(57)【要約】【課題】バッテリの劣化の発生を、簡素な構造で正確に検知する。【解決手段】本電動パワーステアリング装置１は、バッテリ２７に接続された操舵補助用の電動モータ２３を制御する制御部２５を有している。この制御部２５は、車両の駆動源３４の停止中に、所定のトリガー信号の入力に応じて、電動モータ２３を一定時間駆動して所定の模擬操舵を行わせ、この模擬操舵によるバッテリ電圧、またはこのバッテリ電圧と相関のある状態量の変化に基づいてバッテリ２７を診断する機能を、ステップＳ４〜Ｓ１０に有している。【選択図】図２
2009179246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリに接続された操舵補助用の電動モータを制御する制御部を備え、
この制御部は、車両の駆動源の停止中に、所定のトリガー信号の入力に応じて、電動モータを一定時間駆動して所定の模擬操舵を行わせ、この模擬操舵による、バッテリ電圧、またはこのバッテリ電圧と相関のある状態量の変化に基づいてバッテリを診断する機能を有してい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】
請求項１において、上記電動モータの駆動電流または駆動電圧を検出するセンサを備え、このセンサの出力を用いて上記バッテリ電圧と相関のある状態量の変化が検出され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３】
請求項１または２において、上記トリガ信号は、運転者が操作する所定のスイッチから出力され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４】
請求項１から３の何れか１項において、上記バッテリの劣化を報知する報知ユニットを備え、上記制御部は、模擬操舵の開始直後および終了直前の間でのバッテリ電圧の変化量、またはこのバッテリ電圧と相関のある状態量の変化量が所定量以上であるときに、報知ユニットに報知を行わせるための報知指令信号を出力す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５】
請求項１から４の何れか１項において、上記制御部は、模擬操舵の開始直後および終了直前の間でのバッテリ電圧の変化量、またはこのバッテリ電圧と相関のある状態量の変化量が所定量以上であるときに、節電対象に対して節電指令信号を出力することを特徴とす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、電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置は、操舵補助用の電動モータを有している。この電動モータは、バッテリから供給された電力により駆動されるようになっている。
また、電動パワーステアリング装置において、バッテリから供給される電流を電流センサにより検出することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１では、自動車のエンジンのアイドリング時に、バッテリから電動パワーステアリング装置に供給される電流を電流センサにより検出し、検出された電流に基づいて、アイドリング時のエンジンの回転数を制御するようにしている。
【特許文献１】特開平７−２０８２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、バッテリに対して充放電を繰り返すと、フル充電状態での容量が低下する劣化（いわゆるへたり現象）が生じる。バッテリに劣化が生じると、フル充電しても十分な電力を供給できなくなるので、例えば、電動パワーステアリング装置の操舵補助力が十分に得られなくなる。
また、バッテリの劣化の発生は、種々の要因の影響を受ける。その結果、バッテリの劣化の発生をより正確に検出しようとすると、検出のための構造が複雑化する傾向にある。例えば、車両全体の部品点数が増加してしまう。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、バッテリの劣化の発生を正確に検知でき、しかも車両全体としての部品点数を削減できる電動パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明者は、バッテリの劣化の発生の検知に、電動パワーステアリング装置の部品、例えば、電動モータおよび制御部を利用することを考えた。一方で、特許文献１のように、バッテリからの電流の検出がエンジンの回転中に行われる場合、電流の検出結果は正確ではない。従って、この検出結果に基づいてバッテリの劣化の発生を検知するとしても、検知結果は正確ではない。このような過程を経て、以下の本願発明はなされたものである。
【０００６】
本発明の電動パワーステアリング装置（１）は、バッテリ（２７）に接続された操舵補助用の電動モータ（２３）を制御する制御部（２５）を備え、この制御部は、車両の駆動源（３４）の停止中に、所定のトリガー信号の入力に応じて、電動モータを一定時間駆動して所定の模擬操舵を行わせ、この模擬操舵による、バッテリ電圧、またはこのバッテリ電圧と相関のある状態量の変化に基づいてバッテリを診断する機能（Ｓ４〜Ｓ１０；Ｂ４〜Ｂ９，Ｂ１４）を有していることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、上記所定の模擬操舵においては、電動モータに一定時間の通電がなされる。このときのバッテリ電圧、またはこのバッテリ電圧と相関のある状態量（以下、バッテリ電圧等ともいう。）の変化に基づいて、バッテリの診断、すなわち、バッテリに劣化が生じているか否かを検知することができる。例えば、模擬操舵に伴うバッテリ電圧等の低下が大きいときには、バッテリに劣化が生じているといえる。また、バッテリの劣化の検出に、電動パワーステアリング装置に必須の電動モータおよび制御部を兼用するので、車両全体としての部品点数の増加を抑制できる。また、バッテリ電圧等の変化の検出が、模擬操舵により車両の駆動源の停止中になされるので、バッテリ電圧等の変化が正確に検出される。その結果、バッテリの劣化の発生が正確に検知される。
【０００８】
