(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アシスト力を付与する電動モータと、電動モータに電圧を印加してアシスト力を制御する駆動回路及び駆動回路を制御する制御回路からなるコントローラーと、コントローラーに接続したバッテリと、エンジンに連係するオルタネータとを備え、しかも、上記コントローラーの制御回路は、オルタネータの脈動周波数あるいは周期を読み込む読込み部と、読み込まれた周波数あるいは周期からエンジン回転数を算出する算出部と、算出されたエンジン回転数に応じて駆動回路を制御する制御部とからなる電動式パワーステアリング装置において、制御回路には、算出されたエンジン回転数の変動が車速の変動よりも大きいと判断したとき、算出されたエンジン回転数を抑制して制御部に伝えるデータ抑制部を設けたことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
【請求項２】
データ抑制部には、一定時間毎に算出されたエンジン回転数が入力される構成とする一方、このデータ抑制部は、最新のエンジン回転数を前回のエンジン回転数と比較しその差を求めるステップと、これら両エンジン回転数の差が一定時間当たりの設定変動幅を越えない場合、最新のエンジン回転数をそのまま制御部に伝えるステップと、両エンジン回転数の差が一定時間当たりの設定変動幅を越えた場合、最新のエンジン回転数は前回のエンジン回転数が設定変動幅の分だけ変動したものと抑制して制御部に伝えるステップとからなるプログラムを実行することを特徴とする請求項１記載の電動式パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オルタネータの脈動からエンジン回転数を算出する電動式パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３〜５に示す従来例の電動式パワーステアリング装置では、アシスト力を付与する電動モータｍが、コントローラーＣを介してバッテリＢに接続している。上記バッテリＢには、オルタネータ１を接続している。このオルタネータ１は図示しないエンジンに連係し、交流電圧を発電するものである。しかも、このオルタネータ１は整流機能を有し、上記交流電圧を整流してバッテリＢに蓄電させることができる。
なお、オルタネータ１には図示しないレギュレータを組み込んで、オルタネータ１の発電量を調整している。例えば、バッテリ電圧が上昇すると、レギュレータがオルタネータ１の発電を停止させる。それに対し、バッテリ電圧が下降すると、レギュレータがオルタネータ１に発電を開始させる。このようにして、レギュレーターがオルタネータ１をオン・オフ調整することで、バッテリＢの蓄電量を一定に保っている。
【０００３】
また、上記コントローラーＣは、電動モータｍを制御するためのものである。コントローラーＣは、電動モータｍに電圧を印加し、それを正転あるいは逆転させる駆動回路２と、この駆動回路２を制御する制御回路３と、コントローラーＣに印加させる主電源及びバックアップ用電源のスイッチングを制御する電源回路４とから構成されている。
さらに、制御回路３は、駆動回路２を制御する制御部７と、電源電圧Ｖからオルタネータの脈動周波数あるいは周期を読み込む読込み部５と、読み込まれた脈動周波数あるいは周期からエンジン回転数Ｎを算出する算出部６とを備えている。
【０００４】
この従来例の電動式パワーステアリング装置では、次のようにして、エンジン回転数Ｎを算出している。
電源電圧Ｖには、オルタネータ１の発電交流電圧を整流した電圧が重畳している。
ここで、オルタネータ１はエンジンに連係するので、それが発電した交流電圧はエンジン回転数に比例した脈動を有している。そして、この交流電圧を整流した電圧には、交流電圧の脈動が含まれることになる。
