(57)【要約】【課題】ブラシレスモータを備えた電動パワーステアリング装置において、モータ駆動電流を適切に制限する。【解決手段】第１制限値算出部４０は、ｄ軸電流検出値およびｑ軸電流検出値の２乗和（Ｉｄ2 ＋Ｉｑ2 ）の積算値に基づき第１制限値Ｉｍ１を求める。第２制限値算出部５０は、３相電流の検出値の２乗値Ｉｕ2 、Ｉｖ2 およびＩｗ2 の積算値のうちの最大値に基づき第２制限値Ｉｍ２を求める。目標電流算出部２１で求めた目標電流値Ｉｔは、電流値制限部３０において、第１制限値Ｉｍ１以下かつ第２制限値Ｉｍ２以下に制限される。２つの制限値を用いてモータ駆動電流を制限することにより、通常の走行状態だけでなく、保舵や急操舵など様々な操舵状態に応じてモータ駆動電流を適切に制限することができる。【選択図】図２
2007290470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ駆動電流を制限する機能を有する電動パワーステアリング装置であって、
車両のステアリング機構に与えられる操舵補助力を発生させるブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータの駆動に用いられる３相電圧のレベルを求める制御手段と、
前記制御手段で求めたレベルの３相電圧を用いて前記ブラシレスモータを駆動するモータ駆動手段と、
前記ブラシレスモータを流れる３相電流のレベルを検出する電流検出手段とを備え、
前記制御手段は、
前記３相電流のレベルをｄ軸電流検出値およびｑ軸電流検出値に変換する電流値変換手段と、
少なくとも操舵トルクを含む入力値に基づき、前記ブラシレスモータを流れる電流の目標値を求める目標電流算出手段と、
前記目標電流算出手段で求めた目標値を所定以下に制限する電流値制限手段と、
前記電流値制限手段で制限された目標値、前記ｄ軸電流検出値および前記ｑ軸電流検出値に基づき、前記３相電圧のレベルを求める電圧値決定手段とを含み、
前記電流値制限手段は、前記目標電流算出手段で求めた目標値を、前記ｄ軸電流検出値および前記ｑ軸電流検出値の２乗和に基づく第１制限値以下で、かつ、前記３相電流のレベルの２乗値に基づく第２制限値以下に制限す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】
前記第１制限値は、前記ｄ軸電流検出値および前記ｑ軸電流検出値の２乗和の積算値に基づき決定されることを特徴とする、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記第２制限値は、前記電流検出手段で検出されたｕ相電流のレベルの２乗値の積算値、前記電流検出手段で検出されたｖ相電流のレベルの２乗値の積算値、および、前記電流検出手段で検出されたｗ相電流のレベルの２乗値の積算値のうちの最大値に基づき決定されることを特徴とする、請求項１に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、ブラシレスモータによって車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、運転者がハンドル（ステアリングホイール）に加える操舵トルクに応じて電動モータを駆動することにより車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置が用いられている。電動パワーステアリング装置の電動モータには従来からブラシモータが広く使用されているが、信頼性および耐久性の向上や慣性の低減などの観点から、近年ではブラシレスモータも使用されている。
【０００３】
また、大型車や中型車に搭載される電動パワーステアリング装置では、操舵補助力を発生させる電動モータの駆動電流が非常に大きくなり、これに伴い、モータ駆動電流による発熱が問題となっている。電動パワーステアリング装置に含まれる電子部品を保護するためには、モータ駆動電流による発熱を所定以下に抑制する必要がある。
【０００４】
