅動電路中包含的柵電阻而被施加被設定為比所述車載電源的電源電壓低的規(guī)定閾值電壓以上的電壓，由此進行驅動，其中，所述功率線圈與所述第I線連接。
[0013]第4方面的發(fā)明的特征在于，在第I方面或第2方面所記載的電動動力轉向用電子控制裝置中，還具有半導體驅動電路，所述功率繼電器具有:第I半導體繼電器，該第I半導體繼電器的漏極端與功率線圈連接，該第I半導體繼電器經由所述半導體驅動電路中包含的柵電阻而被施加被設定為比所述車載電源的電源電壓低的規(guī)定閾值電壓以上的電壓，由此進行驅動，其中，所述功率線圈與所述第I線連接；以及第2半導體繼電器，其自身的源極端與所述第I半導體繼電器的源極端公共連接，漏極端與靠近所述容性元件的節(jié)點連接，所述控制部取得所述功率線圈和所述第I半導體繼電器的所述漏極的連接節(jié)點與所述第2線之間的電壓，進行基于所述脈寬調制的所述第I半導體繼電器的通斷驅動控制。
[0014]第5方面的發(fā)明的特征在于，在第3方面所記載的電動動力轉向用電子控制裝置中，所述控制部在驅動所述第I半導體繼電器時根據所述容性元件的兩端的電壓值判定所述容性元件的異常，該電壓值是按照基于脈寬調制的第I占空比在規(guī)定時間內反復進行通斷的切換后，使所述第I半導體繼電器的斷開持續(xù)所述規(guī)定時間以上而測定的。
[0015]第6方面的發(fā)明的特征在于，在第3方面所記載的電動動力轉向用電子控制裝置中，所述控制部在判定為所述容性元件存在異常的情況下，將占空比設定為小于所述第I占空比、且將驅動時間設定為短于所述規(guī)定時間，驅動所述第I半導體繼電器。
[0016]根據第I方面的發(fā)明，控制部對連接在車載電源的一極與第I線之間的功率繼電器的通斷進行切換，由此進行容性元件的預備充電。因此，控制部不需要預充電電路，無論使用機械式繼電器、半導體繼電器中的哪一種來用于電源供給線的電流切斷，都可提供能夠實現低成本結構且小型化的電動動力轉向用電子控制裝置。
[0017]根據第2方面的發(fā)明，控制部測定容性元件的兩端的電壓，在檢測出被設定為比車載電源的電源電壓低的規(guī)定閾值電壓以上的電壓時，使功率繼電器持續(xù)導通，起動電動動力轉向用電機。因此，控制部不需要預充電電路，且能夠檢測容性元件的異常。
[0018]根據第3方面的發(fā)明，通過利用第I半導體繼電器構成功率繼電器，避免因沖擊電流流過電解電容器而使機械觸點粘連的情況。
[0019]根據第4方面的發(fā)明，使第2半導體繼電器與第I半導體繼電器串聯(lián)連接而構成功率繼電器，由此能夠保護結構部件避免反向連接電解電容器時的短路。此外，取得功率線圈和第I半導體繼電器的漏極的連接節(jié)點與第2線之間的電壓，進行基于脈寬調制的第I半導體繼電器的通斷驅動控制，由此可起到在基于脈寬調制控制的導通時提供給功率線圈的電流引起的浪涌電壓的抑制效果。
[0020]根據第5方面的發(fā)明，根據測定出的容性元件的兩端的電壓值來判定容性元件的異常，由此即使沒有預充電電路，也能夠進行電解電容器的兩端的測定，該電壓值是在按照基于脈寬調制的第I占空比在規(guī)定時間內反復進行通斷的切換后，使斷開持續(xù)所述規(guī)定時間以上而測定的。
[0021]根據第6方面的發(fā)明，在判定為容性元件存在異常的情況下，將占空比設定為小于第I占空比、且將驅動時間設定為短于規(guī)定時間，由此能夠抑制流過第I半導體繼電器的過電流。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是示出安裝有本發(fā)明實施方式的電動動力轉向用電子控制裝置的電動動力轉向裝置的機構部的概略結構的圖。
[0023]圖2是示出本發(fā)明實施方式的電動動力轉向用電子控制裝置的整體結構的框圖。
[0024]圖3是示出本發(fā)明實施方式的電動動力轉向用電子控制裝置的主要部分的結構的圖。
[0025]圖4是示出本發(fā)明實施方式的電動動力轉向用電子控制裝置的動作的流程圖。
