(57)【要約】      （修正有）【課題】モータ開放スイッチの保護を、信頼性高く行うことができるモータ制御装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】モータ２０を駆動制御し、インバータ１０６とモータ２０との間にＦＥＴで成るモータ開放スイッチ１４０が接続されているモータ制御装置において、センサ類及びインバータのアシスト状態を検出し、インバータ１０６の制御をＯＮ／ＯＦＦすると共に、制御部１２０と、モータ回転数検出部１３２と、エネルギー演算部１２１と、エネルギーをＦＥＴの安全動作領域と比較し、エネルギーが安全動作領域の領域内となったときに、モータ開放スイッチの全てのＦＥＴをＯＦＦ又はＯＮする判定部１２２と、異常の有無を検出する状態検出部１２５とを具備し、状態検出部１２５が異常を検出していないときにインバータ１０６の制御をＯＮにし、異常を検出したときにインバータの１０６制御をＯＦＦする。【選択図】図６
2016165997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクセンサから操舵トルクで演算された電流指令値に基づいてインバータによってモータを駆動制御し、前記インバータと前記モータとの間にＦＥＴで成るモータ開放スイッチが接続されているモータ制御装置において、
ＭＣＵを含み、前記トルクセンサを含むセンサ類及びインバータのアシスト状態を検出し、検出結果に基づいて前記インバータの制御をＯＮ／ＯＦＦすると共に、異常の有無を検出する制御部と、
前記モータの回転数を検出するモータ回転数検出部と、
前記回転数に基づいて、データテーブルによりモータ逆起電圧及び回生電流のエネルギーを演算するエネルギー演算部と、
前記エネルギーを前記ＦＥＴの安全動作領域と比較し、前記エネルギーが前記安全動作領域の領域内となったときに、前記モータ開放スイッチの全てのＦＥＴをＯＦＦ又はＯＮする判定部と、
異常検出部と前記異常検出部からの情報に基づいて異常の有無を検出する状態検出部と、
を具備し、
前記制御部は、前記状態検出部が異常を検出していないときに前記インバータの制御をＯＮにし、前記状態検出部が異常を検出したときに前記インバータの制御をＯＦＦすることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記ＦＥＴの温度若しくはその周辺の温度を検出する温度検出部が設けられ、前記制御部で、前記温度検出部で検出された温度検出値に基づいて前記安全動作領域を演算することで、前記温度に応じてより正確な安全動作領域を演算する請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、異常検出時や前記ＭＣＵのリセット発生時に少なくとも発生日時の情報及び温度情報を記録する記録装置を具備し、前記リセット発生時に記録された前記発生日時及び前記温度情報と、リセット復帰時の復帰日時及び温度検出値の比較を行い、前記発生日時と前記復帰日時との差分、前記温度情報と前記温度検出値との差分がいずれも各所定範囲内にない場合には、前記モータの制御電流を制限するようになっている請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかのモータ制御装置を搭載したことを特徴とする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、モータが外力によって回転したとき、モータ回転に伴う回生電力（逆起電圧と回生電流によって求まる）のエネルギー（電力）及び温度から、モータを駆動するインバータに接続された半導体スイッチング素子（例えばＦＥＴ）で成るモータ開放スイッチを、回生電力が安全動作領域内になったときにＯＦＦ又はＯＮして、半導体スイッチング素子を確実に保護するモータ制御装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
電動パワーステアリング装置は、少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値により、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するものであり、半導体スイッチング素子のブリッジ回路で成るインバータによって駆動制御される。
【背景技術】
【０００３】
