JP2012046049A - Steering device - Google Patents

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Tomotaka Hoshiyama
友隆 星山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow a steering function by an electric motor to be obtained sufficiently, while maintaining an over-heat preventing function, even if estimated temperature data cannot be written in a non-volatile memory.SOLUTION: If data in an EEPROM is abnormal, a microcomputer corrects each of temporary temperature values SUM1max, SUM2max and SUM3max for computing the motor estimated temperature by using a board temperature change value ΔT(Tbmax-Tb) obtained by subtracting the board temperature Tb, which is detected by a temperature sensor, from the temporary board temperature Tbmax previously set at a high temperature (S61, S62). Consequently, initial values SUM1(n-1), SUM2(n-1) and SUM3(n-1) corresponding to the board temperature Tb can be set. In this case, when the temperature sensor is abnormal, correction by using the board temperature change value ΔT(Tbmax-Tb) is not performed (S63).

Description

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

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

このような電動パワーステアリング装置においては、電動モータやモータ駆動回路が発熱して損傷してしまうことを防止するためにそれらの温度をモニターし、モニター温度が過熱防止用の設定温度を上回る場合には、電動モータに流す電流を制限するようにしている。この場合、電動モータの温度は、温度センサにより直接測定することが難しい。そこで、特許文献1に提案された電動パワーステアリング装置においては、電動モータに流れる電流値に基づいて演算により電動モータの温度を推定する。   In such an electric power steering device, the temperature of the electric motor or the motor drive circuit is monitored in order to prevent the electric motor or the motor drive circuit from being damaged due to heat generation, and the monitor temperature exceeds the set temperature for preventing overheating. Restricts the current flowing to the electric motor. In this case, it is difficult to directly measure the temperature of the electric motor with a temperature sensor. Therefore, in the electric power steering apparatus proposed in Patent Document 1, the temperature of the electric motor is estimated by calculation based on the value of the current flowing through the electric motor.

この特許文献1に提案された電動パワーステアリング装置においては、アシスト制御中に、電動モータの推定温度を繰り返し演算し、イグニッションスイッチがオフされてアシスト制御を終了すると、そのときの推定温度に対応する推定温度データを不揮発性メモリに記憶する。ECUは、次回のアシスト制御開始時に、不揮発性メモリに記憶されている推定温度データを読み出して、それを推定温度の初期値として温度推定演算に利用する。   In the electric power steering apparatus proposed in Patent Document 1, during the assist control, the estimated temperature of the electric motor is repeatedly calculated, and when the ignition switch is turned off to end the assist control, the estimated temperature at that time is handled. The estimated temperature data is stored in a nonvolatile memory. The ECU reads the estimated temperature data stored in the nonvolatile memory at the start of the next assist control, and uses it for the temperature estimation calculation as the initial value of the estimated temperature.

特開2008−195246号JP 2008-195246 A

しかしながら、推定温度データが不揮発性メモリに適正に書き込まれないことがある。例えば、アシスト制御が終了して推定温度データを不揮発性メモリに書き込んでいる途中で、イグニッションスイッチがオンされてクランキング動作が行われた場合には、バッテリの一時的な電圧降下により、ECUのマイクロコンピュータがリセットされてしまうことがある。このようなケースにおいては、推定温度データを不揮発性メモリに適正に書き込むことができない。   However, the estimated temperature data may not be properly written to the nonvolatile memory. For example, when the ignition switch is turned on and the cranking operation is performed while the estimated temperature data is being written to the nonvolatile memory after the assist control is finished, the ECU's temporary voltage drop causes the ECU to The microcomputer may be reset. In such a case, the estimated temperature data cannot be properly written to the nonvolatile memory.

そこで、ECUは、このように不揮発性メモリに推定温度データを書き込むことができなかった場合には、アシスト制御を開始するときに、予め設定した仮の推定温度初期値を使って、推定温度の演算を開始する。しかし、仮の推定温度初期値は、どのような状況でアシスト制御が開始されても電動モータの過熱を防止できるように、電動モータのとり得る温度範囲の最高温度に設定されるため、実際には、モータ温度が低い状態であっても、演算された推定温度は高温となる。従って、必要以上に過熱防止機能が働いて電動モータに流す電流が制限されてしまう。このため、ハンドル操作が重くなり運転者の負担が増大してしまう。   Therefore, when the estimated temperature data cannot be written in the nonvolatile memory in this way, the ECU uses the preset temporary estimated temperature initial value when starting the assist control. Start computation. However, the temporary estimated temperature initial value is set to the highest temperature in the temperature range that the electric motor can take so that the electric motor can be prevented from overheating regardless of the situation where the assist control is started. Even if the motor temperature is low, the calculated estimated temperature is high. Therefore, the overheat prevention function works more than necessary, and the current flowing to the electric motor is limited. For this reason, the steering wheel operation becomes heavy and the burden on the driver increases.

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、不揮発性メモリに推定温度データを書き込むことができなかった場合でも、過熱防止機能を維持しつつ、電動モータによる操舵機能が十分得られるようにすることを目的とする。   The present invention has been made to cope with the above problem, and even when the estimated temperature data cannot be written in the nonvolatile memory, the steering function by the electric motor can be sufficiently obtained while the overheat prevention function is maintained. The purpose is to do so.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、操舵トルクを発生する電動モータ(15)と、前記電動モータの温度を逐次演算により推定する温度推定手段(S21〜S26)と、操舵ハンドルの操舵状態を検出する操舵検出手段(S11)と、前記推定された電動モータの推定温度に基づいた電流制限を加えながら、前記検出された操舵ハンドルの操舵状態に基づいて前記電動モータの目標通電制御量を演算し、前記演算された目標通電制御量に従って前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段(S12〜S19)と、前記電動モータの推定温度に関する推定温度データを記憶するための不揮発性記憶手段(44)と、前記電動モータの駆動制御の終了時に前記温度推定手段により推定された前記電動モータの推定温度に関する推定温度データを前記不揮発性記憶手段に書き込むとともに、次回の前記電動モータの駆動制御開始時に前記不揮発性記憶手段に記憶されている推定温度データを読み出す推定温度データ読み書き手段(S51,S39,S42)とを備え、前記温度推定手段は、前記電動モータの駆動制御開始時に前記推定温度データ読み書き手段により読み出された推定温度データを利用して前記電動モータの推定温度の演算を開始する操舵装置において、前記電動モータの温度変化とともに温度が変化する部位の温度を関連温度として測定する関連温度測定手段(25)と、前記電動モータの駆動制御開始時に前記不揮発性記憶手段のデータが異常であるか否かを判断するデータ異常検出手段(S52)と、予め過熱防止用高温度に設定された仮推定温度初期値(SUM1max,SUM2max,SUM3max)を記憶しており、前記不揮発性記憶手段のデータの異常が検出された場合に、前記関連温度測定手段により測定される前記関連温度(Tb)を取得し、前記仮推定温度初期値を前記関連温度が低いほど減少するように補正した補正推定温度初期値(SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1))を演算する異常時補正推定温度初期値演算手段(S61,S62)とを備え、前記温度推定手段は、前記不揮発性記憶手段のデータの異常が検出された場合、前記異常時補正推定温度初期値演算手段により演算された補正推定温度初期値を使って前記電動モータの推定温度の演算を開始することにある。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized by an electric motor (15) that generates a steering torque, temperature estimation means (S21 to S26) for estimating the temperature of the electric motor by sequential calculation, and a steering handle Steering detection means (S11) for detecting the steering state, and target energization control of the electric motor based on the detected steering state of the steering wheel while applying a current limit based on the estimated temperature of the estimated electric motor. Motor control means (S12 to S19) for calculating the amount and controlling the electric motor according to the calculated target energization control amount, and nonvolatile storage means for storing estimated temperature data relating to the estimated temperature of the electric motor (44) and an estimated temperature related to the estimated temperature of the electric motor estimated by the temperature estimating means at the end of the drive control of the electric motor. Estimated temperature data reading / writing means (S51, S39, S42) for writing estimated data to the nonvolatile storage means and reading estimated temperature data stored in the nonvolatile storage means at the next start of drive control of the electric motor. The temperature estimation means is a steering device that starts calculation of the estimated temperature of the electric motor using the estimated temperature data read by the estimated temperature data read / write means at the start of drive control of the electric motor; Related temperature measuring means (25) for measuring the temperature of the portion where the temperature changes with the temperature change of the electric motor as the related temperature, and whether or not the data in the nonvolatile storage means is abnormal at the start of drive control of the electric motor Data abnormality detection means (S52) for determining the initial estimated temperature initially set to a high temperature for overheating prevention (SUM1max, SUM2max, SUM3max) are stored, and when the abnormality of the data in the nonvolatile storage means is detected, the related temperature (Tb) measured by the related temperature measuring means is acquired, and the temporary Correction at the time of abnormality that calculates the estimated estimated temperature initial value (SUM1 (n-1), SUM2 (n-1), SUM3 (n-1)) corrected so that the estimated temperature initial value decreases as the related temperature decreases Estimated temperature initial value calculating means (S61, S62), and the temperature estimating means is calculated by the abnormal time corrected estimated temperature initial value calculating means when an abnormality of data in the nonvolatile storage means is detected. The calculation of the estimated temperature of the electric motor is started using the corrected estimated temperature initial value.

この発明においては、温度推定手段が電動モータの温度を逐次演算により推定し、モータ制御手段がこの推定温度に基づいた電流制限を加えながら操舵ハンドルの操舵状態に基づいて電動モータの目標通電制御量を演算し、この目標通電制御量に従って電動モータを駆動制御する。こうして電動モータの駆動制御により操舵トルクが発生する。このとき、電動モータは、推定温度に基づいた電流制限によりその過熱が防止される。尚、電動モータの温度とは、電動モータそのものの温度に限らず、電動モータの温度上昇分であってもよい。どちらでも、電動モータの過熱を防止できるからである。   In this invention, the temperature estimation means estimates the temperature of the electric motor by sequential calculation, and the motor control means applies a current limit based on this estimated temperature while applying the target current control amount of the electric motor based on the steering state of the steering wheel. And the electric motor is driven and controlled according to the target energization control amount. Thus, steering torque is generated by the drive control of the electric motor. At this time, the electric motor is prevented from being overheated by current limitation based on the estimated temperature. Note that the temperature of the electric motor is not limited to the temperature of the electric motor itself, but may be the temperature increase of the electric motor. This is because it is possible to prevent overheating of the electric motor.

推定温度データ読み書き手段は、電動モータの駆動制御の終了時に推定された電動モータの推定温度データを不揮発性記憶手段に書き込み、次回の電動モータの駆動制御時に不揮発性記憶手段に記憶されている推定温度データを読み出す。この読み出された推定温度データは、モータ推定温度の演算を開始するために必要な初期値データとなる。   The estimated temperature data read / write means writes the estimated temperature data of the electric motor estimated at the end of the drive control of the electric motor to the nonvolatile storage means, and is stored in the nonvolatile storage means at the next drive control of the electric motor. Read temperature data. The read estimated temperature data becomes initial value data necessary to start calculation of the estimated motor temperature.

推定温度データを不揮発性記憶手段に書き込む途中で、マイコンリセットが生じた場合には、推定温度データを適正に不揮発性記憶手段に書き込むことができない。この場合には、モータ推定温度の演算に必要な適正な初期値データが得られない。そこで、本発明においては、関連温度測定手段と、データ異常検出手段と、異常時補正推定温度初期値演算手段とを備えている。   If the microcomputer reset occurs in the middle of writing the estimated temperature data to the nonvolatile storage means, the estimated temperature data cannot be properly written to the nonvolatile storage means. In this case, appropriate initial value data required for calculating the estimated motor temperature cannot be obtained. Therefore, the present invention includes related temperature measurement means, data abnormality detection means, and abnormality correction estimated temperature initial value calculation means.

関連温度測定手段は、電動モータの温度変化とともに温度が変化する部位の温度を関連温度として測定する。関連温度測定手段は、電動モータの温度が時間経過とともに低下(上昇)していく場合には、これに伴って温度が低下(上昇)していく部位を温度測定すればよい。例えば、電動モータを駆動する駆動回路の基板温度は、電動モータの温度と関連性が高いため、基板温度を関連温度として用いることができる。   The related temperature measuring means measures the temperature of the part where the temperature changes with the temperature change of the electric motor as the related temperature. When the temperature of the electric motor decreases (increases) over time, the related temperature measuring means may measure the temperature of the portion where the temperature decreases (increases) with this. For example, since the substrate temperature of the drive circuit that drives the electric motor is highly related to the temperature of the electric motor, the substrate temperature can be used as the related temperature.

データ異常検出手段は、電動モータの駆動制御開始時に不揮発性記憶手段のデータが異常であるか否かを判断する。そして、不揮発性記憶手段のデータの異常が検出された場合に、異常時補正推定温度初期値演算手段が、モータ推定温度の演算を開始するために必要な初期値となる補正推定温度初期値を演算する。この補正推定温度初期値を演算するにあたって、異常時補正推定温度初期値演算手段は、仮推定温度初期値を記憶している。この仮推定温度初期値は、予め過熱防止用高温度に設定された温度である。つまり、仮推定温度初期値は、電動モータがどのような発熱状態であっても過熱防止を行えるような温度、例えば、電動モータがとり得る温度範囲の最高温度に設定されている。   The data abnormality detection means determines whether or not the data in the nonvolatile storage means is abnormal when the drive control of the electric motor is started. Then, when an abnormality in the data in the nonvolatile storage means is detected, the corrected estimated temperature initial value calculating means at the time of abnormality calculates a corrected estimated temperature initial value that is an initial value necessary for starting the calculation of the motor estimated temperature. Calculate. In calculating the corrected estimated temperature initial value, the abnormal correction estimated temperature initial value calculating means stores the temporary estimated temperature initial value. The temporary estimated temperature initial value is a temperature set in advance as a high temperature for preventing overheating. That is, the temporary estimated temperature initial value is set to a temperature at which overheating can be prevented regardless of the heat generation state of the electric motor, for example, the maximum temperature in the temperature range that the electric motor can take.

