JP2009051255A - Control device of electric power steering device - Google Patents

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修 三好
Akio Maruhashi
昭夫 丸橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of carrying out the overheat protection of an electronic component in a control device even if a temperature detection means normally used such as a thermistor fails. <P>SOLUTION: Normally, the overheat protection is carried out by detecting the temperature of a power FET 131 by the temperature detection means composed of a thermistor 132 arranged in a motor driving circuit section 13 and a temperature detection circuit block 14. When the temperature detection means fails, a temperature of a gate driver IC is estimated from the internal resistance of an abnormality detection circuit 121 that an FET driving circuit section 12 normally has. When the estimated temperature exceeds a threshold which is previously set, a current command value is changed to limit a current fed to a motor 2, thereby protecting the component constituting an ECU1 from overheat. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車等車両の操舵機構に対してモータによる操舵アシスト力を付与する電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特に当該制御装置に実装される電子部品の温度保護機能に関する。   The present invention relates to a control device for an electric power steering device that applies a steering assist force by a motor to a steering mechanism of a vehicle such as an automobile, and more particularly to a temperature protection function of an electronic component mounted on the control device.

自動車等の車両では、操舵者の操舵に際してモータの補助トルクによりステアリング機構にアシスト力を付与して、操舵者の操向ハンドルの操舵を補助する電動パワーステアリング装置が広く用いられている。   2. Description of the Related Art In vehicles such as automobiles, an electric power steering device that assists the steering of the steering wheel by applying an assisting force to the steering mechanism by the assist torque of the motor during steering by the steering is widely used.

このような電動パワーステアリング装置は、モータが所望の補助トルクを発生するように、モータに供給する電流を制御するための制御装置(以下、ECUともいう。)を備え、制御された電流で発生するモータトルクを、減速機と、ギア又はベルト等の伝動機構を介して操舵ハンドルに直結するステアリングシャフトとラック軸に伝えることで、ステアリング機構に操舵アシスト力を付勢している。   Such an electric power steering apparatus includes a control device (hereinafter also referred to as an ECU) for controlling a current supplied to the motor so that the motor generates a desired auxiliary torque, and is generated with the controlled current. The steering torque is urged to the steering mechanism by transmitting the motor torque to the steering shaft and the rack shaft directly connected to the steering handle via a reduction gear and a transmission mechanism such as a gear or a belt.

図4は、従来の電動パワーステアリング装置の構成を示すブロック図である。電動パワーステアリング装置は、制御装置であるECU5と、モータ6と、ECU5に電源を供給するバッテリ7と、イグニッションスイッチ8と、から構成される。   FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional electric power steering apparatus. The electric power steering device includes an ECU 5 that is a control device, a motor 6, a battery 7 that supplies power to the ECU 5, and an ignition switch 8.

ECU5は、不図示のセンサによって検出される、操向ハンドルに発生する操舵トルクと車両の車速とに基づいてモータ6に供給する電流の制御値を生成する、制御手段としてのマイコン(マイクロコンピュータ)51と、生成した電流の制御値に基づいてFET(駆動素子)531のゲートに電圧を供給するFET駆動回路部52と、6個のFET531でHブリッジ回路を構成してモータ6に供給する電流を制御するモータ駆動回路部53と、バッテリ7の電源電圧を降圧して制御回路部51に供給するための電圧を生成する電源回路部55と、を備えて構成されている。   The ECU 5 generates a control value of the current supplied to the motor 6 based on the steering torque generated in the steering handle and the vehicle speed detected by a sensor (not shown), and a microcomputer (microcomputer) as control means 51, an FET drive circuit unit 52 that supplies a voltage to the gate of an FET (drive element) 531 based on the generated current control value, and an electric current that is supplied to the motor 6 by forming an H-bridge circuit with six FETs 531 And a power supply circuit section 55 that generates a voltage for stepping down the power supply voltage of the battery 7 and supplying it to the control circuit section 51.

