JP4513367B2 - Electric power steering device - Google Patents
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Description
本発明は、モータ又はモータ駆動回路の発熱体に対する温度推定機能を備えた電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus having a temperature estimation function for a heating element of a motor or a motor drive circuit.
自動車のステアリング装置をモータの回転力で操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に操舵補助力を付与するようになっている。このような電動パワーステアリング装置の簡単な構成を図7に示し、説明する。操向ハンドル101の軸102は減速ギア103、ユニバーサルジョイント104a及び104b、ピニオンラック機構105を経て操向車輪のタイロッド106に結合されている。軸102には,操向ハンドル101の操舵トルクを検出するトルクセンサ110が設けられており、操向ハンドル101の操舵力を補助するモータ120が減速ギア103を介して軸102に連結されている。そして電動パワーステアリング装置のモータ制御はトルクセンサ110の検出したトルク値Tr、車速センサ112から検出された車速Velなどを入力値としてモータ120をコントロールユニット130が制御するようになっている。コントロールユニット130は主としてCPUで構成され、プログラムによってモータ制御が実行される。なお、コントロールユニット130には、バッテリ114からイグニッションスイッチ16及び接点113を介して電源が供給される。
An electric power steering device that applies a steering assist force to a steering device of an automobile by the rotational force of a motor is a steering assist force applied to a steering shaft or a rack shaft by a transmission mechanism such as a gear or a belt via a speed reducer. Is supposed to be granted. A simple configuration of such an electric power steering apparatus will be described with reference to FIG. A
このような電動パワーステアリング装置において、モータ120やモータ120を駆動するモータ駆動回路(例えば、インバータ)などに用いられるFETやIGBTなどの発熱体は、電流を通電することによって発熱し焼損に至る場合もあるので、モータやFETなどの温度を推定して、それらが焼損しないように、通電する電流を制限したり、或いは電源を遮断して保護している。
In such an electric power steering device, a heating element such as an FET or IGBT used in a
そのような温度推定及び保護に関する従来の技術について特許文献を用いて以下説明する。特許文献1では、温度センサで検出される周囲温度を初期値として、通電電流によって発生する発熱によるモータやFETの温度上昇分を初期値(周囲温度)に加算することによって、温度センサで検出できないモータの巻線やFETの接合部の絶対温度を推定し、それらを焼損などから保護している。一般的に、温度センサは温度推定するモータの巻線から離れた場所に設置されており、又、FETの場合は、FETが設置される同一基板上に設置される場合が多いが、FETには冷却フィンなどが取り付けられているので、通電された後に充分冷却時間を置かないと温度センサの検出温度と推定される部分の温度とには大きな温度差がある。 Conventional techniques relating to such temperature estimation and protection will be described below using patent literature. In Patent Document 1, the ambient temperature detected by the temperature sensor is used as an initial value, and the temperature sensor cannot detect the temperature increase by adding the temperature rise of the motor or FET due to heat generated by the energization current to the initial value (ambient temperature). The absolute temperatures of the motor windings and FET junctions are estimated to protect them from burning. Generally, the temperature sensor is installed at a location away from the motor winding for temperature estimation. In the case of FET, it is often installed on the same substrate where the FET is installed. Since a cooling fin or the like is attached, there is a large temperature difference between the temperature detected by the temperature sensor and the estimated temperature unless a sufficient cooling time is allowed after energization.
言い換えれば、充分冷却時間を置いた後の通電開始時は、温度センサの温度と温度推定されるモータやFETの温度が同じであるので、温度センサの検出温度を温度推定の初期値として使用しても良い。このような温度推定は、継続して温度推定をしている場合は正しい温度推定を期待できるが、温度推定を継続できない以下のような場合には正しい温度推定を期待できない。 In other words, at the start of energization after a sufficient cooling time, the temperature of the temperature sensor and the estimated temperature of the motor or FET are the same, so the temperature detected by the temperature sensor is used as the initial value for temperature estimation. May be. Such temperature estimation can be expected to be correct if the temperature is continuously estimated, but cannot be expected to be correct in the following cases where temperature estimation cannot be continued.
