JP2006044437A - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of sufficiently feeding the assist force while protecting a heating element from overheat even when a temperature sensor of the heater is failed. <P>SOLUTION: The electric power steering device comprises a temperature estimation and operation means to estimate the temperature of a heating element, and a temperature sensor trouble detection means to detect a trouble of a temperature sensor. When the temperature sensor is failed, the motor current is limited based on the estimated temperature in place of the detected temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関し、特に、温度センサが故障した時の温度保護を改善した電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to an electric power steering apparatus, and more particularly, to an electric power steering apparatus with improved temperature protection when a temperature sensor fails.

自動車や車両のステアリング装置をモータの回転力で補助力(アシストトルク)を付勢する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に補助力を付勢するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置は、アシストトルク(操舵補助トルク)を正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、電流制御値とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にPWM(パルス幅変調)制御のデュ−ティ比の調整で行っている。   An electric power steering device that urges an assisting force (assist torque) with a rotational force of a motor in an automobile or a vehicle is provided by a transmission mechanism such as a gear or a belt via a speed reducer. Auxiliary force is applied to the rack shaft. Such a conventional electric power steering apparatus performs feedback control of motor current in order to accurately generate assist torque (steering assist torque). The feedback control adjusts the motor applied voltage so that the difference between the current control value and the motor current detection value becomes small. The adjustment of the motor applied voltage is generally performed by a PWM (pulse width modulation) control duty. This is done by adjusting the tee ratio.

ここで、電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図5に示して説明すると、操向ハンドル101の軸102は減速ギア103、ユニバーサルジョイント104a及び104b、ピニオンラック機構105を経て操向車輪のタイロッド106に結合されている。軸102には、操向ハンドル101の操舵トルクを検出するトルクセンサ107が設けられており、操向ハンドル101の操舵力をアシストするモータ108が減速ギア103を介して軸102に結合されている。パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット130には、バッテリ114からイグニションキー111及び電源リレー113を経て電力が供給され、コントロールユニット130は、トルクセンサ107で検出された操舵トルクTと車速センサ112で検出された車速Vとに基いてアシスト指令の電流指令値Irefの演算を行い、演算された電流指令値Irefに基いてモータ108に供給する電流を制御する。   Here, a general configuration of the electric power steering apparatus will be described with reference to FIG. 5. A shaft 102 of the steering handle 101 is connected to a tie rod of a steering wheel via a reduction gear 103, universal joints 104 a and 104 b, and a pinion rack mechanism 105. 106. A torque sensor 107 that detects the steering torque of the steering handle 101 is provided on the shaft 102, and a motor 108 that assists the steering force of the steering handle 101 is coupled to the shaft 102 via the reduction gear 103. . The control unit 130 that controls the power steering device is supplied with electric power from the battery 114 via the ignition key 111 and the power relay 113, and the control unit 130 detects the steering torque T detected by the torque sensor 107 and the vehicle speed sensor 112. The assist command current command value Iref is calculated based on the calculated vehicle speed V, and the current supplied to the motor 108 is controlled based on the calculated current command value Iref.

コントロールユニット130は主としてCPUで構成されるが、そのCPU内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと図6のようになる。例えば、電流指令値演算部204は独立したハードウェアとしての電流指令値演算器を示すものではなく、CPUで実行される電流指令値演算機能を示している。   The control unit 130 is mainly composed of a CPU, and FIG. 6 shows general functions executed by programs in the CPU. For example, the current command value calculation unit 204 does not indicate a current command value calculator as independent hardware, but indicates a current command value calculation function executed by the CPU.

コントロールユニット130の機能及び動作を以下説明する。トルクセンサ107で検出されたトルク値Tと車速センサ112で検出された車速Vとが電流指令値演算部204に入力され、電流指令値Irefが出力され、その電流指令値Irefは減算部207に入力される。一方、電流検出器205で検出されたモータ電流Imも減算部207にフィードバックされ、減算部207において、偏差ΔI=(Iref−Im)が算出される。当該偏差は比例積分制御部(PI制御部)208に入力され、PI制御部208から電圧指令値Vrefが出力される。なお、この例では、電流制御手段の一例として、電流指令値Irefとモータ電流Imとの偏差を比例積分制御に入力するフィードバック制御の例を示している。   The function and operation of the control unit 130 will be described below. The torque value T detected by the torque sensor 107 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 112 are input to the current command value calculation unit 204, the current command value Iref is output, and the current command value Iref is input to the subtraction unit 207. Entered. On the other hand, the motor current Im detected by the current detector 205 is also fed back to the subtraction unit 207, and the subtraction unit 207 calculates a deviation ΔI = (Iref−Im). The deviation is input to the proportional-plus-integral control unit (PI control unit) 208, and the voltage command value Vref is output from the PI control unit 208. In this example, as an example of the current control unit, an example of feedback control in which a deviation between the current command value Iref and the motor current Im is input to the proportional integral control is shown.

次に、この電圧指令値Vrefは、後述するリミッタ209に入力され、その制限を受けた電圧指令値Vreflimが出力される。そして、その電圧指令値Vreflimに基いてPWM制御部210はインバータ回路211へのPWM信号を出力する。インバータ回路211は、当該PWM信号に基いてPWM制御され、モータ電流Imをモータ108に供給する。   Next, the voltage command value Vref is input to a limiter 209 described later, and the voltage command value Vreflim subjected to the limitation is output. Based on the voltage command value Vreflim, the PWM control unit 210 outputs a PWM signal to the inverter circuit 211. The inverter circuit 211 is PWM-controlled based on the PWM signal and supplies the motor current Im to the motor 108.

ここで、リミッタ209の機能を図7を参照して説明する。リミッタ209は、電動パワーステアリング装置を構成する部品の中の発熱体、例えば、モータ108(厳密に言えば、モータの巻線など)や、モータ108にモータ電流を供給する駆動回路の一例であるインバータ回路211に用いられるFETなどのスイッチング素子を過熱から保護するために設けられたものである。   Here, the function of the limiter 209 will be described with reference to FIG. The limiter 209 is an example of a heating element in components constituting the electric power steering apparatus, for example, a motor 108 (strictly speaking, a winding of the motor) or a drive circuit that supplies a motor current to the motor 108. This is provided to protect switching elements such as FETs used in the inverter circuit 211 from overheating.

電動パワーステアリング装置は、通常、その最大出力に近い大電流を連続的に長時間使用するものではなく、路上における運転でのハンドル操舵では、小さいアシストで充分であり、大きなモータ電流Imは流れない。一方、狭い場所での駐車時などは、ハンドルの据えきり操作が多くなり最大出力近くでのアシストとなるため大きなモータ電流Imが流れ、上述した発熱体が激しく過熱するので過熱保護を必要とするが、このようなアシスト期間は短時間で終了する。   An electric power steering device does not normally use a large current close to its maximum output continuously for a long time, and steering with steering on a road is sufficient with a small assist, and a large motor current Im does not flow. . On the other hand, when parking in a confined space, the steering wheel operation increases and assists near the maximum output, so a large motor current Im flows and the above-mentioned heating element violently overheats, requiring overheat protection. However, such an assist period ends in a short time.

