(57)【要約】【課題】モータの近傍にＥＣＵが配置された近接配置においてもモータ温度推定を精度良く行い、適切にモータの過熱保護を実現することができる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】電動モータ１２とコントロールユニット１５とが近接配置された電動パワーステアリング装置において、少なくともトルク検出値Ｔに基づいてモータ電流指令値Ｉｒを算出し、コントロールユニット１５に設けられた温度センサ２６で検出したＥＣＵ温度Ｔｅｃｕ及び電動モータの駆動電流をもとに推定したモータ温度Ｔｍｏｔに応じて、上記モータ電流指令値Ｉｒを制限するモータ過熱保護制御を実行する。このとき、推定したモータ温度ＴｍｏｔとＥＣＵ温度Ｔｅｃｕとの大小関係によって、異なる推定方法でモータ温度Ｔｍｏｔを推定する。【選択図】図１
2009012662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動モータと、当該電動モータを駆動するコントロールユニットとを備える電動パワーステアリング装置であって、
前記電動モータの近傍に前記コントロールユニットが配置されており、前記コントロールユニットのモータ駆動回路に設けられた温度検出手段と、前記温度検出手段で検出した温度及び前記電動モータの駆動電流に基づいて当該電動モータの温度を推定するモータ温度推定手段と、前記モータ温度推定手段で推定したモータ温度推定値に基づいて、当該電動モータの過熱保護制御を行う過熱保護制御手段とを備え、前記モータ温度推定手段は、前記温度検出手段で検出した温度とモータ温度推定値との大小関係に応じて、異なる方法で前記電動モータの温度を推定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】
前記モータ温度推定手段は、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度より低いとき、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度と等価であるときの方法で推定した場合と比較して、モータ温度推定値が高くなるような推定方法を用いて前記電動モータの温度を推定することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記モータ温度推定手段で推定したモータ温度推定値と前記温度検出手段で検出した温度との温度偏差に基づいて、前記コントロールユニットから前記電動モータへの放熱量を推定する放熱量推定手段を有し、前記モータ温度推定手段は、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度より低いとき、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度と等価であるときの方法で推定した場合と比較して、前記放熱量推定手段で推定した放熱量分だけモータ温度推定値が高くなるような推定方法を用いて前記電動モータの温度を推定することを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記放熱量推定手段は、前記温度検出手段で検出した温度が前記モータ温度推定手段で推定したモータ温度推定値より高いほど、前記放熱量を大きく推定することを特徴とする請求項３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、操舵系に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置に関し、特に、モータの過熱保護機能を実現した電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車や車両のステアリング装置をモータの回転力で補助負荷付勢する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力を、減速機を介してギヤ又はベルト等の伝達機構によりステアリングシャフト或いはラック軸に補助負荷付勢するようになっている。係る電動パワーステアリング装置は、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り、長時間の車庫入れ動作が繰り返されたりすると、モータに大電流が連続して流れることになり、モータが発熱して必要な性能を発揮できなくなったり、更には過度の発熱によりモータが動作しないような故障に至ったりするおそれがある。