例えば、車庫入れ時に長時間ハンドルの急な切り返しを繰り返し実行すると、大電流が相当時間通電されるために、モータやFETは激しく発熱し温度が著しく上昇する。車庫入れが終了するとイグニッションスイッチ(以下IGSWと記す)がOFFされ、その結果、温度推定も一時中断される。そして、短時間後、再びIGSWをONして車庫出しのためのハンドルの切替えし操作を再開すると、モータの巻線やFETの接合部の温度は、まだ十分冷却されていないにも拘わらず、温度センサが検出する周囲温度を初期値として温度推定を開始する。温度推定は基本的に通電電流による温度上昇分を初期値に加算して推定しているため、温度センサの検出温度である周囲温度をモータやFETの温度推定の初期値として推定したモータやFETの推定温度は実際のモータやFETの温度と比較して低い温度が推定される。その結果、モータやFETを焼損する恐れがある。 For example, if the steering wheel is repeatedly turned for a long time repeatedly when entering the garage, a large current is energized for a considerable period of time, so that the motor and FET generate heat violently and the temperature rises significantly. When the garage entry is completed, the ignition switch (hereinafter referred to as IGSW) is turned OFF, and as a result, the temperature estimation is also temporarily suspended. And after a short time, when the IGSW is turned on again and the steering wheel is switched to resume the operation, the temperature of the motor windings and FET junctions are not yet sufficiently cooled, Temperature estimation is started with the ambient temperature detected by the temperature sensor as an initial value. Since temperature estimation is basically performed by adding the temperature rise due to the energization current to the initial value, the ambient temperature, which is the temperature detected by the temperature sensor, is estimated as the initial value for estimating the temperature of the motor or FET. The estimated temperature is estimated to be lower than the actual motor or FET temperature. As a result, the motor or FET may be burned out.
そこで、特許文献2では、電源を一時遮断しても、冷却されて推定温度が所定温度以下になるまで、或いは推定温度と温度センサの検出温度との温度差が所定値以下になるまで、温度推定を継続する温度推定方式をとっている。上述した車庫入れのような場合には、電源を一時遮断し再び電源を投入するようなIGSW操作を実行しても、モータやFETが十分冷却するまで温度推定は継続され、正しい温度推定ができる。 Therefore, in Patent Document 2, even if the power supply is temporarily shut down, the temperature is cooled until the estimated temperature becomes equal to or lower than the predetermined temperature, or the temperature difference between the estimated temperature and the temperature detected by the temperature sensor becomes equal to or lower than the predetermined value. The temperature estimation method is used to continue estimation. In the case of garage entry, the temperature estimation is continued until the motor and FET are sufficiently cooled, even if the IGSW operation is performed such that the power supply is temporarily shut off and the power supply is turned on again. .
また、特許文献3では、電源を遮断した後、温度推定を継続するとバッテリ電源を消費するので、電源を遮断する直前の推定温度を電力の供給無しにデータ保持が可能な不揮発性記憶手段(例えば、EEPROM)に記憶させて後で電源遮断して温度推定は中断させる。そして、電源を再投入した場合は、EEPROMから電源遮断時の高温の推定温度を温度推定の初期値として読み出して温度推定を再開する方式をとっているので、モータやFETを焼損しないような温度推定になっている。
上述したような電源を遮断することが予め判明している場合は、電源遮断の信号を用いて、温度推定を継続したり、或いはEEPROMなどの不揮発性記憶手段に推定温度を記録させるなどの温度の誤推定防止対策が可能である。しかし、エンジンストール(以下エンストと記す)が発生した後クランキングしたとき、バッテリの蓄電量が少ない場合、セルモータの始動時に大電流が流れることによって一瞬バッテリ電源の電圧が大きく低下して、CPUが一瞬の電圧低下のためにリセットされる。その結果、推定温度までリセットされてしまい、クランキングの後直ぐにバッテリ電圧は復帰するが、復帰した後に再開する温度推定に基準温度が必要となる。ところで、エンストが発生した場合、必ずしも電源を遮断し再び電源を投入する(IGSWをOFFした後にONする動作)とは限らないので、電源遮断することなくクランキングが発生するとEEPROMに記憶される前に推定温度がリセットされ基準温度としての推定温度が失われる。そこで、基準温度を温度センサの検出温度にすると、エンスト前のハンドル操作などでモータやFETの温度が上昇しており、クランキング程度の時間では十分冷却されていないのにも拘わらず、温度センサの検出する低い温度を基準温度として温度を推定すると温度的に余裕があると誤算してモータやFETを焼損させるなどの問題がある。 If it is known in advance to shut off the power supply as described above, the temperature can be estimated by using the power shutdown signal or continuing the temperature estimation or recording the estimated temperature in a nonvolatile storage means such as an EEPROM. It is possible to prevent false estimation. However, when cranking after engine stall (hereinafter referred to as engine stall) occurs, if the amount of power stored in the battery is small, a large current flows at the start of the cell motor, and the voltage of the battery power supply is greatly reduced for a moment. Reset due to momentary voltage drop. As a result, the estimated temperature is reset and the battery voltage is restored immediately after cranking, but the reference temperature is required for the temperature estimation to resume after the restoration. By the way, when an engine stall occurs, it is not always necessary to turn off the power and turn on the power again (an operation to turn on after turning off the IGSW). Therefore, if cranking occurs without turning off the power, it is stored in the EEPROM. The estimated temperature is reset to the reference temperature, and the estimated temperature as the reference temperature is lost. Therefore, if the reference temperature is set to the detected temperature of the temperature sensor, the temperature of the motor or FET has increased due to the operation of the steering wheel before the engine stall, etc. If the temperature is estimated using the low temperature detected by the reference temperature as a reference temperature, there is a problem that the motor and FET are burned out by miscalculating that there is a margin in temperature.
