JP2014091373A - Electric power steering control device and electric power steering control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動モータによりハンドルの操舵力をアシストする電動パワーステアリング制御装置および電動パワーステアリング制御方法に関するもので、特に、制御装置の熱対策に関するものである。 The present invention relates to an electric power steering control device and an electric power steering control method for assisting the steering force of a steering wheel by an electric motor, and more particularly to a countermeasure against heat of the control device.
従来の電動パワーステアリング制御装置においてモータを駆動する場合には、必要な電流を流して必要なアシストトルクを発生させているため、各部位の発熱対策が必要であった。その中でも、制御装置は、モータ電流供給のために多数の部品が介在しており、それぞれの部品の放熱性を向上させるばかりでなく、電流制限を行って制御量を可変とすることによっても、熱対策を行っていた。 In the case of driving a motor in a conventional electric power steering control device, a necessary current is passed to generate a necessary assist torque. Among them, the control device has many components for supplying motor current, and not only improves the heat dissipation of each component, but also makes the control amount variable by limiting the current, I was taking measures against heat.
従来装置として、モータ制限電流を、電流の単なる１乗、２乗の式ではなく、それらの組合せより、実部品の放熱状況により近い対応式として利用するものがある（例えば、特許文献１参照）。また、別の従来装置として、モータに供給する制御回路に使用されている部品に応じて、その熱時定数を長・短時間に分類し、この２種類の電流制限値を有し、両者の値の低い方を選択して、電流制限を付加するものがある（例えば、特許文献２参照）。 As a conventional device, there is a device that uses a motor limit current as a corresponding equation that is closer to the heat dissipation situation of an actual component than a combination of the first and second equations of the current (see, for example, Patent Document 1). . As another conventional device, the thermal time constant is classified into long and short time according to the parts used in the control circuit supplied to the motor, and these two types of current limit values are provided. There is one that selects a lower value and adds a current limit (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
従来装置は、電流制限が可能であり、熱対策も実行できるものではある。しかしながら、安全面を優先するあまり、モータ電流を制限しすぎる傾向となっていた。そのため、モータ電流に大電流が流れると早めに制限し、モータ電流が減った、あるいは駆動停止した後も、制限が比較的長く継続され、操舵力のアシストの低減につながっていた。
However, the prior art has the following problems.
The conventional device can limit the current and can also take measures against heat. However, the motor current tends to be excessively limited because safety is prioritized. For this reason, when a large current flows in the motor current, the motor current is limited as early as possible, and the motor current decreases or even after the drive is stopped, the limitation continues for a relatively long time, leading to a reduction in assist of the steering force.
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、モータ電流供給のために使用する部品の熱特性に応じてより適切な熱対策を実現できるとともに、従来と比較してより多くのアシストトルクを発生させることが可能な電動パワーステアリング制御装置および電動パワーステアリング制御方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can implement a more appropriate heat countermeasure according to the thermal characteristics of components used for supplying motor current, as compared with the conventional one. An object of the present invention is to obtain an electric power steering control device and an electric power steering control method capable of generating more assist torque.
本発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、電動モータを駆動するための電流を供給する制御ユニットを備え、車両のハンドルの操舵力をアシストする電動パワーステアリング制御装置であって、電動モータの回転角度を検出するモータ角度センサをさらに備え、制御ユニットは、制御ユニット内に搭載されたそれぞれの部品ごとに、それぞれの部品の発熱源電流値と、電流上限値の増減量を規定する過熱保護係数との対応関係を特定する過熱保護特性として、電動モータの回転速度に応じた複数の過熱保護特性をあらかじめ記憶部に記憶しておき、モータ角度検出センサによる検出結果に基づいて求めた回転速度に応じて、記憶された複数の過熱保護特性の中から１つの過熱保護特性を選択し、選択した過熱保護特性の過熱保護係数を用いてそれぞれの部品から求まる電流上限値を逐次修正し、修正結果の中で最小の電流上限値に従って電動モータを駆動するための電流に制限をかけて電動モータの電流制御を継続するものである。 An electric power steering control device according to the present invention is an electric power steering control device that includes a control unit that supplies a current for driving an electric motor and assists the steering force of a steering wheel of a vehicle, and the rotation angle of the electric motor. The control unit further includes, for each component mounted in the control unit, a heat source current value of each component and an overheat protection coefficient that defines an increase / decrease amount of the current upper limit value. As the overheat protection characteristic that identifies the correspondence relationship, a plurality of overheat protection characteristics corresponding to the rotation speed of the electric motor are stored in advance in the storage unit, and according to the rotation speed obtained based on the detection result by the motor angle detection sensor Select one overheat protection characteristic from the stored overheat protection characteristics, and select the overheat protection coefficient of the selected overheat protection characteristic. The current upper limit value obtained from each component is corrected successively, and the current control of the electric motor is continued by limiting the current for driving the electric motor according to the minimum current upper limit value among the correction results. .
また、本発明に係る電動パワーステアリング制御方法は、電動モータを駆動するための電流を供給する制御ユニットを備え、車両のハンドルの操舵力をアシストする電動パワーステアリング制御装置に適用され、制御ユニット内に搭載されたそれぞれの部品の熱特性に応じた電流上限値に従って電動モータの電流制御を行う電動パワーステアリング制御方法であって、それぞれの部品ごとに、それぞれの部品の発熱源電流値と、電流上限値の増減量を規定する過熱保護係数との対応関係を特定する過熱保護特性として、電動モータの回転速度に応じた複数の過熱保護特性をあらかじめ記憶部に記憶させておくステップと、制御ユニットにおいて、電動モータの回転角度を検出するモータ角度センサによる検出結果に基づいて回転速度を求めるステップと、制御ユニットにおいて、回転速度を求めるステップで求めた回転速度に応じて、記憶された複数の過熱保護特性の中から１つの過熱保護特性を選択し、選択した過熱保護特性の過熱保護係数を用いてそれぞれの部品から求まる電流上限値を逐次修正し、修正結果の中で最小の電流上限値に従って電流制御を継続するステップとを備えるものである。 An electric power steering control method according to the present invention is applied to an electric power steering control device that includes a control unit that supplies a current for driving an electric motor and assists a steering force of a steering wheel of a vehicle. Electric power steering control method for controlling the electric motor current according to the current upper limit value according to the thermal characteristics of each component mounted on the component, and for each component, the heat source current value of each component and the current A step of storing a plurality of overheat protection characteristics corresponding to the rotation speed of the electric motor in the storage unit in advance as an overheat protection characteristic for specifying a correspondence relationship with an overheat protection coefficient that defines an increase / decrease amount of the upper limit value; The rotation speed is obtained based on the detection result by the motor angle sensor for detecting the rotation angle of the electric motor In the control unit and the control unit, one overheat protection characteristic is selected from a plurality of stored overheat protection characteristics according to the rotation speed obtained in the step of obtaining the rotation speed, and the overheat protection coefficient of the selected overheat protection characteristic is selected. Are used to sequentially correct the current upper limit value obtained from each component and continue current control according to the minimum current upper limit value among the correction results.
