JP6098581B2 - モータ制御装置およびそれを用いた電動パワーステアリング装置 - Google Patents

モータ制御装置およびそれを用いた電動パワーステアリング装置 Download PDF

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Description

本発明は、モータ制御装置およびそれを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
従来、モータを制御するモータ制御装置において、モータの巻線の温度やモータ駆動回路の素子の温度を推定し、この推定温度が過熱防止のための閾値を超えないように、モータに通電可能な最大電流を制限するという過熱保護制御が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような過熱保護制御を行うモータ制御装置は、モータの制御を終了するとき、その直前に推定していた推定温度を不揮発性記憶手段に書き込む。その後、モータの制御を再開するとき、不揮発性記憶手段に書き込まれている推定温度の情報に基づいて、温度推定を再開する。
特開2001−328551号公報
特許文献1等の従来技術では、不揮発性記憶手段への推定温度の書き込みを失敗した場合、書き込み中であったデータが破損する。データが破損したまま次にモータの制御を再開する場合、不揮発性記憶手段から推定温度の情報を読み出すことができず、正確な温度推定を行うことができない。これにより、過熱保護制御についての信頼性が失われる。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、不揮発性記憶手段に書き込まれた推定温度を確実に読み出すことができるモータ制御装置を提供することにある。
本発明は、モータを制御するモータ制御装置であって、モータを駆動するモータ駆動回路の素子の推定温度またはモータの巻線の推定温度を算出する温度推定手段と、推定温度を記憶する第1領域および第2領域を有する不揮発性記憶手段と、を備えている。ここで、温度推定手段は、第1領域または第2領域の両方に推定温度を書き込むことができる。
本発明の第一の態様では、推定温度は、書き込み要求が発生する毎に、第1領域および第2領域の両方に書き込まれ、推定温度が前回書き込まれた時点の値から所定の温度差(ΔT)以上を有する値に変化したとき、温度推定手段は書き込み要求が発生したと判断する。
本発明の第二の態様では、推定温度は、書き込み要求が発生する毎に、第1領域および第2領域のいずれか一方に交互に書き込まれる。
上記構成によれば、第1領域および第2領域のいずれか一方の領域に対する推定温度の書き込みを失敗した場合、当該一方の領域から推定温度を読み出すことができなくとも、他方の領域から推定温度を読み出すことができる。
したがって、本発明のモータ制御装置は、不揮発性記憶手段に書き込まれた推定温度を確実に読み出すことができる。これにより、読み出した推定温度に基づいて推定温度を算出し、その値に基づいてモータ駆動回路の素子やモータの巻線に対する過熱保護を適切に行うことが可能である。
本発明の第1実施形態によるモータ制御装置を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態による電動パワーステアリング装置が適用されるステアリングシステムを示す模式図である。 本発明の第1実施形態による推定温度の書き込み処理を示すフローチャートである。 本発明の第1実施形態による推定温度の読み出し処理を示すフローチャートである。 本発明の第1実施形態による推定温度の書き込み処理および読み出し処理の一例を説明するためのタイムチャートである。 本発明の第2実施形態によるモータ制御装置の動作を説明するためのタイムチャートである。 本発明の第3実施形態による推定温度の書き込み処理を示すフローチャートである。 本発明の第3実施形態による推定温度の読み出し処理を示すフローチャートである。 本発明の第3実施形態によるモータ制御装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
以下、本発明によるモータ制御装置を車両の電動パワーステアリング装置に適用した実施形態について、図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による電動パワーステアリング装置について図1〜図5を参照して説明する。