そこで電動パワーステアリング装置については、従来から、電動モータを実際に流れる電流から発熱量を推測し、推測した発熱量に基づきモータ駆動電流を制限する手法が知られている。例えば、特許文献１には、電動モータを流れる３相電流のレベルを２相に変換した２相電流値の２乗和に基づきコイル温度を推測することが記載されている。特許文献２には、モータ駆動電流の２乗値を積算することが記載されている。特許文献３には、モータ駆動電流と検出温度に応じた係数とに基づき、最大電流値を算出することが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２８４３７５号公報
【特許文献２】特開２００２−１９６３５号公報
【特許文献３】特開２００２−３６２３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ブラシレスモータを備えた電動パワーステアリング装置では、ブラシレスモータのロータの回転位置（角度）に応じて３相電流のレベルを正弦波状に位相を２π／３ずつ遅らせて変動させる制御が行われる。このため、ロータの回転位置によっては、特定の相に電流が集中的に流れ、当該相の発熱量が多くなることがある。
【０００６】
例えば、ブラシレスモータを流れる３相電流をロータの回転位置θに応じて図６に示すように変動させる場合において、ロータがθ＝５π／６の位置で停止（あるいは、停止に近いほどゆっくりと回転）したとする。このとき、ｗ相電流Ｉｗの絶対値はほぼ最大電流値Ｉｍａｘに一致するので、ｗ相の発熱量はｗ相電流が正弦波状に変動するときよりも多くなる。
【０００７】
このようにブラシレスモータを備えた電動パワーステアリング装置では、ロータの回転速度が遅くなると、各相の発熱量にばらつきが生じる。したがって、相を区別せずにブラシレスモータを流れる電流から推測した発熱量に基づきモータ駆動電流を制限しても、特定の相に電流が集中的に流れ、当該相の発熱量が多くなるために、当該相に含まれる電子部品を適切に保護できないことがある。
【０００８】
それ故に、本発明は、モータ駆動電流を適切に制限できる、ブラシレスモータを備えた電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、モータ駆動電流を制限する機能を有する電動パワーステアリング装置であって、
車両のステアリング機構に与えられる操舵補助力を発生させるブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータの駆動に用いられる３相電圧のレベルを求める制御手段と、
前記制御手段で求めたレベルの３相電圧を用いて前記ブラシレスモータを駆動するモータ駆動手段と、
前記ブラシレスモータを流れる３相電流のレベルを検出する電流検出手段とを備え、
前記制御手段は、
前記３相電流のレベルをｄ軸電流検出値およびｑ軸電流検出値に変換する電流値変換手段と、
少なくとも操舵トルクを含む入力値に基づき、前記ブラシレスモータを流れる電流の目標値を求める目標電流算出手段と、
前記目標電流算出手段で求めた目標値を所定以下に制限する電流値制限手段と、
前記電流値制限手段で制限された目標値、前記ｄ軸電流検出値および前記ｑ軸電流検出値に基づき、前記３相電圧のレベルを求める電圧値決定手段とを含み、
前記電流値制限手段は、前記目標電流算出手段で求めた目標値を、前記ｄ軸電流検出値および前記ｑ軸電流検出値の２乗和に基づく第１制限値以下で、かつ、前記３相電流のレベルの２乗値に基づく第２制限値以下に制限することを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、
前記第１制限値は、前記ｄ軸電流検出値および前記ｑ軸電流検出値の２乗和の積算値に基づき決定されることを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、第１の発明において、