[0026]圖5是示出本發(fā)明實施方式的電動動力轉向用電子控制裝置的動作的時序圖。
[0027]圖6是示出現有的電動動力轉向用電子控制裝置的結構的框圖。
[0028]標號說明
[0029]10…電動動力轉向裝置(EPS用途)；50...電動動力轉向用電子控制裝置(EPS用ECU) ;43…無刷DC電機；51…功率基板；52…控制基板;80…車載電源;101…正極電源線；102…負極電源線；510…3相橋電路(半導體開關元件FET#1~FET#6) ;511…功率線圈；512…電解電容器(容性元件)；A…半導體功率繼電器(FET#7~FET#9)出…半導體功率繼電器(FET#10、FET#11) ;520…控制部；521…半導體驅動電路。
【具體實施方式】
[0030]以下，對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。
[0031](實施方式的結構)
[0032]圖1示意性示出安裝有本實施方式的電動動力轉向用電子控制裝置(以下，稱作EPS用E⑶50)的EPSlO的概略結構。EPSlO由轉向系統(tǒng)20和輔助扭矩機構40構成，該轉向系統(tǒng)20是從車輛的轉向方向盤21起到轉向用車輪(例如前輪)31,31為止，該輔助扭矩機構40對該轉向系統(tǒng)20施加輔助扭矩。
[0033]轉向系統(tǒng)20由轉向方向盤21、小齒輪軸24、齒條軸26以及左右的轉向用車輪31、31構成，該小齒輪軸24經由轉向軸22以及自由軸接頭23、23與該轉向方向盤21連結，該齒條軸26經由齒條小齒輪(rack and pinion)機構25與該小齒輪軸24連結，轉向用車輪31,31經由球窩接頭27、27、拉桿28、28以及關節(jié)29、29與該齒條軸26的兩端連結。
[0034]齒條小齒輪機構25由形成在小齒輪軸24的小齒輪32和形成在齒條軸26的齒條33構成。
[0035]根據轉向系統(tǒng)20，駕駛者使轉向方向盤21轉向，由此，能夠利用其轉向扭矩，經由齒條小齒輪機構25、齒條軸26和左右的拉桿28、28，使左右的轉向用車輪31、31進行轉向。
[0036]輔助扭矩機構40由扭矩傳感器41、無刷DC電機43 (電動動力轉向用電機)、扭矩傳遞機構44、EPS用ECU50、車速傳感器60、角度傳感器70構成。扭矩傳感器41檢測對轉向方向盤21施加的轉向系統(tǒng)20的轉向扭矩。車速傳感器60檢測車速。角度傳感器70檢測無刷DC電機43的旋轉角度。扭矩傳遞機構44例如由滾珠螺桿構成。
[0037]這樣，輔助扭矩機構40是如下這樣的機構:EPS用E⑶50根據由扭矩傳感器41檢測出的轉向扭矩，產生控制信號，無刷DC電機43根據該控制信號產生與轉向扭矩對應的輔助扭矩(電機扭矩)，經由扭矩傳遞機構44將輔助扭矩傳遞到齒條軸26。更具體而言，EPS用ECS50除了轉向扭矩以外，還考慮由車速傳感器60檢測出的車速和由角度傳感器70檢測出的無刷DC電機43的旋轉角度而發(fā)出控制信號。
[0038]無刷DC電機43由多相的無刷DC電機例如3相的無刷DC電機構成。以下，以3相無刷DC電機為例說明。該無刷DC電機43的電機軸43a是覆蓋齒條軸26的中空軸。滾珠螺桿44是扭矩傳遞機構，其包括形成在齒條軸26上的除齒條33以外部分的螺桿部45、安裝于螺桿部45的螺帽46、多個滾珠。螺帽46與電機軸43a連結。
[0039]此外，扭矩傳遞機構也可以是將無刷DC電機43產生的輔助扭矩直接傳遞到小齒輪軸24的結構。
[0040]這樣，根據EPS10，能夠利用使無刷DC電機43產生的輔助扭矩與從轉向方向盤21傳遞到齒條軸26的轉向扭矩相加而成的所謂“復合扭矩”，來使轉向用車輪31、31轉向。
[0041]圖2是示出圖1所示的EPS用E⑶50的內部電路結構的框圖。如圖2所示，EPS用E⑶50包含功率基板51和控制基板52。經由與車載電源80的端子B +連接的正極電源線101 (第I線)和與端子B—連接的負極電源線102 (第2線)，分別向功率基板51提供正極電位B +和負極電位B —。此外，功率基板51經由U相端子、V相端子、W相端子與無刷DC電機43連接。