本発明は上述のような事情から成されたものであり、本発明の目的は、クランキングのような場合に発生する電源電圧低下時にも、基準温度を焼損などを防止できる安全な温度に設定して、モータやモータ駆動回路の発熱体の焼損を防止できる温度推定が可能な電動パワーステアリング装置を提供することにある。 The present invention has been made for the above-mentioned circumstances, and the object of the present invention is to set the reference temperature to a safe temperature that can prevent burning or the like even when the power supply voltage is reduced in the case of cranking. Thus, an object of the present invention is to provide an electric power steering device capable of temperature estimation capable of preventing the motor and the motor driving circuit from being burned out.
本発明は、車輌の操舵系に操舵補助力を付与するモータと、前記モータ又はモータ駆動回路の発熱体の推定温度Tsを算出する温度推定手段と備えた電動パワーステアリング装置に関するものであり、本発明の上記目的は、電力供給が無くても記憶していることが可能な不揮発性記憶手段と、前記車輌のエンジン回転数Nを検出してトリガー信号を出力するエンジン回転数検出手段と、前記モータ又は前記発熱体の周囲温度Taを検出するための温度センサとを備え、前記エンジン回転数検出手段は、前記車輌のエンジン始動後において、イグニッションスイッチがオンしている状態で、前記エンジン回転数Nが予め設定された所定回転数Ns以下になった時に前記トリガー信号を発生し、前記周囲温度Taと前記不揮発性記憶手段が記憶している推定温度のうちの高い方を前記推定温度を算出するための初期値Tiとして前記温度推定手段に入力し、前記温度推定手段で推定された前記推定温度Tsを前記トリガー信号に基づいて前記不揮発性記憶手段に記録することによって達成される。また、本発明の上記目的は、電力供給がなくても記憶していることが可能な不揮発性記憶手段と、前記電動パワーステアリング装置の電源電圧値Vを検出してトリガー信号を出力する電圧検出手段と、前記モータ又は前記発熱体の周囲温度Taを検出するための温度センサとを備え、イグニッションスイッチがオンしている状態で、前記電圧検出手段は前記電源電圧値Vが予め設定された所定定電圧値Vs以下になった時に前記トリガー信号を発生し、前記周囲温度Taと前記不揮発性記憶手段が記憶している推定温度のうちの高い方を前記推定温度を算出するための初期値Tiとして前記温度推定手段に入力し、前記温度推定手段で推定された前記推定温度Tsを前記トリガー信号に基づいて前記不揮発性記憶手段に記録することによって達成される。また、本発明の上記目的は、前記温度推定手段が推定を終了する時の推定温度Tsを前記不揮発性記憶手段に記録することによって達成される。 The present invention relates to an electric power steering apparatus including a motor that applies a steering assist force to a steering system of a vehicle, and temperature estimation means that calculates an estimated temperature Ts of a heating element of the motor or a motor drive circuit. The above object of the invention is to provide a non-volatile storage means capable of storing without power supply, an engine speed detection means for detecting an engine speed N of the vehicle and outputting a trigger signal; and a temperature sensor for detecting the ambient temperature Ta of the motor or the heating element, the engine speed detecting means, the Te vehicle engine starting after smell, while the ignition switch is turned on, before SL engine The trigger signal is generated when the rotational speed N becomes equal to or lower than a predetermined rotational speed Ns, and the ambient temperature Ta and the nonvolatile storage means store the trigger signal. The higher one of the estimated temperatures is input to the temperature estimation means as an initial value Ti for calculating the estimated temperature, and the estimated temperature Ts estimated by the temperature estimation means is calculated based on the trigger signal. This is achieved by recording in the sex storage means. Further, the above object of the present invention is to provide a non-volatile storage means capable of storing without power supply, and voltage detection for detecting a power supply voltage value V of the electric power steering device and outputting a trigger signal. and means, and a temperature sensor for detecting the ambient temperature Ta of the motor or the heating element, in a state where the ignition switch is turned on, before Symbol voltage detector was set the power supply voltage V in advance An initial value for generating the trigger signal when the voltage falls below a predetermined constant voltage value Vs and calculating the estimated temperature of the higher of the ambient temperature Ta and the estimated temperature stored in the nonvolatile storage means By inputting Ti to the temperature estimating means and recording the estimated temperature Ts estimated by the temperature estimating means in the nonvolatile storage means based on the trigger signal It is made. The above-mentioned object of the present invention is achieved by recording the estimated temperature Ts when the temperature estimating means ends the estimation in the nonvolatile memory means.
