(57)【要約】【課題】発熱体の温度センサが故障しても、発熱体を過熱から保護しつつアシスト力を十分に供給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】発熱体の温度を推定する温度推定演算手段と、温度センサが故障したことを検出する温度センサ故障検出手段とを備え、温度センサが故障した場合、検出温度に代えて前記推定温度に基いて前記モータ電流を制限する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵系に操舵補助力を付与するようにしたモータと、ハンドルに作用する操舵力を検出するトルクセンサの出力値に基いて決定される電流指令値に基いて前記モータの電流を制御する電流制御手段と、発熱体の温度を検出する温度センサとを備え、前記発熱体の検出温度に基いて前記モータの電流を制限するように制御される電動パワーステアリング装置において、
前記発熱体の温度を推定演算する温度推定演算手段と、前記温度センサが故障したことを検出する温度センサ故障検出手段とを備え、前記温度センサが故障した場合、前記検出温度に代えて前記推定温度に基いて前記モータ電流を制限す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】
前記検出温度に基いて前記モータ電流を制限する検出温度保護特性と、前記推定温度に基いて前記モータ電流を制限する推定温度保護特性とを備え、前記温度センサが故障した場合、前記検出温度保護特性に代えて、前記推定温度保護特性に基いて前記モータ電流を制限する請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記検出温度保護特性及び前記推定温度保護特性は、少なくとも、前記モータ電流の最大制限電流と、前記発熱体の保護開始温度と、前記発熱体の最大制限温度、又は前記検出温度、若しくは前記推定温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率と、を構成要素とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記推定温度保護特性の最大制限電流は、前記検出温度保護特性の最大制限電流より小さい請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記推定温度保護特性の保護開始温度は、前記検出温度保護特性の保護開始温度より低い請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記推定温度保護特性の最大制限温度は、前記検出温度保護特性の最大制限温度より低い請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記推定温度保護特性の推定温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率は、前記検出温度保護特性の検出温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率より大きい請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
前記温度センサが故障した場合、前記温度センサが故障する直前に記憶した検出温度を前記推定演算時の初期値とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記温度推定演算を、前記温度センサが故障した後に実行する請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
