JP2007185991A - Electric power steering system - Google Patents

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Masanori Shingo
正憲 新郷
Hideaki Kawada
秀明 川田
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NSK Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering system including a motor for generating steering auxiliary torque to a steering shaft according to steering torque applied to the steering shaft and a control unit for controlling the motor according to a current value of the motor detected by a current detector, capable of suppressing heat generation without increasing the capacity of a heat sink in the control unit. <P>SOLUTION: This electric power steering system including the motor for generating steering auxiliary torque to a steering shaft according to steering torque applied to the steering shaft and the control unit for controlling the motor according to a detected value of the motor by a current detector cools down a heat generating area in the control unit using Peltier elements. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両の操舵系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関し、さらに詳細には、前記モータを制御するコントロールユニットのモータ駆動回路部等の発熱部を冷却するようにした電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering device that applies a steering assist force by a motor to a steering system of a vehicle, and more specifically, cools a heat generating portion such as a motor drive circuit portion of a control unit that controls the motor. The present invention relates to the electric power steering apparatus.

パーキング等に車を駐車する場合には、停車又は低速状態で連続して切り返し操舵を行う場合がある。この場合、大きな操舵補助力(アシストトルク)が必要となり、モータの最大電流を連続して流す時間が多くなってしまう。これによりコントロールユニット内の発熱部やモータ等が発熱して故障を起こすめ、熱に弱い部品や発熱部自身の故障や誤動作を引き起こす場合がある。これを防止するべくモータの最大電流を制限する制御が一般的に行われている。しかし、この制御に起因し、操舵中にハンドルが重くなってしまうことがあるため、何度も切り返し操舵を行う必要のある場合には不便であった。   When a vehicle is parked in a parking space or the like, there may be a case where the steering is continuously turned back or stopped at a low speed. In this case, a large steering assist force (assist torque) is required, and the time for continuously flowing the maximum current of the motor increases. As a result, a heat generating part, a motor, etc. in the control unit generate heat and cause a failure, which may cause a failure or malfunction of a heat-sensitive component or the heat generating part itself. In order to prevent this, control for limiting the maximum current of the motor is generally performed. However, due to this control, the steering wheel may become heavy during steering, which is inconvenient when it is necessary to perform repeated steering repeatedly.

また、近年、大型車両にも対応できるように電動パワーステアリング装置の出力も大きくなっており、大電流の制御が可能な電界効果トランジスタ(以下、「FET」という)などの半導体素子を搭載してモータの最大電流も大きくなっている。   In recent years, the output of electric power steering devices has also been increased to accommodate large vehicles, and semiconductor elements such as field effect transistors (hereinafter referred to as “FETs”) that can control large currents are mounted. The maximum current of the motor is also increasing.

しかし、このようにモータの最大電流が大きくなればなるほど発熱量も大きくなってしまうため、放熱対策が重要な課題となってくる。   However, since the amount of heat generation increases as the maximum current of the motor increases in this way, heat dissipation measures become an important issue.

そこで、コントロールユニットの放熱板の容量を大きくすることが考えられるが、この結果コストアップと共にコントロールユニットのサイズが大きくなってしまうために、小型化が要求されている電動パワーステアリング装置には逆行する欠点があった。   Therefore, it is conceivable to increase the capacity of the heat radiating plate of the control unit. As a result, the size of the control unit increases as the cost increases. There were drawbacks.

本発明は上述したような事情によりなされたものであり、本発明の目的は、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに応じて操舵軸に操舵補助トルクを与えるモータと、電流検出器によって検出された前記モータの電流検出値に基いて前記モータを制御するコントロールユニットを有して成る電動パワーステアリング装置において、前記コントロールユニットにおいて放熱板等の容量を大きくすることなく発熱を抑えることができる電動パワーステアリング装置を提供することにある。   The present invention has been made under the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide a motor that applies a steering assist torque to the steering shaft in accordance with the steering torque generated in the steering shaft, and the current detector detected by the current detector. In an electric power steering apparatus having a control unit for controlling the motor based on a detected current value of the motor, the electric power steering apparatus can suppress heat generation without increasing the capacity of a heat radiating plate or the like in the control unit. Is to provide.

