(57)【要約】【課題】  モータ専用の温度センサを使用することなく制御基板およびモータを熱破壊から保護することができる小型コンパクトな構造の電動パワーステアリング装置を供する。【解決手段】  トルクセンサの雰囲気温度Ｔtsを検出する雰囲気温度検出手段61と、モータに流れる電流に基づきモータの発熱による推定上昇温度Ｔｍを算出する推定上昇温度演算手段65と、雰囲気温度検出手段61が検出した雰囲気温度Ｔtsと推定上昇温度演算手段65が算出した推定上昇温度Ｔｍを加算して制御温度Ｔｃを算出する制御温度演算手段66と、制御温度演算手段66が算出した制御温度Ｔｃに基づいてモータの駆動を抑制して制御基板60を温度補償するモータ駆動抑制手段67，68とを備えた電動パワーステアリング装置。【選択図】  図７
2006044597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング側に連結された操舵ピニオンと噛合うラック軸の摺動により操舵輪が転舵されるとともにステアリング側の操舵トルクに応じて駆動制御されるモータの動力が伝達機構を介して前記ラック軸の摺動に伝達されて操舵が補助される電動パワーステアリング装置において、
ステアリング側の操舵トルクを検出するトルクセンサがステアリングギヤボックス内に配設され、
前記ステアリングギヤボックスの一部または同ステアリングギヤボックスに隣接し空間を共有するラックケースの隣接部に前記モータおよび同モータを駆動制御する制御基板が収容され、
前記トルクセンサの雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段と、
前記モータに流れる電流に基づきモータの発熱による推定上昇温度を算出する推定上昇温度演算手段と、
前記雰囲気温度検出手段が検出した雰囲気温度と前記推定上昇温度演算手段が算出した推定上昇温度を加算して制御温度を算出する制御温度演算手段と、
前記制御温度演算手段が算出した制御温度に基づいて前記モータの駆動を抑制して前記制御基板を温度補償するモータ駆動抑制手段とを備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記モータ駆動抑制手段は、前記制御温度の上昇が所定温度を越えると、モータへの供給電流を温度の上昇に伴い漸次減少させることを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置に係り、特に温度補償のためのモータの駆動制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
操舵を補助する駆動源としてモータを用いた電動パワーステアリング装置においては、内燃機関が配設されて熱の発生するエンジンルーム内に配設されるとともに、モータ自体が発熱するので、モータの温度が上昇し所定温度以上になると、モータおよびモータ駆動回路の焼損のおそれがある。
【０００３】
そこで、モータの温度を検出して許容値以上の温度になると、モータの動作量を低減する例（例えば、特許文献１参照）が提案されている。
【特許文献１】特開昭６０−０３５６６３号公報
【０００４】
特許文献１では、モータの電機子電流からモータの発熱による温度上昇量を算出し、モータの近傍に設けられたモータ専用の温度センサが検出するモータ周囲温度に前記温度上昇量を加えてモータの温度としている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の明細書中の実施例において、トルクセンサは、第３ステアリングシャフトとラックのギアボックスから離れた第１ステアリングシャフトに設けられており、ギアボックスまたはその近傍に集中的に配置されるようなコンパクトな構造ではない。
【０００６】
また、パワーステアリング制御用の（モータ）制御装置が何処に配置されるか不明であるが、エンジンルーム内のモータの近くにあるとすると、制御装置の駆動トランジスタやその他の機能素子を含む制御基板の熱破壊のおそれがある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、モータ専用の温度センサを使用することなく制御基板およびモータを熱破壊から保護することができる小型コンパクトな構造の電動パワーステアリング装置を供する点にある。
