JP2009190663A - Electric power-steering device - Google Patents

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JP2009190663A JP2008036012A JP2008036012A JP2009190663A JP 2009190663 A JP2009190663 A JP 2009190663A JP 2008036012 A JP2008036012 A JP 2008036012A JP 2008036012 A JP2008036012 A JP 2008036012A JP 2009190663 A JP2009190663 A JP 2009190663A
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Masahito Watanabe
雅人 渡邊
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NSK Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reliable electric power-steering device by efficiently conducting overheat protection depending on an estimated temperature of a motor and a total integrated time or a total count. <P>SOLUTION: In the electric power-steering device provided with a motor drive circuit for drive-controlling based on a current instruction value, a temperature estimation part for estimating an estimated temperature of the motor based on the temperature of the motor drive circuit and a motor current value and an overheat protection part for limiting the current instruction value by a current instruction limiting value calculated based on the estimated temperature, after the overheat protection part is operated, a function for limiting the current instruction value based on the total integrated time which is integration of time when the estimated temperature is equal to or higher than a temperature threshold value is arranged. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両の操舵系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関し、特に過剰な発熱からモータを効率良く保護する電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus that applies a steering assist force by a motor to a steering system of a vehicle, and more particularly to an electric power steering apparatus that efficiently protects a motor from excessive heat generation.

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

ここで、電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図9に示して説明すると、ハンドル1のコラム軸2は減速ギア3、ユニバーサルジョイント4a及び4b、ピニオンラック機構5を経て操向車輪のタイロッド6に連結されている。コラム軸2には、ハンドル1の操舵トルクを検出するトルクセンサ10が設けられており、ハンドル1の操舵力を補助するモータ20が、減速ギア3を介してコラム軸2に連結されている。パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット30には、バッテリ14から電力が供給されると共に、イグニッションキー11を経てイグニッション信号が入力され、コントロールユニット30は、トルクセンサ10で検出された操舵トルクThと車速センサ12で検出された車速Vとに基づいてアシスト指令の電流指令値Iの演算を行い、演算された電流指令値Iに基づいてモータ20に供給する電流を制御する。   Here, the general configuration of the electric power steering apparatus will be described with reference to FIG. 9. The column shaft 2 of the handle 1 is connected to the tie rod 6 of the steering wheel via the reduction gear 3, the universal joints 4 a and 4 b, and the pinion rack mechanism 5. It is connected to. The column shaft 2 is provided with a torque sensor 10 that detects the steering torque of the handle 1, and a motor 20 that assists the steering force of the handle 1 is connected to the column shaft 2 via the reduction gear 3. A power is supplied from the battery 14 to the control unit 30 that controls the power steering device, and an ignition signal is input through the ignition key 11. The control unit 30 detects the steering torque Th and the vehicle speed detected by the torque sensor 10. The current command value I of the assist command is calculated based on the vehicle speed V detected by the sensor 12, and the current supplied to the motor 20 is controlled based on the calculated current command value I.

コントロールユニット30は主としてCPU(MPUやMCUを含む)で構成されるが、そのCPU内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと図10のようになる。   The control unit 30 is mainly composed of a CPU (including MPU and MCU), and FIG. 10 shows general functions executed by a program inside the CPU.

図10を参照してコントロールユニット30の機能及び動作を説明すると、トルクセンサ10で検出された操舵トルクThは電流指令値演算部32に入力され、車速センサ12で検出された車速Vも電流指令値演算部32に入力される。電流指令値演算部32は、入力された操舵トルクTh及び車速Vに基づいて、メモリ33に記憶されているアシストマップを参照してモータ20に供給する電流の制御目標値である電流指令値Iを決定する。電流指令値Iは減算部30aに入力されると共に、応答速度を高めるためのフィードフォワード系の微分補償部34に入力され、減算部30aの偏差(I−i)は比例演算部35に入力されると共に、フィードバック系の特性を改善するための積分演算部36に入力され、その比例出力は加算部30bに入力される。微分補償部34及び積分補償部36の出力も加算部30bに加算入力され、加算部30bでの加算結果である電流制御値Eが、モータ駆動信号としてモータ駆動回路37に入力される。モータ駆動回路37にはバッテリ14から電力が供給され、モータ20のモータ電流値iはモータ電流検出回路38で検出され、モータ電流値iは減算部30aに入力されてフィードバックされる。   The function and operation of the control unit 30 will be described with reference to FIG. 10. The steering torque Th detected by the torque sensor 10 is input to the current command value calculation unit 32, and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 12 is also the current command. The value is input to the value calculation unit 32. The current command value calculation unit 32 refers to the assist map stored in the memory 33 based on the input steering torque Th and the vehicle speed V, and a current command value I that is a control target value of the current supplied to the motor 20. To decide. The current command value I is input to the subtraction unit 30a and also input to the feedforward differential compensation unit 34 for increasing the response speed, and the deviation (Ii) of the subtraction unit 30a is input to the proportional calculation unit 35. At the same time, it is input to the integral calculation unit 36 for improving the characteristics of the feedback system, and its proportional output is input to the addition unit 30b. The outputs of the differential compensator 34 and the integral compensator 36 are also added and input to the adder 30b, and the current control value E, which is the addition result of the adder 30b, is input to the motor drive circuit 37 as a motor drive signal. Electric power is supplied from the battery 14 to the motor drive circuit 37, the motor current value i of the motor 20 is detected by the motor current detection circuit 38, and the motor current value i is input to the subtraction unit 30a and fed back.

このような電動パワーステアリング装置では、モータの駆動によってモータ温度が上昇し、過熱状態になるとモータが故障したり破損する恐れもあるため、従来から種々のモータの過熱保護が提案されている。   In such an electric power steering apparatus, since the motor temperature rises due to the driving of the motor and the motor may be damaged or damaged when the motor is overheated, various types of overheat protection of the motor have been proposed.

例えば、検出されるモータ電流値の平均値を求め、その平均電流に基づいて大きな電流を制限したり、その平均電流が所定値以上の場合には、所定時間毎に電流を制限することで、モータを過熱保護していた。しかし、外気温を加味していなかったため、推定温度と実際の温度にズレが生じ、過熱保護が十分に行われない問題があった。また、コントロールユニットの放熱器等の温度に基づいてモータ温度を推定し、その推定温度に基づいてモータ電流を制限することでモータを過熱保護していたが、放熱器の時定数とモータの時定数が異なるため、正確な過熱保護を行うことができない問題があった。   For example, the average value of the detected motor current value is obtained, and a large current is limited based on the average current, or when the average current is a predetermined value or more, the current is limited every predetermined time, The motor was overheat protected. However, since the outside air temperature was not taken into account, there was a problem that the estimated temperature and the actual temperature were different from each other, and the overheat protection was not sufficiently performed. In addition, the motor temperature was estimated based on the temperature of the radiator of the control unit and the motor current was limited based on the estimated temperature to protect the motor from overheating. Since the constants are different, there is a problem that accurate overheat protection cannot be performed.