本発明の上記は、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに応じて操舵軸に操舵補助トルクを与えるモータと、電流検出器によって検出された前記モータの電流検出値に基いて前記モータを制御するコントロールユニットを有して成る電動パワーステアリング装置において、前記コントロールユニットにおける発熱部をペルチェ素子により冷却することを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供することにより達成される。   According to the present invention, there is provided a motor that applies a steering assist torque to a steering shaft in accordance with a steering torque generated in a steering shaft, and a control unit that controls the motor based on a current detection value of the motor detected by a current detector. This is achieved by providing an electric power steering device characterized in that the heat generating part in the control unit is cooled by a Peltier element.

また、本発明の上記目的は、前記発熱部は、前記モータの駆動回路部であることを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供することにより、より効果的に達成される。   The above-mentioned object of the present invention is achieved more effectively by providing an electric power steering device in which the heat generating part is a drive circuit part of the motor.

また、本発明の上記目的は、前記ペルチェ素子は、前記モータの駆動回路部を搭載した基板と放熱板との間に配置されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供することにより、より効果的に達成される。   According to another aspect of the present invention, there is provided an electric power steering apparatus, wherein the Peltier element is disposed between a heat sink and a substrate on which the motor drive circuit unit is mounted. Achieved more effectively.

また、本発明の上記目的は、前記ペルチェ素子は、測定又は演算により求められた前記モータの駆動回路部の温度に基づいて駆動され冷却が行われることを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供することにより、より効果的に達成される。   The object of the present invention is to provide an electric power steering device in which the Peltier element is driven and cooled based on the temperature of the drive circuit unit of the motor obtained by measurement or calculation. This is achieved more effectively.

また、本発明の上記目的は、前記ペルチェ素子には、PWM制御により電力が供給され、デューテイ比が可変されて温度制御が行なわれることを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供することにより、より効果的に達成される。   Further, the above object of the present invention is to provide an electric power steering device characterized in that electric power is supplied to the Peltier element by PWM control and the duty ratio is varied to perform temperature control. Effectively achieved.

また、本発明の上記目的は、前記モータの駆動回路部の温度は、前記発熱部の近傍に設置されたサーミスタにより測定されることを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供することにより、より効果的に達成される。   Further, the above object of the present invention is more effective by providing an electric power steering device characterized in that the temperature of the drive circuit section of the motor is measured by a thermistor installed in the vicinity of the heat generating section. Is achieved.

また、本発明の上記目的は、前記モータの駆動回路部の温度は、前記電流検出値により演算されることを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供することにより、より効果的に達成される。   The above-mentioned object of the present invention is achieved more effectively by providing an electric power steering apparatus characterized in that the temperature of the drive circuit section of the motor is calculated from the detected current value.

また、本発明の上記目的は、前記モータの駆動回路部の温度は、前記電流検出値及びペルチェ素子駆動電流若しくはペルチェ素子駆動PWMデューティ比により演算されることを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供することにより、より効果的に達成される。   According to another aspect of the present invention, there is provided an electric power steering apparatus, wherein the temperature of the drive circuit unit of the motor is calculated from the detected current value and a Peltier element drive current or a Peltier element drive PWM duty ratio. This is achieved more effectively.

また、本発明の上記目的は、前記ペルチェ素子は、前記測定又は演算により求められた温度毎に予めマップ化されたペルチェ素子駆動電流値又はペルチェ素子駆動PWMデューティ比により駆動され冷却が行われることを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供することにより、より効果的に達成される。   Further, the object of the present invention is that the Peltier element is driven and cooled by a Peltier element driving current value or a Peltier element driving PWM duty ratio mapped in advance for each temperature obtained by the measurement or calculation. This is achieved more effectively by providing an electric power steering device characterized by the above.

また、本発明の上記目的は、前記ペルチェ素子は、前記測定又は演算により求められた温度が所定の温度を越えた時点より駆動され冷却が行われることを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供することにより、より効果的に達成される。   The object of the present invention is to provide an electric power steering device in which the Peltier element is driven and cooled when the temperature obtained by the measurement or calculation exceeds a predetermined temperature. This is achieved more effectively.

