JP2001255213A - 温度検出装置 - Google Patents
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Abstract
を提供する。 【解決手段】 所定時間、所定電流が流れ、即ち、電気
駆動装置の温度が予め定められた温度よりも高くなった
場合に(S30:Yes)、サーミスタ42の検出温度
tmptが当該予め定められた温度tmpsを越えるか判断し
(S54)、検出温度tmptが予め定められた温度tmps
よりも低いときに(S54:No)、サーミスタ42の
断線と判断する(S56)。このため、サーミスタ42
の断線を適正に検出することができる。
Description
ルブ、ソレノイド等の電気駆動装置の温度を検出する温
度検出装置に関するものである。
センサ等により操舵トルクを検出し、操舵トルクに応じ
てモータを駆動することで操舵アシストを行っている。
ここで、該モータにて大出力を継続して発生させると、
高温になり、モータの性能の低下や劣化の原因となるた
め、温度センサが取り付けられ、高温を検出すると、警
告ランプ等を点灯するなどして警告をするようになって
いる。
(プルアップ抵抗)と直列に接続されたサーミスタが一
般に用いられ、サーミスタの温度による抵抗変化を、電
圧値として検出し、この電圧値から温度を求めている。
例えば、5Vを印加し、数十KΩの分圧抵抗にサーミス
タを直列に接続し、サーミスタの電圧を検出することで
温度を求めている。
スタは、振動に弱く、車両の発生する振動により断線す
ることがあった。また、このようなサーミスタを電気式
動力舵取装置のモータに取り付けた場合、電気式動力舵
取装置用のモータの動作雰囲気温度範囲は、−40℃
(車両の極寒地での使用)〜100℃(モータの許容最
高使用温度)と広く、サーミスタは、−40℃で数M
Ω、100℃で数KΩと変化する。即ち、低温時には、
数MΩと抵抗値が非常に高くなるため、断線が発生して
も、低温なのか断線なのか上記抵抗変化に伴う電圧値で
は判別することが非常に困難である。例えば、上述した
ように、5Vを印加し、数KΩの分圧抵抗にサーミスタ
を直列に接続し、サーミスタの電圧を検出すると、−4
0℃で数MΩの際にも、また、断線により抵抗値が無限
大になった際にも検出電圧は5Vであり、両者を判別す
ることができなかった。
なされたものであり、その目的とするところは、温度セ
ンサの断線を検出できる温度検出装置を提供することに
ある。
目的を達成するため、電気駆動装置の温度を、温度セン
サの抵抗変化に基づいて検出する温度検出装置におい
て、前記電気駆動装置へ、所定時間以上、所定電流が流
れたかを判断する積算判断部と、所定時間、所定電流が
流れた場合に、検出温度が予め定められた温度以上かを
判断し、検出温度が予め定められた温度よりも低いとき
に、温度センサの断線と判断する断線検出部と、を備え
ることを技術的特徴とする。
定電流が流れた、即ち、電気駆動装置の温度が予め定め
られた温度よりも高くなった場合に、断線検出部が、検
出温度が当該予め定められた温度以上かを判断し、検出
温度が予め定められた温度よりも低いときに、温度セン
サの断線と判断する。このため、温度センサの断線を適
正に検出することができる。
温状態にある電気駆動装置の温度が、予め定められた温
度以上まで上昇し得る値以上であるため、適正に温度セ
ンサの断線を検出することができる。一方、所定時間と
所定電流は、温度駆動装置が、高温により障害の発生し
ない値以下に設定してあるため、障害の発生前に断線を
検出することができる。
1の所定時間、第1の所定電流、および、第1の所定時
間よりも長い第2の所定時間、第1の所定電流よりも少
ない第2の所定電流を設けてあるため、電流値が第1の
所定電流以下の際にも、また、継続時間が第2の所定時
間よりも短くとも、断線を検出することができる。
平均電流が所定時間続いたかを判断するため、演算処理
が容易である。
平均電流が所定電流以上かを判断するため、所定時間内
に一時的に電流が減少しても、検出することが可能であ
