JP2003154952A - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device

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JP2003154952A
JP2003154952A JP2001354125A JP2001354125A JP2003154952A JP 2003154952 A JP2003154952 A JP 2003154952A JP 2001354125 A JP2001354125 A JP 2001354125A JP 2001354125 A JP2001354125 A JP 2001354125A JP 2003154952 A JP2003154952 A JP 2003154952A
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秀樹 城ノ口
Jun Hasegawa
純 長谷川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of restricting overheating at a drive circuit (a power transistor, especially) in an electric motor to protect the circuit. SOLUTION: When a microcomputer 10 determines that the motor drive circuit 20 is in an overheated state based on a target current value It, it executes a drive frequency lowering process to set a lowering control flag F1 (step S204), decrease a dividing number N to be given to a PWM signal generating circuit by a lowering constant K1 to lower a switching frequency of FET (S212), and reset the lowering control flag F1 (S220) when the lowest limit is reached in a drive frequency lowering process. When the microcomputer 10 determines that the overheated state is eliminated, it executes a drive frequency restoration process to set a restoration control flag F2 (S208), gradually increase the dividing number N by a restoration constant K2 to gradually raise the switching frequency of FET (S216), and reset the restoration control flag F2 (S220) when an initial value is reached.

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、車両操舵のための
操作手段に加えられる操舵トルクに応じて電動モータを
駆動することにより、当該車両のステアリング機構に操
舵補助力を与える電動パワーステアリング装置に関し、
さらに詳しくは、このような電動パワーステアリング装
置において電動モータを駆動する回路の発熱対策に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus that applies a steering assist force to a steering mechanism of a vehicle by driving an electric motor according to a steering torque applied to an operating means for steering the vehicle. ,
More specifically, the present invention relates to measures against heat generation in a circuit that drives an electric motor in such an electric power steering device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、運転者がハンドル(ステアリ
ングホイール)に加える操舵トルクに応じて電動モータ
を駆動することによりステアリング機構に操舵補助力を
与える電動パワーステアリング装置が用いられている。
この電動パワーステアリング装置では、操舵のための操
作手段であるハンドルに加えられる操舵トルクを検出す
るトルクセンサが設けられており、そのトルクセンサで
検出される操舵トルクに基づき電動モータに流すべき電
流の目標値が設定される。そして、この目標値と電動モ
ータに実際に流れる電流の値との偏差に基づき、電動モ
ータの駆動手段に与えるべき指令値が生成される。電動
モータの駆動手段は、例えば、その指令値に応じたデュ
ーティ比のパルス幅変調信号(PWM信号)を生成する
PWM信号生成回路と、そのPWM信号のデューティ比
に応じてオン/オフするパワートランジスタを用いて構
成されるモータ駆動回路とから成り、そのデューティ比
に応じた電圧すなわち指令値に応じた電圧を電動モータ
に印加する。この電圧印加によって電動モータに流れる
電流は電流検出器によって検出され、この検出値と上記
目標値との差が上記指令値を生成するための偏差として
使用される。電動パワーステアリング装置では、このよ
うにして、操舵トルクに基づき設定される目標値の電流
が電動モータに流れるようにフィードバック制御が行わ
れる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been used an electric power steering apparatus which applies a steering assist force to a steering mechanism by driving an electric motor according to a steering torque applied to a steering wheel (steering wheel) by a driver.
This electric power steering device is provided with a torque sensor that detects a steering torque applied to a steering wheel that is an operating means for steering, and the electric current that should be supplied to the electric motor based on the steering torque detected by the torque sensor is provided. The target value is set. Then, a command value to be given to the drive means of the electric motor is generated based on the deviation between this target value and the value of the current actually flowing in the electric motor. The drive means of the electric motor includes, for example, a PWM signal generation circuit that generates a pulse width modulation signal (PWM signal) having a duty ratio according to the command value, and a power transistor that is turned on / off according to the duty ratio of the PWM signal. And a voltage corresponding to the duty ratio, that is, a voltage corresponding to a command value, to the electric motor. The current flowing through the electric motor due to this voltage application is detected by the current detector, and the difference between the detected value and the target value is used as the deviation for generating the command value. In the electric power steering device, feedback control is thus performed so that the electric current of the target value set based on the steering torque flows through the electric motor.

【0003】このような電動パワーステアリング装置に
おいて、例えばハンドルを長時間にわたってすえ切り
(車両が停止した状態でハンドルを切る動作)を行った
場合のように、操舵補助力の大きい状態が継続すると、
電動モータに大きな電流が流れて発熱し、ついには破損
してしまうおそれがある。そこで、従来より、電動モー
タに流れる電流を監視し、当該電流が一定時間以上継続
して基準値を越えた場合には、検出された操舵トルク等
に基づき算出された通常の指令値に対して1より小さい
所定の係数を乗算した値を指令値とし、当該指令値に基
づき上記フィードバック制御を行って、電動モータに流
れる電流を低減させるようにした電動パワーステアリン
グ装置が知られている。このような従来の構成は、電動
モータに対する過負荷保護の作用に付随して、モータ駆
動回路の素子に熱破壊の危険が生じる程度の高温が継続
する状態(以下、「過熱状態」という)を防止する作用
を併せて有している。
In such an electric power steering system, when the steering assist force is large, as in the case where the steering wheel is stationary (the steering wheel is turned while the vehicle is stopped) for a long time,
A large current may flow through the electric motor to generate heat, which may eventually damage it. Therefore, conventionally, the current flowing through the electric motor is monitored, and when the current continues to exceed the reference value for a certain period of time or more, the normal command value calculated based on the detected steering torque or the like is compared. There is known an electric power steering apparatus in which a value obtained by multiplying a predetermined coefficient smaller than 1 is used as a command value, and the feedback control is performed based on the command value to reduce the current flowing through the electric motor. Such a conventional configuration has a state (hereinafter referred to as an “overheat state”) in which a high temperature that causes a risk of thermal destruction of the elements of the motor drive circuit continues in association with the action of overload protection for the electric motor. It also has a preventive action.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、電動モータに
供給すべき電流を制限する上記の構成は、モータ駆動回
路(特に当該回路を構成する上記パワートランジスタ)
の過熱を防止するためには必ずしも最適であるとはいえ
ない。特に、電動モータとしてブラシレスモータを用い
た場合には、ブラシ付きモータの場合よりもその駆動回
路のスイッチング動作による発熱がさらに大きくなるの
で、当該駆動回路の過熱防止対策として最適な構成が望
まれる。
However, the above structure for limiting the current to be supplied to the electric motor is a motor drive circuit (in particular, the power transistor which constitutes the circuit).
It is not always optimal to prevent overheating of the. In particular, when a brushless motor is used as the electric motor, heat generation due to the switching operation of the drive circuit becomes larger than that in the case of a brushed motor, so an optimal configuration is desired as a measure for preventing overheating of the drive circuit.

