JP2002019635A - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device

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JP2002019635A
JP2002019635A JP2000209212A JP2000209212A JP2002019635A JP 2002019635 A JP2002019635 A JP 2002019635A JP 2000209212 A JP2000209212 A JP 2000209212A JP 2000209212 A JP2000209212 A JP 2000209212A JP 2002019635 A JP2002019635 A JP 2002019635A
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JP
Japan
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current
electric motor
value
integrated
power steering
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Application number
JP2000209212A
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Japanese (ja)
Inventor
Tamotsu Yamaura
保 山浦
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of maintaining ordinary carrying current to near to the overheat limit of an electric motor independent of the magnitude of the carrying current to the electric motor, and extremely reducing a feeling of physical disorder given in steering operation by early overload state judgment. SOLUTION: This electric power steering device has a fail-safe circuit J for reducing carrying current I to the electric motor M when an integrated value of a square value I2 of the carrying current I integrated with a current integration circuit F exceeds a limiter value LWR; and a timer circuit H for measuring integrated time in the current integration circuit F, and the limiter value LWR in the fail-safe circuit J is variably set so as to increase with increase in the integrated time of the carrying current I measured with the timer circuit H.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 本発明は、電動パワーステ
アリング装置に関し、特に、操舵力を補助する電動モー
タを、過負荷状態の継続による焼損から保護するフェイ
ルセーフ技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus, and more particularly, to a fail-safe technique for protecting an electric motor for assisting a steering force from burning due to continuous overload.

【0002】[0002]

【従来の技術】 従来のこの種のフェイルセーフ技術と
しては、例えば、特開平5−254454号公報に記載
されたものが開示されている。即ち、この従来例の電動
パワーステアリング装置にあっては、電動モータへの通
電電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段によ
る電流検出値の積分値が所定のしきい値を越えた時に前
記電動モータが過負荷状態であると推定する過負荷推定
手段と、を備え、この過負荷推定手段で過負荷状態と推
定されると、電動モータへの通電電流の供給を制限する
ことにより、過負荷状態の継続による焼損から電動モー
タを保護するようにしたものであった。
2. Description of the Related Art As a conventional fail-safe technique of this kind, for example, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-254454 is disclosed. That is, in this conventional electric power steering apparatus, a current detecting means for detecting a current supplied to the electric motor and a current detecting means for detecting an electric current when the integrated value of the current detected by the current detecting means exceeds a predetermined threshold value. An overload estimating means for estimating that the electric motor is in an overloaded state, and when the overload estimating means estimates that the electric motor is in an overloaded state, by restricting supply of a current supplied to the electric motor, This is to protect the electric motor from burning due to continuation of the overload state.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、従来
例の電動パワーステアリング装置にあっては、前述のよ
うに、電動モータの過負荷状態を通電電流の積分値のみ
で判断するようにしたものであったため、以下に述べる
ような問題点があった。即ち、電動モータを大電流で駆
動させた場合よりも、小電流で駆動させた場合の方が、
電動モータが所定温度に過熱するまでの時間が長くかか
るため、通電電流の積分値も大きくなり、このため、電
動モータを小電流で駆動していた場合に、実際には電動
モータが過熱状態になるまでにはまだ十分余裕があるに
も係らず、通電電流の積分値が所定のしきい値を越えて
過負荷状態判定がなされ、電動モータへの通電電流の供
給が制限されることになり、従って、操舵補助力の低下
により操舵操作に違和感を与えることになる。
However, in the conventional electric power steering apparatus, as described above, the overload state of the electric motor is determined only by the integral value of the energizing current. Therefore, there were the following problems. That is, when the electric motor is driven with a small current, compared with the case where the electric motor is driven with a large current,
Since it takes a long time for the electric motor to overheat to the predetermined temperature, the integral value of the energizing current also becomes large, and therefore, when the electric motor is driven with a small current, the electric motor actually becomes overheated. Even though there is still enough margin, the overload state is determined when the integral value of the energizing current exceeds a predetermined threshold, and supply of the energizing current to the electric motor is limited. Therefore, the steering assist operation becomes uncomfortable due to a decrease in the steering assist force.

