(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２系統モータ巻線を有する多相モータを制御する制御基板を備える電動パワーステアリング装置において、
前記制御基板の基板温度を検出する温度センサと、
前記多相モータの全てのモータ電流及び前記基板温度により、全てのコイル間の温度差で生じる前記全てのコイル間の伝熱現象並びに前記コイル及び前記制御基板間の伝熱現象に基づいて、全てのコイル温度を推定するコイル温度推定部とを備え、
前記伝熱現象は周波数特性で表わされ、前記コイル間毎に異なる周波数特性が定義され、前記コイル及び前記制御基板間毎に異なる周波数特性が定義され、
前記コイル温度推定部が、
前記モータ電流から各系統の各相のコイル発熱量を求めるコイル発熱量演算部と、
前記コイル発熱量及び前記基板温度により、前記周波数特性に基づいて前記コイル温度を求めるコイル温度演算部とを備え、
前記コイル温度演算部は、
前記コイル発熱量及び前記基板温度に基づいて、外気温を推定する外気推定部と、
前記コイル発熱量及び前記外気温に基づいて算出コイル温度を算出する伝達関数行列部と、
前記コイルに通電せずに上昇する分を付加コイル温度とし、
前記算出コイル温度と前記付加コイル温度とを加算して推定される前記コイル温度を出力する加算部と、を具備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】
前記コイル発熱量演算部が、
前記コイル発熱量を求めるために用いる各系統の各相のコイル抵抗を、対応する系統及び相の前記コイル温度に応じて変更する請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記周波数特性が、前記コイル発熱量から前記コイル温度又は前記基板温度への周波数特性である発熱量周波数特性及び前記外気温から前記コイル温度又は前記基板温度への周波数特性である外気温周波数特性を含む請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記コイル温度演算部が、
前記発熱量周波数特性及び前記外気温周波数特性を伝達関数として、前記コイル発熱量及び前記外気温又は前記基板温度の線形結合により、前記コイル温度を求める請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記コイル温度推定部が、
前記モータ電流から各系統の各相の前記コイル発熱量を求める前記コイル発熱量演算部と、
前記モータ電流から前記制御基板の基板発熱量を求める基板発熱量演算部と、
前記コイル発熱量、前記基板発熱量及び前記基板温度により、前記周波数特性に基づいて前記コイル温度を求める前記コイル温度演算部とを具備する請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記コイル発熱量演算部が、
前記コイル発熱量を求めるために用いる各系統の各相のコイル抵抗を、対応する系統及び相の前記コイル温度に応じて変更し、
前記基板発熱量演算部が、
前記基板発熱量を求めるために用いる基板抵抗を、前記基板温度に応じて変更する請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記周波数特性が、前記コイル発熱量又は前記基板発熱量から前記コイル温度又は前記基板温度への周波数特性である発熱量周波数特性及び外気温から前記コイル温度又は前記基板温度への周波数特性である外気温周波数特性を含む請求項５又は６に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
前記コイル温度演算部が、
前記発熱量周波数特性及び前記外気温周波数特性を伝達関数として、前記コイル発熱量、前記基板発熱量及び前記外気温又は前記基板温度の線形結合により、前記コイル温度を求める請求項７に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記コイル温度推定部が、
いずれかの系統に異常が発生した場合、異常な系統の前記モータ電流を全てゼロにして前記コイル温度を推定する請求項１乃至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】
多系統モータ巻線を有する多相モータを制御する制御基板を備える電動パワーステアリング装置において、
前記制御基板の基板温度を検出する温度センサと、
前記多相モータの各相のモータ電流から前記各相のコイル発熱量及び前記制御基板の基板発熱量を求め、前記コイル発熱量、前記基板発熱量及び前記基板温度から、前記各相のコイル間の温度差で生じる前記各相間の伝熱現象及び前記コイルと前記制御基板間の伝熱現象に基づいて、前記各相のコイル温度を推定するコイル温度推定部とを備え、
前記コイル温度推定部は、いずれかの系統に異常が発生した場合、正常な系統において求められる前記コイル発熱量及び前記基板発熱量を補正した補正コイル発熱量及び補正基板発熱量並びに前記基板温度から、前記コイル温度を推定し、
前記伝熱現象は周波数特性で表わされ、前記各相間毎に異なる周波数特性が定義され、前記コイル及び前記制御基板間毎に異なる周波数特性が定義され、
前記コイル温度推定部が、
前記各相の前記モータ電流から前記コイル発熱量及び前記補正コイル発熱量を求めるコイル発熱量演算部と、
前記モータ電流から前記基板発熱量及び前記補正基板発熱量を求める基板発熱量演算部と、
前記コイル発熱量及び前記基板発熱量又は前記補正コイル発熱量及び前記補正基板発熱量並びに前記基板温度より、前記周波数特性に基づいて前記コイル温度を求めるコイル温度演算部と、
前記多相モータの一方を第１多相モータとし、前記第１多相モータと異なる他方の前記多相モータを第２多相モータとし、
前記多相モータが正常である場合、前記コイル発熱量演算部及び前記基板発熱量演算部に、前記モータ電流として、前記第１多相モータの第１モータ電流を出力し、
前記第１多相モータに異常が発生した場合、前記コイル発熱量演算部及び前記基板発熱量演算部に、前記モータ電流として、前記第２多相モータの第２モータ電流を出力する切換部を備え、
前記第１多相モータ及び前記第２多相モータが共に異常である場合、警告を発し、前記モータ電流は出力せず、
前記基板発熱量及び前記補正基板発熱量には待機電力相当の発熱量が加味されてい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１１】
前記コイル温度推定部が、 
前記補正コイル発熱量及び前記補正基板発熱量を、前記コイル発熱量及び前記基板発熱量に対するゲイン乗算に基づいて求める請求項１０に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
前記コイル発熱量演算部が、
前記コイル発熱量を求めるために用いる前記各相のコイル抵抗を、対応する相の前記コイル温度に応じて変更し、
前記基板発熱量演算部が、
前記基板発熱量を求めるために用いる基板抵抗を、前記基板温度に応じて変更する請求項１０に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１３】
前記周波数特性が、前記コイル発熱量又は前記基板発熱量から前記コイル温度又は前記基板温度への周波数特性である発熱量周波数特性及び外気温から前記コイル温度又は前記基板温度への周波数特性である外気温周波数特性を含む請求項１０乃至１２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１４】
前記コイル温度演算部が、
前記発熱量周波数特性及び前記外気温周波数特性を伝達関数として、前記コイル発熱量及び前記基板発熱量又は前記補正コイル発熱量及び前記補正基板発熱量並びに前記基板温度の線形結合により、前記コイル温度を求める請求項１３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１５】
多相モータを制御する制御基板を備える電動パワーステアリング装置において、
前記制御基板の基板温度を検出する温度センサと、
前記多相モータの各相のモータ電流及び前記基板温度により、前記各相のコイル間の温度差で生じる前記各相間の第１伝熱現象及び前記コイルから前記制御基板への第２伝熱現象に基づいて、前記各相のコイル温度を推定するコイル温度推定部とを備え、
前記第１伝熱現象及び前記第２伝熱現象は周波数特性で表わされ、前記各相間毎に異なる周波数特性が定義され、前記コイルから前記制御基板までの間毎に異なる周波数特性が定義され、
前記コイル温度推定部は、
前記モータ電流から前記各相のコイル発熱量を求めるコイル発熱量演算部と、
前記コイル発熱量及び前記基板温度により、前記周波数特性に基づいて前記コイル温度を求めるコイル温度演算部とを備え、
前記コイル温度演算部は、
前記コイル発熱量及び前記基板温度に基づいて、外気温を推定する外気推定部と、
前記コイル発熱量及び前記外気温に基づいて算出コイル温度を算出する伝達関数行列部と、
前記コイルに通電せずに上昇する分を付加コイル温度とし、
前記算出コイル温度と前記付加コイル温度とを加算して推定される前記コイル温度を出力する加算部と、を具備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１６】
前記コイル発熱量演算部は、
前記コイル発熱量を求めるために用いる前記各相のコイル抵抗を、対応する相の前記コイル温度に応じて変更する請求項１５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１７】
前記周波数特性は、前記コイル発熱量から前記コイル温度又は前記基板温度への周波数特性である発熱量周波数特性及び外気温から前記コイル温度又は前記基板温度への周波数特性である外気温周波数特性を含む請求項１６に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１８】
前記コイル温度演算部は、
前記発熱量周波数特性及び前記外気温周波数特性を伝達関数として、前記コイル発熱量及び前記基板温度の線形結合により、前記コイル温度を求める請求項１７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、多相モータのコイル温度を推定する機能を有する電動パワーステアリング装置に関し、特にコイル間の温度差で生じる伝熱現象並びにコイル及び制御基板間の伝熱現象を考慮してコイル温度を推定可能な電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の操舵系にモータの回転力で操舵補助力（アシストトルク）を付与する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）は、モータの駆動力を、減速機構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操舵補助力として付与し、アシスト制御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、操舵補助指令値（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）制御のデューティの調整で行っている。【０００３】
電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図１に示して説明すると、ハンドル１のコラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）２は減速機構を構成する減速ギア（ウォームギア）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、タイロッド６ａ，６ｂを経て、更にハブユニット７ａ，７ｂを介して操向車輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。また、コラム軸２にはトーションバーが介挿されており、トーションバーの捩れ角によりハンドル１の操舵角θを検出する舵角センサ１４、操舵トルクＴｈ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。電動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（ＥＣＵ）３０には、バッテリ１３から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が入力される。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Ｖｅｌとに基づいてアシスト制御指令の電流指令値の演算を行い、電流指令値に補償等を施した電圧制御指令値Ｖｒｅｆによってモータ２０に供給する電流を制御する。【０００４】
なお、舵角センサ１４は必須のものではなく、配設されていなくても良く、また、モータ２０に連結されたレゾルバ等の回転角センサから操舵角を取得することも可能である。【０００５】
コントロールユニット３０には、車両の各種情報を授受するＣＡＮ（Controller  Area  Network）４０が接続されており、車速ＶｅｌはＣＡＮ４０から受信することも可能である。また、コントロールユニット３０には、ＣＡＮ４０以外の通信、アナログ／ディジタル信号、電波等を授受する非ＣＡＮ４１も接続可能である。【０００６】
コントロールユニット３０は主としてＣＰＵ（ＭＰＵやＭＣＵ等も含む）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２のようになる。【０００７】
図２を参照してコントロールユニット３０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及び車速センサ１２で検出された（若しくはＣＡＮ４０からの）車速Ｖｅｌは、電流指令値Ｉｒｅｆ１を演算する電流指令値演算部３１に入力される。電流指令値演算部３１は、入力された操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌに基づいてアシストマップ等を用いて、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Ｉｒｅｆ１を演算する。電流指令値Ｉｒｅｆ１は加算部３２Ａを経て電流制限部３３に入力され、最大電流を制限された電流指令値Ｉｒｅｆｍが減算部３２Ｂに入力され、フィードバックされているモータ電流Ｉｍとの偏差Ｉ（＝Ｉｒｅｆｍ−Ｉｍ）が演算され、その偏差Ｉが操舵動作の特性改善のためのＰＩ（比例積分）制御部３５に入力される。ＰＩ制御部３５で特性改善された電圧制御指令値ＶｒｅｆがＰＷＭ制御部３６に入力され、更にインバータ３７を介してモータ２０がＰＷＭ駆動される。モータ２０のモータ電流Ｉｍはモータ電流検出器３８で検出され、減算部３２Ｂにフィードバックされる。インバータ３７は、半導体スイッチング素子としてのＦＥＴのブリッジ回路で構成されている。【０００８】
