(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵アシスト力を付与する電動モータと、電動モータを制御するコントローラーと、エンジンに接続したオルタネータと、上記コントローラーに接続した走行状態検出手段とを備え、上記コントローラーは、電動モータへの印加電圧を変化させる駆動回路と、走行状態に応じて上記駆動回路を制御する制御回路と、オルタネータの脈動を検出する脈動検出回路とを備えるとともに、制御回路は、オルタネータの脈動周波数からエンジン回転数を演算する構成にした電動パワーステアリング制御装置において、上記オルタネータの出力端子には、上記コントローラーへのみ接続する配線と、他の電気負荷に接続するバッテリーへ接続するための配線とを別個に設けたことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電源であるオルタネータの脈動を検出し、その情報に基づいて、システムの制御を行う電動パワーステアリング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、エンジンに接続したオルタネータの脈動を検出して、エンジン回転数を演算し、操舵アシスト力を付与する電動モータを制御する従来例の電動パワーステアリング制御装置の回路図である。
コントローラー１０は、オルタネータ脈動検出回路４を設け、この検出回路４でオルタネータ１の脈動を検出する。つまり、このオルタネータ１は、図示していないエンジンの回転に応じて、交流電気を発電するとともに、それを整流して出力する。このときの交流電気の周波数は、エンジンの回転数に比例したものとなる。したがって、整流された直流電流の脈動周波数も、エンジンの回転数に比例することになる。
【０００３】
このようにしてオルタネータ脈動検出回路４で検出した脈動信号は、制御回路７に入力するが、制御回路７では、この脈動周波数によって、エンジンの回転数を演算する。
さらに、コントローラー１０は、上記演算結果に基づいて、電源回路５を制御する。この電源回路５は、駆動回路８に接続した配線９を介してバッテリーＢ及びオルタネータ１に接続される。そして、主電圧あるいはバックアップ電圧を選択制御して制御回路７に印加する機能を有する。
駆動回路８は、制御回路７により制御され、操舵アシスト力を付与する電動モーターｍを駆動する。
また、エンジン回転数から車速を演算することができるので、車両の走行状態検出手段として、トルクセンサ２を設けるだけでも良い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示すような回路では、オルタネータ１とコントローラー１０の間にバッテリーＢや、他の電気負荷３が接続されている。
オルタネータ１の出力端子での脈動電圧をＥ1、バッテリーＢ端子での電圧をＥ2、オルタネータ１とバッテリーＢ間の配線抵抗をＲ1、バッテリーＢとコントローラー１０間の配線抵抗をＲ2とすると、
Ｅ2＝Ｅ1・｛Ｚc／（Ｒ1＋Ｚc）｝となる。ただし、Ｚcは、バッテリーＢのコンデンサ効果でのインピーダンスである。
つまり、バッテリーＢや回路抵抗による平滑化作用によって、コントローラー１０側ではオルタネータ１の脈動電圧が小さくなってしまうので、脈動電圧が検出し難かった。
また、他の電気負荷３に負荷変動があると、この変動がオルタネータ１の脈動に重畳するためにオルタネータ１の脈動周波数を正確に検出できないことがあった。
そのうえ、コントローラー１０とオルタネータ１まで配線が長いため、オルタネータ１からの直流電圧成分までも、配線抵抗（Ｒ1＋Ｒ2）による電圧降下が大きく、供給電圧が不足して、アシスト性能が低下することもあった。