かかる問題を解決する装置として、例えば特許第3601967号公報(特許文献1)に示される電動パワーステアリング装置があり、特許文献1に示される電動パワーステアリング装置では、モータとコントロールユニットの温度を検出し、検出した温度に応じてモータ及びコントロールユニットの過熱保護を図るようにしている。即ち、コントロールユニットのモータ駆動回路に設けられた温度検出手段と、温度検出手段で得られた温度に基づいてモータ駆動素子温度を推定して、推定温度によって電流制御値を制限するコントロールユニット過熱保護手段と、起動時に温度検出手段からの温度をモータブラシ温度の基準値とし、基準値及びモータブラシ温度推定手段からの温度推定値を加算して補正し、補正されたモータブラシ温度推定値によって電流制御値を制限するモータ過熱保護手段と、起動時に温度検出手段からの温度をモータ磁性体温度の基準値とし、基準値及びモータ磁性体温度推定手段からの温度推定値を加算して補正し、補正されたモータ磁性体温度推定値によって電流制御値を制限するモータ低温減磁保護手段とを備え、コントロールユニット過熱保護手段から出力される電流制限値、モータ過熱保護手段から出力される電流制限値、モータ低温減磁保護手段から出力される電流制限値のいずれか制限の大きい方で電流制御値を制限するようにしている。
特許第3601967号公報
As an apparatus for solving such a problem, for example, there is an electric power steering apparatus disclosed in Japanese Patent No. 3601967 (Patent Document 1), and the electric power steering apparatus disclosed in Patent Document 1 detects temperatures of a motor and a control unit. The motor and control unit are protected from overheating according to the detected temperature. That is, the temperature detection means provided in the motor drive circuit of the control unit and the control unit overheat protection that estimates the motor drive element temperature based on the temperature obtained by the temperature detection means and limits the current control value by the estimated temperature And the temperature from the temperature detection means at the time of start-up is used as a reference value for the motor brush temperature, the reference value and the estimated temperature value from the motor brush temperature estimation means are added and corrected, and the current is obtained by the corrected estimated motor brush temperature value. Motor overheat protection means for limiting the control value, and the temperature from the temperature detection means at the time of start-up as the reference value of the motor magnetic body temperature, correct by adding the reference value and the temperature estimation value from the motor magnetic body temperature estimation means, Motor low-temperature demagnetization protection means that limits the current control value based on the corrected motor magnetic body temperature estimated value, and the control unit overheats Current control value output from the protection means, current limit value output from the motor overheat protection means, or current limit value output from the motor low-temperature demagnetization protection means, so that the current control value is limited by the greater limit I have to.
Japanese Patent No. 3601967

しかしながら、特許文献1の装置では、検出される温度が閾値を超えることによって電流指令値を制限するようにしているが、閾値の範囲内に戻ると制限を解除していることから、時間の経過と共にモータの蓄熱量が大きくなる問題がある。つまり、モータの蓄熱量が増加すると、過熱保護による制限と解除(復帰)とを繰り返すようになり、モータの推定温度の誤差が増加し、状況によってモータ内部の温度が限度レベルを超えてしまう可能性がある。また、モータの蓄熱量を考慮して閾値を低く設定した場合、過剰に過熱保護を行うことになるため効率が悪化し、モータ本来の性能を発揮できなくなってしまう問題がある。   However, in the apparatus of Patent Document 1, the current command value is limited when the detected temperature exceeds the threshold value, but the limit is canceled when the temperature returns to within the threshold value range, so that the time elapses. At the same time, there is a problem that the amount of heat stored in the motor increases. In other words, if the amount of heat stored in the motor increases, the limitation and release (recovery) due to overheat protection will be repeated, the error in the estimated motor temperature will increase, and the temperature inside the motor may exceed the limit level depending on the situation There is sex. Moreover, when the threshold value is set low in consideration of the heat storage amount of the motor, the overheat protection is performed excessively, so that the efficiency is deteriorated and the original performance of the motor cannot be exhibited.

図11はかかる従来の過熱保護制御を説明するための特性例であり、点P10でモータの推定温度が160℃以上になると過熱保護制御機能が作動し、電流指令値(操舵補助指令値)が制限されるようになっている。過熱保護制御機能によって電流指令値が制限されて、推定温度が点P11の140℃まで下がり、過熱保護制御機能が解除されて通常制御に復帰する。そして、再び推定温度が点P10の160℃を超えると、過熱保護制御機能が作動して電流指令値が制限されるようになっている。   FIG. 11 is a characteristic example for explaining the conventional overheat protection control. When the estimated temperature of the motor reaches 160 ° C. or more at the point P10, the overheat protection control function is activated and the current command value (steering assist command value) is It has come to be restricted. The current command value is limited by the overheat protection control function, the estimated temperature drops to 140 ° C. at point P11, the overheat protection control function is canceled, and the normal control is restored. When the estimated temperature again exceeds 160 ° C. at point P10, the overheat protection control function is activated and the current command value is limited.

このように、過熱保護による電流制限と復帰とを何度も繰り返すことにより、時間の経過と共にモータの蓄熱分が大きくなるため、モータ内部の温度が限度レベル(図11の例では160℃)を超えてしまう問題がある。   In this way, by repeating the current limitation and recovery by overheat protection many times, the amount of heat stored in the motor increases with time, so the temperature inside the motor reaches the limit level (160 ° C. in the example of FIG. 11). There is a problem that will be exceeded.

本発明は上述のような事情によりなされたものであり、本発明の目的は、モータの推定温度及び合計積算時間若しくは合計カウント回数に応じて過熱保護を効率良く行うことによりモータ本来の性能を発揮でき、より信頼性の高い電動パワーステアリング装置を提供することにある。   The present invention has been made under the circumstances as described above, and an object of the present invention is to demonstrate the original performance of the motor by efficiently performing overheat protection according to the estimated temperature of the motor and the total accumulated time or the total number of counts. It is possible to provide a more reliable electric power steering device.

本発明は、モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置に関し、本発明の上記目的は前記過熱保護部が作動した後、前記推定温度が温度閾値以上となる時間を積算した合計積算時間に基づいて前記電流指令値を制限する機能を具備したことにより達成される。   The present invention includes a motor drive circuit that controls the motor based on a current command value, a temperature estimation unit that estimates an estimated temperature of the motor based on the temperature and motor current value of the motor drive circuit, and the estimated temperature. An electric power steering apparatus including an overheat protection unit that limits the current command value by a current command limit value that is calculated based on the above, and the object of the present invention is that the estimated temperature is a temperature after the overheat protection unit is activated. This is achieved by providing a function for limiting the current command value based on the total accumulated time obtained by integrating the time exceeding the threshold.

本発明は、モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置に関しては、本発明の上記目的は、前記過熱保護部が作動した後、前記推定温度が温度閾値以上となる回数をカウントした合計カウント回数に基づいて前記電流指令値を制限する機能を具備したことにより達成される。   The present invention includes a motor drive circuit that controls the motor based on a current command value, a temperature estimation unit that estimates an estimated temperature of the motor based on the temperature and motor current value of the motor drive circuit, and the estimated temperature. With respect to the electric power steering apparatus including the overheat protection unit that limits the current command value by the current command limit value calculated based on the above, the object of the present invention is to provide the estimated temperature after the overheat protection unit is activated. Is achieved by providing a function of limiting the current command value based on the total number of counts obtained by counting the number of times that the temperature becomes equal to or higher than the temperature threshold.

本発明は、モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置に関しては、本発明の上記目的は、前記推定温度に応じて前記過熱保護部からの電流指令制限値と予め設定された固定値とを切替え、前記電流指令値を制限する保護判定部を設けたことにより達成される。   The present invention includes a motor drive circuit that controls the motor based on a current command value, a temperature estimation unit that estimates an estimated temperature of the motor based on the temperature and motor current value of the motor drive circuit, and the estimated temperature. With respect to the electric power steering apparatus provided with an overheat protection unit that limits the current command value by a current command limit value calculated based on the above, the above object of the present invention is based on the estimated temperature from the overheat protection unit. This is achieved by switching between a current command limit value and a preset fixed value and providing a protection determination unit that limits the current command value.

