JP2021054347A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering device.
従来、下記特許文献１に開示されているような断線検出装置を備えた電動パワーステアリング装置が提供されている。この従来技術は、電動パワーステアリング装置において、とくにモータそのものが断線したり、その電流（モータ電流）等の検出ラインに断線が生じたりすると、誤ったフィードバック制御によりモータの給電が増大し、不用意にステアリングが軽くなり過ぎる可能性があることに鑑み、信号端子数やＡ／Ｄ変換する信号数の増加がない簡素かつ安価な構成により、容易にモータの断線を検出可能な断線検出装置を用いた例が開示されている。 Conventionally, an electric power steering device including a disconnection detection device as disclosed in Patent Document 1 below has been provided. In this conventional technique, in an electric power steering device, especially when the motor itself is disconnected or the detection line of the current (motor current) or the like is disconnected, the power supply of the motor is increased due to erroneous feedback control, which is careless. Considering that the steering may become too light, a disconnection detection device that can easily detect the disconnection of the motor is used with a simple and inexpensive configuration that does not increase the number of signal terminals or the number of signals to be converted to A / D. The example was disclosed.
ここで近年、車両の大型化等の影響により、電動パワーステアリング装置に対して供給される電力量が増大する傾向にある。これに伴い、電動パワーステアリング装置の制御に用いられるＥＰＳ−ＥＣＵ（電動パワーステアリング電子制御ユニット）等の制御部は、電力供給に伴う過熱による破損防止のため、何らかの過熱対策を講じねばならない状況になりつつある。 Here, in recent years, the amount of electric power supplied to the electric power steering device tends to increase due to the influence of the increase in size of the vehicle and the like. Along with this, control units such as EPS-ECU (electric power steering electronic control unit) used to control electric power steering devices have to take some measures against overheating to prevent damage due to overheating due to power supply. It is becoming.
上述した過熱対策として、例えば、放熱性の高い基板等をＥＰＳ−ＥＣＵに用いる等の方策が考えられる。しかしながら、高放熱性を有する基板等を用いると、製造コストが高くついてしまうという問題がある。また、ＥＰＳ−ＥＣＵの過熱を抑制すべく、単純に電動パワーステアリング装置に対して供給される電力量を低下等させる方法も考えられるが、電力量の低下に応じて操舵アシスト力も低減してしまう等して、電動パワーステアリング装置の操舵性の低下等に繋がる懸念がある。 As the above-mentioned measures against overheating, for example, a measure such as using a substrate having high heat dissipation for the EPS-ECU can be considered. However, if a substrate or the like having high heat dissipation is used, there is a problem that the manufacturing cost is high. Further, in order to suppress overheating of the EPS-ECU, a method of simply reducing the amount of power supplied to the electric power steering device can be considered, but the steering assist force also decreases as the amount of power decreases. Therefore, there is a concern that the steerability of the electric power steering device may be deteriorated.
かかる問題を解消すべく、本発明は、制御部の過熱を抑制しつつ、操舵性の低下を抑制可能な電動パワーステアリング装置の提供を目的とした。 In order to solve such a problem, an object of the present invention is to provide an electric power steering device capable of suppressing a decrease in steerability while suppressing overheating of a control unit.
（１）上述した課題を解決すべく提供される本発明の電動パワーステアリング装置は、操舵操作に応じ、電動アクチュエータにより発生した動力により、前記操舵操作による操舵力を補助可能なものであって、電力供給により作動する部材を備えた制御部と、前記制御部に関する温度を検出する温度検出部とを備えており、前記電動アクチュエータに供給される実電流の出力調整を前記制御部によって行えるものであり、前記制御部が、前記温度検出部により検出された温度が所定温度を超えることを条件として前記実電流の出力値を低減させる過熱防止処理を行うと共に、前記過熱防止処理の後に前記温度検出部により検出された温度が所定温度を下回ることを条件として前記操舵操作に応じて前記実電流の出力値を回復させる回復処理を行うものであり、前記回復処理中における前記実電流の出力値が、前記温度が所定温度以下であるときの前記実電流の出力値よりも低くなるように出力制御することを特徴とするものである。 (1) The electric power steering device of the present invention provided to solve the above-mentioned problems can assist the steering force by the steering operation by the power generated by the electric actuator in response to the steering operation. It is provided with a control unit having a member that operates by supplying electric power and a temperature detection unit that detects the temperature of the control unit, and the output of the actual current supplied to the electric actuator can be adjusted by the control unit. Yes, the control unit performs an overheat prevention process for reducing the output value of the actual current on condition that the temperature detected by the temperature detection unit exceeds a predetermined temperature, and the temperature is detected after the overheat prevention process. The recovery process for recovering the output value of the actual current is performed in response to the steering operation on condition that the temperature detected by the unit is lower than the predetermined temperature, and the output value of the actual current during the recovery process is The output is controlled so as to be lower than the output value of the actual current when the temperature is equal to or lower than a predetermined temperature.
