(57)【要約】  【課題】  従来の制御方法を大きく変更することなく簡易な制御により盗難防止効果を高めることができる電動パワーステアリング装置を提供する。  【解決手段】  操作部材の操作に応じて操舵軸に生じる回転トルクを検出するトルクセンサ２１の出力に応じて電動モータ６による操舵補助トルクを制御する電動パワーステアリング装置において、電動モータ６により発生する操舵補助トルクを、操作部材の操作を阻止する回転トルクへ切り換え、トルクセンサ２１の出力に応じて発生する操舵補助トルクと同一の回転トルクを、操舵補助トルクを付与する方向と反対方向に付与する。【選択図】      図１
2006168413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部材の操作に応じて操舵軸に生じる回転トルクを検出するトルクセンサの出力に基づき電動モータによる操舵補助トルクを制御する電動パワーステアリング装置において、
前記トルクセンサの出力に応じて発生する操舵補助トルクに対応する回転トルクを、前記操舵補助トルクを付与する方向と反対方向に付与する操舵規制手段を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記トルクセンサの出力と前記電動モータへ供給する電流値との対応関係を記憶しておき、
前記操舵規制手段は、前記トルクセンサの出力に応じて、記憶してある前記対応関係に基づく電流値を算出し、算出した電流値に係る電流の方向を逆転するよう構成してあることを特徴とする請求項１記載の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、操舵補助用の電動モータの回転を制御することにより車両盗難を防止することができる電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の盗難防止のため、入力されたパスデータと事前に記憶してある識別データとが対応しているか否かを判別し、両者が対応していない限りエンジンを始動することができない盗難防止装置が開発されている。斯かる盗難防止装置は、短時間だけ車両を離れる場合であっても、エンジンを停止させて盗難防止装置を設定する必要があり、利用者にとって利便性が損なわれる。また、車内に空調が必要なペット、生鮮食品等を残して車両を離れる場合、空調装置を作動させて車内温度が適温になるまで車両から離れる場合等は、エンジンを停止させることができないことから、盗難防止装置を用いることができない。
【０００３】
エンジンを停止させずに盗難防止を図ることができる盗難防止装置として、盗難された事実を検出する盗難検出手段と、盗難された事実が検出された場合、ステアリングホイールの回転を操舵補助用の電動モータによりロックする手段とを備える電動パワーステアリング装置が提案されている。盗難検出手段は、ドアロックが解除されてから所定の時間経過した後でもイグニッションスイッチがオンにならない場合、ドアロックが解除されてから所定の時間経過した後でも暗証番号が入力されない場合等に盗難されたものと判断して、盗難検出信号を出力する（特許文献１参照）。
【０００４】
また、特許文献２では、盗難防止モードと通常モードとを切り換える手段を備え、盗難防止モードに設定されている場合、操作部材の操作を阻止すべく、操舵トルクと大きさが等しく方向が逆の力を電動モータにより付加する電動パワーステアリング装置が開示されている。
【特許文献１】特開平７−２７７１４２号公報
【特許文献２】特開２００４−１７５１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示してある電動パワーステアリング装置では、盗難検出手段が必要であるために構成が複雑であり、しかも盗難の有無を必ずしも正確に検出できないため、盗難防止を十分に図ることができない。
【０００６】
また、特許文献２に開示してある電動パワーステアリング装置では、操舵トルクと操作部材の操作を阻止する力とが釣り合っており、操作部材を操作することが困難であるものの操作部材を保持することは可能である。したがって、トルクセンサで検知することができる上限値以上の力で操作部材を操作した場合、操舵トルクの方が操作部材の操作を阻止する力の最大値よりも大きくなることから、操舵することができるという問題点があった。
【０００７】