【0004】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
なされたもので、電動モータへの通電電流の大きさに係
らず、電動モータの過熱限界付近まで通常の通電電流を
維持させることを可能とし、これにより、早めの過負荷
状態判定により操舵操作に違和感を与えることを極力少
なくすることができる電動パワーステアリング装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and is intended to maintain a normal energizing current near the overheating limit of the electric motor irrespective of the magnitude of the energizing current to the electric motor. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electric power steering apparatus capable of minimizing the possibility of giving an uncomfortable feeling to a steering operation by an early overload state determination.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】 上述の目的を達成する
ために、本発明請求項1記載の電動パワーステアリング
装置は、操舵力を補助する電動モータと、該電動モータ
への通電電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手
段で検出された電動モータへの通電電流を積算する電流
積算手段と、該電流積算手段で積算された通電電流の積
算値が所定のしきい値を越えた場合に電動モータへの通
電電流を減少させるフェイルセーフ手段と、前記電流積
算手段における積算時間を計時する積算時間計時手段
と、を備え、前記フェイルセーフ手段における所定のし
きい値が前記積算時間計時手段で計時される通電電流の
積算時間が長くなるにつれて大きくなる方向に可変設定
されるように構成されている手段とした。
In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to a first aspect of the present invention detects an electric motor for assisting a steering force and a current supplied to the electric motor. Current detection means, current integration means for integrating the current supplied to the electric motor detected by the current detection means, and when the integrated value of the current supplied by the current integration means exceeds a predetermined threshold value Fail-safe means for reducing the current supplied to the electric motor, and integration time timer means for counting the integration time in the current integration means, wherein a predetermined threshold value in the fail-safe means is determined by the integration time timer means. The means is configured to be variably set in a direction to increase as the integration time of the energizing current measured by (1) increases.

【0006】請求項2記載の電動パワーステアリング装
置は、請求項1記載の電動パワーステアリング装置にお
いて、前記電流積算手段が、前記電流検出手段で検出さ
れた電動モータへの通電電流の2乗値を積算するように
構成されている手段とした。
According to a second aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first aspect, the current integrating means calculates a square value of a current supplied to the electric motor detected by the current detecting means. Means configured to accumulate.

【0007】請求項3記載の電動パワーステアリング装
置は、請求項1または2記載の電動パワーステアリング
装置において、前記フェイルセーフ手段における所定の
しきい値が、前記積算時間計時手段で計時される積算時
間と所定の係数による近似式に基づいて可変設定される
ように構成されている手段とした。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the electric power steering apparatus according to the first or second aspect, wherein the predetermined threshold value in the fail-safe means is counted by the accumulated time counting means. And a means that is variably set based on an approximate expression using a predetermined coefficient.

【0008】請求項4記載の電動パワーステアリング装
置は、請求項1または2に記載の電動パワーステアリン
グ装置において、前記フェイルセーフ手段における所定
のしきい値が、前記電流積算手段で積算される通電電流
の積算値と前記積算時間計時手段で計時される積算時間
によるマップに基づいて可変設定されるように構成され
ている手段とした。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electric power steering apparatus according to the first or second aspect, wherein a predetermined threshold value in the fail-safe means is integrated by the current integrating means. Is configured to be variably set based on a map based on the integrated value of (i) and the integrated time measured by the integrated time measuring means.

【0009】[0009]

【作用】 この発明請求項1記載の電動パワーステアリ
ング装置では、上述のように、電流積算手段で積算され
た電動モータへの通電電流の積算値が所定のしきい値を
越えた場合には、フェイルセーフ手段において電動モー
タへの通電電流を減少させるが、前記所定のしきい値が
積算時間計時手段で計時される通電電流の積算時間が長
くなるにつれて大きくなる方向に可変設定されるため、
以下のように作用する。
In the electric power steering apparatus according to the first aspect of the present invention, as described above, when the integrated value of the current supplied to the electric motor integrated by the current integrating means exceeds a predetermined threshold value, Although the current supplied to the electric motor is reduced in the fail-safe means, the predetermined threshold is variably set in a direction to increase as the integration time of the current supplied by the integration time timer increases.
It works as follows.

【0010】まず、電動モータが大電流で駆動されてい
る場合は、通電電流の積算値が短時間で急激に大きくな
るため、通電電流の積算時間が短いうち、即ち、しきい
値が小さな値に設定されているうちに短時間で積算値が
しきい値を越えて通電電流を減少させる。
First, when the electric motor is driven by a large current, the integrated value of the energizing current rapidly increases in a short time. While the value is set to, the integrated value exceeds the threshold value in a short time to reduce the energizing current.

【0011】また、電動モータが小電流で駆動されてい
る場合は、通電電流の積算値が緩やかに時間をかけて大
きくなるため、通電電流の積算時間が長くなり、即ち、
しきい値が大きな値に可変設定され、これにより、積算
値がしきい値を越えて通電電流を減少させるまでの時間
が長くなり、電動モータが本当に過熱状態になるまで、
通常の通電電流を維持させることができる。
In addition, when the electric motor is driven with a small current, the integrated value of the energizing current gradually increases over time, so that the integrating time of the energizing current becomes long, that is,
The threshold value is variably set to a large value, which increases the time required for the integrated value to exceed the threshold value and reduce the energizing current, until the electric motor really overheats.
Normal current can be maintained.

【0012】従って、電動モータへの通電電流の大きさ
に係らず、電動モータの過熱限界付近まで通常の通電電
流を維持させることができ、これにより、早めの過負荷
状態判定により操舵操作に違和感を与えることを極力少
なくすることができるようになる。
Therefore, regardless of the magnitude of the current supplied to the electric motor, it is possible to maintain the normal current supplied to the vicinity of the overheating limit of the electric motor. Can be reduced as much as possible.

