特許 6623540 制御装置及び電動パワーステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6623540

(24)【登録日】2019年12月6日

(45)【発行日】2019年12月25日

(54)【発明の名称】制御装置及び電動パワーステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 27/06 20060101AFI20191216BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20191216BHJP

   B62D 6/00 20060101ALI20191216BHJP

   B62D 137/00 20060101ALN20191216BHJP

【ＦＩ】

   H02P27/06

   B62D5/04

   B62D6/00

   B62D137:00

【請求項の数】9

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-80768(P2015-80768)

(22)【出願日】2015年4月10日

(65)【公開番号】特開2016-201910(P2016-201910A)

(43)【公開日】2016年12月1日

【審査請求日】2017年7月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100093779

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 雅紀

(72)【発明者】

【氏名】山中 隆広

【審査官】 尾家 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２３０１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０３３２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２８６７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０８３９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０３３２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２７９９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０４９０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１８４８９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ２１／００− ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源（１３）からの電力により回転するモータ（８０）を駆動制御する制御装置であって、
複数のスイッチング素子（２１〜２６）を有し、前記電源からの電力を変換して前記モータに供給する電力変換器（２０）と、
前記電源から供給される電力により作動し、前記電力変換器の作動を制御する制御部（３０）と、
前記電源から入力される電圧を昇圧し、第１昇圧電圧を前記制御部に出力可能な昇圧部（５０）と、
前記電源から入力される電圧を昇圧し、第２昇圧電圧を前記電力変換器に出力する昇圧回路（３３０）と、
を備え、
前記昇圧部は、前記昇圧回路とは別途に設けられていることを特徴とする制御装置。

【請求項2】

前記第１昇圧電圧は、前記第２昇圧電圧より低いことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記昇圧部は、前記電源から入力される電圧が閾値（Ｖｔｈ）より低くなっているとき昇圧を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記閾値は、前記電源から入力される電圧の通常範囲の最小値（ＶＮｍｉｎ）よりも低く、かつ、前記制御部の最低動作電圧値（ＶＣｍｉｎ）よりも高いことを特徴とする請求項３に記載の制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、
前記電力変換器の作動を制御するための制御信号を出力するマイコン（３２）と、
前記昇圧回路を含んで構成され、前記制御信号に基づいて前記電力変換器の前記スイッチング素子を駆動する電力変換器駆動部（３３）と、を備え、
前記昇圧部は、前記マイコン及び前記電力変換器駆動部の各々に前記第１昇圧電圧を出力可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項6】

前記電源から供給される電力を、前記モータの回転位置を検出する回転角センサ（２９）に供給するレギュレータ（４２）をさらに備え、
前記昇圧部は、前記第１昇圧電圧を前記レギュレータに出力可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項7】

前記電源と前記昇圧部との間には、前記電源から前記昇圧部側への通電を許容し、逆向きの通電が不能であるダイオード（１５）を備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項8】

前記電源からイグニッションスイッチ（１４）を経由して電力が供給されるＩＧ電源ラインと、前記電源から前記イグニッションスイッチを経由せずに前記電力変換器と接続されるＰＩＧ電源ラインと、を接続する電力供給ラインに設けられ、前記ＰＩＧ電源ラインから前記ＩＧ電源ライン側への通電を許容し、逆向きの通電が不能である電源供給ラインダイオード（１７）を備える請求項１〜７のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか一項に記載の制御装置（１、２）と、
前記制御装置により制御され、運転者による操舵を補助するアシストトルクを出力可能な前記モータと、
を備え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、制御装置、及び、これを用いた電動パワーステアリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、アイドルストップ後のエンジン再始動に伴うクランキングにより、電動パワーステアリング装置に供給される電源電圧が低下することが知られている。そこで、特許文献１は、電源電圧の低下時、モータに供給される電流を制限しながらステアリングアシストを継続する電動パワーステアリング装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１６３５１５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、クランキングの時間によっては、電源電圧が電動パワーステアリング装置用の制御装置（ＥＰＳ−ＥＣＵ）の最低動作電圧を下回り、ＥＰＳ−ＥＣＵが再起動又は作動停止する可能性がある。すると、電動パワーステアリング装置はステアリングアシストを継続することができなくなり、ドライバに違和感を与える。