モータ２０にはレゾルバ等の回転角センサ２１が連結されており、回転角センサ２１から回転角θが検出されて出力される。【０００９】
また、加算部３２Ａには補償信号生成部３４からの補償信号ＣＭが加算されており、補償信号ＣＭの加算によって操舵システム系の特性補償を行い、収れん性や慣性特性等を改善するようになっている。補償信号生成部３４は、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）３４３と慣性３４２を加算部３４４で加算し、その加算結果に更に収れん性３４１を加算部３４５で加算し、加算部３４５の加算結果を補償信号ＣＭとしている。【００１０】
モータ２０が３相ブラシレスモータの場合、ＰＷＭ制御部３６及びインバータ３７の詳細は例えば図３に示すような構成となっており、ＰＷＭ制御部３６は、電圧制御指令値Ｖｒｅｆから所定式に従って３相分のＰＷＭデューティ値Ｄ１〜Ｄ６を演算するデューティ演算部３６Ａと、ＰＷＭデューティ値Ｄ１〜Ｄ６で駆動素子としてのＦＥＴのゲートを駆動すると共に、デッドタイムの補償をしてＯＮ／ＯＦＦするゲート駆動部３６Ｂとで構成されている。インバータ３７は半導体スイッチング素子としてのＦＥＴの３相ブリッジ（ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６）で構成されており、ＰＷＭデューティ値Ｄ１〜Ｄ６でＯＮ／ＯＦＦされることによってモータ２０を駆動する。また、インバータ３７とモータ２０との間の電力供給線には、電力供給を行い（ＯＮ）又は遮断（ＯＦＦ）するためのモータリレー３９が各相に接続されている。【００１１】
このような電動パワーステアリング装置では、操舵状況によってモータに大きな電流が流れることがあり（例えば、据え切り状態でハンドルの端当てロック状態が長時間保持された場合等）、モータ内のコイル（モータコイル）は、例えば１８０℃以上の高温になると、コイルの破損等の問題が発生する。よって、車両の安全面からコイルの過熱への対策を講じる必要があり、そのためにはコイルの温度（コイル温度）を推定又は測定する必要がある。しかし、コイル温度を直接測定するのは難しいので、コイル温度を推定する方法が提案されている。【００１２】
例えば、特許第５２１１６１８号公報（特許文献１）では、多相コイル間の伝熱現象及びモータ回転速度の関係と、放熱係数及びモータ回転速度の関係とを考慮して温度推定モデルを構築し、コイル温度を推定している。具体的には、モータ回転速度の変化により、多相モータの任意相コイルと外気環境、任意相と他相の間の伝熱係数を同定し、基板温度や各相電流（又は電流指令値）を用いてモータの各相コイル又はマグネットの温度を推定している。また、特許第４４８３２９８号公報（特許文献２）では、モータの発熱はモータコイルに通電する電流の２乗値の積算値に比例するということと、モータコイルの放熱（冷却）の影響を受けるモータコイルの温度変化は実用上の適用温度範囲（−４０〜１８０℃）において一次遅れ関数の関係にあることを利用して、モータコイルの温度を推定している。具体的には、モータコイルに通電する電流値を自乗積算して平均化した後に、１次遅れ関数を２度通過させることにより、モータコイルの温度推定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第５２１１６１８号公報
【特許文献２】特許第４４８３２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１では、各相コイル間の熱伝達を考慮し、入力データとしてＥＣＵの温度を使用しているが、各相コイルとＥＣＵ間の熱伝達は考慮していないので、ＥＣＵからの影響で推定温度に誤差が生じる可能性がある。特許文献２は、ＥＣＵからの影響については特に考慮していないので、特許文献１の装置以上にＥＣＵからの影響で推定温度に誤差が生じる可能性がある。【００１５】
また、近年、モータ故障（異常を含む）が発生しても、モータ動作を継続できるように、多系統モータ巻線を有するモータが使用されるケースが増加している。例えば２系統のモータ巻線を有するモータは、ステータのコイルが２系統（Ｕ１〜Ｗ１相とＵ２〜Ｗ２相）に分けられ、１系統が失陥しても残りの１系統でロータを回転させることができ、アシスト制御の継続が可能となる。このようなケースにおいて、アシスト制御と同様、コイル温度の推定も継続可能であることが望ましい。【００１６】
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、多相モータに対して、コイル間の伝熱現象に加えて、制御基板とコイル間の伝熱現象も考慮して、より精度の高いコイル温度の推定を可能とする電動パワーステアリング装置を提供することにある。また、モータが多系統のモータ巻線を有する場合、いずれかの系統に異常が発生してもコイル温度の推定が可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、２系統モータ巻線を有する多相モータを制御する制御基板を備える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、前記制御基板の基板温度を検出する温度センサと、前記多相モータの全てのモータ電流及び前記基板温度により、全てのコイル間の温度差で生じる前記全てのコイル間の伝熱現象並びに前記コイル及び前記制御基板間の伝熱現象に基づいて、全てのコイル温度を推定するコイル温度推定部とを備え、前記伝熱現象は周波数特性で表わされ、前記コイル間毎に異なる周波数特性が定義され、前記コイル及び前記制御基板間毎に異なる周波数特性が定義され、前記コイル温度推定部が、前記モータ電流から各系統の各相のコイル発熱量を求めるコイル発熱量演算部と、前記コイル発熱量及び前記基板温度により、前記周波数特性に基づいて前記コイル温度を求めるコイル温度演算部とを備え、前記コイル温度演算部は、前記コイル発熱量及び前記基板温度に基づいて、外気温を推定する外気推定部と、前記コイル発熱量及び前記外気温に基づいて算出コイル温度を算出する伝達関数行列部と、前記コイルに通電せずに上昇する分を付加コイル温度とし、前記算出コイル温度と前記付加コイル温度とを加算して推定される前記コイル温度を出力する加算部と、を具備することにより達成される。
【００１８】
また、本発明は、多系統モータ巻線を有する多相モータを制御する制御基板を備える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、前記制御基板の基板温度を検出する温度センサと、前記多相モータの各相のモータ電流から前記各相のコイル発熱量及び前記制御基板の基板発熱量を求め、前記コイル発熱量、前記基板発熱量及び前記基板温度から、前記各相のコイル間の温度差で生じる前記各相間の伝熱現象及び前記コイルと前記制御基板間の伝熱現象に基づいて、前記各相のコイル温度を推定するコイル温度推定部とを備え、前記コイル温度推定部は、いずれかの系統に異常が発生した場合、正常な系統において求められる前記コイル発熱量及び前記基板発熱量を補正した補正コイル発熱量及び補正基板発熱量並びに前記基板温度から、前記コイル温度を推定し、前記伝熱現象は周波数特性で表わされ、前記各相間毎に異なる周波数特性が定義され、前記コイル及び前記制御基板間毎に異なる周波数特性が定義され、前記コイル温度推定部が、前記各相の前記モータ電流から前記コイル発熱量及び前記補正コイル発熱量を求めるコイル発熱量演算部と、前記モータ電流から前記基板発熱量及び前記補正基板発熱量を求める基板発熱量演算部と、前記コイル発熱量及び前記基板発熱量又は前記補正コイル発熱量及び前記補正基板発熱量並びに前記基板温度より、前記周波数特性に基づいて前記コイル温度を求めるコイル温度演算部と、前記多相モータの一方を第１多相モータとし、前記第１多相モータと異なる他方の前記多相モータを第２多相モータとし、前記多相モータが正常である場合、前記コイル発熱量演算部及び前記基板発熱量演算部に、前記モータ電流として、前記第１多相モータの第１モータ電流を出力し、前記第１多相モータに異常が発生した場合、前記コイル発熱量演算部及び前記基板発熱量演算部に、前記モータ電流として、前記第２多相モータの第２モータ電流を出力する切換部を備え、前記第１多相モータ及び前記第２多相モータが共に異常である場合、警告を発し、前記モータ電流は出力せず、前記基板発熱量及び前記補正基板発熱量には待機電力相当の発熱量が加味されていることにより達成される。
【００１９】
また、本発明は、多相モータを制御する制御基板を備える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、前記制御基板の基板温度を検出する温度センサと、前記多相モータの各相のモータ電流及び前記基板温度により、前記各相のコイル間の温度差で生じる前記各相間の第１伝熱現象及び前記コイルから前記制御基板への第２伝熱現象に基づいて、前記各相のコイル温度を推定するコイル温度推定部とを備え、前記第１伝熱現象及び前記第２伝熱現象は周波数特性で表わされ、前記各相間毎に異なる周波数特性が定義され、前記コイルから前記制御基板までの間毎に異なる周波数特性が定義され、前記コイル温度推定部は、前記モータ電流から前記各相のコイル発熱量を求めるコイル発熱量演算部と、前記コイル発熱量及び前記基板温度により、前記周波数特性に基づいて前記コイル温度を求めるコイル温度演算部とを備え、前記コイル温度演算部は、前記コイル発熱量及び前記基板温度に基づいて、外気温を推定する外気推定部と、前記コイル発熱量及び前記外気温に基づいて算出コイル温度を算出する伝達関数行列部と、前記コイルに通電せずに上昇する分を付加コイル温度とし、前記算出コイル温度と前記付加コイル温度とを加算して推定される前記コイル温度を出力する加算部と、を具備することにより達成される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、コイル間の温度差で生じる伝熱現象に加え、コイルと制御基板間の伝熱現象を考慮した関係式を用いてコイル温度を推定しているので、より精度の高い温度推定を行うことができる。また、モータが多系統のモータ巻線を有する場合、いずれかの系統に異常が発生しても、正常な系統の発熱量の補正等によりコイル温度を推定しているので、簡易的に温度を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電動パワーステアリング装置の概要を示す構成図である。
【図２】電動パワーステアリング装置のコントロールユニット（ＥＣＵ）の構成例を示すブロック図である。
【図３】電動パワーステアリング装置のモータ制御部の構成例を示す線図である。
【図４】本発明を適用できるモータの構造例を示す一方の断面図である。
【図５】本発明を適用できるモータの巻線構造例を示す模式図である。
【図６】本発明の構成例（第１実施形態）を示すブロック図である。
【図７】中心軸を含む仮想平面でモータの構成を切って模式的に示す断面図である。
【図８】パワー回路基板の底面図である。
【図９】電流制御部の構成例を示すブロック図である。
【図１０】モータ駆動部及びモータ電流遮断回路の構成例を示すブロック図である。
【図１１】コイル温度推定部の構成例（第１実施形態）を示すブロック図である。
【図１２】コイル温度演算部の構成例（第１実施形態）を示すブロック図である。
【図１３】本発明の動作例（第１実施形態）の一部を示すフローチャートである。
【図１４】電圧指令値算出の動作例（第１実施形態）を示すフローチャートである。
【図１５】コイル温度推定の動作例（第１実施形態）を示すフローチャートである。
【図１６】コイル温度演算部の構成例（第２実施形態）を示すブロック図である。
【図１７】コイル温度推定部の構成例（第３実施形態）を示すブロック図である。
【図１８】コイル温度演算部の構成例（第３実施形態）を示すブロック図である。
【図１９】コイル温度演算部の構成例（第４実施形態）を示すブロック図である。
【図２０】本発明の構成例（第５実施形態）を示すブロック図である。
【図２１】コイル温度推定部の構成例（第５実施形態）を示すブロック図である。
【図２２】コイル温度演算部の構成例（第５実施形態）を示すブロック図である。
【図２３】コイル温度推定の動作例（第５実施形態）を示すフローチャートである。
【図２４】コイル温度演算部の構成例（第６実施形態）を示すブロック図である。
【図２５】本発明の構成例（第７実施形態）を示すブロック図である。
【図２６】コイル温度演算部の構成例（第７実施形態）を示すブロック図である。
【図２７】コイル温度推定の動作例（第７実施形態）を示すフローチャートである。
【図２８】コイル温度演算部の構成例（第８実施形態）を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明では、多相モータでの各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイルの温度（コイル温度）の推定を、各相間の伝熱現象（熱伝導、熱輻射、熱対流等）と、各コイルとコントロールユニット（ＥＣＵ）の基板（制御基板）間の伝熱現象に基づいて行っている。多相モータでは、各相のコイルに通電される電流（モータ電流）のバラツキ等により、各コイルでの発熱量に違いが生じ、それにより各コイル間で温度差が生じる。この温度差によって各相間並びに各コイル及び外気環境の間に伝熱現象が発生するが、制御基板と各コイルの間にも温度差が生じており、通常、制御基板とモータは近接しているので、制御基板と各コイル及び外気環境との間にも伝熱現象が発生する。本発明では、この伝熱現象を、例えば周波数特性で表わし、発熱量とコイル温度との関係を数式化し、発熱量はモータ電流から求めることにより、モータ電流及び制御基板の温度（基板温度）を用いてコイル温度を推定する。また、多相モータが多系統のモータ巻線を有する場合、本発明の１つでは、他の系統のコイルとの間の伝熱現象も考慮してコイル温度を推定する。更に、いずれかの系統に異常（故障を含む）が発生した場合、異常な系統のモータ電流をゼロにしてコイル温度を推定している。本発明の別の１つでは、いずれかの系統に異常が発生した場合、正常な系統のモータ電流から求められる発熱量を、例えばゲイン乗算を用いて補正し、補正後の発熱量に基づいてコイル温度を推定している。これらの処理により、正常時及び異常時のいずれにおいても、簡易的で精度が良い温度推定を行うことができる。
【００２３】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２４】
本実施形態では、多相モータが多系統のモータ巻線を有する場合として、３相モータが２系統のモータ巻線を有する場合を想定する。先ず、そのモータの例を、図４及び図５に示して説明する。なお、本モータは電動モータであるが、以下では単に「モータ」として説明する。
【００２５】