本発明の電動パワーステアリング装置によれば、エンストなどの場合、エンジンの回転数が低下するのでエンジン回転数が所定回転数以下になった場合は、推定温度を電力供給が無くても記憶していることが可能な記憶手段に記録させ、エンストの後に発生することが多いクランキングが発生してCPUがリセットされても、温度推定の基準値を温度センサの検出温度ではなく、検出温度より高温である前記記憶手段に記録された推定温度を読み出して温度推定を継続できるので、モータやモータ駆動回路の発熱体を焼損等から保護できる。又、モータトルク定数の推定温度による補正も可能となり最適なアシストトルクを提供できる効果がある。 According to the electric power steering apparatus of the present invention, in the case of an engine stall or the like, the engine speed is reduced. Even if the cranking that often occurs after the engine stall occurs and the CPU is reset, the reference value for temperature estimation is higher than the detected temperature instead of the detected temperature of the temperature sensor. Since the estimated temperature recorded in the storage means can be read and the temperature estimation can be continued, the heating element of the motor and the motor drive circuit can be protected from burning . In addition, the motor torque constant can be corrected by the estimated temperature, so that an optimum assist torque can be provided.
本発明の実施例を図を参照しながら以下説明する。図1は、本発明に係る制御ブロック図で、コントロールユニット130の内部を中心に描かれている。まず、電動パワーステアリング装置の基本制御を最初に説明して、その後で本発明の要部である温度推定に関する説明を行なう。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a control block diagram according to the present invention, and the inside of the
トルクセンサ110によって検出されたトルク値Trと車速センサ112で検出された車速Velとが電流指令値演算部200に入力され、電流指令値Irefが算出される。一方、モータ電流検出回路210によってモータ電流Imが検出され、減算部202において、電流指令値Irefとモータ電流Imとの偏差ΔIが算出され、比例積分部204に入力される。比例積分部204から出力される電圧指令値Vref(デューティ比)は、PWM制御部206に入力されて、PWM信号が出力される。モータ駆動回路208として、一例としてFETなどのスイッチング素子から構成されるインバータなどが用いられる。インバータはPWM信号に基きPWM制御され、モータ120へモータ電流Imがモータ駆動回路208から供給され、操行ハンドル101が所望した操舵補助力がモータ120によって付与される。なお、バッテリ114から接点113を介してコントロールユニット130に電源が供給され、モータ駆動回路208の電源でもあり、コントロールユニットの制御電源でもある。以上が電動パワーステアリング装置の基本制御である。
The torque value Tr detected by the
しかし、上述したように、モータ120の巻線やコア磁性体、或いはモータ駆動回路のFETなどは過熱によって特性が変化したり、焼損したりするので温度を推定して過熱保護する必要がある。過熱保護の一例として、過熱保護手段224が設けられ、過熱保護手段224は温度推定手段10が出力した推定温度Tsを受けて、その推定温度Tsに応じて電流指令値演算部200の出力する電流指令値Irefに制限を課するなどの過熱保護を実施する。また、過熱保護を行なうために温度センサ12がモータ駆動回路208としてのインバータを構成するFETが取り付けられている基板上に取り付けられ、コントロールユニット130の周囲温度Taとして検出している。
However, as described above, the winding of the
本実施例では、モータ120の周囲温度も温度センサ12の検出する周囲温度Taと同一温度として温度推定を行なう場合について説明するが、モータ120の周囲温度を別に検出するためモータ120に温度センサを別に取り付けて、例えば、モータ120の内部に温度センサを別に取り付けて、その温度センサの検出温度をモータ120の周囲温度としてモータ120の温度推定を行なえば、本実施例より精度の良いモータの温度推定ができる。
In this embodiment, a case where the temperature is estimated by assuming that the ambient temperature of the
まず、車輌状態を検出してトリガー信号を出力する車輌状態検出手段が、エンジン回転数を検出して所定回転数より遅いか否かを判定してトリガー信号を出力する実施例について説明する。 First, an embodiment will be described in which vehicle state detection means for detecting a vehicle state and outputting a trigger signal detects the engine speed, determines whether the engine speed is slower than a predetermined speed, and outputs a trigger signal.
