JP2008195246A - Steering device - Google Patents

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Yoshiaki Suzuki
善昭 鈴木
Shuji Fujita
修司 藤田
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To take full advantage of a steering function of an electric motor, such as a steering assist function, by reducing frequency of use of temporary estimated temperature data. <P>SOLUTION: A microcomputer stores the motor's estimated temperature data when an assist control is complete in an EEPROM, and uses the data as a default of operation of motor estimated temperature by reading the data when the next assist control is started. The microcomputer writes the temporary estimated temperature data in the EEPROM during the assist control to be prepared for reset due to reduction in supply voltage. The temporary estimated temperature data are not written in the EEPROM in such a situation that the electric motor is not high in temperature since the temporary estimated temperature data are supposed to be written when a current Ix flowing through the electric motor becomes larger than a set current value Ith. Accordingly, it is possible to take full advantage of the steering function of the electric motor while maintaining an overheat prevention function. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動モータにより操舵トルクを発生させる電動パワーステアリング装置などの操舵装置に関する。   The present invention relates to a steering apparatus such as an electric power steering apparatus that generates a steering torque by an electric motor.

従来から、この種の操舵装置としては、例えば、電動パワーステアリング装置が知られている。電動パワーステアリング装置は、操舵ハンドルの操舵操作に対して操舵アシストトルクを発生する電動モータと、この電動モータの通電を制御する電子制御ユニットとを備える。電子制御ユニットは、主要部がマイクロコンピュータから構成され電動モータの目標通電制御量を演算する演算回路と、この演算回路からの指令信号に応じて電動モータに通電するモータ駆動回路を備える。   Conventionally, for example, an electric power steering device is known as this type of steering device. The electric power steering apparatus includes an electric motor that generates a steering assist torque in response to a steering operation of a steering wheel, and an electronic control unit that controls energization of the electric motor. The electronic control unit includes an arithmetic circuit whose main part is composed of a microcomputer and calculates a target energization control amount of the electric motor, and a motor drive circuit that energizes the electric motor in response to a command signal from the arithmetic circuit.

演算回路は、例えば、操舵トルクセンサにより検出した操舵ハンドルに働く操舵トルクと車速センサにより検出した車速とに基づいて目標アシストトルク値を演算し、この目標アシストトルク値に対応する目標電流値と、電流センサにより検出した実際に電動モータに流れる実電流値との偏差に応じて電動モータに印加すべき電圧指令値を演算しモータ駆動回路に出力する。そして、モータ駆動回路は、演算回路からの電圧指令値に応じたデューティ比でスイッチング回路をオン/オフして、電圧指令値に応じた電圧を電動モータに印加する。   The arithmetic circuit, for example, calculates a target assist torque value based on the steering torque acting on the steering wheel detected by the steering torque sensor and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor, and a target current value corresponding to the target assist torque value; A voltage command value to be applied to the electric motor is calculated according to the deviation from the actual current value actually flowing through the electric motor detected by the current sensor, and is output to the motor drive circuit. The motor drive circuit turns on / off the switching circuit at a duty ratio corresponding to the voltage command value from the arithmetic circuit, and applies a voltage corresponding to the voltage command value to the electric motor.

こうして電動モータにより発生した操舵アシストトルクと、運転者により操舵ハンドルに加えられた操舵トルクとに和により転舵輪の向きが変えられる。
以下、こうした電子制御ユニットの行う制御をアシスト制御と呼ぶ。
The direction of the steered wheels is changed by the sum of the steering assist torque generated by the electric motor and the steering torque applied to the steering wheel by the driver.
Hereinafter, the control performed by such an electronic control unit is referred to as assist control.

このような電動パワーステアリング装置においては、電動モータやモータ駆動回路が発熱して損傷してしまうことを防止するためにそれらの温度をモニターし、モニター温度が過熱防止用の設定温度を上回る場合には、電動モータに流す電流を制限するようにしている。この場合、電動モータの温度(例えば、高温となるブラシ部の温度)は、温度センサにより直接測定することが難しいため、通電状態に基づいて演算により推定される。こうした電動モータの温度推定技術は、特許文献1〜4にて提案されている。   In such an electric power steering device, the temperature of the electric motor or the motor drive circuit is monitored in order to prevent the electric motor or the motor drive circuit from being damaged due to heat generation, and the monitor temperature exceeds the set temperature for preventing overheating. Restricts the current flowing to the electric motor. In this case, the temperature of the electric motor (e.g., the temperature of the brush portion at a high temperature) is difficult to directly measure with a temperature sensor, and is estimated by calculation based on the energized state. Such temperature estimation techniques for electric motors are proposed in Patent Documents 1 to 4.

この温度推定処理は、アシスト制御中に繰り返し行われる。そして、アシスト制御が終了すると、そのときの推定温度に対応する推定温度データが不揮発性メモリに記憶される。不揮発性メモリに記憶された推定温度データは、次回のアシスト制御開始時の初期推定温度として利用される。つまり、電動モータの推定温度は、アシスト開始時における推定温度(初期推定温度)に通電による発熱分を加味して求めるため、その推定演算には、アシスト開始時における初期推定温度が必要となる。従って、アシスト制御終了時の推定温度を表すデータを不揮発性メモリに記憶しておき、次回のアシスト制御開始時に、不揮発性メモリに記憶されている推定温度データを読み出してそれを初期推定温度として温度推定演算に利用する。
特開2002−211425号 特開2001−138929号 特開2005−319822号 特開2005−12888号
This temperature estimation process is repeatedly performed during assist control. When the assist control ends, estimated temperature data corresponding to the estimated temperature at that time is stored in the nonvolatile memory. The estimated temperature data stored in the non-volatile memory is used as the initial estimated temperature when the next assist control is started. In other words, since the estimated temperature of the electric motor is obtained by adding the heat generated by energization to the estimated temperature at the start of assist (initial estimated temperature), the estimated calculation requires the initial estimated temperature at the start of assist. Therefore, data representing the estimated temperature at the end of the assist control is stored in the nonvolatile memory, and when the next assist control is started, the estimated temperature data stored in the nonvolatile memory is read and used as the initial estimated temperature. Used for estimation calculation.
JP 2002-212425 A JP 2001-138929 A JP-A-2005-319822 JP 2005-12888

ところで、こうしたアシスト制御を行う電子制御ユニットの演算回路は、マイクロコンピュータにより構成されているため、車載バッテリの出力電圧がマイクロコンピュータの最低作動電圧を下回るとリセットされてしまう。例えば、アシスト制御が開始された後にエンスト(エンジンストール)してエンジン再始動を行った場合には、特にバッテリが劣化している状況下においては、バッテリの一時的な電圧降下によりマイクロコンピュータがリセットされてしまい、アシスト制御を正常に終了することができない。従って、そのときの推定温度データを不揮発性メモリに書き込むことができない。   By the way, since the arithmetic circuit of the electronic control unit that performs such assist control is constituted by a microcomputer, it is reset when the output voltage of the in-vehicle battery falls below the minimum operating voltage of the microcomputer. For example, when the engine is restarted after engine control is started after the assist control is started, the microcomputer is reset due to a temporary voltage drop of the battery, particularly when the battery is deteriorated. As a result, the assist control cannot be completed normally. Therefore, the estimated temperature data at that time cannot be written in the nonvolatile memory.

そこで、従来の電動パワーステアリング装置においては、こうしたマイクロコンピュータのリセットにより推定温度情報が失われてしまう事態にそなえて、アシスト制御開始直後に、不揮発性メモリに仮の推定温度データ(固定値)を上書きするようにしている。従って、アシスト制御の途中でマイクロコンピュータがリセットしても、次回のアシスト制御開始時には、不揮発性メモリから仮の推定温度データが読み込まれ、この仮の推定温度データで表される仮の推定温度を初期推定温度とみなして温度推定演算を行うことができるようになっている。   Therefore, in the conventional electric power steering apparatus, in preparation for such a situation that the estimated temperature information is lost due to the resetting of the microcomputer, the temporary estimated temperature data (fixed value) is stored in the nonvolatile memory immediately after the start of the assist control. I try to overwrite it. Therefore, even if the microcomputer is reset during the assist control, the temporary estimated temperature data is read from the non-volatile memory at the start of the next assist control, and the temporary estimated temperature represented by the temporary estimated temperature data is set. The temperature estimation calculation can be performed with the initial estimated temperature.

仮の推定温度は、どのような状況でアシスト制御が開始されても電動モータの過熱を防止できるように高めに設定されている。また、仮の推定温度データを不揮発性メモリに記憶(上書き)するタイミングは、アシスト制御開始から極めて短い時間経過した後に行われる。従って、一旦アシスト制御が開始された後にマイクロコンピュータがリセットし、その後にアシスト制御が再開されたケースにおいては、仮の推定温度データに基づいて演算された推定温度により電動モータの電流制限が行われる。このため、実際には電動モータに過熱が生じていない場合であっても、電動モータの電流制限が過剰に働いてしまいハンドル操作が重くなってしまう。また、こうした状況においては、運転者に故障していると誤解を与えてしまう。   The temporary estimated temperature is set high so that the overheating of the electric motor can be prevented regardless of the situation in which the assist control is started. The timing for storing (overwriting) the temporary estimated temperature data in the nonvolatile memory is performed after a very short time has elapsed since the start of the assist control. Therefore, in the case where the microcomputer is reset after the assist control is once started and then the assist control is resumed, the electric motor current is limited by the estimated temperature calculated based on the temporary estimated temperature data. . For this reason, even if the electric motor is not actually overheated, the current limitation of the electric motor works excessively and the handle operation becomes heavy. In such a situation, the driver is misunderstood as having a malfunction.

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、過熱防止機能を維持しつつ、操舵アシスト機能等、電動モータによる操舵機能を十分生かすようにすることを目的とする。   The present invention has been made to cope with the above-described problem, and an object thereof is to make full use of a steering function by an electric motor such as a steering assist function while maintaining an overheat prevention function.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、操舵トルクを発生する電動モータと、上記電動モータの温度を逐次演算により推定する温度推定手段と、操舵ハンドルの操舵状態を検出する操舵検出手段と、上記推定された推定温度に基づいた電流制限を加えながら、上記検出された操舵ハンドルの操舵状態に基づいて上記電動モータの目標通電制御量を演算し、上記演算された目標通電制御量に従って上記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と、上記電動モータの推定温度に関する推定温度データを記憶するための不揮発性記憶手段と、上記電動モータの駆動制御の終了時に上記温度推定手段により推定された上記電動モータの推定温度に関する推定温度データを上記不揮発性記憶手段に書き込むとともに、次回の上記電動モータの駆動制御開始時に上記不揮発性記憶手段に記憶されている推定温度データを読み出すデータ読み書き手段と、上記電動モータの駆動制御が開始された後に、上記不揮発性記憶手段に記憶されている推定温度データを、予め設定された仮の推定温度データに書き換える仮推定温度データ上書き手段とを備え、上記温度推定手段は、上記電動モータの駆動制御開始時に上記データ読み書き手段により読み出された推定温度データを利用して上記電動モータの温度を逐次演算により推定する操舵装置において、上記仮推定温度データ上書き手段は、上記電動モータの駆動制御が開始された後、上記電動モータへの通電電流値が予め設定された設定電流値以上になったと判断したときに、上記不揮発性記憶手段に記憶されている推定温度データを上記仮の推定温度データに書き換えることにある。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that an electric motor for generating a steering torque, a temperature estimating means for estimating the temperature of the electric motor by sequential calculation, and a steering detecting means for detecting the steering state of the steering wheel. And calculating a target energization control amount of the electric motor based on the detected steering state of the steering wheel while applying a current limit based on the estimated temperature, and according to the calculated target energization control amount Motor control means for driving and controlling the electric motor, non-volatile storage means for storing estimated temperature data relating to the estimated temperature of the electric motor, and estimated by the temperature estimating means at the end of drive control of the electric motor The estimated temperature data relating to the estimated temperature of the electric motor is written in the nonvolatile storage means, and the next drive of the electric motor is performed. Data read / write means for reading estimated temperature data stored in the nonvolatile storage means at the start of control, and estimated temperature data stored in the nonvolatile storage means after the drive control of the electric motor is started, Temporary estimated temperature data overwriting means for rewriting the preset temporary estimated temperature data, and the temperature estimating means uses the estimated temperature data read by the data read / write means at the start of drive control of the electric motor. In the steering device that estimates the temperature of the electric motor by sequential calculation, the temporary estimated temperature data overwriting means is configured such that the energization current value to the electric motor is preset after the drive control of the electric motor is started. When it is determined that the set current value is exceeded, the estimated temperature data stored in the non-volatile storage means is In rewriting the estimated temperature data.

この発明においては、温度推定手段が電動モータの温度を逐次演算により推定し、モータ制御手段がこの推定温度に基づいた電流制限を加えながら操舵ハンドルの操舵状態に基づいて電動モータの目標通電制御量を演算し、この目標通電制御量に従って電動モータを駆動制御する。こうして電動モータの駆動制御により操舵トルクが発生する。このとき、電動モータは、推定温度に基づいた電流制限によりその過熱が防止される。   In this invention, the temperature estimation means estimates the temperature of the electric motor by sequential calculation, and the motor control means applies a current limit based on this estimated temperature while applying the target current control amount of the electric motor based on the steering state of the steering wheel. And the electric motor is driven and controlled according to the target energization control amount. Thus, steering torque is generated by the drive control of the electric motor. At this time, the electric motor is prevented from being overheated by current limitation based on the estimated temperature.