【0005】

そこで、バッテリとＥＰＳ−ＥＣＵとの間にＤＣ−ＤＣコンバータを接続し、ＤＣ−ＤＣコンバータによって昇圧された電圧をＥＰＳ−ＥＣＵへ入力する対応が考えられる。しかし、ＥＰＳ−ＥＣＵは、モータを駆動する電力変換器と、電力変換器の作動を制御する制御部とを備えており、これらの必要電力は互いに異なる。このため、単にＥＰＳ−ＥＣＵへの入力電圧の低下防止を目的として、必要電圧の高い電力変換器に合わせてＤＣ−ＤＣコンバータを設計すると、その体格は不要に大きくなる。

【0006】

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電源電圧の低下時においてもモータの駆動制御を継続可能な小型の制御装置、及び、これを用いた電動パワーステアリング装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の制御装置は、電源からの電力により回転するモータを駆動制御するものであって、電力変換器と、制御部と、昇圧部と、昇圧回路と、を備えている。
電力変換器は、複数のスイッチング素子を有し、電源から供給される電力を変換してモータに供給する。制御部は、電源から供給される電力により作動し、電力変換器の作動を制御する。昇圧部は、電源から入力される電圧を昇圧し、第１昇圧電圧を制御部に出力可能である。昇圧回路は、電源から入力される電圧を昇圧し、第２昇圧電圧を電力変換器に出力する。昇圧部は、昇圧回路とは別途に設けられている。

【0008】

上記構成によれば、電源から制御部に供給される電力の電圧が低下した場合、昇圧部によって昇圧された昇圧電圧を制御部に入力することができる。よって、制御部の再起動又は作動停止を回避することができ、モータの駆動制御を継続することができる。

【0009】

また、上記構成によれば、電力変換器よりも必要電圧の低い制御部に合わせて昇圧部を設計することができる。このため、単に制御装置への入力電圧の低下防止を目的として電力変換器に合わせて昇圧部を設計する場合と比べて、本発明の昇圧部を小型化することができる。よって、昇圧部を含めた制御装置の全体を小型化することができる。

【0010】

したがって、本発明によれば、電源電圧の低下時においてもモータの駆動制御を継続可能な小型の制御装置が提供される。

【0011】

また、本発明に係る制御装置は、当該制御装置により制御され、運転者による操舵を補助するアシストトルクを出力可能なモータを備える電動パワーステアリング装置に好適に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施形態による制御装置を示す模式図である。

【図2】電動パワーステアリング装置を備えるステアリングシステムを示す模式図である。

【図3】図１の制御部が内蔵する昇圧回路を示す回路図である。

【図4】クランキング時におけるバッテリ電圧の挙動を示すグラフである。

【図5】本発明の第２実施形態による制御装置を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0014】

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による制御装置について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態による制御装置１は、モータ８０を駆動制御するものである。モータ８０は、例えば３相ブラシレスモータである。
制御装置１は、モータ８０とともに、例えば車両のステアリング操作をアシストするための電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置に採用される。すなわち、制御装置１は、電動パワーステアリング装置用の電子制御ユニット（ＥＰＳ−ＥＣＵ）である。

【0015】

（電動パワーステアリング装置）
まず、図２を参照して電動パワーステアリング装置９９について簡単に説明する。図２は、電動パワーステアリング装置９９を備えたステアリングシステム９０の全体構成を示すものである。

【0016】

ステアリングシステム９０では、ハンドル９１にステアリングシャフト９２が接続され、ステアリングシャフト９２の先端にピニオンギア９６が設けられている。ピニオンギア９６はラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が回転可能に連結されている。よって、運転者がハンドル９１を回転させると、ハンドル９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転し、ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換され、ラック軸９７の直線運動変位に応じた角度について一対の車輪９８が操舵される。

【0017】

電動パワーステアリング装置９９は、操舵アシストトルクを発生するモータ８０、モータ８０を駆動制御する制御装置１、モータ８０の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝える減速ギア９３を備える。また、電動パワーステアリング装置９９は、モータ８０を制御するための情報を取得するために、運転者からハンドル９１を経由してステアリングシャフト９２に入力される操舵トルクを検出するトルクセンサ９４、車速を検出する車速センサ９５、及び、モータ８０の回転位置を検出する回転角センサ２９を含む。