【課題を解決するための手段および効果】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ステアリング側に連結された操舵ピニオンと噛合うラック軸の摺動により操舵輪が転舵されるとともにステアリング側の操舵トルクに応じて駆動制御されるモータの動力が伝達機構を介して前記ラック軸の摺動に伝達されて操舵が補助される電動パワーステアリング装置において、ステアリング側の操舵トルクを検出するトルクセンサがステアリングギヤボックス内に配設され、前記ステアリングギヤボックスの一部または同ステアリングギヤボックスに隣接し空間を共有するラックケースの隣接部に前記モータおよび同モータを駆動制御する制御基板が収容され、前記トルクセンサの雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段と、前記モータに流れる電流に基づきモータの発熱による推定上昇温度を算出する推定上昇温度演算手段と、前記雰囲気温度検出手段が検出した雰囲気温度と前記推定上昇温度演算手段が算出した推定上昇温度を加算して制御温度を算出する制御温度演算手段と、前記制御温度演算手段が算出した制御温度に基づいて前記モータの駆動を抑制して前記制御基板を温度補償するモータ駆動抑制手段とを備えた電動パワーステアリング装置とした。
【０００９】
ステアリングギヤボックスとラックケースの隣接する共通空間に、トルクセンサと制御基板およびモータが配設された小型コンパクトな構造であり、雰囲気温度検出手段は、トルクセンサの雰囲気温度すなわち隣接する共通空間の雰囲気温度を検出し、同雰囲気温度とモータに流れる電流から算出される推定上昇温度とを加算した制御温度によりモータの駆動を制限して発熱を抑制することで、共通空間内の制御基板およびモータを熱破壊から保護することができる。
【００１０】
雰囲気温度検出手段は、トルクセンサとの共通空間の雰囲気温度を検出するので、モータ側に専用の温度センサを使用せず、温度センサはもとより温度センサを取りつける部材等が不要で部品点数が少なくコストの削減を図ることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、前記モータ駆動抑制手段は、前記制御温度の上昇が所定温度を越えると、モータへの供給電流を温度の上昇に伴い漸次減少させることを特徴とする。
【００１２】
モータへの供給電流を温度の上昇に伴い漸次減少させるので、運転者のステアリング操作に大きな違和感を与えない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図１０に基づいて説明する。
本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１の全体正面図を図１に、上面図を図２に、同内部構造を示す正面図を図３に示す。
【００１４】
電動パワーステアリング装置１は、車両の左右方向（図１，図２，図３において左右は逆になっている）に指向した略円筒状のラックケース２内にラック軸３が左右軸方向に摺動自在に収容されている。
【００１５】
ラックケース２の両端開口から突出したラック軸３の両端部にそれぞれジョイント４，４を介してタイロッド５，５が動かされ、さらに転舵機構を介して車両の転舵輪が転舵される。
【００１６】
ラックケース２の右端（図１ないし図３において左端）近傍にステアリングギヤボックス６が設けられている。
同ステアリングギヤボックス６には、ステアリングホイール（図示せず）が一体に取付けられたステアリング軸にジョイントを介して連結される入力軸７が軸受を介して回動自在に軸支されており、入力軸７はステアリングギヤボックス６内でトーションバー８を介して相対的なねじり可能に操舵ピニオン軸９と連結されている。
【００１７】
この操舵ピニオン軸９のはす歯９ａがラック軸３のラック歯３ａと噛合してラック・ピニオン機構が構成されている。
したがって、ステアリングホイールの回動操作により入力軸７に伝達された操舵力は、トーションバー８を介して操舵ピニオン軸９を回動して操舵ピニオン軸９のはす歯９ａとラック歯３ａの噛合によりラック軸３を左右軸方向に摺動させる。
【００１８】
一方で、ラックケース２の拡径した中央部はモータケース２ａとなっており、モータ10が収容されている。
