JP3055777B2 - Electric power steering device - Google Patents
Electric power steering deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は電動機が発生する動力
をステアリング系に操舵補助力として作用させ、ドライ
バの操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置に係
り、特に電動機駆動手段の温度を算出し、この温度に応
じて電動機駆動手段に流れる電流を減少させる電動パワ
ーステアリング装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering device for reducing the steering force of a driver by applying the power generated by an electric motor to a steering system as a steering assist force, and more particularly, to calculating the temperature of electric motor driving means. The present invention relates to an electric power steering device that reduces a current flowing through a motor driving unit in accordance with the temperature.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の電動パワーステアリング装置にお
いて、電動機を駆動する電動機駆動手段を4個のFET
(電界効果トランジスタ)からなるブリッジ回路で構成
し、制御手段からPWM(パルス幅変調)信号でFET
を駆動制御し、電動機を所望の電動機電流で駆動するよ
うに構成されたものは知られている。2. Description of the Related Art In a conventional electric power steering apparatus, a motor driving means for driving a motor is provided by four FETs.
(Field-effect transistor), and a FET (Pulse Width Modulation) signal from the control means.
Is configured to drive and control the motor to drive the motor with a desired motor current.
【0003】また、従来の電動パワーステアリング装置
は、特開昭63−263167号公報に開示されている
ように、電動機を駆動する電動機駆動手段の電流値を検
出し、この電流値に基づいて電動機へ通電される電流の
所定時間における平均値を算出し、この平均値に応じて
電動機へ通電される電流の最大値を制限するよう構成さ
れたものも知られている。Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-263167, a conventional electric power steering apparatus detects a current value of motor driving means for driving a motor, and based on the current value, detects a motor value. There is also known a configuration in which an average value of a current supplied to the motor is calculated for a predetermined time, and a maximum value of the current supplied to the electric motor is limited according to the average value.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】電動機を駆動する電動
機駆動制御手段を4個のFET(電界効果トランジス
タ)からなるブリッジ回路で構成した従来の電動パワー
ステアリング装置は、電動機駆動手段の4個のFETを
駆動制御する際、FETに流れる電流を最大電流で連続
使用すると、FETは発熱が大きくなり、破損に至ると
いう課題がある。また、最大電流で連続使用に耐えるよ
うにすると、形状が大きくなりコストも高くなるという
課題がある。The conventional electric power steering apparatus in which the motor drive control means for driving the motor is constituted by a bridge circuit composed of four FETs (field effect transistors) is provided by the four FETs of the motor drive means. When the current flowing through the FET is continuously used at the maximum current when controlling the driving of the FET, there is a problem in that the FET generates a large amount of heat and is damaged. In addition, there is a problem in that if it is made to withstand continuous use at the maximum current, the shape becomes large and the cost increases.
【0005】特開昭63−263167号公報に開示さ
れた従来の電動パワーステアリング装置は、電動機に流
れる平均電流が所定値以上になった時に、最大電流を制
限することにより操舵補助力(アシストトルク)が急に
減少し、操舵フィーリングが低下する課題がある。[0005] The conventional electric power steering apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-263167 discloses a steering assisting force (assist torque) by limiting the maximum current when the average current flowing through the motor exceeds a predetermined value. ) Suddenly decreases, and there is a problem that the steering feeling deteriorates.
【0006】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は、電動機を駆動するFET
に流れる電流を減少させて発熱による破損を防止すると
ともに、制御による電流減少がなるべく操舵フィーリン
グに影響しないようにした電動パワーステアリング装置
を提供することにある。The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide an FET for driving an electric motor.
The present invention provides an electric power steering apparatus in which a current flowing through a power steering device is reduced to prevent damage due to heat generation, and that a reduction in current caused by control does not affect a steering feeling as much as possible.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明の請求項1に係る電動パワーステアリング装置
は、ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク
センサと、ステアリング系に操舵補助力を付加する電動
機と、この電動機に流れる電動機電流を検出し、対応し
た電動機電流信号を出力する電動機電流検出手段と、少
なくとも操舵トルクセンサからの信号に基づき電動機の
目標電流に対応した目標電流信号を設定する目標電流設
定手段と、目標電流信号と電動機電流信号の偏差に基づ
いて電動機制御信号を決定する駆動制御手段を備えた制
御手段と、電動機制御信号により電動機を駆動する電動
機駆動手段と、を備えた電動パワーステアリング装置に
おいて、制御手段は、電動機駆動手段の温度を算出し、
算出した温度が第一の所定値を越えた時に、操舵補助力
の最大値を制限する電動機第一制御信号と、算出した温
度が第一の所定値よりも大きい第二の所定値を越えた時
に、操舵補助力を減少補正する電動機第二制御信号と、
を発生するフールプルーフ制御手段を備えたものであ
る。An electric power steering equipment according to claim 1 of the present invention for solving the problems In order to solve the problems]
It includes a steering torque sensor for detecting steering torque of the steering system, an electric motor for adding a steering assist force to a steering system to detect a motor current flowing through the electric motor, and the motor current detecting means for outputting a motor current signal corresponding Target current setting means for setting a target current signal corresponding to a target current of a motor based on at least a signal from a steering torque sensor, and drive control means for determining a motor control signal based on a deviation between the target current signal and the motor current signal In an electric power steering apparatus including: a control unit having: and a motor driving unit that drives a motor by a motor control signal, the control unit calculates a temperature of the motor driving unit,
When the calculated temperature exceeds a first predetermined value, a motor first control signal for limiting the maximum value of the steering assist force, and the calculated temperature exceeds a second predetermined value larger than the first predetermined value. Sometimes, a motor second control signal for reducing and correcting the steering assist force,
Monodea with a fool-proof control means for generating a
You .
【0008】この発明の請求項1に係る電動パワーステ
アリング装置によれば、電動機駆動手段に流れる電流を
二段階で補正制御することができる。そして、上記温度
が第一の所定値以上で第二の所定値以下の場合には操舵
補助力の最大値を制限するのみなので、操舵補助力があ
まり大きくない時には操舵補助力は変更されない。ま
た、第二の所定値以上では操舵補助力を減少補正するの
で、その分第一の所定値を大きめに設定することができ
る。 According to the electric power steering apparatus of the first aspect of the present invention, the current flowing through the motor driving means can be corrected and controlled in two stages. When the temperature is equal to or higher than the first predetermined value and equal to or lower than the second predetermined value, only the maximum value of the steering assist force is limited. Therefore, when the steering assist force is not so large, the steering assist force is not changed. Further, when the steering assist force is reduced and corrected to be equal to or more than the second predetermined value, the first predetermined value can be set to be relatively large.
【0009】また、この発明の請求項2に係る電動パワ
ーステアリング装置は、フールプルーフ制御手段が、電
動機駆動手段のスイッチング素子の発熱量を電動機電流
信号から算出する発熱量算出手段と、目標電流信号もし
くは電動機制御信号の最大値を制限する電動機第一制御
信号を出力する制御信号比較手段と、算出された発熱量
が、電動機駆動手段の温度が第一の所定値になると推定
される第一発熱量信号より大きいときには、電動機第一
制御信号を電動機駆動手段に供給するように切り替え、
算出された発熱量が、電動機駆動手段の温度が第一の所
定値よりも大きい第二の所定値になると推定される第二
発熱量信号より大きいときには、電動機第二制御信号を
電動機駆動手段に供給するように切り替える切替手段
と、を備えたことを特徴とする。[0009] The electric power steering apparatus according to claim 2 of the present invention, it is foolproof control means, electrostatic
The amount of heat generated by the switching element of the motive drive means
A calorific value calculation means for calculating from the signal, and a target current signal
Motor first control to limit the maximum value of motor control signal
Control signal comparing means for outputting a signal, and the calorific value calculated
Is estimated that the temperature of the motor driving means becomes the first predetermined value.
When the first heating value signal is larger than the
Switching to supply the control signal to the motor driving means,
The calculated calorific value depends on the temperature of the motor driving means.