エンジン回転数検出手段14で検出されるエンジン回転数Nと、イグニッションスイッチ(以下IGSWと記す)16からIGSW16のON或いはOFFを示すIG信号とが、温度センサ12で検出された周囲温度Taとともに温度推定手段である温度推定部10に入力される。また、電力供給が無くても記憶していることが可能な不揮発性記憶手段としてのEEPROM18がコントロールユニット130内に配され、EEPROM18へ温度推定部10が推定した推定温度Tsが書き込まれたり、書き込んだ推定温度TsがEEPROM18から読み出される。
The engine speed N detected by the engine
このように構成された実施例の動作を図2から図5のフローチャートを参照して説明する。 The operation of the embodiment configured as described above will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
図2のフローチャートは温度推定の基本フローチャートである。まず、IGSW16がONするとIGのON信号が読み込まれ(S11),CPUがイニシャライズされる(S12)。次に、温度推定演算が初期化される(S13)。この温度推定演算の初期化をする温度推定初期化処理は図3を用いて後で詳細に説明する。次に、電動パワーステアリング装置のアシスト制御が実行される(S14)。次に、温度を推定して推定温度Tsを算出する温度推定演算が実行される(S15)。この温度推定演算処理は図4を用いて後で詳細に説明する。
The flowchart of FIG. 2 is a basic flowchart of temperature estimation. First, when the
次に、算出された推定温度Tsに基いて過熱保護の処理を実行する(S16)。過熱保護の方法の一例として、推定温度Tsが過熱保護の保護温度、例えば180℃より高温であるか否かを判定し、推定温度Tsが保護温度180℃より高温であれば、電流指令値Irefを制限して、モータやFETに流す電流を制限する、或いは、FETを全てOFFにしてモータへの電流を遮断する方法もある。 Next, overheat protection processing is executed based on the calculated estimated temperature Ts (S16). As an example of the overheat protection method, it is determined whether or not the estimated temperature Ts is higher than the protection temperature for overheat protection, for example, 180 ° C. If the estimated temperature Ts is higher than the protection temperature 180 ° C., the current command value Iref There are also methods of limiting the current flowing to the motor and FET, or shutting off the current to the motor by turning off all FETs.
次に、IGSW16がOFFか否かを判定する(S17)。IGSWがONであれば、アシスト制御(S16)の前に戻って、S14,S15,S16の各ステップを繰り返す。IGSW16がOFFであれば、温度推定終了処理を実行する(S18)。
Next, it is determined whether the
まず、上述した温度推定初期化処理を図3を参照して説明する。温度センサ12が検出した周囲温度Taを読み込む(S131)。次のEEPROM18が記憶している記録温度Tepを読み込む(S132)。周囲温度TaとEEPROM18の記録温度Tepのどちらが高温かを判定する(S133)。周囲温度Taが記録温度Tepより高温であれば、温度推定の初期値Tiとして周囲温度Taを使用する(S134)。記録温度Tepが周囲温度Taより高温であれば、温度推定の初期値Tiとして記録温度Tepを使用する(S135)。このように、記録温度Tepが周囲温度Taのうち高温の方を初期値として使用することにより、後述する温度推定の原理によりモータやFETの焼損などを防止できる。
First, the temperature estimation initialization process described above will be described with reference to FIG. The ambient temperature Ta detected by the
図4を参照して、温度推定演算処理について説明する。まず、温度推定値Tsを算出する(S151)。この温度推定方法の一例として、初期値Tiを基準として、通電電流によって発熱した温度上昇分ΔTを初期値に加算する方式でモータやFETの絶対温度を推定する。初期値Tiに温度上昇分ΔTを加算する演算方法は色々あり、例えば、特許文献(特開平10−100913)などで開示されている。 The temperature estimation calculation process will be described with reference to FIG. First, an estimated temperature value Ts is calculated (S151). As an example of this temperature estimation method, the absolute temperature of the motor or FET is estimated by adding a temperature increase ΔT generated by the energizing current to the initial value with the initial value Ti as a reference. There are various calculation methods for adding the temperature rise ΔT to the initial value Ti, which are disclosed in, for example, a patent document (Japanese Patent Laid-Open No. 10-10093).
次に、エンジン回転数検出手段14が検出したエンジン回転数Nを読み込む(S152)。次に、このエンジン回転数Nと予め設定された所定回転数Ns、例えば、500rpm以下になったを判定する(エンジン回転数Nが、500rpmを高速回転側から低速回転側へ横切ったかを判定する)(S153)。エンジン回転数Nが所定回転数Nsより高速の場合は、そのまま温度推定演算処理を終了する。しかし、エンジン回転数Nsが所定回転数Nsより低速回転になった場合には、車輌状態検出手段のトリガー信号が出力されたとして、前記推定温度TsをEEPROM18に記録温度Tepとして書き込む(S154)。
Next, the engine speed N detected by the engine
このエンジン回転数が所定回転数より低速回転になったときに、EEPROMに推定温度Tsを書き込むことが本発明の重要なポイントである。つまり、エンスト後のクランキングによる電源電圧低下が発生しても、すでに推定温度TsはEEPROMに記録温度Tepとして書き込まれているので、電源電圧低下によってCPUがリセットされても、推定温度Tsが失われることはない。さらに、モータやFETが充分冷却されないうちにIGSWを再びONして温度推定を再開したとしても、周囲温度Taより記録温度Tepが高温であれば、温度推定の初期値Tiとして高温の記録温度Tepを用いるので、モータやFETの温度を正しく推定でき、モータやFETを焼損から保護することが可能となる。 It is an important point of the present invention to write the estimated temperature Ts in the EEPROM when the engine speed is lower than the predetermined speed. That is, even if the power supply voltage drop due to cranking after the engine stall occurs, the estimated temperature Ts is already written in the EEPROM as the recording temperature Tep. Therefore, even if the CPU is reset due to the power supply voltage drop, the estimated temperature Ts is lost. It will never be. Further, even if the IGSW is turned on again and the temperature estimation is restarted before the motor or FET is sufficiently cooled, if the recording temperature Tep is higher than the ambient temperature Ta, the high temperature recording temperature Tep is used as the initial value Ti for temperature estimation. Therefore, the temperature of the motor or FET can be correctly estimated, and the motor or FET can be protected from burning.
