JP2001341657A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
手間を軽減して、電動パワーステアリング装置のコスト
の低減を図る。 【解決手段】モータハウジングHには、アルミニウム製
の基板ケース7が取り付けられており、この基板ケース
7内に収容されているセンサ信号処理基板6に温度セン
サ9が実装されている。電動モータMの雰囲気温度の変
化に伴ってモータハウジングHの温度が変化すると、こ
のモータハウジングHの熱が基板ケース7に伝搬し、基
板ケース7内の雰囲気温度がモータハウジングHの温度
変化に伴って変化するから、センサ信号処理基板6に実
装された温度センサ9は、電動モータMの温度変化を良
好に検出できる。コントローラ8は、電動モータMが異
常高温状態になるのを防止するために、温度センサ9で
検出される温度が予め定める温度以上である場合には、
その温度センサ9の検出温度に応じて電流指令値に制限
を加える。
Description
生する駆動力を車両のステアリング機構に与えて操舵補
助を行う電動パワーステアリング装置に関する。
動モータが発生するトルク(操舵補助力)を伝達するこ
とにより、操舵の補助を行う電動パワーステアリング装
置が用いられている。電動モータは、たとえば、ステア
リングホイールに加えられた操舵トルクおよび車速に応
じて電流指令値が設定され、この設定された電流指令値
に基づいてフィードバック制御されるようになってお
り、これにより、適切な操舵補助力がステアリング機構
に与えられる。
おいては、操舵補助が頻繁に行われるような状況下での
走行が長時間続けられると、電動モータに比較的大きな
電流が通電され続けるために、電動モータが異常高温状
態になって故障するおそれがある。そこで、従来から、
電動モータを覆うハウジングの内部に感熱素子を取り付
け、この感熱素子の検出温度に基づいて電流指令値を制
限するといったようなモータ保護対策がとられている。
グ内に感熱素子を取り付ける場合、たとえば、感熱素子
の+端子および−端子から延びたリード線をハウジング
の外部に引き出さなければならない。そして、リード線
とハウジングとの間は、モータ内部への水分などの浸入
を防止するためにシールしておく必要がある。したがっ
て、従来の電動パワーステアリング装置においては、感
熱素子の取付けに手間がかかり、コストが高くつくとい
う問題があった。
子を配置するのではなく、たとえば、車体の電動モータ
から少し離れた箇所に感熱素子を取り付けて、この感熱
素子により電動モータの雰囲気温度を検出し、その雰囲
気温度と電動モータの通電電流より、電動モータの温度
を計算する構成が考えられる。しかしながら、この構成
では、感熱素子を水分などから保護するために、たとえ
ば、車体に密封構造のケースを取り付け、このケース内
に感熱素子を取り付けなければならず、やはり感熱素子
の取付けに手間がかかってしまう。
課題を解決し、感熱素子などの温度検出手段の取付けに
要する手間を軽減でき、これによりコストの低減を図る
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
とである。
目的を達成するための請求項1記載の発明は、電動モー
タ(M)が発生する駆動力を車両のステアリング機構
(3)に与えて操舵補助を行う電動パワーステアリング
装置であって、前記電動モータの制御に必要な情報を取
得するためのセンサ(5)と、前記電動モータの近傍に
設けられており、前記センサからの信号を処理するセン
サ信号処理回路(61)を有する基板(6)と、この基
板に取り付けられており、前記電動モータの制御に必要
な温度情報を取得するための温度検出手段(9)とを含
むことを特徴とする電動パワーステアリング装置であ
る。
における対応構成要素等を表す。以下、この項において
同じである。この発明によれば、温度検出手段は、電動
モータの近傍に設けられた基板に取り付けられている。
したがって、温度検出手段は、その周囲の雰囲気温度を
検出し、その雰囲気温度と電動モータの通電電流より、
電動モータの温度を計算することにより、電動モータの
温度変化を間接的に検出することができる。ゆえに、た
とえば、温度検出手段の検出結果に基づいて、電動モー
タに流れる電流に制限を加えることによって、電動モー
タが異常高温状態になることを良好に抑制することがで
きる。
を用いて基板に自動実装を行うことができる基板実装用
の温度センサを用いることにより、温度検出手段の取付
けに要する手間を軽減することができ、その結果、製造
コストを低減することができる。なお、前記基板は、防
水構造を有するケース内に収容されていることが好まし
く、そのケースは、熱伝導性の優れた材料を用いて形成
されていることが好ましい。基板がケース内に収容され
