電源繼電器控制裝置及電動動力轉向裝置製造方法
2024-03-06 17:34:15
電源繼電器控制裝置及電動動力轉向裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供能夠適當地防止繼電器的接觸不良的電源繼電器控制裝置及電動動力轉向裝置。當在繼電器觸點間發生了導通異常的情況下，在該繼電器觸點之間保持規定的電位差的狀態下使電源繼電器電路開閉。構成為，這時在對利用預充電電路(150)進行的對電解電容器(151)的充電進行限制的狀態下，進行繼電器觸點(121)的ON操作。這樣，通過利用繼電器觸點間的電位差而產生的觸點間電弧的熱能，除去存在於繼電器觸點間的冰的被膜。
【專利說明】電源繼電器控制裝置及電動動力轉向裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及對配置於電源和從該電源提供電力的致動器電路之間的繼電器進行控制的電源繼電器控制裝置、以及具備其的電動動力轉向裝置。
【背景技術】
[0002]在電動動力轉向裝置中，一般以防故障保護為目的而在電源線路和馬達線路中安裝有機械式繼電器。作為這種繼電器，為了儘可能地阻斷成為低溫環境時觸點凍結的原因的水分浸入，廣泛使用氣密密封型的繼電器。
[0003]另外，近年來，由於系統小型化、高輸出化的要求，繼電器也被進一步小型化，存在繼電器的內部容積減小的趨勢。另一方面，作為繼電器中使用的外殼材料，一般使用樹脂，若將該繼電器長時間放置於高溫高溼環境，則即使是確保了氣密性的繼電器，也從樹脂部吸收空氣中的水分，如果是內部容積小的繼電器，則內部的相對溼度大幅度提高。其結果，容易在繼電器觸點發生結露。
[0004]進而，以改善散熱性為目的，採用將繼電器直接封裝於金屬基板上，並在回流層進行焊接的方式。這樣，若封裝於金屬基板上，則冷卻速度加快，有可能在低溫環境下繼電器內部的水分結冰，發生由於觸點凍結而引起的繼電器觸點的接觸不良。
[0005]因此，作為防止這種情況的技術，例如有專利文獻I中記載的技術，該技術中，通過反覆進行繼電器的0N/0FF(閉合/斷開)動作，來除去附著於繼電器觸點的冰等異物。另夕卜，除此以外，例如還有專利文獻2中記載的技術。該技術中，使發生凍結的部位進行振動，通過該振動來解除凍結。
[0006]在先技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2007-276552號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2007-165406號公報
【發明內容】
[0010]發明要解決的問題
[0011]但是，上述專利文獻I及2中記載的技術中，只是反覆進行繼電器的0N/0FF動作，或施加振動，想由此除去在繼電器觸點產生的冰，有時無法可靠地除去該冰。
[0012]因此，本發明的課題在於，提供能夠適當地防止繼電器的接觸不良的電源繼電器控制裝置及電動動力轉向裝置。
[0013]解決問題的方案
[0014]為了解決上述問題，本發明的電源繼電器控制裝置的第一形態的特徵在於，包括:繼電器控制部，其對電源繼電器電路進行控制，該電源繼電器電路被插入於蓄電池和從該蓄電池接受電力供應的致動器電路之間；異常檢測部，其在從所述繼電器控制部輸出了用於閉合所述電源繼電器電路的繼電器觸點的繼電器閉合指令的狀態下，對所述繼電器觸點間的導通異常進行檢測；以及異常時處理部，其當所述異常檢測部中檢測出所述繼電器觸點間的導通異常時，在該繼電器觸點之間保持規定的電位差的狀態下對所述繼電器觸點進行開閉。