３相モータ２００は、図４に示すように、内周面に内方に突出形成されてスロットＳＬを形成する磁極となるティースＴを有するステータ１２Ｓと、このステータ１２Ｓの内周側にティースＴと対向して回転自在に配置された永久磁石ＰＭを表面に配置した８極の表面磁石型のロータ１２Ｒとを有するＳＰＭ（Surface  Permanent  Magnet）モータの構成を有する。ここで、ステータ１２ＳのティースＴの数を相数×２ｎ（ｎは２以上の整数）で、例えばｎ＝２に設定して、８極、１２スロットの構成としている。なお、極数及びスロット数は８極及び１２スロットに限定されない。
【００２６】
そして、ステータ１２ＳのスロットＳＬに、図５に示す２系統で、その各々の同相の磁極がロータ磁石に対し同位相となる多相モータ巻線となる第１の３相モータ巻線Ｌ１と第２の３相モータ巻線Ｌ２とが巻装されている。第１の３相モータ巻線Ｌ１は、Ｕ相コイルＵ１、Ｖ相コイルＶ１及びＷ相コイルＷ１の一端が互いに接続されてスター結線とされ、各相コイルＵ１、Ｖ１及びＷ１の他端が電動パワーステアリング装置のＥＣＵに接続され、個別にモータ駆動電流Ｉ１ｕ、Ｉ１ｖ及びＩ１ｗが供給されている。
【００２７】
各相コイルＵ１、Ｖ１及びＷ１には、それぞれ２つのコイル部Ｕ１ａ，Ｕ１ｂ、Ｖ１ａ，Ｖ１ｂ及びＷ１ａ，Ｗ１ｂが形成されている。これらコイル部Ｕ１ａ，Ｖ１ａ及びＷ１ａは、位置が正三角形を形作るティースＴ１０、Ｔ２及びＴ６に集中巻きで巻装されている。また、コイル部Ｕ１ｂ，Ｖ１ｂ及びＷ１ｂはティースＴ１０、Ｔ２及びＴ６とは時計方向にそれぞれ９０°移動した位置にあるティースＴ１、Ｔ５及びＴ９に集中巻きで巻装されている。
【００２８】
また、第２の３相モータ巻線Ｌ２は、Ｕ相コイルＵ２、Ｖ相コイルＶ２及びＷ相コイルＷ２の一端が互いに接続されてスター結線とされ、各相コイルＵ２、Ｖ２及びＷ２の他端が電動パワーステアリング装置のＥＣＵに接続され、個別にモータ駆動電流Ｉ２ｕ、Ｉ２ｖ及びＩ２ｗが供給されている。
【００２９】
各相コイルＵ２、Ｖ２及びＷ２には、それぞれ２つのコイル部Ｕ２ａ，Ｕ２ｂ、Ｖ２ａ，Ｖ２ｂ及びＷ２ａ，Ｗ２ｂが形成されている。これらコイル部Ｕ２ａ，Ｖ２ａ及びＷ２ａは、位置が正三角形を形作るティースＴ４、Ｔ８及びＴ１２に集中巻きで巻装されている。また、コイル部Ｕ２ｂ，Ｖ２ｂ及びＷ２ｂはティースＴ４、Ｔ８及びＴ１２とは、時計方向にそれぞれ９０°移動した位置にあるティースＴ７、Ｔ１１及びＴ３に集中巻きで巻装されている。
【００３０】
そして、各相コイルＵ１〜Ｗ１のコイル部Ｕ１ａ，Ｕ１ｂ、Ｖ１ａ，Ｖ１ｂ及びＷ１ａ，Ｗ１ｂ並びに各相コイルＵ２〜Ｗ２のコイル部Ｕ２ａ，Ｕ２ｂ、Ｖ２ａ，Ｖ２ｂ及びＷ２ａ，Ｗ２ｂは、各ティースＴを挟むスロットＳＬに通電電流の方向が同一方向となるように巻装されている。
【００３１】
このように第１の３相モータ巻線Ｌ１の各相コイルＵ１〜Ｗ１のコイル部Ｕ１ａ，Ｕ１ｂ、Ｖ１ａ，Ｖ１ｂ及びＷ１ａ，Ｗ１ｂと、第２の３相モータ巻線Ｌ２の各相コイルＵ２〜Ｗ２のコイル部Ｕ２ａ，Ｕ２ｂ、Ｖ２ａ，Ｖ２ｂ及びＷ２ａ，Ｗ２ｂとが、互いに異なる１２本のティースに巻装されている。
【００３２】
このような２系統巻線を有する３相モータに対して、個別のインバータから電流を供給し、一方のインバータのスイッチング手段に導通不可となるＯＦＦ故障（オープン故障）又はＯＮ故障（ショート故障）が生じた場合に、故障が生じたスイッチング手段を特定し、故障スイッチング手段を除くスイッチング手段を制御し、故障スイッチング手段を含む故障インバータ以外の正常インバータを制御すると共に、コイル温度の推定を継続する本発明の実施形態の構成例（第１実施形態）を図６に示して説明する。なお、以下では、３相モータ巻線Ｌ１の系統を「系統１」とし、３相モータ巻線Ｌ２の系統を「系統２」とする。
【００３３】
本実施形態においてコイル温度推定の対象となるのは、図７での丸で示された部分のコイルである。図７は、中心軸Ｚｒを含む仮想平面で３相モータ２００の構成を切って模式的に示した断面図である。３相モータ２００は、回転角センサ（レゾルバ）２１、ハウジング２２、軸受２３及び２４、ロータ５０並びにステータ６０を備えている。レゾルバ２１は、レゾルバロータ２１ａ及びレゾルバステータ２１ｂを備え、端子台２５によって支持される。ハウジング２２は、筒状ハウジング２２ａ及びフロントブラケット２２ｂを含み、筒状ハウジング２２ａには、フロントブラケット２２ｂとは反対側の端部に、この端部を閉塞するように底部２２ｃが形成される。軸受２３は、筒状ハウジング２２ａの内側に配置されたロータ５０の一部であるシャフト５１の一端を回転可能に支持し、軸受２４は、シャフト５１の他端を回転可能に支持し、これにより、シャフト５１は中心軸Ｚｒを中心に回転する。ロータ５０は、シャフト５１、ロータヨーク５２及びマグネット５３を含む。ステータ６０は、筒状のステータコア６１及びコイル（励磁コイル）６３を含み、ステータコア６１に励磁コイル６３が巻きつけられる。ステータコア６１は複数の分割コア６２を含み、分割コア６２のティース（図示せず）の外周にインシュレータ（励磁コイル６３と分割コア６２とを絶縁するための部材）６４を介して励磁コイル６３が集中巻きされる。そして、上述のように、励磁コイル６３中の丸で示された部分のコイルの温度が推定される。
【００３４】
図６において、温度センサ１０５は制御基板の温度を検出し、基板温度ＴＥとして出力する。温度センサ１０５としては、基板温度ＴＥを検出し搭載できるものであれば良く、例えばサーミスタを使用する。ＥＣＵ３０は、互いに所定の間隔を保って平行に配設されるパワー回路基板及び制御回路基板を制御基板として備えている。図８は、パワー回路基板３０Ａの底面側を示しており、温度センサ（サーミスタ）１０５は、パワー回路基板３０Ａの上面側に実装されるＦＥＴの３相ブリッジ（ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６）の温度を基板温度ＴＥとして検出する。パワー回路基板３０Ａの底面側には、リレー回路７１、ノイズ対策用のコイル７２並びに電源平滑用の電解コンデンサ７３ａ及び７３ｂが配設されており、さらに、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６の下面に対向する位置にそれぞれパワー回路基板３０Ａを貫通するスルーホール７４が形成され、これらスルーホール７４に熱伝導部材としての円板状の銅コイン７５がそれぞれ圧入されている。サーミスタ１０５は絶縁性の熱伝導グリース（図示せず）を介してＦＥＴ１〜ＦＥＴ６に接触する銅コイン７５の下面に連結されるので、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６との間の熱抵抗を小さくして、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６の発熱温度を低熱抵抗でサーミスタ１０５に伝熱することができ、複数のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６からサーミスタ１０５までの熱抵抗のバラツキが小さくなり、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６の温度を正確に測定することができる。なお、図８にて図示されていないが、本実施形態では、ＭＣＵ、ＡＳＩＣ等の５Ｖ系信号のデバイスで構成される制御回路基板が、パワー回路基板３０Ａに対して所定の間隔を保って平行に配設されている。
【００３５】
第１実施形態は、系統別の電流指令値Ｉ１＊及びＩ２＊を算出する電流指令値演算部１３０を備え、電流指令値Ｉ１＊及びＩ２＊に基づいて３相モータ２００を駆動制御するために、電流指令値Ｉ１＊及びＩ２＊の最大電流をそれぞれ制限する電流制限部１５０Ａ及び１５０Ｂ、電圧指令値を算出する電流制御部１６０Ａ及び１６０Ｂ、電圧指令値を入力するモータ駆動部１７０Ａ及び１７０Ｂ、モータ駆動部１７０Ａ及び１７０Ｂの出力側と３相モータ２００の第１のモータ巻線Ｌ１及び第２のモータ巻線Ｌ２との間に介挿されたモータ電流遮断回路１８０Ａ及び１８０Ｂを系統毎に備えている。さらに、モータ電流遮断回路１８０Ａ及び１８０Ｂに連結した異常検出回路１８１Ａ及び１８１Ｂを備え、異常検出回路１８１Ａ及び１８１Ｂからの出力と電流制御部１６０Ａ及び１６０Ｂからの出力に基づいて異常を検出する異常検出部１４０を備えている。また、コイル温度を推定するために、温度センサ１０５及びコイル温度推定部１１０を備え、推定されるコイル温度に基づいてコイルの過熱を検出する過熱処理部１２０も備えている。
【００３６】
３相モータ２００は、ロータの回転角を検出するホール素子等の回転角センサ２１を備えており、回転角センサ２１からの検出値がモータ回転角検出回路１０１に入力され、モータ回転角検出回路１０１でモータ回転角（電気角）θｅが検出され、モータ回転角θｅはモータ角速度演算部１０２に入力され、モータ角速度演算部１０２でモータ角速度ωｅが算出される。また、モータ駆動部１７０Ａ及び１７０Ｂには、直流電源としてのバッテリ１０３からノイズフィルタ１０４を経て直流電流が供給されている。
【００３７】
電流指令値演算部１３０は、図２に示される電流指令値演算部３１と同様に、操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌに基づいてアシストマップ等を用いて電流指令値を演算する。本実施形態では系統１及び系統２が均等に３相モータ２００を駆動するとして、駆動するために必要な電流指令値を２等分し、系統別の電流指令値Ｉ１＊及びＩ２＊として出力する。なお、図２に示される構成例と同様に、補償信号生成部３４を追加し、補償信号生成部３４からの補償信号ＣＭを電流指令値に加算するようにしても良い。
【００３８】
電流制限部１５０Ａ及び１５０Ｂは、図２に示される電流制限部３３と同様に、電流指令値Ｉ１＊及びＩ２＊の最大電流をそれぞれ制限し、電流指令値Ｉ１ｍ＊及びＩ２ｍ＊を出力する。
【００３９】
電流制御部１６０Ａは、電流指令値Ｉ１ｍ＊、モータ駆動部１７０Ａからフィードバックされる３相のモータ電流（Ｕ相モータ電流ｉ１ｕ、Ｖ相モータ電流ｉ１ｖ、Ｗ相モータ電流ｉ１ｗ）、モータ回転角θｅ及びモータ角速度ωｅに基づいて、モータ駆動部１７０Ａに対する３相の電圧指令値（Ｕ相電圧指令値Ｖ１ｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖ１ｖ＊、Ｗ相電圧指令値Ｖ１ｗ＊）を算出する。
【００４０】
電流制御部１６０Ａの構成例を図９に示す。電流制御部１６０Ａは、ｄｑ軸電流指令値算出部１６１Ａ、２相／３相変換部１６２Ａ、ＰＩ制御部１６３Ａ、１６４Ａ、１６５Ａ及び減算部１６６Ａ、１６７Ａ、１６８Ａを備えている。ｄｑ軸電流指令値算出部１６１Ａは、電流指令値Ｉ１ｍ＊及びモータ角速度ωｅに基づいて、ｄｑ回転座標系の電流指令値であるｄ軸電流指令値Ｉｄ１＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ１＊を算出する。例えば特許第５２８２３７６号公報に記載されているｄ−ｑ軸電流指令値算出部で実行されている方法等でｄ軸電流指令値Ｉｄ１＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ１＊を算出する。算出に当たり、モータの機械角に対するモータ角速度が必要な場合は、電気角に対するモータ角速度ωｅに基づいて算出する。２相／３相変換部１６２Ａは、モータ回転角θｅを用いて、ｄ軸電流指令値Ｉｄ１＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ１＊からなる２相の電流指令値を、空間ベクトル変調（空間ベクトル変換）により、ＵＶＷ固定座標系の３相の電流指令値（Ｕ相電流指令値Ｉ１ｕ＊、Ｖ相電流指令値Ｉ１ｖ＊、Ｗ相電流指令値Ｉ１ｗ＊）に変換する。３相の電流指令値は異常検出部１４０に入力されると共に、減算部１６６Ａ、１６７Ａ及び１６８Ａにそれぞれ加算入力される。減算部１６６Ａ、１６７Ａ及び１６８Ａには、モータ駆動部１７０Ａからフィードバックされる３相のモータ電流（Ｕ相モータ電流ｉ１ｕ、Ｖ相モータ電流ｉ１ｖ、Ｗ相モータ電流ｉ１ｗ）が減算入力されており、３相の電流指令値と３相のモータ電流の偏差ΔＩｕ、ΔＩｖ及びΔＩｗがそれぞれ求められ、各偏差はＰＩ制御部１６３Ａ、１６４Ａ及び１６５Ａにそれぞれ入力される。ＰＩ制御部１６３Ａ、１６４Ａ及び１６５Ａは、図２に示されるＰＩ制御部３５と同様に、偏差ΔＩｕ、ΔＩｖ及びΔＩｗに基づいて、３相の電圧指令値（Ｕ相電圧指令値Ｖ１ｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖ１ｖ＊、Ｗ相電圧指令値Ｖ１ｗ＊）をそれぞれ求める。
【００４１】
電流制御部１６０Ｂは、電流制御部１６０Ａと同様の構成及び動作により、電流指令値Ｉ２ｍ＊、モータ駆動部１７０Ｂからフィードバックされる３相のモータ電流（Ｕ相モータ電流ｉ２ｕ、Ｖ相モータ電流ｉ２ｖ、Ｗ相モータ電流ｉ２ｗ）、モータ回転角θｅ及びモータ角速度ωｅに基づいて、モータ駆動部１７０Ｂに対する３相の電圧指令値（Ｕ相電圧指令値Ｖ２ｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖ２ｖ＊、Ｗ相電圧指令値Ｖ２ｗ＊）を算出する。電流制御部１６０Ｂ内で算出される３相の電流指令値（Ｕ相電流指令値Ｉ２ｕ＊、Ｖ相電流指令値Ｉ２ｖ＊、Ｗ相電流指令値Ｉ２ｗ＊）も異常検出部１４０に入力される。
【００４２】
異常検出部１４０には、Ｕ相電流指令値Ｉ１ｕ＊、Ｖ相電流指令値Ｉ１ｖ＊及びＷ相電流指令値Ｉ１ｗ＊並びにＵ相電流指令値Ｉ２ｕ＊、Ｖ相電流指令値Ｉ２ｖ＊及びＷ相電流指令値Ｉ２ｗ＊に加えて、モータ電流遮断回路１８０Ａ及び１８０Ｂと３相モータ２００の第１モータ巻線Ｌ１及び第２モータ巻線Ｌ２との間に設けられた異常検出回路１８１Ａ及び１８１Ｂで検出されるモータ電流検出値Ｉ１ｕｄ、Ｉ１ｖｄ、Ｉ１ｗｄ及びＩ２ｕｄ、Ｉ２ｖｄ、Ｉ２ｗｄが入力される。ここで、モータ駆動部１７０Ａ及びモータ電流遮断回路１８０Ａの構成例を図１０（Ａ）に、モータ駆動部１７０Ｂ及びモータ電流遮断回路１８０Ｂの構成例を図１０（Ｂ）に示す。モータ駆動部１７０Ａ及び１７０Ｂのそれぞれは、電流制御部１６０Ａから出力される３相の電圧指令値Ｖ１ｕ＊、Ｖ１ｖ＊及びＶ１ｗ＊と電流制御部１６０Ｂから出力される３相の電圧指令値Ｖ２ｕ＊、Ｖ２ｖ＊及びＶ２ｗ＊とが入力されてゲート信号を形成すると共に、異常時に電流制御部を兼ねるゲート駆動回路１７３Ａ及び１７３Ｂと、これらゲート駆動回路１７３Ａ及び１７３Ｂから出力されるゲート信号が入力されるインバータ１７２Ａ及び１７２Ｂと、電流検出回路１７１Ａ及び１７１Ｂを備えている。異常検出部１４０は、インバータ１７２Ａ及び１７２Ｂを構成するスイッチング素子としての電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑ１〜Ｑ６のオープン故障（ＯＦＦ故障）及びショート故障（ＯＮ故障）の検出を、入力されるモータ電流検出値Ｉ１ｕｄ〜Ｉ１ｗｄ及びＩ２ｕｄ〜Ｉ２ｗｄと３相の電流指令値Ｉ１ｕ＊〜Ｉ１ｗ＊及びＩ２ｕ＊〜Ｉ２ｗ＊とをそれぞれ比較することにより行う。そして、インバータ１７２Ａ及び１７２Ｂを構成するＦＥＴのオープン故障又はショート故障による異常を検出したときに、異常を検出したモータ駆動部１７０Ａ又は１７０Ｂのゲート駆動回路１７３Ａ又は１７３Ｂに対して異常系統遮断指令ＳＡａ又はＳＡｂを出力し、コイル温度推定部１１０に対して異常検出信号ＡＤを出力する。異常検出信号ＡＤにより異常を検出した系統がわかるように、例えば、系統１が異常の場合はＡＤの値を「１」に、系統２が異常の場合はＡＤの値を「２」に、両系統が異常の場合はＡＤの値を「３」にする。