る。
度検出装置を用いる電気式動力舵取装置について図を参
照して説明する。図1は第1実施態様の電気式動力舵取
装置の制御構成を示すブロック図である。電気式動力舵
取装置は、操舵トルクを検出するためのトルクセンサ1
2と、トルクセンサ12からの操舵トルク及び車速セン
サ14からの車速に基づきモータ指令トルク(操舵アシ
スト量)を演算する制御装置20と、該制御装置20か
らのモータ指令トルクに応じてモータMを制御するモー
タ駆動回路30とからなる。
ングに連結された入力軸と操舵機構に連結された出力軸
との間に配設されたトーションバーの捻れ量から操舵ト
ルクを検出する。制御装置20は、CPU22と、該C
PU22とトルクセンサ12及び車速センサ14とを接
続するためのインターフェイス24と、モータMの温度
を検出する温度検出回路26と、から構成されている。
の間には、モータへ印加される電流を検出する電流検出
部32が設けられている。モータMの近傍には、モータ
の温度を検出する温度検出部40が配設されている。該
電流検出部32は、検出値を温度検出回路26へ出力す
るように構成されている。
ている。該温度検出部40は、直列に数十KΩの分圧抵
抗44とサーミスタ42とを接続し、当該分圧抵抗とサ
ーミスタ42とにVa(5V)の電圧を印加し、A/D
変換器46が、サーミスタ42に印加された電圧をA/
D変換し、デジタル値として温度検出装置26側へ出力
するように構成されている。
の温度を−40℃(車両の極寒地での使用)〜200℃
(モータの許容最高使用温度)と広い範囲で検出するよ
うに構成されている。サーミスタ42は、−40℃で数
MΩ、100℃で数KΩと抵抗値が変化する。このた
め、Vaとして5Vが、数十KΩの分圧抵抗44とサー
ミスタ42とに印加された場合に、検出電圧と温度との
関係を表す図3中に示すように、−40℃の際に、検出
電圧Voは、ほぼ5V、また、200℃の場合に、数百
mVまで変化する。温度検出回路26は、検出電圧Vo
に基づき温度を求め、CPU22側へ出力するように構
成されている。
−40℃を検出した場合に、約5Vの検出電圧に相当す
る値を出力する。一方、サーミスタ42が断線した場合
にも、約5Vの検出電圧に相当する値を出力することに
なる。従って、検出電圧値によっては、温度検出回路2
6側で、断線か低温かを判別することができない。この
ため、温度検出回路26は、断線が発生しているか否か
の判断処理を行い、断線を判断したときに、警告灯を点
灯するように構成されている。
所定時間、モータに所定電流が流れ、即ち、モータの温
度がある程度高くなった場合に、このある程度高い温度
が適切に検出できるかにより、具体的には、検出温度が
予め定められた温度以上かを判断し、検出温度が予め定
められた温度よりも低いときに、温度センサの断線と判
断する。
び、所定電流の設定値について、図4を参照して説明す
る。図4で、横軸はモータへの印加電流を、縦軸は印加
時間を表している。図4中で、Aで示すハッチング部分
は、低温(例えば−40℃)でモータMを動作させた場
合に、温度が判断可能なレベルまで上昇しない領域を示
している。一方、Bで示すハッチング部分は、モータM
の性能の低下や劣化を生じる温度を示している。本実施
形態では、低温状態にある電気駆動装置の温度が、予め
定められた温度以上まで上昇し得る図中Aに示す部分以
上の値となる所定時間と所定電流にする。これにより、
例え、極低温状態であっても、適正に温度センサの断線
を検出できる。一方、図中のBに示すモータが高温によ
り障害の発生しない値以下に所定時間と所定電流を設定
する。これにより、障害の発生前に断線を検出できる。
び、所定電流として複数の値を設定する。具体的には、
第1の所定時間および所定電流として、120秒(T
1)、35A(I1)を設定し、第2の所定時間および所
定電流として、60秒(T2)、45A(I2)を設定
し、いずれかを満たす際に、サーミスタ42により検出
した温度が予め設定した温度(例えば、25℃)を越え
ているか判断する。このため、継続時間が第1の所定時