[0015]由此，在由於繼電器的ON(閉合)操作而使觸點之間接近的情況下，即使在繼電器觸點間存在冰膜時，也能夠利用由於繼電器觸點間的電位差而產生的觸點間電弧的熱能除去該冰的被膜。因此，能夠容易確保繼電器觸點間的導通。
[0016]另外，第二形態的特徵在於，包括:電容器，其連接於所述電源繼電器電路的所述致動器電路側觸點和地線之間；以及預充電電路，其在閉合所述繼電器觸點之前，對所述電容器進行充電，當所述異常檢測部檢測出所述繼電器觸點間的導通異常時，所述異常時處理部在將所述預充電電路中對所述電容器的充電量限制為比所述異常檢測部中未檢測出所述繼電器觸點間的導通異常的正常時小的狀態下，對所述繼電器觸點進行開閉。
[0017]這樣，由於限制預充電電路的充電量比通常時小，所以能夠使繼電器觸點間保持所希望的電位差。另外，由於利用通常在使電源繼電器為ON(閉合)之前一定進行的預充電操作中使用的預充電電路的充電、放電而使繼電器觸點間保持電位差，所以不用追加特別的部件或裝置，而能夠利用已有的部件結構來實現。
[0018]並且，第三形態的特徵在於，所述異常檢測部基於在從所述繼電器控制部輸出了所述繼電器閉合指令的狀態下驅動所述致動器電路時充入在所述電容器中的電荷量對所述繼電器觸點間的導通異常進行檢測。
[0019]這樣，由於利用在繼電器觸點未導通的狀態下對致動器電路進行了驅動時電容器失去電荷這一情況，所以能夠適當地檢測繼電器觸點間的導通異常。
[0020]另外，第四形態的特徵在於，所述異常檢測部檢測該電容器兩端的電壓值作為已充入在所述電容器的電荷量，並在從所述繼電器控制部輸出了所述繼電器閉合指令的狀態下對所述致動器電路進行了驅動時的該電壓值為異常電壓閾值以下時，判斷為所述繼電器觸點間發生了導通異常。
[0021]這樣，由於將在對繼電器觸點進行了 ON操作的狀態下驅動致動器電路時的電容器兩端的電壓值和預先設定的異常電壓閾值進行比較，因此，能夠利用比較簡單的結構適當地檢測繼電器觸點間的導通異常。
[0022]進而，第五形態的特徵在於，具備對所述繼電器觸點附近的溫度進行檢測的溫度檢測部，在所述溫度檢測部檢測出的溫度為預先設定的低溫環境判定溫度以下時，所述異常檢測部對所述繼電器觸點間是否發生了導通異常進行判定。
[0023]這樣，由於在電源繼電器電路置於低溫環境時對繼電器觸點間是否發生了導通異常進行判定，因此，能夠防止不必要地進行繼電器觸點的導通異常檢查的情況。
[0024]另外，本發明的電動動力轉向裝置的第一形態的特徵在於，包括:電動馬達，其對轉向系統施加用於減輕駕駛員的轉向負擔的轉向輔助力；蓄電池；致動器電路，其從所述蓄電池接受電力供應，並作為驅動控制所述電動馬達的馬達驅動電路；電源繼電器電路，其被插入於所述蓄電池和所述致動器電路之間；以及上述任意一項的電源繼電器控制裝置。
[0025]這樣，由於能夠使用在低溫環境下可靠地動作的電源繼電器，所以能夠構成進行穩定的轉向輔助控制的電動動力轉向裝置。
[0026]發明效果
[0027]本發明的電源繼電器控制裝置中，由於在使繼電器觸點間保持規定的電位差的狀態下對繼電器觸點進行開閉，所以能夠通過引起繼電器觸點的電弧放電而使附著於繼電器觸點的冰融化。這樣，不用使用特別的裝置，而能夠使低溫環境下的電源繼電器可靠地動作。
[0028]因此，應用了上述電源繼電器控制裝置的電動動力轉向裝置能夠進行穩定的轉向輔助控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1是表示本發明的電動動力轉向裝置的整體結構圖。
[0030]圖2是表示控制裝置的具體結構的框圖。
[0031]圖3是表示由MCU執行的低溫環境時處理程序的流程圖。