モータ制御装置を搭載した装置として電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）があり、電動パワーステアリング装置は、車両のステアリング機構にモータの回転力で操舵補助力（アシスト力）を付与するものであり、インバータから供給される電力で制御されるモータの駆動力を、ギア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を付与する。かかる従来の電動パワーステアリング装置は、操舵補助力の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。
【０００４】
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、ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０及び操舵角θを検出する舵角センサ１４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）１００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１００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（操舵補助）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、ＥＰＳ用モータ２０に供給する電流を制御する。
【０００５】
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センサから操舵角を取得することも可能である。
【０００６】
コントロールユニット１００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１００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。
【０００７】
コントロールユニット１００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。
【０００８】
図２を参照してコントロールユニット１００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１０１に入力される。電流指令値演算部１０１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１０２Ａを経て電流制限部１０３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１０２Ｂにフィードバック入力され、モータ電流値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制御部１０４に入力される。ＰＩ制御部１０４で特性改善された電圧制御指令値ＶｒｅｆがＰＷＭ制御部１０５に入力され、更にインバータ１０６を介してモータ２０がＰＷＭ駆動される。モータ２０の電流値Ｉｍはモータ電流検出器１０７で検出され、減算部１０２Ｂにフィードバックされる。インバータ１０６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。
【０００９】
モータ２０にはレゾルバ等の回転センサ２１が連結されており、回転センサ２１からモータ回転角度θが出力され、更にモータ速度ωがモータ速度演算部２２で演算される。
【００１０】
また、加算部１０２Ａには補償信号生成部１１０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１１０は、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）１１３と慣性１１２を加算部１１４で加算し、その加算結果に更に収れん性１１１を加算部１１５で加算し、加算部１１５の加算結果を補償信号ＣＭとしている。
【００１１】
モータ２０が３相ブラシレスモータの場合、ＰＷＭ制御部１０５及びインバータ１０６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１０５は、電圧制御指令値Ｖｒｅｆを所定式に従って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１０５Ａ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１０５Ｂとで構成されている。インバータ１０６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１０６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２３が各相に接続されている。
【００１２】