ている場合、温度検出手段の検出信号を取り出すための
信号線をケースから引き出す必要があるが、この信号線
は、たとえば、センサ信号処理回路に接続された信号線
が挿通されている防水グロメットに挿通することによっ
てケースから引き出すことができる。ゆえに、温度検出
手段を基板に取り付けたことによって、この基板を収容
するケースの構造を変更する必要がないうえ、温度検出
手段に接続された信号線の引き出しに手間がかかるとい
ったこともない。
は、前記センサ信号処理回路の接地ライン(63)に接
続されている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である。この発明によれば、温度検
出手段の一方端子を接地するために、この一方端子に外
部の接地ラインに接続されたリード線を接続する必要が
ないので、温度検出手段を電動モータの内部に配置した
従来構成に比べて、必要なリード線の本数を1本減らす
ことができ、電動パワーステアリング装置のコストの低
減を図ることができる。
理回路による処理後の信号および温度検出手段の検出信
号に基づいて前記電動モータを制御するモータ制御手段
(8)をさらに含むことを特徴とする請求項1または2
記載の電動パワーステアリング装置である。この請求項
3に記載されているモータ制御手段を備えることによ
り、温度検出手段の検出結果に基づいて電動モータに流
れる電流に制限を加えるといった制御を実現でき、電動
モータが異常高温状態になることを抑制できる。
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、この
発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の
電気的構成を示すブロック図である。ステアリングホイ
ール1に加えられた操舵トルクは、ステアリングシャフ
ト2を介してステアリング機構3に機械的に伝達され、
このとき、ステアリング機構3に電動モータMからトル
ク(操舵補助力)が与えられることによって操舵補助が
達成されるようになっている。電動モータMは、たとえ
ば、アルミニウム製のモータハウジングH内に収容され
ている。
ホイール1側に結合された入力軸2Aと、ステアリング
機構3側に結合された出力軸2Bとに分割されていて、
これらの入力軸2Aおよび出力軸2Bは、トーションバ
ー4によって互いに連結されている。トーションバー4
は、操舵トルクに応じてねじれを生じるものであり、こ
のねじれの方向および量は、トルクセンサ5によって検
出されるようになっている。トルクセンサ5としては、
たとえば、入力軸2Aと出力軸2Bとの回転方向の位置
関係の変化に応じて変化する磁気抵抗を検出する磁気式
のものを用いることができる。
処理基板6に与えられている。具体的には、このセンサ
信号処理基板6は、たとえば、モータハウジングHに接
触させて固定されたアルミニウム製の基板ケース7内に
収容されている。センサ信号処理基板6には、トルクセ
ンサ5の出力信号を増幅するための増幅回路61が備え
られており、トルクセンサ5の出力信号は、信号線51
を介して増幅回路61に入力されている。そして、増幅
回路61で増幅された信号は、信号線62を介してコン
トローラ8(ECU)に入力されるようになっている。
サ信号処理基板6の周囲の温度を検出する温度センサ9
が実装されている。この温度センサ9は、サーミスタな
どの感熱素子を樹脂やガラス等で封止して作製された基
板実装用のものであり、たとえば自動実装装置を用いて
センサ信号処理基板6に自動実装することができる。し
たがって、温度センサ9の実装に手間がかかることはな
い。また、この実施形態では、温度センサ9の−端子9
1は、センサ信号処理基板6の接地ライン63に接続さ
れている。ゆえに、温度センサ9の−端子91を接地す
るために、基板ケース7の外部の接地ラインに接続され
たリード線を基板ケース7内に導入して−端子91に接
続する必要がない。よって、温度センサ9を電動モータ
Mの内部に配置した場合に比べて、必要なリード線の本
数を1本減らすことができ、装置コストの低減を図るこ
とができる。
3を介してコントローラ8に接続されており、コントロ
ーラ8には、温度センサ9で検出された温度に応じたレ
ベルの信号が入力されるようになっている。この温度セ
ンサ9から延びた信号線93は、増幅回路61から延び
た信号線62およびトルクセンサ5の出力信号を増幅回
路61に入力するための信号線51とともに束ねられ
て、たとえばゴム製の防水グロメット71に挿通されて
いる。そして、この防水グロメット71は、基板ケース
7に形成された開口部に液密的に嵌められており、これ
により、基板ケース7の防水性が確保されている。
0からの信号も入力されるようになっている。コントロ
ーラ8は、トルクセンサ5および車速センサ10の出力