データ読み書き手段は、電動モータの駆動制御の終了時に推定された電動モータの推定温度データを不揮発性記憶手段に書き込み、次回の電動モータの駆動制御時に不揮発性記憶手段に記憶されている推定温度データを読み出す。この読み出された推定温度データは、電動モータの温度推定に利用される。   The data read / write means writes the estimated temperature data of the electric motor estimated at the end of the drive control of the electric motor to the nonvolatile storage means, and the estimated temperature data stored in the nonvolatile storage means at the next drive control of the electric motor Is read. The read estimated temperature data is used for temperature estimation of the electric motor.

電動モータの駆動制御中に電源供給異常が発生した場合、マイコンリセットにより電動モータの駆動制御を正常に終了することができず、温度推定手段で逐次演算していた推定温度に関する推定温度データを不揮発性記憶手段に上書きすることができなくなる。そうした事態に備えて、仮推定温度データ上書き手段は、電動モータの駆動制御が開始された後に、不揮発性記憶手段に記憶されている推定温度データを予め設定された仮の推定温度データに書き換える。この仮の推定温度は、過熱防止を考慮して高めに設定された温度、つまり、過熱防止用設定温度である。   If a power supply abnormality occurs during drive control of the electric motor, the drive control of the electric motor cannot be terminated normally by resetting the microcomputer, and the estimated temperature data relating to the estimated temperature that has been sequentially calculated by the temperature estimation means is non-volatile. It becomes impossible to overwrite the sex memory means. In preparation for such a situation, the temporary estimated temperature data overwriting means rewrites the estimated temperature data stored in the nonvolatile storage means to preset temporary estimated temperature data after the drive control of the electric motor is started. This temporary estimated temperature is a temperature set higher in consideration of overheating prevention, that is, a set temperature for overheating prevention.

電源異常等が生じず正常に電動モータの駆動制御が終了すれば、そのときの推定温度データが不揮発性記憶手段に上書きされる。従って、不揮発性記憶手段に記憶されていた仮の推定温度データは、電動モータ駆動制御終了時の推定温度に関する推定温度データに書き換えられる。この場合、次回の電動モータの駆動制御開始時には、この前回の電動モータ駆動制御終了時の推定温度データが不揮発性記憶手段から読み出される。   If the drive control of the electric motor is normally completed without causing a power supply abnormality or the like, the estimated temperature data at that time is overwritten in the nonvolatile storage means. Therefore, the temporary estimated temperature data stored in the nonvolatile storage means is rewritten to estimated temperature data related to the estimated temperature at the end of the electric motor drive control. In this case, at the start of the next electric motor drive control, the estimated temperature data at the end of the previous electric motor drive control is read from the nonvolatile storage means.

一方、電動モータの駆動制御途中において電源異常が発生した場合には、電動モータの駆動制御を正常に終了することができず、温度推定手段で逐次演算していた推定温度に関する推定温度データを不揮発性記憶手段に上書きすることができない。従って、不揮発性記憶手段には、仮の推定温度データがそのまま残り、次回の電動モータの駆動制御時における温度推定演算に利用される。この場合、温度推定手段は、過熱防止用に設定された高い推定温度に基づいて電動モータの温度を逐次演算する。このため、実際には電動モータの温度が低い状態であっても、高めの推定温度に従って電流制限が加えられる。   On the other hand, if a power supply abnormality occurs during the drive control of the electric motor, the drive control of the electric motor cannot be terminated normally, and the estimated temperature data relating to the estimated temperature sequentially calculated by the temperature estimating means is non-volatile. The sex memory cannot be overwritten. Therefore, the temporary estimated temperature data remains as it is in the nonvolatile storage means, and is used for temperature estimation calculation at the next drive control of the electric motor. In this case, the temperature estimating means sequentially calculates the temperature of the electric motor based on the high estimated temperature set for preventing overheating. For this reason, even if the temperature of the electric motor is actually low, the current limit is applied according to the higher estimated temperature.

電動モータの過熱防止機能を維持するためには、仮の推定温度を低い温度にするわけにはいかない。そこで、仮推定温度データ上書き手段は、仮の推定温度データの不揮発性記憶手段への書き込みタイミングを、電動モータの駆動制御が開始された後、電動モータへの通電電流値が予め設定された設定電流値以上になったと判断したときに行うようにして、必要以上に早い段階で仮の推定温度データを書き込まないようにする。つまり、一律に電動モータの駆動制御開始直後に仮の推定温度データを書き込むのではなく、実際に電動モータに設定電流値以上の電流が流れたと判断したときに書き込むのである。   In order to maintain the overheat prevention function of the electric motor, the temporary estimated temperature cannot be lowered. Therefore, the temporary estimated temperature data overwriting means sets the timing for writing the temporary estimated temperature data to the non-volatile storage means in which the energization current value to the electric motor is set in advance after the drive control of the electric motor is started. This is performed when it is determined that the current value has been exceeded, so that temporary estimated temperature data is not written at an earlier stage than necessary. In other words, the temporary estimated temperature data is not written immediately after the drive control of the electric motor is started, but is written when it is determined that a current equal to or greater than the set current value has actually flowed into the electric motor.

一般に、操舵装置への電源供給異常(電源電圧の低下)は、エンジン始動時に多く発生する。従って、電動モータの駆動制御が開始された後にエンストしてエンジン再始動を行った場合には、電源電圧の一時的な低下によりマイクロコンピュータがリセットされてしまうことがある。   In general, power supply abnormality to the steering device (decrease in power supply voltage) frequently occurs when the engine is started. Therefore, if the engine is restarted after the electric motor drive control is started, the microcomputer may be reset due to a temporary drop in the power supply voltage.

こうした場合であっても、本発明によれば、リセットされる前に電動モータに設定電流値以上の電流が流れていない状態であれば、不揮発性記憶手段には仮の推定温度データが書き込まれない。このため、リセット後の最初の電動モータの駆動制御開始時においては、仮の推定温度データが読み込まれることはなく、リセットが発生する前のモータ駆動制御終了時における推定温度データが読み込まれることになる。従って、過剰な電流制限が働かず、電動モータによる操舵機能を有効に利用することができる。   Even in such a case, according to the present invention, temporary estimated temperature data is written in the non-volatile storage means as long as a current equal to or higher than the set current value does not flow through the electric motor before resetting. Absent. For this reason, when the drive control of the first electric motor after the reset is started, the temporary estimated temperature data is not read, but the estimated temperature data at the end of the motor drive control before the reset occurs is read. Become. Therefore, excessive current limitation does not work, and the steering function by the electric motor can be used effectively.

一方、リセットされる前に、電動モータに設定電流値以上の電流が流れた場合には、その段階で不揮発性記憶手段に仮の推定温度データが書き込まれるため、リセット後の最初の電動モータの駆動制御時においては、仮の推定温度データに基づいてモータ温度が演算されることとなり、確実に過熱防止を図ることが出来る。
従って、本発明によれば、過熱防止機能を維持しつつ、必要以上に仮の推定温度データが使用される頻度を減らして、電動モータによる操舵機能を十分生かすことができる。
On the other hand, if a current equal to or greater than the set current value flows in the electric motor before resetting, temporary estimated temperature data is written to the nonvolatile storage means at that stage, so the first electric motor of the first electric motor after the reset is reset. At the time of drive control, the motor temperature is calculated based on the temporary estimated temperature data, so that overheating can be reliably prevented.
Therefore, according to the present invention, it is possible to make full use of the steering function by the electric motor by maintaining the overheat prevention function and reducing the frequency at which the temporary estimated temperature data is used more than necessary.

尚、本発明における推定温度に関する推定温度データとは、推定温度そのものを表すデータは勿論のこと、推定温度を導き出すことのできるデータをも含むものである。   The estimated temperature data relating to the estimated temperature in the present invention includes not only data representing the estimated temperature itself but also data from which the estimated temperature can be derived.

また、本発明の操舵検出手段は、操舵ハンドルの操舵状態を検出するものであって、例えば、操舵ハンドルに加えられる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段、操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段、操舵ハンドルの操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段など挙げられ、これらの少なくとも1つを備るものであればよい。   The steering detection means of the present invention detects the steering state of the steering handle. For example, the steering torque detection means for detecting the steering torque applied to the steering handle, and the steering angle for detecting the steering angle of the steering handle. Examples include detection means, steering angular velocity detection means for detecting the steering angular velocity of the steering wheel, and the like, as long as at least one of them is provided.

また、本発明の温度推定手段は、例えば、データ読み書き手段により不揮発性記憶手段から読み出された推定温度データと、電動モータに通電される電流値とに基づいて、電動モータの温度を逐次演算により推定することができる。   The temperature estimation means of the present invention sequentially calculates the temperature of the electric motor based on, for example, the estimated temperature data read from the nonvolatile storage means by the data read / write means and the current value energized to the electric motor. Can be estimated.

また、本発明における電動モータにより発生する操舵トルクとは、操舵ハンドルの操舵操作をアシストする方向に働く操舵アシストトルク、操舵ハンドルの操舵操作を妨げる方向に働く操舵反力トルク、運転者の操舵操作力を使わずに転舵輪を操舵する操舵トルクなど、操舵制御に必要とされるトルクを意味する。従って、本発明の操舵装置は、電動パワーステアリング装置や、ステアリングバイワイヤ方式の操舵装置などに適用することができる。   Further, the steering torque generated by the electric motor in the present invention includes a steering assist torque that works in a direction that assists the steering operation of the steering wheel, a steering reaction torque that works in a direction that hinders the steering operation of the steering wheel, and the steering operation of the driver It means torque required for steering control, such as steering torque for steering steered wheels without using force. Therefore, the steering device of the present invention can be applied to an electric power steering device, a steering-by-wire steering device, and the like.

本発明の他の特徴は、上記電動モータへの通電電流値が予め設定された設定電流値以上になったか否かの判断は、上記電動モータに流れた電流の検出、あるいは、上記モータ制御手段により演算された目標通電制御量に基づいて行われることにある。   Another feature of the present invention is that whether or not the current value supplied to the electric motor is equal to or greater than a preset current value is detected by detecting the current flowing through the electric motor or by the motor control means. Is performed based on the target energization control amount calculated by.

この発明によれば、実際に電動モータに流れた電流値、あるいは、モータ制御手段により演算された目標通電制御量に基づいて電動モータへの通電電流値が予め設定された設定電流値以上になったか否かを判断するため、正確な判断が可能になる。   According to the present invention, the current value actually flowing to the electric motor or the current value supplied to the electric motor based on the target current control amount calculated by the motor control means becomes equal to or greater than a preset current value. Therefore, it is possible to make an accurate determination.

本発明の他の特徴は、上記設定電流値は、上記設定電流値の電流を上記電動モータに流し続けても上記電動モータが所定の過熱防止用基準温度を超えない値に設定されていることにある。   Another feature of the present invention is that the set current value is set to a value at which the electric motor does not exceed a predetermined reference temperature for overheating prevention even if the current of the set current value is continuously supplied to the electric motor. It is in.

電動モータの駆動制御が開始された後であってもモータ電流が設定電流値を超えない期間においては、モータ温度は過熱防止用基準温度より低い温度に抑えられる。つまり、この期間に仮の推定温度データを不揮発性記憶手段に書き込まなくても、過熱防止を図ることができる。従って、本発明によれば、適正なタイミングで仮の推定温度データを不揮発性記憶手段に書き込むことが可能となり、仮の推定温度データが使用される頻度低減と過熱防止機能とを良好に両立することできる。   Even after the drive control of the electric motor is started, the motor temperature is suppressed to a temperature lower than the overheat prevention reference temperature in a period in which the motor current does not exceed the set current value. That is, overheating can be prevented without writing temporary estimated temperature data in the nonvolatile storage means during this period. Therefore, according to the present invention, it is possible to write temporary estimated temperature data to the nonvolatile storage means at an appropriate timing, and it is possible to satisfactorily achieve both a reduction in the frequency with which the temporary estimated temperature data is used and an overheat prevention function. I can.

本発明の他の特徴は、上記電動モータへの通電電流値が予め設定された設定電流値以上になったか否かの判断は、操舵ハンドルに働く操舵トルク、あるいは、操舵ハンドルの操舵角度、あるいは、操舵ハンドルの操舵角速度に基づいて推定により行われることにある。   Another feature of the present invention is that the determination as to whether or not the energization current value to the electric motor is equal to or greater than a preset current value is based on the steering torque acting on the steering wheel, the steering angle of the steering wheel, The estimation is performed based on the steering angular velocity of the steering wheel.

この発明においては、電動モータの通電量は、モータ制御手段により操舵ハンドルの操舵状態に基づいて制御される。従って、モータ電流を検出しなくても、操舵ハンドルの操舵状態からある程度モータ電流値を推定することができる。そこで、この発明においては、操舵トルク、あるいは、操舵角度、あるいは、操舵角速度、つまり操舵ハンドルの操舵状態に基づいて電動モータの通電状態を推定する。   In the present invention, the energization amount of the electric motor is controlled by the motor control means based on the steering state of the steering wheel. Therefore, the motor current value can be estimated to some extent from the steering state of the steering wheel without detecting the motor current. Therefore, in the present invention, the energization state of the electric motor is estimated based on the steering torque, the steering angle, or the steering angular velocity, that is, the steering state of the steering handle.