前記発熱体が、前記モータ、又は、前記モータ電流を供給する駆動回路のスイッチング素子である請求項１乃至請求項９のいずれか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、電動パワーステアリング装置に関し、特に、温度センサが故障した時の温度保護を改善した電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車や車両のステアリング装置をモータの回転力で補助力（アシストトルク）を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力を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（操舵補助トルク）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、電流制御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５に示して説明すると、操向ハンドル１０１の軸１０２は減速ギア１０３、ユニバーサルジョイント１０４ａ及び１０４ｂ、ピニオンラック機構１０５を経て操向車輪のタイロッド１０６に結合されている。軸１０２には、操向ハンドル１０１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０７が設けられており、操向ハンドル１０１の操舵力をアシストするモータ１０８が減速ギア１０３を介して軸１０２に結合されている。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１３０には、バッテリ１１４からイグニションキー１１１及び電源リレー１１３を経て電力が供給され、コントロールユニット１３０は、トルクセンサ１０７で検出された操舵トルクＴと車速センサ１１２で検出された車速Ｖとに基いてアシスト指令の電流指令値Ｉｒｅｆの演算を行い、演算された電流指令値Ｉｒｅｆに基いてモータ１０８に供給する電流を制御する。
【０００４】
コントロールユニット１３０は主としてＣＰＵ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６のようになる。例えば、電流指令値演算部２０４は独立したハードウェアとしての電流指令値演算器を示すものではなく、ＣＰＵで実行される電流指令値演算機能を示している。
【０００５】
コントロールユニット１３０の機能及び動作を以下説明する。トルクセンサ１０７で検出されたトルク値Ｔと車速センサ１１２で検出された車速Ｖとが電流指令値演算部２０４に入力され、電流指令値Ｉｒｅｆが出力され、その電流指令値Ｉｒｅｆは減算部２０７に入力される。一方、電流検出器２０５で検出されたモータ電流Ｉｍも減算部２０７にフィードバックされ、減算部２０７において、偏差ΔＩ＝（Ｉｒｅｆ−Ｉｍ）が算出される。当該偏差は比例積分制御部（ＰＩ制御部）２０８に入力され、ＰＩ制御部２０８から電圧指令値Ｖｒｅｆが出力される。なお、この例では、電流制御手段の一例として、電流指令値Ｉｒｅｆとモータ電流Ｉｍとの偏差を比例積分制御に入力するフィードバック制御の例を示している。
【０００６】
次に、この電圧指令値Ｖｒｅｆは、後述するリミッタ２０９に入力され、その制限を受けた電圧指令値Ｖｒｅｆｌｉｍが出力される。そして、その電圧指令値Ｖｒｅｆｌｉｍに基いてＰＷＭ制御部２１０はインバータ回路２１１へのＰＷＭ信号を出力する。インバータ回路２１１は、当該ＰＷＭ信号に基いてＰＷＭ制御され、モータ電流Ｉｍをモータ１０８に供給する。
【０００７】
ここで、リミッタ２０９の機能を図７を参照して説明する。リミッタ２０９は、電動パワーステアリング装置を構成する部品の中の発熱体、例えば、モータ１０８（厳密に言えば、モータの巻線など）や、モータ１０８にモータ電流を供給する駆動回路の一例であるインバータ回路２１１に用いられるＦＥＴなどのスイッチング素子を過熱から保護するために設けられたものである。
【０００８】
電動パワーステアリング装置は、通常、その最大出力に近い大電流を連続的に長時間使用するものではなく、路上における運転でのハンドル操舵では、小さいアシストで充分であり、大きなモータ電流Ｉｍは流れない。一方、狭い場所での駐車時などは、ハンドルの据えきり操作が多くなり最大出力近くでのアシストとなるため大きなモータ電流Ｉｍが流れ、上述した発熱体が激しく過熱するので過熱保護を必要とするが、このようなアシスト期間は短時間で終了する。
【０００９】