このように構成された電動パワーステアリング装置は、ECU5を構成する電子部品、例えばマイコン51、FET駆動回路部52、モータ駆動回路部53などを構成する素子が、印加される電流によって発熱し、このため温度が上昇して過熱状態になるとその電子部品が焼損する虞がある。   In the electric power steering apparatus configured as described above, the electronic components constituting the ECU 5, for example, the elements constituting the microcomputer 51, the FET drive circuit unit 52, the motor drive circuit unit 53, etc., generate heat by the applied current, For this reason, when the temperature rises and becomes overheated, the electronic component may be burned out.

そこで、一般的な制御装置には、この過熱に起因する部品の焼損を防止するために、サーミスタ等の温度センサ532と温度検出回路ブロック54からなる温度検出手段でモータ駆動回路部53の温度を検出し、検出した温度を制御回路51にフィードバックしている。
即ち、マイコン51は、検出した温度が設定した閾値を超えた場合に、モータ6に供給する電流を制限するように制御値を変更することとなる。これにより、モータ6に供給する電流が減少して温度が低下し、ECU5を構成する電子部品の過熱による焼損を未然に防止することができる(例えば、特許文献1参照)。
Therefore, in order to prevent parts from being burned out due to this overheating, a general control device controls the temperature of the motor drive circuit unit 53 with temperature detection means comprising a temperature sensor 532 such as a thermistor and a temperature detection circuit block 54. The detected temperature is fed back to the control circuit 51.
That is, the microcomputer 51 changes the control value so as to limit the current supplied to the motor 6 when the detected temperature exceeds a set threshold value. As a result, the current supplied to the motor 6 is reduced, the temperature is lowered, and the electronic parts constituting the ECU 5 can be prevented from being burned out due to overheating (see, for example, Patent Document 1).

特開2001−130432号公報JP 2001-130432 A

しかしながら、このような従来の電動パワーステアリング装置では、温度センサ532又は温度検出回路ブロック54のいずれかが故障すると温度を検出することができなくなり、例えばワーニングランプが点灯して車両を停止させるまでの間モータ電流を制限することができず、このためECU5を構成する部品の温度が更に上昇し、過熱から保護することができない虞があった。   However, in such a conventional electric power steering apparatus, if either the temperature sensor 532 or the temperature detection circuit block 54 fails, the temperature cannot be detected. For example, until the warning lamp is turned on and the vehicle is stopped. Therefore, there is a possibility that the temperature of the parts constituting the ECU 5 further rises and cannot be protected from overheating.

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、サーミスタ等の通常用いられる温度検出手段が故障した場合であっても、制御装置内部の電子部品の過熱保護を実施することのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to carry out overheat protection of electronic components inside a control device even when a commonly used temperature detecting means such as a thermistor fails. An object of the present invention is to provide an electric power steering device capable of performing the above.

前述した本発明は、下記の構成により達成される。   The present invention described above is achieved by the following configuration.

(1) ステアリング機構に操舵アシスト力を付与するため、モータに供給する電流の制御値を生成する制御手段と、駆動素子により前記モータを駆動するモータ駆動手段と、半導体素子により構成されて、前記制御値に基づいて前記駆動素子を制御する駆動素子制御手段と、を備える電動パワーステアリング装置の制御装置において、
さらに、
前記制御装置の内部の温度を検出するための第1の温度検出手段と、
前記制御装置の内部の温度を推定するための第2の温度検出手段と、
を備え、そして
前記制御手段は、
通常状態では、前記第1の温度検出手段に基づき出力された温度値が第1の閾値を超えた場合に、
前記モータに供給する電流を制限するように、前記制御値を変更し、
前記第1の温度検出手段が故障した状態では、前記第2の温度検出手段に基づき出力された温度値が第2の閾値を超えた場合に、
前記モータに供給する電流を制限するように、前記制御値を変更する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。
(2) 前記第1の温度検出手段は、
前記駆動素子の温度と相関する温度が検出し得る位置に配設される
ことを特徴とする上記(1)に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
(3) 前記第2の温度検出手段は、
前記駆動素子制御手段が通常備える異常検出手段を用いて、前記半導体素子の内部抵抗を検出する内部抵抗検出手段を備え、そして
前記制御手段は、
前記検出した内部抵抗に基づいて、前記制御装置の内部の温度を推定する
ことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
(4) 前記制御手段は、
マイクロコンピュータで構成される
ことを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれか1つに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
(1) A control unit that generates a control value of a current supplied to the motor to apply a steering assist force to the steering mechanism, a motor driving unit that drives the motor by a driving element, and a semiconductor element, A drive element control means for controlling the drive element based on a control value;
further,
First temperature detecting means for detecting the temperature inside the control device;
Second temperature detecting means for estimating the temperature inside the control device;
And the control means comprises
In a normal state, when the temperature value output based on the first temperature detecting means exceeds the first threshold value,
Changing the control value to limit the current supplied to the motor;
In a state in which the first temperature detection unit has failed, when the temperature value output based on the second temperature detection unit exceeds a second threshold value,
The control device for an electric power steering apparatus, wherein the control value is changed so as to limit a current supplied to the motor.
(2) The first temperature detection means includes:
The control device for an electric power steering device according to (1) above, wherein the control device is disposed at a position where a temperature correlated with the temperature of the drive element can be detected.
(3) The second temperature detection means includes:
The abnormality detection means normally provided in the drive element control means includes an internal resistance detection means for detecting an internal resistance of the semiconductor element, and the control means
The control device for an electric power steering device according to (1) or (2), wherein the temperature inside the control device is estimated based on the detected internal resistance.
(4) The control means includes:
The control apparatus for an electric power steering apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the control apparatus is configured by a microcomputer.

