(57)【要約】【課題】モータの推定温度及び合計積算時間若しくは合計カウント回数に応じて、過熱保護を効率良く行うことにより、より信頼性の高い電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいてモータの推定温度を推定する温度推定部と、推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置において、過熱保護部が作動した後、推定温度が温度閾値以上となる時間を積算した合計積算時間に基づいて電流指令値を制限する機能を設ける。【選択図】図２
2009190663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記過熱保護部が作動した後、前記推定温度が温度閾値以上となる時間を積算した合計積算時間に基づいて前記電流指令値を制限する機能を具備し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】
モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記過熱保護部が作動した後、前記推定温度が温度閾値以上となる回数をカウントした合計カウント回数に基づいて前記電流指令値を制限する機能を具備し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３】
モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記推定温度に応じて前記過熱保護部からの電流指令制限値と予め設定された固定値とを切替え、前記電流指令値を制限する保護判定部を設け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４】
前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる時間の合計積算時間を設定時間と比較して切替信号を出力する判定部と、前記切替信号に応じて前記電流指令制限値と前記固定値とを切替える切替部とで構成されている請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる回数を設定回数と比較して切替信号を出力する判定部と、前記切替信号に応じて前記電流指令制限値と前記固定値とを切替える切替部とで構成されている請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記温度推定部の過熱保護フラグの有無に基づいて前記温度閾値と前記推定温度とを比較する請求項４又は５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記推定温度に応じて前記過熱保護部に入力される前記推定温度ゲインを変更して前記過熱保護部に入力し、前記電流指令値を制限する保護判定部を設け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８】
前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる時間の合計積算時間を設定時間と比較して変更信号を出力する判定部と、前記変更信号に応じて前記推定温度ゲインを変更するゲイン部とで構成されている請求項７に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる回数を設定回数と比較して変更信号を出力する判定部と、前記変更信号に応じて前記推定温度ゲインを変更するゲイン部とで構成されている請求項７に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
前記判定部は、前記温度推定部の過熱保護フラグの有無に基づいて前記温度閾値と前記推定温度とを比較する請求項８又は９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、車両の操舵系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関し、特に過剰な発熱からモータを効率良く保護する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のステアリング装置をモータの回転力で補助負荷付勢する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に補助負荷付勢するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置は、アシストトルク（操舵補助力）を正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、電流指令値とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）制御のデュ−ティ比の調整で行っている。
