电动动力转向装置制造方法

电动动力转向装置制造方法
【专利摘要】微机计算马达的内部电阻值Rm（S20），接着计算马达驱动电路的开关元件的内部电阻值Rq（S30）。微机在马达的内部电阻值Rm为半异常值的情况下，设定上限电流Imax_m（S41），在马达驱动电路的内部电阻值Rq为半异常值的情况下，设定上限电流Imax_q（S43）。微机将上限电流Imax_m和上限电流Imax_q中的小值设定为马达的上限电流Imax（S44～S46）。由此，能够抑制马达和马达驱动电路的劣化发展。
【专利说明】电动动力转向装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及基于驾驶者的转向操作来驱动马达从而产生转向辅助转矩的电动动力转向装置。
【背景技术】
[0002]电动动力转向装置包括产生辅助方向盘的转向操作的转向辅助转矩的马达和控制该马达的通电的电子控制单元(称为ECU)。ECU包括由开关元件构成的马达驱动电路、为了产生与转向转矩相应的目标辅助转矩而运算马达的控制量的微机、以及根据通过微机运算出的控制量来向马达驱动电路的开关元件输出由PWM控制产生的门信号的开关驱动电路。
[0003]在这样的电动动力转向装置中，为了防止马达以及马达驱动电路发热而受到损伤，需要检测他们的温度，在检测温度超过用于防止过热而设定的阈值的情况下，限制流向马达的电流。另外，在专利文献I提出的电动动力转向装置中，也检测开关驱动电路的温度，在马达驱动电路和开关驱动电路中检测出的温度中的某一个超过了对各自的电路设定的阈值的情况下，限制流向马达的电流。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利文献特开2009-56849号公报。

【发明内容】

[0007]但是，在现有的电动动力转向装置中，虽然可以检测马达以及马达驱动电路的发热状态，但是不知道其发热的原因是否是由他们的内部电阻的增加而导致的，而只是简单地捕获温度上升的现象而限制流向马达的电流。例如，在马达的电刷部的接触电阻或者马达驱动电路的开关元件的内部电阻增加的情况下，发热量增加，但是即便是那样的发热，也不能与内部电阻正常情况下的发热区分开来。
[0008]因此，当马达或马达驱动电路的内部电阻的增加继续，产生了异常(例如，开关元件的破损等)时，会导致转向辅助突然停止。这是因为，在现有的电动动力转向装置中，没有考虑作为马达以及马达驱动电路的内部电阻从正常状态行进到异常状态的中间过程的半异常状态的控制。
[0009]本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于检测马达以及马达驱动电路的半异常状态，并进行与之相应的转向辅助控制。
[0010]为了达到上述目的，本发明提供一种电动动力转向装置，包括:转向转矩检测单元(21)，所述转向转矩检测单元检测从方向盘输入的转向转矩；马达(20)，所述马达被设置在转向机构中；马达驱动电路(40)，所述马达驱动电路具有用于控制所述马达的通电的开关元件；控制量运算单元(60)，所述控制量运算单元基于通过所述转向转矩检测单元检测出的转向转矩来运算所述马达的控制量；以及开关控制单元(80)，所述开关控制单元根据通过所述控制量运算单元运算出的控制量来控制所述马达驱动电路的开关元件，以从所述马达产生转向辅助转矩，所述电动动力转向装置的特征在于，包括:半异常状态检测单元(S40、S42)，所述半异常状态检测单元检测半异常状态，所述半异常状态是电流经由所述马达驱动电路流经所述马达的通电路的内部电阻值超过正常范围、并且未进入应该停止所述马达的异常范围的状态；以及半异常时控制量限制单元(S41?S46)，在检测出所述半异常状态的情况下，所述半异常时控制量限制单元限制所述马达的控制量，使得所述马达的通电与所述内部电阻值进入正常范围内的情况相比被限制。
[0011]在本发明中，转向转矩检测单元检测从方向盘输入的转向转矩。控制量运算单元基于转向转矩来运算马达的控制量。例如，基于转向转矩来运算目标电流，并运算为了使该目标电流流经马达而施加于马达的电压控制值。开关控制单元根据通过控制量运算单元运算出的控制量来控制马达驱动电路的开关元件。例如，向马达驱动电路的开关元件输出PWM控制信号来驱动开关元件。由此，马达中流经电流而从马达产生转向辅助转矩。
[0012]在马达或马达驱动电路的内部电阻(电气电阻)增加的情况下，发热量增加，可能导致部件破损。在部件破损了的情况下，从该时间点开始无法由马达产生转向辅助转矩。因此，在本发明中，包括半异常状态检测单元和半异常时控制量限制单元。
[0013]半异常状态检测单元检测半异常状态，所述半异常状态是电流经由马达驱动电路流经马达的通电路的内部电阻值超过正常范围、并且未进入应该停止马达的异常范围的状态。该通电路是指包含马达驱动电路和马达的电流流经的电路。在检测出半异常状态的情况下，半异常时控制量限制单元限制马达的控制量，使得马达的通电与内部电阻值进入正常范围内的情况相比被限制。因此，抑制了马达以及马达驱动电路的发热。由此，能够抑制马达以及马达驱动电路的劣化的发展，能够实现延长电动动力转向装置的寿命。另外，即使马达或马达驱动电路中发生了故障，在那以前限制了马达的通电，因此也能够抑制转向辅助突然停止而转向力急剧变化的不良情况。
[0014]本发明的其他的特征在于，包括:内部电阻值测量单元(S20、S30)，所述内部电阻值测量单元测量所述马达的内部电阻值和所述马达驱动电路的内部电阻值，所述半异常状态检测单元(S40、S42)检测通过所述内部电阻值测量单元测量出的所述马达的内部电阻值和所述马达驱动电路的内部电阻值中的至少一者成为超过所述正常范围、并且未进入所述异常范围的半异常值的状态。
[0015]在本发明中，内部电阻值测量单元测量马达的内部电阻值和马达驱动电路的内部电阻值。半异常状态检测单元将通过内部电阻值测量单元测量出的马达的内部电阻值和马达驱动电路的内部电阻值中的至少一者成为超过正常范围、并且未进入异常范围的半异常值的状态作为半异常状态而检测。例如，半异常状态检测单元存储设定了内部电阻值的正常范围的最大值的第一阈值和设定了内部电阻值的异常范围的最小值的第二阈值，在测量出的内部电阻值成为第一阈值和第二阈值之间的半异常值的情况下判定处于半异常状态。因此，能够在马达以及马达驱动电路的部件损伤之前检测出半异常状态。
[0016]本发明的其他的特征在于，包括:限制程度独立设定单元(S41、S43、S84、S85、S88、S89、S91、S93)，所述限制程度独立设定单元在所述马达的内部电阻值成为所述半异常值的情况下和所述马达驱动电路的内部电阻值成为所述半异常值的情况下，设定分别独立的所述马达的通电的限制程度。[0017]检测到马达的半异常状态的情况下的马达的适当的通电限制程度和检测到马达驱动电路的半异常状态的情况下的马达的适当的通电限制程度未必一致。在本发明中，能够基于马达的内部电阻值和马达驱动电路的内部电阻值，来区分马达的内部电阻值成为半异常值的情况和马达驱动电路的内部电阻值成为半异常值的情况。因此，限制程度独立设定单元在马达的内部电阻值成为半异常值的情况下和马达驱动电路的内部电阻值成为半异常值的情况下设定分别独立的马达的通电的限制程度。由此，能够进行与半异常部位相应的适当的马达的通电限制。
[0018]本发明的其他的特征在于，所述马达是有刷直流马达，所述马达驱动电路是具有正旋转用通电路和逆旋转用通电路的H桥电路，当向正旋转方向驱动所述马达时电流流经正旋转用通电路，当向逆旋转方向驱动所述马达时电流流经逆旋转用通电路，所述内部电阻值测量单元测量被设置在所述正旋转用通电路中的正旋转用开关元件(Q1、Q4)的内部电阻值、被设置在所述逆旋转用通电路中的逆旋转用开关元件(Q2、Q3)的内部电阻值、以及所述马达的内部电阻值。
[0019]在本发明中，通过H桥电路驱动有刷直流马达，而产生转向辅助转矩。在有刷直流马达的情况下，如果电刷和整流子片的接触状态差，则接触电阻增加，在该部分发热量增力口，劣化发展。因此，在本发明中，内部电阻值测量单元测量H桥电路的正旋转用开关元件的内部电阻值、逆旋转用开关元件的内部电阻值、以及马达的内部电阻值。由此，能够恰当地检测出马达的电刷部以及马达驱动电路的开关元件的劣化。
[0020]本发明的其他的特征在于，所述内部电阻值测量单元(S30)交替地接通所述正旋转用开关元件和所述逆旋转用开关元件，当接通了所述正旋转用开关元件时，所述内部电阻值测量单元测量所述正旋转用开关元件的内部电阻值，当接通了所述逆旋转用开关元件时，所述内部电阻值测量单元测量所述逆旋转用开关元件的内部电阻值。
[0021]—旦接通正旋转用开关元件,则马达被向正旋转方向驱动，一旦接通逆旋转用开关元件，则马达被向逆旋转方向驱动。为了测量内部电阻值，需要向马达通电，但是一旦马达旋转，则导致方向盘也旋转。因此，在本发明中，内部电阻值测量单元交替地接通正旋转用开关元件和逆旋转用开关元件，当接通了正旋转用开关元件时，内部电阻值测量单元测量正旋转用开关元件的内部电阻值，当接通了逆旋转用开关元件时，内部电阻值测量单元测量逆旋转用开关元件的内部电阻值。由此，能够使方向盘不旋转。此外，交替地接通正旋转用开关元件和逆旋转用开关元件的周期被设定为方向盘不旋转的程度的短时间。
[0022]本发明的其他的特征在于，所述半异常时控制量限制单元(S41、S43)随着通过所述内部电阻值测量单元测量出的内部电阻值越大，而将流经马达的电流的上限值设定得越小。
[0023]根据本发明，随着马达或马达驱动电路的内部电阻值越大，流经马达的电流的上限值设定得越小，因此，能够适当地抑制半异常部位的发热并抑制劣化的发展。
[0024]本发明的其他的特征在于，所述半异常时控制量限制单元(S91、S93)随着通过所述内部电阻值测量单元测量出的内部电阻值越大，而将施加于马达的电压的上限值设定得越小。
[0025]根据本发明，随着马达或马达驱动电路的内部电阻值越大，施加于马达的电压的上限值设定得越小，因此，能够适当地抑制半异常部位的发热并抑制劣化的发展。[0026]本发明的其他的特征在于，在通过所述半异常状态检测单元检测出半异常状态的情况下，所述半异常时控制量限制单元(S63、S84、S88)设定流经所述马达的电流的上限值，以使其随着时间的经过而逐渐减小。
[0027]根据本发明，在检测出马达或马达驱动电路的半异常状态的情况下，设定流经马达的电流的上限值，以使其随着时间的经过而逐渐地减小，因此能够适当地抑制半异常部位的发热并抑制劣化的发展。
[0028]本发明的其他的特征在于，在通过所述半异常状态检测单元检测出半异常状态的情况下，所述半异常时控制量限制单元设定施加于所述马达的电压的上限值，以使其随着时间的经过而逐渐减小。
[0029]根据本发明，在检测出马达或马达驱动电路的半异常状态的情况下，设定施加于马达的电压的上限值，以使其随着时间的经过而逐渐减小，因此能够适当地抑制半异常部位的发热，并抑制劣化的发展。
