JPH1169611A - Electrically-driven motor drive-type steering apparatus - Google Patents

Electrically-driven motor drive-type steering apparatus

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JPH1169611A
JPH1169611A JP22976697A JP22976697A JPH1169611A JP H1169611 A JPH1169611 A JP H1169611A JP 22976697 A JP22976697 A JP 22976697A JP 22976697 A JP22976697 A JP 22976697A JP H1169611 A JPH1169611 A JP H1169611A
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overcurrent
electric motor
flows
flowing
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Hideo Mori
英男 森
Toshiyasu Katsuno
歳康 勝野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrically-driven motor drive-type steering apparatus, in which whether an overcorrect flows or not can be discriminated precisely. SOLUTION: A main CPU 28 finds an average current, for one second flowing to a resistance 37. On the basis of an average current, whether an overcurrent flows to respective power MOS transistors 31a, 31b is discriminated. As a result, not only an overcurrent which flows continuously but also an overcurrent which flows intermittently can be surely discriminated. In addition, when a comparatively small overcurrent at an average of 4.5 A to less than 9 A flows for one second, a current (i) which flows to the power MOS transistors 31a, 31b is cut off after a comparatively long time of 30 seconds. In addition, when a comparatively large overcurrent at an average of 9 A or higher flows for one second, the current (i) which flows to the power MOS transistors 31a, 31b is cut off after a comparatively short time of 10 seconds.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータによっ
て車両の車輪を操舵する電動モータ駆動式操舵装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric motor-driven steering system for steering wheels of a vehicle by an electric motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の装置としては、例えば特
開平6−219289号公報に記載のものがある。ここ
では、電動モータによって車両の車輪を操舵しており、
この電動モータに流れる電流を検出すると共に、車輪の
舵角を検出し、電動モータに設定値以上の電流が流れて
いるにもかかわらず、車輪の舵角が変動しない状態が所
定時間だけ継続すると、モータがロックしていると見な
している。これによって、モータの焼き付けを防止して
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of apparatus, there is one described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-219289. Here, the wheels of the vehicle are steered by an electric motor,
The current flowing through the electric motor is detected, and the steering angle of the wheel is detected. , Considers the motor locked. This prevents burning of the motor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、電動モータ
に過電流が流れる原因としては、電動モータのロックの
みに限らず、電動モータの励磁コイルの短絡、電動モー
タを駆動するパワーMOSトランジスタの短絡、あるい
は電動モータの高負荷等、多様な原因がある。
The causes of the overcurrent flowing into the electric motor are not limited to the lock of the electric motor, but also the short-circuit of the exciting coil of the electric motor, the short-circuit of the power MOS transistor for driving the electric motor, and the like. Alternatively, there are various causes such as a high load of the electric motor.

【0004】これらの原因のいずれによっても、電動モ
ータに設定値以上の電流が所定時間だけ流れ続けるとは
限らず、多くの場合は、様々な大きさの過電流が断続的
に流れる。例えば、車両が山岳路を走行しているときに
は、電動モータの負荷が大きくなり、大きな過電流が断
続的に流れる。また、電動モータの動力を伝達する機構
部分の油ぎれや、この機構部分が縁石等に突き当たって
変形し、この機構の摩擦が増大したときにも、電動モー
タの負荷が大きくなり、大きな過電流が断続的に流れ
る。
[0004] Due to any of these causes, a current equal to or larger than a set value does not always flow through the electric motor for a predetermined time, and in many cases, overcurrents of various magnitudes intermittently flow. For example, when the vehicle is traveling on a mountainous road, the load on the electric motor increases, and a large overcurrent flows intermittently. In addition, when the mechanism for transmitting the power of the electric motor is oily or the mechanism is deformed by hitting a curb or the like, and the friction of the mechanism is increased, the load on the electric motor is increased and a large overcurrent is generated. Flows intermittently.

【0005】どのような過電流の流れ方にしても、様々
な故障を招き得る。特に、電動モータを駆動するパワー
MOSトランジスタは、過電流が大き過ぎても、かつ過
電流の流れる時間が長過ぎても、故障する。
[0005] Regardless of the flow of the overcurrent, various failures can be caused. In particular, the power MOS transistor that drives the electric motor breaks down even if the overcurrent is too large and the time during which the overcurrent flows is too long.

【0006】したがって、上記従来の装置の様に、電動
モータに設定値以上の電流が所定時間だけ流れ続けたと
きにのみ対処していたのでは、様々な故障を未然に防止
することはできない。
Therefore, various failures cannot be prevented beforehand only when a current equal to or greater than a set value continues to flow through the electric motor for a predetermined time as in the above-described conventional apparatus.

【0007】そこで、本発明は、上記従来の課題を解決
するものであって、過電流が流れているか否かを正確に
判定することが可能な電動モータ駆動式操舵装置を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide an electric motor-driven steering device capable of accurately determining whether an overcurrent is flowing. And

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、電動モータによって車輪を操舵する電動
モータ駆動式操舵装置であって、前記電動モータに流れ
る電流の時間平均値を求め、この時間平均値に基づいて
過電流が流れているか否かを判定する判定手段を備えて
いる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to an electric motor-driven steering device which steers wheels by an electric motor, wherein a time average value of a current flowing through the electric motor is obtained. And determining means for determining whether an overcurrent is flowing based on the time average value.