【０００３】
ここで、電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図９に示して説明すると、ハンドル１のコラム軸２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５を経て操向車輪のタイロッド６に連結されている。コラム軸２には、ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０が設けられており、ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が、減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット３０には、バッテリ１４から電力が供給されると共に、イグニッションキー１１を経てイグニッション信号が入力され、コントロールユニット３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈと車速センサ１２で検出された車速Ｖとに基づいてアシスト指令の電流指令値Ｉの演算を行い、演算された電流指令値Ｉに基づいてモータ２０に供給する電流を制御する。
【０００４】
コントロールユニット３０は主としてＣＰＵ（ＭＰＵやＭＣＵを含む）で構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと図１０のようになる。
【０００５】
図１０を参照してコントロールユニット３０の機能及び動作を説明すると、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈは電流指令値演算部３２に入力され、車速センサ１２で検出された車速Ｖも電流指令値演算部３２に入力される。電流指令値演算部３２は、入力された操舵トルクＴｈ及び車速Ｖに基づいて、メモリ３３に記憶されているアシストマップを参照してモータ２０に供給する電流の制御目標値である電流指令値Ｉを決定する。電流指令値Ｉは減算部３０ａに入力されると共に、応答速度を高めるためのフィードフォワード系の微分補償部３４に入力され、減算部３０ａの偏差（Ｉ−ｉ）は比例演算部３５に入力されると共に、フィードバック系の特性を改善するための積分演算部３６に入力され、その比例出力は加算部３０ｂに入力される。微分補償部３４及び積分補償部３６の出力も加算部３０ｂに加算入力され、加算部３０ｂでの加算結果である電流制御値Ｅが、モータ駆動信号としてモータ駆動回路３７に入力される。モータ駆動回路３７にはバッテリ１４から電力が供給され、モータ２０のモータ電流値ｉはモータ電流検出回路３８で検出され、モータ電流値ｉは減算部３０ａに入力されてフィードバックされる。
【０００６】
このような電動パワーステアリング装置では、モータの駆動によってモータ温度が上昇し、過熱状態になるとモータが故障したり破損する恐れもあるため、従来から種々のモータの過熱保護が提案されている。
【０００７】
例えば、検出されるモータ電流値の平均値を求め、その平均電流に基づいて大きな電流を制限したり、その平均電流が所定値以上の場合には、所定時間毎に電流を制限することで、モータを過熱保護していた。しかし、外気温を加味していなかったため、推定温度と実際の温度にズレが生じ、過熱保護が十分に行われない問題があった。また、コントロールユニットの放熱器等の温度に基づいてモータ温度を推定し、その推定温度に基づいてモータ電流を制限することでモータを過熱保護していたが、放熱器の時定数とモータの時定数が異なるため、正確な過熱保護を行うことができない問題があった。
【０００８】
かかる問題を解決する装置として、例えば特許第３６０１９６７号公報（特許文献１）に示される電動パワーステアリング装置があり、特許文献１に示される電動パワーステアリング装置では、モータとコントロールユニットの温度を検出し、検出した温度に応じてモータ及びコントロールユニットの過熱保護を図るようにしている。即ち、コントロールユニットのモータ駆動回路に設けられた温度検出手段と、温度検出手段で得られた温度に基づいてモータ駆動素子温度を推定して、推定温度によって電流制御値を制限するコントロールユニット過熱保護手段と、起動時に温度検出手段からの温度をモータブラシ温度の基準値とし、基準値及びモータブラシ温度推定手段からの温度推定値を加算して補正し、補正されたモータブラシ温度推定値によって電流制御値を制限するモータ過熱保護手段と、起動時に温度検出手段からの温度をモータ磁性体温度の基準値とし、基準値及びモータ磁性体温度推定手段からの温度推定値を加算して補正し、補正されたモータ磁性体温度推定値によって電流制御値を制限するモータ低温減磁保護手段とを備え、コントロールユニット過熱保護手段から出力される電流制限値、モータ過熱保護手段から出力される電流制限値、モータ低温減磁保護手段から出力される電流制限値のいずれか制限の大きい方で電流制御値を制限するようにしている。