また、本発明において、上記電動モータの駆動電流または駆動電圧を検出するセンサ（３０，５０）を備え、このセンサの出力を用いて上記バッテリ電圧と相関のある状態量の変化が検出される場合がある。この場合、電動パワーステアリング装置に必須の上記センサにより、構造を簡素化しつつ、模擬操舵時の上記バッテリ電圧と相関のある状態量の変化を容易に検出できる。
【０００９】
また、本発明において、上記トリガ信号は、運転者が操作する所定のスイッチ（３５，３６，４６）から出力される場合がある。この場合、運転者が所定のスイッチを操作すると、トリガ信号が出力されて、模擬操舵がなされ、その結果、バッテリが診断される。また、運転者が意図的にバッテリを診断することができる。
また、本発明において、上記バッテリの劣化を報知する報知ユニット（３８，３９）を備え、上記制御部は、模擬操舵の開始直後および終了直前の間でのバッテリ電圧の変化量、またはこのバッテリ電圧と相関のある状態量の変化量が所定量以上であるときに、報知ユニットに報知を行わせるための報知指令信号を出力する場合がある。この場合、バッテリに劣化が生じていることを、報知ユニットにより報知することができる。
【００１０】
また、本発明において、上記制御部は、模擬操舵の開始直後および終了直前の間でのバッテリ電圧の変化量、またはこのバッテリ電圧と相関のある状態量の変化量が所定量以上であるときに、節電対象（１，４１，４２，４３）に対して節電指令信号を出力する場合がある。この場合、バッテリに劣化が生じているときに、節電対象の消費電力を少なく抑制することができる。
【００１１】
なお、上記括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。以下、本実施形態の電動パワーステアリング装置が駆動源としての内燃機関を有する車両に適用された場合に則して、本実施形態の電動パワーステアリング装置を説明する。なお、本電動パワーステアリング装置は、内燃機関以外の駆動源を有する車両に適用されてもよい。
図１は、本発明の第１の実施形態の電動パワーステアリング装置および他の車載機器の概略構成の模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering System）１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に第１の自在継手４を介して連結された中間シャフト５と、中間シャフト５に第２の自在継手６を介して連結されたピニオンシャフト７と、ピニオンシャフト７の端部近傍に設けられたピニオン歯８に噛み合うラック歯９を有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー１０とを有している。
【００１３】
ピニオンシャフト７およびラックバー１０によりラックアンドピニオン機構からなるステアリングギヤ１１が構成されている。ラックバー１０は、車体１２（一部のみ模式的に図示）に固定されるラックハウジング１３内に図示しない複数の軸受を介して直線往復自在に支持されている。ラックバー１０には、一対のタイロッド１４が結合されている。各タイロッド１４は対応するナックルアーム１５を介して対応する転舵輪１６に連結されている。
【００１４】
操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン歯８およびラック歯９によって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー１０の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１６の転舵が達成される。
図１を参照して、ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力軸１７と、ピニオンシャフト７に連なる出力軸１８とに分割されている。これら入力軸１７および出力軸１８はトーションバー１９を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸１７に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー１９が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸１７および出力軸１８が相対回転するようになっている。
【００１５】
トーションバー１９を介する入力軸１７および出力軸１８の間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ２０が設けられている。また、車速を検出するための車速センサ２１が設けられている。また、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）２２が設けられている。また、操舵補助力を発生させるための電動モータ２３と、この電動モータ２３の出力回転を減速する減速機２４とが設けられている。
【００１６】
トルクセンサ２０および車速センサ２１からの検出信号が、ＥＣＵ２２に入力されるようになっている。ＥＣＵ２２は、トルク検出結果や車速検出結果等に基づいて、操舵補助用の電動モータ２３を制御する。電動モータ２３の出力回転が減速機２４を介して減速されてピニオンシャフト７に伝達され、ラックバー１０の直線運動に変換されて、操舵が補助されるようになっている。
【００１７】
図１を参照して、ＥＣＵ２２は、電動モータ２３を制御する制御部２５と、制御部２５の制御のもとで電動モータ２３を駆動する駆動回路２６とを有している。また、ＥＣＵ２２には、電源としてのバッテリ２７が接続されている。このバッテリ２７は、例えば、鉛蓄電池を含んでおり、本電動パワーステアリング装置１が備えられた車両に搭載されている。バッテリ２７からの電力が、制御部２５および駆動回路２６にそれぞれ供給され、駆動回路２６を介して電動モータ２３に供給される。また、ＥＣＵ２２は、電動モータ２３を流れる電流を検出する電流センサ３０を有している。この電流センサ３０は、駆動回路２６により電動モータ２３を駆動する駆動電流を検出する。
【００１８】