図5を参照して、温度推定終了処理について説明する。IGSW16がOFFされた後に直ちに温度推定を終了すると、IGSW16をOFFした後に、モータやFETが充分冷却されないうちにIGSW16をONさせ温度推定を再開したとき、初期値Tiが温度センサの検出した周囲温度Taを使用してモータやFETを焼損させる恐れがあるからである。IGSW16がOFFされた後に(S17)、温度推定の継続を終了できる判定条件として、例えば、推定温度Tsと温度センサの検出した周囲温度Taとの温度差が10℃(ΔT10と記す)以下になるまで温度推定を継続する。
The temperature estimation end process will be described with reference to FIG. When the temperature estimation is finished immediately after the
よって、温度推定値の算出をする(S191)。推定温度Tsと温度センサの検出した周囲温度Taとの温度差がΔT10以下であるか否かを判定する(S192)。温度差ΔTがΔT10以上であれば(YES)、温度推定を継続する。一方、温度差ΔTがΔT10以下であれば、温度推定を終了して、温度推定演算の初期値として用いる所定初期温度、例えば、−40℃(温度センサが検出できる最低温度である。以下、T(−40)と記す)をEEPROMに記録温度Tepとして書き込み(S193)終了する。このステップは、モータやFETが充分冷却されてからIGSWがONされる通常の温度推定において、ステップS133の温度推定の初期値として温度センサが検出した周囲温度Taを初期値Tiとして使用するための処置である。 Therefore, the temperature estimated value is calculated (S191). It is determined whether the temperature difference between the estimated temperature Ts and the ambient temperature Ta detected by the temperature sensor is ΔT10 or less (S192). If the temperature difference ΔT is equal to or greater than ΔT10 (YES), the temperature estimation is continued. On the other hand, if the temperature difference ΔT is equal to or smaller than ΔT10, the temperature estimation is finished and a predetermined initial temperature used as an initial value of the temperature estimation calculation, for example, −40 ° C. (the lowest temperature that can be detected by the temperature sensor. (Denoted as (−40)) is written as the recording temperature Tep in the EEPROM (S193), and the process ends. This step is to use the ambient temperature Ta detected by the temperature sensor as the initial value Ti as the initial value of the temperature estimation in step S133 in the normal temperature estimation in which the IGSW is turned on after the motor and FET are sufficiently cooled. It is a treatment.
このように温度推定終了処理をすれば、IGSWがOFFされた後で、モータやFETが充分冷却されないうちにIGSWがONされてもモータやFETを焼損から保護できる。 If the temperature estimation end processing is performed in this manner, the motor or FET can be protected from burning even if the IGSW is turned on before the motor or FET is sufficiently cooled after the IGSW is turned off.
次に、車輌状態を検出してトリガー信号を出力する車輌状態検出手段が、電源電圧値を検出して所定電圧値より低いか否かを判定してトリガー信号を出力する実施例について説明する。 Next, an embodiment will be described in which vehicle state detecting means for detecting a vehicle state and outputting a trigger signal detects a power supply voltage value, determines whether or not the voltage is lower than a predetermined voltage value, and outputs a trigger signal.
バッテリ114の電圧を入力とする電圧検出手段20が設けられ、電圧検出手段20は検出した電源電圧値Vを温度推定部10へ入力する。
A
車輌状態を検出してトリガー信号として電源電圧値Vを利用した場合の温度推定演算のフローチャートを図6に示す。なお、実施例2においても、図2に示す温度推定基本、図3に示す温度推定初期化のフロー、図5に示す温度推定終了処理のフローは実施例1と共通である。つまり、実施例1の図4のエンジン回転数を利用した場合の温度推定演算に代わって、図6に示す電源電圧値を利用した場合の温度推定演算が実行される。 FIG. 6 shows a flowchart of the temperature estimation calculation when the vehicle state is detected and the power supply voltage value V is used as a trigger signal. Also in the second embodiment, the temperature estimation basic shown in FIG. 2, the temperature estimation initialization flow shown in FIG. 3, and the temperature estimation end processing flow shown in FIG. 5 are the same as those in the first embodiment. That is, instead of the temperature estimation calculation when the engine speed of FIG. 4 of the first embodiment is used, the temperature estimation calculation when the power supply voltage value shown in FIG. 6 is used is executed.