異常時補正推定温度初期値演算手段は、不揮発性記憶手段のデータの異常が検出された場合に、関連温度測定手段により測定される関連温度を取得し、仮推定温度初期値を、関連温度が低いほど仮推定温度初期値が減少するように補正した補正推定温度初期値を演算する。   The abnormality correction estimated temperature initial value calculating means obtains the related temperature measured by the related temperature measuring means when the abnormality of the data in the nonvolatile storage means is detected, and the temporary estimated temperature initial value is A corrected estimated initial temperature value corrected so that the initial estimated initial temperature value decreases as the value decreases is calculated.

不揮発性記憶手段のデータが異常である場合には、仮推定温度初期値をそのまま用いて推定温度を計算すると、計算された推定温度が高温になる。このため、実際には電動モータの温度が低くても、電流制限が大きく働くようになり、電動モータの能力を十分に発揮させることができない。しかし、電動モータの駆動制御開始時における関連温度が低ければ、電動モータの温度もこれに合わせて低いと推測できる。そこで、本発明においては、異常時補正推定温度初期値演算手段が、仮推定温度初期値を、関連温度が低いほど仮推定温度初期値が減少するように補正した補正推定温度初期値を演算する。温度推定手段は、この異常時補正推定温度初期値演算手段により演算された補正推定温度初期値を使って電動モータの推定温度の演算を開始する。   If the data in the non-volatile storage means is abnormal, the calculated estimated temperature becomes high when the estimated temperature is calculated using the temporary estimated temperature initial value as it is. For this reason, even if the temperature of the electric motor is actually low, the current limitation is greatly activated, and the capacity of the electric motor cannot be fully exhibited. However, if the related temperature at the start of the drive control of the electric motor is low, it can be estimated that the temperature of the electric motor is low accordingly. Therefore, in the present invention, the abnormal correction estimated initial temperature value calculation means calculates the corrected estimated initial temperature value corrected so that the temporary estimated initial temperature value decreases as the related temperature decreases. . The temperature estimating means starts calculation of the estimated temperature of the electric motor using the corrected estimated temperature initial value calculated by the abnormal correction estimated temperature initial value calculating means.

従って、本発明によれば、不揮発性記憶手段への推定温度データの書き込み不良が生じた場合であっても、過熱防止機能を維持しつつ、電動モータによる操舵機能が十分得られるようなり、運転者の負担が低減する。   Therefore, according to the present invention, the steering function by the electric motor can be sufficiently obtained while maintaining the overheat prevention function even when the writing failure of the estimated temperature data to the nonvolatile storage means occurs, The burden on the person is reduced.

尚、本発明における推定温度に関する推定温度データとは、推定温度そのものを表すデータは勿論のこと、推定温度を導き出すことのできるデータをも含むものである。また、操舵検出手段は、操舵ハンドルの操舵状態を検出するものであって、例えば、操舵ハンドルに加えられる操舵トルク、操舵ハンドルの操舵角、操舵ハンドルの操舵角速度などの少なくとも1つを検出するものであればよい。   The estimated temperature data relating to the estimated temperature in the present invention includes not only data representing the estimated temperature itself but also data from which the estimated temperature can be derived. The steering detection means detects the steering state of the steering handle, and detects, for example, at least one of a steering torque applied to the steering handle, a steering angle of the steering handle, a steering angular velocity of the steering handle, etc. If it is.

また、本発明の他の特徴は、前記異常時補正推定温度初期値演算手段は、予め過熱防止用高温度に設定された仮関連温度初期値(Tbmax)を記憶しており、前記仮関連温度初期値と前記関連温度測定手段により測定される関連温度(Tb)との温度差(ΔT)に基づいて、前記仮推定温度初期値を前記温度差が大きいほど減少するように補正した補正推定温度初期値を演算することにある。   Another feature of the present invention is that the abnormal-time correction estimated temperature initial value calculating means stores a temporary related temperature initial value (Tbmax) set in advance to a high temperature for overheating prevention, and the temporary related temperature Based on the temperature difference (ΔT) between the initial value and the related temperature (Tb) measured by the related temperature measuring means, the corrected estimated temperature is corrected so that the temporary estimated temperature initial value decreases as the temperature difference increases. It is to calculate the initial value.

本発明においては、異常時補正推定温度初期値演算手段は、予め過熱防止用高温度に設定された仮関連温度初期値を記憶している。この仮関連温度初期値とは、電動モータが仮推定温度初期値相当の高温度となるときに関連温度がとる温度に相当する値であって、仮推定温度初期値に対応して設定されたものである。異常時補正推定温度初期値演算手段は、この仮関連温度初期値と関連温度測定手段により測定される関連温度との温度差に基づいて、仮推定温度初期値を、この温度差(仮関連温度初期値−測定関連温度)が大きいほど仮推定温度初期値が減少するように補正した補正推定温度初期値を演算する。従って、一層適正な補正推定温度初期値を演算することができる。この結果、更に適正に過熱防止を行うことができ、これに伴って操舵操作性が向上する。   In the present invention, the abnormality correction estimated temperature initial value calculating means stores a temporary related temperature initial value that is set in advance to a high temperature for preventing overheating. This temporary related temperature initial value is a value corresponding to the temperature that the related temperature takes when the electric motor becomes a high temperature corresponding to the temporary estimated temperature initial value, and is set corresponding to the temporary estimated temperature initial value Is. Based on the temperature difference between the temporary related temperature initial value and the related temperature measured by the related temperature measuring means, the abnormal correction estimated temperature initial value calculating means calculates the temporary estimated temperature initial value as the temperature difference (temporary related temperature The corrected estimated temperature initial value corrected so that the temporary estimated temperature initial value decreases as the initial value-measurement-related temperature increases is calculated. Therefore, a more appropriate corrected estimated temperature initial value can be calculated. As a result, it is possible to prevent overheating more appropriately and to improve the steering operability accordingly.

本発明の他の特徴は、前記電動モータの駆動制御の終了時に前記関連温度測定手段により測定された前記関連温度に関する関連温度データを前記不揮発性記憶手段に書き込むとともに、次回の前記電動モータの駆動制御開始時に前記不揮発性記憶手段に記憶されている関連温度データを読み出す関連温度データ読み書き手段(S53,S39,S42)と、前記電動モータの駆動制御開始時に前記不揮発性記憶手段のデータの異常が検出されない場合には、前記関連温度データ読み書き手段により読み出された関連温度データで表される関連温度(TBo)と前記関連温度測定手段により測定される関連温度(TB)との温度差(ΔT)に基づいて、前記推定温度データ読み書き手段により読み出された推定温度データで表される推定温度(SUM1o,SUM2o,SUM2o)を前記温度差が大きいほど減少するように補正した補正推定温度初期値を演算する正常時補正推定温度初期値演算手段(S57,S58)とを備え、前記温度推定手段は、前記不揮発性記憶手段のデータの異常が検出されない場合には、前記正常時補正推定温度初期値演算手段により演算された補正推定温度初期値を使って前記電動モータの推定温度の演算を開始することにある。   Another feature of the present invention is that the related temperature data related to the related temperature measured by the related temperature measuring means at the end of the drive control of the electric motor is written in the nonvolatile storage means, and the next drive of the electric motor is performed. The related temperature data read / write means (S53, S39, S42) for reading the related temperature data stored in the nonvolatile storage means at the start of control, and the abnormality of the data in the nonvolatile storage means at the start of drive control of the electric motor. If not detected, the temperature difference (ΔT) between the related temperature (TBo) represented by the related temperature data read by the related temperature data read / write means and the related temperature (TB) measured by the related temperature measurement means. ) Based on the estimated temperature data represented by the estimated temperature data read by the estimated temperature data read / write means ( UM1o, SUM2o, SUM2o) are provided with normal correction estimated temperature initial value calculating means (S57, S58) for calculating a corrected estimated temperature initial value corrected so as to decrease as the temperature difference increases. When no abnormality is detected in the data in the nonvolatile storage means, the calculation of the estimated temperature of the electric motor is started using the corrected estimated temperature initial value calculated by the normal correction estimated temperature initial value calculating means. There is.

本発明においては、不揮発性記憶手段のデータの異常が検出されない場合においても、一層適正な補正推定温度初期値を計算できるように、関連温度データ読み書き手段と正常時補正推定温度初期値演算手段とを備えている。関連温度データ読み書き手段は、電動モータの駆動制御の終了時に関連温度測定手段により測定された関連温度に関する関連温度データを不揮発性記憶手段に書き込むとともに、次回の電動モータの駆動制御開始時に不揮発性記憶手段に記憶されている関連温度データを読み出す。   In the present invention, the related temperature data read / write means, the normal correction estimated temperature initial value calculation means, and the normal temperature correction estimated temperature initial value calculation means so as to calculate a more appropriate correction estimated temperature initial value even when no abnormality of data in the nonvolatile storage means is detected. It has. The related temperature data read / write means writes the related temperature data related to the related temperature measured by the related temperature measurement means at the end of the drive control of the electric motor to the nonvolatile storage means, and stores the nonvolatile temperature at the next start of the drive control of the electric motor. Read related temperature data stored in the means.

電動モータの駆動制御開始時における関連温度が、前回の電動モータの駆動制御の終了時における関連温度に比べて低下している場合は、その温度低下に合わせて電動モータの温度も低下していると想定できる。そこで、正常時補正推定温度初期値演算手段は、電動モータの駆動制御開始時に不揮発性記憶手段のデータの異常が検出されない場合には、推定温度データ読み書き手段により読み出された推定温度データで表される推定温度を、関連温度データ読み書き手段により読み出された関連温度データで表される関連温度と関連温度測定手段により測定される関連温度との温度差が大きいほど推定温度が減少するように補正した補正推定温度初期値を演算する。つまり、前回の電動モータの駆動制御の終了時における推定温度を、前回の電動モータの駆動制御の終了時から次の電動モータの駆動制御を開始する時までの関連温度の温度低下を用いて、この温度低下が大きいほど、推定温度が減少するように補正し、この補正した値を補正推定温度初期値に設定する。このため、一層適正な補正推定温度初期値を演算することができる。   If the related temperature at the start of the electric motor drive control is lower than the related temperature at the end of the previous drive control of the electric motor, the temperature of the electric motor also decreases as the temperature decreases. Can be assumed. Therefore, the normal correction estimated temperature initial value calculation means is represented by the estimated temperature data read by the estimated temperature data read / write means when no abnormality of the data in the nonvolatile storage means is detected at the start of drive control of the electric motor. The estimated temperature is decreased as the temperature difference between the related temperature represented by the related temperature data read by the related temperature data reading / writing unit and the related temperature measured by the related temperature measuring unit is large. The corrected corrected estimated temperature initial value is calculated. That is, the estimated temperature at the end of the previous electric motor drive control is calculated using the temperature drop of the related temperature from the end of the previous electric motor drive control to the start of the next electric motor drive control. As the temperature drop is larger, the estimated temperature is corrected so as to decrease, and the corrected value is set as the corrected estimated temperature initial value. Therefore, a more appropriate corrected estimated temperature initial value can be calculated.

そして、温度推定手段は、不揮発性記憶手段のデータの異常が検出されない場合には、正常時補正推定温度初期値演算手段により演算された補正推定温度初期値を使って電動モータの推定温度の演算を開始する。この結果、電動モータの温度推定精度が向上し、良好な過熱防止性能と操舵操作性能とが得られる。   The temperature estimating means calculates the estimated temperature of the electric motor using the corrected estimated temperature initial value calculated by the normal correction estimated temperature initial value calculating means when no abnormality of the data in the nonvolatile storage means is detected. To start. As a result, the temperature estimation accuracy of the electric motor is improved, and good overheat prevention performance and steering operation performance are obtained.

本発明の他の特徴は、前記関連温度測定手段が異常であるか否かを判断する温度測定異常検出手段(S54)を備え、前記正常時補正推定温度初期値演算手段は、前記関連温度測定手段の異常が検出された場合には、前記推定温度データ読み書き手段により読み出された推定温度データで表される推定温度を補正することなく推定温度初期値として設定する(S59,S58)ことにある。   Another feature of the present invention includes temperature measurement abnormality detection means (S54) for determining whether or not the related temperature measurement means is abnormal, and the normal correction estimated temperature initial value calculation means includes the related temperature measurement. When the abnormality of the means is detected, the estimated temperature represented by the estimated temperature data read by the estimated temperature data read / write means is set as the estimated temperature initial value without correction (S59, S58). is there.