[0030]本发明的其他的特征在于，包括:时间限制单元(S64、S65)，当从通过所述半异常状态检测单元检测出半异常状态起经过的时间达到预先设定的停止时间时，所述时间限制单元禁止所述马达的通电。
[0031]根据本发明，在检测出马达或马达驱动电路的半异常状态的情况下，当从检测出半异常状态起经过的时间达到预先设定的停止时间时，禁止马达的通电。因此，即使马达或马达驱动电路的劣化发展，也能够适当地停止转向辅助。
[0032]本发明的其他的特征在于，包括:停止时间设定单元(S85、S89)，所述停止时间设定单元在所述马达的内部电阻值成为所述半异常值的情况下和所述马达驱动电路的内部电阻值成为所述半异常值的情况下，独立地设定所述停止时间。
[0033]从检测出马达的半异常状态开始直至到达异常状态的剩余寿命和从检测出马达驱动电路的半异常状态开始直至到达异常状态的剩余寿命未必一致。因此，在本发明中，停止时间设定单元在马达的内部电阻值成为半异常值的情况下和马达驱动电路的内部电阻值成为半异常值的情况下独立地设定停止时间。因此，无论是马达成为半异常状态的情况下，还是马达驱动电路成为半异常状态的情况下，均能够设定与他们的剩余寿命相应的适当的停止时间。由此，能够适当地延长电动动力转向装置的寿命。
[0034]本发明的其他的特征在于，所述内部电阻值测量单元基于表示车辆的车门的开闭状态的车门开闭信号、或者表示驾驶者落座于驾驶座席的落座状态的落座信号来开始所述内部电阻值的测量(S11)。
[0035]在测量马达或马达驱动电路的内部电阻值的情况下，需要向马达通电，但是不希望使驾驶者注意到那样的马达的动作。因此，在本发明中，基于表示车辆的车门的开闭状态的车门开闭信号、或者表示驾驶者落座于驾驶座席的落座状态的落座信号来开始内部电阻值的测量。例如，在车辆的车门刚打开之后或者驾驶者刚坐到驾驶席上之后，进行内部电阻值的测量。由此，驾驶者不会注意到内部电阻值的测量引起的马达的动作。
[0036]本发明的其他的特征在于，所述内部电阻值测量单元(S30)基于施加于所述马达驱动电路的电源电压、流经所述马达的马达电流、以及所述马达的各端子电压或端子间电压通过计算求出所述开关元件的内部电阻值。
[0037]在本发明中，基于施加于马达驱动电路的电源电压、马达电流、以及马达的各端子电压或端子间电压，通过计算求出开关元件的内部电阻值。例如，检测电源电压、马达电流、以及马达的各端子电压或端子间电压，使用该检测值来计算开关元件的内部电阻值。在该情况下，如果电源电压是已知的，可以使用该已知的值。因此，能够简单地测量开关元件的内部电阻值。
[0038]本发明的其他的特征在于，所述内部电阻值测量单元(S20)基于流经所述马达的马达电流和所述马达的端子间电压通过计算求出所述马达的内部电阻值。
[0039]在本发明中，基于马达电流以及马达的端子间电压，通过计算求出马达的内部电阻值。例如，检测马达电流、马达的端子间电压，使用该检测值来计算马达的内部电阻值。在该情况下，马达的端子间电压的检测可以分别检测马达的各端子的电压，根据其电压差来求得，也可以直接检测马达的端子间的电压。因此，能够简单地测量马达的内部电阻值。
[0040]此外，在上述说明中，为了有助于发明的理解，针对与实施方式对应的发明的构成，以括号形式添加了实施方式中使用的符号，但是发明的各构成要件不限定于由所述符号规定的实施方式。
【专利附图】

【附图说明】
[0041]图1是本发明的实施方式涉及的电动动力转向装置的简要结构图；
[0042]图2是辅助E⑶的简要结构图；
[0043]图3是表示转向辅助控制例程的流程图；
[0044]图4是表示辅助映射的曲线图；
[0045]图5是说明内部电阻值的测量方法的说明图；
[0046]图6是表示马达限制值设定例程的流程图；
[0047]图7是表示马达内部电阻值计算例程(子例程)的流程图；
[0048]图8是表示驱动电路内部电阻值计算例程(子例程)的流程图；
[0049]图9是表示马达电阻用上限电流映射的曲线图；
[0050]图10是表示电路电阻用上限电流映射的曲线图；
[0051]图11是表示内部电阻值的推移的曲线图；
[0052]图12是表示变形例2-1涉及的上限电流映射的曲线图；
[0053]图13是表示变形例2-1涉及的内部电阻值判定例程的流程图；
[0054]图14是表示变形例2-1涉及的马达限制值设定例程的流程图；
[0055]图15是表示变形例2-2涉及的内部电阻值判定例程的流程图；
[0056]图16是表示变形例2-2涉及的马达限制值设定例程的流程图；
[0057]图17是表示变形例2-2涉及的上限电流映射的曲线图；
[0058]图18是表示变形例2-3涉及的马达限制值设定例程的流程图；
[0059]图19是表示变形例2-3涉及的马达电阻用上限指令电压映射的曲线图；
[0060]图20是表示变形例2-3涉及的电路电阻用上限指令电压映射的曲线图；
[0061]图21是表示变形例2-3涉及的转向辅助控制例程的流程图；
[0062]图22是表示变形例2-4涉及的上限指令电压映射的曲线图；
[0063]图23是表示变形例2-5涉及的上限指令电压映射的曲线图；
[0064]图24是表示变形例2-7涉及的马达限制值设定例程的流程图；[0065]图25是表示变形例2-7涉及的马达温度用上限电流映射和基板温度用上限电流映射的曲线图；
[0066]图26是表示变形例2-8涉及的马达温度增益映射和基板温度增益映射的曲线图；
[0067]图27是表示变形例3-3涉及的马达限制值设定例程的流程图。
【具体实施方式】
[0068]以下，使用附图来说明本发明的一个实施方式涉及的电动动力转向装置。图1示出了该实施方式涉及的车辆的电动动力转向装置I的概要构成。
[0069]该电动动力转向装置I作为主要部件包括通过方向盘11的转向操作使转向轮转向的转向机构10、被组装在转向机构10中并产生转向辅助转矩的马达20、以及根据方向盘11的操作状态来控制马达20的动作的电子控制单元100。以下，将电子控制单元100称为辅助 ECU100。
[0070]转向机构10是用于通过方向盘11的旋转操作使左右前轮FW1、FW2转向的机构，其包括将方向盘11连接在其上端并一体旋转的转向轴12。在该转向轴12的下端以一体旋转的方式连接有小齿轮13。小齿轮13与形成于齿条杆14上的齿轮部14a啮合，并与齿条杆14 一起构成齿条小齿轮机构。
[0071 ] 齿条杆14的齿轮部14a被容纳在齿条罩16内，齿条杆14的左右两端从齿条罩16露出并与转向横拉杆17连结。在该齿条杆14的与转向横拉杆17的连结部形成有构成行程终点的止动器18，通过该止动器18和齿条罩16的端部的抵接来机械式地限制齿条杆14的左右运动行程。左右的转向横拉杆17的另一端与设置在左右前轮FW1、FW22上的转向节19连接。通过上述构成，左右前轮FW1、FW2根据伴随转向轴12绕轴线的旋转的齿条杆14的轴线方向的变位而被左右转向。
[0072]马达20经由减速齿轮25组装到转向轴12。马达20通过其旋转并经由减速齿轮25驱动转向轴12绕其轴中心旋转，从而对方向盘11的转动操作施加辅助力。该马达20是有刷直流马达。
[0073]在转向轴12的方向盘11和减速齿轮25的中间位置上组装有转向转矩传感器21。转向转矩传感器21例如通过解析器等来检测安装到转向轴12的中间部的扭力杆(省略图示)的扭转角度，并基于该扭转角来检测作用于转向轴12的转向转矩tr。通过转向转矩tr的正负来识别方向盘11的操作方向。例如，以正值表示方向盘11向左方向转向时的转向转矩tr，以负值表示方向盘11向右方向转向时的转向转矩tr。此外，在本实施方式中，通过解析器来检测扭力杆的扭转角度，但是也能够通过编码器等其他的旋转角传感器来进行检测。
[0074]接着，使用图2说明辅助E⑶100。辅助E⑶100构成为包括:运算马达20的目标控制量，并输出与运算出的目标控制量相应的开关驱动信号的电子控制电路50、以及根据从电子控制电路50输出的开关驱动信号来对马达20进行通电的马达驱动电路40。
[0075]电子控制电路50包括:由CPU、ROM、RAM等构成的微机60、输入各种的传感器信号并转换成微机60能够读取的信号的输入接口 70、以及放大从微机60输出的开关控制信号并提供应马达驱动电路40的开关驱动电路80。[0076]辅助E⑶100由电源装置200供应电力。该电源装置200由未图示的电池、通过发动机的旋转而发电的交流发电机构成。该电源装置200的额定输出电压被设定为例如12V。此外，在图中虽然仅示出了作为从电源装置200向马达驱动电路40的电源供应线的电源线210，但是电子控制电路50的工作电源也是从电源装置200供应的。
[0077]马达驱动电路40由以下的H桥电路构成，所述H桥电路是被设置在电源线210和接地线220之间，并将并联连接有开关元件Ql和开关元件Q3的上桥臂电路45H和并联连接有开关元件Q2和开关元件Q4的下桥臂电路45L串联连接，并且从该上桥臂电路45H和下桥臂电路45L的连接部Al、A2引出用于向马达20进行电力供应的通电线47a、47b的电路。因此，马达20的一个通电端子20a经由开关元件Ql与电源线210连接，并且经由开关元件Q2与接地线220连接。另外，马达20的另一个通电端子20b经由开关元件Q3与电源线210连接，并且经由开关元件Q4与接地线220连接。
[0078]使用MOS-FET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)作为设置于马达驱动电路40的开关元件Ql、Q2、Q3、Q4。开关元件Ql、Q2、Q3、Q4被设置在上下的桥臂电路45H、45L以向各源极漏极间施加电源电压，另外，各栅极与电子控制电路50的开关驱动电路80连接。
[0079]此外，如图中的电路记号所示，在结构上，MOS-FET上寄生有二极管。将该二极管称为寄生二极管。各开关元件Q1、Q2、Q3、Q4的寄生二极管是阻断从电源线210向接地线220的电流流动而仅允许从接地线220向电源线210的电流流动的逆导通二极管。另外，马达驱动电路40也可以是将不同于寄生二极管的其他的逆导通二极管(电流阻断方向与寄生二极管相同，仅在与电源电压方向相反的方向上导通的二极管)与开关元件Ql、Q2、Q3、Q4并联连接的构成。
[0080]微机60经由开关驱动电路80向马达驱动电路40的各开关元件Q1、Q2、Q3、Q4的栅极输出独立的驱动信号。通过该驱动信号，各开关元件Q1、Q2、Q3、Q4的接通状态和关断状态被切换。
[0081]在马达驱动电路40中，如果在开关元件Q2和开关元件Q3被维持为关断的状态下接通开关元件Ql和开关元件Q4，则电流Il在图中的(+)方向上流动。由此，马达20产生正旋转方向的转矩。另外，如果在开关元件Ql和开关元件Q4被维持为关断的状态下接通开关元件Q2和开关元件Q3，则电流12在图中的(-)方向上流动。由此，马达20产生逆旋转方向的转矩。