まず、温度推定算出をして推定温度Tsを算出する(S151A)。次に、電圧検出手段20の検出する電源電圧値Vと予め設定された所定電圧値Vs、例えば、7Vと比較する(S153A)。電源電圧値Vが7Vより高ければ温度推定演算処理を終了する。しかし、電源電圧値Vが7Vより低い場合は、車輌状態検出手段のトリガー信号が出力されたとして、推定温度TsをEEPROMに記録温度Tepとして書き込む(S154A)。 First, the estimated temperature Ts is calculated by performing the temperature estimation calculation (S151A). Next, the power supply voltage value V detected by the voltage detection means 20 is compared with a predetermined voltage value Vs set in advance, for example, 7 V (S153A). If the power supply voltage value V is higher than 7V, the temperature estimation calculation process is terminated. However, if the power supply voltage value V is lower than 7V, the estimated temperature Ts is written as the recording temperature Tep in the EEPROM, assuming that the trigger signal of the vehicle state detection means is output (S154A).
上述したように、推定温度TsをEEPROMに記録しておけば、クランキングによる電源電圧の低下によってCPUがリセットされる場合でも、CPUがリセットされる前に、推定温度TsをEEPROMに記録できるので、クランキング後直ちにIGSWをONしても、十分冷却されていないモータやFETの温度を正しく検出できモータやFETを焼損から防止できる。 As described above, if the estimated temperature Ts is recorded in the EEPROM, the estimated temperature Ts can be recorded in the EEPROM before the CPU is reset even when the CPU is reset due to a decrease in power supply voltage due to cranking. Even if IGSW is turned on immediately after cranking, the temperature of the motor or FET that is not sufficiently cooled can be detected correctly and the motor or FET can be prevented from being burned out.
なお、電源電圧低下で推定温度をEEPROMに書き込む場合は、CPUがリセットされる前に正常に書込みを終了できるように、所定電圧値Vsを充分高めに設定する、或いはCPUとEEPROMの電源を書込みできるだけ電源強化しておくことは言うまでもない。 When the estimated temperature is written to the EEPROM due to the power supply voltage drop, the predetermined voltage value Vs is set sufficiently high so that the writing can be completed normally before the CPU is reset, or the CPU and EEPROM are written. It goes without saying that the power supply should be strengthened as much as possible.
以上説明したように、本発明を用いれば、エンスト後のクランキングによる電源電圧低下によるCPUリセットが発生しても、エンジン回転数を検出してエンジンが所定回転数以下になれば、或いは、電源電圧が所定電圧値以下になれば、温度推定していた推定温度Tsが電力が供給されなくても記憶可能なEEPROMに記録され、再びIGSW16がONになった時に、EEPROMから読み出された温度Tepと温度センサが検出する周囲温度Taとで高温の方を温度推定演算の初期値として使用するので、モータやFETが高温であるにも拘わらず低温と誤算して焼損することのない安全な電動パワーステアリング装置を提供できる。特に、エンスト後にIGSW16をOFFさせなくても、本発明では、エンジン回転数を検出して、或いは電源電圧値を検出して、EEPROMの書込みをするので、確実に演算中の推定温度Tsを記録することができる効果がある。
As described above, according to the present invention, even if a CPU reset occurs due to a power supply voltage drop due to cranking after engine stall, if the engine speed is detected and the engine falls below a predetermined speed, If the voltage falls below a predetermined voltage value, the estimated temperature Ts that has been estimated is recorded in an EEPROM that can be stored even when power is not supplied, and the temperature read from the EEPROM when the
また、モータの推定温度Tsは、過熱保護に利用するだけでなく、トルク定数(Kt)の補正にも利用して最適なアシストトルクの発生を可能にすることができる。具体的には、図1において、温度推定手段10で推定された推定温度Tsがモータ120のトルク定数(Kt)補正手段226に入力されて、トルク定数補正手段226において、トルク定数は推定温度Tsを用いて補正され、補正されたトルク定数は電流指令値演算部200に入力される。その結果、最適なアシストトルクを発生するための電流指令値Irefが電流指令値演算部200で算出される。以上説明したように、モータの推定温度Tsを用いてトルク定数の補正を実施して最適なアシストトルクを提供することができる。
The estimated temperature Ts of the motor can be used not only for overheat protection but also for correction of the torque constant (Kt), thereby enabling generation of optimal assist torque. Specifically, in FIG. 1, the estimated temperature Ts estimated by the temperature estimating means 10 is input to the torque constant (Kt) correcting means 226 of the
なお、以上の実施例では、モータ駆動回路の発熱体として、FETを例にとって説明したが、FETでなくてIGBTであっても良いし、また、スイッチング素子より高温になる部品や部分があれば、その部品や部分を保護対象とすることは言うまでもない。 In the above embodiment, the FET has been described as an example of the heating element of the motor drive circuit. However, it may be an IGBT instead of an FET, and if there are parts or parts that are hotter than the switching element. Needless to say, the parts and parts are to be protected.