そのため、短時間で終了する据えきり操作時などの最大制限電流Imaxは、発熱体に長時間連続で通電することができる連続通電最大電流Iconに比べて大きい値となる。例えば、一例として、最大制限電流Imaxが100A(100%)とすれば、連続通電最大電流50A(50%)である。しかし、据えきり操作が比較的長時間続けば、過熱保護対象である発熱体は過熱されるので、発熱体の温度が保護開始温度Tstに達すると、通電可能なモータ電流Imを徐々に小さく制限していき、最大制限温度Tmaxでは通電できなくなるような保護特性をもつリミッタ209でモータ電流Imに制限を課して過熱保護をしている。具体的には、一例として、モータ108に温度センサ230を設置して、温度センサ230の検出した検出温度Tsの情報をリミッタ209に伝達して、リミッタ209は図7に示す保護特性を有しており、その保護特性は発熱体の温度に対するモータ電流Imの制限値を設定するもので、この保護特性によるリミッタによりモータ電流を制限してモータ108を過熱から保護することができる。なお、温度センサで検出した検出温度Tsに対するモータ電流Imの制限値を設定する図7の保護特性を検出温度保護特性Aと称ぶことにする。   Therefore, the maximum limit current Imax at the time of a stationary operation that is completed in a short time becomes a value larger than the continuous energization maximum current Icon that can energize the heating element continuously for a long time. For example, as an example, if the maximum limit current Imax is 100 A (100%), the continuous energization maximum current is 50 A (50%). However, if the installation operation is continued for a relatively long time, the heating element to be overheated is overheated. Therefore, when the temperature of the heating element reaches the protection start temperature Tst, the energizable motor current Im is gradually reduced. Then, a limiter 209 having a protection characteristic that prevents energization at the maximum limit temperature Tmax limits the motor current Im to provide overheat protection. Specifically, as an example, the temperature sensor 230 is installed in the motor 108, and information on the detected temperature Ts detected by the temperature sensor 230 is transmitted to the limiter 209. The limiter 209 has the protection characteristics shown in FIG. The protection characteristic sets a limit value of the motor current Im with respect to the temperature of the heating element, and the motor 108 can be protected from overheating by limiting the motor current by a limiter based on the protection characteristic. The protection characteristic shown in FIG. 7 for setting the limit value of the motor current Im for the detected temperature Ts detected by the temperature sensor is referred to as a detected temperature protection characteristic A.

そして、従来の過熱保護は、例えば、特許文献1によれば、温度センサが正常の場合、ハンドルの据えきり操舵時は、温度センサで検出した温度を基に検出温度保護特性Aのリミッタが許容する最大制限電流Imaxまでモータ電流を通電させてるこを可能としている。しかし、温度センサが故障した場合は、モータ温度が正しく検出できないので、モータが焼損したりしないように安全のため、モータ電流の通電電流の制限を最大制限電流Imaxではなく連続通電最大電流Iconまで小さくして厳しく制限している。   In the conventional overheat protection, for example, according to Patent Document 1, when the temperature sensor is normal, the limiter of the detected temperature protection characteristic A is allowed based on the temperature detected by the temperature sensor when steering the steering wheel. The motor current can be applied up to the maximum limit current Imax. However, if the temperature sensor fails, the motor temperature cannot be detected correctly. Therefore, for the sake of safety so that the motor does not burn out, the limit of the motor current is not limited to the maximum limit current Imax but the maximum continuous current Icon. It is small and strictly limited.

特開2002−211425号公報JP 2002-2111425 A

しかし、上述した従来の過熱保護では、温度センサという電動パワーステアリング装置にとって主要でない部品の故障程度で、電動パワーステアリング装置の出力を大幅に制限してしまい、据えきり操舵時などでアシスト力を充分に提供できない問題がある。そこで、温度センサの故障で充分アシストできないという問題を回避するために温度センサを使用せず温度推定による過熱保護を行なうことも考えられる。しかし、一般的な自動車の使用環境は低温から高温までと広く特定できないため、このように温度変化の広い環境で安全に過熱保護を実現する温度推定を実現することは難しく、これを実現しようとすると温度推定機能のような電動パワーステアリング装置の主要でない機能にCPUが著しく重い負担を強いられるため現実的には採用できないという問題がある。   However, the above-described conventional overheat protection significantly limits the output of the electric power steering device due to the failure of a temperature sensor, which is not a major component of the electric power steering device, and provides sufficient assist power during stationary steering. There is a problem that cannot be provided. Therefore, in order to avoid the problem that the temperature sensor cannot be sufficiently assisted due to the failure of the temperature sensor, it is conceivable to perform overheat protection by estimating the temperature without using the temperature sensor. However, since the general usage environment of automobiles cannot be broadly specified from low temperature to high temperature, it is difficult to realize temperature estimation that safely realizes overheat protection in an environment with such a wide temperature change. As a result, there is a problem that the CPU is forced to take a heavy burden on a non-main function of the electric power steering apparatus such as the temperature estimation function, so that it cannot be practically adopted.

本発明は上述のような事情から成されたものであり、本発明の目的は、発熱体の温度を検出する温度センサが故障した場合でも、当該発熱体を過熱から保護しつつ、アシスト力を充分に出力できる電動パワーステアリング装置を提供することにある。   The present invention has been made under the circumstances as described above, and the object of the present invention is to provide an assist force while protecting the heating element from overheating even when a temperature sensor for detecting the temperature of the heating element fails. An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus that can output sufficiently.

本発明は、車両の操舵系に操舵補助力を付与するようにしたモータと、ハンドルに作用する操舵力を検出するトルクセンサの出力値に基いて決定される電流指令値に基いて前記モータの電流を制御する電流制御手段と、発熱体の温度を検出する温度センサとを備え、前記発熱体の検出温度に基いて前記モータの電流を制限するように制御される電動パワーステアリング装置に関するものであり、本発明の上記目的は、前記発熱体の温度を推定演算する温度推定演算手段と、前記温度センサが故障したことを検出する温度センサ故障検出手段とを備え、前記温度センサが故障した場合、前記検出温度に代えて前記推定温度に基いて前記モータ電流を制限することによって達成される。
また、上記目的は、前記検出温度に基いて前記モータ電流を制限する検出温度保護特性と、前記推定温度に基いて前記モータ電流を制限する推定温度保護特性とを備え、前記温度センサが故障した場合、前記検出温度保護特性に代えて、前記推定温度保護特性に基いて前記モータ電流を制限することによってさらに効果的に達成される。
また、上記目的は、前記検出温度保護特性及び前記推定温度保護特性は、少なくとも、前記モータ電流の最大制限電流と、前記発熱体の保護開始温度と、前記発熱体の最大制限温度、又は前記検出温度、若しくは前記推定温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率と、を構成要素とすることによってさらに効果的に達成される。
The present invention relates to a motor that applies a steering assist force to a steering system of a vehicle and a current command value that is determined based on an output value of a torque sensor that detects a steering force acting on a steering wheel. The present invention relates to an electric power steering apparatus comprising current control means for controlling current and a temperature sensor for detecting the temperature of the heating element, and controlled to limit the current of the motor based on the detected temperature of the heating element. And the object of the present invention is provided with a temperature estimation calculation means for estimating and calculating the temperature of the heating element, and a temperature sensor failure detection means for detecting that the temperature sensor has failed, and the temperature sensor has failed. This is achieved by limiting the motor current based on the estimated temperature instead of the detected temperature.
Further, the object includes a detected temperature protection characteristic for limiting the motor current based on the detected temperature and an estimated temperature protection characteristic for limiting the motor current based on the estimated temperature, and the temperature sensor has failed. In this case, it is more effectively achieved by limiting the motor current based on the estimated temperature protection characteristic instead of the detected temperature protection characteristic.
Further, the object is that the detected temperature protection characteristic and the estimated temperature protection characteristic are at least the maximum current limit of the motor current, the protection start temperature of the heating element, the maximum limitation temperature of the heating element, or the detection. It is more effectively achieved by using the temperature or the reduction rate of the motor current with respect to the estimated temperature as a constituent element.

