JPS63284063A

JPS63284063A - 自動車の電力配分制御装置

Info

Publication number: JPS63284063A
Application number: JP62120538A
Authority: JP
Inventors: Osamu Tsurumiya; 修鶴宮; Katsumitsu Kurihara; 栗原　功光
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1987-05-18
Publication date: 1988-11-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は自動車の電力配分制御装置、詳しくは、電動
機式舵取装置の電動機に大電流を通電する場合には運転
上支障のない空調装置等の電装補機へ供給する電力を制
限して電動機に優先的に電力を供給するようにした電力
配分制御装置に関する。

（従来の技術）電動機が操舵補助力を発生する電動機式動力舵取装置は
、一般に、電動機へ通電する電流を操向ハンドルへ加え
られる手動操舵力等に応じ制御し、電動機が通電される
電流値に応じた操舵補助力を発生して運転者の操舵負担
を軽減する。したがって、このような電動機式動力舵取
装置にあっては、操舵反力が大きく手動操舵力が大きい
場合に電動機への通電電流も大きく、特に、自動車が停
止した状態での据切り操舵時に最も太きくなる。しかし
ながら、据切り操舵時にあっては、自動車のエンジンは
アイドリング運転を行い、回転速度が小さく、エンジン
によって駆動されるオルタネータの発電量も少ない。こ
のため、このような据切り操舵を行うとバッテリから流
れる電流が増大してバッテリの電圧が低下し、バッテリ
の耐久性を低下させる原因となるという問題点かあフた
。

一方、上述のような問題点は、特開昭６１−１２５９６
５号公報に記載されたような電動機式動力舵取装置を採
用することで、解決すると考えられる。この電動機式動
力舵取装置は、充電系の発電機と別個にエンジンによっ
て駆動される発電機を電動機に専用的に設け、この専用
の発電機から電動機へ通電する電流をハンドルトルクを
検出するトルクセンナの出力信号に応じ制御するととも
に、トルクセンサの出力信号に応じエンジンのアイドル
回転数を増大させるものである。

（この発明が解決しようとする問題点）しかしながら、
上記特開昭６１−１２５９６５号公報の電動機式動力舵
取装置にあっては、充電系の発電機とは別個にエンジン
によって駆動される専用の発電機を設けなければならな
いため、自動車のエンジンルーム内のエンジンの周囲が
繁雑となり、また、製造コストも大きくなるという問題
点があった。

この発明は、上述した問題点を鑑みてなされたもので、
電動機式動力舵取装置の電動機に大電流を通電する必要
がある場合には他の電装補機の消費電力を制限してパテ
ツリ電力を電動機式動力舵取装置の電動機に優先的に供
給する電力配分制御装置を提供し、製造コストの低減と
ともにバッテリの耐久性の向上を図ることを目的として
いる。

（問題点を解決するための手段）この発明にかかる自動車の電力配分制御装置は、第１図
に示すように、操向ハンドルに加えられる手動操舵力に
応じ通電されて操舵力の伝達系に操舵補助力を付加する
電動機と、電力を供給されて作動する電装補機と、該電
装補機および前記電動機に電力を供給する蓄電池と、を
備えた自動車において、前記電動機への通電電流を検出する電動機電流検知手段
と、該電動機電流検知手段の出力信号に基づき前記電動
機への通電電流が所定値を超えているか否かを判別する
判別手段と、該判別手段の出力信号に基づき前記電動機
への通電電流が所定値を超えている時に前記電装補機へ
供給する電力を制限する電力制限手段と、を設けたこと
が要旨である。

（作用）この発明にかかる自動車の電力配分制御装置によれば、
電動機へ通電される電流が所定値を超える場合、蓄電池
から電装補機へ供給される電力が制限されて蓄電池から
電動機に優先的に電力が供給される。このため、操舵フ
ィーリングを損うこと無く蓄電池の電圧の低下を防、止
でき、蓄電池の耐久性の低下が防止される。そして、こ
の電力配分制御装置は、他の発電機あるいは蓄電池の大
容量化を必要としないため、製造コストの増大を防止で
き、また、エンジンルーム内のエンジン廻りが繁雑とな
ることも無い。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図および第３図はこの発明の一実施例にかかる自動
車の電力配分制御装置を表し、第２図が電動機式動力舵
取装置の概略斜視図、第３図が電気回路図である。

まず、電動機式動力舵取装置１１を説明する。

第２図において、１２は操向ハンドル、１３は図示しな
い車体に取り付けられたステアリングコラムであり、ス
テアリングコラム１３にはステアリングシャフト１４が
回転自在に挿通されている。