【0009】この様な構成によれば、電動モータに流れ
る電流の時間平均値に基づいて過電流が流れているか否
かを判定している。このため、連続的に流れる過電流だ
けでなく、断続的に流れる過電流をも確実に判定するこ
とができる。
According to such a configuration, it is determined whether or not an overcurrent is flowing based on the time average value of the current flowing through the electric motor. Therefore, it is possible to reliably determine not only an overcurrent that flows continuously but also an overcurrent that flows intermittently.

【0010】電動モータに流れる電流の時間平均値とし
て、予め定められた時間毎の前記電流の総和を求めても
良い。この場合は、一定時間に、電動モータに流れる電
流を積算するだけで済む。例えば、一定時間に、電動モ
ータに流れる電流の値を繰り返しサンプリングし、これ
らの値をメモリに順次記憶すれば良い。このメモリは、
記憶容量の小さなもので構わない。
[0010] As a time average value of the current flowing through the electric motor, a total sum of the current for each predetermined time may be obtained. In this case, it is only necessary to accumulate the current flowing through the electric motor for a certain period of time. For example, the value of the current flowing through the electric motor may be repeatedly sampled during a certain period of time, and these values may be sequentially stored in the memory. This memory is
A small storage capacity is acceptable.

【0011】判定手段は、電動モータに流れる電流の時
間平均値の大きさと、この時間平均値の大きさの継続時
間に基づいて過電流が流れているか否かを判定し、前記
時間平均値が大きくなる程、短い継続時間で、過電流が
流れていると判定しても良い。この場合は、例えば大き
な過電流が流れれば、直ちに、過電流が流れていると判
定される。また、比較的小さな過電流であれば、この過
電流が継続したときに、過電流が流れていると判定され
る。
The determination means determines whether or not an overcurrent is flowing based on the magnitude of the time average value of the current flowing through the electric motor and the duration of the magnitude of the time average value. It may be determined that an overcurrent is flowing for a shorter duration as the value increases. In this case, for example, if a large overcurrent flows, it is immediately determined that an overcurrent is flowing. If the overcurrent is relatively small, it is determined that the overcurrent is flowing when the overcurrent continues.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を添付
図面を参照して説明する。図1は、本発明の電動モータ
駆動式操舵装置の一実施形態を示している。また、図2
は、この実施形態の操舵装置を適用した車両の概略構成
を示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an embodiment of an electric motor-driven steering device according to the present invention. FIG.
1 shows a schematic configuration of a vehicle to which the steering device of this embodiment is applied.

【0013】図2において、前輪操舵機構11は、ステ
アリングホイール12の操舵軸に連動するピニオン(図
示せず)と、このピニオンにかみ合うラック軸13を備
えており、ステアリングホイール12の操舵に伴い、ピ
ニオンが回動すると、ラック軸13が左右方向に移動
し、このラック軸13に連動する各前輪14,15の舵
角が変わる。
In FIG. 2, a front wheel steering mechanism 11 includes a pinion (not shown) interlocked with a steering shaft of a steering wheel 12 and a rack shaft 13 meshing with the pinion. When the pinion rotates, the rack shaft 13 moves in the left-right direction, and the steering angles of the front wheels 14 and 15 linked to the rack shaft 13 change.

【0014】また、後輪操舵機構16は、電動モータ1
7(例えばブラシレスモータ)の駆動軸に連動するピニ
オン(図示せず)と、このピニオンにかみ合うラック軸
18を備えており、電動モータ17の作動に伴い、ピニ
オンが回動すると、ラック軸18が左右方向に移動し、
このラック軸18に連動する各後輪19,20の舵角が
変わる。
The rear wheel steering mechanism 16 includes the electric motor 1.
7 (for example, a brushless motor), a pinion (not shown) interlocked with a drive shaft, and a rack shaft 18 that meshes with the pinion. When the pinion rotates with the operation of the electric motor 17, the rack shaft 18 is moved. Move left and right,
The steering angles of the rear wheels 19 and 20 linked to the rack shaft 18 change.

【0015】ステアリングセンサ21は、ステアリング
ホイール12の操舵軸の回転角を検出する。車速センサ
22は、この車両の速度を検出する。車輪速センサ23
は、車輪の回転速度を検出する。ヨーレートセンサ24
は、この車両のヨーレートを検出する。後輪舵角センサ
25は、各後輪19,20の舵角を検出する。位置セン
サ26は、電動モータ17の駆動軸の回転角を検出す
る。
The steering sensor 21 detects the rotation angle of the steering shaft of the steering wheel 12. The vehicle speed sensor 22 detects the speed of the vehicle. Wheel speed sensor 23
Detects the rotational speed of the wheel. Yaw rate sensor 24
Detects the yaw rate of this vehicle. The rear wheel steering angle sensor 25 detects the steering angle of each of the rear wheels 19 and 20. The position sensor 26 detects the rotation angle of the drive shaft of the electric motor 17.

【0016】電動モータ駆動式操舵装置27は、各セン
サ21〜26の検出出力、及び電動モータ17への供給
電圧等を入力し、これらの検出出力や電動モータ17へ
の供給電圧等に基づいて、電動モータ17を駆動制御
し、各後輪19,20の舵角を変更する。
The electric motor drive type steering device 27 inputs the detection outputs of the respective sensors 21 to 26, the supply voltage to the electric motor 17, and the like, and based on these detection outputs, the supply voltage to the electric motor 17, and the like. Then, the drive control of the electric motor 17 is performed to change the steering angle of each rear wheel 19, 20.