本発明によれば、制御装置に使用される部品毎に設定され、モータの回転速度に応じて変更される過熱保護特性を用いて、各部品について加熱保護のための電流上限値を逐次修正し、修正結果の中で最小の電流上限値を選択して電流制御を行うことで、モータ電流供給のために使用する部品の熱特性に応じてより適切な熱対策を実現できるとともに、従来と比較してより多くのアシストトルクを発生させることが可能な電動パワーステアリング制御装置および電動パワーステアリング制御方法を得ることができる。 According to the present invention, the current upper limit value for heating protection is sequentially corrected for each component using the overheat protection characteristic that is set for each component used in the control device and is changed according to the rotation speed of the motor. By selecting the minimum current upper limit value from the correction results and performing current control, more appropriate heat countermeasures can be realized according to the thermal characteristics of the parts used for motor current supply, and compared with the conventional Thus, an electric power steering control device and an electric power steering control method capable of generating more assist torque can be obtained.
以下、本発明の電動パワーステアリング制御装置および電動パワーステアリング制御方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an electric power steering control device and an electric power steering control method of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における電動パワーステアリング制御装置の全体構成図である。本実施の形態１における電動パワーステアリング制御装置は、トルクセンサ１、車速センサ２、モータ３、バッテリ４、モータ角度センサ５、および制御ユニット１０を備えて構成されている。なお、モータ３は、３相のブラシレスモータを採用しており、各コイル３ｕ、３ｖ、３ｗを有している状態を例示している。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electric power steering control device according to Embodiment 1 of the present invention. The electric power steering control apparatus according to the first embodiment includes a torque sensor 1, a vehicle speed sensor 2, a motor 3, a
また、制御ユニット１０は、ＣＰＵ１１、駆動部１２、チョークコイル１３、電源リレー１４、モータリレー１５、およびモータ角度検出回路を備えて構成されている。さらに、駆動部１２は、ＦＥＴなどに代表される６個のスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６、３個のノイズ防止用コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、およびモータに流れている電流を検出するための３個のシャント抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗを含んで構成されている。
The
トルクセンサ１は、車両のハンドル付近（図示せず）に配置され、運転者の操舵トルクを検出する。また、車速センサ２は、車両の速度を検出する。また、車両のステアリングコラム、あるいはラック軸に搭載されたモータ３の回転により、ハンドルの操舵力がアシストされる。 The torque sensor 1 is disposed near the vehicle steering wheel (not shown) and detects the steering torque of the driver. The vehicle speed sensor 2 detects the speed of the vehicle. Further, the steering force of the steering wheel is assisted by the rotation of the motor 3 mounted on the steering column of the vehicle or the rack shaft.
モータ３への電流供給源は、車両のバッテリ４であり、その制御量の演算、出力は、制御ユニット１０が担っている。制御ユニット１０内のＣＰＵ１１は、演算、処理の中枢となる部分である。そして、駆動部１２は、ＣＰＵ１１の出力信号（Ｓｏｕｔ）に基づいて、モータ３を駆動する駆動回路である。さらに、駆動部１２の元電源部には、ノイズ用チョークコイル１３、および電源リレー１４が配置されている。
The current supply source to the motor 3 is a
このように、ＣＰＵ１１は、トルクセンサ１、および車速センサ２の信号入力に基づいて、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６をスイッチング制御することで、モータ３の各コイル３ｕ、３ｖ、３ｗへ所望の電流を供給するように、モータ３へ供給する制御量を算出する。
As described above, the
一方、シャント抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗにより検出された検出電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗは、入力信号（Ｓｉｎ）としてＣＰＵ１１へ伝達される。そして、ＣＰＵ１１は、電流値に換算した制御量と、検出電流との偏差による最終電流出力値を算出し、これを電圧値に変換することで、各スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６を駆動する為の出力信号Ｓｏｕｔを出力する。このようにして、ＣＰＵ１１は、電流によるいわゆるフィードバック制御を行っている。
On the other hand, the detected currents Iu, Iv, Iw detected by the shunt resistors Ru, Rv, Rw are transmitted to the
さらに、ＣＰＵ１１は、電源リレー１４を開閉制御することで、異常時には、モータ電流供給を遮断することもできる。また、モータコイル３ｗとその駆動用のスイッチング素子Ｔ５、Ｔ６との途中には、モータリレー１５（電源リレー１４と区別するため、モータリレー１５と称している）が配設されている。
Further, the
説明簡略のため、モータコイル３ｗにのみモータリレー１５を配設した場合を例示しているが、その他の相にモータリレー１５を挿入することも可能である。このようなモータリレー１５を設けることで、１相のみ異常が発生した場合に、その相の回路を遮断できるように構成することができる。
For simplicity of explanation, the case where the
さらに、モータ３の出力軸近辺にはモータ角度センサ５が配置され、このモータ角度センサ５が検出した信号は、制御ユニット１０内のモータ回転検出回路１６へ伝達され、最後はＣＰＵ１１まで送られている。
Further, a motor angle sensor 5 is disposed in the vicinity of the output shaft of the motor 3, and a signal detected by the motor angle sensor 5 is transmitted to a motor rotation detection circuit 16 in the
モータ回転検出回路１６は、モータ角度センサ５で検出されたこの信号により、モータ回転速度、回転位置等を検出する。そして、ＣＰＵ１１は、モータ回転検出回路１６による検出結果を、一方では、モータコイル３ｕ、３ｖ、３ｗを駆動するためのスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６の制御に使用し、他方では、後述する過熱保護対策に使用する。
The motor rotation detection circuit 16 detects the motor rotation speed, the rotation position, and the like based on this signal detected by the motor angle sensor 5. The
以上のように構成された制御装置について、特に、過熱保護すべき部品をピックアップすると、上流から、以下の７部品が挙げられる。
（１）チョークコイル１３、
（２）電源リレー１４、
（３）コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、
（４）スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６、
（５）シャント抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗ、
（６）モータリレー１５、
（７）モータコイル３ｕ、３ｖ、３ｗ
Regarding the control device configured as described above, in particular, when components to be overheat protected are picked up, the following seven components are listed from the upstream.
