(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵力を助勢する電動機の駆動電流を検出し、検出した駆動電流の２乗値を算出し、算出した２乗値に基づき、前記電動機の駆動回路の温度上昇の積算値を、演算式（１−駆動電流の検出周期／時定数）×（駆動電流２乗値＋前回積算値）により求め、求めた積算値に基づいて、駆動電流の上限値を決定することにより、前記駆動回路の過熱保護を行なうべくなしてある電動パワーステアリング装置において、
前記積算値が減少傾向であるか否かを判断する手段と、該手段が減少傾向であると判断したときに、前記演算式の時定数を、前記手段が増加傾向であると判断したときの前記演算式の時定数より小さくする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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の電動パワーステアリング装置に関し、特に操舵力を助勢する電動機の過熱保護に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、電動機を操舵力の助勢手段として用いた電動パワーステアリング装置の構成は、例えば、図１のようなブロック図で示される。この電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトに介装されたトルクセンサ１が、これに加わるトルクを検出し、また、車速センサ２が車速を検出し、各検出データはマイクロプロセッサ３へ入力される。両センサ１，２からの情報に基づき、アシスト特性決定部３１は、検出したトルクを解消するに必要な電動機５の駆動を行なう為の電流成分を決定する。慣性制御特性決定部３２は、同じく両センサ１，２からの情報に基づき、電動機５の慣性を打消すのに必要な駆動を行なう為の電流成分を決定する。
【０００３】
アシスト特性決定部３１によって決定された電流成分の値は保護部３６へ入力され、ここで上限値に規制され、その出力は加算部３７へ与えられる。慣性制御特性決定部３２で決定された電流成分値はそのまま加算部３７へ入力され、ここで両者の和が求められ、その和は減算部３８へ入力される。
操舵力助勢用の電動機５の駆動電流は、電流検出部６によって検出されマイクロプロセッサ３へ与えられる。このデータはフィードバック情報として減算部３８へ与えられると共に保護部３６へ上限値決定のために与えられる。
減算部３８の出力である差分は電動機駆動回路４へ入力され、この差に応じたＰＷＭ波で電動機５が駆動される。
【０００４】
保護部３６が規制する、電動機５の駆動電流の上限値は、例えば、図３に示したようになっており、横軸は駆動電流の積算値（過負荷保護積算値）、つまり、
（駆動電流）2 ／（１＋Ｔｓ）
但し、ｓ；ラプラス演算子、Ｔ；電動機駆動回路のトランジスタの昇温特性で定まる時定数、例えばＴ＝１６３８４秒
を示し、縦軸は上限値を示している。
この積算値は電流の２乗値で表される発熱量及びそれに伴う放熱量による温度上昇である１次遅れ値を示し、電動機駆動回路４のトランジスタの昇温特性を模擬している。図示の例で明らかなように、積算値が所定値（３．７）2 ／（１＋Ｔｓ）を超えると、上限値を定格の６０Ａから減少させて行く。
【０００５】
以下に、このような、電動機５の駆動電流の上限値を決定する保護部３６の動作を、その動作を示す図４のフローチャートを参照しながら説明する。
先ず、保護部３６は、電流検出部６が検出した電流の検出値を読み込み（Ｓ１）、その電流検出値の２乗を演算する（Ｓ３）。次に、前回サンプリング時の過負荷保護積算値と今回電流検出値の２乗とを加算して、作業用ＲＡＭ１に記憶させる（Ｓ５）。
【０００６】
次に、保護部３６は、作業用ＲＡＭ１の内容を時定数Ｔで除し、その値にサンプリング周期（例えば０．５秒）を乗じ、その結果を作業用ＲＡＭ２に記憶させる（Ｓ７）。
次に、保護部３６は、作業用ＲＡＭ１の内容から作業用ＲＡＭ２の内容を減算し、その減算結果を過負荷保護積算値とする（Ｓ９）。次に、その過負荷保護積算値に基づき、図３の特性を示すテーブル（図示せず）から、モータ電流上限値を決定する（Ｓ１１）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の電動パワーステアリング装置では、電動機の駆動電流の２乗値に基づき、電動機の駆動回路の温度上昇の一次遅れ値を求め、求めた一次遅れ値に基づいて、駆動電流の上限値を決定することにより、電動機の駆動回路の過熱保護を行なっている。ところが、充分な過負荷保護をかけることを優先させて、一次遅れ値を演算する為の時定数を大きくすると、電動機の駆動電流が減少して駆動電流の上限値を増加復帰させるときに、その復帰が遅れ、いつ迄も駆動電流が制限されて、ハンドルが重い状態が続く問題があった。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、電動機の駆動回路の過熱保護の為のモータ電流上限値の増加復帰が速やかに行われ、操舵力の回復が早い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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵力を助勢する電動機の駆動電流を検出し、検出した駆動電流の２乗値を算出し、算出した２乗値に基づき、前記電動機の駆動回路の温度上昇の積算値を、演算式（１−駆動電流の検出周期／時定数）×（駆動電流２乗値＋前回積算値）により求め、求めた積算値に基づいて、駆動電流の上限値を決定することにより、前記駆動回路の過熱保護を行なうべくなしてある電動パワーステアリング装置において、前記積算値が減少傾向であるか否かを判断する手段と、該手段が減少傾向であると判断したときに、前記演算式の時定数を、前記手段が増加傾向であると判断したときの前記演算式の時定数より小さくする手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この電動パワーステアリング装置では、判断する手段が、電動機の駆動回路の温度上昇の積算値が減少傾向であるか否かを判断し、積算値が減少傾向であると判断したときに、小さくする手段が、積算値を演算する為の時定数を小さくするので、電動機の駆動回路の過熱保護の為に積算値の増加に伴い低下させられるモータ電流上限値は、積算値が減少傾向にあるときは、増加復帰が速やかに行われ、操舵力の回復が早い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトに介装されたトルクセンサ１が、これに加わるトルクを検出し、また、車速センサ２が車速を検出し、各検出データはマイクロプロセッサ３へ入力される。
両センサ１，２からの情報に基づき、アシスト特性決定部３１は、検出したトルクを解消するに必要な電動機５の駆動を行なうための電流成分を決定する。慣性制御特性決定部３２は、同じく両センサ１，２からの情報に基づき、電動機５の慣性を打消すのに必要な駆動を行なうための電流成分を決定する。
【００１１】
アシスト特性決定部３１によって決定された電流成分の値は保護部３６へ入力され、ここで上限値に規制され、その出力は加算部３７へ与えられる。慣性制御特性決定部３２で決定された電流成分値はそのまま加算部３７へ入力され、ここで両者の和が求められ、その和は減算部３８へ入力される。
操舵力助勢用の電動機５の駆動電流は、電流検出部６によって検出されマイクロプロセッサ３へ与えられる。このデータはフィードバック情報として減算部３８へ与えられると共に保護部３６へ上限値決定のために与えられる。
減算部３８の出力である差分は電動機駆動回路４へ入力され、この差に応じたＰＷＭ波で電動機５が駆動される。
【００１２】
図３は、保護部３６が規制する、電動機５の駆動電流の上限値の例を示しており、横軸は駆動電流の積算値（過負荷保護積算値）、つまり、
（駆動電流）2 ／（１＋Ｔｓ）
但し、ｓ；ラプラス演算子、Ｔ；電動機駆動回路のトランジスタの
昇温特性で定まる時定数、例えばＴ＝Ｔ1 ＝１６３８４秒（過負荷保
護積算値増加時）、Ｔ2 ＝１０００秒（過負荷保護積算値減少時）
を示し、縦軸は上限値を示している。
この積算値は電流の２乗値で表される発熱量及びそれに伴う放熱量による温度上昇である１次遅れ値を示し、電動機駆動回路４のトランジスタの昇温特性を模擬している。図示の例で明らかなように、積算値が所定値（３．７）2 ／（１＋Ｔｓ）を超えると、上限値を定格の６０Ａから減少させて行く。
【００１３】
以下に、このような、電動機５の駆動電流の上限値を決定する保護部３６の動作を、その動作を示す図２のフローチャートを参照しながら説明する。
先ず、保護部３６は、電流検出部６が検出した電流の検出値を読み込み（Ｓ１１）、その電流検出値の２乗を演算する（Ｓ１３）。次に、前回サンプリング時の過負荷保護積算値と今回電流検出値の２乗とを加算して、作業用ＲＡＭ１に記憶させる（Ｓ１５）。
【００１４】
次に、保護部３６は、作業用ＲＡＭ１の内容を、過負荷保護積算値増加時の時定数Ｔ1 で除し、その値にサンプリング周期（例えば０．５秒）を乗じ、その結果を作業用ＲＡＭ２に記憶させる（Ｓ１７）。
次に、保護部３６は、今回電流検出値の２乗と作業用ＲＡＭ２の内容との大小を比較し（Ｓ１９）、今回電流検出値の２乗の方が小さいときは、作業用ＲＡＭ１の内容を、過負荷保護積算値増加時の時定数Ｔ1 より小さい過負荷保護積算値減少時の時定数Ｔ2 で除し、その値にサンプリング周期（例えば０．５秒）を乗じ、その結果を新たに作業用ＲＡＭ２に記憶させる（Ｓ２１）。
今回電流検出値の２乗が作業用ＲＡＭ２の内容以上のときは、作業用ＲＡＭ２の内容は変えない（Ｓ１９）。
【００１５】
次に、保護部３６は、作業用ＲＡＭ１の内容から作業用ＲＡＭ２の内容を減算し、その減算結果を過負荷保護積算値とする（Ｓ２３）。次に、この過負荷保護積算値に基づき、図３の特性を示すテーブル（図示せず）から、モータ電流上限値を決定し（Ｓ２４）リターンする。
尚、今回過負荷保護積算値と前回過負荷保護積算値との大小を比較するとき、今回電流検出値をＩ、前回過負荷保護積算値をＰとすると、今回過負荷保護積算値は、Ｐ＋Ｉ2 −（Ｐ＋Ｉ2 ）／（Ｔ1 ×２）であるから、Ｐ＋Ｉ2 −（Ｐ＋Ｉ2 ）／（Ｔ1 ×２）＜Ｐとすると、これは、Ｉ2 ＜（Ｐ＋Ｉ2 ）／（Ｔ1 ×２）、つまり、今回電流検出値の２乗＜作業用ＲＡＭ２の内容、と等価である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、電動機の駆動回路の過熱保護の為に一次遅れ値の増加に伴い低下させられるモータ電流上限値は、一次遅れ値が減少傾向にあるときは、増加復帰が速やかに行われ、操舵力の回復が早い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】保護部が規制する、電動機の駆動電流の上限値を説明する為の説明図である。
【図４】従来の電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  トルクセンサ
２  車速センサ
３  マイクロプロセッサ
４  電動機駆動回路
５  電動機
６  電流検出部
３１  アシスト特性決定部
３６  保護部
【図１】
0003945870.tif 000002
【図２】
0003945870.tif 000003
【図３】
0003945870.tif 000004
【図４】
0003945870.tif 000005