【００４３】
モータ駆動部１７０Ａ及び１７０Ｂ内のゲート駆動回路１７３Ａ及び１７３Ｂのそれぞれは、電流制御部１６０Ａ及び１６０Ｂから３相の電圧指令値が入力されると、これら電圧指令値と三角波のキャリア信号とを基に６つのＰＷＭ信号（ゲート信号）を形成し、これらＰＷＭ信号をインバータ１７２Ａ及び１７２Ｂに出力する。
【００４４】
また、ゲート駆動回路１７３Ａは、異常検出部１４０から異常系統遮断指令ＳＡａが入力されていない正常であるときには、モータ電流遮断回路１８０Ａに対してハイレベルの３つのゲート信号を出力すると共に、電源遮断回路１７４Ａに対してハイレベルの２つのゲート信号を出力し、異常系統遮断指令ＳＡａが入力された異常であるときには、モータ電流遮断回路１８０Ａに対してローレベルの３つのゲート信号を同時に出力し、モータ電流を遮断すると共に、電源遮断回路１７４Ａに対してローレベルの２つのゲート信号を同時に出力し、バッテリ電力を遮断する。
【００４５】
同様に、ゲート駆動回路１７３Ｂは、異常検出部１４０から異常系統遮断指令ＳＡｂが入力されていない正常であるときには、モータ電流遮断回路１８０Ｂに対してハイレベルの３つのゲート信号を出力すると共に、電源遮断回路１７４Ｂに対してハイレベルの２つのゲート信号を出力し、異常系統遮断指令ＳＡｂが入力された異常であるときには、モータ電流遮断回路１８０Ｂに対してローレベルの３つのゲート信号を同時に出力し、モータ電流を遮断すると共に、電源遮断回路１７４Ｂに対してローレベルの２つのゲート信号を同時に出力し、バッテリ電力を遮断する。
【００４６】
インバータ１７２Ａ及び１７２Ｂのそれぞれには、ノイズフィルタ１０４並びに電源遮断回路１７４Ａ及び１７４Ｂを介してバッテリ１０３のバッテリ電流が入力され、入力側に平滑用の電解コンデンサＣＡ及びＣＢが接続されている。
【００４７】
インバータ１７２Ａ及び１７２Ｂは、６個のスイッチング素子としてのＦＥＴＱ１〜Ｑ６（図３におけるＦＥＴ１〜ＦＥＴ６に相当）を有し、２つのＦＥＴを直列に接続した３つのスイッチングアーム（インバータ１７２ＡではＳＡｕ、ＳＡｖ及びＳＡｗ、インバータ１７２ＢではＳＢｕ、ＳＢｖ及びＳＢｗ）を並列に接続した構成を有する。そして、各ＦＥＴ  Ｑ１〜Ｑ６のゲートにゲート駆動回路１７３Ａ及び１７３Ｂから出力されるＰＷＭ信号が入力されることにより、各スイッチングアームのＦＥＴ間からモータ駆動電流であるＵ相電流Ｉ１ｕ，Ｉ２ｕ、Ｖ相電流Ｉ１ｖ，Ｉ２ｖ及びＷ相電流Ｉ１ｗ，Ｉ２ｗがモータ電流遮断回路１８０Ａ及び１８０Ｂを介して３相モータ２００の第１巻線Ｌ１及び第２巻線Ｌ２に入力される。
【００４８】
モータ駆動部１７０Ａ及び１７０Ｂ内の電流検出回路１７１Ａ及び１７１Ｂには、図１０には図示されていないが、インバータ１７２Ａ及び１７２Ｂの各スイッチングアームと接地との間に介挿されたシャント抵抗の両端電圧が入力され、３相のモータ電流ｉ１ｕ、ｉ１ｖ、ｉ１ｗ及びｉ２ｕ、ｉ２ｖ、ｉ２ｗが検出される。
【００４９】
モータ電流遮断回路１８０Ａは、３つの電流遮断用のＦＥＴ  ＱＡ１、ＱＡ２及びＱＡ３を有し、モータ電流遮断回路１８０Ｂは、３つの電流遮断用のＦＥＴ  ＱＢ１、ＱＢ２及びＱＢ３を有する。そして、モータ電流遮断回路１８０Ａ及び１８０ＢのＦＥＴ  ＱＡ１〜ＱＡ３及びＱＢ１〜ＱＢ３がそれぞれの寄生ダイオードのカソードをインバータ１７２Ａ及び１７２Ｂ側として、各々が同一向きに接続されている。
【００５０】
また、電源遮断回路１７４Ａ及び１７４Ｂのそれぞれは、２つのＦＥＴ  ＱＣ１、ＱＣ２及びＱＤ１、ＱＤ２がドレイン同士を接続して寄生ダイオードが逆向きとなる直列回路構成を有する。そして、ＦＥＴ  ＱＣ１及びＱＤ１のソースが互いに接続されてノイズフィルタ１０４の出力側に接続され、ＦＥＴ  ＱＣ２及びＱＤ２のソースがインバータ１７２Ａ及び１７２Ｂの各ＦＥＴ  Ｑ１、Ｑ２及びＱ３のソースに接続されている。
【００５１】
コイル温度推定部１１０は、温度センサ１０５からの基板温度ＴＥに加え、モータ駆動部１７０Ａ及びモータ駆動部１７０Ｂからの３相のモータ電流に基づいて、系統１の各相のコイル温度ＴＵ１’、ＴＶ１’及びＴＷ１’並びに系統２の各相のコイル温度ＴＵ２’、ＴＶ２’及びＴＷ２’を推定する。
【００５２】
コイル温度推定部１１０の構成例を図１１に示す。コイル温度推定部１１０は、モータ電流調節部１１１、コイル発熱量演算部１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、１１２Ｄ、１１２Ｅ及び１１２Ｆ、基板発熱量演算部１１３、コイル温度演算部１１４並びにメモリ１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｃ、１１５Ｄ、１１５Ｅ及び１１５Ｆを備える。
【００５３】
ここで、コイル温度推定部１１０におけるコイル温度の推定方法について説明する。
【００５４】
系統１の各相のコイルの発熱量（コイル発熱量）ＱＵ１、ＱＶ１及びＱＷ１並びに系統２の各相のコイルの発熱量（コイル発熱量）ＱＵ２、ＱＶ２及びＱＷ２は抵抗に発生する電力の式から求めることができるが、コイルの抵抗（コイル抵抗）はそのコイルのコイル温度に依存して変化する。よって、コイル抵抗をコイル温度の関数として扱い、下記数１〜数６より発熱量ＱＵ１、ＱＶ１、ＱＷ１、ＱＵ２、ＱＶ２及びＱＷ２を算出する。
【００５５】
【数１】
0006555430.tif 000002
【００５６】
【数２】
0006555430.tif 000003
【００５７】
【数３】
0006555430.tif 000004
【００５８】
【数４】
0006555430.tif 000005
【００５９】
【数５】
0006555430.tif 000006
【００６０】
【数６】
0006555430.tif 000007
ここで、ＲＵ１（ＴＵ１）、ＲＶ１（ＴＶ１）及びＲＷ１（ＴＷ１）はそれぞれ系統１のＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイル抵抗で、ＲＵ２（ＴＵ２）、ＲＶ２（ＴＶ２）及びＲＷ２（ＴＷ２）はそれぞれ系統２のＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイル抵抗である。ＴＵ１、ＴＶ１及びＴＷ１はそれぞれ系統１のＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイル温度で、ＴＵ２、ＴＶ２及びＴＷ２はそれぞれ系統２のＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイル温度である。また、モータ電流ｉｕ１、ｉｖ１、ｉｗ１、ｉｕ２、ｉｖ２及びｉｗ２は時間ｔの関数として表現されている。
【００６１】
さらに、コイル温度がＴのときのコイル抵抗ＲＵ１（Ｔ）、ＲＶ１（Ｔ）、ＲＷ１（Ｔ）、ＲＵ２（Ｔ）、ＲＶ２（Ｔ）及びＲＷ２（Ｔ）は、基準温度Ｔｂでのコイル抵抗をそれぞれＲＵ１０、ＲＶ１０、ＲＷ１０、ＲＵ２０、ＲＶ２０及びＲＷ２０とすると、下記数７〜数１２より算出することができる。
【００６２】
【数７】
0006555430.tif 000008
【００６３】
【数８】
0006555430.tif 000009
【００６４】
【数９】
0006555430.tif 000010
【００６５】
【数１０】
0006555430.tif 000011
【００６６】
【数１１】
0006555430.tif 000012
【００６７】
【数１２】
0006555430.tif 000013
ここで、αＵ１、αＶ１及びαＷ１はそれぞれ系統１のＵ相、Ｖ相及びＷ相の温度係数で、αＵ２、αＶ２及びαＷ２はそれぞれ系統２のＵ相、Ｖ相及びＷ相の温度係数あり、例えばコイルが銅の場合、４．４×１０−３［１／℃］となるが、実験等により微調整しても良い。
【００６８】
数１〜数６に数７〜数１２をそれぞれ代入すると、コイル発熱量ＱＵ１〜ＱＷ１及びＱＵ２〜ＱＷ２は下記数１３〜数１８より算出することができる。
【００６９】
【数１３】
0006555430.tif 000014
【００７０】
【数１４】
0006555430.tif 000015
【００７１】
【数１５】
0006555430.tif 000016
【００７２】
【数１６】
0006555430.tif 000017
【００７３】
【数１７】
0006555430.tif 000018
【００７４】
【数１８】
0006555430.tif 000019
コイル温度推定部１１０のコイル発熱量演算部１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、１１２Ｄ、１１２Ｅ及び１１２Ｆは、それぞれ上記数１３〜数１８を用いて、各コイル発熱量を算出する。
【００７５】
制御基板の発熱量（基板発熱量）ＱＥも抵抗に発生する電力の式から算出するが、算出に必要な電流の大きさはモータ電流ｉｕ１〜ｉｗ１及びｉｕ２〜ｉｗ２より求める。制御基板の発熱等価抵抗（基板抵抗）は、コイル抵抗と同様に温度（制御基板の場合は基板温度ＴＥ）に依存して変化することより、基板発熱量ＱＥは下記数１９より算出される。
【００７６】
【数１９】
0006555430.tif 000020
ここで、ＲＥ（ＴＥ）は基板抵抗である。
【００７７】
基板温度がＴのときの基板抵抗ＲＥ（Ｔ）は、基準温度Ｔｂでの基板抵抗をＲＥ０、制御基板の温度係数をαＥとすると、下記数２０より算出されるので、数２０を数１９に代入すると、基板発熱量ＱＥは下記数２１より算出することができる。
【００７８】
【数２０】
0006555430.tif 000021
【００７９】
【数２１】
0006555430.tif 000022
基板発熱量演算部１１３は、上記数２１を用いて、基板発熱量ＱＥを算出する。
【００８０】
上記数１３〜１８及び数２１より算出される発熱量並びに外気温Ｔ０から、系統１の各相のコイル温度ＴＵ１、ＴＶ１及びＴＷ１、系統２の各相のコイル温度ＴＵ２、ＴＶ２及びＴＷ２並びに基板温度ＴＥへの伝達特性は下記数２２〜数２８で表わすことができる。
【００８１】
【数２２】
0006555430.tif 000023
【００８２】
【数２３】
0006555430.tif 000024
【００８３】
【数２４】
0006555430.tif 000025
【００８４】
【数２５】
0006555430.tif 000026
【００８５】
【数２６】
0006555430.tif 000027
【００８６】
【数２７】
0006555430.tif 000028
【００８７】
【数２８】
0006555430.tif 000029
ここで、ＧＸＹ（ｓ）は発熱量ＱＸからＹ相のコイル温度ＴＹへの周波数特性（発熱量周波数特性）であり（Ｘ及びＹはＵ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２、Ｅのいずれかである）、Ｇ０Ｘは外気温Ｔ０からＸ相のコイル温度ＴＸへの周波数特性（外気温周波数特性）であり（ＸはＵ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２、Ｅのいずれかである）、説明の簡素化のために、制御基板をＥ相としており、系統１のＵ相、Ｖ相及びＷ相をそれぞれＵ１相、Ｖ１相及びＷ１相とし、系統２のＵ相、Ｖ相及びＷ相をそれぞれＵ２相、Ｖ２相及びＷ２相としている。ｓはラプラス演算子である。発熱量及び外気温と各相の温度（コイル温度、基板温度）の関係が近似的に線形結合とした場合、上記の周波数特性は所定の値をもつ伝達関数として定義される。
【００８８】
上記数２８をＴ０について解くと、下記数２９となる（簡略化して見易くするために、以下では（ｓ）を省略する）。
【００８９】
【数２９】
0006555430.tif 000030
コイル温度演算部１１４は、上記数２２〜２７及び数２９を用いてコイル温度を算出するが、イグニションがオンの状態においては、コイルに通電していなくても、制御基板には半導体スイッチング素子の微弱な発熱、マイコンやその他の半導体の動作による発熱等、待機電力相当の発熱があるので、この発熱の影響による各コイル温度の上昇分（以下、「付加コイル温度」とする）を予めＴＵ１０、ＴＶ１０、ＴＷ１０、ＴＵ２０、ＴＶ２０及びＴＷ２０として求めておき、上記数２２〜数２７により推定されるコイル温度にそれぞれ加算し、コイル温度ＴＵ１’、ＴＶ１’、ＴＷ１’、ＴＵ２’、ＴＶ２’及びＴＷ２’を算出する。
【００９０】
コイル温度演算部１１４の構成例を図１２に示す。コイル温度演算部１１４は、外気温推定部１１６及び伝達関数行列部１１７を備え、外気温推定部１１６は、外気温周波数特性（伝達関数）Ｇ０Ｅ並びに発熱量周波数特性（伝達関数）ＧＵ１Ｅ〜ＧＷ１Ｅ、ＧＵ２Ｅ〜ＧＷ２Ｅ及びＧＥＥを有しており、発熱量ＱＵ１〜ＱＷ１、ＱＵ２〜ＱＷ２及びＱＥ並びに基板温度ＴＥを入力し、数２９を用いて外気温Ｔ０を推定する。伝達関数行列部１１７は、数２２〜２７の演算を行う下記数３０の伝達関数行列Ｇ１を有しており、発熱量ＱＵ１〜ＱＷ１、ＱＵ２〜ＱＷ２及びＱＥ並びに外気温推定部１１６で推定される外気温Ｔ０を入力し、伝達関数行列Ｇ１を用いてコイル温度ＴＵ１〜ＴＷ１及びＴＵ２〜ＴＷ２を算出する。
【００９１】
【数３０】
0006555430.tif 000031
コイル温度ＴＵ１、ＴＶ１、ＴＷ１、ＴＵ２、ＴＶ２及びＴＷ２は、それぞれ加算部１１９Ａ、１１９Ｂ、１１９Ｃ、１１９Ｄ、１１９Ｅ及び１１９Ｆにて、付加コイル温度ＴＵ１０、ＴＶ１０、ＴＷ１０、ＴＵ２０、ＴＶ２０及びＴＷ２０をそれぞれ加算され、加算結果がコイル温度ＴＵ１’、ＴＶ１’、ＴＷ１’、ＴＵ２’、ＴＶ２’及びＴＷ２’として出力される。
【００９２】
コイル温度ＴＵ１’〜ＴＷ１’及びＴＵ２’〜ＴＷ２’は過熱処理部１２０に入力されると共に、コイル発熱量演算部１１２Ａ〜１１２Ｆでの次回の発熱量演算に使用するために、それぞれメモリ１１５Ａ〜１１５Ｆに保持される。
【００９３】
コイル温度推定部１１０は、いずれかの系統に異常が発生した場合は、異常が発生した系統のモータ電流をゼロにすることにより、コイル温度の推定を継続することができる。例えば、系統２に異常が発生した場合、モータ電流ｉｕ２、ｉｖ２及びｉｗ２を全てゼロとする。その結果、コイル発熱量演算部１１２Ｄ、１１２Ｅ及び１１２Ｆで算出される発熱量ＱＵ２、ＱＶ２及びＱＷ２はゼロとなり、ゼロとなった発熱量ＱＵ２〜ＱＷ２がコイル温度演算部１１４でのコイル温度の算出に使用される。
【００９４】