そこで、本発明の目的は、オルタネータの脈動周波数を正確に検出できるようにすることと、供給電圧の電圧降下を小さくして、アシスト性能の低下を小さくすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電動パワーステアリング制御装置は、操舵アシスト力を付与する電動モータと、電動モータを制御するコントローラーと、エンジンに接続したオルタネータと、上記コントローラーに接続した走行状態検出手段とを備え、上記コントローラーは、電動モータへの印加電圧を変化させる駆動回路と、走行状態に応じて上記駆動回路を制御する制御回路と、オルタネータの脈動を検出する脈動検出回路とを備えるとともに、制御回路は、オルタネータの脈動周波数からエンジン回転数を演算する構成にした電動パワーステアリング制御装置において、上記オルタネータの出力端子には、上記コントローラーへのみ接続する配線と、他の電気負荷に接続するバッテリーへ接続するための配線とを別個に設けたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
オルタネータ脈動検出回路でオルタネータの脈動を検出するとともに、この脈動周波数をもとにして制御回路がエンジンの回転数を推定する。
このとき、オルタネータとコントローラーとの配線中にバッテリーや他の電気負荷がないので、オルタネータの脈動電圧がバッテリーによって平滑化されることが無いし、電気負荷の変動の影響を受けることもない。
また、従来例と比べて、配線抵抗が小さいので、電源電圧降下によるアシスト性能低下がほとんど無い。
【０００７】
【実施例】
図１に示す本実施例は、従来例と同様に、操舵アシスト力を付与する電動モータｍと、電動モータｍを制御するコントローラー１０と、コントローラー１０に接続したバッテリーＢと、エンジン及び上記バッテリーＢに接続したオルタネータ１と、上記コントローラー１０に接続された走行状態検出手段としてのトルクセンサ２からなる。
コントローラー１０は、電動モータｍへの印加電圧を変化させる駆動回路８と、走行状態に応じて上記駆動回路８を制御する制御回路７と、オルタネータ脈動検出回路４と、主電圧あるいはバックアップ電圧を選択制御して制御回路７に印加する電源回路５とを備えている。
オルタネータ１の出力端子から、バッテリーＢを接続する配線１１と、コントローラー１０を接続する配線９とを別個にし、他の電気負荷３への配線はバッテリーＢの端子から行っている点が、本実施例の特徴である。
【０００８】
この実施例のコントローラー１０は、オルタネータ脈動検出回路４を設け、このオルタネータ脈動検出回路４でオルタネータ１の脈動を検出する。つまり、このオルタネータ１は、エンジンの回転に応じて、交流電気を発電するとともに、それを整流して出力する。このときの交流電気の周波数は、エンジンの回転数に比例したものとなる。したがって、整流された直流電流の脈動周波数も、エンジンの回転数に比例することになる。
このようにしてオルタネータ脈動検出回路４で検出した脈動信号は、制御回路７に入力するが、制御回路７では、この脈動周波数によって、エンジンの回転数を次式によって、演算する。
Ｎ＝ａ・Ω/ｂ・ｒ
ただし、
Ｎ：  推定エンジン回転数（rpm）
Ω：  オルタネータ脈動周波数（HZ）
ａ：  定数
ｂ：  オルタネータ脈動係数（オルタネータ１回転で発生する脈動数）
ｒ：  プリー比（エンジンとオルタネータの回転数比）
また、エンジンの回転数は、車速にも比例するので、制御回路７は上記脈動周波数から車速も演算するようにしている。
【０００９】
さらに、コントローラー１０は、上記演算結果に基づいて、電源回路５を制御する。この電源回路５は、駆動回路８に接続した配線９を介してバッテリーＢ及びオルタネータ１に接続される。そして、主電圧あるいはバックアップ電圧を選択制御して制御回路７に印加する機能を有する。すなわち、制御回路７で演算した結果であるエンジンの回転数が設定値以下であれば、その制御回路７からの信号を受けて電源回路５が動作し、制御回路７にバックアップ電圧を印加する。すると、駆動回路８から電動モータｍへの印加電圧は停止され、それまでの必要な情報のみが記憶されることになる。
反対に、その回転数が設定値以上であれば、制御回路７からの信号を受けて電源回路５が動作し、制御回路７に主電圧を印加する。すると、電動パワーステアリング装置としてのシステムが起動し、必要なパワーアシストが得られるようになる。そして、駆動回路８に接続した配線９を利用して制御回路７の電源を導いている。
【００１０】