Second estimated to be a second predetermined value larger than the fixed value
When the heat generation amount signal is larger, the motor second control signal
Switching means for switching to supply to the motor driving means
And characterized in that:
【0010】この発明の請求項2に係る電動パワーステ
アリング装置によれば、電動機駆動手段の温度を既存の
電動機電流検出手段から推定することができるので温度
計等の新たな検出手段を設ける必要がない。 According to the electric power steering apparatus of the present invention , the temperature of the motor driving means can be estimated from the existing motor current detecting means, so that it is necessary to provide a new detecting means such as a thermometer. Absent.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。なお、本発明は、電動機に
流れる電流から電動機駆動手段(FETブリッジ回路)
の温度を算出し、算出した温度を二つの所定値と比較す
ることによって電動機駆動手段に流れる電流を制限した
り、減少させるものである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention provides a motor driving means (FET bridge circuit) based on a current flowing through the motor.
Is calculated and the calculated temperature is compared with two predetermined values to limit or reduce the current flowing through the motor driving means.
【0012】図1はこの発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の全体構成図である。図1において、電動パワ
ーステアリング装置1は、ステアリングホイール17に
一体的に設けられたステアリング軸2に自在継ぎ手3
a、3bを備えた連結軸3を介し、ステアリング・ギア
ボックス4内に設けたラック&ピニオン機構5のピニオ
ン5aに連結されて手動操舵力発生手段6を構成する。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electric power steering apparatus according to the present invention. In FIG. 1, an electric power steering apparatus 1 includes a universal joint 3 on a steering shaft 2 provided integrally with a steering wheel 17.
a manual steering force generating means 6 which is connected to a pinion 5a of a rack & pinion mechanism 5 provided in a steering gear box 4 via a connecting shaft 3 provided with a and a 3b.
【0013】ピニオン5aに噛み合うラック歯7aを備
え、これらの噛み合いにより往復運動するラック軸7
は、その両端にタイロッド8を介して転動輪としての左
右の前輪9を連結する。The rack shaft 7 is provided with rack teeth 7a meshing with the pinion 5a, and reciprocates by these meshing.
Are connected to the left and right front wheels 9 as rolling wheels at both ends thereof via tie rods 8.
【0014】このようにして、ステアリングホイール1
7操舵時には、通常のラック&ピニオン式の手動操舵力
発生手段6を介し、マニュアルステアリングで前輪9を
転動させて車両の向きを変えている。In this way, the steering wheel 1
At the time of steering, the front wheels 9 are rolled by manual steering via a normal rack and pinion type manual steering force generating means 6 to change the direction of the vehicle.
【0015】手動操舵力発生手段6による操舵力を軽減
するため、操舵補助力を供給する電動機10をラック軸
7と同軸的に配設し、ラック軸7と同軸に設けられたボ
ールねじ機構11を介して推力に変換し、ラック軸7
(ボールねじ軸11a)に作用する。In order to reduce the steering force by the manual steering force generating means 6, an electric motor 10 for supplying a steering assist force is disposed coaxially with the rack shaft 7, and a ball screw mechanism 11 provided coaxially with the rack shaft 7. Is converted to thrust through the rack shaft 7
(Ball screw shaft 11a).
【0016】ステアリング・ギアボックス4内には、ド
ライバの手動操舵トルクの方向と大きさを検出する操舵
トルクセンサ12を配置し、操舵トルクセンサ12が検
出した操舵トルクに対応したアナログ電気信号の操舵ト
ルク信号Tsを制御手段15に提供する。また、車速セ
ンサ14は車両の速度に対応した周波数の電気的なパル
ス信号として検出し、車速信号Vsを制御手段15に提
供する。A steering torque sensor 12 for detecting the direction and magnitude of a driver's manual steering torque is disposed in the steering gear box 4, and an analog electric signal corresponding to the steering torque detected by the steering torque sensor 12 is steered. The torque signal Ts is provided to the control means 15. The vehicle speed sensor 14 detects an electric pulse signal having a frequency corresponding to the speed of the vehicle, and provides the control unit 15 with a vehicle speed signal Vs.
【0017】制御手段15は、マイクロプロセッサを基
本に各種演算手段、処理手段、信号発生手段、メモリ等
で構成し、車速信号Vsをパラメータとして操舵トルク
信号Tsに対応する電動機制御信号VO(例えば、オン
信号、オフ信号およびPWM信号の混成信号)を発生し
て電動機駆動手段16を駆動制御する。The control means 15 is composed of various arithmetic means, processing means, signal generating means, memory and the like based on a microprocessor, and uses a vehicle speed signal Vs as a parameter to control an electric motor control signal VO (for example, An ON signal, an OFF signal, and a hybrid signal of a PWM signal) are generated to drive and control the motor driving means 16.
【0018】また、制御手段15は、フールプルーフ制
御手段を備え、電動機駆動手段16の温度を算出し、算
出した温度に基づいて電動機10または、電動機駆動手
段16に流れる電動機電流IMの制限または電動機電流
IMの減少補正をする電動機制御信号VOを発生し、電動
機駆動手段16を駆動制御する。The control means 15 includes foolproof control means, calculates the temperature of the motor driving means 16, and based on the calculated temperature, limits the motor 10 or the motor current IM flowing to the motor driving means 16 or controls the motor current IM. A motor control signal VO for correcting the decrease of the current IM is generated, and the driving of the motor driving means 16 is controlled.
【0019】電動機駆動手段16は、例えばFET(電
界効果トランジスタ)等のスイッチング素子4個を用い
たブリッジ回路で構成し、制御手段15から提供される
スイッチオン/オフ信号およびPWM信号からなる電動
機制御信号VOで、対角上の2個をペアとした二対のF
ETのそれぞれのペアを駆動制御することにより、電動
機10に供給する電動機電圧VMの電圧値と方向を設定
する。なお、電動機電圧VMの方向は、制御手段15か
ら出力される電動機制御信号VOの極性に対応して決定
する。The motor driving means 16 is constituted by a bridge circuit using four switching elements such as FETs (field effect transistors), for example. The motor control means comprises a switch-on / off signal and a PWM signal provided by the control means 15. In the signal VO, two pairs of Fs, each pair of two on the diagonal,
By driving and controlling each pair of ETs, the voltage value and the direction of the motor voltage VM to be supplied to the motor 10 are set. The direction of the motor voltage VM is determined according to the polarity of the motor control signal VO output from the control unit 15.
【0020】電動機電流検出手段19は、電動機10と
直列に接続された電流検知素子(例えば、抵抗器)を流
れる電動機電流IMの電圧降下を差動増幅し、増幅した
出力に対応した電動機電流信号IMOを制御手段15に供
給する。The motor current detecting means 19 differentially amplifies a voltage drop of the motor current IM flowing through a current detecting element (for example, a resistor) connected in series with the motor 10, and a motor current signal corresponding to the amplified output. The IMO is supplied to the control means 15.
【0021】なお、電動機電流検出手段19は、電流検
知素子(例えば、抵抗器)で検出した電動機電流IMを
電動機電流信号IMOに変換して制御手段15にフィード
バック(負帰還)し、ステアリングの制御系の帰還路を
形成する。The motor current detecting means 19 converts the motor current IM detected by a current detecting element (for example, a resistor) into a motor current signal IMO and feeds back to the control means 15 (negative feedback) to control the steering. Form the return path of the system.
【0022】図2はこの発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の実施の形態要部ブロック構成図である。図2
において、制御手段15は、目標電流設定手段21、偏
差演算手段22、駆動制御手段23、フールプルーフ制
御手段18で構成する。FIG. 2 is a block diagram of a main part of an embodiment of an electric power steering apparatus according to the present invention. FIG.
, The control means 15 comprises a target current setting means 21, a deviation calculation means 22, a drive control means 23, and a foolproof control means 18.