[0032]圖4是說明低溫環境時處理的動作的時序圖。
[0033]圖5是用於說明本實施方式的效果的圖。(a)是電解電容器有電荷的情況下的圖，(b)是電解電容器沒有電荷的情況下的圖。
【具體實施方式】
[0034]以下，基於附圖對本發明的實施方式進行說明。
[0035](第一實施方式)
[0036]圖1是表示本發明的電動動力轉向裝置的整體結構圖。
[0037]圖中，符號I是轉向盤，由駕駛員操作該轉向盤I的轉向力被傳遞到具有輸入軸2a和輸出軸2b的轉向軸2。該轉向軸2的輸入軸2a的一端與轉向盤I連結，另一端經由作為轉向轉矩檢測單元的轉向轉矩傳感器3與輸出軸2b的一端連結。
[0038]而且，傳遞到輸出軸2b的轉向力經由萬向接頭4被傳遞到中間軸5，進而，經由萬向接頭6被傳遞到小齒輪軸7。傳遞到該小齒輪軸7的轉向力經由轉向齒輪8被傳遞到拉杆9，使未圖示的轉向輪轉向。這裡，轉向齒輪8構成為具有與小齒輪軸7連結的小齒輪8a和與該小齒輪8a嚙合的齒條8b的齒輪齒條形式，由齒條8b將傳遞到小齒輪8a的旋轉運動變換為直進運動。
[0039]在轉向軸2的輸出軸2b上連結有將轉向輔助力傳遞到輸出軸2b的轉向輔助機構10。該轉向輔助機構10包括:與輸出軸2b連結的減速齒輪11 ;以及與該減速齒輪11連結並對轉向系統產生輔助轉向力的、由有刷電機構成的電動馬達13。
[0040]轉向轉矩傳感器3對施加到轉向盤I並傳遞到輸入軸2a的轉向轉矩進行檢測，例如構成為，將轉向轉矩變換為介於輸入軸2a和輸出軸2b之間的未圖示的扭力杆的扭轉角變位，利用磁信號檢測出該扭轉角變位，並將其變換為電信號。
[0041]轉向轉矩傳感器3用於對施加到轉向盤I並被傳遞到輸入軸2a的轉向轉矩進行檢測，構成為，將利用未圖示的扭力杆連結的輸入軸2a和輸出軸2b之間的相對變位(旋轉變位)與線圈對的阻抗變化對應而檢測出。從該轉向轉矩傳感器3輸出的轉矩檢測值T被輸入到控制裝置14。
[0042]控制裝置14中，通過從作為直流電源的蓄電池15(例如13V)提供電源而動作。蓄電池15的負極接地，其正極經由進行發動機起動的點火開關16與控制裝置14連接，並且不經過點火開關16而直接與控制裝置14連接。
[0043]控制裝置14中，除了轉矩檢測值T以外還輸入由車速傳感器17檢測出的車速檢測值Vs，進行將與這些相應的轉向輔助力施加到轉向系統的轉向輔助控制。具體而言，按照公知的順序計算用於在電動馬達13中產生上述轉向輔助力的轉向輔助轉矩指令值，並根據計算出的轉向輔助轉矩指令值和馬達電流檢測值，對向電動馬達13供給的驅動電流進行反饋控制。
[0044]如圖2所示，控制裝置14包括基於轉矩檢測值T和車速檢測值Vs進行規定的運算並輸出馬達驅動信號Ir及馬達旋轉方向信號Ds的微控制單元(以下，稱為MCU)101。另夕卜，控制裝置14包括:馬達驅動電路110，其基於從MCUlOl輸出的馬達驅動信號Ir及馬達旋轉方向信號Ds對電動馬達13進行驅動；以及電源繼電器電路120，其被插入於蓄電池15和馬達驅動電路110之間，並對從蓄電池15向馬達驅動電路110的電源供給進行控制。
[0045]這裡，以改善散熱性為目的，將電源繼電器電路120直接封裝於金屬基板上，並在回流層進行焊接。另外，將該電源繼電器電路120配置於確保氣密性的樹脂外殼內。
[0046]並且，控制裝置14包括:馬達電流檢測電路130，其對馬達電流I進行檢測；以及馬達角速度估算電路140，其基於馬達端子電壓Vm和由馬達電流檢測電路130檢測出的馬達驅動電流(電流檢測值)Im估算馬達角速度ω。