【0017】この電動モータ駆動式操舵装置27は、図
1に示す様に構成され、メインCPU28、サブCPU
29、ドライバ駆動&監視用IC30、ドライバIC3
1、電源IC33及びメモリ34等を備える。
The electric motor-driven steering device 27 is constructed as shown in FIG.
29, driver driving & monitoring IC 30, driver IC 3
1, a power supply IC 33, a memory 34, and the like.

【0018】メインCPU28は、各センサ21〜26
の検出出力及び電動モータ17への供給電圧等に基づい
て決定される目標後輪舵角と現在の後輪舵角に応じて、
電動モータ17の駆動軸の回転方向、回転角及び回転速
度を求め、回転方向と回転角に応じて、各駆動信号LA
1,LA2〜LC1,LC2をドライバ駆動&監視用IC3
0に通知すると共に、回転速度に応じたデューティ比の
PWM信号を形成し、このPWM信号をサブCPU29
に出力する。サブCPU29は、このPWM信号に対応
するパルス信号を生成し、このパルス信号をドライバ駆
動&監視用IC30に通知する。
The main CPU 28 includes sensors 21 to 26
In accordance with the target rear wheel steering angle and the current rear wheel steering angle determined based on the detection output of
The rotation direction, rotation angle, and rotation speed of the drive shaft of the electric motor 17 are determined, and each drive signal LA is determined according to the rotation direction and rotation angle.
1, LA2 ~ LC1, LC2 driver driver & monitoring IC3
0, and forms a PWM signal having a duty ratio corresponding to the rotation speed.
Output to The sub CPU 29 generates a pulse signal corresponding to the PWM signal and notifies the driver driving & monitoring IC 30 of the pulse signal.

【0019】ドライバ駆動&監視用IC30は、メイン
CPU28からの各駆動信号LA1,LA2〜LC1,L
C2に応答して、ドライバIC31の上段側の各パワー
MOSトランジスタ31aのいずれか1つと、ドライバ
IC31の下段側の各パワーMOSトランジスタ31b
のいずれか1つを選択する。また、ドライバ駆動&監視
用IC30は、サブCPU29からのパルス信号に対応
する期間だけ、選択した各パワーMOSトランジスタ3
1a,31bをオンにする。これによって、電源(図示
せず)からの電流がヒューズ35→リレー36→抵抗3
7→上段側のパワーMOSトランジスタ31a→電動モ
ータ17→下段側のパワーMOSトランジスタ31bと
言う経路で流れる。
The driver driving and monitoring IC 30 is provided with driving signals LA1, LA2 to LC1, L1 from the main CPU 28.
In response to C2, any one of the upper power MOS transistors 31a of the driver IC 31 and the lower power MOS transistors 31b of the driver IC 31
Is selected. Further, the driver driving & monitoring IC 30 controls each of the selected power MOS transistors 3 only during a period corresponding to the pulse signal from the sub CPU 29.
Turn on 1a and 31b. As a result, the current from the power supply (not shown) is changed from the fuse 35 to the relay 36 to the resistor 3.
7 → the upper power MOS transistor 31a → the electric motor 17 → the lower power MOS transistor 31b.

【0020】この様な上段側のパワーMOSトランジス
タ31a及び下段側のパワーMOSトランジスタ31b
の選択とオンを繰り返し、これによって電動モータ17
がいずれかの回転方向に適宜の回転速度で一定の回転角
だけ回転し、各後輪19,20の舵角が変更される。
Such an upper power MOS transistor 31a and a lower power MOS transistor 31b
Is repeatedly selected and turned on.
Rotates by a fixed rotation angle at an appropriate rotation speed in one of the rotation directions, and the steering angles of the rear wheels 19 and 20 are changed.

【0021】また、上段側のパワーMOSトランジスタ
31a及び下段側のパワーMOSトランジスタ31bの
選択とオンの繰り返しに伴い、ドライバIC31の抵抗
37には、電動モータ17に供給される電流Iが流れ
る。ドライバ駆動&監視用IC30は、この電流Iを通
知する。メインCPU28は、この電流Iをアナログデ
ジタル変換(A/D変換)して、この電流Iを示す値I
ADを生成する。
A current I supplied to the electric motor 17 flows through the resistor 37 of the driver IC 31 as the selection and the ON of the upper power MOS transistor 31a and the lower power MOS transistor 31b are repeated. The driver driving & monitoring IC 30 notifies the current I. The main CPU 28 converts the current I from analog to digital (A / D conversion) and outputs a value I indicating the current I.
Generate AD.

【0022】図3のグラフ(b)は、電流Iに対応する
値IADの特性を示している。この値IADの特性は、後に
述べる図5のフローチャートの処理によって電流Iを周
期的(6msec)にサンプリングすることにより得ら
れる。
The graph (b) in FIG. 3 shows the characteristic of the value IAD corresponding to the current I. The characteristic of the value IAD is obtained by sampling the current I periodically (6 msec) by the processing of the flowchart of FIG. 5 described later.

