JP3489098B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の駆動力を
ステアリング系に直接作用させて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関し、殊にアンロ
ード制御を適切に行うことができる電動パワーステアリ
ング装置に関する。
ステアリング系に直接作用させて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関し、殊にアンロ
ード制御を適切に行うことができる電動パワーステアリ
ング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電動パワーステアリング装置は、電動機
の駆動力を直接作用させてドライバの操舵力を軽減（ア
シスト）する。電動パワーステアリング装置を搭載した
車両は広く一般に普及しており、この電動パワーステア
リング装置によりステアリングホイールの動きが軽快に
なり、ドライバは、強い力でステアリング操作を行う必
要がなくなる。
の駆動力を直接作用させてドライバの操舵力を軽減（ア
シスト）する。電動パワーステアリング装置を搭載した
車両は広く一般に普及しており、この電動パワーステア
リング装置によりステアリングホイールの動きが軽快に
なり、ドライバは、強い力でステアリング操作を行う必
要がなくなる。
【０００３】電動パワーステアリング装置は、制御装置
が出力する電動機制御信号（制御信号）に基づいて、電
動機を駆動するための電動機駆動信号を生成する電界効
果型トランジスタ（以下「ＦＥＴ」という）のブリッジ
回路などから構成される電動機駆動回路を備えている。
ところで、ＦＥＴは、制御信号に基づいて電動機駆動信
号を生成する際に発熱する。発熱が過度に持続するとＦ
ＥＴの温度が大きく上昇しＦＥＴの機能が低下したり破
損したりすることがある。したがって、これを防止する
ため、ＦＥＴの温度が上昇したときに制御信号の最大値
を制限し、ＦＥＴの発熱を抑えて温度を低下させるアン
ロード制御（制御信号の最大値制限）が行われる。とこ
ろで、アンロード制御を行うため、ＦＥＴなどの温度を
測定する温度センサを使用することが考えられる。しか
し、温度センサを使用すると装置のコストが高くなって
しまうので好ましくない。このため、温度センサを使用
せずにＦＥＴの温度を推定し、推定した温度に基づいて
アンロード制御が行われる。従来ＦＥＴの温度は、次の
式１により推定を行っている。
が出力する電動機制御信号（制御信号）に基づいて、電
動機を駆動するための電動機駆動信号を生成する電界効
果型トランジスタ（以下「ＦＥＴ」という）のブリッジ
回路などから構成される電動機駆動回路を備えている。
ところで、ＦＥＴは、制御信号に基づいて電動機駆動信
号を生成する際に発熱する。発熱が過度に持続するとＦ
ＥＴの温度が大きく上昇しＦＥＴの機能が低下したり破
損したりすることがある。したがって、これを防止する
ため、ＦＥＴの温度が上昇したときに制御信号の最大値
を制限し、ＦＥＴの発熱を抑えて温度を低下させるアン
ロード制御（制御信号の最大値制限）が行われる。とこ
ろで、アンロード制御を行うため、ＦＥＴなどの温度を
測定する温度センサを使用することが考えられる。しか
し、温度センサを使用すると装置のコストが高くなって
しまうので好ましくない。このため、温度センサを使用
せずにＦＥＴの温度を推定し、推定した温度に基づいて
アンロード制御が行われる。従来ＦＥＴの温度は、次の
式１により推定を行っている。
【０００４】
【数１】
【０００５】雰囲気温度は、ＦＥＴの温度を推定するた
めの初期設定値（固定値）である。この雰囲気温度は、
ＦＥＴの発熱故障を確実に防止するため（最悪条件でも
ＦＥＴが故障しないようにするため）、安全サイドに設
定される。通常、電動パワーステアリング装置は車両前
部のエンジンルームに取り付けられるため、雰囲気温度
は、エンジンルームの温度などを基準にして８０℃程度
の高い温度に設定される。そして、所定時間中の電流値
（電動機電流の電流値）を積算（積分）して足し合わせ
ることでＦＥＴの温度を推定し、これに基づいてアンロ
ード制御を行う。これにより、ＦＥＴの実際の温度がリ
ミット温度（例えば１２０℃）を超えることがないの
で、常にＦＥＴを良好な状態で使用することができる。
めの初期設定値（固定値）である。この雰囲気温度は、
ＦＥＴの発熱故障を確実に防止するため（最悪条件でも
ＦＥＴが故障しないようにするため）、安全サイドに設
定される。通常、電動パワーステアリング装置は車両前
部のエンジンルームに取り付けられるため、雰囲気温度
は、エンジンルームの温度などを基準にして８０℃程度
の高い温度に設定される。そして、所定時間中の電流値
（電動機電流の電流値）を積算（積分）して足し合わせ
ることでＦＥＴの温度を推定し、これに基づいてアンロ
ード制御を行う。これにより、ＦＥＴの実際の温度がリ
ミット温度（例えば１２０℃）を超えることがないの
で、常にＦＥＴを良好な状態で使用することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電動パワーステアリング装置は、車両のエンジンを始動
したばかりのときなどエンジンルームの温度が低いとき
や、しばらく直線走行をしてＦＥＴを作動させなかった
ときなど、ＦＥＴの実際の温度が低いとき、所定時間中
に大きな電流が流れるとＦＥＴの温度がリミット温度を
超えたとしてアンロード制御が開始されてしまう。つま
り、必要がないのにアンロード制御が開始されてしま
う。アンロード制御が開始されると、制御信号の最大値
が制限されるため、電動機に供給される電動機駆動信号
の最大値も制限されてしまう。このため、ドライバが充
分に電動機の補助操舵トルクによるアシストを受けるこ
とができず、操舵フィーリングが悪くなってしまう。一
方、式１における雰囲気温度を低く設定すると、アンロ
ード制御が必要なときにアンロード制御が開始されず、
発熱によりＦＥＴの機能を低下させたり、ＦＥＴを破損
させたりする。
電動パワーステアリング装置は、車両のエンジンを始動
したばかりのときなどエンジンルームの温度が低いとき
や、しばらく直線走行をしてＦＥＴを作動させなかった
ときなど、ＦＥＴの実際の温度が低いとき、所定時間中
に大きな電流が流れるとＦＥＴの温度がリミット温度を
超えたとしてアンロード制御が開始されてしまう。つま
り、必要がないのにアンロード制御が開始されてしま
う。アンロード制御が開始されると、制御信号の最大値
が制限されるため、電動機に供給される電動機駆動信号
の最大値も制限されてしまう。このため、ドライバが充
分に電動機の補助操舵トルクによるアシストを受けるこ
とができず、操舵フィーリングが悪くなってしまう。一
方、式１における雰囲気温度を低く設定すると、アンロ
ード制御が必要なときにアンロード制御が開始されず、
発熱によりＦＥＴの機能を低下させたり、ＦＥＴを破損
させたりする。
【０００７】そこで、本発明は、アンロード制御を適切
に行うことができる電動パワーステアリング装置を提供
することを課題とする。
に行うことができる電動パワーステアリング装置を提供
することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題に鑑み、本発明
者らは鋭意研究を行い、最初（１回目）にアンロード制
御により制御信号の最大値制限が開始されるときのＦＥ
Ｔの実温度は、２回目以降に最大値制限が開始されると
きのＦＥＴの実温度よりも低く、１回目の最大値制限は
実際には必要がないこと、あるいは最大値制限を行うに
しても、２回目以降よりも制限を少なくしても充分であ
ることに着目し本発明を完成させるに至った。
者らは鋭意研究を行い、最初（１回目）にアンロード制
御により制御信号の最大値制限が開始されるときのＦＥ
Ｔの実温度は、２回目以降に最大値制限が開始されると
きのＦＥＴの実温度よりも低く、１回目の最大値制限は
実際には必要がないこと、あるいは最大値制限を行うに
しても、２回目以降よりも制限を少なくしても充分であ
ることに着目し本発明を完成させるに至った。
【０００９】すなわち、前記課題を解決した本発明の請
求項１に記載の電動パワーステアリング装置は、車両の
ステアリング系に補助操舵トルクを付加する電動機と、
前記ステアリング系の手動操舵トルクを検出する操舵ト
ルク検出手段と、少なくとも前記操舵トルク検出手段か
らの信号により前記電動機を制御する制御信号を出力す
る制御手段と、前記制御手段からの制御信号により前記
電動機を駆動するスイッチング素子からなる駆動制御手
段と、前記電動機に流れる電動機電流を検出する電流検
出手段とを含んでなり、かつ前記制御手段が前記電流検
出手段からの信号により前記制御信号の最大値を制限す
るように制御してなるものである。そして、前記制御手
段は、前記制御信号の最大値制限の回数を計測する制限
回数計測手段を備え、前記制御信号の最大値制限を開始
する条件を２回目以降よりも１回目の方が厳しくなるよ
うに設定する構成とした。
求項１に記載の電動パワーステアリング装置は、車両の
ステアリング系に補助操舵トルクを付加する電動機と、
前記ステアリング系の手動操舵トルクを検出する操舵ト
ルク検出手段と、少なくとも前記操舵トルク検出手段か
らの信号により前記電動機を制御する制御信号を出力す
る制御手段と、前記制御手段からの制御信号により前記
電動機を駆動するスイッチング素子からなる駆動制御手
段と、前記電動機に流れる電動機電流を検出する電流検
出手段とを含んでなり、かつ前記制御手段が前記電流検
出手段からの信号により前記制御信号の最大値を制限す
るように制御してなるものである。そして、前記制御手
段は、前記制御信号の最大値制限の回数を計測する制限
回数計測手段を備え、前記制御信号の最大値制限を開始
する条件を２回目以降よりも１回目の方が厳しくなるよ
うに設定する構成とした。
【００１０】制御信号（電動機制御信号）は、電動機電
流検出手段からの信号（電動機電流信号）によりその最
大値が制限されてアンロード制御が開始されるが、この
構成においては、制御信号の最大値制限を開始する条件
（最大値制限開始条件）を、１回目について厳しくす
る。厳しくするとは、２回目以降よりも１回目の方が最
大値制限が開始されづらくすることである。つまり、最
大値制限が１回目に開始されるときのＦＥＴの温度は、
最大値制限が２回目以降に開始されるときのＦＥＴの温
度よりも低いから、このような最大値制限を行う。最大
値制限が開始されづらくなる分、ドライバは電動機の補
助操舵トルクによりステアリング操作がアシストされる
ことになる。最大値制限開始条件は、種々設定すること
ができる。制御信号の最大値制限を行うと、ＦＥＴに対
する負荷が減るのでＦＥＴの温度が下がる。なお、エン
ジンを始動してからエンジンを停止するまでの間に、１
回目となる最大値制限は１度に限られるものではなく、
複数回存在することもある。ＦＥＴの温度が下がって、
２回目となる最大値制限であっても１回目としてよい状
況が生じるからである。この点次の発明についても同じ
である。
流検出手段からの信号（電動機電流信号）によりその最
大値が制限されてアンロード制御が開始されるが、この
構成においては、制御信号の最大値制限を開始する条件
（最大値制限開始条件）を、１回目について厳しくす
る。厳しくするとは、２回目以降よりも１回目の方が最
大値制限が開始されづらくすることである。つまり、最
大値制限が１回目に開始されるときのＦＥＴの温度は、
最大値制限が２回目以降に開始されるときのＦＥＴの温
度よりも低いから、このような最大値制限を行う。最大
値制限が開始されづらくなる分、ドライバは電動機の補
助操舵トルクによりステアリング操作がアシストされる