(1)
(2)
(3) Capacitors C1, C2, C3,
(4) switching elements T1 to T6,
(5) Shunt resistance Ru, Rv, Rw,
(6)
(7)
また、図１に記載されていない部品としては、モータ３に内蔵された永久磁石、配線、配線同士を接続するターミナル等も存在する。しかしながら、永久磁石、配線、およびターミナルは、その素材と抵抗値より、上述した７部品よりも耐熱性があるため、ここでは無視することにする。つまり、電流により自己発熱のある部品について考慮することとする。 Further, as components not shown in FIG. 1, there are permanent magnets built in the motor 3, wiring, terminals for connecting the wirings, and the like. However, since the permanent magnet, wiring, and terminal are more heat resistant than the above-mentioned seven parts due to their materials and resistance values, they are ignored here. In other words, parts that self-heat due to current are considered.
上述した７部品は、その素材、電流値、放熱構造等によって、夫々過熱保護特性が異なっている。そして、これらの個々に異なる特性を、代表するいずれかの特性を用いて上限電流値を決定するためには、より耐熱性の弱い部品の過熱保護特性に合わせざるを得ない。この結果、耐熱性の強い部品にとっては、行き過ぎた対策となってしまう可能性があった。 The seven components described above have different overheat protection characteristics depending on the material, current value, heat dissipation structure, and the like. Then, in order to determine the upper limit current value using any one of the characteristics that are different from each other, it is necessary to match the overheat protection characteristics of a component with lower heat resistance. As a result, there is a possibility that it is an excessive measure for a part having high heat resistance.
そこで、モータ電流供給のために使用する個々の部品の熱特性に応じて、より適切な熱対策を実現できる本発明による過熱保護判断手法について、以下に、詳細に説明する。なお、この過熱保護判断は、ＣＰＵ１１により実行される。
Therefore, an overheat protection determination method according to the present invention that can realize a more appropriate heat countermeasure according to the thermal characteristics of individual components used for supplying motor current will be described in detail below. This overheat protection judgment is executed by the
一般的には、対象部品の温度が、部品の定格（上限）温度を越えないように、電流値を決定する必要がある。ここで、部品の電流に対する過熱保護のための特性は、通電時の部品の温度上昇特性に依存する。部品は、放熱性向上のために、ヒートシンクに装着する場合も多く、ここでは、ヒートシンクも含めた部品の特性として考える。 Generally, it is necessary to determine the current value so that the temperature of the target component does not exceed the rated (upper limit) temperature of the component. Here, the characteristic for overheating protection against the current of the component depends on the temperature rise characteristic of the component when energized. In many cases, a component is mounted on a heat sink in order to improve heat dissipation, and here, it is considered as a characteristic of the component including the heat sink.
一般的に、発熱量Ｗで発熱を開始した部品のｔ時間後の温度上昇は、下式（１）で表される。
△Ｔ１＝ＲＷ１＊Ｗ１＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ１）｝ （１）
但し、△Ｔ１：部品の発熱による温度上昇値（℃）、
ＲＷ１：熱抵抗（℃／Ｗ）、
Ｗ１：発熱量（Ｗ）、
τ１：時定数（ｓｅｃ、部品から周囲への熱抵抗＊熱容量）
In general, the temperature rise after t time of a part that starts to generate heat with the heat generation amount W is expressed by the following equation (1).
ΔT1 = RW1 * W1 * {1-exp (−t / τ1)} (1)
However, ΔT1: Temperature rise value (° C) due to heat generation of parts,
RW1: thermal resistance (° C / W),
W1: calorific value (W),
τ1: Time constant (sec, heat resistance from component to ambient * heat capacity)
発熱量Ｗ１は、部品の抵抗値Ｒ１（Ω）、流れる電流Ｉ１（Ａ）を使用し、下式（２）で表される。
Ｗ１＝Ｒ１＊Ｉ１２ （２）
The heat generation amount W1 is expressed by the following equation (2) using the resistance value R1 (Ω) of the component and the flowing current I1 (A).
W1 = R1 * I1 2 (2)
上式（２）を上式（１）に代入すると、下式（３）が得られる。
Ｔ１＝Ｋ１＊Ｉ１２＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ１）｝ （３）
但し、Ｋ１＝ＲＷ１＊Ｒ１
Substituting the above equation (2) into the above equation (1) yields the following equation (3).
T1 = K1 * I1 2 * {1-exp (−t / τ1)} (3)
However, K1 = RW1 * R1
ここで、部品の周囲温度が初期の周辺温度Ｔｉ（℃）から変化しないものとすると、部品の温度Ｔ１は、下式（４）で表される。
Ｔ１＝△Ｔ１＋Ｔｉ （４）
Here, assuming that the ambient temperature of the component does not change from the initial ambient temperature Ti (° C.), the temperature T1 of the component is expressed by the following equation (4).
T1 = ΔT1 + Ti (4)
しかしながら、実際には、部品の周囲温度は、他の部品からの放熱に伴って変化するため、基本的には、部品の周囲温度も上昇するものと考えられる。この周囲温度は、様々な部品からの発熱に影響を受けるが、基本的には、支配的な部品の発熱を考慮し、上式（３）と同等の式を、周囲温度算出の式として使用する。すなわち、部品温度は、下式（５）のように表すことができる。
Ｔ１＝Ｋ１＊Ｉ１２＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ１）｝
＋Ｋ２＊Ｉ２２＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ２）｝
＋Ｔｉ （５）
However, in practice, the ambient temperature of a component changes with heat dissipation from other components, so it is considered that the ambient temperature of the component basically increases. This ambient temperature is affected by the heat generated by various parts, but basically, the heat generated by the dominant parts is taken into consideration, and the same formula as the above formula (3) is used as the formula for calculating the ambient temperature. To do. That is, the component temperature can be expressed as the following formula (5).
T1 = K1 * I1 2 * {1-exp (−t / τ1)}
+ K2 * I2 2 * {1-exp (-t / τ2)}
+ Ti (5)
ここで、上式（５）に基づき、各部品の温度変化について、詳細に考察する。
［スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６について］
まず、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ６としてＦＥＴを使用した際の、ｕ相のＦＥＴ（スイッチング素子Ｔ１、Ｔ２に相当）を代表にして考える。ＦＥＴは、制御ユニット１０内でヒートシンクに装着されている。そのため、他の相のＦＥＴの発熱の影響を受け、ヒートシンクの温度も変化する。
Here, based on the above equation (5), the temperature change of each component will be considered in detail.