【特許文献１】特許第３６０１９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の装置では、検出される温度が閾値を超えることによって電流指令値を制限するようにしているが、閾値の範囲内に戻ると制限を解除していることから、時間の経過と共にモータの蓄熱量が大きくなる問題がある。つまり、モータの蓄熱量が増加すると、過熱保護による制限と解除（復帰）とを繰り返すようになり、モータの推定温度の誤差が増加し、状況によってモータ内部の温度が限度レベルを超えてしまう可能性がある。また、モータの蓄熱量を考慮して閾値を低く設定した場合、過剰に過熱保護を行うことになるため効率が悪化し、モータ本来の性能を発揮できなくなってしまう問題がある。
【００１０】
図１１はかかる従来の過熱保護制御を説明するための特性例であり、点Ｐ１０でモータの推定温度が１６０℃以上になると過熱保護制御機能が作動し、電流指令値（操舵補助指令値）が制限されるようになっている。過熱保護制御機能によって電流指令値が制限されて、推定温度が点Ｐ１１の１４０℃まで下がり、過熱保護制御機能が解除されて通常制御に復帰する。そして、再び推定温度が点Ｐ１０の１６０℃を超えると、過熱保護制御機能が作動して電流指令値が制限されるようになっている。
【００１１】
このように、過熱保護による電流制限と復帰とを何度も繰り返すことにより、時間の経過と共にモータの蓄熱分が大きくなるため、モータ内部の温度が限度レベル（図１１の例では１６０℃）を超えてしまう問題がある。
【００１２】
本発明は上述のような事情によりなされたものであり、本発明の目的は、モータの推定温度及び合計積算時間若しくは合計カウント回数に応じて過熱保護を効率良く行うことによりモータ本来の性能を発揮でき、より信頼性の高い電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置に関し、本発明の上記目的は前記過熱保護部が作動した後、前記推定温度が温度閾値以上となる時間を積算した合計積算時間に基づいて前記電流指令値を制限する機能を具備したことにより達成される。
【００１４】
本発明は、モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置に関しては、本発明の上記目的は、前記過熱保護部が作動した後、前記推定温度が温度閾値以上となる回数をカウントした合計カウント回数に基づいて前記電流指令値を制限する機能を具備したことにより達成される。
【００１５】
本発明は、モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置に関しては、本発明の上記目的は、前記推定温度に応じて前記過熱保護部からの電流指令制限値と予め設定された固定値とを切替え、前記電流指令値を制限する保護判定部を設けたことにより達成される。
【００１６】
また、本発明の上記目的は、前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる時間の合計積算時間を設定時間と比較して切替信号を出力する判定部と、前記切替信号に応じて前記電流指令制限値と前記固定値とを切替える切替部とで構成されていることにより、或いは前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる回数を設定回数と比較して切替信号を出力する判定部と、前記切替信号に応じて前記電流指令制限値と前記固定値とを切替える切替部とで構成されていることにより、或いは前記判定部は、前記温度推定部の過熱保護フラグの有無に基づいて前記温度閾値と前記推定温度とを比較することにより、効果的に達成される。
【００１７】
本発明は、モータを電流指令値に基づいて駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の温度及びモータ電流値に基づいて前記モータの推定温度を推定する温度推定部と、前記推定温度に基づいて演算される電流指令制限値によって前記電流指令値を制限する過熱保護部とを備えた電動パワーステアリング装置に関しては、本発明の上記目的は、前記推定温度に応じて前記過熱保護部に入力される前記推定温度ゲインを変更して前記過熱保護部に入力し、前記電流指令値を制限する保護判定部を設けたことにより達成される。
【００１８】
