(57)【要約】【課題】温度センサの検出値が通電に伴う転舵アクチュエータの発熱の影響を受ける場合であっても転舵機構の潤滑対象部分の温度を高精度に推定できるようにした転舵制御装置を提供する。【解決手段】モータ４２、インバータＩＮＶが実装された駆動基板４４、およびインバータＩＮＶの操作信号ｇ￥＃を算出するＣＰＵ６２が実装された制御基板４６は、同一の筐体に収容されている。制御基板４６には、制御基板４６の温度を検出するサーミスタ６８が実装されている。モータ４２の回転軸に連結された転舵機構の潤滑対象部分の温度は、サーミスタ６８による温度の検出値Ｔｂｃに基づき算出される。詳しくは、検出値ＴｂｃからインバータＩＮＶやモータ４２の発熱による影響を除いた値に推定される。【選択図】図２
2018069919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転舵輪を転舵させる転舵アクチュエータを操作対象とし、
前記転舵アクチュエータは、モータと、該モータの回転軸に機械的に連結された転舵機構と、を備え、
前記転舵機構の潤滑対象部分の温度の推定値が低い場合に高い場合に対して、前記モータのトルクを変更する低温時処理と、
前記転舵機構に取り付けられている所定の部材の温度を検出する温度センサの検出値を入力とし、通電に伴う前記転舵アクチュエータの発熱量に基づき前記検出値よりも低温の値とした前記推定値を算出する推定処理と、を実行する転舵制御装置。
【請求項２】
前記温度センサは、
（ａ）前記モータに電圧を印加する電圧印加回路、および前記モータの少なくとも１つを収容する筐体に収容されている旨の条件、
（ｂ）前記所定の部材を当該転舵制御装置とする旨の条件、および
（ｃ）前記モータおよび前記温度センサ間の距離と前記電圧印加回路および前記温度センサ間の距離とのうちの短い方が前記潤滑対象部分および前記温度センサ間の距離よりも短い旨の条件、の３つの条件のうちの少なくとも１つの条件を満たす請求項１記載の転舵制御装置。
【請求項３】
前記推定処理は、前記モータを流れる電流および前記モータのトルクのいずれかである発熱パラメータを入力とし、駆動補正量を、前記転舵アクチュエータの発熱量が大きい場合に小さい場合よりも大きい値となるように算出する駆動補正量算出処理を含み、前記推定値が前記検出値を下回る量を、前記駆動補正量に基づき設定しつつ前記推定値を算出する処理である請求項２記載の転舵制御装置。
【請求項４】
前記推定処理は、前記推定値を、前記検出値から前記駆動補正量を減算した減算値をローパスフィルタ処理した値、および前記検出値をローパスフィルタ処理した値から前記駆動補正量をローパスフィルタ処理した値を減算した値のいずれか以下の値に算出する処理である請求項３記載の転舵制御装置。
【請求項５】
当該転舵制御装置がオフ状態となることに起因して前記推定処理が停止される場合、停止される前における前記推定値を記憶部に記憶保持させる記憶処理を実行し、
前記推定処理は、当該転舵制御装置の起動に伴う前記推定処理の再開時における前記検出値が前記記憶処理によって記憶保持された前記推定値を上回る場合、上回らない場合よりも前記推定値が前記検出値を下回る量を大きくする残存熱補正処理を含む請求項３または４記載の転舵制御装置。
【請求項６】
前記残存熱補正処理は、残存熱補正量を、前記推定処理の再開時における前記検出値から前記記憶処理によって記憶保持された前記推定値を減算した値をローパスフィルタ処理した値として算出する残存熱補正量算出処理を含み、前記推定値が前記検出値を下回る量を、前記残存熱補正量に基づき設定する処理である請求項５記載の転舵制御装置。
【請求項７】
外気温を取得する外気温取得処理と、
前記再開時において、前記検出値から前記外気温取得処理によって取得された外気温を減算した値が所定値よりも大きいことを条件に、前記残存熱補正処理を実行すると決定し、前記減算した値が前記所定値以下の場合、前記残存熱補正処理を実行しないと決定する決定処理と、を実行する請求項５または６記載の転舵制御装置。
【請求項８】
前記推定処理は、当該転舵制御装置が前記電圧印加回路の周期的なスイッチング素子のオン・オフ操作を開始してからの経過時間を入力とし、所定の上限値以下の量であって且つ前記経過時間が規定時間以上となることで前記上限値に固定される起動補正量を算出する起動補正量算出処理を含み、前記推定値が前記検出値を下回る量を、前記起動補正量および前記駆動補正量に基づき設定しつつ前記推定値を算出する処理である請求項３〜５のいずれか１項に記載の転舵制御装置。
【請求項９】
前記転舵機構は、ラック軸を備え、
前記ラック軸の一部は、前記潤滑対象部分であり、
前記ラック軸と前記温度センサとが、車体によって区画される同一の空間内に収容されている請求項２〜８のいずれか１項に記載の転舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転舵輪を転舵させる転舵アクチュエータを操作対象とする転舵制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば特許文献１には、電動パワーステアリング装置（転舵アクチュエータ）のギア部（転舵機構の潤滑対象部分）の温度が低い場合、グリースの粘性が高まることに起因してギアプレロードが増加することに鑑み、ギア部の温度が高い場合よりもアシストトルクを大きくする技術が記載されている。また、特許文献１には、ギア温度を直接的に検出するセンサ等を設けることについて記載されている（段落「００１３」）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、転舵機構の潤滑対象部分の温度を直接的に検出する温度センサを設けることは、潤滑対象部分の大型化を招く等不都合がある。これに対し、潤滑対象部分の温度を直接的に検出する代わりに、潤滑対象部分に極力近づけて温度センサを配置する場合、温度センサ付近の部材が転舵アクチュエータの通電に伴う発熱によって熱を受け、温度センサによって検出される温度が、潤滑対象部分の温度からずれるおそれがあることが発明者によって見出された。
【０００５】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、温度センサの検出値が通電に伴う転舵アクチュエータの発熱の影響を受ける場合であっても転舵機構の潤滑対象部分の温度を高精度に推定できるようにした転舵制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．転舵制御装置は、転舵輪を転舵させる転舵アクチュエータを操作対象とし、前記転舵アクチュエータは、モータと、該モータの回転軸に機械的に連結された転舵機構と、を備え、前記転舵機構の潤滑対象部分の温度の推定値が低い場合に高い場合に対して、前記モータのトルクを変更する低温時処理と、前記転舵機構に取り付けられている所定の部材の温度を検出する温度センサの検出値を入力とし、通電に伴う前記転舵アクチュエータの発熱量に基づき前記検出値よりも低温の値とした前記推定値を算出する推定処理と、を実行する。
【０００７】
上記構成では、温度センサの検出値は、転舵アクチュエータの発熱によって潤滑対象部分の温度よりも高くなるおそれがある。このため、転舵アクチュエータの発熱量に基づき、潤滑対象部分の温度の推定値を温度センサの検出値よりも低い値に算出する。これにより、温度センサの検出値が転舵アクチュエータの発熱の影響を受ける場合であっても転舵機構の潤滑対象部分の温度を高精度に推定できる。
【０００８】
２．上記１記載の転舵制御装置において、前記温度センサは、（ａ）前記モータに電圧を印加する電圧印加回路、および前記モータの少なくとも１つを収容する筐体に収容されている旨の条件、（ｂ）前記所定の部材を当該転舵制御装置とする旨の条件、および（ｃ）前記モータおよび前記温度センサ間の距離と前記電圧印加回路および前記温度センサ間の距離とのうちの短い方が前記潤滑対象部分および前記温度センサ間の距離よりも短い旨の条件、の３つの条件のうちの少なくとも１つの条件を満たす。
【０００９】