図2は、電動パワーステアリング装置1を備えたステアリングシステム90の全体構成を示す。ハンドル91に接続されたステアリングシャフト92には、操舵トルクを検出するためのトルクセンサ94が設置されている。ステアリングシャフト92の先端にはピニオンギア96が設けられており、ピニオンギア96はラック軸97に噛み合っている。ラック軸97の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪98が回転可能に連結されている。ステアリングシャフト92の回転運動は、ピニオンギア96によってラック軸97の直線運動に変換され、ラック軸97の直線運動変位に応じた角度について一対の車輪98が操舵される。
電動パワーステアリング装置1は、モータ制御装置10、モータ80、および、減速ギア89を含む。
モータ制御装置10は、トルクセンサ94からの操舵トルク信号Tqや、車速センサ99からの車速信号Vel等に基づいてモータ80を制御する。本実施形態のモータ80は、DCモータであり、運転者によるハンドル91の操舵を補助するための操舵アシストトルクを発生し、減速ギア89を正逆回転させる。減速ギア89は、モータ80の出力軸の回転を減速してステアリングシャフト92に伝達する。
次に、モータ制御装置10の制御ブロックについて、図1を参照して説明する。
モータ制御装置10は、制御部11、モータ駆動回路12、モータ電流検出回路13、および、温度センサ14を備えている。
制御部11は、マイコンや駆動回路(プリドライバ)等で構成されており、操舵トルク信号Tqおよび車速信号Vel等の入力信号に基づいて、制御に係る各演算値を演算し、電圧指令値Vrefをモータ駆動回路12に出力する。
本実施形態のモータ駆動回路12は、複数のスイッチング素子により構成されたHブリッジ回路であり、電圧指令値Vrefに基づいてモータ80への通電を行う。スイッチング素子は、例えばMOSFET(金属酸化物半導体電界効果トランジスタ)である。
モータ電流検出回路13は、モータ駆動回路12からモータ80に供給されるモータ電流を検出し、モータ電流検出値Imを後述の減算部23に入力する。
温度センサ14は、例えばモータ駆動回路12の基板に実装されており、モータ駆動回路12を構成するスイッチング素子(以下、単に「モータ駆動回路12の素子」と称する)の発熱を検出する。温度センサ14が検出した検出温度Tsは、後述の温度推定部21に入力される。なお、温度センサ14による検出温度Tsは、モータ駆動回路12の素子の温度を直接検出したものではなく、その周囲温度である。
次に、制御部11の詳細について、図1を参照して説明する。
制御部11は、電流指令値演算部20、温度推定部21、電流制限演算部22、減算部23、比例積分部24、PWM部25、および、「不揮発性記憶手段」としてのEEPROM26を含んでいる。
電流指令値演算部20は、トルクセンサ94から入力された操舵トルク信号Tqおよび車速センサ99から入力された車速信号Vel等に基づいて、電流指令値Irefを演算する。
温度推定部21は、温度センサ14から入力された検出温度Tsに基づいて、モータ駆動回路12の素子の推定温度Teを算出する。推定温度Teの算出方法は、周知技術であるため、詳細な説明を省略する。温度推定部21は、モータ制御装置10がモータ80を制御する間、推定温度Teを連続的に算出する。
電流制限演算部22は、電流指令値Irefの上限となる電流制限値Iref*を演算する。特に本実施形態では、電流制限演算部22は、モータ駆動回路12の素子の過熱を防止するため、温度推定部21から入力された推定温度Teが上昇した場合に電流制限値Iref*を低下させるような演算を行う。
減算部23、比例積分部24、および、PWM部25は、周知の電流フィードバック制御に係る構成である。減算部23は、電流制限値Iref*とモータ電流検出値Imとの差分を比例積分部24に入力する。比例積分部24は、入力された差分をゼロに収束させるように電圧指令値Vrefを演算する。PWM部25は、電圧指令値Vrefに基づいて、PWM信号をモータ駆動回路12に出力する。
EEPROM26は、推定温度Teを記憶可能な2つの領域を有している。この2つの領域のうち、一方を第1領域と称し、他方を第2領域と称する。第1領域と第2領域とは、例えばアドレスにより区別されている。
上述の構成を有するモータ制御装置10には、イグニッションスイッチ52等を介して電源が供給される。イグニッションスイッチ52がオフ操作される等して制御部11への電源供給が遮断されたとき、制御部11はリセットされる。なお、イグニッションスイッチ52がオフ操作されたとき、所定時間、制御部11への電源供給が維持される「パワーラッチ」が実行されてもよい。