制御部２５は、トルク検出結果や車速検出結果に基づいて、電動モータ２３を駆動するための目標電流値を定め、この目標電流値と検出された駆動電流の検出値とが一致するように、駆動回路２６をフィードバック制御する。
図１を参照して、特に、本実施形態の電動パワーステアリング装置１の制御部２５は、バッテリ２７を診断するバッテリ診断機能（以下、単に診断機能ともいう。）を有する。この機能により、車両の駆動源３４の停止中に、所定のトリガー信号の入力に応じて、電動モータ２３を一定時間駆動して所定の模擬操舵が行われる。この模擬操舵によるバッテリ電圧（、またはこのバッテリ電圧と相関のある状態量であってもよい）の変化に基づいてバッテリ２７が診断される。これにより、バッテリ２７に劣化が生じているか否かが検知される。
【００１９】
電動パワーステアリング装置１の制御部２５には、診断機能を開始させるためのパーキングブレーキスイッチ３５が接続されており、また、駆動源３４の停止を検知するためのイグニッションキースイッチ３６が接続されている。本実施形態では、パーキングブレーキスイッチ３５の出力信号が、診断機能を開始させるための上述の所定のトリガー信号として機能する。以下、この場合に則して説明する。なお、後述するように、イグニッションキースイッチ３６の出力信号が上述の所定のトリガー信号として機能するようにしてもよい。
【００２０】
電動パワーステアリング装置１は、バッテリ診断機能を有する診断装置３７の少なくとも一部を構成している。診断装置３７は、電動モータ２３と、ＥＣＵ２２の制御部２５と、ＥＣＵ２２の電流センサ３０と、上述の所定のトリガー信号を出力するトリガー信号発生器としてのパーキングブレーキスイッチ３５と、イグニッションキースイッチ３６とを有している。
【００２１】
図２Ａ，図２Ｂは、模擬操舵時の経過時間と、バッテリ電圧との関係のグラフであり、縦軸にバッテリ電圧を示し、横軸に経過時間を示し、図２Ａに、バッテリに劣化が生じていない状態のグラフを、図２Ｂに、バッテリに劣化が生じている状態のグラフを示す。
図２Ａ，図２Ｂを参照して、先ず、バッテリの劣化と、バッテリ電圧との関係を説明する。先ず、劣化が生じたフル充電されたバッテリと、劣化が生じていないフル充電されたバッテリとを比較する。例えば、模擬操舵は、時間ｔ１〜ｔ２間に実行され、この間に、所定の電気的な負荷がバッテリに付与される。このときの、バッテリ電圧Ｖ、すなわち、バッテリの端子間電圧の、時間ｔの経過に伴う変化を考える。
【００２２】
図２Ａを参照して、バッテリに劣化が生じていない場合では、時間ｔ１〜ｔ２間の模擬操舵中に、バッテリ電圧Ｖは、時間ｔの経過に伴ってわずかに小さくなる。具体的には、このときのバッテリ電圧Ｖの低下量Ｖ１は、例えば、０．１〜０．２Ｖである。
図２Ｂを参照して、一方、バッテリに劣化が生じた場合では、時間ｔ１〜ｔ２間の模擬操舵中に、バッテリ電圧Ｖは、時間経過に伴って著しく低下する。具体的には、このときのバッテリ電圧の低下量Ｖ２は、例えば、１〜２Ｖに達する。
【００２３】
このような劣化と電圧低下との関係は、バッテリの充電量が著しく少ない場合を除いて、バッテリがフル充電されているか否かにかかわらず、成り立つ。
図１に戻って、上述のように、模擬操舵が実施されたときの時間経過に伴うバッテリ電圧の変化に基づいて、バッテリ２７に劣化が発生しているか否かを検知することができる。より具体的には、模擬操舵中の時間経過に伴うバッテリ電圧の変化量が検出される。この変化量が相対的に大きい場合、すなわち、所定値以上の場合には、バッテリ２７に劣化が生じているといえる。
【００２４】
また、上述の劣化とバッテリ電圧との関係は、バッテリ電圧に代えて、このバッテリ電圧と相関のある状態量を用いる場合であっても、同様に成り立つ。上述の状態量としては、バッテリ２７の出力電流、駆動回路２６から出力され電動モータ２３を駆動する駆動電圧および駆動電流、バッテリ２７から駆動回路２６（制御部２５であってもよい。）に入力される供給電圧、バッテリ２７から駆動回路２６に入力される供給電流のそれぞれの値を例示できる。また、これらの各状態量に比例する電圧および電流の値でもよい。これらの状態量に基づく場合であっても、状態量とバッテリ電圧とは互いに相関があるので、バッテリ電圧に基づいているともいえる。また、これら状態量に基づく場合であっても、バッテリ電圧に基づく場合と同様に、バッテリ２７の劣化を検知することができる。
【００２５】
例えば、バッテリ２７に劣化が発生しているか否かの検知は、模擬操舵中の駆動電流の変化に基づいてなされる。より具体的には、模擬操舵中の駆動電流の変化量が、相対的に大きい場合には、すなわち、所定値以上の場合には、バッテリ２７に劣化が生じているといえる。
また、バッテリ２７の劣化を検知するための状態量の変化の検出に、電動パワーステアリング装置１が備えた電流センサ３０を用いるようにしている。これにより、構造を簡素化している。以下では、バッテリ２７の劣化の検知が、上述の状態量としての駆動電流の変化に基づいてなされる場合に則して説明する。
【００２６】
制御部２５は、電流センサ３０の出力を用いて、模擬操舵の開始直後および終了直前の間での駆動電流の変化量を検出する。この変化量が所定量以上である場合には、バッテリ２７に劣化が生じているといえるので、この旨を診断結果として出力する。例えば、診断結果は、記録され、また、報知される。また、診断結果に基づいて、節電がなされる。
図１を参照して、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、バッテリ２７の劣化を報知する報知ユニットとしての表示装置３８と、上述の報知ユニットとしての音声信号発生装置３９とを有している。診断結果に応じて、本電動パワーステアリング装置１の節電がなされるようになっている。さらに、診断結果に応じて、当該電動パワーステアリング装置１以外の後述する複数の車載機器、例えば、エアコンディショナー４１、オーディオ機器４２、車内用の照明装置４３の節電がなされるようになっている。
【００２７】