[0047]另外，控制裝置14包括:預充電電路150，其與電源繼電器電路120並聯連接，並對電源繼電器電路120的繼電器觸點121的馬達驅動電路110側提供預充電電壓；電源電路160，其經由點火開關16與蓄電池15連接，並在起動時生成控制裝置14內的控制電力；以及觸點電壓檢測電路170，其對電源繼電器電路120的繼電器觸點121的馬達驅動電路110側的觸點電壓VR進行檢測。
[0048]在此，如圖2所示，馬達驅動電路110包括:Η橋電路111，其具有經由電源繼電器電路120的繼電器觸點121輸入蓄電池15的蓄電池電壓Vb的四個NPN型電晶體Ql?Q4，並對電動馬達13提供進行正反轉驅動的馬達電流I ;以及柵極驅動電路112，其對該H橋電路111的各電晶體Ql?Q4進行驅動控制。
[0049]柵極驅動電路112輸入從後述的MCUlOl輸出的馬達電流指令值Ir和馬達旋轉方向信號Ds，並基於這些對成為對角的電晶體Ql及Q3或Q2及Q4進行驅動控制，根據轉向轉矩檢測值T及車速檢測值Vs對電動馬達13進行旋轉驅動。
[0050]另外，電源繼電器電路120具有:與蓄電池15連接的常開繼電器觸點121 ;以及對該繼電器觸點121進行開閉的繼電器線圈122。浪湧吸收用二極體123與繼電器線圈122並聯連接。繼電器線圈122的一端經由作為開關元件的NPN型電晶體124與蓄電池15連接，另一端接地。
[0051]並且，預充電電路150由以下部件和電路構成:被插入於電源繼電器電路120的馬達驅動電路110側的繼電器觸點和地線之間的電解電容器151 ;以及由在該電解電容器151和繼電器觸點121的連接點與蓄電池15側的繼電器觸點之間連接的作為開關元件的NPN型電晶體152、回流防止用二極體153及預充電電阻154構成的串聯電路。
[0052]利用由MCUlOl生成的繼電器驅動信號(繼電器閉合指令/繼電器斷開指令)SR對電源繼電器電路120的電晶體124進行驅動控制。另外，利用由MCUlOl生成的脈寬調製信號SP對預充電電路150的電晶體152進行驅動控制。
[0053]下面，對MCUlOl的構造進行說明。
[0054]MCUlOl內置有對自己的程序失控進行監視的監視計時器(WDT) 102。另外，MCUlOl基於轉向轉矩檢測值T、車速檢測值Vs、電流檢測值Im生成馬達驅動信號Ir，將該馬達驅動信號Ir輸入到馬達驅動電路110。
[0055]另外，如圖2所示，MCUlOl內置有:保存轉向輔助控制處理程序、異常檢測處理程序等的R0M(只讀存儲器)103 ；以及對轉矩檢測值T、馬達驅動電流Im等檢測數據、和由MCUlOl執行的轉向輔助控制處理及預充電驅動處理的處理過程中需要的數據和處理結果進行存儲的RAM (隨機存取存儲器)104。
[0056]而且，MCUlOl在點火開關16成為導通狀態而從蓄電池15提供了蓄電池電壓Vb時，執行預充電驅動處理及轉向輔助控制處理。
[0057]預充電驅動處理中，在從開始該處理起經過了規定時間時，對預充電電路150的電晶體152開始輸出比較低的規定頻率的脈寬調製信號SP，以能夠使預充電電阻154為必要最小限的電阻值。由此，電晶體152進行導通/截止，基於蓄電池電壓Vb對電解電容器151充電。之後，若進一步經過了規定時間，則MCUlOl對電源繼電器電路120的開關元件124輸出高電平的繼電器驅動信號(繼電器閉合指令)SR，同時停止對預充電電路150輸出脈寬調製信號SP。這樣，在閉合繼電器觸點121之前，進行對電解電容器151充電的預充電驅動處理。而且，MCUlOl在該預充電驅動處理結束並閉合繼電器觸點121後，執行轉向輔助控制處理。