関連温度を適正に測定できない場合には、関連温度の温度低下を用いて補正してしまうと、適正な補正推定温度初期値を演算することができない。そこで、本発明においては、そうした場合、推定温度の補正を行わずに前回の電動モータの駆動制御の終了時における推定温度を推定温度初期値として設定する。この場合、温度推定手段は、この推定温度初期値を使って電動モータの推定温度の演算を開始する。これにより、関連温度測定手段が異常であっても、確実に過熱防止を行うことができる。   If the related temperature cannot be measured properly, an appropriate corrected estimated temperature initial value cannot be calculated if correction is made using the temperature drop of the related temperature. Therefore, in the present invention, in such a case, the estimated temperature at the end of the previous drive control of the electric motor is set as the estimated temperature initial value without correcting the estimated temperature. In this case, the temperature estimation means starts calculation of the estimated temperature of the electric motor using the estimated temperature initial value. Thereby, even if the related temperature measuring means is abnormal, it is possible to reliably prevent overheating.

本発明の他の特徴は、前記関連温度測定手段が異常であるか否かを判断する温度測定異常検出手段(S54)を備え、前記異常時補正推定温度初期値演算手段は、前記関連温度測定手段の異常が検出された場合には、前記仮推定温度初期値を補正することなく推定温度初期値として設定する(S63,S62)ことにある。   Another feature of the present invention includes temperature measurement abnormality detection means (S54) for determining whether or not the related temperature measurement means is abnormal, and the abnormality correction estimated temperature initial value calculation means includes the related temperature measurement. If an abnormality of the means is detected, the temporary estimated temperature initial value is set as the estimated temperature initial value without correction (S63, S62).

本発明においては、不揮発性記憶手段のデータが異常であり、かつ、関連温度測定手段が異常である場合には、仮推定温度初期値を補正することなく推定温度初期値として設定する。この場合、温度推定手段は、この推定温度初期値を使って電動モータの推定温度の演算を開始する。従って、確実に過熱防止を行うことができる。   In the present invention, if the data in the nonvolatile storage means is abnormal and the related temperature measuring means is abnormal, the temporary estimated temperature initial value is set as the estimated temperature initial value without correction. In this case, the temperature estimation means starts calculation of the estimated temperature of the electric motor using the estimated temperature initial value. Therefore, it is possible to reliably prevent overheating.

尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件を前記符号によって規定される実施形態に限定させるものではない。   In the above description, in order to help the understanding of the invention, the reference numerals used in the embodiments are attached to the configuration of the invention corresponding to the embodiments in parentheses. It is not intended to be limited to the embodiment defined by.

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

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

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

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

ステアリングシャフト12には減速ギヤ16を介して電動モータ15が組み付けられている。電動モータ15は、本実施形態においては、ブラシ付モータが使用される。電動モータ15は、ロータの回転により減速ギヤ16を介してステアリングシャフト12をその中心軸周りに回転駆動して、操舵ハンドル11の回動操作に対してアシストトルクを付与する。   An electric motor 15 is assembled to the steering shaft 12 via a reduction gear 16. In the present embodiment, a brush motor is used as the electric motor 15. The electric motor 15 rotationally drives the steering shaft 12 around its central axis via the reduction gear 16 by rotation of the rotor, and applies assist torque to the turning operation of the steering handle 11.

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

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

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

次に、電子制御ユニット30について図2を用いて説明する。電子制御ユニット30(以下、ECU30と呼ぶ)は、電動モータ15の目標通電制御量を演算し、演算された目標通電制御量にて電動モータ15を駆動制御する電子制御回路40と、電子制御回路40からの制御指令により電動モータ15を駆動するモータ駆動回路32とを含んで構成される。   Next, the electronic control unit 30 will be described with reference to FIG. The electronic control unit 30 (hereinafter referred to as ECU 30) calculates a target energization control amount of the electric motor 15, and drives the electric motor 15 with the calculated target energization control amount, and an electronic control circuit And a motor drive circuit 32 that drives the electric motor 15 in accordance with a control command from 40.

電子制御回路40は、CPU,ROM,RAM等からなるマイクロコンピュータ41(以下、マイコン41と呼ぶ)と、入力インタフェース42と、出力インタフェース43と、EEPROM(Electric Erasable PROM)44とから構成される。マイコン41内のROMには後述する制御プログラムや各種データ等が記憶されている。   The electronic control circuit 40 includes a microcomputer 41 (hereinafter referred to as a microcomputer 41) composed of a CPU, ROM, RAM, and the like, an input interface 42, an output interface 43, and an EEPROM (Electric Erasable PROM) 44. The ROM in the microcomputer 41 stores a control program, various data, and the like, which will be described later.

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

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

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

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

また、モータ駆動回路32には、各スイッチング素子Tr1〜Tr4が設けられる回路基板の温度を検出するためのサーミスタなどによって構成された温度センサ25が設けられる。温度センサ25は、スイッチング素子Tr1〜Tr4の発熱状態に応じた温度となる基板温度Tbを検出し、基板温度Tbを表す信号を出力する。また、スイッチング素子Tr1〜Tr4の発熱状態は、電動モータ15の発熱状態と関連性を有する。つまり、電動モータ15の発熱量が多いほど、基板温度Tbは高温になる。従って、この基板温度Tbは、本発明における「関連温度」に相当し、温度センサ25は、本発明における関連温度測定手段に相当する。   Further, the motor drive circuit 32 is provided with a temperature sensor 25 constituted by a thermistor or the like for detecting the temperature of the circuit board on which the switching elements Tr1 to Tr4 are provided. The temperature sensor 25 detects a substrate temperature Tb that is a temperature corresponding to the heat generation state of the switching elements Tr1 to Tr4, and outputs a signal representing the substrate temperature Tb. Further, the heat generation state of the switching elements Tr <b> 1 to Tr <b> 4 is related to the heat generation state of the electric motor 15. That is, the greater the amount of heat generated by the electric motor 15, the higher the substrate temperature Tb. Accordingly, the substrate temperature Tb corresponds to the “related temperature” in the present invention, and the temperature sensor 25 corresponds to the related temperature measuring means in the present invention.

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

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

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

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

次に、ECU30の行う処理について説明する。ECU30は、運転者によるハンドル操作に対して適度なアシストトルクを付与するアシスト制御処理と、アシスト制御時において電動モータ15の過熱防止を図るためにモータ温度を推定演算するモータ温度推定処理と、アシスト制御を終了したときにモータ推定温度および基板温度Tbを表すデータをEEPROM44に書き込み次回のアシスト制御を開始するときにそのデータを読み出すデータ読み書き制御処理と、読み出されたデータから電動モータ15の推定温度初期値を演算する推定温度初期値演算処理とを行う。   Next, processing performed by the ECU 30 will be described. The ECU 30 includes an assist control process that provides an appropriate assist torque to the steering wheel operation by the driver, a motor temperature estimation process that estimates and calculates a motor temperature to prevent overheating of the electric motor 15 during the assist control, Data indicating the estimated motor temperature and the substrate temperature Tb is written to the EEPROM 44 when the control is finished, and the data read / write control process for reading the data when the next assist control is started, and the estimation of the electric motor 15 from the read data. An estimated temperature initial value calculation process for calculating the temperature initial value is performed.

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

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

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

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

続いて、マイコン41は、ステップS13において、この基本アシストトルクTasに補償トルクを加算して目標トルクT*を算出する。この補償トルクは、基本アシストトルクTasを補償するためのトルクであって、必ずしも必要としないが、例えば、戻しトルクとダンピングトルクとの和を用いることができる。戻しトルクは、運転者が操舵ハンドル11の握りを緩めながら切り戻すときに、中立位置に向かって良好なアシストトルクが働くように設定したもので、操舵角θに応じて設定される。また、ダンピングトルクは、ステアリング系全体における振動を減衰させるもので、操舵角速度ωに応じて設定される。この計算に当たっては、回転角センサ23にて検出した電動モータ15の回転角θおよび電動モータ15の角速度ω(操舵ハンドル11の操舵角θを時間で微分した操舵角速度ωに相当)を入力して算出する。   Subsequently, in step S13, the microcomputer 41 calculates the target torque T * by adding the compensation torque to the basic assist torque Tas. This compensation torque is a torque for compensating the basic assist torque Tas, and is not necessarily required. For example, the sum of the return torque and the damping torque can be used. The return torque is set so that a good assist torque works toward the neutral position when the driver turns back while loosening the handle of the steering handle 11, and is set according to the steering angle θ. Further, the damping torque attenuates vibrations in the entire steering system and is set according to the steering angular velocity ω. In this calculation, the rotation angle θ of the electric motor 15 detected by the rotation angle sensor 23 and the angular velocity ω of the electric motor 15 (corresponding to the steering angular velocity ω obtained by differentiating the steering angle θ of the steering handle 11 with respect to time) are input. calculate.

続いて、マイコン41は、ステップS14において、目標トルクT*を発生させるために必要な必要電流I*を計算する。必要電流I*は、目標トルクT*をトルク定数で除算することにより求められる。   Subsequently, in step S14, the microcomputer 41 calculates a necessary current I * necessary for generating the target torque T *. The required current I * is obtained by dividing the target torque T * by the torque constant.

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

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

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

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

尚、上記アシスト制御ルーチンにおいて、温度センサ25により基板温度Tbを検出し、基板温度Tbに基づいて上限電流値Ibmaxを設定する処理をステップS18の処理に追加するようにしてもよい。この場合、マイコン41は、図5に示す上限電流値マップと同様なマップ(横軸はTb、縦軸はIbmax)を使って、基板温度Tbが高いほど上限電流値Ibmaxを小さな値に設定する。そして、モータ推定温度Tmから設定される上限電流値Imaxと、基板温度Tbから設定される上限電流値Ibmaxとのうち、小さいほうの値を上限電流値Imaxに設定する。従って、モータ駆動回路32のスイッチング素子Tr1〜Tr4が、電動モータ15よりも先に過熱防止温度に近づくような状況が発生するシステムにおいては、モータ駆動回路32の過熱防止をも行うことができる。   In the assist control routine, a process of detecting the substrate temperature Tb by the temperature sensor 25 and setting the upper limit current value Ibmax based on the substrate temperature Tb may be added to the process of step S18. In this case, the microcomputer 41 uses a map similar to the upper limit current value map shown in FIG. 5 (the horizontal axis is Tb, the vertical axis is Ibmax), and the upper limit current value Ibmax is set to a smaller value as the substrate temperature Tb is higher. . Then, the smaller one of the upper limit current value Imax set from the estimated motor temperature Tm and the upper limit current value Ibmax set from the substrate temperature Tb is set as the upper limit current value Imax. Therefore, in a system in which the switching elements Tr1 to Tr4 of the motor drive circuit 32 approach the overheat prevention temperature before the electric motor 15, the motor drive circuit 32 can be prevented from overheating.

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

モータ温度推定ルーチンが起動すると、マイコン41は、まず、ステップS21において、電流センサ24により検出される電動モータ15に流れる電流値Imを読み込む。続いて、ステップS22において、ヒートマス温度推定用電流二乗積算値SUM1(以下、ヒートマス温度値SUM1と呼ぶ)を計算する。ヒートマス温度値SUM1は、電動モータ15の筐体の上昇温度に相当する値を表すもので、次式(1)により計算される。
SUM1(n)=SUM1(n-1)+Ka1・(Im−SUM1(n-1)) ・・・・(1)
When the motor temperature estimation routine is started, the microcomputer 41 first reads the current value Im flowing through the electric motor 15 detected by the current sensor 24 in step S21. Subsequently, in Step S22, a heat mass temperature estimation current square integrated value SUM1 (hereinafter referred to as a heat mass temperature value SUM1) is calculated. The heat mass temperature value SUM1 represents a value corresponding to the rising temperature of the casing of the electric motor 15, and is calculated by the following equation (1).
SUM1 (n) = SUM1 (n -1) + Ka1 · (Im 2 -SUM1 (n-1)) ···· (1)

ここで、Ka1は、電流値Imの二乗値に応じて電動モータ15の筐体が温度変化する程度を表す予め設定した係数である。また、(n)は、所定の短い周囲にて繰り返し実行されるモータ温度推定ルーチンにおける今回の処理により演算される値であることを意味し、(n-1)は、モータ温度推定ルーチンにおける1演算周期前の処理で演算された値であることを意味する。従って、SUM1(n)は、今回計算により求めようとするヒートマス温度値SUM1であり、SUM1(n-1)は、1演算周期前に算出したヒートマス温度値SUM1である。以下の説明において、(n),(n-1)は、演算周期を特定する必要が無い場合には記載しない。   Here, Ka1 is a preset coefficient that represents the degree to which the casing of the electric motor 15 changes in temperature according to the square value of the current value Im. Further, (n) means a value calculated by the current process in the motor temperature estimation routine repeatedly executed around a predetermined short surrounding, and (n-1) is 1 in the motor temperature estimation routine. It means the value calculated in the process before the calculation cycle. Therefore, SUM1 (n) is the heat mass temperature value SUM1 to be obtained by this calculation, and SUM1 (n-1) is the heat mass temperature value SUM1 calculated one calculation cycle before. In the following description, (n) and (n-1) are not described when it is not necessary to specify the calculation cycle.

