JP2003182600A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イグニッションスイッチ３０がオンされた直
後は、電源変動が大きく、この電源変動によって発生す
るノイズ（不正パルス）により、エンジンがかかってい
ないにもかかわらず、電動モータ６が駆動されてアシス
ト制御が開始されるため、バッテリ３１の電流を消費し
てしまい、バッテリ３１あがりにつながる恐れがあっ
た。 【解決手段】 イグニッションスイッチ３０がオンされ
てから一定時間ｔ０の間は、エンジン回転数センサ１７
あるいは車速センサ１６からのエンジン回転信号Ｎある
いは車速信号Ｖを受付けないようにマスク処理を施すマ
スク手段３２を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ステアリング系
に操舵アシスト力を付与する電動モータを備え、ステア
リングホイールに加えられたドライバの操舵力を軽減す
る電動パワーステアリング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動パワーステアリング装置にお
いては、エンジンの回転を検出するエンジン回転センサ
を備え、イグニッションがＯＮされた後にエンジン回転
センサによってエンジンの回転を検出した場合に、パワ
ーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等のスイッチング素
子で構成された電動モータ駆動回路に電源を供給して電
動モータを駆動し、ステアリング系に操舵アシスト力を
付与するよう構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イグニ
ッションがオンされた直後は、電源変動が大きく、その
影響を受けて入力信号部にノイズによる不正パルスが入
力される。このため、実際にはエンジンが回転されてい
ないにもかかわらず、恰もエンジン回転検出信号が入力
されたかのごとき誤動作を生じ、この誤動作に基づい
て、電動モータが駆動されて操舵トルクに応じたアシス
ト制御が開始されるため、バッテリの電流を消費してし
まい、バッテリあがりにつながる恐れがあった。

【０００４】本発明は上記した不正パルスによってアシ
スト制御が開始されることがないように、イグニッショ
ンがオンされた直後の一定時間は信号入力をマスク処理
することにより、バッテリあがりを防止できるようにし
た電動パワーステアリング装置を提供することを目的と
するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項１に記載された発明は、ステアリング系に操舵
アシスト力を付与する電動モータと、少なくとも操舵ト
ルクに基づいて電動モータ駆動信号を発生する制御手段
と、この制御手段からの電動モータ駆動信号に基づいて
前記電動モータを駆動する電動モータ駆動手段と、エン
ジンの回転を検出するエンジン回転検出手段と、前記エ
ンジン回転検出手段からのエンジン回転信号を入力して
前記電動モータの駆動を開始すべく前記電動モータ駆動
手段を制御する制御手段とを備えた電動パワーステアリ
ング装置において、前記制御手段は、イグニッションス
イッチがオンされてから一定時間の間は、前記エンジン
回転検出手段からのエンジン回転信号を受付けないよう
にマスク処理を施すマスク手段を備えたものである。

【０００６】また、請求項２に記載された発明は、ステ
アリング系に操舵アシスト力を付与する電動モータと、
操舵トルクおよび車速に基づいて電動モータ駆動信号を
発生する制御手段と、この制御手段からの電動モータ駆
動信号に基づいて前記電動モータを駆動する電動モータ
駆動手段と、エンジンの回転を検出するエンジン回転検
出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記エンジ
ン回転検出手段からのエンジン回転信号もしくは車速検
出手段からの車速検出信号を入力して前記電動モータの
駆動を開始すべく前記電動モータ駆動手段を制御する制
御手段とを備えた電動パワーステアリング装置におい
て、前記制御手段は、イグニッションスイッチがオンさ
れてから一定時間の間は、前記エンジン回転検出手段か
らのエンジン回転信号および車速検出手段からの車速検
出信号を受付けないようにマスク処理を施すマスク手段
を備えたものである。

【０００７】請求項１、２に記載の発明によれば、イグ
ニッションスイッチがオンされてから一定時間の間、マ
スク手段によってエンジン回転検出手段からのエンジン
回転信号、あるいはエンジン回転検出手段および車速検
出手段からのエンジン回転信号および車速検出信号を受
付けないようにマスク処理を施すようにしたので、イグ
ニッションがオンされた直後の電源変動等の影響によっ
て不正パルスが発生されても、電動モータによるアシス
ト制御を開始させないようにすることができる。

【０００８】これにより、エンジンが回転されていない
状態でアシスト制御が行われることがないので、バッテ
リあがりを防止できるようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１０】図１において、ステアリングホイール１に
連結したステアリングシャフト２には、トーションバー
３が設けられ、このトーションバー３の捩れトルクを検
出するトルクセンサ４が設けられている。そして、ステ
アリングホイール１が回転してトーションバー３に力が
加わると、加わった力に応じてトーションバー３が捩
れ、その捩れトルクをトルクセンサ４によって検出し、
操舵トルク信号Ｔとして出力するようになっている。か
かる操舵トルク信号Ｔはステアリングホイール１の操舵
方向（右回転方向または左回転方向）に応じて正または
負の符号が付与された信号として出力される。