この場合、例えば、操舵検出手段として操舵ハンドルに働く操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を備えている場合には、仮推定温度データ上書き手段は、電動モータの駆動制御が開始された後、操舵トルクが予め設定された設定トルク以上になったと判断したときに、不揮発性記憶手段に記憶されている推定温度データを仮の推定温度データに書き換えるようにする。   In this case, for example, when the steering torque detecting means for detecting the steering torque acting on the steering handle is provided as the steering detecting means, the temporary estimated temperature data overwriting means performs the steering after the drive control of the electric motor is started. When it is determined that the torque is equal to or higher than a preset torque, the estimated temperature data stored in the nonvolatile storage means is rewritten with temporary estimated temperature data.

また、例えば、操舵検出手段として操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段を備えている場合には、仮推定温度データ上書き手段は、電動モータの駆動制御が開始された後、操舵角が予め設定された設定操舵角以上になったと判断したときに、不揮発性記憶手段に記憶されている推定温度データを仮の推定温度データに書き換えるようにする。   Further, for example, when the steering angle detecting means for detecting the steering angle of the steering wheel is provided as the steering detecting means, the temporary estimated temperature data overwriting means has the steering angle after the drive control of the electric motor is started. When it is determined that the steering angle is equal to or larger than a preset steering angle, the estimated temperature data stored in the non-volatile storage means is rewritten to temporary estimated temperature data.

また、例えば、操舵検出手段として操舵ハンドルの操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段を備えている場合には、仮推定温度データ上書き手段は、電動モータの駆動制御が開始された後、操舵角速度が予め設定された設定操舵角速度以上になったと判断したときに、不揮発性記憶手段に記憶されている推定温度データを仮の推定温度データに書き換えるようにする。
尚、上述した通電電流、操舵トルク、操舵角、操舵角速度の設定値との比較判断は、その操舵方向に関係しない大きさ(絶対値)にて行う。
Further, for example, when the steering angular velocity detecting means for detecting the steering angular velocity of the steering wheel is provided as the steering detecting means, the temporary estimated temperature data overwriting means has the steering angular velocity after the drive control of the electric motor is started. When it is determined that the steering angular velocity is higher than the preset steering angular velocity, the estimated temperature data stored in the nonvolatile storage means is rewritten to temporary estimated temperature data.
In addition, the comparison judgment with the set values of the energization current, the steering torque, the steering angle, and the steering angular velocity described above is performed with a magnitude (absolute value) that is not related to the steering direction.

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の操舵装置の実施形態としての車両の電動パワーステアリング装置を概略的に示し、図2は、その電動パワーステアリング装置における制御システムおよび電源供給系を概略的に示している。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows an electric power steering device for a vehicle as an embodiment of a steering device of the present invention, and FIG. 2 schematically shows a control system and a power supply system in the electric power steering device.

この車両の電動パワーステアリング装置1は、大別すると、操舵ハンドル11の操舵により転舵輪を操舵する操舵機構10と、操舵機構10に組み付けられ操舵アシストトルクを発生する電動モータ15と、操舵ハンドル11の操舵状態に応じて電動モータ15の作動を制御する電子制御ユニット30とから構成される。   The electric power steering apparatus 1 for a vehicle can be broadly divided into a steering mechanism 10 that steers steered wheels by steering a steering handle 11, an electric motor 15 that is assembled to the steering mechanism 10 and generates a steering assist torque, and a steering handle 11. The electronic control unit 30 controls the operation of the electric motor 15 in accordance with the steering state.

操舵機構10は、操舵ハンドル11の回転操作により左右前輪FW1,FW2を操舵するための機構で、操舵ハンドル11を上端に一体回転するように接続したステアリングシャフト12を備える。このステアリングシャフト12の下端には、ピニオンギヤ13が一体回転するように接続されている。ピニオンギヤ13は、ラックバー14に形成されたラック歯と噛み合ってラックアンドピニオン機構を構成する。ラックバー14の両端には、図示しないタイロッドおよびナックルアームを介して左右前輪FW1,FW2が操舵可能に接続されている。左右前輪FW1,FW2は、ステアリングシャフト12の軸線回りの回転に伴うラックバー14の軸線方向の変位に応じて左右に操舵される。従って、操舵ハンドル11、ステアリングシャフト12、ラックアンドピニオン機構13,14、タイロッド、ナックルアーム等により操舵機構10が構成される。   The steering mechanism 10 is a mechanism for steering the left and right front wheels FW1 and FW2 by a rotating operation of the steering handle 11, and includes a steering shaft 12 connected so as to rotate integrally with the upper end of the steering handle 11. A pinion gear 13 is connected to the lower end of the steering shaft 12 so as to rotate integrally. The pinion gear 13 meshes with rack teeth formed on the rack bar 14 to constitute a rack and pinion mechanism. Left and right front wheels FW1, FW2 are steerably connected to both ends of the rack bar 14 via tie rods and knuckle arms (not shown). The left and right front wheels FW1 and FW2 are steered left and right in accordance with the axial displacement of the rack bar 14 accompanying the rotation of the steering shaft 12 around the axis. Accordingly, the steering mechanism 10 is constituted by the steering handle 11, the steering shaft 12, the rack and pinion mechanisms 13, 14, the tie rod, the knuckle arm, and the like.

ラックバー14には、操舵アシスト用の電動モータ15が組み付けられている。本実施形態においては、単相のブラシモータが使用される。電動モータ15の回転軸は、ボールねじ機構16を介してラックバー14に動力伝達可能に接続されていて、その回転により左右前輪FW1,FW2の操舵をアシストする。ボールねじ機構16は、減速機および回転−直線変換器として機能するもので、電動モータ15の回転を減速するとともに直線運動に変換してラックバー14に伝達する。また、電動モータ15をラックバー14に組み付けるのに代えて、電動モータ15をステアリングシャフト12に組み付けて、電動モータ15の回転を減速機を介してステアリングシャフト12に伝達して同シャフト12を軸線周りに駆動するように構成してもよい。   An electric motor 15 for steering assist is assembled to the rack bar 14. In the present embodiment, a single-phase brush motor is used. The rotating shaft of the electric motor 15 is connected to the rack bar 14 via the ball screw mechanism 16 so that power can be transmitted, and assists the steering of the left and right front wheels FW1, FW2 by the rotation. The ball screw mechanism 16 functions as a speed reducer and a rotation-linear converter. The ball screw mechanism 16 decelerates the rotation of the electric motor 15 and converts it into a linear motion and transmits it to the rack bar 14. Further, instead of assembling the electric motor 15 to the rack bar 14, the electric motor 15 is assembled to the steering shaft 12, and the rotation of the electric motor 15 is transmitted to the steering shaft 12 via the speed reducer so that the shaft 12 is axially connected. You may comprise so that it may drive around.

ステアリングシャフト12には、操舵トルクセンサ21が設けられる。操舵トルクセンサ21は、操舵ハンドル11の回動操作によってステアリングシャフト12に作用する操舵トルクに応じた信号を出力する。この操舵トルクセンサ21から出力される信号により検出される操舵トルクの値を、以下、操舵トルクThと呼ぶ。操舵トルクThは、正負の値により操舵ハンドル11の操作方向が識別される。本実施形態においては、操舵ハンドル11の右方向への操舵時における操舵トルクThを正の値で、操舵ハンドル11の左方向への操舵時における操舵トルクThを負の値で示す。従って、操舵トルクThの大きさは、その絶対値の大きさとなる。   A steering torque sensor 21 is provided on the steering shaft 12. The steering torque sensor 21 outputs a signal corresponding to the steering torque that acts on the steering shaft 12 by the turning operation of the steering handle 11. Hereinafter, the value of the steering torque detected by the signal output from the steering torque sensor 21 is referred to as steering torque Th. As for the steering torque Th, the operation direction of the steering wheel 11 is identified by a positive or negative value. In the present embodiment, the steering torque Th when the steering handle 11 is steered in the right direction is indicated by a positive value, and the steering torque Th when the steering handle 11 is steered in the left direction is indicated by a negative value. Therefore, the magnitude of the steering torque Th is the magnitude of its absolute value.

電動モータ15には、回転角センサ23が設けられる。この回転角センサ23は、電動モータ15内に組み込まれ、電動モータ15の回転子の回転角度位置に応じた検出信号を出力する。この回転角センサ23の検出信号は、電動モータ15の回転角および回転角速度の計算に利用される。一方、この電動モータ15の回転角は、操舵ハンドル11の操舵角に比例するものであるので、操舵ハンドル11の操舵角としても共通に用いられる。また、電動モータ15の回転角を時間微分した回転角速度は、操舵ハンドル11の操舵角速度に比例するものであるため、操舵ハンドル11の操舵角速度としても共通に用いられる。   The electric motor 15 is provided with a rotation angle sensor 23. The rotation angle sensor 23 is incorporated in the electric motor 15 and outputs a detection signal corresponding to the rotation angle position of the rotor of the electric motor 15. The detection signal of the rotation angle sensor 23 is used to calculate the rotation angle and rotation angular velocity of the electric motor 15. On the other hand, since the rotation angle of the electric motor 15 is proportional to the steering angle of the steering handle 11, it is commonly used as the steering angle of the steering handle 11. Further, the rotational angular velocity obtained by differentiating the rotational angle of the electric motor 15 with respect to time is proportional to the steering angular velocity of the steering handle 11, and thus is commonly used as the steering angular velocity of the steering handle 11.

以下、回転角センサ23の出力信号により検出される操舵ハンドル11の操舵角の値を操舵角θと呼び、その操舵角θを時間微分して得られる操舵角速度の値を操舵角速度ωと呼ぶ。尚、操舵角θおよび操舵角速度ωは、後述する電子制御回路40のマイコン41により演算される。
操舵角θは、正負の値により操舵ハンドル11の中立位置に対する右方向および左方向の舵角をそれぞれ表す。本実施形態においては、操舵ハンドル11の中立位置を「0」とし、中立位置に対する右方向への舵角を正の値で示し、中立位置に対する左方向への舵角を負の値で示す。
Hereinafter, the value of the steering angle of the steering wheel 11 detected by the output signal of the rotation angle sensor 23 is referred to as a steering angle θ, and the value of the steering angular velocity obtained by time differentiation of the steering angle θ is referred to as a steering angular velocity ω. Note that the steering angle θ and the steering angular velocity ω are calculated by the microcomputer 41 of the electronic control circuit 40 described later.
The steering angle θ represents the steering angle in the right direction and the left direction with respect to the neutral position of the steering handle 11 by using positive and negative values. In the present embodiment, the neutral position of the steering handle 11 is set to “0”, the steering angle in the right direction with respect to the neutral position is indicated by a positive value, and the steering angle in the left direction with respect to the neutral position is indicated by a negative value.

次に、電子制御ユニット30について図2を用いて説明する。
電子制御ユニット30(以下、ECU30と呼ぶ)は、電動モータ15の目標通電制御量を演算し、演算された目標通電制御量にて電動モータ15を駆動制御する電子制御回路40と、電子制御回路40からの制御指令により電動モータ15を駆動するモータ駆動回路32とを含んで構成される。
電子制御回路40は、CPU,ROM,RAM等からなるマイクロコンピュータ41(以下、マイコン41と呼ぶ)と、入力インタフェース42と、出力インタフェース43と、EEPROM(Electric Erasable PROM)44とから構成される。マイコン41内のROMには後述する制御プログラムや各種データ等が記憶されている。
Next, the electronic control unit 30 will be described with reference to FIG.
The electronic control unit 30 (hereinafter referred to as ECU 30) calculates a target energization control amount of the electric motor 15, and drives the electric motor 15 with the calculated target energization control amount, and an electronic control circuit And a motor drive circuit 32 that drives the electric motor 15 in accordance with a control command from 40.
The electronic control circuit 40 includes a microcomputer 41 (hereinafter referred to as a microcomputer 41) composed of a CPU, ROM, RAM, and the like, an input interface 42, an output interface 43, and an EEPROM (Electric Erasable PROM) 44. The ROM in the microcomputer 41 stores a control program, various data, and the like, which will be described later.

入力インタフェース42は、バスを介してマイコン41に接続されるとともに、操舵トルクセンサ21、車速センサ22、回転角センサ23、電流センサ24、温度センサ25が接続され、マイコン41に対して各センサの検出信号を供給するようになっている。また、入力インタフェース42には、電子制御回路40に供給された電源から、その電源電圧に応じたデジタル信号を生成してマイコン41に供給するA/Dコンバータ(図示略)を備える。従って、このA/Dコンバータは、電源電圧検出センサとしての機能をも備えている。
車速センサ22は、車両の走行速度vxを表す車速信号を出力する。
The input interface 42 is connected to the microcomputer 41 via a bus, and is connected to the steering torque sensor 21, the vehicle speed sensor 22, the rotation angle sensor 23, the current sensor 24, and the temperature sensor 25. A detection signal is supplied. The input interface 42 includes an A / D converter (not shown) that generates a digital signal corresponding to the power supply voltage from the power supply supplied to the electronic control circuit 40 and supplies the digital signal to the microcomputer 41. Therefore, this A / D converter also has a function as a power supply voltage detection sensor.
The vehicle speed sensor 22 outputs a vehicle speed signal that represents the traveling speed vx of the vehicle.