ステアリングシャフト１４は、上端が操向ハンドル１２
に結合され、下端がアッパユニバーサルジヨイント１５
、インターミゾエイトシャフト１６およびロアユニバー
サルジヨイント１７を介してピニオン軸１８に連結され
ている。ピニオン軸１８は、ギアケース１９に回転自在
に支持され、ギアケース１９内に収納されたラックアン
ドピニオン式のギア機構を介しラック２ｏに連結されて
いる。ラック２０は、ギアケース１９に軸方向摺動自在
に支持され、その両端が図外の操向車輪のナックルアー
ム等にステアリングケージを介して連結されている。

前記ステアリングシャフト１４は、アッパシャフト１４
ａとロアシャフト１４ｂとをステアリングコラム１３内
でトーションバーにより同軸的かつ相対回動変位可能に
結合して成り、前述のように、アッパシャフト１４ａの
上端が操向ハンドル１２に、ロアシャフト１４ｂの下端
がアッパユニバーサルジヨイント１５に連結している。

ステアリングコラム１３内には、第２図では図示されな
いが、アッパシャフト１４ａとロアシャフト１４ｂとの
結合部の周囲に操舵トルクセンサ２１が、アッパシャフ
ト１４ａの近傍に操舵センサ２２が、ロアシャフト１４
ｂの周囲に電動機２３が配置されている。操舵トルクセ
ンサ２１は、第３図に示すように、トーションバーによ
るアッパシャフト１４ａとロアシャフト１４ｂとの相対
回動変位すなわち操向ハンドル１２に加えられる手動操
舵力に応じて軸方向に変位する可動鉄芯２４と、ステア
リングコラム１３の内壁に固着された差動トランス２５
と、コントロールユニット２６に結線されたインターフ
ェース回路２７と、を有している。差動トランス２５は
、インターフェース回路２７から交流パルス信号が人力
し、可動鉄芯２４の変位を表す信号をインターフェース
回路２７に出力する。インターフェース回路２７は、整
流回路、交流発振回路およびローパスフィルタ回路等を
有し、コントロールユニット２６から入力するクロック
信号に基づいて前述のように差動トランス２５に交流パ
ルス信号を出力し、また、差動トランス２５の出力信号
を整流平滑化して手動操舵力（操舵トルク）の大きさと
方向を表す信号ｓｔ、ｓ２をコントロールユニット２６
に出力する。

操舵センサ２２は、ステアリングコラム１３に固設され
た直流発電機２８と、コントロールユニット２６に接続
されたインターフェース回路２９とから構成されている
。直流発電機２８は、回転軸がアッパシャフト１４ａと
一体に回転し、アッパシャフト１４ａの回転速度に応じ
た大きさで回転方向に応じた極性の信号をインターフェ
ース回路２９へ出力する。インターフェース回路２９は
、減算回路等を備え、直流発電機２８の出力信号を演算
処理して操向ハンドル１２の操舵方向と操舵速度とを表
す信号Ｓ３．Ｓ４をコントロールユニット２６に出力す
る。

電動機２３は、ロアシャフト１４ｂが遊挿した円筒状の
出力軸、出力軸の外周面に固着された電機子巻線、ステ
アリングコラム１３の内壁に固設された界磁石を有し、
これらがロアシャフト１４ｂに同軸的に配置されている
。この電動機２３は、出力軸が遊星歯車機構等の減速機
構を介しロアシャフト１４ｂに動力伝達可能に連結され
、電機子巻線がブラシ等を介し後述するスイッチ回路に
接続され、電機子巻線に通電される電流に応じた操舵補
助力（補助トルク）をロアシャフト１４ｂに付加する。

なお、上述した操舵トルクセンサ２１、操舵センサ２２
および電動機２３等の具体的構成は、本出願人の出願に
係る特開昭６１−２７５０５７号公報等で明確であるた
め、説明および図示を簡略している。

コントロールユニット２６は、第３図に示すように、Ａ
／Ｄコンバータ３０．マイクロコンピュータ３１および
水晶発振回路３２を有している。Ａ／Ｄコンバータ３０
は、前述した操舵トルクセンサ２１からの信号Ｓｌ、Ｓ
２、操舵センサ２２からの信号Ｓ３．Ｓ４および後述す
る電流検知回路３３からの信号Ｓ５が入力し、これら信
号Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３．Ｓ４．Ｓ５をデジタル信号に変換
してマイクロコンピュータ３１へ出力する。