[0042]在功率基板51上安裝有構成3相橋電路510的半導體開關元件(FET#1?FET#6)、噪聲去除用功率線圈511、對電源電壓進行平滑化的電解電容器512 (容性元件)、故障安全用的功率繼電器A (FET#7、FET#8、FET#9)和功率繼電器B (FET#10、FET#11)等。3相橋電路510包含6個半導體開關元件(FET#1?FET#6)，至少I個電解電容器512與正極電源線101以及負極電源線102并聯(lián)連接。此外，3相橋電路510例如可以由IGBT (InsulatedGate Bipolar Transistor:絕緣柵雙極晶體管)等FET以外的多個開關晶體管構成。
[0043]半導體開關元件(FET#1和FET#2)串聯(lián)連接在正極電源線101與負極電源線102之間，生成無刷DC電機43的例如流過U相的U相電流。此處，例如在FET#2與負極的電位B 一之間設置分流電阻Rl，作為用于檢測U相電流的電流傳感器，例如在FET#1和FET#2的連接節(jié)點與對3相無刷DC電機43的輸出端子U之間設置FET#7，作為能夠切斷U相電流的功率繼電器A。
[0044]半導體開關元件(FET#3和FET#4)串聯(lián)連接在正極電源線101與負極電源線102之間，生成無刷DC電機43的例如流過V相的V相電流。此處，例如在FET#4與負極的電位B 一之間設置分流電阻R2，作為用于檢測V相電流的電流傳感器，例如在FET#3和FET#4的連接節(jié)點與對3相無刷DC電機43的輸出端子V之間設置FET#8，作為能夠切斷V相電流的功率繼電器A。
[0045]半導體開關元件(FET#5和FET#6)串聯(lián)連接在正極電源線101與負極電源線102之間，生成無刷DC電機43的例如流過W相的W相電流。此處，例如在FET#6與負極的電位B 一之間設置分流電阻R3，作為用于檢測W相電流的電流傳感器，例如在FET#5和FET#6的連接節(jié)點與對3相無刷DC電機43的輸出端子W之間設置FET#9，作為能夠切斷W相電流的功率繼電器A。
[0046]如上所述，3相橋電路510能夠將U相電流、V相電流和W相電流作為驅動信號提供給3相無刷DC電機43，電解電容器512能夠對作為驅動信號的基礎的電源電壓(正極電位B +與負極電位B —之差)進行平滑化。此外，構成3相橋電路510的半導體開關元件(FET#1、FET#3、FET#5)與能夠切斷來自車載電源80的電力的功率繼電器B (FET#10)和防止反接用的功率繼電器B (FET#11)連接。
[0047]圖3示出圖2所示的半導體功率繼電器B (FET#10、FET#11)的周邊電路結構。在圖3中，在正極電源線101上，在噪聲去除用的功率線圈511的后級連接有由P型MOS構成的功率繼電器B (FET#10)和由N型MOS構成的功率繼電器B (FETSll)0此處，FET#10被用作電流切斷用的故障安全繼電器，FET#11被用作電解電容器512的防止反接用的故障安全繼電器。
[0048]半導體功率繼電器B (FET#10、FET#11)的彼此的源極端和柵極端公共連接，一個半導體功率繼電器(FET#10)的漏極端與功率線圈511側的節(jié)點N2連接，另一個半導體功率繼電器(FET#11)的漏極端與電解電容器512側的節(jié)點NI連接。并且，構成為，在公共的柵極端和公共的源極端之間，并聯(lián)連接有電阻R、齊納二極管D，經由半導體驅動電路521中包含的柵電阻RG，施加車載電源80的電源電壓以上的規(guī)定的電壓。此外，齊納二極管D是陽極端子與公共的源極端連接、陰極端子與柵極端連接的單方向齊納二極管。