続いて、マイコン41は、ステップS23において、コイル温度推定用電流二乗積算値SUM2(以下、コイル温度値SUM2と呼ぶ)を計算する。コイル温度値SUM2は、電動モータ15のコイルの上昇温度に相当する値を表すもので、次式(2)により計算される。
SUM2(n)=SUM2(n-1)+Ka2・(Im−SUM2(n-1)) ・・・・(2)
ここで、Ka2は、電流値Imの二乗値に応じて電動モータ15のコイルが温度変化する程度を表す予め設定した係数である。
Subsequently, in step S23, the microcomputer 41 calculates a coil temperature estimation current square integrated value SUM2 (hereinafter referred to as a coil temperature value SUM2). The coil temperature value SUM2 represents a value corresponding to the rising temperature of the coil of the electric motor 15, and is calculated by the following equation (2).
SUM2 (n) = SUM2 (n -1) + Ka2 · (Im 2 -SUM2 (n-1)) ···· (2)
Here, Ka2 is a preset coefficient representing the degree to which the temperature of the coil of the electric motor 15 changes according to the square value of the current value Im.

続いて、マイコン41は、ステップS24において、ブラシ温度推定用電流二乗積算値SUM3(以下、ブラシ温度値SUM3と呼ぶ)を計算する。ブラシ温度値SUM3は、電動モータ15のブラシの上昇温度に相当する値を表すもので、次式(3)により計算される。
SUM3(n)=SUM3(n-1)+Ka3・(Im−SUM3(n-1)) ・・・・(3)
ここで、Ka3は、電流値Imの二乗値に応じて電動モータ15のブラシが温度変化する程度を表す予め設定した係数である。
Subsequently, in step S24, the microcomputer 41 calculates a brush temperature estimation current square integrated value SUM3 (hereinafter referred to as a brush temperature value SUM3). The brush temperature value SUM3 represents a value corresponding to the rising temperature of the brush of the electric motor 15, and is calculated by the following equation (3).
SUM3 (n) = SUM3 (n -1) + Ka3 · (Im 2 -SUM3 (n-1)) ···· (3)
Here, Ka3 is a preset coefficient representing the degree of temperature change of the brush of the electric motor 15 according to the square value of the current value Im.

続いて、マイコン41は、ステップS25において、モータ推定温度Tmを計算する。モータ推定温度Tmは、電動モータ15の発熱による温度上昇分を表し、ヒートマス温度値SUM1(n),コイル温度値SUM2(n),ブラシ温度値SUM3(n)に基づいて、次式(4)により計算される。
Tm=Kb1・SUM1(n)+Kb2・SUM2(n)+Kb3・SUM3(n)
・・・・(4)
ここで、Kb1,Kb2,Kb3は、それぞれ、ヒートマス温度値SUM1,コイル温度値SUM2,ブラシ温度値SUM3がモータ推定温度に影響する度合(ゲイン)を考慮した上昇温度換算係数である。
Subsequently, in step S25, the microcomputer 41 calculates the estimated motor temperature Tm. The estimated motor temperature Tm represents the temperature rise due to the heat generated by the electric motor 15, and based on the heat mass temperature value SUM1 (n), the coil temperature value SUM2 (n), and the brush temperature value SUM3 (n), the following equation (4) Is calculated by
Tm = Kb1 · SUM1 (n) + Kb2 · SUM2 (n) + Kb3 · SUM3 (n)
.... (4)
Here, Kb1, Kb2, and Kb3 are rising temperature conversion coefficients in consideration of the degree (gain) that the heat mass temperature value SUM1, the coil temperature value SUM2, and the brush temperature value SUM3 affect the estimated motor temperature.

このように、本実施形態においては、電動モータ15の発熱を、筐体における発熱要素と、コイルにおける発熱要素と、ブラシにおける発熱要素に分け、各発熱要素毎の上昇温度にゲインを乗じた値を加算してモータ推定温度Tmを計算しているため、その推定精度が高い。   Thus, in the present embodiment, the heat generated by the electric motor 15 is divided into a heat generating element in the housing, a heat generating element in the coil, and a heat generating element in the brush, and a value obtained by multiplying the temperature rise for each heat generating element by the gain. Is added to calculate the estimated motor temperature Tm, so the estimation accuracy is high.

尚、本実施形態においては、モータ推定温度Tmは、電動モータ15の発熱による温度上昇分を表すものであり、電動モータ15自身の温度を表すものではないが、例えば、外気温センサを設け、外気温センサにより検出される外気温に電動モータ15の温度上昇分を加算した値をモータ推定温度とするなど、電動モータ15自身の温度を推定するようにしてもよい。どちらでも過熱防止を図ることができるからである。   In the present embodiment, the estimated motor temperature Tm represents the temperature rise due to the heat generated by the electric motor 15, and does not represent the temperature of the electric motor 15 itself. For example, an outside air temperature sensor is provided, The temperature of the electric motor 15 itself may be estimated such that a value obtained by adding the temperature increase of the electric motor 15 to the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor is used as the estimated motor temperature. This is because it is possible to prevent overheating in either case.

続いて、マイコン41は、ステップS26において、今回計算したヒートマス温度値SUM1(n),コイル温度値SUM2(n),ブラシ温度値SUM3(n)を、1演算周期前のヒートマス温度値SUM1(n-1),コイル温度値SUM2(n-1),ブラシ温度値SUM3(n-1)として記憶しておく。この処理は、1演算周期後のステップS42,S43,S44の演算処理のために行うものである。   Subsequently, in step S26, the microcomputer 41 calculates the heat mass temperature value SUM1 (n), the coil temperature value SUM2 (n), and the brush temperature value SUM3 (n) calculated this time as the heat mass temperature value SUM1 (n -1), coil temperature value SUM2 (n-1), and brush temperature value SUM3 (n-1). This process is performed for the calculation process of steps S42, S43, and S44 after one calculation cycle.

マイコン41は、ステップS26の処理を行った後、モータ温度推定ルーチンを一旦終了する。モータ温度推定ルーチンは、所定の短い周期で繰り返し実行されるため、モータ推定温度Tmが所定時間毎に順次計算されることになる。こうして逐次計算される最新のモータ推定温度Tmは、アシスト制御におけるモータ上限電流値Imaxを決定するために利用される(S16)。   After performing the process of step S26, the microcomputer 41 once ends the motor temperature estimation routine. Since the motor temperature estimation routine is repeatedly executed at a predetermined short cycle, the estimated motor temperature Tm is sequentially calculated every predetermined time. The latest estimated motor temperature Tm sequentially calculated in this way is used to determine the motor upper limit current value Imax in the assist control (S16).

モータ推定温度Tmを算出するに当たっては、アシスト制御開始からの電動モータ15の発熱量だけでは推定できず、アシスト制御開始時において電動モータ15に残存していた熱も考慮しなければならない。従って、ヒートマス温度値SUM1,コイル温度値SUM2,ブラシ温度値SUM3の初期値が必要となる。そこで、本実施形態においては、アシスト制御ルーチンの終了時に、その時点におけるヒートマス温度値SUM1,コイル温度値SUM2,ブラシ温度値SUM3、および、温度センサ25により検出された基板温度Tbを表す温度データをEEPROM44に書き込み、次回のアシスト制御ルーチンを開始するときに、EEPROM44に記憶されている温度データを読み出す。そして、温度データで表される値に基づいて後述する推定温度初期値演算ルーチンを実行することにより、ヒートマス温度値SUM1,コイル温度値SUM2,ブラシ温度値SUM3の初期値を演算する。   In calculating the estimated motor temperature Tm, it is not possible to estimate only the amount of heat generated by the electric motor 15 from the start of the assist control, but the heat remaining in the electric motor 15 at the start of the assist control must also be taken into consideration. Therefore, initial values of the heat mass temperature value SUM1, the coil temperature value SUM2, and the brush temperature value SUM3 are required. Therefore, in the present embodiment, at the end of the assist control routine, the heat mass temperature value SUM1, the coil temperature value SUM2, the brush temperature value SUM3, and the temperature data representing the substrate temperature Tb detected by the temperature sensor 25 are obtained. The temperature data stored in the EEPROM 44 is read when writing to the EEPROM 44 and starting the next assist control routine. And the initial value of heat mass temperature value SUM1, coil temperature value SUM2, and brush temperature value SUM3 is calculated by executing an estimated temperature initial value calculation routine, which will be described later, based on the value represented by the temperature data.

本実施形態においては、ヒートマス温度値SUM1,コイル温度値SUM2,ブラシ温度値SUM3に基づいてモータ推定温度Tmを演算するため、ヒートマス温度値SUM1,コイル温度値SUM2,ブラシ温度値SUM3を一組としたデータは、モータ推定温度Tmを表すデータとなる。従って、以下、EEPROM44に記憶されたヒートマス温度値SUM1,コイル温度値SUM2,ブラシ温度値SUM3をまとめてモータ推定温度データと呼ぶ。また、EEPROM44に記憶された基板温度Tbのデータを基板温度データTbと呼び、基板温度データTbで表される温度の値を示す場合には、その値を基板温度Tboと呼ぶ。   In this embodiment, in order to calculate the estimated motor temperature Tm based on the heat mass temperature value SUM1, the coil temperature value SUM2, and the brush temperature value SUM3, the heat mass temperature value SUM1, the coil temperature value SUM2, and the brush temperature value SUM3 are set as one set. The obtained data is data representing the estimated motor temperature Tm. Therefore, hereinafter, the heat mass temperature value SUM1, the coil temperature value SUM2, and the brush temperature value SUM3 stored in the EEPROM 44 are collectively referred to as motor estimated temperature data. Further, the substrate temperature Tb data stored in the EEPROM 44 is referred to as substrate temperature data Tb, and when the temperature value represented by the substrate temperature data Tb is indicated, the value is referred to as the substrate temperature Tbo.

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

イグニッションスイッチ60がオフ状態からオン状態に切り替わると、電源装置50からECU30に電源供給される。マイコン41は、電源供給を受けると、本制御ルーチンを開始し(時刻t0)、まず、ステップS31において初期診断を行う。つまり、電動パワーステアリング装置1におけるシステム内の診断および初期設定等を行う。   When the ignition switch 60 is switched from the off state to the on state, power is supplied from the power supply device 50 to the ECU 30. When receiving the power supply, the microcomputer 41 starts this control routine (time t0), and first performs an initial diagnosis in step S31. That is, in-system diagnosis and initial setting in the electric power steering apparatus 1 are performed.

続いて、マイコン41は、ステップS50において、推定温度初期値演算処理を行う(時刻t1)。この推定温度初期値演算処理については、図9に示す推定温度初期値演算ルーチンを使って後述する。推定温度初期値演算ルーチンでは、EEPROM44からモータ推定温度データ(ヒートマス温度値SUM1,コイル温度値SUM2,ブラシ温度値SUM3)および基板温度データTbを読み込み、これらのデータに基づいて、モータ推定温度Tmを計算するための初期値((ヒートマス温度値SUM1(n-1),コイル温度値SUM2(n-1),ブラシ温度値SUM3(n-1))を算出する。尚、推定温度初期値演算処理は、電動パワーステアリング装置1の初期診断時において行われる。   Subsequently, in step S50, the microcomputer 41 performs an estimated temperature initial value calculation process (time t1). This estimated temperature initial value calculation process will be described later using an estimated temperature initial value calculation routine shown in FIG. In the estimated temperature initial value calculation routine, motor estimated temperature data (heat mass temperature value SUM1, coil temperature value SUM2, brush temperature value SUM3) and substrate temperature data Tb are read from EEPROM 44, and motor estimated temperature Tm is calculated based on these data. Calculate initial values ((heat mass temperature value SUM1 (n-1), coil temperature value SUM2 (n-1), brush temperature value SUM3 (n-1)) for calculation. Estimated temperature initial value calculation processing Is performed at the time of initial diagnosis of the electric power steering apparatus 1.

マイコン41は、初期診断が完了すると、ステップS32において、上述したアシスト制御を開始する(時刻t2)。このアシスト制御の開始時には、電源リレー57がオンされて電動モータ15への電源供給回路が形成される。このとき、アシスト制御と並行してモータ温度推定処理も開始される。   When the initial diagnosis is completed, the microcomputer 41 starts the assist control described above in step S32 (time t2). At the start of the assist control, the power relay 57 is turned on to form a power supply circuit to the electric motor 15. At this time, motor temperature estimation processing is also started in parallel with the assist control.

アシスト制御が開始されると、マイコン41は、まずステップS33において、フラグFが「1」であるか否かを判断する。このフラグFは、本制御ルーチンが起動されたときにはF=0に設定され、後述のステップS35の処理により仮温度データがEEPROM44に書き込まれるとF=1に設定されるものである。アシスト制御が開始された直後は、F=0に設定されているため、ステップS33の判断は「NO」となり、マイコン41は、その処理をステップS34に進める。   When the assist control is started, the microcomputer 41 first determines in step S33 whether or not the flag F is “1”. This flag F is set to F = 0 when this control routine is started, and is set to F = 1 when provisional temperature data is written in the EEPROM 44 by the process of step S35 described later. Immediately after the start of the assist control, since F = 0 is set, the determination in step S33 is “NO”, and the microcomputer 41 advances the process to step S34.