【0023】目標電流設定手段21は、ROM等のメモ
リを備え、予め設定した車速信号Vsをパラメータとし
た操舵トルク信号Tsと目標電流信号IMSとの対応デー
タを記憶しておき、車速センサ14が検出した車速信号
Vsおよび操舵トルクセンサ12が検出した操舵トルク
信号Tsとに基づいて、対応する目標電流信号IMSが読
み出され、偏差演算手段22に供給する。偏差演算手段
22は減算機能を備え、目標電流信号IMSと電動機電流
検出手段19からの電動機電流信号IMOの偏差を演算
し、偏差信号ΔIを駆動制御手段23に供給する。The target current setting means 21 has a memory such as a ROM, and stores correspondence data between a steering torque signal Ts and a target current signal IMS using a vehicle speed signal Vs set in advance as a parameter. Based on the detected vehicle speed signal Vs and the steering torque signal Ts detected by the steering torque sensor 12, a corresponding target current signal IMS is read and supplied to the deviation calculating means 22. The deviation calculation means 22 has a subtraction function, calculates a deviation between the target current signal IMS and the motor current signal IMO from the motor current detection means 19, and supplies a deviation signal ΔI to the drive control means 23.
【0024】駆動制御手段23は、PID(比例・積分
・微分)コントローラ、制御信号発生手段を備え、偏差
演算手段22から供給される目標電流信号IMSと電動機
電流信号IMOの偏差信号ΔI(=IMS−IMO)にPID
制御を施し、PID制御が施された信号に基づいてPM
W信号VPWM、オン信号VONおよびオフ信号VOFの混成
信号からなる電動機制御信号VOOを、フールプルーフ制
御手段18に供給する。The drive control means 23 includes a PID (proportional / integral / differential) controller and control signal generating means, and a deviation signal ΔI (= IMS) between the target current signal IMS supplied from the deviation calculating means 22 and the motor current signal IMO. -IMO) to PID
Control based on the signal subjected to the PID control.
A motor control signal VOO comprising a composite signal of the W signal VPWM, the ON signal VON and the OFF signal VOF is supplied to the foolproof control means 18.
【0025】フールプルーフ制御手段18は、発熱量算
出手段、発熱量比較手段、制御信号比較手段、補正係数
設定手段、切替手段等を備え、電動機電流検出手段19
からの電動機電流信号IMOに基づいて発熱量を算出し、
算出した発熱量に基づいて駆動制御手段23から供給さ
れる電動機制御信号VOOを、電動機駆動手段16に流れ
る電流を制限または減少補正する電動機制御信号VOに
変換し、電動機駆動手段16を駆動制御する。The foolproof control unit 18 includes a calorific value calculating unit, a calorific value comparing unit, a control signal comparing unit, a correction coefficient setting unit, a switching unit, and the like.
Calorific value is calculated based on the motor current signal IMO from
The motor control signal VO supplied from the drive control means 23 is converted into a motor control signal VO for limiting or reducing the current flowing through the motor drive means 16 based on the calculated heat value, and the drive control of the motor drive means 16 is performed. .
【0026】また、フールプルーフ制御手段18は、駆
動制御手段23からの電動機制御信号VOOを入力する
が、電動機駆動手段16のスイッチング素子の発熱量が
所定値に達しない時は、そのまま電動機制御信号VOOを
電動機制御信号VOとして、電動機駆動手段16に出力
する。The foolproof control means 18 receives the motor control signal VOO from the drive control means 23. If the heat generation amount of the switching element of the motor drive means 16 does not reach the predetermined value, the foolproof control means 18 receives the motor control signal VOO as it is. VO is output to the motor drive means 16 as a motor control signal VO.
【0027】図3にこの発明に係るフールプルーフ制御
手段の要部ブロック構成図を示す。図3において、フー
ルプルーフ制御手段18は、発熱量算出手段31、発熱
量比較手段32、発熱量テーブル33、最大値設定手段
34、制御信号比較手段35、補正係数設定手段36、
乗算手段37、切替手段38を備える。FIG. 3 is a block diagram showing a main part of the foolproof control means according to the present invention. 3, the foolproof control unit 18 includes a calorific value calculating unit 31, a calorific value comparing unit 32, a calorific value table 33, a maximum value setting unit 34, a control signal comparing unit 35, a correction coefficient setting unit 36,
A multiplication unit 37 and a switching unit 38 are provided.
【0028】発熱量算出手段31は乗算、積分等各種演
算回路、ROM、RAM等のメモリで構成し、電動機電
流検出手段19から電動機電流信号IMOを供給される
と、電動機電流信号IMOの値をROMに記憶されている
電動機電流IMの値に変換し、さらにROMに記憶され
ているFETのオン抵抗値Rhと、変換された電動機電
流IMの値に基づいて発熱量Chを算出する。この発熱
量Chは、数1で表わされる。The calorific value calculating means 31 comprises various arithmetic circuits such as multiplication and integration, and memories such as ROM and RAM. When the motor current signal IMO is supplied from the motor current detecting means 19, the value of the motor current signal IMO is calculated. The value is converted into the value of the motor current IM stored in the ROM, and the calorific value Ch is calculated based on the on-resistance value Rh of the FET stored in the ROM and the converted value of the motor current IM. This heat value Ch is expressed by Equation 1.
【0029】[0029]
【数1】 (Equation 1)
【0030】数1において、Chは発熱量、RhはFE
Tのオン抵抗値、IMは電動機電流値、t,Tは時間、
Kは定数を表わす。なお、発熱量算出手段31で算出す
る時間Tは所定値で、例えば240秒間とし、常に測定
直前の240秒間の発熱量を算出している。この時、現
在の発熱量Chは、今から240秒前からの発熱量の積
算値で、例えば今から60秒後の発熱量は、過去180
秒前の発熱量に今からの60秒の発熱量の値を加えた値
である。In the equation 1, Ch is the calorific value, and Rh is FE.
T is the ON resistance value, IM is the motor current value, t and T are time,
K represents a constant. The time T calculated by the calorific value calculating means 31 is a predetermined value, for example, 240 seconds, and the calorific value for 240 seconds immediately before the measurement is always calculated. At this time, the current calorific value Ch is an integrated value of the calorific value from 240 seconds before, for example, the calorific value after 60 seconds from now is 180
This is a value obtained by adding the value of the calorific value for 60 seconds from now to the calorific value before the second.
【0031】なお、数1においては、定数Kをすべての
時間において一定としたが、古い発熱量データ程現在の
温度に与える影響度は小さいと考えて、数2に示すよう
に定数Kを時間によって変更してもよい。In equation (1), the constant K is fixed at all times. However, it is considered that the older the calorific value data is, the smaller the influence on the current temperature is. May be changed.
【0032】[0032]
【数2】 (Equation 2)
【0033】数2において、Chは発熱量、RhはFE
Tのオン抵抗値、IMnはn秒後の電動機電流値、t,
Tは時間、Knはn秒後の定数(K0〈…〈Kn-1〈Kn)
を表わす。算出した発熱量Chは発熱量比較手段32お
よび補正係数設定手段36に供給する。In Equation 2, Ch is the heat value, and Rh is FE.
On-resistance of the T, IM n is the motor current value after n seconds, t,
T is time, K n is a constant after n seconds (K 0 <... <K n -1 <K n)
Represents The calculated heat value Ch is supplied to the heat value comparison means 32 and the correction coefficient setting means 36.
【0034】発熱量比較手段32は、複数のコンパレー
タで構成され、発熱量算出手段31からの発熱量Ch
と、発熱量テーブル33にある第一発熱量信号Cf、第
二発熱量信号Cmとを比較し、切替信号Cdを切替手段
38に供給し、切替信号Cdによって切替手段38を切
替点1、2、または3の何れかの状態に切り替える。す
なわち、発熱量Chが第一発熱量信号Cfより小さい時
は、切替信号Cdは2ビット信号のLHレベルを出力
し、切替手段38は、切替点1の状態にある。The calorific value comparing means 32 is composed of a plurality of comparators.
Is compared with the first heating value signal Cf and the second heating value signal Cm in the heating value table 33, a switching signal Cd is supplied to the switching means 38, and the switching means 38 is switched to the switching points 1 and 2 by the switching signal Cd. , Or 3. That is, when the heat generation amount Ch is smaller than the first heat generation amount signal Cf, the switching signal Cd outputs the LH level of the 2-bit signal, and the switching unit 38 is in the state of the switching point 1.