【0005】そこで、本発明の目的は、電動モータの駆
動回路(特にパワートランジスタ)が過熱状態となった
場合に、その発熱を抑えて当該回路を保護するために最
適な構成を備えた電動パワーステアリング装置を提供す
ることである。
Therefore, an object of the present invention is to provide an electric power having an optimum configuration for suppressing heat generation of a drive circuit (especially a power transistor) of an electric motor to suppress the heat generation when the drive circuit is overheated. A steering device is provided.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段および発明の効果】第1の
発明は、車両操舵のための操作手段に加えられる操舵ト
ルクに応じて電動モータを駆動することにより当該車両
のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワース
テアリング装置であって、電動モータに流れる電流を検
出して当該電流の検出値を出力する電流検出手段と、電
動モータに供給すべき電流の値として操舵トルクに基づ
き設定される目標電流値と電動モータに流れる電流の検
出値との偏差に基づき、電動モータのフィードバック制
御のための指令値を算出する制御手段と、制御手段が算
出した指令値に基づき、デューティ比の変化するPWM
信号を生成するPWM信号生成手段と、PWM信号生成
手段により生成されるPWM信号に基づいて電動モータ
を駆動するモータ駆動手段と、モータ駆動手段が過熱状
態か否かを判定する過熱判定手段と、過熱判定手段によ
って過熱状態であると判定された場合には、PWM信号
の周波数をあらかじめ設定された初期値よりも低い周波
数に変更する駆動周波数低下手段とを備える。
SUMMARY OF THE INVENTION A first aspect of the present invention is directed to a steering mechanism of a vehicle by driving an electric motor according to a steering torque applied to an operating means for steering the vehicle. An electric power steering apparatus that provides a current detection means for detecting a current flowing through an electric motor and outputting a detection value of the current, and a target set as a value of a current to be supplied to the electric motor based on a steering torque. Control means for calculating a command value for feedback control of the electric motor based on the deviation between the current value and the detected value of the current flowing through the electric motor, and a PWM whose duty ratio changes based on the command value calculated by the control means.
PWM signal generating means for generating a signal, motor driving means for driving the electric motor based on the PWM signal generated by the PWM signal generating means, and overheat determining means for determining whether or not the motor driving means is in an overheated state. When the overheat determination means determines that the PWM signal is in the overheated state, the drive frequency lowering means changes the frequency of the PWM signal to a frequency lower than a preset initial value.

【0007】このような第1の発明によれば、モータ駆
動回路のスイッチング素子によるスイッチング周波数を
変更するので、通常の操舵補助力を維持しながらFET
を効果的に冷却して、これを保護することができる。
According to the first aspect of the invention, since the switching frequency by the switching element of the motor drive circuit is changed, the FET is maintained while maintaining the normal steering assist force.
Can be cooled effectively to protect it.

【0008】第2の発明は、第1の発明において、制御
手段は、過熱判定手段により過熱状態であると判定され
た場合には、電動モータに供給すべき電流を制限する電
流制限手段を含む。
In a second aspect based on the first aspect, the control means includes current limiting means for limiting the current to be supplied to the electric motor when the overheat determining means determines that the electric motor is in an overheated state. .

【0009】このような第2の発明によれば、スイッチ
ング周波数の低下による冷却効果に加えて、モータへ供
給すべき電流を制限することによる冷却効果を利用し
て、モータ駆動回路に含まれるスイッチング素子を速や
かに冷却することができる。
According to the second aspect of the invention, in addition to the cooling effect due to the reduction of the switching frequency, the cooling effect due to the limitation of the current to be supplied to the motor is utilized to make the switching included in the motor drive circuit. The element can be cooled quickly.

【0010】第3の発明は、第1の発明において、過熱
判定手段は、モータ駆動手段から電動モータに供給すべ
き電流に基づき、モータ駆動手段が過熱状態であるか否
かを判定することを特徴とする。
In a third aspect based on the first aspect, the overheat determining means determines whether or not the motor drive means is in an overheated state based on the current to be supplied from the motor drive means to the electric motor. Characterize.

【0011】このような第3の発明によれば、電動モー
タへ供給すべき電流のみをモニターすることにより、特
別な温度センサを必要とすることなく、容易にモータ駆
動回路に含まれるスイッチング素子の過熱状態を検出す
ることができる。
According to the third aspect of the invention, by monitoring only the current to be supplied to the electric motor, the switching element included in the motor drive circuit can be easily operated without requiring a special temperature sensor. An overheat condition can be detected.

【0012】第4の発明は、第1の発明において、過熱
判定手段は、モータ駆動手段の温度を検知する温度検知
手段を含み、当該温度検知手段により検知された温度が
所定の閾値を超えた場合には、モータ駆動手段が過熱状
態であると判定することを特徴とする。
In a fourth aspect based on the first aspect, the overheat determining means includes temperature detecting means for detecting the temperature of the motor driving means, and the temperature detected by the temperature detecting means exceeds a predetermined threshold value. In this case, the motor driving means is determined to be in an overheated state.

【0013】このような第4の発明によれば、電動モー
タへ供給すべき電流に関わらず、温度センサの検出する
温度に基づき正確にモータ駆動回路に含まれるスイッチ
ング素子の過熱状態を検出することができる。
According to the fourth aspect, the overheated state of the switching element included in the motor drive circuit can be accurately detected based on the temperature detected by the temperature sensor regardless of the current to be supplied to the electric motor. You can

【0014】第5の発明は、第1の発明において、駆動
周波数低下手段によって変更されたPWM信号の周波数
を初期値に復帰させる駆動周波数復帰手段をさらに備
え、過熱判定手段は、モータ駆動手段の過熱状態が解消
されたか否かを判定する解消判定手段を含み、駆動周波
数復帰手段は、解消判定手段によりモータ駆動手段の過
熱状態が解消されたと判定される場合に、モータ駆動手
段の放熱時間に応じた態様でPWM信号の周波数を初期
値に復帰させることを特徴とする。
A fifth aspect of the present invention further comprises drive frequency restoring means for restoring the frequency of the PWM signal changed by the drive frequency lowering means to an initial value, wherein the overheat determining means is the motor driving means. The drive frequency restoring means includes a cancellation determining means for determining whether or not the overheating state has been resolved, and the drive frequency restoring means determines the heat dissipation time of the motor driving means when the cancellation determining means determines that the overheating state of the motor driving means has been resolved. It is characterized in that the frequency of the PWM signal is returned to the initial value in a corresponding manner.