[0082]辅助E⑶100具有检测马达20中流动的电流的电流传感器31。该电流传感器31被设置于连接下桥臂电路45L和地面的接地线220上。电流传感器31在例如接地线220上设置分流电阻(省略图示)，并将通过放大器(省略图示)放大该分流电阻的两端出现的电压而得到的电压信号、或者将该电压信号转换成数字信号而得到的信号供应至电子控制电路50的输入接口 70。以下，将通过电流传感器31检测到的流经马达20的电流的值称为马达实际电流Im。
[0083]另外，辅助E⑶100具有检测马达20的端子电压的第一电压传感器32和第二电压传感器33。第一电压传感器32向输入接口 70提供表不马达20的一个通电端子20a的电压的信号。将通过第一电压传感器32检测到的电压的值称为第一马达端子电压VI。另外，将通电端子20a称为第一马达端子20a。第一马达端子电压Vl表示开关元件Ql和开关元件Q2的连接部Al对地的电位。
[0084]第二电压传感器33向输入接口 70供应表示马达20的另一个通电端子20b的电压V2的信号。将通过第二电压传感器33检测到的电压的值称为第二马达端子电压V2。另夕卜，将通电端子20b称为第二马达端子20b。第二马达端子电压V2表示开关元件Q3和开关元件Q4的连接部A2对地的电位。
[0085]另外，辅助E⑶100具有检测供应至马达驱动电路40的电源电压、即电源装置200的输出电压的电源电压传感器34。该电源电压传感器34将表不电源线210的电压的信号提供给输入接口 70。将通过电源电压传感器34检测到的电压的值称为电源电压Vcc。
[0086]另外，辅助E⑶100具有检测马达驱动电路40的温度的基板温度传感器35。基板温度传感器35将表示马达驱动电路40中的设置有开关元件Q1、Q2、Q3、Q4的基板的温度的信号提供给输入接口 70。将通过基板温度传感器35检测到的温度的值称为基板温度Tb。基板温度Tb表示与开关元件Ql、Q2、Q3、Q4的发热状态相应的温度。
[0087]另外，辅助E⑶100连接有转向转矩传感器21、车速传感器91、门控灯开关92。转向转矩传感器21将表示从方向盘11输入的转向转矩tr的检测信号提供给输入接口 70。车速传感器91将表示车速VX的检测信号提供给输入接口 70。门控灯开关92将表示车辆的车门的开闭状态S的检测信号提供给输入接口 70。门控灯开关92例如在车门关闭时输出关信号，在车门打开时输出开信号。
[0088]接着，说明微机60的控制处理。首先，说明微机60执行的转向辅助控制处理，图3示出微机60执行的转向辅助控制例程。转向辅助控制例程在点火开关接通的期间中，以预定的短的周期被重复执行。
[0089]一旦本控制例程起动，则微机60在步骤SI中读入通过车速传感器91检测到的车速vx和通过转向转矩传感器21检测到的转向转矩tr。接着，在步骤S2中，参照图4中示出的辅助映射，计算根据输入的车速vx以及转向转矩tr设定的目标辅助转矩tr*。辅助映射是针对有代表性的多个车速vx的每一个而设定转向转矩tr与目标辅助转矩tr*的关系的关系关联数据。辅助映射具有目标辅助转矩tr*随着转向转矩tr增大而增加，目标辅助转矩tr*随着车速降低而增加的特性。此外，图4是左方向的转向时的辅助映射，右方向的转向时的辅助映射是相对于左方向的映射分别将转向转矩tr和目标辅助转矩tr*的符号取相反(即，负)的映射。
[0090]接着，在步骤S3中，微机60计算为了产生目标辅助转矩tr*所需的必要电流I*。必要电流I*通过目标转矩辅助tr*除以转矩常数而求出。接着，在步骤S4中，微机60读入上限电流Imax。该上限电流Imax表示流经马达20的电流的上限值。在步骤S4中，读入由后述的马达限制值设定例程计算出的最新的上限电流Imax。
[0091]接着,在步骤S5中，微机60判断必要电流I*是否大于上限电流Imax,在必要电流I*比上限电流Imax大的情况下,在步骤S6中，将上限电流Imax设定为目标电流Im*(Im* — Imax)，在必要电流I*小于等于上限电流Imax的情况下，在步骤S7中，将必要电流I*设定为目标电流Im* (Im* —I*)。此外，在本说明书中，在提及具有方向(符号)的检测值的大小时，使用其绝对值。因此，这里是与电流的流向无关的绝对值的比较。
[0092]接着，在步骤S8中，微机60计算从目标电流Im*减去由电流传感器31检测到的马达实际电流Im得到的偏差ΛΙ，通过使用了该偏差ΛΙ的PI控制(比例积分控制)来计算目标指令电压V*使得马达实际电流Im追随目标电流Im*。目标指令电压V*例如通过下式计算。
[0093]V*=Kp.Δ I+Ki.f A Idt
[0094]这里Kp是PI控制中的比例项的控制增益，Ki是PI控制中的积分项的控制增益。
[0095]接着，在步骤S9中，微机60向开关驱动电路80输出与目标指令电压V*相应的PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)控制信号。开关驱动电路80将输入的控制信号放大并输出至马达驱动电路40。由此，与目标指令电压V*相应的占空比的脉冲信号列被作为PWM控制信号输出至马达驱动电路40。通过该PWM控制信号来控制各开关元件Ql、Q2、Q3、Q4的占空比，马达20的驱动电压被调整为目标指令电压V*。由此，目标电流Im*在向转向操作方向旋转的方向流经马达20。其结果是，马达20辅助驾驶者的转向操作。
[0096]微机在步骤S9中一旦输出PWM控制信号后，则暂时结束转向辅助控制例程。并且，按照预定的周期重复上述的处理。
[0097]马达驱动电路40的内部电阻由于开关元件Ql、Q2、Q3、Q4的劣化、焊锡部分的劣化等而增加。另外，马达20的内部电阻由于电刷部的接触电阻的增加等而增加。在内部电阻(电气电阻)增加的情况下，发热量增加，部件可能破损。在部件破损的情况下，从该时间点起不能执行转向辅助。因此，在本实施方式中，测量(计算)马达20以及马达驱动电路40的内部电阻值，并在测量的内部电阻值偏离正常范围的情况下，根据内部电阻值来限制马达20的通电。例如，随着内部电阻值的增加严格限制马达20的通电。
[0098]首先，从马达驱动电路40以及马达20的内部电阻值的测量方法开始进行说明。
[0099]如图5所示，将开关元件Ql的内部电阻值设为Rql，将开关元件Q2的内部电阻值设为Rq2，将开关元件Q3的内部电阻值设为Rq3，将开关元件Q4的内部电阻值设为Rq4，将马达20的内部电阻值设为Rm，将马达的电感设为Lm。将开关元件Q2、Q3设为关断，将开关元件Ql、Q4设为接通，将向使马达20正旋转的方向流动的电流设为11，将开关元件Ql、Q4设为关断，将开关元件Q2、Q3设为接通，将向使马达20逆旋转的方向流动的电流设为12。
[0100]电流Il流动时的电压方程式以下式(I)来表示。
[0101]Vcc=Rql.Il+Rq4.I1+(V1_V2)
[0102]=(Rql+Rq4).I1+(V1_V2)...(I)
[0103]电流12流动时的电压方程式以下式(2)来表示。
[0104]Vcc=Rq3.I2+Rq2.I2+(V2_V1)
[0105]=(Rq3+Rq2).I2_(V1_V2)...(2)
[0106]另外，当将马达20的旋转速度设为ω，将马达20的感应电压常数设为Φ，将流经马达20的电流设为I (=11或12)时，马达20的端子间电压以下式(3)来表示。
[0107]
V1-V2=Rm.I+Lm.dl/dt+φ.ω...(3)
[0108]在本实施方式中，在计算马达20的内部电阻值Rm时，使不会使方向盘11旋转的程度的小的直流电流Il流经马达20，测量此时的马达20的各端子电压V1、V2。例如，在将开关元件Q2、Q3维持为关断的状态下，使开关元件Q1、Q4以预定的占空比动作而向马达20通电。当然，也可以在将开关元件Q1、Q4维持为关断的状态下，使开关元件Q2、Q3以预定的占空比动作而向马达20通电。[0109]马达内部电阻值Rm能够通过在(3)式中代入dl/dt=0，ω =0而由下式(4)来求出。
[0110]Rm= (Vl-V2)/I...(4)
[0111]该情况下，只要对开关元件Ql、Q4的占空比进行控制使得由电流传感器31检测到的马达电流I为II，并测量该状态下的马达20的各端子电压V1、V2即可。由于流经马达20的电流Il被设定为小值，因此开关元件Ql、Q4的占空比也小。
[0112]此外，在本实施方式中，通过从由第一电压传感器32检测到的第一马达端子电压Vl减去由第二电压传感器33检测到的第二马达端子电压V2得到的马达端子间电压(V1-V2)来求出内部电阻值，但是也可以取代电压传感器32、33，而采用设置直接检测第一马达端子20a和第二马达端子20b之间的电压(端子间电压)的电压传感器的构成。
[0113]在计算开关元件Q1、Q2、Q3、Q4的内部电阻值Rql、Rq2、Rq3、Rq4时，以预定的周期使流向使马达20正旋转的方向的电流和流向使马达20逆旋转的方向的电流交替地流动。在该情况下，在关断开关元件Q2、Q3并接通开关元件Ql、Q4 一定时间(例如，数毫秒程度)的状态下测量马达电流I1、马达端子电压V1、V2和电源电压Vcc，接着在关断开关元件Q1、Q4并接通开关元件Q2、Q3 —定时间(例如，数毫秒程度)的状态下测量马达电流12、马达端子电压V1、V2和电源电压Vcc。由此，正旋转方向的电流和逆旋转方向的电流交替地流经马达20，因此可防止方向盘11的旋转。
[0114]能够基于上述式(I)通过下式(5)计算开关元件Q1、Q4的内部电阻值。
[0115](Rql+Rq4) =IVcc- (V1-V2) }/11...(5)
[0116]另外，能够基于式(2)通过下式(6)计算开关元件Q3、Q2的内部电阻值。
[0117](Rq3+Rq2) =IVcc+ (V1-V2) }/12...(6)
[0118]另外，开关元件Ql、Q3、Q2、Q4的内部电阻值的计算也能够如下式(7)、(8)、(9)、
(10)那样进行。由此，能够计算开关元件Ql、Q3、Q2、Q4各个的内部电阻值Rql、Rq3、Rq2、Rq4。
[0119]Rql= (Vcc-Vl) /11...(7)
[0120]Rq3= (Vcc_V2)/12...(8)
[0121]Rq2=Vl/I2...(9)
[0122]Rq4=V2/Il...(10)
[0123]接着，说明基于测量的内部电阻值来限制马达20的动作的处理。图6示出微机60执行的马达限制值设定例程。马达限制值设定例程以预定的周期被重复执行。
[0124]一旦本例程起动，则微机60首先在步骤Sll中读入门控灯开关92的检测信号S，并判断检测信号S是否从关状态变化为开状态。即，判断车辆的车门是否被打开了(闭一开)。微机60在检测信号S没有从关状态变化到开状态的情况下，暂时结束本例程。