[0058]另外，MCUlOl在輸入溫度傳感器180檢測出的電源繼電器電路120附近的溫度(溫度檢測值Temp)，並判斷為電源繼電器電路120被曝於低溫環境時，執行以防止繼電器觸點121凍結為目的的低溫環境時處理。在此設為，溫度傳感器180配置於封裝了電源繼電器電路120的金屬基板上。
[0059]圖3是表示檢測出繼電器導通異常的情況下由MCUlOl執行的低溫環境時處理程序的流程圖。
[0060]首先，步驟SI中，MCUlOl判定溫度傳感器180的溫度檢測值Temp是否在預先設定的低溫判定溫度以下。在此，將低溫判定溫度設定為電源繼電器電路120內部的水分結冰的可能性高的溫度。而且，在溫度檢測值Temp為低溫判定溫度以下的情況下，判斷為電源繼電器電路120被置於低溫環境，並移到步驟S2，在溫度檢測值Temp超過低溫判定溫度的情況下，判斷為在繼電器觸點121未發生由於凍結引起的導通不良，直接結束低溫環境時的處理。
[0061]在步驟S2中，MCUlOl使電解電容器151放電。即，輸出用於使繼電器觸點121為開狀態的繼電器驅動信號(繼電器斷開指令)SR，並且對馬達驅動電路110進行驅動。
[0062]接著，在步驟S3中，MCUlOl判定用於確保繼電器觸點121導通的導通異常時處理的重試操作次數N是否在預先設定的次數η以上，在N〈n的情況下，移到步驟S4，在N 3 η的情況下，移到後述的步驟S5。此外，重試操作次數N的初始值為O。
[0063]在步驟S4中，MCUlOl開始利用預充電電路150進行的對電解電容器151的充電操作，並且將決定使繼電器觸點121閉合的時刻的電解電容器151的充電電壓設定為低於蓄電池電壓Vb規定電壓(例如3.5[V])的電壓VR1，並移到步驟S6。在以下的說明中，將該電壓VRl稱為通常繼電器ON(閉合)電壓。
[0064]另外，在步驟S5中，MCUlOl開始利用預充電電路150進行的對電解電容器151的充電操作，並且將決定使繼電器觸點121閉合的時刻的電解電容器151的充電電壓設定為比電壓VRl低的電壓VR2，並移到步驟S6。在以下的說明中將該電壓VR2稱為限制繼電器ON (閉合)電壓。
[0065]在步驟S6中，MCUlOl在表示電解電容器151的電荷量的電解電容器151兩端的電壓值(VR電壓)達到在所述步驟S4或所述步驟S5中設定的繼電器ON電壓VRl或VR2的時刻，使繼電器觸點121閉合。
[0066]接著，在步驟S7中，MCUlOl停止輸出脈寬調製信號SP從而結束利用預充電電路150進行的對電解電容器151的充電操作，對馬達驅動電路110進行驅動(強制驅動)。
[0067]在步驟S8中，MCUlOl使重試操作次數N遞增計數並移到步驟S9，對繼電器觸點121是否發生了導通異常進行判斷。在此，對VR電壓進行確認，在該VR電壓在預先設定的異常電壓閾值以下的情況下，判斷為發生了繼電器觸點121的導通異常，並移到步驟S10。另一方面，在VR電壓未下降的情況下，判斷為繼電器觸點121正常導通而直接結束低溫環境時處理(正常結束)。
[0068]在步驟SlO中，MCUlOl判定重試操作次數N是否達到預先設定的上限次數Nmax，在N〈Nmax的情況下,移到上述步驟S2,在N = Nmax的情況下,移到步驟SI I。
[0069]在步驟Sll中，MCUlOl判斷為即使進行了 Nmax次的重試操作繼電器觸點121的導通異常仍未解除，告知繼電器觸點121導通異常後，結束低溫環境時處理(異常結束)。
[0070]此外，圖2的馬達驅動電路110與致動器電路對應，MCUlOl及電晶體124與繼電器控制部對應，溫度傳感器180與溫度檢測部對應。另外，圖3中，步驟S5及S6與異常時處理部對應，步驟S7及S9與異常檢測部對應。