また、エンジンストール(以下、エンストと称する)後にクランクキングが発生したとき、セルモータを始動させるための大電流が流れ、電源電圧Vが大きく低下する。これによって、制御部11はリセットされる。
制御部11がリセットされると、温度推定部21がそれまで算出していた推定温度Teは消去される。そこで、本実施形態の温度推定部21は、算出した推定温度Teをリセットの発生前に適宜、EEPROM26に書き込む。その後、制御部11が再起動するとき、温度推定部21は、EEPROM26に記憶されている最終書き込み時の推定温度Teを読み出し、この値を初期値として利用して推定温度Teの算出を再開する。この書き込み処理および読み出し処理について、以下に詳細を説明する。
(書き込み処理)
図3に示すフローチャートを参照して、温度推定部21が実行する推定温度Teの書き込み処理について説明する。以下、フローチャートの説明で記号「S」はステップを意味する。
まず、温度推定部21は、推定温度Teの書き込み要求の発生の有無を判断する(S11)。書き込み要求の具体例については、第2実施形態にて詳細を説明するが、制御部11がリセットされる前に少なくとも1回発生する。
温度推定部21は、書き込み要求が発生したと判断した場合(S11:YES)、その時点で推定されている推定温度Teを、EEPROM26の第1領域に書き込み(S12)、続いて第2領域に書き込む(S13)。以上により、書き込み処理が終了する。
一方、温度推定部21は、書き込み要求が発生していないと判断した場合(S11:NO)、書き込み要求が発生したと判断するまでS11を繰り返す。
上述の書き込み処理は、モータ制御装置10がモータ80を制御する間、繰り返し行われる。2回目以降の書き込み処理によれば、第1領域および第2領域に推定温度Teが上書きされる。
(読み出し処理)
次に、図4のフローチャートを参照して、推定温度Teの読み出し処理について説明する。
まず、温度推定部21は、推定温度Teの読み出し要求の有無を判断する(S21)。例えば、温度推定部21は、制御部11の再起動時に読み出し要求が発生したと判断する。
温度推定部21は、読み出し要求が発生したと判断した場合(S21:YES)、EEPROM26の第1領域の読み出しを実行する(S22)。
一方、S21にて読み出し要求が発生していないと判断した場合(S21:NO)、読み出し要求が発生したと判断するまでS21を繰り返す。
S22の後、温度推定部21は、第1領域から推定温度Teを正しく読み出したか否かを判断する(S23)。正しく読み出したか否かの判断は、例えばチェックサム方式による。以下、同様とする。第1領域から推定温度Teを正しく読み出したと判断した場合(S23:YES)、読み出し処理を終了する。
一方、S23にて第1領域から推定温度Teを正しく読み出せなかったと判断した場合(S23:NO)、S24に移行する。S24にて、温度推定部21は、EEPROM26の第2領域の読み出しを実行する。
S24の後、温度推定部21は、第2領域から推定温度Teを正しく読み出せたか否かを判断する(S25)。第2領域から推定温度Teを正しく読み出せたと判断した場合(S25:YES)、読み出し処理を終了する。
一方、S25にて第2領域から推定温度Teを正しく読み出せなかったと判断した場合(S25:NO)、すなわち、EEPROM26の第1領域および第2領域のいずれからも推定温度Teを読み出せなかった場合、S26に移行する。S26では、温度推定部21は、推定温度Teの代わりに設計値を設定し、読み出し処理を終了する。
(温度推定部21の動作例)
次に、図5のタイムチャートを参照して、温度推定部21の動作例について説明する。
図5のタイムチャートは、共通の時間軸を横軸として、縦軸に上から順に、推定温度Teの時間変化、ならびに、EEPROM26への推定温度Teの書き込みおよび読み出しのタイミングを示している。推定温度Teは、連続的に繰り返し算出されているため、図5では実線により示されている。また、図5に示す推定温度Teの書き込みおよび読み出しのタイミングについて、対象領域が第1領域である場合は「1」を、第2領域である場合は「2」を四角で囲って示している。
例えば、図5に示すように、時刻t1にて書き込み要求が発生したとする。このとき、温度推定部21は書き込み要求が発生したと判断し(S11:YES)、S12以降のステップを行う。これにより、時刻t1にて算出されている推定温度TeがEEPROM26の第1領域および第2領域にそれぞれ書き込まれる。
その後、時刻t2にて、次の書き込み要求が発生したとする。このとき、温度推定部21は書き込み要求が発生したと判断し(S11:YES)、S12以降のステップを開始する。