このような電動パワーステアリング装置について、システム異常検出時（例えばトルクセンサの断線、モータ制御段ＦＥＴの短絡事故等）の予期しない事態に遭遇する場合がある。この場合の対応として、電動パワーステアリング装置のアシスト制御を即座に中止し、駆動制御系とモータとの接続を遮断することが最優先に行われる。
【００１３】
一般に、図３に示すように、モータ２０と、モータ２０に流れる電流を制御するインバータ１０６との間には、モータ電流を供給／遮断するためのモータリレー２３が介挿されている。モータリレー２３には安価な有接点のリレーが使用され、電磁的に有接点を開放してモータ２０に流れる電流をハード的に遮断するようになっている（例えば特開２００５−１９９７４６号公報（特許文献１））。
【００１４】
しかし、近年では小型化や信頼性の向上、更にコストの低減化を図るべく、有接点の電磁的なモータリレーに代えて無接点の半導体スイッチング素子（アナログスイッチ）、例えばＦＥＴで成るモータ開放スイッチに置換されている。しかし、システム異常によりアシスト継続不可能になると、インバータを停止してもモータは回転している場合、そのモータ回転中にモータ開放スイッチをＯＦＦすると、モータの回生電力がモータ開放スイッチの安全動作領域を逸脱してしまい、モータ開放スイッチが破損したり、破壊されることがある。この問題は、モータ開放スイッチを再ＯＮするときにも同様に発生する。
【００１５】
モータリレーに半導体スイッチング素子を使用した装置として、例えば特開２０１３−１８３４６２号公報（特許文献２）に開示されたものがある。特許文献２の装置では、電力変換器（インバータ）の故障が検出されるとインバータの駆動を停止し、第１電源リレーをＯＦＦし、第２電源リレーをＯＮする。そして、インバータの駆動が停止した状態で、モータが外力によって回転して回生電圧が発生すると、回生電圧はインバータからＯＮ状態の第２電源リレー及び第１電源リレーの寄生ダイオードを通って電源（バッテリ）に回生される。
【００１６】
電動パワーステアリング装置では、モータ回転に伴う逆起電圧の発生やモータ回生電流によるモータリレーをＯＦＦしたときのスイッチング損失による半導体素子の安全動作領域の逸脱による素子破壊に特に注意する必要があり、素子破壊対策はできるだけハード部品を追加することなく安価に、かつ確実に行うことが強く望まれる。
【００１７】
また、特許第５１２００４１号公報（特許文献３）では、全ての相開放手段（モータリレー）が開作動し、かつ特定の１相についてのみ電圧が印加されている場合に、その特定相以外の相において電圧の印加に基づく端子電圧が検出される場合には、上記特定相に設けられた相開放手段に短絡故障が発生したと判定している。従って、特許文献３の装置は相開放手段自体の故障を検出するものであり、積極的に半導体スイッチング素子のデバイス保護を図るものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００５−１９９７４６号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８３４６２号公報
【特許文献３】特許第５１２００４１号公報
【特許文献４】特開２０１１−２３９４８９号公報
【特許文献５】特開２００８−１４１８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
半導体スイッチング素子を保護するモータ装置として、特開２０１１−２３９４８９号公報（特許文献４）や特開２００８−１４１８６８号公報（特許文献５）に示されるものが提案されている。特許文献１では、回路異常検出からＯＦＦ処理のＰＷＭ制御を、ある所定時間（アバランシェエネルギー放出の間）行うことでスイッチング素子を保護するようになっている。また、特許文献５では、異常検出からのＯＦＦ処理において、回路遮断条件にモータ回転数とモータ温度が低温側のときに相対的に閾値を高回転側に設定するようにしている。
【００２０】
しかしながら、特許文献４の装置では、インバータの各半導体スイッチング素子のＯＦＦ後に、所定時間が経過したときに、安全動作領域を考慮することなく一様にモータ開放スイッチの半導体スイッチング素子をＯＦＦしているので、素子保護の確実性に問題があると共に、半導体スイッチング素子を再ＯＮする場合の動作は全く開示していない。また、特許文献５のモータシステムは、高回転状態中に弱め界磁制御による交流モータの駆動制御を継続することにより、モータに誘起される過大な逆起電圧がインバータに印加されて機器損傷が発生することを防止しており、モータ開放スイッチの半導体スイッチング素子を保護することを開示していないし、半導体スイッチング素子の再ＯＮについての記載もない。
