JP2009012662A - Electric power steering device - Google Patents

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JP2009012662A JP2007178131A JP2007178131A JP2009012662A JP 2009012662 A JP2009012662 A JP 2009012662A JP 2007178131 A JP2007178131 A JP 2007178131A JP 2007178131 A JP2007178131 A JP 2007178131A JP 2009012662 A JP2009012662 A JP 2009012662A
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Hirosuke Itakura
裕輔 板倉
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NSK Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device, in which motor temperature estimation can be performed with favorable precision even in a proximity layout with an ECU disposed close to a motor, so that overheat protection of the motor can be properly realized. <P>SOLUTION: An electric motor 12 and a control unit 15 are disposed proximate to each other in the electric power steering device. A motor current instruction value Ir is determined based on at least a torque detection value T. In accordance with ECU temperature Tecu detected by a temperature sensor 26 provided on the control unit 15, and motor temperature Tmot estimated based on drive current of the electric motor, motor overheat protection control for limiting the motor current instruction value Ir is carried out. At this time, the motor temperature Tmot is estimated in different estimation methods depending on size relation between the estimated motor temperature Tmot and the ECU temperature Tecu. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、操舵系に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置に関し、特に、モータの過熱保護機能を実現した電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to an electric power steering apparatus that applies a steering assist force to a steering system, and more particularly to an electric power steering apparatus that realizes a motor overheat protection function.

自動車や車両のステアリング装置をモータの回転力で補助負荷付勢する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力を、減速機を介してギヤ又はベルト等の伝達機構によりステアリングシャフト或いはラック軸に補助負荷付勢するようになっている。係る電動パワーステアリング装置は、据え切り状態でハンドルの端当てロック状態が長時間保持されたり、長時間の車庫入れ動作が繰り返されたりすると、モータに大電流が連続して流れることになり、モータが発熱して必要な性能を発揮できなくなったり、更には過度の発熱によりモータが動作しないような故障に至ったりするおそれがある。   An electric power steering device that energizes an automobile or a vehicle steering device with the rotational force of a motor is an auxiliary load applied to the steering shaft or rack shaft by a transmission mechanism such as a gear or a belt via a reduction gear. It comes to be energized. In such an electric power steering device, when the end-locking state of the steering wheel is kept in a stationary state for a long time or a long garage operation is repeated, a large current continuously flows in the motor. There is a risk that the generated heat will not be able to exhibit the required performance, or that the motor will not operate due to excessive heat generation.

そこで、従来の電動パワーステアリング装置では、ＥＣＵの駆動回路やモータなど各部位の温度を求め、その温度が所定値になったらモータの通電電流を制限して発熱を抑えるような過熱保護制御を行っている。
例えば、このような電動パワーステアリング装置として、モータの電流値及び端子間抵抗値の各検出値により、モータの巻線温度を推定し、その温度推定値に基づいてモータの過熱保護制御を行うというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, in the conventional electric power steering device, the temperature of each part such as an ECU drive circuit and a motor is obtained, and when the temperature reaches a predetermined value, overheat protection control is performed so as to limit the energization current of the motor to suppress heat generation. ing.
For example, as such an electric power steering device, the motor winding temperature is estimated based on the detected values of the motor current value and the inter-terminal resistance value, and the motor overheat protection control is performed based on the estimated temperature value. Those are known (for example, see Patent Document 1).

また、コントロールユニットのモータ駆動回路に設けられた温度検出手段の検出温度に基づいてモータ駆動素子温度を推定し、これによって電流制御値を制限する過熱保護手段と、起動時の前記検出温度をモータブラシ温度の基準値とし、この基準値及びモータブラシ温度推定値を加算して補正したモータブラシ温度推定値によって電流制御値を制限するモータ過熱保護手段と、起動時の前記検出温度をモータ磁性体温度の基準値とし、この基準値及びモータ磁性体温度推定値を加算して補正したモータ磁性体温度推定値によって電流制御値を制限するモータ低温減磁保護手段と、を備えるというものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１０−１００９１３号公報 特開平１１−２８６２７８号公報 Further, the motor drive element temperature is estimated based on the temperature detected by the temperature detection means provided in the motor drive circuit of the control unit, thereby limiting the current control value, and the detected temperature at start-up is determined by the motor. Motor overheat protection means for limiting a current control value by a motor brush temperature estimated value corrected by adding the reference value and the motor brush temperature estimated value as a reference value of the brush temperature, and the detected temperature at the start of the motor magnetic body A motor low temperature demagnetization protection means for limiting a current control value by a motor magnetic body temperature estimated value corrected by adding the reference value and the motor magnetic body temperature estimated value is known. (For example, refer to Patent Document 2).
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-10093 JP-A-11-286278

ところで、従来は、ＥＣＵとモータとがそれぞれ離れた位置にあるため、電動パワーステアリングの操作中にＥＣＵとモータとに電流が流れる際に発生する熱は、ＥＣＵとモータとでそれぞれ独立して、発熱、放熱を繰り返し、熱的相互干渉が発生することはなかったが、近年、モータ、ＥＣＵ間の配線抵抗の削減、車両搭載性の向上、ＥＣＵの小型化等の要求により、モータの近傍にＥＣＵを配置するという方法がとられており、このような近接配置においては、モータ、ＥＣＵが互いに熱源部や放熱部になり得るため、各々の状態において熱的相互干渉が発生する。したがって、上記各特許文献に記載の電動パワーステアリング装置にあっては、上記熱的相互干渉の発生によってモータの温度推定が不安定になるおそれがある。   By the way, conventionally, since the ECU and the motor are at positions separated from each other, the heat generated when the electric current flows through the ECU and the motor during the operation of the electric power steering is independent between the ECU and the motor. Repeated heat generation and heat dissipation did not cause thermal mutual interference, but in recent years, due to demands for reducing wiring resistance between the motor and ECU, improving vehicle mounting, miniaturizing the ECU, etc. A method of arranging the ECU is employed. In such a close arrangement, the motor and the ECU can be a heat source part and a heat radiating part to each other, and thus thermal mutual interference occurs in each state. Therefore, in the electric power steering apparatus described in each of the above patent documents, the estimation of the temperature of the motor may become unstable due to the occurrence of the thermal mutual interference.

つまり、近接配置においてモータ温度推定を行う際、例えば、ＥＣＵ温度がモータ温度より高い場合は、ＥＣＵがモータの熱源として働くことになり、上記従来の温度推定では、考慮していない熱源があるため、推定値と実温度との誤差が生じてしまう。
そこで、本発明は、モータの近傍にＥＣＵが配置された近接配置においてもモータ温度推定を精度良く行い、適切にモータの過熱保護を実現することができる電動パワーステアリング装置を提供することを課題としている。 That is, when estimating the motor temperature in the proximity arrangement, for example, if the ECU temperature is higher than the motor temperature, the ECU will act as a heat source for the motor, and there is a heat source that is not considered in the conventional temperature estimation. An error occurs between the estimated value and the actual temperature.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric power steering device capable of accurately estimating the motor temperature even in the proximity arrangement in which the ECU is arranged in the vicinity of the motor and appropriately realizing the overheat protection of the motor. Yes.