【0023】図3(a)のグラフは、1秒間ずつ、図3
(b)のグラフに示す値IADを積算してなる値Isumを
示す。例えば、図3(b)のグラフにおいて1秒の期間
t0の値IADが積算されると、図3(a)のグラフにお
いて積算値Isum0が得られ、図3(b)のグラフにおい
て1秒の期間t1の値IADが積算されると、図3(a)
のグラフにおいて積算値Isum1が得られる。
The graph of FIG. 3A is shown in FIG.
The value Isum obtained by integrating the value IAD shown in the graph of FIG. For example, when the value IAD of the one-second period t0 is integrated in the graph of FIG. 3B, an integrated value Isum0 is obtained in the graph of FIG. When the value IAD of the period t1 is integrated, FIG.
In the graph shown in FIG.

【0024】また、電流Iのサンプリング周期が6ms
ecであるとすると、1秒に達するまでに電流Iを略1
67回サンプリングすることになるので、電流Iを16
7回サンプリングすることにより得られる167個の各
値IADを積算して、積算値Isumを求めることになる。
The sampling period of the current I is 6 ms.
ec, the current I is reduced to about 1 by one second.
Since the sampling is performed 67 times, the current I is set to 16
The 167 values IAD obtained by performing the sampling seven times are integrated to obtain an integrated value Isum.

【0025】したがって、積算値Isumは、単位時間当
たりに流れる電流Iの総和を示し、電流Iの時間平均値
に対応する。
Therefore, the integrated value Isum indicates the total sum of the current I flowing per unit time, and corresponds to the time average value of the current I.

【0026】図4のグラフは、パワーMOSトランジス
タに流れる電流iに対する継続時間Timesumの特性を表
しており、各温度35℃、60℃及び85℃毎に、それ
ぞれの特性を表している。継続時間Timesumとは、一定
の電流iが流れているときに、トランジスタの故障が発
生しないと保証し得る期間である。
The graph of FIG. 4 shows the characteristics of the duration Timesum with respect to the current i flowing through the power MOS transistor, and shows the characteristics at each of the temperatures 35 ° C., 60 ° C., and 85 ° C. The duration Timesum is a period that can guarantee that no transistor failure occurs when a constant current i flows.

【0027】この図4のグラフから明らかな様に、トラ
ンジスタに流れる電流iが大きい程、故障が発生しない
と保証し得る継続時間Timesumが短くなる。したがっ
て、電流iが大きい程、短い時間で、トランジスタの故
障が発生することになる。
As is clear from the graph of FIG. 4, the larger the current i flowing through the transistor, the shorter the duration Timesum that can guarantee that no failure occurs. Therefore, the larger the current i, the shorter the time the transistor will fail.

【0028】このため、ドライバICの各トランジスタ
から電動モータ17に供給される電流Iが大きい程、短
時間で、過電流が流れていると判定すれば、各トランジ
スタの故障を未然に防止することができる。
For this reason, if it is determined that an overcurrent is flowing in a short time as the current I supplied from each transistor of the driver IC to the electric motor 17 is large, the failure of each transistor is prevented beforehand. Can be.

【0029】なお、図4のグラフにおけるトランジスタ
の故障が発生しないと保証し得る継続時間Timesumは、
実際にトランジスタの故障が発生する時間よりも十分に
短くされている。
It should be noted that the duration Timesum that can guarantee that no transistor failure occurs in the graph of FIG.
The time is sufficiently shorter than the time when a transistor failure actually occurs.

【0030】さて、この様な構成において、車輪を操舵
する電動モータ17の過電流を速やかにかつ確実に検出
するために、図5のフローチャートの処理を予め定めら
れた周期(例えば6msec)で繰り返し行っている。
Now, in such a configuration, in order to quickly and surely detect the overcurrent of the electric motor 17 for steering the wheels, the processing of the flowchart of FIG. 5 is repeated at a predetermined cycle (for example, 6 msec). Is going.

【0031】まず、メインCPU28は、電動モータ1
7に過電流が流れていることを示す異常フラッグFがセ
ットされているか否かを判定する(ステップ101)。
このときには、異常フラッグFが未だにセットされてい
ないので(ステップ101,No)、メインCPU28
は、ドライバ駆動&監視用IC30によってA/D変換
された電流Iを示す値IADを取り込む(ステップ10
2)。そして、メインCPU28は、電源電圧VIGが予
め定められたしきい値9.5V以上であることを確認し
てから(ステップ103,Yes)、ステップ104に移
る。また、電源電圧VIGがしきい値9.5V未満であれ
ば(ステップ103,No)、メインCPU28及び周辺
機器の正常動作を保証し得る程に、この電源電圧VIGが
高くないので、ステップ101に戻る。
First, the main CPU 28 controls the electric motor 1
It is determined whether an abnormal flag F indicating that an overcurrent is flowing is set in Step 7 (Step 101).
At this time, since the abnormal flag F has not been set yet (step 101, No), the main CPU 28
Captures the value IAD indicating the current I that has been A / D converted by the driver driving & monitoring IC 30 (step 10).
2). Then, the main CPU 28 confirms that the power supply voltage VIG is equal to or higher than the predetermined threshold 9.5 V (step 103, Yes), and then proceeds to step 104. If the power supply voltage VIG is less than the threshold value 9.5 V (step 103, No), the power supply voltage VIG is not high enough to guarantee the normal operation of the main CPU 28 and peripheral devices. Return.

【0032】ステップ104において、メインCPU2
8は、ステップ102で得た値IADを積算値Isum(初
期値=0)に加算して、この積算値を値Isumとして更
新する。また、メインCPU28は、計時時間Timesum
(初期値=0)に6msecを加算して、この計時時間
Timesumを6msecに更新する。
In step 104, the main CPU 2
In step 8, the value IAD obtained in step 102 is added to the integrated value Isum (initial value = 0), and the integrated value is updated as the value Isum. The main CPU 28 also determines the time
(Initial value = 0) is added to 6 msec, and the clock time Timesum is updated to 6 msec.