[Switching elements T1 to T6]
First, a u-phase FET (corresponding to the switching elements T1 and T2) when using FETs as the switching elements T1 to T6 will be considered as a representative. The FET is attached to the heat sink in the
ＦＥＴは、すべて同一仕様部品であり、ヒートシンクへの放熱の際の熱抵抗が同一、さらにヒートシンクの熱分布は均一とすると、ｕ相のＦＥＴは、下式（６）〜（９）のように表すことができる。
Ｔｆｅｔ＿ｕ＝Ｋ１＊Ｉｕ２＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ１）｝
＋Ｋ２＊Ｉｕ２＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ２）｝
＋Ｋ２＊Ｉｖ２＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ２）｝
＋Ｋ２＊Ｉｗ２＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ２）｝
＋Ｔｉ （６）
Ｔｆｅｔ＿ｕ＝Ｋ１＊Ｉｕ２＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ１）｝
＋Ｋ２＊（Ｉｕ２＋Ｉｖ２＋Ｉｗ２）＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ２）｝
＋Ｔｉ （７）
Ｔｆｅｔ＿ｕ＝Ｋ１＊Ｉｕ２＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ１）｝
＋Ｋ２＊Ｉｍ２）＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ２）｝
＋Ｔｉ （８）
Ｔｆｅｔ＿ｕ＝Ｋ１＊Ｉｕ２＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ１）｝
＋Ｋ２＊Ｋｍ＊Ｉｕ２＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ２）｝
＋Ｔｉ （９）
但し、Ｉｕ：ｕ相ＦＥＴを流れる電流［Ａ］、
Ｉｖ：ｖ相を流れる電流［Ａ］、
Ｉｗ：ｗ相を流れる電流［Ａ］、
Ｉｍ：モータ電流［Ａｒｍｓ］
（Ｉｍ２＝√（Ｉｕ２＋Ｉｖ２＋Ｉｗ２）／３＝Ｋｍ＊Ｉｕ２）、
Ｋｍ：モータ駆動状態により決まる係数
The FETs are all the same specification parts, and the heat resistance when radiating heat to the heat sink is the same, and the heat distribution of the heat sink is uniform, the u-phase FET is expressed by the following equations (6) to (9): Can be represented.
Tfet_u = K1 * Iu 2 * { 1-exp (-t / τ1)}
+ K2 * Iu 2 * {1-exp (−t / τ2)}
+ K2 * Iv 2 * {1-exp (−t / τ2)}
+ K2 * Iw 2 * {1-exp (−t / τ2)}
+ Ti (6)
Tfet_u = K1 * Iu 2 * { 1-exp (-t / τ1)}
+ K2 * (Iu 2 + Iv 2 + Iw 2 ) * {1-exp (−t / τ2)}
+ Ti (7)
Tfet_u = K1 * Iu 2 * { 1-exp (-t / τ1)}
+ K2 * Im 2) * { 1-exp (-t / τ2)}
+ Ti (8)
Tfet_u = K1 * Iu 2 * { 1-exp (-t / τ1)}
+ K2 * Km * Iu 2 * {1-exp (-t / τ2)}
+ Ti (9)
However, the current [A] flowing through the Iu: u-phase FET,
Iv: current [A] flowing through the v phase,
Iw: current [A] flowing through the w phase,
Im: Motor current [Arms]
(Im 2 = √ (Iu 2 + Iv 2 + Iw 2 ) / 3 = Km * Iu 2 ),
Km: Coefficient determined by motor drive status
ここで、上式（６）は、ｕ相ＦＥＴ（Ｔ１、Ｔ２）の自己発熱による温度上昇＋ｕ相ＦＥＴ発熱によるヒートシンクの温度上昇＋ｖ相ＦＥＴ発熱によるヒートシンクの温度上昇＋ｗ相ＦＥＴ発熱によるヒートシンクの温度上昇となっている。また、上式（８）、（９）は、同様に、部品の自己発熱による温度上昇＋周囲部品による温度上昇を表している。ここで、ヒートシンクは、ＦＥＴよりも熱容量が大きく、熱時定数も長いため、下式(１０)の関係となる。
τ１＜τ２ （１０）
Here, the above equation (6) is the temperature rise due to self-heating of the u-phase FETs (T1, T2) + the temperature rise of the heat sink due to the u-phase FET heat generation + the temperature rise of the heat sink due to the v-phase FET heat generation + the temperature of the heat sink due to the w-phase FET heat generation. It is rising. Similarly, the above equations (8) and (9) represent a temperature increase due to self-heating of the component + a temperature increase due to surrounding components. Here, since the heat sink has a larger heat capacity and a longer thermal time constant than the FET, the relationship of the following equation (10) is established.
τ1 <τ2 (10)
図２、図３は、本発明の実施の形態１における熱特性図である。図２は、自己発熱のみで許容温度を超えてしまうほどの大電流領域で、継続してＦＥＴに電流を流した場合の熱特性に相当する。この場合には、自己発熱が支配的であるといえる。一方、図３は、周囲部品による温度上昇が加わることにより許容温度を超えてしまうような小電流領域で、継続してＦＥＴに電流を流した場合の熱特性に相当する。この場合には、周囲部品による温度上昇が支配的といえる。 2 and 3 are thermal characteristic diagrams according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 corresponds to thermal characteristics when a current is continuously passed through the FET in a large current region that exceeds the allowable temperature only by self-heating. In this case, it can be said that self-heating is dominant. On the other hand, FIG. 3 corresponds to thermal characteristics when a current is continuously passed through the FET in a small current region in which the allowable temperature is exceeded due to an increase in temperature caused by surrounding components. In this case, it can be said that the temperature rise by surrounding parts is dominant.
以上より、Ｉｕが大電流領域では、自己発熱（上式（９）の第１項）が、Ｉｕが小電流領域では、周囲温度（式（９）の第２項）が、夫々支配的となる傾向となる。図４は、本発明の実施の形態１におけるＦＥＴの過熱保護特性図である。 From the above, when Iu is in a large current region, self-heating (the first term in the above equation (9)) is dominant, and in Iu is a small current region, the ambient temperature (the second term in the equation (9)) is dominant. Tend to be. FIG. 4 is an overheat protection characteristic diagram of the FET according to the first embodiment of the present invention.
ここで、本発明で採用する過熱保護特性とは、その部品自身に流れる電流値あるいはその部品に熱的な影響を最も及ぼす部品の電流値（以下、これらの電流値を総称して発熱源電流値と称す）と、モータ３を電流制御する際に用いられる電流上限値の増減量を規定する過熱保護係数との対応関係を特定するものである。そして、図４においては、１部品としてＦＥＴを例にした過熱保護特性として、自己発熱特性２０と周囲温度特性２１の２種類が示されている。
Here, the overheat protection characteristic employed in the present invention refers to the current value flowing through the part itself or the current value of the part that has the most thermal effect on the part (hereinafter, these current values are collectively referred to as the heat source current). And a correspondence relationship between the overheat protection coefficient that defines the amount of increase / decrease in the current upper limit value used when controlling the current of the motor 3. In FIG. 4, two types of self-
ＦＥＴの温度上昇特性に対する過熱保護特性（係数）は、概ね、図４（ａ）に示したように、特性２０のようになる。 The overheat protection characteristic (coefficient) with respect to the temperature rise characteristic of the FET is approximately the characteristic 20 as shown in FIG.