つまり、図４に示すように、電源電圧Ｖには、オルタネータ１の脈動電圧が含まれることになる。したがって、この電源電圧Ｖの脈動の周波数あるいは周期を読込み部５で読み込めば、オルタネータ１の脈動周波数あるいは周期を知ることができる。そして、オルタネータ１の脈動周波数あるいは周期を知ることができれば、算出部６でエンジン回転数Ｎを算出できる。
【０００５】
この従来例では、算出されたエンジン回転数Ｎが制御部７に伝えられ、それに応じて駆動回路２を制御している。
つまり、エンジン回転数Ｎと車速ｖとはほぼ比例するので、例えば、算出されたエンジン回転数Ｎが低い低速域では、制御部７が駆動回路２を制御し、大きなアシスト力を付与する。それに対し、エンジン回転数Ｎが高い高速域では、制御部７が駆動回路２を制御し、ほとんどアシスト力を付与しない。
このように、車速センサを設けなくても、車速ｖに応じたアシスト力を付与でき、コストダウン及び小型化が可能となる。
【０００６】
また、算出したエンジン回転数Ｎにより、コントローラーＣのスイッチングを制御することもできる。例えば、算出したエンジン回転数Ｎが設定値よりも大きければ、制御回路３が電源回路４を駆動させ主電源をコントローラーＣに印加させる。それに対し、エンジン回転数Ｎが設定値以下であれば、制御回路３はシステムを起動させる必要が無いと判断し、電源回路４を駆動させバックアップ電源のみをコントローラーＣに印加させる。したがって、コントローラーＣのスイッチングを外部のイグニッションスイッチなどに連動させる必要がなく、外部配線を少なくでき、電動式パワーステアリング装置のコストダウン及び小型が可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の電動式パワーステアリング装置では、算出されたエンジン回転数Ｎに応じて制御部７が駆動回路２を制御している。
しかし、特にトランスミッションを変速させる車両の加速時などには、エンジン回転数Ｎと車速ｖとは必ずしも比例せず、図５に示すように、車速ｖの変動に比べエンジン回転数Ｎの変動の方が大きくなってしまう。
そのため、エンジン回転数Ｎに応じてアシスト力を付与すると操舵に違和感が発生することがあった。
この発明の目的は、算出したエンジン回転数に応じてアシスト力を付与でき、しかも、車両の加速時などにおける操舵フィーリングを向上させることのできる電動式パワーステアリング装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、アシスト力を付与する電動モータと、電動モータに電圧を印加してアシスト力を制御する駆動回路及び駆動回路を制御する制御回路からなるコントローラーと、コントローラーに接続したバッテリと、エンジンに連係するオルタネータとを備え、しかも、上記コントローラーの制御回路は、オルタネータの脈動周波数あるいは周期を読み込む読込み部と、読み込まれた周波数あるいは周期からエンジン回転数を算出する算出部と、算出されたエンジン回転数に応じて駆動回路を制御する制御部とからなる電動式パワーステアリング装置を前提とする。
そして、制御回路には、算出されたエンジン回転数の変動が車速の変動よりも大きいと判断したとき、算出されたエンジン回転数を抑制して制御部に伝えるデータ抑制部を設けた点に特徴を有する。
このような構成としたので、データ抑制部において、算出されたエンジン回転数が車速の変動よりも大きいと判断されると、そのエンジン回転数は抑制されて制御部に伝えられる。したがって、大きく変動したエンジン回転数に基づいて制御部が駆動回路を制御することがなく、車両の加速時などにおける操舵フィーリングを向上させられる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、データ抑制部には、一定時間毎に算出されたエンジン回転数が入力される構成とする一方、このデータ抑制部は、最新のエンジン回転数を前回のエンジン回転数と比較しその差を求めるステップと、これら両エンジン回転数の差が一定時間当たりの設定変動幅を越えない場合、最新のエンジン回転数をそのまま制御部に伝えるステップと、両エンジン回転数の差が一定時間当たりの設定変動幅を越えた場合、最新のエンジン回転数は前回のエンジン回転数が設定変動幅の分だけ変動したものと抑制して制御部に伝えるステップとからなるプログラムを実行する構成とした点に特徴を有する。