[0049]控制基板52安裝有內置了微型計算機的控制部520和半導體驅動電路521，該半導體驅動電路521在控制部520的控制下，對半導體開關元件(FET#1?FET#6)、半導體功率繼電器A (FET#7?FET#9)、半導體功率繼電器B (FET#10、FET#11)進行驅動?？刂苹?2分別經由與車載電源80的端子B +連接的正極電源線101以及與端子B —連接的負極電源線102而被施加正極電位B +、負極電位B —，另外，經由傳感器輸入端子與扭矩傳感器41、車速傳感器60和角度傳感器70連接。如圖1說明的那樣，控制部520分別根據由扭矩傳感器41、車速傳感器60、角度傳感器70檢測出的轉向扭矩、車速、無刷DC電機43的旋轉角，生成EPS用控制信號。
[0050]控制部520切換半導體功率繼電器B (FET#10)的通斷，進行電解電容器512的預充電。此外，控制部520測定電解電容器512的兩端的電壓(Vc )，在檢測出被設定為比車載電源80的電源電壓低的規(guī)定閾值電壓以上的電壓時，使半導體功率繼電器B (FET#10)持續(xù)導通，起動無刷DC電機43。此外，此處所謂的規(guī)定的電壓例如是車載電源80的電源電壓的60%左右。
[0051]控制部520在驅動半導體功率繼電器B(FET#10)時，取得功率線圈511和半導體功率繼電器B(FET#10)的漏極端的連接節(jié)點與B —線之間的電壓，進行基于PWM(Pulse WidthModulation:脈寬調制)調制的半導體功率繼電器B (FET#10)的通斷驅動控制。具體地，控制部520根據電解電容器512的兩端的電壓值來判定異常，該電壓值是按照基于PWM調制的第I占空比而在規(guī)定時間內反復進行通斷的切換后，使半導體功率繼電器B (FET#10)的斷開持續(xù)規(guī)定時間以上而測定的。由此，即使是不具有預充電電路的結構，也能夠進行電解電容器512的兩端的電壓檢查，此外，可起到在基于PWM控制的導通時提供給功率線圈511的電流引起的浪涌電壓的抑制效果。
[0052]控制部520在判定為電解電容器512存在異常的情況下，通過將占空比設定為小于以前的占空比、且將驅動時間設定為短于以前的規(guī)定時間，抑制流過半導體功率繼電器B(FET#10)的過電流。
[0053]半導體驅動電路521在控制部520的控制下，按照規(guī)定的占空比，對構成3相橋電路510的半導體開關元件(FET#1?FET#6)、半導體功率繼電器A (FET#7?FET#9)、半導體功率繼電器B (FET#10、FET#11)進行通斷驅動。其結果是，從半導體驅動電路521被提供電流的無刷DC電機43能夠產生輔助扭矩。
[0054](實施方式的動作)
[0055]在上述結構中，在駕駛者操作方向盤而向轉向軸22施加轉向扭矩時，扭矩傳感器41檢測該轉向扭矩并輸入到控制部520。此外，與角度傳感器70檢測出的無刷DC電機的旋轉角度對應的旋轉檢測信號被輸入到控制部520。控制部520根據輸入的轉向扭矩、轉向轉速和車速信號等，對輔助扭矩進行運算，控制3相橋電路510，使得無刷DC電機43產生用于將該輔助扭矩經由扭矩傳遞機構44施加于轉向軸22的扭矩。
[0056]S卩，半導體驅動電路521根據來自控制部520的指令，按照規(guī)定的定時生成柵極驅動信號，對構成3相橋電路510的半導體開關元件(FET#1?#6)進行導通控制。由此，3相橋電路510能夠產生規(guī)定的3相交流電力，向定子繞組提供3相交流電流而驅動無刷DC電機43。無刷DC電機43產生的扭矩經由扭矩傳遞機構44作為輔助扭矩施加于轉向軸22。由此，減輕了駕駛者的方向盤操作力。
[0057]控制部520進行從扭矩傳感器41輸入的轉向扭矩的相位補償處理，根據進行了相位補償處理的轉向扭矩信號和從車速傳感器60輸入的車速信號，設定向無刷DC電機43提供的輔助電流的目標值即目標電流信號。而且，該目標電流信號是根據預先存儲的表示輔助電流的目標值與轉向扭矩信號以及車速信號之間的關系的目標電流映射圖來設定的。接下來，控制部520從設定的目標電流信號中減去由分流電阻Rl、R2、R3檢測出的電流信號，計算出所謂的偏差電流信號，根據計算出的偏差電流信號，生成PWM (Pulth WidthModulation)控制信號而控制半導體驅動電路521。該PWM信號是構成3相橋電路510的半導體開關元件(FET#1~FET#6)的驅動信號。