本発明の電動パワーステアリング装置においては、温度検出部により検出された温度が所定温度を超えることを条件として、過熱防止処理を行う。過熱防止処理を行う際には、実電流の出力値を低減させるため、その分だけ電動アクチュエータにより発生する動力が低減し、操舵操作による操舵力の補助力（操舵アシスト力）も低減する。また、本発明の電動パワーステアリング装置においては、過熱防止処理を行った後、温度検出部により検出された温度が所定温度を下回ることを条件として、回復処理を行う。回復処理を行う際には、前述の過熱防止処理に伴って低減させていた実電流の出力値を操舵操作に応じて回復させるため、その分だけ電動アクチュエータにより発生する動力が回復し、操舵操作による操舵力の補助力（操舵アシスト力）も回復する。 In the electric power steering device of the present invention, overheating prevention processing is performed on condition that the temperature detected by the temperature detection unit exceeds a predetermined temperature. When the overheat prevention process is performed, the output value of the actual current is reduced, so that the power generated by the electric actuator is reduced by that amount, and the auxiliary force (steering assist force) of the steering force by the steering operation is also reduced. Further, in the electric power steering device of the present invention, after the overheat prevention treatment is performed, the recovery treatment is performed on condition that the temperature detected by the temperature detection unit is lower than the predetermined temperature. When performing the recovery process, the output value of the actual current, which was reduced by the above-mentioned overheat prevention process, is recovered according to the steering operation. Therefore, the power generated by the electric actuator is recovered by that amount, and the steering operation is performed. The auxiliary force of the steering force (steering assist force) is also restored.
ここで、実電流の出力値の変動があると、操舵操作による操舵力を補助するための補助力（操舵アシスト力）にも変動が生じる。そのため、上述した過熱防止処理や回復処理を行う場合、過熱防止処理の後、回復処理を行う際に急激な実電流の出力値の変動があると、それに応じて発生する操舵アシスト力の大幅な変動により、ステアリング操作の重さが急変することになる。このような状態になると、ユーザがステアリング操作に違和感を覚え、操舵性の低下を招きかねないという懸念がある。 Here, if the output value of the actual current fluctuates, the auxiliary force (steering assist force) for assisting the steering force by the steering operation also fluctuates. Therefore, when the above-mentioned overheat prevention treatment or recovery treatment is performed, if there is a sudden change in the output value of the actual current when the recovery treatment is performed after the overheat prevention treatment, the steering assist force generated accordingly is large. Due to the fluctuation, the weight of the steering operation changes suddenly. In such a state, there is a concern that the user may feel uncomfortable with the steering operation and the steering performance may be deteriorated.
かかる懸念を解消すべく、本発明の電動パワーステアリング装置においては、回復処理中における実電流の出力値が、過熱防止処理を行わないときの実電流の出力値（すなわち、温度が所定温度以下であるときの実電流の出力値）よりも低くなるように出力制御される。すなわち、本発明の電動パワーステアリング装置においては、過熱防止処理に伴って低下した実電流の出力値（低下後実電流値ＩＡ）から、過熱防止処理を行わないときの実電流の出力値（非加熱処理時実電流値ＩＣ）まで、実電流の出力値を急激に変化させるのではなく、回復処理において、非加熱処理時実電流値ＩＣよりも低い実電流の出力値（回復後実電流ＩＢ）まで回復するように実電流の出力値を制御する。そのため、本発明の電動パワーステアリング装置においては、過熱防止処理に伴って実電流の出力値が低下した後の電流値（低下後実電流値ＩＡ）と、過熱防止処理の後に行われる回復処理により実電流の出力値が回復した後（回復後実電流値ＩＢ）との差（ＩＢ−ＩＡ）が小さくなる。そのため、本発明の電動パワーステアリング装置においては、過熱防止処理や回復処理に伴うステアリング操作の重さの変動幅をコントロールし、操舵性の低下を抑制することができる。 In order to eliminate such a concern, in the electric power steering device of the present invention, the output value of the actual current during the recovery process is the output value of the actual current when the overheat prevention process is not performed (that is, the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature). The output is controlled so that it is lower than the output value of the actual current at a certain time). That is, in the electric power steering device of the present invention, the output value of the actual current (non-reduced) when the overheat prevention treatment is not performed is based on the output value of the actual current (real current value IA after the reduction) that is reduced by the overheat prevention treatment. Instead of changing the output value of the actual current abruptly up to the actual current value IC during heat treatment), in the recovery process, the output value of the actual current lower than the actual current value IC during non-heat treatment (actual current IB after recovery). ), The output value of the actual current is controlled. Therefore, in the electric power steering device of the present invention, the current value after the output value of the actual current decreases due to the overheat prevention process (actual current value IA after the decrease) and the recovery process performed after the overheat prevention process are used. The difference (IB-IA) from after the output value of the actual current is recovered (actual current value IB after recovery) becomes small. Therefore, in the electric power steering device of the present invention, it is possible to control the fluctuation range of the weight of the steering operation due to the overheat prevention process and the recovery process, and to suppress the deterioration of the steerability.