例えば、ＦＥＴに流れる電流（発熱源電流、単位はアンペア（Ａ））が、非常に少ない電流領域（０〜Ｃ）の場合、定格値ＡからＢを介してＣまでは漸減していき、係数値が０となる。一方、発熱源電流がＣ以上の大電流領域では、過熱保護係数は０から負の値への漸減方向の値となり、過熱保護制限を付加しなければならないこととなる。 For example, when the current flowing through the FET (heating source current, the unit is ampere (A)) is in a very small current region (0 to C), it gradually decreases from rated value A to B through C. The numerical value becomes 0. On the other hand, in the large current region where the heat source current is C or more, the overheat protection coefficient becomes a value gradually decreasing from 0 to a negative value, and it is necessary to add an overheat protection limit.
このような大電流領域（Ｃ以上）では、過熱保護特性２０は、周囲温度上昇による特性、および自己発熱による特性に依存した漸減を示す。また、この特性２０は、過熱保護係数として使用でき、その単位は、電流上限値の単位時間当たりの増減量として規定することができ、アンペア／秒（Ａ／ｓ）となる。特に、スイッチング素子ＦＥＴのように自己発熱の大きな部品は、図４（ａ）のような特性で表現される。 In such a large current region (C or higher), the overheat protection characteristic 20 shows a gradual decrease depending on the characteristic due to the increase in ambient temperature and the characteristic due to self-heating. The characteristic 20 can be used as an overheat protection coefficient, and its unit can be defined as an increase / decrease amount per unit time of the current upper limit value, which is ampere / second (A / s). In particular, a component that generates a large amount of heat, such as a switching element FET, is expressed by the characteristics shown in FIG.
図４（ａ）の特性（係数）についてさらに説明すると、ＦＥＴに流れている電流がＣ以下であれば、この特性は、あまり必要がない。しかし、もし大電流要求（Ｄ）が算出され、この電流を流し出すと、漸減係数は、Ｎ（Ａ／ｓ）となっている。そのため、過熱保護制限を行わなければならない。このときの係数Ｎに従って、ＣＰＵ１１は、上限電流値を、１秒間にＮアンペア（Ａ）の割合で減少させることとなる。
The characteristic (coefficient) in FIG. 4A will be further described. If the current flowing through the FET is C or less, this characteristic is not so necessary. However, if a large current request (D) is calculated and this current is flowed out, the gradual decrease coefficient is N (A / s). Therefore, overheat protection restriction must be performed. In accordance with the coefficient N at this time, the
例えば、Ｅ＝５０（Ａ）、Ｎ＝−３（Ａ／ｓ）、Ｃ１＝２０（Ａ）、Ｂ１＝１０（Ａ）、Ａ１＝１（Ａ／ｓ）とし、ＦＥＴに流れる電流値が５０（Ａ）であった場合には、１秒間に３（Ａ）の速度でＦＥＴの電流上限値の減少が始まり、Ｃ１に達することとなる。このように、過熱保護係数を用いて、それぞれの部品から求まる電流上限値を逐次修正することができる。 For example, E = 50 (A), N = -3 (A / s), C1 = 20 (A), B1 = 10 (A), A1 = 1 (A / s), and the current value flowing through the FET is 50. In the case of (A), the current upper limit value of the FET starts to decrease at a rate of 3 (A) per second and reaches C1. In this manner, the current upper limit value obtained from each component can be sequentially corrected using the overheat protection coefficient.
さらに、Ｂ、Ａの特性が存在する理由は、運転者がハンドル操作を終了した場合に、放熱性を考慮して、ＢからＡの間の過熱保護係数を正の係数とすることで、モータの電流上限値を定格電流値に向かって戻すためである。 Furthermore, the reason why the characteristics of B and A exist is that when the driver finishes the steering wheel operation, the overheat protection coefficient between B and A is set to a positive coefficient in consideration of heat dissipation. This is to return the current upper limit value toward the rated current value.
次に、このような過熱保護特性に関して、モータの回転状態を加味する方法について説明する。つまり、本実施の形態１は、過熱保護特性をモータの回転状況に応じて変化させる点を技術的特徴とするものである。図１のモータ角度センサ５の信号は、モータ回転検出回路１６を介してＣＰＵ１１へ伝達される。ＣＰＵ１１は、この情報により、モータの回転速度、回転位置、回転角等を把握することができる。
Next, regarding such overheat protection characteristics, a method that takes into account the rotational state of the motor will be described. That is, Embodiment 1 is technically characterized in that the overheat protection characteristic is changed according to the rotation state of the motor. A signal from the motor angle sensor 5 in FIG. 1 is transmitted to the
この情報に基づき、ＣＰＵ１１は、まず簡略的には、モータが回転中の場合と、停止している場合の２つに分けることができる。前述の温度式（例えば、上式（９））は、正確には、あるモータ回転角度におけるものである。もし、モータ回転が停止したとなると、ある相に集中して電流が流れる場合がある。
On the basis of this information, the
一方、モータが回転している場合には、１相に集中することはなく、各相に均等に電流が流れていると判断できる。そのため、上式（９）の第２項は、停止中の場合と回転中の場合とで、それぞれ下式（１１）、（１２）のようになる。
停止中（１相集中の場合）：
Ｋ２＊Ｋｍ１＊Ｉｕ２＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ２）｝ （１１）
回転中：
Ｋ２＊Ｋｍ２＊Ｉｕ２＊｛１−ｅｘｐ（−ｔ／τ２）｝ （１２）
ただし、
Ｋｍ１＝１／２＊Ｋｍ２
On the other hand, when the motor is rotating, it is not concentrated on one phase, and it can be determined that the current flows evenly in each phase. Therefore, the second term of the above formula (9) is expressed by the following formulas (11) and (12), respectively, when the vehicle is stopped and when it is rotating.
Stopped (when one phase is concentrated):
K2 * Km1 * Iu 2 * { 1-exp (-t / τ2)} (11)
During the rotation:
K2 * Km2 * Iu 2 * { 1-exp (-t / τ2)} (12)
However,
Km1 = 1/2 * Km2
この２つの特性を一緒に記載すると、図４（ｂ）となる。実線２０は、図４（ａ）の特性２０であり、破線２０ａが、回転中である時に係数Ｋｍ２を考慮したときの特性である。
When these two characteristics are described together, FIG. 4B is obtained. A
同一電流値で見れば、回転している方が種々の部品の温度上昇があるため、漸減線がより負方向に大きな係数を有するようになっている。つまり、回転している場合には、停止している場合と比べ、自己発熱は、ほぼ同じであっても、周囲の部品の電流が多いためである。さらに、回転中の特性２０ａは、ＣがＣ１へ、ＤがＤ１へ移動した漸減特性を持っている。 When viewed at the same current value, there is a temperature increase of various components when rotating, so that the gradual decrease line has a larger coefficient in the negative direction. That is, when the motor is rotating, the self-heating is almost the same as when the motor is stopped. Further, the rotating characteristic 20a has a gradual decreasing characteristic in which C moves to C1 and D moves to D1.
