(57)【要約】【課題】モータ駆動回路のスイッチング素子の温度変化に起因する操舵性能の変化を抑制しつつ、モータ駆動電流を精度良く検出することができる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】少なくとも操舵トルクＴに基づいて電流指令値を算出し、その電流指令値とモータ電流検出値Ｉｕ〜Ｉｗとに基づいて、電動モータ１２を駆動制御する。モータ電流検出値Ｉｕ〜Ｉｗは、モータ駆動回路２４のＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆと、ＦＥＴ温度Ｔｊをもとに記憶装置に記憶されたオン抵抗温度特性を参照して算出したＦＥＴのオン抵抗Ｒｏｎとに基づいて算出する。このとき、上記オン抵抗温度特性を補正するオン抵抗温度特性補正機能を備える。【選択図】図５
2009113676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、少なくとも前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクに基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算手段と、半導体素子で構成された駆動回路を介して駆動され、操舵系に操舵補助力を付与する電動モータと、該電動モータのモータ駆動電流を検出する駆動電流検出手段と、前記電流指令値と前記モータ駆動電流との偏差に基づいて前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記駆動電流検出手段は、前記半導体素子の電位差を検出する電位差検出手段と、前記半導体素子の温度を検出する温度検出手段と、前記半導体素子のオン抵抗の温度特性を設定する温度特性設定手段と、前記温度検出手段で検出した温度及び前記温度特性設定手段で設定した温度特性に基づいて、前記半導体素子のオン抵抗を算出するオン抵抗算出手段と、前記電位差検出手段で検出した半導体素子の電位差及び前記オン抵抗算出手段で算出したオン抵抗に基づいて、前記モータ駆動電流を算出する電流算出手段と、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】
前記温度特性設定手段は、少なくとも２点の異なる温度にて前記半導体素子に所定電流を通電したときの当該半導体素子の電位差に基づいて、当該半導体素子のオン抵抗を算出し、算出した各オン抵抗に基づいてオン抵抗温度特性を設定す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】
前記温度特性設定手段は、少なくとも２点の異なる温度にて前記半導体素子に所定電流を通電したときの当該半導体素子の電位差に基づいて、当該半導体素子のオン抵抗を算出し、算出した各オン抵抗に基づいて予め設定されたオン抵抗温度特性の基本特性に対するオフセット量を算出し、前記基本特性を前記オフセット量だけ補正することでオン抵抗温度特性を設定することを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記温度検出手段は、前記半導体素子の近傍に設けられたサーミスタ又は前記半導体素子に内蔵されたサーミスタによる温度検出値に基づいて、当該半導体素子の温度を推定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記電位差検出手段は、前記駆動回路の下段に配置された半導体素子の電位差を検出するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項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、ステアリング機構に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置に関し、特に、モータ駆動電流を精度良く検出するようにした電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動パワーステアリング装置としては、モータ駆動回路のスイッチング素子（ＦＥＴ）のドレイン−ソース電圧を検出し、この電圧からモータ電流を検出するというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。ここでは、スイッチング素子のオン抵抗が温度上昇と共に高くなる特性を利用し、温度が高い場合に実電流を減らすことによる過熱保護機能を実現している。
【特許文献１】特開平５−３３８５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献に記載の従来装置にあっては、スイッチング素子の温度が高いほどモータ電流を低下させるような制御が働くため、スイッチング素子の温度変化によって電動パワーステアリング装置に求められる基本性能である操舵性能が大きく変化し、商品性を損なうおそれがある。