【0015】このような第5の発明によれば、駆動周波
数低下処理の後に過熱状態が解消したと判定した場合、
モータ駆動回路の放熱時間に応じた態様で、例えば緩や
かにスイッチング周波数を初期値へ復帰することによ
り、モータ駆動回路に含まれるスイッチング素子の冷却
に必要な時間を十分にとることができる。
According to the fifth aspect of the invention, when it is determined that the overheated state has disappeared after the driving frequency lowering process,
By slowly returning the switching frequency to the initial value in a manner according to the heat radiation time of the motor drive circuit, it is possible to take a sufficient time for cooling the switching elements included in the motor drive circuit.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明する。 <1.全体構成>図1は、本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構成を、それに関連する車
両構成と共に示した概略図である。この電動パワーステ
アリング装置は、操舵のための操作手段としてのハンド
ル(ステアリングホイール)100に一端が固着される
ステアリングシャフト102と、そのステアリングシャ
フト102の他端に連結されたラックピニオン機構10
4と、ハンドル100の操作によってステアリングシャ
フト102に加えられる操舵トルクを検出するトルクセ
ンサ3と、ハンドル操作(操舵操作)による運転者の負
荷を軽減するための操舵補助力を発生させる電動モータ
6と、そのモータ6の発生する操舵補助力をステアリン
グシャフト102に伝達する減速ギヤ7と、車載バッテ
リ8からイグニションスイッチ9を介して電源の供給を
受け、トルクセンサ3や車速センサ4からのセンサ信号
に基づきモータ6の駆動を制御する電子制御ユニット
(ECU)5とを備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. <1. Overall Configuration> FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention together with a vehicle configuration related thereto. This electric power steering apparatus includes a steering shaft 102 having one end fixed to a steering wheel (steering wheel) 100 as an operating means for steering, and a rack and pinion mechanism 10 connected to the other end of the steering shaft 102.
4, a torque sensor 3 that detects a steering torque applied to the steering shaft 102 by operating the steering wheel 100, and an electric motor 6 that generates a steering assist force for reducing a driver's load due to steering operation (steering operation). , A reduction gear 7 for transmitting the steering assist force generated by the motor 6 to the steering shaft 102, and a power supply from a vehicle-mounted battery 8 via an ignition switch 9 to obtain sensor signals from the torque sensor 3 and the vehicle speed sensor 4. An electronic control unit (ECU) 5 that controls the drive of the motor 6 based on the above.

【0017】このような電動パワーステアリング装置を
搭載した車両において運転者がハンドル100を操作す
ると、その操作による操舵トルクがトルクセンサ3によ
って検出され、その操舵トルクの検出値Tsと車速セン
サ4によって検出された車速とに基づいてECU5によ
りモータ6が駆動される。これによりモータ6は操舵補
助力を発生し、この操舵補助力が減速ギヤ7を介してス
テアリングシャフト102に加えられることにより、操
舵操作による運転者の負荷が軽減される。すなわち、ハ
ンドル操作によって加えられる操舵トルクTsと、モー
タ6の発生する操舵補助力によるトルク(以下「操舵補
助トルク」という)Taとの和が、出力トルクTbとし
て、ステアリングシャフト102を介してラックピニオ
ン機構104に与えられる。これによりピニオン軸が回
転すると、その回転がラックピニオン機構104によっ
てラック軸の往復運動に変換される。ラック軸の両端は
タイロッドおよびナックルアームから成る連結部材10
6を介して車輪108に連結されており、ラック軸の往
復運動に応じて車輪108の向きが変わる。
When a driver operates the steering wheel 100 in a vehicle equipped with such an electric power steering device, the steering torque due to the operation is detected by the torque sensor 3, and the detected value Ts of the steering torque and the vehicle speed sensor 4 are detected. The ECU 5 drives the motor 6 based on the determined vehicle speed. As a result, the motor 6 generates a steering assist force, and the steering assist force is applied to the steering shaft 102 via the reduction gear 7, whereby the load on the driver due to the steering operation is reduced. That is, the sum of the steering torque Ts applied by the steering wheel operation and the torque (hereinafter referred to as “steering assist torque”) Ta generated by the steering assist force generated by the motor 6 is output torque Tb via the steering shaft 102 as the rack pinion. Provided to the mechanism 104. As a result, when the pinion shaft rotates, the rotation is converted into a reciprocating motion of the rack shaft by the rack and pinion mechanism 104. Both ends of the rack shaft are connecting members 10 each including a tie rod and a knuckle arm.
It is connected to the wheel 108 via 6, and the direction of the wheel 108 changes according to the reciprocating motion of the rack shaft.

【0018】<2.制御装置の構成および動作>図2
は、上記電動パワーステアリング装置の制御装置である
ECU5の詳細な構成を示すブロック図である。このE
CU5は、マイコン10と、PWM信号生成回路17
と、電流検出器19と、モータ駆動回路20とを備えて
いる。
<2. Configuration and operation of control device> Fig. 2
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of an ECU 5 that is a control device of the electric power steering device. This E
The CU 5 includes the microcomputer 10 and the PWM signal generation circuit 17
And a current detector 19 and a motor drive circuit 20.

【0019】トルクセンサ3は、ハンドル100の操作
によって与えられる操舵トルクを検出する。すなわち、
ステアリングシャフト102において、ハンドル側の部
分と、減速ギヤ7を介して操舵補助トルクTaの加えら
れる部分との間にはトーションバーが介装されている。
トルクセンサ3は、そのトーションバーのねじれを検出
することにより操舵トルクを検出する。このようにして
検出された操舵トルクの検出値Tsは、操舵トルク検出
信号としてトルクセンサ3から出力され、マイコン10
に入力される。
The torque sensor 3 detects a steering torque applied by operating the steering wheel 100. That is,
In the steering shaft 102, a torsion bar is interposed between a portion on the handlebar side and a portion to which the steering assist torque Ta is applied via the reduction gear 7.
The torque sensor 3 detects the steering torque by detecting the twist of the torsion bar. The steering torque detection value Ts thus detected is output from the torque sensor 3 as a steering torque detection signal, and the microcomputer 10
Entered in.

【0020】車速センサ4は、この電動パワーステアリ
ング装置が搭載される車両の車速を検出し、その検出値
Ssを示す信号を車速信号として出力する。この車速信
号もマイコン10に入力される。
The vehicle speed sensor 4 detects the vehicle speed of the vehicle equipped with this electric power steering device and outputs a signal indicating the detected value Ss as a vehicle speed signal. This vehicle speed signal is also input to the microcomputer 10.

【0021】電流検出器19は、モータ6に実際に供給
される電流すなわちモータ6に流れる電流を検出し、そ
の電流を示す電流検出値Isを出力する。この電流検出
値Isもマイコン10に入力される。
The current detector 19 detects a current actually supplied to the motor 6, that is, a current flowing through the motor 6, and outputs a current detection value Is indicating the current. This detected current value Is is also input to the microcomputer 10.

【0022】PWM信号生成回路17は、後述するマイ
コン10によって生成された指令値Vに応じたデューテ
ィ比Dのパルス信号、すなわち後述する指令値Vに応じ
てパルス幅の変化するパルス幅変調信号(以下「PWM
信号」という)を生成する。このモータ駆動回路20を
駆動するためのPWM信号の周波数(以下、「駆動周波
数」という)は、マイコン10から与えられる分周数N
によって決定される。以下、図3を参照して、PWM信
号生成回路の詳細な構成を説明する。
The PWM signal generating circuit 17 is a pulse signal having a duty ratio D corresponding to a command value V generated by a microcomputer 10 described later, that is, a pulse width modulation signal (a pulse width modulation signal whose pulse width changes according to the command value V described later). Below "PWM
Signal)). The frequency of the PWM signal for driving the motor drive circuit 20 (hereinafter referred to as “drive frequency”) is a frequency division number N given from the microcomputer 10.
Determined by Hereinafter, the detailed configuration of the PWM signal generation circuit will be described with reference to FIG.