ところが、時刻t2の推定温度TeがEEPROM26の第1領域へ書き込まれている最中、時刻t3にて制御部11がリセットされた場合、第1領域への書き込みは失敗し、第1領域のデータは破損する。また、その後の第2領域への書き込みは行われない。推定温度Teの算出は、時刻t3にて一旦終了する。
その後、時刻t4にて、制御部11が再起動すると、温度推定部21は読み出し要求が発生したと判断して(S21)、S22以降のステップを行う。ここで、温度推定部21は、データが無事に記憶されている第2領域から推定温度Teを読み出す。
時刻t5にて、温度推定部21は、読み出した推定温度Teに基づいて、推定温度Teの算出を再開する。
(効果)
以上のように、第1実施形態では、書き込み要求が発生する毎に、EEPROM26の第1領域および第2領域の両方に推定温度Teが書き込まれる。
したがって、第1実施形態では、第1領域および第2領域のいずれか一方の領域への書き込みを失敗した場合であっても、制御部11の再起動時には他方の領域に記憶されている推定温度Teを確実に読み出すことができる。よって推定温度Teを確実に読み出すことができる。また、読み出された値に基づいて推定温度Teの算出を行うことにより、モータ駆動回路12の素子の過熱保護制御を適切に行うことができる。すなわち、第1実施形態によれば、モータ駆動回路12の素子の過熱保護制御に対する信頼性が向上する。
〔第2実施形態〕
本発明の第2実施形態について、図6を参照して説明する。
第2実施形態のモータ制御装置10は、第1実施形態の書き込み処理のタイミングおよび電流制限演算部22の電流制限方法に特徴を有する。なお、モータ制御装置10の構成については、第1実施形態の構成と実質的に同一である。
第2実施形態のモータ制御装置10の動作について、図6のタイムチャートを参照して説明する。
図6のタイムチャートは、共通の時間軸を横軸とし、縦軸に上から順に、電源電圧V、エンジン回転数NE、電流制限値Iref*、および、推定温度Teの時間変化、ならびに、EEPROM26への推定温度Teの書き込みおよび読み出しのタイミングを示している。なお、図6中の推定温度Te、ならびに、推定温度Teの書き込みおよび読み出しのタイミングについて、図示の仕方は図5と同様である。
例えば、時刻t1にてエンストが発生すると、エンジン回転数NEが0になる。このとき、温度推定部21は、エンジン回転数センサ42から入力されたエンジン回転数NEに基づいてエンジン停止を検出することにより、書き込み要求が発生したと判断し(S11:YES)、S12以降のステップを行う。これにより、時刻t1にて算出されている推定温度TeがEEPROM26の第1領域および第2領域にそれぞれ書き込まれる。
ここで、従来のモータ制御装置は、エンスト後、電流制限値Iref*をゼロにして、モータの制御を終了する。図6では、従来技術による電流制限値Iref*の時間変化を点線で示している。
これに対し、第2実施形態のモータ制御装置10では、電流制限演算部22が電流制限値Iref*を通常駆動時の定格値Imaxに維持している。以下では、エンスト中にモータ80が駆動され、推定温度Teが上昇する場合について説明する。
エンスト中の時刻t21にて、推定温度Teが、前回書き込み時(時刻t1)の値から所定の温度差ΔTを有する値まで上昇したとする。このとき、温度推定部21は書き込み要求が発生したと判断し(S11:YES)、S12以降のステップを開始する。これにより、時刻t21にて算出されている推定温度TeがEEPROM26の第1領域および第2領域にそれぞれ上書きされる。
その後、エンスト中の時刻t22にて、推定温度Teが、前回書き込み時(時刻t21)の値からさらに所定の温度差ΔTを有する値まで上昇したとする。このとき、温度推定部21は書き込み要求が発生したと判断し(S11:YES)、S12以降のステップを開始する。
ところが、時刻t22の推定温度TeがEEPROM26の第2領域へ書き込まれている最中、時刻t3にて、クランキングが発生したとする。このとき、制御部11はリセットされるため、第2領域への書き込みは失敗する。これにより、第1領域に記憶される推定温度Teは上書きされるが、第2領域のデータは破損する。
また、時刻t3にて制御部11がリセットした後、推定温度Teの算出は一旦終了し、電流制限値Iref*はゼロになる。なお、図6は、推定温度Teの算出終了時の値と算出再開時の値とを繋ぐ仮想値を点線で示している。