【0013】請求項2記載の電動パワーステアリング装
置では、上述のように、前記電流積算手段が、前記電流
検出手段で検出された電動モータへの通電電流の2乗値
を積算することにより、電動モータの発熱状態を正確に
判断できるようになる。即ち、もともと負荷に対する仕
事量Wは、W=I2 R(I:通電電流、R:抵抗)で表
され、従って、Rを一定と考えた場合、仕事量W=I2
と考えることができ、さらに、負荷に対する仕事量Wか
ら、電動モータの温度は比例的に求めることができるか
らである。
[0013] In the electric power steering apparatus according to the second aspect, as described above, the electric current integrating means integrates the square value of the current supplied to the electric motor detected by the electric current detecting means, so that the electric power steering apparatus is electrically driven. The heat generation state of the motor can be accurately determined. That is, the work W with respect to the load is originally represented by W = I 2 R (I: conducting current, R: resistance). Therefore, when R is assumed to be constant, the work W = I 2
This is because the temperature of the electric motor can be obtained proportionally from the work amount W for the load.

【0014】請求項3記載の電動パワーステアリング装
置では、上述のように、所定のしきい値を、前記積算時
間計時手段で計時される積算時間と所定の係数による近
似式に基づいて可変設定することにより、しきい値の可
変制御が容易になる。
According to the third aspect of the present invention, as described above, the predetermined threshold value is variably set based on an approximation formula based on the integration time measured by the integration time timer and a predetermined coefficient. This facilitates variable control of the threshold.

【0015】請求項4記載の電動パワーステアリング装
置では、上述のように、所定のしきい値を、前記電流積
算手段で積算される通電電流の積算値と前記積算時間計
時手段で計時される積算時間によるマップに基づいて可
変設定することにより、実際の装置に適合した正確なし
きい値の可変設定が可能となる。
In the electric power steering apparatus according to the fourth aspect, as described above, the predetermined threshold value is calculated by integrating the current value integrated by the current integrating means with the integrated value of the current supplied by the integrating time measuring means. By variably setting based on a map based on time, it is possible to variably set an accurate threshold value suitable for an actual device.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】 以下に、本発明の実施の形態を
図面に基づいて説明する。まず、本発明の実施の形態の
構成を図1〜6に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0017】図1は、発明の実施の形態の電動パワース
テアリング装置を示す全体概略図であり、この図に示す
ように、ステアリングホイールSWを手動で回転させる
と、その回転がラックL&ピニオンPによりラックLの
直線運動に変換され、これにより、左右の前輪TL、T
Rの向きを変更(操舵)することができる。また、ピニ
オンPを電動モータMにより減速ギヤGを介し回転可能
に構成することにより、前記手動による操舵力の補助が
行われるようになっている。
FIG. 1 is an overall schematic view showing an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, when a steering wheel SW is manually rotated, the rotation is performed by a rack L & pinion P. This is converted into a linear motion of the rack L, whereby the left and right front wheels TL, T
The direction of R can be changed (steered). The pinion P is configured to be rotatable by the electric motor M via the reduction gear G, so that the manual steering force is assisted.

【0018】また、前記電動モータMは、手動による操
舵力を検出するトルクセンサTSからの信号に基づい
て、車載のコントロールユニットECUに組み込まれた
マイコンAによりその駆動制御が行われ、これにより、
手動による操舵力の補助制御が行われる。なお、同図に
おいて、Rはフェールセーフ用のリレー、Bは車載のバ
ッテリである。
The drive of the electric motor M is controlled by a microcomputer A incorporated in a control unit ECU mounted on the vehicle, based on a signal from a torque sensor TS for detecting a manual steering force.
Auxiliary control of the steering force is performed manually. Note that, in the figure, R is a fail-safe relay, and B is a vehicle-mounted battery.

【0019】次に、図2は、発明の実施の形態の電動パ
ワーステアリング装置を示すシステムブロック図であ
り、この図に示すように、コントロールユニットECU
内には、制御演算部(マイコン)A、モータ駆動回路
C、電源回路D、モータ電流検出回路(電流検出手段)
E、フェールセーフ用のリレーR、シャント抵抗SRが
組み込まれている。そして、前記マイコンAには、車速
信号s、エンジン回転信号r、トルクセンサTSからの
トルク信号tが入力され、また、自己診断信号fが入出
力される。
FIG. 2 is a system block diagram showing an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG.
In the figure, a control operation unit (microcomputer) A, a motor drive circuit C, a power supply circuit D, a motor current detection circuit (current detection means)
E, a fail-safe relay R and a shunt resistor SR are incorporated. The microcomputer A receives a vehicle speed signal s, an engine rotation signal r, a torque signal t from a torque sensor TS, and a self-diagnosis signal f.

【0020】前記フェールセーフ用のリレーRは、電動
モータMとバッテリBとを接続するバッテリラインに介
装されている。即ち、このリレーRは、電動パワーステ
アリング装置のフェールセーフ時にバッテリラインを切
断するためのものであり、マイコンAによりON、OF
F制御される。なお、図において、Iはイグニッション
スイッチ、FLはフェールランプを示す。
The fail-safe relay R is interposed in a battery line connecting the electric motor M and the battery B. That is, the relay R is used to disconnect the battery line when the electric power steering apparatus is fail-safe, and is turned on and off by the microcomputer A.
F control is performed. In the drawing, I indicates an ignition switch, and FL indicates a fail lamp.