間(120秒)よりも短い際(例えば、70秒)、ま
た、電流値が第2の所定電流(45A)以下の際にも
(例えば、40A)、断線を検出することができる。な
お、本実施形態では、2点(P1、P2)で検出を行っ
ているが、3点以上で検出することも可能である。
て、図5のフローチャートを参照して更に詳細に説明す
る。先ず、温度検出回路26は、1秒で1となる1秒カ
ウンタが1か、即ち、1秒毎に行う処理の開始タイミン
グかを判断する(S12)。ここで、1秒カウンタが1
でない時には(S12:No)、処理を終了し、1秒カ
ウンタが1の際には(S12:Yes)、1秒カウンタ
をリセットし(S14)、モータMへ印加しているモー
タ電流Iを検出する(S16)。そして、直前10回の
電流を平均し、Iavとする(S18)。即ち、過去10
秒間の平均電流を求める。
が、上述した第1の所定電流I1(35A)を越えてい
るか、即ち、過去10秒間の平均電流Iavが35Aを越
えるかを判断する(S20)。ここで、35A以下の場
合には(S20:No)、35Aを越える電流の継続時
間を表す第1カウンタ(CNT1)をリセットして(S
22)、処理を終了する。
Aを越える際には(S20:Iav)、10秒で1となる
10秒カウンタが1か、即ち、10秒毎に行う処理の開
始タイミングかを判断する(S24)。ここで、10秒
カウンタが1の場合には(S24:Yes)、10秒カ
ウンタをリセットし(S26)、35Aを越える電流の
継続時間を表す第1カウンタ(CNT1)の値に1を加
算し(S28)、そして、第1カウンタ(CNT1)の
値がM(ここでは、11)を越えたか、即ち、120秒
継続したかを判断する(S30)。ここで、35Aを越
える電流が120秒継続した際に(S30:Yes)、
サーミスタ42によるモータの検出温度tmptを検出し
(S52)、これが、設定温度tmps(ここでは、25
℃)を越えるか判断する(S54)。ここで、検出温度
tmptが設定温度tmpsを越えないときには(S54:N
o)、サーミスタ42の断線と判断し、図示しない警告
ランプを点灯し(S56)、運転者に対して慎重な運
転、及び、早急な補修を促す。
を越える電流の継続時間が120秒継続したかの判断が
Noの場合には、過去10秒間の平均電流Iavが第2の
所定電流I2(45A)を越えるかを判断する(S4
0)。ここで、45A以下の場合には(S40:N
o)、45Aを越える電流の継続時間を表す第2カウン
タ(CNT2)をリセットして(S42)、処理を終了
する。
の所定電流I2である45Aを越える際には(S40:
Iav)、45Aを越える電流の継続時間を表す第2カウ
ンタ(CNT2)の値に1を加算し(S48)、そし
て、第2カウンタ(CNT2)の値がQ(ここでは、
5)を越えたか、即ち、60秒継続したかを判断する
(S50)。ここで、45Aを越える電流が60秒が継
続した際に(S50:Yes)、ステップ52へ移行
し、サーミスタ42によるモータの検出温度tmptを検出
し(S52)、検出温度tmptが設定温度tmpsを越えない
ときには(S54:No)、サーミスタ42の断線と判
断し、図示しない警告ランプを点灯する(S56)。
について、図6のフローチャートを参照して説明する。
図5に示す処理では、モータ電流を1秒毎に検出し、1
0秒間の平均を求め、所定電流を越える平均電流が12
0秒継続したかに基づき、サーミスタ42の温度を検出
した。これに対して、図6に示す処理では、過去120
秒と60秒の平均電流が、所定電流を越えるかに基づ
き、サーミスタ42の温度を検出する。
る1秒カウンタが1か、即ち、1秒毎に行う処理の開始
タイミングかを判断する(S112)。1秒カウンタが
1の場合には(S112:Yes)、1秒カウンタをリ
セットし(S114)、モータMへ印加しているモータ
電流Iを検出する(S116)。そして、モータ電流I
を記憶すると共に、N+1回前(121回前)、即ち、
121秒前の電流値Iを削除する(S118)。
タが1か、即ち、10秒毎に行う処理の開始タイミング
かを判断する(S124)。ここで、10秒カウンタが