さらに、操舵補助トルクを発生させるために必要な操舵補助用の電動モータへの供給電流と、操舵トルクと釣り合う操作部材の操作を阻止する力を発生させるために必要な電動モータへの供給電流との関係は、その大きさ及び方向に相関性を有さず、それぞれについて発生するトルクとの対応関係を定めておく必要がある。したがって、電動モータの制御系が複数必要であり、制御が複雑になるという問題点も残されていた。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、従来の制御方法を大きく変更することなく簡易な制御により盗難防止効果を高めることができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、操作部材の操作に応じて操舵軸に生じる回転トルクを検出するトルクセンサの出力に基づき電動モータによる操舵補助トルクを制御する電動パワーステアリング装置において、前記トルクセンサの出力に応じて発生する操舵補助トルクに対応する回転トルクを、前記操舵補助トルクを付与する方向と反対方向に付与する操舵規制手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、第１発明において、前記トルクセンサの出力と前記電動モータへ供給する電流値との対応関係を記憶しておき、前記操舵規制手段は、前記トルクセンサの出力に応じて、記憶してある前記対応関係に基づく電流値を算出し、算出した電流値に係る電流の方向を逆転するよう構成してあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明では、従来、トルクセンサの出力に応じて発生していた操舵補助トルクの代わりに、該操舵補助トルク以上の大きさを有する回転トルクを、操舵補助トルクを付与する方向と反対方向に付与する。これにより、運転者が操作部材を操作して操舵トルクが発生した場合、操作した方向と反対側の回転トルクが付与されることにより、操作部材を把持している運転者に違和感を伴う反力が付与され、運転者が車両を操舵して盗難することを確実に防止することが可能となる。
【００１２】
第２発明では、トルクセンサの出力と電動モータへ供給する電流値との対応関係を記憶しておき、トルクセンサの出力に応じて、記憶してある対応関係に基づく電流値を算出し、算出した電流値に係る電流の方向を逆転する。これにより、従来準備してあるトルクセンサの出力と電動モータへ供給する電流値との対応関係をそのまま利用し、操舵補助トルクの代わりに操作部材の操作を阻止する回転トルクを発生するのに必要な電流値に係る電流の方向を逆転することができる。したがって、回路構成を複雑にすることなく、従来の回路を利用して操舵補助トルクの代わりに操作部材の操作を阻止する回転トルクを、本来操舵補助トルクを付与する方向と反対方向に付与することができ、トルクセンサの出力と電動モータへ供給する電流値との対応関係を新たに準備することなく、簡単な制御により盗難に係る運転者が操舵をすることを確実に防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の要部構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ２１が出力した操舵トルク信号を、インタフェース２０によりサンプリングし、サンプリングした操舵トルク信号Ｔｓをトルク演算部１１に付与する。トルク演算部１１は、サンプリングした操舵トルク信号Ｔｓに基づいて操舵トルク信号Ｔを演算し、関数発生部１２に付与する。関数発生部１２には、車両の走行速度を検出する車速センサ３が出力し、インタフェース４がサンプリングした車速検出信号Ｖも付与されている。
【００１４】
関数発生部１２では、図中で示すように、操舵トルク信号Ｔが所定の不感帯を超えると、操舵トルク信号Ｔの増加に従って目標電流Ｉが比例的に増加し、さらに操舵トルク信号Ｔが所定値以上になると目標電流Ｉが飽和するような関数が、車速検出信号Ｖ(ただしＶ１＜Ｖ２＜Ｖ３・・・)に応じて可変的に定められている。関数は、車速検出信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、・・・が大きくなるに従って操舵トルク信号Ｔに対する目標電流Ｉの比が小さくなり、目標電流Ｉの飽和値が小さくなるよう定められている。関数発生部１２により特定した目標電流Ｉは加算器１３へ付与する。
【００１５】
一方、トルクセンサ２１が出力し、インタフェース２０によりサンプリングされた操舵トルク信号Ｔｓは、微分演算部１４へも付与される。微分演算部１４へは、車速センサ３が出力し、インタフェース４によりサンプリングされた車速検出信号Ｖも付与される。微分演算部１４は、操舵トルク信号Ｔｓを微分し、微分して得た操舵トルク微分信号Ｔｓ′に、車速検出信号Ｖに応じて定められた係数を乗じて、微分電流Ｉｄとして加算器１３へ付与し、電動モータ６及び舵取機構の慣性補償を行う。加算器１３は、関数発生部１２及び微分演算部１４より付与された目標電流Ｉ及び微分電流Ｉｄを加算し、その加算結果を符号反転部１７へ付与する。