なお、モータの回転角、または回転速度に応じても特性を可変することも可能である。ブラシレスモータであれば、相毎に電流を切り替える必要があり、回転位置を検出するためのセンサ、または回転位置推定機能を備えている（図１のモータ角度センサ５に相当）。そこで、ＣＰＵ１１は、この検出された回転に応じて、特性を変更することができる。
The characteristics can be varied depending on the rotation angle or rotation speed of the motor. If it is a brushless motor, it is necessary to switch an electric current for every phase, and it has a sensor for detecting a rotational position, or a rotational position estimation function (equivalent to the motor angle sensor 5 of FIG. 1). Therefore, the
特に、回転情報が必要な状況は、低速回転以下の範囲であり、それ以上の速度であれば、特性を可変する必要性は少ない。電動パワーステアリング制御装置において、低速域とは、モータ出力段のギア比に依存するが、例えば１０回転／秒以下の領域が、特に対象となる。 In particular, the situation where the rotation information is required is in the range below the low speed rotation, and if the speed is higher than that, there is little need to change the characteristics. In the electric power steering control device, the low speed range depends on the gear ratio of the motor output stage, but the range of 10 revolutions / second or less is particularly targeted.
低速以下の領域とそれ以外の領域で、図４（ｂ）の場合と同様に２種類の特性を有することで、速度に応じて両特性間で値を変更することができる。さらに、低速領域以下の場合には、モータの回転角、電気角、あるいは回転速度をさらにパラメータとして考慮することで、低速領域に対応する１つの特性を、さらに多くの特性に分割することも可能である。 By having two types of characteristics in the area below the low speed and the other areas as in the case of FIG. 4B, the value can be changed between both characteristics according to the speed. In addition, when the speed is lower than the low speed range, it is possible to divide one characteristic corresponding to the low speed range into more characteristics by further considering the motor rotation angle, electrical angle, or rotation speed as a parameter. It is.
同様に、モータが停止中の場合には、モータの回転角、電気角をさらにパラメータとして考慮することで、停止状態に対応する１つの特性を、さらに多くの特性に分割することも可能である。 Similarly, when the motor is stopped, it is possible to divide one characteristic corresponding to the stopped state into more characteristics by further considering the rotation angle and electric angle of the motor as parameters. .
このような多くのパラメータおよび多くの特性に基づいて停止状態における電流上限値を決定することにより、さらにきめ細かい過熱保護を行うことができる。なお、このような補正は、ＣＰＵ１１により、マップの補間処理で簡単に演算することができる。
By determining the current upper limit value in the stopped state based on such many parameters and many characteristics, more detailed overheat protection can be performed. Such correction can be easily calculated by the
以上のように、実施の形態１によれば、モータの回転に応じて過熱保護特性を変更することにより、より正確な過熱対策を実施することができる。この結果、制御装置の安全性の向上のみならず、電動モータへの駆動力、ハンドルへのアシスト力を充分に活用できる効果がある。 As described above, according to the first embodiment, a more accurate countermeasure against overheating can be implemented by changing the overheat protection characteristic according to the rotation of the motor. As a result, not only the safety of the control device is improved, but also the driving force to the electric motor and the assist force to the handle can be fully utilized.
なお、モータの回転のむらにより、頻繁に特性の変更が行われる可能性がある。しかしながら、過熱保護の立場からすると、短時間に温度の上下変化が頻繁に発生することはない。そこで、例えば、モータ回転にフィルタを介して回転むらを抑制する、あるいは特性変更にヒステリシスを持たせ、一旦変更したならば、すぐに変更しないような工夫をすることで、頻繁に特性の変更が行われる可能性を簡単に抑制できる。 Note that there is a possibility that the characteristics are frequently changed due to uneven rotation of the motor. However, from the standpoint of overheating protection, there is no frequent change in temperature in a short time. Therefore, for example, by suppressing rotation unevenness through a filter in the motor rotation, or by giving hysteresis to the characteristic change, once it is changed, the characteristic is frequently changed by devising not to change immediately. The possibility of being performed can be easily suppressed.
また、過熱保護特性（係数）は、数式で表していたが、マップとしてＣＰＵ１１に保有して使用してもよい。また、モータを３相ブラシレスタイプとしたが、これにこだわるものではなく、４相以上のモータであってもよい。さらに、モータ電流の流れる経路にある部品として、上述した以外のものを対象とする場合にも、同様の手法が適用できる。
Moreover, although the overheat protection characteristic (coefficient) was expressed by a mathematical formula, it may be stored and used in the
１ トルクセンサ、２ 車速センサ、３ モータ、４ バッテリ、５ モータ角度センサ、１０ 制御ユニット、１１ ＣＰＵ、１２ 駆動部、１３ チョークコイル、１４ 電源リレー、１５ モータリレー、１６ モータ回転検出回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Torque sensor, 2 vehicle speed sensor, 3 motor, 4 battery, 5 motor angle sensor, 10 control unit, 11 CPU, 12 drive part, 13 choke coil, 14 power supply relay, 15 motor relay, 16 motor rotation detection circuit.
本発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、電動モータを駆動するための電流を供給する制御ユニットを備え、車両のハンドルの操舵力をアシストする電動パワーステアリング制御装置であって、電動モータの回転角度を検出するモータ角度センサをさらに備え、制御ユニットは、制御ユニット内に搭載されたそれぞれの部品ごとに、それぞれの部品の発熱源電流値と、電流上限値の増減量を規定する過熱保護係数との対応関係を特定する過熱保護特性として、電動モータが停止状態における第１の過熱保護特性と、電動モータが回転状態における第２の過熱保護特性とをあらかじめ記憶部に記憶しておき、モータ角度検出センサによる検出結果に基づいて求めた回転速度に基づいて、電動モータが停止状態であるか回転状態であるかを識別し、停止状態であると識別した場合には、第１の過熱保護特性を選択し、回転状態であると識別した場合には、第２の過熱保護特性を選択し、選択した過熱保護特性の過熱保護係数を用いてそれぞれの部品から求まる電流上限値を逐次修正し、修正結果の中で最小の電流上限値に従って電動モータを駆動するための電流に制限をかけて電動モータの電流制御を継続するものである。 An electric power steering control device according to the present invention is an electric power steering control device that includes a control unit that supplies a current for driving an electric motor and assists the steering force of a steering wheel of a vehicle, and the rotation angle of the electric motor. The control unit further includes, for each component mounted in the control unit, a heat source current value of each component and an overheat protection coefficient that defines an increase / decrease amount of the current upper limit value. As the overheat protection characteristic for specifying the correspondence relationship, the first overheat protection characteristic when the electric motor is stopped and the second overheat protection characteristic when the electric motor is in the rotation state are stored in the storage unit in advance, and the motor angle Whether the electric motor is in a stopped state or a rotating state based on the rotation speed obtained based on the detection result by the detection sensor When it is identified and identified as being in a stopped state, the first overheat protection characteristic is selected. When it is identified as being in a rotating state, the second overheat protection characteristic is selected, and the selected overheat protection characteristic is selected. The current upper limit value obtained from each component is sequentially corrected using the overheat protection coefficient of the current, and the current for controlling the electric motor is controlled by limiting the current for driving the electric motor according to the minimum current upper limit value among the correction results. It will continue .