上記(1)に記載の構成によれば、制御装置内部の電子部品の過熱保護を行うため通常用いられる第1の温度検出手段が故障した状態であっても、第2の温度検出手段により制御装置内部の温度を推定して制御装置を構成する電子部品の過熱保護を実施することができる。
また、上記(2)に記載の構成によれば、制御装置内部の電子部品の過熱保護を行うため通常用いられる第1の温度検出手段を、例えば主な発熱原因とされるモータの駆動素子などのパワー系電子部品(FETなど)が配置された近傍に配設するので、通常状態において過熱保護を精度良く実施することができる。
さらに、上記(3)に記載の構成によれば、制御値を変更して制御装置内部の電子部品の過熱保護を行うため通常用いられる第1の温度検出手段が故障した状態であっても、第2の温度検出手段により、駆動素子制御手段が通常備える異常検出手段を用いて半導体素子の内部抵抗を検出して、制御装置内部の温度を推定することができるので、既存の手段をそのまま活用できて、電子部品の過熱保護を簡単且つ安価に実施することができる。
そして、上記(4)に記載の構成によれば、制御手段をマイクロコンピュータで構成することで、制御装置内部の電子部品の過熱保護を簡単かつ安価、更に精度良く実施することができる。
According to the configuration described in (1) above, even if the first temperature detection unit that is normally used for overheating protection of the electronic components in the control device is in a state of failure, the control is performed by the second temperature detection unit. It is possible to perform overheat protection of electronic components constituting the control device by estimating the temperature inside the device.
In addition, according to the configuration described in (2) above, the first temperature detecting means that is normally used for overheating protection of the electronic components inside the control device is, for example, a motor driving element that is the main cause of heat generation. Therefore, overheat protection can be performed with high accuracy in a normal state.
Furthermore, according to the configuration described in the above (3), even if the first temperature detection means that is normally used for changing the control value and overheating protection of the electronic components inside the control device is in failure, The second temperature detection means can detect the internal resistance of the semiconductor element by using the abnormality detection means that is normally provided in the drive element control means, and can estimate the temperature inside the control device. Thus, overheating protection of electronic components can be performed easily and inexpensively.
According to the configuration described in (4) above, the control means is configured by a microcomputer, so that overheat protection of the electronic components inside the control device can be performed easily, inexpensively and with higher accuracy.

本発明によれば、サーミスタ等の通常用いられる温度検出手段が故障した場合であっても、制御装置内部の電子部品の過熱保護を実施することのできる電動パワーステアリング装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an electric power steering device capable of implementing overheat protection of electronic components inside a control device even when a normally used temperature detecting means such as a thermistor fails.

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、図1は本実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the electric power steering apparatus according to the present embodiment.