[0125]在本实施方式中，在车辆未起动时，以不引起驾驶者注意的方式使电流流经马达20来测量马达20以及马达驱动电路40的内部电阻值。因此，步骤Sll检测在驾驶者打开车门进入车辆的时机、或者从车辆中下来的时机。此外，在步骤Sll中，在电动动力转向装置I的系统处于已经起动而进行转向辅助控制的状况的情况下，判定为“No”。另外，在该例中，当驾驶者打开车门进入车辆时和驾驶者打开车门从车辆中下来时的这两者时，判定为“Yes”，但是也可以采用检测仅其中一者的时机的构成。
[0126]微机60重复步骤Sll的判断。然后，当检测到门控灯开关92的检测信号S从关状态变化为开状态时，随后在步骤S12中起动电动动力转向装置I的系统。接着，在步骤S13中，判断系统是否正常地起动了，在没有正常地起动的情况下，在步骤S14中，停止转向辅助并结束本例程。
[0127]在电动动力转向装置I的系统正常地起动了的情况下，在步骤S20中，微机60执行马达20的内部电阻值的计算处理。图7是表示作为该计算处理的马达内部电阻值计算例程(子例程)的流程图。
[0128]一旦微机60开始马达内部电阻值计算例程，则在步骤S21中，清零计数器值i。接着，在步骤S22中，对计数器值i加I。接着，在步骤S23中，使电流Il流经马达20。在该情况下，通过在将开关元件Q2、Q3维持为关断的状态下，控制开关元件Q1、Q4的占空比，由此使电流Il流经马达20。接着，在步骤S24中，微机60测量在该通电状态下的马达端子电压V1、第二马达端子电压V2、马达电流I (马达实际电流Im)，并使用式(4)来计算马达内部电阻值Rmi。该马达内部电阻值Rmi被暂时存储在RAM等存储器中。
[0129]接着，在步骤S25中，微机60判断计数器值i是否大于等于预定值N(例如，N=10)，在计数器值i小于预定值N的情况下，将该处理返回到步骤S22进行同样的处理。微机60在重复N次对马达20的通电和马达内部电阻值Rmi的计算之后(S25:Yes)，在步骤S26中计算N次计算的马达内部电阻值Rmi的平均值。微机60将马达内部电阻值Rmi的平均值设定为作为最终的计算结果的马达内部电阻值Rm。微机60在计算马达内部电阻值Rm之后结束马达内部电阻值计算例程，开始从图6的主例程的步骤S30开始的处理。
[0130]马达内部电阻值根据电刷和整流子片的接触位置而不同。因此，在内部电阻值计算例程中，使用马达内部电阻值Rmi的移动平均来计算最终的马达内部电阻值Rm。由此，不会出现电刷和整流子片的接触位置影响马达内部电阻值Rm的计算值。
[0131]微机60在计算马达内部电阻值Rm之后，接着在主例程(图6)的步骤S30中，执行马达驱动电路40内部电阻值的计算处理。图8是示出作为该计算处理的驱动电路内部电阻值计算例程(子例程)的流程图。
[0132]微机60 —旦开始驱动电路内部电阻值计算例程，则在步骤S31中清零计数器值j。接着，在步骤S32中，对计数器值j加I。接着，在步骤S33中，在将开关元件Q2、Q3维持为关断的状态下，接通开关元件Q1、Q4预定时间(例如，数毫秒)。然后，在步骤S34中，测量在该通电状态下的第一马达端子电压V1、第二马达端子电压V2、电源电压Vcc、马达电流1(马达实际电流Im),使用式(7)、(10)来计算开关元件Q1、Q4的内部电阻值Rqlj、Rq4j。该内部电阻值Rqlj、Rq4j被暂时存储在RAM等存储器中。
[0133]接着，在步骤S35中，微机60在将开关元件Ql、Q4维持为关断的状态下，接通开关元件Q2、Q3预定时间(例如，数毫秒)。然后，在步骤S36中，测量在该通电状态下的第一马达端子电压V1、第二马达端子电压V2、电源电压Vcc，并使用式(8)、(9)来计算开关元件Q2、Q3的内部电阻值Rq2j、Rq3j。该内部电阻值Rq2j、Rq3j被暂时存储在RAM等存储器中。
[0134]接着，在步骤S37中，微机60判断计数器值j是否大于等于预定值N(例如，N=10)，在计数器值j小于预定值N的情况下，将该处理返回到步骤S32并进行同样的处理。这样，以预定的周期交替地接通正旋转用的开关元件Q1、Q4和逆旋转用的开关元件Q2、Q3。该周期被设定为方向盘11不旋转的程度的短时间。
[0135]微机60在重复N次对马达20的通电和内部电阻值Rql j、Rq2j、Rq3j、Rq4j的计算之后(S37:Yes)，在步骤S38中，计算N次计算的内部电阻值Rql j、Rq2j、Rq3j、Rq4j的各自的平均值。微机60将内部电阻值Rqlj、Rq2j、Rq3j、Rq4j的各自的平均值设定为作为最终的计算结果的内部电阻值Rql、Rq2、Rq3、Rq4。微机60在计算出内部电阻值Rql、Rq2、Rq3、Rq4之后结束驱动电路内部电阻值计算例程，开始从图6的主例程的步骤S40开始的处理。
[0136]在步骤S40中，微机60基于马达内部电阻值Rm来判定与马达20的内部电阻相关的正常、异常、半异常。例如，微机60预先存储了第一阈值Rref_ml和第二阈值Rref_m2(>Rref_ml)作为区分马达内部电阻值Rm的正常范围和异常范围和半异常范围的阈值。第一阈值Rref_ml表不正常范围的最大电阻值,第二阈值Rref_m2表不异常范围的最小电阻值。微机60在马达内部电阻值Rm比第一 Rref_ml小的情况下判定为正常,在马达内部电阻值Rm比第二 Rrefjnl大的情况下判定为异常，在马达内部电阻值Rm进入第一阈值Rref_ml和第二阈值Rref_m2之间的情况下(Rref_ml = Rm = Rref_m2)判定为半异常。此外，也可以在正常范围内设定下限值来检测短路异常。
[0137]在步骤S40中，微机60在判定为马达20是异常的情况下，使该处理前进到步骤S14，停止转向辅助并结束本例程。另一方面，在判定为马达20是半异常的情况下，在步骤S41中，设定马达电阻用上限电流Imax_m。微机60例如存储如图9所示的马达电阻用上限电流映射，参照该映射设定马达电阻用上限电流Imax_m。马达电阻用上限电流映射具有随着马达内部电阻值Rm增大而减小马达电阻用上限电流ImaX_m的特性。
[0138]微机60 —旦在步骤S40中判定为马达20是正常、或者判定为马达20是半异常而设定马达电阻用上限电流Imax_m，则随后在步骤S42中基于开关元件Q1、Q2、Q3、Q4的内部电阻值Rq1、Rq2、Rq3、Rq4，判定与马达驱动电路40的内部电阻相关的正常、异常、半异常。
[0139]微机60例如在内部电阻值Rql、Rq2、Rq3、Rq4之中提取最大的内部电阻值Rq，使用该内部电阻值Rq来判定正常、异常、半异常。以下，将内部电阻值Rql、Rq2、Rq3、Rq4的最大值称为电路内部电阻值Rq。
[0140]微机预先存储了第一阈值Rref_ql和第二阈值Rref_q2 (>Rref_ql)作为区分电路内部电阻值Rq的正常范围、异常范围和半异常范围的阈值。第一阈值Rref_ql表示正常范围的最大电阻值，第二阈值Rref_q2表示异常范围的最小电阻值。微机60在电路内部电阻值Rq比第一 Rref_ql小的情况下判定为正常，在电路内部电阻值Rq比第二 Rref_ql大的情况下判定为异常，在电路内部电阻值Rq进入第一阈值Rref_ql和第二阈值Rref_q2之间的情况下(Rref_ql = Rq = Rref_q2)判定为半异常。此外，也可以在正常范围内设定下限值来检测短路异常。
[0141]在步骤S42中，微机60在判定为马达驱动电路40是异常的情况下，使该处理前进到步骤S14，停止转向辅助并结束本例程。另一方面，在判定为马达驱动电路40是半异常的情况下，在步骤S43中，设定电路电阻用上限电流Imax_q。微机60例如存储有如图10所示的电路电阻用上限电流映射，参照该映射来设定电路电阻用上限电流Imax_q。电路电阻用上限电流映射具有随着电路内部电阻值Rq增大而减小电路电阻用上限电流Imax_q的特性。
[0142]马达电阻用上限电流映射和电路电阻用上限电流映射被分别独立地设定。因此，能够分别设定与马达20成为半异常状态的情况相应的上限电流值(马达电阻用上限电流Imax_m)和与马达驱动电路40成为半异常状态的情况相应的上限电流值(电路电阻用上限电流 Imax_q)。
[0143]微机60 —旦在步骤S42中判定为马达驱动电路40是正常、或者判定为马达驱动电路40是半异常而设定电路电阻用上限电流Imax_q，则在随后的步骤S44中，判定马达电阻用上限电流ImaX_m是否大于电路电阻用上限电流Imax_q。
[0144]微机60在马达电阻用上限电流Imax_m比电路电阻用上限电流Imax_q大的情况下(S44:Yes)，在步骤S45中，将电路电阻用上限电流Imax_q设定为上述的转向辅助控制例程中使用的上限电流Imax(Imax — Imax_q)。相反,在马达电阻用上限电流Imax_m小于等于电路电阻用上限电流Imax_q的情况下(S44:No)，在步骤S46中，将马达电阻用上限电流Imax_m设定为上限电流Imax (Imax — Imax_m)。由此,上限电流Imax被设定为马达电阻用上限电流Imax_m和电路电阻用上限电流Imax_q中小值。此外,在步骤S40、S42中的任一个中都判定为正常的情况下，上限电流Imax被设定为正常时用的值。正常时的上限电流Imax可以是预先设定的固定值，也可以是如后述的变形例那样，根据马达估计温度Tm和基板温度Tb设定的变动值。
[0145]微机60在设定上限电流Imax之后暂时结束马达限制值设定例程。
[0146]根据以上说明的本实施方式的电动动力转向装置1，可起到以下的作用效果。
[0147]1.由于测量马达20以及马达驱动电路40的内部电阻值，因此能够可靠地检测它们的半异常状态。例如，当由于开关元件Ql、Q2、Q3、Q4的内部电阻的增加、焊锡部分的劣化、马达20的电刷的接触电阻的增加等，马达通电路的内部电阻增加时，发热量增加，可能对马达通电路产生损伤，但是在本实施方式中，能够检测到达该损伤之前的半异常状态。
[0148]2.在检测出半异常状态的情况下，将马达20的上限电流Imax设定得比正常时低，因此能够抑制马达20以及马达驱动电路40的发热。由此，能够抑制它们的劣化发展。另夕卜，马达20或者马达驱动电路40的内部电阻值越大将马达20的上限电流Imax设定得越小，因此能够设定与半异常的程度相应的适当的上限电流Imax。由此，能够适当地延长电动动力转向装置I的寿命。
[0149]3.即使马达20或马达驱动电路40发生了故障，也能够在故障以前基于内部电阻值的增加来限制马达20的动作，因此不会出现转向辅助突然停止，转向力急剧变化的情况。因此，能够减轻驾驶者的负担。
[0150]4.马达20以及马达驱动电路40的内部电阻值的测量是在门控灯开关92接通的时机进行的，因此能够不引起驾驶者注意。
[0151]5.虽然马达20以及马达驱动电路40的内部电阻逐渐地变化，但是由于每当预先设定的时机到来时进行电阻值测量，因此能够可靠地检测内部电阻增加的进展。