そこで、本発明は、モータ駆動回路のスイッチング素子の温度変化に起因する操舵性能の変化を抑制しつつ、モータ電流を精度良く検出することができる電動パワーステアリング装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、少なくとも前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクに基づいて電流指令値を演算する電流指令値演算手段と、半導体素子で構成された駆動回路を介して駆動され、操舵系に操舵補助力を付与する電動モータと、該電動モータのモータ駆動電流を検出する駆動電流検出手段と、前記電流指令値と前記モータ駆動電流との偏差に基づいて前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記駆動電流検出手段は、前記半導体素子の電位差を検出する電位差検出手段と、前記半導体素子の温度を検出する温度検出手段と、前記半導体素子のオン抵抗の温度特性を設定する温度特性設定手段と、前記温度検出手段で検出した温度及び前記温度特性設定手段で設定した温度特性に基づいて、前記半導体素子のオン抵抗を算出するオン抵抗算出手段と、前記電位差検出手段で検出した半導体素子の電位差及び前記オン抵抗算出手段で算出したオン抵抗に基づいて、前記モータ駆動電流を算出する電流算出手段と、を備えることを特徴としている。
【０００５】
また、請求項２に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記温度特性設定手段は、少なくとも２点の異なる温度にて前記半導体素子に所定電流を通電したときの当該半導体素子の電位差に基づいて、当該半導体素子のオン抵抗を算出し、算出した各オン抵抗に基づいてオン抵抗温度特性を設定することを特徴としている。
さらに、請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、請求項２に係る発明において、前記温度特性設定手段は、少なくとも２点の異なる温度にて前記半導体素子に所定電流を通電したときの当該半導体素子の電位差に基づいて、当該半導体素子のオン抵抗を算出し、算出した各オン抵抗に基づいて予め設定されたオン抵抗温度特性の基本特性に対するオフセット量を算出し、前記基本特性を前記オフセット量だけ補正することでオン抵抗温度特性を設定することを特徴としている。
【０００６】
また、請求項４に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１〜３の何れか１項に係る発明において、前記温度検出手段は、前記半導体素子の近傍に設けられたサーミスタ又は前記半導体素子に内蔵されたサーミスタによる温度検出値に基づいて、当該半導体素子の温度を推定することを特徴としている。
さらにまた、請求項５に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１〜４の何れか１項に係る発明において、前記電位差検出手段は、前記駆動回路の下段に配置された半導体素子の電位差を検出するように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、半導体素子の温度に応じた当該半導体素子のオン抵抗を算出し、そのオン抵抗と半導体素子の電位差とに基づいてモータ駆動電流を検出するので、半導体素子の温度変化によらずに適正に電流検出を行うことができ、良好な操舵性能を得ることができる。また、半導体素子のオン抵抗の温度特性補正機能を備えることで、より高精度な電流検出機能を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を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一実施形態を示す全体構成図である。
図中、符号１は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が入力軸２ａと出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２に伝達される。このステアリングシャフト２は、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は操舵トルク検出手段としてのトルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一端に連結されている。
【０００９】
そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャフト５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ａとこのピニオン８ａに噛合するラック８ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラック８ｂで直進運動に変換している。
【００１０】
ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速ギヤ１１と、この減速ギヤ１１に連結されて操舵系に対して操舵補助力を発生する電動モータ１２とを備えている。
トルクセンサ３は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介装した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を例えばポテンショメータで検出するように構成されている。このトルクセンサ３から出力されるトルク検出値Ｔはコントローラ１５に入力される。