【0035】また、発熱量Chが第二発熱量信号Cmよ
り小さくて第一発熱量信号Cfより大きい時は、切替信
号Cdは2ビット信号のHLレベルを出力し、切替手段
38を切替点2の状態に切り替える。さらに、発熱量C
hが第二発熱量信号Cmより大きい時に切替信号Cdは
2ビット信号のHHレベルを出力するので、この信号に
より切替手段38を切替点3の状態に切り替える。When the heat generation amount Ch is smaller than the second heat generation amount signal Cm and larger than the first heat generation amount signal Cf, the switching signal Cd outputs the HL level of the 2-bit signal, and the switching means 38 switches the switching point 38 to the switching point 2 Switch to state. Further, the calorific value C
When h is greater than the second heating value signal Cm, the switching signal Cd outputs the HH level of the 2-bit signal, and the switching means 38 is switched to the state of the switching point 3 by this signal.
【0036】発熱量テーブル33は、ROM、RAM等
のメモリで構成され、予め電動機電流が流れた時の第一
発熱量信号Cfと、第二発熱量信号Cmとが記憶されて
いて、発熱量算出手段31から発熱量比較手段32に、
算出された発熱量Chが入力される毎に第一発熱量信号
Cfと、第二発熱量信号Cmとを出力する。このときの
第一発熱量信号Cfは、電動機駆動手段16の温度が第
一の所定値になると推定される発熱量信号で、第二発熱
量信号Cmは、電動機駆動手段16の温度が第二の所定
値になると推定される発熱量信号である。The heating value table 33 is composed of a memory such as a ROM and a RAM, and stores a first heating value signal Cf and a second heating value signal Cm when a motor current flows in advance. From the calculating means 31 to the calorific value comparing means 32,
Each time the calculated heat value Ch is input, the first heat value signal Cf and the second heat value signal Cm are output. At this time, the first heating value signal Cf is a heating value signal for which the temperature of the motor driving means 16 is estimated to be a first predetermined value, and the second heating value signal Cm is a signal indicating that the temperature of the motor driving means 16 is the second predetermined value. Is a heat generation amount signal estimated to be a predetermined value.
【0037】最大値設定手段34は、ROM、RAM等
のメモリで構成し、メモリから所定値(例えば最大電動
機電流の70%の電流信号値)を読み出して制限信号C
sとして制御信号比較手段35に出力する。The maximum value setting means 34 is constituted by a memory such as a ROM or a RAM, and reads a predetermined value (for example, a current signal value of 70% of the maximum motor current) from the memory and outputs a limit signal C
The signal is output to the control signal comparing means 35 as s.
【0038】制御信号比較手段35は、比較器で構成
し、最大値設定手段34からの制限信号Csと、駆動制
御手段23から供給される電動機制御信号VOOのVPWM
信号とで比較を行い、小さいほうの信号を電動機第一制
御信号VO1として、切替手段38に供給する。The control signal comparing means 35 is composed of a comparator, and the limit signal Cs from the maximum value setting means 34 and the VPWM of the motor control signal VOO supplied from the drive control means 23.
The comparison is made with the signal, and the smaller signal is supplied to the switching means 38 as the motor first control signal VO1.
【0039】補正係数設定手段36は、乗算器、ROM
等のメモリで構成し、発熱量算出手段31から発熱量C
hが供給されると、メモリから発熱量Chに対応した、
補正係数を読み出して選択信号Cjとして乗算手段37
に供給する。The correction coefficient setting means 36 includes a multiplier, a ROM
And the like, and the calorific value C
h is supplied from the memory and corresponds to the heat value Ch,
Multiplier 37 reads out the correction coefficient and uses it as selection signal Cj.
To supply.
【0040】図4は、発熱量と補正係数の関係を表す特
性図である。この特性図は縦軸が補正係数(選択信号C
j)で横軸が発熱量を表し、発熱量が第二の所定値未満
までは補正係数は1である。発熱量が第二の所定値の時
に補正係数が0.7となり、発熱量がさらに大きくなる
と係数は0になるまで減少する。この補正係数は補正係
数設定手段36のメモリに記憶されていて、発熱量Ch
に対応して読み出される。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the heat value and the correction coefficient. In this characteristic diagram, the vertical axis indicates the correction coefficient (selection signal C
In j), the horizontal axis represents the heat value, and the correction coefficient is 1 until the heat value is less than the second predetermined value. When the heat value is the second predetermined value, the correction coefficient becomes 0.7, and when the heat value further increases, the coefficient decreases until it becomes zero. This correction coefficient is stored in the memory of the correction coefficient setting means 36, and the heat value Ch
Is read out in response to.
【0041】乗算手段37は、補正係数設定手段36か
ら供給される選択信号Cj(補正係数)と、駆動制御手
段23から供給される電動機制御信号VOOとを乗算し、
乗算結果を電動機第二制御信号VO2として切替手段38
に供給する。なお、電動機制御信号VOOは、オン信号V
ON、オフ信号VOF、PWM信号VPWMの混成信号からな
る信号であるが、オン信号VON、オフ信号VOFは、特に
制御せずに、乗算はこの内のPWM信号VPWMについて
のみ行っている。The multiplication means 37 multiplies the selection signal Cj (correction coefficient) supplied from the correction coefficient setting means 36 by the motor control signal VOO supplied from the drive control means 23,
The switching means 38 uses the result of the multiplication as the second motor control signal VO2.
To supply. The motor control signal VOO is the ON signal V
The signal is a composite signal of the ON signal, the OFF signal VOF, and the PWM signal VPWM. The ON signal VON and the OFF signal VOF are not particularly controlled, and the multiplication is performed only on the PWM signal VPWM.
【0042】また、乗算手段37は、補正係数設定手段
36から供給される選択信号Cj(補正係数)と、駆動
制御手段23から供給される電動機制御信号VOOとを乗
算するが、選択信号Cjが係数1のときは電動機制御信
号VOOであり、この時は、切替手段38が切替点3の状
態に切り替わらず、切替点1の状態か、切替点2の状態
なので電動機駆動手段16に電動機第二制御信号VO2は
出力されない。The multiplication means 37 multiplies the selection signal Cj (correction coefficient) supplied from the correction coefficient setting means 36 by the motor control signal VOO supplied from the drive control means 23. When the coefficient is 1, the motor control signal VO is attained. At this time, the switching means 38 does not switch to the switching point 3 state and is in the switching point 1 state or the switching point 2 state. Control signal VO2 is not output.
【0043】切替手段38は、ソフト制御のスイッチ機
能を有し、発熱量比較手段32からの2ビットのLHレ
ベル、HLレベル、HHレベルの三つの状態の切替信号
Cdに基づいて、切替点が1の、駆動制御手段23から
の電動機制御信号VOOを、そのまま出力する状態と、切
替点が2の、制御信号比較手段35から供給される電動
機第一制御信号VO1を出力する状態と、切替点が3の、
乗算手段37から供給される電動機第二制御信号VO2を
出力する状態との、それぞれに切り替えて電動機駆動手
段16に電動機制御信号VOO、または電動機第一制御信
号VO1、または電動機第二制御信号VO2を電動機制御信
号VOとして供給する。The switching means 38 has a switch function of software control, and the switching point is determined based on a two-bit LH level, HL level, and HH level switching signal Cd from the heat generation amount comparing means 32. (1) a state in which the motor control signal VOO from the drive control means 23 is directly output, a state in which the switching point is 2, and a state in which the motor first control signal VO1 supplied from the control signal comparing means 35 is output, Is 3,
The motor control signal VO, the motor first control signal VO1, or the motor second control signal VO2 is supplied to the motor drive means 16 by switching to the state of outputting the motor second control signal VO2 supplied from the multiplication means 37. It is supplied as a motor control signal VO.