[0058]本實施方式的PCS用E⑶50采用了如下結構:通過與在構成3相橋電路510的半導體開關元件(FET#1~FET#6)的驅動中使用的PWM信號相同的占空比控制，進行電解電容器512的預充電，保護電解電容器512避免半導體功率繼電器B (FET#10)導通時的沖擊電流。以下，參照圖4的流程圖和圖5的時序圖，對圖1~圖3所示的本實施方式的EPS用ECU50的動作進行詳細說明。
[0059]控制部520在檢測出點火鑰匙接通時(步驟SlOr‘是”)，開始基于半導體功率繼電器B(FET#10)的占空比驅動的預充電(步驟S102)。此處，預充電是在控制部520的PWM控制下，由半導體驅動電路521進行的。具體而言，控制部520通過控制半導體驅動電路521，在圖5所示的時序圖的第I區(qū)間(SI)中，例如在幾[KHz]~幾十[KHz]的頻率范圍內，以最大幾百[μ s]的導通占空比寬度且在tl (幾[ms]~幾十[ms])的期間內驅動半導體功率繼電器B (FETSlO)0
[0060]接著，在基于PWM的占空比驅動經過了時間tl后(步驟S103 “是”)，控制部520在第2區(qū)間(S2)中，使 半導體功率繼電器B (FET#10)斷開時間t2 (幾[ms]~幾百[ms]，t2≥tl)的期間(步驟S104)，測定電解電容器512的兩端的電壓Vc(步驟S105)。接下來，控制部520對測定出的電解電容器512的兩端的電壓Vc與閾值Vth進行比較(步驟S106 )。此處，閾值Vc例如是車載電源80的額定電源電壓的60%左右的值。
[0061]在步驟S106中，如果電解電容器512的兩端間電壓為閾值以上(Vc≥Vth)(步驟S106“是”)，則控制部520在接下來的第3區(qū)間(S3)中，控制半導體驅動電路521以使功率繼電器(FET#10)導通，起動無刷DC電機43 (步驟S107)。此外，即使檢測出Vc < Vth、電解電容器512異常(步驟S106 “否”)，控制部520將半導體功率繼電器B (FET#10)的占空t匕(導通占空比寬度)重新設為比步驟S102的占空比驅動時小、且縮短占空比驅動時間(步驟S108)，由此，能夠防止流過半導體功率繼電器B (FET#10)的過電流，減少發(fā)生導通故障的機會。
[0062]此外，在上述本實施方式的EPS用ECU50中，僅對電流切斷用的半導體功率繼電器B (FET#10)進行了說明，但是，對于構成相同半導體功率繼電器B的反接用的FET#11，也能夠通過相同的動作來減少導通故障的產生機會。此外，即使不使用半導體而使用機械繼電器來構成上述功率繼電器，同樣也能夠進行基于占空比控制的預充電。
[0063](實施方式的效果)
[0064]如上所述，根據本實施方式的電動動力轉向用電子控制裝置(EPS用ECS50)，可得到以下列舉的效果。[0065](I)對連接在車載電源80的一極與正極電源線101之間的功率繼電器的通斷進行切換而進行電解電容器512的預備充電，由此不需要預充電電路，無論使用機械式功率繼電器、半導體功率繼電器中的哪一種來用于正負極電源線101、102的電流切斷，都能夠以低成本結構實現EPS用ECS50的小型化。
[0066](2)測定電解電容器512的兩端的電壓，只在檢測出被設定為比車載電源80的電源電壓低的規(guī)定閾值電壓以上的電壓的情況下，使功率繼電器持續(xù)導通，起動無刷DC電機43，因此不需要充電電路，而且能夠檢測電解電容器512的異常。
[0067](3)通過用半導體(FET#10)構成功率繼電器，避免因沖擊電流流過電解電容器512而使機械觸點粘連的情況。
