JP2009248614A - 電動パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リレーの消費電流を抑制して、省エネルギー及び燃費向上を達成することができる電動パワーステアリング装置の制御装置を提供する。
【解決手段】電源リレー及び／又はモータリレーを備えた、電動パワーステアリング装置の制御装置。エンジン始動後、イグニッションスイッチがオンの状態で、モータへの指示電流が一定時間継続して略ゼロであること等の所定の条件が満たされたときに前記リレーをオフするように構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は電動パワーステアリング装置の制御装置に関する。

自動車の操舵系では、外部動力源を用いて操舵アシストを行わせるパワーステアリング装置が広く採用されており、従来、ベーン方式の油圧ポンプをエンジンで駆動させる方式が用いられていた。しかしながら、この油圧方式では、油圧ポンプを常時駆動させることによるエンジンの駆動損失が大きく、また走行燃費も低下することから、近年においては、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置が一般的である。

かかる電動パワーステアリング装置の動作中は、当該電動パワーステアリング装置に含まれる電源リレー及び／又はモータリレーが常にオン（ＯＮ）の状態に保たれており、そのため前記リレーの励磁用コイルには常に電流が流れている。

ところで、前記励磁用コイルを駆動させるのに使用される電流は、車両の搭載されているバッテリやオルタネータから供給されるが、その大きさは数１００ｍＡ（例えば、０．３〜０．４Ａ程度）になり、省エネルギーの面からは不利である。
また、電流を流し続けることは、車の燃費に影響を与え、燃費向上という点からも改善の余地がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、省エネルギー及び燃費向上を達成することができる電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することを目的としている。

本発明の電動パワーステアリング装置の制御装置（以下、単に「制御装置」ともいう）は、電源リレー及び／又はモータリレーを備えた、電動パワーステアリング装置の制御装置であって、エンジン始動後、イグニッションスイッチがオンの状態で、所定の条件が満たされたときに前記リレーをオフするように構成されていることを特徴としている。

本発明の制御装置では、エンジン始動後であってイグニッションスイッチがオンの状態において、所定の条件が満たされたときに、電動パワーステアリング装置に含まれる電源リレー及び／又はモータリレーをオフするように構成されている。これにより、当該電源リレー及び／又はモータリレーの励磁用コイルの消費電流を抑制することができ、省エネルギー及び燃費向上を達成することができる。

前記所定の条件を、シフトレバーが停車位置の場合において、モータへの指示電流が一定時間継続して略ゼロであること、検出トルク値が一定時間継続して略ゼロであること、車速が一定時間継続してゼロであること、及び、運転シートへのドライバーの着座が非検出であることの少なくとも１つとすることができる。シフトレバーが停車位置の場合において、モータへの指示電流が一定時間継続して略ゼロであるとき、検出トルク値が一定時間継続して略ゼロであるとき等には、電動パワーステアリング装置を使用しておらず且つ使用する（操舵補助のためにモータを駆動させる）可能性がないものと考えることができる。したがって、かかる場合に、電動パワーステアリング装置に含まれる電源リレー及び／又はモータリレーをオフすることで、当該リレーの励磁用コイルの消費電流を抑制することができ、省エネルギー及び燃費向上を達成することができる。

前記所定の条件を、シフトレバーが停車位置以外の場合において、モータへの指示電流が一定時間継続して略ゼロであること、検出トルク値が一定時間継続して略ゼロであること、車速が一定時間継続してゼロであること、運転シートへのドライバーの着座が非検出であること、及び、エンジン回転数の変化が略ゼロであり且つ当該エンジン回転数が一定値以下であることの少なくとも１つとすることができる。シフトレバーが停車位置以外の場合において、モータへの指示電流が一定時間継続して略ゼロであるとき、エンジン回転数の変化が略ゼロであり且つ当該エンジン回転数が一定以下であるとき等には、電動パワーステアリング装置を使用しておらず且つ使用する可能性がないものと考えることができる。したがって、かかる場合に、電動パワーステアリング装置に含まれる電源リレー及び／又はモータリレーをオフすることで、当該リレーの励磁用コイルの消費電流を抑制することができ、省エネルギー及び燃費向上を達成することができる。