出力インタフェース43は、バスを介してマイコン41に接続されるとともに、モータ駆動回路32および常開(ノーマル・オープン)型の電源リレー57に接続されていて、マイコン41からの指令に基づきこれらの導通状態を変更する信号を送出するようになっている。また、EEPROM44は、電源装置50からの電源供給を受けない状態においてもデータを記憶・保持する不揮発性記憶手段であり、バスを介してマイコン41と接続されていている。   The output interface 43 is connected to the microcomputer 41 via a bus, and is connected to the motor drive circuit 32 and a normally open type power supply relay 57, and these conductions are based on a command from the microcomputer 41. A signal for changing the state is transmitted. The EEPROM 44 is a non-volatile storage unit that stores and holds data even when the power supply from the power supply device 50 is not received, and is connected to the microcomputer 41 via a bus.

モータ駆動回路32は、ゲートが出力インタフェース43にそれぞれ接続されたMOSFETからなる4個のスイッチング素子Tr1〜Tr4と、2つの抵抗R1,R2とを備えている。抵抗R1の一端は、電源装置50の電源ライン55に接続され、抵抗R1の他端は、スイッチング素子Tr1,Tr2の各ソースに接続されている。スイッチング素子Tr1,Tr2のドレインは、スイッチング素子Tr3,Tr4のソースにそれぞれ接続され、スイッチング素子Tr3,Tr4のドレインは抵抗R2を介して接地されている。また、スイッチング素子Tr1とTr3との間は電動モータ15の一方の極に接続され、スイッチング素子Tr2とTr4との間は電動モータ15の他方の極に接続されている。抵抗R2とスイッチング素子Tr3,Tr4との間には電流センサ24が設けられ、電動モータ15に流れる電流値Ixを表す検出信号を入力インタフェース42に出力する。   The motor drive circuit 32 includes four switching elements Tr1 to Tr4 made of MOSFETs each having a gate connected to the output interface 43, and two resistors R1 and R2. One end of the resistor R1 is connected to the power supply line 55 of the power supply device 50, and the other end of the resistor R1 is connected to the sources of the switching elements Tr1 and Tr2. The drains of the switching elements Tr1 and Tr2 are connected to the sources of the switching elements Tr3 and Tr4, respectively, and the drains of the switching elements Tr3 and Tr4 are grounded via a resistor R2. The switching elements Tr1 and Tr3 are connected to one pole of the electric motor 15, and the switching elements Tr2 and Tr4 are connected to the other pole of the electric motor 15. A current sensor 24 is provided between the resistor R <b> 2 and the switching elements Tr <b> 3 and Tr <b> 4 and outputs a detection signal representing a current value Ix flowing through the electric motor 15 to the input interface 42.

モータ駆動回路32は、電源が供給されている状態において、スイッチング素子Tr1,Tr4が選択的に導通状態(オン状態)とされたとき、電動モータ15に所定方向の電流が流れて同モータ15は右回転し、スイッチング素子Tr2,Tr3が選択的に導通状態とされたとき、電動モータ15に前記所定の方向と反対方向の電流が流れて同モータ15は左回転する。   In the motor drive circuit 32, when the switching elements Tr1 and Tr4 are selectively turned on (on state) in a state where power is supplied, a current in a predetermined direction flows through the electric motor 15 and the motor 15 When the motor rotates clockwise and the switching elements Tr2 and Tr3 are selectively turned on, a current in the direction opposite to the predetermined direction flows through the electric motor 15 and the motor 15 rotates counterclockwise.

また、モータ駆動回路32には、各スイッチング素子Tr1〜Tr4が設けられる回路基板の温度を検出するためのサーミスタなどによって構成された温度センサ25が設けられる。温度センサ25は、基板温度Tbを表す信号を出力する。モータ駆動回路32は、耐熱強度の関係から、一般的に電動モータ15に比べてエンジン(図示略)から遠い位置に配置されている。このことは、特に、エンジンの発熱によるモータ駆動回路32の温度上昇への影響が、エンジンの発熱による電動モータ15の温度上昇への影響に比べて小さいことを意味する。   Further, the motor drive circuit 32 is provided with a temperature sensor 25 constituted by a thermistor or the like for detecting the temperature of the circuit board on which the switching elements Tr1 to Tr4 are provided. The temperature sensor 25 outputs a signal representing the substrate temperature Tb. The motor drive circuit 32 is generally disposed at a position farther from the engine (not shown) than the electric motor 15 because of the heat resistance strength. This particularly means that the influence of the heat generation of the engine on the temperature rise of the motor drive circuit 32 is smaller than the influence of the heat generation of the engine on the temperature rise of the electric motor 15.

次に、電子制御回路40およびモータ駆動回路32への電源供給回路構成について図2を用いて説明する。
ECU30は、バッテリ51と、エンジンの回転により発電するオルタネータ52とからなる電源装置50から電源供給される。バッテリ51としては、定格出力電圧が12Vの一般の車載バッテリが用いられる。
Next, a power supply circuit configuration to the electronic control circuit 40 and the motor drive circuit 32 will be described with reference to FIG.
The ECU 30 is supplied with power from a power supply device 50 including a battery 51 and an alternator 52 that generates electric power by rotating the engine. As the battery 51, a general in-vehicle battery having a rated output voltage of 12V is used.

この電源装置50は、電動パワーステアリング装置1だけでなくエンジン始動装置等を含む他の車載電気負荷への電源供給も共通して行う。バッテリ51の電源端子(+端子)に接続される電源供給元ライン53には、イグニッションスイッチ60が接続される。ECU30は、このイグニッションスイッチ60の二次側から電子制御回路40に電源供給する制御電源供給ライン54と、イグニッションスイッチ60の一次側(電源側)から主にモータ駆動回路32に電源供給する駆動電源供給ライン55とを備える。   The power supply device 50 commonly supplies power not only to the electric power steering device 1 but also to other in-vehicle electric loads including an engine starter and the like. An ignition switch 60 is connected to the power supply source line 53 connected to the power supply terminal (+ terminal) of the battery 51. The ECU 30 includes a control power supply line 54 that supplies power to the electronic control circuit 40 from the secondary side of the ignition switch 60, and a drive power supply that supplies power mainly to the motor drive circuit 32 from the primary side (power side) of the ignition switch 60. And a supply line 55.

制御電源供給ライン54には、ダイオード56が設けられる。このダイオード56は、カソードを電子制御回路40側、アノードを電源装置50側に向けて設けられ、電源供給方向にのみ通電可能とする逆流防止素子である。駆動電源供給ライン55には、その途中に電源リレー57が設けられる。この電源リレー57は、電子制御回路40からの制御信号によりオンして電動モータ15への電力供給回路を形成するものである。   The control power supply line 54 is provided with a diode 56. The diode 56 is a backflow prevention element that is provided with the cathode facing the electronic control circuit 40 and the anode facing the power supply device 50 and can be energized only in the power supply direction. The drive power supply line 55 is provided with a power relay 57 in the middle thereof. The power supply relay 57 is turned on by a control signal from the electronic control circuit 40 to form a power supply circuit to the electric motor 15.

駆動電源供給ライン55には、この電源リレー57よりも負荷側において連結ライン58により制御電源供給ライン54と接続される。この連結ライン58は、制御電源供給ライン54におけるダイオード56と電子制御回路40との間に接続される。連結ライン58にはダイオード59が接続される。このダイオード59は、カソードを制御電源供給ライン54側、アノードを駆動電源供給ライン55側に向けて設けられ、駆動電源供給ライン55から制御電源供給ライン54に向けてのみ通電可能とする逆流防止素子である。このように構成された電源供給系においては、電源リレー57がオン状態とされたときには、イグニッションスイッチ60の状態にかかわらず、電子制御回路40およびモータ駆動回路32に電源が供給される構成となっている。   The drive power supply line 55 is connected to the control power supply line 54 via a connecting line 58 on the load side of the power relay 57. The connection line 58 is connected between the diode 56 and the electronic control circuit 40 in the control power supply line 54. A diode 59 is connected to the connecting line 58. The diode 59 is provided with a cathode facing the control power supply line 54 side and an anode facing the drive power supply line 55 side, and a backflow prevention element capable of energizing only from the drive power supply line 55 to the control power supply line 54. It is. In the power supply system configured as described above, when the power relay 57 is turned on, power is supplied to the electronic control circuit 40 and the motor drive circuit 32 regardless of the state of the ignition switch 60. ing.

次に、ECU30の行う処理について説明する。
ECU30は、運転者によるハンドル操作に対して適度なアシストトルクを付与するアシスト制御処理と、アシスト制御時において電動モータ15の過熱防止を図るためにモータ温度を推定演算するモータ温度推定処理と、モータ推定温度を演算するために必要な初期値をデータとしてEEPROM44に読み書きする推定温度データ読み書き制御処理とを行う。
Next, processing performed by the ECU 30 will be described.
The ECU 30 includes an assist control process for applying an appropriate assist torque to the steering wheel operation by the driver, a motor temperature estimation process for estimating and calculating the motor temperature in order to prevent overheating of the electric motor 15 during the assist control, An estimated temperature data read / write control process for reading / writing the EEPROM 44 as an initial value necessary for calculating the estimated temperature is performed.

まず、ECU30が実行するアシスト制御処理について説明する。図3は、マイコン41により行われるアシスト制御ルーチンを表すもので、マイコン41のROM内に制御プログラムとして記憶され、短い周期で繰り返し実行される。この制御ルーチンは、イグニッションスイッチ60がオンされて所定の初期診断が完了すると起動し、後述するモータ温度推定ルーチンと並行して実行される。   First, assist control processing executed by the ECU 30 will be described. FIG. 3 shows an assist control routine performed by the microcomputer 41. The assist control routine is stored in the ROM of the microcomputer 41 as a control program and repeatedly executed in a short cycle. This control routine is started when the ignition switch 60 is turned on and a predetermined initial diagnosis is completed, and is executed in parallel with a motor temperature estimation routine described later.

本制御ルーチンが起動すると、マイコン41は、まず、ステップS11において、車速センサ22によって検出された車速vxと、操舵トルクセンサ21によって検出した操舵トルクThを読み込む。   When this control routine is activated, the microcomputer 41 first reads the vehicle speed vx detected by the vehicle speed sensor 22 and the steering torque Th detected by the steering torque sensor 21 in step S11.

続いて、図4に示すアシストトルクテーブルを参照して、入力した車速vxおよび操舵トルクThに応じて設定される基本アシストトルクTasを計算する(S12)。アシストトルクテーブルは、マイコン41のROM内に記憶されるもので、操舵トルクThの増加にしたがって基本アシストトルクTasも増加し、しかも、車速vxが低くなるほど大きな値となるように設定される。   Subsequently, with reference to the assist torque table shown in FIG. 4, a basic assist torque Tas set according to the input vehicle speed vx and steering torque Th is calculated (S12). The assist torque table is stored in the ROM of the microcomputer 41, and is set so that the basic assist torque Tas increases as the steering torque Th increases, and increases as the vehicle speed vx decreases.

尚、図4の特性グラフは、正領域すなわち右方向の操舵トルクThおよび基本アシストトルクTasの関係についてのみ示しているが、負領域すなわち左方向の操舵トルクThおよび基本アシストトルクTasに関しては、図4の特性グラフを原点を中心に点対称の位置に移動した関係になる。また、本実施形態では、基本アシストトルクTasをアシストトルクテーブルを用いて算出するようにしたが、アシストトルクテーブルに代えて操舵トルクThおよび車速vxに応じて変化する基本アシストトルクTasを定義した関数を用意しておき、その関数を用いて基本アシストトルクTasを計算するようにしてもよい。
また、基本アシストトルクTasの算出に関しては、必ずしも車速vxと操舵トルクThとの組み合わせから算出する必要はなく、少なくとも操舵状態に応じた検出信号に基づいて行えばよい。
The characteristic graph of FIG. 4 shows only the relationship between the positive region, that is, the steering torque Th in the right direction and the basic assist torque Tas, but the negative region, that is, the left direction steering torque Th and the basic assist torque Tas, 4 is moved to a point-symmetrical position around the origin. In the present embodiment, the basic assist torque Tas is calculated using the assist torque table, but a function that defines the basic assist torque Tas that changes according to the steering torque Th and the vehicle speed vx instead of the assist torque table. May be prepared, and the basic assist torque Tas may be calculated using the function.
Further, the calculation of the basic assist torque Tas is not necessarily calculated from the combination of the vehicle speed vx and the steering torque Th, and may be performed based on at least a detection signal corresponding to the steering state.