【０００３】
そこで、従来の電動パワーステアリング装置では、ＥＣＵの駆動回路やモータなど各部位の温度を求め、その温度が所定値になったらモータの通電電流を制限して発熱を抑えるような過熱保護制御を行っている。
例えば、このような電動パワーステアリング装置として、モータの電流値及び端子間抵抗値の各検出値により、モータの巻線温度を推定し、その温度推定値に基づいてモータの過熱保護制御を行うというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、コントロールユニットのモータ駆動回路に設けられた温度検出手段の検出温度に基づいてモータ駆動素子温度を推定し、これによって電流制御値を制限する過熱保護手段と、起動時の前記検出温度をモータブラシ温度の基準値とし、この基準値及びモータブラシ温度推定値を加算して補正したモータブラシ温度推定値によって電流制御値を制限するモータ過熱保護手段と、起動時の前記検出温度をモータ磁性体温度の基準値とし、この基準値及びモータ磁性体温度推定値を加算して補正したモータ磁性体温度推定値によって電流制御値を制限するモータ低温減磁保護手段と、を備えるというものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−１００９１３号公報
【特許文献２】特開平１１−２８６２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来は、ＥＣＵとモータとがそれぞれ離れた位置にあるため、電動パワーステアリングの操作中にＥＣＵとモータとに電流が流れる際に発生する熱は、ＥＣＵとモータとでそれぞれ独立して、発熱、放熱を繰り返し、熱的相互干渉が発生することはなかったが、近年、モータ、ＥＣＵ間の配線抵抗の削減、車両搭載性の向上、ＥＣＵの小型化等の要求により、モータの近傍にＥＣＵを配置するという方法がとられており、このような近接配置においては、モータ、ＥＣＵが互いに熱源部や放熱部になり得るため、各々の状態において熱的相互干渉が発生する。したがって、上記各特許文献に記載の電動パワーステアリング装置にあっては、上記熱的相互干渉の発生によってモータの温度推定が不安定になるおそれがある。
【０００６】
つまり、近接配置においてモータ温度推定を行う際、例えば、ＥＣＵ温度がモータ温度より高い場合は、ＥＣＵがモータの熱源として働くことになり、上記従来の温度推定では、考慮していない熱源があるため、推定値と実温度との誤差が生じてしまう。
そこで、本発明は、モータの近傍にＥＣＵが配置された近接配置においてもモータ温度推定を精度良く行い、適切にモータの過熱保護を実現することができる電動パワーステアリング装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、操舵系に運転者の操舵負担を軽減する操舵補助力を付与する電動モータと、当該電動モータを駆動するコントロールユニットとを備える電動パワーステアリング装置であって、
前記電動モータの近傍に前記コントロールユニットが配置されており、前記コントロールユニットのモータ駆動回路に設けられた温度検出手段と、前記温度検出手段で検出した温度及び前記電動モータの駆動電流に基づいて当該電動モータの温度を推定するモータ温度推定手段と、前記モータ温度推定手段で推定したモータ温度推定値に基づいて、当該電動モータの過熱保護制御を行う過熱保護制御手段とを備え、前記モータ温度推定手段は、前記温度検出手段で検出した温度とモータ温度推定値との大小関係に応じて、異なる方法で前記電動モータの温度を推定することを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に係る電動パワーステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記モータ温度推定手段は、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度より低いとき、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度と等価であるときの方法で推定した場合と比較して、モータ温度推定値が高くなるような推定方法を用いて前記電動モータの温度を推定することを特徴としている。
【０００９】