異常が発生した系統は異常検出部１４０からの異常検出信号ＡＤより判断され、その判断及びモータ電流をゼロにする処理はモータ電流調節部１１１で行われる。即ち、モータ電流調節部１１１は、モータ駆動部１７０Ａから出力されるモータ電流ｉ１ｕ、ｉ１ｖ及びｉ１ｗ並びにモータ駆動部１７０Ｂから出力されるモータ電流ｉ２ｕ、ｉ２ｖ及びｉ２ｗを入力し、正常時はこれらのモータ電流をそのままモータ電流ｉｕ１、ｉｖ１、ｉｗ１、ｉｕ２、ｉｖ２及びｉｗ２として出力するが、異常検出信号ＡＤを入力したら、異常検出信号ＡＤの値より異常が発生した系統を確認し、正常な系統のモータ電流はそのままで、異常が発生した系統のモータ電流はゼロにして出力する。
【００９５】
過熱処理部１２０は、例えば特許第４３５６２９５号公報に記載されている異常判定部２５及びモータ電流制限部２３の処理を実行する。即ち、異常判定部２５での処理のように、コイル温度ＴＵ１’〜ＴＷ１’及びＴＵ２’〜ＴＷ２’が予め設定されている３相モータ２００の許容限界温度を超えているか判定し、超えている場合は３相モータ２００が過熱状態にあると判定する。そして、過熱状態と判定したら、モータ電流制限部２３での処理のように、電流指令値を時間経過と共に徐々に減少させ、モータ電流を時間経過と共に徐々に減少させるか、或いは電流指令値をゼロとしてモータ電流を遮断する。更に、同公報に記載されている温度検出回路３１及び温度検出部２６を搭載し、温度検出回路３１の異常を判定するようにしても良い。
【００９６】
このような構成において、その動作例について説明する。
【００９７】
動作が開始すると、モータ回転角検出回路１０１は３相モータ２００のモータ回転角θｅを検出し、モータ角速度演算部１０２、電流制御部１６０Ａ及び１６０Ｂに出力する。
【００９８】
モータ角速度演算部１０２は、モータ回転角θｅからモータ角速度ωｅを算出し、電流制御部１６０Ａ及び１６０Ｂに出力する。
【００９９】
電流指令値演算部１３０から過熱処理部１２０までの動作例については、図１３〜１５のフローチャートを参照して説明する。
【０１００】
電流指令値演算部１３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈ及び車速センサ１２で検出された車速Ｖｅｌを入力し、アシストマップを用いて電流指令値を算出し、２等分して、電流指令値Ｉ１＊及びＩ２＊としてそれぞれ電流制限部１５０Ａ及び１５０Ｂに出力する（ステップＳ１０）。
【０１０１】
電流制限部１５０Ａは、電流指令値Ｉ１＊を入力したら、電流指令値Ｉ１＊が所定の値を超えていた場合、所定の値を電流指令値Ｉ１ｍ＊として出力し、超えていない場合は電流指令値Ｉ１＊を電流指令値Ｉ１ｍ＊として出力する（ステップＳ２０）。同様にして、電流制限部１５０Ｂは、電流指令値Ｉ２＊を入力したら、電流指令値Ｉ２ｍ＊を求め、出力する（ステップＳ３０）。
【０１０２】
電流制御部１６０Ａは、電流指令値Ｉ１ｍ＊、３相のモータ電流、モータ回転角θｅ及びモータ角速度ωｅに基づいて、３相の電圧指令値を算出する（ステップＳ４０）。
【０１０３】
電流指令値Ｉ１ｍ＊及びモータ角速度ωｅはｄｑ軸電流指令値算出部１６１Ａに入力され、モータ回転角θｅは２相／３相変換部１６２Ａに入力され、３相のモータ電流ｉ１ｕ、ｉ１ｖ及びｉ１ｗはそれぞれ減算部１６６Ａ、１６７Ａ及び１６８Ａに減算入力される。ｄｑ軸電流指令値算出部１６１Ａは、電流指令値Ｉ１ｍ＊及びモータ角速度ωｅに基づいてｄ軸電流指令値Ｉｄ１＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ１＊を算出し（ステップＳ２１０）、２相／３相変換部１６２Ａに出力する。２相／３相変換部１６２Ａは、モータ回転角θｅを用いて、ｄ軸電流指令値Ｉｄ１＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ１＊をＵ相電流指令値Ｉ１ｕ＊、Ｖ相電流指令値Ｉ１ｖ＊及びＷ相電流指令値Ｉ１ｗ＊に変換する（ステップＳ２２０）。Ｕ相電流指令値Ｉ１ｕ＊、Ｖ相電流指令値Ｉ１ｖ＊及びＷ相電流指令値Ｉ１ｗ＊は異常検出部１４０に出力されると共に、減算部１６６Ａ、１６７Ａ及び１６８Ａにそれぞれ加算入力される。減算部１６６ＡではＵ相電流指令値Ｉ１ｕ＊とモータ電流ｉ１ｕの偏差ΔＩｕが算出され、減算部１６７ＡではＶ相電流指令値Ｉ１ｖ＊とモータ電流ｉ１ｖの偏差ΔＩｖが算出され、減算部１６８ＡではＷ相電流指令値Ｉ１ｗ＊とモータ電流ｉ１ｗの偏差ΔＩｗが算出される（ステップＳ２３０）。ＰＩ制御部１６３Ａは偏差ΔＩｕを入力し、ＰＩ制御演算を行ってＵ相電圧指令値Ｖ１ｕ＊を算出し、ＰＩ制御部１６４Ａは偏差ΔＩｖを入力し、ＰＩ制御演算を行ってＶ相電圧指令値Ｖ１ｖ＊を算出し、ＰＩ制御部１６５Ａは偏差ΔＩｗを入力し、ＰＩ制御演算を行ってＷ相電圧指令値Ｖ１ｗ＊を算出する（ステップＳ２４０）。３相の電圧指令値Ｖ１ｕ＊、Ｖ１ｖ＊及びＶ１ｗ＊はモータ駆動部１７０Ａに出力される。
【０１０４】
電流制御部１６０Ｂも、電流制御部１６０Ａと同様の動作により、電流指令値Ｉ２ｍ＊、３相のモータ電流ｉ２ｕ、ｉ２ｖ及びｉ２ｗ、モータ回転角θｅ並びにモータ角速度ωｅに基づいて、３相の電流指令値Ｉ２ｕ＊、Ｉ２ｖ＊及びＩ２ｗ＊並びに３相の電圧指令値Ｖ２ｕ＊、Ｖ２ｖ＊及びＶ２ｗ＊を算出し（ステップＳ５０）、３相の電流指令値Ｉ２ｕ＊、Ｉ２ｖ＊及びＩ２ｗ＊は異常検出部１４０に、３相の電圧指令値Ｖ２ｕ＊、Ｖ２ｖ＊及びＶ２ｗ＊はモータ駆動部１７０Ｂにそれぞれ出力される。
【０１０５】
３相の電流指令値Ｉ１ｕ＊、Ｉ１ｖ＊及びＩ１ｗ＊並びにＩ２ｕ＊、Ｉ２ｖ＊及びＩ２ｗ＊を入力した異常検出部１４０は、異常検出回路１８１Ａ及び１８１Ｂで検出されたモータ電流検出値Ｉ１ｕｄ、Ｉ１ｖｄ及びＩ１ｗｄ並びにＩ２ｕｄ、Ｉ２ｖｄ及びＩ２ｗｄも入力し、インバータ１７２Ａ及び１７２Ｂを構成するＦＥＴのオープン故障又はショート故障を検出する。３相の電流指令値Ｉ１ｕ＊、Ｉ１ｖ＊及びＩ１ｗ＊とモータ電流検出値Ｉ１ｕｄ、Ｉ１ｖｄ及びＩ１ｗｄを比較して異常を検出したら（ステップＳ６０）、異常系統遮断指令ＳＡａをモータ駆動回路１７０Ａに出力する（ステップＳ７０）。３相の電流指令値Ｉ２ｕ＊、Ｉ２ｖ＊及びＩ２ｗ＊とモータ電流検出値Ｉ２ｕｄ、Ｉ２ｖｄ及びＩ２ｗｄを比較して異常を検出したら（ステップＳ８０）、異常系統遮断指令ＳＡｂをモータ駆動回路１７０Ｂに出力する（ステップＳ９０）。そして、異常系統遮断指令ＳＡａ又は／及びＳＡｂを出力していたら（ステップＳ１００）、即ち、インバータ１７２Ａと１７２Ｂのいずれか又は両方での異常を検出していたら、コイル温度推定部１１０に対して異常検出信号ＡＤを出力する（ステップＳ１１０）。この際、異常を検出したのがインバータ１７２Ａのみの場合は異常検出信号ＡＤの値を「１」に、インバータ１７２Ｂのみの場合は「２」に、両方の場合は「３」にする。
【０１０６】
コイル温度推定部１１０は、温度センサ１０５で検出される基板温度ＴＥ、モータ駆動部１７０Ａ及びモータ駆動部１７０Ｂからの３相のモータ電流及び異常検出信号ＡＤに基づいて、コイル温度ＴＵ１’〜ＴＷ１’及びＴＵ２’〜ＴＷ２’を推定する（ステップＳ１２０）。
【０１０７】
コイル温度推定部１１０内のモータ電流調節部１１１は、異常検出信号ＡＤを入力していない場合（ステップＳ３１０）、モータ駆動部１７０Ａからの３相のモータ電流（Ｕ相モータ電流ｉ１ｕ、Ｖ相モータ電流ｉ１ｖ、Ｗ相モータ電流ｉ１ｗ）をそれぞれＵ相モータ電流ｉｕ１、Ｖ相モータ電流ｉｖ１及びＷ相モータ電流ｉｗ１として出力し、モータ駆動部１７０Ｂからの３相のモータ電流（Ｕ相モータ電流ｉ２ｕ、Ｖ相モータ電流ｉ２ｖ、Ｗ相モータ電流ｉ２ｗ）をそれぞれＵ相モータ電流ｉｕ２、Ｖ相モータ電流ｉｖ２及びＷ相モータ電流ｉｗ２として出力する（ステップＳ３２０）。異常検出信号ＡＤを入力した場合（ステップＳ３１０）、異常検出信号ＡＤの値を確認し（ステップＳ３３０）、異常検出信号ＡＤの値が「１」の場合、系統１に異常が発生したと判断し、モータ電流ｉｕ１〜ｉｗ１をゼロにして、モータ電流ｉｕ２〜ｉｗ２はモータ電流ｉ２ｕ〜ｉ２ｗのままで出力する（ステップＳ３４０）。異常検出信号ＡＤの値が「２」の場合、系統２に異常が発生したと判断し、モータ電流ｉｕ２〜ｉｗ２をゼロにして、モータ電流ｉｕ１〜ｉｗ１はモータ電流ｉ１ｕ〜ｉ１ｗのままで出力する（ステップＳ３５０）。異常検出信号ＡＤの値が「３」の場合、系統１及び系統２双方に異常が発生したと判断し、警告を発し（ステップＳ３６０）、モータ電流は出力しない。
【０１０８】
モータ電流ｉｕ１、ｉｖ１、ｉｗ１、ｉｕ２、ｉｖ２及びｉｗ２はそれぞれコイル発熱量演算部１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、１１２Ｄ、１１２Ｅ及び１１２Ｆに入力されると共に、基板発熱量演算部１１３に入力される。また、温度センサ１０５は制御基板の温度を検出し（ステップＳ３７０）、基板温度ＴＥを基板発熱量演算部１１３及びコイル温度演算部１１４に出力する。
【０１０９】
コイル発熱量演算部１１２Ａは、モータ電流ｉｕ１及びメモリ１１５Ａに保持されている前回推定されたコイル温度ＴＵ１ｐを用いて、数１３により、コイル発熱量ＱＵ１を算出する（ステップＳ３８０）。同様に、コイル発熱量演算部１１２Ｂは、モータ電流ｉｖ１及びメモリ１１５Ｂに保持されているコイル温度ＴＶ１ｐを用いて、数１４により、コイル発熱量ＱＶ１を算出し（ステップＳ３９０）、コイル発熱量演算部１１２Ｃは、モータ電流ｉｗ１及びメモリ１１５Ｃに保持されているコイル温度ＴＷ１ｐを用いて、数１５により、コイル発熱量ＱＷ１を算出し（ステップＳ４００）、コイル発熱量演算部１１２Ｄは、モータ電流ｉｕ２及びメモリ１１５Ｄに保持されているコイル温度ＴＵ２ｐを用いて、数１６により、コイル発熱量ＱＵ２を算出し（ステップＳ４１０）、コイル発熱量演算部１１２Ｅは、モータ電流ｉｖ２及びメモリ１１５Ｅに保持されているコイル温度ＴＶ２ｐを用いて、数１７により、コイル発熱量ＱＶ２を算出し（ステップＳ４２０）、コイル発熱量演算部１１２Ｆは、モータ電流ｉｗ２及びメモリ１１５Ｆに保持されているコイル温度ＴＷ２ｐを用いて、数１８により、コイル発熱量ＱＷ２を算出する（ステップＳ４３０）。なお、基準温度Ｔｂ、基準温度Ｔｂでのコイル抵抗ＲＵ１０、ＲＶ１０、ＲＷ１０、ＲＵ２０、ＲＶ２０及びＲＷ２０並びに温度係数αＵ１、αＶ１、αＷ１、αＵ２、αＶ２及びαＷ２は、予め設定されている。
【０１１０】
基板発熱量演算部１１３は、入力したモータ電流ｉｕ１〜ｉｗ１及びｉｕ２〜ｉｗ２並びに基板温度ＴＥを用いて、数２１により、基板発熱量ＱＥを算出する（ステップＳ４４０）。基準温度Ｔｂ、基準温度Ｔｂでの基板抵抗ＲＥ０及び温度係数αＥは、予め設定されている。
【０１１１】
発熱量ＱＵ１〜ＱＷ１、ＱＵ２〜ＱＷ２及びＱＥは、基板温度ＴＥと共にコイル温度演算部１１４に入力される。
【０１１２】
コイル温度演算部１１４の外気温推定部１１６は、入力した発熱量及び基板温度ＴＥを用いて、数２９により、外気温Ｔ０を算出し（ステップＳ４５０）、外気温Ｔ０は伝達関数行列部１１７に入力される。なお、伝達関数Ｇ０Ｅ、ＧＵ１Ｅ〜ＧＷ１Ｅ、ＧＵ２Ｅ〜ＧＷ２Ｅ及びＧＥＥは、予め設定されている。
【０１１３】
伝達関数行列部１１７は、入力した発熱量及び外気温Ｔ０を用いて、数３０の伝達関数行列Ｇ１により、コイル温度ＴＵ１〜ＴＷ１及びＴＵ２〜ＴＷ２を算出する（ステップＳ４６０）。なお、伝達関数行列Ｇ１は予め設定されている。
【０１１４】
コイル温度ＴＵ１、ＴＶ１、ＴＷ１、ＴＵ２、ＴＶ２及びＴＷ２は、それぞれ加算部１１９Ａ、１１９Ｂ、１１９Ｃ、１１９Ｄ、１１９Ｅ及び１１９Ｆに入力され、付加コイル温度ＴＵ１０、ＴＶ１０、ＴＷ１０、ＴＵ２０、ＴＶ２０及びＴＷ２０をそれぞれ加算され（ステップＳ４７０）、コイル温度ＴＵ１’、ＴＶ１’、ＴＷ１’、ＴＵ２’、ＴＶ２’及びＴＷ２’として出力される。コイル温度ＴＵ１’〜ＴＷ１’及びＴＵ２’〜ＴＷ２’は過熱処理部１２０に入力されると共に、メモリ１１５Ａ〜１１５Ｆにそれぞれ保持される（ステップＳ４８０）。
【０１１５】
過熱処理部１２０は、コイル温度ＴＵ１’〜ＴＷ１’及びＴＵ２’〜ＴＷ２’より過熱状態にあるか判定し（ステップＳ１３０）、過熱状態と判定した場合、過熱保護処理を行う（ステップＳ１４０）。
【０１１６】
モータ駆動部１７０Ａでは、３相の電圧指令値Ｖ１ｕ＊、Ｖ１ｖ＊及びＶ１ｗ＊がゲート駆動回路１７３Ａに入力され、異常検出部１４０が異常系統遮断指令ＳＡａを出力していたら、異常系統遮断指令ＳＡａもゲート駆動回路１７３Ａに入力される。ゲート駆動回路１７３Ａは、３相の電圧指令値が入力されたら、３相の電圧指令値と三角波のキャリア信号とを基に６つのＰＷＭ信号を形成し、ＰＷＭ信号をインバータ１７２Ａに出力する。そして、異常系統遮断指令ＳＡａが入力されていないときには、ゲート駆動回路１７３Ａはモータ電流遮断回路１８０Ａ及び電源遮断回路１７４Ａに対してハイレベルのゲート信号を出力する。これにより、モータ電流遮断回路１８０ＡのＦＥＴ  ＱＡ１、ＱＡ２及びＱＡ３がオン状態となり、インバータ１７２Ａと３相モータ２００の第１巻線Ｌ１との間が導通状態となり、さらに、電源遮断回路１７４ＡのＦＥＴ  ＱＣ１及びＱＣ２がオン状態となり、バッテリ１０４からの直流電流がノイズフィルタ１０４を介してインバータ１７２Ａに供給される。よって、ゲート駆動回路１７３Ａから出力されたＰＷＭ信号がインバータ１７２ＡのＦＥＴ  Ｑ１〜Ｑ６のゲートに入力され、各スイッチングアームＳＡｕ、ＳＡｖ及びＳＡｗのＦＥＴ間からＵ相電流Ｉ１ｕ、Ｖ相電流Ｉ１ｖ及びＷ相電流Ｉ１ｗが３相モータ２００の第１巻線Ｌ１に入力される。異常系統遮断指令ＳＡａが入力されているときには、ゲート駆動回路１７３Ａはモータ電流遮断回路１８０Ａ及び電源遮断回路１７４Ａに対してローレベルのゲート信号を出力する。これにより、モータ電流遮断回路１８０ＡのＦＥＴ  ＱＡ１、ＱＡ２及びＱＡ３がオフ状態となり、３相モータ２００の第１巻線Ｌ１に対する通電が遮断され、さらに、電源遮断回路１７４ＡのＦＥＴ  ＱＣ１及びＱＣ２がオフ状態となり、バッテリ１０３からのインバータ１７２Ａへの直流電流供給が遮断される。
【０１１７】
モータ駆動部１７０Ｂにおいても、モータ駆動部１７０Ａと同様の動作により、３相モータ２００の第２巻線Ｌ２に入力される各相電流が制御される。
【０１１８】
なお、系統１での動作と系統２での動作は、順番が入れ替わっても、並行して実行されても良い。また、２相／３相変換部では３相の電流指令値を個別に算出しているが、１相の電流指令値を他の２相の電流指令値の合計値を基に算出しても良い。これにより、演算量を削減することができる。また、異常が発生した際、モータ電流の遮断によるアシストトルクの急な変化を抑制するために、電流指令値演算部１３０で演算する電流指令値を調整しても良い。
【０１１９】
本発明の第２実施形態について説明する。
【０１２０】
第１実施形態のコイル温度演算部１１４での外気温Ｔ０の算出で用いる数２９を数２２〜２７に代入して整理すると、下記数３１〜３６が得られる。
【０１２１】
【数３１】
