(57)【要約】【課題】  制御基板の温度を検出する温度センサを利用してトルクセンサの温度補償を行うことができ、少ない部品点数で小さい制御基板を備えた電動パワーステアリング装置を安価に供する。【解決手段】  トルクセンサの検出信号をトルク検出電圧Ｖｔとして出力するトルク検出回路40と、制御基板20の温度を検出する制御基板温度検出手段50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を算出する推定上昇温度演算手段65と、制御基板温度検出手段50が検出した制御基板の温度と推定上昇温度演算手段65が算出した推定上昇温度に基づいて共通空間の雰囲気温度Ｔevを推定する雰囲気温度推定手段66と、雰囲気温度推定手段66が推定した雰囲気温度Ｔevに基づきトルク検出電圧Ｖｔを補正する補正手段67，61とを備える電動パワーステアリング装置。【選択図】  図７
2006062574.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共通空間を形成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検出信号をトルク検出電圧として出力するトルク検出回路と、
前記制御基板の温度を検出する制御基板温度検出手段と、
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、
前記制御基板温度検出手段が検出した前記制御基板の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に基づいて前記共通空間の雰囲気温度を推定する雰囲気温度推定手段と、
前記雰囲気温度推定手段が推定した雰囲気温度に基づき前記トルク検出電圧を補正する補正手段と、
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。
【請求項２】
前記制御基板温度検出手段は、前記制御基板に設けられたサーミスタであ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。
【請求項３】
前記雰囲気温度推定手段が推定した雰囲気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請求項１または請求項２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、特にトルクセンサにおける温度補償に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクセンサが検出する操舵トルクに応じて駆動制御されるモータの動力により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、温度変化に伴うトルクセンサ自体の構成部品例えば全体ハウジング等の熱膨張などによる温度変化がトルク検出出力に影響して正確なトルクの検出を妨げている。
【０００３】
そのため、トルクセンサにサーミスタ等の温度検出専用の温度センサを設けて、同温度センサの検出温度により検出トルクの値を補正することが考えられる。
しかし、サーミスタ等はトルクセンサの温度を検出するため、トルクセンサに温度を感度良く検知できるように取り付けなければならず、取り付けるためサーミスタを保持する基板または保持部品が必要とされ、部品点数が多くコスト高となる。
【０００４】
そこで、同出願人は、先の出願において、トルクに応じて互いに逆方向にインダクタンスが変化する一対のコイルからなるトルクセンサがステアリングシャフトに設けられ、一対のコイルの各インダクタンス変化に基づく両電圧からトルク検出電圧を出力するトルク検出手段を備えた電動パワーステアリング装置において、前記両電圧を加算して温度検出電圧として出力する温度検出回路を設け、温度検出回路の温度検出電圧から予め測定した温度特性に基づいてトルクセンサの温度を求め、トルク検出電圧の補正に供する例（特許文献１参照）を、提案している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−５０１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、温度検出電圧として出力する温度検出回路自体が部品点数が多く、かつ同温度検出回路を、モータを駆動制御する制御基板に実装すると、実装面積が拡大し、基板サイズが大きくなる。
【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、制御基板の温度を検出する温度センサを利用してトルクセンサの温度補償を行うことができ、少ない部品点数で小さい制御基板を備えた電動パワーステアリング装置を安価に供する点にある。
【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共通空間を形成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検出信号をトルク検出電圧として出力するトルク検出回路と、前記制御基板の温度を検出する制御基板温度検出手段と、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、前記制御基板温度検出手段が検出した前記制御基板の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に基づいて前記共通空間の雰囲気温度を推定する雰囲気温度推定手段と、前記雰囲気温度推定手段が推定した雰囲気温度に基づき前記トルク検出電圧を補正する補正手段とを備える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、雰囲気温度推定手段は、制御基板温度と推定上昇温度に基づき共通空間の雰囲気温度を推定し、同雰囲気温度はすなわちトルクセンサの雰囲気温度であり、同トルクセンサの雰囲気温度に基づいてトルク検出電圧を補正してトルクセンサの温度補償を行うことができる。
【００１０】
制御基板の温度を検出する制御基板温度検出手段を利用しているので、トルクセンサの温度を直接検出する手段および温度検出回路を必要とせず、部品点数の削減および制御基板の小型化を図ることができ、低コストである。
【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、前記制御基板温度検出手段は、前記制御基板に設けられたサーミスタであることを特徴とする。
【００１２】
既存の小型のサーミスタを制御基板に設けることで、基板サイズを拡大することなく、簡単に制御基板の温度を検出することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の電動パワーステアリング装置において、前記雰囲気温度推定手段が推定した雰囲気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。
【００１４】
制御基板の温度を検出する制御基板温度検出手段および共通空間の雰囲気温度を推定する雰囲気温度推定手段は、モータの駆動を抑制して制御基板の温度補償を行うのを本来の目的とする。
推定された共通空間の雰囲気温度に基づいて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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図９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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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20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。
【００２４】
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22が矩形枠状に形成され、同合わせ面22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20は、ハウジング２ｂの開口21に対向する底面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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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）。
【００４２】
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。
【００４３】
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、ＣＰＵ60は、トルク検出電圧Ｖｔに基づき操舵トルクに応じた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、操舵トルクに応じたモータ10の駆動制御がなされる。