[0152]6.在马达驱动电路40的内部电阻值的测量时，交替地进行正旋转方向的通电和逆旋转方向的通电，因此能够不使方向盘11转动。另外，在马达20的内部电阻值的测量时，减小流经马达20的电流，因此能够不使方向盘11转动。
[0153]7.内部电阻值的测量使用多次进行的移动平均值，因此能够使电刷和整流子片的接触位置不会影响计算值，得到精度高的测量。
[0154]8.计算根据马达20的内部电阻值Rm设定的马达电阻用上限电流ImaX_m和根据马达驱动电路40的内部电阻值Rq设定的电路电阻用上限电流Imax_q这两者，将两者中的小值设定为上限电流Imax，因此能够恰当地保护马达20和马达驱动电路40这两者。[0155]接着，说明本实施方式的变形例。
[0156]<变形例1:内部电阻值的测量时机>
[0157]在上述实施方式中，使用门控灯开关92的检测信号S来开始内部电阻值的测量(参照S11)，但是进行内部电阻值的测量的时机能够进行各种设定。例如，也可以取代门控灯开关92，使用落座传感器93 (图1中以虚线示出)的检测信号S来设定进行内部电阻值的测量的时机。落座传感器93输出表不驾驶者向驾驶座席的落座状态的检测信号S。因此，可以在通过落座传感器93检测到驾驶者坐到驾驶座席的时机、或者通过落座传感器93检测到驾驶者离开驾驶座席的时机进行内部电阻值的测量。
[0158]另外，内部电阻值的测量也可以在夜间进行。该情况下，例如，使用设置在微机60中的时钟功能，在预先设定的夜间的预定时刻，进行内部电阻值的测量即可。
[0159]另外，可以以预先设定的预定时间间隔进行内部电阻值的测量。
[0160]<变形例2:马达的动作限制>
[0161]在上述实施方式中，在检测到马达20或者马达驱动电路40的半异常状态时，设定与内部电阻值Rm、Rq相应的上限电流Imax来限制马达20的动作，但是对于马达20的动作限制，能够采用各种方法。
[0162]<变形例2-1:与经过时间相应的电流限制>
[0163]例如，能够采用随着时间的经过逐渐地减少上限电流Imax的构成。如图11所示，马达20或者马达驱动电路40的内部电阻值R随时间t的经过而逐渐地增加。因此，在该变形例中，如图12所示，测量从最初检测出半异常状态起经过的时间t，使上限电流Imax以正常时的上限电流ImaxO为初始值,随着时间经过t而从初始值ImaxO逐渐地减少上限电流Imax0在该情况下，经过时间t可以取电动动力转向装置I的系统动作的时间的累积值、即进行转向辅助控制的时间的累积值即可。在该例中，在经过时间t到达停止设定时间tl时停止转向辅助。因此，停止设定时间tl是从检测出半异常状态起的转向辅助可执行期间。
[0164]图13、图14示出该变形例2-1中的微机60的处理。该处理是取代实施方式的马达限制值设定例程(图6)的处理。图13示出内部电阻值判定例程，图14示出马达限制值设定例程。以下，针对与实施方式的马达限制值设定例程(图6)相同的处理，在附图中标注与实施方式相同的步骤序号并省略说明。内部电阻值判定例程、马达限制值设定例程并行地以预定的周期被执行。
[0165]一旦内部电阻值判定例程(图13)起动，微机60首先在步骤S51中判断半异常判定标记F是否是“O”。该半异常判定标记F以“I”表示检测到马达20或者马达驱动电路40的半异常状态，以“O”表示没有检测到上述半异常状态。半异常判定标记F的初始值被设定为“O”。如果半异常判定标记F是“O”(F=0)，则微机60进行从步骤Sll开始的处理。
[0166]微机60在步骤S40中检测到马达20的半异常状态的情况下，或者，在步骤S42中检测到马达驱动电路40的半异常状态的情况下，在步骤S52中将半异常判定标记F设定为“I”并暂时结束内部电阻值判定例程。
[0167]另外，微机60在步骤S40、S42中判断出马达20和马达驱动电路40是正常的情况下，直接暂时结束内部电阻值判定例程。在该情况下，上限电流Imax被设定为正常时用的值。
[0168]内部电阻值判定例程被以预定的周期重复，但是一旦在半异常判定标记F被设定为“I”之后，步骤S51的判断变为“No”。在该情况下，不能进行马达20以及马达驱动电路40的内部电阻值的检测，取而代之通过如图14所示的马达限制值设定例程进行上限电流Imax的计算。
[0169]微机60在马达限制值设定例程(图14)的步骤S61中判断半异常判定标记F是否被设定为“ I ”。微机60重复该判断直到半异常判定标记F被设定为“ I ”，但是在半异常判定标记F被设定为“ I ”之前的期间内，通过上述的内部电阻值判定例程进行根据内部电阻值的异常判定(S40、S42)。
[0170]一旦半异常判定标记F被设定为“I” (S61:Yes)，则在步骤S62中，微机60对计时器值t加I。该计时器值t表示从半异常判定标记F被设定为I”起经过的时间、即从检测到马达20或者马达驱动电路40的半异常状态起经过的时间。计时器值t的初始值被设定为O。
[0171]接着,在步骤S63中,微机60计算与计时器值t相应的上限电流Imax。微机存储有如图12所示的上限电流映射，参照该上限电流映射，设定与计时器值t (经过时间)相应的上限电流Imax。上限电流映射具有随着时间的经过而使上限电流Imax从初始值ImaxO逐渐减少的特性。上限电流Imax是转向辅助控制例程的步骤S4中所使用的马达20的电流限制值。接着，在步骤S64中，微机60判断计时器值t是否到达预先设定的停止设定时间tl。在计时器值t未到达停止设定时间tl的情况下，暂时结束马达限制值设定例程。
[0172]微机60以预定的周期重复上述处理。由此，设定随着经过时间t增加而逐渐地减少的上限电流Imax。因此，随着时间经过而加大(严格)马达20的动作限制。而且，一旦经过时间t到达停止设定时间tl (S64:Yes)，则在步骤S65中，微机60停止转向辅助，禁止之后的转向辅助控制。另外，结束内部电阻值判定例程以及马达限制值设定例程。
[0173]此外，上限电流映射是基于预先假定的马达20或者马达驱动电路40的内部电阻值的变化(参照图11)而设定的。因此，停止设定时间tl是假定的非常长的时间。因此，微机60在每次结束马达限制值设定例程时都将计时器值t存储至未图示的非易失性存储器中，使得即使点火开关关闭也能够存储保持计时器值t。而且，每次重新开始马达限制值设定例程时，读出非易失性存储器中存储的计时器值t，通过增加该计时器值t而对累积时间进行计数。
[0174]根据该变形例2-1，在检测到马达20或者马达驱动电路40的半异常状态的情况下，从该时间点开始，设定与内部电阻值随时间的变化相应的上限电流Imax，因此能够适当地进行马达20的动作限制。
[0175]<变形例2-2:与半异常产生部位相应的电流限制>
[0176]从检测到马达20的半异常状态开始直至到达异常状态的时间(剩余寿命)和从检测到马达驱动电路40的半异常状态开始直至到达异常状态的时间(剩余寿命)未必一致。因此，在该变形例2-2中，在检测到马达20的半异常状态的情况下和在检测到马达驱动电路40的半异常状态的情况下，使用以停止设定时间tl不同的方式设定的上限电流映射来计算上限电流Imax。由此，能够设定与半异常部位的剩余寿命相应的适当的转向辅助可执行期间。
[0177]图15、图16示出该变形例2-2中的微机60的处理。该处理是取代实施方式的马达限制值设定例程(图6)的处理。图15表示内部电阻值判定例程，图16表示马达限制值设定例程。以下，针对与实施方式的马达限制值设定例程(图6)相同的处理，在附图中标注与实施方式相同的步骤序号并省略说明。内部电阻值判定例程、马达限制值设定例程并行地以预定的周期被执行。
[0178]一旦内部电阻值判定例程(图15)起动，微机60首先在步骤S71中判断马达半异常判定标记Fm是否是“O”。该马达半异常判定标记Fm以“I”表示检测到马达20的半异常状态，以“O”表示未检测到上述半异常状态。马达半异常判定标记Fm的初始值被设定为“O”。如果马达半异常判定标记Fm是“O”(Fm=0)，则微机60在步骤S72中判断电路半异常判定标记Fq是否是“O”。该电路半异常判定标记Fq以“ I”表示检测到马达驱动电路40的半异常状态，以“O”表示未检测到上述半异常状态。电路半异常判定标记Fq的初始值被设定为“O”。
[0179]如果电路半异常判定标记Fq是“O”(Fq=O),则微机60进行从步骤Sll开始的处理。
[0180]微机60在步骤S40中检测到马达20的半异常状态的情况下，在步骤S73中将马达半异常判定标记Fm设定为“I”并暂时结束内部电阻值判定例程。另外，在步骤S42中检测到马达驱动电路40的半异常状态的情况下，在步骤S74中将电路半异常判定标记Fq设定为“I”并暂时结束内部电阻值判定例程。
[0181]另外，微机60在步骤S40、S42中判定马达20和马达驱动电路40是正常的情况下，直接暂时结束内部电阻值判定例程。在该情况下，上限电流Imax被设定为正常时用的值。
[0182]内部电阻值判定例程被以预定的周期重复，但是一旦马达半异常判定标记Fm或者电路半异常判定标记Fq被设定为“I”之后，步骤S71或者步骤S72的判断成为“No”。在该情况下，不能进行马达20以及马达驱动电路40的内部电阻值的检测，取而代之通过如图16所示的马达限制值设定例程进行上限电流Imax的计算。
[0183]微机60在马达限制值设定例程(图16)的步骤S81中判断马达半异常判定标记Fm是否被设定为“I”。如果马达半异常判定标记Fm是“O”(Fm=0)，则微机60在步骤S82中，判断电路半异常判定标记Fq是否被设定为“I”。微机60重复上述两个判断直到马达半异常判定标记Fm或者电路半异常判定标记Fq被设定为“ 1”，但是在马达半异常判定标记Fm或者电路半异常判定标记Fq被设定为“ I ”之前的期间内，通过上述的内部电阻值判定例程进行根据内部电阻值的异常判定(S40、S42 )。
[0184]微机60重复判断两个半异常判定标记Fm、Fq的设定状态,在马达半异常判定标记Fm被设定为“I”的情况下(S81:Yes)，在步骤S83中，对计时器值t加I。该计时器值t表示从马达半异常判定标记Fm被设定为“I”起经过的时间、即从检测到马达20的半异常状态起经过的时间。计时器值t的初始值被设定为O。
[0185]接着，在步骤S84中，微机60计算与计时器值t相应的上限电流Imax。微机存储有如图17所示的上限电流映射，参照该上限电流映射，设定与计时器值t (经过时间)相应的上限电流Imax。该上限电流映射具有随时间经过使上限电流Imax从初始值ImaxO开始逐渐减少的特性，但是在马达半异常判定标记Fm被设定为“ I ”的情况下、即检测到马达20的半异常状态的情况下和在电路半异常判定标记Fq被设定为“I”的情况下、即检测到马达驱动电路40的半异常状态的情况下，该上限电流映射被设定为其特性不同。[0186]例如，在从检测到马达20的半异常状态开始的剩余寿命短于从检测到马达驱动电路40的半异常状态开始的剩余寿命的情况下，如图17所示，可以使检测到马达20的半异常状态的情况下的停止设定时间tlm短于检测到马达驱动电路40的半异常状态的情况下的停止设定时间tlq。此外，在剩余寿命的关系在马达20和马达驱动电路40中相反的情况下，可以使该特性相反，将停止设定时间tlm设定得比停止设定时间tlq长。