そのため、短時間で終了する据えきり操作時などの最大制限電流Ｉｍａｘは、発熱体に長時間連続で通電することができる連続通電最大電流Ｉｃｏｎに比べて大きい値となる。例えば、一例として、最大制限電流Ｉｍａｘが１００Ａ（１００％）とすれば、連続通電最大電流５０Ａ（５０％）である。しかし、据えきり操作が比較的長時間続けば、過熱保護対象である発熱体は過熱されるので、発熱体の温度が保護開始温度Ｔｓｔに達すると、通電可能なモータ電流Ｉｍを徐々に小さく制限していき、最大制限温度Ｔｍａｘでは通電できなくなるような保護特性をもつリミッタ２０９でモータ電流Ｉｍに制限を課して過熱保護をしている。具体的には、一例として、モータ１０８に温度センサ２３０を設置して、温度センサ２３０の検出した検出温度Ｔｓの情報をリミッタ２０９に伝達して、リミッタ２０９は図７に示す保護特性を有しており、その保護特性は発熱体の温度に対するモータ電流Ｉｍの制限値を設定するもので、この保護特性によるリミッタによりモータ電流を制限してモータ１０８を過熱から保護することができる。なお、温度センサで検出した検出温度Ｔｓに対するモータ電流Ｉｍの制限値を設定する図７の保護特性を検出温度保護特性Ａと称ぶことにする。
【００１０】
そして、従来の過熱保護は、例えば、特許文献１によれば、温度センサが正常の場合、ハンドルの据えきり操舵時は、温度センサで検出した温度を基に検出温度保護特性Ａのリミッタが許容する最大制限電流Ｉｍａｘまでモータ電流を通電させてるこを可能としている。しかし、温度センサが故障した場合は、モータ温度が正しく検出できないので、モータが焼損したりしないように安全のため、モータ電流の通電電流の制限を最大制限電流Ｉｍａｘではなく連続通電最大電流Ｉｃｏｎまで小さくして厳しく制限している。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−２１１４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上述した従来の過熱保護では、温度センサという電動パワーステアリング装置にとって主要でない部品の故障程度で、電動パワーステアリング装置の出力を大幅に制限してしまい、据えきり操舵時などでアシスト力を充分に提供できない問題がある。そこで、温度センサの故障で充分アシストできないという問題を回避するために温度センサを使用せず温度推定による過熱保護を行なうことも考えられる。しかし、一般的な自動車の使用環境は低温から高温までと広く特定できないため、このように温度変化の広い環境で安全に過熱保護を実現する温度推定を実現することは難しく、これを実現しようとすると温度推定機能のような電動パワーステアリング装置の主要でない機能にＣＰＵが著しく重い負担を強いられるため現実的には採用できないという問題がある。
【００１３】
本発明は上述のような事情から成されたものであり、本発明の目的は、発熱体の温度を検出する温度センサが故障した場合でも、当該発熱体を過熱から保護しつつ、アシスト力を充分に出力できる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】
【００１４】
本発明は、車両の操舵系に操舵補助力を付与するようにしたモータと、ハンドルに作用する操舵力を検出するトルクセンサの出力値に基いて決定される電流指令値に基いて前記モータの電流を制御する電流制御手段と、発熱体の温度を検出する温度センサとを備え、前記発熱体の検出温度に基いて前記モータの電流を制限するように制御される電動パワーステアリング装置に関するものであり、本発明の上記目的は、前記発熱体の温度を推定演算する温度推定演算手段と、前記温度センサが故障したことを検出する温度センサ故障検出手段とを備え、前記温度センサが故障した場合、前記検出温度に代えて前記推定温度に基いて前記モータ電流を制限することによって達成される。
また、上記目的は、前記検出温度に基いて前記モータ電流を制限する検出温度保護特性と、前記推定温度に基いて前記モータ電流を制限する推定温度保護特性とを備え、前記温度センサが故障した場合、前記検出温度保護特性に代えて、前記推定温度保護特性に基いて前記モータ電流を制限することによってさらに効果的に達成される。
また、上記目的は、前記検出温度保護特性及び前記推定温度保護特性は、少なくとも、前記モータ電流の最大制限電流と、前記発熱体の保護開始温度と、前記発熱体の最大制限温度、又は前記検出温度、若しくは前記推定温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率と、を構成要素とすることによってさらに効果的に達成される。