また、本発明の上記目的は、前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる時間の合計積算時間を設定時間と比較して変更信号を出力する判定部と、前記変更信号に応じて前記推定温度ゲインを変更するゲイン部とで構成されていることにより、或いは前記保護判定部は、前記推定温度を前記温度閾値と比較すると共に、前記推定温度が前記温度閾値以上となる回数を設定回数と比較して変更信号を出力する判定部と、前記変更信号に応じて前記推定温度ゲインを変更するゲイン部とで構成されていることにより、或いは前記判定部は、前記温度推定部の過熱保護フラグの有無に基づいて前記温度閾値と前記推定温度とを比較することにより、効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の電動パワーステアリング装置によれば、従来の加熱保護制御機能が実施されている場合であっても、モータ推定温度と合計積算時間に応じて、電流指令制限値を切替えて電流指令値の最大電流を制限することで、更にきめ細かく電流指令値を制限することができる。また、モータ推定温度と合計カウント回数によってモータ推定温度の推定温度ゲインを変更することにより、従来の加熱保護制御機能を用いて、更にきめ細かく電流指令値を制限することができる。
【００２０】
このように、モータの温度状況に応じて適切な電流制限による過熱保護を効率良く行うことにより、モータに大きな負担がかからないようにすることができ、より信頼性の高い電動パワーステアリング装置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】
【００２１】
本発明に係る電動パワーステアリング装置は、従来の過熱保護制御が行われている場合であっても、モータの推定温度と合計積算時間若しくは合計カウント回数に応じて電流指令値を制限する保護判定部を設けて実現することができる。モータ推定温度と合計積算時間によって電流指令制限値を切替えて電流指令値の最大電流を制限するか、或いはモータ推定温度と合計カウント回数に応じて推定温度ゲインを変更し、変更された推定温度ゲインに基づく電流指令制限値で電流指令値を制限する。
【００２２】
先ず、本発明の前提となるモータの過熱保護機能を具備した構成の一例を図１に示して説明する。図１は上述した図１０に対応させて示しており、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００２３】
モータ駆動回路３７の温度検出手段４１は、例えばサーミスタ等の温度検出素子から成り、実際の温度Ｔを検出できるようにモータ駆動回路３７の放熱器やＦＥＴが搭載されたプリント基板に取り付けられている。このような温度検出手段４１によって検出された温度Ｔは、温度推定部４３に入力される。温度推定部４３は、検出された温度Ｔ及びモータ電流検出回路３８によって検出されたモータ電流値ｉに基づいて、モータ２０の発熱量を推定温度Ｔｐとして推定する。温度推定部４３には、閾値として設定温度Ｔ０（例えば１６０℃）が入力されており、推定温度Ｔｐが設定温度Ｔ０以上になると、温度推定部４３は過熱保護部４２が読取り可能な過熱保護フラグをセットすると共に、過熱保護部４２に推定温度Ｔｐを入力する。過熱保護部４２は温度推定部４３にセットされた過熱保護フラグを読取ると、入力された推定温度Ｔｐに基づいて電流指令制限値Ｉａを演算して電流指令値演算部３２に入力する。電流指令値演算部３２は、入力された電流指令制限値Ｉａに基づいて制限された電流指令値Ｉを求めるようになっている。
【００２４】
一方、推定温度Ｔｐが設定温度Ｔ０未満の場合には、温度推定部４３は過熱保護フラグをセットせず、また、過熱保護フラグがセットされている場合にはリセット（クリア）する。これにより、過熱保護部４２は過熱保護フラグを認識することができないため、通常制御を行うように“０”の電流指令制限値Ｉａを電流指令値演算部３２に入力する。電流指令値演算部３２は、前述のように操舵トルクＴｈ及び車速Ｖに基づいて電流指令値Ｉを求め、通常のアシスト制御を行う。
【００２５】
次に、上述したような過熱保護制御機能を具備した本発明の構成について、図２を参照して以下に説明する。図２は本発明の構成例を図１に対応させて示しており、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
本発明では過熱保護部４２と電流指令値演算部３２との間に保護判定部５０を設けており、保護判定部５０は、推定温度Ｔｐを温度閾値Ｔ１と比較すると共に、合計積算時間ＴＡを設定時間ｔｓと比較して判定信号ＣＳを出力する判定部５１と、任意の固定値ｄを保持している定数部５２と、接点Ｃ１及びＣ２を有し、判定信号ＣＳによって接点Ｃ１、Ｃ２を切替えられる切替部５３とで構成されている。
【００２７】
