JP2000072006A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータ駆動部およびパワーアシストモータを
過熱から十分に保護することができながら、ほとんどコ
ストアップが生じない電動パワーステアリング装置を提
供すること。 【解決手段】 本発明の電動パワーステアリング装置で
は、電流電圧検出部５によって検出されたモータ駆動電
流Ｉおよび駆動電圧Ｖに基づいて、温度推定演算部２１
でパワーアシストモータ４のモータ電機子の温度に対応
する抵抗値Ｒが算出される。最大電流制御部２２は、抵
抗値Ｒに基づいてモータ駆動電流Ｉの電流制限値Ｉlimi
t を制限し、電流指令値演算部２３は、電流指令値Ｉｃ
を電流制限値Ｉlimit 以下に抑制する。その結果、モー
タ駆動電流Ｉが適正に制限されて、モータ駆動部３およ
びパワーアシストモータ４の過熱は防止される。また、
本装置は温度センサを要しないので、ほとんどコストア
ップを招くことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の乗り物
の運転者による操舵操作を、電動モータによって補助す
る電動パワーステアリング装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動パワーステアリング装置にお
いてパワーアシストモータの加熱を防ぐ手段としては、
パワーアシストモータに温度センサを取り付けることが
容易に考えられる。しかし、パワーアシストモータの熱
容量は比較的大きいので、温度センサの出力はパワーア
シストの電機子等の要部の温度変化に追随するのが遅
く、十分に俊敏な過熱保護が得られない。また逆に、パ
ワーアシストモータの要部の温度が十分に低下してきて
も、温度センサの出力は高温を保ち続けることがあり、
必要以上に長時間に渡ってモータ駆動電流が制限されて
操舵感覚が長いこと回復しないという不都合もある。

【０００３】そこで、特許第２５２８１１９号には、パ
ワーアシストモータに通電する駆動電流の平均値を算出
し、同平均値に応じて駆動電流の最大値を制限する電動
パワーステアリング装置が開示されている。この特許発
明は、パワーアシストモータへの通電状態が、パワーア
シストモータおよびその駆動回路の発熱状態を示す指標
となるとの考えに基づいて発明されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
許発明には次のような不都合がある。すなわち、パワー
アシストモータへの通電状態がそのままパワーアシスト
モータの温度を示すものではなく、例えば同じ通電状態
であっても周囲の温度等によってパワーアシストモータ
およびその駆動回路の温度が異なる。それゆえ、周囲の
温度が高温の状態で運用すると、通電状態は正常であっ
てもパワーアシストモータおよびその駆動回路が過熱す
る場合もあり、不都合である。そのうえ、パワーアシス
トモータが過熱している場合には、その電機子の電気抵
抗が増大するので、通電電流は正常な範囲にあってもジ
ュール熱の発熱量が増大し、過熱状態をさらに悪化させ
てしまい、ついには不具合に至る場合もあり得る。

【０００５】また、まれにではあるが、据え切り等の最
大アシスト時にイグニッションのオン／オフを繰り返す
運転者がいる。すると、パワーアシストモータの相対的
な温度上昇が推定できるだけで、温度そのものは分から
ないので、やはりパワーアシストモータが異常過熱によ
って不具合を起こす可能性がある。したがって、前記特
許発明では、パワーアシストモータおよびその駆動回路
（モータ駆動部）の過熱保護が十分に行われているとは
言い難い。

【０００６】そこで本発明は、モータ駆動部およびパワ
ーアシストモータを過熱から十分に保護することができ
ながら、ほとんどコストアップが生じない電動パワース
テアリング装置を提供することを解決すべき課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、発明者は以下の手段を発明した。 （第１手段）本発明の第１手段は、請求項１記載の電動
パワーステアリング装置である。本手段には、トルクセ
ンサと電流指令値演算部とモータ駆動部とパワーアシス
トモータとに加えて、温度推定手段と電流制限手段とが
備わっている。温度推定手段は、パワーアシストモータ
のモータ電機子の温度を推定し推定温度を出力する手段
である。一方、電流制限手段は、この推定温度に基づい
て制限されたモータ駆動電流の電流制限値を定めこの電
流制限値を電流指令値演算部に与えてこのモータ駆動電
流を制限する手段である。

