JP2005212501A

JP2005212501A - 電動パワーステアリングのアシスト量表示方法及び装置

Info

Publication number: JP2005212501A
Application number: JP2004018124A
Authority: JP
Inventors: Ryosuke Kurokawa; 亮介黒川
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】電動パワーステアリングによるアシスト量を運転者に報知することができるようにするためのアシスト量表示方法及び装置を提供する。
【解決手段】本発明は、ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示方法及び装置において、運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じて算出されたモータ指令電流値Ｉ_C、又は、モータ駆動回路１１０に流れるモータ実電流値Ｉ_M、をアシスト量として表示器６０又は６２に表示させるように構成する。あるいは、モータ指令電流値Ｉ_C又はモータ実電流値Ｉ_Mと電源電圧Ｖ_Bとに基づいてアシスト時消費電力Ｐ_C又はＰ_Mを算出し、アシスト量として表示器６０に表示させる。あるいは、モータＰＷＭ制御のためのデューティ比Ｄを、アシスト量として表示器６２に表示させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動パワーステアリングにおけるアシスト量を表示する方法及び装置に関する。

モータの動力をステアリング系に伝えてステアリング操作に必要な力を軽減せしめる電動パワーステアリング（ＥＰＳ：Electric Power Steering）が利用されている（例えば、下記特許文献１参照）。従来、電動パワーステアリングにてステアリングをアシストする際、そのアシスト量を運転者がリアルタイムに知ることができなかった。また、ステアリングをアシストする際に利用されるバッテリーの消費電力を把握することができなかった。

特開２００２−２９３２５７号公報

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動パワーステアリングによるアシスト量を運転者に報知することができるようにするためのアシスト量表示方法及び装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１の面によれば、ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示方法であって、運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出するステップと、算出されたモータ指令電流値をアシスト量として表示器に表示させるステップと、を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示方法が提供される。

上記目的を達成するために、本発明の第２の面によれば、ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示方法であって、運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出するステップと、算出されたモータ指令電流値と電源電圧とに基づいてアシスト時消費電力を算出するステップと、算出されたアシスト時消費電力をアシスト量として表示器に表示させるステップと、を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示方法が提供される。

また、本発明の第３の面によれば、前記本発明の第２の面による方法において、算出されたアシスト時消費電力を、車載の電源を管理する制御装置に送信するステップ、が更に具備される。

上記目的を達成するために、本発明の第４の面によれば、ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示方法であって、運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出するステップと、算出されたモータ指令電流値に応じてモータ駆動回路に流れるモータ実電流値を検出するステップと、検出されたモータ実電流値をアシスト量として表示器に表示させるステップと、を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示方法が提供される。

上記目的を達成するために、本発明の第５の面によれば、ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングにおけるアシスト量表示方法であって、運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出するステップと、算出されたモータ指令電流値に応じてモータ駆動回路に流れるモータ実電流値を検出するステップと、検出されたモータ実電流値と電源電圧とに基づいてアシスト時消費電力を算出するステップと、算出されたアシスト時消費電力をアシスト量として表示器に表示させるステップと、を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示方法が提供される。

また、本発明の第６の面によれば、前記本発明の第５の面による方法において、算出されたアシスト時消費電力を、車載の電源を管理する制御装置に送信するステップ、が更に具備される。

上記目的を達成するために、本発明の第７の面によれば、ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示方法であって、運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出するステップと、算出されたモータ指令電流値に基づいてモータＰＷＭ制御のためのデューティ比を算出するステップと、算出されたデューティ比をアシスト量として表示器に表示させるステップと、を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示方法が提供される。

また、本発明の第８の面によれば、前記本発明の第１、第２又は第５の面による方法において、表示器に表示させるステップは、表示器としてディジタル表示器を使用する。

また、本発明の第９の面によれば、前記本発明の第４又は第７の面による方法において、表示器に表示させるステップは、表示器としてアナログ表示器を使用する。

上記目的を達成するために、本発明の第１０の面によれば、ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示装置であって、運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出する手段と、算出されたモータ指令電流値をアシスト量として表示器に表示させる手段と、を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示装置が提供される。