0006555430.tif 000032
【０１２２】
【数３２】
0006555430.tif 000033
【０１２３】
【数３３】
0006555430.tif 000034
【０１２４】
【数３４】
0006555430.tif 000035
【０１２５】
【数３５】
0006555430.tif 000036
【０１２６】
【数３６】
0006555430.tif 000037
ここで、ＧＴＢ＝Ｇ０Ｂ／Ｇ０Ｅ、ＧＡＢ’＝ＧＡＢ−ＧＴＢＧＡＥ、ＧＥＢ’＝ＧＥＢ−ＧＴＢＧＥＥである（Ａ及びＢはＵ１、Ｖ１、Ｗ１、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２のいずれかである）。これにより、外気温Ｔ０の算出が不要となる。
【０１２７】
第２実施形態のコイル温度演算部２１４は、上記数３１〜３６を用いてコイル温度を算出する。コイル温度演算部２１４以外の構成は第１実施形態と同じであり、コイル温度演算部２１４では、第１実施形態の場合と同様に、上記数３１〜３６により推定されるコイル温度に付加コイル温度を加算し、コイル温度ＴＵ１’、ＴＶ１’、ＴＷ１’、ＴＵ２’、ＴＶ２’及びＴＷ２’を算出する。
【０１２８】
コイル温度演算部２１４の構成例を図１６に示す。コイル温度演算部２１４は伝達関数行列部２１７を備えるが、外気温推定部は不要となっている。伝達関数行列部２１７は、数３１〜３６の演算を行う下記数３７の伝達関数行列Ｇ２を有しており、発熱量ＱＵ１〜ＱＷ１、ＱＵ２〜ＱＷ２及びＱＥ並びに基板温度ＴＥを入力し、伝達関数行列Ｇ２を用いてコイル温度ＴＵ１〜ＴＷ１及びＴＵ２〜ＴＷ２を算出する。
【０１２９】
【数３７】
0006555430.tif 000038
その後は、加算部１１９Ａ、１１９Ｂ、１１９Ｃ、１１９Ｄ、１１９Ｅ及び１１９Ｆにて、付加コイル温度ＴＵ１０、ＴＶ１０、ＴＷ１０、ＴＵ２０、ＴＶ２０及びＴＷ２０がそれぞれ加算され、コイル温度ＴＵ１’、ＴＶ１’、ＴＷ１’、ＴＵ２’、ＴＶ２’及びＴＷ２’として出力される。
【０１３０】
第２実施形態での動作は、第１実施形態での動作と比べると、上述のコイル温度演算部の動作が異なるだけで、その他の動作は同じである。
【０１３１】
本発明の第３実施形態について説明する。
【０１３２】
第１実施形態において、基板発熱量ＱＥは、数１９及び数２１のように、各相のモータ電流の２乗で表わされている。よって、この基板発熱量ＱＥを各相のコイル発熱量として考えることができ、それを踏まえて、コイル発熱量ＱＵ１〜ＱＷ１及びＱＵ２〜ＱＷ２を新たなコイル発熱量として考え、更に、各相の新たなコイル発熱量から各相のコイル温度までの伝達特性を考慮し直すと、下記数３８〜４４が得られる。
【０１３３】
【数３８】
0006555430.tif 000039
【０１３４】
【数３９】
0006555430.tif 000040
【０１３５】
【数４０】
0006555430.tif 000041
【０１３６】
【数４１】
0006555430.tif 000042
【０１３７】
【数４２】
0006555430.tif 000043
【０１３８】
【数４３】
0006555430.tif 000044
【０１３９】
【数４４】
0006555430.tif 000045
上記数４４をＴ０について解くと、下記数４５となる。
【０１４０】
【数４５】
0006555430.tif 000046
第３実施形態では、上記数３８〜４３及び数４５を用いてコイル温度を算出する。即ち、コイル温度演算部内の外気温推定部が数４５を用いて外気温Ｔ０を推定し、伝達関数行列部が数３８〜４３に基づいてコイル温度ＴＵ１〜ＴＷ１及びＴＵ２〜ＴＷ２を算出する。よって、第３実施形態では、コイル温度推定部の構成が第１実施形態と異なり、その他の構成は第１実施形態と同じである。
【０１４１】
第３実施形態でのコイル温度推定部３１０の構成例を図１７に示す。図１１に示される第１実施形態でのコイル温度推定部１１０と比べると、基板発熱量ＱＥを算出する基板発熱量演算部１１３がなく、コイル温度演算部３１４には、基板発熱量ＱＥの入力がなく、発熱量ＱＵ１〜ＱＷ１及びＱＵ２〜ＱＷ２並びに基板温度ＴＥが入力される。
【０１４２】
コイル温度演算部３１４の構成例を図１８に示す。図１２に示される第１実施形態でのコイル温度演算部１１４と比べると、外気温推定部３１６及び伝達関数行列部３１７には基板発熱量ＱＥが入力されていない。外気温推定部３１６は、外気温周波数特性（伝達関数）Ｇ０Ｅ並びに発熱量周波数特性（伝達関数）ＧＵ１Ｅ〜ＧＷ１Ｅ及びＧＵ２Ｅ〜ＧＷ２Ｅを有しており、発熱量ＱＵ１〜ＱＷ１及びＱＵ２〜ＱＷ２並びに基板温度ＴＥを入力し、数４５を用いて外気温Ｔ０を推定する。伝達関数行列部３１７は、数３８〜４３の演算を行う下記数４６の伝達関数行列Ｇ３を有しており、発熱量ＱＵ１〜ＱＷ１及びＱＵ２〜ＱＷ２並びに外気温推定部３１６で推定される外気温Ｔ０を入力し、伝達関数行列Ｇ３を用いてコイル温度ＴＵ１〜ＴＷ１及びＴＵ２〜ＴＷ２を算出する。
【０１４３】
【数４６】
0006555430.tif 000047
その後は、第１実施形態と同様の動作により、コイル温度ＴＵ１’、ＴＶ１’、ＴＷ１’、ＴＵ２’、ＴＶ２’及びＴＷ２’を出力する。
【０１４４】
第３実施形態での動作は、第１実施形態での動作と比べると、図１５に示されるコイル温度推定の動作例において、基板発熱量ＱＥを算出する動作（ステップＳ４４０）がなく、外気温Ｔ０を算出する動作（ステップＳ４５０）及びコイル温度ＴＵ１〜ＴＷ１及びＴＵ２〜ＴＷ２を算出する動作（ステップＳ４６０）が、上述のように異なるだけで、その他の動作は同じである。
【０１４５】
本発明の第４実施形態について説明する。
【０１４６】
第３実施形態のコイル温度演算部３１４での外気温Ｔ０の算出においても、第２実施形態の場合と同様の数式の変形が可能である。つまり、数４５を数３８〜４３に代入して整理すると、下記数４７〜５２が得られる。
【０１４７】
【数４７】
0006555430.tif 000048
【０１４８】
【数４８】
0006555430.tif 000049
【０１４９】
【数４９】
0006555430.tif 000050
【０１５０】
【数５０】
0006555430.tif 000051
【０１５１】
【数５１】
0006555430.tif 000052
【０１５２】
【数５２】
0006555430.tif 000053
第４実施形態のコイル温度演算部４１４は、上記数４７〜５２を用いてコイル温度ＴＵ１〜ＴＷ１及びＴＵ２〜ＴＷ２を算出し、更に、付加コイル温度を加算し、コイル温度ＴＵ１〜ＴＷ１’及びＴＵ２’〜ＴＷ２’を出力する。他の構成は第３実施形態と同じである。
【０１５３】
コイル温度演算部４１４の構成例を図１９に示す。コイル温度演算部４１４は伝達関数行列部４１７を備え、伝達関数行列部４１７は、数４７〜５２の演算を行う下記数５３の伝達関数行列Ｇ４を有しており、発熱量ＱＵ１〜ＱＷ１及びＱＵ２〜ＱＷ２並びに基板温度ＴＥを入力し、伝達関数行列Ｇ４を用いてコイル温度ＴＵ１〜ＴＷ１及びＴＵ２〜ＴＷ２を算出する。
【０１５４】
【数５３】
0006555430.tif 000054
その後は、加算部１１９Ａ、１１９Ｂ、１１９Ｃ、１１９Ｄ、１１９Ｅ及び１１９Ｆにて、付加コイル温度ＴＵ１０、ＴＶ１０、ＴＷ１０、ＴＵ２０、ＴＶ２０及びＴＷ２０がそれぞれ加算され、コイル温度ＴＵ１’、ＴＶ１’、ＴＷ１’、ＴＵ２’、ＴＶ２’及びＴＷ２’として出力される。
【０１５５】
第４実施形態での動作は、第３実施形態での動作と比べると、上述のコイル温度演算部の動作が異なるだけで、その他の動作は同じである。
【０１５６】
なお、第１〜第４実施形態における伝達関数行列部及び外気温推定部は、論理回路構成で実現しても、ＣＰＵ内部のプログラムとして実現しても、それらの組み合わせで実現しても良い。また、３相モータを対象としているが、本実施形態は３相以外の相数のモータに対しても適用可能である。系統数も２系統に限られず、３系統以上のモータに対しても適用可能である。３系統以上の場合、外気温を算出する式の項数やコイル温度を算出する伝達関数行列の次数が、系統数に応じた数になり、その分の周波数特性を予め求めることになる。
【０１５７】
本発明の第５実施形態について説明する。
【０１５８】
第１〜第４実施形態のコイル温度推定部では、系統毎にコイル発熱量を算出し、系統毎にコイル温度を推定しているが、相単位で全系統を纏め、１系統のモータ電流を基に全系統に対するコイル発熱量を算出し、全系統に対するコイル温度を推定しても良い。そして、いずれかの系統に異常が発生した場合は、正常な系統で求められたコイル発熱量を補正し、補正されたコイル発熱量に基づいてコイル温度を推定する。第５実施形態では、その機能を実現している。
【０１５９】
第５実施形態の構成例を図２０に示す。図６に示される第１実施形態の構成例と比べると、第５実施形態では、コイル温度推定部１１０及び過熱処理部１２０がそれぞれコイル温度推定部５１０及び過熱処理部５２０に代わっており、コイル温度推定部５１０からはコイル温度Ｔｕ、Ｔｖ及びＴｗが過熱処理部５２０に出力されている。それ以外の構成は第１実施形態と同じであり、説明は省略する。
【０１６０】
コイル温度推定部５１０は、温度センサ１０５からの基板温度ＴＥに加え、いずれの系統にも異常がなく正常な場合は、モータ駆動部１７０Ａ又はモータ駆動部１７０Ｂからの３相のモータ電流に基づいて、いずれかの系統に異常が発生した場合は、正常な系統の３相のモータ電流に基づいて、各相のコイル温度ＴＵ、ＴＶ及びＴＷを推定する。異常が発生した系統は、異常検出部１４０からの異常検出信号ＡＤより判断する。本実施形態では、正常時には、モータ駆動部１７０Ａからの３相のモータ電流に基づいてコイル温度を推定するものとする。
【０１６１】
コイル温度推定部５１０の構成例を図２１に示す。コイル温度推定部５１０は、切換部５１１、コイル発熱量演算部５１２、５１３及び５１４、基板発熱量演算部５１５、コイル温度演算部５１６並びにメモリ５１７、５１８及び５１９を備える。
【０１６２】
切換部５１１は、モータ駆動部１７０Ａからの３相のモータ電流及びモータ駆動部１７０Ｂからの３相のモータ電流を入力し、コイル温度推定に使用するモータ電流を選定する。正常時には、モータ駆動部１７０Ａからの３相のモータ電流（Ｕ相モータ電流ｉ１ｕ、Ｖ相モータ電流ｉ１ｖ、Ｗ相モータ電流ｉ１ｗ）を選定し、Ｕ相モータ電流ｉｕ、Ｖ相モータ電流ｉｖ及びＷ相モータ電流ｉｗとして出力する。異常時には、異常検出信号ＡＤより異常が発生した系統を判断し、正常な系統のモータ駆動部からの３相のモータ電流をＵ相モータ電流ｉｕ、Ｖ相モータ電流ｉｖ及びＷ相モータ電流ｉｗとして出力する。
【０１６３】
コイル発熱量演算部５１２、５１３及び５１４は、各相のコイルの発熱量（コイル発熱量）ＱＵ、ＱＶ及びＱＷをそれぞれ算出する。コイル発熱量の算出方法は正常時と異常時とでは異なり、正常か異常かは、異常検出部１４０から出力される異常検出信号ＡＤの入力の有無により判断する。
【０１６４】
先ず、正常時でのコイル発熱量の算出について説明する。
【０１６５】
第１実施形態の場合と同様に、発熱量は抵抗に発生する電力の式から求めることができるが、各相のコイルの抵抗（コイル抵抗）は各相のコイル温度に依存して変化するので、コイル抵抗をコイル温度の関数として扱い、下記数５４〜数５６より発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷを算出する。
【０１６６】
【数５４】
0006555430.tif 000055
【０１６７】
【数５５】
0006555430.tif 000056
【０１６８】
【数５６】
0006555430.tif 000057
ここで、ＲＵ（ＴＵ）、ＲＶ（ＴＶ）及びＲＷ（ＴＷ）はそれぞれＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイル抵抗で、両系統（系統１、系統２）の和として換算されたものである。ＴＵ、ＴＶ及びＴＷはそれぞれＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイル温度である。また、モータ電流ｉｕ、ｉｖ及びｉｗは時間ｔの関数として表現されている。
【０１６９】
さらに、コイル温度がＴのときのコイル抵抗ＲＵ（Ｔ）、ＲＶ（Ｔ）及びＲＷ（Ｔ）は、基準温度Ｔｂでのコイル抵抗をそれぞれＲＵ０、ＲＶ０、ＲＷ０とすると、下記数５７〜数５９より算出することができる。
【０１７０】
【数５７】
0006555430.tif 000058
【０１７１】
【数５８】
0006555430.tif 000059
【０１７２】
【数５９】
0006555430.tif 000060
ここで、αＵ、αＶ及びαＷはそれぞれＵ相、Ｖ相及びＷ相の温度係数である。
【０１７３】
数５４〜数５６に数５７〜数５９をそれぞれ代入すると、発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷは下記数６０〜数６２より算出することができる。
【０１７４】
【数６０】
0006555430.tif 000061
【０１７５】
【数６１】
0006555430.tif 000062
【０１７６】
【数６２】
0006555430.tif 000063
正常時、コイル発熱量演算部５１２、５１３及び５１４は、それぞれ上記数６０〜数６２を用いて、発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷを算出する。
【０１７７】
次に、いずれかの系統に異常が発生した異常時でのコイル発熱量（補正コイル発熱量）の算出について説明する。
【０１７８】
いずれかの系統に異常が発生した場合、通電するのは正常な系統のみになるので、正常な状態での発熱量に対して、下記数６３〜数６５のように、ゲインβ（０＜β＜１）を乗算した発熱量を使用する。
【０１７９】
【数６３】
0006555430.tif 000064
【０１８０】
【数６４】
0006555430.tif 000065
【０１８１】
【数６５】
0006555430.tif 000066
モータ電流ｉｕ、ｉｖ及びｉｗは正常に通電している系統のモータ電流であり、ゲインβは予め実験により求める。例えば、正常時において、一方の系統には通電せず、もう一方の系統にのみ通電し、通電しているコイル温度の検出値と推定値が最も近くなるような値をゲインβに設定する。実験をせずに、簡易的にβ＝０．５としても良い。
【０１８２】
数６３〜数６５に数５７〜数５９をそれぞれ代入すると、発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷは下記数６６〜数６８より算出することができる。
【０１８３】
【数６６】
0006555430.tif 000067
【０１８４】
【数６７】
0006555430.tif 000068
【０１８５】
【数６８】
0006555430.tif 000069