【0018】

このような構成により、電動パワーステアリング装置９９は、ハンドル９１の操舵を補助するための操舵アシストトルクをモータ８０から発生し、ステアリングシャフト９２に伝達する。
なお、本実施形態の電動パワーステアリング装置９９は、コラムアシスト型であるが、ラックアシスト型であってもよい。

【0019】

（制御装置）
次に、図１を参照し、本実施形態の制御装置１について説明する。
制御装置１は、電源端子１１及びイグニッション端子１２をそれぞれ介して、「電源」としてのバッテリ１３に電気的に接続されている。電源端子１１は、バッテリ１３の高電位側（正側）に電気的に接続されており、バッテリ１３から所定の電圧の電力が供給されている。イグニッション端子１２は、イグニッションスイッチ１４を介して、バッテリ１３の高電位側（正側）に電気的に接続されている。イグニッションスイッチ１４がオンすると、バッテリ１３からイグニッション端子１２に電力が供給される。

【0020】

図１に示すように、制御装置１は、電力変換器としてのインバータ２０、ダイオード１５、制御部３０、レギュレータ４１、４２、及び、昇圧部５０等を備えている。

【0021】

インバータ２０は、バッテリ１３から電源端子１１を経由して延びるＰＩＧ電源ラインＬｐｉｇに接続されている。
また、インバータ２０は、例えば３相インバータであり、ブリッジ接続された６個のスイッチング素子（例えばＭＯＳＦＥＴ）２１〜２６を備えている。ハイサイドのスイッチング素子２１、２２、２３とローサイドのスイッチング素子２４、２５、２６との接続点は、それぞれ動力線を経由して、モータ８０を構成する巻線の一端に接続されている。スイッチング素子２１〜２６がスイッチング動作することにより、バッテリ１３から電源端子１１を介して供給された電力を変換し、モータ８０に供給することができる。

【0022】

ダイオード１５は、バッテリ１３からイグニッション端子１２を経由して延びるＩＧ電源ラインＬｉｇに接続されており、イグニッション端子１２から制御装置１の各部に向かう電力を整流する。

【0023】

制御部３０は、レギュレータ３１、マイコン３２、及び、「電力変換器駆動部」としてのインバータ駆動部３３を有している。
レギュレータ３１は、ＩＧ電源ラインＬｉｇに接続されており、バッテリ１３からイグニッション端子１２を介して電力を供給される。レギュレータ３１は、供給された電力を所定範囲内の電圧になるよう安定化してマイコン３２に供給する。これにより、マイコン３２は作動可能である。

【0024】

マイコン３２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を有する半導体パッケージであり、回転角センサ２９、トルクセンサ９４及び車速センサ９５等のセンサ類からの情報等に基づき、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って演算を行い、制御装置１内の各部を制御する制御信号を出力する。

【0025】

インバータ駆動部３３は、ＩＧ電源ラインＬｉｇに接続されており、バッテリ１３からイグニッション端子１２を介して電力を供給される。インバータ駆動部３３は、マイコン３２からの制御信号に基づき、インバータ２０のスイッチング素子２１〜２６にゲート信号を印加し、各スイッチング素子を作動させる。また、インバータ駆動部３３は、ハイサイドのスイッチング素子２１〜２３をスイッチング動作させるために、例えばチャージポンプ等の昇圧回路３３０を内蔵している。

【0026】

以上のように、制御部３０は、バッテリ１３からの電力により作動し、インバータ２０の作動を制御することによりモータ８０を駆動制御することができる。

【0027】

レギュレータ４１、４２は、ＩＧ電源ラインＬｉｇに接続されており、バッテリ１３からイグニッション端子１２を介して電力を供給される。
レギュレータ４１は、供給された電力を所定範囲内の電圧になるよう安定化してトルクセンサ９４に供給する。レギュレータ４２は、供給された電力を所定範囲内の電圧になるよう安定化して回転角センサ２９に供給する。

【0028】

昇圧部５０は、必要に応じて、バッテリ１３からイグニッション端子１２を介して供給される電力の電圧を昇圧し、制御部３０及びレギュレータ４１、４２に供給可能であるように構成されている。本実施形態の昇圧部５０は、いわゆるスイッチングコンバータであり、昇圧部５０は、コイル５１、スイッチング素子５２、ダイオード５３、コンデンサ５４、昇圧制御部５５、及び、コンパレータ５６等を有している。