また、上記目的は、前記推定温度保護特性の最大制限電流は、前記検出温度保護特性の最大制限電流より小さいことによってさらに効果的に達成される。
また、上記目的は、前記推定温度保護特性の保護開始温度は、前記検出温度保護特性の保護開始温度より低いことによってさらに効果的に達成される。
また、上記目的は、前記推定温度保護特性の最大制限温度は、前記検出温度保護特性の最大制限温度より低いことによってさらに効果的に達成される。
また、上記目的は、前記推定温度保護特性の推定温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率は、前記検出温度保護特性の検出温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率より大きいことによってさらに効果的に達成される。
Further, the above object is more effectively achieved by making the maximum limit current of the estimated temperature protection characteristic smaller than the maximum limit current of the detected temperature protection characteristic.
Further, the above object is more effectively achieved by the fact that the protection start temperature of the estimated temperature protection characteristic is lower than the protection start temperature of the detected temperature protection characteristic.
Further, the above object is more effectively achieved by the fact that the maximum limit temperature of the estimated temperature protection characteristic is lower than the maximum limit temperature of the detection temperature protection characteristic.
Further, the above object is more effective when the rate of decrease in the motor current with respect to an increase in the estimated temperature of the estimated temperature protection characteristic is greater than the rate of decrease in the motor current with respect to an increase in the detected temperature of the detected temperature protection characteristic Achieved.

また、上記目的は、前記温度センサが故障した場合、前記温度センサが故障する直前に記憶した検出温度を前記推定演算時の初期値とすることによってさらに効果的に達成される。
また、上記目的は、前記温度推定演算を、前記温度センサが故障した後に実行することによってさらに効果的に達成される。
また、上記目的は、前記発熱体が、前記モータ、又は、前記モータ電流を供給する駆動回路のスイッチング素子であることによってさらに効果的に達成される。
Moreover, the said objective is achieved more effectively by making the detected temperature memorize | stored immediately before the said temperature sensor failure into an initial value at the time of the said estimation calculation when the said temperature sensor fails.
Moreover, the said objective is achieved more effectively by performing the said temperature estimation calculation after the said temperature sensor fails.
Moreover, the said objective is achieved more effectively by the said heat generating body being the switching element of the drive circuit which supplies the said motor or the said motor electric current.

本発明の電動パワーステアリング装置によれば、温度センサが故障した場合でも、温度推定演算手段で推定した推定温度に基いて発熱体を過熱から保護するので、発熱体を過熱から保護しつつ、モータ電流を過度に制限することなく充分アシスト力を出力できる電動パワーステアリング装置を提供できる。
また、発熱体の温度を温度センサで検出した検出温度に基いた検出温度保護特性と、発熱体の温度を演算で推定した推定温度に基いた推定温度保護特性とを具備しているので、温度センサが故障した場合でも、推定温度保護特性によって、当該発熱体を過熱から保護しつつモータ電流を過度に制限することなく、アシスト力を充分出力できる電動パワーステアリング装置を提供できる。
また、検出温度保護特性及び推定温度保護特性は、少なくとも、前記モータ電流の最大制限電流と、前記発熱体の保護開始温度と、前記発熱体の最大制限温度、又は前記検出温度、若しくは前記推定温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率とを構成要素としており、推定温度保護特性の構成要素は、検出温度保護特性の構成要素に対して、過熱保護として安全サイドに設定してあるので、モータ電流を過度に制限することなく発熱体を過熱から保護できる電動パワーステアリング装置を提供できる。
また、温度推定の初期値に温度センサの故障直前の検出温度を用いるので推定温度の精度が良くなる効果を期待できる。
また、温度推定を温度センサが故障した場合にだけ実行するので、CPUなどに負担を掛けずに実現できる効果がある。
According to the electric power steering apparatus of the present invention, even when the temperature sensor fails, the heating element is protected from overheating based on the estimated temperature estimated by the temperature estimation calculation means. It is possible to provide an electric power steering apparatus that can output a sufficient assist force without excessively limiting the current.
In addition, it has a detected temperature protection characteristic based on the detected temperature detected by the temperature sensor and an estimated temperature protection characteristic based on the estimated temperature estimated by calculation of the temperature of the heating element. Even if the sensor fails, an electric power steering device can be provided that can sufficiently output the assist force without excessively limiting the motor current while protecting the heating element from overheating by the estimated temperature protection characteristic.
The detected temperature protection characteristic and the estimated temperature protection characteristic include at least the maximum current limit of the motor current, the protection start temperature of the heating element, the maximum limit temperature of the heating element, the detection temperature, or the estimated temperature. The component of the estimated temperature protection characteristic is set on the safe side as overheat protection with respect to the component of the detected temperature protection characteristic. Thus, it is possible to provide an electric power steering device that can protect the heating element from overheating without excessively limiting the above.
Moreover, since the detected temperature immediately before the failure of the temperature sensor is used as the initial value for temperature estimation, an effect of improving the accuracy of the estimated temperature can be expected.
Further, since the temperature estimation is executed only when the temperature sensor fails, there is an effect that can be realized without imposing a burden on the CPU or the like.

本発明の好適な実施例を以下図面を参照して説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の好適な一実施例であり、検出温度保護特性及び推定温度保護特性を有するリミッタが電圧指令値に対して設けられた実施例である。図1において、従来技術の説明で用いた番号と同一番号のものは同一の機能を有する。 FIG. 1 shows a preferred embodiment of the present invention in which a limiter having a detected temperature protection characteristic and an estimated temperature protection characteristic is provided for a voltage command value. In FIG. 1, the same numbers as those used in the description of the prior art have the same functions.

図1において、電圧指令値Vrefを出力するPI制御208の後にスイッチ14−1が配せられ、電圧指令値Vrefは、スイッチ14−1を介して、検出温度保護特性Aを有するリミッタ209、又は推定温度保護特性Bを有するリミッタ16のどちらかに送られる構成になっている。また、リミッタ209及びリミッタ16の後にスイッチ14−2に配せられ、リミッタ209、又はリミッタ16の出力のどちらかを選択して電圧指令値VreflimをPWM制御部210に送るようになっている。   In FIG. 1, a switch 14-1 is arranged after the PI control 208 that outputs the voltage command value Vref, and the voltage command value Vref is connected to the limiter 209 having the detected temperature protection characteristic A via the switch 14-1. It is configured to be sent to one of the limiters 16 having the estimated temperature protection characteristic B. Further, it is disposed after the limiter 209 and the limiter 16 in the switch 14-2 so that either the limiter 209 or the output of the limiter 16 is selected and the voltage command value Vreflim is sent to the PWM control unit 210.