ことになる。最大値制限開始条件は、種々設定すること
ができる。制御信号の最大値制限を行うと、ＦＥＴに対
する負荷が減るのでＦＥＴの温度が下がる。なお、エン
ジンを始動してからエンジンを停止するまでの間に、１
回目となる最大値制限は１度に限られるものではなく、
複数回存在することもある。ＦＥＴの温度が下がって、
２回目となる最大値制限であっても１回目としてよい状
況が生じるからである。この点次の発明についても同じ
である。
【００１１】また、請求項２に記載の電動パワーステア
リング装置は、車両のステアリング系に補助操舵トルク
を付加する電動機と、前記ステアリング系の手動操舵ト
ルクを検出する操舵トルク検出手段と、少なくとも前記
操舵トルク検出手段からの信号により前記電動機を制御
する制御信号を出力する制御手段と、前記制御手段から
の制御信号により前記電動機を駆動するスイッチング素
子からなる駆動制御手段と、前記電動機に流れる電動機
電流を検出する電流検出手段とを含んでなり、かつ前記
制御手段が前記電流検出手段からの信号により前記制御
信号の最大値を制限するように制御してなるものであ
る。そして、前記制御手段は、前記制御信号の最大値制
限の回数を計測する制限回数計測手段を備え、前記制御
信号の最大値制限を２回目以降よりも１回目の方が小さ
くなるように設定する構成とした。
リング装置は、車両のステアリング系に補助操舵トルク
を付加する電動機と、前記ステアリング系の手動操舵ト
ルクを検出する操舵トルク検出手段と、少なくとも前記
操舵トルク検出手段からの信号により前記電動機を制御
する制御信号を出力する制御手段と、前記制御手段から
の制御信号により前記電動機を駆動するスイッチング素
子からなる駆動制御手段と、前記電動機に流れる電動機
電流を検出する電流検出手段とを含んでなり、かつ前記
制御手段が前記電流検出手段からの信号により前記制御
信号の最大値を制限するように制御してなるものであ
る。そして、前記制御手段は、前記制御信号の最大値制
限の回数を計測する制限回数計測手段を備え、前記制御
信号の最大値制限を２回目以降よりも１回目の方が小さ
くなるように設定する構成とした。
【００１２】この発明でも、電動機電流検出手段からの
信号により、制御信号の最大値が制限されてアンロード
制御が開始されるが、この構成においては、例えば１回
目も２回目以降も同じ最大値制限開始条件で制御信号の
最大値制限が開始される。但し、最大値制限の内容が異
なり、１回目の方が最大値制限が小さく（最大値制限が
緩く）、大きな補助操舵トルクを発生することができ
る。最大値制限が１回目に開始されるときのＦＥＴの温
度は、最大値制限が２回目以降に開始されるときのＦＥ
Ｔの温度よりも低いから、このような最大値制限を行
う。なお、最大値制限開始条件を異なるなるものとして
もよい。
信号により、制御信号の最大値が制限されてアンロード
制御が開始されるが、この構成においては、例えば１回
目も２回目以降も同じ最大値制限開始条件で制御信号の
最大値制限が開始される。但し、最大値制限の内容が異
なり、１回目の方が最大値制限が小さく（最大値制限が
緩く）、大きな補助操舵トルクを発生することができ
る。最大値制限が１回目に開始されるときのＦＥＴの温
度は、最大値制限が２回目以降に開始されるときのＦＥ
Ｔの温度よりも低いから、このような最大値制限を行
う。なお、最大値制限開始条件を異なるなるものとして
もよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の電動
パワーステアリング装置を、図面を参照して詳細に説明
する。
パワーステアリング装置を、図面を参照して詳細に説明
する。
【００１４】≪第１実施形態≫第１実施形態は、アンロ
ード制御における制御信号（電動機制御信号）の最大値
制限の開始条件を１回目について厳しくして、最大値制
限を開始しづらくする実施形態である。以下、図１〜図
３を参照して、電動パワーステアリング装置の構成を説
明する。図１は、電動パワーステアリング装置の全体構
成を示すブロック図である。図２は、電動パワーステア
リング装置の電気系統におけるブロック構成図である。
図３は、電動機駆動手段の回路図である。なお、図１に
おける括弧内の符号１ａ，１２ａ、及び図２における括
弧内の符号１２ａなどは第２実施形態のものである。
ード制御における制御信号（電動機制御信号）の最大値
制限の開始条件を１回目について厳しくして、最大値制
限を開始しづらくする実施形態である。以下、図１〜図
３を参照して、電動パワーステアリング装置の構成を説
明する。図１は、電動パワーステアリング装置の全体構
成を示すブロック図である。図２は、電動パワーステア
リング装置の電気系統におけるブロック構成図である。
図３は、電動機駆動手段の回路図である。なお、図１に
おける括弧内の符号１ａ，１２ａ、及び図２における括
弧内の符号１２ａなどは第２実施形態のものである。
【００１５】図１に示すように、電動パワーステアリン
グ装置１は、ドライバによるステアリングホイール３の
操舵時に、手動操舵力発生手段（ステアリング系）２に
よってマニュアルステアリングで前輪Ｗ，Ｗを転動させ
て車両の向きを変える。さらに、電動パワーステアリン
グ装置１は、制御手段１２からの電動機制御信号ＶOに
基づいて電動機駆動手段１３で電動機駆動信号ＶMを生
成し、この電動機駆動信号ＶMで電動機８を駆動して補
助操舵トルク（補助操舵力）を発生させ、手動操舵力発
生手段２による操舵トルク（手動操舵力）を軽減する。
グ装置１は、ドライバによるステアリングホイール３の
操舵時に、手動操舵力発生手段（ステアリング系）２に
よってマニュアルステアリングで前輪Ｗ，Ｗを転動させ
て車両の向きを変える。さらに、電動パワーステアリン
グ装置１は、制御手段１２からの電動機制御信号ＶOに
基づいて電動機駆動手段１３で電動機駆動信号ＶMを生
成し、この電動機駆動信号ＶMで電動機８を駆動して補
助操舵トルク（補助操舵力）を発生させ、手動操舵力発
生手段２による操舵トルク（手動操舵力）を軽減する。
【００１６】手動操舵力発生手段２は、ステアリングホ
イール３に一体に設けられたステアリング軸４に連結軸
５を介してステアリング・ギアボックス６内に設けたラ
ック＆ピニオン機構７のピニオン７ａが連結される。な
お、連結軸５は、その両端に自在継手５ａ，５ｂを備え
る。ラック＆ピニオン機構７は、ピニオン７ａに噛み合
うラック歯７ｂがラック軸９に形成され、ピニオン７ａ
とラック歯７ｂの噛み合いにより、ピニオン７ａの回転
をラック軸９の横方向の往復運動とする。さらに、ラッ
ク軸９には、その両端にタイロッド１０，１０を介し
て、転動輪としての左右の前輪Ｗ，Ｗが連結される。
イール３に一体に設けられたステアリング軸４に連結軸
５を介してステアリング・ギアボックス６内に設けたラ
ック＆ピニオン機構７のピニオン７ａが連結される。な
お、連結軸５は、その両端に自在継手５ａ，５ｂを備え
る。ラック＆ピニオン機構７は、ピニオン７ａに噛み合
うラック歯７ｂがラック軸９に形成され、ピニオン７ａ
とラック歯７ｂの噛み合いにより、ピニオン７ａの回転
をラック軸９の横方向の往復運動とする。さらに、ラッ
ク軸９には、その両端にタイロッド１０，１０を介し
て、転動輪としての左右の前輪Ｗ，Ｗが連結される。
【００１７】電動パワーステアリング装置１は、補助操
舵トルクを発生させるために、電動機８が、ラック軸９
と同軸上に配設される。そして、電動機８の回転がラッ
ク軸９と同軸に設けられたボールねじ機構１１を介して
推力に変換され、この推力をラック軸９（ボールねじ軸
１１ａ）に作用させる。
舵トルクを発生させるために、電動機８が、ラック軸９
と同軸上に配設される。そして、電動機８の回転がラッ
ク軸９と同軸に設けられたボールねじ機構１１を介して
推力に変換され、この推力をラック軸９（ボールねじ軸
１１ａ）に作用させる。
【００１８】制御手段１２には、操舵トルクセンサＴＳ
及び車速センサＶＳの検出信号Ｔ，Ｖが入力される。そ
して、制御手段１２は、通常時は検出信号Ｔ，Ｖに基づ
いてそれぞれ電動機制御信号ＶO（方向信号＋ＰＷＭ信
号）を生成し、電動機駆動手段１３に出力する。この制
御手段１２の詳細については後述する。
及び車速センサＶＳの検出信号Ｔ，Ｖが入力される。そ
して、制御手段１２は、通常時は検出信号Ｔ，Ｖに基づ
いてそれぞれ電動機制御信号ＶO（方向信号＋ＰＷＭ信
号）を生成し、電動機駆動手段１３に出力する。この制
御手段１２の詳細については後述する。
【００１９】操舵トルクセンサＴＳは、ステアリング・
ギアボックス６内に配設され、ドライバによる手動操舵
トルク（手動操舵力）の大きさと方向を検出する。そし
て、操舵トルクセンサＴＳは、検出した手動操舵トルク
に対応した操舵トルク信号Ｔを制御手段１２に出力す
る。
ギアボックス６内に配設され、ドライバによる手動操舵
トルク（手動操舵力）の大きさと方向を検出する。そし
て、操舵トルクセンサＴＳは、検出した手動操舵トルク
に対応した操舵トルク信号Ｔを制御手段１２に出力す
る。
【００２０】車速センサＶＳは、図示しない変速機の出
力軸の回転数に基づいた車速信号Ｖを、制御手段１２に
出力するものである。なお、制御手段１２に入力される
操舵トルク信号Ｔ及び車速信号Ｖは、デジタル変換され
たデジタル信号である。
力軸の回転数に基づいた車速信号Ｖを、制御手段１２に
出力するものである。なお、制御手段１２に入力される
操舵トルク信号Ｔ及び車速信号Ｖは、デジタル変換され
たデジタル信号である。
【００２１】電動機駆動手段１３は、制御手段１２が出
力した電動機制御信号ＶOに基づいた電動機駆動信号ＶM
を電動機８に供給し、電動機８を駆動する。電動機駆動
手段１３は、例えば、図３に示すような４個のＦＥＴ
（電界効果型トランジスタ）１３ａ1，１３ａ2，１３ａ
3，１３ａ4のスイッチング素子からなるブリッジ回路１
３ａ及びゲート駆動回路１３ｂで構成される。パワーＦ
ＥＴ１３ａ1，１３ａ2，１３ａ3，１３ａ4の各ゲートＧ
１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４に電動機制御信号ＶO（方向信号
＋ＰＷＭ信号）が入力されると、この電動機制御信号Ｖ
Oに基づいて電動機８に電動機駆動信号ＶMが供給され
る。すると、電動機８には電動機電流が流れ、電動機８
は電動機電流に比例した補助操舵トルクを発生し、ドラ
イバのステアリング操作をアシストする。ＦＥＴ１３ａ
1〜4はこの際に発熱し、温度上昇を生ずる。このため、
アンロード制御が必要になる。
力した電動機制御信号ＶOに基づいた電動機駆動信号ＶM
を電動機８に供給し、電動機８を駆動する。電動機駆動
手段１３は、例えば、図３に示すような４個のＦＥＴ
（電界効果型トランジスタ）１３ａ1，１３ａ2，１３ａ
3，１３ａ4のスイッチング素子からなるブリッジ回路１
３ａ及びゲート駆動回路１３ｂで構成される。パワーＦ
ＥＴ１３ａ1，１３ａ2，１３ａ3，１３ａ4の各ゲートＧ
１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４に電動機制御信号ＶO（方向信号
＋ＰＷＭ信号）が入力されると、この電動機制御信号Ｖ
Oに基づいて電動機８に電動機駆動信号ＶMが供給され
る。すると、電動機８には電動機電流が流れ、電動機８
は電動機電流に比例した補助操舵トルクを発生し、ドラ
イバのステアリング操作をアシストする。ＦＥＴ１３ａ
1〜4はこの際に発熱し、温度上昇を生ずる。このため、
アンロード制御が必要になる。
【００２２】電動機電流検出手段１４は、電動機８に対
して直列に接続された抵抗又はホール素子などを備え、
電動機８に実際に流れる電動機電流ＩMの大きさと方向
を検出するものである。電動機電流検出手段１４が検出
した電動機電流ＩMは、デジタル信号の電動機電流信号