異常時、コイル発熱量演算部５１２、５１３及び５１４は、それぞれ上記数６６〜数６８を用いて、発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷを算出する。
【０１８６】
基板発熱量演算部５１５も抵抗に発生する電力の式から制御基板の発熱量（基板発熱量）ＱＥを算出するが、算出に必要な電流の大きさはモータ電流ｉｕ、ｉｖ及びｉｗより求める。制御基板の発熱等価抵抗（基板抵抗）ＲＥ（ＴＥ）は、コイル抵抗と同様に温度（制御基板の場合は基板温度ＴＥ）に依存して変化する。また、前述のように、イグニションがオンの状態においては、コイルに通電していなくても、制御基板には半導体スイッチング素子の微弱な発熱、マイコンやその他の半導体の動作による発熱等、待機電力相当の発熱があるので、発熱量算出ではその分を加味する必要がある。以上より、正常時の制御基板の発熱量ＱＥは下記数６９より算出される。
【０１８７】
【数６９】
0006555430.tif 000070
ここで、ＱＥ０は待機電力相当の発熱量である。
【０１８８】
異常時の制御基板の発熱量（補正基板発熱量）ＱＥは、正常な状態での発熱量へのゲイン乗算に基づいて、下記数７０より算出される。
【０１８９】
【数７０】
0006555430.tif 000071
基板温度がＴのときの基板抵抗ＲＥ（Ｔ）は、基準温度Ｔｂでの基板抵抗ＲＥ０及び制御基板の温度係数αＥを用いて、下記数７１より算出されるので、数７１を数６９及び数７０に代入すると、正常時及び異常時の発熱量ＱＥはそれぞれ下記数７２及び数７３より算出することができる。
【０１９０】
【数７１】
0006555430.tif 000072
【０１９１】
【数７２】
0006555430.tif 000073
【０１９２】
【数７３】
0006555430.tif 000074
基板発熱量演算部５１５は、上記数７２及び数７３を用いて、発熱量ＱＥを算出する。
【０１９３】
コイル温度演算部５１６は、発熱量ＱＵ、ＱＶ、ＱＷ及びＱＥ並びに基板温度ＴＥから各相のコイル温度ＴＵ、ＴＶ及びＴＷを算出する。それらを算出するための式の導出について説明する。
【０１９４】
発熱量ＱＵ、ＱＶ、ＱＷ及びＱＥ並びに外気温Ｔ０から、各相のコイル温度ＴＵ、ＴＶ及びＴＷ並びに基板温度ＴＥへの伝達関数は下記数７４〜数７７で表わすことができる。
【０１９５】
【数７４】
0006555430.tif 000075
【０１９６】
【数７５】
0006555430.tif 000076
【０１９７】
【数７６】
0006555430.tif 000077
【０１９８】
【数７７】
0006555430.tif 000078
ここで、ＧＸＹ（ｓ）は発熱量ＱＸからＹ相のコイル温度ＴＹへの周波数特性（発熱量周波数特性）であり（Ｘ及びＹはＵ、Ｖ、Ｗ、Ｅのいずれかである）、Ｇ０Ｘは外気温Ｔ０からＸ相のコイル温度ＴＸへの周波数特性（外気温周波数特性）であり（ＸはＵ、Ｖ、Ｗ、Ｅのいずれかである）、説明の簡素化のために、制御基板をＥ相としている。発熱量及び外気温と各相の温度（コイル温度、基板温度）の関係が近似的に線形結合とした場合、上記の周波数特性は所定の値をもつ伝達関数として定義される。
【０１９９】
上記数７７をＴ０について解き、それを上記数７４〜数７６に代入し、整理すると、下記数７８〜数８０が得られる（簡略化して見易くするために、以下では（ｓ）を省略する）。
【０２００】
【数７８】
0006555430.tif 000079
【０２０１】
【数７９】
0006555430.tif 000080
【０２０２】
【数８０】
0006555430.tif 000081
ここで、ＧＴＢ＝Ｇ０Ｂ／Ｇ０Ｅ、ＧＡＢ’＝ＧＡＢ−ＧＴＢＧＡＥ、ＧＥＢ’＝ＧＥＢ−ＧＴＢＧＥＥである（Ａ及びＢはＵ、Ｖ、Ｗのいずれかである）。
【０２０３】
上記数７８〜数８０をブロック図で表わすと、図２２のようになり、コイル温度演算部５１６は、図２２に示される構成により、発熱量ＱＵ、ＱＶ、ＱＷ及びＱＥ並びに基板温度ＴＥからコイル温度ＴＵ、ＴＶ及びＴＷを算出する。即ち、コイル温度演算部５１６は、入力する発熱量ＱＵに対して演算部５２１、５２５及び５２２において数７８〜数８０中の乗算を行い、発熱量ＱＶに対して演算部５２６、５２４及び５２３において数７８〜数８０中の乗算を行い、発熱量ＱＷに対して演算部５２８、５２７及び５２９において数７８〜数８０中の乗算を行い、発熱量ＱＥに対して演算部５３０、５３２及び５３４において数７８〜数８０中の乗算を行い、基板温度ＴＥに対して演算部５３１、５３３及び５３５において数７８〜数８０中の乗算を行う。そして、それらの結果に対して、数７８中の加算を加算部５４０、５４１、５４６及び５４９で行い、数７９中の加算を加算部５４３、５４４、５４５及び５５０で行い、数８０中の加算を加算部５４２、５４７、５４８及び５５１で行う。加算部５４１、５４４及び５４８からの出力がそれぞれコイル温度ＴＵ、ＴＶ及びＴＷとなる。
【０２０４】
コイル温度ＴＵ、ＴＶ及びＴＷは過熱処理部５２０に入力されると共に、コイル発熱量演算部５１２、５１３及び５１４での次回の発熱量演算に使用するために、それぞれメモリ５１７、５１８及び５１９に保持される。
【０２０５】
過熱処理部５２０は、過熱処理部１２０と同様に、例えば特許第４３５６２９５号公報に記載されている異常判定部２５及びモータ電流制限部２３の処理を実行する。即ち、異常判定部２５での処理のように、コイル温度ＴＵ、ＴＶ及びＴＷが予め設定されている３相モータ２００の許容限界温度を超えているか判定し、超えている場合は３相モータ２００が過熱状態にあると判定する。そして、過熱状態と判定したら、モータ電流制限部２３での処理のように、電流指令値を時間経過と共に徐々に減少させ、モータ電流を時間経過と共に徐々に減少させるか、或いは電流指令値をゼロとしてモータ電流を遮断する。更に、同公報に記載されている温度検出回路３１及び温度検出部２６を搭載し、温度検出回路３１の異常を判定するようにしても良い。
【０２０６】
第５実施形態の動作は、第１実施形態の動作例と比べると、コイル温度推定部及び過熱処理部の動作が異なる。
【０２０７】
コイル温度推定部５１０の動作例を、図２３のフローチャートを参照して説明する。
【０２０８】
コイル温度推定部５１０は、温度センサ１０５で検出される基板温度ＴＥ、３相のモータ電流、及び異常検出信号ＡＤに基づいて、各相のコイル温度ＴＵ、ＴＶ及びＴＷを推定する。
【０２０９】
コイル温度推定部５１０内の切換部５１１は、異常検出信号ＡＤを入力していない場合（ステップＳ５１０）、モータ駆動部１７０Ａからの３相のモータ電流（Ｕ相モータ電流ｉ１ｕ、Ｖ相モータ電流ｉ１ｖ、Ｗ相モータ電流ｉ１ｗ）をそれぞれＵ相モータ電流ｉｕ、Ｖ相モータ電流ｉｖ及びＷ相モータ電流ｉｗとして出力する（ステップＳ５２０）。異常検出信号ＡＤを入力した場合（ステップＳ５１０）、異常検出信号ＡＤの値を確認し（ステップＳ５３０）、異常検出信号ＡＤの値が「１」の場合、系統１に異常が発生したと判断し、モータ駆動部１７０Ｂからの３相のモータ電流（Ｕ相モータ電流ｉ２ｕ、Ｖ相モータ電流ｉ２ｖ、Ｗ相モータ電流ｉ２ｗ）をそれぞれＵ相モータ電流ｉｕ、Ｖ相モータ電流ｉｖ及びＷ相モータ電流ｉｗとして出力する（ステップＳ５４０）。異常検出信号ＡＤの値が「２」の場合、系統２に異常が発生したと判断し、モータ駆動部１７０Ａからの３相のモータ電流をそれぞれＵ相モータ電流ｉｕ、Ｖ相モータ電流ｉｖ及びＷ相モータ電流ｉｗとして出力する（ステップＳ５５０）。異常検出信号ＡＤの値が「３」の場合、系統１及び系統２双方に異常が発生したと判断し、警告を発し（ステップＳ５６０）、モータ電流は出力しない。
【０２１０】
Ｕ相モータ電流ｉｕ、Ｖ相モータ電流ｉｖ及びＷ相モータ電流ｉｗはそれぞれコイル発熱量演算部５１２、５１３及び５１４に入力されると共に、基板発熱量演算部５１５に入力される。また、温度センサ１０５は制御基板の温度を検出し（ステップＳ５７０）、基板温度ＴＥを基板発熱量演算部５１５及びコイル温度演算部５１６に出力する。
【０２１１】
コイル発熱量演算部５１２は、Ｕ相モータ電流ｉｕ及びメモリ５１７に保持されている前回推定されたコイル温度ＴＵＰを用いて、異常検出信号ＡＤを入力していない場合は数６０により、入力していた場合は数６６により、Ｕ相のコイル発熱量ＱＵを算出する（ステップＳ５８０）。同様に、コイル発熱量演算部５１３は、Ｖ相モータ電流ｉｖ及びメモリ５１８に保持されているコイル温度ＴＶＰを用いて、異常検出信号ＡＤを入力していない場合は数６１により、入力していた場合は数６７により、Ｖ相のコイル発熱量ＱＶを算出し（ステップＳ５９０）、コイル発熱量演算部５１４は、Ｗ相モータ電流ｉｗ及びメモリ５１９に保持されているコイル温度ＴＷＰを用いて、異常検出信号ＡＤを入力していない場合は数６２により、入力していた場合は数６８により、Ｗ相のコイル発熱量ＱＷを算出する（ステップＳ６００）。なお、基準温度Ｔｂ、基準温度Ｔｂでのコイル抵抗ＲＵ０、ＲＶ０及びＲＷ０並びに温度係数αＵ、αＶ及びαＷは、予め設定されている。
【０２１２】
基板発熱量演算部５１５は、入力したモータ電流ｉｕ、ｉｖ及びｉｗ並びに基板温度ＴＥを用いて、異常検出信号ＡＤを入力していない場合は数７２により、入力していた場合は数７３により、基板発熱量ＱＥを算出する（ステップＳ６１０）。基準温度Ｔｂ、基準温度Ｔｂでの基板抵抗ＲＥ０、温度係数αＥ及び発熱量ＱＥ０は、予め設定されている。
【０２１３】
発熱量ＱＵ、ＱＶ、ＱＷ及びＱＥは、基板温度ＴＥと共にコイル温度演算部５１６に入力される。コイル温度演算部５１６は、数７８〜数８０に基づいて、発熱量ＱＵ、ＱＶ、ＱＷ及びＱＥ並びに基板温度ＴＥより、コイル温度ＴＵ、ＴＶ及びＴＷを算出する（ステップＳ６２０）。コイル温度ＴＵ、ＴＶ及びＴＷは過熱処理部５２０に入力されると共に、メモリ５１７、５１８及び５１９にそれぞれ保持される（ステップＳ６３０）。
【０２１４】
過熱処理部５２０は、コイル温度ＴＵ、ＴＶ及びＴＷより過熱状態にあるか判定し、過熱状態と判定した場合、過熱保護処理を行う。
【０２１５】
本発明の第６実施形態について説明する。
【０２１６】
第６実施形態の全体構成は第５実施形態と同様であるが、コイル温度推定部内のコイル温度演算部の構成が異なる。
【０２１７】
第５実施形態のコイル温度演算部５１６での演算の基となる数７８〜数８０に対して、各相の対称性から下記数８１のようにおくことができる。
【０２１８】
【数８１】
0006555430.tif 000082
上記数８１を数７８〜数８０に代入し、整理すると、下記数８２〜数８４が得られる。
【０２１９】
【数８２】
0006555430.tif 000083
【０２２０】
【数８３】
0006555430.tif 000084
【０２２１】
【数８４】
0006555430.tif 000085
上記数８２〜数８４をブロック図で表わすと、図２４のようになり、第５実施形態のコイル温度演算部は、図２４に示される構成により、発熱量ＱＵ、ＱＶ、ＱＷ及びＱＥ並びに基板温度ＴＥからコイル温度ＴＵ、ＴＶ及びＴＷを算出する。即ち、発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷへのＧＬの乗算をそれぞれ演算部５６１、５６３及び５６６で行い、数８２〜数８４中の括弧内の加算をそれぞれ加算部５７２、５７０及び５７１で行い、それら加算結果へのＧＭの乗算をそれぞれ演算部５６４、５６５及び５６２で行う。また、数８２〜数８４に共通な第３項の乗算及び第４項の乗算をそれぞれ演算部５６７及び５６８で行い、それらの加算を加算部５７６で行う。そして、以上の結果に対して、数８２の加算を加算部５７３及び５７７で行い、数８３の加算を加算部５７４及び５７８で行い、数８４の加算を加算部５７５及び５７９で行う。加算部５７７、５７８及び５７９からの出力がそれぞれコイル温度ＴＵ、ＴＶ及びＴＷとなる。
【０２２２】
第６実施形態でのコイル温度推定の動作は、第５実施形態での動作と比べると、上述のコイル温度演算部の動作が異なるだけで、その他の動作は同じである。
【０２２３】
なお、第５及び第６実施形態では、コイル温度演算部は図２２又は図２４に示される構成で演算を行っているが、ＣＰＵ内部においてプログラムで実行しても良い。また、３相モータを対象としているが、本実施形態は３相以外の相数のモータに対しても適用可能である。系統数も２系統に限られず、３系統以上のモータに対しても適用可能である。３系統以上の場合、異常発生時の発熱量算出で使用するゲインβは、正常である系統の数により調整することになる。
【０２２４】
また、上述の実施形態（第１〜第６実施形態）において、電流制御部はｄｑ回転座標系からＵＶＷ固定座標系への２相／３相変換を電流指令値に対して行っているが、電圧指令値に対して行っても良い。この場合、モータ駆動部からフィードバックされる３相のモータ電流及び異常検出回路で検出される３相のモータ電流検出値をｄｑ回転座標系の２相の電流に変換する３相／２相変換部が必要となり、異常検出部は２相の電流指令値と２相のモータ電流検出値とを比較することにより異常の検出を行うことになる。また、検出する故障としてモータ駆動回路のインバータの故障を対象としているが、モータ巻線が故障した場合も本実施形態は適用可能である。さらに、コイルの結線方法はスター結線であるが、デルタ結線でも良い。
【０２２５】
本発明の第７実施形態について説明する。
【０２２６】
上述の第１〜第６実施形態では３相モータが２系統のモータ巻線を有しているが、本実施形態ではモータ巻線は１系統とし、更に、制御基板からの発熱によるコイル温度への影響は僅少で無視できるレベルのものとする。
【０２２７】
第７実施形態の構成例を、図２に対応させて、図２５に示しており、同一構成には同一符号を付して説明は省略する。また、温度センサ１０５及び過熱処理部５２０は、第５実施形態と同じなので、説明は省略する。
【０２２８】
図２５において、モータ電流検出器３８はモータ２０のモータ電流Ｉｍを検出しているが、本実施形態でのモータ２０は３相モータであるから、検出されるのは各相のモータ電流であるＵ相モータ電流ｉｕ、Ｖ相モータ電流ｉｖ及びＷ相モータ電流ｉｗであり、これら３相のモータ電流がモータ電流Ｉｍとしてフィードバックされる。また、Ｕ相モータ電流ｉｕ、Ｖ相モータ電流ｉｖ及びＷ相モータ電流ｉｗは、それぞれコイル発熱量演算部７１０、７２０及び７３０に入力される。
【０２２９】
コイル発熱量演算部７１０、７２０及び７３０は、第５実施形態でのコイル発熱量演算部５１２、５１３及び５１４と同様に、各相のコイルの発熱量（コイル発熱量）ＱＵ、ＱＶ及びＱＷをそれぞれ算出するが、本実施形態のモータ巻線は１系統であるから、コイル抵抗は系統を統合して換算したものではなく、各相のコイル抵抗そのものである。そのようなコイル抵抗を使用して、正常時の第５実施形態のコイル発熱量演算部と同様に、下記数８５〜数８７より発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷを算出する。
【０２３０】
【数８５】
0006555430.tif 000086
【０２３１】
【数８６】
0006555430.tif 000087