【０００８】本手段では、パワーアシストモータのモー
タ電機子の温度を推定した推定温度に基づいて、モータ
駆動電流を制限する電流制限値が設定され、同電流制限
値が電流指令値演算部に与えられ、モータ駆動部の最大
電流値が制限される。すなわち、モータ電機子の温度に
基づいて、パワーアシストモータに駆動電流を与えるモ
ータ駆動部の最大電流値が制限されるので、モータ電機
子の過熱に俊敏に反応してモータ駆動部の最大電流値が
制限される。また、パワーアシストモータのモータ電機
子が過熱した場合には、すぐさまモータ駆動部の最大電
流値が制限されるので、モータ電機子の電気抵抗が高い
状態で比較的高い電圧でモータ駆動部が作動することも
防止される。その結果、パワーアシストモータの過熱が
俊敏かつ有効に防止されるばかりではなく、モータ駆動
部の過熱も有効に防止される。

【０００９】ここで、モータ電機子の推定温度は、モー
タ電機子の電気抵抗を計測することによって得られ、モ
ータ電機子の電気抵抗は、パワーアシストモータに加わ
る電圧および電流から容易に算出される。それゆえ、パ
ワーアシストモータのモータ電機子に温度センサを挿置
するなどの必要がなく、温度センサが必要でない分だけ
コストアップが生じることがない。また、パワーアシス
トモータに加えられる駆動電流の測定は元々なされてい
るので、駆動電圧を測定する電圧測定手段を付加するだ
けでよく、電圧測定手段は通常、極めて安価である。

【００１０】したがって本手段によれば、ほとんどコス
トアップを招くことなく、モータ駆動部およびパワーア
シストモータを過熱から十分に保護することができると
いう効果がある。 （第２手段）本発明の第２手段は、請求項２記載の電動
パワーステアリング装置である。

【００１１】本手段では、温度推定手段は、モータ電流
検出部とモータ端子間電圧検出部と温度推定演算部とを
持つ。モータ電流検出部は、パワーアシストモータに通
電されるモータ駆動電流を検出する電流測定手段であ
る。モータ端子間電圧検出部は、パワーアシストモータ
の端子間電圧を検出する電圧測定手段である。温度推定
演算部は、パワーアシストモータに加わるモータ駆動電
流および端子間電圧に基づいてモータ電機子の抵抗値を
算出し、モータ電機子の抵抗値からモータ電機子の温度
を推定する演算手段である。

【００１２】それゆえ、パワーアシストモータのモータ
電機子の温度を推定するのに、モータ電機子に温度セン
サを挿置するなどの必要がなく、温度センサが必要でな
い分だけコストアップが生じることがない。また、パワ
ーアシストモータに加えられる駆動電流の測定は元々な
されているので、駆動電圧を測定する電圧測定手段を付
加するだけでよく、電圧測定手段は通常、極めて安価で
ある。

【００１３】したがって本手段によれば、前述の第１手
段の効果と同様の効果が得られ、コストアップがほとん
ど生じないという効果がある。 （第３手段）本発明の第３手段は、請求項３記載の電動
パワーステアリング装置である。本手段では、前述の第
２手段において、温度推定手段は、パワーアシストモー
タのモータ電機子の抵抗値をもってモータ電機子の推定
温度に代える温度推定演算部をもつ。すなわち、モータ
電機子の温度と抵抗値とは、ほぼ一対一で対応している
ものと考えられるので、モータ電機子の温度まで推定し
て推定温度を求めることは必ずしも必要ではなく、計測
された抵抗値をもって推定温度に代えることができる。