前記第２制限値は、前記電流検出手段で検出されたｕ相電流のレベルの２乗値の積算値、前記電流検出手段で検出されたｖ相電流のレベルの２乗値の積算値、および、前記電流検出手段で検出されたｗ相電流のレベルの２乗値の積算値のうちの最大値に基づき決定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記第１の発明によれば、ブラシレスモータを備えた電動パワーステアリング装置において、ｄ軸電流およびｑ軸電流の２乗和に基づく第１制限値を用いて、全体的な発熱量を考慮してモータ駆動電流を制限すると共に、３相電流の２乗値に基づく第２制限値を用いて、相ごとの局所的な発熱量を考慮してモータ駆動電流を制限することができる。これら２つの制限値を用いてモータ駆動電流を制限することにより、通常の走行状態だけでなく、保舵や急操舵など様々な操舵状態に応じてモータ駆動電流を適切に制限し、いかなる操舵状態でも装置を発熱から保護することができる。
【００１３】
上記第２の発明によれば、ｄ軸電流およびｑ軸電流の２乗和の積算値に基づく第１制限値以下にモータ駆動電流を制限することにより、全体的な発熱量が所定以下になるようにモータ駆動電流を制限することができる。
【００１４】
上記第３の発明によれば、３相電流の２乗値の積算値の最大値に基づく第２制限値以下にモータ駆動電流を制限することにより、相ごとの局所的な発熱量が所定以下になるようにモータ駆動電流を制限することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を、それに関連する車両の構成と共に示す概略図である。図１に示す電動パワーステアリング装置は、ブラシレスモータ１、減速機２、トルクセンサ３、車速センサ４、位置検出センサ５、および、電子制御ユニット（Electronic Control Unit ：以下、ＥＣＵという）１０を備えたコラムアシスト型の電動パワーステアリング装置である。
【００１６】
図１に示すように、ステアリングシャフト１０２の一端にはハンドル（ステアリングホイール）１０１が固着されており、ステアリングシャフト１０２の他端はラックピニオン機構１０３を介してラック軸１０４に連結されている。ラック軸１０４の両端は、タイロッドおよびナックルアームからなる連結部材１０５を介して車輪１０６に連結されている。運転者がハンドル１０１を回転させると、ステアリングシャフト１０２は回転し、これに伴いラック軸１０４は往復運動を行う。ラック軸１０４の往復運動に伴い、車輪１０６の向きが変わる。
【００１７】
電動パワーステアリング装置は、運転者の負荷を軽減するために、以下に示す操舵補助を行う。トルクセンサ３は、ハンドル１０１の操作によってステアリングシャフト１０２に加えられる操舵トルクを検出し、操舵トルクを示す操舵トルク信号Ｔｓを出力する。車速センサ４は、車両の速度（車速）を検出し、車速を示す車速信号Ｖｓを出力する。位置検出センサ５は、ブラシレスモータ１のロータの回転位置（角度）を示す位置信号Ｐｓを出力する。位置検出センサ５は、例えばレゾルバで構成される。
【００１８】
ＥＣＵ１０は、車載バッテリ６からイグニションスイッチ７を介して電力の供給を受け、操舵トルク信号Ｔｓ、車速信号Ｖｓおよび位置信号Ｐｓに基づきブラシレスモータ１を駆動する。ブラシレスモータ１は、ＥＣＵ１０によって駆動されると、操舵補助力を発生させる。減速機２は、ブラシレスモータ１とステアリングシャフト１０２との間に設けられる。ブラシレスモータ１で発生した操舵補助力は、減速機２を介して、ステアリングシャフト１０２を回転させるように作用する。
【００１９】
この結果、ステアリングシャフト１０２は、ハンドル１０１に加えられる操舵トルクと、ブラシレスモータ１で発生した操舵補助力の両方によって回転する。このように電動パワーステアリング装置は、ブラシレスモータ１で発生した操舵補助力を車両のステアリング機構に与えることにより操舵補助を行う。
【００２０】