【００１５】
また、上記目的は、前記推定温度保護特性の最大制限電流は、前記検出温度保護特性の最大制限電流より小さいことによってさらに効果的に達成される。
また、上記目的は、前記推定温度保護特性の保護開始温度は、前記検出温度保護特性の保護開始温度より低いことによってさらに効果的に達成される。
また、上記目的は、前記推定温度保護特性の最大制限温度は、前記検出温度保護特性の最大制限温度より低いことによってさらに効果的に達成される。
また、上記目的は、前記推定温度保護特性の推定温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率は、前記検出温度保護特性の検出温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率より大きいことによってさらに効果的に達成される。
【００１６】
また、上記目的は、前記温度センサが故障した場合、前記温度センサが故障する直前に記憶した検出温度を前記推定演算時の初期値とすることによってさらに効果的に達成される。
また、上記目的は、前記温度推定演算を、前記温度センサが故障した後に実行することによってさらに効果的に達成される。
また、上記目的は、前記発熱体が、前記モータ、又は、前記モータ電流を供給する駆動回路のスイッチング素子であることによってさらに効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電動パワーステアリング装置によれば、温度センサが故障した場合でも、温度推定演算手段で推定した推定温度に基いて発熱体を過熱から保護するので、発熱体を過熱から保護しつつ、モータ電流を過度に制限することなく充分アシスト力を出力できる電動パワーステアリング装置を提供できる。
また、発熱体の温度を温度センサで検出した検出温度に基いた検出温度保護特性と、発熱体の温度を演算で推定した推定温度に基いた推定温度保護特性とを具備しているので、温度センサが故障した場合でも、推定温度保護特性によって、当該発熱体を過熱から保護しつつモータ電流を過度に制限することなく、アシスト力を充分出力できる電動パワーステアリング装置を提供できる。
また、検出温度保護特性及び推定温度保護特性は、少なくとも、前記モータ電流の最大制限電流と、前記発熱体の保護開始温度と、前記発熱体の最大制限温度、又は前記検出温度、若しくは前記推定温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率とを構成要素としており、推定温度保護特性の構成要素は、検出温度保護特性の構成要素に対して、過熱保護として安全サイドに設定してあるので、モータ電流を過度に制限することなく発熱体を過熱から保護できる電動パワーステアリング装置を提供できる。
また、温度推定の初期値に温度センサの故障直前の検出温度を用いるので推定温度の精度が良くなる効果を期待できる。
また、温度推定を温度センサが故障した場合にだけ実行するので、ＣＰＵなどに負担を掛けずに実現できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好適な実施例を以下図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の好適な一実施例であり、検出温度保護特性及び推定温度保護特性を有するリミッタが電圧指令値に対して設けられた実施例である。図１において、従来技術の説明で用いた番号と同一番号のものは同一の機能を有する。
【００２０】
図１において、電圧指令値Ｖｒｅｆを出力するＰＩ制御２０８の後にスイッチ１４−１が配せられ、電圧指令値Ｖｒｅｆは、スイッチ１４−１を介して、検出温度保護特性Ａを有するリミッタ２０９、又は推定温度保護特性Ｂを有するリミッタ１６のどちらかに送られる構成になっている。また、リミッタ２０９及びリミッタ１６の後にスイッチ１４−２に配せられ、リミッタ２０９、又はリミッタ１６の出力のどちらかを選択して電圧指令値ＶｒｅｆｌｉｍをＰＷＭ制御部２１０に送るようになっている。
【００２１】