（２）上述した本発明の電動パワーステアリング装置は、前記回復処理における前記実電流の出力値を、所定の傾きで経時的に変化させるものであると良い。 (2) It is preferable that the electric power steering device of the present invention described above changes the output value of the actual current in the recovery process with time with a predetermined inclination.
かかる構成によれば、回復処理中におけるステアリング操作の重さの変動がスムーズになるように実電流の出力値をコントロールでき、操舵性の低下をより一層抑制することができる。 According to such a configuration, the output value of the actual current can be controlled so that the fluctuation of the weight of the steering operation during the recovery process becomes smooth, and the deterioration of the steering performance can be further suppressed.
（３）上述した本発明の電動パワーステアリング装置は、前記温度検出部により検出された温度が高いほど、前記回復処理中における前記実電流の出力値を低く設定するものであると良い。 (3) In the electric power steering device of the present invention described above, it is preferable that the higher the temperature detected by the temperature detection unit, the lower the output value of the actual current during the recovery process.
かかる構成によれば、過熱防止処理や回復処理に伴いステアリング操作の重さが急激に変動するのを回避し、操舵性の低下を抑制することができる。 According to such a configuration, it is possible to prevent the weight of the steering operation from suddenly fluctuating due to the overheat prevention process and the recovery process, and to suppress a decrease in steerability.
本発明によれば、制御部の過熱を抑制しつつ、操舵性の低下を抑制可能な電動パワーステアリング装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an electric power steering device capable of suppressing a decrease in steerability while suppressing overheating of a control unit.
以下、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置１０について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明においては、電動パワーステアリング装置１０の装置構成について概略を示した後、電動パワーステアリング装置１０の特徴をなすＥＰＳ−ＥＣＵ４（制御部）の構成及びこれによる制御について詳細に説明する。
Hereinafter, the electric
≪電動パワーステアリング装置１０の構成について≫
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１０（ＥＰＳ）は、舵角センサ１２、ＥＰＳモータ３０（電動アクチュエータ）、トルクセンサ２０、及びＥＰＳ−ＥＣＵ４を備えている。
<< About the configuration of the electric
As shown in FIG. 1, the electric power steering device 10 (EPS) includes a
舵角センサ１２は、ステアリング２の操舵角度を検出するセンサである。舵角センサ１２は、ステアリング２の中立位置からの回転角度（操舵角度）を検出する。舵角センサ１２は、中立位置を０［ｄｅｇ］として、ステアリング２が一方の方向に回転された場合（本実施形態ではステアリング２が右に操作された場合）を正の値とし、ハンドルが他方の方向に回転された場合（本実施形態ではステアリング２が左に操作された場合）を負の値として、舵角を検出する。また、舵角センサ１２により検出された舵角に関するデータは、ＥＰＳ−ＥＣＵ４に入力される。
The
ＥＰＳモータ３０は、ステアリング２の操舵操作に伴い発生する操舵力を補助する動力（操舵アシスト力）を発生させるための電動アクチュエータである。ＥＰＳモータ３０は、ブラシ付きモータとされている。ＥＰＳモータ３０は、モータ電流の大きさに応じてトルクを出力する。ＥＰＳモータ３０は、モータ電流の通電方向、つまりＥＰＳモータ３０を右回転させる方向か左回転させる方向かの通電方向や電流値が、ＥＰＳ−ＥＣＵ４により制御される。トルクセンサ２０は、ステアリング２に加えられる操舵トルクを検出する。ＥＰＳモータ３０のトルクは、トルクセンサ２０により検出され、ＥＰＳ−ＥＣＵ４に通知される。
The
ＥＰＳ−ＥＣＵ４は、操舵に関する制御を行う電子制御ユニットである。ＥＰＳ−ＥＣＵ４は、通常時においては、運転者によるステアリング２の操作に応じて、ＥＰＳモータ３０等を制御する。すなわち、ＥＰＳ−ＥＣＵ４は、ユーザによるステアリング２の操作を検知し、検知した操作方向への回転をアシストするように、ＥＰＳモータ３０を駆動させる。
The EPS-
≪ＥＰＳ−ＥＣＵ４の構成について≫
続いて、ＥＰＳ−ＥＣＵ４の構成について、さらに詳細に説明する。ＥＰＳ−ＥＣＵ４は、図２に示すようなブロック構成を備えている。具体的には、ＥＰＳ−ＥＣＵ４においては、車両のバッテリ（図示せず）からの直接の電源（バッテリ電源）およびイグニッションスイッチのリレー部（図示せず）を介した直流電源（ＩＧ電源）が、ダイオードＤ１、Ｄ２のオア回路を介してレギュレータ回路部５０に入力されており、レギュレータ回路部５０において安定化された直流電源により演算処理部４０の電源端子＋Ｂに給電可能とされている。また、ＩＧ電源がレギュレータ回路部６０に入力されており、レギュレータ回路部６０において安定化された直流電源をトルクセンサ３に給電可能とされている。