さらに、請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、請求項２に係る発明において、前記モータ温度推定手段で推定したモータ温度推定値と前記温度検出手段で検出した温度との温度偏差に基づいて、前記コントロールユニットから前記電動モータへの放熱量を推定する放熱量推定手段を有し、前記モータ温度推定手段は、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度より低いとき、モータ温度推定値が前記温度検出手段で検出した温度と等価であるときの方法で推定した場合と比較して、前記放熱量推定手段で推定した放熱量分だけモータ温度推定値が高くなるような推定方法を用いて前記電動モータの温度を推定することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４に係る電動パワーステアリング装置は、請求項３に係る発明において、前記放熱量推定手段は、前記温度検出手段で検出した温度が前記モータ温度推定手段で推定したモータ温度推定値より高いほど、前記放熱量を大きく推定することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、ＥＣＵ温度とモータ温度推定値との関係に応じて異なる方法で電動モータの温度を推定するので、ＥＣＵと電動モータが近接配置されていることに起因する両者の熱的相互干渉の発生を考慮して、精度良く電動モータの温度を推定することができ、適切に電動モータの過熱保護機能を作動させることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施形態を示す全体構成図である。
図中、符号１は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール１に運転者から作用される操舵力が入力軸２ａと出力軸２ｂとを有するステアリングシャフト２に伝達される。このステアリングシャフト２は、入力軸２ａの一端がステアリングホイール１に連結され、他端は操舵トルク検出手段としてのトルクセンサ３を介して出力軸２ｂの一端に連結されている。
【００１３】
そして、出力軸２ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント４を介してロアシャフト５に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント６を介してピニオンシャフト７に伝達される。このピニオンシャフト７に伝達された操舵力はステアリングギヤ８を介してタイロッド９に伝達され、図示しない転舵輪を転舵させる。ここで、ステアリングギヤ８は、ピニオンシャフト７に連結されたピニオン８ａとこのピニオン８ａに噛合するラック８ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン８ａに伝達された回転運動をラック８ｂで直進運動に変換している。
【００１４】
ステアリングシャフト２の出力軸２ｂには、操舵補助力を出力軸２ｂに伝達する操舵補助機構１０が連結されている。この操舵補助機構１０は、出力軸２ｂに連結した減速ギヤ１１と、この減速ギヤ１１に連結されて操舵系に対して操舵補助力を発生する電動モータ１２とを備えている。
トルクセンサ３は、ステアリングホイール１に付与されて入力軸２ａに伝達された操舵トルクを検出するもので、操舵トルクを入力軸２ａ及び出力軸２ｂ間に介装した図示しないトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を例えばポテンショメータで検出するように構成されている。このトルクセンサ３から出力されるトルク検出値Ｔはコントロールユニット１５に入力される。
【００１５】
コントロールユニット１５は、例えば、定格電圧が１２Ｖである車載のバッテリ１７から電源供給されることによって作動する。バッテリ１７の負極は接地され、その正極はエンジン始動を行うイグニッションスイッチ１８及びヒューズ１９を介してコントロールユニット１５に接続されている。
また、本実施形態の電動モータ１２は、例えば３相ブラシレスモータであり、図２に示すように、Ｕ相コイルＬｕ、Ｖ相コイルＬｖ及びＷ相コイルＬｗの一端が互いに接続されてスター結線とされ、各コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗの他端がコントロールユニット１５に接続されて個別にモータ駆動電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗが供給される。また、電動モータ１２は、ロータの回転位置を検出するレゾルバ、エンコーダ等で構成されるロータ位置検出回路１３を備えている。