ステップS34においては、仮温度データの書き込みタイミングか否かを判断する。この書き込みタイミングは、例えば、推定温度初期値演算処理(S50)を行ってから設定時間(例えば、数秒)だけ経過した時点に設定されている。従って、ここでは、推定温度初期値演算処理(S50)を行ってからの経過時間が設定時間に達したか否かを判断する。マイコン41は、書き込みタイミングではない場合は、ステップS37に処理を進めてイグニッションスイッチ60がオフになったか否かを判断する。イグニッションスイッチ60がオン状態を維持する間は、ステップS33に戻り上述した判断を繰り返す。   In step S34, it is determined whether or not the provisional temperature data is written. This write timing is set, for example, when a set time (for example, several seconds) has elapsed since the estimated temperature initial value calculation process (S50). Therefore, it is determined here whether or not the elapsed time since the estimated temperature initial value calculation process (S50) has reached the set time. If it is not the write timing, the microcomputer 41 proceeds to step S37 to determine whether or not the ignition switch 60 is turned off. While the ignition switch 60 remains on, the process returns to step S33 and the above-described determination is repeated.

こうした判断が繰り返され、仮温度データの書き込みタイミングとなると(S34:Yes)、マイコン41は、ステップS35において、予めROMに記憶されている仮温度データを読み出してEEPPROM44に書き込む(時刻t3)。EEPPROM44には、後述するステップS39,S42において、アシスト制御の終了時におけるモータ推定温度データ(ヒートマス温度値SUM1,コイル温度値SUM2,ブラシ温度値SUM3)、および、基板温度データTbからなる温度データが書き込まれている。そして、この温度データを使ってステップS50の推定温度初期値演算処理によりモータ推定温度Tmを算出する。従って、ステップS35においては、前回のアシスト制御終了時に書き込んだ温度データを仮温度データに書き換える処理である。   When such determination is repeated and the writing timing of the temporary temperature data comes (S34: Yes), the microcomputer 41 reads the temporary temperature data stored in advance in the ROM and writes it in the EEPROM 44 (time t3). In the EEPROM 44, temperature data including motor estimated temperature data (heat mass temperature value SUM1, coil temperature value SUM2, brush temperature value SUM3) and substrate temperature data Tb at the end of assist control in steps S39 and S42 to be described later. Has been written. Then, using this temperature data, the estimated motor temperature Tm is calculated by the estimated temperature initial value calculation process in step S50. Therefore, in step S35, the temperature data written at the end of the previous assist control is rewritten to temporary temperature data.

このステップS35の処理は、アシスト制御途中でマイコン41がリセットしてモータ推定温度Tmを表す情報が消失してしまう事態に備えて行う処理であり、そうした事態が発生した場合にのみ、次のアシスト制御の開始時におけるモータ推定温度Tmを演算するための初期値として仮温度データが使用される。   The process of step S35 is a process performed in preparation for a situation where the microcomputer 41 resets during the assist control and information indicating the estimated motor temperature Tm disappears. Only when such a situation occurs, the next assist is performed. Temporary temperature data is used as an initial value for calculating the estimated motor temperature Tm at the start of control.

この仮温度データは、仮ヒートマス温度値SUM1max,仮コイル温度値SUM2max,仮ブラシ温度値SUM3max、および、仮基板温度Tbmaxから構成されており、過熱防止を図る観点でモータ推定温度Tmが高い温度に演算されるような値に設定されている。つまり、仮ヒートマス温度値SUM1max,仮コイル温度値SUM2max,仮ブラシ温度値SUM3maxは、ステップS25の計算式(4)におけるSUM1(n),SUM2(n),SUM3(n)に代入して使用されるものであって、SUM1max,SUM2max,SUM3maxを代入して計算して得られたモータ推定温度Tmが、電動モータ15がどのような発熱状態であっても過熱防止できるような高温度(過熱防止用高温度)となるように予め設定されている。つまり、電動モータ15のとり得る温度の最高温度に相当する値に設定されている。   This temporary temperature data is composed of a temporary heat mass temperature value SUM1max, a temporary coil temperature value SUM2max, a temporary brush temperature value SUM3max, and a temporary substrate temperature Tbmax. The motor estimated temperature Tm is set to a high temperature from the viewpoint of preventing overheating. It is set to a value that can be calculated. That is, the temporary heat mass temperature value SUM1max, the temporary coil temperature value SUM2max, and the temporary brush temperature value SUM3max are substituted and used for SUM1 (n), SUM2 (n), and SUM3 (n) in the calculation formula (4) in step S25. The estimated motor temperature Tm obtained by substituting SUM1max, SUM2max, and SUM3max is a high temperature that prevents overheating regardless of the heat generation state of the electric motor 15 (overheating prevention). High temperature). That is, it is set to a value corresponding to the maximum temperature that the electric motor 15 can take.

また、仮基板温度Tbmaxは、電動モータ15がSUM1max,SUM2max,SUM3maxを用いて計算して得られたモータ推定温度Tmとなるときに基板温度Tbがとる温度に相当する値であって、基板温度Tbがとり得る最高温度になるように予め設定されている。このステップS35の処理は、マイコン41がリセットしてアシスト制御が中断したときに、電動モータ15がどのような発熱状態にあったかわからないため安全上の処置である。   The temporary substrate temperature Tbmax is a value corresponding to the temperature taken by the substrate temperature Tb when the electric motor 15 becomes the estimated motor temperature Tm calculated by using SUM1max, SUM2max, and SUM3max. The temperature is set in advance so that Tb reaches the highest possible temperature. The process of step S35 is a safety measure because it is not known what heat generation state the electric motor 15 has when the microcomputer 41 is reset and the assist control is interrupted.

マイコン41は、ステップS35にて仮温度データのEEPROM44への書き込みが完了すると、続くステップS36において、フラグFをF=1に設定する。従って、それ以降は、ステップS33の判断は「YES」となり、ステップS37のイグニッションスイッチ60のオフ状態判定が継続されることになる。   When the microcomputer 41 completes the writing of the temporary temperature data to the EEPROM 44 in step S35, the microcomputer 41 sets the flag F to F = 1 in the subsequent step S36. Therefore, after that, the determination in step S33 is “YES”, and the determination of the OFF state of the ignition switch 60 in step S37 is continued.

そして、イグニッションスイッチ60が操作されオフ状態が検知されると(時刻t4)、ステップS38においてアシスト制御を終了する。従って、これ以降、電動モータ15は駆動制御されない。続いて、マイコン41は、ステップS39において、このアシスト制御終了時におけるモータ推定温度データ(SUM1,SUM2,SUM3)、および、温度センサ25により検出された基板温度を表す基板温度データTbをEEPROM44に書き込む。従って、先のステップS35でEEPROM44に書き込まれた仮温度データは、アシスト制御終了時における温度データ(SUM1,SUM2,SUM3,Tb)に書き換えられる。   When the ignition switch 60 is operated and an off state is detected (time t4), the assist control is terminated in step S38. Therefore, thereafter, the electric motor 15 is not driven and controlled. Subsequently, in step S39, the microcomputer 41 writes the estimated motor temperature data (SUM1, SUM2, SUM3) at the end of the assist control and the substrate temperature data Tb representing the substrate temperature detected by the temperature sensor 25 in the EEPROM 44. . Therefore, the temporary temperature data written in the EEPROM 44 in the previous step S35 is rewritten with the temperature data (SUM1, SUM2, SUM3, Tb) at the end of the assist control.

続いて、マイコン41は、ステップS40においてタイマを起動し、ステップS41にて所定時間(例えば、10分)の経過を判断する。そして、アシスト制御が終了して所定時間の経過が確認されると(S41:YES)、マイコン41は、ステップS42において、その時点におけるモータ推定温度データ(SUM1,SUM2,SUM3)、および、基板温度データTbをEEPROM44に書き込む(時刻t5)。マイコン41は、アシスト制御の終了後においてもモータ温度推定ルーチンによりモータ推定温度Tmの演算を行っている。この場合、電動モータ15には所定時間以上電流が流れていない状態となっているため、モータ推定温度データで表されるモータ推定温度Tmおよび基板温度Tbは、ステップS39における値より小さな値となる。   Subsequently, the microcomputer 41 starts a timer in step S40, and determines whether a predetermined time (for example, 10 minutes) has elapsed in step S41. When the assist control is finished and the passage of a predetermined time is confirmed (S41: YES), in step S42, the microcomputer 41 determines the motor estimated temperature data (SUM1, SUM2, SUM3) at that time, and the substrate temperature. Data Tb is written to the EEPROM 44 (time t5). The microcomputer 41 calculates the estimated motor temperature Tm by the motor temperature estimation routine even after the end of the assist control. In this case, since the electric motor 15 is in a state where no current flows for a predetermined time or longer, the estimated motor temperature Tm and the substrate temperature Tb represented by the estimated motor temperature data are smaller than the values in step S39. .

こうして、先のステップS39においてEEPROM44に記憶された温度データは、最終的には、その所定時間経過後の温度データに書き換えられる。この温度データ(SUM1,SUM2,SUM3,Tb)は、次回のイグニッションスイッチ60がオンしたときに、ステップS50の推定温度初期値演算処理において読み出され、モータ推定温度データ(SUM1,SUM2,SUM3)の初期値の演算に使用される。   Thus, the temperature data stored in the EEPROM 44 in the previous step S39 is finally rewritten with the temperature data after the predetermined time has elapsed. This temperature data (SUM1, SUM2, SUM3, Tb) is read in the estimated temperature initial value calculation process in step S50 when the next ignition switch 60 is turned on, and estimated motor temperature data (SUM1, SUM2, SUM3). Used to calculate the initial value of.

ステップS42にて温度データのEEPROM44への書き込みが完了すると、マイコン41は、ステップS43において、電源リレー57をオフして全ての処理を終了する。尚、所定時間の待機中(時刻t4〜t5)においてイグニッションスイッチ60がオン状態に切り替わった場合には、マイコン41は、最終的な温度データの書き込みを行うことなく上述した初期診断(S31)からの処理を開始する。   When the writing of the temperature data to the EEPROM 44 is completed in step S42, the microcomputer 41 turns off the power supply relay 57 in step S43 and ends all the processes. When the ignition switch 60 is switched on during a predetermined time waiting (time t4 to t5), the microcomputer 41 starts the initial diagnosis (S31) without writing the final temperature data. Start processing.

次に、推定温度初期値演算処理について説明する。図9は、マイコン41の実行する推定温度初期値演算ルーチンを表す。この推定温度初期値演算ルーチンは、データ読み書き制御ルーチンにおけるステップS50のサブルーチンとして組み込まれている。   Next, the estimated temperature initial value calculation process will be described. FIG. 9 shows an estimated temperature initial value calculation routine executed by the microcomputer 41. This estimated temperature initial value calculation routine is incorporated as a subroutine of step S50 in the data read / write control routine.

推定温度初期値演算ルーチンが起動すると、マイコン41は、まずステップS51において、EEPROM44に記憶されている温度データ(SUM1,SUM2,SUM3,Tb)を読み出す。続いて、ステップS52において、温度データの状態をチェックサム(Check Sum:誤り検出符号)を使ってチェックする。   When the estimated temperature initial value calculation routine starts, the microcomputer 41 first reads the temperature data (SUM1, SUM2, SUM3, Tb) stored in the EEPROM 44 in step S51. Subsequently, in step S52, the temperature data state is checked using a check sum (Check Sum: error detection code).

EEPROM44には、ヒートマス温度値SUM1,コイル温度値SUM2,ブラシ温度値SUM3,基板温度Tbを別々に記憶するための4つの温度データフィールドと、チェックサムを記憶するためのチェックサムフィールドが設けられている。マイコン41は、温度データ(SUM1,SUM2,SUM3,Tb)をEEPROM44に書き込む場合、ヒートマス温度値SUM1SUM1,コイル温度値SUM2,ブラシ温度値SUM3,基板温度Tbを各温度データフィールドに順番に書き込む。また、温度データ(SUM1,SUM2,SUM3,Tb)からチェックサムを計算し、その計算したチェックサムをチェックサムフィールドに書き込む。   The EEPROM 44 is provided with four temperature data fields for separately storing the heat mass temperature value SUM1, the coil temperature value SUM2, the brush temperature value SUM3, and the substrate temperature Tb, and a checksum field for storing the checksum. Yes. When the microcomputer 41 writes the temperature data (SUM1, SUM2, SUM3, Tb) to the EEPROM 44, the microcomputer 41 writes the heat mass temperature value SUM1SUM1, the coil temperature value SUM2, the brush temperature value SUM3, and the substrate temperature Tb in order to each temperature data field. Also, a checksum is calculated from the temperature data (SUM1, SUM2, SUM3, Tb), and the calculated checksum is written in the checksum field.

マイコン41は、ステップS52において、EEPROM44から読み出した温度データ(SUM1,SUM2,SUM3,Tb)のチェックサムを計算し、このチェックサムがチェックサムフィールドに記憶されている値と同じであるか否かを判断することにより、温度データ(SUM1,SUM2,SUM3,Tb)の状態が正常であるか否かを判定する。   In step S52, the microcomputer 41 calculates the checksum of the temperature data (SUM1, SUM2, SUM3, Tb) read from the EEPROM 44, and determines whether this checksum is the same as the value stored in the checksum field. Is determined as to whether or not the state of the temperature data (SUM1, SUM2, SUM3, Tb) is normal.