図1に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置は、ステアリング機構に操舵アシスト力を付与するモータ2と、モータ2が所望のトルクを発生するようにモータ2に供給する電流を制御するECU1と、ECU1に電源を供給するバッテリ3と、ECU1に電源を投入するイグニッションスイッチ4と、を備えて構成される。   As shown in FIG. 1, the electric power steering apparatus according to the present embodiment controls a motor 2 that applies a steering assist force to the steering mechanism and a current supplied to the motor 2 so that the motor 2 generates a desired torque. The ECU 1 includes an ECU 1, a battery 3 that supplies power to the ECU 1, and an ignition switch 4 that supplies power to the ECU 1.

ECU1は、不図示のセンサによって検出された、操向ハンドルに発生する操舵トルク及び車両の車速に基づいて、モータ2に供給する電流の制御目標値である電流指令値を生成する、制御手段としてのマイコン(マイクロコンピュータ)11と、信号系電子部品であって、ゲートドライバIC(半導体素子)により構成されて、電流指令値に基づいて後述するパワーFET(パワー系電子部品)131のゲートを駆動するFET駆動回路部12と、モータ2に供給する電流を制御するためのHブリッジ回路を構成する6つのパワーFET(電界効果トランジスタ)131を備えたモータ駆動回路部13と、後述するサーミスタ132の出力に基づいて、パワーFET131の温度を検出する温度検出回路ブロック14と、バッテリ3の電源電圧を降圧してマイコン11に供給するための電圧を生成する電源回路部15と、を有して構成される。
なお、ECU1は、このような回路部を構成するため、その内部にパワーFET13をはじめ、抵抗素子、コンデンサ素子など多数の電子部品を有している。
The ECU 1 is a control unit that generates a current command value that is a control target value of the current supplied to the motor 2 based on the steering torque generated in the steering handle and the vehicle speed detected by a sensor (not shown). Microcomputer (microcomputer) 11 and a signal system electronic component, which is composed of a gate driver IC (semiconductor element) and drives a gate of a power FET (power system electronic component) 131 described later based on a current command value. An FET drive circuit section 12 that performs the above operation, a motor drive circuit section 13 that includes six power FETs (field effect transistors) 131 that form an H-bridge circuit for controlling the current supplied to the motor 2, and a thermistor 132 that will be described later. Based on the output, the temperature detection circuit block 14 for detecting the temperature of the power FET 131 and the power source of the battery 3 Configured to include a power supply circuit portion 15 which steps down the pressure to produce a voltage to be supplied to the microcomputer 11.
In addition, in order to comprise such a circuit part, ECU1 has many electronic components, such as power FET13, a resistance element, a capacitor element, in the inside.

モータ駆動回路部13では、Hブリッジ回路を構成してモータ2が駆動するための電力を供給するパワーFET131がアルミニウム等の放熱板上に実装されるとともに、主なECU1発熱の原因とされるパワーFET131の温度を精度よく検出するため、当該パワーFET131の温度と相関する温度が検出し得る位置、より具体的には同じ放熱板上に、サーミスタ132が配設されている。
なお、サーミスタ132はその抵抗値が温度によって変化する特性を有した素子であり、この特性を利用して温度が検出可能である。
In the motor drive circuit unit 13, a power FET 131 that configures an H bridge circuit and supplies power for driving the motor 2 is mounted on a heat sink such as aluminum, and power that is a main cause of heat generation in the ECU 1. In order to accurately detect the temperature of the FET 131, a thermistor 132 is disposed at a position where a temperature correlated with the temperature of the power FET 131 can be detected, more specifically, on the same heat sink.
The thermistor 132 is an element having a characteristic that its resistance value changes with temperature, and the temperature can be detected using this characteristic.

また、FET駆動回路部12を構成するゲートドライバICは、FET131のゲートに電圧を供給する機能の他に、通常、FET駆動回路部12の出力信号を基にしてHブリッジ回路における通電経路の異常を検出する異常検出回路121を備えており、異常が検出されると、その異常が発生した旨を外部に出力する機能を有している。   In addition to the function of supplying a voltage to the gate of the FET 131, the gate driver IC constituting the FET drive circuit unit 12 normally has an abnormality in the energization path in the H-bridge circuit based on the output signal of the FET drive circuit unit 12. And an abnormality detection circuit 121 that detects the occurrence of an abnormality when the abnormality is detected.