【００１６】
符号反転部１７は、通常の操作時には機能せずに、受け付けた加算結果をそのまま減算器１５へ付与する。車両が盗難されたか否かを検出する盗難検出装置８が出力した盗難検出信号を、インタフェース９によりサンプリングし、符号反転部１７に付与された場合、加算結果の符合を反転し、減算器１５へ付与する。
【００１７】
減算器１５には、操舵補助を行うモータ６に流れる電流を検出するモータ電流検出回路７が出力したモータ電流検出信号Ｉｓも付与される。減算器１５は、加算器１３の加算結果に基づきモータ電流検出信号Ｉｓを減算し、その減算結果を、モータ電圧演算部１６に付与する。モータ電圧演算部１６は、与えられた減算結果に対してＰＩＤ演算を行い、その演算結果に基づくＰＷＭ信号をモータ駆動回路５へ付与する。モータ駆動回路５は、与えられたＰＷＭ信号によりモータ６を駆動する。トルク演算部１１、関数発生部１２、微分演算部１４、加算器１３、減算器１５、符号反転部１７、及びモータ電圧演算部１６は、制御部１を構成している。
【００１８】
以下、上述した構成の電動パワーステアリング装置の動作について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置のトルク演算部１１での処理手順を示すフローチャートである。
【００１９】
トルク演算部１１は、操舵トルク信号Ｔｓ（トルクデータ）を読み込み（ステップＳ２）、例えばサンプリング回数１００の移動平均Ｔａ（ベース信号）を演算する（ステップＳ４）。次に、トルク演算部１１は、読み込んだ操舵トルク信号Ｔｓと、演算した移動平均Ｔａとの差（Ｔｓ−Ｔａ）を演算し、演算した差（Ｔｓ−Ｔａ）に定数ｋ（０＜ｋ＜１）を乗じて、例えば（Ｔｓ−Ｔａ）×０．５を演算する（ステップＳ６）。
【００２０】
次に、トルク演算部１１は、演算した差（Ｔｓ−Ｔａ）に定数０．５を乗じた（Ｔｓ−Ｔａ）×０．５を、演算した移動平均Ｔａに加算して（Ｔｓ−Ｔａ）×０．５＋Ｔａ＝Ｔを演算して、操舵トルク信号Ｔを求める（ステップＳ８）。そして、求めた操舵トルク信号Ｔを出力する（ステップＳ１０）。
【００２１】
制御部１は、関数発生部１２において、トルク演算部１１が出力した操舵トルク信号Ｔと車速検出信号Ｖとに基づいて目標電流Ｉを決定する。一方、微分演算部１４において、操舵トルク信号Ｔｓの微分値Ｔｓ′を算出し、算出した微分値Ｔｓ′に、車速検出信号Ｖに応じた係数を乗じて微分電流Ｉｄを求める。
【００２２】
制御部１は、加算器１３において、目標電流Ｉに微分電流Ｉｄを加算して、モータ６を駆動制御する為の最終的な目標電流を決定する。そして、盗難センサ８からの盗難検出信号Ｓがオンであるかオフであるかを判断する。盗難検出信号Ｓがオフである場合、決定した目標電流を減算器１５へ送出する。盗難検出信号Ｓがオンである場合、決定した目標電流の符号の正負を反転してから、減算器１５へ送出する。
【００２３】
盗難センサ８の構成及び盗難されたか否かを検出する方法については、特に限定されるものではない。図３は、盗難センサ８の一例を示すブロック図であり、図４は盗難センサ８の判断手順を示すフローチャートである。
【００２４】
盗難センサ８は、具体的にはＭＰＵ８１で構成されており、バス８６を介してＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、タイマ８４、及びデータ送受信部８５といったハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部を制御するとともに、ＲＯＭ８２に格納された制御プログラムに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。
【００２５】
ＲＯＭ８２は、盗難センサ８として盗難検出信号Ｓを送出するのに必要な種々のソフトウェアのプログラムを予め格納している。ＲＡＭ８３は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ等で構成されソフトウェアの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。
【００２６】