該モータ10は、ボールネジ３ｂが刻設されたラック軸３の外周を環状のインナロータ11が回転し、その外側にアウタステータ12がモータケース２ａの内周面に周設されて設けられている。
【００１９】
環状のインナロータ11の内周面に圧入された接続スリーブ13が左方（図３の右方）に延出し、モータケース２ａの内周に軸受15を介して回転自在に支持されたボールナット部材14と一体に結合されている。
【００２０】
ボールナット部材14は、ラック軸３のボールネジ３ｂにボールを介して螺合している。
したがって、モータ10が駆動されインナロータ11が回転すると、一体にボールナット部材14が回転し、ボールナット部材14とボールを介して螺合するラック軸３を左右に摺動して操舵力をアシストすることができる。
【００２１】
ラックケース２のモータケース２ａとステアリングギヤボックス６との間の部分にモータ10を駆動制御する制御基板40を収容するハウジング２ｂがラック軸３の前方（ピニオン軸側）に形成されている。
モータケース２ａとステアリングギヤボックス６は、共にハウジング２ｂに隣接し、ハウジング２ｂとともに共通空間を形成しており、小型コンパクトな構造である。
【００２２】
ハウジング２ｂは前方に向けて大きく略横長矩形の前面開口21を有して、その周縁は開口21を閉塞する前面カバー23を取付ける合わせ面21が矩形枠状に形成され、同合わせ面21にシール部材を介して前面カバー23がねじ止めされる。
制御基板40は、ハウジング２ｂの開口21に対向する底面22から突出形成される複数の取付ボスの先端面に取付けられ、その前方を前面カバー23により覆われる。
【００２３】
一方、ステアリングギヤボックス６内のトーションバー８の周囲にトルクセンサ30が設けられている。
このトルクセンサ30の概略構成図を図４に示す。
【００２４】
ステアリングギヤボックス６にベアリング31，32を介して回転自在に軸支され同軸に挿入された入力軸７と操舵ピニオン軸９とが、前記したように内部でトーションバー８により連結されている。
【００２５】
円筒状のコア33が操舵ピニオン軸９の大径端部９ｂの外周面にセレーション嵌合して操舵ピニオン軸９に対して軸方向にのみ摺動自在に設けられ、入力軸７より突設されたスライダピン34が大径端部９ｂの周方向に長尺の長孔を貫通して前記コア33のスパイラル溝33ａに係合している。
【００２６】
ステアリングギヤボックス６の内部に支持された２個のトルク検出用のコイル35，36が、軸方向に摺動する円筒状のコア33の外周に空隙を介して設けられている。
該２個のコイル35，36は、コア33の軸方向の移動中心に関して互いに反対側に配置されている。
【００２７】
入力軸７に捩じり力が作用すると、トーションバー８を介して操舵ピニオン軸９に回転力が伝達されるが、トーションバー８は弾性変形して入力軸７と操舵ピニオン軸９との間に回転方向の相対的変位が生じる。
この回転方向の相対的変位は、スライダピン34とスパイラル溝33ａとの係合を介してコア33を軸方向に摺動させる。
【００２８】
コア33が軸方向に移動すると、コイル35，36のそれぞれコア33を囲む面積が変化し、一方の面積が増すと他方の面積が減る関係にある。
コア33を囲む面積が大きくなると、磁気損失が増えコイルのインダクタンスは減り、逆にコア33を囲む面積が小さくなると、磁気損失が減りコイルのインダクタンスは増す。
【００２９】
したがってコア33がコイル35側に移動するトルクが作用したときは、コイル35のインダクタンスＬ１が減少し、コイル36のインダクタンスＬ２が増加し、逆にコア33がコイル36側に移動するトルクが作用したときは、コイル35のインダクタンスＬ１が増加し、コイル36のインダクタンスＬ２が減少する。
【００３０】
このトルクセンサ30のコイル35，36のインダクタンスＬ１，Ｌ２の変化に基づいてトルクを検出するトルク検出回路40を図５に示す。
なお、図５は、モータ10を駆動制御する制御回路の概略構成図であり、前記制御基板20上に構成され、トルク検出回路40は、その一部を構成する。
【００３１】
トルク検出回路40において、コイル35，36は互いに一端が接続され、その接続端と各他端から信号線が延び、トルク検出回路40の接続端子に接続される。
【００３２】
トルク検出回路40内では、コイル35，36の接続端は接地され、各他端はそれぞれ抵抗37，38を介してトランジスタ39のエミッタ端子に接続されている。