スイッチ14−1、及びスイッチ14−2は、温度センサ故障検出手段12の出力に基いて制御されるスイッチである。そして、温度センサ230が正常の場合は、温度センサ故障検出手段12は、温度センサ230の出力を入力して温度センサ230の正常を検出し、スイッチ14−1はPI制御部208とリミッタ209を連結し、また、スイッチ14−2はリミッタ209とPWM制御部210を連結する。一方、温度センサ230が故障の場合は、、温度センサ故障検出手段12が温度センサ230の故障を検出して故障信号(Error)を出力し、、スイッチ14−1はPI制御部208とリミッタ16を連結し、また、スイッチ14−2はリミッタ16とPWM制御部210を連結する。   The switches 14-1 and 14-2 are switches that are controlled based on the output of the temperature sensor failure detection means 12. When the temperature sensor 230 is normal, the temperature sensor failure detection means 12 inputs the output of the temperature sensor 230 to detect the normality of the temperature sensor 230, and the switch 14-1 switches between the PI control unit 208 and the limiter 209. The switch 14-2 connects the limiter 209 and the PWM control unit 210. On the other hand, if the temperature sensor 230 fails, the temperature sensor failure detection means 12 detects a failure of the temperature sensor 230 and outputs a failure signal (Error), and the switch 14-1 detects the PI controller 208 and the limiter 16. The switch 14-2 connects the limiter 16 and the PWM control unit 210.

なお、リミッタ209は、温度センサ230によって検出された発熱体の一例であるモータ108の検出温度Tsに基いて検出温度保特性Aで制限されるモータ電流Imaxなどの制限値を設定する。一方、リミッタ16は、電流検出器205で検出されたモータ電流Imなどを基にモータ108の温度を温度推定演算部10で推定した推定温度Teに基いて推定温度保護特性Bで制限されるモータ電流Iemaxなどの制限値を設定する。   The limiter 209 sets a limit value such as a motor current Imax that is limited by the detected temperature retention characteristic A based on the detected temperature Ts of the motor 108 that is an example of the heating element detected by the temperature sensor 230. On the other hand, the limiter 16 is a motor that is limited by the estimated temperature protection characteristic B based on the estimated temperature Te estimated by the temperature estimation calculation unit 10 based on the motor current Im detected by the current detector 205. Limit values such as current Iemax are set.

ここで、モータの温度を推定する温度推定演算部10について説明すると、モータの巻線には巻線抵抗があり、モータ電流が通電するとその巻線抵抗で発熱し、モータ巻線は過熱される。そして、モータには発熱を冷却する構造があり、モータの温度は、この冷却能力、通電電流、及び周囲温度などで決定される関係にあり、その関係に基いてモータの温度を推定することができる。モータの温度推定の技術に関しては、例えば、日本国特許文献(特開平10−100913)などで開示されている。   Here, the temperature estimation calculation unit 10 that estimates the temperature of the motor will be described. The motor winding has a winding resistance. When the motor current is energized, the winding resistance generates heat, and the motor winding is overheated. . The motor has a structure that cools the generated heat, and the temperature of the motor is determined by the cooling capacity, the energization current, the ambient temperature, and the like, and the motor temperature can be estimated based on the relationship. it can. The technique for estimating the temperature of the motor is disclosed in, for example, Japanese Patent Document (Japanese Patent Laid-Open No. 10-10093).

なお、温度の推定演算において、温度センサで検出した検出温度を演算の初期値(或いは基準温度)として使用することが一般的である。しかし、当該温度センサが故障した場合、故障した温度センサの検出温度を初期値として使用できない。よって、その対策として、検出温度をある周期で記憶しておき、温度センサが故障した場合は、故障直前に記憶した検出温度を推定演算の初期値として使用することで対策を取ることができる。このような構成にすれば、簡単な構成で精度の良い温度推定が実現できる。   In the temperature estimation calculation, the detected temperature detected by the temperature sensor is generally used as the initial value (or reference temperature) of the calculation. However, when the temperature sensor fails, the detected temperature of the failed temperature sensor cannot be used as the initial value. Therefore, as a countermeasure, the detected temperature is stored in a certain cycle, and when the temperature sensor fails, the detected temperature stored immediately before the failure can be used as the initial value of the estimation calculation. With such a configuration, accurate temperature estimation can be realized with a simple configuration.

具体的には、図1において、記憶部18を設置し、その入力信号として温度センサ230からの検出温度Tsと温度センサ故障検出手段12からの故障信号(Error)とを入力とし、推定演算の初期値となるTsoを出力して温度推定演算部10に入力する。その動作は、記憶部18は、温度センサ230が検出した検出温度Tsをある周期で記憶更新している。そして、温度センサ230が故障した場合、故障信号(Error)に基いて、記憶部18は検出温度Tsの記憶更新を中止する。よって、温度センサ230が故障した場合、温度センサ230の故障直前の検出温度Tsが初期値Tsoとして温度推定演算部10に入力される。一方、温度推定演算部10は、故障信号(Error)が入力されると、温度センサ230の故障直前の検出温度Tsである初期値Tsoとモータ電流Imとを入力して推定温度Teを推定演算する。   Specifically, in FIG. 1, the storage unit 18 is installed, and the detected temperature Ts from the temperature sensor 230 and the failure signal (Error) from the temperature sensor failure detection means 12 are input as its input signals, and the estimation calculation is performed. The initial value Tso is output and input to the temperature estimation calculation unit 10. In the operation, the storage unit 18 stores and updates the detected temperature Ts detected by the temperature sensor 230 at a certain cycle. When the temperature sensor 230 fails, the storage unit 18 stops storing and updating the detected temperature Ts based on the failure signal (Error). Therefore, when the temperature sensor 230 fails, the detected temperature Ts immediately before the failure of the temperature sensor 230 is input to the temperature estimation calculation unit 10 as the initial value Tso. On the other hand, when the failure signal (Error) is input, the temperature estimation calculation unit 10 receives the initial value Tso that is the detected temperature Ts immediately before the failure of the temperature sensor 230 and the motor current Im, and estimates the estimated temperature Te. To do.

ここで、本発明の重要な要素である検出温度保護特性Aと推定温度保護特性Bについて図2を参照して比較しながら説明する。検出温度保護特性Aと推定温度保護特性Bは、少なくとも、モータ電流の最大制限電流と、発熱体であるモータの保護開始温度と、モータの最大制限温度、又は検出温度、若しくは推定温度の上昇に対するモータ電流の減少率とを構成要素としている。   Here, the detected temperature protection characteristic A and the estimated temperature protection characteristic B, which are important elements of the present invention, will be described with reference to FIG. The detected temperature protection characteristic A and the estimated temperature protection characteristic B are at least the maximum current limit of the motor current, the protection start temperature of the motor that is a heating element, the maximum limit temperature of the motor, or the rise of the detected temperature or the estimated temperature. The reduction rate of the motor current is a component.