【０２３２】
【数８７】
0006555430.tif 000088
さらに、コイル温度がＴのときのコイル抵抗ＲＵ（Ｔ）、ＲＶ（Ｔ）及びＲＷ（Ｔ）は、第５実施形態の場合と同様に、下記数８８〜９０より算出することができるので、数８５〜数８７に数８８〜数９０をそれぞれ代入すると、発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷは下記数９１〜数９３より算出することができる。
【０２３３】
【数８８】
0006555430.tif 000089
【０２３４】
【数８９】
0006555430.tif 000090
【０２３５】
【数９０】
0006555430.tif 000091
【０２３６】
【数９１】
0006555430.tif 000092
【０２３７】
【数９２】
0006555430.tif 000093
【０２３８】
【数９３】
0006555430.tif 000094
コイル発熱量演算部７１０、７２０及び７３０は、それぞれ上記数９１〜数９３を用いて、発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷを算出する。
【０２３９】
コイル温度演算部７４０は、発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷ並びに基板温度ＴＥから各相のコイル温度ＴＵ’、ＴＶ’及びＴＷ’を算出する。それらを算出するための式の導出について説明する。
【０２４０】
発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷ並びに外気温Ｔ０から、各相のコイル温度ＴＵ、ＴＶ及びＴＷ並びに基板温度ＴＥへの伝達関数は下記数９４〜数９７で表わすことができる。
【０２４１】
【数９４】
0006555430.tif 000095
【０２４２】
【数９５】
0006555430.tif 000096
【０２４３】
【数９６】
0006555430.tif 000097
【０２４４】
【数９７】
0006555430.tif 000098
ここで、ＧＸＹ（ｓ）は発熱量ＱＸからＹ相のコイル温度ＴＹへの周波数特性（発熱量周波数特性）であり（ＸはＵ、Ｖ、Ｗのいずれかであり、ＹはＵ、Ｖ、Ｗ、Ｅのいずれかである）、Ｇ０Ｙは外気温Ｔ０からＹ相のコイル温度ＴＹへの周波数特性（外気温周波数特性）であり（ＹはＵ、Ｖ、Ｗ、Ｅのいずれかである）、説明の簡素化のために、制御基板をＥ相としている。発熱量及び外気温と各相の温度（コイル温度、基板温度）の関係が近似的に線形結合とした場合、上記の周波数特性は所定の値をもつ伝達関数として定義される。
【０２４５】
上記数９７をＴ０について解き、それを上記数９４〜数９６に代入し、整理すると、下記数９８〜数１００が得られる（簡略化して見易くするために、以下では（ｓ）を省略する）。
【０２４６】
【数９８】
0006555430.tif 000099
【０２４７】
【数９９】
0006555430.tif 000100
【０２４８】
【数１００】
0006555430.tif 000101
ここで、ＧＴＢ＝Ｇ０Ｂ／Ｇ０Ｅ、ＧＡＢ’＝ＧＡＢ−ＧＴＢＧＡＥである（Ａ及びＢはＵ、Ｖ、Ｗのいずれかである）。
【０２４９】
前述のように、イグニションがオンの状態においては、コイルに通電していなくても、制御基板には半導体スイッチング素子の微弱な発熱、マイコンやその他の半導体の動作による発熱等、待機電力相当の発熱があるので、付加コイル温度を予めＴＵ０、ＴＶ０及びＴＷ０として求めておき、上記数９８〜数１００により推定されるコイル温度に、下記数１０１〜数１０３のように加算し、コイル温度ＴＵ’、ＴＶ’及びＴＷ’を算出する。
【０２５０】
【数１０１】
0006555430.tif 000102
【０２５１】
【数１０２】
0006555430.tif 000103
【０２５２】
【数１０３】
0006555430.tif 000104
上記数１０１〜数１０３をブロック図で表わすと、図２６のようになり、コイル温度演算部７４０は、図２６に示される構成により、発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷ並びに基板温度ＴＥからコイル温度ＴＵ’、ＴＶ’及びＴＷ’を算出する。即ち、コイル温度演算部７７０は、入力する発熱量ＱＵに対して演算部７０１、７０５及び７０２において数１０１〜数１０３中の乗算を行い、発熱量ＱＶに対して演算部７０６、７０４及び７０３において数１０１〜数１０３中の乗算を行い、発熱量ＱＷに対して演算部７０８、７０７及び７０９において数１０１〜数１０３中の乗算を行い、基板温度ＴＥに対して演算部７１０、７１１及び７１２において数１０１〜数１０３中の乗算を行う。そして、それらの乗算結果に対する数１０１中の加算を加算部７２０、７２１及び７２６で行い、数１０２中の加算を加算部７２３、７２４及び７２５で行い、数１０３中の加算を加算部７２２、７２７及び７２８で行い、更に、付加コイル温度ＴＵ０、ＴＶ０及びＴＷ０の加算を加算部７２９、７３０及び７３１でそれぞれ行う。加算部７２９、７３０及び７３１からの出力がそれぞれコイル温度ＴＵ’、ＴＶ’及びＴＷ’となる。
【０２５３】
コイル温度ＴＵ’、ＴＶ’及びＴＷ’は過熱処理部５２０に入力されると共に、コイル発熱量演算部７１０、７２０及び７３０での次回の発熱量演算に使用するために、それぞれメモリ７５０、７６０及び７７０に保持される。
【０２５４】
なお、コイル温度推定部は、上記のコイル発熱量演算部７１０、７２０及び７３０並びにコイル温度演算部７４０により構成される。
【０２５５】
このような構成において、コイル温度推定の動作例を、図２７のフローチャートを参照して説明する。
【０２５６】
モータ電流検出器３８で検出されたＵ相モータ電流ｉｕ、Ｖ相モータ電流ｉｖ及びＷ相モータ電流ｉｗはそれぞれコイル発熱量演算部７１０、７２０及び７３０に入力される（ステップＳ７１０）。また、温度センサ１０５は制御基板の温度を検出し（ステップＳ７２０）、基板温度ＴＥをコイル温度演算部７４０に出力する。なお、モータ電流検出と基板温度検出の順番は逆でも並行して実行しても良い。
【０２５７】
コイル発熱量演算部７１０は、Ｕ相モータ電流ｉｕ及びメモリ７５０に保持されている前回推定されたコイル温度ＴＵＰを用いて、数９１よりＵ相のコイル発熱量ＱＵを算出する。同様に、コイル発熱量演算部７２０は、Ｖ相モータ電流ｉｖ及びメモリ７６０に保持されているコイル温度ＴＶＰを用いて、数９２よりＶ相のコイル発熱量ＱＶを算出し、コイル発熱量演算部７３０は、Ｗ相モータ電流ｉｗ及びメモリ７７０に保持されているコイル温度ＴＷＰを用いて、数９３よりＷ相のコイル発熱量ＱＷを算出する（ステップＳ７３０）。なお、基準温度Ｔｂ、基準温度Ｔｂでのコイル抵抗ＲＵ０、ＲＶ０及びＲＷ０並びに温度係数αＵ、αＶ及びαＷは、予め設定されている。
【０２５８】
発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷは、基板温度ＴＥと共にコイル温度演算部７４０に入力される。コイル温度演算部７４０は、数１０１〜数１０３に基づいて、発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷ並びに基板温度ＴＥより、コイル温度ＴＵ’、ＴＶ’及びＴＷ’を算出する（ステップＳ７４０）。コイル温度ＴＵ’、ＴＶ’及びＴＷ’は過熱処理部５２０に入力されると共に、メモリ７５０、７６０及び７７０にそれぞれ保持される（ステップＳ７５０）。
【０２５９】
なお、コイル発熱量演算部７１０、７２０及び７３０を１つに纏めて、数９１〜数９３より発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷを算出するようにしても良い。また、メモリ７５０、７６０及び７７０も１つに纏めても良く、共用メモリを使用しても良い。
【０２６０】
本発明の第８実施形態について説明する。
【０２６１】
第８実施形態の全体構成は第７実施形態と同様であるが、コイル温度演算部の構成が異なる。
【０２６２】
第７実施形態のコイル温度演算部７４０での演算の基となる数９８〜数１００に対して、各相の対称性から下記数１０４のようにおくことができる。
【０２６３】
【数１０４】
0006555430.tif 000105
上記数１０４を数９８〜数１００に代入し、整理すると、下記数１０５〜数１０７が得られる。
【０２６４】
【数１０５】
0006555430.tif 000106
【０２６５】
【数１０６】
0006555430.tif 000107
【０２６６】
【数１０７】
0006555430.tif 000108
上記数１０５〜数１０７により推定されるコイル温度に、下記数１０８〜数１１０にように付加コイル温度ＴＵ０、ＴＶ０及びＴＷ０を加算することにより、コイル温度ＴＵ’、ＴＶ’及びＴＷ’を算出する。
【０２６７】
【数１０８】
0006555430.tif 000109
【０２６８】
【数１０９】
0006555430.tif 000110
【０２６９】
【数１１０】
0006555430.tif 000111
上記数１０８〜数１１０をブロック図で表わすと、図２８のようになり、第８実施形態のコイル温度演算部は、図２８に示される構成により、発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷ並びに基板温度ＴＥからコイル温度ＴＵ’、ＴＶ’及びＴＷ’を算出する。即ち、発熱量ＱＵ、ＱＶ及びＱＷへのＧＬの乗算をそれぞれ演算部７５１、７５３及び７５６で行う。また、数１０８〜数１１０中の括弧内の加算をそれぞれ加算部７６２、７６０及び７６１で行い、それら加算結果へのＧＭの乗算をそれぞれ演算部７５４、７５５及び７５２で行う。数１０８〜数１１０に共通な第３項の乗算は演算部７５７で行う。そして、それらの乗算結果の加算を、数１０８については加算部７６３及び７６６で、数１０９については加算部７６４及び７６７で、数１１０については加算部７６５及び７６８で行い、更に、付加コイル温度ＴＵ０、ＴＶ０及びＴＷ０の加算を加算部７２９、７３０及び７３１でそれぞれ行う。加算部７２９、７３０及び７３１からの出力がそれぞれコイル温度ＴＵ’、ＴＶ’及びＴＷ’となる。
【０２７０】
第８実施形態でのコイル温度推定の動作は、第７実施形態での動作と比べると、上述のコイル温度演算部の動作が異なるだけで、その他の動作は同じである。
【０２７１】
なお、第７及び第８実施形態では、コイル温度演算部は図２６又は図２８に示される構成で演算を行っているが、ＣＰＵ内部においてプログラムで実行しても良い。また、３相モータを対象としているが、３相以外の相数のモータに対しても適用可能である。
【符号の説明】
【０２７２】
１                    ハンドル
２                    コラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）
１０                  トルクセンサ
１２                  車速センサ
１３、１０３          バッテリ
１４                  舵角センサ
２０                  モータ
２１                  回転角センサ
３０                  コントロールユニット（ＥＣＵ）
３１、１３０          電流指令値演算部
３３、１５０Ａ、１５０Ｂ    電流制限部
３５、１６３Ａ、１６４Ａ、１６５Ａ    ＰＩ制御部
３６                  ＰＷＭ制御部
３７、１７２Ａ、１７２Ｂ    インバータ
１０１                モータ回転角検出回路
１０２                モータ角速度演算部
１０４                ノイズフィルタ
１０５                温度センサ
１１０、３１０、５１０    コイル温度推定部
１１１                モータ電流調節部
１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、１１２Ｄ、１１２Ｅ、１１２Ｆ、５１２、５１３、５１４、７１０、７２０、７３０    コイル発熱量演算部
１１３、５１５        基板発熱量演算部
１１４、２１４、３１４、４１４、５１６、７４０    コイル温度演算部
１１６、３１６        外気温推定部
１１７、２１７、３１７、４１７    伝達関数行列部
１２０、５２０        過熱処理部
１４０                異常検出部
１６０Ａ、１６０Ｂ    電流制御部
１６１Ａ              ｄｑ軸電流指令値算出部
１６２Ａ              ２相／３相変換部
１７０Ａ，１７０Ｂ    モータ駆動部
１７１Ａ，１７１Ｂ    電流検出回路
１７３Ａ，１７３Ｂ    ゲート駆動回路
１７４Ａ，１７４Ｂ    電源遮断回路
１８０Ａ，１８０Ｂ    モータ電流遮断回路
１８１Ａ，１８１Ｂ    異常検出回路
２００                ３相モータ（２系統巻線モータ）
５１１                切換部
【図１】
0006555430.tif 000112
【図２】
0006555430.tif 000113
【図３】
0006555430.tif 000114
【図４】
0006555430.tif 000115
【図５】
0006555430.tif 000116
【図６】
0006555430.tif 000117
【図７】
0006555430.tif 000118
【図８】
0006555430.tif 000119
【図９】
0006555430.tif 000120
【図１０】
0006555430.tif 000121
【図１１】
0006555430.tif 000122
【図１２】
0006555430.tif 000123
【図１３】
0006555430.tif 000124
【図１４】
0006555430.tif 000125
【図１５】
0006555430.tif 000126
【図１６】
0006555430.tif 000127
【図１７】
0006555430.tif 000128
【図１８】
0006555430.tif 000129
【図１９】
0006555430.tif 000130
【図２０】
0006555430.tif 000131
【図２１】
0006555430.tif 000132
【図２２】
0006555430.tif 000133
【図２３】
0006555430.tif 000134
【図２４】
0006555430.tif 000135
【図２５】
0006555430.tif 000136
【図２６】
0006555430.tif 000137
【図２７】
0006555430.tif 000138
【図２８】
0006555430.tif 000139