ＩMOに変換され制御手段１２にフィードバック（負帰
還）される。
して直列に接続された抵抗又はホール素子などを備え、
電動機８に実際に流れる電動機電流ＩMの大きさと方向
を検出するものである。電動機電流検出手段１４が検出
した電動機電流ＩMは、デジタル信号の電動機電流信号
ＩMOに変換され制御手段１２にフィードバック（負帰
還）される。
【００２３】次に、図２を参照して制御手段１２の構成
について、詳しく説明する。制御手段１２は、目標電流
信号設定手段２１、信号制限手段２２、偏差演算手段２
３、駆動制御手段２４、積算電流演算手段２５、最大値
制限開始指示手段２６、制限電流信号設定手段２７を含
んで構成される。
について、詳しく説明する。制御手段１２は、目標電流
信号設定手段２１、信号制限手段２２、偏差演算手段２
３、駆動制御手段２４、積算電流演算手段２５、最大値
制限開始指示手段２６、制限電流信号設定手段２７を含
んで構成される。
【００２４】目標電流信号設定手段２１は、ＲＯＭや論
理回路などから構成される。この目標電流信号設定手段
は、実験や理論計算などに基づいて設定された操舵トル
クＴ−車速Ｖ−目標電流信号ＩMSテーブルを備え、操舵
トルクセンサＴＳから出力された操舵トルク信号Ｔ及び
車速センサＶＳから出力された車速信号Ｖを基に目標電
流信号ＩMSを読み出し、これを後段の信号制限手段２２
に出力する。
理回路などから構成される。この目標電流信号設定手段
は、実験や理論計算などに基づいて設定された操舵トル
クＴ−車速Ｖ−目標電流信号ＩMSテーブルを備え、操舵
トルクセンサＴＳから出力された操舵トルク信号Ｔ及び
車速センサＶＳから出力された車速信号Ｖを基に目標電
流信号ＩMSを読み出し、これを後段の信号制限手段２２
に出力する。
【００２５】信号制限手段２２は、比較回路又はソフト
制御の比較機能から構成される。この信号制限手段２２
は、目標電流信号設定手段２１から出力された目標電流
信号ＩMSと後述する制限電流信号設定手段２７から出力
された制限電流信号ＩLIMを入力して絶対値を比較し、
いずれか値の小さな信号（ＩMS又はＩLIM）を目標電流
信号ＩMSとして選択し、後段の偏差演算手段２３に出力
する。なお、信号制限手段２２は、出力する目標電流信
号ＩMSの極性が、目標電流信号設定手段２１が出力した
目標電流信号ＩMSの極性と同じになるようしている。
制御の比較機能から構成される。この信号制限手段２２
は、目標電流信号設定手段２１から出力された目標電流
信号ＩMSと後述する制限電流信号設定手段２７から出力
された制限電流信号ＩLIMを入力して絶対値を比較し、
いずれか値の小さな信号（ＩMS又はＩLIM）を目標電流
信号ＩMSとして選択し、後段の偏差演算手段２３に出力
する。なお、信号制限手段２２は、出力する目標電流信
号ＩMSの極性が、目標電流信号設定手段２１が出力した
目標電流信号ＩMSの極性と同じになるようしている。
【００２６】偏差演算手段２３は、減算器又はソフト制
御の減算機能から構成される。この偏差演算手段２３
は、信号制限手段２２が出力した目標電流信号ＩMSと電
動機電流検出手段１４から出力された電動機電流信号Ｉ
MOが入力され、目標電流信号Ｉ MSから電動機電流信号Ｉ
MOを減算し、偏差信号ΔＩM（＝ＩMS−ＩMO）を演算す
る。そして、演算した偏差信号ΔＩMを後段の駆動制御
手段２４に出力する。
御の減算機能から構成される。この偏差演算手段２３
は、信号制限手段２２が出力した目標電流信号ＩMSと電
動機電流検出手段１４から出力された電動機電流信号Ｉ
MOが入力され、目標電流信号Ｉ MSから電動機電流信号Ｉ
MOを減算し、偏差信号ΔＩM（＝ＩMS−ＩMO）を演算す
る。そして、演算した偏差信号ΔＩMを後段の駆動制御
手段２４に出力する。
【００２７】駆動制御手段２４は、ＰＩＤコントロー
ラ、ＰＷＭ信号発生手段及び論理回路などから構成され
る。この駆動制御手段２４は、偏差演算手段２３からの
偏差信号ΔＩMが入力され、電動機制御信号ＶOを電動機
駆動手段１３に出力する。駆動制御手段２４は、先ず偏
差信号ΔＩMにＰ（比例）、Ｉ（積分）及びＤ（微分）
制御を行い、さらにその制御結果の大きさ、及び極性に
対応したＰＷＭ信号ＶPW M、オン信号ＶON、オフ信号Ｖ
OFFを生成し、電動機制御信号ＶOとして電動機駆動手段
１３に出力する。そして、電動機駆動手段１３が出力す
る電動機電圧ＶMが電動機８に供給され、電動機８が駆
動する。
ラ、ＰＷＭ信号発生手段及び論理回路などから構成され
る。この駆動制御手段２４は、偏差演算手段２３からの
偏差信号ΔＩMが入力され、電動機制御信号ＶOを電動機
駆動手段１３に出力する。駆動制御手段２４は、先ず偏
差信号ΔＩMにＰ（比例）、Ｉ（積分）及びＤ（微分）
制御を行い、さらにその制御結果の大きさ、及び極性に
対応したＰＷＭ信号ＶPW M、オン信号ＶON、オフ信号Ｖ
OFFを生成し、電動機制御信号ＶOとして電動機駆動手段
１３に出力する。そして、電動機駆動手段１３が出力す
る電動機電圧ＶMが電動機８に供給され、電動機８が駆
動する。
【００２８】積算電流演算手段２５は、ＲＯＭや論理回
路などから構成される。この積算電流演算手段２５は、
電動機電流検出手段１４からの電動機電流信号ＩMOを所
定間隔ごとにサンプリングして入力する。そして、次の
式２に基づいて、積算電流値ＩSを演算する。
路などから構成される。この積算電流演算手段２５は、
電動機電流検出手段１４からの電動機電流信号ＩMOを所
定間隔ごとにサンプリングして入力する。そして、次の
式２に基づいて、積算電流値ＩSを演算する。
【００２９】
【数２】
【００３０】この式を説明する。Ｉnは今回サンプリン
グした電動機電流信号ＩMOの絶対値である。Ｉn-1は前
回サンプリングした電動機電流信号ＩMOの絶対値であ
る。そして、Ｉn-99は９９回前にサンプリングした電動
機電流信号ＩMOの絶対値である。０．９９や０．０１は
重み付けされた係数である。この係数は、前回（１回
前）のサンプリング値に対しては０．９９が、前々回
（２回前）のサンプリング値に対しては０．９８が、・
・・、９９回前のサンプリング値に対しては０．０１が
設定される（今回のサンプリング値に対しては１であ
る）。つまり、現在及び過去を含めて１００回サンプリ
ングした電動機電流信号ＩMOの絶対値を積算して積算電
流値ＩSを演算するが、演算に際しては、過去のデータ
ほど重み付けが軽くなるようにしてある。このような重
み付けをするのは、過去のデータになればなるほど、現
在及び次の制御状態に対して与える影響が小さくなるか
らという理由による。もちろん、本願出願人による特許
第２５２８１１９号の特許公報に記載されているよう
に、重み付けをしない電流値の単純平均でもよい。な
お、サンプリング間隔は、本実施形態では１秒である。
この間隔は、例えば１０ミリ秒など適宜設定することが
できる。
グした電動機電流信号ＩMOの絶対値である。Ｉn-1は前
回サンプリングした電動機電流信号ＩMOの絶対値であ
る。そして、Ｉn-99は９９回前にサンプリングした電動
機電流信号ＩMOの絶対値である。０．９９や０．０１は
重み付けされた係数である。この係数は、前回（１回
前）のサンプリング値に対しては０．９９が、前々回
（２回前）のサンプリング値に対しては０．９８が、・
・・、９９回前のサンプリング値に対しては０．０１が
設定される（今回のサンプリング値に対しては１であ
る）。つまり、現在及び過去を含めて１００回サンプリ
ングした電動機電流信号ＩMOの絶対値を積算して積算電
流値ＩSを演算するが、演算に際しては、過去のデータ
ほど重み付けが軽くなるようにしてある。このような重
み付けをするのは、過去のデータになればなるほど、現
在及び次の制御状態に対して与える影響が小さくなるか
らという理由による。もちろん、本願出願人による特許
第２５２８１１９号の特許公報に記載されているよう
に、重み付けをしない電流値の単純平均でもよい。な
お、サンプリング間隔は、本実施形態では１秒である。
この間隔は、例えば１０ミリ秒など適宜設定することが
できる。
【００３１】このようにして演算された積算電流値ＩS
は、後段の最大値制限開始指示手段２６及び制限電流信
号設定手段２７に出力される。この積算電流値ＩSから
ＦＥＴ１３ａ1〜4の温度上昇幅を推定することができ
る。また、式１から現在のＦＥＴ１３ａ1〜4の温度を推
定することができる。なお、積算電流値ＩSの演算は１
秒間隔ごとに行われるので、出力も１秒間隔ごとに行
う。
は、後段の最大値制限開始指示手段２６及び制限電流信
号設定手段２７に出力される。この積算電流値ＩSから
ＦＥＴ１３ａ1〜4の温度上昇幅を推定することができ
る。また、式１から現在のＦＥＴ１３ａ1〜4の温度を推
定することができる。なお、積算電流値ＩSの演算は１
秒間隔ごとに行われるので、出力も１秒間隔ごとに行
う。
【００３２】最大値制限開始指示手段２６は、ＲＯＭ及
び論理回路から構成される。この最大値制限開始指示手
段２６は、比較機能やタイマ機能などを有し、積算電流
値Ｉ S、積算電流値ＩSに対する３種類の基準値、３種類
の回数フラグ及びタイマ機能による所定時間とから、最
大値制限を行うか否かを判断し、その結果の最大値制限
指示フラグＣを、制限電流信号設定手段２７に出力す
る。なお、最大値制限を行わないときは、最大値制限指
示フラグＣは０が設定される。一方、最大値制限を行う
ときは、最大値制限指示フラグＣは１が設定される。こ
の最大値制限開始指示手段２６は、特許請求の範囲にお
ける制限回数計測手段を兼ねるものである。
び論理回路から構成される。この最大値制限開始指示手
段２６は、比較機能やタイマ機能などを有し、積算電流
値Ｉ S、積算電流値ＩSに対する３種類の基準値、３種類
の回数フラグ及びタイマ機能による所定時間とから、最
大値制限を行うか否かを判断し、その結果の最大値制限
指示フラグＣを、制限電流信号設定手段２７に出力す
る。なお、最大値制限を行わないときは、最大値制限指
示フラグＣは０が設定される。一方、最大値制限を行う
ときは、最大値制限指示フラグＣは１が設定される。こ
の最大値制限開始指示手段２６は、特許請求の範囲にお
ける制限回数計測手段を兼ねるものである。
【００３３】なお、積算電流値ＩSに対する基準値は、
［１回目用の基準値］＞［２回目用の基準値］＞［３回
目以降用の基準値］となるように値が設定されている。
つまり、１回目は最大値制限がされづらくなっている。
これは、式１における雰囲気温度（初期設定値）を１回
目は小さく（例えば５０℃）、２回目はそれよりも大き
く（例えば７０℃）、３回目以降は最も大きく（例えば
８０℃）設定することに相当するものである。このよう
に基準値を設定するのは、最大値制限が１回目、２回
目、３回目となるにしたがって、ＦＥＴ１３ａ1〜4の温
度が上昇するからである。なお、最大値制限が行われる
状況では、３回目と４回目、つまり３回目以降を同じ基
準値とすることができる（２回目用の基準値を３回目以
降用の基準値と同じとしてもよい）。
［１回目用の基準値］＞［２回目用の基準値］＞［３回
目以降用の基準値］となるように値が設定されている。
つまり、１回目は最大値制限がされづらくなっている。
これは、式１における雰囲気温度（初期設定値）を１回
目は小さく（例えば５０℃）、２回目はそれよりも大き
く（例えば７０℃）、３回目以降は最も大きく（例えば
８０℃）設定することに相当するものである。このよう
に基準値を設定するのは、最大値制限が１回目、２回
目、３回目となるにしたがって、ＦＥＴ１３ａ1〜4の温
度が上昇するからである。なお、最大値制限が行われる
状況では、３回目と４回目、つまり３回目以降を同じ基
準値とすることができる（２回目用の基準値を３回目以
降用の基準値と同じとしてもよい）。
【００３４】回数フラグが１回目を示すときは、積算電