【００１１】
コントローラ１５は、車載のバッテリ１７（例えば、定格電圧が１２Ｖである）から電源供給されることによって作動する。バッテリ１７の負極は接地され、その正極はエンジン始動を行うイグニッションスイッチ１８を介してコントローラ１５に接続されると共に、イグニッションスイッチ１８を介さずにもコントローラ１５に接続されている。
また、本実施形態の電動モータ１２は、例えば３相ブラシレスモータであり、図２に示すように、Ｕ相コイルＬｕ、Ｖ相コイルＬｖ及びＷ相コイルＬｗの一端が互いに接続されてスター結線とされ、各コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗの他端がコントローラ１５に接続されて個別にモータ駆動電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗが供給される。
【００１２】
コントローラ１５には、図２に示すように、トルクセンサ３で検出された操舵トルクＴ及び車速検出手段としての車速センサ１６で検出された車速検出値Ｖが入力される。
さらに、コントローラ１５には、電流検出回路２２で検出された電動モータ１２の各相コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗに供給されるモータ駆動電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗが入力される。この電流検出回路２２の具体的構成については後述する。
【００１３】
コントローラ１５は、操舵トルクＴ及び車速検出値Ｖに応じた操舵補助力を電動モータ１２で発生するためのモータ電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ及びＶｗを出力する例えばマイクロコンピュータで構成される制御演算装置２３と、電動モータ１２を駆動する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）で構成されるモータ駆動回路２４と、制御演算装置２３から出力される相電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ及びＶｗに基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）制御処理を実行し、モータ駆動回路２４の電界効果トランジスタのゲート電流を制御するＦＥＴゲート駆動回路２５と、を備えている。
【００１４】
モータ駆動回路２４は、２つの電界効果トランジスタＱｕａ及びＱｕｂが直列に接続された直列回路と、この直列回路と並列に接続された同様に２つの電界効果トランジスタＱｖａ及びＱｖｂの直列回路、電界効果トランジスタＱｗａ及びＱｗｂの直列回路とで構成されている。そして、このモータ駆動回路２４の電界効果トランジスタＱｕａ及びＱｕｂの接続点、電界効果トランジスタＱｖａ及びＱｖｂの接続点並びに電界効果トランジスタＱｗａ及びＱｗｂの接続点が電動モータ１２のスター結線された各励磁コイルＬｕ、Ｌｖ並びにＬｗに接続されている。
【００１５】
モータ駆動回路２４の下段に配置された電界効果トランジスタＱｕｂ，Ｑｖｂ，Ｑｗｂの近傍には、サーミスタ等で構成される温度センサ２６ｕ〜２６ｗが設けられており、これら温度センサ２６ｕ〜２６ｗで検出された温度Ｔｃｕ〜Ｔｃｗは、電流検出回路２２に入力される。また、電界効果トランジスタＱｕｂ，Ｑｖｂ，Ｑｗｂには、その電圧降下値を検出するための差動増幅回路２７ｕ〜２７ｗがそれぞれ設けられており、これら差動増幅回路２７ｕ〜２７ｗで検出したＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆｕ〜Ｖｄｅｆｆｗも、電流検出回路２２に入力される。
【００１６】
また、コントローラ１５は、バッテリ１７からモータ駆動回路２４への電力供給ラインを開閉するための電源リレー回路３０ａと、モータ駆動回路２４から電動モータ１２への電力供給ラインを開閉するためのモータリレー回路３０ｂ及び３０ｃと、を備えている。これらリレー回路３０ａ〜３０ｃは、フェールセーフ処理器３１によって駆動制御されるようになっている。
【００１７】
制御演算装置２３は、入力されるトルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖに応じたトルク指令値を算出し、算出したトルク指令値をもとに３相電流指令値を算出し、この３相電流指令値と電流検出回路２２で検出したモータ電流Ｉｕ〜Ｉｗとの偏差を零にするように電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを算出してフィードバック制御を実行する。
そして、ＦＥＴゲート駆動回路２５では、これら電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを入力としてモータ駆動回路２４へのＰＷＭのゲート信号を算出し、モータ駆動回路２４は、そのゲート信号によってＰＷＭ制御される。これにより、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが上記電流指令値となるように制御される。