その後、時刻t4にて、制御部11が再起動することにより、温度推定部21は読み出し要求が発生したと判断し(S21)、S22以降のステップを行う。ここで、温度推定部21は、データが無事に記憶されている第1領域から、時刻t22時点の推定温度Teを読み出す。
時刻t5にて、温度推定部21は、読み出した推定温度Teに基づいて、推定温度Teの算出を再開する。また、電流制限演算部22は、算出された推定温度Teに基づいて、電流制限値Iref*の演算を行う。これにより、モータ制御装置10は、モータ駆動回路12の制御を再開する。
(効果)
(1)第2実施形態では、エンスト中、算出された推定温度Teが前回書き込み時の値から所定の温度差ΔTを有する値にまで変化したとき、書き込み要求が発生したと判断され、その時点の推定温度TeがEEPROM26の第1領域および第2領域に上書きされる。
このような書き込み処理によれば、なるべくリセット時に近い時点で推定された推定温度TeがEEPROM26に記憶される。このため、制御部11の再起動時、より正確な推定温度Teを算出することができる。例えば、図6では、エンスト時(時刻t1)の値に基づいて算出された場合の推定温度Teと、その後の最終書き込み時(時刻t22)の値に基づいて算出された場合の推定温度Teとの差を、白抜き矢印によって示している。図6に示す例では、この差の分だけ、より正確な値に近い推定温度Teが算出されている。
また、推定温度Teが変化しない場合にはEEPROM26への上書きを行わないため、書き込み回数が抑制される。これにより、EEPROM26の寿命を延ばすことができる。
さらに、第1領域および第2領域のいずれか一方の領域への上書き処理中にクランキングが発生し、書き込みを失敗した場合であっても、制御部11の再起動時には他方の領域に記憶されている推定温度Teを読み出すことができる。よって、第1実施形態と同様、推定温度Teを確実に読み出すことができる。
(2)従来のモータ制御装置は、エンスト時の推定温度TeをEEPROMに書き込んだ後、エンスト中には推定温度Teの上書きを行っていない。仮にエンスト中に上書き処理を行うとしても、クランキングによるリセットが上書き処理中に発生した場合、推定温度Teのデータを読み出せなくなる。そこで、従来のモータ制御装置では、再起動時、推定温度Teの算出を正確に再開するために、モータ駆動回路の素子の温度を、エンスト時にEEPROMに記憶された推定温度Teの値から乖離させないことが必要である。よって、従来のモータ制御装置では、モータ駆動回路の素子の温度がエンスト時の値から上昇するのを防ぐため、エンストが発生すると電流制限値Iref*をゼロにして、モータの制御を終了している。
これに対して、第2実施形態のモータ制御装置10は、エンスト中にも、電流制限値Iref*を通常駆動時の値に維持し、モータ80の制御を続行している。これを可能にする理由は、上記(1)に記載しているように、推定温度Teが読み出せなくなる危険性なしに、エンスト中にモータ駆動回路12の素子の温度が上昇した場合には推定温度Teを上書きすることができるためである。このため、従来のように電流制限値Iref*をゼロにする必要はない。
したがって、第2実施形態によれば、走行中にエンストしたとき、車両を路肩に寄せる車両退避(退避走行)等のために、電動パワーステアリング装置1がアシストを行うことが可能である。
(3)エンスト中、車両退避等のため電動パワーステアリング装置1がステアリング操作のアシストを行った場合、モータ80に大電流が流れるため、推定温度Teは図6に示すように上昇する。エンジン稼働時であれば、推定温度Teが上昇することに応じて電流制限値Iref*は低下するが、第2実施形態ではエンスト中の電流制限値Iref*を、通常駆動時の定格値Imaxに維持している。これにより、車両退避のためのアシストを過熱保護よりも優先させることができる。
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態について、図7〜図9を参照して説明する。
第3実施形態のモータ制御装置10は、第1実施形態の書き込み処理および読み出し処理をさらに応用した処理を実行する。また、EEPROM26は、「前回書き込み領域」が第1領域であるか第2領域であるかの設定を記憶する設定記憶領域をさらに有する。その他、第3実施形態のモータ制御装置10の構成については、第1実施形態の構成と実質的に同一である。
(書き込み処理)
以下、図7のフローチャートを参照して、温度推定部21が実行する推定温度Teの書き込み処理について説明する。
まず、温度推定部21は、推定温度Teの書き込み要求の発生の有無を判断する(S31)。書き込み要求の具体例については、第2実施形態と同様である。