また、本発明の上記目的は、前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる時間の合計積算時間を設定時間と比較して切替信号を出力する判定部と、前記切替信号に応じて前記電流指令制限値と前記固定値とを切替える切替部とで構成されていることにより、或いは前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる回数を設定回数と比較して切替信号を出力する判定部と、前記切替信号に応じて前記電流指令制限値と前記固定値とを切替える切替部とで構成されていることにより、或いは前記判定部は、前記温度推定部の過熱保護フラグの有無に基づいて前記温度閾値と前記推定温度とを比較することにより、効果的に達成される。   Further, the object of the present invention is to switch the protection determination unit by comparing the estimated temperature with the temperature threshold and comparing a total accumulated time of the estimated temperature exceeding the temperature threshold with a set time. A determination unit that outputs a signal, and a switching unit that switches between the current command limit value and the fixed value according to the switching signal, or the protection determination unit converts the estimated temperature to the temperature A determination unit that compares a threshold value, compares the number of times the estimated temperature is equal to or higher than the temperature threshold value with a set number of times, and outputs a switching signal; and the current command limit value and the fixed value according to the switching signal. The switching unit that performs switching, or the determination unit effectively compares the temperature threshold value with the estimated temperature based on the presence or absence of an overheat protection flag of the temperature estimation unit. It is made.

本発明は、モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置に関しては、本発明の上記目的は、前記推定温度に応じて前記過熱保護部に入力される前記推定温度ゲインを変更して前記過熱保護部に入力し、前記電流指令値を制限する保護判定部を設けたことにより達成される。   The present invention includes a motor drive circuit that controls the motor based on a current command value, a temperature estimation unit that estimates an estimated temperature of the motor based on the temperature and motor current value of the motor drive circuit, and the estimated temperature. With respect to the electric power steering apparatus including the overheat protection unit that limits the current command value by the current command limit value calculated based on the above, the above object of the present invention is input to the overheat protection unit according to the estimated temperature This is achieved by providing a protection determination unit that changes the estimated temperature gain to be input to the overheat protection unit and limits the current command value.

また、本発明の上記目的は、前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる時間の合計積算時間を設定時間と比較して変更信号を出力する判定部と、前記変更信号に応じて前記推定温度ゲインを変更するゲイン部とで構成されていることにより、或いは前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる回数を設定回数と比較して変更信号を出力する判定部と、前記変更信号に応じて前記推定温度ゲインを変更するゲイン部とで構成されていることにより、或いは前記判定部は、前記温度推定部の過熱保護フラグの有無に基づいて前記温度閾値と前記推定温度とを比較することにより、効果的に達成される。   Further, the object of the present invention is to provide the protection determination unit that compares the estimated temperature with the temperature threshold value and changes the total accumulated time of the estimated temperature exceeding the temperature threshold value with a set time. The determination unit that outputs a signal and the gain unit that changes the estimated temperature gain according to the change signal, or the protection determination unit compares the estimated temperature with the temperature threshold value. A determination unit that outputs a change signal by comparing the number of times that the estimated temperature is equal to or higher than the temperature threshold with a set number of times, and a gain unit that changes the estimated temperature gain according to the change signal. Alternatively, the determination unit is effectively achieved by comparing the temperature threshold and the estimated temperature based on the presence or absence of an overheat protection flag of the temperature estimation unit.

本発明の電動パワーステアリング装置によれば、従来の加熱保護制御機能が実施されている場合であっても、モータ推定温度と合計積算時間に応じて、電流指令制限値を切替えて電流指令値の最大電流を制限することで、更にきめ細かく電流指令値を制限することができる。また、モータ推定温度と合計カウント回数によってモータ推定温度の推定温度ゲインを変更することにより、従来の加熱保護制御機能を用いて、更にきめ細かく電流指令値を制限することができる。   According to the electric power steering device of the present invention, even when the conventional heating protection control function is implemented, the current command limit value is switched by switching the current command limit value according to the estimated motor temperature and the total accumulated time. By limiting the maximum current, the current command value can be limited more finely. Further, by changing the estimated temperature gain of the estimated motor temperature based on the estimated motor temperature and the total count, the current command value can be more finely limited using the conventional heating protection control function.

このように、モータの温度状況に応じて適切な電流制限による過熱保護を効率良く行うことにより、モータに大きな負担がかからないようにすることができ、より信頼性の高い電動パワーステアリング装置を実現することができる。   As described above, by efficiently performing overheat protection by limiting the current appropriately according to the temperature condition of the motor, it is possible to prevent a heavy burden on the motor and to realize a more reliable electric power steering device. be able to.

本発明に係る電動パワーステアリング装置は、従来の過熱保護制御が行われている場合であっても、モータの推定温度と合計積算時間若しくは合計カウント回数に応じて電流指令値を制限する保護判定部を設けて実現することができる。モータ推定温度と合計積算時間によって電流指令制限値を切替えて電流指令値の最大電流を制限するか、或いはモータ推定温度と合計カウント回数に応じて推定温度ゲインを変更し、変更された推定温度ゲインに基づく電流指令制限値で電流指令値を制限する。   The electric power steering apparatus according to the present invention includes a protection determination unit that limits the current command value according to the estimated temperature of the motor and the total accumulated time or the total count even when the conventional overheat protection control is performed. Can be realized. Change the current command limit value according to the estimated motor temperature and total accumulated time to limit the maximum current of the current command value, or change the estimated temperature gain according to the estimated motor temperature and the total count, and change the estimated temperature gain The current command value is limited by the current command limit value based on.

先ず、本発明の前提となるモータの過熱保護機能を具備した構成の一例を図1に示して説明する。図1は上述した図10に対応させて示しており、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。   First, an example of a configuration having a motor overheat protection function which is a premise of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is shown corresponding to FIG. 10 described above, and the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

モータ駆動回路37の温度検出手段41は、例えばサーミスタ等の温度検出素子から成り、実際の温度Tを検出できるようにモータ駆動回路37の放熱器やFETが搭載されたプリント基板に取り付けられている。このような温度検出手段41によって検出された温度Tは、温度推定部43に入力される。温度推定部43は、検出された温度T及びモータ電流検出回路38によって検出されたモータ電流値iに基づいて、モータ20の発熱量を推定温度Tpとして推定する。温度推定部43には、閾値として設定温度T(例えば160℃)が入力されており、推定温度Tpが設定温度T以上になると、温度推定部43は過熱保護部42が読取り可能な過熱保護フラグをセットすると共に、過熱保護部42に推定温度Tpを入力する。過熱保護部42は温度推定部43にセットされた過熱保護フラグを読取ると、入力された推定温度Tpに基づいて電流指令制限値Iaを演算して電流指令値演算部32に入力する。電流指令値演算部32は、入力された電流指令制限値Iaに基づいて制限された電流指令値Iを求めるようになっている。 The temperature detection means 41 of the motor drive circuit 37 is composed of a temperature detection element such as a thermistor, for example, and is attached to a printed circuit board on which a radiator and FET of the motor drive circuit 37 are mounted so that the actual temperature T can be detected. . The temperature T detected by the temperature detection means 41 is input to the temperature estimation unit 43. The temperature estimation unit 43 estimates the heat generation amount of the motor 20 as the estimated temperature Tp based on the detected temperature T and the motor current value i detected by the motor current detection circuit 38. A set temperature T 0 (for example, 160 ° C.) is input to the temperature estimation unit 43 as a threshold value. When the estimated temperature Tp becomes equal to or higher than the set temperature T 0 , the temperature estimation unit 43 performs overheating that can be read by the overheat protection unit 42. While setting the protection flag, the estimated temperature Tp is input to the overheat protection unit 42. When the overheat protection unit 42 reads the overheat protection flag set in the temperature estimation unit 43, the overheat protection unit 42 calculates the current command limit value Ia based on the input estimated temperature Tp and inputs it to the current command value calculation unit 32. The current command value calculation unit 32 obtains a limited current command value I based on the input current command limit value Ia.

一方、推定温度Tpが設定温度T未満の場合には、温度推定部43は過熱保護フラグをセットせず、また、過熱保護フラグがセットされている場合にはリセット(クリア)する。これにより、過熱保護部42は過熱保護フラグを認識することができないため、通常制御を行うように“0”の電流指令制限値Iaを電流指令値演算部32に入力する。電流指令値演算部32は、前述のように操舵トルクTh及び車速Vに基づいて電流指令値Iを求め、通常のアシスト制御を行う。 On the other hand, when the estimated temperature Tp is lower than the set temperature T 0 , the temperature estimating unit 43 does not set the overheat protection flag, and resets (clears) when the overheat protection flag is set. Accordingly, since the overheat protection unit 42 cannot recognize the overheat protection flag, the current command limit value Ia of “0” is input to the current command value calculation unit 32 so as to perform normal control. The current command value calculation unit 32 obtains the current command value I based on the steering torque Th and the vehicle speed V as described above, and performs normal assist control.