【００１４】この場合、パワーアシストモータのモータ
電機子の抵抗値に基づいて、モータ駆動電流を制限する
電流制限値が設定され、同電流制限値が電流指令値演算
部に与えられ、モータ駆動部の最大電流値が制限され
る。すなわち、モータ電機子の電気抵抗に基づいて、パ
ワーアシストモータに駆動電流を与えるモータ駆動部の
最大電流値が制限されるので、モータ電機子の過熱に俊
敏に反応してモータ駆動部の最大電流値が制限される。
また、パワーアシストモータのモータ電機子が過熱した
場合には、すぐさまモータ駆動部の最大電流値が制限さ
れるので、モータ電機子の電気抵抗が高い状態で比較的
高い電圧でモータ駆動部が作動することも防止される。
その結果、パワーアシストモータの過熱が俊敏かつ有効
に防止されるばかりではなく、モータ駆動部の過熱も有
効に防止される。

【００１５】したがって本手段によれば、前述の第２手
段の効果に加えて、より簡素に温度推定手段を構成する
ことができ、コストダウンになるという効果がある。 （第４手段）本発明の第４手段は、請求項４記載の電動
パワーステアリング装置である。本手段では、電流制限
手段は、パワーアシストモータのモータ電機子の推定温
度（または抵抗値）が所定の高温閾値よりも高い場合に
は、電流制限値を徐々に減らしていく演算手段である。
すなわち、推定温度が高温閾値よりも高く過熱の恐れが
ある場合にも、電流制限値は急激に低減されるのではな
く、徐々に低減されていく。それゆえ、ステアリング操
作の最中に操舵感覚が急変することがなく、操舵感覚は
徐々に変動するので、運転者が操舵感覚に違和感を覚え
ることは防止される。

【００１６】したがって本手段によれば、前述の第１手
段の効果に加えて、運転者が操舵感覚に違和感を覚える
ことが防止されるという効果がある。 （第５手段）本発明の第５手段は、請求項５記載の電動
パワーステアリング装置である。本手段では、前述の第
４手段において、電流制限手段は、推定温度が所定の高
温閾値よりもより高い場合には電流制限値をより急速に
減らしていく演算手段である。すなわち、推定温度がよ
り高い場合には、電流制限値はより急速に（急激にでは
なく）低減されるので、推定温度がより高い場合にはよ
り素早く駆動電流が制限され、モータ電機子の過熱はよ
り有効に防止される。逆に推定温度がそれほど高くない
場合には、電流制限値は緩やかに低減されていくので、
最大アシスト時にも操舵感覚の変化が緩やかであり、運
転者に操舵感覚の違和感を与えることがない。

【００１７】したがって本手段によれば、前述の第４手
段の効果に加えて、パワーアシストモータの過熱がより
有効に防止されていながら、運転者に操舵感覚の違和感
を無用に与えることがないという効果がある。 （第６手段）本発明の第６手段は、請求項６記載の電動
パワーステアリング装置である。

【００１８】本手段では、電流制限手段は、モータ駆動
電流が規定値よりも低い場合には制限された電流制限値
を徐々に回復させる演算手段である。それゆえ、パワー
アシストモータに通電されるモータ駆動電流が小さく、
当然駆動電圧も小さくてモータ電機子の抵抗値の測定が
十分に精密にできない場合にも、電流制限値は徐々に回
復させられる。すなわち、モータ駆動電流が規定値より
も小さい場合には、モータ電機子でのジュール熱の発生
も小さいのであるからパワーアシストモータは冷却され
る傾向にある。それゆえ、このような場合には電流制限
値を徐々に回復させても差し支えないものと考えられる
ので、電流制限値を徐々に回復させることにした。万が
一、モータ電機子がなお過熱傾向にあった場合には、再
び電流制限値が制限されるので、モータ駆動電流が適正
な規定値よりも小さい場合には、電流制限値を徐々に回
復させても過熱する恐れはないからである。その結果、
パワーアシストモータが冷却される傾向にある場合に、
電流制限値が徐々に回復するので、不要に長時間に渡っ
て電流制限値が低減されるような不都合は回避されてい
る。