また、本発明に係る電動パワーステアリング制御方法は、電動モータを駆動するための電流を供給する制御ユニットを備え、車両のハンドルの操舵力をアシストする電動パワーステアリング制御装置に適用され、制御ユニット内に搭載されたそれぞれの部品の熱特性に応じた電流上限値に従って電動モータの電流制御を行う電動パワーステアリング制御方法であって、それぞれの部品ごとに、それぞれの部品の発熱源電流値と、電流上限値の増減量を規定する過熱保護係数との対応関係を特定する過熱保護特性として、電動モータが停止状態における第１の過熱保護特性と、電動モータが回転状態における第２の過熱保護特性とをあらかじめ記憶部に記憶させておくステップと、制御ユニットにおいて、電動モータの回転角度を検出するモータ角度センサによる検出結果に基づいて回転速度を求めるステップと、制御ユニットにおいて、回転速度を求めるステップで求めた回転速度に基づいて、電動モータが停止状態であるか回転状態であるかを識別し、停止状態であると識別した場合には、第１の過熱保護特性を選択し、回転状態であると識別した場合には、第２の過熱保護特性を選択し、選択した過熱保護特性の過熱保護係数を用いてそれぞれの部品から求まる電流上限値を逐次修正し、修正結果の中で最小の電流上限値に従って電動モータを駆動するための電流に制限をかけて電動モータの電流制御を継続するステップとを備えるものである。 An electric power steering control method according to the present invention is applied to an electric power steering control device that includes a control unit that supplies a current for driving an electric motor and assists a steering force of a steering wheel of a vehicle. Electric power steering control method for controlling the electric motor current according to the current upper limit value according to the thermal characteristics of each component mounted on the component, and for each component, the heat source current value of each component and the current As an overheat protection characteristic that specifies a correspondence relationship with an overheat protection coefficient that defines an increase / decrease amount of the upper limit value, a first overheat protection characteristic when the electric motor is stopped, and a second overheat protection characteristic when the electric motor is in rotation Are stored in advance in the storage unit, and the control unit detects a rotation angle of the electric motor. Determining a rotational speed based on the detection result of the angle sensor, the control unit, based on the rotational speed obtained in step to determine the rotational speed, to identify whether the electric motor is a rotating state or a stop state, When it is identified that it is in a stopped state, the first overheat protection characteristic is selected. When it is identified that it is in a rotating state, the second overheat protection characteristic is selected, and the overheat protection of the selected overheat protection characteristic is selected. A step of successively correcting the current upper limit value obtained from each component using a coefficient, and continuing the current control of the electric motor by limiting the current for driving the electric motor according to the minimum current upper limit value among the correction results Are provided.
Claims (8)
前記電動モータの回転角度を検出するモータ角度センサをさらに備え、
前記制御ユニットは、前記制御ユニット内に搭載されたそれぞれの部品ごとに、それぞれの部品の発熱源電流値と、電流上限値の増減量を規定する過熱保護係数との対応関係を特定する過熱保護特性として、前記電動モータの回転速度に応じた複数の過熱保護特性をあらかじめ記憶部に記憶しておき、前記モータ角度検出センサによる検出結果に基づいて求めた回転速度に応じて、記憶された前記複数の過熱保護特性の中から１つの過熱保護特性を選択し、選択した過熱保護特性の過熱保護係数を用いてそれぞれの部品から求まる電流上限値を逐次修正し、修正結果の中で最小の電流上限値に従って前記電動モータを駆動するための電流に制限をかけて前記電動モータの電流制御を継続する
電動パワーステアリング制御装置。 An electric power steering control device comprising a control unit for supplying a current for driving an electric motor and assisting a steering force of a steering wheel of a vehicle,
A motor angle sensor for detecting a rotation angle of the electric motor;
For each component mounted in the control unit, the control unit specifies a correspondence relationship between a heat source current value of each component and an overheat protection coefficient that defines an increase / decrease amount of the current upper limit value. As a characteristic, a plurality of overheat protection characteristics corresponding to the rotation speed of the electric motor are stored in advance in a storage unit, and the stored the above-mentioned stored according to the rotation speed obtained based on the detection result by the motor angle detection sensor Select one overheat protection characteristic from multiple overheat protection characteristics, and use the overheat protection coefficient of the selected overheat protection characteristic to sequentially correct the current upper limit value obtained from each component, and the minimum current among the correction results An electric power steering control device that limits current for driving the electric motor according to an upper limit value and continues current control of the electric motor.
前記制御ユニットは、
前記複数の過熱保護特性として、前記電動モータが停止状態における第１の過熱保護特性と、前記電動モータが回転状態における第２の過熱保護特性とをあらかじめ前記記憶部に記憶しておき、
前記モータ角度検出センサによる検出結果に基づいて求めた前記回転速度に基づいて、前記電動モータが停止状態であるか回転状態であるかを識別し、前記停止状態であると識別した場合には、前記第１の過熱保護特性を選択し、前記回転状態であると識別した場合には、前記第２の過熱保護特性を選択し、選択した過熱保護特性の過熱保護係数を用いてそれぞれの部品から求まる電流上限値を逐次修正し、修正結果の中で最小の電流上限値に従って前記電動モータを駆動するための電流に制限をかけて前記電動モータの電流制御を継続する
電動パワーステアリング制御装置。 In the electric power steering control device according to claim 1,
The control unit is
As the plurality of overheat protection characteristics, a first overheat protection characteristic when the electric motor is stopped and a second overheat protection characteristic when the electric motor is in rotation are stored in the storage unit in advance.
Based on the rotation speed obtained based on the detection result by the motor angle detection sensor, the electric motor is identified as being in a stopped state or a rotating state, and when it is identified as being in the stopped state, If the first overheat protection characteristic is selected and identified as being in the rotating state, the second overheat protection characteristic is selected, and each component is selected using the overheat protection coefficient of the selected overheat protection characteristic. An electric power steering control device that sequentially corrects an obtained current upper limit value and limits current for driving the electric motor in accordance with a minimum current upper limit value among the correction results to continue current control of the electric motor.