転舵制御装置は、電圧印加回路を操作するものであるため、電圧印加回路の熱を受けやすい位置に配置される傾向がある。したがって、上記構成では、温度センサが、上記（ａ）〜（ｃ）のうちの少なくとも１つの条件を満たすため、それらの発熱の影響を受けやすい。このため、転舵アクチュエータの発熱量に基づき潤滑対象部分の温度の推定値を温度センサの検出値よりも低温の値に算出する処理が特に有効である。
【００１０】
３．上記２記載の転舵制御装置において、前記推定処理は、前記モータを流れる電流および前記モータのトルクのいずれかである発熱パラメータを入力とし、駆動補正量を、前記転舵アクチュエータの発熱量が大きい場合に小さい場合よりも大きい値となるように算出する駆動補正量算出処理を含み、前記推定値が前記検出値を下回る量を、前記駆動補正量に基づき設定しつつ前記推定値を算出する処理である。
【００１１】
転舵アクチュエータの発熱による熱は、温度センサ付近のみならず、潤滑対象部分にも伝導しうる。しかし、熱が拡散するものであることや潤滑対象部分の熱容量が大きいことなどに起因して、温度センサ付近の温度の上昇量と比較して、潤滑対象部分の温度の上昇量の方が小さくなる。そして、温度センサ付近の温度の上昇量が潤滑対象部分の温度の上昇量を上回る量は、発熱量が大きく温度センサ付近の温度上昇量が大きいほど大きくなる傾向がある。このため、発熱量が大きい場合に小さい場合よりも大きい値となる駆動補正量に基づき、潤滑対象部分の温度の推定値が温度センサの検出値を下回る量を設定することにより、推定値を高精度に算出することができる。
【００１２】
４．上記３記載の転舵制御装置において、前記推定処理は、前記推定値を、前記検出値から前記駆動補正量を減算した減算値をローパスフィルタ処理した値、および前記検出値をローパスフィルタ処理した値から前記駆動補正量をローパスフィルタ処理した値を減算した値のいずれか以下の値に算出する処理である。
【００１３】
転舵アクチュエータの発熱に対し、この発熱による潤滑対象部分の温度の上昇には遅れが生じ、この遅れは、温度センサ付近の温度上昇の遅れよりも大きくなる傾向がある。このため、発熱に伴って検出値から駆動補正量を減算した減算値が上昇する場合、減算値は、潤滑対象部分の実際の温度よりも早期に上昇する傾向がある。そこで、上記構成では、ローパスフィルタ処理を利用することにより、推定値に、潤滑対象部分の温度上昇の上記遅れを反映させる。
【００１４】
５．上記３または４記載の転舵制御装置において、当該転舵制御装置がオフ状態となることに起因して前記推定処理が停止される場合、停止される前における前記推定値を記憶部に記憶保持させる記憶処理を実行し、前記推定処理は、当該転舵制御装置の起動に伴う前記推定処理の再開時における前記検出値が前記記憶処理によって記憶保持された前記推定値を上回る場合、上回らない場合よりも前記推定値が前記検出値を下回る量を大きくする残存熱補正処理を含む。
【００１５】
たとえば転舵アクチュエータの発熱量が大きくなった直後に転舵制御装置をオフ状態とし、その後、転舵制御装置が起動されるまでの時間が短い場合には、温度センサ付近の温度は、潤滑対象部分の温度よりも過度に高い値となりうる。そしてその場合、温度センサの検出値に基づき推定値を算出したのでは、推定値が潤滑対象部分の実際の温度よりも高温とされるおそれがある。そこで上記構成では、残存熱補正処理を実行することにより、推定値が潤滑対象部分の実際の温度よりも高温とされることを抑制する。
【００１６】
６．上記５記載の転舵制御装置において、前記残存熱補正処理は、残存熱補正量を、前記推定処理の再開時における前記検出値から前記記憶処理によって記憶保持された前記推定値を減算した値をローパスフィルタ処理した値として算出する残存熱補正量算出処理を含み、前記推定値が前記検出値を下回る量を、前記残存熱補正量に基づき設定する処理である。
【００１７】
たとえば転舵アクチュエータの発熱量が大きくなった直後に転舵制御装置をオフ状態とし、その後、転舵制御装置が起動されるまでの時間が短い場合には、温度センサ付近の温度は、推定処理の停止時における推定値と比較しても高い状態となりうる。このため、上記構成では、検出値が潤滑対象部分の温度を上回る量を、検出値から記憶処理によって記憶保持された推定値を減算した値として把握する。
【００１８】
また、推定処理の停止から再開までの時間が短いために転舵アクチュエータの駆動時の発熱（残存熱）の影響によって温度センサ付近の温度が再開時に潤滑対象部分の温度よりも高い場合には、残存熱の影響は、時の経過とともに減衰する。したがって、残存熱補正量に基づき推定値が検出値を下回る量を定める上では、残存熱補正量を、時の経過とともに減衰させることが望ましい。上記構成では、ローパスフィルタ処理を用いることで、この減衰を表現する。
【００１９】
７．上記５または６記載の転舵制御装置において、外気温を取得する外気温取得処理と、前記再開時において、前記検出値から前記外気温取得処理によって取得された外気温を減算した値が所定値よりも大きいことを条件に、前記残存熱補正処理を実行すると決定し、前記減算した値が前記所定値以下の場合、前記残存熱補正処理を実行しないと決定する決定処理と、を実行する。
【００２０】
転舵アクチュエータが駆動されない状態が継続する場合、温度センサ近傍の温度は、外部の雰囲気温度へと収束していく。このため、温度センサの検出値と外気温との差が大きい場合には、転舵アクチュエータが駆動されない状態となってからの経過時間が短いと考えられる。上記構成では、このため、再開時の検出値と外気温との差に基づき、残存熱補正処理を実行するか否かを決定する。
【００２１】
８．上記３〜５のいずれか１つに記載の転舵制御装置において、前記推定処理は、当該転舵制御装置が前記電圧印加回路の周期的なスイッチング素子のオン・オフ操作を開始してからの経過時間を入力とし、所定の上限値以下の量であって且つ前記経過時間が規定時間以上となることで前記上限値に固定される起動補正量を算出する起動補正量算出処理を含み、前記推定値が前記検出値を下回る量を、前記起動補正量および前記駆動補正量に基づき設定しつつ前記推定値を算出する処理である。
【００２２】
電圧印加回路のスイッチング素子を周期的にオン・オフ操作してモータのトルクをゼロに制御する場合、モータに電流が流れなくても、スイッチング素子のオン・オフ操作によって発熱が生じる。そして、この発熱によって検出値が上昇する割りには、潤滑対象部分の温度が上昇しない傾向がある。そこで上記構成では、スイッチング素子のオン・オフ操作に起因した温度センサ近傍の温度上昇量と潤滑対象部分の温度上昇量との差を、起動補正量に基づき表現する。ここで、上記構成の場合、駆動補正量を別に設けているため、起動補正量は、モータの駆動に起因した発熱は含めず、スイッチング素子のオン・オフ操作に起因した発熱による温度上昇を表現するものとする。スイッチング素子のオン・オフ操作に起因した発熱量は、大きく変動しないため、これによる温度上昇量の変動は小さいと見なせる。このため、上記構成では、起動補正量を時間が経過することにより上限値に固定される値とする。
【００２３】
９．上記２〜８のいずれか１項に記載の転舵制御装置において、前記転舵機構は、ラック軸を備え、前記ラック軸の一部は、前記潤滑対象部分であり、前記ラック軸と前記温度センサとが、車体によって区画される同一の空間内に収容されている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態にかかる転舵制御装置を備える転舵システムを示す図。
【図２】同実施形態にかかる制御基板および駆動基板を示す図。
【図３】同実施形態にかかる操作信号の生成処理の一部を示すブロック図。
【図４】同実施形態にかかる駆動補正量算出処理部の処理の手順を示す流れ図。
【図５】第２の実施形態にかかる操作信号の生成処理の一部を示すブロック図。
【図６】第３の実施形態にかかる操作信号の生成処理の一部を示すブロック図。
【図７】同実施形態にかかる残存熱補正量算出処理部の処理の手順を示す流れ図。
【図８】第４の実施形態にかかる操作信号の生成処理の一部を示すブロック図。
【図９】同実施形態にかかる起動補正量算出処理部の処理の手順を示す流れ図。