図１を参照して、制御部２５は、マイクロコンピュータ等を含んでいる。このマイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含んでいる。また、マイクロコンピュータは、計時するためのタイマを内蔵し、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて、例えば、電動モータ２３の制御を行ない、また、バッテリ２７を診断する。また、制御部２５には、診断結果が書き込まれる書き換え可能なメモリ４４が設けられている。このメモリ４４は、例えば、電気的に消去／書込可能なＲＯＭである不揮発性記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭにより構成されている。
【００２８】
制御部２５は、トルクセンサ２０、車速センサ２１、パーキングブレーキスイッチ３５、およびイグニッションキースイッチ３６と電気的に接続されていて、これら各センサおよび各スイッチからの信号がそれぞれ入力されている。
また、制御部２５は、バッテリ２７に劣化が生じていない通常時に電動モータ２３により操舵補助力を発生させるための第１の操舵補助モードとしての通常モードと、バッテリ２７に劣化が生じている劣化時に節電するための第２の操舵補助モードとしての節電モードと、バッテリ２７を診断する診断モードと、を有している。例えば、診断モードは、トリガー信号の入力に応じて実行される。節電モードと通常モードとは、診断結果に応じて切り換えられる。通常モードおよび節電モードでは、制御部２５の制御のもとで、電動モータ２３は駆動され、操舵補助力が得られる。節電モードで得られる操舵補助力が、通常モードでの操舵補助力よりも小さくされている。
【００２９】
駆動回路２６は、ブラシレスモータからなる電動モータ２３への通電を、制御部２５の制御のもとで制御する。駆動回路２６は、例えば、複数個のスイッチング素子を含む。
電流センサ３０は、具体的には、電流検出回路からなる。この電流検出回路は、駆動回路２６に設けられたシャント抵抗と、シャント抵抗における電流または電圧の変化を検出する検出回路とを含んでいる。
【００３０】
図１を参照して、パーキングブレーキスイッチ３５は、パーキングブレーキ装置４５が制動状態か否かを検出し、これを通じて、車両が走行状態にあるか停車状態にあるかを検出する車両状態検出手段として機能する。
パーキングブレーキ装置４５は、機械式のブレーキ装置である。パーキングブレーキ装置４５は、当該パーキングブレーキ装置４５を動作させるために運転席付近に配置された操作部材としてのパーキングブレーキレバーと、パーキングブレーキレバーの操作に応じて車輪の回転を解除可能に阻止するブレーキ機構とを有している。パーキングブレーキレバーに運転者により付与された操作力が、操作力伝達部材としてのワイヤーを介して、機械的にブレーキ機構に伝達される。
【００３１】
パーキングブレーキスイッチ３５は、パーキングブレーキレバーの近傍に配置されている。パーキングブレーキレバーの操作に連動して、パーキングブレーキレバーを介してパーキングブレーキスイッチ３５の操作部材が操作される。これにより、パーキングブレーキスイッチ３５の内部回路が切り換えられるようになっている。パーキングブレーキレバーが制動状態になるように操作された状態で、パーキングブレーキスイッチ３５は、制動状態に対応する出力信号、例えば、オン信号（ＯＮ）を出力する。また、パーキングブレーキレバーが制動状態を解除するように操作された状態や、操作途中の状態においては、パーキングブレーキスイッチ３５は、制動解除状態に対応する出力信号、例えば、オフ信号（ＯＦＦ）を出力する。従って、パーキングブレーキスイッチ３５の出力信号に基づいて、パーキングブレーキ装置４５が制動状態にあるか否か、また、車両が停止しているか否かを検知することができる。
【００３２】
図１を参照して、イグニッションキースイッチ３６は、バッテリ２７からの電力を車両の電装品回路に供給するとともに、車両の駆動源３４としての内燃機関を始動させるために設けられている。イグニッションキースイッチ３６は、図示しないが、キーシリンダのキー孔に差し込まれた適合するキーにより回動操作されるロータリースイッチを含む。キー孔に差し込まれたキーを回動することにより、例えば、キーシリンダの回動位置を、ＬＯＣＫ位置、ＡＣＣ（アクセサリー）位置、ＯＮ位置、およびＳＴＡＲＴ位置の４つの位置の何れかに切り替えることができる。これに伴い、ロータリースイッチの内部回路が切り替えられる。
【００３３】
ＬＯＣＫ位置では、キーの抜き差しが可能であるが、車両の電装品回路はバッテリ２７と接続されず、電力を供給されていない。ＡＣＣ位置では、バッテリ２７と、電装品回路の一部、例えば、ラジオ等が接続される。ＯＮ位置では、全ての電装品回路にバッテリ２７からの電力を供給できる。ＳＴＡＲＴ位置では、エンジンを始動することができる。例えば、電動パワーステアリング装置１は、ＡＣＣ位置とＯＮ位置とＳＴＡＲＴ位置のときにバッテリ２７と接続されるようになっている。
【００３４】
また、イグニッションキースイッチ３６は、キーシリンダの位置に応じて異なる信号を出力するようになっている。これにより、制御部２５は、イグニッションキースイッチ３６の出力信号に基づいて、キーシリンダの位置を検出することができる。検出されたキーシリンダの位置に基づいて、車両の駆動源３４が停止しているか否かを検知することができる。例えば、キーシリンダの回動位置が、ＬＯＣＫ位置、ＡＣＣ位置のいずれかであるときには、駆動源３４は停止しているといえる。従って、イグニッションキースイッチ３６は、駆動源３４の停止状態を検出する駆動源停止状態検出手段として機能する。
【００３５】
図１を参照して、報知ユニットとしての表示装置３８および音声信号発生装置３９は、車体に取り付けられている。これら各装置３８，３９は、当該電動パワーステアリング装置１のＥＣＵ２２の制御部２５に信号伝達可能に電気的に接続されている。制御部２５が、報知指令信号を出力すると、出力された報知指令信号に応答して、各装置３８，３９は、報知指令信号の内容に応じた情報を報知する。
【００３６】
報知指令信号は、正常報知指令信号と、劣化報知指令信号とを含む。バッテリ２７に劣化が生じていないことが検知されたときには、正常報知指令信号が出力される。このときには、報知ユニットは、バッテリ２７は正常であることを報知する。また、バッテリ２７に劣化が生じていることが検知されたときには、劣化報知指令信号が出力される。このときには、報知ユニットは、バッテリ２７に劣化が生じていることを、警告音、光等により報知する。