1の際には(S124:Yes)、10秒カウンタをリ
セットし(S126)、過去N(=120)回の電流値
を平均して平均電流Iav1とする(S128)。そし
て、120秒の平均電流Iav1が設定された第1の電流
値I1(35A)を越えるかを判断する(S130)。
ここで、平均電流Iav1が設定された第1の電流値I1
(35A)を越える場合に(S130:Yes)、サー
ミスタ42によるモータの検出温度tmptを検出し(S1
52)、これが、設定温度tmps(ここでは、25℃)を
越えるか判断する(S154)。ここで、検出温度tmpt
が設定温度tmpsを越えないときには(S154:N
o)、サーミスタ42の断線と判断し、図示しない警告
ランプを点灯する(S156)。
秒の平均電流Iav1が設定された第1の電流値I1(3
5A)を越えるかの判断がNoの場合には、過去P(=
60)回の電流値を平均して平均電流Iav2とする(S
148)。そして、60秒の平均電流Iav2が設定され
た第2の電流値I2(45A)を越えるかを判断する
(S130)。ここで、平均電流Iav2が設定された第
2の電流値I2(45A)を越える場合に(S150:
Yes)、ステップ152へ移行し、サーミスタ42に
より温度を検出する。
ータ電流を1秒毎に検出し、10秒間の平均を求め、こ
れが120秒と60秒継続したかに基づき、サーミスタ
42の温度を検出するため、処理が容易である利点があ
る。一方、図6に示す断線判断処理では、所定時間の平
均電流が所定電流以上かを判断するため、所定時間内に
一時的に電流が減少しても、検出を開始することが可能
である。
と、図6のアルゴリズムとを混合して行うことも可能で
ある。例えば、120秒、35Aの検出を図5に示すア
ルゴリズムで行い、より電流値の高い60秒、45Aの
検出を図6に示すアルゴリズムで行うことも可能であ
る。この組み合わせの場合、演算処理の負担増を避けな
がら、10秒程度45Aを下回る電流値となっても検出
することができる。
理として警告灯を点灯したが、この代わり、又は、これ
と共に、モータへ供給する最大電流を減少させることも
可能である。
間、所定電流が流れ、即ち、電気駆動装置の温度が予め
定められた温度よりも高くなった場合に、検出温度が当
該予め定められた温度以上かを判断し、検出温度が予め
定められた温度よりも低いときに、温度センサの断線と
判断する。このため、温度センサの断線を適正に検出す
ることができる。
置の制御構成を示すブロック図である。
ラフである。
グラフである。
ートである。
ローチャートである。
Claims (5)
- 【請求項1】 電気駆動装置の温度を、温度センサの抵
抗変化に基づいて検出する温度検出装置において、 前記電気駆動装置へ、所定時間以上、所定電流が流れた
かを判断する積算判断部と、 所定時間、所定電流が流れた場合に、検出温度が予め定
められた温度以上かを判断し、検出温度が予め定められ
た温度よりも低いときに、温度センサの断線と判断する
断線検出部と、を備えることを特徴とする温度検出装
置。 - 【請求項2】 前記所定時間と前記所定電流は、 低温状態にある前記電気駆動装置の温度が、前記予め定
められた温度以上まで上昇し得る値以上であって、且
つ、 前記温度駆動装置が、高温により障害の発生しない値以
下に設定したことを特徴とする請求項1の温度検出装
置。 - 【請求項3】 前記所定時間と前記所定電流は、少なく
とも第1の所定時間、第1の所定電流、および、第1の
所定時間よりも長い第2の所定時間、第1の所定電流よ
りも少ない第2の所定電流を設定してあることを特徴と
する請求項1又は2の温度検出装置。 - 【請求項4】 前記積算判断部が、所定以上の平均電流
が、所定時間続いたかを判断することを特徴とする請求
項1の温度検出装置。 - 【請求項5】 前記積算判断部が、所定時間の平均電流
が所定電流以上かを判断することを特徴とする請求項1
の温度検出装置。
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