温度推定部４３は、推定温度Ｔｐが設定温度Ｔ０以上になって過熱保護制御を開始するための過熱保護フラグを、過熱保護部４２及び判定部５１がそれぞれ読取り可能にセットすると共に、推定温度Ｔｐを過熱保護部４２及び判定部５１に入力する。過熱保護フラグを読取った過熱保護部４２は、入力された推定温度Ｔｐに基づいて演算した電流指令制限値Ｉａを切替部５３の接点Ｃ１に入力する。また、判定部５１には、温度閾値Ｔ１（Ｔ１＜Ｔ０）及び設定時間ｔｓが予め設定されており、温度推定部４３からの過熱保護フラグを読取ると、入力された推定温度Ｔｐと温度閾値Ｔ１とを比較すると共に、温度閾値Ｔ１以上となっている時間を積算カウンタを用いて積算し、合計積算時間ＴＡを算出する。また、判定部５１は過熱保護部４２が動作している場合のみ、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ１以上となっている時間を積算する。そして、合計積算時間ＴＡと設定時間ｔｓとを比較し、合計積算時間ＴＡが設定時間ｔｓ以上となったときに、切替部５３の接点Ｃ１及び接点Ｃ２を切替える判定信号ＣＳを出力する。定数部５２に予め設定されている固定値ｄは、電流指令値Ｉの最大電流を制限する制限値であり、切替部５３の接点Ｃ２に入力されている。そして、切替部５３は、判定部５１からの判定信号ＣＳに基づいて、接点Ｃ１に入力されている電流指令制限値Ｉａと接点Ｃ２に入力されている固定値ｄとを切替えて電流指令値演算部３２に入力する。また、温度推定部４３には温度閾値Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）が設定されており、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ２以下になると過熱保護フラグをリセットするようになっている。過熱保護フラグがクリアされると、積算カウンタもクリアされる。
【００２８】
なお、上述では過熱保護制御を開始するための過熱保護フラグを、過熱保護部４２及び判定部５１がそれぞれ読取り可能に温度推定部４３にセットするようになっているが、過熱保護部４２及び判定部５１にセットするようにしても良い。過熱保護フラグを過熱保護部４２及び判定部５１にセットする場合には、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ２以下になったときにリセット信号を出力して過熱保護フラグをリセットする。
【００２９】
図３は、過熱保護フラグを読取った過熱保護部４２及び保護診断部５０が、推定温度Ｔｐに基づいて電流指令値Ｉを制限する様子を示しており、推定温度Ｔｐが設定温度Ｔ０以上となる時点ｔ１において過熱保護制御が作動し、過熱保護部４２及び保護診断部５０によって電流指令値Ｉが制限され、推定温度Ｔｐが下降する様子を示している。
【００３０】
ここで、本発明では設定温度Ｔ０より低く温度閾値Ｔ１を設定し、判定部５１は推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ１以上となる時間を積算し、その合計積算時間ＴＡに応じて過熱保護制御を行う。図３の例では時点ｔ１で推定温度Ｔｐが設定温度Ｔ０以上となり、これ以降過熱保護制御が作動し、時点ｔ２で温度閾値Ｔ１以下となり、その後、時点ｔ３−ｔ４＝ＴＳ１、時点ｔ５−ｔ６＝ＴＳ２で温度閾値Ｔ１以上となる。このような推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ１以上となる時間ＴＳ１及びＴＳ２を積算し、合計積算時間ＴＡ（＝ＴＳ１＋ＴＳ２）が設定時間ｔｓ以上となったときに、電流指令値Ｉを更に制限することにより、より適切な過熱保護を行う。これが本発明の原理である。
【００３１】
一方、図４は図２の動作例を説明するための特性図であり、温度推定部４３には温度閾値Ｔ２が予め設定されている。推定温度Ｔｐが設定温度Ｔ０以上となる時点ｔ１０で過熱保護フラグをセットし、過熱保護フラグを読込んだ過熱保護部４２及び保護判定部５０によって過熱保護制御機能が作動する。この場合、切替部５３は接点Ｃ１に接続されており、過熱保護部４２で演算された電流指令制限値Ｉａが切替部５３の接点Ｃ１を経て出力され、電流指令制限値Ｉｂとして電流指令値演算部３２に入力される。その後、図３の場合と同様に推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ１以上となる時点ｔ１１−ｔ１２＝ＴＳ１０、時点ｔ１３−ｔ１４＝ＴＳ１１、時点ｔ１５−ｔ１６＝ＴＳ１２、時点ｔ１７−ｔ１８＝ＴＳ１３を積算し、合計積算時間ＴＡ（＝ＴＳ１０＋ＴＳ１１＋ＴＳ１２＋ＴＳ１３）と設定時間ｔｓを比較し、合計積算時間ＴＡが設定時間ｔｓ以上となったときに、判定信号ＣＳによって切替部５３の接点を“Ｃ１”から“Ｃ２”に切替え、定数部５２からの固定値ｄを出力して電流指令値Ｉを制限する。また、推定温度Ｔｐが低下し、温度閾値Ｔ２以下になった時点ｔ１９に、過熱保護フラグをリセットする。
【００３２】
このような構成において、その動作例を図５のフローチャートを参照して説明する。
【００３３】
運転者によってイグニッションキーからのイグニッション信号がＯＮされ（ステップＳ１０）、トルクセンサ１０からの操舵トルクＴｈを入力し（ステップＳ１１）、車速センサ１２からの車速Ｖを入力する（ステップＳ１２）。なお、操舵トルクＴｈ、車速Ｖの入力順番は任意である。電流指令値演算部３２は、操舵トルクＴｈ及び車速Ｖに基づいて電流指令値Ｉを演算し（ステップＳ１３）、電流指令値Ｉによってモータ２０が駆動制御される。