流値ＩSが１回目用の基準値を超えなければ、最大値制
限開始指示手段２６が最大値制限指示フラグＣ＝１を出
力することはない。また、回数フラグが２回目を示すと
きは、積算電流値ＩSが２回目用の基準値を超えなけれ
ば最大値制限指示フラグＣ＝１を出力することはない。
３回目についても同様である。なお、最大値制限指示フ
ラグＣ＝０が出力されるのは、積算電流値ＩSがそれぞ
れの基準値を下回った場合である。
流値ＩSが１回目用の基準値を超えなければ、最大値制
限開始指示手段２６が最大値制限指示フラグＣ＝１を出
力することはない。また、回数フラグが２回目を示すと
きは、積算電流値ＩSが２回目用の基準値を超えなけれ
ば最大値制限指示フラグＣ＝１を出力することはない。
３回目についても同様である。なお、最大値制限指示フ
ラグＣ＝０が出力されるのは、積算電流値ＩSがそれぞ
れの基準値を下回った場合である。
【００３５】ちなみに、回数フラグは、最初は１回目が
設定されている。第１実施形態では、この回数フラグが
１回目から２回目に設定し直されるのは、１回目用の基
準値を下回った積算電流値ＩSが再び増加を開始した時
点である。増加を開始した時点で積算電流値ＩSが２回
目用の基準値を上回っている場合は、直ちに２回目の最
大値制限が開始される。回数フラグが２回目から３回目
以降に設定し直されるのも同様である。３回目から後
は、回数フラグは３回目以降のままである。これらの点
は後に図４を参照して説明する。
設定されている。第１実施形態では、この回数フラグが
１回目から２回目に設定し直されるのは、１回目用の基
準値を下回った積算電流値ＩSが再び増加を開始した時
点である。増加を開始した時点で積算電流値ＩSが２回
目用の基準値を上回っている場合は、直ちに２回目の最
大値制限が開始される。回数フラグが２回目から３回目
以降に設定し直されるのも同様である。３回目から後
は、回数フラグは３回目以降のままである。これらの点
は後に図４を参照して説明する。
【００３６】なお、回数フラグは、タイマ機能により、
１回目の最大値制限から所定時間経過すると一旦２回目
と設定された回数フラグが１回目に設定し直される。こ
れにより、実際は２回目であっても１回目と認識され、
積算電流値ＩSが２回目用の基準値を超えても最大値制
限が行われることはない。これは、１回目の最大値制限
から所定時間を経過すると、ＦＥＴ１３ａ1〜4の温度が
低下していると推定できるからである。所定時間は実験
や論理演算などから求められ、ここでは５分が設定して
ある。これらの点は２回目及び３回目以降についても同
じであり、所定時間が経過すると回数フラグは１回目に
設定し直される。これにより、不必要な最大値制限を排
除することができ、操舵フィーリングがよくなる。ちな
みに、所定時間の基準点は、回数フラグが設定し直され
た時点、増加過程にあった積算電流値ＩSが減少に転じ
た時点など、種々設定することができる。
１回目の最大値制限から所定時間経過すると一旦２回目
と設定された回数フラグが１回目に設定し直される。こ
れにより、実際は２回目であっても１回目と認識され、
積算電流値ＩSが２回目用の基準値を超えても最大値制
限が行われることはない。これは、１回目の最大値制限
から所定時間を経過すると、ＦＥＴ１３ａ1〜4の温度が
低下していると推定できるからである。所定時間は実験
や論理演算などから求められ、ここでは５分が設定して
ある。これらの点は２回目及び３回目以降についても同
じであり、所定時間が経過すると回数フラグは１回目に
設定し直される。これにより、不必要な最大値制限を排
除することができ、操舵フィーリングがよくなる。ちな
みに、所定時間の基準点は、回数フラグが設定し直され
た時点、増加過程にあった積算電流値ＩSが減少に転じ
た時点など、種々設定することができる。
【００３７】制限電流信号設定手段２７は、ＲＯＭ及び
論理回路から構成される。この制限電流信号設定手段２
７は、最大値制限を行うときも行わないときも、常に制
限電流信号ＩLIMを信号制限手段２２に出力している。
具体的には、制限電流信号設定手段２７は、（１）最大
値制限を行わないとき、つまり最大値制限指示フラグＣ
が０のときは、常に最大値の制限電流信号ＩLIMを出力
する。このため、電動機８をデューティ１００％で駆動
することも許容される。一方、（２）最大値制限を行う
とき、つまり最大値制限指示フラグＣが１のときは、
(a) 積算電流値Ｉ Sが増加すると制限電流信号ＩLIMを減
少して出力し、(b) 積算電流値ＩSが減少すると制限電
流信号ＩLIMを増加して出力する。制限電流信号Ｉ
LIMは、次の式により設定する。
論理回路から構成される。この制限電流信号設定手段２
７は、最大値制限を行うときも行わないときも、常に制
限電流信号ＩLIMを信号制限手段２２に出力している。
具体的には、制限電流信号設定手段２７は、（１）最大
値制限を行わないとき、つまり最大値制限指示フラグＣ
が０のときは、常に最大値の制限電流信号ＩLIMを出力
する。このため、電動機８をデューティ１００％で駆動
することも許容される。一方、（２）最大値制限を行う
とき、つまり最大値制限指示フラグＣが１のときは、
(a) 積算電流値Ｉ Sが増加すると制限電流信号ＩLIMを減
少して出力し、(b) 積算電流値ＩSが減少すると制限電
流信号ＩLIMを増加して出力する。制限電流信号Ｉ
LIMは、次の式により設定する。
【００３８】
【数３】
【００３９】式３は、積算電流値ＩSが増加過程にある
のか減少過程にあるのかを判別して、式５と式６を切換
使用するためにも使用される。式４は、最大値制限を行
わないときのもの、つまり最大値制限指示フラグＣが０
のときに選択使用される式である。式５及び式６は、最
大値制限指示フラグＣが１のときに選択使用される式で
ある。このうち式５は、積算電流値ＩSが増加過程にあ
るときに選択使用されるものである。この式５によれ
ば、積算電流値ＩSが増加すると（ΔＩSはプラスの
値）、制限電流信号ＩLIMは段々と小さくなって行く。
式６は、積算電流値ＩSが減少過程にあるときに選択使
用されるものである。この式６によれば、積算電流値Ｉ
Sが減少すると（ΔＩSはマイナスの値）、制限電流信号
ＩLIMは段々と大きくなって行く（但し最大値を上限と
する）。式５の係数ｋ１と式６の係数ｋｂの値を同じと
してもよい。この場合は、式５か式６のどちらか一方が
不要になる。ちなみに係数ｋｂは、電動機駆動手段１３
におけるＦＥＴ１３ａ1〜4の冷却性能を考慮して定めら
れ、ここでは、ｋｂ＞ｋ１である。なお、前記のとおり
前回値は１秒前の値である。
のか減少過程にあるのかを判別して、式５と式６を切換
使用するためにも使用される。式４は、最大値制限を行
わないときのもの、つまり最大値制限指示フラグＣが０
のときに選択使用される式である。式５及び式６は、最
大値制限指示フラグＣが１のときに選択使用される式で
ある。このうち式５は、積算電流値ＩSが増加過程にあ
るときに選択使用されるものである。この式５によれ
ば、積算電流値ＩSが増加すると（ΔＩSはプラスの
値）、制限電流信号ＩLIMは段々と小さくなって行く。
式６は、積算電流値ＩSが減少過程にあるときに選択使
用されるものである。この式６によれば、積算電流値Ｉ
Sが減少すると（ΔＩSはマイナスの値）、制限電流信号
ＩLIMは段々と大きくなって行く（但し最大値を上限と
する）。式５の係数ｋ１と式６の係数ｋｂの値を同じと
してもよい。この場合は、式５か式６のどちらか一方が
不要になる。ちなみに係数ｋｂは、電動機駆動手段１３
におけるＦＥＴ１３ａ1〜4の冷却性能を考慮して定めら
れ、ここでは、ｋｂ＞ｋ１である。なお、前記のとおり
前回値は１秒前の値である。
【００４０】以上説明した第１実施形態の電動パワース
テアリング装置１の動作を、図４を参照して説明する
（図１〜図３を適宜参照）。図４（ａ）は積算電流値の
変化を示すタイムチャートであり、（ｂ）は制限電流信
号の変化を示すタイムチャートである。なお、図４
（ａ）は縦軸に積算電流値、横軸に時間がとってある。
図４（ｂ）は縦軸に制限電流信号、横軸に時間がとって
ある。また、以下の説明における点ａ〜ｍは図４（ａ）
についてのものであり、点ｄ’，ｈ’，ｌ’は図４
（ｂ）についてのものである。
テアリング装置１の動作を、図４を参照して説明する
（図１〜図３を適宜参照）。図４（ａ）は積算電流値の
変化を示すタイムチャートであり、（ｂ）は制限電流信
号の変化を示すタイムチャートである。なお、図４
（ａ）は縦軸に積算電流値、横軸に時間がとってある。
図４（ｂ）は縦軸に制限電流信号、横軸に時間がとって
ある。また、以下の説明における点ａ〜ｍは図４（ａ）
についてのものであり、点ｄ’，ｈ’，ｌ’は図４
（ｂ）についてのものである。
【００４１】先ず、ドライバが車両に乗り込みエンジン
を始動し、車両の運転を開始する。回数フラグは１であ
り、最大値制限指示フラグＣは０である。ドライバがス
テアリング操作を行うと積算電流値ＩSが増加して行く
（ＯＮ１）。点ａの時点では、積算電流値ＩSが１回目
用の基準値に達していないので最大値制限は行われず、
制限電流信号ＩLIMの値は最大値のままである。このた
め、ドライバのステアリング操作は、制限を受けること
なくアシストされる。ちなみに、従来は、基準値が全て
同じ値であり、かつ低めに設定してあるので、本実施形
態のように１回目用の基準値に達する前、例えば３回目
以降の基準値あたりに相当する点ａで最大値制限が開始
されてしまう。このため、操舵フィーリングが悪くなっ
てしまう。
を始動し、車両の運転を開始する。回数フラグは１であ
り、最大値制限指示フラグＣは０である。ドライバがス
テアリング操作を行うと積算電流値ＩSが増加して行く
（ＯＮ１）。点ａの時点では、積算電流値ＩSが１回目
用の基準値に達していないので最大値制限は行われず、
制限電流信号ＩLIMの値は最大値のままである。このた
め、ドライバのステアリング操作は、制限を受けること
なくアシストされる。ちなみに、従来は、基準値が全て
同じ値であり、かつ低めに設定してあるので、本実施形
態のように１回目用の基準値に達する前、例えば３回目
以降の基準値あたりに相当する点ａで最大値制限が開始
されてしまう。このため、操舵フィーリングが悪くなっ
てしまう。
【００４２】説明をタイムチャートに戻す。ドライバが
ステアリング操作を継続して行うと、積算電流値ＩSが
さらに増加し、点ｂで１回目用の基準値に達する。する
と、最大値制限指示フラグＣが０から１になって１回目
の最大値制限がようやく開始される。この点ｂに達する
までの間、ドライバは、快適にステアリング操作を行う
ことができる。１回目の最大値制限が開始されると、式
５に基づいて制限電流信号ＩLIMの値が小さくなって行
く。この際、目標電流信号設定手段２１が出力する目標
電流信号ＩMSが制限電流信号ＩLIMを上回っても、信号
制限手段２２において、制限電流信号ＩLIMが目標電流
信号ＩMSとして出力される（図２参照）。このため、積
算電流値ＩSの増加が鈍る。つまり、ドライバのステア
リング操作に対するアシストは制限される。しかし、こ
れによってＦＥＴ１３ａ1〜4（図３参照）の温度上昇は
抑制される。なお、このように積算電流値ＩSが増加す
るのは、ドライバが未だステアリング操作を継続してい
るからである。
ステアリング操作を継続して行うと、積算電流値ＩSが
さらに増加し、点ｂで１回目用の基準値に達する。する
と、最大値制限指示フラグＣが０から１になって１回目
の最大値制限がようやく開始される。この点ｂに達する
までの間、ドライバは、快適にステアリング操作を行う
ことができる。１回目の最大値制限が開始されると、式
５に基づいて制限電流信号ＩLIMの値が小さくなって行
く。この際、目標電流信号設定手段２１が出力する目標
電流信号ＩMSが制限電流信号ＩLIMを上回っても、信号