オフにしたリレーをオンに復帰させるための条件を、シフトレバーが停車位置の場合において、当該シフトレバーの操作が行われたこと、ウィンカー操作、パーキングブレーキを戻す操作、車両のドア開閉及びヘッドライトオンを含む車両走行のための操作が行われたこと、及び、運転シートへのドライバーの着座が検出されたことの少なくとも１つとすることができる。シフトレバーが停車位置の場合において、当該シフトレバーの操作が行われたとき、運転シートへのドライバーの着座が検出されたとき等には、電動パワーステアリング装置を使用する可能性があるものと考えることができる。したがって、かかる場合に、オフにしたリレーをオンに復帰させることで、電動パワーステアリング装置の操作をスムーズに行わせることができる。

オフにしたリレーをオンに復帰させるための条件が、シフトレバーが停車位置以外の場合において、検出トルク値が変化したこと、モータへの指示電流が変化したこと、車速が変化したこと、及び、エンジン回転数が変化したことの少なくとも１つとすることができる。シフトレバーが停車位置以外の場合において、検出トルク値が変化したとき、モータへの指示電流が変化したとき等には、電動パワーステアリング装置を使用する可能性があるものと考えることができる。したがって、かかる場合に、オフにしたリレーをオンに復帰させることで、電動パワーステアリング装置の操作をスムーズに行わせることができる。

本発明の電動パワーステアリング装置の制御装置によれば、リレーの消費電流を抑制して、省エネルギー及び燃費向上を達成することができる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の制御装置の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、電動パワーステアリング装置の電気回路を主体とした概略構成を示す図である。図１に示される電動パワーステアリング装置１において、ステアリング装置２は、ステアリングホイール（ハンドル）３に付与される運転者の操舵トルクと、モータ４から操舵軸２ａに減速機（図示せず）を介して伝達される操舵補助力とによって駆動される。モータ４は、３相ブラシレスモータであり、駆動回路５により駆動される。制御装置である制御回路６はマイクロコンピュータを含むものであり、車速センサ７から入力される車速信号、及びトルクセンサ８から入力される操舵トルク信号に基づいて必要となる操舵補助力を決定し、その操舵補助力が操舵軸２ａに付与されるように、駆動回路５を制御する。

駆動回路５には、主電源９の電圧が付与される。主電源９は、バッテリ９Ｂとオルタネータ（整流及びレギュレータ機能を有するもの）９Ａとによって構成されている。
前記電動パワーステアリング装置には、制御のための電動リレー及び／又はモータリレー（図示せず）が含まれているが、本発明の特徴は、かかる電動リレー及び／又はモータリレーの励磁用コイルへの通電を、所定の条件が満たされた場合にオフにして、当該電動パワーステアリング装置の消費電流を抑制することである。

リレーをオフにするための「所定の条件」とは、エンジン始動後であってイグニッションスイッチがオンの状態において、電動パワーステアリング装置を使用しておらず且つ使用の可能性がないものと考えられる場合に対応する条件であり、車両のシフトレバーが停車位置にあるか、停車位置以外にあるかで若干異なっている。

シフトレバーが停車位置にある場合、前記所定の条件としては、モータ４への指示電流が一定時間（例えば、３〜５秒間程度）継続して略ゼロであること、トルクセンサ８による検出トルク値が一定時間（例えば、３〜５秒間程度）継続して略ゼロであること、車速センサ７により検出される車速が一定時間（例えば、３〜５秒間程度）継続してゼロであること、及び、運転シートへのドライバーの着座が非検出であることの少なくとも１つが満たされることとすることができる。運転シートへのドライバーの着座が非検出である場合の例としては、ドライバーが車両を停止させて、道端の自動販売機で買い物をする場合をあげることができる。なお、運転シートへのドライバーの着座は、例えば、荷重センサを運転シートの下に配設することで検出することができる。