上記目的を達成するために、本発明の第１１の面によれば、ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示装置であって、運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出する手段と、算出されたモータ指令電流値と電源電圧とに基づいてアシスト時消費電力を算出する手段と、算出されたアシスト時消費電力をアシスト量として表示器に表示させる手段と、を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示装置が提供される。

また、本発明の第１２の面によれば、前記本発明の第１１の面による装置において、算出されたアシスト時消費電力を、車載の電源を管理する制御装置に送信する手段、が更に具備される。

上記目的を達成するために、本発明の第１３の面によれば、ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示装置であって、運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出する手段と、算出されたモータ指令電流値に応じてモータ駆動回路に流れるモータ実電流値を検出する手段と、検出されたモータ実電流値をアシスト量として表示器に表示させる手段と、を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示装置が提供される。

上記目的を達成するために、本発明の第１４の面によれば、ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示装置であって、運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出する手段と、算出されたモータ指令電流値に応じてモータ駆動回路に流れるモータ実電流値を検出する手段と、検出されたモータ実電流値と電源電圧とに基づいてアシスト時消費電力を算出する手段と、算出されたアシスト時消費電力をアシスト量として表示器に表示させる手段と、を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示装置が提供される。

また、本発明の第１５の面によれば、前記本発明の第１４の面による装置において、算出されたアシスト時消費電力を、車載の電源を管理する制御装置に送信する手段、が更に具備される。

上記目的を達成するために、本発明の第１６の面によれば、ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示装置であって、運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出する手段と、算出されたモータ指令電流値に基づいてモータＰＷＭ制御のためのデューティ比を算出する手段と、算出されたデューティ比をアシスト量として表示器に表示させる手段と、を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示装置が提供される。

また、本発明の第１７の面によれば、前記本発明の第１０、第１１又は第１４の面による装置において、表示器に表示させる手段は、表示器としてディジタル表示器を使用する。

また、本発明の第１８の面によれば、前記本発明の第１３又は第１６の面による装置において、表示器に表示させる手段は、表示器としてアナログ表示器を使用する。

本発明は、以上のように構成されているので、運転者がアシスト量を把握することができるようになり、また、電動パワーステアリングが作動している様子が見えるようになるとともに、視覚的に楽しめる、という効果を奏する。さらには、バッテリーの消費電力を把握することができるようになる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明による、電動パワーステアリングのアシスト量表示方法及び装置の実施形態に係る機能ブロック線図である。運転者がステアリングホイール（ハンドル）１０を操作すると、トルクＴが発生する。トルクセンサ２０は、トルクＴを感知して、トルクＴを表す信号電流を出力する。

その信号電流は、電動パワーステアリング（ＥＰＳ：Electric Power Steering）電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１００に送られる。ＥＰＳＥＣＵ１００では、トルクＴの信号電流は、電流電圧変換回路（Ｉ／Ｖ）１０２にて信号電圧に変換され、次いで、アナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）１０４にてディジタル信号へと変換されて、演算部１０６に送られる。

演算部１０６は、トルクＴに基づいてその値に応じたモータ指令電流値Ｉ_Cを算出し、そのモータ指令電流値Ｉ_Cを、モータを正転させるか又は反転させるかを示す情報とともに、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御部１０８に送出する。ＰＷＭ制御部１０８は、モータ指令電流値Ｉ_Cに基づいて、その値に応じたデューティ比（Duty Ratio）信号Ｄを作成し、正転信号Ｐ及び反転信号Ｎとともに、モータ駆動回路１１０に送出する。

モータ駆動回路１１０において、正転信号Ｐはスイッチング素子１１０Ａに供給され、反転信号Ｎはスイッチング素子１１０Ｂに供給され、デューティ比信号Ｄはスイッチング素子１１０Ｃ及び１１０Ｄに供給される。

正転信号Ｐがアクティブのときに、零でないデューティ比を表すデューティ比信号Ｄが供給されると、バッテリー３０、スイッチング素子１１０Ａ、ＥＰＳモータ４０及びスイッチング素子１１０Ｄ、スイッチング素子１１０Ｂを一定の電流が流れることにより、ＥＰＳモータ４０が正転して、ステアリング操作をアシストする。一方、反転信号Ｎがアクティブのときに、零でないデューティ比を表すデューティ比信号Ｄが供給されると、バッテリー３０、スイッチング素子１１０Ｂ、ＥＰＳモータ４０及びスイッチング素子１１０Ｃ、スイッチング素子１１０Ａを一定の電流が流れることにより、ＥＰＳモータ４０が反転して、ステアリング操作をアシストする。