<< About the configuration of EPS-ECU4 >>
Subsequently, the configuration of the EPS-
演算処理部４０は、複数の入力端子を備えており、入力端子に入力された電圧検出信号に基づいて、ＥＰＳモータ３０のモータ電流、及び端子間電圧（モータ電圧）に対するフィードバック制御の演算を実行し、フィードバック制御（ＰＷＭ制御）を行うための制御信号を形成する。
The
モータ駆動部７０は、演算処理部４０において形成されたフィードバック制御出力（ＰＷＭ制御出力）を入力可能とされている。図３に示すように、モータ駆動部７０は、電源端子＋ｂとアース端子ｇとの間に、４個の電力用スイッチング半導体Ｑ１〜Ｑ４およびシャント抵抗Ｒを備えたブリッジ接続回路を有する。モータ駆動部７０においては、電力用スイッチング半導体Ｑ１、Ｑ２の接続点ｍ１、及び電力用スイッチング半導体Ｑ３、Ｑ４の接続点ｍ２に対し、ＥＰＳモータ３０の両端が接続される。また、モータ駆動部７０においては、フィードバック制御のための制御信号が電力用スイッチング半導体Ｑ１〜Ｑ４のベース（又はゲート）に供給される。モータ駆動部７０は、例えば、右回転のときには対角の電力用スイッチング半導体Ｑ１、Ｑ４をＰＷＭ駆動してＥＰＳモータ３０を右回転に通電駆動し、左回転のときには対角の電力用スイッチング半導体Ｑ３、Ｑ２をＰＷＭ駆動してＥＰＳモータ３０を左回転に通電駆動することができる。
The
また、モータ駆動部７０のアース端子ｇと電力用スイッチング半導体Ｑ２、Ｑ４のソース間には、シャント抵抗Ｒ（電力供給により作動する部材）が挿入されている。電流検出部８０は、シャント抵抗Ｒの端子間電圧をＥＰＳモータ３０の電流（モータ電流）の検出電圧信号Ｉ５として演算処理部４０の入力端子に出力する。なお、演算処理部４０の入力端子には、ＥＰＳモータ３０の両端間の端子電圧（モータ電圧）の検出電圧信号やフィードバック制御に用いられる直流電源の電圧の検出電圧信号Ｖ５０、Ｖ６０等も入力される。
Further, a shunt resistor R (a member operated by power supply) is inserted between the ground terminal g of the
また、ＥＰＳ−ＥＣＵ４は、温度検出部を備えている。温度検出部は、例えばＥＰＳ−ＥＣＵ４の筐体内温度や、シャント抵抗Ｒ等のＥＰＳ−ＥＣＵ４の構成部品の温度等を検出可能なものである。温度検出部は、例えば温度センサ等によって構成したり、所定の温度演算モデルに基づいて演算処理により導出可能な構成としたりしても良い。本実施形態では、演算処理部４０が、消費電力量等の情報を用いることにより所定の温度演算モデルに基づいて温度データを取得可能とされている。すなわち、本実施形態では、演算処理部４０が温度検出部としての機能を発揮可能なものとされている。
Further, the EPS-
≪ＥＰＳ−ＥＣＵ４による電動パワーステアリング装置１０の制御について≫
続いて、ＥＰＳ−ＥＣＵ４によって行われる制御について、本実施形態の電動パワーステアリング装置１０において特徴的なものについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。
<< Control of electric
Subsequently, the control performed by the EPS-
本実施形態の電動パワーステアリング装置１０においては、例えばシャント抵抗Ｒ等のＥＰＳ−ＥＣＵ４の構成部品等が、過熱により破損するのを防止するために、演算処理部４０（温度検出部）での演算処理により得られる温度ｔに応じて、ＥＰＳモータ３０に対して出力される実電流値Ｉの制御を行う。
In the electric
具体的には、図４（ｅ）に示すように、温度ｔが所定温度（閾値）以下の場合には、同図（ａ）のようにステアリング操作に伴ってデューティ比の変動があったとしても、同図（ｃ）のように制限電流値ＬＩが定格電流値Ｌｒに維持される。そのため、図４の例においてデューティ比が変化するタイミングのいずれにおいても、同図（ｄ）に示すようにＥＰＳモータ３０に対して出力される実電流値Ｉは変動せず、一定に維持される。
Specifically, as shown in FIG. 4 (e), when the temperature t is equal to or lower than the predetermined temperature (threshold value), it is assumed that the duty ratio fluctuates with the steering operation as shown in FIG. 4 (a). Also, as shown in FIG. 6C, the limiting current value LI is maintained at the rated current value Lr. Therefore, as shown in FIG. 4D, the actual current value I output to the
これに対し、図５（ｅ）に示すように、温度ｔが所定温度よりも高い場合には、同図（ａ）のようにステアリング操作に伴ってデューティ比の変動があると、温度ｔが定格温度Ｔｒに対して特定温度だけ低く設定されている閾値を越えてしまうことがある。温度ｔが閾値を越えてさらに高温になってしまうと、例えばシャント抵抗Ｒ等のＥＰＳ−ＥＣＵ４の構成部品等が、過熱により破損する懸念がある。そのため、同図（ｃ）のように、温度ｔが閾値を越えると、後に詳述する演算方法に則って制限電流値ＬＩを低減させ、ＥＰＳモータ３０に対して出力される実電流値Ｉの出力を低下させるための処理（過熱防止処理）が行われる。図示例においては、過熱防止処理により、ＥＰＳモータ３０に対して出力される実電流値Ｉを所定の傾きで経時的に低下するように出力制御が行われる。
On the other hand, as shown in FIG. 5 (e), when the temperature t is higher than the predetermined temperature, the temperature t becomes higher when the duty ratio fluctuates with the steering operation as shown in FIG. 5 (a). The threshold value set lower than the rated temperature Tr by a specific temperature may be exceeded. If the temperature t exceeds the threshold value and becomes even higher, there is a concern that the components of the EPS-