上記課題を解決するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動モータと、当該電動モータを駆動するコントロールユニットとを備える電動パワーステアリング装置であって、
前記電動モータの近傍に前記コントロールユニットが配置されており、前記コントロールユニットのモータ駆動回路に設けられた温度検出手段と、前記温度検出手段で検出した温度及び前記電動モータの駆動電流に基づいて当該電動モータの温度を推定するモータ温度推定手段と、前記モータ温度推定手段で推定したモータ温度推定値に基づいて、当該電動モータの過熱保護制御を行う過熱保護制御手段とを備え、前記モータ温度推定手段は、前記温度検出手段で検出した温度とモータ温度推定値との大小関係に応じて、異なる方法で前記電動モータの温度を推定することを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, an electric power steering apparatus according to a first aspect includes an electric motor that applies a steering assist force that reduces a steering burden on a driver to a steering system, and a control unit that drives the electric motor. An electric power steering device comprising:
The control unit is disposed in the vicinity of the electric motor, and the temperature detection means provided in the motor drive circuit of the control unit, the temperature detected by the temperature detection means, and the drive current of the electric motor Motor temperature estimating means for estimating the temperature of the electric motor, and overheat protection control means for performing overheat protection control of the electric motor based on the estimated motor temperature value estimated by the motor temperature estimating means. The means is characterized in that the temperature of the electric motor is estimated by a different method according to the magnitude relationship between the temperature detected by the temperature detecting means and the estimated motor temperature value.

また、請求項２に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記モータ温度推定手段は、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度より低いとき、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度と等価であるときの方法で推定した場合と比較して、モータ温度推定値が高くなるような推定方法を用いて前記電動モータの温度を推定することを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the electric power steering apparatus according to the first aspect of the invention, wherein the motor temperature estimation means has a motor temperature estimation value when the motor temperature estimation value is lower than the temperature detected by the temperature detection means. The temperature of the electric motor is estimated using an estimation method in which the estimated motor temperature is higher than that estimated by a method equivalent to the temperature detected by the temperature detection means. Yes.

さらに、請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、請求項２に係る発明において、前記モータ温度推定手段で推定したモータ温度推定値と前記温度検出手段で検出した温度との温度偏差に基づいて、前記コントロールユニットから前記電動モータへの放熱量を推定する放熱量推定手段を有し、前記モータ温度推定手段は、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度より低いとき、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度と等価であるときの方法で推定した場合と比較して、前記放熱量推定手段で推定した放熱量分だけモータ温度推定値が高くなるような推定方法を用いて前記電動モータの温度を推定することを特徴としている。   Furthermore, the electric power steering apparatus according to claim 3 is based on the temperature deviation between the estimated motor temperature estimated by the motor temperature estimating means and the temperature detected by the temperature detecting means in the invention according to claim 2. A heat radiation amount estimating means for estimating a heat radiation amount from the control unit to the electric motor, and the motor temperature estimating means is configured to estimate a motor temperature when the motor temperature estimated value is lower than the temperature detected by the temperature detecting means; Using an estimation method in which the estimated motor temperature is increased by the amount of heat dissipation estimated by the heat dissipation amount estimation means, compared with the case where is estimated by the method when the temperature is equivalent to the temperature detected by the temperature detection means. The temperature of the electric motor is estimated.

また、請求項４に係る電動パワーステアリング装置は、請求項３に係る発明において、前記放熱量推定手段は、前記温度検出手段で検出した温度が前記モータ温度推定手段で推定したモータ温度推定値より高いほど、前記放熱量を大きく推定することを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electric power steering apparatus according to the third aspect of the invention, wherein the heat radiation amount estimating means is configured such that the temperature detected by the temperature detecting means is a motor temperature estimated value estimated by the motor temperature estimating means. The higher the heat dissipation, the larger the heat dissipation amount is estimated.

本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、ＥＣＵ温度とモータ温度推定値との関係に応じて異なる方法で電動モータの温度を推定するので、ＥＣＵと電動モータが近接配置されていることに起因する両者の熱的相互干渉の発生を考慮して、精度良く電動モータの温度を推定することができ、適切に電動モータの過熱保護機能を作動させることができるという効果が得られる。   According to the electric power steering apparatus according to the present invention, the temperature of the electric motor is estimated by a different method depending on the relationship between the ECU temperature and the estimated motor temperature value. Therefore, the temperature of the electric motor can be accurately estimated in consideration of the occurrence of thermal mutual interference between the two, and the overheat protection function of the electric motor can be appropriately activated.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施形態を示す全体構成図である。
図中、符号１は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が入力軸２ａと出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２に伝達される。このステアリングシャフト２は、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は操舵トルク検出手段としてのトルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一端に連結されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an electric power steering apparatus according to the present invention.
In the figure, reference numeral 1 denotes a steering wheel, and a steering force applied to the steering wheel 1 from a driver is transmitted to a steering shaft 2 having an input shaft 2a and an output shaft 2b. The steering shaft 2 has one end of the input shaft 2a connected to the steering wheel 1 and the other end connected to one end of the output shaft 2b via a torque sensor 3 as steering torque detecting means.

そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャフト５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ａとこのピニオン８ａに噛合するラック８ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラック８ｂで直進運動に変換している。   The steering force transmitted to the output shaft 2 b is transmitted to the lower shaft 5 via the universal joint 4 and further transmitted to the pinion shaft 7 via the universal joint 6. The steering force transmitted to the pinion shaft 7 is transmitted to the tie rod 9 via the steering gear 8 and steers steered wheels (not shown). Here, the steering gear 8 is configured in a rack and pinion type having a pinion 8a connected to the pinion shaft 7 and a rack 8b meshing with the pinion 8a, and the rotational motion transmitted to the pinion 8a is linearly moved by the rack 8b. It has been converted to movement.

ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速ギヤ１１と、この減速ギヤ１１に連結されて操舵系に対して操舵補助力を発生する電動モータ１２とを備えている。
トルクセンサ３は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介装した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を例えばポテンショメータで検出するように構成されている。このトルクセンサ３から出力されるトルク検出値Ｔはコントロールユニット１５に入力される。 A steering assist mechanism 10 for transmitting a steering assist force to the output shaft 2b is connected to the output shaft 2b of the steering shaft 2. The steering assist mechanism 10 includes a reduction gear 11 coupled to the output shaft 2b, and an electric motor 12 coupled to the reduction gear 11 and generating a steering assist force with respect to the steering system.
The torque sensor 3 detects a steering torque applied to the steering wheel 1 and transmitted to the input shaft 2a, and a torsional angle displacement of a torsion bar (not shown) in which the steering torque is interposed between the input shaft 2a and the output shaft 2b. The torsional angular displacement is detected by, for example, a potentiometer. The torque detection value T output from the torque sensor 3 is input to the control unit 15.

コントロールユニット１５は、例えば、定格電圧が１２Ｖである車載のバッテリ１７から電源供給されることによって作動する。バッテリ１７の負極は接地され、その正極はエンジン始動を行うイグニッションスイッチ１８及びヒューズ１９を介してコントロールユニット１５に接続されている。
また、本実施形態の電動モータ１２は、例えば３相ブラシレスモータであり、図２に示すように、Ｕ相コイルＬｕ、Ｖ相コイルＬｖ及びＷ相コイルＬｗの一端が互いに接続されてスター結線とされ、各コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗの他端がコントロールユニット１５に接続されて個別にモータ駆動電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗが供給される。また、電動モータ１２は、ロータの回転位置を検出するレゾルバ、エンコーダ等で構成されるロータ位置検出回路１３を備えている。 The control unit 15 operates by being supplied with power from a vehicle-mounted battery 17 having a rated voltage of 12V, for example. The negative electrode of the battery 17 is grounded, and the positive electrode thereof is connected to the control unit 15 via an ignition switch 18 and a fuse 19 for starting the engine.
Further, the electric motor 12 of the present embodiment is, for example, a three-phase brushless motor, and as shown in FIG. 2, one end of the U-phase coil Lu, the V-phase coil Lv, and the W-phase coil Lw are connected to each other to form a star connection. Then, the other ends of the coils Lu, Lv, and Lw are connected to the control unit 15, and motor drive currents Iu, Iv, and Iw are individually supplied. The electric motor 12 includes a rotor position detection circuit 13 that includes a resolver, an encoder, and the like that detect the rotational position of the rotor.