例えば、アシスト制御が終了して温度データをEEPROM44に書き込んでいる途中で、イグニッションスイッチ60がオンされてクランキング動作が行われた場合には、バッテリ51の一時的な電圧降下により、マイコン41がリセットしてしまうことがある。そうした場合には、EEPROM44に温度データが正しく書き込めない。そこで、マイコン41は、ステップS52において、チェックサムを使って温度データ(SUM1,SUM2,SUM3,Tb)の異常の有無を判別する。   For example, when the ignition switch 60 is turned on and the cranking operation is performed while the assist control is finished and the temperature data is being written to the EEPROM 44, the microcomputer 41 causes the temporary voltage drop of the battery 51 to It may reset. In such a case, the temperature data cannot be correctly written in the EEPROM 44. Therefore, in step S52, the microcomputer 41 determines whether there is an abnormality in the temperature data (SUM1, SUM2, SUM3, Tb) using a checksum.

続いて、マイコン41は、ステップS53において、温度センサ25にて検出される現時点の基板温度Tbを読み込む。続いて、ステップS54において、温度センサ25に異常が生じているか否かについてチェックする。例えば、温度センサ25により検出される基板温度Tbが、予め想定される範囲を超える異常値となる状態、電源ラインの異常(断線、短絡)等を検出することにより温度センサ25の異常を判定する。   Subsequently, the microcomputer 41 reads the current substrate temperature Tb detected by the temperature sensor 25 in step S53. Subsequently, in step S54, it is checked whether or not an abnormality has occurred in the temperature sensor 25. For example, the abnormality of the temperature sensor 25 is determined by detecting a state in which the substrate temperature Tb detected by the temperature sensor 25 becomes an abnormal value exceeding a range assumed in advance, an abnormality (disconnection, short circuit), or the like of the power supply line. .

また、必ずしもセンサ異常とは言えないが、基板温度Tbに応じてモータ推定温度を補正すべきでない状況にあるときにも、便宜上センサ異常であると判定する。この補正すべきでない状況としては、温度センサ25により検出された基板温度Tbが予め設定した推定温度補正許可基板温度よりも高くなっている状況、および、温度センサ25により検出された基板温度TbがEEPROM44から読み出した基板温度データTbの表す基板温度Tboに比べて高くなっている状況に設定されている。   Further, although not necessarily a sensor abnormality, it is determined that a sensor abnormality is present for convenience when the estimated motor temperature should not be corrected in accordance with the substrate temperature Tb. The situations that should not be corrected include the situation where the substrate temperature Tb detected by the temperature sensor 25 is higher than the preset estimated temperature correction permission substrate temperature, and the substrate temperature Tb detected by the temperature sensor 25. The temperature is set higher than the substrate temperature Tbo represented by the substrate temperature data Tb read from the EEPROM 44.

続いて、マイコン41は、ステップS55において、温度データのチェック結果に基づいて、温度データが正常であったか否かを判断し、正常であった場合には、続くステップS56において、温度センサ25が正常であったか否かを判断する。そして、温度データ、温度センサ25ともに正常であった場合には、ステップS57において、基板温度変化値ΔTを算出する。この場合、基板温度変化値ΔTは、EEPROM44に記憶されている基板温度データTbが表す温度値である基板温度Tboから、ステップS53で温度センサ25により検出された基板温度Tbを減算した値(Tbo−Tb)に設定される。   Subsequently, in step S55, the microcomputer 41 determines whether or not the temperature data is normal based on the check result of the temperature data. If the temperature data is normal, the temperature sensor 25 is normal in the subsequent step S56. It is determined whether or not. If both the temperature data and the temperature sensor 25 are normal, a substrate temperature change value ΔT is calculated in step S57. In this case, the substrate temperature change value ΔT is a value obtained by subtracting the substrate temperature Tb detected by the temperature sensor 25 in step S53 from the substrate temperature Tbo which is the temperature value represented by the substrate temperature data Tb stored in the EEPROM 44 (Tbo). -Tb).

続いて、マイコンは、ステップS58において、ヒートマス温度値SUM1を計算するための初期値SUM1(n-1)を次式(5)により計算し、コイル温度値SUM2を計算するための初期値SUM2(n-1)を次式(6)により計算し、ブラシ温度値SUM3を計算するための初期値SUM3(n-1)を次式(7)により計算する。
SUM1(n-1)=SUM1o−α・ΔT ・・・・(5)
SUM2(n-1)=SUM2o−β・ΔT ・・・・(6)
SUM3(n-1)=SUM3o−γ・ΔT ・・・・(7)
Subsequently, in step S58, the microcomputer calculates an initial value SUM1 (n-1) for calculating the heat mass temperature value SUM1 by the following equation (5), and an initial value SUM2 () for calculating the coil temperature value SUM2. n-1) is calculated by the following equation (6), and an initial value SUM3 (n-1) for calculating the brush temperature value SUM3 is calculated by the following equation (7).
SUM1 (n-1) = SUM1o-α · ΔT (5)
SUM2 (n−1) = SUM2o−β · ΔT (6)
SUM3 (n−1) = SUM3o−γ · ΔT (7)

ここで、SUM1oは、EEPROM44に記憶されているヒートマス温度値SUM1の値を表し、SUM2oは、EEPROM44に記憶されているコイル温度値SUM2の値を表し、SUM3oは、EEPROM44に記憶されているブラシ温度値SUM3の値を表す。また、α,β,γは、予め設定された補正係数である(例えば、0.5)。この補正係数α,β,γは、発熱要素の特性に合わせて別々の値に設定することが好ましいが、同一の値に設定してもよい。また、補正係数α,β,γは、必ずしも一定値にする必要はなく、基板温度変化値ΔTに応じて変化させるようにしてもよい。   Here, SUM1o represents the value of the heat mass temperature value SUM1 stored in the EEPROM 44, SUM2o represents the value of the coil temperature value SUM2 stored in the EEPROM 44, and SUM3o represents the brush temperature stored in the EEPROM 44. The value SUM3 is represented. Α, β, and γ are preset correction coefficients (for example, 0.5). The correction coefficients α, β, and γ are preferably set to different values in accordance with the characteristics of the heat generating elements, but may be set to the same value. Further, the correction coefficients α, β, and γ are not necessarily fixed values, and may be changed according to the substrate temperature change value ΔT.

こうして算出された初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)は、上述したモータ温度推定ルーチン(図6)が開始されたときの最初のステップS22,S23,S24において使用される。これにより、ステップS25において、モータ推定温度Tmが計算される。   The initial values SUM1 (n-1), SUM2 (n-1), and SUM3 (n-1) calculated in this way are the first steps S22 and S23 when the above-described motor temperature estimation routine (FIG. 6) is started. , S24. Thereby, in step S25, the estimated motor temperature Tm is calculated.

また、ステップS58の処理においては、基板温度変化値ΔTに応じて、基板温度変化値ΔTが大きいほど、初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)が小さくなくなるように、EEPROM44に記憶されている値(SUM1o,SUM2o,SUM3o)を補正して算出される。このことは、基板温度変化値ΔTが大きいほど(検出した基板温度Tbが低いほど)モータ推定温度Tmの初期値を小さくする側に補正することを意味している。電動モータ15の温度は、基板温度Tbと関連性を有する。従って、アシスト制御の開始時において基板温度Tbが前回のアシスト制御終了時における基板温度Tboよりも低下していれば、その低下量に比例して低下すると推測される。そこで、基板温度変化値ΔTに比例した温度だけ、モータ推定温度Tmの演算に関わる項の値(SUM1o,SUM2o,SUM3o)を小さくするわけである。これにより、適正なモータ推定温度Tmを演算することができる。   In step S58, the initial values SUM1 (n-1), SUM2 (n-1), and SUM3 (n-1) are increased as the substrate temperature change value ΔT increases in accordance with the substrate temperature change value ΔT. It is calculated by correcting values (SUM1o, SUM2o, SUM3o) stored in the EEPROM 44 so as not to decrease. This means that the larger the substrate temperature change value ΔT (the lower the detected substrate temperature Tb), the smaller the initial value of the estimated motor temperature Tm is corrected. The temperature of the electric motor 15 is related to the substrate temperature Tb. Therefore, if the substrate temperature Tb is lower than the substrate temperature Tbo at the end of the previous assist control at the start of the assist control, it is estimated that the substrate temperature Tb decreases in proportion to the amount of decrease. Therefore, the values (SUM1o, SUM2o, SUM3o) related to the calculation of the estimated motor temperature Tm are reduced by a temperature proportional to the substrate temperature change value ΔT. As a result, an appropriate estimated motor temperature Tm can be calculated.

一方、温度センサ25が異常であると判定された場合(S56:No)には、ステップS59において、基板温度変化値ΔTをゼロ(ΔT=0)に設定し、上記式(5)〜(7)を使って初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)を計算する。従って、この場合は、次式のように、初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)は、基板温度変化値ΔTにより補正されることなく、EEPROM44に記憶されているヒートマス温度値SUM1o,コイル温度値SUM2o,ブラシ温度値SUM3oと同じ値に設定される。
SUM1(n-1)=SUM1o
SUM2(n-1)=SUM2o
SUM3(n-1)=SUM3o
On the other hand, if it is determined that the temperature sensor 25 is abnormal (S56: No), the substrate temperature change value ΔT is set to zero (ΔT = 0) in step S59, and the above equations (5) to (7) are set. ) Are used to calculate initial values SUM1 (n-1), SUM2 (n-1), and SUM3 (n-1). Therefore, in this case, the initial values SUM1 (n−1), SUM2 (n−1), and SUM3 (n−1) are not corrected by the substrate temperature change value ΔT and are stored in the EEPROM 44 as shown in the following equation. The stored heat mass temperature value SUM1o, coil temperature value SUM2o, and brush temperature value SUM3o are set to the same values.
SUM1 (n-1) = SUM1o
SUM2 (n-1) = SUM2o
SUM3 (n-1) = SUM3o

また、ステップS55において、EEPROM44の温度データが異常であると判断された場合には、ステップS60において、温度センサ25が正常であったか否かを判断する。そして、温度センサ25が正常であると判断した場合(S60:Yes)、つまり、温度データが異常であり、かつ、温度センサ25が正常であった場合には、ステップS61において、基板温度変化値ΔTを算出する。この場合、マイコン41は、予めROMに記憶されている仮基板温度Tbmaxを読み出して、この仮基板温度Tbmaxから、ステップS53で温度センサ25により検出された基板温度Tbを減算した値(Tbmax−Tb)を基板温度変化値ΔTに設定する。この仮基板温度Tbmaxは、基板温度Tbがとり得る最高の温度になるように予め設定されており、ステップS35において使用したものと同一でよい。   If it is determined in step S55 that the temperature data in the EEPROM 44 is abnormal, it is determined in step S60 whether or not the temperature sensor 25 is normal. If it is determined that the temperature sensor 25 is normal (S60: Yes), that is, if the temperature data is abnormal and the temperature sensor 25 is normal, in step S61, the substrate temperature change value is determined. ΔT is calculated. In this case, the microcomputer 41 reads the temporary substrate temperature Tbmax stored in advance in the ROM, and subtracts the substrate temperature Tb detected by the temperature sensor 25 in step S53 from the temporary substrate temperature Tbmax (Tbmax−Tb). ) Is set to the substrate temperature change value ΔT. The temporary substrate temperature Tbmax is set in advance so as to be the highest temperature that the substrate temperature Tb can take, and may be the same as that used in step S35.

続いて、マイコンは、ステップS62において、ヒートマス温度値SUM1を計算するための初期値SUM1(n-1)を次式(8)により計算し、コイル温度値SUM2を計算するための初期値SUM2(n-1)を次式(9)により計算し、ブラシ温度値SUM3を計算するための初期値SUM3(n-1)を次式(10)により計算する。
SUM1(n-1)=SUM1max−α・ΔT ・・・・(8)
SUM2(n-1)=SUM2max−β・ΔT ・・・・(9)
SUM3(n-1)=SUM3max−γ・ΔT ・・・・(10)
Subsequently, in step S62, the microcomputer calculates an initial value SUM1 (n-1) for calculating the heat mass temperature value SUM1 by the following equation (8), and an initial value SUM2 ( n-1) is calculated by the following equation (9), and an initial value SUM3 (n-1) for calculating the brush temperature value SUM3 is calculated by the following equation (10).
SUM1 (n−1) = SUM1max−α · ΔT (8)
SUM2 (n−1) = SUM2max−β · ΔT (9)
SUM3 (n-1) = SUM3max−γ · ΔT (10)

ここで、SUM1max,SUM2max,SUM3maxは、予めROMに記憶された仮ヒートマス温度値SUM1max,仮コイル温度値SUM2max,仮ブラシ温度値SUM3maxであって、過熱防止を図る観点でモータ推定温度Tmが高い温度に演算されるような値に設定されている。尚、仮ヒートマス温度値SUM1max,仮コイル温度値SUM2max,仮ブラシ温度値SUM3maxは、ステップS35において使用したものと同一でよい。   Here, SUM1max, SUM2max, and SUM3max are the temporary heat mass temperature value SUM1max, the temporary coil temperature value SUM2max, and the temporary brush temperature value SUM3max that are stored in advance in the ROM, and the temperature at which the estimated motor temperature Tm is high in order to prevent overheating. It is set to a value that can be calculated. The temporary heat mass temperature value SUM1max, the temporary coil temperature value SUM2max, and the temporary brush temperature value SUM3max may be the same as those used in step S35.

こうして算出された初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)は、上述したモータ温度推定ルーチン(図6)が開始されたときの最初のステップS22,S23,S24において使用される。これにより、ステップS25において、モータ推定温度Tmが計算される。   The initial values SUM1 (n-1), SUM2 (n-1), and SUM3 (n-1) calculated in this way are the first steps S22 and S23 when the above-described motor temperature estimation routine (FIG. 6) is started. , S24. Thereby, in step S25, the estimated motor temperature Tm is calculated.