続いて、マイコン41は、ステップS13において、この基本アシストトルクTasに補償トルクを加算して目標トルクT*を算出する。この補償トルクは、必ずしも必要としないが、例えば、操舵角θに比例して大きくなるステアリングシャフト12の基本位置への復帰力と、操舵角速度ωに比例して大きくなるステアリングシャフト12の回転に対向する抵抗力に対応した戻しトルクとの和として計算する。この計算に当たっては、回転角センサ23にて検出した電動モータ15の回転角θおよび電動モータ15の角速度ω(操舵ハンドル11の操舵角θを時間で微分した操舵角速度ωに相当)を入力して算出する。
次に、マイコン41は、ステップS14において、目標トルクT*を発生させるために必要な必要電流I*を計算する。必要電流I*は、目標トルクT*をトルク定数で除算することにより求められる。
Subsequently, in step S13, the microcomputer 41 calculates the target torque T * by adding the compensation torque to the basic assist torque Tas. Although this compensation torque is not necessarily required, for example, it opposes the return force to the basic position of the steering shaft 12 that increases in proportion to the steering angle θ and the rotation of the steering shaft 12 that increases in proportion to the steering angular velocity ω. It is calculated as the sum of the return torque corresponding to the resistance force. In this calculation, the rotation angle θ of the electric motor 15 detected by the rotation angle sensor 23 and the angular velocity ω of the electric motor 15 (corresponding to the steering angular velocity ω obtained by differentiating the steering angle θ of the steering handle 11 with respect to time) are input. calculate.
Next, in step S14, the microcomputer 41 calculates a necessary current I * necessary for generating the target torque T *. The required current I * is obtained by dividing the target torque T * by the torque constant.

続いて、マイコン41は、ステップS15において、後述するモータ温度推定ルーチンにて計算した最新のモータ推定温度Tmを読み込む。次に、ステップS16において、このモータ推定温度Tmから電動モータ15に通電する上限電流値Imaxを設定する。この上限電流値Imaxは、図5に示す上限電流値マップを参照して求められる。この上限電流値マップは、マイコン41のROMに記憶され、モータ推定温度Tmが高いほど上限電流値Imaxを小さな値に設定する。尚、この上限電流値Imaxは、その大きさ、つまり電流を流す向きに関係しない絶対値を表す。   Subsequently, in step S15, the microcomputer 41 reads the latest estimated motor temperature Tm calculated in a motor temperature estimation routine described later. Next, in step S16, an upper limit current value Imax for energizing the electric motor 15 from the estimated motor temperature Tm is set. The upper limit current value Imax is obtained with reference to the upper limit current value map shown in FIG. This upper limit current value map is stored in the ROM of the microcomputer 41, and the upper limit current value Imax is set to a smaller value as the estimated motor temperature Tm is higher. The upper limit current value Imax represents an absolute value that is not related to the magnitude, that is, the direction in which the current flows.

続いて、マイコン41は、その処理をステップS17に進め、ステップS14で算出された必要電流I*とステップS16にて算出された上限電流値Imaxとから最終的な目標電流I**を求める。必要電流I*の大きさ(絶対値)が上限電流値Imax以下であれば、目標電流I**は必要電流I*と同一値に設定され、必要電流I*の大きさが上限電流値Imaxより大きければ、目標電流I**は上限電流値Imaxと同じ大きさに設定される。   Subsequently, the microcomputer 41 proceeds to step S17, and obtains a final target current I ** from the necessary current I * calculated in step S14 and the upper limit current value Imax calculated in step S16. If the magnitude (absolute value) of the required current I * is equal to or less than the upper limit current value Imax, the target current I ** is set to the same value as the required current I *, and the magnitude of the required current I * is equal to the upper limit current value Imax. If it is larger, the target current I ** is set to the same magnitude as the upper limit current value Imax.

続いて、マイコン41は、その処理をステップS18に進め、目標電流I**と実電流Ixとの偏差ΔIを算出し、この偏差ΔIに基づくPI制御(比例積分制御)により目標指令電圧V*を計算する。ステップS15,S18の演算に用いられる実電流Ixは、電流センサ24により検出した電動モータ15に流れる電流値である。
目標指令電圧V*は、例えば、下記式により計算する。
V*=Kp・ΔI+Ki・∫ΔI dt
ここでKpは、PI制御における比例項の制御ゲイン、Kiは、PI制御における積分項の制御ゲインである。
Subsequently, the microcomputer 41 advances the process to step S18, calculates a deviation ΔI between the target current I ** and the actual current Ix, and performs a target command voltage V * by PI control (proportional integral control) based on the deviation ΔI. Calculate The actual current Ix used for the calculations in steps S15 and S18 is a current value flowing through the electric motor 15 detected by the current sensor 24.
The target command voltage V * is calculated by the following formula, for example.
V * = Kp · ΔI + Ki · ∫ΔI dt
Here, Kp is a control gain of a proportional term in PI control, and Ki is a control gain of an integral term in PI control.

そして、マイコン41は、ステップS19において、目標指令電圧V*に応じたPWM制御電圧信号をモータ駆動回路32に出力して本アシスト制御ルーチンを一旦終了する。本制御ルーチンは、所定の短い周期で繰り返し実行される。従って、本制御ルーチンの実行により、モータ駆動回路32のスイッチング素子Tr1〜Tr4のデューティ比がPWM制御により制御されて、運転者の操舵操作に応じた操舵アシストトルクが得られる。また、このアシスト制御においては、モータ推定温度Tmに応じた電流制限が加えられることにより、電動モータ15およびモータ駆動回路32の過熱損傷を防止することができる。   In step S19, the microcomputer 41 outputs a PWM control voltage signal corresponding to the target command voltage V * to the motor drive circuit 32, and temporarily ends the assist control routine. This control routine is repeatedly executed at a predetermined short cycle. Therefore, by executing this control routine, the duty ratio of the switching elements Tr1 to Tr4 of the motor drive circuit 32 is controlled by the PWM control, and a steering assist torque corresponding to the driver's steering operation is obtained. Further, in this assist control, a current limit corresponding to the estimated motor temperature Tm is added, so that overheating damage of the electric motor 15 and the motor drive circuit 32 can be prevented.

次に、モータ温度推定処理について説明する。図6は、マイコン41により行われるモータ温度推定ルーチンを表すもので、マイコン41のROM内に制御プログラムとして記憶され、短い周期で繰り返し実行される。このルーチンは、イグニッションスイッチ60がオンされて所定の初期診断が完了すると起動し、後述する推定温度データ読み書き制御処理の終了とともに終了する。   Next, the motor temperature estimation process will be described. FIG. 6 shows a motor temperature estimation routine performed by the microcomputer 41, which is stored as a control program in the ROM of the microcomputer 41 and repeatedly executed in a short cycle. This routine starts when the ignition switch 60 is turned on and a predetermined initial diagnosis is completed, and ends when the estimated temperature data read / write control process described later ends.

本モータ温度推定ルーチンが起動すると、マイコン41は、まず、ステップS41において、温度センサ25によって検出された基板温度Tbを読み込む。続いて、ステップS42において、基板温度Tbに雰囲気温度差αを加算してオフセット温度Toffを計算する(Toff=Tb+α)。   When the motor temperature estimation routine is started, the microcomputer 41 first reads the substrate temperature Tb detected by the temperature sensor 25 in step S41. Subsequently, in step S42, the offset temperature Toff is calculated by adding the ambient temperature difference α to the substrate temperature Tb (Toff = Tb + α).

ここで、オフセット温度Toffを計算するための雰囲気温度差αについて説明しておく。この雰囲気温度差αは、電動モータ15がモータ駆動回路32に比べてエンジンの近くに位置するために、電動モータ15の雰囲気温度がモータ駆動回路32の雰囲気温度よりも高く、それらの温度差を表すものである。この雰囲気温度差αの決定に関しては、車両の種々の環境下において、電動モータ15とモータ駆動回路32とが位置する雰囲気温度をそれぞれ測定し、これらの測定温度の差を表すデータを収集する。そして、例えば、測定温度の差の最大値をαとする。   Here, the atmospheric temperature difference α for calculating the offset temperature Toff will be described. Since the electric motor 15 is located closer to the engine than the motor driving circuit 32, the atmospheric temperature difference α is higher than the atmospheric temperature of the motor driving circuit 32 because the electric motor 15 is located closer to the engine. It represents. Regarding the determination of the ambient temperature difference α, the ambient temperature at which the electric motor 15 and the motor drive circuit 32 are located is measured under various vehicle environments, and data representing the difference between these measured temperatures is collected. For example, the maximum value of the difference in measured temperature is α.

ステップS42の処理後、マイコン41は、ステップS43において、下記式(1)の演算実行により電動モータ15の今回モータ温度変動分dTmを計算する。
dTm=a・dTm-1+β・(1−a)・Ix …(1)
この(1)式において、Ixは、電流センサ24により検出した電動モータ15に流れる電流値である。本モータ温度推定ルーチンは、早い周期で繰り返し実行されるが、このステップS43で計算される今回モータ温度変動分dTmは、今回の制御周期で実行したモータ温度推定ルーチンにより計算された電動モータの温度変動分を表す。
After the process of step S42, the microcomputer 41 calculates the current motor temperature fluctuation dTm of the electric motor 15 by executing the calculation of the following formula (1) in step S43.
dTm = a · dTm−1 + β · (1−a) · Ix 2 (1)
In the equation (1), Ix is a current value flowing through the electric motor 15 detected by the current sensor 24. This motor temperature estimation routine is repeatedly executed at an early cycle. The current motor temperature fluctuation dTm calculated in step S43 is the temperature of the electric motor calculated by the motor temperature estimation routine executed in the current control cycle. Represents fluctuation.

また、dTm-1は、前回(1制御周期前)のモータ温度推定ルーチンの実行によって計算された電動モータ15の温度変動分を表す。以下、このdTm-1を前回モータ温度変動分dTm-1と呼ぶ。本制御ルーチンの起動時においては、この前回モータ温度変動分dTm-1の初期値として、後述する推定温度データ読み書き制御処理のステップS22においてEEPROM44から読み出されたデータDを用いる。つまり、(1)式の前回モータ温度変動分dTm-1にEEPROM44から読み出されたデータDを代入して今回モータ温度変動分dTmを計算する。このデータDについては、後で詳しく説明する。   DTm-1 represents the temperature fluctuation of the electric motor 15 calculated by the previous execution of the motor temperature estimation routine (one control period before). Hereinafter, this dTm-1 is referred to as the previous motor temperature fluctuation dTm-1. At the start of this control routine, the data D read from the EEPROM 44 in step S22 of the estimated temperature data read / write control process described later is used as the initial value of the previous motor temperature fluctuation dTm-1. That is, the current motor temperature fluctuation dTm is calculated by substituting the data D read from the EEPROM 44 into the previous motor temperature fluctuation dTm−1 of the equation (1). The data D will be described in detail later.

また、(1)式において、値aは、「0」よりも大きく「1」よりも小さな予め決められた定数である。値βは、予め定められた温度変換係数である。また、(1)式中の第1項a・dTm-1は、前回モータ温度変動分dTm-1が大きくなるに従って大きくなるとともに、前回モータ温度変動分dTm-1が小さくなるに従って小さくなるもので、電動モータ15の外気中への自然放熱を考慮して前回モータ温度変動分dTm-1が今回モータ温度変動分dTmに与える影響を表す項である。また、(1)式中の第2項β・(1−a)・Ixは、電動モータ15にモータ電流Ixを流したことによる発熱量を表す項である。 In equation (1), the value a is a predetermined constant larger than “0” and smaller than “1”. The value β is a predetermined temperature conversion coefficient. Further, the first term a · dTm−1 in the equation (1) increases as the previous motor temperature fluctuation dTm−1 increases, and decreases as the previous motor temperature fluctuation dTm−1 decreases. This is a term representing the influence of the previous motor temperature fluctuation dTm-1 on the current motor temperature fluctuation dTm in consideration of the natural heat dissipation of the electric motor 15 into the outside air. Further, the second term β · (1−a) · Ix 2 in the expression (1) is a term representing the amount of heat generated by flowing the motor current Ix through the electric motor 15.

ステップS43の処理後、マイコン41は、ステップS44において、下記(2)式に示すように、オフセット温度Toffと今回モータ温度変動分dTmとを加算することにより、現在のモータ推定温度Tmを計算する。
Tm=dTm+Toff …(2)
このモータ推定温度Tmは、放熱および発熱によって時間変化する電動モータ15の現在の温度を表している。
After the processing in step S43, the microcomputer 41 calculates the current estimated motor temperature Tm in step S44 by adding the offset temperature Toff and the current motor temperature fluctuation dTm as shown in the following equation (2). .
Tm = dTm + Toff (2)
The estimated motor temperature Tm represents the current temperature of the electric motor 15 that changes with time due to heat dissipation and heat generation.

つまり、モータ推定温度Tmは、基板温度Tbに雰囲気温度差αを加算して求めたオフセット温度Toffに、電動モータ15の通電による今回モータ温度変動分dTmを加算して算出される。そして、この今回モータ温度変動分dTmは、前回モータ温度変動分dTm-1を加味して計算される。従って、モータ推定温度Tmを算出するに当たっては、前回モータ温度変動分dTm-1が必要となり、この前回モータ温度変動分dTm-1の初期値としてEEPROM44から読み出したデータDを使用している。   That is, the estimated motor temperature Tm is calculated by adding the current motor temperature fluctuation dTm due to energization of the electric motor 15 to the offset temperature Toff obtained by adding the ambient temperature difference α to the substrate temperature Tb. The current motor temperature fluctuation dTm is calculated by taking into account the previous motor temperature fluctuation dTm-1. Therefore, in calculating the estimated motor temperature Tm, the previous motor temperature fluctuation dTm-1 is required, and the data D read from the EEPROM 44 is used as the initial value of the previous motor temperature fluctuation dTm-1.