また、本発明の上記目的は、前記ペルチェ素子は、前記測定又は演算により求められた温度が所定の温度を越えた時点より駆動され冷却が行われても、温度が上昇する際には、該温度に応じて段階的にペルチェ素子駆動電流又はペルチェ素子駆動PWMデューティ比を大きくすることを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供することにより、より効果的に達成される。   Further, the object of the present invention is that the Peltier element is driven when the temperature obtained by the measurement or calculation exceeds a predetermined temperature and is cooled, but when the temperature rises, This is achieved more effectively by providing an electric power steering apparatus characterized by increasing the Peltier element driving current or the Peltier element driving PWM duty ratio stepwise according to the temperature.

また、本発明の上記目的は、前記ペルチェ素子は、前記測定又は演算により求められた温度が所定の温度を越えた時点より駆動され冷却が行われ、該温度が低下し始めてもペルチェ素子駆動電流又はペルチェ素子駆動PWMデューティ比を変えないことを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供することにより、より効果的に達成される。   In addition, the above object of the present invention is that the Peltier element is driven and cooled from the time when the temperature obtained by the measurement or calculation exceeds a predetermined temperature, and the Peltier element drive current even if the temperature starts to decrease. Alternatively, this can be achieved more effectively by providing an electric power steering device characterized by not changing the Peltier element drive PWM duty ratio.

さらにまた、本発明の上記目的は、前記ペルチェ素子は、前記測定又は演算により求められた温度が所定の温度を下回った時点で駆動を停止することを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供することにより、より効果的に達成される。   Still further, the object of the present invention is to provide an electric power steering device characterized in that the Peltier device stops driving when the temperature obtained by the measurement or calculation falls below a predetermined temperature. Is achieved more effectively.

このように、本発明はペルチェ素子の冷却特性を利用し、FET等の発熱する部品を強制的に冷却するようにしたものであって、本発明によれば、放熱板等の容量を大きくすることなく発熱を抑えることができる電動パワーステアリング装置を提供することができる。また、これにより、何度も切り返し操舵を行った場合でも、ハンドルが途中で重くなることがなく、不便さを感じることがないという利点がある。   As described above, the present invention uses the cooling characteristics of the Peltier element to forcibly cool heat-generating components such as FETs. According to the present invention, the capacity of the heat sink and the like is increased. It is possible to provide an electric power steering device that can suppress heat generation without any problems. This also has the advantage that the steering wheel does not become heavy in the middle even when turning back and forth repeatedly, and inconvenience is not felt.

以下、本発明の内容を実施例図面を参照しながら説明する。なお、本発明は必ずしも以下の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲において、その構成を種々に変更し得ることものであることはいうまでもない。   The contents of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The present invention is not necessarily limited to the following examples, and it goes without saying that the configuration can be variously changed without departing from the scope of the claims.

図1は、電動パワーステアリング装置の一般的な構成例を示す図である。この電動パワーステアリング装置において、操向ハンドル1のコラム軸2は減速ギア3、ユニバーサルジョイント4A及び4B,ピニオンラック機構5を経て操向車輪のタイロッド6に結合されている。コラム軸2には、操向ハンドル1の操舵トルクを検出するトルクセンサ10が設けられており、操向ハンドル1の操舵力を補助するモータ20が減速ギア3を介してコラム軸2に連結されている。この電動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30には、バッテリ14から電力が供給されると共に、イグニションキー11からイグニションキー信号が入力され、コントロールユニット30は、トルクセンサ10で検出された操舵トルク値Tと車速センサ12で検出された車速Vとに基づいて、アシストマップ等を用いてアシスト指令の操舵補助指令値Iの演算を行い、演算された操舵補助指令値Iに基づいてモータ20に供給する電流を制御する。   FIG. 1 is a diagram illustrating a general configuration example of an electric power steering apparatus. In this electric power steering apparatus, the column shaft 2 of the steering handle 1 is coupled to a tie rod 6 of a steering wheel via a reduction gear 3, universal joints 4A and 4B, and a pinion rack mechanism 5. The column shaft 2 is provided with a torque sensor 10 that detects the steering torque of the steering handle 1, and a motor 20 that assists the steering force of the steering handle 1 is connected to the column shaft 2 via the reduction gear 3. ing. The control unit 30 that controls the electric power steering apparatus is supplied with electric power from the battery 14 and also receives an ignition key signal from the ignition key 11. The control unit 30 detects the steering torque value detected by the torque sensor 10. Based on T and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 12, an assist command steering assist command value I is calculated using an assist map or the like, and supplied to the motor 20 based on the calculated steering assist command value I. To control the current.