【0029】

コイル５１は、一端が入力端５０１に接続されるよう設けられている。入力端５０１はＩＧ電源ラインＬｉｇに接続されている。
スイッチング素子５２は、例えばＭＯＳＦＥＴであり、ドレインがコイル５１の他端に接続され、ソースがグランドに接続されるように設けられている。

【0030】

ダイオード５３は、コイル５１の他端と出力端５０２との間に設けられており、そのカソードは出力端５０２側に配置されている。出力端５０２は、ＩＧ電源ラインＬｉｇにおいて入力端５０１の接続点よりも下流側に接続されている。

【0031】

コンデンサ５４は、一端がダイオード５３と出力端５０２との間に接続され、他端がグランドに接続されるよう設けられている。
昇圧制御部５５は、スイッチング素子５２のゲートに電気的に接続されている。

【0032】

コンパレータ５６は、出力端が昇圧制御部５５に電気的に接続されている。
コンパレータ５６の入力端のうちの一方には、バッテリ１３からイグニッション端子１２を介して供給される電力の電圧値Ｖ１が入力される。また、コンパレータ５６の入力端のうちの他方には、例えばマイコン３２から閾値Ｖｔｈが入力される。
コンパレータ５６は、２つの入力端から入力される電圧値Ｖ１と閾値Ｖｔｈとを比較し、その結果を昇圧制御部５５に出力する。

【0033】

昇圧制御部５５は、例えば、コンパレータ５６から入力された値が正の場合、スイッチング素子５２に対しゲート信号を出力しない。そのため、スイッチング素子５２はオフ状態であり、入力端５０１側の電圧と出力端５０２側の電圧とは同じである。
一方、昇圧制御部５５は、コンパレータ５６から入力された値が負の場合、スイッチング素子５２がオン状態及びオフ状態を繰り返すようスイッチング作動させる。これにより、入力端５０１側の電圧が昇圧されて出力端５０２側から出力される。

【0034】

すなわち、昇圧部５０は、バッテリ１３から入力される電圧値Ｖ１が閾値Ｖｔｈより低くなったとき、入力端５０１側の電圧を昇圧し出力端５０２側から出力する。これにより、制御部３０及びレギュレータ４１、４２に供給される電力の電圧を、常に閾値Ｖｔｈ以上に保つことができる。

【0035】

閾値Ｖｔｈは、バッテリ１３から入力される電圧の通常範囲の最小値ＶＮｍｉｎよりも低く、かつ、制御部３０の最低動作電圧値ＶＣｍｉｎよりも高くなるように設定されることが好ましい。バッテリ１３から入力される電圧の通常範囲とは、クランキング等による電圧変動が生じていない通常時の範囲である。

【0036】

なお、本実施形態において、制御部３０の最低動作電圧値ＶＣｍｉｎは、レギュレータ３１の最低動作電圧値に相当する。また、制御部３０の最低動作電圧値ＶＣｍｉｎは、レギュレータ４１、４２についても、その動作を保証する値である。

【0037】

本実施形態では、レギュレータ３１、インバータ駆動部３３、昇圧部５０、及び、レギュレータ４１、４２を組み合わせて、１チップ化又は１パッケージ化してもよい。これにより、昇圧部５０の追加によるコストやサイズを低下させることが可能である。

【0038】

なお、図１では図示を省略しているが、制御装置１は、ＩＧ電源ラインＬｉｇに接続され、車速センサ９５に電力を供給するレギュレータをさらに備えていてもよい。

【0039】

（インバータ駆動部の昇圧回路）
インバータ駆動部３３が内蔵する昇圧回路３３０について、図３を参照して簡単に説明する。図３は、昇圧回路３３０が２段のチャージポンプである例を模式的に示すものである。