【0021】前記シャント抵抗SRは、電動モータMに
流れる電流を検出するために、モータラインMLの途中
に直列に組み込まれる抵抗である。そして、前記モータ
電流検出回路Eでは、図3に示すように、シャント抵抗
SRの抵抗部の両端部に位置する電圧測定端子部21、
22から、両端子部21、22間の電圧差(ΔVn=V
1−V2)を検出し、この電圧差(電圧降下値)ΔVn
の値から電流値換算グラフ(関数)により電流値Iが求
められる。なお、V1は、シャント抵抗SRの上流側電
圧測定端子部21の電圧、V2は、シャント抵抗SRの
下流側電圧測定端子部22の電圧である。
The shunt resistor SR is a resistor incorporated in series in the middle of the motor line ML for detecting a current flowing through the electric motor M. In the motor current detection circuit E, as shown in FIG. 3, a voltage measurement terminal portion 21 located at both ends of a resistance portion of the shunt resistor SR,
22, a voltage difference between both terminal portions 21 and 22 (ΔVn = V
1-V2), and this voltage difference (voltage drop value) ΔVn
The current value I is obtained from the current value by a current value conversion graph (function). V1 is the voltage of the upstream voltage measuring terminal 21 of the shunt resistor SR, and V2 is the voltage of the downstream voltage measuring terminal 22 of the shunt resistor SR.

【0022】また、前記マイコンAには、前記モータ電
流検出回路Eで検出された電動モータMへの通電電流I
の2乗値I2 を積算する電流積算回路Fと、該電流積算
回路Fにおける積算時間を計時するタイマ回路(積算時
間計時手段)Hと、該タイマ回路Hで積算された通電電
流の積算値がリミッタ値(しきい値)LWR を越えた場合
に電動モータMへの通電電流Iを減少させるフェイルセ
ーフ回路Jがそれぞれ組み込まれている。
Further, the microcomputer A has an electric current I to the electric motor M detected by the motor current detection circuit E.
Current integrating circuit F for integrating the squared value I 2 of the above , a timer circuit (integrated time measuring means) H for counting the integration time in the current integrating circuit F, and an integrated value of the energized current integrated by the timer circuit H Fail-safe circuits J for reducing the current I to be supplied to the electric motor M when the current exceeds the limiter value (threshold value) LWR.

【0023】そして、前記フェイルセーフ回路Jにおけ
るリミッタ値LWR は、タイマ回路Hで計時される通電電
流Iの2乗値I2 の積算時間(タイマ値)TMが長くなる
につれて大きくなる方向に可変設定されるように構成さ
れている。即ち、次式に示すように、タイマ回路Hで計
時されるタイマ値TMと、所定の係数a、bによる近似式
に基づいてリミッタ値LWR が可変設定されるように構成
されている。なお、前記所定の係数a、bは、例えば、
実験的に求めてもよい。 LWR =a・TM+b
The limiter value LWR in the fail-safe circuit J is variably set in such a manner that the limiter value LWR increases as the integration time (timer value) TM of the square value I 2 of the conduction current I measured by the timer circuit H increases. It is configured to be. That is, as shown in the following equation, the limiter value LWR is variably set based on a timer value TM measured by the timer circuit H and an approximate equation using predetermined coefficients a and b. The predetermined coefficients a and b are, for example,
It may be determined experimentally. LWR = a · TM + b

【0024】そこで、以上のように、リミッタ値LWR を
タイマ値TMが長くなるにつれて大きくなる方向に可変設
定する理由について説明する。図4は電動モータMに通
電される電流Iの違いによる電動モータMの温度変化を
測定した実験結果を示すタイムチャートであり、この図
に示すように、電動モータMを大電流で駆動させた場合
は、電動モータMの温度が短時間で急激に上昇するが、
小電流で駆動させた場合は、電動モータMの温度が緩や
かに時間をかけて上昇する。
The reason why the limiter value LWR is variably set so as to increase as the timer value TM increases as described above will be described. FIG. 4 is a time chart showing an experimental result of measuring a temperature change of the electric motor M due to a difference in a current I supplied to the electric motor M. As shown in FIG. 4, the electric motor M was driven with a large current. In this case, the temperature of the electric motor M rises rapidly in a short time,
When driven by a small current, the temperature of the electric motor M gradually rises over time.