図２は、ＥＣＵ１０の詳細な構成を示すブロック図である。ＥＣＵ１０は、位相補償器１１、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）２０、３相ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変調器１２、モータ駆動回路１３、ｕ相電流検出器１４、ｖ相電流検出器１５、および、ｗ相電流検出器１６を含んでいる。
【００２１】
ＥＣＵ１０には、トルクセンサ３から出力された操舵トルク信号Ｔｓ、車速センサ４から出力された車速信号Ｖｓ、および、位置検出センサ５から出力された位置信号Ｐｓが入力される。位相補償器１１は、操舵トルク信号Ｔｓに対して位相補償を施し、位相補償後の操舵トルク信号をマイコン２０に対して出力する。
【００２２】
マイコン２０は、ブラシレスモータ１の駆動に用いられる３相電圧のレベルを求める制御手段として機能する。より詳細には、マイコン２０は、ＥＣＵ１０に内蔵されたメモリ（図示せず）に格納されたプログラムを実行することにより、目標電流算出部２１、減算器２２、２３、ｄ軸電流ＰＩ制御部２４、ｑ軸電流ＰＩ制御部２５、ｄ−ｑ／３相交流座標変換部２６、符号反転加算器２７、３相交流／ｄ−ｑ座標変換部２８、正弦波ＲＯＭテーブル２９、ロータ角度位置検出部１７、電流値制限部３０、第１制限値算出部４０、および、第２制限値算出部５０として機能する。マイコン２０の機能の詳細については、後述する。
【００２３】
３相ＰＷＭ変調器１２およびモータ駆動回路１３は、いずれもハードウェア（回路）で構成されており、マイコン２０で求めたレベルの３相電圧を用いてブラシレスモータ１を駆動するモータ駆動手段として機能する。より詳細には、３相ＰＷＭ変調器１２は、マイコン２０で求めた３種類の電圧指令値（後述）に応じたデューティ比を有する３種類のＰＷＭ信号を生成する。モータ駆動回路１３は、例えば電力用ＭＯＳトランジスタなどのスイッチング素子を用いて構成されたＰＷＭ電圧形インバータである。モータ駆動回路１３は、各スイッチング素子を上記３種類のＰＷＭ信号によってオンまたはオフに制御することにより、ブラシレスモータ１に印加すべき３相電圧を生成する。
【００２４】
ブラシレスモータ１は、ｕ相、ｖ相およびｗ相に対応した３種類のコイル（図示せず）を内蔵している。これら３種類のコイルには、モータ駆動回路１３で生成された３相電圧がそれぞれ印加される。後述するように、マイコン２０は、ブラシレスモータ１のロータの回転位置に応じて３相電圧のレベルを正弦波状に位相を２π／３ずつ遅らせて変動させる制御を行う。これにより、ブラシレスモータ１の各相のコイルには各相の電圧に応じた正弦波状の電流が流れ、ブラシレスモータ１のロータは回転する。これに伴い、ブラシレスモータ１の回転軸には、ブラシレスモータ１を流れる電流の量に応じたトルクＴｍが発生する。発生したトルクＴｍは、操舵補助に用いられる。
【００２５】
ｕ相電流検出器１４、ｖ相電流検出器１５、および、ｗ相電流検出器１６は、ブラシレスモータ１を流れる３相電流のレベルを検出する電流検出手段として機能する。より詳細には、ｕ相電流検出器１４はブラシレスモータ１を流れるｕ相電流のレベルを検出し、ｖ相電流検出器１５はブラシレスモータ１を流れるｖ相電流のレベルを検出し、ｗ相電流検出器１６はブラシレスモータ１を流れるｗ相電流のレベルを検出する。以下、各電流検出器で検出された電流のレベルを、ｕ相電流検出値Ｉｕ、ｖ相電流検出値Ｉｖおよびｗ相電流検出値Ｉｗという。
【００２６】
以下、マイコン２０の機能の詳細を説明する。ロータ角度位置検出部１７は、位置検出センサ５から出力された位置信号Ｐｓに基づき、ブラシレスモータ１のロータの回転位置（角度θ）を求める。なお、図３に示すようにブラシレスモータ１に対してｕ軸、ｖ軸およびｗ軸を設定し、ブラシレスモータ１のロータ６０に対してｄ軸およびｑ軸を設定したとき、ｕ軸とｄ軸のなす角が角度θとなる。
【００２７】