マイクロコンピュータ３１は、周知のＣＰＵ。

ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えるもので、前述の操舵トル
クセンサ２１のインターフェース回路２９および電動機
２３の駆動ユニット３４に接続され、また、電装補機で
あるデフロス装置３５および図示しないが空調装置に接
続されている。このマイクロコンピュータ３１は、水晶
発振回路３２から人力するクロック信号に基づいてＣＰ
ＵがＲＯＭに記憶された制御処理のプログラムに従いＡ
／Ｄコンバータ３０を経て人力する信号を演算処理し、
駆動ユニット３４に制御信号を、デフロスタ装置３５お
よび空調装置に制限信号を、また、インターフェース回
路２７にクロック信号を出力する。なお、この実施例で
は、後述のように電ｗＪｍ２３への通電電流をチョッパ
制御するため上記制御信号は電動機２３への通電電流の
方向とデユーティファクタを表す。

駆動ユニット３４は、ドライブ回路３６と、４つの電界
効果形トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑｌ。

Ｑ２．Ｑ３．Ｑ４を結線して成るスイッチ回路３７とを
備えている。ドライブ回路３６は、マイクロコンピュー
タ３１から入力する制御信号に応じて４つのパルス幅変
調信号（ＰＷＭ信号）ｈ。

ｉ、ｊ、ｋをＦＥＴＱＩ、Ｑ２．Ｑ３．Ｑ４のゲートに
出力する。スイッチ回路３７は、ＦＥＴＱｌ、Ｑ４のド
レインがリレー接点等を介しバッテリ３８に接続され、
このＦＥＴＱＩ、Ｑ４のソースがＦＥＴＱ２．Ｑ３のド
レインに接続され、ＦＥＴＱ２．Ｑ３のソースが電流検
出用の抵抗３９を介し接地され、ＦＥＴＱＩのソースと
ＦＥＴＱ２のドレインとの間およびＦＥＴＱ４のソース
とＦＥＴＱ３のドレインとの間に電動機２３が接続され
ている。このスイッチ回路３７は、ＦＥＴＱＩ、Ｑ３ま
たはＦＥＴＱ２．Ｑ４がそれぞれＰＷＭ信号り、ｉまた
はＰＷＭ信号ｊ。

ｋによって同時かつ択一的に駆動される。すなわち、Ｆ
ＥＴＱＩ、Ｑ３がＰＷＭ信号り、ｊによって駆動される
と電動機２３には矢印Ｉで示す方向にＰＷＭ信号り、ｊ
のデユーティファクタの電流が通電され、また、ＦＥＴ
Ｑ２．Ｑ３がＰＷＭ信号ｉ、ｋによって駆動されると電
動機２３には矢印１１で示す方向にＰＷＭ信号ｉ、にの
デユーティファクタの電流が通電される。抵抗３９は両
端が電流検知回路３３に結線されている。電流検知回路
３３は、抵抗３９の両端の電位差を検出し、スイッチ回
路３７を流れる電流値すなわち電動機２３に通電される
電流値を表す信号Ｓ５をＡ／Ｄコンバータ３０に出力す
る。

デフロスタ装置３５は、リアガラスに配置された熱線４
０を備えている。熱線４０は、一端が接地され、他端が
デフロスタリレー４１の常用のコンタクタ４１ａを介し
バッテリ３８に接続されている。なお、バッテリ３８は
、前述のようにスイッチ回路３７にも接続されている。

デフロスタリレー４１のソレノイド４１ｂは、一端がイ
グニッションキースイッチ４２を介してバッテリ３８に
接続され、他端がパワートランジスタ４３のコレクタに
接続されて該パワートランジスタ４３のエミッタを介し
接地されている。このデフロスタリレー４１は、ソレノ
イド４１ｂが通電されるとコンタクタ４１ａが閉成して
熱線４０を通電する。なお、４４はデフロスタリレー４
１のソレノイド４１ｂと並列に接続されたパイロットラ
ンプである。パワートランジスタ４３は、エミッタが接
地され、ベースが抵抗４５を介してアンド回路４６の出
力端に接続されている。アンド回路４６は、一方の入力
端がインバータ４７を介して操作スイッチ４８に接続さ
れ、他方の入力端がインバータ４９を介して前述のマイ
クロコンピュータ３１に接続されている。操作スイッチ
４８は、アンド回路４６と接続した端子が抵抗５０を介
しバッテリ３８に接続され、また、他方の端子が接地さ
れている。なお、５１，５２．５３はフユーズである。

次に、この実施例の作用を説明する。

この電力配分制御装置にあっては、電動機式動力舵取装
置１１、デフロスタ装置３５および空調装置等に同一の
バッテリ３８から電力を供給する。電動機式動力舵取装
置１１は、操舵トルク、操舵速度、操舵角度および操舵
方向等に基づきマイクロコンピュータ３１が電動機２３
に通電する目標電流のデユーティファクタ（電流値）と
方向を決定し、バッテリ３８からスイッチ回路３７を経
て電動機２３が通電される。したがって、運転者の操舵
負担は軽減され、軽快な操舵を行うことができる。