【００１６】
コントロールユニット１５には、図２に示すように、トルクセンサ３で検出された操舵トルクＴ及び車速センサ１６で検出された車速検出値Ｖが入力されると共に、ロータ位置検出回路１３で検出されたロータ回転角θが入力され、さらに電動モータ１２の各相コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗに供給されるモータ駆動電流Ｉｕ、Ｉｖ及びＩｗを検出する電流検出回路２２から出力されるモータ駆動電流検出値Ｉｕｄ、Ｉｖｄ及びＩｗｄが入力される。
【００１７】
このコントロールユニット１５は、後述する図５の電流指令値演算処理を実行し、操舵トルクＴ及び車速検出値Ｖに応じた操舵補助力を電動モータ１２で発生するための当該電動モータ１２の駆動指令値であるモータ電流指令値Ｉｒを出力する、例えばマイクロコンピュータで構成される制御演算装置２３と、電動モータ１２を駆動する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）で構成されるモータ駆動回路２４と、制御演算装置２３から出力されるモータ電流指令値Ｉｒに基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）制御処理を実行し、モータ駆動回路２４の電界効果トランジスタのゲート電流を制御するＦＥＴゲート駆動回路２５と、を備えている。
【００１８】
また、モータ駆動回路２４の熱放射器又はＦＥＴが取り付けられている付近のプリント基板上には、例えばサーミスタのような温度検出手段としての温度センサ２６が設けられており、ここで検出された温度を、予め求めておいた上記温度センサ２６からＦＥＴジャンクションまでの熱抵抗や熱容量で補正して、ＦＥＴのジャンクション温度（ＥＣＵ温度）Ｔｅｃｕを算出するようになっている。
【００１９】
そして、制御演算装置２３は、温度センサ２６で検出したＥＣＵ温度Ｔｅｃｕに基づいて電動モータ１２の温度Ｔｍｏｔを推定する、後述する図５のモータ温度推定処理を実行すると共に、モータ温度Ｔｍｏｔに応じて前記モータ電流指令値Ｉｒを制限することで、当該電動モータ１２を過熱保護する。
起動時にコントロールユニット１５内の温度センサ２６で得られた温度は、車室内の雰囲気温度とほぼ等価と言えるので、その温度はモータ起動時の温度とも言える。そこで、本実施形態では、この起動時のコントロールユニット１５内の温度を基準温度として、起動後は、例えばモータ電流などから相対的なモータ温度（相対モータ温度）を推定、或いはロータ回転角θから求められる電動モータ１２の角速度ωが“０”のときにモータ端子間電圧及びモータ電流からモータ抵抗を算出し、そのモータ抵抗から相対モータ温度を推定し、基準温度を相対モータ温度で補正することでモータ温度Ｔｍｏｔを推定する。
【００２０】
図３は、制御演算装置２３で実行されるモータ温度推定処理手順を示すフローチャートである。このモータ温度推定処理は、コントロールユニット１５の起動時に実行開始され、先ず、ステップＳ１でＥＣＵ温度Ｔｅｃｕを読み込み、ステップＳ２に移行する。
ステップＳ２では、前記ステップＳ１で読み込んだＥＣＵ温度Ｔｅｃｕをモータ温度Ｔｍｏｔに設定し、ステップＳ３に移行する。すなわち、起動時のＥＣＵ温度Ｔｅｃｕがモータ温度Ｔｍｏｔの基準温度となる。
【００２１】
ステップＳ３では、電動モータ１２の駆動電流検出値を読み込んでからステップＳ４に移行し、そのモータ駆動電流検出値に基づいて、相対的なモータ温度（相対モータ温度）Ｔｒを推定する。
次に、ステップＳ５ではモータ温度ＴｍｏｔがＥＣＵ温度Ｔｅｃｕ以上であるか否かを判定し、Ｔｍｏｔ≧ＴｅｃｕであるときにはステップＳ６に移行し、モータ温度Ｔｍｏｔを、次式をもとに算出してからステップＳ７に移行する。
【００２２】
Ｔｍｏｔ＝Ｔｍｏｔ＋Ｔｒ  ………（１）
このように、モータ温度Ｔｍｏｔは、前回のモータ温度推定値に対して相対モータ温度Ｔｒを加算することにより推定される。
ステップＳ７では、ＥＣＵ温度Ｔｅｃｕを読み込み、前記ステップＳ３に移行する。
一方、前記ステップＳ５で、Ｔｍｏｔ＜Ｔｅｃｕであると判定されたときには、ステップＳ８に移行し、ＥＣＵ温度Ｔｅｃｕとモータ温度Ｔｍｏｔとの温度偏差ΔＴ（＝Ｔｅｃｕ−Ｔｍｏｔ）を算出し、ステップＳ９に移行する。