【0023】本PWM信号生成回路17は、基準クロッ
ク生成部171と、例えばカウンタ等で構成される分周
回路172と、PWM信号発生部173とを備える。基
準クロック生成部171は、所定の周波数を有する基準
クロックSbを生成する。なお、基準クロック生成部1
71を省略して、ECU5またはマイコン10のクロッ
クを基準クロックSbとして用いるように構成してもよ
い。分周回路172は、基準クロック生成部171から
入力された基準クロックSbを、マイコン10から入力
された1より小さい分周数Nで分周した分周信号Sfを
生成する。PWM信号発生部173は、分周信号Sfに
基づいて、デューティ比DのPWM信号を生成し、モー
タ駆動回路20に与える。なお、分周数Nと、基準クロ
ックSbの周波数f0と、分周信号Sfの周波数f1と
は、次式(1)の関係を有するものとする。 f1 = f0 × N (但し、N<1) …(1) また、上記のようなPWM信号生成回路17の機能は、
マイコン10によって実現されてもよい。
The PWM signal generating circuit 17 includes a reference clock generating unit 171, a frequency dividing circuit 172 composed of, for example, a counter, and a PWM signal generating unit 173. The reference clock generator 171 generates the reference clock Sb having a predetermined frequency. The reference clock generator 1
71 may be omitted and the clock of the ECU 5 or the microcomputer 10 may be used as the reference clock Sb. The frequency dividing circuit 172 generates a frequency division signal Sf by dividing the reference clock Sb input from the reference clock generation unit 171 by a frequency division number N smaller than 1 input from the microcomputer 10. The PWM signal generator 173 generates a PWM signal having a duty ratio D based on the frequency-divided signal Sf and supplies the PWM signal to the motor drive circuit 20. The frequency division number N, the frequency f0 of the reference clock Sb, and the frequency f1 of the frequency-divided signal Sf have the relationship of the following expression (1). f1 = f0 × N (where N <1) (1) Further, the function of the PWM signal generation circuit 17 as described above is
It may be realized by the microcomputer 10.

【0024】次に、マイコン10は、入力された上記の
操舵トルク検出信号Ts、車速信号Ss、および電流検
出値Isに基づいて、適切な操舵補助力を発生させるた
めに、PWM信号生成回路17へ上記デューティ比Dを
与える。また、マイコン10は、モータ駆動回路20が
過熱状態となった場合にはその発熱を抑えるように上記
分周数Nを変更する。以下、マイコン10の動作につい
て図4に示すフローチャートを参照しながら説明する。
Next, the microcomputer 10 generates the appropriate steering assist force based on the input steering torque detection signal Ts, vehicle speed signal Ss, and current detection value Is, and the PWM signal generation circuit 17 To the duty ratio D. Further, the microcomputer 10 changes the frequency division number N so as to suppress heat generation when the motor drive circuit 20 is overheated. The operation of the microcomputer 10 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.

【0025】まず、マイコン10は、操舵トルクの検出
値Ts、車速の検出値Ss、および電流検出値Isをそ
れぞれ受け取る(ステップS12)。次に、マイコン1
0は、受け取った操舵トルクの検出値Tsに対して位相
補償を施し、その位相補償後の値および車速の検出値S
sに基づいて、モータ6に供給すべき目標電流の値(目
標電流値)Itを算出する処理(以下「目標電流設定処
理」という)を行う(ステップS14)。具体的には、
マイコン10は、適切な操舵補助力を発生させるために
モータ6に供給すべき目標電流値Itと操舵トルクとの
関係を車速をパラメータとして示すテーブル(「アシス
トテーブル」と呼ばれる)を参照して、目標電流値It
を設定する。
First, the microcomputer 10 receives the detected steering torque value Ts, the detected vehicle speed value Ss, and the detected current value Is, respectively (step S12). Next, microcomputer 1
In the case of 0, phase compensation is applied to the received steering torque detection value Ts, and the value after the phase compensation and the vehicle speed detection value S
Based on s, a process of calculating the value (target current value) It of the target current to be supplied to the motor 6 (hereinafter referred to as "target current setting process") is performed (step S14). In particular,
The microcomputer 10 refers to a table (referred to as an “assist table”) showing the relationship between the target current value It to be supplied to the motor 6 and the steering torque in order to generate an appropriate steering assist force, using a vehicle speed as a parameter. Target current value It
To set.

【0026】さらに、マイコン10は、上記目標電流値
Itと、電流検出器19から出力される電流検出値Is
との偏差It−Isを算出する。そして、この偏差It
−Isに基づき比例積分制御演算によって、フィードバ
ック制御のための指令値(以下、単に「指令値」とい
う)Vを生成する演算(以下「フィードバック制御演
算」という)を行う(ステップS16)。この指令値V
は、モータ6に目標電流値Itの電流が流れるように、
偏差It−Isに基づくフィードバック制御を行うため
の指令値であり、次式(1)により与えられる。 V=Kp・(It−Is)+Ki・∫(It−Is)dt …(1) ただし、Kpは比例積分制御演算における比例制御のゲ
インであり、Kiは比例積分制御演算における積分制御
のゲインである。そして、マイコン10は、この指令値
Vに基づいて、上記PWM信号生成回路17に与えるべ
きデューティ比Dを算出する。
Further, the microcomputer 10 uses the target current value It and the detected current value Is output from the current detector 19.
The deviation It-Is from and is calculated. And this deviation It
A calculation (hereinafter referred to as "feedback control calculation") for generating a command value (hereinafter simply referred to as "command value") V for feedback control is performed by a proportional-plus-integral control calculation based on -Is (step S16). This command value V
So that the current of the target current value It flows through the motor 6,
It is a command value for performing feedback control based on the deviation It-Is, and is given by the following equation (1). V = Kp · (It−Is) + Ki · ∫ (It−Is) dt (1) where Kp is the gain of proportional control in the proportional integral control calculation, and Ki is the gain of integral control in the proportional integral control calculation. is there. Then, the microcomputer 10 calculates the duty ratio D to be given to the PWM signal generation circuit 17 based on the command value V.

【0027】マイコン10は、以上のようにして算出さ
れたデューティ比DをPWM信号生成回路17に与える
(ステップS18)。
The microcomputer 10 gives the duty ratio D calculated as described above to the PWM signal generating circuit 17 (step S18).

【0028】最後に、マイコン10は、モータ駆動回路
20が過熱状態であるか否かを判定し、必要に応じて、
後述するモータ駆動回路20が備えるパワートランジス
タのスイッチング周波数を変更するために、PWM信号
生成回路17に与えるべき分周数Nを変更する処理(以
下「スイッチング周波数変更処理」という)を行う(サ
ブルーチンステップS20)。このスイッチング周波数
変更処理の詳細については、後述する。こうしてマイコ
ン10は、図4に示すステップS12〜S20までの処
理を繰り返して行う。なお、上記変更処理はステップS
18の次に実行される必要はなく、上記ステップS12
〜S18の間のいずれかにおいて実行されてもよい。ま
た、上記変更処理は、上記ループ処理とは並行的に実行
される独立したプロセス(タスク)として構成されても
よい。
Finally, the microcomputer 10 determines whether or not the motor drive circuit 20 is overheated, and if necessary,
In order to change the switching frequency of the power transistor included in the motor drive circuit 20, which will be described later, processing for changing the frequency division number N to be given to the PWM signal generation circuit 17 (hereinafter referred to as "switching frequency change processing") is performed (subroutine step). S20). Details of this switching frequency changing process will be described later. In this way, the microcomputer 10 repeats the processing of steps S12 to S20 shown in FIG. Note that the above-mentioned change processing is performed in step S
It is not necessary to be executed after step 18, and the above step S12
It may be performed at any time between S18 and S18. Further, the change processing may be configured as an independent process (task) that is executed in parallel with the loop processing.