【００１９】したがって本手段によれば、前述の第１手
段の効果に加えて、電流制限値が速やかに回復するの
で、操舵感覚が長時間に渡っていくらかでも劣化するこ
とは防止されるという効果がある。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の電動パワーステアリング
装置の実施の形態については、当業者に実施可能な理解
が得られるよう、以下の実施例で明確かつ十分に説明す
る。 ［実施例１］ （実施例１の構成）本発明の実施例１としての電動パワ
ーステアリング装置は、図１に示すように、トルクセン
サ１と電流指令値演算部２３とモータ駆動部３とパワー
アシストモータ４とを有する。本実施例の電動パワース
テアリング装置は、さらに、温度推定手段としての電流
電圧検出部５および温度推定演算部２１と、電流制限手
段としての最大電流制御部２２とを有する。

【００２１】トルクセンサ１は、ステアリングコラムに
かかるトルクを検出し、トルク信号τを供給するセンサ
である。電流指令値演算部２３は、トルク信号τに基づ
いてモータ駆動電流の指令値Ｉｃを算出する演算手段で
ある。モータ駆動部３は、電流指令値演算部２３から出
力された電流指令値Ｉｃに基づいて適正なモータ駆動電
流を供給する回路であり、四個のパワートランジスタ等
から構成されている。パワーアシストモータ４は、モー
タ駆動部３から供給されるモータ駆動電流により駆動さ
れて操舵を行う直流モータである。

【００２２】一方、温度推定手段は、前述のように電流
電圧検出部５と温度推定演算部２１とからなり、パワー
アシストモータ４のモータ電機子（図略）の温度を推定
して推定温度を出力する手段である。ここで、電流電圧
検出部５は、モータ電流検出部５１とモータ端子間電圧
検出部５２とからなる。なおここで、モータ駆動部３に
モータ電流検出部５１は元々付設されているので、モー
タ端子間電圧検出部５２を新たに付設するだけで済み、
温度センサ等を新たに要さないのでほとんどコストアッ
プを生じることはない。

【００２３】すなわち、温度推定手段は、モータ駆動電
流を検出するモータ電流検出部５１と、パワーアシスト
モータ４の端子間電圧を検出するモータ端子間電圧検出
部５２と、モータ駆動電流および端子間電圧に基づきモ
ータ電機子の抵抗値を求める温度推定演算部２１とから
なる。なお、温度推定演算部２１は、本来はモータ電機
子の抵抗値からモータ電機子の温度を推定する演算部で
あるが、モータ電機子の抵抗値と温度とはほぼ一対一に
対応しているので、抵抗値の算出をもって推定温度の算
出に代えている。

【００２４】また、電流制限手段としての最大電流制御
部２２は、モータ電機子の推定温度に代わる抵抗値Ｒに
基づいて制限されたモータ駆動電流の電流制限値Ｉlimi
t を定め、電流制限値Ｉlimit を電流指令値演算部２３
に出力する演算手段である。最大電流制御部２２は、電
流制限値Ｉlimit を算出する演算ロジックを内蔵してい
るが、同演算ロジックについては、後ほど図２を参照し
て詳しく説明する。すなわち、最大電流制御部２２は、
電流制限値Ｉlimit を電流指令値演算部２３に与えてモ
ータ駆動電流を制限する演算手段である。

【００２５】ここで、電流制限手段としての最大電流制
御部２２の構成の要部は、次のようなものである。先
ず、最大電流制御部２２は、推定温度に代わる抵抗値が
所定の高温閾値に相当する抵抗閾値よりも高い場合に
は、電流制限値Ｉlimit を徐々に減らしていく演算手段
である。また、最大電流制御部２２は、推定温度に代わ
る抵抗値が所定の高温閾値よりもより高い場合には、電
流制限値Ｉlimit をより急速に減らしていく演算手段で
ある。一方、最大電流制御部２２は、モータ駆動電流が
規定値よりも低い場合には、制限された電流制限値Ｉli
mit を徐々に回復させる演算手段でもある。