この異常検出回路121は、オープンドレイン構成のMOSFET122から構成され、通常はオン状態となって2値信号“0”を出力している。
なお、本実施形態における異常検出回路121の出力端子は、プルアップ抵抗16を介してマイコン11に接続されている。
The abnormality detection circuit 121 is configured by an open drain MOSFET 122, and is normally in an on state and outputs a binary signal “0”.
Note that the output terminal of the abnormality detection circuit 121 in this embodiment is connected to the microcomputer 11 via the pull-up resistor 16.

ここで、ゲートドライバICなどの半導体の導通時における内部抵抗は、一般に温度変化とともにリニア(線形)に増加、或いは減少する特性を有している。FET駆動回路部12を構成するゲートドライバICは、モータ2の駆動に伴って温度が上昇するが、このとき異常検出回路121のMOSFET122も同様に導通時の内部抵抗(ドレイン・ソース間の抵抗)が変化する。   Here, the internal resistance during conduction of a semiconductor such as a gate driver IC generally has a characteristic of increasing or decreasing linearly with a temperature change. The gate driver IC that constitutes the FET drive circuit unit 12 rises in temperature as the motor 2 is driven. At this time, the MOSFET 122 of the abnormality detection circuit 121 also has an internal resistance (resistance between the drain and source) when conducting. Changes.

温度によってMOSFET122の内部抵抗が変化するのに伴い、プルアップ抵抗14を介して流れる電流も変化する。即ち、これに伴って、ドレイン電圧が変化するので、これがマイコン11に送信されて処理されることにより、マイコン11は、FET駆動回路部12を構成するゲートドライバICの温度、即ちECU1の内部温度を推定することが可能となる。   As the internal resistance of the MOSFET 122 changes with temperature, the current flowing through the pull-up resistor 14 also changes. That is, along with this, the drain voltage changes, and when this is transmitted to the microcomputer 11 and processed, the microcomputer 11 causes the temperature of the gate driver IC constituting the FET drive circuit unit 12, that is, the internal temperature of the ECU 1. Can be estimated.

また、このように構成された電動パワーステアリング装置においては、ECU1のマイコン11は、生成された電流指令値に基づいてパルス幅変調(PWM)信号を生成して出力し、FET駆動回路部12がこのPWM信号に応じてモータ駆動回路部13のパワーFET131のゲート端子に電圧を供給する。これにより、モータ駆動回路部13の各パワーFET131がオン状態となってモータ2が回転して、操舵アシスト制御が実現されている。   Further, in the electric power steering apparatus configured as described above, the microcomputer 11 of the ECU 1 generates and outputs a pulse width modulation (PWM) signal based on the generated current command value, and the FET drive circuit unit 12 A voltage is supplied to the gate terminal of the power FET 131 of the motor drive circuit unit 13 in accordance with the PWM signal. Thereby, each power FET 131 of the motor drive circuit unit 13 is turned on, the motor 2 is rotated, and steering assist control is realized.

次に、本発明の実施形態に係るECU1の過熱保護動作について説明する。まず、通常の過熱保護動作について説明する。図2は、通常状態における過熱保護動作を説明するための模式図である。   Next, the overheat protection operation of the ECU 1 according to the embodiment of the present invention will be described. First, a normal overheat protection operation will be described. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an overheat protection operation in a normal state.

放熱板上に実装されたパワーFET131の温度は、同じ放熱板上に設置されたサーミスタ132によって検出され、温度検出回路ブロック14を介してマイコン11に温度信号が送られる。これにより、主な発熱の原因とされるパワー系電子部品の温度が検出される。   The temperature of the power FET 131 mounted on the heat sink is detected by a thermistor 132 installed on the same heat sink, and a temperature signal is sent to the microcomputer 11 via the temperature detection circuit block 14. Thereby, the temperature of the power system electronic component which is the main cause of heat generation is detected.