【００２１】
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、新たなデバイス部品を追加することなく、半導体スイッチング素子で小型に構成されたモータ開放スイッチの保護を、温度にも関連させて、特に再ＯＮに際して確実に信頼性高く行うことができるモータ制御装置及びそれを搭載した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】
【００２２】
本発明は、トルクセンサから操舵トルクで演算された電流指令値に基づいてインバータによってモータを駆動制御し、前記インバータと前記モータとの間にＦＥＴで成るモータ開放スイッチが接続されているモータ制御装置に関し、本発明の上記目的は、ＭＣＵを含み、前記トルクセンサを含むセンサ類及びインバータのアシスト状態を検出し、検出結果に基づいて前記インバータの制御をＯＮ／ＯＦＦすると共に、異常の有無を検出する制御部と、前記モータの回転数を検出するモータ回転数検出部と、前記回転数に基づいて、データテーブルによりモータ逆起電圧及び回生電流のエネルギーを演算するエネルギー演算部と、前記エネルギーを前記ＦＥＴの安全動作領域と比較し、前記エネルギーが前記安全動作領域の領域内となったときに、前記モータ開放スイッチの全てのＦＥＴをＯＦＦ又はＯＮする判定部と、異常検出部と前記異常検出部からの情報に基づいて異常の有無を検出する状態検出部とを具備し、前記制御部は、前記状態検出部が異常を検出していないときに前記インバータの制御をＯＮにし、前記状態検出部が異常を検出したときに前記インバータの制御をＯＦＦすることにより達成される。
【００２３】
本発明の上記目的は、前記ＦＥＴの温度若しくはその周辺の温度を検出する温度検出部が設けられ、前記制御部で、前記温度検出部で検出された検出温度に基づいて前記安全動作領域を演算することで、前記温度に応じてより正確な安全動作領域を演算することにより、或いは前記制御部は、異常検出時や前記ＭＣＵのリセット発生時に少なくとも発生日時の情報及び温度情報を記録する記録装置を具備し、前記リセット発生時に記録された前記発生日時及び前記温度情報と、リセット復帰時の復帰日時及び温度検出値の比較を行い、前記発生日時と前記復帰日時との差分、前記温度情報と前記温度検出値との差分がいずれも各所定範囲内にない場合には、前記モータの制御電流を制限するようになっていることにより、より効果的に達成される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るモータ制御装置によれば、モータ回転数が高い（モータ逆起電圧及び回生電流のエネルギー（回生電力）が安全動作領域以上）場合には、モータ開放スイッチＯＮを継続して回生電流を電源に戻す制御を行い、回転中のモータにブレーキ力を与え、このブレーキ力によりモータ回転数が徐々に低下し安全領域（モータ逆起電圧及び回生電流のエネルギー（回生電力）が安全動作領域未満）に入ったときにモータ開放スイッチの全ての半導体スイッチング素子（ＦＥＴ）をＯＦＦする。その後、或いはＭＣＵリセットによりＯＦＦされた後、パワー基板上の温度検出素子の温度情報と、モータ回転数と、ＯＦＦ後の経過時間を監視しながら、逆起電圧と回生電流から算出される回生電力により生じるＯＮ時のスイッチング損失が、安全動作領域に収まるモータ回転数になった時点で、半導体スイッチング素子を再ＯＮするようにしている。このため、新たなデバイス部品を付加することなく、また、新たな保護回路を付加することなく安価な構成で、半導体スイッチング素子で成るモータ開放スイッチを一層確実に保護することができる。
【００２５】
また、安全動作領域の演算に、保護対象となるモータ開放スイッチの温度若しくはその周辺温度を加味しているので、モータ開放スイッチの温度特性に合致したＯＮ／ＯＦＦ制御の保護を実現することができる。
【００２６】
本発明に係るモータ制御装置を搭載した電動パワーステアリング装置によれば、モータとインバータとの間に介挿されたモータ開放スイッチの半導体スイッチング素子の保護を、ＯＦＦ時及び再ＯＮ時に確実かつ容易に図ることができ、操舵の安全性及び信頼性を一層向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【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】ＦＥＴのドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓとドレイン電流Ｉｄの特性例を示す特性図である。