【0040】

昇圧回路３３０は、ダイオード３３１、３３２、コンデンサ３３３、３３４、及び、スイッチング素子（例えばＭＯＳＦＥＴ）３３５、３３６を備えている。
例えば、スイッチング素子３３５がオフ、スイッチング素子３３６がオンになると、入力電圧Ｖｉｎによって、コンデンサ３３３にはＶｃ１＝Ｖｉｎ−Ｖｆの電圧がチャージされる。なお、Ｖｆは、ダイオード３３１、３３２の各順方向電圧である。
次に、スイッチング素子３３５がオン、スイッチング素子３３６がオフになると、出力電圧Ｖｏｕｔは、Ｖｏｕｔ＝Ｖｉｎ＋Ｖｃ１−Ｖｆ、すなわちＶｏｕｔ＝２Ｖｉｎ−２Ｖｆとなる。

【0041】

スイッチング素子３３５、３３６が高速でスイッチング動作することにより、入力電圧Ｖｉｎを約２倍に昇圧した出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。
なお、チャージポンプの段数を増加し、出力電圧Ｖｏｕｔがより高くなるように設定してもよい。

【0042】

昇圧回路３３０の出力電圧Ｖｏｕｔは、一般的にインバータ２０のハイサイドのスイッチング素子２１〜２３をスイッチング動作させるゲート信号として使用される。すなわち、昇圧回路３３０の出力電圧Ｖｏｕｔは、スイッチング素子２１〜２３のゲートに電荷をチャージするために使用される。また、ローサイドのスイッチング素子２４〜２６をスイッチング動作させるゲート信号には入力電圧Ｖｉｎを用いるのが一般的であるが、出力電圧Ｖｏｕｔを使用してもよい。

【0043】

ここで、各スイッチング素子２１〜２６がオンするために必要なゲート電荷量をＱｇとする。すると、昇圧回路３３０を構成するコンデンサ３３３、３３４のうち、最も出力側に配置されるコンデンサ３３４の電荷量Ｑは、Ｑｇ×ｎ＜Ｑを満たすように設定される。なお、ｎは、インバータ２０のハイサイドのスイッチング素子２１〜２３の数であり、本実施形態では３である。また、コンデンサ３３３は、コンデンサ３３４に電荷をチャージできるように設定される。

【0044】

（効果）
（１）上述したように、本実施形態の制御装置１は、バッテリ１３からの電力により回転するモータ８０を駆動制御するものであって、インバータ２０と、制御部３０と、昇圧部５０とを備えている。
インバータ２０は、複数のスイッチング素子を有し、バッテリ１３から供給される電力をモータ８０に供給する。制御部３０は、バッテリ１３から供給される電力により作動し、インバータ２０の作動を制御する。昇圧部５０は、バッテリ１３から入力される電圧を昇圧し、昇圧した電圧を制御部３０に出力可能である。

【0045】

上記構成によれば、バッテリ１３から制御部３０に供給される電力の電圧が低下した場合、昇圧部５０によって昇圧された昇圧電圧を制御部３０に入力することができる。よって、制御部３０の再起動又は作動停止を回避することができ、モータ８０の駆動制御を継続することができる。

【0046】

また、上記構成によれば、インバータ２０よりも必要電圧の低い制御部３０に合わせて昇圧部５０を設計することができる。このため、単に制御装置への入力電圧の低下防止を目的としてインバータに合わせて昇圧部を設計する場合と比べて、昇圧部５０を小型化することができる。よって、昇圧部５０を含めた制御装置１の全体を小型化することができる。
したがって、本実施形態によれば、電源電圧の低下時においてもモータ８０の駆動制御を継続可能な小型の制御装置１が提供される。

【0047】

ここで、一般に、イグニッション端子の電源ラインにはダイオード（本実施形態のダイオード１５）が接続されている。一方、モータからの回生電流をバッテリに回収する等の理由から、電源端子の電源ラインにはダイオードが接続されていない。

【0048】

本実施形態の昇圧部５０は、バッテリ１３からイグニッション端子１２を介して入力される電圧を昇圧するようにＩＧ電源ラインＬｉｇに接続されており、イグニッション端子１２と昇圧部５０との間にはダイオード１５が接続されている。このため、フィールドディケイ（負サージ電圧）が発生しても、昇圧部５０を構成するスイッチング素子５２に電流は流れず、その破損は回避される。

【0049】

（２）本実施形態では、昇圧部５０は、バッテリ１３から入力される電圧が閾値Ｖｔｈより低くなっているとき昇圧を行う。また、閾値Ｖｔｈは、バッテリ１３から入力される電圧の通常範囲の最小値ＶＮｍｉｎよりも低く、かつ、制御部３０の最低動作電圧値ＶＣｍｉｎよりも高いことが好ましい。