【0044】図5にこの発明に係る電動機駆動手段の駆
動説明図を示す。電動機駆動手段16には、イグニッシ
ョン・スイッチ(IGSW)をオン操作して電源Vc
(12V電源)が安定した車両起動後の状態で、ドライ
バがハンドルを右操作すると、制御手段15から電動機
制御信号VOを電動機駆動手段16のスイッチング素子
を構成するFET(電界効果トランジスタ)Q1〜Q4
に供給する。FIG. 5 is a diagram for explaining the driving of the motor driving means according to the present invention. The electric motor driving means 16 is turned on by an ignition switch (IGSW) to supply a power Vc.
When the driver operates the steering wheel to the right with the (12V power supply) stabilized after the vehicle starts, the control means 15 sends the motor control signal VO to the FETs (field effect transistors) Q1 to Q4 constituting the switching elements of the motor drive means 16.
To supply.
【0045】この状態では、Q1のゲートG1にオン信
号VON、Q2のゲートG2にオフ信号VOF、Q3のゲー
トG3にオフ信号VOF、Q4のゲートG4にPWM信号
VPWMがそれぞれ供給され、Q1はオン設定、Q2およ
びQ3はオフ設定、Q4はPWM信号VPWMのデューテ
ィサイクルで決定されるオン/オフに設定され、電動機
電流IM+が電源Vc→Q1→電流検知素子(抵抗RD)
→電動機10→Q4→車体アース(GND)の経路で流
れ、例えば電動機10を正回転させてステアリング系に
補助操舵力を作用させて車両を右方向に操向させる。In this state, the ON signal VON is supplied to the gate G1 of Q1, the OFF signal VOF is supplied to the gate G2 of Q2, the OFF signal VOF is supplied to the gate G3 of Q3, and the PWM signal VPWM is supplied to the gate G4 of Q4. Setting, Q2 and Q3 are set to OFF, Q4 is set to ON / OFF determined by the duty cycle of the PWM signal VPWM, and the motor current IM + is changed from the power supply Vc to Q1 to the current detecting element (resistance RD).
The electric motor 10 flows along a route of Q4 → body ground (GND). For example, the electric motor 10 is rotated forward to apply an auxiliary steering force to the steering system to steer the vehicle to the right.
【0046】このとき、発熱量が第一の所定値以下の時
は、発熱量比較手段32からの切替信号Cdは、2ビッ
トのLHレベルで切替手段38は、切替点1に設定され
たままであり、Q1がオン設定、Q2およびQ3はオフ
設定、Q4は、駆動制御手段23で決定される電動機電
流のデューティサイクルのままの電動機駆動信号VOOは
電動機駆動信号VOとして電動機駆動手段16に供給す
る。At this time, when the heating value is equal to or less than the first predetermined value, the switching signal Cd from the heating value comparing means 32 is at the 2-bit LH level and the switching means 38 remains set at the switching point 1. Yes, Q1 is set to on, Q2 and Q3 are set to off, and Q4 is supplied to the motor drive means 16 as the motor drive signal VO as the motor drive signal VOO with the duty cycle of the motor current determined by the drive control means 23. .
【0047】また、発熱量が第一の所定値を越えて第二
の所定値を越えない時は、発熱量比較手段32からの切
替信号Cdが2ビットのHLレベルになり切替手段38
は、切替点2に設定されQ1がオン設定、Q2およびQ
3はオフ設定、Q4は、制限信号Csに基づいて算出さ
れる最大電動機電流の70%の電流に制限するデューテ
ィサイクルと駆動制御手段23で決定される電動機電流
のデューティサイクルのうち小さいほうのデューティサ
イクルである電動機第一駆動信号VO1を電動機駆動信号
VOとして電動機駆動手段16に供給する。When the heating value exceeds the first predetermined value and does not exceed the second predetermined value, the switching signal Cd from the heating value comparing means 32 becomes a 2-bit HL level and the switching means 38
Are set to switching point 2 and Q1 is set to ON, Q2 and Q
3 is an off setting, and Q4 is a smaller one of a duty cycle for limiting the current to 70% of the maximum motor current calculated based on the limit signal Cs and a duty cycle of the motor current determined by the drive control means 23. The motor first drive signal VO1, which is a cycle, is supplied to the motor drive means 16 as a motor drive signal VO.
【0048】さらに、発熱量が第二の所定値を越えてい
るときは、発熱量比較手段32からの切替信号Cdが2
ビットのHHレベルによって切替手段38の切替点3に
切替えられ、Q1がオン設定、Q2およびQ3はオフ設
定、Q4は、駆動制御手段23で決定される電動機電流
に補正係数設定手段36からの選択信号Cjを乗算した
デューティサイクルの電動機第二駆動信号VO2を電動機
制御信号VOとして供給する。Further, when the heating value exceeds the second predetermined value, the switching signal Cd from the heating value comparing means 32 becomes 2
The switching point 38 is switched to the switching point 3 by the HH level of the bit, Q1 is set to ON, Q2 and Q3 are set to OFF, and Q4 is selected from the correction coefficient setting means 36 to the motor current determined by the drive control means 23. A motor second drive signal VO2 having a duty cycle multiplied by the signal Cj is supplied as a motor control signal VO.
【0049】FET(電界効果トランジスタ)Q1がオ
ン設定されFETQ4がPWM駆動され、電動機電流I
M+が流れる状態では、電流検知素子(抵抗RD)の電圧
V+はプラス(+)極性で検出される。The FET (field effect transistor) Q1 is turned on, the FET Q4 is PWM driven, and the motor current I
In the state where M + flows, the voltage V + of the current detection element (resistor RD) is detected with a positive (+) polarity.
【0050】なお、電動機10を逆回転させる時にはF
ETQ3のゲートG3にオン信号VON、Q1のゲートG
1にオフ信号VOF、Q4のゲートG4にオフ信号VOF、
Q2のゲートG2にPWM信号VPWMがそれぞれ供給さ
れ、Q3はオン設定、Q1およびQ4はオフ設定、Q2
はPWM信号VPWMのデューティサイクルで決定される
オン/オフに設定され、電動機電流IM−が電源Vc→
Q3→電動機10→電流検知素子(抵抗RD)→Q2→
車体アース(GND)の経路で流れ、例えば電動機10
を逆回転させてステアリング系に補助操舵力を作用させ
て車両を左方向に操向させる。この時FET(電界効果
トランジスタ)Q3がオン設定されFETQ2がPWM
駆動され、電動機電流IM−が流れる状態では、電流検
知素子(抵抗RD)の電圧V−はマイナス(−)極性で
検出される。When the motor 10 is rotated in the reverse direction, F
The ON signal VON is applied to the gate G3 of the ETQ3, and the gate G of the
1, an off signal VOF, a gate G4 of Q4, an off signal VOF,
The PWM signal VPWM is supplied to the gate G2 of Q2, Q3 is set ON, Q1 and Q4 are set OFF, and Q2
Is set to ON / OFF determined by the duty cycle of the PWM signal VPWM, and the motor current IM− is set to the power supply Vc →
Q3 → Motor 10 → Current sensing element (resistance RD) → Q2 →
It flows on the path of the vehicle body ground (GND), for example, the electric motor 10
Is rotated in reverse to apply an auxiliary steering force to the steering system to steer the vehicle to the left. At this time, the FET (field effect transistor) Q3 is set to ON, and the FET Q2 is set to PWM.
When the motor is driven and the motor current IM- flows, the voltage V- of the current detecting element (resistor RD) is detected with a negative (-) polarity.
【0051】電動機電流IM+、IM−のそれぞれ対応し
たプラス(+)極性、マイナス(−)極性の検知電圧V
Iは、電動機電流検出手段19に供給し、増幅、変換が
行われて電動機電流IM+、IM−に対応した電動機電流
信号IMOを出力する。The positive (+) polarity and the negative (-) polarity detection voltages V corresponding to the motor currents IM + and IM-, respectively.
I is supplied to the motor current detecting means 19, where it is amplified and converted to output a motor current signal IMO corresponding to the motor currents IM + and IM-.