このような構成としたので、最新のエンジン回転数と前回のエンジン回転数との差が、一定時間当たりの設定変動幅を越えた場合、最新のエンジン回転数は車速に比べて大きく変動したと判断される。そして、この場合、最新のエンジン回転数は、前回のエンジン回転数が設定変動幅の分だけ変化したものと抑制されて制御部に伝えられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１、２に示すこの発明の実施の形態で制御回路３には、算出部６と制御部７との間にデータ抑制部８を設けている。そして、その他の構成については、上記従来例と全く同様であり、その詳細な説明を省略する。
制御回路３において、読込み部５で読み込まれた周期Ｔに基づいて、算出部６でエンジン回転数Ｎを算出する。つまり、算出部６において、次式
Ｎ＝６０／ｋ・ａ・Ｔ
ｋ：オルタネータの極数  （オルタネータの一回転で発生する脈動）
ａ：プーリ比  （エンジンとオルタネータとの回転数比）
Ｔ：周期  （ｓｅｃ）
からエンジン回転数Ｎを算出している。
そして、このようにして算出されたエンジン回転数Ｎが、データ抑制部８に伝えられる。
【００１１】
データ抑制部８は、算出されたエンジン回転数Ｎの変動が車速の変動よりも大きいと判断したら、そのエンジン回転数Ｎを抑制して制御部７に伝えるものである。そして、この実施の形態では、データ抑制部８が、図２に示すフローチャートに対応したプログラムを実行することで、大きく変動したエンジン回転数Ｎを抑制している。
データ抑制部８には、算出部６で一定時間ｔ毎に算出されたエンジン回転数Ｎが入力されている。そして、このデータ抑制部８は、入力された最新のエンジン回転数Ｎｘと、その前回に入力されたエンジン回転数Ｎｘ−１とをメモリするメモリ機能を有している。
ステップ１０１で、入力された最新のエンジン回転数Ｎｘとその前回に入力されたエンジン回転数Ｎｘ−１とが比較される。
そして、ステップ１０２、１０３で、これら最新のエンジン回転数Ｎｘと前回に入力されたエンジン回転数Ｎｘ−１との差を求めている。例えば、ステップ１０１で、最新のエンジン回転数Ｎｘのほうが前回のエンジン回転数Ｎｘ−１よりも大きければ、ステップ１０２で、Ｎｘ−Ｎｘ−１を算出する。それに対し、ステップ１０１で、前回のエンジン回転数Ｎｘ−１のほうが最新のエンジン回転数Ｎｘよりも大きければ、ステップ１０３で、Ｎｘ−１−Ｎｘを算出する。
【００１２】
さらに、ステップ１０２、１０３では、これら両エンジン回転数Ｎｘ及びＮｘ−１の差を、一定時間ｔ当たりの設定変動幅α、β（＞０）と比較している。
例えば、ステップ１０２で、Ｎｘ−Ｎｘ−１と設定変動幅βとが比較される。そして、Ｎｘ−Ｎｘ−１が設定変動幅βを越えていなければ、すなわち、Ｎｘ−Ｎｘ−１＜βであれば、最新のエンジン回転数Ｎｘのがそのまま制御部７に伝えられる。
しかし、Ｎｘ−Ｎｘ−１が設定変動幅βを越えていると、すなわち、Ｎｘ−Ｎｘ−１≧βであれば、最新のエンジン回転数Ｎｘは車速に比べ大きく変動しているものとみなされる。そして、この場合、最新のエンジン回転数Ｎｘは、前回のエンジン回転数Ｎｘ−１が変動幅βの分だけ変化したものとみなされて制御部７に伝えられる。つまり、ステップ１０４で、最新のエンジン回転数Ｎｘ＝Ｎｘ−１＋βと抑制されて制御部７に伝えられる。
【００１３】
同様に、ステップ１０３で、Ｎｘ−１−Ｎｘと設定変動幅αとが比較される。そして、Ｎｘ−１−Ｎｘが設定変動幅αを越えていなければ、すなわち、Ｎｘ−１−Ｎｘ＜αであれば、最新のエンジン回転数Ｎｘがそのまま制御部７に伝えられる。