まず、検出温度保護特性Aは、温度センサ230が正常の場合用いられるリミッタ209の保護特性である。その保護特性は、モータの検出温度Tsに基いてモータ電流が制限され、モータ温度が保護開始温度Tst(例えば、100度)以下では、モータ電流Imは最大制限電流Imax(例えば、モータ電流100%,100A)以下に制限され、モータ温度が保護開始温度Tst(100度)以上になると、最大制限温度Tmax(例えば、200度)まで、モータ電流の制限値が徐々に減少するように設定されている。   First, the detected temperature protection characteristic A is a protection characteristic of the limiter 209 that is used when the temperature sensor 230 is normal. The protection characteristic is that the motor current is limited based on the detected temperature Ts of the motor. When the motor temperature is equal to or lower than the protection start temperature Tst (for example, 100 degrees), the motor current Im is the maximum limit current Imax (for example, the motor current is 100%). , 100A) or less, and when the motor temperature becomes equal to or higher than the protection start temperature Tst (100 degrees), the limit value of the motor current is set to gradually decrease to the maximum limit temperature Tmax (for example, 200 degrees). Yes.

一方、検出温度保護特性Bは、温度センサ230が故障の場合用いられるリミッタ16の保護特性である。その保護特性は、モータの推定温度Teに基いてモータ電流が制限され、モータ温度が保護開始温度Test(例えば、80度)以下では、モータ電流Imは最大制限電流Iemax(例えば、モータ電流80%、80A)以下に制限され、モータ温度が保護開始温度Test(80度)以上になると、最大制限温度Temax(例えば、150度)まで、モータ電流の制限値が徐々に減少するように設定されている。   On the other hand, the detected temperature protection characteristic B is a protection characteristic of the limiter 16 that is used when the temperature sensor 230 fails. The protection characteristic is that the motor current is limited based on the estimated temperature Te of the motor. When the motor temperature is equal to or lower than the protection start temperature Test (for example, 80 degrees), the motor current Im is the maximum limit current Iemax (for example, the motor current is 80%). 80A), the motor current limit value is set to gradually decrease up to the maximum limit temperature Temax (for example, 150 degrees) when the motor temperature is equal to or higher than the protection start temperature Test (80 degrees). Yes.

ここで、検出温度保護特性Aと推定温度保護特性Bとの各構成要素を比較すると、最大制限電流に関しては、Iemax(80A)はImax(100A)に比較して小さい電流値であり、保護開始温度に関しては、TestはTstに比較して低い温度であり、最大制限温度に関しては、Tmax(200度)はTemax(150度)に比較して低い温度になっている。つまり、検出温度Tsに基いて過熱保護している場合より、推定温度Teに基いて過熱保護する場合は、モータ電流を厳しく制限している。ただし、推定温度Teに基いて過熱保護する場合でも、連続通電最大電流Icon(50A)に比較すれば、Iemax(80A)とモータ電流は大きく通電できるようになっている。なお、最大制限電流を定義する代わりに、保護開始温度以上、最大制限温度以下の区間の制限電流の減少率を用いても良く、その場合は、推定温度保護特性Bの減少率は、検出温度保護特性Aの減少率より、大きく減少させるようにすれば推定温度でも安全に過熱保護ができる。   Here, when each component of the detected temperature protection characteristic A and the estimated temperature protection characteristic B is compared, with respect to the maximum limit current, Iemax (80 A) is a smaller current value than Imax (100 A), and protection starts. Regarding temperature, Test is lower than Tst, and regarding maximum limit temperature, Tmax (200 degrees) is lower than Temax (150 degrees). That is, the motor current is severely limited in the case of overheat protection based on the estimated temperature Te than in the case of overheat protection based on the detected temperature Ts. However, even in the case of overheating protection based on the estimated temperature Te, the motor current can be greatly increased with Iemax (80 A) as compared with the continuous energization maximum current Icon (50 A). Instead of defining the maximum current limit, the rate of decrease of the current limit in the section above the protection start temperature and below the maximum temperature limit may be used. In this case, the rate of decrease of the estimated temperature protection characteristic B is the detected temperature. If it is made to decrease more greatly than the decrease rate of the protection characteristic A, overheat protection can be performed safely even at the estimated temperature.

なお、モータ電流Imは電圧指令値Vrefによって制御できるので、図2の保護特性の縦軸のモータ電流Imになるように電圧指令値Vrefを制限すれば、実際のモータ電流Imを図2のモータ電流のように制限することができる。   Since the motor current Im can be controlled by the voltage command value Vref, if the voltage command value Vref is limited so as to be the motor current Im on the vertical axis of the protection characteristics of FIG. 2, the actual motor current Im is converted to the motor of FIG. It can be limited like current.

このように構成された実施例1の動作について図1及び図2を参照して説明する。
トルクセンサ107で検出されたトルク値Tと車速センサ112で検出された車速Vとが電流指令値演算部204に入力され、電流指令値Irefが出力され、その電流指令値Irefは減算部207に入力される。一方、電流検出器205で検出されたモータ電流Imも減算部207にフィードバックされ、減算部207において、偏差ΔI=(Iref−Im)が算出される。当該偏差は比例積分制御部(PI制御部)208に入力され、PI制御部208から電圧指令値Vrefが出力される。
The operation of the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS.
The torque value T detected by the torque sensor 107 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 112 are input to the current command value calculation unit 204, the current command value Iref is output, and the current command value Iref is input to the subtraction unit 207. Entered. On the other hand, the motor current Im detected by the current detector 205 is also fed back to the subtraction unit 207, and the subtraction unit 207 calculates a deviation ΔI = (Iref−Im). The deviation is input to the proportional-plus-integral control unit (PI control unit) 208, and the voltage command value Vref is output from the PI control unit 208.

ここで、温度センサ230が正常の場合は、温度センサ230の出力信号に基き温度センサ故障検出手段12が温度センサ230の正常を検出し、その正常との信号に基き、スイッチ14−1はPI制御部208と検出温度保護特性Aを有するリミッタ209とを連結し、スイッチ14−2はリミッタ209とPWM制御部210を連結する。よって、電圧指令値Vrefは、リミッタ209を通過して電圧指令値VreflimとしてPWM制御部210に送られ、インバータ回路211は、そのPWM制御信号に基いてモータ電流Imをモータ108に供給する。   Here, when the temperature sensor 230 is normal, the temperature sensor failure detection means 12 detects normality of the temperature sensor 230 based on the output signal of the temperature sensor 230, and the switch 14-1 detects PI based on the normal signal. The control unit 208 and the limiter 209 having the detected temperature protection characteristic A are connected, and the switch 14-2 connects the limiter 209 and the PWM control unit 210. Therefore, the voltage command value Vref passes through the limiter 209 and is sent to the PWM control unit 210 as the voltage command value Vreflim, and the inverter circuit 211 supplies the motor current Im to the motor 108 based on the PWM control signal.