タイマ８４は、所定の信号を受信してからの経過時間を計時する。データ送受信部８５は、例えば車載ＬＡＮ等を介して外部の機器に接続されており、外部の機器との間でデータを送受信する。
【００２７】
盗難センサ８のＭＰＵ８１は、データ送受信部８５を介してイグニッションキーがオンされたことを示すイグニッションキー信号を受信する（ステップＳ４１）。ＭＰＵ８１は、タイマ８４による計時を開始し（ステップＳ４２）、所定の時間経過したか否かを判断する（ステップＳ４３）。
【００２８】
ＭＰＵ８１が所定の時間経過したと判断した場合（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、ＭＰＵ８１は、データ送受信部８５を介してエンジンが始動した旨を示すエンジン始動信号を既に受信しているか否かを判断する（ステップＳ４４）。ＭＰＵ８１が、エンジン始動信号をまだ受信していないと判断した場合（ステップＳ４４：ＮＯ）、何らかの異常操作が行われているものと判断し、ＭＰＵ８１は、盗難検出信号Ｓを減算器１５に送出する（ステップＳ４５）。ＭＰＵ８１が、エンジン始動信号を既に受信していると判断した場合（ステップＳ４４：ＹＥＳ）、正常な操作が行われているものと判断し、ＭＰＵ８１は、何等信号を送出しない。
【００２９】
上述した盗難センサ８の構成及び盗難されたか否かを検出する方法は一例であり、例えばイグニッションキー信号の代わりにドアロックの解除信号等を検出するものであっても良いし、判断手順はどのような手順であっても良い。
【００３０】
制御部１は、減算器１５において、上述したように決定された最終的な目標電流から、モータ電流検出信号Ｉｓを減算し、この減算結果をモータ電圧演算部１６においてＰＩＤ制御することにより、モータの電圧を決定する。モータ駆動回路５は、モータ電圧演算部１６から与えられたＰＷＭ信号に応じてモータ６を駆動する。
【００３１】
以上のように本実施の形態によれば、車両が盗難されたと判断された場合、電動モータ６により発生する回転トルクを操作部材の操作を阻止する力として作用するよう切り換える。すなわち、従来、トルクセンサ２１の出力に応じて発生していた操舵補助トルクの代わりに、該操舵補助トルクと同等の回転トルクを、操舵補助トルクを付与する方向と反対方向に付与する。これにより、運転者が操作部材を操作して操舵トルクが発生した場合、操作した方向と反対側の回転トルクが付与されることにより、操作部材を把持している運転者に違和感を伴う反力が付与され、運転者が車両を操舵して盗難することを確実に防止することが可能となる。
【００３２】
また、既存のトルクセンサ２１の出力と電動モータ６へ供給する電流値との対応関係をそのまま利用し、操舵補助トルクの代わりに操作部材の操作を阻止する回転トルクを発生するのに必要な電流値に係る電流の方向を逆転することができる。したがって、回路構成を複雑にすることなく、従来の回路を利用して操舵補助トルクの代わりに操作部材の操作を阻止する回転トルクを、本来操舵補助トルクを付与する方向と反対方向に付与することができ、トルクセンサ２１の出力と電動モータ６へ供給する電流値との対応関係を新たに準備することなく、簡単な制御により盗難に係る運転者が操舵をすることを確実に防止することが可能となる。
【００３３】
なお、上述した実施の形態では、トルクセンサ２１の出力に応じて発生する操舵補助トルクと同一の回転トルクを、操舵補助トルクを付与する方向と反対方向に付与しているが、本来付与される操舵補助トルクと同一の回転トルクに限定されるものではなく、盗難に係る運転者が操作に違和感を生じる大きさの回転トルクであれば良い。過大な外力で操作部材を回転することが困難であるようにすべく、本来付与される操舵補助トルクよりも大きな回転トルクが付与されることが好ましいことは言うまでも無い。この場合、別途積算回路を設けても良いし、符号反転部１７において定数を積算するものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置のトルク演算部での処理手順を示すフローチャートである。
【図３】盗難センサの構成の一例を示すブロック図である。
【図４】盗難センサの判断手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１  制御部
６  電動モータ
１１  トルク演算部
１６  モータ電圧演算部
１７  符号反転部
２１  トルクセンサ
【図１】
2006168413.tif 000003
【図２】
2006168413.tif 000004
【図３】
2006168413.tif 000005
【図４】
2006168413.tif 000006