【００３４】
温度推定部４３は、温度検出手段４１からの温度Ｔ及びモータ電流検出回路３８からのモータ電流値ｉに基づいて推定温度Ｔｐを推定し（ステップＳ１４）、推定温度Ｔｐを設定温度Ｔ０と比較することによって過熱保護制御が必要か否かを判定する（ステップＳ１５）。そして、推定温度Ｔｐが設定温度Ｔ０よりも小さく、過熱保護の必要ない場合には電流指令制限値Ｉａを“０”として、切替部５３の接点Ｃ１を経て“０”の電流指令制限値Ｉｂを電流指令値演算部３２に入力し、通常制御を行う（ステップＳ１６）。イグニッション信号がＯＦＦでなければ、上記ステップＳ１１にリターンし、上記動作を繰り返す。
【００３５】
一方、上記ステップＳ１５において過熱保護制御が必要と判定された場合には過熱保護フラグをセットすると共に、推定温度Ｔｐを過熱保護部４２及び判定部５１に入力し、過熱保護部４２は、入力された推定温度Ｔｐに基づいて電流指令制限値Ｉａを演算し、切替部５３の接点Ｃ１を介して電流指令値演算部３２に電流指令制限値Ｉｂを入力して過熱保護制御を行う（ステップＳ２０）。
【００３６】
判定部５１は、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ１以上であるか否かを判定し（ステップＳ２１）、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ１以上であれば、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ１以上となって温度閾値Ｔ１以下になるまでの時間の合計積算時間ＴＡを図３又は図４で説明したようにして算出し（ステップＳ２２）、合計積算時間ＴＡが設定時間ｔｓ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。合計積算時間ＴＡが設定時間ｔｓよりも小さければ上記ステップＳ２０にリターンし、合計積算時間ＴＡが設定時間ｔｓ以上であれば、切替部５３の接点を“Ｃ１”から“Ｃ２”に切替える切替信号ＣＳを出力し、定数部５２に予め設定されている固定値ｄに基づく電流指令制限値Ｉｂによって電流指令値Ｉを制限する（ステップＳ２４）。そして、推定温度Ｔｐと温度閾値Ｔ２を比較し（ステップＳ２５）、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ２よりも大きければ上記ステップＳ２４にリターンし、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ２以下であれば過熱保護フラグをリセットし（ステップＳ２６）、通常制御となる。
【００３７】
一方、上記ステップＳ２１において推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ１より小さい場合、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ２以下であるか否かを判定し（ステップＳ２７）、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ２以下であれば過熱保護フラグをリセットし（ステップＳ２６）、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ２より大きい場合は上記ステップＳ２０にリターンする。
【００３８】
図６は本発明の別の構成例を図２に対応させて示しており、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００３９】
本例では温度推定部４３と過熱保護部４２との間に保護判定部６０を設けており、保護判定部６０は、推定温度Ｔｐを温度閾値Ｔ１と比較すると共に、温度閾値Ｔ１を越えた合計カウント回数ｃｔａを設定回数ｃｔと比較して変更信号ＧＳを出力する判定部６１と、入力される変更信号ＧＳに基づいて推定温度Ｔｐのゲインを変更し、ゲイン変更された推定温度Ｔｐｇを出力するゲイン部６２とで構成されている。
【００４０】
温度推定部４３は、推定温度Ｔｐが設定温度Ｔ０以上になって過熱保護制御を開始するための過熱保護フラグを、過熱保護部４２及び判定部６１がそれぞれ読取り可能にセットすると共に、推定温度Ｔｐをゲイン部６２及び判定部６１に入力する。過熱保護フラグを読取った過熱保護部４２は、ゲイン部６２からの推定温度Ｔｐｇに基づいて演算した電流指令制限値Ｉｃを電流指令値演算部３２に入力する。また、判定部６１には、温度閾値Ｔ１（Ｔ１＜Ｔ０）及び設定カウント回数ｃｔが予め設定されており、温度推定部４３からの過熱保護フラグを読取ると、入力された推定温度Ｔｐと温度閾値Ｔ１とを比較すると共に、温度閾値Ｔ１以上となった回数を積算カウンタを用いてカウントアップし、合計カウント回数ｃｔａを算出する。