前記制御ユニットは、
前記複数の過熱保護特性として、前記電動モータが所定速度以下の低速状態における第１の過熱保護特性と、前記電動モータが所定速度を越える高速状態における第２の過熱保護特性とをあらかじめ前記記憶部に記憶しておき、
前記モータ角度検出センサによる検出結果に基づいて求めた前記回転速度に基づいて、前記電動モータが低速状態であるか高速状態であるかを識別し、前記低速状態であると識別した場合には、前記第１の過熱保護特性を選択し、前記高速状態であると識別した場合には、前記第２の過熱保護特性を選択し、選択した過熱保護特性の過熱保護係数を用いてそれぞれの部品から求まる電流上限値を逐次修正し、修正結果の中で最小の電流上限値に従って前記電動モータを駆動するための電流に制限をかけて前記電動モータの電流制御を継続する
電動パワーステアリング制御装置。 In the electric power steering control device according to claim 1,
The control unit is
As the plurality of overheat protection characteristics, a first overheat protection characteristic in a low speed state where the electric motor is below a predetermined speed and a second overheat protection characteristic in a high speed state where the electric motor exceeds a predetermined speed are stored in advance in the storage unit. Remember it,
Based on the rotation speed obtained based on the detection result by the motor angle detection sensor, identify whether the electric motor is in a low speed state or a high speed state, and when identified as the low speed state, If the first overheat protection characteristic is selected and identified as being in the high speed state, the second overheat protection characteristic is selected and each component is selected using the overheat protection coefficient of the selected overheat protection characteristic. An electric power steering control device that sequentially corrects an obtained current upper limit value and limits current for driving the electric motor in accordance with a minimum current upper limit value among the correction results to continue current control of the electric motor.
前記制御ユニットは、
前記電動モータが前記停止状態における前記第１の過熱保護特性として、前記電動モータの回転角または電気角の大きさに応じた複数の第１の過熱保護特性をあらかじめ前記記憶部に記憶しておき、
前記電動モータが前記停止状態であると識別した場合には、前記モータ角度検出センサによる検出結果に基づいて求めた前記電動モータの回転角または電気角に応じて、前記複数の第１の過熱保護特性の中から１つの過熱保護特性を選択する
電動パワーステアリング制御装置 In the electric power steering control device according to claim 2,
The control unit is
As the first overheat protection characteristic when the electric motor is in the stopped state, a plurality of first overheat protection characteristics corresponding to the rotation angle or electrical angle of the electric motor are stored in the storage unit in advance. ,
When the electric motor is identified as being in the stopped state, the plurality of first overheat protections according to a rotation angle or an electrical angle of the electric motor obtained based on a detection result by the motor angle detection sensor. Electric power steering controller that selects one overheat protection characteristic from the characteristics
前記制御ユニットは、
前記電動モータが前記低速状態における前記第１の過熱保護特性として、前記電動モータの回転角、電気角、または回転速度の大きさに応じた複数の第１の過熱保護特性をあらかじめ前記記憶部に記憶しておき、
前記電動モータが前記低速状態であると識別した場合には、前記モータ角度検出センサによる検出結果に基づいて求めた前記電動モータの回転角、電気角または回転速度に応じて、前記複数の第１の過熱保護特性の中から１つの過熱保護特性を選択する
電動パワーステアリング制御装置 In the electric power steering control device according to claim 3,
The control unit is
As the first overheat protection characteristic when the electric motor is in the low speed state, a plurality of first overheat protection characteristics corresponding to the rotation angle, electrical angle, or rotation speed of the electric motor are stored in the storage unit in advance. Remember,
When it is identified that the electric motor is in the low speed state, the plurality of first motors according to the rotation angle, electric angle, or rotation speed of the electric motor obtained based on the detection result by the motor angle detection sensor. Electric power steering control device that selects one overheat protection characteristic from among overheat protection characteristics
前記記憶部に記憶される過熱保護特性は、電流の領域が小電流領域および大電流領域の２区分からなり、前記大電流領域においては、電流値が増えるに従って、自己発熱と周囲温度に依存して前記過熱保護係数が０から負の値への漸減方向に変化し、前記小電流領域においては、電流値が増えるに従って、前記過熱保護係数が正の値から０への漸減方向に変化する
電動パワーステアリング制御装置。 In the electric power steering control device according to any one of claims 1 to 5,
The overheat protection characteristic stored in the storage unit is divided into two regions, a small current region and a large current region, and the large current region depends on self-heating and ambient temperature as the current value increases. The overheat protection coefficient changes in a gradually decreasing direction from 0 to a negative value, and in the small current region, the overheat protection coefficient changes in a gradually decreasing direction from a positive value to 0 as the current value increases. Power steering control device.
過熱保護特性の対象となる前記それぞれの部品は、スイッチング素子、コンデンサ、チョークコイル、モータコイルを含む
電動パワーステアリング制御装置。 In the electric power steering control device according to any one of claims 1 to 6,
Each of the components that are the target of overheat protection characteristics includes a switching element, a capacitor, a choke coil, and a motor coil.
前記それぞれの部品ごとに、それぞれの部品の発熱源電流値と、電流上限値の増減量を規定する過熱保護係数との対応関係を特定する過熱保護特性として、前記電動モータの回転速度に応じた複数の過熱保護特性をあらかじめ記憶部に記憶させておくステップと、
前記制御ユニットにおいて、前記電動モータの回転角度を検出するモータ角度センサによる検出結果に基づいて回転速度を求めるステップと、
前記制御ユニットにおいて、前記回転速度を求めるステップで求めた前記回転速度に応じて、記憶された前記複数の過熱保護特性の中から１つの過熱保護特性を選択し、選択した過熱保護特性の過熱保護係数を用いてそれぞれの部品から求まる電流上限値を逐次修正し、修正結果の中で最小の電流上限値に従って前記電流制御を継続するステップと
を備えた電動パワーステアリング制御方法。 A control unit that supplies a current for driving the electric motor is applied to an electric power steering control device that assists the steering force of the steering wheel of the vehicle, and according to the thermal characteristics of each component mounted in the control unit. An electric power steering control method for performing current control of the electric motor according to a current upper limit value,
For each of the above components, the overheat protection characteristic that specifies the correspondence relationship between the heat source current value of each component and the overheat protection coefficient that defines the increase / decrease amount of the current upper limit value depends on the rotation speed of the electric motor. Storing a plurality of overheat protection characteristics in the storage unit in advance;
In the control unit, obtaining a rotation speed based on a detection result by a motor angle sensor that detects a rotation angle of the electric motor;
In the control unit, one overheat protection characteristic is selected from the plurality of stored overheat protection characteristics according to the rotation speed obtained in the step of obtaining the rotation speed, and the overheat protection of the selected overheat protection characteristic is selected. An electric power steering control method comprising: sequentially correcting the current upper limit value obtained from each component using a coefficient and continuing the current control according to the minimum current upper limit value among the correction results.
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