また、温度ｔが所定温度よりも高い場合、図５の例においては、操舵操作に応じてデューティ比が変化する（立ち下がった）タイミングＴ３から、デューティ比が立ち上がったタイミングＴ４までの間に、後に詳述する演算方法に則って制限電流値ＬＩを増加させ、ＥＰＳモータ３０に対して出力される実電流値Ｉの出力を回復させるための処理（回復処理）が行われる。図示例においては、後に詳述する演算方法に則り、タイミングＴ３からタイミングＴ４までの期間内において制限電流値ＬＩを所定の傾きで経時的に増加させることにより、ＥＰＳモータ３０に対して出力される実電流値Ｉを所定の傾きで経時的に増加するように出力制御が行われる。本実施形態では、回復処理中において制限電流値ＬＩ及び実電流値Ｉが所定の傾きで経時的に増加するように制御される。
Further, when the temperature t is higher than the predetermined temperature, in the example of FIG. 5, between the timing T3 at which the duty ratio changes (falls down) according to the steering operation and the timing T4 at which the duty ratio rises. A process (recovery process) for increasing the limit current value LI and recovering the output of the actual current value I output to the
ここで、回復処理中における制限電流値ＬＩは、定格電流値Ｌｒよりも低く設定される。すなわち、回復処理中においては、上述した温度ｔが所定温度以下であるときの実電流値Ｉ（非加熱処理時実電流値ＩＣ：図４（ｄ）参照）と比較して、回復処理により回復した後の実電流値Ｉ（回復後実電流ＩＢ）が低くなるように出力制御がなされる。これにより、ＥＰＳモータ３０に対して出力される実電流値Ｉの出力が、過熱防止処理に伴って低下した後の実電流値Ｉ（低下後実電流値ＩＡ）から非加熱処理時実電流値ＩＣまで急激に増加してしまうのを抑制できる。また、上記ＥＰＳ−ＥＣＵ４の構成部品等の急激な再加熱を抑制できる。
Here, the current limit value LI during the recovery process is set lower than the rated current value Lr. That is, during the recovery treatment, the recovery is performed by the recovery treatment as compared with the actual current value I (actual current value IC during the non-heat treatment: see FIG. 4D) when the temperature t described above is equal to or lower than the predetermined temperature. The output is controlled so that the actual current value I (actual current IB after recovery) becomes low. As a result, the output of the actual current value I output to the
図５の例においては、デューティ比が立ち上がったタイミングＴ４以後も、後に詳述する演算方法に則り、温度ｔに応じて制限電流値ＬＩが調整される。これに伴い、ＥＰＳモータ３０に対して出力される実電流値Ｉの出力が制御される。また、デューティ比がゼロになった後は、制限電流値ＬＩが定格電流値Ｌｒまで比例的に増加するように制御される。
In the example of FIG. 5, even after the timing T4 when the duty ratio rises, the current limit value LI is adjusted according to the temperature t according to the calculation method described in detail later. Along with this, the output of the actual current value I output to the
ここで、上述した制御において用いられる制限電流値ＬＩは、ＥＰＳ−ＥＣＵ４の演算処理部４０等により、例えば、図６に示した演算方法等に則って導出することができる。以下、図６に例示した制限電流値ＬＩの演算方法について説明する。図６に示した演算方法を用いる場合には、演算処理部４０は、シャント抵抗Ｒの端子間電圧に基づいて導出されるＥＰＳモータ３０の電流（モータ電流）、シャント抵抗Ｒの抵抗値、デューティ比に基づいて消費電力量が導出される。また、演算処理部４０は、導出された消費電力量に関するデータを用いることにより、温度演算モデルに基づいて温度ｔを導出する。
Here, the current limit value LI used in the above-mentioned control can be derived by the
ここで、図６に示すように、本実施形態においては、現時点での制限電流値ＬＩ（ＬＩｎｏｗ）の導出に用いる制限マップ９０、及び補正電流値ＬＭの導出に用いる可変マップ９２が予め規定されている。 Here, as shown in FIG. 6, in the present embodiment, the limit map 90 used for deriving the current limit current value LI (LInow) and the variable map 92 used for deriving the correction current value LM are defined in advance. ing.