[0187]一旦在步骤S84中，微机60参照上限电流映射设定上限电流Imax，则在随后的步骤S85中，判断计时器值t是否到达了预先设定的停止设定时间tlm。在计时器值t未到达停止设定时间tlm的情况下，暂时结束马达限制值设定例程。
[0188]微机60以预定的周期重复上述处理。由此，设定随着经过时间t增加而逐渐减少的上限电流Imax。因此，随着时间经过而加大(严格)马达20的动作限制。而且，一旦经过时间t到达停止设定时间tlm (S85:Yes)，则在步骤S86中，微机60停止转向辅助，并禁止之后的转向辅助控制。另外，结束内部电阻值判定例程以及马达限制值设定例程。
[0189]另一方面，在电路半异常判定标记Fq被设定为“I”的情况下(S82:Yes)，在步骤S87中，对计时器值t加值I。该计时器值t表示从电路半异常判定标记Fq被设定为“I”之后经过的时间、即从检测到马达驱动电路40的半异常状态起经过的时间。计时器值t的初始值被设定为O。
[0190]接着，在步骤S88中，微机60参照上限电流映射(图17)计算与计时器值t相应的上限电流Imax。接着，在步骤S89中，判断计时器值t是否到达预先设定的停止设定时间tlq。在计时器值t未到达停止设定时间tlq的情况下，暂时结束马达限制值设定例程。
[0191]微机60以预定的周期重复上述处理。由此，设定随着经过时间t增加而逐渐减少的上限电流Imax。因此，随着时间经过而加大(严格)马达20的动作限制。并且，一旦经过时间t到达停止设定时间tlq (S89:Yes)，则在步骤S86中，微机60停止转向辅助并禁止之后的转向辅助控制。另外，结束内部电阻值判定例程以及马达限制值设定例程。
[0192]根据该变形例2-2，在马达20成为半异常状态的情况下和在马达驱动电路40成为半异常状态的情况下，设定分别独立的上限电流Imax的特性以及停止设定时间tl。S卩，根据半异常发生的部位切换上限电流Imax的特性以及停止设定时间tl。由此，能够执行与半异常部位的劣化发展程度相应的适当的转向辅助。另外，能够设定与半异常部位的剩余寿命相应的适当的转向辅助可执行期间。其结果是，能够更加适当地进行马达20的动作限制。
[0193]<变形例2-3:根据最大电压的动作限制>
[0194]对于马达20的动作限制，也能够采用限制对马达20施加的最大电压的构成。例如，将作为目标指令电压V*的上限值的上限指令电压Vmax设定为与内部电阻值相应的值。在该情况下，微机60存储有如图19所示的马达电阻用上限指令电压映射以及如图20所示的电路电阻用上限指令电压映射。马达电阻用上限指令电压映射具有随着内部电阻值Rm增大而减小马达电阻用上限指令电压VmaX_m的特性。另外，电路电阻用上限指令电压映射具有随着内部电阻值Rq增大而减小电路电阻用上限指令电压VmaX_q的特性。
[0195]微机60执行如图18所示的马达限制值设定例程。该马达限制值设定例程是将实施方式中的马达限制值设定例程(图6)部分改变而得到的例程。以下，针对于实施方式相同的处理，在附图中标注与实施方式相同的步骤序号并省略说明。[0196]微机60在步骤S40中判定为马达20是半异常的情况下，在步骤S91中，参照如图19所示的马达电阻用上限指令电压映射，设定马达电阻用上限指令电压Vmax_m。另外，在步骤S42中判定为马达驱动电路40是半异常的情况下，在步骤S93中参照如图20所示的电路电阻用上限指令电压映射来设定电路电阻用上限指令电压Vmax_q。
[0197]微机60在马达电阻用上限指令电压VmaX_m大于电路电阻用上限指令电压Vmax_q的情况下(S94:Yes)，在步骤S95中将上限指令电压Vmax设定为电路电阻用上限指令电压Vmax_q。相反，在马达电阻用上限指令电压VmaX_m小于等于电路电阻用上限指令电压Vmax_q的情况下(S94:No)，在步骤S96中，将上限指令电压Vmax设定为马达电阻用上限指令电压Vmax_m。由此,上限指令电压Vmax被设定为马达电阻用上限指令电压Vmax_m和电路电阻用上限指令电压Vmax_q之中的小值。
[0198]该上限指令电压Vmax被用于转向辅助控制例程。图21表示作为变形例的转向辅助控制例程。该转向辅助控制例程是将实施方式中的转向辅助控制例程(图3)部分改变而得到的例程。以下，针对与实施方式相同的处理，在附图中标注与实施方式相同的步骤序号并省略说明。
[0199]一旦微机60在步骤S3中计算出必要电流I*，则在步骤S8中将该必要电流I*设定为目标电流Im*，并计算从目标电流Im*减去通过电流传感器31检测到的马达实际电流Im得到的偏差Λ I，通过使用了该偏差ΛΙ的PI控制(比例积分控制)，计算用于使马达实际电流Im追随目标电流Im*的目标指令电压V*。
[0200]接着，微机在步骤SlOl中，读入通过上述的马达限制值设定例程计算出的上限指令电压Vmax。接着，在步骤S102中，判断目标指令电压V*是否大于上限指令电压Vmax，在目标指令电压V*大于上限指令电压Vmax的情况下，在步骤S103中，将目标指令电压V*设定为上限指令电压Vmax。另一方面，如果目标指令电压V*小于等于上限指令电压Vmax，则跳过步骤S103的处理。即，不改变目标指令电压V*。
[0201]在该变形例2-3中，在马达20或者马达驱动电路40成为半异常状态的情况下，设定与半异常的程度相应的上限指令电压Vmax，因此能够取得与实施方式同样的作用效果。
[0202]<变形例2-4:与经过时间相应的电压限制>
[0203]在上述变形例2-1中，随着时间的经过而逐渐减少上限电流Imax，但是在该变形例2-4中，取而代之如图22所示，随着时间的经过而逐渐减少上限指令电压Vmax。在该情况下，微机60执行与图13所示的内部电阻值判定例程、图14所示的马达限制值设定例程以及图21所示的转向辅助控制例程同样的处理。但是，微机60存储了具有如图22所示的特性的上限指令电压映射，在马达限制值设定例程(图14)的步骤S63中不进行上限电流Imax的设定，而代之进行参照了该上限指令电压映射的上限指令电压Vmax的设定。
[0204]因此，微机60 —旦检测到马达20或者马达驱动电路40的半异常状态，则对从最初检测到半异常状态起经过的时间t进行计数，并使上限指令电压Vmax以正常时的上限指令电压VmaxO为初始值，随着时间的经过而从初始值VmaxO开始逐渐减少上限指令电压Vmax0而且,一旦经过时间t到达停止设定时间tl (S64:Yes),则停止转向辅助。在该变形例2-4中，微机60也与变形例2-1同样地将计时器值t存储保持在非易失性存储器中来计数累积时间。
[0205]根据该变形例2-4，在检测到马达20或者马达驱动电路40的半异常状态的情况下，从该时间点开始设定与内部电阻值的随时间的变化相应的上限指令电压Vmax，因此能够适当地进行马达20的动作限制。
[0206]<变形例2-5:与半异常产生部位相应的电压限制>
[0207]在上述变形例2-2中，随着时间的经过逐渐减少上限电流Imax，并且，在检测到马达20的半异常状态的情况下和检测到马达驱动电路40的半异常状态的情况下，使用特性不同的上限电流映射来计算上限电流Imax，但是在该变形例2-5中，随着时间的经过逐渐减少上限指令电压Vmax，而取代上限电流Imax。在该情况下，微机60执行与图15所示的内部电阻值判定例程、图16所示的马达限制值设定例程和图21所示的转向辅助控制例程同样的处理。
[0208]但是，微机60存储了具有如图23所示的特性的上限指令电压映射，在马达限制值设定例程(图16)的步骤S84、S88中，参照该上限指令电压映射，设定上限指令电压Vmax。另外，在步骤S85、S89中，在通过该上限指令电压映射而设定的停止设定时间tlm或者停止设定时间tlq停止转向辅助。
[0209]该上限指令电压映射具有随着时间的经过使得上限指令电压Vmax从初始值VmaxO开始逐渐减少的特性，但是在马达半异常判定标记Fm被设定为“ I ”的情况下、即检测到马达20的半异常状态的情况下以及在电路半异常判定标记Fq被设定为“I”的情况下、即检测到马达驱动电路40的半异常状态的情况下，该上限指令电压映射被设定为其特性不同。
[0210]图23示出在从检测到马达20的半异常状态起的剩余寿命短于从检测到马达驱动电路40的半异常状态起的剩余寿命的情况下的上限指令电压Vmax的设定例。在该例中，在检测到马达20的半异常状态的情况下，设定停止设定时间tlm，在检测到马达驱动电路40的半异常状态的情况下，设定比停止设定时间tlm长的停止设定时间tlQ。此外，在剩余寿命的关系在马达20和马达驱动电路40中相反的情况下，使该特性相反，将停止设定时间tlm设定得比停止设定时间tlq长。
[0211]根据该变形例2-5，在马达20成为半异常状态的情况下和马达驱动电路40成为半异常状态的情况下，设定分别独立的上限指令电压Vmax的特性以及停止设定时间tl。SP，根据半异常产生的部位，切换上限指令电压Vmax的特性以及停止设定时间tl。由此，能够执行与半异常部位的劣化发展程度相应的适当的转向辅助。另外，能够设定与半异常部位的剩余寿命相应的适当的转向辅助可执行期间。其结果是，能够更加适当地进行马达20的动作限制。
[0212]<变形例2-6:基于目标辅助转矩的动作限制>
[0213]针对马达20的动作限制，在检测到马达20或者马达驱动电路40的半异常状态时，可以使目标辅助转矩tr*比正常时小。例如，可以进行如下修正:在转向辅助控制例程(图3)的步骤S2中，对根据辅助映射设定的目标辅助转矩`tr*乘以限制系数K (O K〈l)，并将其计算值(tr*XK)设定为最终的目标辅助转矩tr*。在该情况下，限制系数K可以设定为随着马达20或者马达驱动电路40的内部电阻值增大而变小的值。
[0214]另外，可以测量从最初检测到半异常状态起经过的时间t，并使限制系数K从正常时的值“I”逐渐减少，当经过时间t到达停止设定时间tl时，停止转向辅助。
[0215]另外，在检测到马达20或者马达驱动电路40的半异常状态的情况下，可以不管车速VX而总是使用高速行驶时的辅助映射的特性来设定目标辅助转矩tr* (参照图4)。由此，目标辅助转矩tr*被设定得比正常时小从而限制马达20的动作。
[0216]<变形例2-7:与基于估计温度的电流限制的组合>