トランジスタ39は、コレクタ端子に定電圧が掛かり、ベース端子には交流電圧が入力される。
【００３３】
コイル35と抵抗37の接続部から延出した電圧信号線41ａがコンデンサ42ａを介して平滑回路43ａに接続され、コイル36と抵抗38の接続部から延出した電圧信号線41ｂがコンデンサ42ｂを介して平滑回路43ｂに接続されている。
【００３４】
すなわちコイル35，36，抵抗37，38によりブリッジ回路が構成され、該ブリッジ回路に発振電圧が入力され、その出力電圧が平滑回路43ａ，43ｂに入力され、平滑されて第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２として出力される。
【００３５】
第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２は、それぞれ抵抗44ａ，44ｂを介して演算増幅器である差動アンプ46の反転入力端子，非反転入力端子に入力される。
差動アンプ46には、抵抗45により負帰還がかけられて差動増幅器として機能し、その出力は、トルク検出電圧ＶｔとしてＣＰＵ60に入力される。
なお差動アンプ46の非反転入力端子には、バイアス電圧Ｖ０が入力される。
【００３６】
したがって差動アンプ46は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２の差を増幅度Ａ倍し、バイアス電圧Ｖ０を加えた電圧をトルク検出電圧Ｖｔとして出力する。
すなわちトルク検出電圧Ｖｔは、
Ｖｔ＝（Ｖ２−Ｖ１）・Ａ＋Ｖ０
である。
【００３７】
なお右操舵トルク（右方向の捩じりトルク）と左操舵トルク（左方向の捩じりトルク）のいずれにも偏しない中立時のトルク検出電圧Ｖｔを中立点電圧と称し、正常時上記バイアス電圧Ｖ０が中立点電圧となる。
【００３８】
本トルクセンサー30は、以上のような概略回路構成をなし、その動作を第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２及びトルク検出電圧Ｖｔの様子を示した図６に基づいて以下説明する。
図６において示された座標は、縦軸を電圧とし、横軸右方向を右操舵トルク、横軸左方向を左操舵トルクとして原点０が中立点である。
【００３９】
図６は、トルクセンサ30が正常に動作したときのもので、右操舵トルクが大きくなると、入力軸７と操舵ピニオン軸９の相対的回転によりコア33がコイル35側に移動し、コイル36のインダクタンスＬ２を増加してその誘導起電力を大きくし、逆にコイル35のインダクタンスＬ１を減少させてその誘導起電力を小さくするので、第２電圧Ｖ２が大きくなり、第１電圧Ｖ１が小さくなる（図６(1)参照）。
【００４０】
また左操舵トルクが大きくなる場合は、上記とは逆に第２電圧Ｖ２が小さくなり、第１電圧Ｖ１が大きくなる（図６(1)参照）。
したがって両者の差をＡ倍してバイアス電圧を加えた差動アンプ46の出力であるトルク検出電圧Ｖｔは、図６(2)に示すように中立点でバイアス電圧Ｖ０を通る右上がりの傾斜線となる。
【００４１】
この図６(2)のグラフに示すトルク検出電圧Ｖｔの傾斜線に基づいてトルク検出電圧Ｖｔから左右への操舵トルクを検出できる。
トルク検出電圧Ｖｔは、ＣＰＵ60に出力され、トルク検出電圧Ｖｔに基づき操舵トルクに応じたモータ10の駆動制御がなされる。
【００４２】
以上のようなパワーステアリングの制御機構において、トルクセンサ30の温度による影響は避けられない。
第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２の互いの電圧差からトルク検出電圧Ｖｔを求めているので、各コイル35，36自体の温度変化は互いに相殺されてトルク検出電圧Ｖｔに殆ど影響を与えないが、トルクセンサ30のコア33やスライダピン34等の構造部品やステアリングギヤボックス６の熱膨張による歪みは第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２にそれぞれ別個に影響し、よってトルク検出電圧Ｖｔが変動して正確なトルクが得られない。
【００４３】
そこで本トルクセンサ30には、温度検出回路50が付設されている。