こうしてステップS44によりモータ推定温度Tmの計算が行われると、次に、ステップS45において、今回計算した今回モータ温度変動分dTmを前回モータ温度変動分dTm-1として設定しておく。この処理は、次回のステップS43の演算処理のために行うものである。マイコン41は、ステップS45の処理を行った後、本モータ温度推定ルーチンを一旦終了する。本ルーチンは、所定の短い周期で繰り返し実行されるため、モータ推定温度Tmが所定時間ごとに順次計算されることになる。   When the motor estimated temperature Tm is calculated in step S44, the current motor temperature fluctuation dTm calculated this time is set as the previous motor temperature fluctuation dTm-1 in step S45. This process is performed for the next calculation process in step S43. After performing the process of step S45, the microcomputer 41 once ends the motor temperature estimation routine. Since this routine is repeatedly executed at a predetermined short cycle, the estimated motor temperature Tm is sequentially calculated every predetermined time.

こうして逐次計算される最新のモータ推定温度Tmは、アシスト制御におけるモータ上限電流値Imaxを決定するために利用される(S16)。
モータ推定温度Tmを算出するに当たっては、アシスト制御開始からの電動モータ15の発熱量だけでは推定できず、アシスト制御開始時において電動モータ15に残存していた熱も考慮しなければならない。例えば、アシスト制御終了からあまり時間経過することなくアシスト制御が再開された場合には、電動モータ15が高温状態になっているケースがある。そこで、本実施形態においては、アシスト制御終了時に電動モータ15の発熱量に関係する今回モータ温度変動分dTmを、EEPROM44にデータDとして書き込んでおき、次回のアシスト制御が開始されたとき、このEEPROM44に書き込まれたデータD(=dTm)を読み込んで(1)式における前回モータ温度変動分dTm-1として使用することにより適切なモータ推定温度Tmを算出することができるようになっている。
従って、このデータDは、モータ推定温度Tmに関係するデータであり、本発明の推定温度データに相当する。以下、このデータを推定温度データDと呼ぶ。
The latest estimated motor temperature Tm sequentially calculated in this way is used to determine the motor upper limit current value Imax in the assist control (S16).
In calculating the estimated motor temperature Tm, it is not possible to estimate only the amount of heat generated by the electric motor 15 from the start of the assist control, but the heat remaining in the electric motor 15 at the start of the assist control must also be taken into consideration. For example, when the assist control is resumed without much time elapse from the end of the assist control, the electric motor 15 may be in a high temperature state. Therefore, in the present embodiment, the current motor temperature fluctuation dTm related to the heat generation amount of the electric motor 15 at the end of the assist control is written as data D in the EEPROM 44, and when the next assist control is started, the EEPROM 44 By reading the data D (= dTm) written in (1) and using it as the previous motor temperature fluctuation dTm-1 in the equation (1), an appropriate motor estimated temperature Tm can be calculated.
Therefore, this data D is data related to the estimated motor temperature Tm and corresponds to the estimated temperature data of the present invention. Hereinafter, this data is referred to as estimated temperature data D.

ところで、アシスト制御を実施しているときに、電源電圧が低下してマイコン41がリセットした場合には、上述したアシスト制御を継続できなくなる。こうした現象は、主にエンジンの再始動時に生じる。つまり、エンジン始動後エンストした場合、そこからエンジン再始動操作を行うと、オルタネータ52による発電電力が得られていないため電源電圧が一時的に大きく低下する。こうした場合、すでにアシスト制御が開始されている状況でマイコン41がリセットされることになる。マイコン41は、リセットされたのち電源電圧が復帰して所定条件が整うと新たにアシスト制御を再開する。しかし、前回のアシスト制御が中断されていることから、EEPROM44には、そのアシスト制御終了時における今回モータ温度変動分dTmが推定温度データDとして書き込まれていない。従って、アシスト制御を再開するときには、適切なモータ推定温度Tmを算出することができない。   By the way, when assist control is being performed, if the power supply voltage decreases and the microcomputer 41 is reset, the assist control described above cannot be continued. Such a phenomenon occurs mainly when the engine is restarted. In other words, when the engine is stalled after the engine is started, if the engine restart operation is performed from there, the power generated by the alternator 52 is not obtained, and the power supply voltage temporarily decreases greatly. In such a case, the microcomputer 41 is reset in a situation where the assist control has already been started. After reset, the microcomputer 41 resumes assist control when the power supply voltage is restored and a predetermined condition is satisfied. However, since the previous assist control is interrupted, the current motor temperature fluctuation dTm at the end of the assist control is not written in the EEPROM 44 as the estimated temperature data D. Therefore, when the assist control is resumed, an appropriate motor estimated temperature Tm cannot be calculated.

そこで、マイコン41は、こうした事態に備えて、今回モータ温度変動分dTmに相当する仮のモータ温度変動分を表す仮の推定温度データdTtをROM内に記憶しており、アシスト制御中にROMから仮の推定温度データdTtを読み出して、この仮の推定温度データdTtを推定温度データDとしてEEPROM44に記憶させている。この仮の推定温度データdTtは、過熱損傷防止を図る観点でモータ推定温度Tmが高い温度に演算されるようなデータになっている。つまり、(1)式の前回モータ温度変動分dTm-1に仮の推定温度データdTtを代入してモータ推定温度Tmを算出した場合、モータ推定温度Tmが電動モータ15がとり得る最高の温度になるように予め設定されている。これは、マイコン41がリセットしてアシスト制御が中断したときに、電動モータ15がどのような発熱状態にあったかわからないため安全上の処置である。   Therefore, in preparation for such a situation, the microcomputer 41 stores temporary estimated temperature data dTt representing the temporary motor temperature fluctuation corresponding to the current motor temperature fluctuation dTm in the ROM, and from the ROM during the assist control. Temporary estimated temperature data dTt is read out, and this temporary estimated temperature data dTt is stored in the EEPROM 44 as estimated temperature data D. The provisional estimated temperature data dTt is data that is calculated to a high motor estimated temperature Tm from the viewpoint of preventing overheating damage. That is, when the estimated motor temperature Tm is calculated by substituting the temporary estimated temperature data dTt into the previous motor temperature fluctuation dTm−1 in the equation (1), the estimated motor temperature Tm becomes the highest temperature that the electric motor 15 can take. It is preset so that This is a safety measure because the heat generation state of the electric motor 15 is not known when the microcomputer 41 is reset and the assist control is interrupted.

従って、マイコン41のリセット後のアシスト制御においては、この仮の推定温度データdTtに基づいてモータ推定温度Tmが算出されるため、実際にはアシスト制御開始時におけるモータ温度が低い状態であっても、高温と推定されて電流制限が働いてしまう。そこで、本実施形態においては、この仮の推定温度データdTtを推定温度データDとしてEEPROM44に書き込むタイミングを、従来のようにアシスト制御の開始直後に行うのではなく、以下のようにしている。   Therefore, in the assist control after resetting the microcomputer 41, the estimated motor temperature Tm is calculated based on the temporary estimated temperature data dTt. Therefore, even if the motor temperature is actually low at the start of the assist control. It is estimated that the temperature is high, and the current limit works. Therefore, in the present embodiment, the timing for writing the temporary estimated temperature data dTt to the EEPROM 44 as the estimated temperature data D is not performed immediately after the start of the assist control as in the prior art, but as follows.

図7は、マイコン41の実行する推定温度データの読み書き制御ルーチンを表す。このルーチンは、マイコン41のROM内に制御プログラムとして記憶されており、イグニッションスイッチ60がオンすると起動する。また、図8は、その処理を時系列に表したタイミングチャートである。   FIG. 7 shows a read / write control routine for estimated temperature data executed by the microcomputer 41. This routine is stored as a control program in the ROM of the microcomputer 41 and is activated when the ignition switch 60 is turned on. FIG. 8 is a timing chart showing the processing in time series.

イグニッションスイッチ60がオフ状態からオン状態に切り替わると、電源装置50からECU30に電源供給される。マイコン41は、電源供給を受けると、本制御ルーチンを開始し(時刻t0)、まず、ステップS21において初期診断を行う。つまり、電動パワーステアリング装置1におけるシステム内の診断および初期設定等を行う。この初期診断中においては、EEPROM44に記憶されている推定温度データDが読み出される(ステップS22、時刻t1)。   When the ignition switch 60 is switched from the off state to the on state, power is supplied from the power supply device 50 to the ECU 30. When receiving the power supply, the microcomputer 41 starts this control routine (time t0), and first performs an initial diagnosis in step S21. That is, in-system diagnosis and initial setting in the electric power steering apparatus 1 are performed. During this initial diagnosis, the estimated temperature data D stored in the EEPROM 44 is read (step S22, time t1).

マイコン41は、初期診断が完了すると、ステップS23において、上述したアシスト制御を開始する(時刻t2)。このアシスト制御の開始時には、電源リレー57がオンされて電動モータ15への電源供給回路が形成される。このとき、アシスト制御と並行してモータ温度推定処理も開始される。モータ推定温度Tmの初回の算出に当たっては、上述したように、(1)式の前回モータ温度変動分dTm-1としてステップS22(時刻t1)にて読み出された推定温度データDが使用される。そして、モータ推定温度Tmは所定の周期で繰り返し計算されるが、2周期目以降においては、直前回(制御1周期前)の今回モータ温度変動分dTmを前回モータ温度変動分dTm-1に置き換えて演算する。   When the initial diagnosis is completed, the microcomputer 41 starts the assist control described above in step S23 (time t2). At the start of the assist control, the power relay 57 is turned on to form a power supply circuit to the electric motor 15. At this time, motor temperature estimation processing is also started in parallel with the assist control. In the initial calculation of the estimated motor temperature Tm, as described above, the estimated temperature data D read in step S22 (time t1) is used as the previous motor temperature fluctuation dTm-1 in the equation (1). . The estimated motor temperature Tm is repeatedly calculated at a predetermined cycle. In the second and subsequent cycles, the current motor temperature fluctuation dTm of the immediately previous time (one control cycle before) is replaced with the previous motor temperature fluctuation dTm-1. To calculate.

アシスト制御が開始されると、マイコン41は、まずステップS24において、フラグFが「1」であるか否かを判断する。このフラグFは、本制御ルーチンが起動されたときにはF=0に設定され、仮の推定温度データdTtがEEPROM44に記憶されてるとF=1に設定されるものである。アシスト制御が開始された直後は、F=0に設定されているため、ステップS24の判断は「NO」となり、マイコン41は、その処理をステップS25に進める。   When the assist control is started, the microcomputer 41 first determines in step S24 whether or not the flag F is “1”. This flag F is set to F = 0 when this control routine is started, and is set to F = 1 when temporary estimated temperature data dTt is stored in the EEPROM 44. Immediately after the assist control is started, since F = 0 is set, the determination in step S24 is “NO”, and the microcomputer 41 advances the process to step S25.

ステップS25においては、電動モータ15への通電電流値Ixの大きさ(|Ix|)が予め設定した設定電流値Ith以上であるか否かが判断される。電動モータ15への通電電流値Ixは、電流センサ24にて検出される実電流値に限るものではなく、ステップS17にて算出される目標電流値I**であってもよい。電流偏差ΔIに基づくフィードバック制御により、目標電流値I**と実電流値Ixとはほとんど同じ値になるからである。また、この設定電流値Ithは、その設定電流値Ithの電流を電動モータ15に流し続けても電動モータが所定の過熱防止基準温度(例えば、150℃)を超えない値に設定されている。   In step S25, it is determined whether the magnitude (| Ix |) of the energization current value Ix to the electric motor 15 is equal to or greater than a preset set current value Ith. The energization current value Ix to the electric motor 15 is not limited to the actual current value detected by the current sensor 24, and may be the target current value I ** calculated in step S17. This is because the target current value I ** and the actual current value Ix become almost the same value by feedback control based on the current deviation ΔI. In addition, the set current value Ith is set to a value that does not exceed a predetermined overheat prevention reference temperature (for example, 150 ° C.) even if the current of the set current value Ith is continuously supplied to the electric motor 15.

電動モータ15に設定電流値Ith以上の大きさの電流が流れていない間は、ステップS28に処理を進め、イグニッションスイッチ60がオフになったか否かを判断する。イグニッションスイッチ60がオン状態を維持する間は、ステップS24に戻り上述した処理を繰り返す。つまり、電動モータ15の通電電流値Ixの大きさ|Ix|が設定電流値Ith以上であるか否かの比較判断を繰り返す。   While no electric current larger than the set current value Ith flows through the electric motor 15, the process proceeds to step S28 to determine whether or not the ignition switch 60 is turned off. While the ignition switch 60 remains on, the process returns to step S24 and the above-described processing is repeated. That is, the comparison determination of whether or not the magnitude | Ix |

アシスト制御中においては、電動モータ15の通電量が上述したように操舵トルクThおよび車速vxに応じて制御される。そして、この電動モータ15の通電電流値Ixが増大して設定電流値Ithに達すると、ステップS25の判断は「YES」に切り替わる。マイコン41は、この判断に基づいて、その処理をステップS26に進める。   During the assist control, the energization amount of the electric motor 15 is controlled according to the steering torque Th and the vehicle speed vx as described above. When the energization current value Ix of the electric motor 15 increases and reaches the set current value Ith, the determination in step S25 is switched to “YES”. The microcomputer 41 proceeds with the process to step S26 based on this determination.