[0217]在上述实施方式中，基于马达20的内部电阻值Rm和马达驱动电路40的内部电阻值Rq设定上限电流Imax，但是除此之外，也可以考虑马达估计温度Tm和基板温度Tb来设定上限电流Imax。图24示出由微机60以预定的周期执行的马达限制值设定例程。在执行该马达限制值设定例程时，微机60存储了如图25的(a)所示的设定了马达估计温度Tm和马达温度用上限电流Imax_Tm的关系的马达温度用上限电流映射和如图25的(b)所示的设定了基板温度Tb和基板温度用上限电流Imax_Tb的关系的基板温度用上限电流映射。马达温度用上限电流映射具有随着马达估计温度Tm升高而减小马达温度用上限电流Imax_Tm的特性，基板温度用上限电流映射具有随着基板温度Tb升高而减小基板温度用上限电流Imax_Tb的特性。
[0218]马达限制值设定例程(图24)与转向辅助控制例程并行地以预定的短周期重复执行。微机60在步骤Slll中读入通过电流传感器31检测到的马达实际电流Im和通过基板温度传感器35检测到的基板温度Tb。接着，在步骤S112中计算马达估计温度Tm。马达估计温度Tm表示温度由于马达20的发热而上升的量，能够使用通过电流传感器31检测到的马达实际电流Im的平方累积值来计算。温度估计用电流平方累积值SUM通过下式(11)计笪
ο
[0219]SUM (n) =SUM (n_I)+Ktm.(Im2-SUM (η_1))...(11)
[0220]这里，Ktm是表示马达20的温度根据马达实际电流Im的平方值而变化的程度的预先确定的系数。另外，( η)表示通过以预定的短周期重复执行的上限电流Imax设定例程中的本次的处理运算出的值。因此，SUM (η)是要通过本次计算求出的温度估计用电流平方累积值，SUM (η-l)是一个运算周期前计算出的温度估计用电流平方累积值。
[0221]如下式(12)所示，微机60将马达温度增益Gm乘以该温度估计用电流平方累积值SUM (η)来计算马达估计温度Tm。
[0222]Tm=Gm.SUM (η)...(12)
[0223]在该计算时，需要SUM (η-l)的初始值。SUM (η_1)的初始值例如可以将结束了转向辅助控制例程时的温度估计用电流平方累积值SUM (η)存储在非易失性存储器中，在开始了下一次的转向辅助控制例程时，从该存储的温度估计用电流平方累积值SUM (η)减去由于散热引起的温度变化量(AT)来求得。温度变化量(AT)能够例如基于基板温度Tb的温度变化量计算。另外，在马达20的动作停止期间长的情况下，能够将SUM (η-l)的初始值设定为O。
[0224]接着，微机60在步骤S113中参照马达温度用上限电流映射根据马达估计温度Tm来计算马达温度用上限电流Imax_Tm。接着，在步骤S114中，参照基板温度用上限电流映射根据基板温度Tb来计算基板温度用上限电流Imax_Tb。
[0225]接着，微机60在步骤S115中比较马达温度用上限电流Imax_Tm和基板温度用上限电流Imax_Tb，在步骤S116、S117中，将小值设定为温度用上限电流Imax_T。
[0226]接着，微机60在步骤S118中判断实施方式中的马达限制值设定例程的步骤S45、S46中设定的上限电流Imax是否大于温度用上限电流Imax_T,在上限电流Imax大于温度用上限电流Imax_T的情况下(S118:Yes)，在步骤S119中，将上限电流Imax改变为温度用上限电流Imax_T的值(Imax — Imax_T)。另一方面,在上限电流Imax小于等于温度用上限电流Imax_T的情况下(S118:No),跳过步骤S119的处理。
[0227]—旦微机60如上述那样设定了上限电流Imax则暂时结束马达限制值设定例程。微机60在转向辅助控制例程的步骤S4中读入由该马达限制值设定例程设定的上限电流Imax0
[0228]根据该变形例2-7，基于马达20的内部电阻值Rm、马达估计温度Tm、马达驱动电路40的内部电阻值Rq、基板温度Tb分别设定上限电流，使用上述的上限电流中的最小值来设定马达20的上限电流。因此，能够更加恰当地保护马达20以及马达驱动电路40从而实现延长寿命。
[0229]<变形例2-8:基于温度增益的动作限制>
[0230]在上述实施方式中，在检测到马达20或者马达驱动电路40的半异常状态时，设定与内部电阻值相应的上限电流Imax来限制马达20的动作，但是在该变形例2_8中，通过设定与内部电阻值相应的温度增益来改变上限电流Imax。
[0231 ] 在该变形例2-8中，微机60基于马达估计温度Tm以及基板温度Tb来设定在转向辅助控制例程的步骤S4中使用的上限电流Imax。例如，进行与变形例2_7中的步骤5111?S117同样的处理，计算温度用上限电流ImaxJ'，并将该温度用上限电流Imax_T设定为转向辅助控制例程中使用的上限电流Imax。
[0232]在该情况下，微机60在步骤SI 12中计算马达估计温度Tm时，使用根据马达20的内部电阻值Rm设定的马达温度增益Gm。马达估计温度Tm通过下式(12)计算。
[0233]Tm=Gm.SUM (η)...(12)
[0234]因此，通过使该式中的马达温度增益Gm根据内部电阻值Rm可变，能够调整马达估计温度Tm。
[0235]微机60存储有如图26的(a)所示的特性的马达温度增益映射，并参照该马达温度增益映射根据内部电阻值Rm来计算马达温度增益Gm (3 I)。马达温度增益映射具有马达温度增益Gm随着马达20的内部电阻值Rm增大而增加的特性。因此，马达估计温度Tm随着马达20的内部电阻值Rm增大而升高。
[0236]另外，微机60在步骤S114中设定基板温度用上限电流Imax_Tb的情况下，通过基板温度增益Gb修正基板温度Tb。S卩，如下式(13)所示，将基板温度增益Gb乘以通过基板温度传感器35检测到的基板温度Tb所得的值设定为最终的基板温度Tb。
[0237]Tb=Gb.Tb (13)
[0238]因此，通过使该式中的基板温度增益Gb根据马达驱动电路40的内部电阻值Rq可变，能够调整基板温度Tb。
[0239]微机60存储有如图26的(b)所示的特性的基板温度增益映射，并参照该基板温度增益映射根据内部电阻值Rq来计算基板温度增益Gb I)。基板温度增益映射具有基板温度增益Gb随着马达驱动电路40的内部电阻值Rq增大而增加的特性。因此，基板温度Tb随着马达驱动电路40的内部电阻值Rq增大而升高。
[0240]根据该变形例2-8，在马达20的内部电阻值Rm增加而成为半异常状态的情况下，计算上的马达估计温度Tm上升，因此与此相伴上限电流Imax下降(参照图25的(a))。因此，能够比正常时限制流经马达20的电流。另外，在马达驱动电路40的内部电阻值Rq增加而成为半异常状态的情况下，计算上的基板温度Tb上升，因此与之相伴上限电流Imax下降(参照图25的(b))。因此，能够比正常时限制流经马达20的电流。
[0241]另外，能够将马达温度增益映射和基板温度增益映射设定为独自的特性，因此能够进行与半异常状态产生的部位相应的恰当的马达20的动作限制。
[0242]<变形例3:半异常状态的判定>
[0243]在上述实施方式中，通过测量的内部电阻值Rm、Rq和预先设定的判定值((Rref_ml、Rref_m2)、(Rref_ql、Rref_q2)的比较来判定半异常状态(参照S40、S42)，但是半异常状态的判定方法能够采用各种的方法。
[0244]<变形例3-1:基于内部电阻值的初始值的判定>
[0245]例如，可以将最初测量到的内部电阻值设定为初始值，基于从该初始值的变动来判定半异常状态。在该情况下，将最初测量到的内部电阻值作为初始值RmO、RqO存储在非易失性存储器(省略图示)中，随后，每当测量内部电阻值时，在步骤S40以及步骤S42中，t匕较测量的内部电阻值Rm、Rq和初始值RmO、RqO。
[0246]在判定时，例如，可以计算相对于测量的内部电阻值的初始值的增加幅度(Rm-RmO、Rq-RqO )或者增加率(Rm/RmO、Rq/RqO )，在该增加幅度或者增加率超过预先设定的第一基准值的情况下判定为半异常状态，在超过比第一基准值大的第二基准值的情况下判定为异常状态。此外，开关元件Q1、Q2、Q3、Q4的内部电阻值的初始值RqO可以采用例如最初测量的内部电阻值Rql、Rq2、Rq3、Rq4的任意值，也可以采用平均值、最大值或者最小值。另外，可以计算各个开关元件Q1、Q2、Q3、Q4的内部电阻值Rql、Rq2、Rq3、Rq4的增加幅度或者增加率，并基于该增加幅度或者增加率进行判定。在该情况下，可以将四个增加幅度或者增加率的最大值与基准值比较。
[0247]<变形例3-2:判定值的温度修正>
[0248]也可以是用于判定测量到的内部电阻值Rm、Rq的判定值((Rref_ml、Rref_m2)、(Rref_ql、Rref_q2))被进行温度修正的构成。微机60具有基于马达实际电流Im估计马达20的温度Tm的功能和通过基板温度传感器35检测基板温度Tb的功能。因此，能够基于马达20的估计温度Tm来修正判定马达20的半异常状态的判定值(Rrefjiil以及Rref_m2)。另外，能够基于基板温度Tb来修正判定马达驱动电路40的半异常状态的判定值(Rref_ql以及 Rref_q2)。
[0249]马达20的估计温度Tm和内部电阻值Rm的关系、以及基板温度tb和内部电阻值Rq的关系能够通过预先实验求得。因此，能够事先在微机60中存储表示估计温度Tm和修正系数的关系的修正映射以及表示基板温度tb和修正系数的关系的修正映射。
[0250]微机60当在步骤S40中基于马达内部电阻值Rm判定马达20的正常、异常、半异常时，读入马达20的估计温度Tm。然后，参照修正映射设定与估计温度Tm相应的修正系数，并将该修正系数与判定值(Rref_ml、Rref_m2)相乘得到的值作为新的判定值(Rref_ml、Rref_m2)。微机60使用该修正后的判定值(Rref_ml、Rref_m2)来判定马达20的正常、异常、半异常。此外，马达20的估计温度Tm能够通过在上述的变形例2-7中说明的方法来计算。
[0251]同样地，微机60当在步骤S42中基于电路内部电阻值Rq判定马达驱动电路40的正常、异常、半异常时，读入通过基板温度传感器35检测到的基板温度Tb。然后，参照修正映射设定与基板温度Tb相应的修正系数，并将该修正系数与判定值(Rref_ql、Rref_q2)相乘得到的值作为新的判定值(Rref_ql、Rref_q2)。微机60使用该修正后的判定值(Rref_ql、Rref_q2)来判定马达驱动电路40的正常、异常、半异常。
[0252]根据该变形例3-2，能够更加高精度地判定与马达20以及马达驱动电路40的内部电阻相关的状态(正常、异常、半异常)。
[0253]<变形例3-3:基于电压变化的判定>
[0254]在上述实施方式中，测量了马达20的内部电阻值Rm和马达驱动电路40的内部电阻值Rq，但是未必一定要测量内部电阻值。例如，能够基于马达20的端子间电压的随时间的变化来检测半异常状态。