【００３７】
なお、報知ユニットが出力する報知態様は、多種考えられる。例えば、劣化時には、「劣化が生じている」ことと同義であればよく、「バッテリ２７を交換して下さい」のように交換を促す内容であってもよい。また、劣化が生じていることが検知されたときと、劣化が生じていないことが検知されたときとで、報知ユニットから互いに異なる警告信号が報知されるようにしてもよい。また、劣化が生じていることが検知されたときと、検知されないときとのいずれか一方のときにだけ、報知ユニットから信号が報知されるようにしてもよい。例えば、劣化時に報知がなされ、正常時に報知がなされないようにしてもよい。この場合、報知がなされないことで、正常であることがわかる。要は、劣化が生じていることが検知されたときと、劣化が生じていないことが検知されたときとで、報知ユニットからの報知の態様が異なっていればよい。
【００３８】
表示装置３８は、ＥＣＵ２２からの信号に応答して、所定の情報を視覚的に表示する。表示装置３８は、例えば、表示灯、画像表示装置を例示できる。この画像表示装置としては、例えば、液晶式の表示パネルである。
音声信号発生装置３９は、ＥＣＵ２２からの信号に応答して、所定の情報を音声出力する。音声信号発生装置３９は、例えば、スピーカ、ブザーを挙げることができる。
【００３９】
また、報知ユニットとしては、劣化が生じた場合にのみバッテリ２７の劣化を報知する装置、例えば、警告表示装置、および警告音発生装置であってもよい。
なお、報知ユニットとしては、表示装置３８および音声信号発生装置３９の少なくとも一つが設けられていればよい。
本実施形態では、報知ユニットは、劣化が生じていないことが検知された場合と、劣化が生じていることが検知された場合との両方の場合に、診断結果が表示装置３８および音声信号発生装置３９により報知される場合に則して説明する。
【００４０】
図１を参照して、節電対象としての車載機器は、オーディオ機器４２、エアコンディショナー４１、車内用の照明装置４３を例示できる。これらの各車載機器は、バッテリ２７に接続されており、バッテリ２７から電力を供給されている。また、各車載機器は、制御部（図示せず）を有している。各車載機器の制御部と、電動パワーステアリング装置１のＥＣＵ２２の制御部２５とは互いに、信号伝達可能に電気的に接続されている。各車載機器の制御部は、ＥＣＵ２２の制御部２５からの所定の節電指令信号に応答して、当該車載機器の消費電力を低減できるように、当該車載機器の動作を制御するようになっている。例えば、節電指令信号に応答して、エアコンディショナー４１の冷房温度が高くなったり、冷房動作が停止したりする。また、オーディオ機器４２の動作が停止する。照明装置４３の光の明るさが低下する。なお、節電対象としての車載機器は、少なくともひとつがあればよい。
【００４１】
図３は、図１の制御部２５の制御内容のフローチャートである。図４は、図３に続く制御内容のフローチャートである。図５は、図３の制御内容のタイミングチャートであり、図５Ａに、パーキングブレーキスイッチ３５の出力信号を示し、図５Ｂに、電流センサ３０による駆動電流の検出値を示す。図１、図３、図５を参照して、制御部２５の制御内容を、診断機能を中心に説明する。
【００４２】
本実施形態では、診断モードは、車両の運転の終了時に自動的に実行される。先ず、制御部２５は、車両の運転が終了したか否かを検知する。運転の終了時には、イグニッションキースイッチ３６のキーシリンダがＯＮ位置からＡＣＣ位置にされる。これにより、駆動源３４は停止する。そして、キーシリンダがＬＯＣＫ位置にされる。キーシリンダがＬＯＣＫ位置にされた時点から所定時間が経過するまでは、電動パワーステアリング装置１には、バッテリ２７からの通電が継続されている。通電の継続中に、診断モードが以下のように実行される。
【００４３】
先ず、駆動源３４が停止状態にあるか否かが、イグニッションキースイッチ３６の出力信号に基づいて検知される（ステップＳ１）。駆動源３４の停止が検知されると（ステップＳ１でＹＥＳ）。車両が停止状態にあるか否かが、パーキングブレーキスイッチ３５の出力信号に基づいて検出される（ステップＳ２）。駆動源が停止し、且つ車両が停止しているときには、運転が終了していると判断できる。
【００４４】
車両が停止状態にあるときには（ステップＳ２でＹＥＳ、タイミングｔ０）、タイマーにより所定時間Ｔ１が計時される（ステップＳ３）。所定時間Ｔ１の経過後（ステップＳ３でＹＥＳ、タイミングｔ１）、診断モードが自動的に開始される（ステップＳ４）。
なお、診断モードは、駆動源３４の停止状態と、車両の停止状態とが、ともに成り立つときに行われればよいので、例えば、上述のステップＳ１とステップＳ２とを入れ換えることも考えられる。この場合には、イグニッションキースイッチ３６の出力信号が診断機能を開始するためのトリガー信号として機能する。本実施形態では、上述のように、パーキングブレーキスイッチ３５の出力信号が、診断モードを開始するためのトリガー信号として機能する場合に則して説明する。
【００４５】
また、診断モードの開始が、駆動源３４が停止し且つ車両が停止したこと（運転の終了）が検知された時点ｔ０から、所定時間Ｔ１の経過後であるので、運転者が車両から離れた時点で診断機能を開始することが可能となる。例えば、運転者が診断機能に不案内な場合であっても、診断機能が運転者に不安感を与えることが抑制される。
ここで、上述の所定時間Ｔ１は、例えば、以下のように設定されている。すなわち、所定時間Ｔ１は、運転終了時点ｔ０（駆動源が停止し、且つ車両が停止した時点）から降車までの標準的な経過時間よりも若干長い時間、例えば、２分〜３分の範囲内の所定値に設定されている。なお、所定時間Ｔ１を２分よりも短く（Ｔ１＜２分）する場合には、運転者に不安感を与えることがある。また、所定時間Ｔ１が３分を超えて長い（Ｔ１＞３分）場合には、電動パワーステアリング装置１への通電時間が長くなるので、エネルギー消費量が増大する。なお、トリガー信号が検出された時点で、すぐに診断機能が開始されるようにすることも考えられる。
【００４６】