また、判定部６１は過熱保護部４２が動作している場合のみ、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ１以上となった回数をカウントアップする。そして、合計カウント回数ｃｔａと設定回数ｃｔとを比較し、合計カウント回数ｃｔａが設定回数ｃｔ以上となったときに、ゲイン部６２の特性を変更する変更信号ＧＳを出力する。ゲイン部６２は、入力された変更信号ＧＳに基づいて推定温度Ｔｐのゲインを変更し、ゲイン変更した推定温度Ｔｐｇを過熱保護部４２に入力する。過熱保護部４２は推定温度Ｔｐｇに基づいて電流指令制限値Ｉｃを演算し、電流指令制限値Ｉｃによって電流指令値Ｉを制限する。なお、変更信号ＧＳが入力されていない状態である通常のアシスト制御或いは従来の過熱保護制御時には推定温度ゲインを変更しないので、推定温度Ｔｐがそのまま推定温度Ｔｐｇとして出力される。
【００４１】
図７は、過熱保護フラグを読取った過熱保護部４２及び保護判定部６０が、推定温度Ｔｐに基づいて電流指令値Ｉを制限する様子を示している。
【００４２】
本例では、温度推定部４３には温度閾値Ｔ０及びＴ２が予め設定されており、推定温度Ｔｐが設定温度Ｔ０以上となる時点ｔ２０で過熱保護フラグをセットし、過熱保護フラグを読込んだ保護判定部６０及び過熱保護部４２によって過熱保護制御機能が作動する。その後、判定部６１は温度閾値Ｔ１以上となる時点ｔ２１、時点ｔ２２、時点ｔ２３を積算カウンタでカウントアップし、合計カウント回数ｃｔａが３回になっている様子を示している。また、判定部６１には予め設定回数ｃｔ（例えば３回）が設定されており、合計カウント回数ｃｔａを設定回数ｃｔと比較し、合計カウント回数ｃｔａが設定回数ｃｔ以上になったときに変更信号ＧＳを出力し、ゲイン部６２のゲインを大きくする。そして、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ２以下となる時点ｔ２５までゲインを大きくし、時点ｔ２５において過熱保護フラグをリセットする。つまり、合計カウント回数ｃｔａが設定回数ｃｔとなったとき、判定部６１は通常よりも高い推定温度Ｔｐｇを過熱保護部４２に入力し、電流指令値Ｉを大きく制限することで適切な過熱保護を行う。
【００４３】
なお、本例においても過熱保護制御を開始するための過熱保護フラグを、過熱保護部４２及び判定部６１がそれぞれ読取り可能に温度推定部４３にセットするようになっているが、過熱保護部４２及び判定部６１にセットするようにしても良い。過熱保護フラグを過熱保護部４２及び判定部６１にセットする場合には、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ２以下になったときにリセット信号を出力して過熱保護フラグをリセットする。
【００４４】
このような構成において、その動作例を図８のフローチャートを参照して説明する。
【００４５】
運転者によってイグニッションキーからのイグニッション信号がＯＮされ（ステップＳ３０）、トルクセンサ１０からの操舵トルクＴｈを入力し（ステップＳ３１）、車速センサ１２からの車速Ｖを入力する（ステップＳ３２）。なお、操舵トルクＴｈ、車速Ｖの入力順番は任意である。電流指令値演算部３２は、操舵トルクＴｈ及び車速Ｖに基づいて電流指令値Ｉを演算し（ステップＳ３３）、電流指令値Ｉによってモータ２０が駆動制御される。
【００４６】
温度推定部４３は、温度検出手段４１からの温度Ｔ及びモータ電流検出回路３８からのモータ電流値ｉに基づいて推定温度Ｔｐを推定し（ステップＳ３４）、推定した推定温度Ｔｐをゲイン部６２に入力する。そして、推定温度Ｔｐを設定温度Ｔ０と比較することによって過熱保護制御が必要か否かを判定する（ステップＳ３５）。そして、推定温度Ｔｐが設定温度Ｔ０よりも小さく、過熱保護の必要ない場合、ゲイン部６２は、温度推定部４３からの推定温度Ｔｐをそのまま推定温度Ｔｐｇとして電流指令値演算部３２に入力し、通常制御を行う（ステップＳ３６）。イグニッション信号がＯＦＦでなければ、上記ステップＳ３１にリターンし、上記動作を繰り返す。
【００４７】
一方、上記ステップＳ３５において過熱保護制御が必要と判定された場合には過熱保護フラグをセットすると共に、推定温度Ｔｐを判定部６１に入力し、過熱保護部４２は、ゲイン部６２から入力された推定温度Ｔｐに基づいて電流指令制限値Ｉｃを演算し、電流指令値演算部３２に電流指令制限値Ｉｃを入力して過熱保護制御を行う（ステップＳ４０）。
【００４８】