[0255]在该变形例3-3中，微机60执行如图27所示的马达限制值设定例程。该变形例3-3的马达限制值设定例程是改变了实施方式的马达限制值设定例程(图6)的步骤S20到步骤S46的处理而得到的例程。以下，针对与实施方式相同的处理，在附图中标注与实施方式相同的步骤序号并省略说明。
[0256]在电动动力转向装置I的系统正常地起动了的情况下(S13:Yes)，微机60随后在步骤S120中，以预先设定的占空比α来使开关元件Q1、Q4进行接通关断动作。接着，在步骤S121中，测量此时的第一马达端子间Vl和第二马达端子电压V2和电源电压Vcc。接着，微机60在步骤S122中，计算将占空比α乘以电源电压Vcc得到的值(α X Vcc)与马达20的端子间电压(V1-V2)的偏差 AVl ( = | ( a XVcc)- (V1-V2) | )。
[0257]接着，微机60在步骤S123中，以占空比α使开关元件Q2、Q3进行接通关断动作。接着，在步骤S124中测量此时的第一马达端子间Vl和第二马达端子电压V2和电源电压Vcc。接着，微机60在步骤S125中，计算将占空比α乘以电源电压Vcc得到的值(a XVcc)与马达20的端子间电压 (V2-V1)的偏差AV2 (= ( a XVcc)- (V2-V1))。
[0258]接着，微机60在步骤S126?S128中，将偏差AVl和偏差AV2中的大值设定为偏差AV。此外，偏差AVl和偏差AV2的测量可以交替地进行多次，求得它们的平均值。
[0259]如果马达20的内部电阻值和马达驱动电路40的内部电阻值均正常，则偏差AV为小值，但是一旦马达20的内部电阻值或者马达驱动电路40的内部电阻值增加，则偏差AV增大。利用该特性，微机60在步骤S129中基于偏差Λ V来判断包括马达20以及马达驱动电路40的马达通电路的正常、半异常、异常。例如，将最初测量的偏差AV作为初始值ΛVO存储在非易失性存储器(省略图示)中，其后比较在步骤S122中计算出的偏差AV和初始值AVO来进行判定。
[0260]在判定时，例如，计算偏差Λ V相对于初始值Λ VO的增加幅度(△ V- △ V0)或者增加率(Λ V/ Λ V0)，在该增加幅度或者增加率超过预先设定的第一基准值的情况下判定为处于半异常状态，在超过比第一基准值大的第二基准基准值的情况下判定为处于异常状态。此外，取代初始值△￥()，可以与预先设定的设定值AVO比较来进行判定。
[0261]微机在步骤S129中检测到半异常状态的情况下，在步骤S130中设定上限电流Imax0在该情况下，上限电流Imax可被设定为随着增加幅度(Λ V- Λ VO)或者增加率(Λ V/AVO)增大而变小的值。
[0262]<变形例4:半异常的通知>[0263]可以采用将警告灯94 (参照图1)与辅助E⑶100连接，在检测到马达20或者马达驱动电路40的半异常状态的情况下，点亮警告灯94的构成。由此，驾驶者能够在马达20或者马达驱动电路40成为半异常的阶段知道该异常。因此，能够在适当的时机(产生部件故障之前)进行修理的安排。
[0264]以上，说明了实施方式以及变形例涉及的电动动力转向装置1，但是本发明不限定于上述实施方式以及变形例，只要在不脱离本发明的目的的限度内进行各种的改变。
[0265]例如，在本实施方式中，采用了测量马达20和马达驱动电路40这两者的内部电阻值，并根据其内部电阻值来限制马达20的动作的构成，但是可以采用测量马达20和马达驱动电路40中的任一者的内部电阻值，并根据其内部电阻值来限制马达20的动作的构成。例如,在马达驱动电路40的可靠性比马达20高的情况下省略马达驱动电路40的内部电阻值的测量、判定、马达动作限制(S20、S40、S41)，根据马达20的内部电阻值来限制马达20的动作，相反，在马达20的可靠性比马达驱动电路40高的情况下，省略马达20的内部电阻值的测量、判定、马达动作限制(S30、S42、S43)，根据马达驱动电路40的内部电阻值限制马达20的动作。
[0266]另外，在本实施方式中，作为用于马达驱动电路(H桥电路)40的开关元件Q1、Q2、Q3、Q4使用了 MOS — FET,但是不限于此，也能够使用其他的开关半导体元件。
[0267]另外，在本实施方式以及变形例中，使用各种映射来导出参数，但是可以利用使用了函数等的计算式取代映射。
[0268]另外，在本实施方式中没有设置停止设定时间，但是例如也可以如变形例2-1、
2-2、2-4、2-5、2-6那样在检测到半异常状态的情况下，如果在从该检测到的时间点起经过的时间到达了停止设定时间，则停止转向辅助。
[0269]另外，在变形例3-2中，进行与测量的内部电阻值Rm、Rq进行比较的判定值((Rref_ml、Rref_m2 )、(Rref_ql、Rref_q2 ))的温度修正,但是可以对测量的内部电阻值Rm、Rq进行温度修正。
[0270]另外，在本实施方式中，说明了将马达20产生的转矩施加到转向轴12的转向柱辅助式的电动动力转向装置1，但是也可以是将马达产生的转矩施加到齿条杆14的齿条辅助式的电动动力转向装置。
【权利要求】
1.一种电动动力转向装置，包括: 转向转矩检测单元，所述转向转矩检测单元检测从方向盘输入的转向转矩； 马达，所述马达被设置在转向机构中； 马达驱动电路，所述马达驱动电路具有用于控制所述马达的通电的开关元件； 控制量运算单元，所述控制量运算单元基于通过所述转向转矩检测单元检测出的转向转矩来运算所述马达的控制量；以及 开关控制单元，所述开关控制单元根据通过所述控制量运算单元运算出的控制量来控制所述马达驱动电路的开关元件，以从所述马达产生转向辅助转矩， 所述电动动力转向装置的特征在于，包括: 半异常状态检测单元，所述半异常状态检测单元检测半异常状态，所述半异常状态是电流经由所述马达驱动电路流经所述马达的通电路的内部电阻值超过正常范围、并且未进入应该停止所述马达 的异常范围的状态；以及 半异常时控制量限制单元，在检测出所述半异常状态的情况下，所述半异常时控制量限制单元限制所述马达的控制量，使得所述马达的通电与所述内部电阻值进入正常范围内的情况相比被限制。
2.如权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，包括: 内部电阻值测量单元，所述内部电阻值测量单元测量所述马达的内部电阻值和所述马达驱动电路的内部电阻值， 所述半异常状态检测单元检测通过所述内部电阻值测量单元测量出的所述马达的内部电阻值和所述马达驱动电路的内部电阻值中的至少一者成为超过所述正常范围、并且未进入所述异常范围的半异常值的状态。
3.如权利要求2所述的电动动力转向装置，其特征在于，包括: 限制程度独立设定单元，所述限制程度独立设定单元在所述马达的内部电阻值成为所述半异常值的情况下和所述马达驱动电路的内部电阻值成为所述半异常值的情况下，设定分别独立的所述马达的通电的限制程度。
4.如权利要求2或3所述的电动动力转向装置，其特征在于， 所述马达是有刷直流马达， 所述马达驱动电路是具有正旋转用通电路和逆旋转用通电路的H桥电路，当向正旋转方向驱动所述马达时电流流经正旋转用通电路，当向逆旋转方向驱动所述马达时电流流经逆旋转用通电路， 所述内部电阻值测量单元测量被设置在所述正旋转用通电路中的正旋转用开关元件的内部电阻值、被设置在所述逆旋转用通电路中的逆旋转用开关元件的内部电阻值、以及所述马达的内部电阻值。
5.如权利要求4所述的电动动力转向装置，其特征在于， 所述内部电阻值测量单元交替地接通所述正旋转用开关元件和所述逆旋转用开关元件，当接通了所述正旋转用开关元件时，所述内部电阻值测量单元测量所述正旋转用开关元件的内部电阻值，当接通了所述逆旋转用开关元件时，所述内部电阻值测量单元测量所述逆旋转用开关元件的内部电阻值。
6.如权利要求2至5中任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于，所述半异常时控制量限制单元随着通过所述内部电阻值测量单元测量出的内部电阻值越大，而将流经马达的电流的上限值设定得越小。
7.如权利要求2至6中任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于， 所述半异常时控制量限制单元随着通过所述内部电阻值测量单元测量出的内部电阻值越大，而将施加于马达的电压的上限值设定得越小。
8.如权利要求1至5中任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于， 在通过所述半异常状态检测单元检测出半异常状态的情况下，所述半异常时控制量限制单元设定流经所述马达的电流的上限值，以使其随着时间的经过而逐渐减小。
9.如权利要求1至5中任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于， 在通过所述半异常状态检测单元检测出半异常状态的情况下，所述半异常时控制量限制单元设定施加于所述马达的电压的上限值，以使其随着时间的经过而逐渐减小。
10.如权利要求1至9中任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于，包括: 时间限制单元，当从通过所述半异常状态检测单元检测出半异常状态起经过的时间达到预先设定的停止时间时，所述时间限制单元禁止所述马达的通电。
11.如权利要求10所述·的电动动力转向装置，其特征在于，包括: 停止时间设定单元，所述停止时间设定单元在所述马达的内部电阻值成为所述半异常值的情况下和所述马达驱动电路的内部电阻值成为所述半异常值的情况下，独立地设定所述停止时间。
12.如权利要求2至11中任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于， 所述内部电阻值测量单元基于表示车辆的车门的开闭状态的车门开闭信号、或者表示驾驶者落座于驾驶座席的落座状态的落座信号来开始所述内部电阻值的测量。
13.如权利要求2至12中任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于， 所述内部电阻值测量单元基于施加于所述马达驱动电路的电源电压、流经所述马达的马达电流、以及所述马达的各端子电压或端子间电压通过计算求出所述开关元件的内部电阻值。
14.如权利要求2至13中任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于， 所述内部电阻值测量单元基于流经所述马达的马达电流和所述马达的端子间电压通过计算求出所述马达的内部电阻值。
【文档编号】B62D5/04GK103442967SQ201180069324
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2011年3月17日 优先权日:2011年3月17日
【发明者】梁井康平 申请人:丰田自动车株式会社