【0025】即ち、電動モータMを大電流で駆動させた
場合よりも、小電流で駆動させた場合の方が、電動モー
タMが所定温度に過熱するまでの時間が長くかかるた
め、前記通電電流Iの2乗値I2 の積分値も大きな値と
なり、従って、リミッタ値LWRが一定の値に設定されて
いると、実際には電動モータMが過熱状態になるまでに
はまだ十分余裕があるにも係らず、通電電流Iの2乗値
2 の積分値がリミッタ値LWR を越えて過負荷状態判定
がなされ、電動モータMへの通電電流の供給が制限され
ることになり、従って、操舵補助力の低下により操舵操
作に違和感を与えることになる。そこで、リミッタ値LW
R を、タイマ回路Hで計時される通電電流Iの2乗値I
2 の積算時間(タイマ値)TMが長くなるにつれて大きく
なる方向に可変設定することにより、以上の問題点を解
消することが可能となるものである。
That is, the electric motor M was driven with a large current.
When driven by a small current, the electric motor
It takes a long time for the heater M to overheat to the predetermined temperature.
The square value I of the current ITwo The integral value of
And therefore the limiter value LWR is set to a constant value
The electric motor M actually
Is the square value of the conduction current I, although there is still enough room
ITwo Judgment of overload state when the integral value exceeds the limiter value LWR
And the supply of the current to the electric motor M is restricted.
Therefore, the steering assist is reduced due to the decrease in the steering assist force.
It will make the work uncomfortable. Therefore, the limiter value LW
R is the square value I of the conduction current I measured by the timer circuit H.
Two Increases as the integration time (timer value) TM of
The above problems can be solved by setting
It can be turned off.

【0026】次に、リミッタ値LWR を可変設定する上記
近似式を導きだした根拠について説明する。図5は、電
動モータMを複数の各通電電流I値(50A、40A、
20A)で駆動させ、電動モータMが複数の各温度(2
0℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80
℃、90℃)に達するまでの時間をそれぞれ計測した実
験結果、即ち、通電電流Iの2乗値I2 の積算値−等温
特性図であり、この実験結果から明らかにように、各等
温特性線が、通電電流I値が小さくなるにつれて、所定
温度に達するまでに要する時間が長く、かつ、通電電流
2 の2乗値の積算値が大きくなっている。
Next, the basis for deriving the above-described approximate expression for variably setting the limiter value LWR will be described. FIG. 5 shows that the electric motor M is supplied with a plurality of current values I (50 A, 40 A,
20A), and the electric motor M is driven at a plurality of temperatures (2
0 ° C, 30 ° C, 40 ° C, 50 ° C, 60 ° C, 70 ° C, 80 ° C
, 90 ° C.), which is an experimental result of measuring the time until the temperature reaches 90 ° C., that is, an integrated value-isothermal characteristic diagram of the square value I 2 of the conduction current I. As is clear from this experimental result, each isothermal characteristic As the value of the current I decreases, the time required for the line to reach the predetermined temperature increases, and the integrated value of the square of the current I 2 increases.

【0027】そこで、この通電電流Iの2乗値I2 の積
算値−等温特性の傾きに基づいて定数係数a、bを求
め、この定数係数a、bを用い、前記リミッタ値LWR を
タイマ値TMが長くなるにつれて大きくなる方向に可変設
定するように、前記近似式を1次式で与えるようにした
ものである。
Therefore, constant coefficients a and b are obtained based on the gradient of the integrated value of the square value I 2 of the conduction current I and the isothermal characteristic, and the limiter value LWR is calculated by using the constant coefficients a and b as the timer value. The above approximate expression is given by a linear expression so that the TM is variably set in a direction to increase as the TM becomes longer.

【0028】次に、前記フェイルセーフ回路Jにおける
リミッタ値LWR の可変設定制御の内容を、図6のフロー
チャートに基づいて説明する。まず、ステップ101で
は、通電電流Iの2乗値I2 がリミッタ値LWR 未満であ
るか否かを判定し、YESである時はステップ102に
進み、NOである時はステップ106に進む。
Next, the content of the variable setting control of the limiter value LWR in the fail-safe circuit J will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step 101, square value I 2 of the energizing current I is equal to or less than the limit value LWR, when it is YES, the process proceeds to step 102, when it is NO, the process proceeds to step 106.

【0029】前記ステップ102では、1周期前の通電
電流Iの2乗値I2 がリミッタ値LWR 未満であるか否か
を判定し、YESである時はステップ103に進んでタ
イマ値TMをカウントアップし、NOである時はステップ
105に進んでタイマ値TMを1に初期設定した後、ステ
ップ104に進む。
[0029] At step 102, 1 square value I 2 of the period before the energization current I is equal to or less than the limit value LWR, counting the timer value TM proceeds to step 103 when a YES If NO, the process proceeds to step 105 to initialize the timer value TM to 1, and then proceeds to step 104.

【0030】また、前記ステップ106では、1周期前
の通電電流Iの2乗値I2 がリミッタ値LWR 未満である
か否かを判定し、YESである時はステップ107に進
んでタイマ値TMを1に初期設定し、NOである時はステ
ップ108に進んでタイマ値TMをカウントアップした
後、ステップ104に進む。そして、このステップ10
4では、前記近似式に基づいて、リミッタ値LWR を演算
してその値に可変設定し、これで、1回のフローを終了
する。
In step 106, it is determined whether or not the square value I 2 of the current I before one cycle is less than the limiter value LWR. If YES, the process proceeds to step 107 to proceed to the timer value TM. Is initially set to 1. If NO, the routine proceeds to step 108, where the timer value TM is counted up, and then the routine proceeds to step 104. And this step 10
In step 4, the limiter value LWR is calculated based on the approximate expression and variably set to the calculated value, thereby completing one flow.