次に、上述したような過熱保護制御機能を具備した本発明の構成について、図2を参照して以下に説明する。図2は本発明の構成例を図1に対応させて示しており、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。   Next, the configuration of the present invention having the overheat protection control function as described above will be described below with reference to FIG. FIG. 2 shows a configuration example of the present invention corresponding to FIG. 1, and the same members are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

本発明では過熱保護部42と電流指令値演算部32との間に保護判定部50を設けており、保護判定部50は、推定温度Tpを温度閾値Tと比較すると共に、合計積算時間TAを設定時間tsと比較して判定信号CSを出力する判定部51と、任意の固定値dを保持している定数部52と、接点C1及びC2を有し、判定信号CSによって接点C1、C2を切替えられる切替部53とで構成されている。 The present invention is provided with a protection determination unit 50 between the overheat protection portion 42 and the current command value calculating section 32, the protection determination unit 50, together with the estimated temperature Tp is compared with the temperature threshold value T 1, the total accumulated time TA Is compared with the set time ts and outputs a determination signal CS, a constant unit 52 holding an arbitrary fixed value d, and contacts C1 and C2, and the contacts C1 and C2 are determined by the determination signal CS. And a switching unit 53 that can be switched.

温度推定部43は、推定温度Tpが設定温度T以上になって過熱保護制御を開始するための過熱保護フラグを、過熱保護部42及び判定部51がそれぞれ読取り可能にセットすると共に、推定温度Tpを過熱保護部42及び判定部51に入力する。過熱保護フラグを読取った過熱保護部42は、入力された推定温度Tpに基づいて演算した電流指令制限値Iaを切替部53の接点C1に入力する。また、判定部51には、温度閾値T(T<T)及び設定時間tsが予め設定されており、温度推定部43からの過熱保護フラグを読取ると、入力された推定温度Tpと温度閾値Tとを比較すると共に、温度閾値T以上となっている時間を積算カウンタを用いて積算し、合計積算時間TAを算出する。また、判定部51は過熱保護部42が動作している場合のみ、推定温度Tpが温度閾値T以上となっている時間を積算する。そして、合計積算時間TAと設定時間tsとを比較し、合計積算時間TAが設定時間ts以上となったときに、切替部53の接点C1及び接点C2を切替える判定信号CSを出力する。定数部52に予め設定されている固定値dは、電流指令値Iの最大電流を制限する制限値であり、切替部53の接点C2に入力されている。そして、切替部53は、判定部51からの判定信号CSに基づいて、接点C1に入力されている電流指令制限値Iaと接点C2に入力されている固定値dとを切替えて電流指令値演算部32に入力する。また、温度推定部43には温度閾値T(T<T)が設定されており、推定温度Tpが温度閾値T以下になると過熱保護フラグをリセットするようになっている。過熱保護フラグがクリアされると、積算カウンタもクリアされる。 The temperature estimation unit 43 sets an overheat protection flag for starting the overheat protection control when the estimated temperature Tp becomes equal to or higher than the set temperature T 0 so that the overheat protection unit 42 and the determination unit 51 can read the estimated temperature Tp. Tp is input to the overheat protection unit 42 and the determination unit 51. The overheat protection unit 42 that has read the overheat protection flag inputs the current command limit value Ia calculated based on the input estimated temperature Tp to the contact C <b> 1 of the switching unit 53. The determination unit 51 is preset with a temperature threshold T 1 (T 1 <T 0 ) and a set time ts. When the overheat protection flag from the temperature estimation unit 43 is read, the input estimated temperature Tp with comparing the temperature thresholds T 1, the time that is the temperature thresholds T 1 or integrated with integrating counter, to calculate the total accumulated time TA. The determination unit 51 only when the thermal protection unit 42 is operating, accumulates the time the estimated temperature Tp is a temperature threshold value above T 1. Then, the total accumulated time TA is compared with the set time ts, and when the total accumulated time TA becomes equal to or greater than the set time ts, a determination signal CS for switching the contact C1 and the contact C2 of the switching unit 53 is output. The fixed value d preset in the constant unit 52 is a limit value that limits the maximum current of the current command value I, and is input to the contact C2 of the switching unit 53. Based on the determination signal CS from the determination unit 51, the switching unit 53 switches the current command limit value Ia input to the contact C1 and the fixed value d input to the contact C2 to calculate a current command value. Input to the unit 32. Also, so as to reset is set temperature threshold value T 2 (T 2 <T 1 ) is a an overheat protection flag estimated temperature Tp is lower than the temperature threshold value T 2 are the temperature estimating unit 43. When the overheat protection flag is cleared, the integration counter is also cleared.

なお、上述では過熱保護制御を開始するための過熱保護フラグを、過熱保護部42及び判定部51がそれぞれ読取り可能に温度推定部43にセットするようになっているが、過熱保護部42及び判定部51にセットするようにしても良い。過熱保護フラグを過熱保護部42及び判定部51にセットする場合には、推定温度Tpが温度閾値T以下になったときにリセット信号を出力して過熱保護フラグをリセットする。 In the above description, the overheat protection flag for starting overheat protection control is set in the temperature estimation unit 43 so that the overheat protection unit 42 and the determination unit 51 can read the overheat protection flag. You may make it set to the part 51. FIG. When setting the overheat protection flag overheat protection portion 42 and the determination unit 51 resets the overheat protection flag by outputting a reset signal when the estimated temperature Tp is equal to or less than the temperature threshold value T 2.

図3は、過熱保護フラグを読取った過熱保護部42及び保護診断部50が、推定温度Tpに基づいて電流指令値Iを制限する様子を示しており、推定温度Tpが設定温度T以上となる時点t1において過熱保護制御が作動し、過熱保護部42及び保護診断部50によって電流指令値Iが制限され、推定温度Tpが下降する様子を示している。 FIG. 3 shows a state in which the overheat protection unit 42 and the protection diagnosis unit 50 that have read the overheat protection flag limit the current command value I based on the estimated temperature Tp, and the estimated temperature Tp is equal to or higher than the set temperature T 0. The overheat protection control is activated at time t1, and the current command value I is limited by the overheat protection unit 42 and the protection diagnosis unit 50, and the estimated temperature Tp is lowered.

ここで、本発明では設定温度Tより低く温度閾値Tを設定し、判定部51は推定温度Tpが温度閾値T以上となる時間を積算し、その合計積算時間TAに応じて過熱保護制御を行う。図3の例では時点t1で推定温度Tpが設定温度T以上となり、これ以降過熱保護制御が作動し、時点t2で温度閾値T以下となり、その後、時点t3−t4=TS1、時点t5−t6=TS2で温度閾値T以上となる。このような推定温度Tpが温度閾値T以上となる時間TS1及びTS2を積算し、合計積算時間TA(=TS1+TS2)が設定時間ts以上となったときに、電流指令値Iを更に制限することにより、より適切な過熱保護を行う。これが本発明の原理である。 Here, in the present invention, the temperature threshold T 1 is set lower than the set temperature T 0 , and the determination unit 51 integrates the time when the estimated temperature Tp is equal to or higher than the temperature threshold T 1, and overheat protection is performed according to the total integrated time TA. Take control. Estimated temperature Tp becomes the set temperature T 0 or at time t1 in the example of FIG. 3, subsequent overheat protection control is activated, at time t2 becomes the temperature thresholds T 1 or less, then the time t3-t4 = TS1, the time t5- the temperature thresholds T 1 or more t6 = TS2. Such estimated temperature Tp is integrating the time TS1 and TS2 as the temperature thresholds T 1 or more, when the total accumulated time TA (= TS1 + TS2) is equal to or larger than the set time ts, to further limit the current command value I To provide better overheat protection. This is the principle of the present invention.