正弦波ＲＯＭテーブル２９は、０からπ／２までの角度（あるいは、０から２πまでの角度）について正弦値を格納したテーブルである。正弦波ＲＯＭテーブル２９を用いることにより、ロータ角度位置検出部１７で求めた角度θについて、後述する計算式に含まれる正弦値および余弦値（ｓｉｎθやｃｏｓ（θ−２π／３）など）を求めることができる。
【００２８】
３相交流／ｄ−ｑ座標変換部２８は、３個の電流検出器で検出された３相電流のレベルをｄ−ｑ座標上の電流検出値に変換する電流値変換手段として機能する。より詳細には、３相交流／ｄ−ｑ座標変換部２８は、ｕ相電流検出器１４で検出されたｕ相電流検出値Ｉｕおよびｖ相電流検出器１５で検出されたｖ相電流検出値Ｉｖに対して次式（１）および（２）に示す演算を行うことにより、ｄ軸電流検出値Ｉｄおよびｑ軸電流検出値Ｉｑを求める。
Ｉｄ＝√２×｛Ｉｖ×ｓｉｎθ−Ｉｕ×ｓｉｎ（θ−２π／３）｝  …（１）
Ｉｑ＝√２×｛Ｉｖ×ｃｏｓθ−Ｉｕ×ｃｏｓ（θ−２π／３）｝  …（２）
なお、上式（１）および（２）に含まれる正弦値および余弦値は、正弦波ＲＯＭテーブル２９から出力されたものである。
【００２９】
目標電流算出部２１は、位相補償後の操舵トルク信号（位相補償器１１の出力信号）および車速信号Ｖｓに基づき、ブラシレスモータ１に供給すべきｑ軸電流の値（以下、目標電流値Ｉｔという）を求める。より詳細には、目標電流算出部２１は、車速をパラメータとして、操舵トルクと目標電流値Ｉｔとの対応づけを記憶したテーブル（以下、アシストマップという）を内蔵しており、アシストマップを参照して目標電流値Ｉｔを求める。アシストマップを用いることにより、ある強さの操舵トルクが与えられたときに、その強さに応じた適切な強さの操舵補助力を発生させるためにブラシレスモータ１に供給すべきｑ軸電流の値を求めることができる。
【００３０】
なお、目標電流値Ｉｔは符号付きの電流値であり、目標電流値Ｉｔの符号は操舵補助の方向を示す。例えば、目標電流値Ｉｔが正のときには右方向へ曲がるための操舵補助が行われ、目標電流値Ｉｔが負のときには左方向へ曲がるための操舵補助が行われる。
【００３１】
第１制限値算出部４０は、後述する方法で、ブラシレスモータ１に供給するｑ軸電流の制限値（以下、第１制限値Ｉｍ１という）を求める。第２制限値算出部５０は、後述する方法で、ブラシレスモータ１に供給するｑ軸電流の別の制限値（以下、第２制限値Ｉｍ２という）を求める。電流値制限部３０は、目標電流値Ｉｔを第１制限値Ｉｍ１以下で、かつ、第２制限値Ｉｍ２以下に制限する。以下、電流値制限部３０で２つの制限値以下に制限された目標電流値を、制限目標電流値Ｉｒという。
【００３２】
減算器２２、２３、ｄ軸電流ＰＩ制御部２４、ｑ軸電流ＰＩ制御部２５、ｄ−ｑ／３相交流座標変換部２６、および、符号反転加算器２７は、以下に示すように、制限目標電流値Ｉｒ、ｄ軸電流検出値Ｉｄおよびｑ軸電流検出値Ｉｑに基づき、ブラシレスモータ１の駆動に用いられる３相電圧のレベルを求める電圧値決定手段として機能する。
【００３３】
減算器２２は、値０とｄ軸電流検出値Ｉｄとの偏差Ｅｄ（＝−Ｉｄ）を求める。減算器２３は、制限目標電流値Ｉｒとｑ軸電流検出値Ｉｑとの偏差Ｅｑ（＝Ｉｒ−Ｉｑ）を求める。ｄ軸電流ＰＩ制御部２４は、偏差Ｅｄについて次式（３）に示す比例積分制御演算を行うことにより、ｄ軸電圧指令値Ｖｄを求める。ｑ軸電流ＰＩ制御部２５は、偏差Ｅｑについて次式（４）に示す比例積分制御演算を行うことにより、ｑ軸電圧指令値Ｖｑを求める。
Ｖｄ＝Ｋ×｛Ｅｄ＋（１／Ｔ）∫Ｅｄ・ｄｔ｝  …（３）
Ｖｑ＝Ｋ×｛Ｅｑ＋（１／Ｔ）∫Ｅｑ・ｄｔ｝  …（４）
ただし、上式（３）および（４）において、Ｋは比例ゲイン定数であり、Ｔは積分時間である。
【００３４】
ｄ−ｑ／３相交流座標変換部２６および符号反転加算器２７は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑを３相交流座標上の電圧指令値に変換する。より詳細には、ｄ−ｑ／３相交流座標変換部２６は、ｄ軸電流ＰＩ制御部２４で求めたｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電流ＰＩ制御部２５で求めたｑ軸電圧指令値Ｖｑに対して次式（５）および（６）に示す演算を行うことにより、ｕ相電圧指令値Ｖｕおよびｖ相電圧指令値Ｖｖを求める。符号反転加算器２７は、ｄ−ｑ／３相交流座標変換部２６で求めたｕ相電圧指令値Ｖｕおよびｖ相電圧指令値Ｖｖに対して次式（７）に示す演算を行うことにより、ｗ相電圧指令値Ｖｗを求める。