[0071]接著，對本實施方式的動作進行說明。
[0072]若駕駛員使點火開關16為導通狀態，則從電源電路160對控制裝置14內提供控制電力，從而，MCUlOl成為動作狀態。這時，MCUlOl執行預充電驅動處理及轉向輔助控制處理。
[0073]在預充電驅動處理中，首先，開始對預充電電路150的NTN電晶體152輸出比較低的頻率的脈寬調製信號SP，使預充電電阻154的電阻值為最小。若該脈寬調製信號SP被提供給預充電電路150的NTN電晶體152的柵極，則通過NTN電晶體152反覆進行導通截止，基於蓄電池電壓Vb對電解電容器151充電。
[0074]由此，電源繼電器電路120的馬達驅動電路側觸點電壓VR慢慢增加，並增加到略低於蓄電池電壓Vb的預充電電壓VP，其中預充電電壓VP由脈寬調製信號SP的頻率及預充電電阻154的電阻值決定。馬達驅動電路側觸點電壓VR在到達預充電電壓VP後，按原樣維持預充電電壓VP不變。
[0075]之後，若對電源繼電器電路120的NTN電晶體124輸出了高電平的繼電器驅動信號(繼電器閉合指令)SR，則從蓄電池15對繼電器線圈122通電，由此，該繼電器線圈122被施加力而將繼電器觸點121閉合。
[0076]因此，通過電源繼電器電路120的繼電器觸點121向馬達驅動電路110提供蓄電池電壓Vb。由此，該馬達驅動電路110成為可動作狀態。這時，由於成為繼電器觸點121的蓄電池15側的蓄電池電壓Vb與馬達驅動電路110側的預充電電壓VP之間的電位差小的狀態，所以，能夠將通過繼電器觸點121流入到電解電容器151的湧入電流抑制在小的值，能夠可靠地防止繼電器觸點121的觸點粘結。
[0077]因此，能夠使電源繼電器電路120的繼電器觸點121兩端的電位差小而可靠地抑制通過電源繼電器電路120的繼電器觸點121的湧入電流。
[0078]而且，若該預充電驅動處理結束了，則MCUlOl執行轉向輔助控制處理。轉向輔助控制處理中，基於轉矩檢測值T及車速檢測值Vs，計算用於在電動馬達13中產生轉向輔助力的轉向輔助轉矩指令值，並利用計算出的轉向輔助轉矩指令值和馬達電流檢測值，對向電動馬達13提供的驅動電流進行反饋控制。由此，能夠進行減輕駕駛員的轉向負擔的轉向輔助控制。
[0079]然而，本實施方式的電源繼電器電路120是氣密密封型的繼電器，並且，為了提高高輸出化的電氣部件的散熱性，而封裝於金屬基板上。另外，該繼電器使用樹脂外殼，且被小型化，因此，在高溫環境下樹脂吸溼，繼電器內部的溼度容易上升。而且，若封裝於金屬基板，則冷卻速度也加快，若為攝氏零度以下，則繼電器內部的水分容易結冰。若冰附著於繼電器觸點上，則，有時即使對繼電器觸點121進行ON操作，繼電器觸點間也不導通，馬達驅動電路110可能產生故障。
[0080]因此，本實施方式中，在判定為低溫時以除去存在於繼電器觸點間的冰膜為目的，在保持繼電器觸點間規定的電位差的狀態下，進行繼電器的0N/0FF操作。參照圖4對這時的動作進行說明。
[0081]首先，使預充電電路150的電解電容器151放電，之後，利用預充電電路150開始電解電容器151的充電。而且，若在時刻tl，VR電壓達到通常繼電器ON電壓VRl，則對繼電器觸點121進行ON操作，VR電壓達到預充電電壓VP後，結束利用預充電電路150的對電解電容器151的充電。接著，在時刻t2，為了進行導通檢查而對馬達驅動電路110進行強制驅動。即，從蓄電池15經由電源繼電器120對H橋電路111提供動力所需要的電流。