一方、図4は図2の動作例を説明するための特性図であり、温度推定部43には温度閾値Tが予め設定されている。推定温度Tpが設定温度T以上となる時点t10で過熱保護フラグをセットし、過熱保護フラグを読込んだ過熱保護部42及び保護判定部50によって過熱保護制御機能が作動する。この場合、切替部53は接点C1に接続されており、過熱保護部42で演算された電流指令制限値Iaが切替部53の接点C1を経て出力され、電流指令制限値Ibとして電流指令値演算部32に入力される。その後、図3の場合と同様に推定温度Tpが温度閾値T以上となる時点t11−t12=TS10、時点t13−t14=TS11、時点t15−t16=TS12、時点t17−t18=TS13を積算し、合計積算時間TA(=TS10+TS11+TS12+TS13)と設定時間tsを比較し、合計積算時間TAが設定時間ts以上となったときに、判定信号CSによって切替部53の接点を“C1”から“C2”に切替え、定数部52からの固定値dを出力して電流指令値Iを制限する。また、推定温度Tpが低下し、温度閾値T以下になった時点t19に、過熱保護フラグをリセットする。 On the other hand, FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining the operation example of FIG. 2, and a temperature threshold T 2 is preset in the temperature estimation unit 43. Estimated temperature Tp is set to overheat protection flag time t10 as the set temperature T 0 or more, the overheat protection control functions by I read the overheat protection flag overheat protection portion 42 and the protection determination unit 50 is operated. In this case, the switching unit 53 is connected to the contact C1, and the current command limit value Ia calculated by the overheat protection unit 42 is output via the contact C1 of the switching unit 53, and the current command value calculation is performed as the current command limit value Ib. Input to the unit 32. Thereafter, integrated similarly estimated temperature Tp in the case of FIG. 3 is time t11-t12 = TS10 as a temperature threshold value above T 1, time t13-t14 = TS11, time t15-t16 = TS12, the time point t17-t18 = TS13 The total accumulated time TA (= TS10 + TS11 + TS12 + TS13) is compared with the set time ts. When the total accumulated time TA becomes equal to or greater than the set time ts, the contact of the switching unit 53 is changed from “C1” to “C2” by the determination signal CS. The fixed value d from the switching and constant part 52 is output to limit the current command value I. Further, the estimated temperature Tp is decreased, the time t19 to equal to or less than a temperature threshold value T 2, and resets the overheat protection flag.

このような構成において、その動作例を図5のフローチャートを参照して説明する。   In such a configuration, an example of the operation will be described with reference to the flowchart of FIG.

運転者によってイグニッションキーからのイグニッション信号がONされ(ステップS10)、トルクセンサ10からの操舵トルクThを入力し(ステップS11)、車速センサ12からの車速Vを入力する(ステップS12)。なお、操舵トルクTh、車速Vの入力順番は任意である。電流指令値演算部32は、操舵トルクTh及び車速Vに基づいて電流指令値Iを演算し(ステップS13)、電流指令値Iによってモータ20が駆動制御される。   The driver turns on the ignition signal from the ignition key (step S10), inputs the steering torque Th from the torque sensor 10 (step S11), and inputs the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 12 (step S12). Note that the input order of the steering torque Th and the vehicle speed V is arbitrary. The current command value calculation unit 32 calculates a current command value I based on the steering torque Th and the vehicle speed V (step S13), and the motor 20 is driven and controlled by the current command value I.

温度推定部43は、温度検出手段41からの温度T及びモータ電流検出回路38からのモータ電流値iに基づいて推定温度Tpを推定し(ステップS14)、推定温度Tpを設定温度Tと比較することによって過熱保護制御が必要か否かを判定する(ステップS15)。そして、推定温度Tpが設定温度Tよりも小さく、過熱保護の必要ない場合には電流指令制限値Iaを“0”として、切替部53の接点C1を経て“0”の電流指令制限値Ibを電流指令値演算部32に入力し、通常制御を行う(ステップS16)。イグニッション信号がOFFでなければ、上記ステップS11にリターンし、上記動作を繰り返す。 Comparing the temperature estimation unit 43, based on the motor current value i from the temperature T and the motor current detecting circuit 38 from the temperature detecting means 41 estimates the estimated temperature Tp (step S14), and the estimated temperature Tp and the set temperature T 0 Thus, it is determined whether or not overheat protection control is necessary (step S15). When the estimated temperature Tp is lower than the set temperature T 0 and overheat protection is not necessary, the current command limit value Ia is set to “0”, and the current command limit value Ib of “0” is set via the contact C1 of the switching unit 53. Is input to the current command value calculation unit 32 to perform normal control (step S16). If the ignition signal is not OFF, the process returns to step S11 and the above operation is repeated.

一方、上記ステップS15において過熱保護制御が必要と判定された場合には過熱保護フラグをセットすると共に、推定温度Tpを過熱保護部42及び判定部51に入力し、過熱保護部42は、入力された推定温度Tpに基づいて電流指令制限値Iaを演算し、切替部53の接点C1を介して電流指令値演算部32に電流指令制限値Ibを入力して過熱保護制御を行う(ステップS20)。   On the other hand, when it is determined in step S15 that the overheat protection control is necessary, an overheat protection flag is set, and the estimated temperature Tp is input to the overheat protection unit 42 and the determination unit 51, and the overheat protection unit 42 is input. Based on the estimated temperature Tp, the current command limit value Ia is calculated, and the current command limit value Ib is input to the current command value calculation unit 32 via the contact C1 of the switching unit 53 to perform overheat protection control (step S20). .

判定部51は、推定温度Tpが温度閾値T以上であるか否かを判定し(ステップS21)、推定温度Tpが温度閾値T以上であれば、推定温度Tpが温度閾値T以上となって温度閾値T以下になるまでの時間の合計積算時間TAを図3又は図4で説明したようにして算出し(ステップS22)、合計積算時間TAが設定時間ts以上であるか否かを判定する(ステップS23)。合計積算時間TAが設定時間tsよりも小さければ上記ステップS20にリターンし、合計積算時間TAが設定時間ts以上であれば、切替部53の接点を“C1”から“C2”に切替える切替信号CSを出力し、定数部52に予め設定されている固定値dに基づく電流指令制限値Ibによって電流指令値Iを制限する(ステップS24)。そして、推定温度Tpと温度閾値Tを比較し(ステップS25)、推定温度Tpが温度閾値Tよりも大きければ上記ステップS24にリターンし、推定温度Tpが温度閾値T以下であれば過熱保護フラグをリセットし(ステップS26)、通常制御となる。 Determining unit 51, the estimated temperature Tp is equal to or the temperature thresholds T 1 or more (step S21), and if the estimated temperature Tp is the temperature thresholds T 1 or more, the estimated temperature Tp is the temperature thresholds T 1 or more and is the total accumulated time TA of time until below the temperature thresholds T 1 calculated as described in FIG. 3 or FIG. 4 (step S22), and whether or not the total accumulated time TA is set time ts or Is determined (step S23). If the total accumulated time TA is smaller than the set time ts, the process returns to step S20. If the total accumulated time TA is equal to or longer than the set time ts, the switching signal CS for switching the contact of the switching unit 53 from “C1” to “C2”. And the current command value I is limited by the current command limit value Ib based on the fixed value d preset in the constant unit 52 (step S24). Then, by comparing the estimated temperature Tp and the temperature threshold value T 2 (step S25), and if the estimated temperature Tp is greater than the temperature threshold value T 2 is returned to the above step S24, overheating if the estimated temperature Tp is the temperature threshold T 2 or less The protection flag is reset (step S26), and normal control is performed.