図2(a)において、このようにして検出されたパワーFET131の温度は、実線で示すように時間の経過と共に徐々に上昇する。ここでマイコン11は、検出された温度が予め設定された閾値T1を超えたと判断すると、モータ駆動回路部13からモータ2に供給する電流を、図2(b)に示すように、I1からI2に制限するよう電流指令値を変更する。   In FIG. 2A, the temperature of the power FET 131 detected in this way gradually increases with time as shown by the solid line. When the microcomputer 11 determines that the detected temperature exceeds a preset threshold value T1, the current supplied from the motor drive circuit unit 13 to the motor 2 is changed from I1 to I2 as shown in FIG. The current command value is changed to limit to

これにより、パワーFET131の温度は、図2(a)で示すように漸次下降するので、ECU1を過熱から保護することができる。   As a result, the temperature of the power FET 131 gradually decreases as shown in FIG. 2A, so that the ECU 1 can be protected from overheating.

次に、サーミスタ132又は温度検出回路ブロック14が故障した場合の過熱保護動作について説明する。図3は、サーミスタ132又は温度検出回路ブロック14が故障した場合の過熱保護動作を説明するための模式図である。   Next, an overheat protection operation when the thermistor 132 or the temperature detection circuit block 14 fails will be described. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the overheat protection operation when the thermistor 132 or the temperature detection circuit block 14 fails.

図3(a)において、サーミスタ132と温度検出回路ブロック14によって検出されたパワーFET131の温度A(図3(a)中、実線で示す曲線)は、時間の経過と共に上昇するが、時間t0の時点でサーミスタ132又は温度検出回路ブロック14が故障した場合、ある一定以上の温度値を示すこととなるので、この故障を検出するため、閾値T1よりも大きい閾値T0を設定し、この閾値T0を超えた場合に故障と判断する。   In FIG. 3A, the temperature A of the power FET 131 detected by the thermistor 132 and the temperature detection circuit block 14 (the curve indicated by the solid line in FIG. 3A) increases with time, but at time t0. If the thermistor 132 or the temperature detection circuit block 14 fails at that time, the temperature value exceeds a certain value. Therefore, in order to detect this failure, a threshold value T0 larger than the threshold value T1 is set, and this threshold value T0 is set. If exceeded, it is judged as a failure.

故障と判断されると、マイコン11は、FET駆動回路部12の異常検出回路121から出力される信号を入力し、ECU1の温度検出動作と電子部品の過熱保護動作とを継続する。
以下、この異常検出回路121から送信される信号に基づく温度検出動作および過熱保護動作について説明する。
If it is determined that there is a failure, the microcomputer 11 inputs a signal output from the abnormality detection circuit 121 of the FET drive circuit unit 12, and continues the temperature detection operation of the ECU 1 and the overheat protection operation of the electronic component.
Hereinafter, a temperature detection operation and an overheat protection operation based on a signal transmitted from the abnormality detection circuit 121 will be described.

図3(a)において、ゲートドライバICの温度B(図3(a)中、1点鎖線で示す曲線)が時間t2でゲートドライバICの温度に対して設定された閾値T2を超えようとすると、マイコン11はECU1の内部温度が過熱状態に達しつつあると推定して、モータ2に供給される電流を、図3(b)に示すように、I1からI2に制限するよう電流指令値を変更する。   In FIG. 3A, when the temperature B of the gate driver IC (the curve indicated by the one-dot chain line in FIG. 3A) tries to exceed the threshold value T2 set for the temperature of the gate driver IC at time t2. The microcomputer 11 estimates that the internal temperature of the ECU 1 is reaching an overheated state, and sets the current command value to limit the current supplied to the motor 2 from I1 to I2, as shown in FIG. change.

これにより、FET駆動回路部12のゲートドライバICの温度は、図3(a)に示すように漸次低下して、パワーFET131などのECU1内部の電子部品は過熱から保護されることとなる。
なお、ここでは、ゲートドライバICは微弱信号が入出力される信号系電子部品であるので、閾値T2は、パワー系電子部品のパワーFET131に対する閾値T1よりも小さな値として設定される。
As a result, the temperature of the gate driver IC of the FET drive circuit section 12 gradually decreases as shown in FIG. 3A, and the electronic components inside the ECU 1 such as the power FET 131 are protected from overheating.
Here, since the gate driver IC is a signal system electronic component to which a weak signal is input / output, the threshold value T2 is set to a value smaller than the threshold value T1 for the power FET 131 of the power system electronic component.