信号に基づいて、電動モータMに流すべき電流値である
電流指令値を設定し、この電流指令値と実際に電動モー
タMに流れているモータ電流との偏差に基づいて、電動
モータMをフィードバック制御する。これにより、電動
モータMから適切なトルクが発生され、良好な操舵フィ
ーリングを実現することができる。
異常高温状態になるのを防止するために、温度センサ9
で検出される温度と電動モータMに通電される電流値よ
り計算して求めた電動モータMの温度が予め定める温度
以上である場合には、その計算して求めた温度に応じて
電流指令値に制限を加える。すなわち、温度センサ9が
収容された基板ケース7は、上記したように、モータハ
ウジングHと同じ材料であるアルミニウムを用いて形成
されており、モータハウジングHに固定されている。し
たがって、電動モータMの雰囲気温度の変化に伴ってモ
ータハウジングHの温度が変化すると、このモータハウ
ジングHの熱が基板ケース7に伝搬し、基板ケース7内
の雰囲気温度がモータハウジングHの温度変化に伴って
変化する。ゆえに、温度センサ9の検出温度は電動モー
タMの雰囲気温度の変化に伴って変化するから、温度セ
ンサ9の検出温度と電動モータMに通電される電流値よ
り計算して求めた電動モータMの温度に応じて電流指令
値に制限を加えることにより、電動モータMが異常高温
状態になることを良好に抑制することができる。
モータMが異常高温状態になることを防止するための電
流指令値制限制御に必要な温度センサ9が、電動モータ
Mの雰囲気温度が変化する基板ケース7内に設けられて
いる。これにより、電動モータMの温度変化を間接的に
検出することができ、その検出結果に基づいて電流指令
値に適切な制限を加えることができる。また、温度セン
サ9は、基板ケース7内に収容されたセンサ信号処理基
板6に自動実装されるから、温度センサ9の取付けに手
間がかかることはない。さらに、温度センサ9の+端子
92に接続された信号線93は、信号線51,62とと
もに防水グロメット71に挿通することにより基板ケー
ス7の外部に引き出すことができるから、信号線93を
引き出すために基板ケース7の構造を変更する必要がな
いうえ、信号線93の引き出しに手間がかかるといった
こともない。
号処理基板6には温度センサ9のみを追加実装するだけ
であるから、センサ信号処理基板6の構成を大きく変更
する必要はなく、センサ信号処理基板6のコストアップ
を招くおそれはない。さらにまた、この実施形態では、
増幅回路61と温度センサ9とが接地ライン63を共用
しているから、温度センサ9を電動モータMの内部に配
置した場合に比べて、必要なリード線の本数を1本減ら
すことができ、電動パワーステアリング装置のコストの
低減を図ることができる。
したが、この発明は、他の形態で実施することもでき
る。たとえば、上述の実施形態では、トルクセンサ5か
らの信号を処理するためのセンサ信号処理基板6に温度
センサ9が実装されるとしたが、電動モータMの雰囲気
温度の変化に伴って温度が変化する雰囲気中に配置され
ている処理基板であれば、トルクセンサ5以外のセンサ
(たとえば、車速センサ10やステアリングホイール1
の操舵角度を検出する舵角センサなど)からの出力信号
を処理するためのセンサ信号処理基板に温度センサ9が
実装されてもよい。
はアルミニウムで構成されているとしたが、アルミニウ
ム以外の熱伝導性に優れた材料で基板ケース7が構成さ
れてもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
リング装置の電気的構成を示すブロック図である。
Claims (3)
- 【請求項1】電動モータが発生する駆動力を車両のステ
アリング機構に与えて操舵補助を行う電動パワーステア
リング装置であって、 前記電動モータの制御に必要な情報を取得するためのセ
ンサと、 前記電動モータの近傍に設けられており、前記センサか
らの信号を処理するセンサ信号処理回路を有する基板
と、 この基板に取り付けられており、前記電動モータの制御
に必要な温度情報を取得するための温度検出手段とを含
む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】前記温度検出手段は、前記センサ信号処理
回路の接地ラインに接続されている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。 - 【請求項3】前記センサ信号処理回路による処理後の信
号および温度検出手段の検出信号に基づいて前記電動モ
ータを制御するモータ制御手段をさらに含むことを特徴
とする請求項1または2記載の電動パワーステアリング
装置。
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