一方、上記ステップS21において推定温度Tpが温度閾値Tより小さい場合、推定温度Tpが温度閾値T以下であるか否かを判定し(ステップS27)、推定温度Tpが温度閾値T以下であれば過熱保護フラグをリセットし(ステップS26)、推定温度Tpが温度閾値Tより大きい場合は上記ステップS20にリターンする。 On the other hand, if the estimated temperature Tp is the temperature thresholds T 1 is smaller than in the step S21, the estimated temperature Tp is equal to or the temperature threshold value T 2 or less (step S27), the estimated temperature Tp is the temperature threshold value T 2 or less reset the overheat protection flag if (step S26), the estimated temperature Tp is greater than the temperature threshold value T 2 are returns to the step S20.

図6は本発明の別の構成例を図2に対応させて示しており、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。   FIG. 6 shows another configuration example of the present invention corresponding to FIG. 2, and the same members are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

本例では温度推定部43と過熱保護部42との間に保護判定部60を設けており、保護判定部60は、推定温度Tpを温度閾値Tと比較すると共に、温度閾値Tを越えた合計カウント回数ctaを設定回数ctと比較して変更信号GSを出力する判定部61と、入力される変更信号GSに基づいて推定温度Tpのゲインを変更し、ゲイン変更された推定温度Tpgを出力するゲイン部62とで構成されている。 And a protective determination unit 60 between the thermal protection unit 42 and the temperature estimating unit 43 in this embodiment, the protection determination unit 60, the estimated temperature Tp while compared with the temperature thresholds T 1, the temperature thresholds T 1 exceeds The determination unit 61 that compares the total count number cta with the set number ct and outputs the change signal GS, changes the gain of the estimated temperature Tp based on the input change signal GS, and sets the gain-changed estimated temperature Tpg. And a gain unit 62 for outputting.

温度推定部43は、推定温度Tpが設定温度T以上になって過熱保護制御を開始するための過熱保護フラグを、過熱保護部42及び判定部61がそれぞれ読取り可能にセットすると共に、推定温度Tpをゲイン部62及び判定部61に入力する。過熱保護フラグを読取った過熱保護部42は、ゲイン部62からの推定温度Tpgに基づいて演算した電流指令制限値Icを電流指令値演算部32に入力する。また、判定部61には、温度閾値T(T<T)及び設定カウント回数ctが予め設定されており、温度推定部43からの過熱保護フラグを読取ると、入力された推定温度Tpと温度閾値Tとを比較すると共に、温度閾値T以上となった回数を積算カウンタを用いてカウントアップし、合計カウント回数ctaを算出する。また、判定部61は過熱保護部42が動作している場合のみ、推定温度Tpが温度閾値T以上となった回数をカウントアップする。そして、合計カウント回数ctaと設定回数ctとを比較し、合計カウント回数ctaが設定回数ct以上となったときに、ゲイン部62の特性を変更する変更信号GSを出力する。ゲイン部62は、入力された変更信号GSに基づいて推定温度Tpのゲインを変更し、ゲイン変更した推定温度Tpgを過熱保護部42に入力する。過熱保護部42は推定温度Tpgに基づいて電流指令制限値Icを演算し、電流指令制限値Icによって電流指令値Iを制限する。なお、変更信号GSが入力されていない状態である通常のアシスト制御或いは従来の過熱保護制御時には推定温度ゲインを変更しないので、推定温度Tpがそのまま推定温度Tpgとして出力される。 Temperature estimation unit 43, the overheat protection flag for estimated temperature Tp starts overheat protection control is the set temperature T 0 or more, with overheat protection unit 42 and the judging unit 61 is set readable, respectively, the estimated temperature Tp is input to the gain unit 62 and the determination unit 61. The overheat protection unit 42 that has read the overheat protection flag inputs the current command limit value Ic calculated based on the estimated temperature Tpg from the gain unit 62 to the current command value calculation unit 32. The determination unit 61 is preset with a temperature threshold T 1 (T 1 <T 0 ) and a set count number ct. When the overheat protection flag from the temperature estimation unit 43 is read, the input estimated temperature Tp and with comparing the temperature thresholds T 1, the number of times that a temperature threshold value above T 1 is counted up by using the integrating counter, to calculate the total number of counts cta. The determination unit 61 only when the thermal protection unit 42 is operating, the estimated temperature Tp counts up the number of times a temperature threshold value above T 1. Then, the total count number cta is compared with the set number ct, and when the total count number cta becomes equal to or greater than the set number ct, a change signal GS for changing the characteristics of the gain unit 62 is output. The gain unit 62 changes the gain of the estimated temperature Tp based on the input change signal GS, and inputs the estimated temperature Tpg whose gain has been changed to the overheat protection unit 42. The overheat protection unit 42 calculates a current command limit value Ic based on the estimated temperature Tpg, and limits the current command value I by the current command limit value Ic. Since the estimated temperature gain is not changed during normal assist control or conventional overheat protection control in which the change signal GS is not input, the estimated temperature Tp is output as it is as the estimated temperature Tpg.

図7は、過熱保護フラグを読取った過熱保護部42及び保護判定部60が、推定温度Tpに基づいて電流指令値Iを制限する様子を示している。   FIG. 7 shows how the overheat protection unit 42 and the protection determination unit 60 that have read the overheat protection flag limit the current command value I based on the estimated temperature Tp.

本例では、温度推定部43には温度閾値T及びTが予め設定されており、推定温度Tpが設定温度T以上となる時点t20で過熱保護フラグをセットし、過熱保護フラグを読込んだ保護判定部60及び過熱保護部42によって過熱保護制御機能が作動する。その後、判定部61は温度閾値T以上となる時点t21、時点t22、時点t23を積算カウンタでカウントアップし、合計カウント回数ctaが3回になっている様子を示している。また、判定部61には予め設定回数ct(例えば3回)が設定されており、合計カウント回数ctaを設定回数ctと比較し、合計カウント回数ctaが設定回数ct以上になったときに変更信号GSを出力し、ゲイン部62のゲインを大きくする。そして、推定温度Tpが温度閾値T以下となる時点t25までゲインを大きくし、時点t25において過熱保護フラグをリセットする。つまり、合計カウント回数ctaが設定回数ctとなったとき、判定部61は通常よりも高い推定温度Tpgを過熱保護部42に入力し、電流指令値Iを大きく制限することで適切な過熱保護を行う。 In this example, the temperature estimation unit 43 and the temperature threshold value T 0 and T 2 is set in advance, and sets the overheat protection flag at t20 the estimated temperature Tp reaches the set temperature T 0 or more, reading the overheat protection flag The overheat protection control function is activated by the protection determination unit 60 and the overheat protection unit 42. Thereafter, the determination unit 61 indicates how the time t21 the temperature thresholds T 1 or more, the time t22, counts up the time t23 in integrating counter, the total number of counts cta is turned three times. The determination unit 61 is preset with a set number of times ct (for example, 3 times). The total count number of times cta is compared with the set number of times ct. When the total count number of times cta becomes equal to or greater than the set number of times ct, the change signal GS is output and the gain of the gain unit 62 is increased. Then, the estimated temperature Tp is to increase the gain up time t25 serving as a temperature threshold value T 2 or less, and resets the overheat protection flag at time t25. That is, when the total number of counts cta becomes the set number of times ct, the determination unit 61 inputs an estimated temperature Tpg higher than normal to the overheat protection unit 42 and significantly limits the current command value I to provide appropriate overheat protection. Do.

なお、本例においても過熱保護制御を開始するための過熱保護フラグを、過熱保護部42及び判定部61がそれぞれ読取り可能に温度推定部43にセットするようになっているが、過熱保護部42及び判定部61にセットするようにしても良い。過熱保護フラグを過熱保護部42及び判定部61にセットする場合には、推定温度Tpが温度閾値T以下になったときにリセット信号を出力して過熱保護フラグをリセットする。 In this example as well, the overheat protection flag for starting overheat protection control is set in the temperature estimation unit 43 so that the overheat protection unit 42 and the determination unit 61 can read each other. And you may make it set to the determination part 61. FIG. When setting the overheat protection flag overheat protection portion 42 and the determination unit 61 resets the overheat protection flag by outputting a reset signal when the estimated temperature Tp is equal to or less than the temperature threshold value T 2.