【００２６】本実施例のパワーステアリング装置をハー
ドウェア上の構成から説明すると、トルクセンサ１およ
びパワーアシストモータ４を除く全ての制御要素２１，
２２，２３，３，５は、一つのユニットケース１０に収
容されている。それゆえ、一つの制御装置としてユニッ
トケース１０を扱うことができるので、組立ばかりでは
なく、保守点検や修理が容易である。

【００２７】また、前述のようにモータ電流検出部５１
およびモータ端子間電圧検出部５２からなる電流電圧検
出部５は、モータ駆動部３に一体的に付設されている。
さらに、温度推定演算部２１、最大電流制御部２２およ
び電流指令値演算部２３は、マイクロコンピュータ２に
ソフトウェアとして組み込まれて実体化されている。な
お、電流電圧検出部５からアナログ信号（電圧）として
検出されたモータ駆動電流Ｉおよびモータ駆動電圧Ｖ
は、図示しないＡＤコンバータによってそれぞれデジタ
ル信号に変換され、マイクロコンピュータ２に取り込ま
れる。

【００２８】本実施例の電動パワーステアリング装置を
制御システムとして見ると、同じく図１に示すように、
温度制御ループＬ１と、マイナーループＬ２との二つの
制御ループから構成されている。マイナーループＬ２
は、モータ駆動部３からモータ電流検出部５１によって
検出された駆動電流値Ｉに基づいて、電流指令値演算部
２３の電流指令値Ｉｃにフィードバックをかける通常の
制御ループである。

【００２９】一方、温度制御ループＬ１は、マイクロコ
ンピュータ２、モータ駆動部３および電流電圧検出部５
からなり、本実施例の核心部分となる重要な制御ループ
である。すなわち、温度制御ループＬ１は、電流電圧検
出部５により検出されたモータ駆動電流・電圧Ｉ，Ｖに
基づき、温度推定演算部２１および最大電流制御部２２
によって、電流指令値演算部２３に電流制限値Ｉlimit
を与える制御ループである。電流指令値演算部２３は、
最大電流制御部２２から与えられた電流制限値Ｉlimit
を上限として、モータ駆動部３に与える電流指令値Ｉｃ
の絶対値の最大値を制限する。温度制御ループＬ１の作
用については、次の作用効果の項で詳細に説明する。

【００３０】（実施例１の作用効果）本実施例の電動パ
ワーステアリング装置は、以上のように構成されている
ので、以下のような作用効果を発揮する。すなわち、温
度制御ループＬ１の主要な制御ロジックは、図２に示す
ように、電流制限値Ｉlimit を制限する第一パスＰ１
と、電流制限値Ｉlimit を維持する第二パスＰ２と、電
流制限値Ｉlimit を回復させる第三パスＰ３とからな
る。なお、以下に示す具体的な数値は、小型乗用車を想
定しての一数値例であり、本実施例の電動パワーステア
リング装置を搭載する対象車両によって適宜設計変更さ
れる。

【００３１】図２に示す制御ループは、１００ミリ秒毎
に起動され、数ミリ秒でリターンに達して終了する。先
ず、制御ループがスタートすると、判断ステップＳ１で
モータ駆動電流Ｉの検出値の４ミリ秒間の平均値（電流
平均値）と、第一規定値（１０Ａ）との大小関係が判定
される。判定の結果、電流平均値が第一規定値よりも大
きければ、処理ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４からなる第一
パスＰ１に制御ロジックは進み、電流制限値Ｉlimit が
制限される。一方、電流平均値が第一規定値（１０Ａ）
以下の場合であれば、モータ駆動電流Ｉが小さいわけで
あるから、過熱防止の目的で電流制限を行う必要はない
ので、制御ロジックは第一パスＰ１には進まない。

【００３２】ここで、電流平均値が第一規定値よりも大
きい場合に限って第一パスＰ１に制御ロジックが進むの
は、電流制限値Ｉlimit の制限処理の正確を期するため
である。すなわち、電流平均値があまり小さくゼロに近
いと、次の処理ステップＳ２で正確に抵抗値Ｒが算出で
きないので、処理ステップＳ３，Ｓ４の処理が不正確に
なり、不都合が起きる可能性がある。それゆえ、電流平
均値が第一規定値よりも大きい場合に第一パスＰ１の処
理を限ることにより、電流制限値Ｉlimit の制限処理の
正確を期し、不都合を回避しているわけである。