【図１０】第５の実施形態にかかる操作信号の生成処理の一部を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜第１の実施形態＞
以下、転舵制御装置にかかる第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に、本実施形態にかかる転舵制御装置を備える電動パワーステアリングシステムを示す。図１に示すステアリングホイール（ステアリング１０）は、コラム軸１４、中間軸１６およびピニオン軸１８を備えるステアリングシャフト１２に連結されている。ピニオン軸１８は、ラック軸２２と所定の交叉角をもって配置され、ラック軸２２とともにラックアンドピニオン機構２４を構成している。ラックアンドピニオン機構２４において、ラック軸２２に形成された第１ラック歯２２ａとピニオン軸１８に形成されたピニオン歯１８ａとが噛合されている。なお、ラック軸２２は、ラックハウジング２０に支持されており、また、ラック軸２２の両端には、タイロッドを介して転舵輪１９が連結されている。
【００２６】
ラック軸２２には、第１ラック歯２２ａの形成部分とは異なる部分に、第２ラック歯２２ｂが形成されており、第２ラック歯２２ｂが形成されている部分の一部は、ボールねじ機構２６に挿入されている。ボールねじ機構２６は、ハウジング（ボールねじナット）と、ボールねじナットのねじ溝および第２ラック歯２２ｂ間に設けられるボールとを備えている。ボールねじナットは、タイミングベルト２８によってプーリ３０とともに回転可能となっている。プーリ３０には、モータユニット４０に収容されているモータ４２の回転軸４２ａが連結されている。モータ４２の回転軸４２ａが回転することにより、プーリ３０が回転し、これに伴いタイミングベルト２８によってボールねじ機構２６のボールねじナットが回転する。これにより、ラック軸２２がその軸方向に沿って直線変位する。なお、本実施形態では、モータ４２として、表面磁石同期電動機（ＳＰＭＳＭ）を想定している。
【００２７】
モータユニット４０は、モータ４２に加えて、モータ４２に交流電圧を印加するインバータが形成された駆動基板４４と、インバータを操作する転舵制御装置を構成する制御基板４６とを備える。モータユニット４０は、１つの筐体内（ハウジング４０ａ内）に、モータ４２、駆動基板４４および制御基板４６が収容されたものである。モータユニット４０は、ラックハウジング２０のうち、ラック軸２２およびボールねじ機構２６の近くに取り付けられている。
【００２８】
図２に、駆動基板４４および制御基板４６の構成を示す。
図２に示すように、駆動基板４４には、インバータＩＮＶが実装されている。インバータＩＮＶは、直流電圧源（バッテリ５０）の正極を、モータ４２の端子に接続するスイッチング素子Ｓｕｐ，Ｓｖｐ，Ｓｗｐと、バッテリ５０の負極をモータ４２の端子に接続するスイッチング素子Ｓｕｎ，Ｓｖｎ，Ｓｗｎと、を備えている。なお、以下では、インバータＩＮＶのＵ相、Ｖ相およびＷ相を示す「ｕ，ｖ，ｗ」を総括して記載する場合「￥」を用い、上側アームおよび下側アームを示す「ｐ，ｎ」を総括して記載する場合、「＃」を用いる。すなわち、インバータＩＮＶは、上側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｐおよび下側アームのスイッチング素子Ｓ￥ｎの直列接続体を、３組備えている。
【００２９】
制御基板４６には、インバータＩＮＶの各スイッチング素子Ｓ￥＃の操作信号ｇ￥＃を生成する中央処理装置（ＣＰＵ６２）や、メモリ６４、ＣＰＵ６２によって生成された操作信号ｇ￥＃の電圧値を変換してインバータＩＮＶに出力するドライバ６６、制御基板４６の温度を検出するサーミスタ６８が実装されている。制御基板４６および制御基板４６に実装された部品は、転舵制御装置（ＥＣＵ６０）を構成する。
【００３０】
駆動基板４４には、インバータＩＮＶの出力線電流（実電流ｉ￥）を検出する電流センサ６９が設けられており、電流センサ６９によって検出される実電流ｉ￥は、ＥＣＵ６０に取り込まれる。
【００３１】
ＥＣＵ６０には、図１に示すように、ステアリング１０に入力されたトルク（操舵トルクＴｒｑｓ）を検出するトルクセンサ５２の出力値が入力される。また、ＥＣＵ６０は、通信線Ｌｎを介して、転舵アクチュエータＰＳＡが搭載されている車両内の他ＥＣＵ５４と通信可能となっている。なお、他ＥＣＵ５４は、外気温センサ５６によって検出される外気温ＴＯを取り込む。
【００３２】
本実施形態において、ラックアンドピニオン機構２４、ボールねじ機構２６、タイミングベルト２８、プーリ３０、モータ４２、およびインバータＩＮＶは、転舵アクチュエータＰＳＡを構成する。特に、ラックアンドピニオン機構２４、ボールねじ機構２６は、モータ４２やステアリング１０に入力される操舵トルクＴｒｑｓを駆動源とし、転舵輪１９を転舵させるように動作する転舵機構に相当する。そして、転舵アクチュエータＰＳＡや、ＥＣＵ６０等は、車体によって区画される空間のうち、座席を含む空間である車室とは別の１つの空間を形成する転舵系収容室ＲＭ内に収容されている。これにより、サーミスタ６８は、転舵アクチュエータＰＳＡが収容される車体空間と同一の車体空間に収容されていることとなる。そして、本実施形態では、転舵系収容室ＲＭには、車両を走行させるための駆動輪の回転動力を生成する車載原動機５８と、車載原動機５８等の冷却系５９とが収容されている。なお、車載原動機５８がエンジンである場合、転舵系収容室ＲＭは、いわゆるエンジンコンパートメントである。
【００３３】
図３に、ＥＣＵ６０内のメモリ６４に記憶されたプログラムに従ってＣＰＵ６２が実行する処理の一部を示す。
アシストトルク設定処理部Ｍ１０は、操舵トルクＴｒｑｓに基づき、ステアリング１０の操作をアシストするアシストトルクＴｒｑａを設定する。詳しくは、アシストトルク設定処理部Ｍ１０は、操舵トルクＴｒｑｓの絶対値が大きい場合に小さい場合よりもアシストトルクＴｒｑａの絶対値を大きい値に設定する。
【００３４】
低温補正量算出処理部Ｍ１２は、ラックアンドピニオン機構２４およびボールねじ機構２６を備える転舵機構の潤滑対象部分の温度が低い場合に、アシストトルクＴｒｑａの大きさ（絶対値）を増加補正するための低温補正量ΔＴｒｑを算出する。低温補正量ΔＴｒｑは、トルクの次元を有する。ここで、潤滑対象部分とは、第２ラック歯２２ｂおよびこれに接触し得るボールねじ機構２６の部分等である。これら潤滑対象部分には、潤滑のためにグリースが塗布されている。このグリースは、所定の低温度（たとえばゼロ度以下）となることにより、粘性が顕著に大きくなる。このため、潤滑対象部分の抵抗の増加に起因していわゆるギアプレロードが大きくなり、ひいては、転舵輪１９を所定に転舵させるうえで必要なモータ４２のトルクや操舵トルクＴｒｑｓが、高温時と比較して大きくなる。このため、運転中にステアリング１０の操作をアシストするアシストトルクが不足する状態となるのを抑制すべく、潤滑対象部分の温度が低温処理実行温度以下の場合、低温補正量ΔＴｒｑを算出する。ここで、低温処理実行温度は、たとえばゼロ度以下の値に設定される。なお、低温補正量ΔＴｒｑは、アシストトルクＴｒｑａの不足を補うものであるため、操舵トルクＴｒｑｓがゼロである場合にはゼロとされる。低温補正量算出処理部Ｍ１２では、操舵トルクＴｒｑｓを入力とし、低温補正量ΔＴｒｑをゼロとすべきか否かの判定処理や、低温補正量ΔＴｒｑの符号を定める処理を実行する。
【００３５】
トルク補正処理部Ｍ１４は、アシストトルクＴｒｑａに低温補正量ΔＴｒｑを加算することにより、アシストトルクＴｒｑａを補正し、トルク指令値Ｔｒｑ＊として出力する。なお、低温補正量ΔＴｒｑが出力されない場合、トルク補正処理部Ｍ１４は、アシストトルクＴｒｑａをトルク指令値Ｔｒｑ＊とする。
【００３６】