このような構成において、その動作例を図8のフローチャートを参照して説明する。   In such a configuration, an example of the operation will be described with reference to the flowchart of FIG.

運転者によってイグニッションキーからのイグニッション信号がONされ(ステップS30)、トルクセンサ10からの操舵トルクThを入力し(ステップS31)、車速センサ12からの車速Vを入力する(ステップS32)。なお、操舵トルクTh、車速Vの入力順番は任意である。電流指令値演算部32は、操舵トルクTh及び車速Vに基づいて電流指令値Iを演算し(ステップS33)、電流指令値Iによってモータ20が駆動制御される。   The driver turns on the ignition signal from the ignition key (step S30), inputs the steering torque Th from the torque sensor 10 (step S31), and inputs the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 12 (step S32). Note that the input order of the steering torque Th and the vehicle speed V is arbitrary. The current command value calculation unit 32 calculates a current command value I based on the steering torque Th and the vehicle speed V (step S33), and the motor 20 is driven and controlled by the current command value I.

温度推定部43は、温度検出手段41からの温度T及びモータ電流検出回路38からのモータ電流値iに基づいて推定温度Tpを推定し(ステップS34)、推定した推定温度Tpをゲイン部62に入力する。そして、推定温度Tpを設定温度Tと比較することによって過熱保護制御が必要か否かを判定する(ステップS35)。そして、推定温度Tpが設定温度Tよりも小さく、過熱保護の必要ない場合、ゲイン部62は、温度推定部43からの推定温度Tpをそのまま推定温度Tpgとして電流指令値演算部32に入力し、通常制御を行う(ステップS36)。イグニッション信号がOFFでなければ、上記ステップS31にリターンし、上記動作を繰り返す。 The temperature estimation unit 43 estimates the estimated temperature Tp based on the temperature T from the temperature detection unit 41 and the motor current value i from the motor current detection circuit 38 (step S34), and the estimated temperature Tp is input to the gain unit 62. input. Then, it is determined whether or not it is necessary to overheat protection control by comparing the estimated temperature Tp and the set temperature T 0 (step S35). Then, the estimated temperature Tp is lower than the set temperature T 0, when there is no need for thermal protection, the gain unit 62 is input to the current command value calculating section 32 estimates the temperature Tp of the temperature estimation unit 43 as it is as the estimated temperature Tpg Then, normal control is performed (step S36). If the ignition signal is not OFF, the process returns to step S31 and the above operation is repeated.

一方、上記ステップS35において過熱保護制御が必要と判定された場合には過熱保護フラグをセットすると共に、推定温度Tpを判定部61に入力し、過熱保護部42は、ゲイン部62から入力された推定温度Tpに基づいて電流指令制限値Icを演算し、電流指令値演算部32に電流指令制限値Icを入力して過熱保護制御を行う(ステップS40)。   On the other hand, when it is determined in step S35 that the overheat protection control is necessary, an overheat protection flag is set, and the estimated temperature Tp is input to the determination unit 61. The overheat protection unit 42 is input from the gain unit 62. A current command limit value Ic is calculated based on the estimated temperature Tp, and the current command limit value Ic is input to the current command value calculation unit 32 to perform overheat protection control (step S40).

判定部61は、推定温度Tpが温度閾値T以上であるか否かを判定し(ステップS41)、推定温度Tpが温度閾値T以上であれば、推定温度Tpが温度閾値T以上となった回数を図7で説明したようにカウントアップし(ステップS42)、カウントアップされた合計カウント回数ctaが設定回数ct以上であるか否かを判定する(ステップS43)。合計カウント回数ctaが設定回数ctよりも小さければ上記ステップS40にリターンし、合計カウント回数ctaが設定回数ct以上であれば、通常よりも高い推定温度Tpgを過熱保護部42に入力して電流指令値Iを大きく制限するため、変更信号GSを出力してゲイン部62のゲインを大きくする(ステップS44)。そして、推定温度Tpと温度閾値Tを比較し(ステップS45)、推定温度Tpが温度閾値Tよりも大きければ上記ステップS44にリターンし、推定温度Tpが温度閾値T以下であれば過熱保護フラグをリセットし(ステップS46)、通常制御となる。 Determining unit 61, the estimated temperature Tp is equal to or the temperature thresholds T 1 or more (step S41), if the estimated temperature Tp is the temperature thresholds T 1 or more, the estimated temperature Tp is the temperature thresholds T 1 or more and The counted number is counted up as described with reference to FIG. 7 (step S42), and it is determined whether the counted up total count number cta is equal to or greater than the set number ct (step S43). If the total count number cta is smaller than the set number ct, the process returns to step S40. If the total count number cta is equal to or greater than the set number ct, an estimated temperature Tpg higher than normal is input to the overheat protection unit 42 and a current command is issued. In order to greatly limit the value I, the change signal GS is output to increase the gain of the gain unit 62 (step S44). Then, by comparing the estimated temperature Tp and the temperature threshold value T 2 (step S45), if the estimated temperature Tp is greater than the temperature threshold value T 2 is returned to the above step S44, overheating if the estimated temperature Tp is the temperature threshold T 2 or less The protection flag is reset (step S46), and normal control is performed.

一方、上記ステップS41において推定温度Tpが温度閾値Tより小さい場合、推定温度Tpが温度閾値T以下であるか否かを判定し(ステップS47)、推定温度Tpが温度閾値T以下であれば過熱保護フラグをリセットし(ステップS46)、推定温度Tpが温度閾値Tより大きい場合は上記ステップS40にリターンする。 On the other hand, if the estimated temperature Tp is the temperature thresholds T 1 is smaller than in the step S41, the estimated temperature Tp is equal to or the temperature threshold value T 2 or less (step S47), the estimated temperature Tp is the temperature threshold value T 2 or less reset the overheat protection flag if (step S46), the estimated temperature Tp is greater than the temperature threshold value T 2 are returns to the step S40.

なお、上述では、合計積算時間TAと設定時間tsとを比較して電流指令値Iの最大電流を固定値dを用いて制限する例と、合計カウント回数ctaと設定回数ctとを比較して推定温度Tpの推定温度ゲインを変更し、過熱保護部42によって電流指令値Iを制限する例を説明したが、合計積算時間TAと設定時間tsとを比較して推定温度Tpの推定温度ゲインを変更し、過熱保護部42によって電流指令値Iを制限しても良く、或いは合計カウント回数ctaと設定回数ctとを比較して電流指令値Iの最大電流を固定値dを用いて制限するようにしても良い。推定温度ゲインの変更はアナログ的な変更でも良い。   In the above description, the total accumulated time TA and the set time ts are compared to limit the maximum current of the current command value I using the fixed value d, and the total count number cta and the set number ct are compared. Although the example in which the estimated temperature gain of the estimated temperature Tp is changed and the current command value I is limited by the overheat protection unit 42 has been described, the estimated temperature gain of the estimated temperature Tp is compared by comparing the total accumulated time TA and the set time ts. The current command value I may be limited by the overheat protection unit 42, or the maximum current of the current command value I may be limited using the fixed value d by comparing the total count number cta with the set number ct. Anyway. The change of the estimated temperature gain may be an analog change.