【0031】この発明の実施の形態では、フェイルセー
フ回路Jが上述のように構成されるため、まず、電動モ
ータMが大電流で駆動されている場合は、通電電流Iの
2乗値I2 の積算値が短時間で急激に大きくなるため、
通電電流Iの積算時間が短いうち、即ち、リミッタ値LW
R が小さな値に設定されているうちに短時間で積算値が
リミッタ値LWR を越えて通電電流Iを減少させる方向に
制御が行われる。
In the embodiment of the present invention, since the fail-safe circuit J is configured as described above, first, when the electric motor M is driven with a large current, the square value I 2 of the current I 2 Because the integrated value of increases rapidly in a short time,
While the integration time of the conduction current I is short, that is, the limiter value LW
While R is set to a small value, control is performed in a direction in which the integrated value exceeds the limiter value LWR and the energizing current I is reduced in a short time.

【0032】また、電動モータMが小電流で駆動されて
いる場合は、通電電流Iの2乗値I 2 の積算値が緩やか
に時間をかけて大きくなるため、通電電流Iの積算時間
が長くなり、即ち、リミッタ値LWR が大きな値に可変設
定され、これにより、積算値がリミッタ値LWR を越えて
通電電流Iを減少させるまでの時間が長くなり、電動モ
ータMが本当に過熱状態になるまで、通常の通電電流I
を維持させることができるようになる。
Further, when the electric motor M is driven with a small current,
The square value I of the conducting current I Two Is slow.
, The integration time of the conduction current I
Becomes longer, that is, the limiter value LWR is
This causes the accumulated value to exceed the limiter value LWR
The time required to reduce the conduction current I becomes longer, and the electric motor
Until the motor M is really overheated.
Can be maintained.

【0033】従って、この発明の実施の形態によれば、
電動モータMへの通電電流Iの大きさに係らず、電動モ
ータMの過熱限界付近まで通常の通電電流Iを維持させ
ることができ、これにより、早めの過負荷状態判定によ
り操舵操作に違和感を与えることを極力少なくすること
ができるようになるという効果が得られる。
Therefore, according to the embodiment of the present invention,
Irrespective of the magnitude of the current I flowing into the electric motor M, the normal current I can be maintained up to the vicinity of the overheating limit of the electric motor M, thereby making the steering operation uncomfortable due to the early overload state determination. The effect of being able to minimize giving is obtained.

【0034】また、前記電流積算回路Fにおいて、モー
タ電流検出回路Eで検出された電動モータMへの通電電
流Iの2乗値I2 を積算するようにしたことにより、電
動モータMの発熱状態を正確に判断できるようになる。
即ち、もともと負荷に対する仕事量Wは、W=I2
(I:通電電流、R:抵抗)で表され、従って、Rを一
定と考えた場合、仕事量W=I2 と考えることができ、
さらに、負荷に対する仕事量Wから、電動モータMの温
度は比例的に求めることができるからである。
Further, since the current integrating circuit F integrates the square value I 2 of the current I supplied to the electric motor M detected by the motor current detecting circuit E, the heat generation state of the electric motor M is increased. Can be accurately determined.
That is, originally, the work amount W for the load is W = I 2 R
(I: conduction current, R: resistance). Therefore, when R is considered to be constant, it can be considered that the work amount W = I 2 ,
Further, the temperature of the electric motor M can be obtained in proportion to the work W with respect to the load.

【0035】また、リミッタ値LWR を、タイマ回路Hで
計時される積算時間TMと所定の係数a、bによる近似式
に基づいて可変設定するようにしたことにより、リミッ
タ値LWR の可変設定制御が容易になる。
Further, the limiter value LWR is variably set on the basis of an approximate expression based on the integration time TM measured by the timer circuit H and predetermined coefficients a and b, thereby enabling the variable setting control of the limiter value LWR. It will be easier.

【0036】以上発明の実施の形態を図面により説明し
たが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
ける設計変更等があっても本発明に含まれる。
Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to those embodiments of the present invention, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. Are also included in the present invention.

【0037】例えば、発明の実施の形態では、リミッタ
値LWR を、タイマ回路Hで計時される積算時間TMと所定
の係数a、bによる近似式に基づいて可変設定するよう
にした例を示したが、前記電流積算回路Fで積算される
通電電流Iの2乗値I2 の積算値とタイマ回路Hで計時
される積算時間TMによるマップに基づいて可変設定する
ようにしてもよく、この場合は、実際の装置に適合した
正確なリミッタ値LWRの可変設定が可能となる。
For example, in the embodiment of the present invention, the limiter value LWR is variably set based on the integration time TM measured by the timer circuit H and an approximate expression using predetermined coefficients a and b. May be variably set based on a map of the integrated value of the square value I 2 of the conduction current I integrated by the current integrating circuit F and the integrated time TM measured by the timer circuit H. Can accurately set the limiter value LWR variably in accordance with the actual device.