つまり、据えきり操舵時には、電圧指令値Vrefは、リミッタ209において、検出温度Tsと検出温度保護特性Aとによって制限されるが、モータ電流は、例えば、保護開始温度Tst、或いはそれより低い温度では、連続通電最大電流Icon(50A)より大きい電流である最大制限電流Imax(100A)を流すことができ、モータを過熱から保護しつつ十分なアシスト力を供給することができる。   That is, during stationary steering, the voltage command value Vref is limited by the limiter 209 by the detected temperature Ts and the detected temperature protection characteristic A, but the motor current is, for example, at the protection start temperature Tst or lower. The maximum limit current Imax (100 A), which is larger than the continuous energization maximum current Icon (50 A), can be supplied, and a sufficient assist force can be supplied while protecting the motor from overheating.

次に、温度センサ230が故障した場合は、温度センサ230の信号を入力した温度センサ故障検出手段12が温度センサ230の故障を検出して故障信号(Error)を出力する。その故障信号(Error)に基き、記憶部18は、温度センサ230の検出温度Tsの更新を停止する。一方、温度推定演算部10は、記憶部18から温度センサ故障直前に記憶された検出温度Tsを初期値Tsoとして入力するとともにモータ電流Imも入力して、推定演算して推定温度Teを算出してリミッタ16へ入力する。   Next, when the temperature sensor 230 fails, the temperature sensor failure detection means 12 that has received the signal from the temperature sensor 230 detects the failure of the temperature sensor 230 and outputs a failure signal (Error). Based on the failure signal (Error), the storage unit 18 stops updating the detected temperature Ts of the temperature sensor 230. On the other hand, the temperature estimation calculation unit 10 inputs the detected temperature Ts stored immediately before the temperature sensor failure from the storage unit 18 as the initial value Tso and also inputs the motor current Im, and performs the estimation calculation to calculate the estimated temperature Te. To the limiter 16.

一方、温度センサ故障検出手段12の故障信号(Error)に基き、スイッチ14−1はPI制御部208と推定温度保護特性Bを有するリミッタ16とを連結し、スイッチ14−2はリミッタ16とPWM制御部210を連結する。よって、据えきり操舵時には、電圧指令値Vrefは、リミッタ16において、推定温度Teと検出温度保護特性Bとによって制限されるので、例えば、保護開始温度Test、或いはそれより低い温度では、最大制限電流Iemax(80A)を流すことができ、従来装置と異なり、温度センサが故障の場合でも、連続通電最大電流Icon(50A)より大きい電流を流すことができ、モータを過熱から保護しつつ十分なアシスト力を供給することができる。   On the other hand, based on the failure signal (Error) of the temperature sensor failure detection means 12, the switch 14-1 connects the PI control unit 208 and the limiter 16 having the estimated temperature protection characteristic B, and the switch 14-2 connects the limiter 16 and the PWM. The control unit 210 is connected. Therefore, at the time of stationary steering, the voltage command value Vref is limited by the limiter 16 by the estimated temperature Te and the detected temperature protection characteristic B. For example, at the protection start temperature Test or lower temperature, the maximum limit current Iemax (80A) can flow, and unlike conventional devices, even if the temperature sensor is faulty, a current larger than the continuous energization maximum current Icon (50A) can be passed, and sufficient assistance is provided while protecting the motor from overheating. Can supply power.

図3は、本実施例をソフトウエアで実現させる場合のフローチャートである。まず、トルクセンサ107で検出されたトルク値T、及び車速センサ112で検出された車速Vを読み込む(S11)。次に、電流検出器205で検出されたモータ電流Imを読み込む(S12)。トルク値T,車速V及びモータ電流Imを基に電圧指令値Vrefを算出する(S13)。温度センサからの信号を読み込む(S14)。温度センサが故障かどうか判定する(S15)。   FIG. 3 is a flowchart when the present embodiment is realized by software. First, the torque value T detected by the torque sensor 107 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 112 are read (S11). Next, the motor current Im detected by the current detector 205 is read (S12). A voltage command value Vref is calculated based on the torque value T, the vehicle speed V, and the motor current Im (S13). A signal from the temperature sensor is read (S14). It is determined whether or not the temperature sensor is malfunctioning (S15).

温度センサが正常であれば、まず、モータ温度の推定演算の初期値Tsoとしての検出温度Tsを更新して記憶する(S16A)。次に、検出温度Tsをモータ温度と設定する(S17A)。リミッタを検出温度保護特性Aで設定する(S18A)。   If the temperature sensor is normal, first, the detected temperature Ts as the initial value Tso of the motor temperature estimation calculation is updated and stored (S16A). Next, the detected temperature Ts is set as the motor temperature (S17A). The limiter is set with the detected temperature protection characteristic A (S18A).

一方、温度センサが故障であれば、ステップ16Aで温度センサ故障直前に記憶された検出温度Tsである初期値Tsoと、モータ電流Imとを用いて温度推定演算を実行して推定温度Teを算出する(S16B)。次に、推定温度Teをモータ温度と設定する(S17B)。次に、リミッタを推定温度保護特性Bで設定する(S18B)。   On the other hand, if the temperature sensor is faulty, a temperature estimation calculation is performed using the initial value Tso, which is the detected temperature Ts stored immediately before the temperature sensor failure, and the motor current Im in step 16A to calculate the estimated temperature Te. (S16B). Next, the estimated temperature Te is set as the motor temperature (S17B). Next, a limiter is set with the estimated temperature protection characteristic B (S18B).

モータが過熱してリミッタの制限を受けるかチェックする(S21)。モータが過熱していなければ、電圧指令値Vrefは、リミッタに制限されることなく電圧指令値Vreflimが決定される(S23)。しかし、モータが過熱していれば、電圧指令値Vrefは、リミッタで制限を受ける。この場合、温度センサが正常であれば、ステップ18Aで設定された検出温度保護特性Aと検出温度Tsとで制限されるリミッタで最大制限電流Imaxなどの制限を受ける。一方、温度センサが故障の場合は、ステップ18Bで設定された推定温度保護特性Bと推定温度Teとで制限された最大制限電流Iemaxなどで制限を受ける(S22)。そして、検出温度保護特性A又は推定温度保護特性Bで設定されたリミッタで制限された電圧指令値Vreflimが決定される(S23)。   It is checked whether the motor is overheated and the limiter is limited (S21). If the motor is not overheated, the voltage command value Vreflim is determined without being limited to the limiter (S23). However, if the motor is overheated, the voltage command value Vref is limited by the limiter. In this case, if the temperature sensor is normal, the limiter limited by the detected temperature protection characteristic A and the detected temperature Ts set in step 18A is limited by the maximum limited current Imax. On the other hand, if the temperature sensor is out of order, the temperature sensor is limited by the maximum limit current Iemax limited by the estimated temperature protection characteristic B and the estimated temperature Te set in step 18B (S22). Then, the voltage command value Vreflim limited by the limiter set by the detected temperature protection characteristic A or the estimated temperature protection characteristic B is determined (S23).

以上説明したように、本実施例を用いれば、温度センサが故障した場合でも、モータ電流を、従来装置の連続通電最大電流Icon(50A)より大きい最大制限電流Iemax(80A)で供給できるので、モータを過熱から保護しつつアシスト力を充分大きく供給できる電動パワーステアリング装置を提供できる。   As described above, if the present embodiment is used, the motor current can be supplied with the maximum limited current Iemax (80 A) larger than the continuous energization maximum current Icon (50 A) of the conventional device even when the temperature sensor fails. It is possible to provide an electric power steering apparatus capable of supplying a sufficiently large assist force while protecting the motor from overheating.