スイッチ１４−１、及びスイッチ１４−２は、温度センサ故障検出手段１２の出力に基いて制御されるスイッチである。そして、温度センサ２３０が正常の場合は、温度センサ故障検出手段１２は、温度センサ２３０の出力を入力して温度センサ２３０の正常を検出し、スイッチ１４−１はＰＩ制御部２０８とリミッタ２０９を連結し、また、スイッチ１４−２はリミッタ２０９とＰＷＭ制御部２１０を連結する。一方、温度センサ２３０が故障の場合は、、温度センサ故障検出手段１２が温度センサ２３０の故障を検出して故障信号（Ｅｒｒｏｒ）を出力し、、スイッチ１４−１はＰＩ制御部２０８とリミッタ１６を連結し、また、スイッチ１４−２はリミッタ１６とＰＷＭ制御部２１０を連結する。
【００２２】
なお、リミッタ２０９は、温度センサ２３０によって検出された発熱体の一例であるモータ１０８の検出温度Ｔｓに基いて検出温度保特性Ａで制限されるモータ電流Ｉｍａｘなどの制限値を設定する。一方、リミッタ１６は、電流検出器２０５で検出されたモータ電流Ｉｍなどを基にモータ１０８の温度を温度推定演算部１０で推定した推定温度Ｔｅに基いて推定温度保護特性Ｂで制限されるモータ電流Ｉｅｍａｘなどの制限値を設定する。
【００２３】
ここで、モータの温度を推定する温度推定演算部１０について説明すると、モータの巻線には巻線抵抗があり、モータ電流が通電するとその巻線抵抗で発熱し、モータ巻線は過熱される。そして、モータには発熱を冷却する構造があり、モータの温度は、この冷却能力、通電電流、及び周囲温度などで決定される関係にあり、その関係に基いてモータの温度を推定することができる。モータの温度推定の技術に関しては、例えば、日本国特許文献（特開平１０−１００９１３）などで開示されている。
【００２４】
なお、温度の推定演算において、温度センサで検出した検出温度を演算の初期値（或いは基準温度）として使用することが一般的である。しかし、当該温度センサが故障した場合、故障した温度センサの検出温度を初期値として使用できない。よって、その対策として、検出温度をある周期で記憶しておき、温度センサが故障した場合は、故障直前に記憶した検出温度を推定演算の初期値として使用することで対策を取ることができる。このような構成にすれば、簡単な構成で精度の良い温度推定が実現できる。
【００２５】
具体的には、図１において、記憶部１８を設置し、その入力信号として温度センサ２３０からの検出温度Ｔｓと温度センサ故障検出手段１２からの故障信号（Ｅｒｒｏｒ）とを入力とし、推定演算の初期値となるＴｓｏを出力して温度推定演算部１０に入力する。その動作は、記憶部１８は、温度センサ２３０が検出した検出温度Ｔｓをある周期で記憶更新している。そして、温度センサ２３０が故障した場合、故障信号（Ｅｒｒｏｒ）に基いて、記憶部１８は検出温度Ｔｓの記憶更新を中止する。よって、温度センサ２３０が故障した場合、温度センサ２３０の故障直前の検出温度Ｔｓが初期値Ｔｓｏとして温度推定演算部１０に入力される。一方、温度推定演算部１０は、故障信号（Ｅｒｒｏｒ）が入力されると、温度センサ２３０の故障直前の検出温度Ｔｓである初期値Ｔｓｏとモータ電流Ｉｍとを入力して推定温度Ｔｅを推定演算する。
【００２６】
ここで、本発明の重要な要素である検出温度保護特性Ａと推定温度保護特性Ｂについて図２を参照して比較しながら説明する。検出温度保護特性Ａと推定温度保護特性Ｂは、少なくとも、モータ電流の最大制限電流と、発熱体であるモータの保護開始温度と、モータの最大制限温度、又は検出温度、若しくは推定温度の上昇に対するモータ電流の減少率とを構成要素としている。
【００２７】
まず、検出温度保護特性Ａは、温度センサ２３０が正常の場合用いられるリミッタ２０９の保護特性である。その保護特性は、モータの検出温度Ｔｓに基いてモータ電流が制限され、モータ温度が保護開始温度Ｔｓｔ（例えば、１００度）以下では、モータ電流Ｉｍは最大制限電流Ｉｍａｘ（例えば、モータ電流１００％，１００Ａ）以下に制限され、モータ温度が保護開始温度Ｔｓｔ（１００度）以上になると、最大制限温度Ｔｍａｘ（例えば、２００度）まで、モータ電流の制限値が徐々に減少するように設定されている。
【００２８】