【0052】図6はこの発明に係る制御手段の別の実施
の形態要部ブロック構成図である。図2に示す実施例で
は、操舵補助力を制限もしくは減少補正する手法として
電動機制御信号を制限もしくは減少補正したが、本実施
例では、目標電流信号を制限もしくは減少補正するよう
にした。図6において、制御手段51は、目標電流設定
手段21、偏差演算手段22、駆動制御手段23、フー
ルプルーフ制御手段52で構成される。なお図6の制御
手段51は、図2のフールプルーフ制御手段18の構成
する位置を変えただけであり、図2と同一のものは同じ
符号で示し説明を省略する。FIG. 6 is a block diagram of a main part of another embodiment of the control means according to the present invention. In the embodiment shown in FIG. 2, the motor control signal is limited or reduced as a method of limiting or decreasing the steering assist force. In the present embodiment, the target current signal is limited or reduced. 6, the control unit 51 includes a target current setting unit 21, a deviation calculation unit 22, a drive control unit 23, and a foolproof control unit 52. The control unit 51 shown in FIG. 6 is different from the foolproof control unit 18 shown in FIG. 2 only in the position where the foolproof control unit 18 is formed.
【0053】フールプルーフ制御手段52は、電動機電
流検出手段19からの電動機電流信号IMOに基づいて発
熱量を検出する発熱量算出手段、電動機に流れる電流を
制限、減少補正する係数を発生する最大値設定手段、補
正係数設定手段と、発生した係数を演算する乗算手段を
備え、目標電流設定手段21からの目標電流信号IMSに
乗算演算または比較をし、切替手段を経由して演算電流
信号IMHとして偏差演算手段22に供給する。すなわ
ち、フールプルーフ制御手段52は、目標電流信号IMS
に1または、1以下の数値を乗算演算した演算電流信号
IMHにより、電動機駆動手段16に流れる電流を制限ま
たは減少補正する。The foolproof control means 52 includes a calorific value calculating means for detecting a calorific value based on the motor current signal IMO from the motor current detecting means 19, and a maximum value for generating a coefficient for limiting and reducing the current flowing through the motor. Setting means, a correction coefficient setting means, and a multiplying means for calculating the generated coefficient. The target current signal IMS from the target current setting means 21 is multiplied or calculated. It is supplied to the deviation calculating means 22. That is, the foolproof control means 52 outputs the target current signal IMS
The current flowing through the motor driving means 16 is limited or reduced by an operation current signal IMH obtained by multiplying the current by 1 or a value less than 1.
【0054】図7にこの発明に係るフールプルーフ制御
手段の要部ブロック構成図を示す。図7において、フー
ルプルーフ制御手段52は、発熱量算出手段61、発熱
量比較手段62、発熱量テーブル63、最大値設定手段
64、制御信号比較手段65、補正係数設定手段66、
乗算手段67、切替手段68を備える。FIG. 7 is a block diagram showing a main part of the foolproof control means according to the present invention. In FIG. 7, the foolproof control unit 52 includes a heat generation amount calculation unit 61, a heat generation amount comparison unit 62, a heat generation amount table 63, a maximum value setting unit 64, a control signal comparison unit 65, a correction coefficient setting unit 66,
A multiplication unit 67 and a switching unit 68 are provided.
【0055】発熱量算出手段61は乗算、積分等各種演
算回路、ROM、RAM等のメモリで構成し、電動機電
流検出手段19から供給される電動機電流信号IMOに基
づいて発熱量Chを算出する。なお、発熱量算出手段6
1、発熱量比較手段62、発熱量テーブル63、最大値
設定手段64、補正係数設定手段66は、図3の発熱量
算出手段31、発熱量比較手段32、発熱量テーブル3
3、最大値設定手段34、補正係数設定手段36と同じ
なので説明は省略する。The calorific value calculating means 61 is composed of various arithmetic circuits such as multiplication and integration, and memories such as ROM and RAM, and calculates the calorific value Ch based on the motor current signal IMO supplied from the motor current detecting means 19. The calorific value calculating means 6
1. The calorific value comparing means 62, the calorific value table 63, the maximum value setting means 64, and the correction coefficient setting means 66 are the calorific value calculating means 31, the calorific value comparing means 32, and the calorific value table 3 of FIG.
3, since they are the same as the maximum value setting means 34 and the correction coefficient setting means 36, the description is omitted.
【0056】制御信号比較手段65は、比較器で構成
し、最大値設定手段64からの制限信号Csと、目標電
流設定手段21から供給される目標電流信号IMSとで比
較を行い、小さいほうの信号を電動機第一制御信号IO1
として、切替手段68に供給する。The control signal comparing means 65 is composed of a comparator, and compares the limiting signal Cs from the maximum value setting means 64 with the target current signal IMS supplied from the target current setting means 21. The signal is the motor first control signal IO1
Is supplied to the switching means 68.
【0057】乗算手段67は、補正係数設定手段66か
ら供給される選択信号Cj(補正係数)と、目標電流設
定手段21から供給される目標電流信号IMSとを乗算
し、乗算結果を電動機第二制御信号IO2として切替手段
68に供給する。The multiplying means 67 multiplies the selection signal Cj (correction coefficient) supplied from the correction coefficient setting means 66 by the target current signal IMS supplied from the target current setting means 21 and outputs the multiplication result to the motor second. It is supplied to the switching means 68 as a control signal IO2.
【0058】切替手段68は、ソフト制御のスイッチ機
能を有し、発熱量比較手段62からの2ビットのLHレ
ベル、HLレベル、HHレベルの三つの状態の切替信号
Cdに基づいて、切替点が1の目標電流設定手段21か
ら供給される目標電流信号IMSを、そのまま出力する状
態と、切替点が2の制御信号比較手段65から供給され
る電動機第一制御信号IO1を出力する状態と、切替点が
3の乗算手段67から供給される電動機第二制御信号I
O2を出力する状態との、それぞれに切替えて偏差演算手
段22に目標電流信号IMS、または電動機第一制御信号
IO1、または電動機第二制御信号IO2を演算電流信号I
MHとして供給する。このようにしてフールプルーフ制御
手段52は、電動機電流の制限および補正を行う。The switching means 68 has a switch function of software control, and a switching point is determined based on a two-bit switching signal Cd of LH level, HL level and HH level from the heat generation amount comparing means 62. The state in which the target current signal IMS supplied from the first target current setting means 21 is output as it is, the state in which the switching point outputs the first motor control signal IO1 supplied from the control signal comparing means 65 having the second switching point, The motor second control signal I supplied from the multiplication means 67 having a point of 3
The target current signal IMS, the motor first control signal IO1, or the motor second control signal IO2 is supplied to the deviation calculating means 22 by switching to the state of outputting O2, respectively.
Supply as MH. In this way, the foolproof control unit 52 limits and corrects the motor current.
【0059】この電動機電流の制限および補正は、次の
様な状態の時に必要になってくる。すなわち車両の車庫
入れ等の操舵を行う時のようにドライバがハンドルを左
フル操舵し、つぎに右フル操舵をし、また左フル操舵を
するというようにフル操舵を繰返し行う場合には大きな
電動機電流IMが流れ長時間このフル操舵を繰返し行う
状態が続くと電動機駆動手段のFETの発熱が大きくな
り、破損に至ることがある。The limitation and correction of the motor current are required in the following situations. In other words, when the driver repeatedly steers the steering wheel to the left as in the case of steering the garage of the vehicle, then performs the full steering to the right, and then performs the full steering to the left. If the current IM flows and the full steering is repeatedly performed for a long time, the FET of the motor driving means generates a large amount of heat, which may lead to damage.
【0060】図8に電動機電流IMと操舵位置の関係の
グラフを示す。図8において例えばハンドルの右フル操
舵位置または、左フル操舵位置付近では、操舵トルクが
急激に上昇し、電動機電流IMはIMMAXの最大電流が流
れる。フル操舵を繰返し行う状態が長く継続すると電動
機駆動手段のFETが発熱による破損に至ることがある
ので電動機電流IMの最大値を最大電流IMMAXからアシ
スト電流値IMASIに制限する。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the motor current IM and the steering position. In FIG. 8, for example, in the vicinity of the steering wheel full right position or the left full steering position, the steering torque sharply increases, and the motor current IM flows through the maximum current of IMMAX. If the state in which full steering is repeated is continued for a long time, the FET of the motor driving means may be damaged by heat generation. Therefore, the maximum value of the motor current IM is limited from the maximum current IMMAX to the assist current value IMASI.