【００２３】
ステップＳ９では、前記ステップＳ８で算出した温度偏差ΔＴに基づいて、図４に示すＥＣＵ発熱量算出マップを参照し、電動モータ１２がコントロールユニット１５から受ける発熱量（コントロールユニット１５から電動モータ１２への放熱量）であるＥＣＵ発熱量Ｔｈを算出する。ここで、ＥＣＵ発熱量算出マップは、横軸に温度偏差ΔＴ、縦軸にＥＣＵ発熱量Ｔｈをとり、温度偏差ΔＴが大きいほどＥＣＵ発熱量が比例的に大きく算出されるように設定されている。
【００２４】
次いで、ステップＳ１０に移行して、次式をもとにモータ温度Ｔｍｏｔを算出してから前記ステップＳ７に移行する。
Ｔｍｏｔ＝Ｔｍｏｔ＋Ｔｒ＋Ｔｈ  ………（２）
このように、モータ温度Ｔｍｏｔは、前回のモータ温度推定値に対して相対モータ温度Ｔｒ及びＥＣＵ発熱量Ｔｈを加算することにより推定される。したがって、Ｔｍｏｔ＜Ｔｅｃｕであるときに推定されるモータ温度Ｔｍｏｔは、Ｔｍｏｔ≧Ｔｅｃｕであるときの方法でモータ温度Ｔｍｏｔを推定した場合と比較して、ＥＣＵ発熱量Ｔｈ分だけ高くなることになる。
【００２５】
次に、制御演算装置２３で実行される電流指令値演算処理手順について、図５のフローチャートをもとに説明する。この電流指令値演算処理は、所定時間毎のタイマ割込み処理として実行され、先ず、ステップＳ２１で各種データを読み込み、ステップＳ２２に移行する。具体的には、トルクセンサ３で検出したトルク検出値Ｔ、車速センサ１６で検出した車速検出値Ｖを読み込む。
【００２６】
ステップＳ２２では、前記ステップＳ２１で読み込んだ各種データに基づいて、モータ電流指令値Ｉｒを演算する。
具体的には、先ず、トルク検出値Ｔと車速検出値Ｖとモータ電流との対応を表す特性図を参照し、トルク検出値Ｔ及び車速検出値Ｖに基づいてモータ電流指令値Ｉｒ0を設定する。ここで、上記特性図は、車速Ｖが小さくなるほどモータ電流指令値Ｉｒ0は大きくなり、また操舵トルクＴが大きくなるほどモータ電流指令値Ｉｒ0は大きくなり、操舵トルクＴがある値を超えるとモータ電流指令値Ｉｒ0はそれ以上大きくならないように設定されている。
【００２７】
そして、このモータ電流指令値Ｉｒ0とモータ駆動電流検出値Ｉとの電流偏差ΔＩに対してＰＩ制御を施してモータ電流指令値Ｉｒを演算する。
次に、ステップＳ２３では、前述した図３のモータ温度推定処理によって推定された現在のモータ温度Ｔｍｏｔを読み込み、ステップＳ２４に移行する。
ステップＳ２４では、前記ステップＳ２３で読み込んだモータ温度Ｔｍｏｔに基づいて、図６に示す電流制限マップを参照し、モータ電流指令値Ｉｒを制限する電流指令値制限処理を行ってからステップＳ２５に移行する。
【００２８】
ここで、電流制限マップは、モータ電流指令値Ｉｒを制限するための上限値である電流制限値が設定されたマップであり、横軸にモータ温度Ｔｍｏｔ、縦軸に電流制限値をとっている。そして、最大電流出力可能で電流制限を必要としない温度Ｔ１以下の範囲と、モータが連続通電可能な電流値まで制限を必要とする温度Ｔ１〜Ｔ２の範囲と、モータ電流を遮断する必要のある温度Ｔ２〜Ｔ３の範囲との３つの状態に分かれている。ここで、上記温度Ｔ１は最大電流出力が可能なモータ温度、上記温度Ｔ２は連続定格出力が可能なモータ温度、上記温度Ｔ３はモータ耐熱限界温度である。
【００２９】
そして、ステップＳ２５では、前記ステップＳ２４で算出されたモータ電流指令値ＩｒをＦＥＴゲート駆動回路２５へ出力し、電流指令値演算処理を終了する。
なお、図３において、ステップＳ６及びＳ１０の処理がモータ温度推定手段に対応し、ステップＳ８及びＳ９の処理が放熱量推定手段に対応している。また、図５において、ステップＳ２３及びＳ２４の処理が過熱保護制御手段に対応している。
【００３０】
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。
今、車両の走行を開始するために、イグニッションスイッチをオン状態としたものとすると、コントロールユニット１５に電源が投入されて、トルクセンサ３で検出した操舵トルクＴ、車速センサ１６で検出した車速Ｖ、電流検出回路２２で検出したモータ駆動電流検出値Ｉｕｄ〜Ｉｗｄ、ロータ位置検出回路１３で検出したロータ回転角θ、温度センサ２６で検出したＥＣＵ温度Ｔｅｃｕがコントロールユニット１５に供給され、制御演算装置２３で、モータ温度推定処理及び電流指令値演算処理が実行開始される。
【００３１】