制限マップ９０は、温度ｔと制限電流値ＬＩとの関係をグラフ化したものである。制限マップ９０は、所定の閾温度よりも低温領域においては制限電流値ＬＩが一定であり、閾温度以上の高温領域においては制限電流値ＬＩが温度上昇するほど低下するように規定されている。そのため、演算処理部４０は、温度演算モデルに基づいて導出された温度ｔを制限マップ９０に適用することにより、現時点での制限電流値ＬＩ（ＬＩｎｏｗ）を導出できる。
The limit map 90 is a graph of the relationship between the temperature t and the limit current value LI. The limit map 90 is defined so that the limit current value LI is constant in a region lower than a predetermined threshold temperature, and decreases as the temperature rises in a high temperature region above the threshold temperature. Therefore, the
また、可変マップ９２は、温度ｔと、回復処理中における制限電流値ＬＩの補正電流値ＬＭとの関係をグラフ化したものである。可変マップ９２は、所定温度よりも低温領域と高温領域とで、温度ｔの上昇に伴う制限電流値ＬＩの補正電流値ＬＭの変化率が相違するように規定されている。図示例においては、所定温度よりも低温領域においては、温度ｔの上昇に伴い補正電流値ＬＭが微減あるいは変化しないように設定されている。これに対し、所定温度よりも高温領域においては、低温領域における補正電流値ＬＭの変化率が大きく規定されており、温度ｔの上昇に伴い、低温領域におけるよりも急激に補正電流値ＬＭが減少するように規定されている。そのため、演算処理部４０は、温度演算モデルに基づいて導出された温度ｔを可変マップ９２に適用することにより、制限電流値ＬＩの補正電流値ＬＭを導出できる。
Further, the variable map 92 is a graph of the relationship between the temperature t and the correction current value LM of the current limit value LI during the recovery process. The variable map 92 is defined so that the rate of change of the correction current value LM of the limit current value LI with the rise of the temperature t differs between the region lower than the predetermined temperature and the region higher temperature. In the illustrated example, in the region lower than the predetermined temperature, the correction current value LM is set so as not to be slightly reduced or changed as the temperature t rises. On the other hand, in the region higher than the predetermined temperature, the rate of change of the corrected current value LM in the low temperature region is largely defined, and as the temperature t rises, the corrected current value LM decreases more rapidly than in the low temperature region. It is stipulated to do. Therefore, the
演算処理部４０は、温度演算モデルに基づいて導出された温度ｔ、上述した制限マップ９０により得られた現時点での制限電流値ＬＩ（ＬＩｎｏｗ）や、前回の制限電流値ＬＩ（ＬＩｏｌｄ）、可変マップ９２から得られた制限電流値ＬＩの補正電流値ＬＭを用いて、制限電流値ＬＩを導出することができる。具体的には、温度ｔが所定の温度よりも低温である場合、制限電流値ＬＩは、現時点での制限電流値ＬＩのまま維持される（ＬＩ＝ＬＩｎｏｗ）。これに対し、温度ｔが所定の温度よりも高温である場合には、次のようにして制限電流値ＬＩが導出される。
The
すなわち、温度ｔが所定の温度よりも高温である場合には、現時点での制限電流値ＬＩｎｏｗと、制限電流値ＬＩの前回値ＬＩｏｌｄとの大きさが比較される。その結果、（ＬＩｎｏｗ−ＬＩｏｌｄ）＞０の関係が成立する場合、すなわち温度ｔが低下傾向にある場合には、制限電流値ＬＩは、前回値ＬＩｏｌｄに対し、可変マップ９２によって導出される補正電流値ＬＭを加算した値に設定される（ＬＩ＝ＬＩｏｌｄ＋ＬＭ）。一方、（ＬＩｎｏｗ−ＬＩｏｌｄ）≦０の関係が成立する場合、すなわち温度ｔが上昇傾向にある場合には、制限電流値ＬＩは、現時点での制限電流値ＬＩのまま維持される（ＬＩ＝ＬＩｎｏｗ）。 That is, when the temperature t is higher than a predetermined temperature, the magnitudes of the current limiting current value LInow and the previous value LId of the limiting current value LI are compared. As a result, when the relationship of (LInow-LIold)> 0 is established, that is, when the temperature t tends to decrease, the limiting current value LI is the correction current derived by the variable map 92 with respect to the previous value LIold. It is set to the value obtained by adding the value LM (LI = Liold + LM). On the other hand, when the relationship of (LInow-LIold) ≤ 0 is established, that is, when the temperature t tends to rise, the current limit current value LI is maintained as the current limit current value LI (LI = LInow). ).