以上説明したように、本実施形態によれば、通常状態では、モータ駆動回路部13に設置したサーミスタ132と温度検出回路ブロック14からなる温度検出手段でパワーFET131の温度を検出することにより過熱保護を実施するが、この温度検出手段が故障した場合は、マイコン11により、FET駆動回路部12が通常備える異常検出回路121の内部抵抗からゲートドライバICの温度を推定し、これが予め設定した閾値を超えると、ECU1内部が過熱状態にあると推定して、電流指令値を変更してモータ2に供給される電流を制限し、ECU1を構成する部品を過熱から保護する。   As described above, according to the present embodiment, in the normal state, the temperature detection means including the thermistor 132 and the temperature detection circuit block 14 installed in the motor drive circuit unit 13 detects the temperature of the power FET 131 to protect against overheating. However, if this temperature detection means fails, the microcomputer 11 estimates the temperature of the gate driver IC from the internal resistance of the abnormality detection circuit 121 that is normally provided in the FET drive circuit unit 12, and sets the preset threshold value. If exceeded, the ECU 1 is presumed to be in an overheated state, the current command value is changed to limit the current supplied to the motor 2, and the components constituting the ECU 1 are protected from overheating.

これにより、サーミスタ等の温度検出手段が故障した場合であっても、ECU1の内部温度を把握することが可能となるので、ECU1を構成する電子部品を過熱から保護することができる。   As a result, even if the temperature detecting means such as the thermistor fails, the internal temperature of the ECU 1 can be grasped, so that the electronic components constituting the ECU 1 can be protected from overheating.

また、本実施形態によれば、マイコン11は、サーミスタ132と温度検出回路ブロック14からなる温度検出手段が故障した際、FET駆動回路部12が通常備える異常検出回路121の内部抵抗からゲートドライバICの温度を推定し、これが予め設定した閾値を超えると、ECU1内部が過熱状態にあると推定するので、既存の手段をそのまま活用できて、ECU1内部の電子部品の過熱保護を簡単且つ安価に実施することができる。   Further, according to the present embodiment, when the temperature detection means including the thermistor 132 and the temperature detection circuit block 14 fails, the microcomputer 11 determines the gate driver IC from the internal resistance of the abnormality detection circuit 121 normally provided in the FET drive circuit unit 12. If the temperature of the ECU 1 exceeds a preset threshold, it is estimated that the ECU 1 is in an overheated state, so that existing means can be used as it is, and overheating protection of the electronic components inside the ECU 1 can be performed easily and inexpensively. can do.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の様態はこれら実施形態に限られるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。例えば、本実施形態では、第1の温度検出手段としてサーミスタを挙げて説明したが、これに限らず、種々の温度センサを採用することができる。   The description of the specific embodiments is finished above, but the aspect of the present invention is not limited to these embodiments, and modifications, improvements, and the like can be made as appropriate. For example, in the present embodiment, the thermistor has been described as the first temperature detection unit, but the present invention is not limited to this, and various temperature sensors can be employed.

また、前述した閾値T0、T1、T2の値は、例えば不揮発性メモリに保持されるなど、設定変更が適宜可能な値であり、また、その値は、所定の関係又は経験則に基づいて決定されるか、或いは実験を通じて決定されるか、など種々の方法により適宜決定される。   Further, the above-described threshold values T0, T1, and T2 are values that can be appropriately changed, for example, held in a nonvolatile memory, and the values are determined based on a predetermined relationship or empirical rule. It is determined appropriately by various methods such as whether to be determined through experimentation or not.