図１，図３を参照して、診断モードが開始されると、電動モータ２３を駆動するための駆動電流を設定するための指令値が、操舵補助用の値から診断用の値に変更される（ステップＳ５）。上述の指令値は、車速および操舵トルクに応じて予め定められている。例えば、診断時には、車速がゼロのときに、トルクセンサ２０の出力信号がどんな値であっても、電動モータ２３の駆動電流の指令値は、一定値とされる。
【００４７】
次に、模擬操舵が行われる（ステップＳ６）。模擬操舵では、電動モータ２３が、一定時間往復駆動される（タイミングｔ１〜ｔ２）。仮に、模擬操舵中に、運転者が操舵部材２を操作するとしても、電動モータ２３は予め定めた診断用の駆動電流の指令値としての一定値に基づいて一定時間で駆動される。模擬操舵により、所定の電気的な負荷がバッテリ２７に付与されるようにしている。
【００４８】
模擬操舵中の上述の状態量の変化量が求められる（ステップＳ７）。具体的には、模擬操舵が開始された直後のタイミングｔ３と、模擬操舵が終了する直前のタイミングｔ４とにおいて、上述の状態量としての駆動電流Ｉが電流センサ３０により検出される（ステップＳ７）。模擬操舵が開始された直後のタイミングｔ３で検出された駆動電流Ｉ＝Ｉ３と、模擬操舵が終了する直前のタイミングｔ４で検出された駆動電流Ｉ＝Ｉ４との差（ｄＩ＝Ｉ３−Ｉ４）が、変化量として求められる。
【００４９】
ステップＳ８では、求められた変化量が、所定値以上の値であるか否かが判断される。ここで、判断基準の閾値としての上述の所定値は、例えば、バッテリ２７に劣化が生じていることを判断できるように実験や経験から求めた値である。
求められた変化量が、所定値以上の場合には（ステップＳ８でＹＥＳ）、バッテリ２７に劣化が生じていると判断される（ステップＳ９）。診断結果は、メモリ４４に記憶されて、診断モードが終了する（ステップＳ１１）。
【００５０】
一方、求められた変化量が、所定値未満の場合には（ステップＳ８でＮＯ）、バッテリ２７に劣化は生じていない、換言すれば、バッテリ２７は正常であると判断される（ステップＳ１０）。診断結果は、メモリ４４に記憶されて、診断モードが終了する（ステップＳ１１）。診断モードの終了後、制御部２５への電力の供給が自動的に停止される。
図１，図４を参照して、次回の車両運転時に、イグニッションキースイッチ３６のキーシリンダがＡＣＣ位置、またはＯＮ位置にされると、電動パワーステアリング装置１に電力が供給される。制御部２５は、診断結果をメモリ４４から読み出す（ステップＳ２０）。読み出された診断結果に応じて、制御部２５は、所定の報知指令信号を報知ユニットに出力する（ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２５）。これにより、診断結果に応じた所定の内容が報知ユニットにより報知される。例えば、劣化が生じていることが検知された場合には、劣化の発生が報知される（ステップＳ２２）。劣化が生じていないことが検知された場合には、正常であることが報知される（ステップＳ２５）。
【００５１】
また、劣化の発生が検知された場合には、制御部２５は、節電モードを実行する（ステップＳ２３）。これにより、電動パワーステアリング装置１の消費電力が低減される。例えば、制御部２５のデータおよびプログラムが、節電モード用のデータおよびプログラムに切り換えられる。このために、制御部２５は、プログラムにおいて、データおよびプログラムを切り換えるためのステップを有している。このステップが実行されたときに、データおよびプログラムを切り換えるために制御部２５内部で信号がやりとりされる。このときにやりとりされる信号が、制御部２５が当該制御部２５自身に対して出力する節電指令信号に相当する。
【００５２】
また、劣化の発生が検知された場合には、制御部２５は、節電対象としての各車載機器に、節電指令信号を出力する（ステップＳ２４）。これにより、各車載機器での消費電力が低減される。
また、劣化が生じていないことが検知された場合には、制御部２５は、通常モードを実行する（ステップＳ２６）。このとき、制御部２５は、節電対象としての各車載機器に節電指令信号を出力しない。
【００５３】
上述のように、劣化の発生が検知された場合に、制御部２５は、節電モードを実行することと、節電指令信号を節電対象に出力することとの、両方を実行するので、節電にとって好ましい。なお、節電モードを実行することと、節電指令信号を節電対象に出力することとの、少なくとも一方が実行されるようにしてもよい。また、節電のための処理であるステップＳ２３，Ｓ２４を実行しないことも考えられ、この場合には、制御内容を簡素化できる。
【００５４】
このように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、バッテリ２７に接続された操舵補助用の電動モータ２３を制御する制御部２５を備える。この制御部２５は、車両の駆動源３４の停止中に、所定のトリガー信号の入力に応じて、電動モータ２３を一定時間駆動して所定の模擬操舵を行わせ、この模擬操舵によるバッテリ電圧、またはこのバッテリ電圧と相関のある状態量の変化に基づいてバッテリ２７を診断する機能（本実施形態では診断モードが相当する。）を有している。
【００５５】
所定の模擬操舵においては、電動モータ２３に一定時間の通電がなされる。このときのバッテリ電圧、またはこのバッテリ電圧と相関のある状態量（以下、バッテリ電圧等ともいう。）の変化に基づいて、バッテリ２７の診断、すなわち、バッテリ２７に劣化が生じているか否かを検知することができる。例えば、模擬操舵に伴うバッテリ電圧等の低下が大きいときには、バッテリ２７に劣化が生じているといえる。また、バッテリ２７の劣化の検出のために、電動パワーステアリング装置１に必須の電動モータ２３および制御部２５を兼用するので、車両全体としての部品点数の増加を抑制できる。また、バッテリ電圧等の変化の検出が、模擬操舵により車両の駆動源３４の停止中になされるので、バッテリ電圧等の変化が正確に検出される。その結果、バッテリ２７の劣化の発生が正確に検知される。
【００５６】
また、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、上記電動モータ２３の駆動電流を検出する電流センサ３０を備える。この電流センサ３０の出力を用いて上記バッテリ電圧と相関のある状態量の変化が検出されるようにしている。電動パワーステアリング装置１に必須の電流センサ３０により、バッテリ２７の診断のための構造をより一層簡素化しつつ、模擬操舵時の上述の状態量の変化を容易に検出できる。