ここで、上述のモータ指令電流値Ｉ_Cは、電動パワーステアリングのアシスト量を表す変数とみなすことができる。そこで、本発明の第１実施形態においては、演算部１０６で算出されたモータ指令電流値Ｉ_Cが表示ドライバ回路５０に送出され、７セグメントＬＥＤ（Light Emitting Diode）等からなるディジタル表示器６０にてアシスト量として表示される。

また、本発明の第２実施形態においては、バッテリー３０の電圧が電圧変換回路（Ｖ／Ｖ）１１２及びアナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）１１４によって変換された後、バッテリー電圧Ｖ_Bを表す信号として演算部１０６に供給される。演算部１０６は、バッテリー電圧Ｖ_Bとモータ指令電流値Ｉ_Cとに基づいてバッテリー３０の消費電力Ｐ_Cを算出する。この消費電力Ｐ_Cも、電動パワーステアリングのアシスト量を表す変数とみなすことができる。そこで、本発明の第２実施形態では、消費電力Ｐ_Cが、表示ドライバ回路５０に送出され、ディジタル表示器６０にてアシスト量として表示される。

なお、この第２実施形態においては、車載の電源を管理する電源マネージメントＥＣＵ７０が存在する場合、算出された消費電力Ｐ_Cを電源マネージメントＥＣＵ７０に送出することで、電源マネージメントＥＣＵ７０における管理に寄与することができる。

ところで、モータ駆動回路１１０を流れるモータ実電流値Ｉ_Mも、電動パワーステアリングのアシスト量を表す変数とみなすことができる。そこで、本発明の第３実施形態においては、モータ駆動回路１１０を流れるモータ実電流値Ｉ_Mが、電流センサ１１６によって感知され、増幅器１１８を経て、表示ドライバ回路５０に送出され、回転計等からなるアナログ表示器６２においてアシスト量として表示される。

また、本発明の第４実施形態においては、モータ実電流値Ｉ_Mが、アナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）１２０を経て、演算部１０６に供給される。演算部１０６は、バッテリー電圧Ｖ_Bとモータ実電流値Ｉ_Mとに基づいてバッテリー３０の消費電力Ｐ_Mを算出する。この消費電力Ｐ_Mも、電動パワーステアリングのアシスト量を表す変数とみなすことができる。そこで、本発明の第４実施形態では、算出された消費電力Ｐ_Mが、表示ドライバ回路５０に送出され、ディジタル表示器６０にてアシスト量として表示される。

なお、この第４実施形態においては、車載の電源を管理する電源マネージメントＥＣＵ７０が存在する場合、算出された消費電力Ｐ_Mを電源マネージメントＥＣＵ７０に送出することで、電源マネージメントＥＣＵ７０における管理に寄与することができる。

さらに、ＰＷＭ制御部１０８からモータ駆動回路１１０に送出されるデューティ比信号Ｄも、電動パワーステアリングのアシスト量を表す変数とみなすことができる。そこで、本発明の第５実施形態においては、ＰＷＭ制御部１０８からモータ駆動回路１１０に送出されるデューティ比信号Ｄが、表示ドライバ回路５０に送出され、アナログ表示器６２においてアシスト量として表示される。

本発明による、電動パワーステアリングのアシスト量表示方法及び装置の実施形態に係る機能ブロック線図である。

符号の説明

１０…ステアリングホイール（ハンドル）
２０…トルクセンサ
３０…バッテリー
４０…ＥＰＳモータ
５０…表示ドライバ回路
６０…ディジタル表示器
６２…アナログ表示器
７０…電源マネージメントＥＣＵ
１００…ＥＰＳＥＣＵ
１０２…電流電圧変換回路（Ｉ／Ｖ）
１０４…アナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）
１０６…演算部
１０８…ＰＷＭ制御部
１１０…モータ駆動回路
１１０Ａ…スイッチング素子
１１０Ｂ…スイッチング素子
１１０Ｃ…スイッチング素子
１１０Ｄ…スイッチング素子
１１２…電圧変換回路（Ｖ／Ｖ）
１１４…アナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）
１１６…電流センサ
１１８…増幅器
１２０…アナログ／ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）

