[发明专利]电动助力转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及向汽车或车辆的转向系统赋予电动机的转向辅助力的电 动助力转向装置的控制装置，特别是涉及在电源停止后也能自己保持电 源、并可继续温度估计的电动助力转向装置的控制装置。

背景技术

利用电动机的旋转力对汽车或车辆的转向装置施加辅助负荷的电动 助力转向装置将电动机的驱动力经由减速机构以辅助负荷形式施加给转 向轴或齿条轴等的转向机构。现有的相关电动助力转向装置进行电动机 电流的反馈控制，以便准确产生转向辅助扭矩。反馈控制是调整电动机 施加电压以使电流指令值与电动机电流检测值的差减小，电动机施加电 压的调整一般是在PWM(脉宽调制)控制的占空比的调整中进行。

这里，图1示出电动助力转向装置的一般结构来进行说明，与转向 手柄1连接的转向轴2经由减速齿轮3、万向节4a和4b、齿臂机构5与 转向车轮的转向横拉杆6连接。在转向轴2上设有检测转向手柄1的转 向扭矩的扭矩传感器10，对转向手柄1的转向力进行辅助的电动机20经 由减速齿轮3与转向轴2连接。从电池14经由点火开关11向控制电动 助力转向装置的控制单元30提供电力，控制单元30根据由扭矩传感器 10检测出的转向扭矩T和由车速传感器12检测出的车速V进行转向辅 助指令值I的运算，根据运算出的转向辅助指令值I控制提供给电动机 20的电流。

控制单元30主要由CPU构成，图2示出在该CPU内部由程序执行 的一般功能。例如相位补偿器31不是表示作为独立硬件的相位补偿器， 而是表示由CPU执行的相位补偿功能。

对控制单元30的功能和动作进行说明，由扭矩传感器10检测并被 输入的转向扭矩T在相位补偿器31进行相位补偿以提高转向系统的稳定 性，进行了相位补偿后的转向扭矩TA被输入到转向辅助指令值运算器 32。并且，在车速传感器12检测出的车速V也被输入到转向辅助指令值 运算器32。转向辅助指令值运算器32根据所输入的转向扭矩TA和车速 V决定提供给电动机20的电流的控制目标值即转向辅助指令值I。转向 辅助指令值I被输入到减法器30A，并被输入到用于提高响应速度的前馈 系统的微分补偿器34，减法器30A的偏差(I-i)被输入到比例运算器 35，并被输入到用于改善反馈系统的特性的积分运算器36。微分补偿器 34、比例运算器35以及积分补偿器36的输出被输入到加法器30B进行 加法运算，加法器30B中的加法运算结果即电流控制值E作为电动机驱 动信号被输入到电动机驱动电路37。

电动机驱动电路37由H桥接电路构成，该H桥接电路将作为驱动 元件的4个FET(场效应晶体管)呈H状连接。电动机20的电动机电流 值i由电动机电流检测电路38检测，电动机电流值i被输入到减法器30A 进行反馈。

在这样的电动助力转向装置中，具有这样的危险性：由于长时间的 反复入库等而发生在电动机20内持续流有大电流这样的电动机过度使 用，导致电动机20过热、发烟、以至电动机20烧损。针对这样的问题， 容易考虑到，在电动机20内设置温度传感器，进行过热保护控制，而在 乘用车用的电动助力转向装置中，由于成本和布局性而不能容易地将温 度传感器安装在电动机20上。

为此，以往，如日本特开平10-100913号公报所示，估计电动机的 绕组温度，根据其温度估计值进行电动机的过热保护控制。

然而，现有的绕组温度估计在一旦开始估计就照这样继续估计的情 况下，可进行比较稳定的估计，然而在估计开始后中断、并反复再次开 始时，具有温度估计精度显著不良的问题。

将该情况替换成实际使用状况来说明，在接通电源后，进行通常的 转向，在全部操作结束的状态下停止电源的情况下，通过温度估计可进 行期望的过热保护控制。然而，具有这样的问题，即：在接通电源后， 进行频繁的入库这样的转向，过热保护控制进行工作，在该状态下进行 电源停止、电源再接通、再次入库这样的转向，由此温度保护控制进行 工作，在该状态下再重复电源停止、电源再接通、再次转向等的操作的 情况下，温度估计值与实际的电动机温度产生偏差，过热保护控制不能 充分起作用。