シフトレバーが停車位置の場合において、モータ４への指示電流が一定時間継続して略ゼロであるとき等には、電動パワーステアリング装置１を使用しておらず且つ使用する（操舵補助のためにモータ４を駆動させる）可能性がないものと考えることができる。したがって、かかる場合に、電動パワーステアリング装置１に含まれる電源リレー及び／又はモータリレーをオフすることで、当該リレーの励磁用コイルの消費電流を抑制することができ、省エネルギー及び燃費向上を達成することができる。

一方、シフトレバーが停車位置以外にある場合、前記所定の条件としては、モータ４への指示電流が一定時間継続して略ゼロであること、トルクセンサ８による検出トルク値が一定時間継続して略ゼロであること、車速センサ７により検出される車速が一定時間継続してゼロであること、運転シートへのドライバーの着座が非検出であること、及び、エンジン回転数の変化が略ゼロであり且つ当該エンジン回転数が一定値（例えば、７００ｒｐｍ程度）以下であることの少なくとも１つが満たされることとすることができる。車速センサ７により検出される車速が一定時間継続してゼロである場合の例として、信号待ちで一定時間以上車両を停止させている場合をあげることができる。

シフトレバーが停車位置以外の場合において、モータ４への指示電流が一定時間継続して略ゼロであるとき、エンジン回転数の変化が略ゼロであり且つ当該エンジン回転数が一定値以下であるとき等には、電動パワーステアリング装置１を使用しておらず且つ使用する可能性がないものと考えることができる。したがって、かかる場合に、電動パワーステアリング装置１に含まれる電源リレー及び／又はモータリレーをオフすることで、当該リレーの励磁用コイルの消費電流を抑制することができ、省エネルギー及び燃費向上を達成することができる。

図２は、シフトレバーが停車位置の場合において、リレーをオフにする手順を示すフローチャートであり、図３は、シフトレバーが停車位置以外の場合において、リレーをオフにする手順を示すフローチャートである。

図２において、制御回路６に含まれるマイクロコンピュータのＣＰＵは、ステップＳ１において、モータ４への指示電流が一定時間継続して略ゼロであるか否かの判断を行い、一定時間継続して略ゼロであると判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ５において、リレーの励磁コイルへの通電をオフにし、一方、一定時間継続して略ゼロではないと判断した場合（Ｎｏ）はステップＳ２へ処理を進める。

ついで、ステップＳ２において、トルクセンサ８による検出トルク値が一定時間継続して略ゼロであるか否かの判断を行い、一定時間継続して略ゼロであると判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ５において、リレーの励磁コイルへの通電をオフにし、一方、一定時間継続して略ゼロではないと判断した場合（Ｎｏ）はステップＳ３へ処理を進める。
つぎに、ステップＳ３において、車速センサ７により検出される車速が一定時間継続して略ゼロであるか否かの判断を行い、一定時間継続して略ゼロであると判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ５において、リレーの励磁コイルへの通電をオフにし、一方、一定時間継続して略ゼロではないと判断した場合（Ｎｏ）はステップＳ４へ処理を進める。

さらに、ステップＳ４において、運転シートへのドライバーの着座が非検出であるか否かが判断され、非検出である場合、すなわちドライバーは運転シートに着座していないと判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ５において、リレーの励磁コイルへの通電をオフにする。

また、図３において、制御回路６に含まれるマイクロコンピュータのＣＰＵは、ステップＳ１１において、モータ４への指示電流が一定時間継続して略ゼロであるか否かの判断を行い、一定時間継続して略ゼロであると判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１６において、リレーの励磁コイルへの通電をオフにし、一方、一定時間継続して略ゼロではないと判断した場合（Ｎｏ）はステップＳ１２へ処理を進める。