上述したように、温度データをEEPROM44に書き込んでいる途中でマイコン41がリセットしてしまった場合には、EEPROM44には正しい温度データが書き込まれていない。そこで、ステップS62においては、EEPROM44のモータ推定温度データに代えて、電動モータ15がどのような発熱状態であっても過熱防止できるような高温度に設定された仮ヒートマス温度値SUM1max,仮コイル温度値SUM2max,仮ブラシ温度値SUM3maxを用いる。   As described above, when the microcomputer 41 is reset while the temperature data is being written to the EEPROM 44, the correct temperature data is not written to the EEPROM 44. Therefore, in step S62, instead of the estimated motor temperature data of the EEPROM 44, the provisional heat mass temperature value SUM1max, provisional coil temperature set to a high temperature that can prevent overheating regardless of the heat generation state of the electric motor 15 The value SUM2max and the temporary brush temperature value SUM3max are used.

この場合、そのまま各仮温度値SUM1max,SUM2max,SUM3maxを用いてモータ推定温度Tmを計算すると、実際には電動モータ15が低温状態であってもアシスト制御における上限電流値Imaxが低く設定され、ハンドル操作が重くなり運転者の負担が増大してしまう。   In this case, when the estimated motor temperature Tm is calculated using the temporary temperature values SUM1max, SUM2max, and SUM3max as they are, the upper limit current value Imax in the assist control is actually set low even when the electric motor 15 is in a low temperature state, and the handle The operation becomes heavy and the burden on the driver increases.

そこで、マイコン41は、モータ推定温度Tmの計算にあたって、予め設定された仮基板温度Tbmaxから温度センサ25により検出された基板温度Tbを減算した基板温度変化値ΔT(Tbmax−Tb)を使って、各仮温度値SUM1max,SUM2max,SUM3maxを補正した値を初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)に設定する。従って、モータ推定温度Tmは、基板温度変化値ΔTが大きいほど(検出した基板温度Tbが低いほど)小さくなる側に補正される。   Therefore, in calculating the estimated motor temperature Tm, the microcomputer 41 uses a substrate temperature change value ΔT (Tbmax−Tb) obtained by subtracting the substrate temperature Tb detected by the temperature sensor 25 from the preset temporary substrate temperature Tbmax. Values obtained by correcting the temporary temperature values SUM1max, SUM2max, and SUM3max are set as initial values SUM1 (n-1), SUM2 (n-1), and SUM3 (n-1). Therefore, the estimated motor temperature Tm is corrected to be smaller as the substrate temperature change value ΔT is larger (as the detected substrate temperature Tb is lower).

尚、基板温度変化値ΔT(Tbmax−Tb)は,ステップS57で計算した基板温度変化値ΔT(Tbo−Tb)よりも大きな値となるが、各仮温度値SUM1max,SUM2max,SUM3maxが各部の最高温度相当の値に設定されており、この仮温度値SUM1max,SUM2max,SUM3maxを基板温度変化値ΔT(Tbmax−Tb)で補正するため、演算されたモータ推定温度Tmは、適正値となる。このため、EEPROM44に温度データを書き込めず仮温度値SUM1max,SUM2max,SUM3maxを使ってモータ推定温度Tmを計算した場合であっても、過熱防止機能を維持できるとともに、電動モータ15による操舵アシストが十分得られる。このため、運転者にとって使い勝手がよい。   The substrate temperature change value ΔT (Tbmax−Tb) is larger than the substrate temperature change value ΔT (Tbo−Tb) calculated in step S57, but the temporary temperature values SUM1max, SUM2max, and SUM3max are the highest in each part. Since the temperature is set to a value corresponding to the temperature, and the temporary temperature values SUM1max, SUM2max, and SUM3max are corrected by the substrate temperature change value ΔT (Tbmax−Tb), the calculated estimated motor temperature Tm is an appropriate value. Therefore, even if the temperature data cannot be written in the EEPROM 44 and the estimated motor temperature Tm is calculated using the temporary temperature values SUM1max, SUM2max, and SUM3max, the overheat prevention function can be maintained and the steering assist by the electric motor 15 is sufficient. can get. For this reason, it is convenient for the driver.

一方、ステップS60において、温度センサ25が異常であると判定された場合には、ステップS63において、基板温度変化値ΔTをゼロ(ΔT=0)に設定し、上記式(8)〜(10)を使って初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)を計算する。従って、この場合は、次式のように、初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)は、基板温度変化値ΔTにより補正されることなく、ROMから読み出した仮ヒートマス温度値SUM1max,仮コイル温度値SUM2max,仮ブラシ温度値SUM3maxと同じ値に設定される。
SUM1(n-1)=SUM1max
SUM2(n-1)=SUM2max
SUM3(n-1)=SUM3max
On the other hand, if it is determined in step S60 that the temperature sensor 25 is abnormal, the substrate temperature change value ΔT is set to zero (ΔT = 0) in step S63, and the above equations (8) to (10) are set. Are used to calculate initial values SUM1 (n-1), SUM2 (n-1), and SUM3 (n-1). Therefore, in this case, the initial values SUM1 (n-1), SUM2 (n-1), and SUM3 (n-1) are not corrected by the substrate temperature change value ΔT and are read from the ROM as shown in the following equation. The read provisional heat mass temperature value SUM1max, provisional coil temperature value SUM2max, and provisional brush temperature value SUM3max are set to the same values.
SUM1 (n-1) = SUM1max
SUM2 (n-1) = SUM2max
SUM3 (n-1) = SUM3max

マイコン41は、ステップS58あるいはステップS62において、初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)を演算すると、推定温度初期値演算ルーチンを終了する。従って、モータ温度推定ルーチン(図6)が開始されると、ステップS22〜ステップS24において、この初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)を使ってヒートマス温度値SUM1,コイル温度値SUM2,ブラシ温度値SUM3が計算され、ステップS25において、それらの計算値からモータ推定温度Tmが計算されることになる。   When the microcomputer 41 calculates the initial values SUM1 (n-1), SUM2 (n-1), and SUM3 (n-1) in step S58 or step S62, the estimated temperature initial value calculation routine is terminated. Therefore, when the motor temperature estimation routine (FIG. 6) is started, in steps S22 to S24, the heat mass is calculated using these initial values SUM1 (n-1), SUM2 (n-1), and SUM3 (n-1). Temperature value SUM1, coil temperature value SUM2, and brush temperature value SUM3 are calculated. In step S25, estimated motor temperature Tm is calculated from these calculated values.

以上説明した本実施形態の電動パワーステアリング装置1によれば、以下の効果を奏する。
1.電動モータ15の温度を推定し、この推定温度Tmに基づいて電動モータ15に流すことのできる上限電流値Imaxを設定しているため、電動モータ15やモータ駆動回路32の過熱防止を行うことができる。
According to the electric power steering apparatus 1 of the present embodiment described above, the following effects are obtained.
1. Since the temperature of the electric motor 15 is estimated and the upper limit current value Imax that can be passed to the electric motor 15 is set based on the estimated temperature Tm, overheating of the electric motor 15 and the motor drive circuit 32 can be prevented. it can.

2.電動モータ15の温度推定に当たっては、EEPROM44に記憶されている温度データのチェックを行い、温度データが異常である場合には、過熱防止用に高温度に設定された仮温度データ(SUM1max,SUM2max,SUM3max)を用いてモータ推定温度Tmの計算を開始するため、そうした場合であっても、過熱防止を確実に行うことができる。 2. In estimating the temperature of the electric motor 15, the temperature data stored in the EEPROM 44 is checked. If the temperature data is abnormal, the temporary temperature data (SUM1max, SUM2max, Since the calculation of the estimated motor temperature Tm is started using SUM3max), overheating can be reliably prevented even in such a case.

3.温度データが異常である場合には、基板温度変化値ΔT(Tbmax−Tb)を使って、基板温度変化値ΔT(Tbmax−Tb)が大きくなるほど、小さくなるように補正した初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)を用いてモータ推定温度Tmの計算を開始するため(S61,S62)、過熱防止機能を維持しつつ、電動モータ15による操舵アシスト機能が十分得られ、運転者の負担が低減される。 3. If the temperature data is abnormal, the substrate temperature change value ΔT (Tbmax−Tb) is used to correct the initial value SUM1 (n−) so as to decrease as the substrate temperature change value ΔT (Tbmax−Tb) increases. 1), SUM2 (n-1), SUM3 (n-1) are used to start the calculation of the estimated motor temperature Tm (S61, S62). Therefore, the steering assist function by the electric motor 15 is maintained while maintaining the overheat prevention function. Is sufficiently obtained and the burden on the driver is reduced.

4.温度センサ25の異常が検出された場合には、基板温度変化値ΔT(Tbmax−Tb)による温度補正を行わないため(S63)、確実に過熱防止を行うことができる。この場合、ハンドル操作が重くなるため、運転者に異常を気付かせることができる。 4). If an abnormality of the temperature sensor 25 is detected, temperature correction based on the substrate temperature change value ΔT (Tbmax−Tb) is not performed (S63), so that overheating can be reliably prevented. In this case, since the steering wheel operation becomes heavy, the driver can be made aware of the abnormality.

5.温度データが正常である場合には、基板温度変化値ΔT(Tbo−Tb)を使って、基板温度変化値ΔT(Tbo−Tb)が大きくなるほど、小さくなるように補正した初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)を用いてモータ推定温度Tmの計算を開始するため(S57〜S58)、モータ推定温度Tmを最適な値にすることができる。これにより、電動モータ15の電流制限が一層適切に行われ、良好な過熱防止性能と操舵操作性能とが得られる。 5. If the temperature data is normal, the substrate temperature change value ΔT (Tbo−Tb) is used to correct the initial value SUM1 (n−) so as to decrease as the substrate temperature change value ΔT (Tbo−Tb) increases. Since the calculation of the estimated motor temperature Tm is started using 1), SUM2 (n-1), and SUM3 (n-1) (S57 to S58), the estimated motor temperature Tm can be set to an optimum value. Thereby, the current limitation of the electric motor 15 is more appropriately performed, and good overheat prevention performance and steering operation performance can be obtained.

6.温度データが正常であっても温度センサ25の異常が検出された場合には、基板温度変化値ΔT(Tbo−Tb)による温度補正を行わないため(S59)、確実に過熱防止を行うことができる。 6). Even if the temperature data is normal, if an abnormality of the temperature sensor 25 is detected, temperature correction based on the substrate temperature change value ΔT (Tbo−Tb) is not performed (S59), so that overheating can be reliably prevented. it can.

7.モータ温度を推定するに当たって、電動モータ15の発熱を、筐体における発熱要素と、コイルにおける発熱要素と、ブラシにおける発熱要素とに分け、各発熱要素毎の上昇温度にゲインを乗じた値を加算してモータ推定温度Tmを計算しているため(S22〜S25)、その推定精度が高い。また、初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)の計算にあたっては、補正係数α,β,γを発熱要素毎に設定しているため(S58,S62)、それぞれ最適な値にすることができる。この結果、精度の良い過熱防止を行うことができる。 7). In estimating the motor temperature, the heat generated by the electric motor 15 is divided into a heat generating element in the housing, a heat generating element in the coil, and a heat generating element in the brush, and a value obtained by multiplying the rising temperature for each heat generating element by a gain is added. Since the estimated motor temperature Tm is calculated (S22 to S25), the estimation accuracy is high. In addition, in calculating the initial values SUM1 (n-1), SUM2 (n-1), and SUM3 (n-1), the correction coefficients α, β, and γ are set for each heating element (S58, S62). ), Each can be set to an optimum value. As a result, accurate overheating can be prevented.

8.アシスト制御中にマイコン41がリセットして推定温度データが失われる事態に備えて、EEPROM44に仮温度データを書き込むようにしているため、確実に過熱防止を行うことができる(S35)。 8). In preparation for a situation where the estimated temperature data is lost due to the reset of the microcomputer 41 during the assist control, the temporary temperature data is written in the EEPROM 44, so that overheating can be reliably prevented (S35).

以上、本実施形態の電動パワーステアリング装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。   The electric power steering apparatus according to the present embodiment has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

例えば、本実施形態においては、電動モータ15の発熱を3つの発熱要素に分け、それぞれの温度上昇分からモータ推定温度Tmを計算しているが、必ずしも、そのように発熱要素に分ける必要はなく、単に、電動モータ15に流れる電流の二乗の積算値により計算するようにしてもよい。   For example, in the present embodiment, the heat generation of the electric motor 15 is divided into three heat generation elements, and the estimated motor temperature Tm is calculated from the respective temperature rises. However, it is not always necessary to divide the heat generation elements into such heat generation elements. It may be calculated simply by the integrated value of the square of the current flowing through the electric motor 15.

また、本実施形態においては、基板温度Tbを使って仮温度値SUM1max,SUM2max,SUM3maxを補正するようにしているが、必ずしも基板温度Tbを用いる必要はなく、電動モータ15の温度変化とともに温度が変化する部位の温度を検出し、その温度を使って補正するようにしてもよい。例えば、電動モータ15の近傍に温度センサを設け、この温度センサにより検出されるモータ雰囲気温度を使って補正するようにしてもよい。   In the present embodiment, the provisional temperature values SUM1max, SUM2max, and SUM3max are corrected using the substrate temperature Tb. However, the substrate temperature Tb is not necessarily used, and the temperature changes with the temperature change of the electric motor 15. You may make it correct | amend using the temperature of the site | part which changes and detecting that temperature. For example, a temperature sensor may be provided in the vicinity of the electric motor 15 and correction may be made using the motor ambient temperature detected by the temperature sensor.