【００４４】
モータドライバ17は、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）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。
【００４５】
制御基板20上には、ＣＰＵ60，モータドライバ17およびトルク検出回路40等の種々の機能素子が実装されており、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ので、制御基板20には、サーミスタ50が搭載され、制御基板20の温度を検出している。
【００４６】
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。
【００４７】
そこで、制御基板20に搭載された前記サーミスタ50を利用して、その制御基板20の温度を検出しており、同サーミスタ50による基板温度検出信号ＶthはＣＰＵ60に出力され、トルクセンサ30の温度補償にも供されている。
【００４８】
サーミスタ50は、既存の小型のものを使用し、制御基板20への搭載に際して制御基板20の基板サイズを拡大する必要は殆どない。
また、各種機能素子を組み合わせた温度検出回路が不要であり、制御基板20の基板サイズを小さく維持できる。
【００４９】
一方で、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とともに、検出電流値Ｉｍをもとにモータ10の発熱による上昇温度が推定される。
【００５０】
以上のトルク検出回路40によるトルク検出電圧Ｖｔ、サーミスタ50による基板温度検出信号Ｖthおよび電流検出装置18の検出電流値Ｉｍが、ＣＰＵ60に入力されて、ＣＰＵ60により処理されトルクセンサ30の温度補償を行い、かつ制御基板20の熱破壊を防止したモータ10の駆動制御が実行されている。
このＣＰＵ60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。
【００５１】
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、ＣＰＵ60の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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
この推定上昇温度Ｔｍは、雰囲気温度推定手段62に入力される。
この雰囲気温度推定手段66には、サーミスタ50が検出する制御基板20の温度である基板温度検出信号Ｖthが別途入力されており、雰囲気温度推定手段66は、この基板温度検出信号Ｖthを実際の温度に換算して、この換算基板温度Ｔthに推定上昇温度Ｔｍを加算してステアリングギヤボックス６とラックケース２の共通空間の雰囲気温度Ｔev（＝Ｔth＋Ｔｍ）を推定する。
【００５５】
すなわち、雰囲気温度Ｔevは、トルクセンサ30が収容されるステアリングギヤボックス６内の雰囲気温度でもあり、この雰囲気温度Ｔevを、別途ＣＰＵ60に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。
【００５６】
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。
【００５７】
図８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。
【００５８】
温度補正値抽出手段67が先の雰囲気温度Ｔevを入力して図８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。
【００５９】
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を入力して制御用トルク演算手段61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)に基づきトルクセンサ30の温度補償がなされた正確な制御用トルクが求められる。
【００６０】
この制御用トルクに基づき目標電流抽出手段62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65は、予め求めておいた制御用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。
【００６１】
一方で、雰囲気温度推定手段66が推定した雰囲気温度Ｔevは、目標電流抑制値抽出手段66にも入力されて、目標電流抑制値抽出手段68により目標電流抑制値ｐが抽出される。
【００６２】
目標電流抑制値抽出手段68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を雰囲気温度Ｔevに対して予め決めた対応関係をメモリに記憶している。
【００６３】
予め定めた雰囲気温度Ｔevと目標電流抑制値ｐの対応関係を図９に示す。
雰囲気温度Ｔev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。
雰囲気温度Ｔev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。
【００６４】
こうして雰囲気温度Ｔevをもとに目標電流抑制値抽出手段68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63に入力され、最終目標電流演算手段63に別途前記目標電流抽出手段62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。
【００６５】
したがって、雰囲気温度Ｔev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、雰囲気温度Ｔev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。
【００６６】
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。
【００６７】
なお、最終目標電流演算手段63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64に入力され、電流フィードバック制御手段64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。
【００６８】
以上のように、雰囲気温度Ｔev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。
【００６９】
制御基板20に設けられるサーミスタ50は、制御基板20の温度Ｔthを検出して推定上昇温度Ｔｍと加算して求めたステアリングギヤボックス６とラックケース２の共通空間の雰囲気温度Ｔevに基づいて目標電流Ｉｏを抑制してモータ10の駆動を制限して、制御基板20およびモータ10の熱破壊を防止することを目的として、本来設けられたものである。
【００７０】
本電動パワーステアリング装置１においては、このサーミスタ50およびＣＰＵ60の推定上昇温度演算手段65，雰囲気温度推定手段66を利用して、雰囲気温度Ｔevに基づいてトルクセンサ30の温度補償がなされた正確な操舵トルクを求め、同温度に影響されない正確な操舵トルクに応じた目標電流Ｉｏによりモータ10を駆動制御することができるものである。
【００７１】
したがって、トルクセンサ30の温度を直接検出する専用の温度センサを別途設ける必要がなく、その温度センサの取付けに伴う部品も不要で、かつ温度検出回路を制御基板20に設けずに、小さいサーミスタ50が搭載されているので、制御基板20の基板サイズを小さく維持することができ、コストの低減を図ることができる。
【００７２】
本実施の形態では、制御基板20の温度をサーミスタ50によって検出していたが、その他に制御基板20に供給される電流に基づいて素子等が発熱する温度を求め、制御基板20の温度を算出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【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】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９】雰囲気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】
【００７４】
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…サーミスタ、
60…ＣＰＵ、61…制御用トルク演算手段、62…目標電流抽出手段、63…最終目標電流演算手段、64…電流フィードバック制御手段、65…推定上昇温度演算手段、66…雰囲気温度推定手段、67…温度補正値抽出手段、68…目標電流抑制値抽出手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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