【0029】次に、モータ駆動回路20について詳述す
る。モータ駆動回路20は、イグニションスイッチ9を
介してバッテリ8と接続されており、上記PWM信号の
デューティ比Dに応じた電圧をモータ6に印加する。図
5は、このモータ駆動回路20の一構成例を示す回路図
である。この例では、パワートランジスタとして使用さ
れる4個の電界効果型トランジスタ(以下「FET」と
いう)21〜24によってブリッジ回路が構成されてお
り、このブリッジ回路は、電源ラインと接地ラインとの
間に接続されている。そして、右方向操舵を補助する方
向のトルク(以下「右方向トルク」という)をモータ6
に発生させるべき場合は、PWM信号生成回路17から
FET21,24のゲートに上記PWM信号が入力さ
れ、FET22,23のゲートにはそれらをオフさせる
所定信号が入力される。これにより、PWM信号のパル
ス幅に相当する期間(オン期間)だけFET21,24
がオンして、指令値Vに応じた大きさの電圧がモータ6
に印加され、モータ6は、その電圧印加によって流れる
電流に応じた大きさの右方向トルクを発生する。一方、
左方向操舵を補助する方向のトルク(以下「左方向トル
ク」という)をモータ6に発生させるべき場合は、PW
M信号生成回路17からFET22,23のゲートに上
記PWM信号が入力され、FET21,24のゲートに
はそれらをオフさせる所定信号が入力される。これによ
り、PWM信号のパルス幅に相当する期間(オン期間)
だけFET22,23がオンして、指令値Vに応じた大
きさの電圧がモータ6に印加され、モータ6は、その電
圧印加によって流れる電流に応じた大きさの左方向トル
クを発生する。
Next, the motor drive circuit 20 will be described in detail. The motor drive circuit 20 is connected to the battery 8 via the ignition switch 9 and applies a voltage according to the duty ratio D of the PWM signal to the motor 6. FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of the motor drive circuit 20. In this example, a bridge circuit is configured by four field effect transistors (hereinafter referred to as “FET”) 21 to 24 used as power transistors, and the bridge circuit is provided between a power line and a ground line. It is connected. Then, a torque (hereinafter referred to as “rightward torque”) in a direction for assisting the rightward steering is supplied to the motor 6
If it is to be generated, the PWM signal is input from the PWM signal generation circuit 17 to the gates of the FETs 21 and 24, and a predetermined signal for turning them off is input to the gates of the FETs 22 and 23. As a result, the FETs 21, 24 are turned on only during a period (ON period) corresponding to the pulse width of the PWM signal.
Is turned on, and a voltage corresponding to the command value V is applied to the motor 6
Is applied to the motor 6, the motor 6 generates a rightward torque having a magnitude corresponding to the current flowing by the voltage application. on the other hand,
When the motor 6 is required to generate a torque in the direction of assisting the leftward steering (hereinafter referred to as “leftward torque”), the PW
The PWM signal is input to the gates of the FETs 22 and 23 from the M signal generation circuit 17, and a predetermined signal for turning them off is input to the gates of the FETs 21 and 24. As a result, a period corresponding to the pulse width of the PWM signal (ON period)
Only the FETs 22 and 23 are turned on, a voltage having a magnitude corresponding to the command value V is applied to the motor 6, and the motor 6 generates a leftward torque having a magnitude corresponding to the current flowing by the voltage application.

【0030】ここで、上記FETは、そのオン期間にお
いてジュール熱を発生するほか、PWM信号のオン期間
とオフ期間とに対応してオン・オフされるスイッチング
動作の際に生じるスイッチングロスによって発熱する。
したがって、上記FETは、そのスイッチング周波数が
高いほど発熱量が多くなる。そこで、モータ駆動回路2
0が過熱状態である場合には、PWM信号生成回路17
に与えるべき分周数Nを小さくする。そうすれば、PW
M信号の駆動周波数が低くなって、PWM信号のオン期
間とオフ期間とに対応してオン・オフされる上記FET
のスイッチング周波数が低下することになる。
Here, the FET generates Joule heat during its ON period, and also generates heat due to switching loss generated during switching operation that is turned ON / OFF corresponding to the ON period and OFF period of the PWM signal. .
Therefore, the higher the switching frequency of the FET, the larger the amount of heat generation. Therefore, the motor drive circuit 2
When 0 is overheated, the PWM signal generation circuit 17
The frequency division number N to be given to is reduced. That way, PW
The FET is turned on / off in response to the ON period and the OFF period of the PWM signal when the driving frequency of the M signal becomes low.
The switching frequency will decrease.

【0031】このようなマイコン10によるスイッチン
グ周波数変更処理は、基本的には従来の電動モータに対
する過負荷保護のために実行される電動モータへの供給
電流の制限処理に類似した処理により行うことができ
る。以下、上記スイッチング周波数変更処理の詳細な内
容について、図6に示すフローチャートを参照して説明
する。
The switching frequency changing process by the microcomputer 10 is basically performed by a process similar to the conventional process for limiting the electric current supplied to the electric motor to protect the electric motor from overload. it can. The detailed contents of the switching frequency changing process will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.

【0032】まず、マイコン10は、一定時間(例えば
1秒間)における目標電流値Itの最大値(以下、「目
標電流最大値」という)MCSを算出し、この目標電流
最大値MCSが予め定められた許容上限値MC01を所
定の時間内(例えば30秒間)に何回超えたかを計数す
る(ステップS202)。もし、その計数回数が所定の
しきい回数以上の場合には、マイコン10は、上記FE
Tが過熱状態であると判定して、低下制御フラグF1を
セットする(ステップS204)。また、上記FETが
過熱状態であると判定されない場合には、マイコン10
は、上記目標電流最大値MCSが予め定められた許容下
限値MC02を所定の時間内に何回下回ったかを計数す
る(ステップS206)。もし、その計数回数が所定の
しきい回数以上の場合には、マイコン10は、上記FE
Tの過熱状態が解消されたと判定する解消判定処理を行
い、上記低下制御フラグF1をリセットするとともに復
帰制御フラグF2をセットする(ステップS208)。
First, the microcomputer 10 calculates a maximum value (hereinafter, referred to as "target current maximum value") MCS of the target current value It for a fixed time (for example, 1 second), and the target current maximum value MCS is predetermined. The number of times the allowable upper limit value MC01 is exceeded within a predetermined time (for example, 30 seconds) is counted (step S202). If the number of counts is equal to or greater than the predetermined threshold number, the microcomputer 10 causes the FE
It is determined that T is in the overheated state, and the lowering control flag F1 is set (step S204). If the FET is not determined to be overheated, the microcomputer 10
Counts how many times the target current maximum value MCS falls below a predetermined allowable lower limit value MC02 within a predetermined time (step S206). If the number of counts is equal to or greater than the predetermined threshold number, the microcomputer 10 causes the FE
A cancellation determination process is performed to determine that the overheated state of T has been resolved, the drop control flag F1 is reset, and the return control flag F2 is set (step S208).