判定部６１は、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ１以上であるか否かを判定し（ステップＳ４１）、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ１以上であれば、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ１以上となった回数を図７で説明したようにカウントアップし（ステップＳ４２）、カウントアップされた合計カウント回数ｃｔａが設定回数ｃｔ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４３）。合計カウント回数ｃｔａが設定回数ｃｔよりも小さければ上記ステップＳ４０にリターンし、合計カウント回数ｃｔａが設定回数ｃｔ以上であれば、通常よりも高い推定温度Ｔｐｇを過熱保護部４２に入力して電流指令値Ｉを大きく制限するため、変更信号ＧＳを出力してゲイン部６２のゲインを大きくする（ステップＳ４４）。そして、推定温度Ｔｐと温度閾値Ｔ２を比較し（ステップＳ４５）、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ２よりも大きければ上記ステップＳ４４にリターンし、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ２以下であれば過熱保護フラグをリセットし（ステップＳ４６）、通常制御となる。
【００４９】
一方、上記ステップＳ４１において推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ１より小さい場合、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ２以下であるか否かを判定し（ステップＳ４７）、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ２以下であれば過熱保護フラグをリセットし（ステップＳ４６）、推定温度Ｔｐが温度閾値Ｔ２より大きい場合は上記ステップＳ４０にリターンする。
【００５０】
なお、上述では、合計積算時間ＴＡと設定時間ｔｓとを比較して電流指令値Ｉの最大電流を固定値ｄを用いて制限する例と、合計カウント回数ｃｔａと設定回数ｃｔとを比較して推定温度Ｔｐの推定温度ゲインを変更し、過熱保護部４２によって電流指令値Ｉを制限する例を説明したが、合計積算時間ＴＡと設定時間ｔｓとを比較して推定温度Ｔｐの推定温度ゲインを変更し、過熱保護部４２によって電流指令値Ｉを制限しても良く、或いは合計カウント回数ｃｔａと設定回数ｃｔとを比較して電流指令値Ｉの最大電流を固定値ｄを用いて制限するようにしても良い。推定温度ゲインの変更はアナログ的な変更でも良い。
【００５１】
また、本発明は、過熱保護を行う必要のある部品を特定し、状況に応じて過熱保護を行う特許第３６０１９６７号公報（特許文献１）に示されているような過熱保護機能に付加して適用しても良い。つまり、本発明で説明した保護判定部を設けると共に、温度推定部は、ＦＥＴのジャンクション温度、モータブラシ温度及びモータ磁性体温度を推定するようにし、さらに過熱保護部は、ＦＥＴのジャンクション温度、モータブラシ温度及びモータ磁性体温度の推定値に基づいてコントロールユニットの過熱保護、モータ過熱保護及びモータ低温減磁保護を切替えて行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の前提となる過熱保護部を具備した電動パワーステアリング装置の一例を示す構成図である。
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の動作例を説明するための特性図である。
【図４】本発明の動作例を詳しく説明するための特性図である。
【図５】本発明の動作例を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る別の電動パワーステアリング装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の動作例を説明するための特性図である。
【図８】本発明に動作例を示すフローチャートである。
【図９】従来の電動パワーステアリング装置の構成例を示す図である。
【図１０】従来のコントロールユニットの構成例を示すブロック図である。
【図１１】過熱保護の制御を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０        トルクセンサ
１１        イグニッションキー
１２        車速センサ
２０        モータ
３２        電流指令値演算部
３７        モータ駆動部
４１        温度検出手段
４２        過熱保護部
４３        温度推定部
５０、６０  保護判定部
５１、６１  判定部
５２        定数部
５３        切替部
６２        ゲイン部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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