次の実施例は、リミッタを上述した電圧指令値Vrefではなく電流指令値Irefに課した場合の実施例である。本実施例を図4を参照して説明する。電流指令値Irefを制限するリミッタ209−1及びリミッタ16−1が、電流指令値演算部204とスイッチ14−1を介して接続されている。また、リミッタ209−1とリミッタ16−1は、スイッチ14−2を介して減算部207と接続されている。ここで、リミッタ209−1は、温度センサ230が正常の場合の電流指令値Irefを制限するリミッタであり、リミッタ16−1は、温度センサ230が故障した場合の電流指令値Irefを制限するリミッタである。リミッタ209−1の検出温度保護特性及びリミッタ16−1の推定温度保護特性は、図2に示す検出温度保護特性A及び推定温度保護特性Bと基本的に同じであり、図2の縦軸が電流指令値Irefとなる。   In the following embodiment, the limiter is applied to the current command value Iref instead of the voltage command value Vref described above. This embodiment will be described with reference to FIG. A limiter 209-1 and a limiter 16-1 that limit the current command value Iref are connected to the current command value calculation unit 204 via the switch 14-1. Further, the limiter 209-1 and the limiter 16-1 are connected to the subtraction unit 207 via the switch 14-2. Here, the limiter 209-1 is a limiter that limits the current command value Iref when the temperature sensor 230 is normal, and the limiter 16-1 is a limiter that limits the current command value Iref when the temperature sensor 230 fails. It is. The detected temperature protection characteristic of the limiter 209-1 and the estimated temperature protection characteristic of the limiter 16-1 are basically the same as the detected temperature protection characteristic A and the estimated temperature protection characteristic B shown in FIG. It becomes the current command value Iref.

このように構成された実施例の動作は次のようになる。まず、温度センサ230が正常の場合は、温度センサ故障検出手段12が温度センサ230の正常を検出して、その正常信号により、スイッチ14−1は電流指令値演算部204とリミッタ209−1とを接続し、スイッチ14−2はリミッタ209−1と減算部207とを接続する。よって、電流指令値Irefは、検出温度Tsと検出温度保護特性Aとで決定されるリミッタ209−1を介して制限されて、電流指令値Ireflimとして減算部207に送られる。よって、据えきり操舵時には、電流指令値Ireflimは、例えば、保護開始温度Tst或いはそれより低温では、連続通電最大電流Icon(50A)ではなく最大制限電流Imax(100A)となるのでモータを過熱から保護しつつ十分なアシスト力を供給できる。   The operation of the embodiment configured as described above is as follows. First, when the temperature sensor 230 is normal, the temperature sensor failure detection means 12 detects the normality of the temperature sensor 230, and the switch 14-1 causes the current command value calculation unit 204, the limiter 209-1, The switch 14-2 connects the limiter 209-1 and the subtracting unit 207. Therefore, the current command value Iref is limited via the limiter 209-1 determined by the detected temperature Ts and the detected temperature protection characteristic A, and is sent to the subtracting unit 207 as the current command value Ireflim. Therefore, at the time of stationary steering, the current command value Ireflim is not the continuous energization maximum current Icon (50 A) but the maximum limit current Imax (100 A) at, for example, the protection start temperature Tst or lower, and the motor is protected from overheating. In addition, sufficient assist power can be supplied.

次に、温度センサ230が故障した場合は、温度センサ故障検出手段12が温度センサ230の故障を検出して、その出力信号により、スイッチ14−1は電流指令値演算部204とリミッタ16−1とを接続し、スイッチ14−2はリミッタ16−1と減算部207とを接続する。よって、電流指令値Irefは、推定温度Teと推定温度保護特性Bとで決定されるリミッタ16−1を介して制限されて、電流指令値Ireflimとして減算部207に送られる。よって、据えきり操舵時でも、電流指令値Ireflimは、例えば、保護開始温度Test或いはそれより低温では、従来の連続通電最大電流(50A)より大きい最大制限電流Iemax(80A)となるのでモータを過熱から保護しつつ十分なアシスト力を供給できる。   Next, when the temperature sensor 230 fails, the temperature sensor failure detection means 12 detects the failure of the temperature sensor 230, and the switch 14-1 causes the current command value calculation unit 204 and the limiter 16-1 based on the output signal. The switch 14-2 connects the limiter 16-1 and the subtracting unit 207. Therefore, the current command value Iref is limited via the limiter 16-1 determined by the estimated temperature Te and the estimated temperature protection characteristic B, and is sent to the subtracting unit 207 as the current command value Ireflim. Therefore, even during stationary steering, the current command value Ireflim is, for example, the maximum limit current Iemax (80 A) larger than the conventional continuous energization maximum current (50 A) at the protection start temperature Test or lower, and the motor is overheated. Sufficient assist power can be supplied while protecting from the above.

以上説明したように、本発明を電流指令値に対するリミッタとして用いれば、温度センサが故障した場合でも、モータを過熱から保護しつつアシスト力を充分に供給できる電動パワーステアリング装置を提供できる。   As described above, if the present invention is used as a limiter for a current command value, it is possible to provide an electric power steering device that can sufficiently supply assist force while protecting the motor from overheating even when the temperature sensor fails.

また、温度推定演算を、温度センサが故障した場合のモータ電流制限だけに用いるのであれば、あまり推定精度は要求されないので、簡単なハード構成、或いはCPUに負担の掛からない構成で実現できる効果がある。   In addition, if the temperature estimation calculation is used only for limiting the motor current when the temperature sensor fails, the estimation accuracy is not required so much, so that the effect can be realized with a simple hardware configuration or a configuration that does not impose a burden on the CPU. is there.

なお、以上の説明においては、発熱体をモータ(厳密にはモータの巻線)として説明したが、モータの巻線などに限定されるものではなく、インバータ回路のスイッチング素子であるFETなどのモータ電流によって発熱する発熱体には適用可能である。   In the above description, the heating element has been described as a motor (strictly speaking, a motor winding). However, the heating element is not limited to a motor winding, but a motor such as an FET that is a switching element of an inverter circuit. The present invention can be applied to a heating element that generates heat by current.

また、図2においては、推定温度保護特性Bの構成要素であるモータ電流の最大制限電流、発熱体の保護開始温度、前記発熱体の最大制限温度、又は前記検出温度、若しくは前記推定温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率が、検出温度保護特性Aの対応する全ての構成要素において、安全サイドに設定されていたが、一部の構成要素を安全サイドに設定して、他の構成要素は同じにしても良い。例えば、推定温度保護特性Bの最大制限電流はIemax(80A)と安全サイドに設定して、保護開始温度は検出温度保護特性Aと同じTst(100度)としても良い。推定温度保護特性Bを検出温度保護特性Aと比較してどのように設定するかは、保護対象や保護思想によって、構成要素の色々な組み合わせによって決定すれば良い。   In FIG. 2, the maximum current limit of the motor current, which is a component of the estimated temperature protection characteristic B, the protection start temperature of the heating element, the maximum limit temperature of the heating element, the detected temperature, or the rise of the estimated temperature The reduction rate of the motor current with respect to the detected temperature protection characteristic A was set to the safe side in all the corresponding components, but some components were set to the safe side and other components were It may be the same. For example, the maximum limit current of the estimated temperature protection characteristic B may be set to Iemax (80 A) and the safe side, and the protection start temperature may be the same Tst (100 degrees) as the detected temperature protection characteristic A. How to set the estimated temperature protection characteristic B in comparison with the detected temperature protection characteristic A may be determined by various combinations of components depending on the protection target and protection concept.