【0061】つまり、フル操舵の繰返しを長時間行う
と、電動機駆動手段のFETの発熱が第一の所定値を越
えるので、電動機電流の最大値が最大電流IMMAXからア
シスト電流値IMASIに制限される。この時には、右フル
操舵位置または、左フル操舵位置付近の操舵フィーリン
グが悪くなるが、それ以外の位置、例えば中立位置付近
では、操舵フィーリングは特に変化せずに影響はない。That is, if the full steering is repeated for a long time, the heat generated by the FET of the motor driving means exceeds the first predetermined value, so that the maximum value of the motor current is limited from the maximum current IMMAX to the assist current value IMASI. . At this time, the steering feeling near the right full steering position or the left full steering position is deteriorated, but at other positions, for example, near the neutral position, the steering feeling is not particularly changed and has no influence.
【0062】さらに、このアシスト電流値IMASIは、短
時間のFETの駆動は大丈夫であるが長時間アシスト電
流値IMASIで駆動するとFETの発熱が大きくなり破損
に至ることがあるのでFETの発熱量を検出し、第二の
所定値以上になると、さらに小さい電流になるように減
少補正を行う。発熱量の増加に伴って補正係数を小さく
して電流を減少させるが、この発熱量と補正係数の関係
は、周囲温度との関係や、FETの放熱により、ある値
で収束する。Further, this assist current value I MASI can be reduced by driving the FET for a short period of time, but driving the FET with the assist current value I MASI for a long period of time increases the heat generation of the FET and may lead to damage. If the current is detected and becomes equal to or larger than the second predetermined value, the decrease correction is performed so that the current becomes smaller. The current is reduced by decreasing the correction coefficient with the increase in the amount of heat generation. The relation between the amount of heat generation and the correction coefficient converges to a certain value due to the relation with the ambient temperature and the heat radiation of the FET.
【0063】この補正係数を小さくして電流を減少させ
る時には、FETの保護を優先させているために、ハン
ドルがフル操舵位置および他の位置でもハンドル操舵は
少し重くなり操舵フィーリングは低下する。When the current is decreased by reducing the correction coefficient, the protection of the FET is prioritized. Therefore, even when the steering wheel is in the full steering position and other positions, the steering wheel steering becomes slightly heavy and the steering feeling decreases.
【0064】図9にこの発明に係る電動機電流IMの時
間の経過毎の変化のグラフを示す。図9において本願発
明の電流制限および減少補正の状態を実線で示し、従来
の電流補正を一点鎖線で示す。図9において本願発明の
状態は、電動機電流が最大電流IMMAXで例えば40S
(秒)位流れたA点において発熱量が第一の所定値とし
て検出され電動機電流がアシスト電流値IMASIに制限さ
れる。FIG. 9 is a graph showing changes in the motor current IM according to the elapse of time according to the present invention. In FIG. 9, the current limiting and reduction correction states of the present invention are shown by solid lines, and the conventional current correction is shown by dashed lines. In FIG. 9, the state of the present invention is such that the motor current is 40 mA at the maximum current IMMAX.
At the point A which flows for (seconds), the heat value is detected as the first predetermined value, and the motor current is limited to the assist current value IMASI.
【0065】このとき、例えばアシスト電流値IMASIは
最大電流IMMAXの70%に制限する。さらに時間が経過
してアシスト電流値IMASIが流れ続けると、電動機駆動
手段のFETの発熱量が増加し、例えばアシスト電流値
IMASIが200S(秒)位流れたC点において発熱量が
第二の所定値として検出され電動機電流が一定の係数で
補正された補正電流IMMINまで発熱量の増加に伴って減
少する。At this time, for example, the assist current value IMASI is limited to 70% of the maximum current IMMAX. If the assist current value IMASI continues to flow after a further time has elapsed, the heat generation amount of the FET of the motor driving means increases. For example, the heat generation amount at the point C where the assist current value IMASI flows by about 200 S (seconds) becomes the second predetermined value. The motor current detected as a value decreases to a correction current IMMIN corrected by a constant coefficient with an increase in the amount of heat generation.
【0066】また、補正電流IMMINを最大電流IMMAXの
70%から0%まで連続的に減少補正する。なお、補正
電流IMMINは、FETの発熱量と放熱量が均衡して温度
変化しないような電流値である。これに対して、従来の
発明は、移動平均によって発熱量を算出しているので図
9の一点鎖線にあるようにB点において最大電流の平均
値が検出され電動機電流が補正電流IMMINまで減少補正
される。The correction current IMMIN is continuously reduced from 70% of the maximum current IMMAX to 0%. Note that the correction current IMMIN is a current value such that the heat generation amount and the heat radiation amount of the FET are balanced and the temperature does not change. On the other hand, in the conventional invention, since the calorific value is calculated by the moving average, the average value of the maximum current is detected at the point B as shown by the dashed line in FIG. 9, and the motor current is reduced to the correction current IMMIN. Is done.
【0067】このように、発熱量から電動機電流の最大
値を制限し、さらに減少補正の二段階に制御することに
よって最大電流値の制限分だけ減少補正の開始タイミン
グを遅くできるので、特に中立付近のアシスト力の減少
の開始タイミングを遅くして、良好な操舵フィーリング
が得られる。As described above, by limiting the maximum value of the motor current based on the amount of generated heat and controlling the reduction current in two stages, the start timing of the reduction correction can be delayed by the limit of the maximum current value. , The start timing of the decrease of the assist force is delayed, and a good steering feeling can be obtained.
【0068】なお、実施例では電動機駆動手段の温度を
算出する手法として、電動機電流検出手段からの電動機
電流信号に基づきスイッチング素子の発熱量を算出した
が電動機駆動手段の温度は環境温度によっても変化する
ので、正確に求める手法として温度計を電動機駆動手段
に設けるようにしてもよい。In the embodiment, as a method of calculating the temperature of the motor driving means, the heat value of the switching element is calculated based on the motor current signal from the motor current detecting means. However, the temperature of the motor driving means varies with the environmental temperature. Therefore, a thermometer may be provided in the motor driving means as a technique for obtaining the temperature accurately.
【0069】[0069]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
1に係る電動パワーステアリング装置によれば、電動機
駆動手段を二段階で補正制御することができる。そし
て、上記温度が第一の所定値以上で第二の所定値以下の
場合には操舵補助力の最大値を制限するのみなので、操
舵補助力があまり大きくない時には操舵補助力は変更さ
れない。また、第二の所定値以上では操舵補助力を減少
補正するので、その分第一の所定値を大きめに設定する
ことができ、第一の所定値でドライバにアシストが重く
なったことでステアリングをエンドまで切ったことを知
らせられ、さらに電流を制限しているので電流の流れす
ぎを防止することができる。また、補正を緩やかにして
走行時のフィーリングが急に変らない操作性が得られ
る。As described above, according to the present invention ,
According to the electric power steering device of the first aspect , the electric motor driving means can be corrected and controlled in two stages. When the temperature is equal to or higher than the first predetermined value and equal to or lower than the second predetermined value, only the maximum value of the steering assist force is limited. Therefore, when the steering assist force is not so large, the steering assist force is not changed. Further, since the steering assist force is reduced and corrected at the second predetermined value or more, the first predetermined value can be set larger accordingly, and the steering becomes heavier at the first predetermined value because the driver becomes heavier at the first predetermined value. Is cut off to the end, and the current is further limited, so that excessive current flow can be prevented. In addition, operability can be obtained in which the correction is moderate and the feeling during traveling does not suddenly change.
【0070】また、この発明の請求項2に係る電動パワ
ーステアリング装置によれば、フールプルーフ制御手段
が、電動機駆動手段の温度を既存の電動機電流検出手段
から推定するので温度計等の新たな検出手段を設ける必
要がない。また、発熱を抑えることができ電動機および
FETが大型化しないので、コントロールユニットのコ
ストダウンになりさらに劣化、故障の確率が減少し、信
頼性が向上する。 According to the electric power steering apparatus of the second aspect of the present invention , since the foolproof control means estimates the temperature of the motor driving means from the existing motor current detecting means, a new detection such as a thermometer can be performed. There is no need to provide any means. Further, since heat generation can be suppressed and the motor and the FET do not increase in size, the cost of the control unit is reduced, the probability of deterioration and failure is reduced, and the reliability is improved.