【図５】ＦＥＴの許容損失Ｐｄの温度特性の例を示す特性図である。
【図６】本発明の構成例を示すブロック図である。
【図７】データテーブルの特性例を示す特性図である。
【図８】本発明の原理を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明は、ＥＰＳなどに使用されるモータ開放スイッチの半導体スイッチング素子（ＦＥＴ）について、ＭＣＵのリセット等による強制ＯＦＦ状態から復帰して再ＯＮするときに、モータの回転によって発生する回生電力（逆起電圧と回生電流によるエネルギー）から、半導体スイッチング素子を安全かつ確実に保護するためのものである。
【００２９】
本発明では、モータ開放スイッチ（モータリレー）の小型化、信頼性の向上、コストの低減化のために、モータ開放スイッチを半導体スイッチング素子（例えばＦＥＴ）で構成する。そして、トルクセンサなどのセンサ類やインバータ等の異常（故障を含む）発生によってアシスト継続不可能となったとき（モータ回転中にイグニションキーをＯＦＦとした場合も含む）にＭＣＵをリセットし、外力によるモータの回転時に発生するモータ回生電力（逆起電圧と回生電流から算出される）によってモータ開放スイッチのデバイス破壊を保護するために、モータ回転数からデータテーブル等に基づいて、モータ逆起電圧及び回生電流のエネルギーを演算すると共に、モータ開放スイッチの温度若しくは周辺の温度に基づいてモータ開放スイッチの安全動作領域を演算し、モータ回転数が高い（モータ逆起電圧及び回生電流のエネルギーが安全動作領域以上）場合には、モータ開放スイッチのＯＮを継続して、回生電流を電源に戻す制御を行う。回生電流の電源への戻し制御によって回転中のモータにブレーキ力を与え、モータ回転数が徐々に低下し、安全動作領域（モータ逆起電圧及び回生電流のエネルギーが安全動作領域未満）に入ったときに、モータ開放スイッチの全ての半導体スイッチング素子をＯＦＦする。その後、或いはＭＣＵリセットによってＯＦＦした後、アシスト制御停止に必要な処理を行うと共に、エネルギー（回生電力）と安全動作領域を比較し、エネルギーが安全動作領域外となってデバイス破壊を起こすと判断された時はＦＥＴをＯＦＦ状態のままとし、エネルギーが安全動作領域内に入り、デバイス破壊の可能性がなくなった以降にモータ開放スイッチのＦＥＴを再ＯＮする。
【００３０】
このように温度情報及びモータ回転数を監視しながら、逆起電圧と回生電流から算出されるエネルギー（回生電力）により生じるＦＥＴ遮断時のスイッチング損失が安全動作領域内に入るモータ回転数になったときに、モータ開放スイッチの半導体スイッチング素子を全てＯＦＦする。その後、或いは異常発生以外の理由でＭＣＵがリセットされた後に復帰する時にも、エネルギーが安全動作領域内に入り、デバイス破壊の可能性がなくなった以降に半導体スイッチング素子を全て再ＯＮようにしている。このため、半導体スイッチング素子のＯＦＦ時及びＯＮ時のエネルギーによる安全動作領域逸脱による破損や破壊もなく、半導体スイッチング素子を確実に保護することができ、信頼性の高いモータ制御装置及び電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【００３１】
一般に、動作中のＦＥＴの安全動作領域（ＡＯＳ：Area  Of  Safety  operation）は、図４に示すようなドレイン電流Ｉｄとドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓの関係と、図５に示すような最大許容損失Ｐｄの温度特性によって決まる。しかし、実際に使用される動作条件（ＦＥＴケース温度Ｔｃ、動作周波数ｆ、オン幅ｔなど）で変化する。特に最大許容損失Ｐｄは、ケース温度が上がると低下するため、正確な安全動作領域を求めるには温度情報は重要であり、パワー基板上の温度検出素子による温度を知ることができれば、ＦＥＴのケース温度Ｔｃが推定できるので、温度に対応した最大許容電力Ｐｄを算出することができる。
【００３２】
よって、本発明ではモータ回転数による（回生電力）判断だけでなく、（パワー基板上の）半導体スイッチング素子（ＦＥＴ）の温度若しくはその周辺の温度情報を判断条件に加味することにより、更に日時情報（タイムスタンプ）を考慮して正確な安全動作領域の内外を判断しているので、モータ単体の回転数による判定よりも、より安全かつ確実に半導体スイッチング素子（ＦＥＴ）をスイッチＯＦＦ及びスイッチＯＮすることができる。
【００３３】
なお、緊急のアシストＯＦＦ時にはモータはフリーランとなる。また、アシストＯＦＦの要因には、インバータの異常、イグニションキーのＯＦＦ、ソフト・ハードの異常検出、センサ類の異常等がある。