【0033】この後、メインCPU28は、計時時間T
imesumが予め定められた時間1秒に達していないことを
確認してから(ステップ105,No)、ステップ101
に戻る。
Thereafter, the main CPU 28 determines the time T
After confirming that the imesum has not reached the predetermined time of 1 second (Step 105, No), Step 101
Return to

【0034】この計時時間Timesumが1秒に達しない限
り、各ステップ101〜105を繰り返し、6msec
の周期で、電流Iを示す値IADを取り込み、この値IAD
を積算値Isumに加算して、この積算値Isumを更新する
と共に、計時時間Timesumに6msecを加算して、こ
の計時時間Timesumを6msecに更新する。
Unless the counted time Timesum reaches 1 second, the steps 101 to 105 are repeated for 6 msec.
The value IAD indicating the current I is taken in the cycle of
Is added to the integrated value Isum to update the integrated value Isum. At the same time, 6 msec is added to the counted time Timesum to update the counted time Timesum to 6 msec.

【0035】各ステップ101〜105を繰り返す度
に、計時時間Timesumに6msecを加算するので、1
67回目の加算のときに、計時時間Timesumが1秒に達
し(ステップ105,Yes)、メインCPU28は、計
時時間Timesumを0に初期化する(ステップ106)。
Each time steps 101 to 105 are repeated, 6 msec is added to the time measurement time Timesum.
At the time of the 67th addition, the counted time Timesum reaches 1 second (Step 105, Yes), and the main CPU 28 initializes the counted time Timesum to 0 (Step 106).

【0036】また、この時点で、電流Iを示す値IADを
取り込んで積算値Isumに加算することを167回繰り
返したことになる。この167個の各値IADの総和が図
3(a)に示す積算値Isumである。
At this point, the process of taking in the value IAD indicating the current I and adding it to the integrated value Isum has been repeated 167 times. The sum of the 167 values IAD is the integrated value Isum shown in FIG.

【0037】引き続いて、メインCPU28は、積算値
Isumが予め定められた第1しきい値(=15000)
以上であるか否かを判定する(ステップ107)。この
第1しきい値の15000は、図4のグラフにおける電
流i=4.5Aに相当する。したがって、このステップ
107においては、積算値Isumと第1しきい値(=1
5000)の比較により、1秒間に平均4.5A以上の
電流iがパワーMOSトランジスタに流れたか否かを判
定することになる。
Subsequently, the main CPU 28 determines that the integrated value Isum is equal to a predetermined first threshold value (= 15000).
It is determined whether or not this is the case (step 107). This first threshold value of 15000 corresponds to the current i = 4.5 A in the graph of FIG. Therefore, in this step 107, the integrated value Isum and the first threshold value (= 1
5000), it is determined whether or not a current i of 4.5 A or more on average flows through the power MOS transistor per second.

【0038】積算値Isumが第1しきい値以上でなけれ
ば、つまり1秒間に平均4.5A以上の電流iが流れな
かったならば(ステップ107,No)、メインCPU2
8は、第1継続時間CT4.5Aを0に初期化し(ステップ
108)、積算値Isumを0に初期化してから(ステッ
プ109)、ステップ101に戻る。
If the integrated value Isum is not equal to or greater than the first threshold value, that is, if an average current of 4.5 A or more does not flow in one second (step 107, No), the main CPU 2
8 initializes the first duration CT4.5A to 0 (step 108), initializes the integrated value Isum to 0 (step 109), and returns to step 101.

【0039】また、積算値Isumが第1しきい値以上で
あれば、つまり1秒間に平均4.5A以上の電流iが流
れたならば(ステップ107,Yes)、メインCPU2
8は、第1継続時間CT4.5A(初期値=0)に1秒を加
算して、この第1継続時間CT4.5Aを更新し(ステップ
110)、この第1継続時間CT4.5Aが30秒以上とな
っていないことを確認してから(ステップ111,N
o)、ステップ112に移る。
If the integrated value Isum is equal to or greater than the first threshold value, that is, if an average current of 4.5 A or more flows per second (step 107, Yes), the main CPU 2
8 updates the first duration time CT4.5A by adding 1 second to the first duration time CT4.5A (initial value = 0) (step 110). Seconds (step 111, N
o), proceed to step 112;

【0040】ステップ112において、メインCPU2
8は、積算値Isumが予め定められた第2しきい値(=
30000)以上であるか否かを判定する。この第2し
きい値の30000は、図4のグラフにおける電流i=
9.0Aに相当するので、積算値Isumと第2しきい値
(=30000)の比較により、1秒間に平均9A以上
の電流iがパワーMOSトランジスタに流れたか否かを
判定することになる。
In step 112, the main CPU 2
8 is a second threshold value (=
(30000) or more. This second threshold value of 30000 corresponds to the current i =
Since this corresponds to 9.0 A, it is determined by comparing the integrated value Isum with the second threshold value (= 30000) whether or not a current i of 9 A or more on average flows through the power MOS transistor per second.