Ｖｕ＝√（２／３）×｛Ｖｄ×ｃｏｓθ−Ｖｑ×ｓｉｎθ｝  …（５）
Ｖｖ＝√（２／３）×｛Ｖｄ×ｃｏｓ（θ−２π／３）
−Ｖｑ×ｓｉｎ（θ−２π／３）｝    …（６）
Ｖｗ＝−Ｖｕ−Ｖｖ                                      …（７）
なお、上式（５）および（６）に含まれる正弦値および余弦値は、正弦波ＲＯＭテーブル２９から出力されたものである。
【００３５】
このように減算器２２、２３、ｄ軸電流ＰＩ制御部２４、ｑ軸電流ＰＩ制御部２５、ｄ−ｑ／３相交流座標変換部２６、および、符号反転加算器２７は、ｄ軸電流検出値Ｉｄを値０に、ｑ軸電流検出値Ｉｑを制限目標電流値Ｉｒに一致させるフィードバック制御を行う。これにより、制限目標電流値Ｉｒに応じた操舵補助力をブラシレスモータ１で発生させることができる。
【００３６】
第１制限値算出部４０は、図４に示すように、２乗積算部４１ｄ、４１ｑ、加算器４２、および、第１制限値テーブル４３を含んでいる。２乗積算部４１ｄはｄ軸電流検出値Ｉｄの２乗値を所定の時間に亘って積算し、２乗積算部４１ｑはｑ軸電流検出値Ｉｑの２乗値を同じ時間に亘って積算する。加算器４２は、２乗積算部４１ｄ、４１ｑで求めた２つの積算値の和を求める。第１制限値テーブル４３は、ｄ軸電流およびｑ軸電流の２乗和の積算値に対応づけて、ブラシレスモータ１に供給するｑ軸電流の制限値を記憶している。
【００３７】
ブラシレスモータ１およびその周辺回路（例えば、モータ駆動回路１３やｕ相電流検出器１４など）における全体的な発熱量は、加算器４２の出力（すなわち、（Ｉｄ2 ＋Ｉｑ2 ）の積算値）に基づき推測できる。そこで、第１制限値テーブル４３には、（Ｉｄ2 ＋Ｉｑ2 ）の積算値に対応づけて、推測された全体的な発熱量に応じたｑ軸電流の制限値を記憶させておく。加算器４２の出力を用いて第１制限値テーブル４３を参照することにより、第１制限値算出部４０における第１制限値Ｉｍ１が決定される。
【００３８】
第２制限値算出部５０は、図５に示すように、２乗積算部５１ｕ、５１ｖ、５１ｗ、最大値選択部５２、および、第２制限値テーブル５３を含んでいる。２乗積算部５１ｕはｕ相電流検出値Ｉｕの２乗値を所定の時間に亘って積算し、２乗積算部５１ｖはｖ相電流検出値Ｉｖの２乗値を同じ時間に亘って積算し、２乗積算部５１ｗはｗ相電流検出値Ｉｗの２乗値を同じ時間に亘って積算する。最大値選択部５２は、２乗積算部５１ｕ、５１ｖ、５１ｗで求めた３個の積算値の最大値を選択して出力する。第２制限値テーブル５３は、１相分の電流の２乗値の積算値に対応づけて、ブラシレスモータ１に供給するｑ軸電流の制限値を記憶している。
【００３９】
ブラシレスモータ１およびその周辺回路における相ごとの局所的な発熱量は、２乗積算部５１ｕ、５１ｖ、５１ｗの出力（すなわち、Ｉｕ2 の積算値、Ｉｖ2 の積算値、および、Ｉｗ2 の積算値）に基づき推測できる。したがって、相ごとの局所的な発熱量の最大値は、最大値選択部５２の出力に基づき推測できる。そこで、第２制限値テーブル５３には、１相分の電流の２乗値の積算値に対応づけて、推測された局所的な発熱量に応じたｑ軸電流の制限値を記憶させておく。最大値選択部５２の出力を用いて第２制限値テーブル５３を参照することにより、第２制限値算出部５０における第２制限値Ｉｍ２が決定される。
【００４０】
なお、第１制限値算出部４０は、第１制限値テーブル４３に代えて、ｄ軸電流およびｑ軸電流の２乗和の積算値に基づき演算処理でｑ軸電流の制限値を求める第１制限値演算部を含んでいてもよく、第２制限値算出部５０は、第２制限値テーブル５３に代えて、１相分の電流の２乗値の積算値に基づき演算処理でｑ軸電流の制限値を求める第２制限値演算部を含んでいてもよい。