【００３４】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
図６は本発明の構成例を図３に対応させて示しており、本発明では制御部１２０に、エネルギー演算部１２１、判定部１２２、データテーブル１２３、電流制御部１２４、状態検出部１２５、安全動作領域演算部１２６、記録装置１２７、各部全体の制御を行うＭＣＵ１２８を設けており、制御部１２０には日時データ（タイムスタンプ）も入力されている。
【００３６】
データテーブル１２３はモータ回転数ｒｐｍに対応したエネルギーＷ、つまりモータ回転数ｒｐｍに対するモータ逆起電圧及び回生電流のエネルギーＷを予め求めてテーブル化しており、例えば図７に示すような特性を有している。従って、モータ回転数ｒｐｍを検出することによって、モータ逆起電圧及び回生電流のエネルギーＷを演算することができる。図７では、例えばモータ回転数ｒｐｍがω１のとき、エネルギーＷはＷ１と演算される。なお、データテーブル１２３として、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリに格納するようにしても良い。
【００３７】
また、トルクセンサ等のセンサ類の異常（故障を含む）を検出するセンサ異常検出部１３１と、インバータ１０６の異常（故障を含む）を検出するインバータ異常検出部１３５と、センサ異常検出部１３１及びインバータ異常検出部１３５などに基づいて異常その他の状態を検出し、必要な処理を行う状態検出部１２５とが設けられている。状態検出部１２５はアシストＯＦＦ指令を入力し、アシストＯＦＦ動作の全てを対象にして検出しており、例えばモータ回転中にイグニションキーがＯＦＦされたような状態も検出する。
【００３８】
記録装置１２７は、異常検出時やＭＣＵ１２８のリセット発生時に、少なくとも温度情報Ｔｐ及び発生日時の情報（タイムスタンプ）を記録し、判定部１２２は、ＭＣＵ１２８のリセット時に記録された温度情報及び発生日時と、リセット復帰時の温度検出値及び復帰日時の比較を行い、発生日時と復帰日時との差分、温度情報と温度検出値との差分がいずれも各所定範囲内にあるか否かを判定するようになっている
更に、制御部１２０内の電流制御部１２４で制御されるインバータ１０６とモータ２０との間の電力供給線（Ｕ相，Ｖ相、Ｗ相）に、半導体スイッチング素子としてのＦＥＴで成るモータ開放スイッチ１４０（１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗ）が介挿され、モータ開放スイッチ１４０は制御部１２０で制御されるモータ開放スイッチ制御部１３３でＯＮ／ＯＦＦされる。また、モータ開放スイッチ１４０（１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗ）の温度若しくはその周辺温度を検出するための温度検出部の温度センサとしてサーミスタ１４１が配設されており、電気的に検出された温度情報Ｔｐは制御部１２０に入力される。サーミスタ１４１の配設は、モータ開放スイッチ１４０（１４０Ｕ、１４０Ｖ、１４０Ｗ）が装着されているパワー基板上であっても良い。インバータ１０６のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６と、モータ開放スイッチ１４０のＦＥＴ（１４０Ｕ〜１４０Ｗ）とは、同一基板に装着されている。
【００３９】
安全動作領域演算部１２６は、サーミスタ１４１からの温度情報Ｔｐに基づいて安全動作領域を演算する。演算された安全動作領域は判定部１２２に入力される。
【００４０】
更に、回転センサ２１からの回転角度θに基づいてモータ回転数ｒｐｍを検出するモータ回転数検出部１３２が設けられている。
【００４１】
クランキング等による予期せぬＭＣＵリセットの発生要因としては、（１）信号停止等によるアイドリングストップからのエンジン再スタート時、（２）長い下り坂走行検出によるエンジン停止（燃費改善のため）からのエンジン再スタート時、（３）所定速度（例えば１４ｋｍ／ｈ程度）以下の走行検出によるエンジン停止（燃費改善のため）からのトルク要求によるエンジン再スタート時、（４）ノイズやデバイスのラッチアップ等の影響、などが考えられる。このうち、要因（１）〜（３）については、バッテリの劣化が重なった時に、ＭＣＵリセットが発生することがある。
【００４２】
ＭＣＵ１２８の瞬停リセット時の割込み処理では、温度検出部のサーミスタ１４１からの温度情報とモータ推定温度情報、及びタイムスタンプ情報（△年△月△日、○時○分○秒）を記録装置１２７に記録する。
【００４３】
また、モータ開放スイッチのＦＥＴ再ＯＮの条件は、以下の通りである。