図５に示すように電圧信号線41ａ，41ｂから分岐した電圧信号線51ａ，51ｂがそれぞれ平滑回路52ａ，52ｂに接続され、各平滑回路52ａ，52ｂがそれぞれ抵抗53ａ，53ｂを介して互いが接続され、その接続点が演算増幅器である加算器56の非反転入力端子に接続されている。
【００４４】
加算器56の反転入力端子は抵抗54を介して出力端子と接続されるとともに抵抗55を介して接地されて、加算器56は入力電圧である第１，第２温度検出用電圧Ｖ１´，Ｖ２´の和Ｖ１´＋Ｖ２´を温度検出電圧ＶｓとしてＣＰＵ60に出力する。
【００４５】
ＣＰＵ60は、上記トルク検出電圧Ｖｔと温度検出電圧Ｖｓを入力して処理し、モータ制御の指示信号をモータドライバ17に出力し、モータドライバ17によりステアリングを補助するモータ10が駆動される。
【００４６】
モータドライバ17は、例えばＦＥＴ（電界効果コンデンサ）等のスイッチング素子を４個ブリッジに組んで、パルス幅変調方式の直流チョッパ制御された電流をモータ10に正逆双方向に供給可能とするものである。
【００４７】
こうして、ステアリング操作において操舵トルクに応じたモータ10の補助が得られる。
なお、モータ10に供給され電機子に流れる電機子電流値Ｉｍを検出する電流検出装置18が設けられ、同電流検出装置18の検出電流値ＩｍがＣＰＵ60にフィードバックされている。
【００４８】
制御基板20上には、ＣＰＵ60，モータドライバ17，電流検出装置18およびトルク検出回路40，温度検出回路50が、各機能素子を配設して構成されており、ある程度以上の高温にさらされると熱破壊されるおそれがある。
【００４９】
次ぎに、トルク検出電圧Ｖｔと温度検出電圧Ｖｓを入力して処理し、モータ10を駆動制御するコンピュータのＣＰＵ60について、その作業を機能ごとにブロック化して示したブロック図を図７に示し説明する。
【００５０】
温度検出回路50の第１，第２温度検出用電圧Ｖ１´，Ｖ２´の和Ｖ１´＋Ｖ２´である温度検出電圧Ｖｓは、温度が一定ならば操舵トルクに対して略一定値を示す。
【００５１】
この加算器56の出力である温度検出電圧Ｖｓの温度特性を予め測定しておく。
左右の操舵が中立状態でステアリングギヤボックス６内の雰囲気温度Ｔtsを変化させて温度検出電圧Ｖｓを測定した結果を図８に示す。
この温度特性結果により温度検出電圧Ｖｓから対応する温度を求めることができ、この温度特性は、ＣＰＵ60に接続されるメモリ（図示せず）が記憶している。
【００５２】
したがって温度検出回路50から温度検出電圧ＶｓがＣＰＵ60に入力されると、ＣＰＵ60の雰囲気温度抽出手段61が、記憶している温度特性に従ってトルクセンサ30のコイル35，36が存在するステアリングギヤボックス６内の雰囲気温度Ｔtsを抽出することができる。
【００５３】
なお、ステアリングギヤボックス６のトルクセンサ収容部とラックケース２の隣接するハウジング２ｂおよびモータケース２ａとは共通空間を形成して隣接しているので、上記雰囲気温度Ｔtsはこの共通空間の雰囲気温度としてもよい。
【００５４】
この雰囲気温度Ｔtsを、別途入力されているトルク検出電圧Ｖｔの補正に用いることで、トルクセンサ30のコイル自身の温度変化以外の他の構成部品に依存する温度変化（ケースの熱膨張等）に影響されない正確な操舵トルクを検出することができる。
【００５５】
トルク検出電圧Ｖｔの温度補正については、例えばトルク検出電圧Ｖｔについても左右の操舵が中立状態でのトルク検出電圧Ｖｔ０の温度特性を測定し、これをＣＰＵ30のメモリが記憶しておく。
【００５６】
図９に中立状態でのトルク検出電圧Ｖｔ０の温度特性を示す。
トルク検出電圧Ｖｔの中立状態での正常な電圧はバイアス電圧Ｖ０で一定値であるが、温度の影響でずれが生じ傾斜した温度特性曲線（略直線）を示している。
【００５７】
前記したように雰囲気温度抽出手段61により温度検出電圧Ｖｓから雰囲気温度Ｔtsが検出されると、温度補正値抽出手段62がこの雰囲気温度Ｔtsを入力して図９の温度特性に照らして、その時のトルク検出電圧Ｖｔ０からバイアス電圧Ｖ０との電圧差（温度補正値）ΔＶ（＝Ｖｔ０−Ｖ０）を求める。
【００５８】
この電圧差ΔＶと実際にトルク検出回路40により検出されたトルク検出電圧Ｖｔを入力して操舵トルク演算手段63は、トルク検出電圧Ｖｔに電圧差ΔＶを加算して、Ｖｔ＋ΔＶに補正する。