コントロールユニット１５には、図２に示すように、トルクセンサ３で検出された操舵トルクＴ及び車速センサ１６で検出された車速検出値Ｖが入力されると共に、ロータ位置検出回路１３で検出されたロータ回転角θが入力され、さらに電動モータ１２の各相コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗに供給されるモータ駆動電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗを検出する電流検出回路２２から出力されるモータ駆動電流検出値Ｉｕｄ、Ｉｖｄ及びＩｗｄが入力される。   As shown in FIG. 2, the control unit 15 receives the steering torque T detected by the torque sensor 3 and the vehicle speed detection value V detected by the vehicle speed sensor 16 and is detected by the rotor position detection circuit 13. The motor rotation current θ is input, and the motor drive current detection value Iud output from the current detection circuit 22 that detects the motor drive currents Iu, Iv, and Iw supplied to the phase coils Lu, Lv, and Lw of the electric motor 12. , Ivd and Iwd are input.

このコントロールユニット１５は、後述する図５の電流指令値演算処理を実行し、操舵トルクＴ及び車速検出値Ｖに応じた操舵補助力を電動モータ１２で発生するための当該電動モータ１２の駆動指令値であるモータ電流指令値Ｉｒを出力する、例えばマイクロコンピュータで構成される制御演算装置２３と、電動モータ１２を駆動する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）で構成されるモータ駆動回路２４と、制御演算装置２３から出力されるモータ電流指令値Ｉｒに基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）制御処理を実行し、モータ駆動回路２４の電界効果トランジスタのゲート電流を制御するＦＥＴゲート駆動回路２５と、を備えている。   The control unit 15 executes a current command value calculation process of FIG. 5 to be described later, and drives the electric motor 12 to generate a steering assist force according to the steering torque T and the vehicle speed detection value V. For example, a control arithmetic device 23 configured by a microcomputer, a motor drive circuit 24 configured by a field effect transistor (FET) for driving the electric motor 12, and a control arithmetic device. An FET gate drive circuit 25 that executes a pulse width modulation (PWM) control process based on the motor current command value Ir output from the motor 23 and controls the gate current of the field effect transistor of the motor drive circuit 24. .

また、モータ駆動回路２４の熱放射器又はＦＥＴが取り付けられている付近のプリント基板上には、例えばサーミスタのような温度検出手段としての温度センサ２６が設けられており、ここで検出された温度を、予め求めておいた上記温度センサ２６からＦＥＴジャンクションまでの熱抵抗や熱容量で補正して、ＦＥＴのジャンクション温度（ＥＣＵ温度）Ｔｅｃｕを算出するようになっている。   Further, a temperature sensor 26 as temperature detecting means such as a thermistor is provided on a printed circuit board near the heat radiator or FET of the motor drive circuit 24, and the detected temperature is detected here. Is corrected by the thermal resistance and heat capacity from the temperature sensor 26 to the FET junction obtained in advance, and the junction temperature (ECU temperature) Tecu of the FET is calculated.

そして、制御演算装置２３は、温度センサ２６で検出したＥＣＵ温度Ｔｅｃｕに基づいて電動モータ１２の温度Ｔｍｏｔを推定する、後述する図５のモータ温度推定処理を実行すると共に、モータ温度Ｔｍｏｔに応じて前記モータ電流指令値Ｉｒを制限することで、当該電動モータ１２を過熱保護する。
起動時にコントロールユニット１５内の温度センサ２６で得られた温度は、車室内の雰囲気温度とほぼ等価と言えるので、その温度はモータ起動時の温度とも言える。そこで、本実施形態では、この起動時のコントロールユニット１５内の温度を基準温度として、起動後は、例えばモータ電流などから相対的なモータ温度（相対モータ温度）を推定、或いはロータ回転角θから求められる電動モータ１２の角速度ωが“０”のときにモータ端子間電圧及びモータ電流からモータ抵抗を算出し、そのモータ抵抗から相対モータ温度を推定し、基準温度を相対モータ温度で補正することでモータ温度Ｔｍｏｔを推定する。 Then, the control arithmetic unit 23 executes a motor temperature estimation process of FIG. 5 described later, which estimates the temperature Tmot of the electric motor 12 based on the ECU temperature Tecu detected by the temperature sensor 26, and according to the motor temperature Tmot. The electric motor 12 is overheat protected by limiting the motor current command value Ir.
Since the temperature obtained by the temperature sensor 26 in the control unit 15 at the time of start-up can be said to be substantially equivalent to the ambient temperature in the passenger compartment, the temperature can also be said to be the temperature at the time of motor start-up. Therefore, in this embodiment, the temperature in the control unit 15 at the time of startup is used as a reference temperature, and after startup, a relative motor temperature (relative motor temperature) is estimated from, for example, a motor current or the like, or from the rotor rotation angle θ. When the required angular velocity ω of the electric motor 12 is “0”, the motor resistance is calculated from the voltage between the motor terminals and the motor current, the relative motor temperature is estimated from the motor resistance, and the reference temperature is corrected by the relative motor temperature. To estimate the motor temperature Tmot.

図３は、制御演算装置２３で実行されるモータ温度推定処理手順を示すフローチャートである。このモータ温度推定処理は、コントロールユニット１５の起動時に実行開始され、先ず、ステップＳ１でＥＣＵ温度Ｔｅｃｕを読み込み、ステップＳ２に移行する。
ステップＳ２では、前記ステップＳ１で読み込んだＥＣＵ温度Ｔｅｃｕをモータ温度Ｔｍｏｔに設定し、ステップＳ３に移行する。すなわち、起動時のＥＣＵ温度Ｔｅｃｕがモータ温度Ｔｍｏｔの基準温度となる。 FIG. 3 is a flowchart showing a motor temperature estimation processing procedure executed by the control arithmetic device 23. The motor temperature estimation process is started when the control unit 15 is activated. First, the ECU temperature Tecu is read in step S1, and the process proceeds to step S2.
In step S2, the ECU temperature Tecu read in step S1 is set to the motor temperature Tmot, and the process proceeds to step S3. That is, the ECU temperature Tecu at the time of startup becomes the reference temperature of the motor temperature Tmot.

ステップＳ３では、電動モータ１２の駆動電流検出値を読み込んでからステップＳ４に移行し、そのモータ駆動電流検出値に基づいて、相対的なモータ温度（相対モータ温度）Ｔｒを推定する。
次に、ステップＳ５ではモータ温度ＴｍｏｔがＥＣＵ温度Ｔｅｃｕ以上であるか否かを判定し、Ｔｍｏｔ≧ＴｅｃｕであるときにはステップＳ６に移行し、モータ温度Ｔｍｏｔを、次式をもとに算出してからステップＳ７に移行する。 In step S3, the drive current detection value of the electric motor 12 is read, and then the process proceeds to step S4, and a relative motor temperature (relative motor temperature) Tr is estimated based on the motor drive current detection value.
Next, in step S5, it is determined whether or not the motor temperature Tmot is equal to or higher than the ECU temperature Tecu. If Tmot ≧ Tecu, the process proceeds to step S6, and the motor temperature Tmot is calculated based on the following equation. The process proceeds to step S7.

Ｔｍｏｔ＝Ｔｍｏｔ＋Ｔｒ ………（１）
このように、モータ温度Ｔｍｏｔは、前回のモータ温度推定値に対して相対モータ温度Ｔｒを加算することにより推定される。
ステップＳ７では、ＥＣＵ温度Ｔｅｃｕを読み込み、前記ステップＳ３に移行する。
一方、前記ステップＳ５で、Ｔｍｏｔ＜Ｔｅｃｕであると判定されたときには、ステップＳ８に移行し、ＥＣＵ温度Ｔｅｃｕとモータ温度Ｔｍｏｔとの温度偏差ΔＴ（＝Ｔｅｃｕ−Ｔｍｏｔ）を算出し、ステップＳ９に移行する。 Tmot = Tmot + Tr (1)
Thus, the motor temperature Tmot is estimated by adding the relative motor temperature Tr to the previous estimated motor temperature value.
In step S7, the ECU temperature Tecu is read, and the process proceeds to step S3.
On the other hand, if it is determined in step S5 that Tmot <Teku, the process proceeds to step S8, where a temperature deviation ΔT (= Tecu−Tmot) between the ECU temperature Tecu and the motor temperature Tmot is calculated, and the process proceeds to step S9. To do.