操作信号生成処理部Ｍ１６は、トルク指令値Ｔｒｑ＊を入力とし、モータ４２のトルクをトルク指令値Ｔｒｑ＊とするためのインバータＩＮＶの操作信号ｇ￥＃を生成して出力する。ここでは、最小電流最大トルク制御を実現すべく、ｄ軸の電流指令値ｉｄ＊をゼロとしつつ、ｑ軸の電流指令値ｉｑ＊をトルク指令値Ｔｒｑ＊に応じて設定し、ｄｑ軸の実電流ｉｄ，ｉｑを電流指令値ｉｄ＊，ｉｑ＊に制御するための操作信号ｇ￥＃を生成し、ドライバ６６を介してインバータＩＮＶに出力する。詳しくは、実電流ｉｄ，ｉｑを電流指令値ｉｄ＊，ｉｑ＊にフィードバック制御するための操作量として、インバータＩＮＶの出力線電圧の指令値（電圧指令値ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊）を算出する。そして、インバータＩＮＶの出力線電圧が電圧指令値ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊となるように、スイッチング素子Ｓ￥ｐおよびスイッチング素子Ｓ￥ｎを交互に１度ずつオンとする周期Ｔｃに対するスイッチング素子Ｓ￥ｐをオンとする期間Ｔｏｎの時比率Ｄを設定する。操作信号ｇ￥＃は、時比率Ｄに応じてスイッチング素子Ｓ￥＃をオン・オフ操作する信号である。なお、実電流ｉｄ，ｉｑは、電流センサ６９によって検出された実電流ｉ￥が、ｄｑ変換処理部Ｍ１８によってｄｑ軸上の電流に変換されたものとする。
【００３７】
上記低温補正量算出処理部Ｍ１２は、推定処理部Ｍ２０が出力する潤滑対象部分の温度の推定値Ｔｇｅを入力とし、推定値Ｔｇｅに基づき低温補正量ΔＴｒｑを算出する。次に、推定処理部Ｍ２０の処理について説明する。
【００３８】
推定処理部Ｍ２０は、制御基板４６の温度の検出値Ｔｂｃに基づき、推定値Ｔｇｅを算出する。制御基板４６は、ラック軸２２およびボールねじ機構２６における潤滑対象部分の近くに配置されているのみならず、潤滑対象部分と、周囲の環境が類似している。すなわち、双方とも転舵系収容室ＲＭ内に存在し、雰囲気温度が類似することに加えて、車両の走行速度に応じた走行風による影響も類似する。また、上記車載原動機５８からの輻射熱や、冷却系５９からの輻射熱の受けやすさという点でも類似する。このため、制御基板４６の温度の検出値Ｔｂｃは、潤滑対象部分の温度と相関を有する。ただし、サーミスタ６８は、図１に示すように、潤滑対象部分よりもモータ４２およびインバータＩＮＶに近いのみならず、それらと同一の筐体内に収容されていることなどに起因して、転舵アクチュエータＰＳＡの駆動に伴い発生する熱の影響がより顕著となりうる。そこで、本実施形態では、潤滑対象部分の温度を推定する際、検出値Ｔｂｃをベースとしつつ、これを転舵アクチュエータＰＳＡの発熱によって補正することにより、推定値Ｔｇｅを算出する。
【００３９】
具体的には、駆動補正量算出処理部Ｍ２２は、実電流ｉｑを入力とし、駆動補正量Ｔｄｈを算出して出力する。ここで、駆動補正量Ｔｄｈは、転舵アクチュエータＰＳＡの発熱による制御基板４６の温度の上昇量と潤滑対象部分の温度の上昇量との差分を補償するための補正量であり、ゼロ以上の値を有する。なお、駆動補正量Ｔｄｈは、温度の次元を有する。
【００４０】
図４に、駆動補正量算出処理部Ｍ２２の処理の手順を示す。図４に示す処理は、メモリ６４に記憶されたプログラムをＣＰＵ６２が所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」を付与した数字にてステップ番号を表現する。
【００４１】
図４に示す一連の処理において、ＣＰＵ６２は、まず転舵アクチュエータＰＳＡの発熱量を示すパラメータとして、ｑ軸の実電流ｉｑを取得する（Ｓ１０）。次に、ＣＰＵ６２は、実電流ｉｑの絶対値が閾値ｉｑｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ１２）。この処理は、モータ４２やインバータＩＮＶを流れる電流が小さくて制御基板４６の温度上昇を無視できる状態にあるか否かを判定するためのものである。そしてＣＰＵ６２は、閾値ｉｑｔｈよりも大きいと判定する場合（Ｓ１２：ＮＯ）、駆動補正量Ｔｄｈを、「Ｋ・｜ｉｑ｜」だけ増加補正する（Ｓ１４）。ここで、係数Ｋは、正の値を有する。これに対し、ＣＰＵ６２は、閾値ｉｑｔｈ以下であると判定する場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、駆動補正量Ｔｄｈを、基準値Ｔｄｈ０と、１周期前に算出された駆動補正量Ｔｄｈとの指数移動平均処理値に更新する（Ｓ１６）。すなわち、「０」より大きく「１」未満の係数αを用いて、「α・Ｔｄｈ＋（１−α）・Ｔｄｈ０」に更新する。ここで、基準値Ｔｄｈ０は、駆動補正量Ｔｄｈの最小値を規定する値を有する。本実施形態では、基準値Ｔｄｈ０をゼロとする。
【００４２】
なお、ＣＰＵ６２は、Ｓ１４，Ｓ１６の処理が完了する場合には、図４に示す一連の処理を一旦終了する。
図３に戻り、温度補正処理部Ｍ２４は、検出値Ｔｂｃから駆動補正量Ｔｄｈを減算した値を、推定値Ｔｇｅとして出力する。なお、図３に示す処理は、ＣＰＵ６２が起動状態にあることを条件に、実行される。ここで、ＣＰＵ６２が起動状態となるのは、ユーザによって車両を走行可能状態とする指令が出される場合である。これに対し、ユーザによって車両を走行ができない状態とする指令が出される場合、ＣＰＵ６２は、所定期間（ここでは数分から十数分）の間、ＣＰＵ６２の起動状態を保った後、ＣＰＵ６２をオフ状態に切り替える。この起動状態を保っているときにおいても、推定値Ｔｇｅの算出処理は実行される。ちなみに、駆動補正量Ｔｄｈは、推定値Ｔｇｅの算出処理の再開に伴って、前回の算出処理の終了時における値にかかわらず初期化される。なお、車両を走行可能な状態とする指令は、たとえば、車載原動機がエンジンを含む場合、イグニッションスイッチのオン操作などによって生じる。
【００４３】
ここで、本実施形態の作用を説明する。
ステアリング１０の操舵により操舵トルクＴｒｑｓが検出されると、操舵トルクＴｒｑｓに応じてアシストトルクＴｒｑａが設定される。潤滑対象部分の温度の推定値Ｔｇｅが低温処理実行温度以下である場合、アシストトルクＴｒｑａが低温補正量ΔＴｒｑにて補正された値がトルク指令値Ｔｒｑ＊とされ、ＥＣＵ６０によって、モータ４２のトルクをトルク指令値Ｔｒｑ＊とするようにインバータＩＮＶが操作される。
【００４４】
これにより、インバータＩＮＶおよびモータ４２に電流が流れると、モータ４２およびインバータＩＮＶの発熱の影響によって制御基板４６の温度が上昇する。この発熱による熱は潤滑対象部分にも伝達されるものの、制御基板４６ほどには直接的に熱を受けないことや、潤滑対象部分の方が熱容量が大きいことなどから、潤滑対象部分の温度上昇量は、制御基板４６の温度の上昇量よりも小さい。そこで本実施形態では、制御基板４６の温度上昇を考慮して、駆動補正量Ｔｄｈを温度の検出値Ｔｂｃから減算した値を推定値Ｔｇｅとする。これにより、検出値Ｔｂｃが通電に伴う転舵アクチュエータＰＳＡの発熱の影響を受ける場合であっても潤滑対象部分の温度を高精度に推定できる。
【００４５】
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する効果が得られる。
（１）サーミスタ６８が実装された制御基板４６を、モータユニット４０に収容した。これにより、本実施形態において、制御基板４６およびサーミスタ６８は、潤滑対象部分よりもインバータＩＮＶやモータ４２に近く、また、同一の筐体内にあるためにインバータＩＮＶやモータ４２の発熱の影響を直接的に受けることから、潤滑対象部分と比較して特に温度が上昇しやすい。このため、駆動補正量Ｔｄｈによる補正を実行することが特に有効である。
【００４６】
（２）制御基板４６の温度を検出するサーミスタ６８を用いて推定値Ｔｇｅを算出するため、新たなセンサを設けることなく潤滑対象部分の温度情報を得ることができる。
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００４７】
図５に、本実施形態に関する、ＥＣＵ６０内のメモリ６４に記憶されたプログラムに従ってＣＰＵ６２が実行する処理の一部を示す。なお、図５において、図３に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４８】
図５に示すように、本実施形態では、温度補正処理部Ｍ２４の出力値Ｔｂｃ１を、ローパスフィルタ処理部Ｍ２６によってローパスフィルタ処理したものを、推定値Ｔｇｅとして出力する。ここで、ローパスフィルタ処理としては、たとえば１次遅れフィルタや２次遅れフィルタを用いればよい。