ついで、ステップＳ１２において、トルクセンサ８による検出トルク値が一定時間継続して略ゼロであるか否かの判断を行い、一定時間継続して略ゼロであると判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１６において、リレーの励磁コイルへの通電をオフにし、一方、一定時間継続して略ゼロではないと判断した場合（Ｎｏ）はステップＳ１３へ処理を進める。
つぎに、ステップＳ１３において、車速センサ７により検出される車速が一定時間継続して略ゼロであるか否かの判断を行い、一定時間継続して略ゼロであると判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１６において、リレーの励磁コイルへの通電をオフにし、一方、一定時間継続して略ゼロではないと判断した場合（Ｎｏ）はステップＳ１４へ処理を進める。

さらに、ステップＳ１４において、運転シートへのドライバーの着座が非検出であるか否かが判断され、非検出である場合、すなわちドライバーは運転シートに着座していないと判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１６において、リレーの励磁コイルへの通電をオフにし、一方、ドライバーの着座が検出されたと判断した場合（Ｎｏ）はステップＳ１４へ処理を進める。

そして、ステップＳ１５において、エンジン回転数の変化が略ゼロであり且つ当該エンジン回転数が一定値以下であるか否かが判断され、エンジン回転数の変化が略ゼロであり且つ当該エンジン回転数が一定値以下である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１６において、リレーの励磁コイルへの通電をオフにする。

モータ４による操舵補助が必要な場合には、オフにしておいた励磁コイルへの通電をオンに復帰させる必要がある。本実施の形態では、シフトレバーが停車位置にある場合、当該シフトレバーの操作が行われたこと、ウィンカー操作、パーキングブレーキを戻す操作、車両のドア開閉及びヘッドライトオンを含む車両走行のための操作が行われたこと、及び、運転シートへのドライバーの着座が検出されたことの少なくとも１つとすることができる。シフトレバーが停車位置の場合において、当該シフトレバーの操作が行われたとき、運転シートへのドライバーの着座が検出されたとき等には、電動パワーステアリング装置を使用する可能性があるものと考えることができる。したがって、かかる場合に、オフにしたリレーをオンに復帰させることで、電動パワーステアリング装置の操作をスムーズに行わせることができる。

また、シフトレバーが停車位置以外の場合、検出トルク値が変化したこと、モータへの指示電流が変化したこと、車速が変化したこと、及び、エンジン回転数が変化したことの少なくとも１つとすることができる。シフトレバーが停車位置以外の場合において、検出トルク値が変化したとき、モータへの指示電流が変化したとき等には、電動パワーステアリング装置を使用する可能性があるものと考えることができる。したがって、かかる場合に、オフにしたリレーをオンに復帰させることで、電動パワーステアリング装置の操作をスムーズに行わせることができる。

図４は、シフトレバーが停車位置の場合において、オフにしたリレーをオフに復帰させる手順を示すフローチャートであり、図５は、シフトレバーが停車位置以外の場合において、オフにしたリレーをオフに復帰させる手順を示すフローチャートである。

図４において、制御回路６に含まれるマイクロコンピュータのＣＰＵは、ステップＳ２１において、停車位置にあるシフトレバーの操作が行われたか否かの判断を行い、シフトレバーの操作が行われたと判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２４において、リレーの励磁コイルへの通電をオンに復帰させ、一方、シフトレバーの操作が行われていないと判断した場合（Ｎｏ）はステップＳ２２へ処理を進める。

ついで、ステップＳ２２において、ウィンカー操作、パーキングブレーキを戻す操作、車両のドア開閉及びヘッドライトオンを含む車両走行のための操作が行われたか否かが判断され、車両走行のための操作が行われたと判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２４において、リレーの励磁コイルへの通電をオンに復帰させ、一方、車両走行のための操作が行われていないと判断した場合（Ｎｏ）はステップＳ２３へ処理を進める。