【００３３】次に、処理ステップＳ２では、モータ駆動
電圧Ｖの４ミリ秒間の平均値（電圧平均値）が電流平均
値で除算されて、パワーアシストモータ４のモータ電機
子の抵抗値Ｒが算出される。ここで、電流平均値と電圧
平均値とは、同じタイミングで計測された平均値であ
る。抵抗値Ｒは、モータ電機子の温度とほぼ一対一に対
応しており、抵抗値Ｒが高いほど温度も高いので、モー
タ電機子の温度に代えて抵抗値Ｒが算出されて利用され
る。

【００３４】続いて、処理ステップＳ３では、予めメモ
リに記憶されている対応関係で抵抗値Ｒに対応する制限
係数Ｌｘの値が算出される。ここで、抵抗値Ｒに対する
制限係数Ｌｘの値は、図３に示すように、所定の抵抗値
未満ではゼロであるが、所定の抵抗値を超えると徐々に
抵抗値Ｒの増大につれて増大し、増大する度合いは急速
に立ち上がっていく。すなわち、抵抗値Ｒがモータ電機
子の温度にして８５℃に相当する値に達するまでは、制
限係数Ｌｘはゼロであるが、８５℃に達すると徐々に増
大する。そして、１２０°，１５０℃，１８０℃に相当
する抵抗値Ｒに達すると、制限係数Ｌｘが増大する傾き
が次第に増す。

【００３５】それゆえ、次に述べるように処理ステップ
Ｓ４で電流制限値Ｉlimit を制限するに際し、モータ電
機子の推定温度が所定の高温閾値（８５℃）よりも高い
場合には、電流制限値Ｉlimit は徐々に減らされる。そ
ればかりではなく、推定温度がより高くなるにつれて、
電流制限値Ｉlimit はより急速に低減される。最後に、
処理ステップＳ４では、電流制限値Ｉlimit の値が、パ
ワーアシストモータ４の短時間定格値である最大電流Ｉ
max （３５Ａ）と制限係数Ｌｘとの積（Ｉmax ×Ｌｘ）
だけ減算されて更新される。この際、前述のように、モ
ータ電機子が高温で過熱傾向にある場合には、処理ステ
ップＳ３で制限係数Ｌｘが大きく設定されているので、
図４に示すように、電流制限値Ｉlimit は急速に低減さ
れる。逆に、モータ電機子が比較的低温で加熱傾向にあ
る場合には、図５に示すように、電流制限値Ｉlimit が
緩やかに低減される。さらに、モータ電機子が過熱傾向
になく推定温度が８５℃以下である場合には、制限係数
Ｌｘがゼロであるから、電流制限値Ｉlimit は低減され
ることがない。

【００３６】それゆえ、パワーアシストモータ４のモー
タ電機子の過熱傾向が大きい場合には、運転者が操舵感
覚にあまり違和感を覚えない程度に急速に電流制限値Ｉ
limit が低減されるので、過熱が有効に防止される。逆
に過熱傾向がそれほど大きくない場合には、電流制限値
Ｉlimit は緩やかに低減されるので、運転者が操舵感覚
に違和感を覚えることは全くと言って良いほどない。さ
らに、過熱傾向がない場合には、電流制限値Ｉlimit は
低減されることはなく、最大電流Ｉmax （３５Ａ）の値
に保たれるので、据え切り時にもステアリング操作が重
くなるようなことはない。