【００４９】
モータ４２やインバータＩＮＶの発熱量が増加し制御基板４６の温度（検出値Ｔｂｃ）が大きく上昇すると、出力値Ｔｂｃ１もある程度増加するのであるが、本実施形態では、その増加速度がローパスフィルタ処理部Ｍ２６によって遅延されたものが推定値Ｔｇｅとされる。このため、潤滑対象部分の温度上昇が制御基板４６の温度上昇に対して遅れることを、推定値Ｔｇｅに反映させることができる。
【００５０】
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、第２の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００５１】
図６に、本実施形態に関する、ＥＣＵ６０内のメモリ６４に記憶されたプログラムに従ってＣＰＵ６２が実行する処理の一部を示す。なお、図６において、図５に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
本実施形態では、残存熱補正量算出処理部Ｍ２８が残存熱補正量Ｔｒｈを出力し、温度補正処理部Ｍ３０では、ローパスフィルタ処理部Ｍ２６の出力値Ｔｂｃ２から残存熱補正量Ｔｒｈを減算した値を推定値Ｔｇｅとする。残存熱補正量Ｔｒｈは、温度の次元を有する。
【００５３】
図７に、残存熱補正量算出処理部Ｍ２８の処理の手順を示す。図７に示す処理は、メモリ６４に記憶されたプログラムをＣＰＵ６２が所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
【００５４】
図７に示す一連の処理において、ＣＰＵ６２は、まず推定値の算出処理が停止されるか否かを判定する（Ｓ２０）。そしてＣＰＵ６２は、停止されると判定する場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、推定値Ｔｇｅの初期値Ｔｇｅ０に、算出処理の停止前に最後に算出された初期値Ｔｇｅ０を代入し、初期値Ｔｇｅ０をメモリ６４に記憶する（Ｓ２２）。そしてＣＰＵ６２は、残存熱補正フラグＦが「１」であるか否かを判定する（Ｓ２４）。ここで、残存熱補正フラグＦは、「１」である場合に、残存熱に起因した補正処理を実行していることを示し、「０」の場合にそうではないことを示す。ここで、残存熱とは、転舵アクチュエータＰＳＡの駆動等に起因した熱のうち、推定値Ｔｇｅの算出処理の再開時において制御基板４６が未だ保持している熱のことである。ＥＣＵ６０がオフ状態とされると、制御基板４６は外気と熱的な平衡状態に移行するため、制御基板４６の温度は、潤滑対象部分の温度と同様、外気温ＴＯに収束する。しかし、たとえば車両が走行できない状態とされる直前に、パーキング等のためにモータ４２が大きなトルクを生成した場合などには、ＥＣＵ６０がオフ状態とされる期間が短いと、推定値Ｔｇｅの算出処理の再開時において検出値Ｔｂｃが潤滑対象部分の温度よりも高くなるおそれがある。しかし、図６に示す処理では、駆動補正量Ｔｄｈが、推定値Ｔｇｅの算出処理の再開時には初期化されるため、駆動補正量Ｔｄｈによっては、残存熱による推定値Ｔｇｅの精度の低下を補償することができない。残存熱に起因した補正処理は、残存熱によって推定値Ｔｇｅが検出値Ｔｂｃを上回る場合にこれを補償する処理である。
【００５５】
ＣＰＵ６２は、残存熱補正フラグＦが「０」であると判定する場合（Ｓ２４：ＮＯ）、ＥＣＵ６０の起動時であるか否かを判定する（Ｓ２６）。そして、ＣＰＵ６２は、起動時であると判定する場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、通信線Ｌｎを介して他ＥＣＵ５４と通信することにより、外気温ＴＯを取得する（Ｓ２８）。また、ＣＰＵ６２は、検出値Ｔｂｃを取得する（Ｓ３０）。この検出値Ｔｂｃは、推定値Ｔｇｅの算出処理の再開時における値である。そしてＣＰＵ６２は、検出値Ｔｂｃから外気温ＴＯを減算した値が所定値Δｔｈ１よりも大きいことと、検出値Ｔｂｃが初期値Ｔｇｅ０よりも大きいこととの論理積が真であるか否かを判定する（Ｓ３２）。この処理は、残存熱補正量Ｔｒｈによる補正を実行するか否かを判定する処理である。ここで、検出値Ｔｂｃから外気温ＴＯを減算した値が所定値Δｔｈ１よりも大きい旨の条件は、推定値Ｔｇｅの算出処理の停止から再開までの期間が短い旨の条件となる。
【００５６】
ＣＰＵ６２は、論理積が真であると判定する場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、残存熱補正フラグＦを「１」とする（Ｓ３４）。そしてＣＰＵ６２は、Ｓ３０において取得した検出値Ｔｂｃから初期値Ｔｇｅ０を減算した値のローパスフィルタ処理を開始する（Ｓ３６）。この処理は、検出値Ｔｂｃから初期値Ｔｇｅ０を減算した値をローパスフィルタのインパルス入力とする処理である。本実施形態では、Ｓ３６のローパスフィルタとして１次遅れフィルタを例示する。そして、ＣＰＵ６２は、残存熱補正フラグＦが「１」であると判定する場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）や、Ｓ３６の処理が完了する場合、ローパスフィルタ処理のなされた値を、残存熱補正量Ｔｒｈとする（Ｓ３８）。ローパスフィルタ処理された値は、１次遅れ系に対するインパルス応答であるため、徐々に減衰する。これは、残存熱の影響が減衰することを表現する。
【００５７】
次に、ＣＰＵ６２は、残存熱補正量Ｔｒｈがゼロであるか否かを判定する（Ｓ４０）。この処理は、残存熱に起因した補正処理を停止するか否かを判定するためのものである。換言すれば、残存熱補正量Ｔｒｈに基づき推定値Ｔｇｅが検出値Ｔｂｃを下回る量を設定する処理を終了するか否かを判定するためのものである。そしてＣＰＵ６２は、ゼロであると判定する場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、残存熱補正フラグＦを「０」とする（Ｓ４２）。
【００５８】
一方、ＣＰＵ６２は、起動時ではないと判定する場合（Ｓ２６：ＮＯ）や、上記論理積が偽であると判定する場合（Ｓ３２：ＮＯ）には、残存熱に起因した補正処理をしないことから、残存熱補正量Ｔｒｈをゼロとする（Ｓ４４）。
【００５９】
なお、ＣＰＵ６２は、Ｓ４２，Ｓ４４の処理が完了する場合や、Ｓ４０において否定判定する場合には、図７に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで本実施形態の作用を説明する。
【００６０】
ユーザがステアリング１０を大きく切って車両を駐車させた直後に、車両を走行ができない状態とする旨の指示を出すと、ＣＰＵ６２は、その後、所定期間にわたって図６に示す処理を継続した後、推定値Ｔｇｅを初期値Ｔｇｅ０としてメモリ６４に記憶し、自らをオフ状態とする。これにより、制御基板４６の温度や潤滑対象部分の温度は、外気温ＴＯへと収束していく。ここで、車両を走行状態とする指示が早期に出される場合、制御基板４６の温度が未だ上記駐車時の熱の影響を受けて高い値を示すため、潤滑対象部分の温度よりも過度に高くなる。ＣＰＵ６２は、こうしたときには、残存熱補正量Ｔｒｈを出力値Ｔｂｃ２から減算した値に基づき推定値Ｔｇｅを算出することにより、推定値Ｔｇｅから残存熱の影響を除去することができる。
【００６１】
＜第４の実施形態＞
以下、第４の実施形態について、第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００６２】
図８に、本実施形態に関する、ＥＣＵ６０内のメモリ６４に記憶されたプログラムに従ってＣＰＵ６２が実行する処理の一部を示す。なお、図８において、図６に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
図８に示すように、本実施形態では、起動補正量算出処理部Ｍ３２が起動補正量Ｔｓを算出し、温度補正処理部Ｍ３０では、ローパスフィルタ処理部Ｍ２６の出力値Ｔｂｃ２から、残存熱補正量Ｔｒｈと、起動補正量Ｔｓとを減算した値を、推定値Ｔｇｅとして出力する。起動補正量Ｔｓは、温度の次元を有する。