Claims

ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示方法であって、
運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出するステップと、
算出されたモータ指令電流値をアシスト量として表示器に表示させるステップと、
を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示方法。
ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示方法であって、
運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出するステップと、
算出されたモータ指令電流値と電源電圧とに基づいてアシスト時消費電力を算出するステップと、
算出されたアシスト時消費電力をアシスト量として表示器に表示させるステップと、
を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示方法。
算出されたアシスト時消費電力を、車載の電源を管理する制御装置に送信するステップ、
を更に具備する、請求項２に記載の電動パワーステアリングのアシスト量表示方法。
ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示方法であって、
運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出するステップと、
算出されたモータ指令電流値に応じてモータ駆動回路に流れるモータ実電流値を検出するステップと、
検出されたモータ実電流値をアシスト量として表示器に表示させるステップと、
を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示方法。
ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングにおけるアシスト量表示方法であって、
運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出するステップと、
算出されたモータ指令電流値に応じてモータ駆動回路に流れるモータ実電流値を検出するステップと、
検出されたモータ実電流値と電源電圧とに基づいてアシスト時消費電力を算出するステップと、
算出されたアシスト時消費電力をアシスト量として表示器に表示させるステップと、
を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示方法。
算出されたアシスト時消費電力を、車載の電源を管理する制御装置に送信するステップ、
を更に具備する、請求項５に記載の電動パワーステアリングのアシスト量表示方法。
ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示方法であって、
運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出するステップと、
算出されたモータ指令電流値に基づいてモータＰＷＭ制御のためのデューティ比を算出するステップと、
算出されたデューティ比をアシスト量として表示器に表示させるステップと、
を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示方法。
表示器に表示させるステップは、表示器としてディジタル表示器を使用する、請求項１、請求項２又は請求項５に記載の電動パワーステアリングのアシスト量表示方法。
表示器に表示させるステップは、表示器としてアナログ表示器を使用する、請求項４又は請求項７に記載の電動パワーステアリングのアシスト量表示方法。
ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示装置であって、
運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出する手段と、
算出されたモータ指令電流値をアシスト量として表示器に表示させる手段と、
を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示装置。
ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示装置であって、
運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出する手段と、
算出されたモータ指令電流値と電源電圧とに基づいてアシスト時消費電力を算出する手段と、
算出されたアシスト時消費電力をアシスト量として表示器に表示させる手段と、
を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示装置。
算出されたアシスト時消費電力を、車載の電源を管理する制御装置に送信する手段、
を更に具備する、請求項１１に記載の電動パワーステアリングのアシスト量表示装置。
ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示装置であって、
運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出する手段と、
算出されたモータ指令電流値に応じてモータ駆動回路に流れるモータ実電流値を検出する手段と、
検出されたモータ実電流値をアシスト量として表示器に表示させる手段と、
を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示装置。
ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示装置であって、
運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出する手段と、
算出されたモータ指令電流値に応じてモータ駆動回路に流れるモータ実電流値を検出する手段と、
検出されたモータ実電流値と電源電圧とに基づいてアシスト時消費電力を算出する手段と、
算出されたアシスト時消費電力をアシスト量として表示器に表示させる手段と、
を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示装置。
算出されたアシスト時消費電力を、車載の電源を管理する制御装置に送信する手段、
を更に具備する、請求項１４に記載の電動パワーステアリングのアシスト量表示装置。
ステアリングをモータにてアシストする電動パワーステアリングのアシスト量表示装置であって、
運転者によるステアリング操作により発生するトルクに応じてモータ指令電流値を算出する手段と、
算出されたモータ指令電流値に基づいてモータＰＷＭ制御のためのデューティ比を算出する手段と、
算出されたデューティ比をアシスト量として表示器に表示させる手段と、
を具備する、電動パワーステアリングのアシスト量表示装置。
表示器に表示させる手段は、表示器としてディジタル表示器を使用する、請求項１０、請求項１１又は請求項１４に記載の電動パワーステアリングのアシスト量表示装置。
表示器に表示させる手段は、表示器としてアナログ表示器を使用する、請求項１３又は請求項１６に記載の電動パワーステアリングのアシスト量表示装置。