【００５７】
また、本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、上記バッテリ２７の劣化を報知する報知ユニットとしての表示装置３８および音声信号発生装置３９を備える。上記制御部２５は、模擬操舵の開始直後および終了直前の間でのバッテリ電圧の変化量、またはこのバッテリ電圧と相関のある状態量の変化量が所定量以上であるときに、報知ユニットに報知を行わせるための報知指令信号としての劣化報知指令信号を出力するようにしている。これにより、バッテリ２７に劣化が生じていることを、報知ユニットにより報知することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、上記制御部２５は、模擬操舵の開始直後および終了直前の間でのバッテリ電圧の変化量、またはこのバッテリ電圧と相関のある状態量の変化量が所定量以上であるときに、節電対象に対して節電指令信号を出力するようにしている。これにより、バッテリ２７に劣化が生じているときに、節電対象の消費電力を少なく抑制することができる。ここで、節電対象としては、例えば、当該電動パワーステアリング装置１、オーディオ機器４２、エアコンディショナー４１、車両の乗員室内の照明装置４３を挙げることができ、これらのうちの少なくともひとつを含めば好ましい。
【００５９】
また、本実施形態では、診断機能が、運転終了時に実行されるようにした。通常、駆動源３４の運転時にバッテリ２７の充電量を高めることができるので、十分に充電されたバッテリ２７を正確に診断できる。なお、バッテリ２７の充電量が低下した状態では、バッテリ２７を正確に診断できないことがある。
また、本実施形態では、診断機能が自動的に実行されるようにした。これにより、バッテリ２７を確実に診断することができる。
【００６０】
また逆に、本実施形態では、運転者が操作する所定のスイッチ、具体的には、イグニッションキースイッチ３６およびパーキングブレーキスイッチ３５を操作することにより、診断モードを運転者の意志により開始することができるともいえる。
このように、本実施形態においては、上記トリガ信号は、運転者が操作する所定のスイッチとしてのパーキングブレーキスイッチ３５から出力される。この場合、運転者が所定のスイッチを操作すると、トリガ信号が出力されて、模擬操舵がなされ、その結果、バッテリ２７が診断される。運転者が意図的にバッテリ２７を診断することができる。
【００６１】
ここで、運転者が操作する所定のスイッチとしては、運転者が当該スイッチの操作部材を直接に操作する場合と、運転者が当該スイッチの操作部材を間接的に操作する場合とを含む。パーキングブレーキスイッチ３５は、後者のスイッチに相当する。また、イグニッションキースイッチ３６および後述するバッテリ診断操作スイッチ４６は、前者のスイッチに相当する。
【００６２】
なお、本実施形態のステップＳ１において、イグニッションキースイッチ３６のキーシリンダがＡＣＣ位置にあることを検知することにより、駆動源３４の停止状態を検知するようにしてもよい。
また、本実施形態では、診断結果は、次回の運転時に報知されるが、診断モードの終了直後に報知ユニットにより報知されるようにしてもよい。
【００６３】
さらに、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に図示して、この点を主に説明する。他の構成については、説明を省略するが、上述の実施形態と同様であり、同一符号を付してある。
例えば、図６は、本発明の第２の実施形態の電動パワーステアリング装置１および他の車載機器の概略構成の模式図である。図７は、図６の制御部２５の制御内容のフローチャートである。図６を参照して、本実施形態では、診断動作が、予め定める条件を満たし且つ運転者が要望するときに実施されるようになっている。
【００６４】
電動パワーステアリング装置１は、上述の診断モードを開始させるため専用のバッテリ診断操作スイッチ４６を有している。このバッテリ診断操作スイッチ４６は、所定のトリガー信号を出力するトリガー信号発生器として機能する。
バッテリ診断操作スイッチ４６は、運転者が直接操作できるスイッチであり、例えば、押しボタンスイッチからなる。バッテリ診断操作スイッチ４６は、運転者により操作されているときにのみ、トリガー信号を出力する。また、バッテリ診断操作スイッチ４６と、制御部２５とは、信号伝達可能に電気的に接続されている。
【００６５】
図６、図７を参照して、制御部２５の診断モードの制御内容を説明する。先ず、電動パワーステアリング装置１が電力を供給される。このときに、制御部２５は、車両の駆動源３４が停止しているか否かを、イグニッションキースイッチ３６の出力信号に基づいて検出する（ステップＢ１）。例えば、イグニッションキースイッチ３６のキーシリンダがＡＣＣ位置にあることが、イグニッションキースイッチ３６の出力信号に基づいて検知されるときには、車両の駆動源３４は、停止しているといえる。
【００６６】
次に、駆動源３４が停止状態にあることが検知されると（ステップＢ１でＹＥＳ）、車両が停止しているか否かが、ステップＳ２と同様に検知される（ステップＢ２）。
なお、診断モードは、駆動源３４が停止し且つ車両が停止したときに、実行されればよいので、例えば、ステップＢ１とステップＢ２とを入れ換えることも考えられる。
次に、車両が停止状態にあることが検知されると（ステップＢ２でＹＥＳ）、バッテリ診断操作スイッチ４６からのトリガー信号の有無が検出される（ステップＢ３）。トリガー信号が検出されると（ステップＢ３でＹＥＳ）、すぐに、診断モードが開始される（ステップＢ４）。
【００６７】
図６、図７を参照して、診断モードでは、模擬操舵が第１の実施形態のステップＳ４〜ステップＳ１０と同様に行われて、バッテリ２７が診断される（ステップＢ４〜ステップＢ９，Ｂ１４）。診断結果は、メモリ４４に記憶されて（ステップＢ１０，Ｂ１５）、診断モードが終了する。なお、本実施形態では、診断結果が記憶されるメモリ４４は、不揮発性でなくてもよい。