温度推定部21は、書き込み要求が発生したと判断した場合(S31:YES)、EEPROM26の設定記憶領域を参照し、「前回書き込み領域」が第1領域および第2領域のいずれに設定されているかを判定する(S32)。
一方、書き込み要求が発生していないと判断した場合(S31:NO)、S31に戻り、書き込み要求が発生したと判断するまでS31を繰り返す。
S32にて「前回書き込み領域」が第2領域に設定されていると判断した場合(S32:第2領域)、温度推定部21は、その時点で推定している推定温度Teを、EEPROM26の第1領域に書き込む(S33)。その後、温度推定部21は、「前回書き込み領域」を第1領域に設定する(S34)。以上により、書き込み処理が終了する。
また、S32にて、「前回書き込み領域」が第1領域に設定されていると判断した場合(S32:第1領域)、温度推定部21は、その時点で推定している推定温度Teを、EEPROM26の第2領域に書き込む(S35)。その後、温度推定部21は、「前回書き込み領域」を第2領域に設定する(S36)。以上により、書き込み処理が終了する。
上述の書き込み処理は、モータ制御装置10がモータ80を制御する間、繰り返し行われる。2回目以降の書き込み処理によれば、第1領域および第2領域に推定温度Teが上書きされる。
(読み出し処理)
以下、図8のフローチャートを参照して、温度推定部21が行う推定温度Teの読み出し処理について説明する。
まず、温度推定部21は、推定温度Teの読み出し要求の発生の有無を判断する(S41)。例えば、温度推定部21は、制御部11の再起動時に読み出し要求が発生したと判断する。
温度推定部21は、読み出し要求が発生したと判断した場合(S41:YES)、EEPROM26の設定記憶領域を参照し、「前回書き込み領域」が第1領域および第2領域のいずれに設定されているかを判断する(S42)。
一方、読み出し要求が発生していないと判断した場合(S41:NO)、S41に戻り、書き込み要求が発生したと判断するまでS41を繰り返す。
S42にて「前回書き込み領域」が第2領域に設定されていると判断した場合(S42:第2領域)、温度推定部21は、EEPROM26の第1領域の読み出しを実行する(S43)。
その後、温度推定部21は、第1領域から推定温度Teを正しく読み出したか否かを判断する(S44)。第1領域から推定温度Teを正しく読み出したと判断した場合(S44:YES)、読み出し処理を終了する。
一方、S44にて、第1領域から推定温度Teを正しく読み出せなかったと判断した場合(S44:NO)、S45に移行する。S45にて、温度推定部21は、EEPROM26の第2領域の読み出しを実行する。
S45の後、温度推定部21は、第2領域から推定温度Teを正しく読み出したか否かを判断する(S46)。推定温度Teを正しく読み出したと判断した場合(S46:YES)、処理を終了する。
一方、S46にて第2領域から推定温度Teを正しく読み出せなかったと判断した場合(S46:NO)、すなわち、EEPROM26の第1領域および第2領域のいずれからも推定温度Teを読み出せなかった場合、S47に移行する。S47では、温度推定部21は、推定温度Teの代わりに設計値を設定し、処理を終了する。
また、S42にて「前回書き込み領域」が第1領域に設定されていると判定した場合(S42:第1領域)、温度推定部21は、上述のS43〜47で説明した処理を、「第1領域」と「第2領域」とを入れ替えて行う(S48〜S52)。
(温度推定部21の動作例)
次に、図9に示すタイムチャートを参照して、温度推定部21の動作例について説明する。なお、図9に示すタイムチャートの説明は、図6に関して第2実施形態で説明したものと同様である。また、図9に示す書き込み処理のタイミングおよび電流制限演算部22の電流制限方法は、第2実施形態と同様である。以下の説明では、第2実施形態にて説明した動作と異なる点を中心に説明する。
時刻t1にてエンストが発生すると、温度推定部21は、書き込み要求が発生したと判断し(S31)、S32以降のステップを行う。ここで、前回書き込み領域が「第2領域」に設定されている場合、温度推定部21は時刻t1にて算出されている推定温度TeをEEPROM26の第1領域に書き込み、前回書き込み領域を「第1領域」に設定する。
エンスト中の時刻t21にて、推定温度Teが前回書き込み時(時刻t1)の値から所定の温度差ΔTを有する値まで上昇したとする。このとき、温度推定部21は書き込み要求が発生したと判断し(S31)、S32以降のステップを実行する。これにより、時刻t21にて算出されている推定温度TeがEEPROM26の第2領域に書き込まれ、前回書き込み領域が「第2領域」に設定される。