上記のように、この実施例では、エンジンが始動したかどうかを、電圧の脈動で検出するとともに、その脈動によってエンジンの回転数や車速を演算するようにしているので、車両の走行状態検出手段としての車速センサや、エンジン回転計などは、不要である。
次に、この実施例の電動パワーステアリング制御装置の作用を説明する。
まず、エンジンがかかっていないときには、オルタネータ１の出力電圧の脈動はゼロとなる。この時には、制御回路７からの出力信号に基づいて、電源回路５が動作して、制御回路７にバックアップ用電圧を印加する。言い換えれば、エンジンが止まっているとき、制御回路７は、不要な電力消費を抑えるため、電動パワーステアリング装置としてのシステムを停止させる。このとき、制御回路７内の必要な情報を保持するためのバックアップ用電圧が電源回路５から供給されることになる。
【００１１】
エンジンを始動すると、オルタネータ脈動検出回路４がオルタネータ１の脈動を検出するとともに、制御回路７がエンジンの回転数及び車速等を演算する。
そして、このときのエンジン回転数が設定値以下であれば、電動パワーステアリング装置としてのシステムを停止させるべく、制御回路７にバックアップ電圧を印加した状態に保つ。
したがって、エンジンが停止寸前、又は、エンジン停止の時、電動パワーステアリング装置としてのシステムは起動する必要がないと判断して、制御回路７には、バックアップ電圧が印加されるということになるので、それだけ電力消費量も少なく、その分、エネルギーロスも少なくなる。
エンジン回転数が設定値以上になると、制御回路７からの信号に基づいて電源回路５が動作し、その制御回路に主電圧を印加する。この主電圧に基づき制御回路７は、電動パワーステアリング装置としてのシステムを起動させるが、それは次のとおりである。
【００１２】
すなわち、トルクセンサ２によって、操舵トルクを検出し、また、オルタネータ１の脈動からエンジン回転数を推定し、さらにまた、この推定されたエンジン回転数から車速を推定する。そして、これらの走行状態に応じて制御回路７が駆動回路８を制御するとともに、駆動回路８は電動モータｍへの印加電圧を制御して、操舵力をアシストする。
オルタネータ１の脈動電圧は、配線抵抗Ｒ2を通り、コントローラー１０に伝達される。同時に、配線抵抗Ｒ1を通り、バッテリーＢおよび他の電気負荷３に伝達される。
この時、オルタネータ１の出力は、従来例のようにバッテリーＢのコンデンサ効果により脈動が平滑化されることが少ないし、配線抵抗Ｒ2も、従来の配線抵抗（Ｒ１＋Ｒ2）と比べて、小さいので、オルタネータ１の出力電圧Ｅ1は、ほぼそのままコントローラー１０へ伝達される。
【００１３】
電気負荷３がオルタネータ１とコントローラー１０との間に接続されていないので、オルタネータ脈動検出回路４が、この電気負荷３の変動を検出することもない。
このように、オルタネータ脈動検出回路４は、オルタネータ１の脈動電圧を正確に検出することができ、脈動周波数を正確に検出できるのである。
また、図２に示す従来例と比べて、配線抵抗が小さいので、オルタネータ１の脈動電圧だけでなく、直流電圧成分の電圧降下も少なくなり、コントローラー１０への供給電圧が不足することがない。
【００１４】
【発明の効果】
本発明により、オルタネータの脈動が、検出回路側で、バッテリーのコンデンサ効果による平滑化作用や、他の電気負荷の電圧変動の影響を受けなくなるとともに、配線抵抗による電圧降下が少なくなっため、オルタネータの脈動を正確に検出できるようになった。
また、配線抵抗を小さくすることができたので、コントローラーへの供給電圧の直流成分の電圧降下も小さくなり、アシスト性能の低下を防止できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例の回路図である。
【図２】  従来例の回路図である。
【符号の説明】
１    オルタネータ
２    トルクセンサ
３    電気負荷
４    オルタネータ脈動検出回路
７    制御回路
８    駆動回路
９    配線
１０  コントローラー
１１  配線
ｍ    電動モータ
Ｂ    バッテリー
【図１】
0003636775.tif 000002
【図２】
0003636775.tif 000003