JP5401934B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
この場合、制御手段は、バッテリの故障が検出されただけでは出力漸減制御を開始せず、所定値以上の操舵トルクが付与されて初めて、出力漸減制御を開始する。言い換えれば、バッテリ故障発生後、無操舵にも関わらず供給電力(操舵補助力)の上限値が既に低下しているという現象は発生しない。従って、バッテリ故障後の最初の操舵時に、操舵補助力が急落することによる操舵の違和感を防止することができる。
一方、電路L1と電路L2との間には充電回路14が設けられている。充電回路14は、バッテリ6の電圧を昇圧した電圧を補助電源7の端子間に印加するものであり、充電の時期は制御回路13によって制御される。
また、補助電源7は、充電回路14によって充電される。この充電は、例えば、トルクセンサ18が操舵トルクを検出していないときに行われる。
次に、バッテリ故障時の処理について、図2のフローチャートを参照して説明する。図において、制御回路13は、バッテリ6の故障(失陥)が検出されるまでは、上述の通常の制御を繰り返している(ステップS1,S2)。バッテリ6の故障は、モータ駆動回路5が動作しているにも関わらず電流検出器15によって検出されるバッテリ6の出力電流が0になったことや、電圧検出器16によって検出されるバッテリ6の端子間電圧が急落したことにより、検出することができる。すなわち、電流検出器15及び/又は電圧検出器16は、バッテリ6の故障によって生じる電圧又は電流の変化を検出する故障検出器を構成している。
C=(C7・C8)/(C7+C8)
となる。
E=(C/2)・(V12−V22) ...(1)
となる。なお、下限電圧V2としては、制御電源電圧の供給のため、当該電圧(例えば5V)以上の値が設定される。
E=Pmax・t1/2 ...(2)
となる。図3の(a)は、供給電力の上限値の時間的変化を示すグラフである。式(2)は、充電エネルギーEが、斜線部の面積として表されることを示している。
t1=2E/Pmax=(C/Pmax)(V12−V22) ...(3)
として求めることができる。そこで、制御回路13は、式(3)の演算により、漸減時間t1を算出する(ステップS4)。続いて、制御回路13は、出力漸減制御を行う(ステップS5)。具体的には、制御回路13は、MOS−FET11をオン(MOS−FET10をオフ)、電源リレー9をオフとして、操舵補助の制御(アシスト制御)を行う。但し、供給電力には制限が課され、上限値を漸減させていく。すなわち、バッテリ故障からの経過時間をt(≦t1)として、供給電力の上限値Pが
P=Pmax−(Pmax/t1)・t ...(4)
となるように上限値Pを一定勾配で漸減させる。従って、t=t1のときは、P=0すなわち、供給電力は実質的に0となる。図3の(b)は、このような出力漸減制御によって、操舵中の供給電力(実線)が上限値の制限を受けながら低下する状態を示すグラフである。
このような第2実施形態の制御によれば、制御回路13は、バッテリ6の故障が検出されただけでは出力漸減制御を開始せず、所定値以上の操舵トルクが付与されて初めて、出力漸減制御を開始する。言い換えれば、バッテリ故障発生後、無操舵にも関わらず供給電力(操舵補助力)の上限値が既に低下しているという現象は発生しない。従って、バッテリ故障後の最初の操舵時に、操舵補助力が急落することによる操舵の違和感を防止することができる。
一方、電動パワーステアリング装置1の諸元によりモータ4に供給し得る最大電力(一定値)をPmax[W]、一定勾配で供給電力の上限値を制限する時間(以下、漸減時間という。)をtd[秒]とすると、
E=(Pmax−Pmin)・(td/2) ...(5)
となる。ここで、Pminは、第1実施形態では0とした最小値であるが、ここでは0に限らず、供給電力上限値の最小値として設定し得る値とする。
td=2E/(Pmax−Pmin)=(C/(Pmax−Pmin))(V12−V22)
...(6)
として求めることができる。そこで、制御回路13は、式(6)の演算により、漸減時間tdを算出する(ステップS4)。続いて、制御回路13は、出力漸減制御を行う(ステップS5)。具体的には、制御回路13は、MOS−FET11をオン(MOS−FET10をオフ)、電源リレー9をオフとして、操舵補助の制御(アシスト制御)を行う。但し、供給電力には制限が課され、上限値を漸減させていく。すなわち、時刻T2からの経過時間をt(≦td)として、供給電力の上限値Pが
P=Pmax−((Pmax−Pmin)/td)・t ...(7)
となるように上限値Pを一定勾配で漸減させる。従って、t=td、すなわち時刻T3のときは、P=Pminすなわち、供給電力上限値は最小値となる。
P=Tm・N ...(8)
である。ここで、Tmは、モータトルク、Nはモータ回転数である。従って、操舵速度が速いほど、モータトルクTmは小さくなるので、モータトルク上限値の漸減のペースを速める必要があり、逆に、操舵速度が遅いほど、モータトルクTmは大きくなるので、モータトルクの漸減のペースを遅らせることができる。そこで、モータ4のセンサ22から出力される信号(回転数をカウントする基になるパルス信号)に基づいて、モータ回転数を求め、操舵速度に応じた勾配で操舵補助力の上限値を漸減させる。
また、図1若しくは図6の回路において、例えば、破線で示す信号線の信号授受には、CAN(Controller Area Network)通信を用いてもよい。
4 モータ
6 バッテリ
7,8 補助電源
13 制御回路
15 電流検出器
16 電圧検出器
Claims (3)
- 操舵トルクに応じてモータにより操舵補助力を生じさせる電動パワーステアリング装置であって、
前記モータに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリの電圧に基づいて充電され、前記モータに電力を供給することが可能な補助電源と、
前記バッテリ及び補助電源の少なくとも一方から前記モータに電力を供給する放電手段と、
前記バッテリの故障を検出する故障検出手段と、
前記故障検出手段による検出に基づいて前記バッテリの故障が検出された後に、前記補助電源に蓄えられている充電エネルギーに基づいて操舵補助終了までの時間を決定し、かつ、当該時間をかけて、操舵補助のための供給電力の上限値を一定勾配で実質的に0まで低下させる出力漸減制御を行う制御手段と
を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記制御手段は、前記バッテリの故障が検出された後、所定値以上の操舵トルクが最初に付与されたとき、前記時間を決定し、前記出力漸減制御を開始する請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
- 操舵トルクに応じてモータにより操舵補助力を生じさせる電動パワーステアリング装置であって、
前記モータに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリの電圧に基づいて充電され、前記モータに電力を供給することが可能な補助電源と、
前記バッテリ及び補助電源の少なくとも一方から前記モータに電力を供給する放電手段と、
前記バッテリの故障を検出する故障検出手段と、
前記故障検出手段による検出に基づいて前記バッテリの故障が検出された後に、前記補助電源に蓄えられている充電エネルギーが閾値より小さくなったとき、操舵補助のための供給電力の上限値を時間の経過に応じて低下させる出力漸減制御を行う制御手段と
を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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