【００４４】
ＭＣＵ１２８の再スタート（リセット解除）後、モータ２０の回転数ｒｐｍからエネルギーを、サーミスタ１４１の温度情報Ｔｐから最大許容損失を演算してより正確にエネルギーを算出し、エネルギーが安全動作領域内となった以降にモータ開放スイッチ１４０のＦＥＴＵ〜ＦＥＴＷを再ＯＮすることで、安全に保護することが可能である。更に、ＭＣＵ１２８の瞬停リセットに伴い、モータ推定温度は一旦リセットされるが、万が一温度が一定温度以上に上昇していた場合、そのまま電流を通電すると、モータコイル焼損などの異常が発生する恐れがある。そこで、本発明では、モータ開放スイッチのＦＥＴ再ＯＮ後、タイムスタンプ情報（日時情報）を読み込み、以下の処理を行う。ただし、サーミスタ１４１の温度情報Ｔｐがあまり変化しない任意の時間をＴａとする。
（数１）
現在のタイムスタンプ−記録したタイムスタンプ  ＜  Ｔａ
のときは、温度変化は殆どないと判断して、記録したモータ推定温度情報を用いて制御を継続する。
（数２）
現在のタイムスタンプ−記録したタイムスタンプ  ≧  Ｔａ
のときで、「現在の温度情報≒記録した温度情報」の場合には温度変化は殆どないと判断して、記録したモータ推定温度情報を用いて制御を継続し、「現在の温度情報≠記録した温度情報」の場合にはモータの温度情報不確定と判断して、トルク制限（電流制限）を行い、温度上昇を抑える制御を実行する。
図８（Ｄ）に示すように時点ｔ１にＭＣＵ１２８がリセットされると、図８（Ｂ）に示すようにインバータ停止（ＯＦＦ）となると共に、図８（Ｃ）に示すようにモータ開放スイッチ１４０の駆動信号がＯＦＦされる。このようにＭＣＵ１２８のリセットにより、インバータ１０６及びモータ開放スイッチ１４０は一旦停止（ＯＦＦ）するが、図８（Ｄ）に示すようにＭＣＵ１２８のリセット復帰後（時点ｔ２以降）、特に異常がなければ再起動する必要がある。その際、モータ開放スイッチ１４０を再ＯＮするときに、図８（Ａ）に示すように外力などでモータ２０が回転し、その時の回生電力（逆起電圧と回生電流）がＦＥＴの安全動作領域を超えていた場合、ＯＦＦ時と同様にデバイス破壊の恐れがある。
【００４５】
そのため、本発明では、回生電力（エネルギー）と安全動作領域を比較し、回生電力が安全動作領域外となってデバイス破壊を起こすと判断された場合は、図８（Ｃ）に示すようにＦＥＴをＯＦＦ状態のままとし（時点ｔ３近辺）、回生電力が安全動作領域内に入り、デバイス破壊の可能性がなくなった以降（時点ｔ４）にモータ開放スイッチ１４０のＦＥＴを再ＯＮする。
【００４６】
更に、インバータ１０６を再駆動する際には、下記の条件（ａ）〜（ｃ）が必要となる。
【００４７】
（ａ）サーミスタ１４１の温度を正常に測定できること。
【００４８】
（ｂ）リセット期間が所定の時間内であること。
【００４９】
（ｃ）リセット発生時に記録した温度情報とリセット解除後に取得した温度情報が所定の温度差内であること。
もし上記条件（ａ）〜（ｃ）が整わない場合は、モータ２０のトルク制限を設定後（記録した温度情報と検出した温度情報の差に応じて制限は可変とする）、インバータ１０６を駆動する。トルク制限する理由は、動作時のモータ温度はＥＣＵ内部の温度情報とモータ制御電流の積算値などから推定するのが一般的であるが、ＭＣＵリセットなどにより積算情報がクリアされると、温度推定が正確にできなくなり、推定温度が実モータ温度より低いまま通常の制御を行った場合、モータのコイル損傷が発生する恐れがあるため電流制限を行い、モータを保護する必要があるからである。
【００５０】
このような構成において、その動作例を図９のフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
アシスト制御が実施されている段階（モータ開放スイッチ１４０（１４０Ｕ，１４０Ｖ，１４０Ｗ）はＯＮ）でＭＣＵ１２８をリセットする要因が検出されると（ステップＳ１）、ＭＣＵ１２８がリセットされると共に（ステップＳ２）、インバータ制御及びモータ開放スイッチ１４０がＯＦＦされる（ステップＳ３）。リセット時に、日時情報（タイムスタンプ）とサーミスタ１４１からの温度情報が記録装置１２７に記録される。そして、ＭＣＵ１２８のリセットが解除されるまで（ステップＳ４）、リセット状態が継続される（ステップＳ５）。
【００５２】
上記ステップＳ４でリセット解除となると復帰制御となり、モータ回転数検出部１３２はモータ２０のモータ回転数ｒｐｍを検出し（ステップＳ１０）、制御部１２０内のエネルギー演算部１２１はモータ回転数ｒｐｍに基づいて、モータ逆起電圧Ｅ及び回生電流のエネルギーＷを、データテーブル１２３を用いて演算する（ステップＳ１１）。モータ逆起電圧Ｅは下記数３に従って求められ、回生電流の計測と共に予め実測してテーブル化してある。