一方、検出温度保護特性Ｂは、温度センサ２３０が故障の場合用いられるリミッタ１６の保護特性である。その保護特性は、モータの推定温度Ｔｅに基いてモータ電流が制限され、モータ温度が保護開始温度Ｔｅｓｔ（例えば、８０度）以下では、モータ電流Ｉｍは最大制限電流Ｉｅｍａｘ（例えば、モータ電流８０％、８０Ａ）以下に制限され、モータ温度が保護開始温度Ｔｅｓｔ（８０度）以上になると、最大制限温度Ｔｅｍａｘ（例えば、１５０度）まで、モータ電流の制限値が徐々に減少するように設定されている。
【００２９】
ここで、検出温度保護特性Ａと推定温度保護特性Ｂとの各構成要素を比較すると、最大制限電流に関しては、Ｉｅｍａｘ（８０Ａ）はＩｍａｘ（１００Ａ）に比較して小さい電流値であり、保護開始温度に関しては、ＴｅｓｔはＴｓｔに比較して低い温度であり、最大制限温度に関しては、Ｔｍａｘ（２００度）はＴｅｍａｘ（１５０度）に比較して低い温度になっている。つまり、検出温度Ｔｓに基いて過熱保護している場合より、推定温度Ｔｅに基いて過熱保護する場合は、モータ電流を厳しく制限している。ただし、推定温度Ｔｅに基いて過熱保護する場合でも、連続通電最大電流Ｉｃｏｎ（５０Ａ）に比較すれば、Ｉｅｍａｘ（８０Ａ）とモータ電流は大きく通電できるようになっている。なお、最大制限電流を定義する代わりに、保護開始温度以上、最大制限温度以下の区間の制限電流の減少率を用いても良く、その場合は、推定温度保護特性Ｂの減少率は、検出温度保護特性Ａの減少率より、大きく減少させるようにすれば推定温度でも安全に過熱保護ができる。
【００３０】
なお、モータ電流Ｉｍは電圧指令値Ｖｒｅｆによって制御できるので、図２の保護特性の縦軸のモータ電流Ｉｍになるように電圧指令値Ｖｒｅｆを制限すれば、実際のモータ電流Ｉｍを図２のモータ電流のように制限することができる。
【００３１】
このように構成された実施例１の動作について図１及び図２を参照して説明する。
トルクセンサ１０７で検出されたトルク値Ｔと車速センサ１１２で検出された車速Ｖとが電流指令値演算部２０４に入力され、電流指令値Ｉｒｅｆが出力され、その電流指令値Ｉｒｅｆは減算部２０７に入力される。一方、電流検出器２０５で検出されたモータ電流Ｉｍも減算部２０７にフィードバックされ、減算部２０７において、偏差ΔＩ＝（Ｉｒｅｆ−Ｉｍ）が算出される。当該偏差は比例積分制御部（ＰＩ制御部）２０８に入力され、ＰＩ制御部２０８から電圧指令値Ｖｒｅｆが出力される。
【００３２】
ここで、温度センサ２３０が正常の場合は、温度センサ２３０の出力信号に基き温度センサ故障検出手段１２が温度センサ２３０の正常を検出し、その正常との信号に基き、スイッチ１４−１はＰＩ制御部２０８と検出温度保護特性Ａを有するリミッタ２０９とを連結し、スイッチ１４−２はリミッタ２０９とＰＷＭ制御部２１０を連結する。よって、電圧指令値Ｖｒｅｆは、リミッタ２０９を通過して電圧指令値ＶｒｅｆｌｉｍとしてＰＷＭ制御部２１０に送られ、インバータ回路２１１は、そのＰＷＭ制御信号に基いてモータ電流Ｉｍをモータ１０８に供給する。
【００３３】
つまり、据えきり操舵時には、電圧指令値Ｖｒｅｆは、リミッタ２０９において、検出温度Ｔｓと検出温度保護特性Ａとによって制限されるが、モータ電流は、例えば、保護開始温度Ｔｓｔ、或いはそれより低い温度では、連続通電最大電流Ｉｃｏｎ（５０Ａ）より大きい電流である最大制限電流Ｉｍａｘ（１００Ａ）を流すことができ、モータを過熱から保護しつつ十分なアシスト力を供給することができる。
【００３４】
次に、温度センサ２３０が故障した場合は、温度センサ２３０の信号を入力した温度センサ故障検出手段１２が温度センサ２３０の故障を検出して故障信号（Ｅｒｒｏｒ）を出力する。その故障信号（Ｅｒｒｏｒ）に基き、記憶部１８は、温度センサ２３０の検出温度Ｔｓの更新を停止する。一方、温度推定演算部１０は、記憶部１８から温度センサ故障直前に記憶された検出温度Ｔｓを初期値Ｔｓｏとして入力するとともにモータ電流Ｉｍも入力して、推定演算して推定温度Ｔｅを算出してリミッタ１６へ入力する。
【００３５】
一方、温度センサ故障検出手段１２の故障信号（Ｅｒｒｏｒ）に基き、スイッチ１４−１はＰＩ制御部２０８と推定温度保護特性Ｂを有するリミッタ１６とを連結し、スイッチ１４−２はリミッタ１６とＰＷＭ制御部２１０を連結する。よって、据えきり操舵時には、電圧指令値Ｖｒｅｆは、リミッタ１６において、推定温度Ｔｅと検出温度保護特性Ｂとによって制限されるので、例えば、保護開始温度Ｔｅｓｔ、或いはそれより低い温度では、最大制限電流Ｉｅｍａｘ（８０Ａ）を流すことができ、従来装置と異なり、温度センサが故障の場合でも、連続通電最大電流Ｉｃｏｎ（５０Ａ）より大きい電流を流すことができ、モータを過熱から保護しつつ十分なアシスト力を供給することができる。