ステップＳ９では、前記ステップＳ８で算出した温度偏差ΔＴに基づいて、図４に示すＥＣＵ発熱量算出マップを参照し、電動モータ１２がコントロールユニット１５から受ける発熱量（コントロールユニット１５から電動モータ１２への放熱量）であるＥＣＵ発熱量Ｔｈを算出する。ここで、ＥＣＵ発熱量算出マップは、横軸に温度偏差ΔＴ、縦軸にＥＣＵ発熱量Ｔｈをとり、温度偏差ΔＴが大きいほどＥＣＵ発熱量が比例的に大きく算出されるように設定されている。   In step S9, referring to the ECU calorific value calculation map shown in FIG. 4 based on the temperature deviation ΔT calculated in step S8, the calorific value received by the electric motor 12 from the control unit 15 (from the control unit 15 to the electric motor 12). ECU heat generation amount Th) is calculated. Here, the ECU heat generation amount calculation map is set so that the horizontal axis represents the temperature deviation ΔT and the vertical axis represents the ECU heat generation amount Th, and the ECU heat generation amount is proportionally larger as the temperature deviation ΔT is larger. .

次いで、ステップＳ１０に移行して、次式をもとにモータ温度Ｔｍｏｔを算出してから前記ステップＳ７に移行する。
Ｔｍｏｔ＝Ｔｍｏｔ＋Ｔｒ＋Ｔｈ ………（２）
このように、モータ温度Ｔｍｏｔは、前回のモータ温度推定値に対して相対モータ温度Ｔｒ及びＥＣＵ発熱量Ｔｈを加算することにより推定される。したがって、Ｔｍｏｔ＜Ｔｅｃｕであるときに推定されるモータ温度Ｔｍｏｔは、Ｔｍｏｔ≧Ｔｅｃｕであるときの方法でモータ温度Ｔｍｏｔを推定した場合と比較して、ＥＣＵ発熱量Ｔｈ分だけ高くなることになる。 Next, the process proceeds to step S10, the motor temperature Tmot is calculated based on the following equation, and then the process proceeds to step S7.
Tmot = Tmot + Tr + Th (2)
Thus, the motor temperature Tmot is estimated by adding the relative motor temperature Tr and the ECU heat generation amount Th to the previous estimated motor temperature value. Therefore, the motor temperature Tmot estimated when Tmot <Tecu is higher by the ECU heat generation amount Th than the case where the motor temperature Tmot is estimated by the method when Tmot ≧ Tecu.

次に、制御演算装置２３で実行される電流指令値演算処理手順について、図５のフローチャートをもとに説明する。この電流指令値演算処理は、所定時間毎のタイマ割込み処理として実行され、先ず、ステップＳ２１で各種データを読み込み、ステップＳ２２に移行する。具体的には、トルクセンサ３で検出したトルク検出値Ｔ、車速センサ１６で検出した車速検出値Ｖを読み込む。   Next, the current command value calculation processing procedure executed by the control calculation device 23 will be described with reference to the flowchart of FIG. This current command value calculation process is executed as a timer interrupt process at predetermined time intervals. First, various data are read in step S21, and the process proceeds to step S22. Specifically, the torque detection value T detected by the torque sensor 3 and the vehicle speed detection value V detected by the vehicle speed sensor 16 are read.

ステップＳ２２では、前記ステップＳ２１で読み込んだ各種データに基づいて、モータ電流指令値Ｉｒを演算する。
具体的には、先ず、トルク検出値Ｔと車速検出値Ｖとモータ電流との対応を表す特性図を参照し、トルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖに基づいてモータ電流指令値Ｉｒ0を設定する。ここで、上記特性図は、車速Ｖが小さくなるほどモータ電流指令値Ｉｒ0は大きくなり、また操舵トルクＴが大きくなるほどモータ電流指令値Ｉｒ0は大きくなり、操舵トルクＴがある値を超えるとモータ電流指令値Ｉｒ0はそれ以上大きくならないように設定されている。 In step S22, a motor current command value Ir is calculated based on the various data read in step S21.
Specifically, first, referring to a characteristic diagram showing the correspondence between the torque detection value T, the vehicle speed detection value V, and the motor current, the motor current command value Ir 0 is set based on the torque detection value T and the vehicle speed detection value V. To do. Here, in the above characteristic diagram, the motor current command value Ir 0 increases as the vehicle speed V decreases, and the motor current command value Ir 0 increases as the steering torque T increases. When the steering torque T exceeds a certain value, the motor current command value Ir 0 increases. The current command value Ir 0 is set so as not to increase any more.

そして、このモータ電流指令値Ｉｒ0とモータ駆動電流検出値Ｉとの電流偏差ΔＩに対してＰＩ制御を施してモータ電流指令値Ｉｒを演算する。
次に、ステップＳ２３では、前述した図３のモータ温度推定処理によって推定された現在のモータ温度Ｔｍｏｔを読み込み、ステップＳ２４に移行する。
ステップＳ２４では、前記ステップＳ２３で読み込んだモータ温度Ｔｍｏｔに基づいて、図６に示す電流制限マップを参照し、モータ電流指令値Ｉｒを制限する電流指令値制限処理を行ってからステップＳ２５に移行する。 Then, PI control is performed on the current deviation ΔI between the motor current command value Ir 0 and the motor drive current detection value I to calculate the motor current command value Ir.
Next, in step S23, the current motor temperature Tmot estimated by the motor temperature estimation process of FIG. 3 described above is read, and the process proceeds to step S24.
In step S24, referring to the current limit map shown in FIG. 6 based on the motor temperature Tmot read in step S23, a current command value limiting process for limiting the motor current command value Ir is performed, and then the process proceeds to step S25. .

ここで、電流制限マップは、モータ電流指令値Ｉｒを制限するための上限値である電流制限値が設定されたマップであり、横軸にモータ温度Ｔｍｏｔ、縦軸に電流制限値をとっている。そして、最大電流出力可能で電流制限を必要としない温度Ｔ１以下の範囲と、モータが連続通電可能な電流値まで制限を必要とする温度Ｔ１〜Ｔ２の範囲と、モータ電流を遮断する必要のある温度Ｔ２〜Ｔ３の範囲との３つの状態に分かれている。ここで、上記温度Ｔ１は最大電流出力が可能なモータ温度、上記温度Ｔ２は連続定格出力が可能なモータ温度、上記温度Ｔ３はモータ耐熱限界温度である。   Here, the current limit map is a map in which a current limit value that is an upper limit value for limiting the motor current command value Ir is set. The horizontal axis represents the motor temperature Tmot, and the vertical axis represents the current limit value. . Further, it is necessary to cut off the motor current from the range of the temperature T1 or less where the maximum current output is possible and no current limitation is required, the range of the temperature T1 to T2 where the motor needs to be continuously energized, and the current value. It is divided into three states with a temperature range of T2 to T3. Here, the temperature T1 is a motor temperature at which a maximum current output is possible, the temperature T2 is a motor temperature at which a continuous rated output is possible, and the temperature T3 is a motor heat limit temperature.

そして、ステップＳ２５では、前記ステップＳ２４で算出されたモータ電流指令値ＩｒをＦＥＴゲート駆動回路２５へ出力し、電流指令値演算処理を終了する。
なお、図３において、ステップＳ６及びＳ１０の処理がモータ温度推定手段に対応し、ステップＳ８及びＳ９の処理が放熱量推定手段に対応している。また、図５において、ステップＳ２３及びＳ２４の処理が過熱保護制御手段に対応している。 In step S25, the motor current command value Ir calculated in step S24 is output to the FET gate drive circuit 25, and the current command value calculation process is terminated.
In FIG. 3, the processes in steps S6 and S10 correspond to the motor temperature estimating means, and the processes in steps S8 and S9 correspond to the heat radiation amount estimating means. In FIG. 5, the processes in steps S23 and S24 correspond to the overheat protection control means.