【００６４】
図９に、起動補正量算出処理部Ｍ３２の処理の手順を示す。図９に示す処理は、メモリ６４に記憶されたプログラムをＣＰＵ６２が所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
【００６５】
図９に示す一連の処理において、ＣＰＵ６２は、まず、ＥＣＵ６０の起動時であるか否かを判定する（Ｓ５０）。そして、ＣＰＵ６２は、起動時であると判定する場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）、起動時からの時間を計時するカウンタＣｔを初期化する（Ｓ５２）。一方、ＣＰＵ６２は、起動時ではないと判定する場合（Ｓ５０：ＮＯ）、カウンタＣｔをインクリメントする（Ｓ５４）。そしてＣＰＵ６２は、カウンタＣｔが規定値Ｃｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ５６）。
【００６６】
ＣＰＵ６２は、Ｓ５２の処理を完了する場合や、Ｓ５６において否定判定する場合には、起動補正量Ｔｓを、時間の経過につれて漸増する量として算出する（Ｓ５８）。詳しくは、起動補正量Ｔｓは、カウンタＣｔがゼロである場合にゼロとなり、規定値Ｃｔｈに近づくにつれて上限値Ｔｓｍａｘに近づく値とされる。これは、たとえばメモリ６４に、予めカウンタＣｔの値と起動補正量Ｔｓの値との関係を定めたマップを備えることで実現することができる。
【００６７】
一方、ＣＰＵ６２は、規定値Ｃｔｈ以上であると判定する場合（Ｓ５６：ＹＥＳ）、起動補正量Ｔｓを上限値Ｔｓｍａｘとする（Ｓ６０）。
なお、ＣＰＵ６２は、Ｓ５８，Ｓ６０の処理が完了する場合、図９に示す処理を一旦終了する。
【００６８】
ここで本実施形態の作用を説明する。
ＥＣＵ６０が起動状態となると、図８に示した処理に基づきトルク指令値Ｔｒｑ＊が算出され、これに基づきインバータＩＮＶが操作される。ここで、たとえば車両の発進前等、ステアリング１０が未だ操作されない状態においては、トルク指令値Ｔｒｑ＊がゼロとなる。この場合、操作信号ｇ￥＃は、スイッチング素子Ｓ￥＃を周期Ｔｃで周期的にオン・オフ操作しつつもモータ４２のトルクをゼロとするための信号となる。この場合、インバータＩＮＶやモータ４２に電流が流れることに起因した発熱量は無視し得る。しかし、図２に示したドライバ６６が駆動され、またインバータＩＮＶのスイッチング素子ｇ￥＃が所定の周期Ｔｃでオン・オフ操作されることによって発熱が生じる。この発熱によって制御基板４６の温度のみならず、潤滑対象部分の温度も上昇しうるものの、この発熱の全てが潤滑対象部分に伝達される訳ではないことに加えて、潤滑対象部分の熱容量が大きいことなどから、潤滑対象部分の温度上昇量は制御基板４６の温度上昇量よりも小さくなる。起動補正量Ｔｓは、この上昇量の差を補償する量とされる。
【００６９】
すなわち、本実施形態では、起動補正量Ｔｓを、時間の経過に伴って漸増するものとしたために、上記発熱に起因して出力値Ｔｂｃ２が潤滑対象部分の温度に対して上昇する量を適切に表現する。このため、起動補正量Ｔｓによる減少補正によって、推定値Ｔｇｅに上記オン・オフ操作に伴う発熱に起因した誤差が生じることを抑制することができる。
【００７０】
なお、インバータＩＮＶを駆動することによるドライバ６６等の発熱量は、モータ４２のトルク指令値Ｔｒｑ＊がいかなる値であってもほとんど変化しない。このため、本実施形態では、この発熱量に起因した温度上昇量をほぼ一定値と見なし、トルク指令値Ｔｒｑ＊がゼロよりも大きくなりモータ４２が駆動されているときであっても、時間がある程度経過した後には、一律上限値Ｔｓｍａｘとする。ちなみに、本実施形態では、インバータＩＮＶのスイッチングに伴う発熱量に加えて、ＣＰＵ６２等が起動状態とされることによる発熱量を加味して起動補正量Ｔｓを設定する。
【００７１】
＜第５の実施形態＞
以下、第５の実施形態について、第２の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００７２】
図１０に、本実施形態にかかるＥＣＵ６０内のメモリ６４に記憶されたプログラムに従ってＣＰＵ６２が実行する処理の一部を示す。なお、図１０において、図５に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
図１０に示すように、本実施形態では、駆動補正量算出処理部Ｍ２２は、ｑ軸の実電流ｉｑに代えて、トルク指令値Ｔｒｑ＊を入力として駆動補正量Ｔｄｈを算出する。これは、図４に示した処理において、実電流ｉｑをトルク指令値Ｔｒｑ＊とし、閾値ｉｑｔｈを閾値Ｔｒｑｔｈとし、係数Ｋを適宜変更することにより実現できる。
【００７４】
また、本実施形態では、図５に示したローパスフィルタ処理部Ｍ２６に代えて、ローパスフィルタ処理部Ｍ３４，Ｍ３６を備える。ローパスフィルタ処理部Ｍ３４は、検出値Ｔｂｃを入力としてこれにローパスフィルタ処理を施し、出力値Ｔｂｃ３を温度補正処理部Ｍ２４に出力する。ローパスフィルタ処理部Ｍ３６は、駆動補正量Ｔｄｈを入力としてこれにローパスフィルタ処理を施し、出力値Ｔｄｈ１を温度補正処理部Ｍ２４に出力する。温度補正処理部Ｍ２４では、出力値Ｔｂｃ３から出力値Ｔｄｈ１を減算した値を、推定値Ｔｇｅとする。
【００７５】
ここで、ローパスフィルタ処理部Ｍ３４は、検出値Ｔｂｃの上昇に対して潤滑対象部分の温度の上昇が遅れることを表現するためのフィルタ処理を行う。一方、ローパスフィルタ処理部Ｍ３６は、モータ４２やインバータＩＮＶの発熱に起因した制御基板４６の温度の上昇に対して同発熱に起因した潤滑対象部分の温度の上昇が遅延することを表現するためのフィルタ処理である。ここで、ローパスフィルタ処理部Ｍ３４とローパスフィルタ処理部Ｍ３６とは、同一種類のフィルタ（たとえば１次遅れフィルタ）であるが、本実施形態ではそれらの時定数が異なっている。これは、制御基板４６の温度を上昇させる要因として、モータ４２やインバータＩＮＶの発熱以外に、上述した車載原動機５８からの輻射熱や冷却系５９からの輻射熱等があることに鑑みたものである。すなわち、これらの熱による検出値Ｔｂｃの上昇に対し、これらの熱による潤滑対象部分の温度の上昇の遅れ方が、モータ４２やインバータＩＮＶの発熱によるものとは微妙に異なりうることに鑑みたものである。
【００７６】
＜対応関係＞
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。
【００７７】
１．転舵機構に取り付けられている所定の部材は、モータユニット４０に対応する。４．「減算値をローパスフィルタ処理した値」は、図５の推定値Ｔｇｅ、図６および図８の出力値Ｔｂｃ２に対応する。「ローパス処理した値を減算した値」は、図１０の推定値Ｔｇｅに対応する。５．残存熱補正処理は、Ｓ４０において否定判定されているときの温度補正処理部Ｍ３０における残存熱補正量Ｔｒｈによる減算処理に対応する。７．残存熱補正量に基づき推定値を算出するか否かの処理は、Ｓ３２の処理に対応する。すなわち、Ｓ３２の処理において否定判定する場合、残存熱補正量Ｔｒｈがゼロとされるため、温度補正処理部Ｍ２４において残存熱補正量Ｔｒｈによる補正がゼロとなり、推定値Ｔｇｅの算出に残存熱補正量Ｔｒｈが寄与しない。９．「車体によって区画される同一の空間」は、転舵系収容室ＲＭに対応する。
【００７８】
＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも１つを、以下のように変更してもよい。
「低温時処理について」
上記実施形態では、推定値Ｔｇｅのみに基づき低温補正量ΔＴｒｑの絶対値を設定したがこれに限らない。たとえば、車速を加味してもよい。これにより、転舵角を転舵するのに必要なトルクが車速に依存することを加味して低温補正量ΔＴｒｑの絶対値を設定することができる。
【００７９】