【００３６】
図３は、本実施例をソフトウエアで実現させる場合のフローチャートである。まず、トルクセンサ１０７で検出されたトルク値Ｔ、及び車速センサ１１２で検出された車速Ｖを読み込む（Ｓ１１）。次に、電流検出器２０５で検出されたモータ電流Ｉｍを読み込む（Ｓ１２）。トルク値Ｔ，車速Ｖ及びモータ電流Ｉｍを基に電圧指令値Ｖｒｅｆを算出する（Ｓ１３）。温度センサからの信号を読み込む（Ｓ１４）。温度センサが故障かどうか判定する（Ｓ１５）。
【００３７】
温度センサが正常であれば、まず、モータ温度の推定演算の初期値Ｔｓｏとしての検出温度Ｔｓを更新して記憶する（Ｓ１６Ａ）。次に、検出温度Ｔｓをモータ温度と設定する（Ｓ１７Ａ）。リミッタを検出温度保護特性Ａで設定する（Ｓ１８Ａ）。
【００３８】
一方、温度センサが故障であれば、ステップ１６Ａで温度センサ故障直前に記憶された検出温度Ｔｓである初期値Ｔｓｏと、モータ電流Ｉｍとを用いて温度推定演算を実行して推定温度Ｔｅを算出する（Ｓ１６Ｂ）。次に、推定温度Ｔｅをモータ温度と設定する（Ｓ１７Ｂ）。次に、リミッタを推定温度保護特性Ｂで設定する（Ｓ１８Ｂ）。
【００３９】
モータが過熱してリミッタの制限を受けるかチェックする（Ｓ２１）。モータが過熱していなければ、電圧指令値Ｖｒｅｆは、リミッタに制限されることなく電圧指令値Ｖｒｅｆｌｉｍが決定される（Ｓ２３）。しかし、モータが過熱していれば、電圧指令値Ｖｒｅｆは、リミッタで制限を受ける。この場合、温度センサが正常であれば、ステップ１８Ａで設定された検出温度保護特性Ａと検出温度Ｔｓとで制限されるリミッタで最大制限電流Ｉｍａｘなどの制限を受ける。一方、温度センサが故障の場合は、ステップ１８Ｂで設定された推定温度保護特性Ｂと推定温度Ｔｅとで制限された最大制限電流Ｉｅｍａｘなどで制限を受ける（Ｓ２２）。そして、検出温度保護特性Ａ又は推定温度保護特性Ｂで設定されたリミッタで制限された電圧指令値Ｖｒｅｆｌｉｍが決定される（Ｓ２３）。
【００４０】
以上説明したように、本実施例を用いれば、温度センサが故障した場合でも、モータ電流を、従来装置の連続通電最大電流Ｉｃｏｎ（５０Ａ）より大きい最大制限電流Ｉｅｍａｘ（８０Ａ）で供給できるので、モータを過熱から保護しつつアシスト力を充分大きく供給できる電動パワーステアリング装置を提供できる。
【実施例２】
【００４１】
次の実施例は、リミッタを上述した電圧指令値Ｖｒｅｆではなく電流指令値Ｉｒｅｆに課した場合の実施例である。本実施例を図４を参照して説明する。電流指令値Ｉｒｅｆを制限するリミッタ２０９−１及びリミッタ１６−１が、電流指令値演算部２０４とスイッチ１４−１を介して接続されている。また、リミッタ２０９−１とリミッタ１６−１は、スイッチ１４−２を介して減算部２０７と接続されている。ここで、リミッタ２０９−１は、温度センサ２３０が正常の場合の電流指令値Ｉｒｅｆを制限するリミッタであり、リミッタ１６−１は、温度センサ２３０が故障した場合の電流指令値Ｉｒｅｆを制限するリミッタである。リミッタ２０９−１の検出温度保護特性及びリミッタ１６−１の推定温度保護特性は、図２に示す検出温度保護特性Ａ及び推定温度保護特性Ｂと基本的に同じであり、図２の縦軸が電流指令値Ｉｒｅｆとなる。
【００４２】
このように構成された実施例の動作は次のようになる。まず、温度センサ２３０が正常の場合は、温度センサ故障検出手段１２が温度センサ２３０の正常を検出して、その正常信号により、スイッチ１４−１は電流指令値演算部２０４とリミッタ２０９−１とを接続し、スイッチ１４−２はリミッタ２０９−１と減算部２０７とを接続する。よって、電流指令値Ｉｒｅｆは、検出温度Ｔｓと検出温度保護特性Ａとで決定されるリミッタ２０９−１を介して制限されて、電流指令値Ｉｒｅｆｌｉｍとして減算部２０７に送られる。よって、据えきり操舵時には、電流指令値Ｉｒｅｆｌｉｍは、例えば、保護開始温度Ｔｓｔ或いはそれより低温では、連続通電最大電流Ｉｃｏｎ（５０Ａ）ではなく最大制限電流Ｉｍａｘ（１００Ａ）となるのでモータを過熱から保護しつつ十分なアシスト力を供給できる。