【0041】1秒間に平均9A以上の電流iが流れなか
ったならば(ステップ112,No)、メインCPU28
は、第2継続時間CT9Aを0に初期化し(ステップ11
3)、積算値Isumを0に初期化してから(ステップ1
09)、ステップ101に戻る。
If a current i of 9 A or more on average does not flow in one second (step 112, No), the main CPU 28
Initializes the second duration CT9A to 0 (step 11).
3) After the integrated value Isum is initialized to 0 (step 1)
09), returning to step 101.

【0042】また、1秒間に平均9A以上の電流i以上
の電流iが流れたならば(ステップ112,Yes)、メ
インCPU28は、第2継続時間CT9A(初期値=0)
に1秒を加算して、この第2継続時間CT9Aを更新し
(ステップ114)、この第2継続時間CT9Aが10秒
以上となっていないことを確認してから(ステップ11
5,No)、積算値Isumを0に初期化し(ステップ10
9)、ステップ101に戻る。
If a current i equal to or greater than 9 A averagely flows per second (step 112, Yes), the main CPU 28 sets the second duration CT9A (initial value = 0).
, The second duration CT9A is updated (step 114), and after confirming that the second duration CT9A is not longer than 10 seconds (step 11).
5, No), the integrated value Isum is initialized to 0 (step 10).
9) Return to step 101.

【0043】したがって、1秒周期で、パワーMOSト
ランジスタに流れる平均電流に対応する積算値Isumを
求め、その度に、積算値Isumと第1しきい値の比較、
あるいは積算値Isumと第2しきい値の比較によって、
1秒間に平均4.5A以上の電流iが流れたか否か、あ
るいは1秒間に平均9A以上の電流iが流れたか否かを
判定し、1秒間に平均4.5A以上の電流iが流れたな
らば、第1継続時間CT4.5Aを更新し、1秒間に平均9
A以上の電流iが流れたならば、第2継続時間CT9Aを
更新している。
Accordingly, an integrated value Isum corresponding to the average current flowing through the power MOS transistor is obtained in a one-second cycle, and each time the integrated value Isum is compared with the first threshold value,
Alternatively, by comparing the integrated value Isum with the second threshold value,
It is determined whether or not current i of 4.5 A or more has flowed on average per second, or whether or not current i of 9 A or more has flowed on average per second, and current i of 4.5 A or more has flowed on average per second. If so, update the first duration time CT4.5A and average 9 times per second.
If a current i equal to or more than A flows, the second duration CT9A is updated.

【0044】ただし、1秒間に平均4.5A以上の電流
iが流れなかったならば、第1継続時間CT4.5Aを0に
初期化し、1秒間に平均9A以上の電流iが流れなかっ
たならば、第2継続時間CT9Aを0に初期化している。
However, if a current i of 4.5 A or more does not flow on average in one second, the first duration CT4.5A is initialized to 0, and a current i of 9 A or more does not flow on average in one second. For example, the second duration time CT9A is initialized to zero.

【0045】ここで、1秒間に平均4.5A以上の電流
iが流れ続けた場合は、この旨の判定(ステップ10
7,Yes)が繰り返され、この度に、第1継続時間CT
4.5Aが1秒ずつ歩進されるので(ステップ110)、こ
の第1継続時間CT4.5Aが30秒以上となる(ステップ
111,Yes)。
Here, when the current i of 4.5 A or more on average continues to flow in one second, this is judged (step 10).
7, Yes) is repeated, each time the first duration time CT
Since 4.5A is incremented by one second (step 110), the first duration CT4.5A is 30 seconds or longer (step 111, Yes).

【0046】第1継続時間CT4.5Aが30秒以上となっ
たときには(ステップ111,Yes)、1秒間に平均4.
5A以上の電流iがパワーMOSトランジスタに流れる
状態が30秒間連続したことになり、これがパワーMO
Sトランジスタの故障の原因となり得るので、メインC
PU28は、電動モータ17に過電流が流れていること
を示す異常フラッグFをセットし、ウオーニングランプ
(図示せず)を点灯して、この旨を報知し、かつリレー
36の接点をオフにし、電源から電動モータ17に至る
電流経路を遮断する(ステップ116)。これによっ
て、パワーMOSトランジスタはもとより、電動モータ
17、各種の電子機器及びワイヤーハーネス等を保護す
る。
When the first duration time CT4.5A becomes 30 seconds or more (step 111, Yes), the average of 4.15 seconds / sec.
This means that the state in which the current i of 5 A or more flows through the power MOS transistor continues for 30 seconds.
The main C
The PU 28 sets an abnormal flag F indicating that an overcurrent is flowing through the electric motor 17, turns on a warning lamp (not shown), notifies the effect, and turns off the contact of the relay 36. Then, the current path from the power supply to the electric motor 17 is cut off (step 116). This protects not only the power MOS transistor, but also the electric motor 17, various electronic devices, the wire harness, and the like.

【0047】また、1秒間に平均9A以上の電流iが流
れ続けた場合は、この旨の判定(ステップ112,Ye
s)が繰り返され、この度に、第2継続時間CT9Aが1
秒ずつ歩進されるので(ステップ114)、この第2継
続時間CT9Aが10秒以上となる(ステップ115,Ye
s)。このときには、1秒間に平均9A以上の電流iが
パワーMOSトランジスタに流れる状態が10秒間連続
したことになり、これがパワーMOSトランジスタの故
障の原因となり得るので、メインCPU28は、異常フ
ラッグFをセットし、ウオーニングランプ(図示せず)
を点灯して、リレー36の接点をオフにする(ステップ
116)。
If the current i of 9 A or more on average continues to flow in one second, this is judged (step 112, Ye
s) is repeated, each time the second duration time CT9A becomes 1
The second step CT9A is longer than 10 seconds (step 115, Ye).
s). At this time, the state in which a current i of 9 A or more per second flows through the power MOS transistor per second has continued for 10 seconds, which may cause a failure of the power MOS transistor. Therefore, the main CPU 28 sets the abnormal flag F. , Lighting lamp (not shown)
Is turned on to turn off the contact of the relay 36 (step 116).