その後、エンスト中の時刻t22にて、推定温度Teが前回書き込み時(時刻t21)の値からさらに所定の温度差ΔTを有する値まで上昇したとする。このとき、温度推定部21は書き込み要求が発生したと判断し(S31)、S12以降のステップを開始する。
ところが、時刻t21の推定温度TeがEEPROM26の第1領域へ書き込まれている最中、時刻t3にてクランキングが発生したとする。このとき、制御部11はリセットされるため、第1領域への書き込みは失敗する。これにより、第1領域のデータは破損し、「前回書き込み領域」の情報は更新されないままである。
その後、時刻t4にて、制御部11が再起動し、温度推定部21は読み出し要求が発生したと判断して(S41)、S42以降のステップを行う。ここで、温度推定部21は、「前回書き込み領域」に設定されている第2領域から、時刻t21時点の推定温度Teを読み出す。
(効果)
(1)以上のように、第3実施形態によれば、書き込み要求が発生する毎に、第1領域および第2領域のいずれか一方に対して交互に推定温度Teが書き込まれる。
しがたって、第3実施形態のモータ制御装置10は、第1実施形態と同様、第1領域および第2領域のいずれか一方の領域への書き込みを失敗した場合であっても、制御部11の再起動時、他方の領域に記憶されている推定温度Teを読み出すことができる。これにより、推定温度Teを確実に読み出すことができる。また、読み出した値に基づいて推定温度Teの算出を行うことにより、モータ駆動回路12の素子の過熱保護制御を適切に行うことができる。すなわち、第3実施形態によっても、モータ駆動回路12の素子の過熱保護制御に対する信頼性が向上する。
(2)また、第3実施形態では、第2実施形態と同様、エンスト中、推定温度Teが前回書き込み時の値から所定の温度差ΔTを有する値にまで変化したときに、書き込み要求が発生したと判断される。ここで、第3実施形態では、書き込み要求毎に、第1領域および第2領域の一方に交互に書き込み処理を行っているため、第2実施形態と比べて、各領域への書き込み回数は約半分になる。
よって、第3実施形態によれば、なるべくリセット時に近い時点で推定された推定温度TeをEEPROM26に記憶しつつ、EEPROM26の寿命をより延ばすことができる。
[他の実施形態]
(ア)上記実施形態では、モータ80はDCモータであるが、本発明はこれに限られず、どのようなモータであってもよい。例えば、他の実施形態では、モータ80は、ブラシレスモータであってもよい。この場合、モータ駆動回路12はインバータであり、モータ駆動回路12の素子は、インバータを構成するスイッチング素子とすることができる。
(イ)上記実施形態では、温度推定部21がモータ駆動回路12の素子の推定温度Teを算出しているが、他の実施形態では、モータ80の巻線等の推定温度Teを算出してもよい。
(ウ)上記実施形態では、温度推定部21は、温度センサ14による検出温度Tsに基づいて推定温度Teを算出しているが、本発明はこれに限られない。他の実施形態では、温度推定部21は、モータ電流検出回路13が検出したモータ電流検出値Imに基づいて、推定温度Teを算出してもよい。
(エ)第2および第3実施形態では、エンスト発生時、および、エンスト中に推定温度Teが前回書き込み時点の値から所定の温度差ΔTを有する値になったとき、書き込み要求が発生したと判断されている。しかし、書き込み要求が発生したと判断されるタイミングはこれらの実施形態に説明したものに限られない。
例えば、制御部11が制御を開始したとき、および、エンストに限らずエンジンが停止状態になったとき、温度推定部21は書き込み要求が発生したと判断することができる。エンジン停止については、イグニッションスイッチ52のオンオフ状態を示すIG信号、電源電圧検出部31により検出された電源電圧V、および、エンジン回転数センサ42により検出されたエンジン回転数NEのうち、いずれかの信号に基づいて判断することができる。
また、エンスト中に限られず、推定温度Teを算出している間であれば、推定温度Teが前回書き込み時点の値から所定の温度差ΔTを有する値になったとき、書き込み要求が発生したと判断されてもよい。
(オ)他の実施形態では、温度推定部21による書き込み要求の判断(S11、S31)は、モータ80の制御中、一定時間毎に行われてもよい。この場合、書き込み要求の判断時に推定温度Teが前回書き込み時の値に対して所定の温度差ΔT以上変化した値であれば、書き込み要求が発生したと判断することができる。