そして、この補正トルク検出電圧Ｖｔ＋ΔＶから図６(2)に基づき実際の操舵トルクが求められる。
【００５９】
この操舵トルクに基づき目標電流抽出手段64が、モータ10を駆動する目標電流Ｉｏを抽出する。
目標電流抽出手段64は、予め求めておいた操舵トルクおよび車速に対する最適な目標電流Ｉｏの関係に求められた操舵トルクを照らして目標電流Ｉｏを抽出する。
【００６０】
一方、電流検出装置18が検出するモータ10に供給され電機子電流値Ｉｍが、推定上昇温度演算手段65に入力され、電機子電流値Ｉｍに基づいてモータ10の発熱による推定上昇温度Ｔｍが演算される。
【００６１】
動作時のモータの主な損失は、銅損であり、銅損は電機子電流値Ｉｍの２乗に電機子抵抗を乗算したものであり、これにモータ固有の熱抵抗で除算すれば発熱量に変換することができる。
したがって、電機子電流値Ｉｍの２乗の積算値に温度換算係数を乗算して推定上昇温度Ｔｍを演算することができる。
【００６２】
すなわち推定上昇温度演算手段65は、Ｗms（ｎ）＝Ｗms（ｎ−１）＋（Ｉｍ−Ｉma）２の繰返し演算により電機子電流値Ｉｍの２乗の積算値Ｗmsを求め、これに温度換算係数ｋを掛けて推定上昇温度Ｔｍ（＝Ｗms・ｋ）を算出する。
ここに、Ｉmaはモータ電流積算基準値であり、Ｗms（ｎ−１）は前回の積算値、Ｗms（ｎ）は今回の積算値である。
【００６３】
この推定上昇温度Ｔｍは、制御温度演算手段66に入力され、同制御温度演算手段66には、前記雰囲気温度抽出手段61が抽出した雰囲気温度Ｔtsも入力され、制御温度演算手段66により雰囲気温度Ｔtsに推定上昇温度Ｔｍが加算されて制御温度Ｔｃ（＝Ｔts＋Ｔｍ）が算出される。
【００６４】
この制御温度Ｔｃは、目標電流抑制値抽出手段67に入力されて、目標電流抑制値抽出手段67により目標電流抑制値ｐが抽出される。
目標電流抑制値抽出手段67は、ラックケース２のハウジング２ｂ内に配設される制御基板20が熱破壊されないように、ある温度以上で温度上昇を抑えるべくモータを駆動する目標電流Ｉｏを抑制する目標電流抑制値ｐを制御温度Ｔｃに対して予め決めた対応関係をメモリに記憶している。
【００６５】
予め定めた制御温度Ｔｃと目標電流抑制値ｐの対応関係を図１０に示す。
制御温度Ｔｃがある抑制開始温度ｔまでは、目標電流抑制値ｐは1.0である。
制御温度Ｔｃが抑制開始温度ｔを越えると、目標電流抑制値ｐは1.0から漸次減少する。
【００６６】
こうして制御温度Ｔｃをもとに目標電流抑制値抽出手段67により抽出された目標電流抑制値ｐは、最終目標電流演算手段68に入力され、最終目標電流演算手段68に別途前記目標電流抽出手段64から入力される目標電流Ｉｏに乗算されて最終目標電流Ｉｃ（＝Ｉｏ・ｐ）が算出される。
【００６７】
したがって、制御温度Ｔｃが抑制開始温度ｔに至るまでは、目標電流抑制値ｐ＝1.0であり、目標電流Ｉｏは全く抑制されることなく最終目標電流Ｉｃとしてモータ駆動に供されるが、制御温度Ｔｃが抑制開始温度ｔを越えると、目標電流抑制値ｐの減少に伴い目標電流Ｉｏを抑制する割合が大きくなり、モータ10の発熱が抑えられ、各種機能素子を含む制御基板20の熱破壊を防止することができる。
【００６８】
目標電流Ｉｏが抑制されると、モータ10による操舵アシスト力を減少するので、運転者はステアリング操作が重たく感じるようになるが、制御温度Ｔｃが抑制開始温度ｔを越えたとき、目標電流抑制値ｐが漸次減少し目標電流Ｉｏが漸次抑制されるので、運転者に大きな違和感を与えない。
【００６９】
なお、最終目標電流演算手段68が出力する最終目標電流Ｉｃは、電流フィードバック制御手段69に入力され、電流フィードバック制御手段69は、電流検出装置18からの電機子電流値Ｉｍのフィードバックを受け最終目標電流Ｉｃとの差を０にすべく指示信号をモータドライバ17に出力してモータ10をフィードバック制御する。
【００７０】
以上のように、雰囲気温度Ｔtsに推定上昇温度Ｔｍを加算した制御温度Ｔｃが、抑制開始温度ｔを越えると、目標電流Ｉｏを抑制してモータの駆動を制限しモータ10の発熱を抑えて制御基板20の熱破壊を防止しているので、制御基板20と同じ共通空間内にあるモータ10についてもその発熱による焼損を防止することが可能である。
【００７１】