[0082]這時，若冰附著於繼電器觸點121上，則，即使對繼電器觸點121進行ON操作，也不導通，而無法對H橋電路111提供輔助電流。因此，在這種情況下，在時刻t2，電解電容器151失去電荷，VR電壓下降。這樣，通過對相當於電解電容器151的電荷量的VR電壓進行確認且該電解電容器151的電荷量是在對繼電器觸點121進行了 ON操作的狀態下對馬達驅動電路110進行了驅動時的電解電容器151的電荷量，能夠檢測出繼電器觸點121的導通異常。
[0083]若檢測出繼電器觸點121的導通異常，則在時刻t3，再次利用預充電電路150開始電解電容器151的充電。即，在該時刻t3，結束用於導通檢查的強制驅動，並且對繼電器觸點121進行OFF (斷開)操作。而且，若在時刻t4，VR電壓達到通常繼電器ON電壓VRlJlJ對繼電器觸點121進行ON操作。這樣，進行第一次的重試操作。
[0084]之後，在即使進行了數次(η-1次)的重試操作，也未解除附著於繼電器觸點121上的冰的情況下，在第η次的重試操作中，在使繼電器觸點121間保持規定的電位差的狀態下使繼電器觸點121為0N/0FF。具體而言，在時刻t5，VR電壓達到限制繼電器ON電壓VR2時，對繼電器觸點121進行ON操作。這時，在時刻t5，結束利用預充電電路150進行的對電解電容器151的充電。
[0085]這樣，通過對電解電容器151的充電電壓進行限制，能夠在繼電器觸點121間存在(Vb-VR2)電位差的狀態下進行繼電器觸點121的ON操作。這時，由於該電位差而在繼電器觸點間產生電弧，能夠利用該熱能而容易地除去冰。
[0086]假如，即使是第η次的重試操作也未完全除去附著於繼電器觸點上的冰，而在時刻t6，進行了用於導通檢查的強制驅動時，VR電壓下降了，則，在時刻t7，再次開始利用預充電電路150進行的對電解電容器151的充電，在VR電壓達到限制繼電器ON電壓VR2的時刻t8,進行第(n+1)次的重試操作。重複進行該重試操作，直到重試操作次數成為上限次數Nmax為止。
[0087]因此，能夠可靠地除去附著於繼電器觸點上的冰，確保繼電器觸點121的導通。
[0088]若如上述的第一次的重試操作(時刻t4)那樣，進行了通常預充電，將電解電容器151充電到預充電電壓VP，則繼電器觸點間的電位差成為(Vb-VP)這樣的比較小的狀態。因此，即使在該狀態下進行繼電器觸點121的ON操作，在繼電器觸點間也不產生電弧，而不能使冰融化(圖5(a))。
[0089]在本實施方式中，從第η次的重試操作(時刻t5)開始，對電解電容器151的充電進行限制，在使繼電器觸點間保持(Vb-VR2)的電位差的狀態下，進行繼電器觸點121的ON操作。因此，即使在繼電器觸點之間接近時，由於暫時附著的冰而使繼電器觸點121不接觸，也能夠利用因電弧的產生而引起的發熱使冰融化(圖5(b))。
[0090]如以上那樣，通過利用預充電電路150對電解電容器151的充電、放電，誘發繼電器觸點121的電弧放電，將附著於該觸點的冰融化。因此，不用追加特別的部件或裝置，即使對於配置在金屬基板上的繼電器，也能夠使低溫環境下的動作可靠。
[0091](變形例)
[0092]此外，在上述實施方式中，對在基於溫度傳感器180的檢測溫度Temp而判斷為是低溫環境的情況下進行繼電器觸點121的導通檢查和導通異常時處理的情況進行了說明，但是，也可以在點火開關16為ON時，每次都進行繼電器觸點121的導通檢查和導通異常時處理。
[0093]另外，在上述實施方式中，對作為電動馬達13而使用有刷電機的情況進行了說明，但是，也可以使用無刷電機。
[0094]並且，在上述實施方式中，對在蓄電池15和馬達驅動電路110之間插入的電源繼電器電路120應用本發明的情況進行了說明，但是，蓄電池15提供電力的對象不限定於馬達驅動電路110。即，本發明也可以應用於電動動力轉向裝置以外的對象。