【００１１】前記ステアリングシャフト２には減速ギヤ
５、７を介して電動モータ６が連結されている。また、
ステアリングシャフト２にはピニオンシャフト８が連結
され、このピニオンシャフト８の先端にはピニオン９が
形成されている。ピニオン９にはラック１０が噛合さ
れ、このラック１０の両端はタイロッド１２、ナックル
アーム１３を介して前輪１４に連結されている。ナック
ルアーム１３の一端は、クロスメンバ１５に回動可能に
連結されている。

【００１２】従って、前記電動モータ６が回転される
と、その回転は減速ギヤ５、７により減速されてピニオ
ンシャフト８に伝達され、ピニオン９およびラック１０
を介して前輪１４の向きが変更される。

【００１３】次に電動パワーステアリング装置の制御装
置を図２に基づいて説明する。

【００１４】前記トルクセンサ４は、ステアリングホイ
ール１に加えられた操舵トルクに応じた操舵トルク信号
ＴをＥＣＵ（電子制御装置）２１に出力する。車速検出
手段としての車速センサ１６は、その時の車速を前輪１
４の回転数に対応する周期のパルス信号としてＥＣＵ２
１に出力する。エンジン回転検出手段としてのエンジン
回転数センサ１７は、その時のエンジン回転数Ｎに対応
する周期のパルス信号としてＥＣＵ２１に出力する。

【００１５】ＥＣＵ２１は、中央処理装置（ＣＰＵ）２
２、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）２３、データを一時記
憶する読出しおよび書込みメモリ（ＲＡＭ）２４、カウ
ンタ手段としてのタイマカウンタ２５、外部入力回路２
６ならびにモータ駆動回路２７を備えている。これらの
各回路２２〜２７はバス２８によって互いに接続されて
いる。

【００１６】前記ＲＯＭ２３には、ＣＰＵ２２による電
動モータ６に対する各種制御のための演算処理を行う制
御プログラムが格納されている。ＲＡＭ２４は、ＣＰＵ
２２が演算処理を行う際の演算処理結果等を一時記憶す
る。カウント手段としてのタイマカウンタ２５は同時に
複数の計時動作を行うことができる。

【００１７】前記外部入力回路２６には、トルクセンサ
４、車速センサ１６およびエンジン回転数センサ１７が
それぞれ接続されている。一方、モータ駆動回路２７に
は、電動モータ６が接続されている。前述したトルクセ
ンサ４、車速センサ１６およびエンジン回転数センサ１
７からの操舵トルク信号Ｔ、車速信号Ｖおよびエンジン
回転数信号Ｎは、外部入力回路２６を介してＣＰＵ２２
に入力される。ＣＰＵ２２はそれらの入力値に基づき各
種演算を行い、モータ駆動回路２７に制御信号を出力
し、電動モータ６による公知のアシスト制御等を実行す
る。なお、車速センサ１６は例えば車輪（前輪１４）の
回転速度を検出する車輪速センサに置き換えることもで
きる。

【００１８】前記ＣＰＵ２２は、各種制御のために、例
えば、車速センサ１６が出力するパルス信号の時間間隔
を計測することにより、その周期を計測し、計測した周
期に基づいて車速を検出する。同様に、ＣＰＵ２２は、
エンジン回転数センサ１７が出力するパルス信号の時間
間隔を計測することにより、その周期を計測し、計測し
た周期に基づいてエンジン回転数を検出する。

【００１９】また、ＣＰＵ２２は、トルクセンサ４で検
出された操舵トルク信号Ｔに基づいて操舵トルクを算出
する。そして、ＣＰＵ２２は、操舵トルクと車速とに基
づいてモータ駆動トルク指令値としての目標電流値を含
む各種制御パラメータを算出し、これら各種制御パラメ
ータに基づいて、モータ駆動回路２７に制御信号を出力
して電動モータ６を制御する。

【００２０】前記外部入力回路２６には、イグニッショ
ンスイッチ３０がオンされてバッテリ３１からバッテリ
電圧がＥＣＵ２１に与えられると、その直後の所定時間
ｔ０の間、車速信号Ｖおよびエンジン回転数信号Ｎを受
付けないようにマスク処理を施すマスク手段３２を備え
ている。かかるマスク手段３２により、イグニッション
スイッチ３０がオンされると、一定時間ｔ０（例えば1
秒間）だけ車速信号Ｖおよびエンジン回転数信号ＮをＣ
ＰＵ２２に入力しないようにする。