【0050】

例えば、図４は、バッテリ１３から制御装置１に入力される電圧Ｖ１について、クランキング時の挙動例を示すグラフである。
図４に示す例では、電圧Ｖ１が閾値Ｖｔｈより低くなったとき（時刻Ｔ１）から閾値Ｖｔｈ以上に回復したとき（時刻Ｔ２）までの間、昇圧部５０が昇圧を行う。この間、制御部３０には、昇圧部５０によって昇圧された昇圧電圧が入力される。よって、制御部３０に入力される電圧を閾値Ｖｔｈ以上に保つことができる。

【0051】

ここで、電圧Ｖ１の閾値Ｖｔｈが通常範囲の最小値ＶＮｍｉｎよりも低く設定されているため、バッテリ１３から制御部３０に入力される電圧が通常範囲にあるとき、昇圧部５０は動作を停止する。不要なときには昇圧部５０が動作を停止することにより、ノイズの発生や消費電力等を抑えることができる。

【0052】

また、閾値Ｖｔｈが制御部３０の最低動作電圧値ＶＣｍｉｎよりも高く設定されることにより、制御部３０に入力される電圧を常に最低動作電圧値ＶＣｍｉｎより高く保つことが可能である。これにより、制御部３０の再起動又は作動停止を適切に回避することができる。

【0053】

（３）また、本実施形態において、制御部３０は、マイコン３２と、インバータ駆動部３３とを備える。マイコン３２は、インバータ２０の作動を制御するための制御信号を出力する。インバータ駆動部３３は、昇圧回路３３０を含んで構成され、制御信号に基づいてインバータ２０を駆動する。昇圧部５０は、マイコン３２及びインバータ駆動部３３の各々に昇圧電圧を出力可能である。

【0054】

上記構成によれば、マイコン３２の再起動又は作動停止を回避することができると共に、インバータ駆動部３３が内蔵する昇圧回路３３０への入力電圧Ｖｉｎを一定以上に確保することができる。

【0055】

仮に昇圧部５０が存在しない場合、昇圧回路３３０への入力電圧Ｖｉｎが低下すると、昇圧回路３３０の出力電圧Ｖｏｕｔも低下する。この場合、出力電圧Ｖｏｕｔの低下時にもスイッチング素子２１〜２６をオンできるように、昇圧回路３３０を構成する必要がある。

【0056】

例えば、上述したように、昇圧回路３３０を構成するコンデンサ３３３、３３４のうち、最も出力側に配置されるコンデンサ３３４の電荷量Ｑは、Ｑｇ×ｎ＜Ｑであることが必要である（ｎはハイサイドのスイッチング素子２１〜２３の数）。
コンデンサ３３４の容量をＣとし、電圧Ｖ（＝Ｖｏｕｔ）によって電荷が充電されるとき、コンデンサ３３４の電荷量ＱはＱ＝ＣＶにより表される。出力電圧Ｖｏｕｔの低下時にもＱｇ×ｎ＜Ｑという条件を満たすためには、出力電圧Ｖｏｕｔの低下分を見込んでコンデンサ３３４の容量Ｃを大きくする必要がある。このため、コンデンサ３３４のサイズは大きくなる。また、他のコンデンサ３３３についても、コンデンサ３３４と同様の考えにより容量を大きくする必要があり、そのサイズは大きくなる。

【0057】

これに対し、本実施形態では、昇圧回路３３０への入力電圧Ｖｉｎを一定以上に確保することができる。すなわち、昇圧回路３３０の出力電圧Ｖｏｕｔを一定以上に確保することができる。よって、コンデンサ３３３、３３４の容量を小さく設定することができ、そのサイズを小さくすることができる。ひいては制御部３０の小型化が可能である。

【0058】

（４）本実施形態の制御装置１は、バッテリ１３から供給される電力を、モータ８０の回転位置を検出する回転角センサ２９に供給するレギュレータ４２をさらに備えている。昇圧部５０は、レギュレータ４２に昇圧電圧を出力可能である。