制限手段２２において、制限電流信号ＩLIMが目標電流
信号ＩMSとして出力される（図２参照）。このため、積
算電流値ＩSの増加が鈍る。つまり、ドライバのステア
リング操作に対するアシストは制限される。しかし、こ
れによってＦＥＴ１３ａ1〜4（図３参照）の温度上昇は
抑制される。なお、このように積算電流値ＩSが増加す
るのは、ドライバが未だステアリング操作を継続してい
るからである。
【００４３】点ｃでドライバがステアリング操作を停止
すると（弱めると）、積算電流値Ｉ Sの値が減少し始め
る（ＬＯＷ１）。すると、制限電流信号ＩLIMは逆に増
加し始める。積算電流値ＩSの減少過程における制限電
流信号ＩLIMは、式６により設定される。なお、式５の
ｋ１と式６のｋｂとで、ｋｂの方が大きな値に設定され
ているので、点ｄ’で制限電流信号ＩLIMが最大値（上
限値）になる。一方、積算電流値ＩSは減少を続け、点
ｄで１回目用の基準値を下回る。この時点で最大値制限
指示フラグＣは０になるが、回数フラグは１回目のまま
である。なお、最大値制限指示フラグＣが０になると式
４が選択使用される。
すると（弱めると）、積算電流値Ｉ Sの値が減少し始め
る（ＬＯＷ１）。すると、制限電流信号ＩLIMは逆に増
加し始める。積算電流値ＩSの減少過程における制限電
流信号ＩLIMは、式６により設定される。なお、式５の
ｋ１と式６のｋｂとで、ｋｂの方が大きな値に設定され
ているので、点ｄ’で制限電流信号ＩLIMが最大値（上
限値）になる。一方、積算電流値ＩSは減少を続け、点
ｄで１回目用の基準値を下回る。この時点で最大値制限
指示フラグＣは０になるが、回数フラグは１回目のまま
である。なお、最大値制限指示フラグＣが０になると式
４が選択使用される。
【００４４】点ｄ以降もドライバはステアリング操作を
停止しているので、積算電流値ＩSがさらに減少する。
そして、点ｅでドライバがステアリング操作を再び開始
すると（ＯＮ２）、積算電流値ＩSが増加に転じる。こ
の時点で回数フラグが２回目になる。ドライバがステア
リング操作を継続すると、ｆ点で積算電流値ＩSが２回
目用の基準値に達する。すると、最大値制限指示フラグ
Ｃが１になり、２回目の最大値制限が開始される。２回
目用の基準値は、１回目用の基準値よりも低い値である
ので、ＦＥＴ１３ａ1〜4の発熱が１回目よりも早期に抑
制される。このように２回目用の基準値が小さく設定さ
れているのは、ＦＥＴ１３ａ1〜4の温度が２回目は１回
目よりも高くなっているので、早めに最大値制限を行い
ＦＥＴ１３ａ1〜4を保護するためである。
停止しているので、積算電流値ＩSがさらに減少する。
そして、点ｅでドライバがステアリング操作を再び開始
すると（ＯＮ２）、積算電流値ＩSが増加に転じる。こ
の時点で回数フラグが２回目になる。ドライバがステア
リング操作を継続すると、ｆ点で積算電流値ＩSが２回
目用の基準値に達する。すると、最大値制限指示フラグ
Ｃが１になり、２回目の最大値制限が開始される。２回
目用の基準値は、１回目用の基準値よりも低い値である
ので、ＦＥＴ１３ａ1〜4の発熱が１回目よりも早期に抑
制される。このように２回目用の基準値が小さく設定さ
れているのは、ＦＥＴ１３ａ1〜4の温度が２回目は１回
目よりも高くなっているので、早めに最大値制限を行い
ＦＥＴ１３ａ1〜4を保護するためである。
【００４５】点ｇでドライバがステアリング操作を停止
すると（ＬＯＷ２）、積算電流値Ｉ Sの値が減少し始め
る。一方、制限電流信号ＩLIMは増加に転じる。積算電
流値Ｉ Sの減少過程における制限電流信号ＩLIMは、式６
に基づいて設定される。これらの点は、前記した１回目
と同じである。そして、点ｈ’で制限電流信号ＩLIMが
最大値になり、点ｈで積算電流値ＩSが２回目用の基準
値を下回る（最大値制限指示フラグＣが０になり、式４
が選択使用される）。
すると（ＬＯＷ２）、積算電流値Ｉ Sの値が減少し始め
る。一方、制限電流信号ＩLIMは増加に転じる。積算電
流値Ｉ Sの減少過程における制限電流信号ＩLIMは、式６
に基づいて設定される。これらの点は、前記した１回目
と同じである。そして、点ｈ’で制限電流信号ＩLIMが
最大値になり、点ｈで積算電流値ＩSが２回目用の基準
値を下回る（最大値制限指示フラグＣが０になり、式４
が選択使用される）。
【００４６】次に、点ｉでドライバがステアリング操作
を開始したので（ＯＮ３）、積算電流値ＩSが増加に転
じる。同時に回数フラグが３回目以降になる。そして、
ドライバがステアリング操作を継続しているので、点ｊ
で積算電流値ＩSが３回目以降の基準値に達する。する
と、最大値制限指示フラグＣが１になるので、３回目の
最大値制限が開始され、制限電流信号ＩLIMが小さくな
って行く。２回目よりも３回目以降の最大値制限を早期
に行うのは、２回目よりも３回目以降のＦＥＴ１３ａ1
〜4の温度が高くなっているからである。これにより、
ＦＥＴａ1〜4の温度上昇に対する保護がより確実になさ
れる。
を開始したので（ＯＮ３）、積算電流値ＩSが増加に転
じる。同時に回数フラグが３回目以降になる。そして、
ドライバがステアリング操作を継続しているので、点ｊ
で積算電流値ＩSが３回目以降の基準値に達する。する
と、最大値制限指示フラグＣが１になるので、３回目の
最大値制限が開始され、制限電流信号ＩLIMが小さくな
って行く。２回目よりも３回目以降の最大値制限を早期
に行うのは、２回目よりも３回目以降のＦＥＴ１３ａ1
〜4の温度が高くなっているからである。これにより、
ＦＥＴａ1〜4の温度上昇に対する保護がより確実になさ
れる。
【００４７】点ｋで積算電流値ＩSが減少に転じている
のは、ドライバがステアリング操作を停止した（弱め
た）からである（ＬＯＷ３）。点ｌ’は式６により制限
電流信号ＩLIMが最大値になった点であり、点ｌは積算
電流値ＩSが３回目以降の基準値を下回った点である
（最大値制限指示フラグＣが０になる）。点ｍはドライ
バのステアリング操作により積算電流値ＩSが上昇に転
じた点である（この場合回数フラグは３回目以降が維持
される）。
のは、ドライバがステアリング操作を停止した（弱め
た）からである（ＬＯＷ３）。点ｌ’は式６により制限
電流信号ＩLIMが最大値になった点であり、点ｌは積算
電流値ＩSが３回目以降の基準値を下回った点である
（最大値制限指示フラグＣが０になる）。点ｍはドライ
バのステアリング操作により積算電流値ＩSが上昇に転
じた点である（この場合回数フラグは３回目以降が維持
される）。
【００４８】なお、点ｅから積算電流値ＩSが２回目用
の基準値を超えることなく所定時間が経過すると、回数
フラグは２回目から１回目に設定し直される。同様に、
点ｉ（又はｍ）から積算電流値ＩSが３回目以降の基準
値を超えることなく所定時間を経過すると回数フラグが
３回目以降から１回目に設定し直される。この所定時間
が経過すると回数フラグが１回目に設定し直される基準
の点は、点ｃ，ｇ，ｋとしてもよく、また点ｄ，ｈ，ｌ
などとしてもよい。
の基準値を超えることなく所定時間が経過すると、回数
フラグは２回目から１回目に設定し直される。同様に、
点ｉ（又はｍ）から積算電流値ＩSが３回目以降の基準
値を超えることなく所定時間を経過すると回数フラグが
３回目以降から１回目に設定し直される。この所定時間
が経過すると回数フラグが１回目に設定し直される基準
の点は、点ｃ，ｇ，ｋとしてもよく、また点ｄ，ｈ，ｌ
などとしてもよい。
【００４９】このように、第１実施形態の電動パワース
テアリング装置１によれば、１回目の最大値制限の開始
を遅延させ（開始しづらくして）、もってドライバの操
舵力をアシストする。これにより、操舵フィーリングが
低下するのを防止ないし低減することができる。また、
ドライバの負担を軽減することもできる。加えて、ＦＥ
Ｔ１３ａ1〜4の温度が１回目よりも上昇していると考え
られる２回目の最大値制限は、１回目よりも早期に開始
するので、ＦＥＴ１３ａ1〜4を、温度上昇による障害か
ら確実に保護することができる。３回目以降の最大値制
限についても同様、２回目よりも早期に保護を図ること
ができる（このことは図４から一目瞭然に判る）。
テアリング装置１によれば、１回目の最大値制限の開始
を遅延させ（開始しづらくして）、もってドライバの操
舵力をアシストする。これにより、操舵フィーリングが
低下するのを防止ないし低減することができる。また、
ドライバの負担を軽減することもできる。加えて、ＦＥ
Ｔ１３ａ1〜4の温度が１回目よりも上昇していると考え
られる２回目の最大値制限は、１回目よりも早期に開始
するので、ＦＥＴ１３ａ1〜4を、温度上昇による障害か
ら確実に保護することができる。３回目以降の最大値制
限についても同様、２回目よりも早期に保護を図ること
ができる（このことは図４から一目瞭然に判る）。
【００５０】≪第２実施形態≫第２実施形態は、アンロ
ード制御における制御信号（電動機制御信号）の最大値
制限が１回目について小さくなるようにする実施形態で
ある。なお、前記した第１実施形態と同一性のある要素
・部材については第１実施形態と同じ符号を付してその
説明を省略する。
ード制御における制御信号（電動機制御信号）の最大値
制限が１回目について小さくなるようにする実施形態で
ある。なお、前記した第１実施形態と同一性のある要素
・部材については第１実施形態と同じ符号を付してその
説明を省略する。
【００５１】第２実施形態の電動パワーステアリング装
置１ａは、第１実施形態の電動パワーステアリング装置
１と制御手段１２ａが異なるだけで、その他の構成は同
じである（図１参照）。
置１ａは、第１実施形態の電動パワーステアリング装置
１と制御手段１２ａが異なるだけで、その他の構成は同
じである（図１参照）。
【００５２】図２を参照して制御手段１２ａの構成につ
いて、詳しく説明する。第２実施形態での制御手段１２
ａは、目標電流信号設定手段２１、信号制限手段２２、
偏差演算手段２３、駆動制御手段２４、積算電流演算手
段２５、最大値制限開始指示手段２６ａ、制限電流信号
設定手段２７ａを含んで構成される。
いて、詳しく説明する。第２実施形態での制御手段１２
ａは、目標電流信号設定手段２１、信号制限手段２２、
偏差演算手段２３、駆動制御手段２４、積算電流演算手
段２５、最大値制限開始指示手段２６ａ、制限電流信号
設定手段２７ａを含んで構成される。
【００５３】このうち、第１実施形態とは異なる最大値
制限開始指示手段２６ａと制限電流信号設定手段２７ａ
を説明する。
制限開始指示手段２６ａと制限電流信号設定手段２７ａ
を説明する。
【００５４】最大値制限開始指示手段２６ａは、ＲＯＭ
及び論理回路から構成される。この最大値制限開始指示
手段２６ａは、比較機能やタイマ機能などを有し、積算
電流値ＩS、積算電流値ＩSに対する基準値、３種類の回
数フラグ及びタイマ機能による所定時間とから、最大値
制限を行うか否を判断すると共にどのような最大値制限
を行うか否かを判断し、その結果の最大値制限指示フラ
グＤを、制限電流信号設定手段２７ａに出力する。な
お、最大値制限を行わないときは、最大値制限指示フラ
グＤは０が設定される。１回目の最大値制限を行うとき
は、最大値制限指示フラグＤは１が設定される。２回目
の最大値制限を行うときは、最大値制限指示フラグＤは
２が設定される。３回目以降の最大値制限を行うとき
は、最大値制限指示フラグＤは３が設定される。この最
大値制限開始指示手段２６ａは、特許請求の範囲におけ
る制限回数計測手段を兼ねるものである。
及び論理回路から構成される。この最大値制限開始指示
手段２６ａは、比較機能やタイマ機能などを有し、積算
電流値ＩS、積算電流値ＩSに対する基準値、３種類の回
数フラグ及びタイマ機能による所定時間とから、最大値
制限を行うか否を判断すると共にどのような最大値制限