【0071】よって、構成が単純で、良好な操舵特性が
得られ、信頼性に優れた電動パワーステアリング装置を
提供することができる。Accordingly, it is possible to provide an electric power steering apparatus having a simple structure, excellent steering characteristics, and excellent reliability.
【図1】この発明に係る電動パワーステアリング装置の
全体構成図FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electric power steering device according to the present invention.
【図2】この発明に係る電動パワーステアリング装置の
実施の形態要部ブロック構成図FIG. 2 is a block diagram of a main part of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention;
【図3】この発明に係るフールプルーフ制御手段の要部
ブロック構成図FIG. 3 is a block diagram of a main part of a foolproof control unit according to the present invention.
【図4】発熱量と補正係数の関係を表す特性図FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a calorific value and a correction coefficient.
【図5】この発明に係る電動機駆動手段の駆動説明図FIG. 5 is a drive explanatory diagram of a motor drive unit according to the present invention.
【図6】この発明に係る制御手段の別の実施の形態要部
ブロック構成図FIG. 6 is a block diagram showing a main part of another embodiment of the control means according to the present invention;
【図7】この発明に係るフールプルーフ制御手段の要部
ブロック構成図FIG. 7 is a block diagram of a main part of a foolproof control unit according to the present invention.
【図8】電動機電流IMと操舵位置の関係のグラフFIG. 8 is a graph showing a relationship between a motor current IM and a steering position.
【図9】この発明に係る電動機電流IMの時間の経過毎
の変化のグラフFIG. 9 is a graph showing a change with time of the motor current IM according to the present invention;
1…電動パワーステアリング装置、2…ステアリング
軸、3…連結軸、3a,3b…自在継ぎ手、4…ステア
リング・ギアボックス、5…ラック&ピニオン機構、5
a…ピニオン、6…手動操舵力発生手段、7…ラック
軸、7a…ラック歯、8…タイロッド、9…左右の前
輪、10…電動機、11…ボールねじ機構、12…操舵
トルクセンサ、14…車速センサ、15,51…制御手
段、16…電動機駆動手段、17…ステアリングホイー
ル、18,52…フールプルーフ制御手段、19…電動
機電流検出手段、21…目標電流設定手段、22…偏差
演算手段、23…駆動制御手段、31…発熱量算出手
段、32…発熱量比較手段、33…発熱量テーブル、3
4…最大値設定手段、35…制御信号比較手段、36…
補正係数設定手段、37…乗算手段、38…切替手段、
61…発熱量算出手段、62…発熱量比較手段、63…
発熱量テーブル、64…最大値設定手段、65…制御信
号比較手段、66…補正係数設定手段、67…乗算手
段、68…切替手段。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device, 2 ... Steering shaft, 3 ... Connection shaft, 3a, 3b ... Universal joint, 4 ... Steering gear box, 5 ... Rack & pinion mechanism, 5
a: pinion, 6: manual steering force generating means, 7: rack shaft, 7a: rack teeth, 8: tie rods, 9: left and right front wheels, 10: electric motor, 11: ball screw mechanism, 12: steering torque sensor, 14 ... Vehicle speed sensor, 15, 51 control means, 16 electric motor driving means, 17 steering wheel, 18, 52 full-proof control means, 19 electric motor current detecting means, 21 target electric current setting means, 22 deviation calculating means, 23: Drive control means, 31: Heat generation amount calculation means, 32: Heat generation amount comparison means, 33: Heat generation amount table, 3
4 ... Maximum value setting means, 35 ... Control signal comparing means, 36 ...
Correction coefficient setting means, 37 multiplication means, 38 switching means,
61: calorific value calculating means, 62: calorific value comparing means, 63 ...
Heat value table, 64: maximum value setting means, 65: control signal comparison means, 66: correction coefficient setting means, 67: multiplication means, 68: switching means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 昌明 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平6−144279(JP,A) 特開 平7−112666(JP,A) 特開 平8−207799(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00 B62D 5/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Masaaki Kono 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Pref. Honda Technology Laboratory Co., Ltd. (56) References JP-A-6-144279 (JP, A) JP-A Heihei 7-112666 (JP, A) JP-A-8-207799 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B62D 6/00 B62D 5/04
Claims (2)
操舵トルクセンサと、ステアリング系に操舵補助力を付
加する電動機と、この電動機に流れる電動機電流を検出
し、対応した電動機電流信号を出力する電動機電流検出
手段と、少なくとも操舵トルクセンサからの信号に基づ
き前記電動機の目標電流に対応した目標電流信号を設定
する目標電流設定手段と、目標電流信号と電動機電流信
号の偏差に基づいて電動機制御信号を決定する駆動制御
手段を備えた制御手段と、電動機制御信号により電動機
を駆動する電動機駆動手段と、を備えた電動パワーステ
アリング装置において、 前記制御手段は、前記電動機駆動手段の温度を算出し、
算出した温度が第一の所定値を越えた時に、前記操舵補
助力の最大値を制限する電動機第一制御信号と、算出し
た温度が第一の所定値よりも大きい第二の所定値を越え
た時に、操舵補助力を減少補正する電動機第二制御信号
と、を発生するフールプルーフ制御手段を備えたことを
特徴とする電動パワーステアリング装置。1. A steering torque sensor for detecting a steering torque of a steering system, a motor for applying a steering assist force to the steering system, and a motor current for detecting a motor current flowing through the motor and outputting a corresponding motor current signal. Detecting means; target current setting means for setting a target current signal corresponding to a target current of the motor based on at least a signal from a steering torque sensor; and determining a motor control signal based on a deviation between the target current signal and the motor current signal. An electric power steering apparatus comprising: a control unit having a drive control unit to perform the operation; and a motor driving unit that drives the electric motor by a motor control signal.The control unit calculates a temperature of the electric motor driving unit,
When the calculated temperature exceeds a first predetermined value, a motor first control signal for limiting the maximum value of the steering assist force, and the calculated temperature exceeds a second predetermined value larger than the first predetermined value. An electric power steering apparatus comprising: a foolproof control unit that generates a second motor control signal that reduces and corrects the steering assist force when the steering assist force decreases.
動機駆動手段のスイッチング素子の発熱量を電動機電流
信号から算出する発熱量算出手段と、 目標電流信号もしくは電動機制御信号の最大値を制限す
る電動機第一制御信号を出力する制御信号比較手段と、算出された発熱量が、電動機駆動手段の温度が第一の所
定値になると推定される第一発熱量信号より大きいとき
には、電動機第一制御信号を前記電動機駆動手段に供給
するように切り替え、算出された発熱量が、電動機駆動
手段の温度が第一の所定値よりも大きい第二の所定値に
なると推定される第二発熱量信号より大きいときには、
電動機第二制御信号を前記電動機駆動手段に供給するよ
うに切り替える切替手段と 、を備えたことを特徴とする
請求項1記載の電動パワーステアリング装置。2. The motor according to claim 2, wherein the foolproof control means calculates a heat generation amount of a switching element of the motor drive means from a motor current signal, and a motor which limits a maximum value of a target current signal or a motor control signal. Control signal comparing means for outputting a control signal; and calculating the calorific value based on the temperature of the motor driving means.
When it is larger than the first calorific value signal estimated to be a fixed value
Supplies the motor first control signal to the motor driving means.
Switch so that the calorific value calculated is
The temperature of the means to a second predetermined value greater than the first predetermined value;
When it is larger than the second heating value signal estimated to be
A motor second control signal is supplied to the motor driving means.
2. The electric power steering apparatus according to claim 1, further comprising: a switching unit configured to switch the electric power steering.
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JP34077998A JP3055777B2 (en) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | Electric power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2000159139A JP2000159139A (en) | 2000-06-13 |
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