【００１８】
次に、電流検出回路２２の構成について詳述する。
電流検出回路２２は、電界効果トランジスタＱｕｂのＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆｕと電界効果トランジスタＱｕｂのオン抵抗Ｒｏｎｕとに基づいて、モータ電流Ｉｕを検出すると共に、電界効果トランジスタＱｖｂのＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆｖと電界効果トランジスタＱｖｂのオン抵抗Ｒｏｎｖとに基づいて、モータ電流Ｉｖを検出し、電界効果トランジスタＱｗｂのＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆｗと電界効果トランジスタＱｗｂのオン抵抗Ｒｏｎｗとに基づいて、モータ電流Ｉｗを検出するようになっている。
【００１９】
図３は、電流検出回路２２で実行される電流検出処理手順を示すフローチャートである。なお、この電流検出処理は相毎に実行するものとし、ここでは説明を簡略化するために、相の種類を表す符号（ｕ，ｖ，ｗ）を省略して説明する。先ず、ステップＳ１で、温度センサ２６で検出した温度Ｔｃを取得し、ステップＳ２に移行する。
ステップＳ２では、前記ステップＳ１で取得した温度Ｔｃに基づいて電界効果トランジスタのＦＥＴ温度Ｔｊを推定し、ステップＳ３に移行する。
【００２０】
ステップＳ３では、前記ステップＳ２で推定したＦＥＴ温度Ｔｊをもとに、図４に示すオン抵抗算出マップを参照し、電界効果トランジスタのオン抵抗Ｒｏｎを算出する。ここで、オン抵抗算出マップは予め記憶装置等に格納されているものとし、横軸にＦＥＴ温度Ｔｊ、縦軸にオン抵抗Ｒｏｎを取り、ＦＥＴ温度Ｔｊが高くなるほどオン抵抗Ｒｏｎが大きく算出されるように設定されている。
【００２１】
なお、このオン抵抗算出マップは、個々のＦＥＴ毎に個別に記憶しているものとする。
また、このオン抵抗温度特性は、図４の実線で示すような非線形な特性でも、破線で示すような線形の近似式（Ｒｏｎ＝ａ×Ｔｊ＋ｂ：ａ，ｂは定数）でも良い。
次に、ステップＳ４に移行して、差動増幅回路２７から出力されるＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆを取得し、ステップＳ５に移行する。
【００２２】
ステップＳ５では、前記ステップＳ３で算出したオン抵抗Ｒｏｎと、前記ステップＳ４で取得したＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆとに基づいて、次式をもとにモータ電流値Ｉを算出してから電流算出処理を終了する。
Ｉ＝Ｖｄｅｆｆ／Ｒｏｎ  ………（１）
このように、本実施形態では、ＦＥＴ温度Ｔｊに応じたオン抵抗Ｒｏｎを算出し、ＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆを上記オン抵抗Ｒｏｎで除算することで、モータ駆動電流Ｉを算出する。したがって、温度変化による電流の変動を補正して適正なモータ電流値を得ることができる。
【００２３】
次に、上記オン抵抗算出マップを補正するオン抵抗温度特性補正処理について説明する。
図５は、電流検出回路２２で実行されるオン抵抗温度特性補正処理手順を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ２１で、モータ駆動回路２４を雰囲気温度Ｔａ＝Ａ℃（例えば、２５℃）中に放置し、ステップＳ２２に移行して、短時間、電界効果トランジスタに所定電流Ｉａを通電してからステップＳ２３に移行する。
【００２４】
ステップＳ２３では、差動増幅回路２７から出力されるＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆを取得し、ステップＳ２４に移行する。ここで取得したＦＥＴ部電圧降下値は、雰囲気温度Ｔａ＝Ａで通電電流Ｉａを通電したときのＦＥＴ部電圧降下値である。
ステップＳ２４では、通電電流Ｉａと前記ステップＳ２３で取得したＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆとに基づいて、オン抵抗Ｒｏｎ＿＠Ｔａ＝Ａを算出する。図６（ａ）は、雰囲気温度Ｔａ＝Ａでの通電電流値とＦＥＴ部電圧降下値との関係を示す図であり、上記オン抵抗Ｒｏｎ＿＠Ｔａ＝Ａは、図６（ａ）の傾きに相当する。
【００２５】
次に、ステップＳ２５では、モータ駆動回路２４を雰囲気温度Ｔａ＝Ｂ℃（例えば、７５℃）中に放置し、ステップＳ２６に移行して、短時間、電界効果トランジスタに所定電流Ｉａを通電してからステップＳ２７に移行する。
ステップＳ２７では、差動増幅回路２７から出力されるＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆを取得し、ステップＳ２８に移行する。ここで取得したＦＥＴ部電圧降下値は、雰囲気温度Ｔａ＝Ｂで通電電流Ｉａを通電したときのＦＥＴ部電圧降下値である。
【００２６】