また、以上説明した実施例では、発熱体の温度推定において、温度推定演算の基準となる初期値を温度センサの検出温度とした場合、温度センサが故障した後の温度推定の初期値を故障直前に記憶した検出温度とする実施例について説明したが、当該発明の保護対象に取り付けられた温度センサとは別の温度センサの検出温度を初期値として用いれば記憶手段を用いなくても本発明を実現できる。   Further, in the above-described embodiment, when the initial value that is the reference for the temperature estimation calculation is the temperature sensor detection temperature in the temperature estimation of the heating element, the initial value of the temperature estimation after the failure of the temperature sensor is immediately before the failure. However, if the detected temperature of a temperature sensor different from the temperature sensor attached to the protection target of the present invention is used as an initial value, the present invention can be achieved without using storage means. realizable.

また、初期値のための検出温度を記録する記憶手段として、EPROMなどのハードウエアを用いても本発明は実現可能である。   Further, the present invention can also be realized by using hardware such as EPROM as storage means for recording the detected temperature for the initial value.

以上説明したように、本発明を用いれば、発熱体の温度センサが故障しても、発熱体を過熱から保護しつつ、アシスト力を十分に供給できる電動パワーステアリング装置を提供できる効果がある。
As described above, according to the present invention, there is an effect that it is possible to provide an electric power steering device that can sufficiently supply assist force while protecting the heating element from overheating even if the temperature sensor of the heating element fails.

実施例1の過熱保護ブロック図である。1 is a block diagram of overheat protection of Example 1. FIG. 検出温度保護特性と推定温度保護特性を示す図である。It is a figure which shows a detection temperature protection characteristic and an estimated temperature protection characteristic. 実施例1のフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart of the first embodiment. 実施例2の過熱保護ブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of overheat protection of Example 2. 電動パワーステアリング装置の構成図である。It is a block diagram of an electric power steering device. 従来の過熱保護ブロック図である。It is a conventional overheat protection block diagram. 検出温度保護特性を示す図である。It is a figure which shows a detection temperature protection characteristic.

符号の説明Explanation of symbols

10 温度推定演算部
12 温度センサ故障検出部
14−1,14−2 スイッチ
18 記憶部
209 リミッタ(検出温度保護特性A)
16 リミッタ(推定温度保護特性B)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Temperature estimation calculating part 12 Temperature sensor failure detection part 14-1, 14-2 Switch 18 Memory | storage part 209 Limiter (Detection temperature protection characteristic A)
16 Limiter (Estimated temperature protection characteristic B)

Claims (10)

車両の操舵系に操舵補助力を付与するようにしたモータと、ハンドルに作用する操舵力を検出するトルクセンサの出力値に基いて決定される電流指令値に基いて前記モータの電流を制御する電流制御手段と、発熱体の温度を検出する温度センサとを備え、前記発熱体の検出温度に基いて前記モータの電流を制限するように制御される電動パワーステアリング装置において、
前記発熱体の温度を推定演算する温度推定演算手段と、前記温度センサが故障したことを検出する温度センサ故障検出手段とを備え、前記温度センサが故障した場合、前記検出温度に代えて前記推定温度に基いて前記モータ電流を制限することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
The current of the motor is controlled based on a current command value determined based on an output value of a torque sensor that detects a steering force acting on a steering wheel and a motor that applies a steering assist force to a vehicle steering system. In the electric power steering apparatus comprising a current control means and a temperature sensor for detecting the temperature of the heating element, and controlled to limit the current of the motor based on the detected temperature of the heating element,
A temperature estimation calculation means for estimating and calculating the temperature of the heating element; and a temperature sensor failure detection means for detecting that the temperature sensor has failed. When the temperature sensor fails, the estimation is performed instead of the detected temperature. An electric power steering device, wherein the motor current is limited based on temperature.
前記検出温度に基いて前記モータ電流を制限する検出温度保護特性と、前記推定温度に基いて前記モータ電流を制限する推定温度保護特性とを備え、前記温度センサが故障した場合、前記検出温度保護特性に代えて、前記推定温度保護特性に基いて前記モータ電流を制限する請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。 A detection temperature protection characteristic for limiting the motor current based on the detected temperature; and an estimated temperature protection characteristic for limiting the motor current based on the estimated temperature, and the detected temperature protection when the temperature sensor fails. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the motor current is limited based on the estimated temperature protection characteristic instead of the characteristic. 前記検出温度保護特性及び前記推定温度保護特性は、少なくとも、前記モータ電流の最大制限電流と、前記発熱体の保護開始温度と、前記発熱体の最大制限温度、又は前記検出温度、若しくは前記推定温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率と、を構成要素とする請求項2に記載の電動パワーステアリング装置。 The detected temperature protection characteristic and the estimated temperature protection characteristic are at least the maximum limit current of the motor current, the protection start temperature of the heating element, the maximum limitation temperature of the heating element, the detection temperature, or the estimated temperature. The electric power steering apparatus according to claim 2, wherein a reduction rate of the motor current with respect to an increase of the motor power is a component. 前記推定温度保護特性の最大制限電流は、前記検出温度保護特性の最大制限電流より小さい請求項3に記載の電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 3, wherein a maximum limit current of the estimated temperature protection characteristic is smaller than a maximum limit current of the detected temperature protection characteristic. 前記推定温度保護特性の保護開始温度は、前記検出温度保護特性の保護開始温度より低い請求項3に記載の電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 3, wherein a protection start temperature of the estimated temperature protection characteristic is lower than a protection start temperature of the detected temperature protection characteristic. 前記推定温度保護特性の最大制限温度は、前記検出温度保護特性の最大制限温度より低い請求項3に記載の電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 3, wherein a maximum limit temperature of the estimated temperature protection characteristic is lower than a maximum limit temperature of the detected temperature protection characteristic. 前記推定温度保護特性の推定温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率は、前記検出温度保護特性の検出温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率より大きい請求項3に記載の電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 3, wherein a decrease rate of the motor current with respect to an increase in the estimated temperature of the estimated temperature protection characteristic is larger than a decrease rate of the motor current with respect to an increase in the detected temperature of the detected temperature protection characteristic. 前記温度センサが故障した場合、前記温度センサが故障する直前に記憶した検出温度を前記推定演算時の初期値とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein when the temperature sensor fails, a detected temperature stored immediately before the temperature sensor fails is set as an initial value at the time of the estimation calculation. 前記温度推定演算を、前記温度センサが故障した後に実行する請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the temperature estimation calculation is executed after the temperature sensor has failed. 前記発熱体が、前記モータ、又は、前記モータ電流を供給する駆動回路のスイッチング素子である請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the heating element is a switching element of a drive circuit that supplies the motor or the motor current.
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