を行うか否かを判断し、その結果の最大値制限指示フラ
グＤを、制限電流信号設定手段２７ａに出力する。な
お、最大値制限を行わないときは、最大値制限指示フラ
グＤは０が設定される。１回目の最大値制限を行うとき
は、最大値制限指示フラグＤは１が設定される。２回目
の最大値制限を行うときは、最大値制限指示フラグＤは
２が設定される。３回目以降の最大値制限を行うとき
は、最大値制限指示フラグＤは３が設定される。この最
大値制限開始指示手段２６ａは、特許請求の範囲におけ
る制限回数計測手段を兼ねるものである。
【００５５】積算電流値ＩSに対する基準値は、第１実
施形態と異なり１つだけである。第２実施形態は、最大
値制限を開始する条件を同じにして、最大値制限を１回
目は小さく（緩く）するものだからである。もちろん第
１実施形態のように、１回目の最大値制限について基準
値を大きくして、最大値制限を開始しづらくするように
してもよい。なお、基準値は、式１の雰囲気温度（初期
設定値）を例えば８０℃としたものである。
施形態と異なり１つだけである。第２実施形態は、最大
値制限を開始する条件を同じにして、最大値制限を１回
目は小さく（緩く）するものだからである。もちろん第
１実施形態のように、１回目の最大値制限について基準
値を大きくして、最大値制限を開始しづらくするように
してもよい。なお、基準値は、式１の雰囲気温度（初期
設定値）を例えば８０℃としたものである。
【００５６】第１実施形態と同様、回数フラグは、最初
は１回目が設定されている。この回数フラグが１回目か
ら２回目に設定し直されるのは、一旦基準値以上に増加
した積算電流値ＩSが減少を開始し、再び増加に転じた
点である。再び増加に転じた点が基準値以下であるか以
上であるかは問わない。再び増加に転じた点が基準値以
上の場合は、直ちに次回の最大値制限が開始されるだけ
である。回数フラグが２回目から３回目以降に設定し直
されるのも同様に、一旦基準値以上に増加した積算電流
値ＩSが減少を開始し、再び増加に転じた点である。３
回目から後は、回数フラグは３回目以降のままである。
は１回目が設定されている。この回数フラグが１回目か
ら２回目に設定し直されるのは、一旦基準値以上に増加
した積算電流値ＩSが減少を開始し、再び増加に転じた
点である。再び増加に転じた点が基準値以下であるか以
上であるかは問わない。再び増加に転じた点が基準値以
上の場合は、直ちに次回の最大値制限が開始されるだけ
である。回数フラグが２回目から３回目以降に設定し直
されるのも同様に、一旦基準値以上に増加した積算電流
値ＩSが減少を開始し、再び増加に転じた点である。３
回目から後は、回数フラグは３回目以降のままである。
【００５７】なお、回数フラグは、タイマ機能により、
１回目の最大値制限から所定時間経過しても基準値を超
えない場合（つまり所定時間内に再び最大値制限がなさ
れない場合）は、一旦２回目と設定された回数フラグが
１回目に設定し直される。これは、１回目の最大値制限
から所定時間を経過すると、ＦＥＴ１３ａ1〜4（図３参
照）の温度が低下していると推定できるからである。所
定時間は実験や論理演算などから求められ、ここでは５
分が設定してある。これらの点は３回目以降の回数フラ
グについても同じであり、所定時間が経過すると回数フ
ラグは１回目に設定し直される。これにより、最大値制
限を適切なものとし、操舵フィーリングを良くすること
ができる。ちなみに、所定時間の基準点は、回数フラグ
が切り替わった時点、増加過程にあった積算電流値ＩS
が減少に転じた時点など、種々設定することができる。
１回目の最大値制限から所定時間経過しても基準値を超
えない場合（つまり所定時間内に再び最大値制限がなさ
れない場合）は、一旦２回目と設定された回数フラグが
１回目に設定し直される。これは、１回目の最大値制限
から所定時間を経過すると、ＦＥＴ１３ａ1〜4（図３参
照）の温度が低下していると推定できるからである。所
定時間は実験や論理演算などから求められ、ここでは５
分が設定してある。これらの点は３回目以降の回数フラ
グについても同じであり、所定時間が経過すると回数フ
ラグは１回目に設定し直される。これにより、最大値制
限を適切なものとし、操舵フィーリングを良くすること
ができる。ちなみに、所定時間の基準点は、回数フラグ
が切り替わった時点、増加過程にあった積算電流値ＩS
が減少に転じた時点など、種々設定することができる。
【００５８】制限電流信号設定手段２７ａは、ＲＯＭ及
び論理回路から構成される。この制限電流信号設定手段
２７ａは、最大値制限を行うときも行わないときも、常
に制限電流信号ＩLIMを信号制限手段２２に出力してい
る。具体的には、制限電流信号設定手段２７ａは、
（１）最大値制限を行わないとき、つまり最大値制限指
示フラグＣが０のときは、常に最大値の制限電流信号Ｉ
LIMを出力する。このため、電動機８をデューティ１０
０％で駆動することも許容される。一方、（２）最大値
制限を行うとき、つまり最大値制限指示フラグＣが１〜
３のときは、(a) 積算電流値ＩSが増加すると制限電流
信号ＩLIMを減少して出力し、(b) 積算電流値ＩSが減少
すると制限電流信号ＩLIMを増加して出力する。制限電
流信号ＩLIMは、次の式により設定する。
び論理回路から構成される。この制限電流信号設定手段
２７ａは、最大値制限を行うときも行わないときも、常
に制限電流信号ＩLIMを信号制限手段２２に出力してい
る。具体的には、制限電流信号設定手段２７ａは、
（１）最大値制限を行わないとき、つまり最大値制限指
示フラグＣが０のときは、常に最大値の制限電流信号Ｉ
LIMを出力する。このため、電動機８をデューティ１０
０％で駆動することも許容される。一方、（２）最大値
制限を行うとき、つまり最大値制限指示フラグＣが１〜
３のときは、(a) 積算電流値ＩSが増加すると制限電流
信号ＩLIMを減少して出力し、(b) 積算電流値ＩSが減少
すると制限電流信号ＩLIMを増加して出力する。制限電
流信号ＩLIMは、次の式により設定する。
【００５９】
【数４】
【００６０】式７は、積算電流値ＩSが増加過程にある
のか減少過程にあるのかを判別して、式９〜式１１と式
１２を切換使用するためにも使用される。式８は、最大
値制限を行わないときのもの、つまり最大値制限指示フ
ラグＤが０のときに選択使用される式である。式９は１
回目の最大値制限を行うためのものであり、最大値制限
指示フラグＤが１、かつΔＩSがプラスのときに選択使
用される。この式９によれば、積算電流値ＩSが増加す
ると、制限電流信号ＩLIMは段々と小さくなって行く。
式１０は２回目の最大値制限を行うためのものであり、
最大値制限指示フラグＤが２、かつΔＩSがプラスのと
きに選択使用される。この式１１によれば、積算電流値
ＩSが増加すると、制限電流信号ＩLIMは段々と小さくな
って行く。式１１は３回目以降の最大値制限を行うため
のものであり、最大値制限指示フラグＤが３、かつΔＩ
Sがプラスのときに選択使用される。この式１１によれ
ば、積算電流値ＩSが増加すると、制限電流信号ＩLIMは
段々と小さくなって行く。
のか減少過程にあるのかを判別して、式９〜式１１と式
１２を切換使用するためにも使用される。式８は、最大
値制限を行わないときのもの、つまり最大値制限指示フ
ラグＤが０のときに選択使用される式である。式９は１
回目の最大値制限を行うためのものであり、最大値制限
指示フラグＤが１、かつΔＩSがプラスのときに選択使
用される。この式９によれば、積算電流値ＩSが増加す
ると、制限電流信号ＩLIMは段々と小さくなって行く。
式１０は２回目の最大値制限を行うためのものであり、
最大値制限指示フラグＤが２、かつΔＩSがプラスのと
きに選択使用される。この式１１によれば、積算電流値
ＩSが増加すると、制限電流信号ＩLIMは段々と小さくな
って行く。式１１は３回目以降の最大値制限を行うため
のものであり、最大値制限指示フラグＤが３、かつΔＩ
Sがプラスのときに選択使用される。この式１１によれ
ば、積算電流値ＩSが増加すると、制限電流信号ＩLIMは
段々と小さくなって行く。
【００６１】式１２は最大値制限を解除するものであ
り、最大値制限指示フラグＤが１〜３のいずれか、かつ
ΔＩSがマイナスのときに選択使用される。この式１２
によれば、積算電流値ＩSが減少して行くと、制限電流
信号ＩLIMは段々と大きくなって行く（但し最大値を上
限とする）。なお、前記のとおり前回値は１秒前の値で
ある。
り、最大値制限指示フラグＤが１〜３のいずれか、かつ
ΔＩSがマイナスのときに選択使用される。この式１２
によれば、積算電流値ＩSが減少して行くと、制限電流
信号ＩLIMは段々と大きくなって行く（但し最大値を上
限とする）。なお、前記のとおり前回値は１秒前の値で
ある。
【００６２】ところで、式９〜式１１の係数の値は、ｋ
１＜ｋ２＜ｋ３の順になっている（いずれもプラスの
値）。このように１回目の最大値制限におけるｋ１が小
さくしてあるのは、１回目の最大値制限は、ＦＥＴ１３
ａ1〜4（図３参照）の温度が低いため、最大値制限を大
きく行う必要がないからという理由による。また、２回
目についても３回目以降よりもＦＥＴ１３ａ1〜4の温度
が低いため、係数はｋ３よりも小さなｋ２になってい
る。なお、ｋ１〜ｋ３はＦＥＴ１３ａ1〜4の温度上昇特
性を考慮して設定され、ｋｂはＦＥＴ１３ａ1〜4の冷却
性能を考慮して設定される。ちなみに第２実施形態で
は、ｋ２とｋｂがほぼ同じ値になっている。
１＜ｋ２＜ｋ３の順になっている（いずれもプラスの
値）。このように１回目の最大値制限におけるｋ１が小
さくしてあるのは、１回目の最大値制限は、ＦＥＴ１３
ａ1〜4（図３参照）の温度が低いため、最大値制限を大
きく行う必要がないからという理由による。また、２回
目についても３回目以降よりもＦＥＴ１３ａ1〜4の温度
が低いため、係数はｋ３よりも小さなｋ２になってい
る。なお、ｋ１〜ｋ３はＦＥＴ１３ａ1〜4の温度上昇特
性を考慮して設定され、ｋｂはＦＥＴ１３ａ1〜4の冷却
性能を考慮して設定される。ちなみに第２実施形態で
は、ｋ２とｋｂがほぼ同じ値になっている。
【００６３】以上説明した第２実施形態の電動パワース
テアリング装置１ａの動作を、図５を参照して説明す
る。図５の、（ａ）は積算電流値の変化を示すタイムチ
ャートであり、（ｂ）は制限電流信号の変化を示すタイ
ムチャートであり、（ｃ）は制限電流信号の変化量を示
すタイムチャートである。なお、図５（ａ）は縦軸に積
算電流値、横軸に時間がとってある。図５（ｂ）は縦軸
に制限電流信号、横軸に時間がとってある。図５（ｃ）
は縦軸に制限電流信号の変化量、横軸に時間がとってあ
る。図５（ａ）の回数表示は、設定されている回数フラ
グである。また、以下の説明における点ａ〜ｈは図５
（ａ）についてのものであり、点ｄ’，ｈ’は図５
（ｂ）についてのものである。
テアリング装置１ａの動作を、図５を参照して説明す
る。図５の、（ａ）は積算電流値の変化を示すタイムチ
ャートであり、（ｂ）は制限電流信号の変化を示すタイ
ムチャートであり、（ｃ）は制限電流信号の変化量を示
すタイムチャートである。なお、図５（ａ）は縦軸に積
算電流値、横軸に時間がとってある。図５（ｂ）は縦軸
に制限電流信号、横軸に時間がとってある。図５（ｃ）
は縦軸に制限電流信号の変化量、横軸に時間がとってあ
る。図５（ａ）の回数表示は、設定されている回数フラ
グである。また、以下の説明における点ａ〜ｈは図５
（ａ）についてのものであり、点ｄ’，ｈ’は図５
（ｂ）についてのものである。
【００６４】先ず、ドライバが車両に乗り込みエンジン
を始動し、車両の運転を開始する。回数フラグは１であ
り、最大値制限指示フラグＤは０である。ドライバがス
テアリング操作を行うと積算電流値ＩSが増加して行く
（ＯＮ１）。点ａの時点では積算電流値ＩSが基準値に