コントロールユニット30は、主としてCPU(又はMPUやMCU)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及び動作は図2のようになっている。   The control unit 30 is mainly composed of a CPU (or MPU or MCU), and general functions and operations executed by programs in the CPU are as shown in FIG.

トルクセンサ10で検出されて入力される操舵トルクTは、操舵系の安定性を高めるために位相補償部31で位相補償され、位相補償された操舵トルクTAが操舵補助指令値演算部32に入力される。又、車速センサ12で検出された車速Vも操舵補助指令値演算部32に入力される。操舵補助指令値演算部32は、入力された操舵トルクTA及び車速Vに基づいてアシストマップ(ルックアップテーブル)33を参照して、モータ20に供給する電流の制御目標値である操舵補助指令値Irefを決定する。
操舵補助指令値Irefは減算部30Aに入力されると共に、応答速度を高めるためのフィードフォワード系の微分補償部34に入力され、減算部30Aで求められる偏差(Iref−i)は比例演算部35に入力されると共に、フィードバック系の特性を改善するための積分演算部36に入力される。比例演算部35の出力及び積分演算部36の出力はそれぞれ加算部30Bに入力され、微分補償部34の出力も加算部30Bに加算入力され、加算部30Bでの加算結果である電流指令値Eが、モータ駆動信号としてモータ駆動回路37に入力される。モータ20のモータ電流値iはモータ電流検出回路38で検出され、モータ電流検出値iは減算部30Aに入力されてフィードバックされる。
The steering torque T detected and input by the torque sensor 10 is phase-compensated by the phase compensator 31 in order to increase the stability of the steering system, and the phase-compensated steering torque TA is input to the steering assist command value calculator 32. Is done. In addition, the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 12 is also input to the steering assist command value calculation unit 32. The steering assist command value calculation unit 32 refers to an assist map (lookup table) 33 based on the input steering torque TA and vehicle speed V, and a steering assist command value that is a control target value of the current supplied to the motor 20. Iref is determined.
The steering assist command value Iref is input to the subtraction unit 30A and also input to the feedforward differential compensation unit 34 for increasing the response speed, and the deviation (Iref-i) obtained by the subtraction unit 30A is a proportional calculation unit 35. And is input to the integral calculation unit 36 for improving the characteristics of the feedback system. The output of the proportional calculator 35 and the output of the integral calculator 36 are respectively input to the adder 30B, the output of the differential compensator 34 is also added to the adder 30B, and the current command value E, which is the addition result of the adder 30B. Is input to the motor drive circuit 37 as a motor drive signal. The motor current value i of the motor 20 is detected by the motor current detection circuit 38, and the motor current detection value i is input to the subtraction unit 30A and fed back.

図3はモータ駆動回路37の構成例である。このモータ駆動回路37は加算器30Bからの電流指令値Eに基いて電界効果トランジスタ(FET)FET1〜FET4の各ゲートを駆動するFETゲート駆動回路371、FET1〜FET4で成るHブリッジ回路、FET1及びFET2のハイサイド側を駆動する昇圧電源372等で構成されている。FET1及びFET2は、電流指令値Eに基いて決定されるデューティ比D1のPWM信号によってON/OFFされ、実際にモータ20に流れる電流Irの大きさが制御される。FET3及びFET4は、デューティ比D1の小さい領域では所定1次関数式(a,bを定数としてD2=a・D1+b)で定義されるデューティ比D2のPWM信号で駆動され、デューティ比D2も100%に達した以降、PWM信号の符号により決定されるモータ20の回転方向に応じてON/OFFされる。   FIG. 3 shows a configuration example of the motor drive circuit 37. This motor drive circuit 37 includes an FET gate drive circuit 371 for driving the gates of the field effect transistors (FETs) FET1 to FET4 based on the current command value E from the adder 30B, an H bridge circuit comprising FET1 to FET4, FET1 and A boosting power source 372 for driving the high side of the FET 2 is formed. The FET1 and FET2 are turned ON / OFF by a PWM signal having a duty ratio D1 determined based on the current command value E, and the magnitude of the current Ir that actually flows through the motor 20 is controlled. FET3 and FET4 are driven by a PWM signal having a duty ratio D2 defined by a predetermined linear function equation (D2 = a · D1 + b, where a and b are constants) in a region where the duty ratio D1 is small, and the duty ratio D2 is also 100%. After reaching the value, it is turned ON / OFF according to the rotation direction of the motor 20 determined by the sign of the PWM signal.