また、本発明は、過熱保護を行う必要のある部品を特定し、状況に応じて過熱保護を行う特許第3601967号公報(特許文献1)に示されているような過熱保護機能に付加して適用しても良い。つまり、本発明で説明した保護判定部を設けると共に、温度推定部は、FETのジャンクション温度、モータブラシ温度及びモータ磁性体温度を推定するようにし、さらに過熱保護部は、FETのジャンクション温度、モータブラシ温度及びモータ磁性体温度の推定値に基づいてコントロールユニットの過熱保護、モータ過熱保護及びモータ低温減磁保護を切替えて行うようにしても良い。   In addition, the present invention specifies a part that needs to be overheat protected and adds to the overheat protection function as shown in Japanese Patent No. 3601967 (Patent Document 1) that performs overheat protection depending on the situation. It may be applied. That is, the protection determination unit described in the present invention is provided, the temperature estimation unit estimates the junction temperature of the FET, the motor brush temperature, and the motor magnetic body temperature, and the overheat protection unit includes the junction temperature of the FET, the motor. The control unit overheat protection, motor overheat protection, and motor low temperature demagnetization protection may be switched based on the estimated values of the brush temperature and the motor magnetic body temperature.

本発明の前提となる過熱保護部を具備した電動パワーステアリング装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the electric power steering apparatus which comprised the overheat protection part used as the premise of this invention. 本発明に係る電動パワーステアリング装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the electric power steering apparatus which concerns on this invention. 本発明の動作例を説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating the operation example of this invention. 本発明の動作例を詳しく説明するための特性図である。It is a characteristic view for explaining the example of operation of the present invention in detail. 本発明の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of this invention. 本発明に係る別の電動パワーステアリング装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of another electric power steering apparatus which concerns on this invention. 本発明の動作例を説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating the operation example of this invention. 本発明に動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an operation example in this invention. 従来の電動パワーステアリング装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional electric power steering apparatus. 従来のコントロールユニットの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the conventional control unit. 過熱保護の制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating control of overheat protection.

符号の説明Explanation of symbols

10 トルクセンサ
11 イグニッションキー
12 車速センサ
20 モータ
32 電流指令値演算部
37 モータ駆動部
41 温度検出手段
42 過熱保護部
43 温度推定部
50、60 保護判定部
51、61 判定部
52 定数部
53 切替部
62 ゲイン部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Torque sensor 11 Ignition key 12 Vehicle speed sensor 20 Motor 32 Current command value calculating part 37 Motor drive part 41 Temperature detection means 42 Overheating protection part 43 Temperature estimation part 50, 60 Protection determination part 51, 61 Determination part 52 Constant part 53 Switching part 62 Gain section

Claims (10)

モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記過熱保護部が作動した後、前記推定温度が温度閾値以上となる時間を積算した合計積算時間に基づいて前記電流指令値を制限する機能を具備したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A motor drive circuit that controls the motor based on a current command value, a temperature estimation unit that estimates an estimated temperature of the motor based on the temperature of the motor drive circuit and a motor current value, and a calculation based on the estimated temperature In an electric power steering apparatus including an overheat protection unit that limits the current command value by a current command limit value, a total integration in which a time during which the estimated temperature is equal to or higher than a temperature threshold after the overheat protection unit is activated An electric power steering apparatus comprising a function of limiting the current command value based on time. モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記過熱保護部が作動した後、前記推定温度が温度閾値以上となる回数をカウントした合計カウント回数に基づいて前記電流指令値を制限する機能を具備したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A motor drive circuit that controls the motor based on a current command value, a temperature estimation unit that estimates an estimated temperature of the motor based on the temperature of the motor drive circuit and a motor current value, and a calculation based on the estimated temperature In an electric power steering apparatus comprising an overheat protection unit that limits the current command value by a current command limit value, a total count obtained by counting the number of times that the estimated temperature is equal to or higher than a temperature threshold after the overheat protection unit is activated An electric power steering apparatus having a function of limiting the current command value based on the number of times. モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記推定温度に応じて前記過熱保護部からの電流指令制限値と予め設定された固定値とを切替え、前記電流指令値を制限する保護判定部を設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A motor drive circuit that controls the motor based on a current command value, a temperature estimation unit that estimates an estimated temperature of the motor based on the temperature of the motor drive circuit and a motor current value, and a calculation based on the estimated temperature An electric power steering apparatus including an overheat protection unit that limits the current command value by a current command limit value, and a current command limit value from the overheat protection unit according to the estimated temperature and a preset fixed value, An electric power steering device characterized in that a protection determination unit is provided for switching the current command value to limit the current command value. 前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる時間の合計積算時間を設定時間と比較して切替信号を出力する判定部と、前記切替信号に応じて前記電流指令制限値と前記固定値とを切替える切替部とで構成されている請求項3に記載の電動パワーステアリング装置。 The protection determination unit compares the estimated temperature with the temperature threshold value, compares a total integrated time of times when the estimated temperature is equal to or higher than the temperature threshold value with a set time, and outputs a switching signal; The electric power steering apparatus according to claim 3, comprising a switching unit that switches between the current command limit value and the fixed value in accordance with a switching signal. 前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる回数を設定回数と比較して切替信号を出力する判定部と、前記切替信号に応じて前記電流指令制限値と前記固定値とを切替える切替部とで構成されている請求項3に記載の電動パワーステアリング装置。 The protection determination unit compares the estimated temperature with the temperature threshold, compares the number of times that the estimated temperature is equal to or higher than the temperature threshold with a set number of times, and outputs a switching signal according to the switching signal. The electric power steering apparatus according to claim 3, further comprising a switching unit that switches between the current command limit value and the fixed value. 前記判定部は、前記温度推定部の過熱保護フラグの有無に基づいて前記温度閾値と前記推定温度とを比較する請求項4又は5に記載の電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 4 or 5, wherein the determination unit compares the temperature threshold with the estimated temperature based on the presence or absence of an overheat protection flag of the temperature estimation unit. モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記推定温度に応じて前記過熱保護部に入力される前記推定温度ゲインを変更して前記過熱保護部に入力し、前記電流指令値を制限する保護判定部を設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A motor drive circuit that controls the motor based on a current command value, a temperature estimation unit that estimates an estimated temperature of the motor based on the temperature of the motor drive circuit and a motor current value, and a calculation based on the estimated temperature And an overheat protection unit that limits the current command value by a current command limit value that changes the estimated temperature gain that is input to the overheat protection unit according to the estimated temperature. An electric power steering apparatus comprising a protection determination unit that inputs to a protection unit and limits the current command value. 前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる時間の合計積算時間を設定時間と比較して変更信号を出力する判定部と、前記変更信号に応じて前記推定温度ゲインを変更するゲイン部とで構成されている請求項7に記載の電動パワーステアリング装置。 The protection determination unit compares the estimated temperature with the temperature threshold value, compares a total integrated time of times when the estimated temperature is equal to or higher than the temperature threshold value with a set time, and outputs a change signal; The electric power steering apparatus according to claim 7, further comprising a gain unit that changes the estimated temperature gain in accordance with a change signal. 前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる回数を設定回数と比較して変更信号を出力する判定部と、前記変更信号に応じて前記推定温度ゲインを変更するゲイン部とで構成されている請求項7に記載の電動パワーステアリング装置。 The protection determination unit compares the estimated temperature with the temperature threshold value, compares the number of times the estimated temperature is equal to or higher than the temperature threshold value with a set number of times, and outputs a change signal according to the change signal. The electric power steering apparatus according to claim 7, further comprising: a gain unit that changes the estimated temperature gain. 前記判定部は、前記温度推定部の過熱保護フラグの有無に基づいて前記温度閾値と前記推定温度とを比較する請求項8又は9に記載の電動パワーステアリング装置。
The electric power steering apparatus according to claim 8 or 9, wherein the determination unit compares the temperature threshold with the estimated temperature based on the presence or absence of an overheat protection flag of the temperature estimation unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9030143B2 (en) 2011-10-31 2015-05-12 Regal Beloit America, Inc. Method and system of limiting current to a motor
US10574173B2 (en) 2016-09-02 2020-02-25 Kongsberg Inc. Techniques for limiting electrical current provided to a motor in an electric power steering system

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