（数３）
Ｅ＝ｋ・単位時間当たりモータ回転数
ただし、ｋは、モータ２０の磁束密度やロータ径等によって定まるモータ定数である。
サーミスタ１４１によりモータ開放スイッチ１４０の温度（若しくはその周辺温度）Ｔｐが検出され（ステップＳ１２）、更に最大許容損失Ｐｄが演算され（ステップＳ１３）、制御部１２０に入力される。制御部１２０内の安全動作領域演算部１２６は、温度Ｔｐ及び最大許容損失Ｐｄに基づいてモータ開放スイッチ１４０の安全動作領域を演算する（ステップＳ１４）。
【００５３】
演算された安全動作領域は判定部１２２に入力され、判定部１２２は演算されたエネルギーＷがモータ開放スイッチ１４０を構成するＦＥＴの安全動作領域を逸脱しているか否かを判定する（ステップＳ２０）。つまり、“エネルギー演算結果＞安全動作領域”であるか否かを判定し、演算されたエネルギーＷが、演算された安全動作領域を逸脱している場合、つまりモータ回転数ｒｐｍが高い場合は回生電力がＦＥＴ破壊を起こす危険領域であり、モータ開放スイッチ１４０のＯＦＦ動作を継続する。これにより回生電流を電源に戻す制御が行われ、回転中のモータにブレーキ力を与える。
【００５４】
そして、ブレーキ力によってモータ回転数ｒｐｍが徐々に低下し、モータ開放スイッチ１４０の安全遮断領域、つまりエネルギーＷが、回生電流によるスイッチング損失が安全動作領域の領域内に入ったとき（図８の時点ｔ４）に、モータ開放スイッチ１４０をＯＮする（ステップＳ２１）。その後、上述した数１若しくは数２の成立を判断し（ステップＳ２２）、数２が成立する場合には温度変化の可能性があり、更に「現在の温度≒記録した温度」であるか否かを判断し（ステップＳ２３）、「現在の温度≒記録した温度」ではない場合は、温度変化が大きい可能性があるのでモータ電流を制限する設定を行い（ステップＳ２４）、インバータ制御をＯＮして制限された電流でアシストする（ステップＳ２５）。
【００５５】
上記ステップＳ２２において数１が成立する場合は温度変化が小さく、上記ステップＳ２３において「現在の温度≒記録した温度」の場合も温度変化は僅かであり、いずれの場合もインバータ制御をＯＮしてアシストする（ステップＳ２５）。
【００５６】
なお、判定部１２２が判定する耐電圧データや安全動作領域等の数値は、耐電圧データや安全動作領域等と比較してモータ開放スイッチをＯＦＦするモータ回転数は、使用するモータの種類やＦＥＴ、配線抵抗などで大きく変動するので、実機での計測等によって導き出す。
【００５７】
なお、上述の実施形態では回転センサ（レゾルバ）に基づいてモータ回転数を検出しているが、モータ端子電圧、シャント抵抗による電流検出によってもモータ回転数を推定することができる。また、上述の実施形態では温度センサとしてサーミスタを例に挙げているが、測温抵抗体、熱電対、トランジスタの温度特性を利用したＩＣ化温度センサ、水晶のＹカットを利用した水晶温度計等を利用することも可能である。
【符号の説明】
【００５８】
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
２０                  モータ
１００                コントロールユニット（ＥＣＵ）
１０１                電流指令値演算部
１０４                ＰＩ制御部
１０５                ＰＷＭ制御部
１０６                インバータ
１１０                補償信号生成部
１２０                制御部
１２１                エネルギー演算部
１２２                判定部
１２３                データテーブル
１２５                状態検出部
１２６                安全動作領域演算部
１２７                記録装置
１２８                ＭＣＵ
１３１                センサ異常検出部
１３２                モータ回転数検出部
１３３                モータ開放スイッチ制御部
１４０                モータ開放スイッチ
１４１                サーミスタ
【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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