【００４３】
次に、温度センサ２３０が故障した場合は、温度センサ故障検出手段１２が温度センサ２３０の故障を検出して、その出力信号により、スイッチ１４−１は電流指令値演算部２０４とリミッタ１６−１とを接続し、スイッチ１４−２はリミッタ１６−１と減算部２０７とを接続する。よって、電流指令値Ｉｒｅｆは、推定温度Ｔｅと推定温度保護特性Ｂとで決定されるリミッタ１６−１を介して制限されて、電流指令値Ｉｒｅｆｌｉｍとして減算部２０７に送られる。よって、据えきり操舵時でも、電流指令値Ｉｒｅｆｌｉｍは、例えば、保護開始温度Ｔｅｓｔ或いはそれより低温では、従来の連続通電最大電流（５０Ａ）より大きい最大制限電流Ｉｅｍａｘ（８０Ａ）となるのでモータを過熱から保護しつつ十分なアシスト力を供給できる。
【００４４】
以上説明したように、本発明を電流指令値に対するリミッタとして用いれば、温度センサが故障した場合でも、モータを過熱から保護しつつアシスト力を充分に供給できる電動パワーステアリング装置を提供できる。
【００４５】
また、温度推定演算を、温度センサが故障した場合のモータ電流制限だけに用いるのであれば、あまり推定精度は要求されないので、簡単なハード構成、或いはＣＰＵに負担の掛からない構成で実現できる効果がある。
【００４６】
なお、以上の説明においては、発熱体をモータ（厳密にはモータの巻線）として説明したが、モータの巻線などに限定されるものではなく、インバータ回路のスイッチング素子であるＦＥＴなどのモータ電流によって発熱する発熱体には適用可能である。
【００４７】
また、図２においては、推定温度保護特性Ｂの構成要素であるモータ電流の最大制限電流、発熱体の保護開始温度、前記発熱体の最大制限温度、又は前記検出温度、若しくは前記推定温度の上昇に対する前記モータ電流の減少率が、検出温度保護特性Ａの対応する全ての構成要素において、安全サイドに設定されていたが、一部の構成要素を安全サイドに設定して、他の構成要素は同じにしても良い。例えば、推定温度保護特性Ｂの最大制限電流はＩｅｍａｘ（８０Ａ）と安全サイドに設定して、保護開始温度は検出温度保護特性Ａと同じＴｓｔ（１００度）としても良い。推定温度保護特性Ｂを検出温度保護特性Ａと比較してどのように設定するかは、保護対象や保護思想によって、構成要素の色々な組み合わせによって決定すれば良い。
【００４８】
また、以上説明した実施例では、発熱体の温度推定において、温度推定演算の基準となる初期値を温度センサの検出温度とした場合、温度センサが故障した後の温度推定の初期値を故障直前に記憶した検出温度とする実施例について説明したが、当該発明の保護対象に取り付けられた温度センサとは別の温度センサの検出温度を初期値として用いれば記憶手段を用いなくても本発明を実現できる。
【００４９】
また、初期値のための検出温度を記録する記憶手段として、ＥＰＲＯＭなどのハードウエアを用いても本発明は実現可能である。
【００５０】
以上説明したように、本発明を用いれば、発熱体の温度センサが故障しても、発熱体を過熱から保護しつつ、アシスト力を十分に供給できる電動パワーステアリング装置を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例１の過熱保護ブロック図である。
【図２】検出温度保護特性と推定温度保護特性を示す図である。
【図３】実施例１のフローチャート図である。
【図４】実施例２の過熱保護ブロック図である。
【図５】電動パワーステアリング装置の構成図である。
【図６】従来の過熱保護ブロック図である。
【図７】検出温度保護特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０      温度推定演算部
１２      温度センサ故障検出部
１４−１，１４−２    スイッチ
１８      記憶部
２０９      リミッタ（検出温度保護特性Ａ）
１６      リミッタ（推定温度保護特性Ｂ）
【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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