マイコン41は、ステップS26において、仮の推定温度データdTtをROMから読み出して推定温度データDとしてEEPROM44に書き込む(時刻t3)。従って、EEPROM44に記憶されていた推定温度データD、つまり、前回のアシスト制御終了時における今回モータ温度変動分dTmを表す推定温度データDは、仮の推定温度データdTtに書き換えられる(上書き)。この推定温度データDの書き換えは、アシスト制御途中でマイコン41がリセットして推定温度情報が消失してしまう事態に備えて行う処理である。従って、この仮の推定温度データdTtは、現時点で行っているアシスト制御には使用されるものではない。   In step S26, the microcomputer 41 reads the temporary estimated temperature data dTt from the ROM and writes it as the estimated temperature data D in the EEPROM 44 (time t3). Therefore, the estimated temperature data D stored in the EEPROM 44, that is, the estimated temperature data D representing the current motor temperature fluctuation dTm at the end of the previous assist control is rewritten to the temporary estimated temperature data dTt (overwriting). The rewriting of the estimated temperature data D is a process performed in preparation for a situation where the estimated temperature information disappears due to the microcomputer 41 being reset during the assist control. Therefore, the temporary estimated temperature data dTt is not used for the assist control performed at the present time.

マイコン41は、ステップS26にて仮の推定温度データdTtのEEPROM44への書き込みが完了するとフラグFをF=1に設定する。従って、それ以降は、ステップS24の判断は「YES」となり、ステップS28のイグニッションスイッチ60のオフ状態判定が継続されることになる。   The microcomputer 41 sets the flag F to F = 1 when the provisional estimated temperature data dTt is completely written to the EEPROM 44 in step S26. Accordingly, after that, the determination in step S24 is “YES”, and the determination of the OFF state of the ignition switch 60 in step S28 is continued.

そして、イグニッションスイッチ60が操作されオフ状態が検知されると(時刻t4)、ステップS29においてアシスト制御を終了する。従って、これ以降、電動モータ15は駆動制御されない。続いて、マイコン41は、ステップS30において、このアシスト制御終了時における今回モータ温度変動分dTmを推定温度データDとしてEEPROM44に書き込む。   When the ignition switch 60 is operated and an off state is detected (time t4), the assist control is terminated in step S29. Therefore, thereafter, the electric motor 15 is not driven and controlled. Subsequently, in step S30, the microcomputer 41 writes the current motor temperature fluctuation dTm at the end of the assist control as the estimated temperature data D in the EEPROM 44.

モータ推定温度Tmは、式(2)から分かるように、オフセット温度Toffと今回モータ温度変動分dTmとを加算したものである。従って、ステップS30にてEEPROM44に書き込まれる推定温度データD(=dTm)は、アシスト制御終了時におけるモータ通電による上昇温度分を表すものとなる。
こうして、先のステップS26においてEEPROM44に記憶された仮の推定温度データdTtは、アシスト制御終了時における推定温度データ(今回モータ温度変動分dTm)に書き換えられる。
The estimated motor temperature Tm is obtained by adding the offset temperature Toff and the current motor temperature fluctuation dTm, as can be seen from the equation (2). Therefore, the estimated temperature data D (= dTm) written in the EEPROM 44 in step S30 represents the temperature rise due to motor energization at the end of assist control.
Thus, the temporary estimated temperature data dTt stored in the EEPROM 44 in the previous step S26 is rewritten with the estimated temperature data (current motor temperature fluctuation dTm) at the end of the assist control.

続いて、マイコン41は、ステップS31においてタイマを起動し、ステップS32にて所定時間(例えば、10分)の経過を判断する。そして、アシスト制御が終了して所定時間の経過が確認されると(S32:YES)、マイコン41は、ステップS33において、その時点における今回モータ温度変動分dTmを推定温度データDとしてEEPROM44に書き込む(時刻t5)。マイコン41は、アシスト制御の終了後においてもモータ温度推定ルーチンにより電動モータ15の推定温度の演算を行っている。この場合、電動モータ15には所定時間以上電流が流れていない状態となっているため、(1)式により演算される今回モータ温度変動分dTmは小さな値となる。   Subsequently, the microcomputer 41 starts a timer in step S31, and determines whether a predetermined time (for example, 10 minutes) has elapsed in step S32. When the assist control is finished and the elapse of a predetermined time is confirmed (S32: YES), the microcomputer 41 writes the current motor temperature fluctuation dTm at that time in the EEPROM 44 as the estimated temperature data D in step S33 ( Time t5). The microcomputer 41 calculates the estimated temperature of the electric motor 15 by the motor temperature estimation routine even after the end of the assist control. In this case, since no current flows through the electric motor 15 for a predetermined time or more, the current motor temperature fluctuation dTm calculated by the equation (1) is a small value.

こうして、先のステップS30において推定温度データDとしてEEPROM44に記憶された今回モータ温度変動分dTmは、最終的には、その所定時間経過後の今回モータ温度変動分dTmに書き換えられる。この推定温度データDは、次回のイグニッションスイッチ60がオンしたときにステップS22にて読み出され、モータ温度推定演算処理の(1)式における前回モータ温度変動分dTm-1の初期値として用いられる。   Thus, the current motor temperature fluctuation dTm stored in the EEPROM 44 as the estimated temperature data D in the previous step S30 is finally rewritten to the current motor temperature fluctuation dTm after the predetermined time has elapsed. This estimated temperature data D is read in step S22 when the next ignition switch 60 is turned on, and is used as an initial value of the previous motor temperature variation dTm-1 in the equation (1) of the motor temperature estimation calculation process. .

ステップS33にて推定温度データD(=dTm)のEEPROM44への書き込みが完了すると、マイコン41は、ステップS34において、電源リレー57をオフして全ての処理を終了する。
尚、所定時間の待機中(時刻t4〜t5)においてイグニッションスイッチ60がオン状態に切り替わった場合には、マイコン41は、最終的な推定温度データD(=dTm)の書き込みを行うことなく上述した初期診断(S21)からの処理を開始する。この場合、アシスト制御開始時におけるモータ温度推定演算処理においては、前回のアシスト制御終了時点(時刻t4)で記憶された推定温度データD(=dTm)が(1)式の前回モータ温度変動分dTm-1の初期値として使用される。
When the writing of the estimated temperature data D (= dTm) to the EEPROM 44 is completed in step S33, the microcomputer 41 turns off the power supply relay 57 in step S34 and ends all the processes.
When the ignition switch 60 is turned on during a predetermined time waiting (time t4 to t5), the microcomputer 41 does not write the final estimated temperature data D (= dTm) as described above. The process from the initial diagnosis (S21) is started. In this case, in the motor temperature estimation calculation process at the start of the assist control, the estimated temperature data D (= dTm) stored at the end of the previous assist control (time t4) is the previous motor temperature fluctuation amount dTm of the equation (1). Used as an initial value of -1.

以上説明した本実施形態の電動パワーステアリング装置1によれば、電動モータ15の温度を推定し、この推定温度Tmに基づいて電動モータ15に流すことのできる上限電流値を設定しているため、電動モータ15やモータ駆動回路32の過熱損傷防止を行うことができる。また、電動モータ15の温度推定に当たっては、前回のアシスト制御終了時における推定温度データDをEEPROM44に記憶しておき、次回のアシスト制御開始時にこの推定温度データDを読み出してモータ推定温度Tmの演算に利用するため、算出されたモータ推定温度Tmは信頼性の高いものとなる。しかも、アシスト制御中にマイコン41がリセットして推定温度情報が失われる事態に備えて、EEPROM44に仮の推定温度データdTtを書き込むようにしているため、過熱損傷防止機能が高い。   According to the electric power steering apparatus 1 of the present embodiment described above, the temperature of the electric motor 15 is estimated, and the upper limit current value that can be passed to the electric motor 15 is set based on the estimated temperature Tm. The overheat damage of the electric motor 15 and the motor drive circuit 32 can be prevented. When estimating the temperature of the electric motor 15, the estimated temperature data D at the end of the previous assist control is stored in the EEPROM 44, and the estimated temperature data D is read out at the start of the next assist control to calculate the estimated motor temperature Tm. Therefore, the calculated estimated motor temperature Tm is highly reliable. In addition, the provisional estimated temperature data dTt is written in the EEPROM 44 in preparation for a situation where the estimated temperature information is lost due to the reset of the microcomputer 41 during the assist control, so that the overheat damage prevention function is high.

また、本実施形態においては、仮の推定温度データdTtのEEPROM44への書き込みを、電動モータ15に設定電流値Ith以上の電流が流れたと判断したときに行うようにしているため、必要以上に早いタイミングで仮の推定温度データdTtの書き込みが行われてしまうことが防止される。つまり、電動モータ15の大きな温度上昇が見込まれないような使用状況においては、仮の推定温度データdTtの書き込みを行わないようにしている。   In the present embodiment, the provisional estimated temperature data dTt is written to the EEPROM 44 when it is determined that a current equal to or greater than the set current value Ith flows through the electric motor 15, so that it is faster than necessary. It is prevented that the temporary estimated temperature data dTt is written at the timing. That is, the temporary estimated temperature data dTt is not written in a usage situation where a large temperature increase of the electric motor 15 is not expected.

アシスト制御中におけるマイコン41のリセットは、エンジン始動直後に起きやすい。例えば、図示しないスタータによりエンジン始動が行われた後、始動不調によりエンジンが停止してしまう場合(エンスト)には、アシスト制御は開始されている。こうしたときエンジンを再始動すると電源電圧の一時的な低下によりマイコン41がリセットしてしまうことがある。   The reset of the microcomputer 41 during the assist control is likely to occur immediately after the engine is started. For example, after the engine is started by a starter (not shown), the assist control is started when the engine stops due to a start failure (engine stall). If the engine is restarted at this time, the microcomputer 41 may be reset due to a temporary drop in the power supply voltage.

こうしたケースにおいても、本実施形態によれば、マイコン41がリセットされる前にハンドル操作が行われて電動モータ15に設定電流値Ith以上の電流が流れないかぎり、仮の推定温度データdTtがEEPROM44に書き込まれない。このため、リセット後の最初のアシスト制御時において、高めに設定された仮の推定温度データdTtが読み込まれる頻度が少なくなる。従って、必要以上に電流制限が働いて操舵アシスト機能が良好に得られないという状況を低減することができる。また、故障によりハンドル操作が重くなったと運転者が誤解するケースも少なくなる。   Even in such a case, according to the present embodiment, the provisional estimated temperature data dTt is stored in the EEPROM 44 as long as the steering operation is performed before the microcomputer 41 is reset and a current equal to or greater than the set current value Ith does not flow through the electric motor 15. Is not written to. For this reason, at the time of the first assist control after reset, the frequency at which the temporary estimated temperature data dTt set higher is read is reduced. Therefore, it is possible to reduce the situation where the current assist is more than necessary and the steering assist function cannot be obtained satisfactorily. In addition, the number of cases where the driver misunderstands that the steering wheel operation becomes heavy due to a failure is reduced.

一方、マイコン41がリセットされる前に、電動モータ15に設定電流値Ith以上の電流が流れた場合には、その段階でEEPROM44に仮の推定温度データdTtを書き込むため、リセット後の最初のアシスト制御時においては、仮の推定温度データdTtに基づいてモータ推定温度Tmが演算されるため、アシスト再開時における電動モータ15の過熱防止を図ることができる。しかも、この設定電流値Ithは、電動モータ15に流し続けても電動モータ15が所定の過熱防止用基準温度(例えば150℃)を超えない値に設定されているため、仮の推定温度データdTtのEEPROM44への書き込みタイミングが遅れてしまうことがなく、高い過熱防止能力を維持することができる。これらの結果、本実施形態によれば、過熱防止機能を維持しつつ、仮の推定温度データdTtの使用頻度を少なくして電動モータ15による操舵機能を十分生かすことができる。   On the other hand, if a current greater than or equal to the set current value Ith flows through the electric motor 15 before the microcomputer 41 is reset, the temporary estimated temperature data dTt is written in the EEPROM 44 at that stage, so the first assist after the reset At the time of control, the estimated motor temperature Tm is calculated on the basis of the provisional estimated temperature data dTt, so that it is possible to prevent overheating of the electric motor 15 when assist is resumed. In addition, since the set current value Ith is set to a value that does not exceed the predetermined overheat prevention reference temperature (for example, 150 ° C.) even if the set current value Ith continues to flow through the electric motor 15, the temporary estimated temperature data dTt The writing timing to the EEPROM 44 is not delayed, and a high overheat prevention capability can be maintained. As a result, according to the present embodiment, the steering function by the electric motor 15 can be fully utilized by reducing the frequency of use of the temporary estimated temperature data dTt while maintaining the overheat prevention function.

以上、本実施形態の電動パワーステアリング装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、EEPROM44への仮の推定温度データdTtの書き込みタイミングを、電動モータ15に流れる電流値(実電流値Ixあるいは目標電流値I**)に基づいて判断しているが、電流値に代えて、操舵トルクTh、操舵角θ、操舵角速度ωの値に基づいて行うようにしてもよい。電動モータ15の通電量は、マイコン41により操舵ハンドル11に働く操舵トルクThに応じて制御される。従って、モータ電流を直接検出しなくても、操舵トルクThからモータ電流値を推定することができる。また、操舵角θや操舵角速度ωも操舵トルクThに関連するため、これらからモータ電流値を推定することもできる。
The electric power steering apparatus according to the present embodiment has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
For example, in this embodiment, the timing for writing the temporary estimated temperature data dTt to the EEPROM 44 is determined based on the current value (actual current value Ix or target current value I **) flowing through the electric motor 15. In place of the current value, the steering torque Th, the steering angle θ, and the steering angular velocity ω may be used. The energization amount of the electric motor 15 is controlled by the microcomputer 41 according to the steering torque Th acting on the steering handle 11. Therefore, the motor current value can be estimated from the steering torque Th without directly detecting the motor current. Further, since the steering angle θ and the steering angular velocity ω are also related to the steering torque Th, the motor current value can be estimated from these.