【００４１】
このようにして決定された第１制限値Ｉｍ１および第２制限値Ｉｍ２は、電流値制限部３０において、目標電流値Ｉｔを所定以下に制限するときの制限値として用いられる。ｄ軸電流およびｑ軸電流の２乗和の積算値に基づく第１制限値Ｉｍ１以下に目標電流値Ｉｔを制限することにより、全体的な発熱量が所定以下になるようにモータ駆動電流を制限することができる。また、３相電流の２乗値の積算値の最大値に基づく第２制限値Ｉｍ２以下に目標電流値Ｉｔを制限することにより、相ごとの局所的な発熱量が所定以下になるようにモータ駆動電流を制限することができる。
【００４２】
以上に示すように本実施形態に係る電動パワーステアリング装置によれば、ｄ軸電流およびｑ軸電流の２乗和に基づく第１制限値Ｉｍ１を用いて、全体的な発熱量を考慮してモータ駆動電流を制限すると共に、３相電流の２乗値に基づく第２制限値Ｉｍ２を用いて、相ごとの局所的な発熱量を考慮してモータ駆動電流を制限することができる。これら２つの制限値を用いてモータ駆動電流を制限することにより、通常の走行状態だけでなく、保舵や急操舵など様々な操舵状態に応じてモータ駆動電流を適切に制限し、いかなる操舵状態でも装置を発熱から保護することができる。
【００４３】
なお、以上の説明では、第１制限値Ｉｍ１は（Ｉｄ2 ＋Ｉｑ2 ）の積算値に基づき決定され、第２制限値Ｉｍ２はＩｕ2 の積算値、Ｉｖ2 の積算値およびＩｗ2 の積算値の最大値に基づき決定されることとしたが、第１制限値Ｉｍ１を（Ｉｄ2 ＋Ｉｑ2 ）の平均値に基づき決定してもよく、第２制限値Ｉｍ２をＩｕ2 の平均値、Ｉｖ2 の平均値およびＩｗ2 の平均値の最大値に基づき決定してもよい。
【００４４】
また、本発明は、コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置だけでなく、ピニオンアシスト型やラックアシスト型の電動パワーステアリング装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成をそれに関連する車両の構成と共に示す概略図である。
【図２】図１に示す電動パワーステアリング装置に含まれるＥＣＵの詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】３相ブラシレスモータにおける３相交流座標とｄ−ｑ座標とを説明するための模式図である。
【図４】図２に示すＥＣＵに含まれる第１制限値算出部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】図２に示すＥＣＵに含まれる第２制限値算出部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】ブラシレスモータを備えた電動パワーステアリング装置における３相電流を示す波形図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…ブラシレスモータ、２…減速機、３…トルクセンサ、４…車速センサ、５…位置検出センサ、６…車載バッテリ、７…イグニションスイッチ、１０…ＥＣＵ、１１…位相補償器、１２…３相ＰＷＭ変調器、１３…モータ駆動回路、１４…ｕ相電流検出器、１５…ｖ相電流検出器、１６…ｗ相電流検出器、１７…ロータ角度位置検出器、２０…マイコン、２１…目標電流算出部、２２、２３…減算器、２４…ｄ軸電流ＰＩ制御部、２５…ｑ軸電流ＰＩ制御部、２６…ｄ−ｑ／３相交流座標変換部、２７…符号反転加算器、２８…３相交流／ｄ−ｑ座標変換部、２９…正弦波ＲＯＭテーブル、３０…電流値制限部、４０…第１制限値算出部、５０…第２制限値算出部
【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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