本実施例では、上述したように発熱し温度上昇をきたすモータ駆動回路37部がペルチェ素子40によって冷却される。   In the present embodiment, as described above, the Peltier element 40 cools the portion of the motor drive circuit 37 that generates heat and rises in temperature.

図4はその冷却構造を示す断面図である。図示されるように、ペルチェ素子40は、FET1〜FET4等から成るモータ駆動回路37部を搭載した基板41と、放熱板42との間に配置されている。詳細には、モータ駆動回路37部を搭載した基板41は放熱板42の上面にねじ43によって固定されており、放熱板42の中央部には窪み42cが形成されていて、ペルチェ素子40はこの窪み42cの内部に配設されている。このペルチェ素子40の放熱面40a(すなわち放熱板42側)と冷却面40b(すなわち基板41側)は、夫々熱伝導性に優れたグリース44a、44bが塗布されており、これによりペルチェ素子40の放熱面40aと放熱板42の窪み42c上面、及び、ペルチェ素子40の冷却面40bと基板41の下面とが夫々密着されている。なお、ペルチェ素子40の駆動端子40tは直接基板41に接続されている。また、基板41の上面にはサーミスタ45が装備されている。このサーミスタ45によりFET1〜FET4等の発熱部品の周辺温度が測定される。ここに、ペルチェ素子40の構成及び機能については公知であるので、その説明は省略する。   FIG. 4 is a sectional view showing the cooling structure. As shown in the figure, the Peltier element 40 is disposed between a substrate 41 on which a motor drive circuit 37 part including FET1 to FET4 and the like is mounted, and a heat radiating plate 42. Specifically, the substrate 41 on which the motor drive circuit 37 is mounted is fixed to the upper surface of the heat radiating plate 42 with screws 43, and a recess 42 c is formed in the central portion of the heat radiating plate 42. It is arrange | positioned inside the hollow 42c. The heat radiation surface 40a (that is, the heat radiation plate 42 side) and the cooling surface 40b (that is, the substrate 41 side) of the Peltier element 40 are respectively coated with greases 44a and 44b that are excellent in thermal conductivity. The heat radiation surface 40a and the upper surface of the recess 42c of the heat radiation plate 42, and the cooling surface 40b of the Peltier element 40 and the lower surface of the substrate 41 are in close contact with each other. Note that the drive terminal 40 t of the Peltier element 40 is directly connected to the substrate 41. A thermistor 45 is provided on the upper surface of the substrate 41. The thermistor 45 measures the ambient temperature of heat-generating components such as FET1 to FET4. Here, since the structure and function of the Peltier element 40 are known, the description thereof is omitted.

ペルチェ素子40は前記サーミスタ45の測定した温度(これを「サーミスタ温度」と略称する)に基づいて駆動され冷却が行われる。   The Peltier element 40 is driven and cooled based on the temperature measured by the thermistor 45 (this is abbreviated as “thermistor temperature”).

図5はその一例であるマップ制御方法の説明図である。すなわち、この制御方法は、サーミスタ温度を任意の温度毎に設定し、夫々の温度に対しペルチェ素子40の駆動信号のためのペルチェ素子駆動電流又はペルチェ素子駆動PWMデューティ比を予め決めてマップ化しておき、サーミスタ温度に適したPWMデューティ比でペルチェ素子40の駆動制御を行うようにしたものである。   FIG. 5 is an explanatory diagram of a map control method as an example. That is, in this control method, the thermistor temperature is set for each arbitrary temperature, and the Peltier element drive current or the Peltier element drive PWM duty ratio for the drive signal of the Peltier element 40 is determined and mapped for each temperature in advance. The drive control of the Peltier element 40 is performed at a PWM duty ratio suitable for the thermistor temperature.