【0048】すなわち、1秒間に平均4.5A以上9A
未満と言う比較的小さな過電流がパワーMOSトランジ
スタに流れている場合は、30秒を越える比較的長い時
間、パワーMOSトランジスタが耐え得るので、この3
0秒を越えてから、パワーMOSトランジスタに流れる
電流iを遮断している。また、1秒間に平均9A以上と
言う比較的大きな過電流が流れている場合は、10秒余
りの短い時間しか、パワーMOSトランジスタの動作を
保証し得ないので、この10秒に達すると、パワーMO
Sトランジスタに流れる電流iを遮断している。
That is, an average of 4.5 A or more and 9 A per second
When a relatively small overcurrent of less than 3 is flowing through the power MOS transistor, the power MOS transistor can withstand a relatively long time exceeding 30 seconds.
After 0 seconds, the current i flowing through the power MOS transistor is cut off. When a relatively large overcurrent of 9 A or more flows per second on average, the operation of the power MOS transistor can be guaranteed only for a short time of less than 10 seconds. MO
The current i flowing through the S transistor is cut off.

【0049】この様に上記実施形態では、パワーMOS
トランジスタに流れる1秒間の平均電流に対応する積算
値Isumを求め、この積算値Isumに基づいてパワーMO
Sトランジスタに過電流が流れているか否かを判定して
いるので、連続的に流れる過電流だけでなく、断続的に
流れる過電流をも確実に判定することができる。
As described above, in the above embodiment, the power MOS
An integrated value Isum corresponding to an average current for one second flowing through the transistor is obtained, and the power MO is calculated based on the integrated value Isum.
Since it is determined whether or not an overcurrent is flowing through the S transistor, it is possible to reliably determine not only a continuously flowing overcurrent but also an intermittently flowing overcurrent.

【0050】また、1秒間に平均4.5A以上9A未満
と言う比較的小さな過電流がパワーMOSトランジスタ
に流れている場合は、30秒と言う比較的長い時間を越
えてから、また1秒間に平均9A以上と言う比較的大き
な過電流が流れている場合は、10秒と言う比較的短い
時間に達してから、パワーMOSトランジスタに流れる
電流iを遮断している。このため、パワーMOSトラン
ジスタの特性に合わせ、パワーMOSトランジスタの許
容し得る過電流の大きさ並びに継続時間に応じて電流を
遮断することができ、これによってパワーMOSトラン
ジスタの能力を有効に利用することができる。
If a relatively small overcurrent of 4.5 A or more and less than 9 A flows in the power MOS transistor per second, the power MOS transistor may exceed the comparatively long time of 30 seconds and then return to the second. When a relatively large overcurrent of 9 A or more is flowing, the current i flowing through the power MOS transistor is cut off after reaching a relatively short time of 10 seconds. For this reason, according to the characteristics of the power MOS transistor, the current can be cut off in accordance with the magnitude and duration of the allowable overcurrent of the power MOS transistor, thereby effectively utilizing the capability of the power MOS transistor. Can be.

【0051】更に、積算値Isumは、電流Iを示す値IA
Dを取り込み、この値IADを積算して求められるので、
簡単な演算処理によって求められる。例えば、1秒間に
167回取り込まれる167個の各値IADをRAMに順
次記憶し、1秒経過後に、このRAM内の各値IADの総
和を求めれば、積算値Isumを求めることができる。し
かも、RAMの記憶容量が小さくても良い。
Further, the integrated value Isum is a value IA indicating the current I.
D is taken and this value IAD is integrated and found.
It is determined by simple arithmetic processing. For example, the accumulated value Isum can be obtained by sequentially storing 167 values IAD taken 167 times per second in the RAM, and calculating the sum of the values IAD in the RAM after one second elapses. In addition, the storage capacity of the RAM may be small.

【0052】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものでなく、多様に変形することができる。例えば、
電流の時間平均値とその継続時間に基づく電流遮断の条
件として、4.5A以上で30秒以上、9A以上で10
秒以上と言う2種類の条件だけでなく、3種類以上の条
件を定めても良い。あるいは、時間平均値が大きくなる
程、継続時間が短くなると言う関係を表す関数を予め定
めておき、この関数に基づいて、時間平均値から継続時
間を導いても構わない。更に、パワーMOSトランジス
タの特性だけでなく、他の部品の特性に合わせて、電流
の時間平均値とその継続時間に基づく電流遮断の条件を
定めても構わない。また、継続時間を求めるときに、時
間平均値が過電流とは言えない程度に低下しても、この
低下が一時的なものであれば、継続時間の計時を中断せ
ず続けても構わない。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified. For example,
The condition of current interruption based on the time average value of the current and its duration is 30 seconds or more at 4.5 A or more, and 10
Not only two types of conditions of seconds or more, but also three or more types of conditions may be determined. Alternatively, a function indicating a relationship that the duration becomes shorter as the time average value becomes larger may be determined in advance, and the duration may be derived from the time average value based on this function. Furthermore, the condition of current interruption based on the time average value of the current and the duration thereof may be determined according to the characteristics of the power MOS transistor as well as the characteristics of other components. Further, when obtaining the duration, even if the time average value decreases to a level that cannot be said to be an overcurrent, if the reduction is temporary, the timing of the duration may be continued without interruption. .