達していないので最大値制限は行われず、制限電流信号
ＩLIMの値は最大値のままである（式８参照）。
を始動し、車両の運転を開始する。回数フラグは１であ
り、最大値制限指示フラグＤは０である。ドライバがス
テアリング操作を行うと積算電流値ＩSが増加して行く
（ＯＮ１）。点ａの時点では積算電流値ＩSが基準値に
達していないので最大値制限は行われず、制限電流信号
ＩLIMの値は最大値のままである（式８参照）。
【００６５】ドライバがステアリング操作を継続して行
うと、積算電流値ＩSがさらに増加し、点ｂで基準値に
達する。すると、最大値制限指示フラグＤが０から１に
なって１回目の最大値制限が開始される。なお、第２実
施形態の基準値は、通常通りの小さな基準値であり、大
きな基準値である第１実施形態の１回目用の基準値とは
異なる。
うと、積算電流値ＩSがさらに増加し、点ｂで基準値に
達する。すると、最大値制限指示フラグＤが０から１に
なって１回目の最大値制限が開始される。なお、第２実
施形態の基準値は、通常通りの小さな基準値であり、大
きな基準値である第１実施形態の１回目用の基準値とは
異なる。
【００６６】１回目の最大値制限が開始されると、式９
に基づいて制限電流信号ＩLIMの値が小さくなって行
く。この際、目標電流信号設定手段２１が出力する目標
電流信号ＩMSが制限電流信号ＩLIMを上回っても、信号
制限手段２２において、制限電流信号ＩLIMが目標電流
信号ＩMSとして出力される（図２参照）。このため、積
算電流値ＩSの増加が鈍る。つまり、ドライバのステア
リング操作に対するアシストは制限される。しかし、Ｆ
ＥＴ１３ａ1〜4（図３参照）の温度上昇は抑制される。
但し、後述する２回目の最大値制限及び３回目の最大値
制限よりも制限が小さく緩やかであり、その分ドライバ
は大きなアシストを受けることができる。この点、従来
の電動パワーステアリング装置とは異なり、優れてい
る。
に基づいて制限電流信号ＩLIMの値が小さくなって行
く。この際、目標電流信号設定手段２１が出力する目標
電流信号ＩMSが制限電流信号ＩLIMを上回っても、信号
制限手段２２において、制限電流信号ＩLIMが目標電流
信号ＩMSとして出力される（図２参照）。このため、積
算電流値ＩSの増加が鈍る。つまり、ドライバのステア
リング操作に対するアシストは制限される。しかし、Ｆ
ＥＴ１３ａ1〜4（図３参照）の温度上昇は抑制される。
但し、後述する２回目の最大値制限及び３回目の最大値
制限よりも制限が小さく緩やかであり、その分ドライバ
は大きなアシストを受けることができる。この点、従来
の電動パワーステアリング装置とは異なり、優れてい
る。
【００６７】点ｃでドライバがステアリング操作を停止
すると（弱めると）、積算電流値Ｉ Sの値が減少し始め
る（ＬＯＷ１）。すると、制限電流信号ＩLIMは逆に増
加し始める。積算電流値ＩSの減少過程における制限電
流信号ＩLIMは、式１２により設定される。なお、式９
のｋ１と式１２のｋｂとで、ｋｂの方が大きな値に設定
されているので、点ｄ’で制限電流信号ＩLIMが最大値
になる（最大値の後は一定）。一方、積算電流値ＩSは
減少を続けるが、点ｄでドライバがステアリング操作を
開始する（ＯＮ２）。
すると（弱めると）、積算電流値Ｉ Sの値が減少し始め
る（ＬＯＷ１）。すると、制限電流信号ＩLIMは逆に増
加し始める。積算電流値ＩSの減少過程における制限電
流信号ＩLIMは、式１２により設定される。なお、式９
のｋ１と式１２のｋｂとで、ｋｂの方が大きな値に設定
されているので、点ｄ’で制限電流信号ＩLIMが最大値
になる（最大値の後は一定）。一方、積算電流値ＩSは
減少を続けるが、点ｄでドライバがステアリング操作を
開始する（ＯＮ２）。
【００６８】すると、積算電流値ＩSが増加し始める。
これにより回数フラグが２回目になる。この時点で、積
算電流値ＩSが基準値以上であるので、最大値制限指示
フラグＤが２になり、直ちに２回目の最大値制限が開始
される。２回目の最大値制限は、式１０に基づいて、１
回目の最大値制限よりも大きく行われる。これにより、
ＦＥＴ１３ａ1〜4の発熱が１回目よりもより積極的に抑
制される。このように２回目の最大値制限を大きく行う
のは、ＦＥＴ１３ａ1〜4の温度が２回目は１回目よりも
高くなっているので、より積極的に最大値制限を行いＦ
ＥＴ１３ａ1〜4を保護するためである。
これにより回数フラグが２回目になる。この時点で、積
算電流値ＩSが基準値以上であるので、最大値制限指示
フラグＤが２になり、直ちに２回目の最大値制限が開始
される。２回目の最大値制限は、式１０に基づいて、１
回目の最大値制限よりも大きく行われる。これにより、
ＦＥＴ１３ａ1〜4の発熱が１回目よりもより積極的に抑
制される。このように２回目の最大値制限を大きく行う
のは、ＦＥＴ１３ａ1〜4の温度が２回目は１回目よりも
高くなっているので、より積極的に最大値制限を行いＦ
ＥＴ１３ａ1〜4を保護するためである。
【００６９】点ｅでドライバがステアリング操作を停止
すると（ＬＯＷ２）、積算電流値Ｉ Sの値が減少し始め
る。一方、制限電流信号ＩLIMは増加に転じる。積算電
流値Ｉ Sの減少過程における制限電流信号ＩLIMは、式１
２に基づいて設定される。
すると（ＬＯＷ２）、積算電流値Ｉ Sの値が減少し始め
る。一方、制限電流信号ＩLIMは増加に転じる。積算電
流値Ｉ Sの減少過程における制限電流信号ＩLIMは、式１
２に基づいて設定される。
【００７０】点ｆでドライバがステアリング操作を開始
すると（ＯＮ３）、積算電流値ＩSが増加し始める。こ
れにより回数フラグが３回目以降になる。この時点で積
算電流値ＩSが基準値以上であるので、最大値制限指示
フラグＤが３になり直ちに３回目の最大値制限が開始さ
れる。３回目（３回目以降）の最大値制限は、式１１に
基づいて、１回目及び２回目の最大値制限よりも大きく
行われる。これにより、ＦＥＴ１３ａ1〜4のは発熱が１
回目及び２回目よりもより積極的に抑制される。このよ
うに２回目の最大値制限を大きく行うのは、ＦＥＴ１３
ａ1〜4の温度が３回目以降は１回目及び２回目よりも高
くなっているので、積極的に最大値制限を行いＦＥＴ１
３ａ1〜4を保護するためである。
すると（ＯＮ３）、積算電流値ＩSが増加し始める。こ
れにより回数フラグが３回目以降になる。この時点で積
算電流値ＩSが基準値以上であるので、最大値制限指示
フラグＤが３になり直ちに３回目の最大値制限が開始さ
れる。３回目（３回目以降）の最大値制限は、式１１に
基づいて、１回目及び２回目の最大値制限よりも大きく
行われる。これにより、ＦＥＴ１３ａ1〜4のは発熱が１
回目及び２回目よりもより積極的に抑制される。このよ
うに２回目の最大値制限を大きく行うのは、ＦＥＴ１３
ａ1〜4の温度が３回目以降は１回目及び２回目よりも高
くなっているので、積極的に最大値制限を行いＦＥＴ１
３ａ1〜4を保護するためである。
【００７１】点ｇでドライバがステアリング操作を停止
すると（ＬＯＷ３）、積算電流値Ｉ Sが減少し始める。
一方、制限電流信号ＩLIMは増加に転じる。積算電流値
ＩSの減少過程における制限電流信号ＩLIMは、式１２に
基づいて設定される。そして、点ｈで積算電流値ＩSが
基準値を下回るので最大値制限開始指示フラグＤが０に
なる。この点ｈの時点では、式１１のｋ３と式１２のｋ
ｂとで、ｋ３の方が大きく設定してあるので（図５(c)
参照）、制限電流信号ＩLIMが最大値になっていない。
したがって、最大値制限指示フラグＤが０になった時点
で制限電流信号Ｉ LIMが式８に基づいて最大値になるた
め、制限電流信号ＩLIMに段差ができる（点ｈ’）。こ
の段差はスムージング制御により滑らかにすることもで
きる。
すると（ＬＯＷ３）、積算電流値Ｉ Sが減少し始める。
一方、制限電流信号ＩLIMは増加に転じる。積算電流値
ＩSの減少過程における制限電流信号ＩLIMは、式１２に
基づいて設定される。そして、点ｈで積算電流値ＩSが
基準値を下回るので最大値制限開始指示フラグＤが０に
なる。この点ｈの時点では、式１１のｋ３と式１２のｋ
ｂとで、ｋ３の方が大きく設定してあるので（図５(c)
参照）、制限電流信号ＩLIMが最大値になっていない。
したがって、最大値制限指示フラグＤが０になった時点
で制限電流信号Ｉ LIMが式８に基づいて最大値になるた
め、制限電流信号ＩLIMに段差ができる（点ｈ’）。こ
の段差はスムージング制御により滑らかにすることもで
きる。
【００７２】なお、第１実施形態のように、点ｈから積
算電流値ＩSが基準値を超えることなく所定時間が経過
すると、回数フラグが３回目から１回目に設定し直され
る。
算電流値ＩSが基準値を超えることなく所定時間が経過
すると、回数フラグが３回目から１回目に設定し直され
る。
【００７３】このように、第２実施形態の電動パワース
テアリング装置１ａによれば、１回目の最大値制限を小
さなものとしてドライバの操舵力を相対的に大きな補助
操舵トルクによりアシスト可能とする。これにより、操
舵フィーリングが低下するのを防止ないし低減すること
ができる。また、ドライバの負担を低減することもでき
る。加えて、ＦＥＴ１３ａ1〜4の温度が１回目よりも上
昇していると考えられる２回目の最大値制限は、１回目
よりも最大値制限を大きく行うので、ＦＥＴ１３ａ1〜4
を、温度上昇による障害から確実に保護することができ
る。３回目以降の最大値制限についてもについても同
様、２回目よりも確実に保護を図ることができる。
テアリング装置１ａによれば、１回目の最大値制限を小
さなものとしてドライバの操舵力を相対的に大きな補助
操舵トルクによりアシスト可能とする。これにより、操
舵フィーリングが低下するのを防止ないし低減すること
ができる。また、ドライバの負担を低減することもでき
る。加えて、ＦＥＴ１３ａ1〜4の温度が１回目よりも上
昇していると考えられる２回目の最大値制限は、１回目
よりも最大値制限を大きく行うので、ＦＥＴ１３ａ1〜4
を、温度上昇による障害から確実に保護することができ
る。３回目以降の最大値制限についてもについても同
様、２回目よりも確実に保護を図ることができる。
【００７４】なお、本発明は前記した発明の実施の形態
に限定されることなく、広く変形実施することができ
る。例えば、積算電流値は式２により重み付けをしたも
のであるが、重み付けをしない単純平均したものでもよ
い。また、前記発明の実施の形態は、式１に基づいてＦ
ＥＴの温度を推定し、推定したＦＥＴの温度により制御
信号（電動機制御信号［目標電流信号］）の最大値制限
を行うというものであるが、ＦＥＴの温度を推定するこ
となく所定時間内の電流値のみから直接的に制御信号の
最大値制限を行うものでもよい。つまり、本発明は式１
の雰囲気温度（初期設定値）に拘泥されるものではな
い。また、２回目の最大値制限と３回目以降の最大値制
限を異なるものとしているが、２回目以降を同じ最大値
制限としてもよい。また、第１実施形態と第２実施形態
を適宜組み合わせて実施してもよい。
に限定されることなく、広く変形実施することができ
る。例えば、積算電流値は式２により重み付けをしたも
のであるが、重み付けをしない単純平均したものでもよ
い。また、前記発明の実施の形態は、式１に基づいてＦ
ＥＴの温度を推定し、推定したＦＥＴの温度により制御
信号（電動機制御信号［目標電流信号］）の最大値制限
を行うというものであるが、ＦＥＴの温度を推定するこ
となく所定時間内の電流値のみから直接的に制御信号の
最大値制限を行うものでもよい。つまり、本発明は式１
の雰囲気温度（初期設定値）に拘泥されるものではな
い。また、２回目の最大値制限と３回目以降の最大値制
限を異なるものとしているが、２回目以降を同じ最大値
制限としてもよい。また、第１実施形態と第２実施形態
を適宜組み合わせて実施してもよい。
【００７５】