たとえば、ステアリング１０の回転角度である操舵角や転舵輪１９の回転角度である転舵角を用いて低温補正量ΔＴｒｑを算出してもよい。これは、たとえば、アシストトルクＴｒｑａに、中立位置側に戻そうとする力であるリターントルクを加算したものが、トルク補正処理部Ｍ１４において低温補正量ΔＴｒｑによる補正対象となる場合に特に有効である。ここで、リターントルクは、転舵角の大きさが大きい場合に小さい場合よりも大きい値とされる。この場合、低温補正量ΔＴｒｑを、アシストトルクＴｒｑａの低温時による増量補正量とリターントルクの増量補正量との和として算出されるものとするなら、低温補正量ΔＴｒｑにより、推定値Ｔｇｅが低い場合には高い場合よりもリターントルクを大きくすることができる。この場合、少なくとも中立位置側にステアリング１０が戻されるときには、低温補正量ΔＴｒｑによって、高温時よりもモータ４２のトルクの大きさが大きくなる。
【００８０】
また、低温時処理において、低温補正量ΔＴｒｑを算出する処理を含むことは必須ではない。たとえば、アシストトルク設定処理部Ｍ１０において操舵トルクＴｒｑｓからアシストトルクＴｒｑａを設定するために用いるマップとして、高温用とは別に低温用を設けてもよい。
【００８１】
低温時処理としては、低温時に、高温時よりもモータ４２に対するトルク指令値Ｔｒｑ＊の大きさを大きくする処理に限らない。たとえば、転舵角を転舵角指令値にフィードバック制御するためにモータ４２を操作することとし、フィードバックゲインを低温時には高温時よりも大きくするものであってもよい。この場合、モータ４２のトルクは、フィードバック制御による成り行きの値となるものの、高温時に対して変更された値となることには相違ない。なお、転舵角フィードバック制御は、「転舵システムについて」の欄に記載したように、転舵システムとしてステアバイワイヤシステムを採用する場合には特に有効である。
【００８２】
「駆動補正量算出処理について」
駆動補正量算出処理としては、図４に例示した処理や、図１０において説明した処理に限らない。たとえば、図４に示した処理において、ｑ軸の実電流ｉｑに代えて、電流指令値ｉｑ＊を入力としてもよい。また、たとえばｑ軸の実電流ｉｑとｄ軸の実電流ｉｄとによって定まる電流ベクトル（ｉｄ，ｉｑ）のノルムを入力としてもよい。またたとえば、電流指令値ｉｄ＊，ｉｑ＊のベクトルのノルムを入力としてもよい。こうした構成は、たとえば弱め界磁制御のようにｄ軸の電流指令値ｉｄ＊をゼロとしない制御がなされている場合に特に有効である。
【００８３】
図４のＳ１６の処理に代えて、たとえば、Ｓ１２において否定判定される状態から肯定判定される状態に移行した時点における駆動補正量Ｔｄｈをインパルス入力とするたとえば１次遅れフィルタ等を用いて、Ｓ１２において肯定判定される都度のフィルタ出力値を駆動補正量Ｔｄｈとしてもよい。
【００８４】
また、たとえば、ｑ軸の実電流等の電流の大きさが第１所定値以上である場合、駆動補正量を増量補正し、第１所定値よりも小さい第２所定値以上であって且つ第１所定値未満の場合に駆動補正量を更新せず、第２所定値未満の場合に駆動補正量を減量補正する処理であってもよい。ここで、電流の大きさが第１所定値以上である場合、駆動補正量の増量補正量を、電流の大きさが大きい場合に小さい場合よりも大きくしてもよい。
【００８５】
たとえば、実電流ｉｑ等の発熱パラメータに基づき、サーミスタ６８の温度上昇量を算出し、これに「０」よりも大きく「１」以下のゲインＧを乗算して駆動補正量Ｔｄｈを算出してもよい。この場合、サーミスタ６８の配置や、モータ４２の配置、インバータＩＮＶの配置等が変化した場合に、ゲインＧを変更するのみで対処することも可能となる。
【００８６】
「残存熱補正量算出処理について」
残存熱補正量Ｔｒｈとしては、推定値Ｔｇｅの算出開始時の検出値Ｔｂｃから、初期値Ｔｇｅ０を減算した値のローパスフィルタ処理値に限らない。たとえば、残存熱補正量Ｔｒｈをゼロ以上の値とする旨の条件の下、上記減算した値を、算出処理の周期毎に、所定量ずつ減少補正した値としてもよい。
【００８７】
「決定処理について」
推定値Ｔｇｅの算出処理の開始時における検出値Ｔｂｃが初期値Ｔｇｅ０よりも高いことを条件に、残存熱補正量Ｔｒｈを算出する処理を実行すると決定するものに限らない。たとえば、図７のＳ３８の処理に代えて、ローパスフィルタ処理した値と「０」とのうちの大きい方の値を残存熱補正量Ｔｒｈとする処理を実行し、Ｓ３２の処理において、上記条件を削除してもよい。
【００８８】
なお、外気温ＴＯを入力として推定値Ｔｇｅの算出処理の開始時における検出値Ｔｂｃが外気温ＴＯよりも高いことを条件に残存熱補正処理を実行すると決定する決定処理自体必須ではない。すなわち、たとえば、推定値Ｔｇｅの算出処理の終了時の時刻と開始時の時刻とを通信線Ｌｎを介して取得し、それらの時間差が所定時間以下であることを条件に、残存熱補正処理を実行すると決定してもよい。
【００８９】
「残存熱補正処理について」
残存熱補正処理としては、残存熱補正量Ｔｒｈを上記実施形態や「残存熱補正量算出処理について」の欄に記載したように算出するものに限らない。たとえば、推定値Ｔｇｅの算出開始時の外気温ＴＯよりも初期値Ｔｇｅ０の方が高いことを条件に、ローパスフィルタ処理のインパルス入力を、算出開始時の検出値Ｔｂｃを用いて、「Ｔｂｃ−Ｔｇｅ０−ｆ（Ｔｂｃ−ＴＯ）」としてもよい。関数ｆ（ｘ）は、独立変数ｘが正で大きい値であるほど小さい値となるものとする。この関数ｆ（ｘ）は、「Ｔｂｃ−Ｔｇｅ０」が同一であっても、前回の算出処理の停止時から今回の算出処理の開始時までの時間が長い場合に短い場合よりも、ローパスフィルタ処理の入力値を大きい値とするための項である。これは、時間が長い場合には潤滑対象部分の温度が低下するために、実際の潤滑対象部分の温度が初期値Ｔｇｅ０よりも低いと考えられることに基づくものである。
【００９０】
残存熱補正処理としては、残存熱補正量Ｔｒｈを算出する残存熱補正量算出処理を含むものに限らない。たとえば、推定値Ｔｇｅの算出処理の開始時における推定値Ｔｇｅの初期値を、推定値Ｔｇｅの算出処理の停止時の初期値Ｔｇｅ０とし、今回の推定値Ｔｇｅ（ｎ）を、前回の推定値Ｔｇｅ（ｎ−１）と、図３、図５または図１０に示した処理によって算出される推定値Ｔｇｅとの指数移動平均処理値としてもよい。なお、指数移動平均処理の入力となる、図５または図１０に示した処理によって算出される推定値Ｔｇｅに代えて、同推定値Ｔｇｅから起動補正量Ｔｓが減算された値を用いてもよい。
【００９１】
「トルク制御手法について」
上記実施形態では、トルク指令値Ｔｒｑ＊から定まる電流指令値ｉｄ＊，ｉｑ＊に実電流ｉｄ，ｉｑをフィードバック制御したが、これに限らない。たとえば、実電流ｉｄ，ｉｑに基づき、複数のスイッチングモードのそれぞれが採用されたと仮定した場合の次の制御周期におけるそれぞれの実電流ｉｄ，ｉｑの予測値を算出し、予測値と電流指令値ｉｄ＊，ｉｑ＊との差が小さくなるスイッチングモードを実際のインバータＩＮＶの操作に採用するいわゆるモデル予測制御を実行してもよい。
【００９２】
「起動補正量について」
上記実施形態では、起動補正量Ｔｓに、ＣＰＵ６２が起動状態にあることによる発熱量に起因した温度上昇量を含めたが、これを無視してもよい。
【００９３】
起動補正量Ｔｓを算出する処理は、電流フィードバック制御を実行するものを前提とするものではない。たとえば、開ループ制御を実行するものであっても、たとえば周期Ｔｃでスイッチング素子Ｓ￥＃をオン・オフ操作するものであれば、スイッチングに伴う発熱が生じうるため、起動補正量Ｔｓを算出することが有効である。
【００９４】
また、起動補正量Ｔｓを算出する処理は、上記インバータＩＮＶのスイッチングを前提とするものに限らない。たとえば、下記の「電圧印加回路について」の欄に記載したように、電圧印加回路としてコンバータを備える場合であっても、たとえば次の場合には、コンバータのスイッチングに起因して起動補正量Ｔｓを算出することが有効である。すなわち、電流フィードバック制御の操作量として電圧印加回路の出力線電圧の指令値を設定し、出力線電圧に応じてコンバータのスイッチング素子のオン・オフの一周期に対するオン時間の時比率を操作する場合である。
【００９５】
たとえば、時間を入力として、サーミスタ６８の温度上昇量を算出し、これに「０」よりも大きく「１」以下のゲインＧを乗算して起動補正量Ｔｓを算出してもよい。この場合、サーミスタ６８の配置や、モータ４２の配置、インバータＩＮＶの配置等が変化した場合に、ゲインＧを変更するのみで対処することも可能となる。