次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。
今、車両の走行を開始するために、イグニッションスイッチをオン状態としたものとすると、コントロールユニット１５に電源が投入されて、トルクセンサ３で検出した操舵トルクＴ、車速センサ１６で検出した車速Ｖ、電流検出回路２２で検出したモータ駆動電流検出値Ｉｕｄ〜Ｉｗｄ、ロータ位置検出回路１３で検出したロータ回転角θ、温度センサ２６で検出したＥＣＵ温度Ｔｅｃｕがコントロールユニット１５に供給され、制御演算装置２３で、モータ温度推定処理及び電流指令値演算処理が実行開始される。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
Assuming that the ignition switch is turned on to start running the vehicle, the control unit 15 is turned on, the steering torque T detected by the torque sensor 3, and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 16. The motor drive current detection values Iud to Iwd detected by the current detection circuit 22, the rotor rotation angle θ detected by the rotor position detection circuit 13, and the ECU temperature Tecu detected by the temperature sensor 26 are supplied to the control unit 15, and the control arithmetic unit 23, the motor temperature estimation process and the current command value calculation process are started.

先ず、モータ温度推定処理では、図３のステップＳ１で、温度センサ２６で検出されたＥＣＵ温度Ｔｅｃｕが読み込まれ、このＥＣＵ温度ＴｅｃｕがステップＳ２でモータ温度Ｔｍｏｔとして設定される。このとき、電動モータ１２は非通電状態となっていることから、ステップＳ４で相対モータ温度Ｔｒ＝０に算出される。また、Ｔｍｏｔ＝Ｔｅｃｕであることから、ステップＳ５でＹｅｓと判定してステップＳ６に移行し、モータ温度Ｔｍｏｔが前記（１）式をもとに推定される。つまり、このときのモータ温度Ｔｍｏｔは、コントロールユニット１５を起動したときのＥＣＵ温度Ｔｅｃｕと等価となる。   First, in the motor temperature estimation process, the ECU temperature Tecu detected by the temperature sensor 26 is read in step S1 of FIG. 3, and this ECU temperature Tecu is set as the motor temperature Tmot in step S2. At this time, since the electric motor 12 is in a non-energized state, the relative motor temperature Tr = 0 is calculated in step S4. Further, since Tmot = Tecu, it is determined as Yes in step S5, the process proceeds to step S6, and the motor temperature Tmot is estimated based on the equation (1). That is, the motor temperature Tmot at this time is equivalent to the ECU temperature Tecu when the control unit 15 is activated.

電流指令値演算処理では、ステップＳ２２で操舵トルクＴと車速Ｖとに基づいてモータ電流指令値Ｉｒが算出される。ここで、車両は停止状態にあり、ステアリングホイール１が操舵されていない状態であるため、トルクセンサ３で検出される操舵トルクＴが“０”であり、車速センサ１６で検出される車速Ｖも“０”であるので、ステップＳ２２で算出されるモータ電流指令値Ｉｒ0も“０”となっている。また、電流検出回路２２で検出したモータ駆動電流検出値Ｉｕｄ〜Ｉｗｄも“０”であるので、モータ電流指令値Ｉｒも“０”となり、その結果、電動モータ１２は停止状態を継続する。 In the current command value calculation process, the motor current command value Ir is calculated based on the steering torque T and the vehicle speed V in step S22. Here, since the vehicle is in a stopped state and the steering wheel 1 is not steered, the steering torque T detected by the torque sensor 3 is “0”, and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 16 is also Since it is “0”, the motor current command value Ir 0 calculated in step S22 is also “0”. Further, since the motor drive current detection values Iud to Iwd detected by the current detection circuit 22 are also “0”, the motor current command value Ir is also “0”, and as a result, the electric motor 12 continues to be stopped.

この電動モータ１２の停止状態で、ステアリングホイール１を右切り（又は左切り）操舵する所謂据え切りを行うと、トルクセンサ３で操舵方向に応じた操舵トルクＴが検出され、この操舵トルクＴがコントロールユニット１５に供給される。このとき、車速Ｖが“０”であるので、図５のステップＳ２２では、操舵トルクＴの増大に応じて早めに大きな値となるようなモータ電流指令値Ｉｒが算出される。   When the electric motor 12 is stopped, when the steering wheel 1 is turned to the right (or left), the steering torque T corresponding to the steering direction is detected by the torque sensor 3. It is supplied to the control unit 15. At this time, since the vehicle speed V is “0”, in step S22 of FIG. 5, a motor current command value Ir that becomes a large value as soon as the steering torque T increases is calculated.

このとき、Ｔｍｏｔ≧Ｔｅｃｕであるものとすると、図３のモータ温度推定処理において、ステップＳ５でＹｅｓと判定してステップＳ６に移行し、前記（１）式をもとにモータ温度Ｔｍｏｔが推定される。つまり、モータ温度Ｔｍｏｔは、前回推定したモータ温度Ｔｍｏｔに相対モータ温度Ｔｒを加算した値として推定される。
そして、このモータ温度推定処理で推定されたモータ温度Ｔｍｏｔが温度Ｔ１に達していないものとすると、図５のステップＳ２４で、図６の電流制限マップをもとに電流制限値を“０”として最大電流出力とするので、モータ電流指令値Ｉｒが制限されることはなく、ステップＳ２２で算出されたモータ電流指令値ＩｒがそのままＦＥＴゲート駆動回路２５へ出力される。ＦＥＴゲート駆動回路２５では、上記モータ電流指令値Ｉｒに基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）制御処理が実行され、電動モータ１２に供給する駆動電流が制御される。これにより、操舵トルクＴに応じた操舵補助トルクが発生され、これが減速ギヤ１１を介してステアリングシャフト２の回転トルクに変換されるので、据え切り状態での操舵を軽く行うことができる。 At this time, assuming that Tmot ≧ Tecu, in the motor temperature estimation process of FIG. 3, it is determined Yes in step S5 and the process proceeds to step S6, and the motor temperature Tmot is estimated based on the equation (1). The That is, the motor temperature Tmot is estimated as a value obtained by adding the relative motor temperature Tr to the previously estimated motor temperature Tmot.
If the motor temperature Tmot estimated in this motor temperature estimation process does not reach the temperature T1, the current limit value is set to “0” based on the current limit map of FIG. 6 in step S24 of FIG. Since the maximum current output is used, the motor current command value Ir is not limited, and the motor current command value Ir calculated in step S22 is output to the FET gate drive circuit 25 as it is. In the FET gate drive circuit 25, a pulse width modulation (PWM) control process is executed based on the motor current command value Ir, and the drive current supplied to the electric motor 12 is controlled. As a result, a steering assist torque corresponding to the steering torque T is generated and converted into the rotational torque of the steering shaft 2 via the reduction gear 11, so that the steering in the stationary state can be performed lightly.

この据え切り状態で、ステアリングホイール１の操作量がその最大値に相当する最大舵角に達し、ステアリング機構がメカニカルストッパに当接してそれ以上の操舵ができない操舵限界となる所謂端当て状態となったものとする。このとき、トルクセンサ３で検出される操舵トルクＴは非常に大きい値であることから、図５のステップＳ２２で算出されるモータ電流指令値Ｉｒは比較的大きい値となる。したがって、このモータ電流指令値Ｉｒに基づいて電動モータ１２が駆動制御されることにより、当該電動モータ１２には大電流が通電されることになる。   In this stationary state, the operation amount of the steering wheel 1 reaches a maximum steering angle corresponding to the maximum value, and the steering mechanism comes into contact with the mechanical stopper and becomes a so-called end contact state where the steering limit is such that no further steering is possible. Shall be. At this time, since the steering torque T detected by the torque sensor 3 is a very large value, the motor current command value Ir calculated in step S22 of FIG. 5 is a relatively large value. Accordingly, when the electric motor 12 is driven and controlled based on the motor current command value Ir, a large current is passed through the electric motor 12.