しかし、Ｎｘ−１−Ｎｘが設定変動幅αを越えていると、すなわち、Ｎｘ−１−Ｎｘ≧αであれば、最新のエンジン回転数Ｎｘは車速に比べ大きく変動しているものとみなされる。そして、この場合、最新のエンジン回転数Ｎｘは、前回のエンジン回転数Ｎｘ−１が変動幅の分だけ変化したものとみなされて制御部７に伝えられる。つまり、ステップ１０５で、最新のエンジン回転数Ｎｘ＝Ｎｘ−１−βと抑制されて制御部７に伝えられる。
【００１４】
なお、ステップ１０１で、最新のエンジン回転数Ｎｘがその前回に入力されたエンジン回転数Ｎｘ−１と同じであれば、エンジン回転数はそのまま保持される。ここで、一定時間ｔ当たりの設定変動幅α、βは、車両の走行テストや実験などにより任意的に決定すればよい。例えば、走行テストで、車両がａｋｍ／ｓ〜ｂｋｍ／ｓまである時間かかって加速したとき、ｂｋｍ／ｓに達した時のエンジン回転数Ｎ（ｂ）を測定して、エンジン回転数Ｎ（ｂ）の一定時間ｔ当たりの平均回転数を、設定変動幅βとして決めるなどすればよい。
【００１５】
次に、この電動式パワーステアリング装置の作用をより具体的に説明する。
いま、車両の停止状態から車両を加速していったとする。このとき、トランスミッションを変速させるので、図５に示すように、車速ｖの変動よりもエンジン回転数Ｎの変動のほうが大きくなる。このとき、データ抑制部８では、図２に示すフローチャートにより、一定時間ｔ毎に算出されるエンジン回転数Ｎが一定時間ｔ当たりの設定変動幅α、βを越えて変化したら、そのエンジン回転数を抑制して制御部７に出力する。したがって、制御部７がエンジン回転数Ｎに応じて駆動回路２を制御しても、操舵に違和感が発生することがない。
なお、車両が通常に走行している状態では、エンジン回転数が一定時間ｔ当たりの設定変動幅α、βを越えて変化することはなく、算出されたそのままのエンジン回転数に応じてアシスト力を付与すればよい。
また、車速を減速する場合も、加速時と同様にして、一定時間ｔ毎に算出されるエンジン回転数Ｎが一定時間ｔ当たりの設定変動幅α、βを越えて変化したら、そのエンジン回転数を抑制して制御部７に出力する。したがって、制御部７がエンジン回転数Ｎに応じて駆動回路２を制御しても、操舵に違和感が発生することがない。
【００１６】
【発明の効果】
第１、２の発明によれば、算出されたエンジン回転数に応じてアシスト力を付与している。しかも、車両の加速時など、エンジン回転数が車速に比べて大きく変動したときには、そのエンジン回転数に基づいて制御部が駆動回路を制御しないので、操舵フィーリングを向上させることができる。
特に、第２の発明によれば、最新のエンジン回転数が一定時間当たりの設定変動幅を越えた場合、前回のエンジン回転数がこの設定変動幅の分だけ変動したものと抑制されて制御部に伝えられる。したがって、この一定時間当たりの設定変動幅を変更すれば、抑制の度合を自由に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における電動式パワーステアリング装置の回路図である。
【図２】データ抑制部８が実行するプログラムを示したフローチャート図である。
【図３】従来例の電動式パワーステアリング装置の回路図である。
【図４】電源電圧Ｖに重畳するオルタネータ１の脈動電圧の特性を示す。
【図５】車両の加速時におけるエンジン回転数と車速との変化特性の一例を示した図である。
【符号の説明】
ｍ      電動モータ
Ｃ      コントローラー
Ｂ      バッテリ
１      オルタネータ
２      駆動回路
３      制御回路
５      読込み部
６      算出部
７      制御部
８      データ抑制部
ｔ      一定時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003585595.tif 000006