また、本実施形態においては、基板温度変化値ΔTを使って、温度値(SUM1max,SUM2max,SUM3max、あるいは、SUM1o,SUM2o,SUM3o)を補正して初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)を演算しているが、基板温度変化値ΔTを使わずに、単に、基板温度Tb(アシスト制御を開始するときの基板温度)に基づいて、基板温度Tbが低いほど初期値SUM1(n-1),SUM2(n-1),SUM3(n-1)が減少するように温度値(SUM1max,SUM2max,SUM3max、あるいは、SUM1o,SUM2o,SUM3o)を補正する構成であってもよい。   In the present embodiment, the substrate temperature change value ΔT is used to correct the temperature values (SUM1max, SUM2max, SUM3max, or SUM1o, SUM2o, SUM3o) to obtain initial values SUM1 (n-1), SUM2 (n -1) and SUM3 (n-1) are calculated, but the substrate temperature Tb is simply based on the substrate temperature Tb (substrate temperature at the start of assist control) without using the substrate temperature change value ΔT. The temperature values (SUM1max, SUM2max, SUM3max, or SUM1o, SUM2o, SUM3o) are corrected so that the initial values SUM1 (n-1), SUM2 (n-1), and SUM3 (n-1) decrease as the value of SUM decreases. It may be a configuration.

また、本実施形態においては、チェックサムを使って温度データの異常を検出しているが、データの異常検出に関しては、チェックサムに限らず種々の手法が知られているため、それらの任意のものを使用すればよい。   Further, in the present embodiment, the temperature data abnormality is detected using the checksum. However, regarding the data abnormality detection, not only the checksum but various methods are known. You can use something.

また、本実施形態においては、温度データをEEPROM44に記憶するようにしているが、必ずしもEEPROM44を用いる必要はなく、他の不揮発性メモリに記憶するようにしてもよい。また、電動モータに関しても、ブラシモータに限らずブラシレスモータであってもよいし、単相モータに限らず3相モータであってもよい。   In this embodiment, the temperature data is stored in the EEPROM 44. However, the EEPROM 44 is not necessarily used, and may be stored in another nonvolatile memory. The electric motor is not limited to a brush motor but may be a brushless motor, or may be a three-phase motor without being limited to a single-phase motor.

また、本実施形態の電動パワーステアリングは、電動モータ15でステアリングシャフト12に回転力を付与するコラムアシストタイプであるが、電動モータ15でラックバー14に軸力を付与するラックアシストタイプに適用しても良い。   The electric power steering according to the present embodiment is a column assist type that applies a rotational force to the steering shaft 12 by the electric motor 15, but is applied to a rack assist type that applies an axial force to the rack bar 14 by the electric motor 15. May be.

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

1…電動パワーステアリング装置、10…操舵機構、11…操舵ハンドル、15…電動モータ、21…操舵トルクセンサ、22…車速センサ、23…回転角センサ、24…電流センサ、25…温度センサ、30…電子制御ユニット(ECU)、32…モータ駆動回路、40…電子制御回路、41…マイコン、42…入力インタフェース、43…出力インタフェース、44…EEPROM、50…電源装置、51…バッテリ、60…イグニッションスイッチ、FW1,FW2…左右前輪(操舵輪)、SUM1…ヒートマス温度推定用電流二乗積算値、SUM1max…仮ヒートマス温度値、SUM1o…ヒートマス温度値、SUM2…コイル温度推定用電流二乗積算値、SUM2max…仮コイル温度値、SUM2o…コイル温度値、SUM3…ブラシ温度推定用電流二乗積算値、SUM3max…仮ブラシ温度値、SUM3o…ブラシ温度値、Tb…基板温度、Tbmax…仮基板温度、Tbo…基板温度、Th…操舵トルク、Tm…モータ推定温度、α,β,γ…補正係数、ΔT…基板温度変化値。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering apparatus, 10 ... Steering mechanism, 11 ... Steering handle, 15 ... Electric motor, 21 ... Steering torque sensor, 22 ... Vehicle speed sensor, 23 ... Rotation angle sensor, 24 ... Current sensor, 25 ... Temperature sensor, 30 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Electronic control unit (ECU), 32 ... Motor drive circuit, 40 ... Electronic control circuit, 41 ... Microcomputer, 42 ... Input interface, 43 ... Output interface, 44 ... EEPROM, 50 ... Power supply, 51 ... Battery, 60 ... Ignition Switch, FW1, FW2 ... front left and right wheels (steering wheels), SUM1 ... current square integrated value for heat mass temperature estimation, SUM1max ... temporary heat mass temperature value, SUM1o ... heat mass temperature value, SUM2 ... current square integrated value for coil temperature estimation, SUM2max ... Temporary coil temperature value, SUM2o ... Coil temperature value, SUM3 ... Brush Current square integrated value for degree estimation, SUM3max ... temporary brush temperature value, SUM3o ... brush temperature value, Tb ... substrate temperature, Tbmax ... temporary substrate temperature, Tbo ... substrate temperature, Th ... steering torque, Tm ... motor estimated temperature, α, β, γ: correction coefficient, ΔT: substrate temperature change value.

Claims (5)

操舵トルクを発生する電動モータと、
前記電動モータの温度を逐次演算により推定する温度推定手段と、
操舵ハンドルの操舵状態を検出する操舵検出手段と、
前記推定された電動モータの推定温度に基づいた電流制限を加えながら、前記検出された操舵ハンドルの操舵状態に基づいて前記電動モータの目標通電制御量を演算し、前記演算された目標通電制御量に従って前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と、
前記電動モータの推定温度に関する推定温度データを記憶するための不揮発性記憶手段と、
前記電動モータの駆動制御の終了時に前記温度推定手段により推定された前記電動モータの推定温度に関する推定温度データを前記不揮発性記憶手段に書き込むとともに、次回の前記電動モータの駆動制御開始時に前記不揮発性記憶手段に記憶されている推定温度データを読み出す推定温度データ読み書き手段と
を備え、
前記温度推定手段は、前記電動モータの駆動制御開始時に前記推定温度データ読み書き手段により読み出された推定温度データを利用して前記電動モータの推定温度の演算を開始する操舵装置において、
前記電動モータの温度変化とともに温度が変化する部位の温度を関連温度として測定する関連温度測定手段と、
前記電動モータの駆動制御開始時に前記不揮発性記憶手段のデータが異常であるか否かを判断するデータ異常検出手段と、
予め過熱防止用高温度に設定された仮推定温度初期値を記憶しており、前記不揮発性記憶手段のデータの異常が検出された場合に、前記関連温度測定手段により測定される前記関連温度を取得し、前記仮推定温度初期値を前記関連温度が低いほど減少するように補正した補正推定温度初期値を演算する異常時補正推定温度初期値演算手段と
を備え、
前記温度推定手段は、前記不揮発性記憶手段のデータの異常が検出された場合、前記異常時補正推定温度初期値演算手段により演算された補正推定温度初期値を使って前記電動モータの推定温度の演算を開始することを特徴とする操舵装置。
An electric motor that generates steering torque;
Temperature estimation means for estimating the temperature of the electric motor by sequential calculation;
Steering detection means for detecting the steering state of the steering wheel;
The target energization control amount of the electric motor is calculated based on the detected steering state of the steering wheel while applying a current limit based on the estimated temperature of the estimated electric motor, and the calculated target energization control amount Motor control means for driving and controlling the electric motor according to
Nonvolatile storage means for storing estimated temperature data relating to the estimated temperature of the electric motor;
The estimated temperature data related to the estimated temperature of the electric motor estimated by the temperature estimating means at the end of the drive control of the electric motor is written to the nonvolatile storage means, and the nonvolatile data is started at the next start of the drive control of the electric motor. An estimated temperature data read / write means for reading the estimated temperature data stored in the storage means,
In the steering apparatus that starts the calculation of the estimated temperature of the electric motor using the estimated temperature data read by the estimated temperature data read / write means at the start of driving control of the electric motor,
Related temperature measuring means for measuring the temperature of the portion where the temperature changes with the temperature change of the electric motor as the related temperature;
Data abnormality detection means for determining whether or not the data in the nonvolatile storage means is abnormal at the start of drive control of the electric motor;
The temporary estimated temperature initial value set in advance to a high temperature for overheating prevention is stored, and when the abnormality of the data in the nonvolatile storage means is detected, the related temperature measured by the related temperature measuring means is An abnormal-time corrected estimated temperature initial value calculating means for calculating a corrected estimated temperature initial value obtained by correcting and correcting the temporary estimated temperature initial value so as to decrease as the related temperature decreases,
The temperature estimating means detects the estimated temperature of the electric motor using the corrected estimated temperature initial value calculated by the abnormal correction estimated temperature initial value calculating means when an abnormality of data in the nonvolatile storage means is detected. A steering apparatus characterized by starting computation.
前記異常時補正推定温度初期値演算手段は、予め過熱防止用高温度に設定された仮関連温度初期値を記憶しており、前記仮関連温度初期値と前記関連温度測定手段により測定される関連温度との温度差に基づいて、前記仮推定温度初期値を前記温度差が大きいほど減少するように補正した補正推定温度初期値を演算することを特徴とする請求項1記載の操舵装置。   The abnormal correction estimated temperature initial value calculating means stores a temporary related temperature initial value set in advance to a high temperature for overheating prevention, and the temporary related temperature initial value and the related temperature measured by the related temperature measuring means. 2. The steering apparatus according to claim 1, wherein a corrected estimated initial temperature value corrected so that the temporary estimated initial temperature value decreases as the temperature difference increases is calculated based on a temperature difference with temperature. 前記電動モータの駆動制御の終了時に前記関連温度測定手段により測定された前記関連温度に関する関連温度データを前記不揮発性記憶手段に書き込むとともに、次回の前記電動モータの駆動制御開始時に前記不揮発性記憶手段に記憶されている関連温度データを読み出す関連温度データ読み書き手段と、
前記電動モータの駆動制御開始時に前記不揮発性記憶手段のデータの異常が検出されない場合には、前記関連温度データ読み書き手段により読み出された関連温度データで表される関連温度と前記関連温度測定手段により測定される関連温度との温度差に基づいて、前記推定温度データ読み書き手段により読み出された推定温度データで表される推定温度を前記温度差が大きいほど減少するように補正した補正推定温度初期値を演算する正常時補正推定温度初期値演算手段と
を備え、
前記温度推定手段は、前記不揮発性記憶手段のデータの異常が検出されない場合には、前記正常時補正推定温度初期値演算手段により演算された補正推定温度初期値を使って前記電動モータの推定温度の演算を開始することを特徴とする請求項1または2記載の操舵装置。
The related temperature data related to the related temperature measured by the related temperature measuring means at the end of the drive control of the electric motor is written into the nonvolatile storage means, and the nonvolatile storage means is started at the next start of the drive control of the electric motor. Related temperature data read / write means for reading related temperature data stored in
If no abnormality is detected in the data in the nonvolatile memory means at the start of driving control of the electric motor, the related temperature represented by the related temperature data read by the related temperature data read / write means and the related temperature measuring means Based on the temperature difference from the related temperature measured by the corrected temperature estimated by correcting the estimated temperature represented by the estimated temperature data read by the estimated temperature data read / write means so as to decrease as the temperature difference increases And a normal correction estimated temperature initial value calculating means for calculating an initial value,
The temperature estimating means uses the corrected estimated temperature initial value calculated by the normal correction estimated temperature initial value calculating means when the abnormality of the data in the nonvolatile storage means is not detected, and the estimated temperature of the electric motor The steering apparatus according to claim 1 or 2, characterized by starting the calculation.
前記関連温度測定手段が異常であるか否かを判断する温度測定異常検出手段を備え、
前記正常時補正推定温度初期値演算手段は、前記関連温度測定手段の異常が検出された場合には、前記推定温度データ読み書き手段により読み出された推定温度データで表される推定温度を補正することなく推定温度初期値として設定することを特徴とする請求項3記載の操舵装置。
A temperature measurement abnormality detecting means for determining whether or not the related temperature measurement means is abnormal,
The normal correction estimated temperature initial value calculating means corrects the estimated temperature represented by the estimated temperature data read by the estimated temperature data read / write means when an abnormality of the related temperature measuring means is detected. 4. The steering apparatus according to claim 3, wherein the steering temperature is set as the estimated temperature initial value.
前記関連温度測定手段が異常であるか否かを判断する温度測定異常検出手段を備え、
前記異常時補正推定温度初期値演算手段は、前記関連温度測定手段の異常が検出された場合には、前記仮推定温度初期値を補正することなく推定温度初期値として設定することを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか一項記載の操舵装置。
A temperature measurement abnormality detecting means for determining whether or not the related temperature measurement means is abnormal,
The abnormality correction estimated temperature initial value calculating means sets the temporary estimated temperature initial value as the estimated temperature initial value without correcting when the abnormality of the related temperature measuring means is detected. The steering apparatus according to any one of claims 1 to 4.
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