【0059】

上記構成によれば、制御部３０と同様、レギュレータ４２に入力される電圧を、常に一定以上に保つことができる。よって、回転角センサ２９は正しくセンサ出力を行うことができ、制御部３０は当該センサ出力に基づいてモータ８０の駆動制御を適切に行うことができる。
なお、本実施形態では、レギュレータ４１及びトルクセンサ９４についても、レギュレータ４２及び回転角センサ２９と同様に構成されており、同様の効果が得られる。

【0060】

（５）本実施形態において、電動パワーステアリング装置９９は、上述の制御装置１と、制御装置１により制御され、運転者による操舵を補助するアシストトルクを出力可能なモータ８０とを備えている。

【0061】

上記構成によれば、クランキング等によりバッテリ１３の電圧が低下しても、モータ８０の制御を継続できるため、運転者による操舵の補助を継続することができる。これにより運転者の違和感を軽減することができる。
また、制御装置１は小型化可能であるため、電動パワーステアリング装置９９が搭載される車両内のスペースに容易に設置することができる。

【0062】

また、モータ８０に供給される電流を制限しながらステアリングアシストを継続する方法（例えば特許第５２５７３８９号参照）等を併用することにより、外付けの大きなＤＣ−ＤＣコンバータを必要とすることなく、クランキングに対応することができる。

【0063】

［第２実施形態］
第２実施形態による制御装置２について、図５を参照して説明する。
第２実施形態は、制御装置２がＰＩＧ電源ラインＬｐｉｇとＩＧ電源ラインＬｉｇとの間を電気的に接続する電力供給ラインＬｓを備える点において第１実施形態と異なる。

【0064】

電力供給ラインＬｓは、一端が電源端子１１とインバータ２０との間に接続し、他端が制御部３０、昇圧部５０、及び、レギュレータ４１、４２に接続するよう設けられている。これにより、バッテリ１３からＰＩＧ電源ラインＬｐｉｇを介して供給される電力を、電力供給ラインＬｓを経由して制御部３０、昇圧部５０、及び、レギュレータ４１、４２に供給することができる。

【0065】

また、電力供給ラインＬｓには、ダイオード１７が接続されている。ダイオード１７は、カソードが制御部３０及び昇圧部５０側になるように設けられており、電力供給ラインＬｓを流れる電力を整流する。

【0066】

第２実施形態において、制御部３０、昇圧部５０、及び、レギュレータ４１、４２には、バッテリ１３からイグニッション端子１２を経由した電力だけでなく、バッテリ１３から電源端子１１及び電力供給ラインＬｓを経由した電力が供給され得る。イグニッション端子１２から供給される電力、及び、電源端子１１から供給される電力の両方の電圧が閾値Ｖｔｈより低くなっているとき、昇圧部５０は、いずれか一方から供給される電力の昇圧を行う。

【0067】

第２実施形態によれば、上述の第１実施形態と同様の効果を奏する。また、昇圧部５０は、イグニッションスイッチ１４のオフ時など、イグニッション端子１２を経由する電力の供給が遮断されたときであっても、電源端子１１及び電力供給ラインＬｓを経由して供給される電力を昇圧し、昇圧電圧を制御部３０等に入力することができる。

【0068】

［他の実施形態］
本発明のモータは、３相ブラシレスモータに限られず、ブラシ付きモータ等であってもよい。また、本発明の電力変換器は、３相インバータに限られず、Ｈブリッジ回路等であってもよい。

【0069】

本発明の昇圧部は、スイッチングコンバータ方式に限られず、他の方式によって昇圧を行うものであってもよい。また、昇圧部が昇圧を行うタイミングは、任意に設定可能である。

【0070】

本発明の制御部の構成は上記実施形態に限られない。例えば、他の実施形態において、制御部は、レギュレータがマイコン及びインバータ駆動部の各々に電力を供給する構成であってもよい。また、インバータ駆動部が内蔵する昇圧回路は、チャージポンプ回路に限られず、ブートストラップ回路等であってもよい。
また、本発明の制御装置は、電動パワーステアリング装置に限らず、モータを含むあらゆる装置に適用可能である。

【0071】

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

【符号の説明】

【0072】

１、２・・・制御装置
１３・・・バッテリ（電源）
２０・・・インバータ（電力変換器）
３０・・・制御部
５０・・・昇圧部
８０・・・モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】