[0095]產業上的利用可能性
[0096]根據本發明的電源繼電器控制裝置，不使用特別的裝置，而能夠使低溫環境下的電源繼電器的動作可靠，是有用的。
[0097]因此，應用上述電源繼電器控制裝置的電動動力轉向裝置能夠進行穩定的轉向輔助控制，是有用的。
[0098]符號說明
[0099]I…轉向盤、2…轉向軸、3…轉向轉矩傳感器、8…轉向齒輪、10...轉向輔助機構、13…電動馬達、14…控制裝置、15…蓄電池、16…點火開關、17…車速傳感器、101...MQJ、110…馬達驅動電路、11Ρ..Η橋電路、112…柵極驅動電路、120…電源繼電器電路、121…繼電器觸點、122…繼電器線圈、124…電晶體、130…馬達電流檢測電路、140…馬達角速度估算電路、150…預充電電路、151…電解電容器、152…電晶體、154…預充電電阻、155…串聯電路、160...電源電路、170…觸點電壓檢測電路、180…溫度傳感器
【權利要求】
1.一種電源繼電器控制裝置，其特徵在於，包括: 繼電器控制部，其對電源繼電器電路進行控制，該電源繼電器電路被插入於蓄電池和從該蓄電池接受電力供應的致動器電路之間； 異常檢測部，其在從所述繼電器控制部輸出了用於閉合所述電源繼電器電路的繼電器觸點的繼電器閉合指令的狀態下，對所述繼電器觸點間的導通異常進行檢測；以及 異常時處理部，其當所述異常檢測部中檢測出所述繼電器觸點間的導通異常時，在該繼電器觸點之間保持規定的電位差的狀態下對所述繼電器觸點進行開閉。
2.根據權利要求1所述的電源繼電器控制裝置，其特徵在於，包括: 電容器，其連接於所述電源繼電器電路的所述致動器電路側觸點和地線之間；以及 預充電電路，其在閉合所述繼電器觸點之前，對所述電容器進行充電， 當所述異常檢測部中檢測出所述繼電器觸點間的導通異常時，所述異常時處理部在將所述預充電電路中對所述電容器的充電量限制為比所述異常檢測部中未檢測出所述繼電器觸點間的導通異常的正常時小的狀態下，對所述繼電器觸點進行開閉。
3.根據權利要求2所述的電源繼電器控制裝置，其特徵在於， 所述異常檢測部基於在從所述繼電器控制部輸出了所述繼電器閉合指令的狀態下對所述致動器電路進行了驅動時充入在所述電容器中的電荷量對所述繼電器觸點間的導通異常進行檢測。
4.根據權利要求3所述的電源繼電器控制裝置，其特徵在於， 所述異常檢測部檢測該電容器兩端的電壓值作為所述電容器已充入的電荷量，並在從所述繼電器控制部輸出了所述繼電器閉合指令的狀態下對所述致動器電路進行了驅動時的該電壓值為異常電壓閾值以下時，判斷為所述繼電器觸點間發生了導通異常。
5.根據權利要求1?4中任意一項所述的電源繼電器控制裝置，其特徵在於， 具備對所述繼電器觸點附近的溫度進行檢測的溫度檢測部， 在所述溫度檢測部檢測出的溫度為預先設定的低溫環境判定溫度以下時，所述異常檢測部對所述繼電器觸點間是否發生了導通異常進行判定。
6.—種電動動力轉向裝置,其特徵在於,包括: 電動馬達，其對轉向系統施加用於減輕駕駛員的轉向負擔的轉向輔助力； 蓄電池； 致動器電路，其從所述蓄電池接受電力供應，並作為對所述電動馬達進行驅動控制的馬達驅動電路； 電源繼電器電路，其被插入於所述蓄電池和所述致動器電路之間；以及 上述權利要求1?5中任意一項所述的電源繼電器控制裝置。
【文檔編號】B62D5/04GK104350570SQ201380030792
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2012年12月18日
【發明者】三浦友博 申請人:日本精工株式會社