[0068](4)除了電流切斷用的FET#10以外，還串聯(lián)連接極性與FET#10不同的FET#11而構成半導體功率繼電器B，由此能夠保護包含FET#10的結構部件避免反向連接電解電容器512時的短路。
[0069](5)按照基于PWM的規(guī)定占空比，在規(guī)定時間內反復切換半導體功率繼電器B(FET#10)的通斷后，持續(xù)斷開規(guī)定時間以上而作為電解電容器512的兩端的電壓值的測定周期，由此，即使沒有預充電電路，也能夠進行電解電容器512的兩端的測定，從而能夠進行異常判斷。
[0070](6)取得功率線圈511和半導體功率繼電器B (FET#10)的漏極的連接節(jié)點NI與負極電源線102之間的電壓，進行基于PWM的半導體功率繼電器B (FET#10)的通斷驅動控制，由此，可起到在基于PWM控制的導通時提供給功率線圈511的電流引起的浪涌電壓的抑制效果。
[0071](7)即使在判定為電解電容器512存在異常的情況下，通過將占空比設定為小于以前的占空比、且將驅動時間設定為短于以前的驅動時間，由此能夠抑制流過半導體功率繼電器B (FET#10)的過電流。
【權利要求】
1.一種電動動力轉向用電子控制裝置，其特征在于， 該電動動力轉向用電子控制裝置具有: 第I線，其與車載電源的一極連接； 第2線，其與所述車載電源的另一極連接； 功率繼電器，其連接在所述車載電源的一極與所述第I線之間； 容性元件，其連接在所述第I線與所述第2線之間；以及 控制部，其切換所述功率繼電器的通斷，進行所述容性元件的預備充電。
2.根據權利要求1所述的電動動力轉向用電子控制裝置，其特征在于， 所述控制部測定所述容性元件的兩端的電壓，在檢測出被設定為比所述車載電源的電源電壓低的規(guī)定閾值電壓以上的電壓時，使所述功率繼電器持續(xù)導通，起動電動動力轉向用電機。
3.根據權利要求1或2所述的電動動力轉向用電子控制裝置，其特征在于， 所述電動動力轉向用電子控制裝置還具有半導體驅動電路， 所述功率繼電器包含第I半導體繼電器， 該第I半導體繼電器的漏極端與功率線圈連接，該第I半導體繼電器經由所述半導體驅動電路中包含的柵電阻而被施加被設定為比所述車載電源的電源電壓低的規(guī)定閾值電壓以上的電壓，由此進行驅動，其中，所述功率線圈與所述第I線連接。
4.根據權利要求1或2所述的電動動力轉向用電子控制裝置，其特征在于， 所述電動動力轉向用電子控制裝置還具有半導體驅動電路， 所述功率繼電器具有: 第I半導體繼電器，該第I半導體繼電器的漏極端與功率線圈連接，該第I半導體繼電器經由所述半導體驅動電路中包含的柵電阻而被施加被設定為比所述車載電源的電源電壓低的規(guī)定閾值電壓以上的電壓，由此進行驅動，其中，所述功率線圈與所述第I線連接；以及 第2半導體繼電器，其自身的源極端與所述第I半導體繼電器的源極端公共連接，漏極端與靠近所述容性元件的節(jié)點連接， 所述控制部取得所述功率線圈和所述第I半導體繼電器的所述漏極的連接節(jié)點與所述第2線之間的電壓，進行基于所述脈寬調制的所述第I半導體繼電器的通斷驅動控制。
5.根據權利要求3所述的電動動力轉向用電子控制裝置，其特征在于， 所述控制部在驅動所述第I半導體繼電器時根據所述容性元件的兩端的電壓值判定所述容性元件的異常，該電壓值是按照基于脈寬調制的第I占空比在規(guī)定時間內反復進行通斷的切換后，使所述第I半導體繼電器的斷開持續(xù)所述規(guī)定時間以上而測定的。
6.根據權利要求5所述的電動動力轉向用電子控制裝置，其特征在于， 所述控制部在判定為所述容性元件存在異常的情況下，將占空比設定為小于所述第I占空比、且將驅動時間設定為短于所述規(guī)定時間，驅動所述第I半導體繼電器。
【文檔編號】B62D6/00GK103991475SQ201410051672
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月14日 優(yōu)先權日:2013年2月14日
【發(fā)明者】原田一樹 申請人:本田艾萊希斯株式會社