【００２１】従って、イグニッションスイッチ３０のオ
ン直後の電源変動によって発生する不正パルスはＣＰＵ
２２に入力されず、エンジンが回転されていない状態で
電動モータ６によってアシスト制御が行われるのを防止
する。

【００２２】次に、上記のように構成された電動パワー
ステアリング装置のＥＣＵ２１の処理動作を図３のフロ
ーチャートに従って説明する。

【００２３】図３において、プログラムの開始により、
まずステップＳ１０において、イグニッションスイッチ
３０がオンされているか否かが判別される。オンされて
いない場合、すなわちＮＯの場合には、プログラムはリ
ターンされるが、ステップＳ１０における判別結果がＹ
ＥＳの場合には、ステップＳ１２においてタイマカウン
タ２５によるカウントを開始し、イグニッションスイッ
チ３０がオンされた以降の時間を計測する。

【００２４】次いでステップＳ１４において、タイマカ
ウンタ２５によるカウント時間ｔ１が予め定められた一
定時間ｔ０より大きいか否かが判別され、大きいと判別
された場合、すなわちＹＥＳの場合には、続くステップ
Ｓ１６において、車速センサ１６およびエンジン回転数
センサ１７から出力されたパルスの周期を測定し、車速
およびエンジン回転数を検出する。かかる車速およびエ
ンジン回転数の検出信号Ｖ、Ｎは、ＲＡＭ２４の所定の
アドレスに記憶される。なお、ステップＳ１４における
判別結果がＮＯの場合には、プログラムはリターンされ
る。

【００２５】ステップＳ１８では、トルクループ処理を
実行する。トルクループ処理は、トルクセンサ４から入
力される操舵トルク信号Ｔと、前記したようにＲＡＭ２
４に記憶された車速信号Ｖとに基づいて、ＲＯＭ２３に
格納したマップ等を参照してアシスト電流を求め、その
アシスト電流を次のステップＳ２０でモータ駆動回路２
７に出力し、電動モータ６を駆動する。

【００２６】これにより、図４に示すように、イグニッ
ションスイッチ３０がオンされた後、一定時間ｔ０の間
は、仮にエンジン回転数センサ１７あるいは車速センサ
１６からエンジン回転数信号Ｎあるいは車速信号Ｖが出
力されても、アシスト制御は開始されず、アシスト制御
が開始される条件は、イグニッションスイッチ３０がオ
ンされた後の一定時間ｔ０経過後に、エンジン回転数信
号Ｎあるいは車速信号Ｖが出力された場合となる。

【００２７】従って、イグニッションスイッチ３０がオ
ンされた直後の電源変動等の影響によって、エンジンが
回転されていない状態あるいは車両が走行していない状
態で、たとえ不正パルスが出力されても、アシスト制御
開始条件が確立されるのは、２点鎖線の時期ではなく、
実線で示すようにイグニッションスイッチ３０がオンさ
れた後一定時間ｔ０経過した後となる。

【００２８】このようにアシスト制御は、イグニッショ
ンスイッチ３０がオンされた後の一定時間ｔ０経過後に
おいて、エンジン回転数信号Ｎあるいは車速信号Ｖとト
ルクセンサ４のトルク信号とのアンド条件で始めて開始
されるようになるので、エンジンの回転によってバッテ
リ３１が充電されていない状態で電動モータ６が駆動さ
れることがなく、バッテリ３１の消費を防止できるよう
になる。

【００２９】なお、図４に示すタイムチャートでは、イ
グニッションスイッチ３０がオンされた後の一定時間ｔ
０経過後において、アシスト制御を開始できるようにし
たが、図５に示す他の実施形態のように、イグニッショ
ンスイッチ３０がオンされた後に、前記の一定時間ｔ０
よりも長い所定時間ｔ２（ｔ２＞ｔ０）、ＥＣＵ２１内
部のイニシャルチェックを行うものにおいては、イニシ
ャルチェック完了後にアシスト制御が開始される条件が
整うことになる。

【００３０】すなわち、図５に示すように一定時間ｔ０
経過後の所定時間ｔ２内に、例えばエンジン回転数信号
Ｎあるいは車速信号Ｖが出力されても、その出力はＣＰ
Ｕ２２に入力されてエンジンが回転状態にある、あるい
は車両が走行状態にあることを認識するに止め、アシス
ト制御の開始は、所定時間ｔ２経過後に行うことにな
る。