これにより、図３のモータ温度推定処理では、ステップＳ３で検出されたモータ駆動電流検出値に基づいてステップＳ４で相対モータ温度Ｔｒが比較的大きく算出される。Ｔｍｏｔ≧Ｔｅｃｕである場合、上述したように、モータ温度Ｔｍｏｔは、前回推定したモータ温度Ｔｍｏｔに対して相対モータ温度Ｔｒ分を加算した値として推定されるため、相対モータ温度Ｔｒが大きいほど（電動モータ１２の通電電流が大きいほど）モータ温度Ｔｍｏｔは前回推定値と比較して大きい値に推定されることになる。   Thus, in the motor temperature estimation process of FIG. 3, the relative motor temperature Tr is calculated to be relatively large in step S4 based on the detected motor drive current value detected in step S3. When Tmot ≧ Tecu, as described above, the motor temperature Tmot is estimated as a value obtained by adding the relative motor temperature Tr to the previously estimated motor temperature Tmot. The motor temperature Tmot is estimated to be larger than the previous estimated value as the energization current of the motor 12 increases.

この据え切り状態でハンドルの端当て状態が長時間継続すると、電動モータ１２に連続して大電流が流れることになり、モータ温度Ｔｍｏｔは急激に上昇する。そして、モータ温度Ｔｍｏｔが温度Ｔ１以上となると、図６の電流制限マップをもとに、モータ温度Ｔｍｏｔに応じてモータ電流指令値Ｉｒが制限される。このとき、モータ温度Ｔｍｏｔが温度Ｔ１〜Ｔ２の範囲にあるものとすると、モータ温度Ｔｍｏｔに応じて、モータの連続定格電流から最大電流出力までの間に制限するような電流制限値が決定される。これにより、電動モータ１２の通電電流を抑制して当該電動モータ１２の発熱を抑制することができ、過熱保護を実現することができる。   If the handle end state continues for a long time in this stationary state, a large current continuously flows through the electric motor 12, and the motor temperature Tmot rises rapidly. When the motor temperature Tmot becomes equal to or higher than the temperature T1, the motor current command value Ir is limited according to the motor temperature Tmot based on the current limit map of FIG. At this time, assuming that the motor temperature Tmot is in the range of the temperatures T1 to T2, a current limit value that limits between the continuous rated current of the motor and the maximum current output is determined according to the motor temperature Tmot. . Thereby, the energization current of the electric motor 12 can be suppressed, the heat generation of the electric motor 12 can be suppressed, and overheat protection can be realized.

一方、モータ温度Ｔｍｏｔが温度Ｔ２〜Ｔ３の範囲にある場合には、モータの連続定格電流まで制限するような電流制限値により、電動モータ１２の通電電流が制限される。また、モータ温度Ｔｍｏｔが温度Ｔ３以上である場合には、モータ電流をオフするような電流制限値により、電動モータ１２の通電電流が制限される。
このように、ＥＣＵの駆動回路やモータなど各部位の温度を求め、その温度が所定値になったときにモータの通電電流を制限することで、電動モータの発熱を抑えるような過熱保護制御を行うことができる。 On the other hand, when the motor temperature Tmot is in the range of the temperatures T2 to T3, the energization current of the electric motor 12 is limited by the current limit value that limits the continuous rated current of the motor. When the motor temperature Tmot is equal to or higher than the temperature T3, the energization current of the electric motor 12 is limited by a current limit value that turns off the motor current.
In this way, the temperature of each part, such as the drive circuit of the ECU and the motor, is obtained, and when the temperature reaches a predetermined value, the energization current of the motor is limited, so that the overheat protection control that suppresses the heat generation of the electric motor is performed. It can be carried out.

ところで、図７（ｂ）に示すように、ＥＣＵ端子とモータ端子とをワイヤーハーネスを介してコネクタにて接続し、ＥＣＵ１００を車両の任意の位置に固定することによりＥＣＵ１００とモータ２００とをそれぞれ離れた位置に配置（遠隔配置）している場合、電動パワーステアリングの操作中にＥＣＵ１００とモータ２００とに電流が流れる際には、それぞれが当該電流により自己発熱するが、ＥＣＵ１００とモータ２００とが十分に離れているので、一方が他方にとっての２次的な熱源になることはなく、熱的相互干渉が発生することはない。   Incidentally, as shown in FIG. 7B, the ECU terminal and the motor terminal are separated from each other by connecting the ECU terminal and the motor terminal with a connector via a wire harness and fixing the ECU 100 at an arbitrary position of the vehicle. If the current flows through the ECU 100 and the motor 200 during the operation of the electric power steering, each of the ECU 100 and the motor 200 is sufficiently heated. Therefore, one is not a secondary heat source for the other, and no thermal mutual interference occurs.

しかしながら、近年、モータ、ＥＣＵ間の配線抵抗の削減、車両搭載性の向上、ＥＣＵの小型化等の要求により、図７（ａ）に示すように、ＥＣＵ１００をモータ取り付け部に直接固定し、ＥＣＵ端子とモータ端子とを直接接続することにより、モータ２００の近傍にＥＣＵ１００を配置するという方法がとられており、このような近接配置においては、モータ、ＥＣＵが互いに熱源部や放熱部になり得るため、各々の状態において熱的相互干渉が発生する。   However, in recent years, as shown in FIG. 7 (a), the ECU 100 is directly fixed to the motor mounting portion to reduce the wiring resistance between the motor and the ECU, improve the vehicle mountability, and reduce the size of the ECU. The ECU 100 is arranged in the vicinity of the motor 200 by directly connecting the terminal and the motor terminal. In such a close arrangement, the motor and the ECU can be a heat source part and a heat radiating part. Therefore, thermal mutual interference occurs in each state.

したがって、従来の温度推定のように、電流による自己発熱しか考慮していない場合、ＥＣＵとモータとの熱的相互干渉の影響で温度推定誤差が大きくなるおそれがある。例えばモータ主体で考えると、モータによる自己発熱は推定できるが、近傍にあるＥＣＵの温度がモータ温度より十分に高い場合、モータにとってＥＣＵは熱発生源となり、推定した温度（自己発熱）にプラスしてＥＣＵ発熱量がモータ温度を上昇させるように働くので、実際のモータ温度は推定したモータ温度（自己発熱）より高くなる。同様に、ＥＣＵの温度がモータ温度より十分に低い場合は、ＥＣＵはモータの発熱量を放熱するように働くので、実際のモータ温度は推定したモータ温度（自己発熱）より低くなる。このように、温度推定値と実温度との誤差が大きく、また不安定になることが考えられる。   Therefore, when only self-heating due to current is taken into consideration as in the conventional temperature estimation, the temperature estimation error may increase due to the influence of thermal mutual interference between the ECU and the motor. For example, if the motor itself is considered, self-heating by the motor can be estimated, but if the temperature of the nearby ECU is sufficiently higher than the motor temperature, the ECU becomes a heat generation source for the motor, and the estimated temperature (self-heating) is added. Thus, the ECU heat generation amount works to increase the motor temperature, so the actual motor temperature becomes higher than the estimated motor temperature (self-heating). Similarly, when the temperature of the ECU is sufficiently lower than the motor temperature, the ECU works to dissipate the amount of heat generated by the motor, so the actual motor temperature is lower than the estimated motor temperature (self-heating). Thus, it is conceivable that the error between the estimated temperature value and the actual temperature is large and unstable.