例えば、モータ電流の検知に代えて、操舵トルクThに基づいて仮の推定温度データdTtの書き込みタイミングを設定する場合には、図7のステップS25に代えて、図9のステップS25aを行うようにする。つまり、ステップS25aにおいて、操舵トルクThの大きさ(|Th|)が設定トルクTh0以上か否かを判断し、操舵トルクThの大きさ(|Th|)が設定トルクTh0以上であると判断されたときに、EEPROM44に仮の推定温度データdTtを書き込むのである。   For example, in the case where the timing for writing the temporary estimated temperature data dTt is set based on the steering torque Th instead of the detection of the motor current, step S25a in FIG. 9 is performed instead of step S25 in FIG. To do. That is, in step S25a, it is determined whether or not the magnitude (| Th |) of the steering torque Th is equal to or greater than the set torque Th0, and it is determined that the magnitude (| Th |) of the steering torque Th is equal to or greater than the set torque Th0. The temporary estimated temperature data dTt is written in the EEPROM 44.

また、例えば、モータ電流の検知に代えて、操舵角θに基づいて仮の推定温度データdTtの書き込みタイミングを設定する場合には、図7のステップS25に代えて、図10のステップS25bを行うようにする。つまり、ステップS25bにおいて、操舵角θの大きさ(|θ|)が設定操舵角θ0以上か否かを判断し、操舵角θの大きさ(|θ|)が設定操舵角θ0以上であると判断されたときに、EEPROM44に仮の推定温度データdTtを書き込むのである。   Further, for example, when the write timing of the temporary estimated temperature data dTt is set based on the steering angle θ instead of detecting the motor current, step S25b in FIG. 10 is performed instead of step S25 in FIG. Like that. That is, in step S25b, it is determined whether or not the magnitude of the steering angle θ (| θ |) is equal to or larger than the set steering angle θ0, and the magnitude of the steering angle θ (| θ |) is equal to or larger than the set steering angle θ0. When the determination is made, temporary estimated temperature data dTt is written in the EEPROM 44.

また、例えば、モータ電流の検知に代えて、操舵角速度ωに基づいて仮の推定温度データdTtの書き込みタイミングを設定する場合には、図7のステップS25に代えて、図11のステップS25cを行うようにする。つまり、ステップS25cにおいて、操舵角速度ωの大きさ(|ω|)が設定操舵角速度ω0以上か否かを判断し、操舵角速度ωの大きさ(|ω|)が設定操舵角速度ω0以上であると判断されたときに、EEPROM44に仮の推定温度データdTtを書き込むのである。   Further, for example, when the write timing of the temporary estimated temperature data dTt is set based on the steering angular velocity ω instead of detecting the motor current, step S25c in FIG. 11 is performed instead of step S25 in FIG. Like that. That is, in step S25c, it is determined whether or not the magnitude (| ω |) of the steering angular velocity ω is equal to or larger than the set steering angular velocity ω0. When the determination is made, temporary estimated temperature data dTt is written in the EEPROM 44.

更に、本実施形態においては、推定温度データDをEEPROM44に記憶するようにしているが、それに限るものでなく、他の不揮発性メモリに記憶するようにしてもよい。また、電動モータに関しても、ブラシモータに限らずブラシレスモータであってもよいし、単相モータに限らず3相モータであってもよい。また、電動モータの過熱保護対象となる部位は、ブラシに限らずコイル部等であってもよい。   Further, in the present embodiment, the estimated temperature data D is stored in the EEPROM 44, but the present invention is not limited to this, and may be stored in another nonvolatile memory. The electric motor is not limited to a brush motor but may be a brushless motor, or may be a three-phase motor without being limited to a single-phase motor. Further, the part of the electric motor that is to be overheat protected is not limited to the brush but may be a coil part or the like.

また、本実施形態においては、ハンドル操作をアシストする電動パワーステアリング装置について説明したが、操舵ハンドルと転舵輪とを機械的に切り離したステアリングバイワイヤ方式の操舵装置にも適用できる。つまり、運転者のハンドル操作に対して操舵反力トルクを発生する電動モータと、転舵輪を操舵するための操舵トルクを発生する電動モータの少なくとも一方を備え、その少なくとも一方の電動モータの温度を推定し、その推定温度に基づいて電流制限を加えるようにして過熱損傷防止を図るものであってもよい。   In this embodiment, the electric power steering device that assists the steering operation has been described. However, the present invention can also be applied to a steering-by-wire steering device in which the steering handle and the steered wheels are mechanically separated. That is, at least one of an electric motor that generates a steering reaction torque for a steering operation of the driver and an electric motor that generates a steering torque for steering the steered wheels is provided, and the temperature of at least one of the electric motors is adjusted. It is possible to estimate and to prevent overheating damage by adding a current limit based on the estimated temperature.

尚、本実施形態におけるマイコン41は、本発明の温度推定手段、モータ制御手段、データ読み書き手段、仮推定温度データ上書き手段を構成するもので、特に、本実施形態の
モータ温度推定ルーチンの処理を行う機能部が本発明の温度推定手段に相当し、本実施形態のアシスト制御ルーチンの処理を行う機能部が本発明のモータ制御手段に相当し、本実施形態の推定温度データの読み書き制御ルーチンにおけるステップS22,S30,S33の処理を行う機能部が本発明のデータ読み書き手段に相当し、本実施形態の推定温度データの読み書き制御ルーチンにおけるステップS25,S26の処理を行う機能部が本発明の仮推定温度データ上書き手段に相当する。
The microcomputer 41 in the present embodiment constitutes the temperature estimation means, motor control means, data read / write means, and temporary estimated temperature data overwrite means of the present invention. In particular, the processing of the motor temperature estimation routine of the present embodiment is performed. The functional unit to perform corresponds to the temperature estimation unit of the present invention, the functional unit to perform the assist control routine processing of the present embodiment corresponds to the motor control unit of the present invention, in the read / write control routine of the estimated temperature data of the present embodiment The functional unit that performs the processes of steps S22, S30, and S33 corresponds to the data read / write unit of the present invention, and the functional unit that performs the processes of steps S25 and S26 in the read / write control routine of the estimated temperature data of the present embodiment is the temporary of the present invention. This corresponds to estimated temperature data overwrite means.

本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 電動パワーステアリング装置における制御システムおよび電源供給系を表す概略回路構成図である。It is a schematic circuit block diagram showing the control system and power supply system in an electric power steering device. アシスト制御ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing an assist control routine. アシストトルクマップを表す特性図である。It is a characteristic view showing an assist torque map. 上限電流値マップを表す特性図である。It is a characteristic view showing an upper limit electric current value map. モータ温度推定ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing a motor temperature estimation routine. 推定温度データの読み書き制御ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the reading / writing control routine of estimated temperature data. 推定温度データの読み書きタイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the reading / writing timing of estimated temperature data. 推定温度データの読み書き制御ルーチンにおける一部変形例である。It is a partial modification in the reading / writing control routine of estimated temperature data. 推定温度データの読み書き制御ルーチンにおける一部変形例である。It is a partial modification in the reading / writing control routine of estimated temperature data. 推定温度データの読み書き制御ルーチンにおける一部変形例である。It is a partial modification in the reading / writing control routine of estimated temperature data.

符号の説明Explanation of symbols

1…電動パワーステアリング装置、10…操舵機構、11…操舵ハンドル、12…ステアリングシャフト、15…電動モータ、21…操舵トルクセンサ、22…車速センサ、23…回転角センサ、24…電流センサ、25…温度センサ、30…電子制御ユニット(ECU)、32…モータ駆動回路、40…電子制御回路、41…マイコン、42…入力インタフェース、43…出力インタフェース、44…EEPROM、50…電源装置、51…バッテリ、60…イグニッションスイッチ、FW1,FW2…左右前輪(操舵輪)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering apparatus, 10 ... Steering mechanism, 11 ... Steering handle, 12 ... Steering shaft, 15 ... Electric motor, 21 ... Steering torque sensor, 22 ... Vehicle speed sensor, 23 ... Rotation angle sensor, 24 ... Current sensor, 25 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Temperature sensor, 30 ... Electronic control unit (ECU), 32 ... Motor drive circuit, 40 ... Electronic control circuit, 41 ... Microcomputer, 42 ... Input interface, 43 ... Output interface, 44 ... EEPROM, 50 ... Power supply device, 51 ... Battery, 60 ... ignition switch, FW1, FW2 ... left and right front wheels (steering wheels).

Claims (4)

操舵トルクを発生する電動モータと、
上記電動モータの温度を逐次演算により推定する温度推定手段と、
操舵ハンドルの操舵状態を検出する操舵検出手段と、
上記推定された推定温度に基づいた電流制限を加えながら、上記検出された操舵ハンドルの操舵状態に基づいて上記電動モータの目標通電制御量を演算し、上記演算された目標通電制御量に従って上記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と、
上記電動モータの推定温度に関する推定温度データを記憶するための不揮発性記憶手段と、
上記電動モータの駆動制御の終了時に上記温度推定手段により推定された上記電動モータの推定温度に関する推定温度データを上記不揮発性記憶手段に書き込むとともに、次回の上記電動モータの駆動制御開始時に上記不揮発性記憶手段に記憶されている推定温度データを読み出すデータ読み書き手段と、
上記電動モータの駆動制御が開始された後に、上記不揮発性記憶手段に記憶されている推定温度データを、予め設定された仮の推定温度データに書き換える仮推定温度データ上書き手段とを備え、
上記温度推定手段は、上記電動モータの駆動制御開始時に上記データ読み書き手段により読み出された推定温度データを利用して上記電動モータの温度を逐次演算により推定する操舵装置において、
上記仮推定温度データ上書き手段は、上記電動モータの駆動制御が開始された後、上記電動モータへの通電電流値が予め設定された設定電流値以上になったと判断したときに、上記不揮発性記憶手段に記憶されている推定温度データを上記仮の推定温度データに書き換えることを特徴とする操舵装置。
An electric motor that generates steering torque;
Temperature estimating means for estimating the temperature of the electric motor by sequential calculation;
Steering detection means for detecting the steering state of the steering wheel;
While applying a current limit based on the estimated temperature, the target energization control amount of the electric motor is calculated based on the detected steering state of the steering wheel, and the electric motor is controlled according to the calculated target energization control amount. Motor control means for driving and controlling the motor;
Nonvolatile storage means for storing estimated temperature data relating to the estimated temperature of the electric motor;
The estimated temperature data related to the estimated temperature of the electric motor estimated by the temperature estimating means at the end of the drive control of the electric motor is written in the nonvolatile storage means, and the nonvolatile data is started at the next start of the drive control of the electric motor. Data read / write means for reading estimated temperature data stored in the storage means;
A temporary estimated temperature data overwriting means for rewriting the estimated temperature data stored in the nonvolatile storage means to preset temporary estimated temperature data after the drive control of the electric motor is started;
In the steering apparatus that estimates the temperature of the electric motor by sequential calculation using the estimated temperature data read by the data read / write means at the start of drive control of the electric motor,
The temporary estimated temperature data overwriting means, when the drive control of the electric motor is started, determines that the energization current value to the electric motor is equal to or higher than a preset current value, and then stores the non-volatile memory. A steering apparatus, wherein the estimated temperature data stored in the means is rewritten to the temporary estimated temperature data.
上記電動モータへの通電電流値が予め設定された設定電流値以上になったか否かの判断は、上記電動モータに流れた電流の検出、あるいは、上記モータ制御手段により演算された目標通電制御量に基づいて行われることを特徴とする請求項1記載の操舵装置。   The determination as to whether or not the energization current value to the electric motor is equal to or greater than a preset set current value is based on detection of the current flowing in the electric motor or a target energization control amount calculated by the motor control means. The steering apparatus according to claim 1, wherein the steering apparatus is performed based on the following. 上記設定電流値は、上記設定電流値の電流を上記電動モータに流し続けても上記電動モータが所定の過熱防止用基準温度を超えない値に設定されていることを特徴とする請求項2記載の操舵装置。   3. The set current value is set to a value at which the electric motor does not exceed a predetermined reference temperature for preventing overheating even if the current of the set current value is continuously supplied to the electric motor. Steering device. 上記電動モータへの通電電流値が予め設定された設定電流値以上になったか否かの判断は、操舵ハンドルに働く操舵トルク、あるいは、操舵ハンドルの操舵角度、あるいは、操舵ハンドルの操舵角速度に基づいて推定により行われることを特徴とする請求項1記載の操舵装置。   The determination as to whether or not the current value supplied to the electric motor is equal to or greater than a preset current value is based on the steering torque acting on the steering wheel, the steering angle of the steering wheel, or the steering angular velocity of the steering wheel. The steering apparatus according to claim 1, wherein the steering apparatus is performed by estimation.
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