10 温度推定手段
12 温度センサ
14 エンジン回転数検出手段
16 イグニッションスイッチ
18 EEPROM
20 電圧検出手段
224 過熱保護手段
226 トルク定数補正手段
DESCRIPTION OF
20 Voltage detection means 224 Overheat protection means 226 Torque constant correction means
Claims (4)
電力供給が無くても記憶していることが可能な不揮発性記憶手段と、前記車輌のエンジン回転数Nを検出してトリガー信号を出力するエンジン回転数検出手段と、前記モータ又は前記発熱体の周囲温度Taを検出するための温度センサとを備え、
前記エンジン回転数検出手段は、前記車輌のエンジン始動後において、イグニッションスイッチがオンしている状態で、前記エンジン回転数Nが予め設定された所定回転数Ns以下になった時に前記トリガー信号を発生し、前記周囲温度Taと前記不揮発性記憶手段が記憶している推定温度のうちの高い方を前記推定温度を算出するための初期値Tiとして前記温度推定手段に入力し、前記温度推定手段で推定された前記推定温度Tsを前記トリガー信号に基いて前記不揮発性記憶手段に記録することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An electric power steering apparatus comprising: a motor that applies a steering assist force to a steering system of a vehicle; and a temperature estimation unit that calculates an estimated temperature Ts of a heating element of the motor or a motor drive circuit.
Non-volatile storage means capable of storing without power supply, engine speed detection means for detecting the engine speed N of the vehicle and outputting a trigger signal, and the motor or the heating element A temperature sensor for detecting the ambient temperature Ta,
The engine speed detecting means, the Te vehicle engine starting after smell, while the ignition switch is on, the trigger signal when the front SL engine rotational speed N is equal to or less than a preset predetermined rotation speed Ns The higher one of the ambient temperature Ta and the estimated temperature stored in the nonvolatile storage means is input to the temperature estimation means as an initial value Ti for calculating the estimated temperature, and the temperature estimation The estimated temperature Ts estimated by the means is recorded in the nonvolatile storage means based on the trigger signal.
電力供給がなくても記憶していることが可能な不揮発性記憶手段と、前記電動パワーステアリング装置の電源電圧値Vを検出してトリガー信号を出力する電圧検出手段と、前記モータ又は前記発熱体の周囲温度Taを検出するための温度センサとを備え、
イグニッションスイッチがオンしている状態で、前記電圧検出手段は前記電源電圧値Vが予め設定された所定定電圧値Vs以下になった時に前記トリガー信号を発生し、前記周囲温度Taと前記不揮発性記憶手段が記憶している推定温度のうちの高い方を前記推定温度を算出するための初期値Tiとして前記温度推定手段に入力し、前記温度推定手段で推定された前記推定温度Tsを前記トリガー信号に基いて前記不揮発性記憶手段に記録することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An electric power steering apparatus comprising: a motor that applies a steering assist force to a steering system of a vehicle; and a temperature estimation unit that calculates an estimated temperature Ts of a heating element of the motor or a motor drive circuit.
Non-volatile storage means capable of storing without power supply, voltage detection means for detecting a power supply voltage value V of the electric power steering device and outputting a trigger signal, the motor or the heating element and a temperature sensor for detecting the ambient temperature Ta of,
In a state where the ignition switch is turned on, before Symbol voltage detecting means to said trigger signal is generated when the power supply voltage value V becomes equal to or less than a preset predetermined constant voltage value Vs, the non and the ambient temperature Ta The higher one of the estimated temperatures stored in the sex storage means is input to the temperature estimating means as the initial value Ti for calculating the estimated temperature, and the estimated temperature Ts estimated by the temperature estimating means is used as the initial temperature Ti. An electric power steering apparatus characterized in that recording is performed in the nonvolatile storage means based on a trigger signal.
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JP7467194B2 (en) * | 2020-03-26 | 2024-04-15 | 新電元工業株式会社 | DRIVE DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING DRIVE DEVICE |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003184622A (en) * | 2001-12-14 | 2003-07-03 | Bosch Automotive Systems Corp | Control method for internal combustion engine, control program for internal combustion engine and control device for internal combustion engine |
JP2003284375A (en) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Toyota Motor Corp | Motor temperature estimating apparatus and motor control device |
JP2004082757A (en) * | 2002-08-22 | 2004-03-18 | Honda Motor Co Ltd | Method for controlling electric power steering device |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003184622A (en) * | 2001-12-14 | 2003-07-03 | Bosch Automotive Systems Corp | Control method for internal combustion engine, control program for internal combustion engine and control device for internal combustion engine |
JP2003284375A (en) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Toyota Motor Corp | Motor temperature estimating apparatus and motor control device |
JP2004082757A (en) * | 2002-08-22 | 2004-03-18 | Honda Motor Co Ltd | Method for controlling electric power steering device |
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