つまり、従来の遠隔配置におけるモータ温度推定においては、モータの近傍に特別な熱源が無いので、モータの自己発熱量をモータへ通電する電流に基づいて推定し、これをモータ温度推定値として適用することができたが、近接配置においてモータ温度推定を行う際、ＥＣＵ温度がモータ温度より高い場合は、ＥＣＵがモータの熱源として働くことになり、上記の方法で単純にモータ温度推定を行った場合、推定値と実温度との誤差が大きくなってしまう。その結果、実際のモータ温度が過熱保護制御を作動させるべき温度に達しているにもかかわらず、過熱保護制御が適切に作動されないという事態が生じるおそれがある。   That is, in the conventional motor temperature estimation in the remote arrangement, since there is no special heat source in the vicinity of the motor, the self-heating amount of the motor is estimated based on the current flowing to the motor, and this is applied as the estimated motor temperature. If the ECU temperature is higher than the motor temperature when the motor temperature is estimated in the proximity arrangement, the ECU will act as a heat source for the motor, and the motor temperature is simply estimated by the above method. The error between the estimated value and the actual temperature becomes large. As a result, although the actual motor temperature has reached the temperature at which the overheat protection control is to be activated, there is a possibility that the overheat protection control is not properly activated.

これに対して本実施形態では、推定したモータ温度Ｔｍｏｔと温度センサ２６で検出したＥＣＵ温度Ｔｅｃｕとの関係によって、異なるモータ温度推定方法を採用するので、電動モータ１２とコントロールユニット１５とが近接配置されている場合であっても、両者の熱的相互干渉を考慮して適切なモータ温度推定を行うことができる。
すなわち、モータ温度推定処理では、図３のステップＳ５で、推定したモータ温度Ｔｍｏｔと温度センサ２６で検出した現在のＥＣＵ温度Ｔｅｃｕとを比較し、Ｔｍｏｔ＜Ｔｅｃｕであるときには、ステップＳ８に移行してＥＣＵ温度Ｔｅｃｕとモータ温度Ｔｍｏｔとの温度偏差ΔＴ（＝Ｔｅｃｕ−Ｔｍｏｔ）を算出し、次にステップＳ９で、温度偏差ΔＴに基づいて図４に示すＥＣＵ発熱量算出マップを参照し、ＥＣＵ発熱量Ｔｈを算出する。温度偏差ΔＴが大きいほど即ちＥＣＵ温度Ｔｅｃｕがモータ温度Ｔｍｏｔより高いほど、ＥＣＵからモータへの放熱量が大きいことから、このとき算出されるＥＣＵ発熱量Ｔｈは、温度偏差ΔＴが大きいほど大きい値に算出される。そして、ステップＳ１０では、このＥＣＵ発熱量Ｔｈを考慮して、モータ温度Ｔｍｏｔが上記（２）式をもとに推定される。 On the other hand, in the present embodiment, different motor temperature estimation methods are adopted depending on the relationship between the estimated motor temperature Tmot and the ECU temperature Tecu detected by the temperature sensor 26, so that the electric motor 12 and the control unit 15 are arranged close to each other. Even if it is, it is possible to perform an appropriate motor temperature estimation in consideration of the mutual thermal interference between the two.
That is, in the motor temperature estimation process, the estimated motor temperature Tmot is compared with the current ECU temperature Tecu detected by the temperature sensor 26 in step S5 in FIG. 3, and if Tmot <Techu, the process proceeds to step S8. A temperature deviation ΔT (= Tecu−Tmot) between the ECU temperature Tecu and the motor temperature Tmot is calculated. Next, in step S9, an ECU heat generation amount map shown in FIG. Th is calculated. The greater the temperature deviation ΔT, that is, the higher the ECU temperature Tecu than the motor temperature Tmot, the greater the amount of heat released from the ECU to the motor. Therefore, the ECU heat generation amount Th calculated at this time increases as the temperature deviation ΔT increases. Calculated. In step S10, the motor temperature Tmot is estimated based on the above equation (2) in consideration of the ECU heat generation amount Th.

したがって、モータ温度ＴｍｏｔがＥＣＵ温度Ｔｅｃｕより低い場合のモータ温度推定値は、モータ温度ＴｍｏｔがＥＣＵ温度Ｔｅｃｕ以下であるときの方法で推定した温度より、温度偏差ΔＴに基づいて推定したＥＣＵ発熱量Ｔｈ分だけ高くなる。
そのため、電動モータ１２とコントロールユニット１５とが近接配置されている場合で、ＥＣＵ温度Ｔｅｃｕがモータ温度Ｔｍｏｔより高い場合には、コントロールユニット１５が電動モータ１２の熱源として働くことによる両者の熱的相互干渉を考慮して、適切なモータ温度推定を行うことができる。 Therefore, the estimated motor temperature when the motor temperature Tmot is lower than the ECU temperature Tecu is the ECU heat generation amount Th estimated based on the temperature deviation ΔT from the temperature estimated by the method when the motor temperature Tmot is equal to or lower than the ECU temperature Tecu. It gets higher by the minute.
Therefore, when the electric motor 12 and the control unit 15 are arranged close to each other, and the ECU temperature Tecu is higher than the motor temperature Tmot, the control unit 15 acts as a heat source for the electric motor 12 so Appropriate motor temperature estimation can be performed in consideration of interference.

なお、実用上は、近接配置をとっている以上、モータとＥＣＵとのうちＥＣＵだけが異常に低温になる（ＥＣＵだけが過冷却される）ことは考えにくいので、推定対象に対して近接している側の影響で実温度が上昇する側のみを考慮すれば、推定温度の誤差が大きくなることを防止することができる。
このように、上記実施形態では、温度検出手段で検出したＥＣＵ温度とモータ温度推定値との大小関係に応じて異なる方法で電動モータの温度を推定するので、ＥＣＵと電動モータが近接配置されていることに起因する両者の熱的相互干渉の発生を考慮して、精度良く電動モータの温度を推定することができ、適切に電動モータの過熱保護機能を作動させることができる。 In practical use, since the proximity arrangement is adopted, it is unlikely that only the ECU and the ECU are abnormally low in temperature (only the ECU is supercooled). Considering only the side where the actual temperature rises due to the influence of the moving side, it is possible to prevent the estimated temperature error from becoming large.
Thus, in the above embodiment, the temperature of the electric motor is estimated by a different method depending on the magnitude relationship between the ECU temperature detected by the temperature detecting means and the motor temperature estimated value, so that the ECU and the electric motor are arranged close to each other. The temperature of the electric motor can be accurately estimated in consideration of the occurrence of thermal mutual interference between the two, and the overheat protection function of the electric motor can be appropriately activated.

また、モータ温度推定値がＥＣＵ温度より低い場合のモータ温度推定値は、モータ温度推定値がＥＣＵ温度と等価であるときの方法で推定した温度より高くなるようにするので、ＥＣＵが電動モータの熱源として働くことに起因する推定値と実温度との誤差の発生を防止することができ、実際のモータ温度が過熱保護制御を作動させるべき温度に達しているにもかかわらず、過熱保護制御が適切に作動されないという事態が生じることを防止することができる。   Further, since the estimated motor temperature when the estimated motor temperature is lower than the ECU temperature is set to be higher than the temperature estimated by the method when the estimated motor temperature is equivalent to the ECU temperature, the ECU It is possible to prevent an error between the estimated value and the actual temperature due to working as a heat source, and the overheat protection control can be performed even though the actual motor temperature has reached the temperature at which the overheat protection control should be activated. It is possible to prevent a situation where the operation is not properly performed.