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、電
動モータに流れる電流の時間平均値に基づいて過電流が
流れているか否かを判定している。このため、連続的に
流れる過電流だけでなく、断続的に流れる過電流をも確
実に判定することができる。
As described above, according to the present invention, whether or not an overcurrent is flowing is determined based on the time average of the current flowing through the electric motor. Therefore, it is possible to reliably determine not only an overcurrent that flows continuously but also an overcurrent that flows intermittently.

【0054】また、電動モータに流れる電流の時間平均
値として、予め定められた時間毎の前記電流の総和を求
めているので、一定時間に、電動モータに流れる電流を
積算するだけで済む。
Further, since the total sum of the currents at predetermined time intervals is obtained as a time average value of the current flowing through the electric motor, it is only necessary to integrate the current flowing through the electric motor within a predetermined time.

【0055】更に、時間平均値が大きくなる程、短い継
続時間で、過電流が流れていると判定しているので、例
えば大きな過電流が流れれば、直ちに、過電流が流れて
いると判定することができる。
Further, it is determined that an overcurrent is flowing for a shorter duration as the time average value becomes larger. For example, if a large overcurrent flows, it is determined that an overcurrent is flowing immediately. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の電動モータ駆動式操舵装置の一実施形
態を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an electric motor-driven steering device according to the present invention.

【図2】この実施形態の操舵装置を適用した車両の概略
構成を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a vehicle to which the steering device according to the embodiment is applied;

【図3】(a)は(b)のグラフに示す値IADを1秒間
ずつ積算して求めた積算値Isumの特性を示すグラフ、
(b)は図1の装置における電動モータに流れる電流I
に対応する値IADの特性を示すグラフ
FIG. 3A is a graph showing a characteristic of an integrated value Isum obtained by integrating the value IAD shown in the graph of FIG.
(B) shows the current I flowing through the electric motor in the apparatus of FIG.
Showing the characteristic of the value IAD corresponding to

【図4】パワーMOSトランジスタに流れる電流iに対
する継続時間Timesumの特性を示すグラフ
FIG. 4 is a graph showing a characteristic of a duration Timesum with respect to a current i flowing through a power MOS transistor.

【図5】この実施形態の操舵装置における処理を示すフ
ローチャート
FIG. 5 is a flowchart showing processing in the steering device according to the embodiment;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 前輪操舵機構 12 ステアリングホイール 13,18 ラック軸 14,15 前輪 16 後輪操舵機構 17 電動モータ 19,20 後輪 21 ステアリングセンサ 22 車速センサ 23 車輪速センサ 24 ヨーレートセンサ 25 後輪舵角センサ 26 位置センサ 27 電動モータ駆動式操舵装置 28 メインCPU 29 サブCPU 30 ドライバ駆動&監視用IC 31 ドライバIC 33 電源IC 34 メモリ Reference Signs List 11 front wheel steering mechanism 12 steering wheel 13, 18 rack shaft 14, 15 front wheel 16 rear wheel steering mechanism 17 electric motor 19, 20 rear wheel 21 steering sensor 22 vehicle speed sensor 23 wheel speed sensor 24 yaw rate sensor 25 rear wheel steering angle sensor 26 position Sensor 27 Electric motor driven steering device 28 Main CPU 29 Sub CPU 30 Driver driving & monitoring IC 31 Driver IC 33 Power supply IC 34 Memory

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電動モータによって車輪を操舵する電動
モータ駆動式操舵装置であって、 前記電動モータに流れる電流の時間平均値を求め、この
時間平均値に基づいて過電流が流れているか否かを判定
する判定手段を備える電動モータ駆動式操舵装置。
1. An electric motor-driven steering device for steering wheels by an electric motor, wherein a time average value of a current flowing through the electric motor is obtained, and whether an overcurrent is flowing is determined based on the time average value. An electric motor-driven steering device comprising a determination unit for determining the condition.
【請求項2】 電動モータに流れる電流の時間平均値と
して、予め定められた時間毎の前記電流の総和を求める
請求項1に記載の電動モータ駆動式操舵装置。
2. The electric motor-driven steering system according to claim 1, wherein a total sum of the current for each predetermined time is obtained as a time average value of a current flowing through the electric motor.
【請求項3】 判定手段は、電動モータに流れる電流の
時間平均値の大きさと、この時間平均値の大きさの継続
時間に基づいて過電流が流れているか否かを判定し、前
記時間平均値が大きくなる程、短い継続時間で、過電流
が流れていると判定する請求項1に記載の電動モータ駆
動式操舵装置。
And determining whether or not an overcurrent is flowing based on a magnitude of a time average value of a current flowing through the electric motor and a duration of the magnitude of the time average value. The electric motor-driven steering device according to claim 1, wherein it is determined that the overcurrent is flowing for a shorter duration as the value increases.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013042614A (en) * 2011-08-18 2013-02-28 Fujitsu Telecom Networks Ltd Electronic thermal protection device and method of operating electronic thermal protection device
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