(カ)他の実施形態では、推定温度Teの変化について判断するための所定の温度差ΔTは、例えば推定温度Teの温度域等によって異なる値であってもよい。
(キ)第1実施形態では、電流制限値Iref*の制御方法は特に限定されない。また、第2および第3実施形態では、エンスト発生時からクランキング発生時までの間、電流制限値Iref*を定格値Imaxに維持しているが、本発明はこれに限られず、エンジン稼働時の値を一定の間維持すればよく、定格値Imaxより低下させてもよいし、途中でゼロにしてもよい。
また、第2および第3実施形態で説明した電流制限値Iref*の制御方法は、エンスト発生時のことに限られず、イグニッションスイッチ52をオフ操作したことによるエンジン停止状態の発生時に適用してもよい。
(ク)上記実施形態では、EEPROM26の第1領域および第2領域がアドレスによって区別されているが、第1領域および第2領域は、互いに異なる素子によって構成されてもよい。また、不揮発性記憶手段は、EEPROM26であることに限られず、電源が供給されなくともデータを保持することができれば、他のメモリであってもよい。
(ケ)上記実施形態では、書き込み中のリセット発生を書き込み失敗の原因として説明しているが、本発明はこれに限られず、他の要因による書き込み失敗に対しても、推定温度Teの読み出しを確実にし、適切な過熱保護制御を可能にするという効果を発揮する。
(コ)上記実施形態では、電動パワーステアリング装置1はコラム式であるが、ラック式であってもよい。また、他の実施形態では、モータ制御装置10は、電動パワーステアリング装置以外に用いられてもよい。この場合、上述の説明におけるイグニッションスイッチ52のオンオフは、電源のオンオフに読み替えて適用することができる。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
1・・・電動パワーステアリング装置
10・・・モータ制御装置
12・・・モータ駆動回路
21・・・温度推定部(温度推定手段)
26・・・EEPROM(不揮発性記憶手段)
80・・・モータ

Claims (5)

  1. モータ(80)を制御するモータ制御装置(10)であって、
    前記モータを駆動するモータ駆動回路(12)の素子の推定温度(Te)または前記モータの巻線の推定温度を算出する温度推定手段(21)と、
    前記推定温度を記憶する第1領域および第2領域を有する不揮発性記憶手段(26)と、を備え、
    前記温度推定手段は、前記第1領域および前記第2領域の両方に前記推定温度を書き込むことができ
    前記推定温度は、書き込み要求が発生する毎に、前記第1領域および前記第2領域の両方に書き込まれ
    前記推定温度が前回書き込まれた時点の値から所定の温度差(ΔT)以上を有する値に変化したとき、前記温度推定手段は前記書き込み要求が発生したと判断することを特徴とするモータ制御装置。
  2. モータ(80)を制御するモータ制御装置(10)であって、
    前記モータを駆動するモータ駆動回路(12)の素子の推定温度(Te)または前記モータの巻線の推定温度を算出する温度推定手段(21)と、
    前記推定温度を記憶する第1領域および第2領域を有する不揮発性記憶手段(26)と、を備え、
    前記温度推定手段は、前記第1領域および前記第2領域の両方に前記推定温度を書き込むことができ
    前記推定温度は、書き込み要求が発生する毎に、前記第1領域および前記第2領域のいずれか一方に交互に書き込まれることを特徴とするモータ制御装置。
  3. 前記推定温度が前回書き込まれた時点の値から所定の温度差(ΔT)以上を有する値に変化したとき、前記温度推定手段は前記書き込み要求が発生したと判断することを特徴とする請求項に記載のモータ制御装置。
  4. 車両に搭載され、操舵トルクをアシストするモータ(80)と、
    請求項1〜のいずれか一項に記載のモータ制御装置と、を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置(1)。
  5. 前記モータ制御装置は、
    前記モータ駆動回路への電流指令値を演算する演算手段(20)と、
    前記推定温度に基づいて前記電流指令値の上限を制限する電流制限演算手段(22)と、を備え、
    エンジン停止状態の発生後、前記電流制限演算手段は、前記電流指令値の上限をエンジン稼働時の値に保つことを特徴とする請求項に記載の電動パワーステアリング装置。
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