【００９６】
「推定処理について」
たとえば、車両が走行可能な状態であるか否かにかかわらずＣＰＵ６２をオン状態として常時、図３、図５および図１０に例示したように、駆動補正量Ｔｄｈに基づく推定値Ｔｇｅの算出処理を実行してもよい。なお、この際、起動補正量Ｔｓを上限値Ｔｓｍａｘに固定し、これを更に用いて推定値Ｔｇｅを算出してもよい。
【００９７】
駆動補正量Ｔｄｈを算出する処理を有すること自体必須ではない。たとえば、ｑ軸の実電流ｉｑの絶対値等、駆動補正量Ｔｄｈの算出に用いた発熱パラメータの大きさが閾値以上であることを条件に、同発熱パラメータおよび検出値Ｔｂｃと推定値Ｔｇｅとの関係を定めたマップに基づき推定値Ｔｇｅを算出してもよい。この場合、発熱パラメータの大きさが閾値未満の場合には、たとえば外気温ＴＯ以上である旨の条件の下、推定値Ｔｇｅを漸減させればよい。
【００９８】
たとえば、「トルク制御手法について」の欄に記載したモデル予測制御を、トルク指令値Ｔｒｑ＊がゼロであっても実行するものの場合には、回転軸４２ａが未だ回転せず且つトルク指令値Ｔｒｑ＊がゼロの場合には、スイッチングモードが定常的に所定のゼロベクトルに固定されると考えられる。そしてその場合、一度、スイッチングがなされた後、回転軸４２ａが回転するか、トルク指令値Ｔｒｑ＊の絶対値がゼロよりも大きくなるまでは、スイッチングに伴う発熱を無視してもよいが、これに代えて、起動補正量Ｔｓを次のようにして算出してもよい。すなわち、所定の周期内においてスイッチングがなされる場合、上限値Ｔｓｍａｘ以下である旨の条件下、起動補正量Ｔｓを漸増させ、所定の周期内においてスイッチングがなされない場合、「０」以上である旨の条件下、起動補正量Ｔｓを漸減させる処理を実行して起動補正量Ｔｓを算出してもよい。
【００９９】
「転舵機構について」
タイミングベルト２８やプーリ３０、ボールねじ機構２６を備えることは必須ではない。たとえば、ラックアンドピニオン機構２４とは別に、第２ラックアンドピニオン機構を備え、そのピニオン軸にモータ４２の回転軸４２ａが減速機構を介して連結されたものであってもよい。この場合、第２ラックアンドピニオン機構は、転舵機構のうちの潤滑対象部分である。
【０１００】
なお、転舵機構がラック軸２２を備えることも必須ではなく、たとえばボール・ナットを備えた機構であってもよい。
「転舵系収容室ＲＭについて」
車載原動機５８や冷却系５９が収容されることは必須ではなく、車載原動機５８や冷却系５９を、別の車体空間に収容してもよい。この場合であっても、温度センサと、潤滑対象部分とが、同一の車体空間である転舵系収容室ＲＭに収容されているのであれば、温度センサが検出する温度は、潤滑対象部分の温度と強い相関を有することとなるため、温度センサの検出値に基づく潤滑対象部分の温度の推定処理が有効である。
【０１０１】
もっとも、温度センサと潤滑対象部分とが、同一の車体空間に収容されていることも必須ではなく、インバータＩＮＶやモータ４２の発熱の影響の受けやすさを除いてほぼ同じ温度環境条件となる２つの異なる一対の室のそれぞれに、温度センサと潤滑対象部分とを収容してもよい。
【０１０２】
「電圧印加回路について」
直流電圧源（バッテリ５０）の正極および負極とモータ４２の端子とを選択的に接続するスイッチング素子Ｓ￥＃を備える上記インバータＩＮＶに限らない。たとえば、モータ４２の端子のそれぞれに接続され、バッテリ５０の電圧を昇圧および降圧するコンバータであってもよい。この場合、コンバータの出力電圧を正弦波状に変化させることで、モータ４２に正弦波状の電圧を印加することができる。
【０１０３】
「転舵アクチュエータについて」
モータとしては、同期電動機に限らない。たとえば誘導機であってもよくまたたとえば直流モータであってもよい。モータ４２と、駆動基板４４と、制御基板４６とを同一の筐体に収容するものに限らない。たとえば、モータ４２と制御基板４６とを同一の筐体に収容して且つ、駆動基板４４を別の筐体に収容してもよい。またたとえば、制御基板４６と駆動基板４４とを同一の筐体に収容して且つ、モータ４２を別の筐体に収容してもよい。
【０１０４】
「電動パワーステアリングシステムについて」
ステアリング１０に入力される操舵トルクＴｒｑｓを、転舵輪１９に伝達しつつ転舵輪１９の転舵を転舵アクチュエータＰＳＡによってアシストするものに限らない。たとえば、ステアリング１０から転舵輪１９への動力の伝達が遮断された状態で、転舵アクチュエータＰＳＡによって転舵輪１９を転舵させるステアバイワイヤシステムであってもよい。
【０１０５】
「温度センサについて」
温度センサとしては、サーミスタに限らず、たとえば一定の電流が流されているダイオードであってもよい。すなわち、この場合、ダイオードの順方向電圧降下の大きさが温度に依存することに鑑み、順方向電圧降下の値を温度の検出値とすればよい。
【０１０６】
温度センサの配置としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば「転舵アクチュエータについて」の欄に記載したように、モータ４２と、駆動基板４４と、制御基板４６とを、必ずしも同一の筐体に収容しない場合、温度センサを、いずれか１つの筐体に収容してもよい。ここで、制御基板４６を収容する筐体と、モータ４２や駆動基板４４を収容する筐体とが別の場合であっても、制御基板４６は駆動基板４４に操作信号を送信するものであるため、駆動基板４４に近い傾向にあり、その場合、制御基板４６が駆動基板４４側の熱を受けやすい。このため、温度センサを制御基板４６に実装したとしても、駆動補正量Ｔｄｈ等に基づく検出値Ｔｂｃの補正は有効である。
【０１０７】
もっとも、温度センサを制御基板４６に実装することは必須ではない。たとえば、ハウジング４０ａに取り付けてもよい。また、ハウジング４０ａに取り付けることも必須ではなく、ハウジング４０ａから離れて配置されていてもよい。この場合であっても、モータ４２およびインバータＩＮＶとのうちのいずれか１つと温度センサとの距離が、温度センサと潤滑対象部分との距離よりも近いなら、温度センサがモータ４２やインバータＩＮＶの発熱の影響を受けやすいため、駆動補正量Ｔｄｈを用いた補正等が有効である。
【０１０８】
「転舵制御装置について」
ＣＰＵ６２とメモリ６４とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、転舵制御装置は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するメモリとを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラムを記憶するメモリと、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。
【０１０９】
「そのほか」
図２には、電流センサ６９を模式的に示したが、電流センサ６９は、実際には、スイッチング素子Ｓ￥ｎと接地との間に設けられたシャント抵抗等であってもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１０…ステアリング、１２…ステアリングシャフト、１４…コラム軸、１６…中間軸、１８…ピニオン軸、１８ａ…ピニオン歯、１９…転舵輪、２２…ラック軸、２２ａ…第１ラック歯、２２ｂ…第２ラック歯、２４…ラックアンドピニオン機構、２６…ボールねじ機構、２８…タイミングベルト、３０…プーリ、４０…モータユニット、４０ａ…ハウジング、４２…モータ、４２ａ…回転軸、４４…駆動基板、４６…制御基板、５０…バッテリ、５２…トルクセンサ、５４…他ＥＣＵ、５６…外気温センサ、５８…車載原動機、５９…冷却系、６０…ＥＣＵ、６２…ＣＰＵ、６４…メモリ、６６…ドライバ、６８…サーミスタ、６９…電流センサ。
【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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