【００３７】なお、ステアリングのパワーアシスト作用
を確保するために、電流制限値Ｉlimit には自ずと下限
値が設定されており、本実施例では下限値である最小電
流Ｉmin は１０Ａに設定されている。それゆえ、電流制
限値Ｉlimit は最小電流Ｉmin を割り込んで低減されな
いように（図４および図５参照）、処理ステップＳ４の
ロジックは設定されている。ここで、パワーアシストモ
ータ４に与えられる駆動電流の電流制限値Ｉlimit が最
小電流Ｉmin に制限されていても、通常の走行時には駆
動電流が最小電流Ｉmin に達することはまずないので全
く操舵感覚に影響はない。ただし、据え切り時などの最
大アシスト時に限ってはステアリングがやや重く感じら
れる程度の操舵感覚への影響はあるが、運転者にとって
問題と感じられるほどの影響はない。

【００３８】一方、処理ステップＳ１で電流平均値が第
一規定値（１０Ａ）以下であり、かつ判断ステップＳ５
で電流平均値が第二規定値（８Ａ）以上であれば、制御
ロジックは第二パスＰ２に進む。第二パスＰ２では、何
も処理しないままルーチンが終了するので、電流制限値
Ｉlimit はそのままの値に維持される。すると、電流平
均値は１０Ａ以下であり、パワーアシストモータ４の過
熱を助長するようなことはないので、パワーアシストモ
ータ４は徐々に冷却される。

【００３９】逆に、電流平均値が第二規定値（８Ａ）未
満であれば、判断ステップＳ５で第三パスＰ３に制御ロ
ジックは進められる。第三パスＰ３では、電流制限値Ｉ
limit に最大電流Ｉmax と復帰係数Ｉlimit2との積（Ｉ
max ×Ｉlimit2）が加算されて、電流制限値Ｉlimit が
徐々に回復される。すなわち、繰り返し第三パスＰ３を
制御ロジックが通ると、図６に示すように、低減されて
いた電流制限値Ｉlimit は徐々に増大し、最大電流Ｉma
x にまで回復する。もちろん、処理ステップＳ６には、
電流制限値Ｉlimit が最大電流Ｉmax を超えないよう
に、リミッタ機能が付与されている。

【００４０】第三パスＰ３では、電流平均値が第二規定
値（８Ａ）未満であるから、パワーアシストモータ４は
かなり急速に冷却される傾向にあるので、電流制限値Ｉ
limit を徐々に回復させることにした。電流制限値Ｉli
mit が回復すれば、据え切りなどの最大アシスト状態で
もステアリングが重くなることはなく、良好な操舵感覚
が得られる。ここでもしパワーアシストモータ４が未だ
過熱傾向にある状態であっても、電流平均値が第一規定
値（１０Ａ）を超えた段階で再び制御ロジックが第一パ
スＰ１に入り、電流制限値Ｉlimit が低減される。それ
ゆえ、過熱によるパワーアシストモータ４の損傷等の不
具合が生じることは、有効に防止されている。

【００４１】以上の制御ロジックは、マイクロコンピュ
ータ２にソフトウェアとして内蔵させるだけでよいの
で、研究開発費を除外すれば、ほとんど新たなコストア
ップは生じることがない。なお、パワーアシストモータ
４の過熱が防止されれば、パワーアシストモータ４を駆
動する駆動回路であるモータ駆動部３の過熱も併せて防
止される。

【００４２】したがって、本実施例の電動パワーステア
リング装置によれば、ほとんどコストアップを招くこと
なく、パワーアシストモータ４およびモータ駆動部３を
過熱から十分に保護することができるという効果があ
る。そればかりではなく、パワーアシストモータ４が過
熱気味で場合には、据え切り時にステアリングがやや重
くなる程度で、通常の走行時には操舵感覚を全く劣化さ
せることがない。それゆえ、運転者が操舵感覚に違和感
を覚えることがないという効果がある。さらに、パワー
アシストモータ４の負荷が軽減されれば、速やかにステ
アリング操作の重さが軽減されるという効果がある。