また、デフロスタ装置３５は、アンド回路４６にマイク
ロコンピュータ３１から高電位の信号が人力している場
合、操作スイッチ４８を操作して閉成すると、アンド回
路４６が高電位の駆動信号をパワートランジスタ４３の
ベースに出力して該パワートランジスタ４３のエミッタ
ーコレクタ間か導通し、デフロスタリレー４１のソレノ
イド４１ｂが通電されてコンタクタ４１ａが閉成する。

このため、熱線４０は、バッテリ３８に接続されてバッ
テリ３８からの電力を供給され、発熱してリアガラスの
曇りを除去し、後方視界が保たれる。

一方、電動機式動力舵取装置１１は、摩擦係数の大きい
路面上で据切りを行った場合、操舵トルクが大きく、電
ｙＪＪ機２３にバッテリ３８から大きな電流が通電され
る。そして、マイクロコンピュータ３１は、電流検知回
路３３により検出された電流値が所定値を超えると、高
電位の信号をインバータ４９に出力する。このため、デ
フロスタ装置３５は、アンド回路４６にインバータ４９
により反転された低電位の制限信号が入力し、操作スイ
ッチ４８によるパワートランジスタ４３の作動を禁止す
る。この結果、デフロスタ装置３５へのバッテリ３８の
電力の供給が停止され、バッテリ３８の電力は電動機式
動力舵取装置１１に優先的に供給される。したがって、
操舵フィーリングを損うこと無く軽快な操舵ができ、ま
た、バッテリ３８の電圧低下が防止でき、バッテリ３８
の耐久性の低下が防止できる。なお、図示しない空調装
置も同様であり、マイクロコンピュータ３１からインバ
ータ４９を経て低電位の制限信号が人力すると、送風フ
ァンを停止、あるいは送風ファンの回転数を低下させて
消費電力を低減する。

このように、この電力配分制御装置にあっては、電動機
式動力舵取装置１１の電動機２３に通電される電流が大
きい場合、デフロスタ装置３５あるいは空調装置等の自
動車の運転上支障のない電装補機へ供給される電力を制
限して電動機２３に優先的に電力を供給する。このため
、操舵フィーリングが損なわれることも無く、また、バ
ッテリ３８の電圧が低下してバッテリ３８の耐久性に悪
影響を及ぼすことも無くなる。

なお、上述した実施例では、電動機２３への通電電流を
直接に検出するが、操舵トルクに応じて電動機２３へ通
電する電流を制御する電動機式動力舵取装置１１にあり
ては、前述した特開昭６１−１２５９６５号公報に記載
されているように操舵トルクに応じて制御することもで
き、また、マイクロコンピュータ３１により演算された
デユーティファクタを表す内部信号に応じても制御でき
ることは言うまでも無い。

さらに、上述した実施例では、デフロスタ装置３５への
電力の供給を停止するが、停止することも無く消費電力
を少くするように制限することもできる。

（発明の効果）以上説明したように、この発明にかかる自動車の電力配
分制御装置によれば、電動機式動力舵取装置の電動機に
大電流を通電する必要がある場合には、他の電装補機へ
の電力の供給を制限して電動機に優先的に大電流を通電
するようにしたため、蓄電池の電圧が低下することも無
く耐久性を改善でき、また、良好な操舵フィーリングを
維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる自動車の電力配分制御装置の
構成図である。第２図および第３図はこの発明の一実施
例にかかる電力配分制御装置を示し、第２図、が電動機
式動力舵取装置の概略斜視図、第３図が電気回路図であ
る。１１・・・電動機式動力舵取装置１２・・・操向ハンドル２１・・・操舵トルクセンサ２３・・・電動機２６・・・制御ユニット（コントロールユニット）３１
・・・マイクロコンピュータ３３・・・電流検知回路３５・・・デフロスタ装置３８・・・バッテリ４０・・・熱線４６・・・アンド回路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）操向ハンドルに加えられる手動操舵力に応じ通電
されて操舵力の伝達系に操舵補助力を付加する電動機と
、電力を供給されて作動する電装補機と、該電装補機お
よび前記電動機に電力を供給する蓄電池と、を備えた自
動車において、前記電動機への通電電流を検出する電動機電流検知手段
と、該電動機電流検知手段の出力信号に基づき前記電動
機への通電電流が所定値を超えているか否かを判別する
判別手段と、該判別手段の出力信号に基づき前記電動機
への通電電流が所定値を超えている時に前記電装補機へ
供給する電力を制限する電力制限手段と、を設けたこと
を特徴とする自動車の電力配分制御装置。
（２）前記電動機電流検知手段は、前記操向ハンドルに
加えられる手段操舵力を検出して該手動操舵力を電動機
への通電電流値を表す信号として前記判別手段に出力す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動車
の電力配分制御装置。