【発明の効果】以上説明した本発明は、以下のような優
れた効果を有する。請求項１に記載の発明によれば、１
回目の制御信号の最大値制限をいわば遅延させて、その
分ドライバの操舵力をアシストする。これにより、操舵
フィーリングが低下するのを防止ないし低減することが
できる。また、ドライバの負担を軽減することもでき
る。そして、ＦＥＴの温度が１回目よりも上昇している
と考えられる２回目は１回目よりも早期に最大値制限を
開始するので、ＦＥＴを、温度上昇による障害から確実
に保護することができる。したがって、本発明の電動パ
ワーステアリング装置によれば、アンロード制御（最大
値制限）を適切に行うことができる。
れた効果を有する。請求項１に記載の発明によれば、１
回目の制御信号の最大値制限をいわば遅延させて、その
分ドライバの操舵力をアシストする。これにより、操舵
フィーリングが低下するのを防止ないし低減することが
できる。また、ドライバの負担を軽減することもでき
る。そして、ＦＥＴの温度が１回目よりも上昇している
と考えられる２回目は１回目よりも早期に最大値制限を
開始するので、ＦＥＴを、温度上昇による障害から確実
に保護することができる。したがって、本発明の電動パ
ワーステアリング装置によれば、アンロード制御（最大
値制限）を適切に行うことができる。
【００７６】また、請求項２に記載の発明によれば、１
回目の制御信号の最大値制限を小さく行い、その分ドラ
イバの操舵力をアシストする。これにより、操舵フィー
リングが低下するのを防止ないし低減することができ
る。また、ドライバの負担を軽減することもできる。そ
して、ＦＥＴの温度が１回目よりも上昇していると考え
られる２回目は１回目よりも大きく最大値制限を行うの
で、ＦＥＴを、温度上昇による障害から確実に保護する
ことができる。したがって、本発明の電動パワーステア
リング装置によれば、アンロード制御（最大値制限）を
適切に行うことができる。
回目の制御信号の最大値制限を小さく行い、その分ドラ
イバの操舵力をアシストする。これにより、操舵フィー
リングが低下するのを防止ないし低減することができ
る。また、ドライバの負担を軽減することもできる。そ
して、ＦＥＴの温度が１回目よりも上昇していると考え
られる２回目は１回目よりも大きく最大値制限を行うの
で、ＦＥＴを、温度上昇による障害から確実に保護する
ことができる。したがって、本発明の電動パワーステア
リング装置によれば、アンロード制御（最大値制限）を
適切に行うことができる。
【図１】 本発明の第１実施形態（第２実施形態）の
電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図２】 図１の電動パワーステアリング装置の電気
系統におけるブロック構成図である。
系統におけるブロック構成図である。
【図３】 図２の電動機駆動手段の回路図である。
【図４】 本発明の第１実施形態の電動パワーステア
リング装置の、（ａ）は積算電流値の変化を示すタイム
チャートであり、（ｂ）は制限電流信号の変化を示すタ
イムチャートである。
リング装置の、（ａ）は積算電流値の変化を示すタイム
チャートであり、（ｂ）は制限電流信号の変化を示すタ
イムチャートである。
【図５】 本発明の第２実施形態の電動パワーステア
リング装置の、（ａ）は積算電流値の変化を示すタイム
チャートであり、（ｂ）は制限電流信号の変化を示すタ
イムチャートであり、（ｃ）は制限電流信号の変化量を
示すタイムチャートである。
リング装置の、（ａ）は積算電流値の変化を示すタイム
チャートであり、（ｂ）は制限電流信号の変化を示すタ
イムチャートであり、（ｃ）は制限電流信号の変化量を
示すタイムチャートである。
１，１ａ … 電動パワーステアリング装置
２ … ステアリング系（手動操舵力発生手
段） ８ … 電動機 １２，１２ａ… 制御手段 １３ … 電動機駆動手段 １３ａ1〜4… ＦＥＴ（スイッチング素子） ２６，２６ａ… 最大値制限開始指示手段（制限回数計
測手段を兼ねる） ＴＳ … 操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手
段） Ｔ … 操舵トルク信号 ＶO … 駆動制御信号（制御信号） ＩM … 電動機電流 ＩMO … 電動機電流信号
段） ８ … 電動機 １２，１２ａ… 制御手段 １３ … 電動機駆動手段 １３ａ1〜4… ＦＥＴ（スイッチング素子） ２６，２６ａ… 最大値制限開始指示手段（制限回数計
測手段を兼ねる） ＴＳ … 操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手
段） Ｔ … 操舵トルク信号 ＶO … 駆動制御信号（制御信号） ＩM … 電動機電流 ＩMO … 電動機電流信号
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平１−186468（ＪＰ，Ａ)
特開2000−159139（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−108858（ＪＰ，Ａ)
特許2528119（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B62D 6/00 - 6/06
B62D 5/00 - 5/32
H02K 7/00 - 7/06
Claims (2)
- 【請求項１】 車両のステアリング系に補助操舵トル
クを付加する電動機と、前記ステアリング系の手動操舵
トルクを検出する操舵トルク検出手段と、少なくとも前
記操舵トルク検出手段からの信号により前記電動機を制
御する制御信号を出力する制御手段と、前記制御手段か
らの制御信号により前記電動機を駆動するスイッチング
素子からなる駆動制御手段と、前記電動機に流れる電動
機電流を検出する電流検出手段とを含んでなり、かつ前
記制御手段が前記電流検出手段からの信号により前記制
御信号の最大値を制限するように制御してなる電動パワ
ーステアリング装置において、 前記制御手段は、前記制御信号の最大値制限の回数を計
測する制限回数計測手段を備え、前記制御信号の最大値
制限を開始する条件を２回目以降よりも１回目の方が厳
しくなるように設定した構成を有することを特徴とする
電動パワーステアリング装置。 - 【請求項２】 車両のステアリング系に補助操舵トル
クを付加する電動機と、前記ステアリング系の手動操舵
トルクを検出する操舵トルク検出手段と、少なくとも前
記操舵トルク検出手段からの信号により前記電動機を制
御する制御信号を出力する制御手段と、前記制御手段か
らの制御信号により前記電動機を駆動するスイッチング
素子からなる駆動制御手段と、前記電動機に流れる電動
機電流を検出する電流検出手段とを含んでなり、かつ前
記制御手段が前記電流検出手段からの信号により前記制
御信号の最大値を制限するように制御してなる電動パワ
ーステアリング装置において、 前記制御手段は、前記制御信号の最大値制限の回数を計
測する制限回数計測手段を備え、前記制御信号の最大値
制限を２回目以降よりも１回目の方が小さくなるように
設定した構成を有することを特徴とする電動パワーステ
アリング装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000249810A JP3489098B2 (ja) | 2000-08-21 | 2000-08-21 | 電動パワーステアリング装置 |
| US09/915,881 US6470995B2 (en) | 2000-08-21 | 2001-07-26 | Electric power steering apparatus |
| DE10140875A DE10140875B4 (de) | 2000-08-21 | 2001-08-21 | Elektrische Servolenkvorrichtung |
| US10/213,196 US6543572B2 (en) | 2000-08-21 | 2002-08-05 | Electric power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000249810A JP3489098B2 (ja) | 2000-08-21 | 2000-08-21 | 電動パワーステアリング装置 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| DE (1) | DE10140875B4 (ja) |
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| JP2003170857A (ja) * | 2001-12-07 | 2003-06-17 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| JP3865631B2 (ja) * | 2001-12-26 | 2007-01-10 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
| US6842678B2 (en) * | 2002-08-20 | 2005-01-11 | Visteon Global Technologies, Inc. | Motor vehicle steering system |
| JP4089367B2 (ja) * | 2002-09-17 | 2008-05-28 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
| FR2851541B1 (fr) * | 2003-02-20 | 2006-01-27 | Soc Mecanique Irigny | Procede de gestion de la protection thermique du moteur d'une direction assistee electrique de vehicule automobile |
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-
2000
- 2000-08-21 JP JP2000249810A patent/JP3489098B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-07-26 US US09/915,881 patent/US6470995B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-08-21 DE DE10140875A patent/DE10140875B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-08-05 US US10/213,196 patent/US6543572B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| JP2528119B2 (ja) | 1987-04-20 | 1996-08-28 | 本田技研工業株式会社 | 電動機式動力舵取装置 |
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|---|---|
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| US20020189893A1 (en) | 2002-12-19 |
| US6543572B2 (en) | 2003-04-08 |
| DE10140875B4 (de) | 2005-11-24 |
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