【0038】[0038]

【発明の効果】 以上説明してきたように本発明請求項
1記載の電動パワーステアリング装置では、上述のよう
に、操舵力を補助する電動モータと、該電動モータへの
通電電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段で
検出された電動モータへの通電電流を積算する電流積算
手段と、該電流積算手段で積算された通電電流の積算値
が所定のしきい値を越えた場合に電動モータへの通電電
流を減少させるフェイルセーフ手段と、前記電流積算手
段における積算時間を計時する積算時間計時手段と、を
備え、前記フェイルセーフ手段における所定のしきい値
が前記積算時間計時手段で計時される通電電流の積算時
間が長くなるにつれて大きくなる方向に可変設定される
ように構成されている手段としたことで、電動モータへ
の通電電流の大きさに係らず、電動モータの過熱限界付
近まで通常の通電電流を維持させることができ、これに
より、早めの過負荷状態判定により操舵操作に違和感を
与えることを極力少なくすることができるようになると
いう効果が得られる。
As described above, in the electric power steering apparatus according to the first aspect of the present invention, as described above, the electric motor for assisting the steering force and the current detection for detecting the current supplied to the electric motor are provided. Means, a current integrating means for integrating the current supplied to the electric motor detected by the current detecting means, and an electric motor when the integrated value of the current supplied by the current integrating means exceeds a predetermined threshold value. A fail-safe means for reducing the current supplied to the motor; and an integrating time measuring means for measuring the integration time in the current integrating means, wherein a predetermined threshold value in the fail-safe means is counted by the integrating time measuring means. Means that is configured to be variably set in a direction to increase as the integration time of the supplied current increases, the magnitude of the current supplied to the electric motor Regardless of this, the normal energizing current can be maintained up to the vicinity of the overheating limit of the electric motor, thereby minimizing the possibility of giving an uncomfortable feeling to the steering operation by the early overload state determination. The effect is obtained.

【0039】請求項2記載の電動パワーステアリング装
置は、請求項1記載の電動パワーステアリング装置にお
いて、前記電流積算手段が、前記電流検出手段で検出さ
れた電動モータへの通電電流の2乗値を積算するように
構成されている手段としたことで、電動モータの発熱状
態を正確に判断できるようになる。
According to a second aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first aspect, the current integrating means calculates a square value of a current supplied to the electric motor detected by the current detecting means. With the means configured to perform the integration, the heat generation state of the electric motor can be accurately determined.

【0040】請求項3記載の電動パワーステアリング装
置は、請求項1または2記載の電動パワーステアリング
装置において、前記フェイルセーフ手段における所定の
しきい値が、前記積算時間計時手段で計時される積算時
間と所定の係数による近似式に基づいて可変設定される
ように構成されている手段としたことで、しきい値の可
変制御が容易になる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the electric power steering apparatus according to the first or second aspect, wherein the predetermined threshold value in the fail-safe means is calculated by the integrated time counting means. And a means configured to be variably set based on an approximate expression using a predetermined coefficient, the variable control of the threshold value becomes easy.

【0041】請求項4記載の電動パワーステアリング装
置は、請求項1または2に記載の電動パワーステアリン
グ装置において、前記フェイルセーフ手段における所定
のしきい値が、前記電流積算手段で積算される通電電流
の積算値と前記積算時間計時手段で計時される積算時間
によるマップに基づいて可変設定されるように構成され
ている手段としたことで、実際の装置に適合した正確な
しきい値の可変設定が可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electric power steering apparatus according to the first or second aspect, wherein a predetermined threshold value of the fail-safe means is a current supplied by the current integrating means. By means configured to be variably set based on a map of the integrated value of the integrated time and the integrated time measured by the integrated time measuring means, the variable setting of an accurate threshold suitable for an actual device can be performed. It becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】発明の実施の形態の電動パワーステアリング装
置を示す全体概略図である。
FIG. 1 is an overall schematic diagram showing an electric power steering device according to an embodiment of the present invention.

【図2】発明の実施の形態の電動パワーステアリング装
置を示すシステムブロック図である。
FIG. 2 is a system block diagram showing the electric power steering device according to the embodiment of the present invention.

【図3】発明の実施の形態の電動パワーステアリング装
置におけるモータ電流検出回路のシャント抵抗部分を示
す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a shunt resistance portion of a motor current detection circuit in the electric power steering device according to the embodiment of the present invention.