ステップＳ２８では、通電電流Ｉａと前記ステップＳ２７で取得したＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆとに基づいて、オン抵抗Ｒｏｎ＿＠Ｔａ＝Ｂを算出する。図６（ｂ）は、雰囲気温度Ｔａ＝Ｂでの通電電流値とＦＥＴ部電圧降下値との関係を示す図であり、上記オン抵抗Ｒｏｎ＿＠Ｔａ＝Ｂは、図６（ｂ）の傾きに相当する。
そして、ステップＳ２９に移行して、前記ステップＳ２４で算出したオン抵抗Ｒｏｎ＿＠Ｔａ＝Ａと、前記ステップＳ２８で算出したオン抵抗Ｒｏｎ＿＠Ｔａ＝Ｂとに基づいて、図７に示すようにオン抵抗温度特性を補正し、これを記憶装置に記憶してからオン抵抗補正処理を終了する。
【００２７】
図７において、破線で示す特性線は、予め記憶されたオン抵抗温度特性の基本特性であり、実線で示す特性線は、補正後のオン抵抗温度特性である。
まず、オン抵抗Ｒｏｎ＿＠Ｔａ＝Ａとオン抵抗Ｒｏｎ＿＠Ｔａ＝Ｂとに基づいて、基本特性に対するオフセット量を算出する。例えば、基本特性におけるＡ℃でのオン抵抗と前記ステップＳ２４で算出したオン抵抗Ｒｏｎ＿＠Ｔａ＝Ａとの差分値と、基本特性におけるＢ℃でのオン抵抗と前記ステップＳ２８で算出したオン抵抗Ｒｏｎ＿＠Ｔａ＝Ｂとの差分値との平均値を、上記オフセット量として算出する。そして、そのオフセット量だけ基本特性をオフセットすることで、実線に示す補正後のオン抵抗温度特性を得ることができる。
【００２８】
なお、オン抵抗温度特性を線形の近似式（Ｒｏｎ＝ａ×Ｔｊ＋ｂ）としている場合には、オン抵抗Ｒｏｎ＿＠Ｔａ＝Ａとオン抵抗Ｒｏｎ＿＠Ｔａ＝Ｂとに基づいて、直接補正後の近似式を演算する（定数ａ，ｂを演算する）ようにしてもよい。
図２において、電流検出回路２２、温度センサ２６及び差動増幅回路２７が駆動電流検出手段に対応し、制御演算装置２３が電流指令値演算手段に対応し、ＦＥＴゲート駆動回路２５がモータ制御手段に対応し、温度センサ２６が温度検出手段に対応し、差動増幅回路２７が電位差検出手段に対応している。また、図３の処理において、ステップＳ３がオン抵抗算出手段に対応し、ステップＳ５が電流算出手段に対応している。さらに、図５の処理が温度特性設定手段に対応している。
【００２９】
次に、本実施形態における動作及び効果について説明する。
今、車両が停止しており、運転者がステアリングホイール１を操作していないものとすると、トルクセンサ３で検出される操舵トルクＴが“０”であり、車速センサ１６で検出される車速Ｖも“０”であるので、制御演算装置２３で演算されるトルク指令値も“０”となっている。また、差動増幅回路２７ｕ〜２７ｗから出力されるＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆｕ〜Ｖｄｅｆｆｗが“０”であり、電流検出回路２２で検出されるモータ駆動電流Ｉｕ〜Ｉｗも“０”となるので、制御演算装置２３で演算されるモータ電圧指令値Ｖｕ〜Ｖｗも“０”となり、その結果、電動モータ１２は停止状態を継続する。
【００３０】
この電動モータ１２の停止状態で、ステアリングホイール１を右切り（又は左切り）操舵すると、トルクセンサ３で操舵方向に応じた操舵トルクＴが検出され、この操舵トルクＴがコントローラ１５に供給される。そして、制御演算装置２３で操舵トルクＴに応じたトルク指令値が算出され、このトルク指令値に応じて電動モータ１２が駆動される。
このとき、モータ駆動回路２４の電界効果トランジスタＱｕｂ〜Ｑｗｂの温度が比較的低いものとすると、電流検出回路２２は、図３の電流検出処理のステップＳ３で、オン抵抗算出マップを参照し、オン抵抗Ｒｏｎを比較的小さい値に算出する。そして、このオン抵抗ＲｏｎとステップＳ４で取得したＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆとに基づいて、ステップＳ５でモータ駆動電流Ｉｕ〜Ｉｗを算出する。
【００３１】
このようにして算出されたモータ駆動電流Ｉｕ〜Ｉｗは、制御演算装置２３に入力され、この制御演算装置２３で、モータ駆動電流Ｉｕ〜Ｉｗと３相電流指令値との偏差が“０”となるような電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ及びＶｗが算出される。そして、これらに基づくＰＷＭ信号によってモータ駆動回路２４の電界効果トランジスタＱｕａ〜ＱｗｂがＯＮ／ＯＦＦされることにより、電動モータ１２が駆動制御される。その結果、電動モータ１２でステアリングホイール１に作用された操舵トルクに応じた操舵補助力を発生させ、これが、減速ギヤ１１を介して出力軸２ｂに伝達されて、運転者は軽い操舵を行うことができる。
【００３２】
一方、モータ駆動回路２４の電界効果トランジスタＱｕｂ〜Ｑｗｂの温度が比較的高い場合には、電流検出回路２２は、図３のステップＳ３で、オン抵抗Ｒｏｎを比較的大きい値に算出する。そして、そのオン抵抗ＲｏｎとＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆとに基づいて、モータ駆動電流Ｉｕ〜Ｉｗが算出される。
このように、本実施形態では、温度特性を考慮して算出したオン抵抗Ｒｏｎと、ＦＥＴ部電圧降下値Ｖｄｅｆｆとを用いて、モータ駆動電流を算出する。
【００３３】