【００６８】
診断モードの終了後、第１の実施形態のステップＳ２２，Ｓ２５と同様に、診断結果が報知ユニットにより報知される（ステップＢ１１，Ｂ１６）。
また、診断結果として劣化の発生が検知された場合には、制御部２５は、上述のステップＳ２３と同様に節電モードを実行し（ステップＢ１２）、上述のステップＳ２４と同様に節電対象に対して節電指令信号を出力する（ステップＢ１３）。
【００６９】
また、診断結果として劣化が生じていないことが検知された場合には、上述のステップＳ２６と同様に、通常モードが実行される（ステップＢ１７）。
このように、本実施形態においては、上記トリガ信号は、運転者が操作する所定のスイッチとしてのバッテリ診断操作スイッチ４６から出力される。この場合、運転者がバッテリ診断操作スイッチ４６を操作すると、トリガ信号が出力されて、模擬操舵がなされ、その結果、バッテリ２７が診断される。また、運転者が意図的にバッテリ２７を診断することができる。
【００７０】
なお、本実施形態のステップＢ１において、駆動源３４の停止状態を検知するために、第１の実施形態のステップＳ１と同様に、イグニッションキースイッチ３６のキーシリンダがＡＣＣ位置からＬＯＣＫ位置にされたことを検出するようにしてもよい。
図８は、ＥＣＵ２２の変形例の模式図である。図８を参照して、上述の各実施形態において、ＥＣＵ２２は、電動モータ２３の駆動電圧を検出する電圧センサ５０を有していてもよい。この電圧センサ５０は、駆動回路２６により電動モータ２３を駆動するために印加された電圧を検出する。また、ＥＣＵ２２は、バッテリ２７から駆動回路２６に入力される供給電圧を検出する電圧センサ５１と、バッテリ２７から駆動回路２６に入力される供給電流を検出する電流センサ５２とを有していてもよい。
【００７１】
また、図示しないが、ＥＣＵ２２は、バッテリ２７から制御部２５に入力される供給電圧を検出する電圧センサを有していてもよいし、バッテリ２７のバッテリ電圧を検出するセンサを有していてもよいし、バッテリ２７のバッテリ電流を検出するセンサを有していてもよい。これらの各センサを、電流センサ３０に代えて、同様にバッテリ２７の診断に利用することができる。これらの図示しないセンサとセンサ３０，５０，５１，５２とを含む複数のセンサのうちの少なくとも１つが、ＥＣＵ２２に設けられていればよい。
【００７２】
例えば、駆動電流以外の他の状態量（例えば、駆動電圧、供給電流、供給電圧、バッテリ電圧、バッテリ電流）の変化量は、上述の駆動電流と同様に、模擬操舵の開始直後と模擬操舵の終了直前とのそれぞれのタイミングで検出された検出値の差として求めることができる。また、バッテリ電圧の変化量は、模擬操舵の前後のそれぞれの所定のタイミングで検出された検出値の差として求めてもよい。また、上述の供給電圧の変化量は、模擬操舵の前後のそれぞれの所定のタイミングで検出された検出値の差として求めてもよい。また、バッテリ電圧の変化量、供給電圧の変化量、および駆動電圧の変化量は、バッテリ電流の変化量、供給電流の変化量、および駆動電流の変化量を検出する場合に比べて、相対的に正確に検出できる。
【００７３】
また、上述の各実施形態の節電モードにおいて、操舵補助力を発生させないようにしてもよく、この場合には、消費電力をより一層低減できる。
また、図示しないが、パーキングブレーキスイッチは、電気式のパーキングブレーキ装置を制動状態に動作させるために操作者が操作するスイッチであってもよい。ここで、電気式のパーキングブレーキ装置では、上述のパーキングブレーキスイッチの出力信号に応答してアクチュエータが駆動され、これによりブレーキ機構が車輪の回転を解除可能に阻止する。この場合においても、パーキングブレーキスイッチの出力信号に基づいて、車両が停止状態にあることを検知することができる。
【００７４】
また、上述の各実施形態では、電動パワーステアリング装置１は、電動モータ２３による操舵補助力が操舵軸としてのステアリングシャフト３に付与されるタイプであったが、これには限定されない。例えば、電動パワーステアリング装置１としては、電動モータ２３による操舵補助力がピニオンシャフト７に付与されるタイプであってもよいし、電動モータ２３による操舵補助力がラックバー１０に付与されるタイプであってもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施形態の電動パワーステアリング装置および他の車載機器の概略構成の模式図である。
【図２】図２Ａ，図２Ｂは、模擬操舵時の経過時間と、バッテリ電圧との関係のグラフであり、縦軸にバッテリ電圧を示し、横軸に経過時間を示し、図２Ａに、バッテリに劣化が生じていない状態のグラフを、図２Ｂに、バッテリに劣化が生じている状態のグラフを示す。
【図３】図１の制御部の制御内容のフローチャートである。
【図４】図３に続く制御内容のフローチャートである。
【図５】図３の制御内容のタイミングチャートであり、図５Ａにパーキングブレーキスイッチの出力信号を示し、図５Ｂに駆動電流の検出値を示す。
【図６】本発明の第２の実施形態の電動パワーステアリング装置および他の車載機器の概略構成の模式図である。
【図７】図６の制御部の制御内容のフローチャートである。
【図８】ＥＣＵの変形例の模式図である。
【符号の説明】
【００７６】
１…電動パワーステアリング装置（節電対象）、２３…電動モータ、２５…制御部、２７…バッテリ、３０…電流センサ（センサ）、３５…パーキングブレーキスイッチ（所定のスイッチ）、３６…イグニッションキースイッチ（所定のスイッチ）、３４…駆動源、３８…表示装置（報知ユニット）、３９…音声信号発生装置（報知ユニット）、４１…エアコンディショナー（節電対象）、４２…オーディオ機器（節電対象）、４３…照明装置（節電対象）、４６…バッテリ診断操作スイッチ（所定のスイッチ）、５０…電圧センサ（センサ）
【図１】
2009179246.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009179246.tif 000008
【図７】
2009179246.tif 000009
【図８】
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