また、制御基板20の保護のため目標電流Ｉｏを抑制する制御温度Ｔｃを求めるのに、推定上昇温度Ｔｍが加算される雰囲気温度Ｔtsを、操舵トルクの温度補正に使用される温度検出回路50を利用してその出力から求めているので、別途専用のサーミスタによる温度センサを設ける必要はなく部品点数を少なくしてコストの削減を図ることができる。
【００７２】
本実施の形態では、雰囲気温度Ｔtsを温度検出回路50および雰囲気温度抽出手段61により間接的に求めたが、サーミスタをステアリングギヤボックス６とラックケース２の共通空間に配置して雰囲気温度Ｔtsを直接的に検出してもよい。
【００７３】
また、本実施の形態におけるＣＰＵ60の推定上昇温度演算手段65は、電機子電流値Ｉｍからモータの発熱に基づく推定上昇温度Ｔｍを算出していたが、電機子電流値Ｉｍを用いて制御基板20上の機能素子の発熱も考慮した推定上昇温度を求めることも可能であり、該推定上昇温度を雰囲気温度Ｔtsに加算して制御温度としてモータの駆動を制限する制御に供してもよい。
【００７４】
以上の実施の形態では、推定上昇温度演算手段65で電機子電流値Ｉｍの２乗の積算値Ｗmsに温度換算係数ｋを乗算して推定上昇温度Ｔｍを求めていたが、積算値Ｗmsのままとし、他方の雰囲気温度抽出手段61からの雰囲気温度Ｔtsの方を、積算値換算係数を乗算して積算値に変換し、両者を加算して制御積算値としてもよく、その場合は、モータを駆動する目標電流Ｉｏを抑制する目標電流抑制値ｐを制御積算値に対して予め決めた対応関係を設定しておいて、同対応関係に基づいて目標電流抑制値ｐを決定することになる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の全体正面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】該電動パワーステアリング装置の内部構造を示す一部省略した正面図である。
【図４】トルクセンサの概略構成図である。
【図５】モータを駆動制御する制御回路の概略構成図である。
【図６】正常時における第１，第２電圧及びトルク検出電圧の状態を示す図である。
【図７】モータを駆動制御する制御回路のＣＰＵの作業を機能ごとにブロック化して示したブロック図である。
【図８】温度検出電圧の温度特性を示す図である。
【図９】中立状態でのトルク検出電圧の温度特性を示す図である。
【図１０】制御温度に対する目標電流抑制値の対応関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１…電動パワーステアリング装置、２…ラックケース、２ａ…モータケース、２ｂ…ハウジング、３…ラック軸、４…ジョイント、５…タイロッド、６…ステアリングギヤボックス、７…入力軸、８…トーションバー、９…操舵ピニオン軸、
10…モータ、11…インナロータ、12…アウタステータ、13…接続スリーブ、14…ボールナット部材、15…軸受、17…モータドライバ、18…電流検出装置、
20…制御基板、21…前面開口、22…合わせ面、23…前面カバー、
30…トルクセンサ、31，32…ベアリング、33…コア、34…スライダピン、35，36…コイル、37，38…抵抗、39…トランジスタ、40…トルク検出回路、41ａ，41ｂ…電圧信号線、42ａ，42ｂ…コンデンサ、43ａ，43ｂ…平滑回路、44ａ，44ｂ…抵抗、45…抵抗、46…差動アンプ、
50…温度検出回路、51ａ…電圧信号線、52ａ…平滑回路、53ａ…抵抗、54，55…抵抗、56…加算器、
60…ＣＰＵ、61…雰囲気温度抽出手段、62…温度補正値抽出手段、63…操舵トルク演算手段、64…目標電流抽出手段、65…推定上昇温度演算手段、66…制御温度演算手段、67…目標電流抑制値抽出手段、68…最終目標電流演算手段、69…電流フィードバック制御手段。
【図１】
2006044597.tif 000003
【図２】
2006044597.tif 000004
【図３】
2006044597.tif 000005
【図４】
2006044597.tif 000006
【図５】
2006044597.tif 000007
【図６】
2006044597.tif 000008
【図７】
2006044597.tif 000009
【図８】
2006044597.tif 000010
【図９】
2006044597.tif 000011
【図１０】
2006044597.tif 000012