【0033】なお、上記のようなFETの過熱判定処理
は、目標電流値Itまたは電流検出値Isの積分値に基
づいて行われてもよい。また、上記処理は、低下制御フ
ラグF1がセットされてから一定の時間が経過した後
に、またはマイコン10によって計算された放熱に必要
な時間が経過した後に、上記FETが過熱状態ではなく
なったと判定されて復帰制御フラグF2がセットされて
もよい。
The above FET overheat determination processing may be performed based on the integrated value of the target current value It or the detected current value Is. Further, in the above process, it is determined that the FET is no longer in the overheated state after a certain period of time has passed since the decrease control flag F1 was set or after the period of time required for heat dissipation calculated by the microcomputer 10 has elapsed. The return control flag F2 may be set accordingly.

【0034】次に、マイコン10は、低下制御フラグF
1がセットされているか否かを判断し(ステップS21
0)、セットされている場合には、PWM信号生成回路
17に与えるべき分周数Nを所定の低下定数K1だけ小
さくする(ステップS212)。セットされていない場
合、マイコン10は、復帰制御フラグF2がセットされ
ているか否かを判断し(ステップS214)、セットさ
れている場合には、PWM信号生成回路17へ与えるべ
き分周数Nを所定の復帰定数K2だけ大きくする(ステ
ップS216)。ここで、分周数Nには予め初期値が与
えられるものとし、例えば、初期値の分周数NがPWM
信号生成回路17に与えられる場合の駆動周波数は、2
0KHzであり、上記低下定数K1が差し引かれる場合
の駆動周波数は、17〜19KHz程度である。
Next, the microcomputer 10 causes the drop control flag F
It is determined whether 1 is set (step S21
0), if set, the frequency division number N to be given to the PWM signal generation circuit 17 is reduced by a predetermined reduction constant K1 (step S212). If not set, the microcomputer 10 determines whether or not the return control flag F2 is set (step S214), and if it is set, the frequency division number N to be given to the PWM signal generation circuit 17 is set. It is increased by a predetermined restoration constant K2 (step S216). Here, it is assumed that the frequency division number N is given an initial value in advance, and for example, the frequency division number N of the initial value is PWM.
The drive frequency when applied to the signal generation circuit 17 is 2
The driving frequency is 0 KHz, and the driving frequency when the reduction constant K1 is subtracted is about 17 to 19 KHz.

【0035】なお、復帰定数K2は、低下定数K1より
も小さな値(すなわちK1>K2)であることが好まし
く、駆動周波数が徐々に初期値へ復帰するように定めら
れた一定の数値であってもよいし、放熱に必要な時間間
隔があけられるようにマイコン10によって計算された
数値であってもよい。このように、復帰定数K2は、F
ETの放熱態様を考慮して、所定の時間が経過した後に
分周数Nが初期値に緩やかに復帰するような値が選ばれ
る。
The return constant K2 is preferably a value smaller than the decrease constant K1 (that is, K1> K2), and is a constant value determined so that the drive frequency gradually returns to the initial value. Alternatively, it may be a numerical value calculated by the microcomputer 10 so that a time interval necessary for heat dissipation can be provided. Thus, the return constant K2 is F
In consideration of the heat dissipation mode of ET, a value is selected such that the frequency division number N gradually returns to the initial value after a predetermined time has elapsed.

【0036】次に、マイコン10は、分周数Nが所定の
下限値まで低下したか否か、または初期値まで復帰した
か否かを判断し(ステップS218)、条件を満たす場
合には低下制御フラグF1および復帰制御フラグF2を
リセットする(ステップS220)。なお、分周数Nの
下限値は、上記スイッチング周波数が例えば17KHz
(すなわち可聴周波数の上限値付近)よりも低下しない
ように選ばれることが好ましい。
Next, the microcomputer 10 determines whether or not the frequency division number N has decreased to a predetermined lower limit value or has returned to the initial value (step S218), and if the condition is satisfied, it decreases. The control flag F1 and the return control flag F2 are reset (step S220). The lower limit value of the frequency division number N is, for example, 17 KHz when the switching frequency is
It is preferably selected so as not to drop below (that is, near the upper limit of the audible frequency).

【0037】以上のように、マイコン10は、モータ駆
動回路20が過熱状態であると判定した場合、当該回路
に含まれるFETの駆動周波数が低くなるように分周数
Nを上記下限値まで低下定数K1ずつ減少させる駆動周
波数低下処理を行う。その後にマイコン10は、過熱状
態が解消したと判定した場合、FETに必要な時間だけ
放熱させるため、典型的には緩やかに初期値へ復帰する
ように分周数Nを復帰定数K2ずつ増加させる駆動周波
数復帰処理を行う。
As described above, when the microcomputer 10 determines that the motor drive circuit 20 is in an overheated state, the microcomputer 10 reduces the frequency division number N to the above lower limit value so that the drive frequency of the FET included in the circuit is lowered. A drive frequency lowering process for reducing the constant K1 is performed. After that, when the microcomputer 10 determines that the overheated state is eliminated, the FET 10 radiates heat for a necessary time, so typically, the frequency division number N is increased by a restoration constant K2 so as to gradually return to the initial value. Drive frequency recovery processing is performed.

【0038】<3.変形例>上記実施形態では、目標電
流値It(または電流検出値Is)に基づいてモータ駆
動回路20が過熱状態であると判定したが、モータ駆動
回路20の温度が閾値を超えたか否かによって判定して
もよい。そのために、本実施形態の変形例では、モータ
駆動回路20の内部(典型的にはFET21〜24の近
傍)に温度センサを設ける。図7は、温度センサをさら
に備えた電動パワーステアリング装置における制御装置
(ECU)の構成を示すブロック図である。温度センサ
は、例えばサーミスタなどの温度を検知するための素子
を含み、検知温度Jsをマイコン10に与える。また、
マイコン10は、図6のステップS202に示す処理に
代えて、検知温度Jsが過熱状態を示す上限温度を超え
た状態が、熱破壊を招く危険を生じる程度の時間だけ続
いたか否かを判定する。同様に、マイコン10は、図6
のステップS206に示す処理に代えて、検知温度Js
が過熱状態の解消を示す所定の復帰温度を下回る状態
が、一定時間だけ続いたか否かを判定する。このような
構成により、マイコン10は、モータ駆動回路20の温
度を直接計測して過熱状態であると判定した場合に駆動
周波数低下処理を行い、その後に温度が低下して過熱状
態が解消したと判定した場合に駆動周波数復帰処理を行
ってもよい。なお、上記実施形態では、モータ駆動回路
20の過熱状態を判定対象としてスイッチング周波数変
更処理を行ったが、モータ6の過熱状態を上記実施形態
と同様な方法(例えば、モータ6近傍に温度センサを取
り付ける方法など)により判定対象としてスイッチング
周波数変更処理を行ってもよい。
<3. Modified Example> In the above embodiment, it is determined that the motor drive circuit 20 is in the overheated state based on the target current value It (or the detected current value Is), but it is determined whether the temperature of the motor drive circuit 20 exceeds the threshold value. You may judge. Therefore, in the modified example of the present embodiment, a temperature sensor is provided inside the motor drive circuit 20 (typically in the vicinity of the FETs 21 to 24). FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a control device (ECU) in the electric power steering device further including a temperature sensor. The temperature sensor includes an element such as a thermistor for detecting the temperature, and supplies the detected temperature Js to the microcomputer 10. Also,
The microcomputer 10 determines whether or not the state in which the detected temperature Js exceeds the upper limit temperature indicating the overheat state lasts for a time that causes a risk of causing thermal destruction, instead of the process shown in step S202 of FIG. . Similarly, the microcomputer 10 operates as shown in FIG.
Instead of the process shown in step S206 of
It is determined whether or not the temperature has fallen below a predetermined return temperature indicating the elimination of the overheat condition for a certain period of time. With such a configuration, when the microcomputer 10 directly measures the temperature of the motor drive circuit 20 and determines that the motor drive circuit 20 is in the overheated state, the microcomputer 10 performs the drive frequency lowering process, and then the temperature is lowered and the overheated state is eliminated. If it is determined, the drive frequency restoration process may be performed. In the above-described embodiment, the switching frequency changing process is performed with the overheated state of the motor drive circuit 20 as a determination target. However, the overheated state of the motor 6 is changed by the same method as that of the above-described embodiment (for example, a temperature sensor is provided near the motor 6). The switching frequency changing process may be performed as a determination target depending on the mounting method).