ＥＰＳ−ＥＣＵ４は、上述したようにして温度ｔに応じて導出された制限電流値ＬＩに基づき、ＥＰＳモータ３０に対して出力される実電流値Ｉの出力を制御する。これにより、図４及び図５に示すように、温度ｔに応じてＥＰＳモータ３０の制御を行うことができ、ＥＰＳ−ＥＣＵ４の過熱を抑制しつつ、操舵性の低下を最小限に抑制できる。
The EPS-
上述したように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１０においては、ＥＰＳ−ＥＣＵ４の温度ｔ（シャント抵抗Ｒの温度）が所定温度を超えることを条件として、過熱防止処理を行う。また、電動パワーステアリング装置１０においては、過熱防止処理を行った後、温度ｔが所定温度を下回ることを条件として回復処理を行い、過熱防止処理に伴って低減させていた実電流値Ｉの出力値を操舵操作に応じて回復させる。そのため、本実施形態の電動パワーステアリング装置１０においては、ＥＰＳ−ＥＣＵ４やこれを構成するシャント抵抗Ｒ等の部材が過熱状態になるのを過熱防止処理によって抑制しつつ、回復処理を行うことにより、過熱防止処理に伴って低下した操舵アシスト力を回復させることができる。
As described above, in the electric
また、電動パワーステアリング装置１０においては、回復処理中における実電流値Ｉの出力値が、過熱防止処理を行わないときの実電流値Ｉよりも低くなるように出力制御される。すなわち、電動パワーステアリング装置１０においては、過熱防止処理に伴って低下した後の低下後実電流値ＩＡから、過熱防止処理を行わないときの非加熱処理時実電流値ＩＣまで急激に実電流値Ｉの出力値を変化させるのではなく、回復処理において、非加熱処理時実電流値ＩＣよりも低い回復後実電流値ＩＢまで回復するように実電流値Ｉの出力値を制御する。そのため、本実施形態の電動パワーステアリング装置１０においては、過熱防止処理に伴って実電流値Ｉの出力値が低下した後の低下後実電流値ＩＡと、回復処理により回復した後の回復後実電流値ＩＢとの差（ＩＢ−ＩＡ）が、低下後実電流値ＩＡと非加熱処理時実電流値ＩＣとの差（ＩＣーＩＡ）よりも小さくなる。そのため、本実施形態の電動パワーステアリング装置１０においては、過熱防止処理や回復処理に伴うステアリング操作の重さの変動幅が最小限になるようにコントロールし、操舵性の低下を抑制することができる。
Further, in the electric
本実施形態では、操舵力を補助する操舵アシスト力を発揮する電動アクチュエータとして、ブラシ付きモータからなるＥＰＳモータ３０を採用した例を示したが、ＥＰＳモータ３０に代えて、あるいはＥＰＳモータ３０に加えて、通電により動力を出力できる他のアクチュエータを用いたものであっても良い。
In the present embodiment, an example in which the
また、本実施形態では、演算処理部４０に温度検出部としての機能を発揮させる構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、温度センサや、演算処理部４０とは別に設けた演算装置等を温度検出部として設けたものであっても良い。
Further, in the present embodiment, a configuration in which the
また、上述したように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１０は、回復処理における実電流値Ｉの出力値を、回復後実電流値ＩＢまで所定の傾きで経時的に変化させるものとされている。そのため、回復処理中におけるステアリング操作の重さの変動がスムーズになるように実電流値Ｉの出力値をコントロールでき、操舵性の低下をより一層抑制することができる。
Further, as described above, the electric
なお、本実施形態では、回復処理中の実電流値Ｉの出力値を、回復後実電流値ＩＢまで所定の傾きで比例的に経時変化させる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば回復処理中において変化率が経時的に変動するように実電流値Ｉの出力調整を行うもの等としても良い。 In the present embodiment, an example is shown in which the output value of the actual current value I during the recovery process is proportionally changed with time up to the actual current value IB after recovery with a predetermined slope, but the present invention is limited to this. However, for example, the output of the actual current value I may be adjusted so that the rate of change fluctuates with time during the recovery process.