つぎに、ステップＳ２２において、運転シートへのドライバーの着座が検出されたか否かが判断され、検出された場合、すなわちドライバーが運転シートに着座していると判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２４において、リレーの励磁コイルへの通電をオンに復帰させる。

また、図５において、制御回路６に含まれるマイクロコンピュータのＣＰＵは、ステップＳ３１において、トルクセンサ８による検出トルク値が変化したか否かの判断を行い、検出トルク値が変化したと判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３５において、リレーの励磁コイルへの通電をオンに復帰させ、一方、検出トルク値が変化していないと判断した場合（Ｎｏ）はステップＳ３２へ処理を進める。

ついで、ステップＳ３２において、モータ４への指示電流が変化したか否かが判断され、モータ４への指示電流が変化したと判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３５において、リレーの励磁コイルへの通電をオンに復帰させ、一方、モータ４への指示電流が変化していないと判断した場合（Ｎｏ）はステップＳ３３へ処理を進める。

ついで、ステップＳ３３において、車速センサ７により検出される車速が変化したか否かが判断され、車速が変化したと判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３５において、リレーの励磁コイルへの通電をオンに復帰させ、一方、車速が変化していないと判断した場合（Ｎｏ）はステップＳ３４へ処理を進める。

さらに、ステップＳ３４において、エンジンの回転数が変化したか否かが判断され、エンジンの回転数が変化したと判断した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３５において、リレーの励磁コイルへの通電をオンに復帰させる。

電動パワーステアリング装置の電気回路を主体とした概略構成を示す図である。 シフトレバーが停車位置の場合において、リレーをオフにする手順を示すフローチャートである。 シフトレバーが停車位置以外の場合において、リレーをオフにする手順を示すフローチャートである。 シフトレバーが停車位置の場合において、オフにしたリレーをオフに復帰させる手順を示すフローチャートである。 シフトレバーが停車位置以外の場合において、オフにしたリレーをオフに復帰させる手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 電動パワーステアリング装置
２ ステアリング装置
３ ステアリングホイール
４ モータ
５ 駆動回路
６ 制御回路（制御装置）
７ 車速センサ
８ トルクセンサ

Claims (5)

1. 電源リレー及び／又はモータリレーを備えた、電動パワーステアリング装置の制御装置であって、エンジン始動後、イグニッションスイッチがオンの状態で、所定の条件が満たされたときに前記リレーをオフするように構成されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。
2. 前記所定の条件が、シフトレバーが停車位置の場合において、モータへの指示電流が一定時間継続して略ゼロであること、検出トルク値が一定時間継続して略ゼロであること、車速が一定時間継続してゼロであること、及び、運転シートへのドライバーの着座が非検出であることの少なくとも１つである請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
3. 前記所定の条件が、シフトレバーが停車位置以外の場合において、モータへの指示電流が一定時間継続して略ゼロであること、検出トルク値が一定時間継続して略ゼロであること、車速が一定時間継続してゼロであること、運転シートへのドライバーの着座が非検出であること、及び、エンジン回転数の変化が略ゼロであり且つ当該エンジン回転数が一定値以下であることの少なくとも１つである請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
4. オフにしたリレーをオンに復帰させるための条件が、シフトレバーが停車位置の場合において、当該シフトレバーの操作が行われたこと、ウィンカー操作、パーキングブレーキを戻す操作、車両のドア開閉及びヘッドライトオンを含む車両走行のための操作が行われたこと、及び、運転シートへのドライバーの着座が検出されたことの少なくとも１つである請求項１〜３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
5. オフにしたリレーをオンに復帰させるための条件が、シフトレバーが停車位置以外の場合において、検出トルク値が変化したこと、モータへの指示電流が変化したこと、車速が変化したこと、及び、エンジン回転数が変化したことの少なくとも１つである請求項１〜３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。

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