【0039】また、上記実施形態では、FETの過熱対
策としてそのスイッチング周波数を変更する処理のみを
行ったが、併せてモータに供給すべき目標電流値Itが
とり得る範囲の上限値(または目標電流値It自体)を
設定または変更する処理を行って、モータに供給すべき
電流に制限を設けてもよい。すなわち、マイコン10
は、図6のステップS212に示す処理に加えて、目標
電流値Itの上限値を初期値から低下させ、または新た
に低い上限値を設定する電流制限処理をさらに行い、ス
テップS216に示す処理に加えて、目標電流値Itの
上記上限値を初期値へ復帰させる電流制限復帰処理をさ
らに行ってもよい。このようなスイッチング周波数の低
下処理と、モータへ供給すべき電流を制限する処理とを
組み合わせる構成により、モータ駆動回路20の過熱状
態が速やかに解消される。
Further, in the above-described embodiment, only the process of changing the switching frequency is performed as a countermeasure against the overheating of the FET. In addition, the upper limit value (or the target current) of the target current value It to be supplied to the motor can also be taken. The value It itself) may be set or changed to limit the current supplied to the motor. That is, the microcomputer 10
In addition to the process shown in step S212 of FIG. 6, a current limiting process of lowering the upper limit value of the target current value It from the initial value or setting a new lower upper limit value is further performed, and the process shown in step S216 is performed. In addition, current limit restoration processing for returning the upper limit value of the target current value It to the initial value may be further performed. With the configuration in which the switching frequency lowering process and the process for limiting the current to be supplied to the motor are combined, the overheated state of the motor drive circuit 20 is quickly eliminated.

【0040】なお、モータ駆動回路20は、図5に示す
ようにブラシ付きモータ6を駆動する回路であるが、ブ
ラシレスモータを駆動する回路であっても同様またはそ
れ以上のスイッチングロスによる過熱状態が発生するの
で、上記実施形態の構成を同様に適用することができ
る。
Although the motor drive circuit 20 is a circuit for driving the brushed motor 6 as shown in FIG. 5, even if it is a circuit for driving a brushless motor, an overheated state due to the same or more switching loss may occur. Since this occurs, the configuration of the above embodiment can be applied in the same manner.

【0041】<4.作用および効果>上記実施形態によ
れば、マイコン10は、モータ駆動回路20のFET2
1〜24が過熱状態であると判定した場合、これらFE
Tのスイッチング周波数を低下させるために、PWM信
号生成回路17に与えるべき分周数Nを小さくする処理
を行う。その後にマイコン10は、過熱状態が解消した
と判定した場合、典型的には放熱のため徐々に初期値へ
戻るようにスイッチング周波数を復帰させる処理を行
う。このようにして上記実施形態によれば、モータ6へ
供給すべき電流を変更することなく、スイッチング周波
数のみを変更するので、通常の操舵補助力を維持しなが
らFETを効果的に冷却して、これを保護することがで
きる。
<4. Action and Effect> According to the above embodiment, the microcomputer 10 controls the FET 2 of the motor drive circuit 20.
When it is determined that 1 to 24 are overheated, these FE
In order to reduce the switching frequency of T, the frequency division number N to be given to the PWM signal generation circuit 17 is reduced. After that, when the microcomputer 10 determines that the overheated state has disappeared, it typically performs a process of returning the switching frequency so as to gradually return to the initial value for heat dissipation. Thus, according to the above-described embodiment, since only the switching frequency is changed without changing the current to be supplied to the motor 6, the FET is effectively cooled while maintaining the normal steering assist force, This can be protected.

【0042】また、上記実施形態によれば、マイコン1
0は、モータ6に供給すべき目標電流値Itに基づい
て、モータ駆動回路20のFET21〜24が過熱状態
であるか否かを判定する。このようにして上記実施形態
によれば、モータ6に供給すべき電流のみを監視するこ
とにより、特別な温度センサを必要とすることなく、簡
易な構成によりFETの過熱状態を検出することができ
る。
Further, according to the above embodiment, the microcomputer 1
0 determines whether or not the FETs 21 to 24 of the motor drive circuit 20 are overheated based on the target current value It to be supplied to the motor 6. As described above, according to the above-described embodiment, by monitoring only the current to be supplied to the motor 6, it is possible to detect the overheated state of the FET with a simple configuration without requiring a special temperature sensor. .

【0043】これに対して、上記実施形態の一変形例に
よれば、マイコン10は、モータ駆動回路20のFET
21〜24が過熱状態にあるか否かを温度センサによっ
て判定する。このようにして上記実施形態の一変形例に
よれば、モータ6へ供給すべき電流値に関わらず、確実
かつ正確にFETの過熱状態を検出することができる。
On the other hand, according to a modification of the above-described embodiment, the microcomputer 10 uses the FET of the motor drive circuit 20.
A temperature sensor determines whether 21 to 24 are in an overheated state. Thus, according to the modification of the above-described embodiment, the overheated state of the FET can be detected reliably and accurately regardless of the current value to be supplied to the motor 6.

【0044】さらに、上記実施形態の別の変形例によれ
ば、マイコン10は、スイッチング周波数を変更する処
理とともに、モータに供給すべき目標電流値Itがとり
得る上限値(または目標電流値It自体)を変更して、
目標電流値Itを制限する。このようにして上記実施形
態の変形例によれば、スイッチング周波数の低下による
冷却効果に加えて、モータへ供給すべき電流を制限する
ことによる冷却効果を利用することにより、FETを速
やかに冷却することができる。
Further, according to another modification of the above-described embodiment, the microcomputer 10 performs the process of changing the switching frequency and the upper limit value (or the target current value It itself) of the target current value It to be supplied to the motor. ),
The target current value It is limited. As described above, according to the modified example of the above-described embodiment, in addition to the cooling effect by the reduction of the switching frequency, the cooling effect by limiting the current to be supplied to the motor is utilized to rapidly cool the FET. be able to.