【００３１】このように、図4および図５から明らかな
ように、イグニッションスイッチ３０がオンされた直後
の一定時間ｔ０の間は、電源変動等の影響により、エン
ジンが回転していないにもかかわらず、あるいはまた、
車両が走行していないにもかかわらず、不正パルスがＥ
ＣＵ２１に入力される可能性があるため、その間はたと
えトルクセンサ４よりトルク信号が出力されていても、
アシスト制御を行わないようにしている。

【００３２】なお、アシスト制御が行われない前記一定
時間ｔ０は任意に設定することができるが、イグニッシ
ョンスイッチ３０のオン直後１秒以内で電源変動等の影
響による不正パルスの発生がなくなるので、１秒程度で
十分であり、従って、イグニッションスイッチ３０のオ
ン直後の一定時間（ｔ０）、アシスト制御が行われない
ことによる実質的な支障はほとんどない。

【００３３】上記した実施の形態においては、イグニッ
ションスイッチ３０がオンされた後一定時間ｔ０の間、
エンジン回転数信号Ｎおよび車速信号Ｖを受付けないよ
うにマスク処理を施すマスク手段３２を外部入力回路２
６に設けた例について述べたが、これとは別に、エンジ
ン回転数信号Ｎおよび車速信号Ｖを一旦ＣＰＵ２２に入
力させたうえで、前記一定時間ｔ０の間はＣＰＵによっ
てソフト的にマスク処理することも可能であり、マスク
処理のための具体的な構成は限定されるものではない。

【００３４】また、上記した実施の形態においては、車
速を検出する車速センサ１６を設け、この車速センサ１
６からの車速信号Ｖとトルクセンサ４からの操舵トルク
信号Ｔとに基づいて電動モータ６に供給すべきアシスト
電流を求めるようにした例について述べたが、車速セン
サ１６は必要不可欠な要件ではなく、操舵トルク信号Ｔ
のみによってアシスト制御することも可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように本発明は、イグニッシ
ョンがオンされた直後の一定時間はマスク処理を施すこ
とによって、エンジン回転信号を受付けないようにした
ので、イグニッションがオンされた直後の電源変動等に
伴って不正パルスが発生されても、この不正パルスによ
って電動モータによるアシスト制御が行われることを確
実に防止できる。

【００３６】従って、エンジンが回転していない状態
で、電動モータが駆動されることがなく、バッテリあが
りを防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す電動パワーステアリン
グ装置の概略図である。

【図２】本発明の実施形態を示す電動パワーステアリン
グ装置の制御ブロックダイヤグラムである。

【図３】マスク処理を説明するためのフローチャートで
ある。

【図４】イグニッションスイッチがオンされた後、アシ
スト制御が開始されるまでのタイムチャートである。

【図５】他の実施形態を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

４ トルクセンサ ６ 電動モータ １６ 車速センサ １７ エンジン回転数センサ ２１ ＥＣＵ ２７ モータ駆動回路 ３０ イグニッションスイッチ ３１ バッテリ ３２ マスク手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 清貴 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 Ｆターム(参考） 3D033 CA11 CA13 CA16 CA21

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリング系に操舵アシスト力を付与
   する電動モータと、少なくとも操舵トルクに基づいて電
   動モータ駆動信号を発生する制御手段と、この制御手段
   からの電動モータ駆動信号に基づいて前記電動モータを
   駆動する電動モータ駆動手段と、エンジンの回転を検出
   するエンジン回転検出手段と、前記エンジン回転検出手
   段からのエンジン回転信号を入力して前記電動モータの
   駆動を開始すべく前記電動モータ駆動手段を制御する制
   御手段とを備えた電動パワーステアリング装置におい
   て、 前記制御手段は、イグニッションスイッチがオンされて
   から一定時間の間は、前記エンジン回転検出手段からの
   エンジン回転信号を受付けないようにマスク処理を施す
   マスク手段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。
2. 【請求項２】 ステアリング系に操舵アシスト力を付与
   する電動モータと、操舵トルクおよび車速に基づいて電
   動モータ駆動信号を発生する制御手段と、この制御手段
   からの電動モータ駆動信号に基づいて前記電動モータを
   駆動する電動モータ駆動手段と、エンジンの回転を検出
   するエンジン回転検出手段と、車速を検出する車速検出
   手段と、前記エンジン回転検出手段からのエンジン回転
   信号もしくは車速検出手段からの車速信号を入力して前
   記電動モータの駆動を開始すべく前記電動モータ駆動手
   段を制御する制御手段とを備えた電動パワーステアリン
   グ装置において、 前記制御手段は、イグニッションスイッチがオンされて
   から一定時間の間は、前記エンジン回転検出手段からの
   エンジン回転信号および車速検出手段からの車速信号を
   受付けないようにマスク処理を施すマスク手段を備えた
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。