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制御装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the control apparatus of the electric power steering apparatus which concerns on embodiment of this invention. (a)は、過熱保護動作におけるパワー系電子部品の検出温度の変化を模式的に示す図であり、(b)は、過熱保護動作におけるモータ電流の変化を模式的に示す図である。(A) is a figure which shows typically the change of the detection temperature of the power type electronic component in overheat protection operation, (b) is a figure which shows typically the change of the motor current in overheat protection operation. (a)は、サーミスタ等の温度検出手段が故障した場合の過熱保護動作における電子部品の検出温度の変化を模式的に示す図であり、(b)は、サーミスタ等の温度検出手段が故障した場合のモータ電流の変化を模式的に示す図である。(A) is a figure which shows typically the change of the detection temperature of the electronic component in overheat protection operation when temperature detection means, such as a thermistor, fails, (b), the temperature detection means, such as a thermistor, has failed. It is a figure which shows typically the change of the motor current in a case. 従来の電動パワーステアリング装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the conventional electric power steering apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 ECU(電動パワーステアリング装置の制御装置)
2 モータ
11 マイコン(制御手段)
12 FET駆動回路部(駆動素子制御手段)
13 モータ駆動回路部(モータ駆動手段)
14 温度検出回路ブロック
121 異常検出回路
122 MOSFET
131 パワーFET(駆動素子)
132 サーミスタ
1 ECU (control device for electric power steering device)
2 Motor 11 Microcomputer (control means)
12 FET drive circuit (drive element control means)
13 Motor drive circuit (motor drive means)
14 Temperature detection circuit block 121 Abnormality detection circuit 122 MOSFET
131 Power FET (Drive element)
132 Thermistor

Claims (4)

ステアリング機構に操舵アシスト力を付与するため、モータに供給する電流の制御値を生成する制御手段と、駆動素子により前記モータを駆動するモータ駆動手段と、半導体素子により構成されて、前記制御値に基づいて前記駆動素子を制御する駆動素子制御手段と、を備える電動パワーステアリング装置の制御装置において、
さらに、
前記制御装置の内部の温度を検出するための第1の温度検出手段と、
前記制御装置の内部の温度を推定するための第2の温度検出手段と、
を備え、そして
前記制御手段は、
通常状態では、前記第1の温度検出手段に基づき出力された温度値が第1の閾値を超えた場合に、
前記モータに供給する電流を制限するように、前記制御値を変更し、
前記第1の温度検出手段が故障した状態では、前記第2の温度検出手段に基づき出力された温度値が第2の閾値を超えた場合に、
前記モータに供給する電流を制限するように、前記制御値を変更する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。
In order to apply a steering assist force to the steering mechanism, a control unit that generates a control value of a current supplied to the motor, a motor driving unit that drives the motor by a driving element, and a semiconductor element, the control value is A drive element control means for controlling the drive element based on the control device of the electric power steering apparatus,
further,
First temperature detecting means for detecting the temperature inside the control device;
Second temperature detecting means for estimating the temperature inside the control device;
And the control means comprises
In a normal state, when the temperature value output based on the first temperature detecting means exceeds the first threshold value,
Changing the control value to limit the current supplied to the motor;
In a state in which the first temperature detection unit has failed, when the temperature value output based on the second temperature detection unit exceeds a second threshold value,
The control device for an electric power steering apparatus, wherein the control value is changed so as to limit a current supplied to the motor.
前記第1の温度検出手段は、
前記駆動素子の温度と相関する温度が検出し得る位置に配設される
ことを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
The first temperature detecting means includes
2. The control device for an electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the control device is disposed at a position where a temperature correlated with a temperature of the drive element can be detected.
前記第2の温度検出手段は、
前記駆動素子制御手段が通常備える異常検出手段を用いて、前記半導体素子の内部抵抗を検出する内部抵抗検出手段を備え、そして
前記制御手段は、
前記検出した内部抵抗に基づいて、前記制御装置の内部の温度を推定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
The second temperature detecting means includes
The abnormality detection means normally provided in the drive element control means includes an internal resistance detection means for detecting the internal resistance of the semiconductor element, and the control means includes:
3. The control device for an electric power steering apparatus according to claim 1, wherein an internal temperature of the control device is estimated based on the detected internal resistance. 4.
前記制御手段は、
マイクロコンピュータで構成される
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
The control means includes
The control apparatus for an electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the control apparatus comprises a microcomputer.
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