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

【図1】本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリ
ング装置の構成をそれに関連する車両構成と共に示す概
略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention together with a vehicle configuration related thereto.

【図2】上記実施形態に係る電動パワーステアリング装
置における制御装置(ECU)の構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control device (ECU) in the electric power steering device according to the above embodiment.

【図3】上記実施形態におけるPWM信号生成回路の構
成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a PWM signal generation circuit in the above embodiment.

【図4】上記実施形態におけるマイコンの動作を示すフ
ローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the microcomputer in the above embodiment.

【図5】上記実施形態におけるモータ駆動回路の構成を
示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a motor drive circuit in the above embodiment.

【図6】上記実施形態におけるマイコンのスイッチング
周波数変更処理の詳細な内容を示すフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart showing the detailed contents of a switching frequency changing process of the microcomputer in the above embodiment.

【図7】上記実施形態の変形例に係る電動パワーステア
リング装置における制御装置(ECU)の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a control device (ECU) in an electric power steering device according to a modified example of the above embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 …トルクセンサ 4 …車速センサ 5 …電子制御ユニット(ECU) 6 …モータ 8 …バッテリ 10 …マイコン 17 …PWM信号生成回路 19 …電流検出器 20 …モータ駆動回路 30 …温度センサ 171…基準クロック生成部 172…分周回路 173…PWM信号発生部 It …目標電流値 Is …電流検出値(モータ電流) Ts …操舵トルクの検出値 Ss …車速の検出値 Sb …基準クロック Sf …分周信号 V …指令値 N …分周数 D …デューティ比 3 ... Torque sensor 4 ... Vehicle speed sensor 5 ... Electronic control unit (ECU) 6 ... Motor 8 ... Battery 10 ... Microcomputer 17 ... PWM signal generation circuit 19 ... Current detector 20 ... Motor drive circuit 30 ... Temperature sensor 171 ... Reference clock generation unit 172 ... Divider circuit 173 ... PWM signal generator It ... Target current value Is ... Current detection value (motor current) Ts ... Detected value of steering torque Ss ... Detected value of vehicle speed Sb ... Reference clock Sf ... Divided signal V ... Command value N ... Division number D: Duty ratio

───────────────────────────────────────────────────── 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) H02P 5/17 H02P 5/17 H // B62D 107:00 B62D 107:00 119:00 119:00 Fターム(参考) 2F051 AA01 AB06 AC01 AC07 BA03 3D032 DA15 DA64 DA67 EC23 3D033 CA16 CA20 5H571 AA03 BB10 CC04 EE02 GG04 HA09 HD02 KK05 LL01 LL22 MM06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H02P 5/17 H02P 5/17 H // B62D 107: 00 B62D 107: 00 119: 00 119: 00 F term (Reference) 2F051 AA01 AB06 AC01 AC07 BA03 3D032 DA15 DA64 DA67 EC23 3D033 CA16 CA20 5H571 AA03 BB10 CC04 EE02 GG04 HA09 HD02 KK05 LL01 LL22 MM06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両操舵のための操作手段に加えられる
操舵トルクに応じて電動モータを駆動することにより当
該車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パ
ワーステアリング装置であって、 前記電動モータに流れる電流を検出して当該電流の検出
値を出力する電流検出手段と、 前記電動モータに供給すべき電流の値として前記操舵ト
ルクに基づき設定される目標電流値と前記電動モータに
流れる電流の前記検出値との偏差に基づき、前記電動モ
ータのフィードバック制御のための指令値を算出する制
御手段と、 前記制御手段が算出した前記指令値に基づき、デューテ
ィ比の変化するPWM信号を生成するPWM信号生成手
段と、 前記PWM信号生成手段により生成される前記PWM信
号に基づいて前記電動モータを駆動するモータ駆動手段
と、 前記モータ駆動手段が過熱状態か否かを判定する過熱判
定手段と、 前記過熱判定手段によって過熱状態であると判定された
場合には、前記PWM信号の周波数をあらかじめ設定さ
れた初期値よりも低い周波数に変更する駆動周波数低下
手段とを備える、電動パワーステアリング装置。
1. An electric power steering apparatus for applying a steering assist force to a steering mechanism of a vehicle by driving the electric motor according to a steering torque applied to an operating means for steering the vehicle, the electric motor comprising: A current detection unit that detects a flowing current and outputs a detection value of the current, a target current value set based on the steering torque as a value of a current to be supplied to the electric motor, and the current flowing through the electric motor. Control means for calculating a command value for feedback control of the electric motor based on a deviation from a detected value, and a PWM signal for generating a PWM signal with a varying duty ratio based on the command value calculated by the control means Generating means, and a motor for driving the electric motor based on the PWM signal generated by the PWM signal generating means. A drive unit, an overheat determination unit that determines whether the motor drive unit is in an overheated state, and if the overheated determination unit determines that the motor is in an overheated state, the frequency of the PWM signal is set to a preset initial value. An electric power steering apparatus comprising: a drive frequency lowering unit that changes the frequency to a value lower than a value.
【請求項2】 前記制御手段は、前記過熱判定手段によ
り過熱状態であると判定された場合には、前記電動モー
タに供給すべき電流を制限する電流制限手段を含む、請
求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
2. The control means includes a current limiting means for limiting a current to be supplied to the electric motor when the overheat determining means determines that the electric motor is in an overheated state. Electric power steering device.
【請求項3】 前記過熱判定手段は、前記モータ駆動手
段から前記電動モータに供給すべき電流に基づき、前記
モータ駆動手段が過熱状態であるか否かを判定すること
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。
3. The overheat determination means determines whether or not the motor drive means is in an overheated state based on a current to be supplied from the motor drive means to the electric motor. The electric power steering device according to 1.
【請求項4】 前記過熱判定手段は、前記モータ駆動手
段の温度を検知する温度検知手段を含み、当該温度検知
手段により検知された温度が所定の閾値を超えた場合に
は、前記モータ駆動手段が過熱状態であると判定するこ
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。
4. The overheat determination means includes a temperature detection means for detecting the temperature of the motor drive means, and when the temperature detected by the temperature detection means exceeds a predetermined threshold value, the motor drive means. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the electric power steering apparatus is determined to be in an overheated state.
【請求項5】 前記駆動周波数低下手段によって変更さ
れた前記PWM信号の周波数を前記初期値に復帰させる
駆動周波数復帰手段をさらに備え、 前記過熱判定手段は、前記モータ駆動手段の過熱状態が
解消されたか否かを判定する解消判定手段を含み、 前記駆動周波数復帰手段は、前記解消判定手段により前
記モータ駆動手段の過熱状態が解消されたと判定される
場合に、前記モータ駆動手段の放熱時間に応じた態様で
前記PWM信号の周波数を前記初期値に復帰させること
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。
5. The driving frequency returning means for returning the frequency of the PWM signal changed by the driving frequency lowering means to the initial value is further provided, and the overheat judging means eliminates an overheated state of the motor driving means. In the case where it is determined by the elimination determining means that the overheated state of the motor driving means has been eliminated, the drive frequency restoring means determines whether or not the motor driving means has been eliminated. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the frequency of the PWM signal is returned to the initial value in this manner.
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