【００４３】（実施例１の変形態様１）本実施例の変形
態様１として、前述の実施例１では定数であった復帰係
数Ｉlimit2をパワーアシストモータ４の温度状態によっ
て可変とする電動パワーステアリング装置の実施が可能
である。本変形態様では、復帰係数Ｉlimit2は、パワー
アシストモータ４のモータ電機子の温度が高いときには
小さく、同温度が低いときには大きく設定される。たと
えば、復帰係数Ｉlimit2を制限係数Ｌｘの関数とし、制
限係数Ｌｘが大きいときには小さく、制限係数Ｌｘが小
さいときには大きくなるようにすることによって本変形
態様を実施することができる。

【００４４】本変形態様によれば、前述の実施例１の効
果に加えて、モータ電機子の温度が高いときには電流制
限値Ｉlimit が緩やかにしか回復しないので、過熱をよ
りいっそう有効に防止することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の電動パワーステアリング装置の構
成を示すブロック図

【図２】 実施例１の電流制限値を算出するロジックを
示すフローチャート

【図３】 実施例１での抵抗値と制限係数との関係を模
式的に示すグラフ

【図４】 実施例１の高温過熱時の電流制限値の時間変
化を示すグラフ

【図５】 実施例１の低温過熱時の電流制限値の時間変
化を示すグラフ

【図６】 実施例１の電流制限値の回復時の時間変化を
示すグラフ

【符号の説明】

１：トルクセンサ ２：マイクロコンピュータ ２１：温度推定演算部 ２２：最大電流制御部（電流制御手段として） ２３：電流指令値演算部 ３：モータ駆動部 ４：パワーアシストモータ ５：電流電圧検出部 ５１：モータ電流検出部 ５２：モータ端子間電圧検
出部 ５＋２３：温度推定手段 １０：ユニットケース Ｉlimit ：電流制限値 Ｌｘ：制限係数 Ｒ：モー
タ電機子の抵抗値 Ｉlimit2：復帰係数 Ｉmax ：最大電流 Ｉmin ：
最小電流 Ｉｃ：電流指令値 Ｉ：モータ電流（計測値）
Ｖ：モータ電圧（計測値）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D032 CC08 CC21 CC48 DA15 DA64 DA65 DA67 DB05 DC04 DC33 DC34 DD17 DE01 DE02 DE05 EB11 EC23 GG01 3D033 CA16 CA20 CA21 CA31

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングコラムにかかるトルクを検出
   するトルクセンサと、このトルクに基づいてモータ駆動
   電流の指令値を算出する電流指令値演算部と、この指令
   値に基づいて適正なモータ駆動電流を供給するモータ駆
   動部と、このモータ駆動電流により駆動されて操舵を行
   うパワーアシストモータとを備えた電動パワーステアリ
   ング装置において、 前記パワーアシストモータのモータ電機子の温度を推定
   し推定温度を出力する温度推定手段と、 この推定温度に基づいて制限された前記モータ駆動電流
   の電流制限値を定め、この電流制限値を前記電流指令値
   演算部に与えてこのモータ駆動電流を制限する電流制限
   手段と、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。
2. 【請求項２】前記温度推定手段は、前記モータ駆動電流
   を検出するモータ電流検出部と、前記パワーアシストモ
   ータの端子間電圧を検出するモータ端子間電圧検出部
   と、このモータ駆動電流およびこの端子間電圧に基づく
   前記モータ電機子の抵抗値からこのモータ電機子の温度
   を推定する温度推定演算部とを持つ、 請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
3. 【請求項３】前記温度推定手段は、前記抵抗値をもって
   前記推定温度に代える前記温度推定演算部をもつ、 請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
4. 【請求項４】前記電流制限手段は、前記推定温度が所定
   の高温閾値よりも高い場合には前記電流制限値を徐々に
   減らしていく演算手段である、 請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
5. 【請求項５】前記電流制限手段は、前記推定温度が所定
   の高温閾値よりもより高い場合には前記電流制限値をよ
   り急速に減らしていく演算手段である、 請求項４記載の電動パワーステアリング装置。
6. 【請求項６】前記電流制限手段は、前記モータ駆動電流
   が規定値よりも低い場合には制限された前記電流制限値
   を徐々に回復させる演算手段である、 請求項１記載の電動パワーステアリング装置。