上述したように、本実施形態の電動パワーステアリング装置１０は、温度ｔが高いほど、回復処理中における実電流値Ｉの出力値が低くなるように制御するものとされている。そのため、電動パワーステアリング装置１０によれば、過熱防止処理や回復処理に伴いステアリング操作の重さが急激に変動するのを回避し、操舵性の低下を抑制することができる。
As described above, the electric
なお、本実施形態では、図６の制限電流値ＬＩの演算方法に基づき、温度ｔが高いほど回復処理中における実電流値Ｉの出力値が低くなるようにした例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電動パワーステアリング装置１０は、温度ｔによらず、回復処理中における実電流値Ｉの出力値を所定値に設定する構成等であっても良い。また例えば、電動パワーステアリング装置１０は、図６の制限電流値ＬＩの演算方法によらず、他の方法により実電流値Ｉの出力値を導出するようにしても良い。
In the present embodiment, an example is shown in which the output value of the actual current value I during the recovery process decreases as the temperature t increases, based on the calculation method of the current limit value LI in FIG. Is not limited to this. For example, the electric
本発明は、上述した実施形態、及び各実施形態について変形例として示したものに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲でその教示および精神から他の実施形態があり得る。上述した実施形態の構成要素は任意に選択して組み合わせて構成するとよい。また実施形態の任意の構成要素と、発明を解決するための手段に記載の任意の構成要素または発明を解決するための手段に記載の任意の構成要素を具体化した構成要素とは任意に組み合わせて構成するとよい。これらについても本願の補正または分割出願等において権利取得する意思を有する。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and those shown as modifications for each embodiment, and there may be other embodiments from the teaching and spirit within the scope of the claims. The components of the above-described embodiment may be arbitrarily selected and combined. Further, any component of the embodiment and any component described in the means for solving the invention or a component embodying any component described in the means for solving the invention are arbitrarily combined. It is good to configure it. We also intend to acquire the rights to these in the amendment or divisional application of the present application.
本発明は、電動パワーステアリング装置全般において好適に利用できる。
好適に採用することができる。
The present invention can be suitably used in all electric power steering devices.
It can be suitably adopted.
４ ：ＥＰＳ−ＥＣＵ（制御装置）
１０ ：電動パワーステアリング装置
３０ ：ＥＰＳモータ（電動アクチュエータ）
４０ ：演算処理部（温度検出部）
７０ ：モータ駆動部
Ｉ ：実電流値
ＩＡ ：低下後実電流値
ＩＢ ：回復後実電流値
ＩＣ ：非加熱処理時実電流値
ＬＩ ：制限電流値
ＬＭ ：補正電流値
Ｒ ：シャント抵抗（部材）
ｔ ：温度
4: EPS-ECU (control device)
10: Electric power steering device 30: EPS motor (electric actuator)
40: Arithmetic processing unit (temperature detection unit)
70: Motor drive unit I: Actual current value IA: Actual current value after decrease IB: Actual current value after recovery IC: Actual current value during non-heat treatment LI: Current limit value LM: Corrected current value R: Shunt resistance (member)
t: temperature
Claims (2)
電力供給により作動する部材を備えた制御部と、
前記制御部に関する温度を検出する温度検出部とを備えており、
前記電動アクチュエータに供給される実電流の出力調整を前記制御部によって行えるものであり、
前記制御部が、
前記温度検出部により検出された温度が所定温度を超えることを条件として前記実電流の出力値を低減させる過熱防止処理を行うと共に、
前記過熱防止処理の後に前記温度検出部により検出された温度が所定温度を下回ることを条件として前記操舵操作に応じて前記実電流の出力値を回復させる回復処理を行うものであり、
前記回復処理中における前記実電流の出力値が、前記温度が所定温度以下であるときの前記実電流の出力値よりも低くなるように出力制御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 device capable of assisting the steering force of the steering operation by the power generated by the electric actuator in response to the steering operation.
A control unit equipped with a member that operates by supplying electric power,
It is provided with a temperature detection unit that detects the temperature of the control unit.
The output of the actual current supplied to the electric actuator can be adjusted by the control unit.
The control unit
An overheat prevention process for reducing the output value of the actual current is performed on condition that the temperature detected by the temperature detection unit exceeds a predetermined temperature, and the temperature is prevented.
After the overheat prevention treatment, a recovery treatment for recovering the output value of the actual current in response to the steering operation is performed on condition that the temperature detected by the temperature detection unit falls below a predetermined temperature.
An electric power steering device characterized in that the output value of the actual current during the recovery process is controlled to be lower than the output value of the actual current when the temperature is equal to or lower than a predetermined temperature.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001171540A (en) * | 1999-12-17 | 2001-06-26 | Toyota Motor Corp | Motor-driven power steering device for vehicle |
| JP2003182608A (en) * | 2001-12-17 | 2003-07-03 | Toyoda Mach Works Ltd | Electric power steering controller |
| JP2008006997A (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Nsk Ltd | Control method and device for electric power steering device |
| JP2017193197A (en) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | 株式会社ジェイテクト | Steering control device |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001171540A (en) * | 1999-12-17 | 2001-06-26 | Toyota Motor Corp | Motor-driven power steering device for vehicle |
| JP2003182608A (en) * | 2001-12-17 | 2003-07-03 | Toyoda Mach Works Ltd | Electric power steering controller |
| JP2008006997A (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Nsk Ltd | Control method and device for electric power steering device |
| JP2017193197A (en) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | 株式会社ジェイテクト | Steering control device |
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