また、他の制御方法として、フィードバック制御方法を採用することも可能である。   Further, a feedback control method can be adopted as another control method.

この制御方法は、サーミスタ温度が任意の温度、例えば50℃をを越えた時点からペルチェ素子40の駆動制御を開始するものである。ペルチェ素子40の駆動制御開始時はペルチェ素子駆動電流又はペルチェ素子駆動規定値で駆動を開始する。例えば、PWMデューティ比50%でペルチェ素子40に供給する電力を制御する。その後、サーミスタ温度が規定温度、例えば1℃上昇する毎にペルチェ素子駆動電流又はペルチェ素子駆動デューティ比を規定値、例えばPWMデューティ比3%ずつ上げていく。温度が下がり始めたらそのときのデューティ比を固定し、所定の温度、例えば45℃になるまで制御を続ける。   In this control method, drive control of the Peltier element 40 is started from the time when the thermistor temperature exceeds an arbitrary temperature, for example, 50 ° C. When driving control of the Peltier element 40 is started, driving is started with a Peltier element driving current or a Peltier element driving specified value. For example, the power supplied to the Peltier element 40 is controlled at a PWM duty ratio of 50%. Thereafter, every time the thermistor temperature rises by a specified temperature, for example, 1 ° C., the Peltier element driving current or the Peltier element driving duty ratio is increased by a specified value, for example, 3% PWM duty ratio. When the temperature starts to drop, the duty ratio at that time is fixed, and the control is continued until a predetermined temperature, for example, 45 ° C. is reached.

また他の制御方法として、単純制御方法を採用することも可能である。この制御方法は、フィードバック制御方法と同様に、サーミスタ温度が任意の温度、例えば50℃を越えた時点からペルチェ素子40の駆動制御を開始するものである。ただし、フィードバック制御方法と異なり、ペルチェ素子40の駆動制御開始時から所定の温度、例えば45℃になるまでペルチェ素子駆動電流又はペルチェ素子駆動PWMデューティ比を変化させない。所定の温度、例えば45℃まで温度が下がればペルチェ素子40の駆動を停止する。   As another control method, a simple control method can be adopted. Similar to the feedback control method, this control method starts driving control of the Peltier element 40 from the time when the thermistor temperature exceeds an arbitrary temperature, for example, 50 ° C. However, unlike the feedback control method, the Peltier element driving current or the Peltier element driving PWM duty ratio is not changed from the start of driving control of the Peltier element 40 until a predetermined temperature, for example, 45 ° C. is reached. When the temperature falls to a predetermined temperature, for example, 45 ° C., the driving of the Peltier element 40 is stopped.

なお、ペルチェ素子40と放熱板42、基板41のレイアウトは図4に示すレイアウトに限定されるものではなく、冷却、放熱が可能であれば設計要因その他により自由にレイアウトすることができる。   The layout of the Peltier element 40, the heat radiating plate 42, and the substrate 41 is not limited to the layout shown in FIG. 4, but can be freely laid out depending on design factors and the like as long as cooling and heat dissipation are possible.

さらに、一つのペルチェ素子で複数のFETを冷却しても良く、またペルチェ素子をFETと同数用い、一つのペルチェ素子で一つのFETを冷却するようにしても良い。なお、複数のペルチェ素子を用いる際には複数のサーミスタを用い、各々のペルチェ素子を個別に制御するとさらに効果的である。   Further, a plurality of FETs may be cooled by one Peltier element, or the same number of Peltier elements as FETs may be used, and one FET may be cooled by one Peltier element. When using a plurality of Peltier elements, it is more effective to use a plurality of thermistors and control each Peltier element individually.

また、上記実施例ではサーミスタ温度を用いたが、他の温度測定素子、温度測定器を用いて測定した温度を用いても同様な効果を得ることができる。   Moreover, although the thermistor temperature was used in the said Example, the same effect can be acquired even if it uses the temperature measured using another temperature measuring element and a temperature measuring device.