【図4】発明の実施の形態の電動パワーステアリング装
置における電動モータに通電される電流の違いによる電
動モータの温度変化を測定した実験結果を示すタイムチ
ャートである。
FIG. 4 is a time chart showing an experimental result of measuring a temperature change of the electric motor due to a difference in current supplied to the electric motor in the electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図5】発明の実施の形態の電動パワーステアリング装
置における通電電流の2乗値の積算値−等温特性図であ
る。
FIG. 5 is an integrated temperature-isothermal characteristic diagram of a square value of a supplied current in the electric power steering device according to the embodiment of the present invention;

【図6】発明の実施の形態の電動パワーステアリング装
置のフェイルセーフ回路におけるリミッタ値の可変設定
制御の内容を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the content of variable setting control of a limiter value in the fail-safe circuit of the electric power steering device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A マイコン B バッテリ C モータ駆動回路 D 電源回路 E モータ電流検出回路(電流検出手段) ECU コントロールユニット FL フェールランプ F 電流積算回路 G 減速ギヤ H タイマ回路(積算時間計時手段) I イグニッションスイッチ J フェイルセーフ回路 L ラック M 電動モータ ML モータライン P ピニオン R フェールセーフ用のリレー SR シャント抵抗 SW ステアリングホイール TL 左前輪 TR 右前輪 TS トルクセンサ 21 電圧測定端子部 22 電圧測定端子部 A microcomputer B battery C motor drive circuit D power supply circuit E motor current detection circuit (current detection means) ECU control unit FL failure lamp F current integration circuit G reduction gear H timer circuit (integration time measurement means) I ignition switch J fail safe circuit L Rack M Electric motor ML Motor line P Pinion R Fail safe relay SR Shunt resistance SW Steering wheel TL Left front wheel TR Right front wheel TS Torque sensor 21 Voltage measuring terminal 22 Voltage measuring terminal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B62D 127:00 B62D 127:00 Fターム(参考) 3D032 CC08 CC34 CC38 DA15 DA23 DA49 DA64 DA65 DA67 DD17 EA01 EC23 GG01 3D033 CA03 CA04 CA13 CA16 CA20 CA21 5H570 AA21 BB09 BB20 CC04 DD01 EE01 EE02 EE08 JJ03 JJ18 LL02 MM04 MM07 PP02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) B62D 127: 00 B62D 127: 00 F term (Reference) 3D032 CC08 CC34 CC38 DA15 DA23 DA49 DA64 DA65 DA67 DD17 EA01 EC23 GG01 3D033 CA03 CA04 CA13 CA16 CA20 CA21 5H570 AA21 BB09 BB20 CC04 DD01 EE01 EE02 EE08 JJ03 JJ18 LL02 MM04 MM07 PP02

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 操舵力を補助する電動モータと、 該電動モータへの通電電流を検出する電流検出手段と、 該電流検出手段で検出された電動モータへの通電電流を
積算する電流積算手段と、 該電流積算手段で積算された通電電流の積算値が所定の
しきい値を越えた場合に電動モータへの通電電流を減少
させるフェイルセーフ手段と、 前記電流積算手段における積算時間を計時する積算時間
計時手段と、を備え、 前記フェイルセーフ手段における所定のしきい値が前記
積算時間計時手段で計時される通電電流の積算時間が長
くなるにつれて大きくなる方向に可変設定されるように
構成されていることを特徴とする電動パワーステアリン
グ装置。
An electric motor for assisting a steering force; current detecting means for detecting a current supplied to the electric motor; current integrating means for integrating a current supplied to the electric motor detected by the current detecting means; Fail-safe means for reducing the current supplied to the electric motor when the integrated value of the current supplied by the current integration means exceeds a predetermined threshold value; and integration for measuring the integration time in the current integration means. Time counting means, wherein the predetermined threshold value in the fail-safe means is variably set in a direction to increase as the integration time of the current supplied by the integration time counting means increases. An electric power steering device characterized by:
【請求項2】 前記電流積算手段が、前記電流検出手段
で検出された電動モータへの通電電流の2乗値を積算す
るように構成されていることを特徴とする請求項1に記
載の電動パワーステアリング装置。
2. The electric motor according to claim 1, wherein the current integrating means is configured to integrate a square value of a current supplied to the electric motor detected by the current detecting means. Power steering device.
【請求項3】 前記フェイルセーフ手段における所定の
しきい値が、前記積算時間計時手段で計時される積算時
間と所定の係数による近似式に基づいて可変設定される
ように構成されていることを特徴とする請求項1または
2に記載の電動パワーステアリング装置。
3. The method according to claim 1, wherein the predetermined threshold value in the fail-safe means is variably set based on an approximate expression based on the integrated time measured by the integrated time measuring means and a predetermined coefficient. The electric power steering device according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 前記フェイルセーフ手段における所定の
しきい値が、前記電流積算手段で積算される通電電流の
積算値と前記積算時間計時手段で計時される積算時間に
よるマップに基づいて可変設定されるように構成されて
いることを特徴とする請求項1または2に記載の電動パ
ワーステアリング装置。
4. A predetermined threshold value in the fail-safe means is variably set based on a map based on an integrated value of the supplied current integrated by the current integrating means and an integrated time counted by the integrated time timer. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the electric power steering apparatus is configured to be configured as follows.
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