ところで、上記のようなＦＥＴ温度Ｔｊに応じたオン抵抗Ｒｏｎの補正を行わない場合、高温時にモータ電流を低下させる方向に制御が働くことになるため、電動パワーステアリング装置に求められる基本性能である操舵性能が大きく変化し、商品性を損なうおそれがある。
これに対して、本実施形態では、ＦＥＴ温度Ｔｊに応じてオン抵抗Ｒｏｎを補正するので、電界効果トランジスタの温度変化によらず、精度良く電流検出を行うことができ、良好な操舵性能を確保することができる。
【００３４】
また、個々の電界効果トランジスタ毎にオン抵抗温度特性を補正するので、より精度良く電流検出を行うことができる。
例えば、実際のオン抵抗温度特性が、図７に示すように、基本特性に対して下側にオフセットしている場合には、図３のステップＳ３で算出されるオン抵抗Ｒｏｎが実際のオン抵抗Ｒｏｎより大きく算出されることに起因して、モータ電流値が実際の電流値より小さく算出されてしまうことを防止することができる。その結果、モータ電流を増加させる方向に誤って制御されてしまうことを防止することができる。
【００３５】
このように、上記実施形態では、半導体素子の温度に応じて当該半導体素子のオン抵抗を算出し、そのオン抵抗と半導体素子の電位差とに基づいてモータ駆動電流を検出するので、半導体素子の温度変化によらずに適正に電流検出を行うことができ、良好な操舵性能を得ることができる。その結果、運転者に違和感のない操舵補助制御を行うことができる。また、半導体素子のオン抵抗の温度特性補正機能を備えることで、より高精度な電流検出機能を実現することができる。
【００３６】
また、半導体素子の電位差に基づいてモータ駆動電流を検出するので、一般的なシャント抵抗による電流検出や、非接触タイプの電流センサによる電流検出と比較して、部品点数を削減することができ、実装密度の低減やコストの低減が可能となる。
さらに、電界効果トランジスタのオン抵抗の算出に際し、予め記憶装置に記憶したオン抵抗の温度特性や演算式を用いるため、比較的簡易にオン抵抗の補正を行うことができる。
【００３７】
また、少なくとも２点の異なる温度にて特定の電流を流したときに発生した電位差をもとに算出したオン抵抗値により、オン抵抗温度特性を補正するので、個々の電界効果トランジスタのオン抵抗温度特性にばらつきがある場合や、経時変化等によりオン抵抗温度特性が変化した場合であっても、当該温度特性を適正に補正することができ、より高精度な電流検出を実現することができる。
【００３８】
さらに、少なくとも２点の異なる温度にて特定の電流を流したときに発生した電位差をもとに算出したオン抵抗値により、オン抵抗温度特性を補正するためのオフセット量を算出し、このオフセット量だけ当該温度特性を補正するので、温度特性が非線形であっても適正に補正することができる。
また、モータ駆動回路の下段に電流検出手段を設けるので、比較的簡易に電動モータの駆動電流値を検出することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態においては、図３のステップＳ３で、図４に示すオン抵抗算出マップを参照してオン抵抗Ｒｏｎを算出する場合について説明したが、記憶装置等に記憶したオン抵抗温度特性の近似式（Ｒｏｎ＝ａ×Ｔｊ＋ｂ）を用いて、演算によりオン抵抗Ｒｏｎを算出することもできる。
また、上記実施形態においては、２点の異なる温度にて算出したオン抵抗（Ｒｏｎ＿＠Ｔａ＝Ａ，Ｒｏｎ＿＠Ｔａ＝Ｂ）に基づいて、オン抵抗温度特性を補正する場合について説明したが、３点以上の異なる温度にて算出したオン抵抗に基づいて、オン抵抗温度特性を補正することもできる。
【００４０】
さらに、上記実施形態においては、温度検出手段として電解効果トランジスタの近傍に配置されたサーミスタを適用する場合について説明したが、電界効果トランジスタに内蔵されたサーミスタを適用することもできる。
また、上記実施形態においては、電動モータとしてブラシレスモータを適用する場合について説明したが、ブラシモータシステムを適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態における電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
【図２】コントローラの構成を示すブロック図である。
【図３】電流検出処理手順を示すフローチャートである。
【図４】オン抵抗算出マップである。
【図５】オン抵抗温度特性補正処理手順を示すフローチャートである。
【図６】オン抵抗温度特性の補正方法を説明する図である。
【図７】オン抵抗温度特性補正機能を説明する図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、３…トルクセンサ、１０…操舵補助機構、１１…減速ギヤ、１２…電動モータ、１５…コントローラ、１６…車速センサ、１７…バッテリ、１８…イグニッションスイッチ、２２…電流検出回路、２３…制御演算装置、２４…モータ駆動回路、２５…ＦＥＴゲート駆動回路、２６…温度センサ、２７…差動増幅回路
【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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