さらに、サーミスタ温度のような実測値ではなく温度推定値を用いても同様な効果を得ることができる。温度推定値は、例えば図4に示す加算器30Bからモータ駆動回路37に入力される電流指令値E、すなわちモータ駆動回路37を流れる電流から電力を演算し、更に電力から温度上昇値を推定演算することができ、その値を用いてペルチェ素子の駆動を制御する。なお、この温度上昇を推定する演算に関しては既知の演算であるため、詳細な説明は省略する。   Further, the same effect can be obtained even if the estimated temperature value is used instead of the actually measured value such as the thermistor temperature. For example, the estimated temperature value is obtained by calculating electric power from the current command value E input to the motor drive circuit 37 from the adder 30B shown in FIG. The driving of the Peltier element is controlled using the value. Since the calculation for estimating the temperature rise is a known calculation, detailed description thereof is omitted.

また、ペルチェ素子の駆動電流から冷却による温度下降値を推定することができる。温度上昇値と温度下降値から実測値により近い温度を推定し、その値を用いてペルチェ素子の駆動を制御しても良い。   Further, the temperature drop value due to cooling can be estimated from the drive current of the Peltier element. A temperature closer to the actually measured value may be estimated from the temperature increase value and the temperature decrease value, and the drive of the Peltier element may be controlled using the value.

また、モータ駆動回路は上記実施例で用いた図3に示すモータ駆動回路37に限らず、これが多相直流モータを駆動するモータ回路であってもペルチェ素子40によって冷却することができ、同様な効果を得ることができる。   Further, the motor drive circuit is not limited to the motor drive circuit 37 shown in FIG. 3 used in the above embodiment, and even if this is a motor circuit for driving a multiphase DC motor, it can be cooled by the Peltier element 40, An effect can be obtained.

さらにまた、上記実施例では、FETの冷却方法の実施例についても説明したが、FET以外の発熱部品、例えばCPUやリレー等に対しても同様な効果を得ることができる。   Furthermore, in the above embodiment, the embodiment of the method for cooling the FET has been described, but the same effect can be obtained for a heat generating component other than the FET, such as a CPU or a relay.

以上、本発明の主要な構成を説明したが、本発明は必ずしもかかる実施形態に限定されるものでないことは前述したとおりである。   The main configuration of the present invention has been described above, but as described above, the present invention is not necessarily limited to such an embodiment.

電動パワーステアリング装置の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of an electric power steering device. コントロールユニットの内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of a control unit. モータ駆動回路の一例を示す結線図である。It is a connection diagram which shows an example of a motor drive circuit. モータ駆動回路部の冷却構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cooling structure of a motor drive circuit part. マップ制御による冷却制御方法の説明図である。It is explanatory drawing of the cooling control method by map control.

符号の説明Explanation of symbols

1 操向ハンドル
2 ステアリングシャフト
3 減速ギア
5 ピニオンラック機構
6 タイロッド
10 トルクセンサ
11 イグニッションキー
12 車速センサ
13 リレー
14 バッテリ
20 モータ
30 コントロールユニット
37 モータ駆動回路
40 ペルチェ素子
41 基板
42 放熱板
44a、44b グリース
45 サーミスタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering handle 2 Steering shaft 3 Reduction gear 5 Pinion rack mechanism 6 Tie rod 10 Torque sensor 11 Ignition key 12 Vehicle speed sensor 13 Relay 14 Battery 20 Motor 30 Control unit 37 Motor drive circuit 40 Peltier element 41 Substrate 42 Heat sinks 44a, 44b Grease 45 Thermistor

Claims (13)

ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに応じて操舵軸に操舵補助トルクを与えるモータと、電流検出器によって検出された前記モータの電流検出値に基いて前記モータを制御するコントロールユニットを有して成る電動パワーステアリング装置において、前記コントロールユニットにおける発熱部をペルチェ素子により冷却することを特徴とする電動パワーステアリング装置。   An electric motor comprising a motor that applies a steering assist torque to the steering shaft in accordance with a steering torque generated in the steering shaft, and a control unit that controls the motor based on a detected current value of the motor detected by a current detector. In the power steering apparatus, an electric power steering apparatus characterized in that a heat generating part in the control unit is cooled by a Peltier element. 前記発熱部は、前記モータの駆動回路部であ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。   The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the heat generating unit is a drive circuit unit of the motor. 前記ペルチェ素子は、前記モータの駆動回路部を搭載した基板と放熱板との間に配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電動パワーステアリング装置。   3. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the Peltier element is disposed between a substrate on which the drive circuit unit of the motor is mounted and a heat radiating plate. 4. 前記ペルチェ素子は、測定又は演算により求められた前記モータの駆動回路部の温度に基づいて駆動され冷却が行われることを特徴とする請求項1ないし請求項3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 according to any one of claims 1 to 3, wherein the Peltier element is driven and cooled based on a temperature of a drive circuit unit of the motor obtained by measurement or calculation. apparatus. 前記ペルチェ素子には、PWM制御により電力が供給され、デューテイ比が可変されて温度制御が行なわれることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。   5. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein electric power is supplied to the Peltier element by PWM control, and the duty ratio is varied to perform temperature control. 6. 前記モータの駆動回路部の温度は、前記発熱部の近傍に設置されたサーミスタにより測定されることを特徴とする請求項4に記載の電動パワーステアリング装置。   5. The electric power steering apparatus according to claim 4, wherein the temperature of the drive circuit unit of the motor is measured by a thermistor installed in the vicinity of the heat generating unit. 前記モータの駆動回路部の温度は、前記電流検出値により演算されることを特徴とする請求項4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 4, wherein the temperature of the drive circuit unit of the motor is calculated based on the detected current value. 前記モータの駆動回路部の温度は、前記電流検出値及びペルチェ素子駆動電流若しくはペルチェ素子駆動PWMデューティ比により演算されることを特徴とする請求項4に記載の電動パワーステアリング装置。   5. The electric power steering apparatus according to claim 4, wherein the temperature of the driving circuit unit of the motor is calculated by the current detection value and a Peltier element driving current or a Peltier element driving PWM duty ratio. 前記ペルチェ素子は、前記測定又は演算により求められた温度毎に予めマップ化されたペルチェ素子駆動電流値又はペルチェ素子駆動PWMデューティ比により駆動され冷却が行われることを特徴とする請求項4に記載の電動パワーステアリング装置。   5. The Peltier element is driven and cooled by a Peltier element driving current value or a Peltier element driving PWM duty ratio mapped in advance for each temperature obtained by the measurement or calculation. Electric power steering device. 前記ペルチェ素子は、前記測定又は演算により求められた温度が所定の温度を越えた時点より駆動され冷却が行われることを特徴とする請求項4に記載の電動パワーステアリング装置。   5. The electric power steering apparatus according to claim 4, wherein the Peltier element is driven and cooled when the temperature obtained by the measurement or calculation exceeds a predetermined temperature. 6. 前記ペルチェ素子は、前記測定又は演算により求められた温度が所定の温度を越えた時点より駆動され冷却が行われても、温度が上昇する際には、該温度に応じて段階的にペルチェ素子駆動電流又はペルチェ素子駆動PWMデューティ比を大きくすることを特徴とする請求項10に記載の電動パワーステアリング装置。   Even if the Peltier element is driven and cooled from the time when the temperature obtained by the measurement or calculation exceeds a predetermined temperature and the cooling is performed, the Peltier element is gradually changed according to the temperature. 11. The electric power steering apparatus according to claim 10, wherein a drive current or a Peltier element drive PWM duty ratio is increased. 前記ペルチェ素子は、前記測定又は演算により求められた温度が所定の温度を越えた時点より駆動され冷却が行われ、該温度が低下し始めてもペルチェ素子駆動電流又はペルチェ素子駆動PWMデューティ比を変えないことを特徴とする請求項10に記載の電動パワーステアリング装置。   The Peltier element is driven and cooled when the temperature obtained by the measurement or calculation exceeds a predetermined temperature, and the Peltier element driving current or the Peltier element driving PWM duty ratio is changed even when the temperature starts to decrease. The electric power steering apparatus according to claim 10, wherein the electric power steering apparatus is not provided. 前記ペルチェ素子は、前記測定又は演算により求められた温度が所定の温度を下回った時点で駆動を停止することを特徴とする請求項10ないし請求項12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 10 to 12, wherein the Peltier element stops driving when a temperature obtained by the measurement or calculation falls below a predetermined temperature.
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