さらに、モータ温度推定値とＥＣＵ温度との温度偏差に基づいて、コントロールユニットから電動モータへの放熱量を推定し、モータ温度推定値がＥＣＵ温度より低いとき、モータ温度推定値がＥＣＵ温度と等価であるときの方法で推定した場合と比較して、前記放熱量分だけモータ温度推定値が高くなるように推定するので、電動モータとＥＣＵとの熱的相互干渉によって発生しうる推定値と実温度との誤差分を適切に補正することができ、精度良くモータ温度を推定することができる。   Further, the amount of heat released from the control unit to the electric motor is estimated based on the temperature deviation between the estimated motor temperature value and the ECU temperature. When the estimated motor temperature is lower than the ECU temperature, the estimated motor temperature value is equivalent to the ECU temperature. Therefore, the estimated motor temperature is estimated to be higher by the amount of heat dissipation than the estimated value by the method when the The error from the temperature can be corrected appropriately, and the motor temperature can be estimated with high accuracy.

また、ＥＣＵ温度がモータ温度推定値より高いほど前記放熱量を大きく推定するので、ＥＣＵからモータへの放熱量を適切に推定して、より精度良くモータ温度を推定することができる。
なお、上記実施形態においては、モータ温度推定値がＥＣＵ温度より高いとき、電動モータ１２からコントロールユニット１５への放熱量を考慮してモータ温度Ｔｍｏｔを推定するようにしてもよい。この場合、モータ温度推定値がＥＣＵ温度より高いほど上記放熱量を大きく推定し、前記（１）式で求められるモータ温度Ｔｍｏｔから当該放熱量分だけ減算する方法にてモータ温度推定を行うようにすればよい。これにより、ＥＣＵがモータの放熱部材として働くことに起因する推定値と実温度との誤差の発生を防止することができ、実際のモータ温度が過熱保護制御を作動させるべき温度に達していないにもかかわらず、過熱保護制御が作動されてしまうという事態が生じることを防止することができる。 Further, since the heat dissipation amount is estimated to be larger as the ECU temperature is higher than the estimated motor temperature value, the heat dissipation amount from the ECU to the motor can be estimated appropriately, and the motor temperature can be estimated with higher accuracy.
In the above embodiment, when the estimated motor temperature is higher than the ECU temperature, the motor temperature Tmot may be estimated in consideration of the amount of heat released from the electric motor 12 to the control unit 15. In this case, as the estimated motor temperature is higher than the ECU temperature, the heat dissipation amount is estimated to be larger, and the motor temperature is estimated by a method of subtracting the amount of the heat dissipation from the motor temperature Tmot obtained by the equation (1). do it. As a result, it is possible to prevent an error between the estimated value and the actual temperature caused by the ECU acting as a heat radiating member of the motor, and the actual motor temperature does not reach the temperature at which the overheat protection control should be activated. Nevertheless, it is possible to prevent a situation in which the overheat protection control is activated.

また、上記実施形態においては、電動モータとしてブラシレスモータを適用する場合について説明したが、ブラシモータシステムを適用することもできる。この場合、例えば、モータの逆起電力からモータ角速度ωを推定すればよい。   Moreover, in the said embodiment, although the case where a brushless motor was applied as an electric motor was demonstrated, a brush motor system is also applicable. In this case, for example, the motor angular velocity ω may be estimated from the back electromotive force of the motor.

本発明の実施形態における車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle in an embodiment of the present invention. 本実施形態におけるコントロールユニットの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control unit in this embodiment. 制御演算装置で実行するモータ温度推定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the motor temperature estimation process performed with a control arithmetic unit. ＥＣＵ発熱量算出マップである。It is an ECU calorific value calculation map. 制御演算装置で実行する電流指令値演算処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the electric current command value calculating process performed with a control calculating device. 電流制限マップである。It is a current limiting map. モータとＥＣＵとの位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of a motor and ECU.

符号の説明Explanation of symbols

１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、３…トルクセンサ、１０…操舵補助機構、１１…減速ギヤ、１２…電動モータ、１５…コントロールユニット、１６…車速センサ、１７…バッテリ、１８…イグニッションスイッチ、１９…ヒューズ、２２…電流検出回路、２３…制御演算装置、２４…モータ駆動回路、２５…ＦＥＴゲート駆動回路、２６…温度センサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering wheel, 2 ... Steering shaft, 3 ... Torque sensor, 10 ... Steering assist mechanism, 11 ... Reduction gear, 12 ... Electric motor, 15 ... Control unit, 16 ... Vehicle speed sensor, 17 ... Battery, 18 ... Ignition switch, DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 ... Fuse, 22 ... Current detection circuit, 23 ... Control arithmetic unit, 24 ... Motor drive circuit, 25 ... FET gate drive circuit, 26 ... Temperature sensor

Claims (4)

操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動モータと、当該電動モータを駆動するコントロールユニットとを備える電動パワーステアリング装置であって、
前記電動モータの近傍に前記コントロールユニットが配置されており、前記コントロールユニットのモータ駆動回路に設けられた温度検出手段と、前記温度検出手段で検出した温度及び前記電動モータの駆動電流に基づいて当該電動モータの温度を推定するモータ温度推定手段と、前記モータ温度推定手段で推定したモータ温度推定値に基づいて、当該電動モータの過熱保護制御を行う過熱保護制御手段とを備え、前記モータ温度推定手段は、前記温度検出手段で検出した温度とモータ温度推定値との大小関係に応じて、異なる方法で前記電動モータの温度を推定することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An electric power steering apparatus comprising: an electric motor that applies a steering assist force that reduces a driver's steering burden to a steering system; and a control unit that drives the electric motor,
The control unit is disposed in the vicinity of the electric motor, and the temperature detection means provided in the motor drive circuit of the control unit, the temperature detected by the temperature detection means, and the drive current of the electric motor Motor temperature estimating means for estimating the temperature of the electric motor, and overheat protection control means for performing overheat protection control of the electric motor based on the estimated motor temperature value estimated by the motor temperature estimating means. The means estimates the temperature of the electric motor by a different method in accordance with the magnitude relationship between the temperature detected by the temperature detecting means and the estimated motor temperature value. 前記モータ温度推定手段は、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度より低いとき、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度と等価であるときの方法で推定した場合と比較して、モータ温度推定値が高くなるような推定方法を用いて前記電動モータの温度を推定することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。   When the estimated motor temperature is lower than the temperature detected by the temperature detecting means, the motor temperature estimating means is compared with the case where the estimated motor temperature is equivalent to the temperature detected by the temperature detecting means. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the temperature of the electric motor is estimated using an estimation method that increases the estimated motor temperature value. 前記モータ温度推定手段で推定したモータ温度推定値と前記温度検出手段で検出した温度との温度偏差に基づいて、前記コントロールユニットから前記電動モータへの放熱量を推定する放熱量推定手段を有し、前記モータ温度推定手段は、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度より低いとき、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度と等価であるときの方法で推定した場合と比較して、前記放熱量推定手段で推定した放熱量分だけモータ温度推定値が高くなるような推定方法を用いて前記電動モータの温度を推定することを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。   A heat radiation amount estimating means for estimating a heat radiation amount from the control unit to the electric motor based on a temperature deviation between a motor temperature estimated value estimated by the motor temperature estimating means and a temperature detected by the temperature detecting means; The motor temperature estimating means estimates when the estimated motor temperature is lower than the temperature detected by the temperature detecting means and is estimated by a method when the estimated motor temperature is equivalent to the temperature detected by the temperature detecting means; 3. The electric motor according to claim 2, wherein the temperature of the electric motor is estimated using an estimation method in which the estimated motor temperature is increased by the amount of heat radiation estimated by the heat radiation amount estimation means. Power steering device. 前記放熱量推定手段は、前記温度検出手段で検出した温度が前記モータ温度推定手段で推定したモータ温度推定値より高いほど、前記放熱量を大きく推定することを特徴とする請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。   The heat dissipation amount estimation means estimates the heat dissipation amount to be larger as the temperature detected by the temperature detection means is higher than the estimated motor temperature value estimated by the motor temperature estimation means. Electric power steering device.
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