先ず、モータ温度推定処理では、図３のステップＳ１で、温度センサ２６で検出されたＥＣＵ温度Ｔｅｃｕが読み込まれ、このＥＣＵ温度ＴｅｃｕがステップＳ２でモータ温度Ｔｍｏｔとして設定される。このとき、電動モータ１２は非通電状態となっていることから、ステップＳ４で相対モータ温度Ｔｒ＝０に算出される。また、Ｔｍｏｔ＝Ｔｅｃｕであることから、ステップＳ５でＹｅｓと判定してステップＳ６に移行し、モータ温度Ｔｍｏｔが前記（１）式をもとに推定される。つまり、このときのモータ温度Ｔｍｏｔは、コントロールユニット１５を起動したときのＥＣＵ温度Ｔｅｃｕと等価となる。
【００３２】
電流指令値演算処理では、ステップＳ２２で操舵トルクＴと車速Ｖとに基づいてモータ電流指令値Ｉｒが算出される。ここで、車両は停止状態にあり、ステアリングホイール１が操舵されていない状態であるため、トルクセンサ３で検出される操舵トルクＴが“０”であり、車速センサ１６で検出される車速Ｖも“０”であるので、ステップＳ２２で算出されるモータ電流指令値Ｉｒ0も“０”となっている。また、電流検出回路２２で検出したモータ駆動電流検出値Ｉｕｄ〜Ｉｗｄも“０”であるので、モータ電流指令値Ｉｒも“０”となり、その結果、電動モータ１２は停止状態を継続する。
【００３３】
この電動モータ１２の停止状態で、ステアリングホイール１を右切り（又は左切り）操舵する所謂据え切りを行うと、トルクセンサ３で操舵方向に応じた操舵トルクＴが検出され、この操舵トルクＴがコントロールユニット１５に供給される。このとき、車速Ｖが“０”であるので、図５のステップＳ２２では、操舵トルクＴの増大に応じて早めに大きな値となるようなモータ電流指令値Ｉｒが算出される。
【００３４】
このとき、Ｔｍｏｔ≧Ｔｅｃｕであるものとすると、図３のモータ温度推定処理において、ステップＳ５でＹｅｓと判定してステップＳ６に移行し、前記（１）式をもとにモータ温度Ｔｍｏｔが推定される。つまり、モータ温度Ｔｍｏｔは、前回推定したモータ温度Ｔｍｏｔに相対モータ温度Ｔｒを加算した値として推定される。
そして、このモータ温度推定処理で推定されたモータ温度Ｔｍｏｔが温度Ｔ１に達していないものとすると、図５のステップＳ２４で、図６の電流制限マップをもとに電流制限値を“０”として最大電流出力とするので、モータ電流指令値Ｉｒが制限されることはなく、ステップＳ２２で算出されたモータ電流指令値ＩｒがそのままＦＥＴゲート駆動回路２５へ出力される。ＦＥＴゲート駆動回路２５では、上記モータ電流指令値Ｉｒに基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）制御処理が実行され、電動モータ１２に供給する駆動電流が制御される。これにより、操舵トルクＴに応じた操舵補助トルクが発生され、これが減速ギヤ１１を介してステアリングシャフト２の回転トルクに変換されるので、据え切り状態での操舵を軽く行うことができる。
【００３５】
この据え切り状態で、ステアリングホイール１の操作量がその最大値に相当する最大舵角に達し、ステアリング機構がメカニカルストッパに当接してそれ以上の操舵ができない操舵限界となる所謂端当て状態となったものとする。このとき、トルクセンサ３で検出される操舵トルクＴは非常に大きい値であることから、図５のステップＳ２２で算出されるモータ電流指令値Ｉｒは比較的大きい値となる。したがって、このモータ電流指令値Ｉｒに基づいて電動モータ１２が駆動制御されることにより、当該電動モータ１２には大電流が通電されることになる。
【００３６】
これにより、図３のモータ温度推定処理では、ステップＳ３で検出されたモータ駆動電流検出値に基づいてステップＳ４で相対モータ温度Ｔｒが比較的大きく算出される。Ｔｍｏｔ≧Ｔｅｃｕである場合、上述したように、モータ温度Ｔｍｏｔは、前回推定したモータ温度Ｔｍｏｔに対して相対モータ温度Ｔｒ分を加算した値として推定されるため、相対モータ温度Ｔｒが大きいほど（電動モータ１２の通電電流が大きいほど）モータ温度Ｔｍｏｔは前回推定値と比較して大きい値に推定されることになる。
【００３７】
この据え切り状態でハンドルの端当て状態が長時間継続すると、電動モータ１２に連続して大電流が流れることになり、モータ温度Ｔｍｏｔは急激に上昇する。そして、モータ温度Ｔｍｏｔが温度Ｔ１以上となると、図６の電流制限マップをもとに、モータ温度Ｔｍｏｔに応じてモータ電流指令値Ｉｒが制限される。このとき、モータ温度Ｔｍｏｔが温度Ｔ１〜Ｔ２の範囲にあるものとすると、モータ温度Ｔｍｏｔに応じて、モータの連続定格電流から最大電流出力までの間に制限するような電流制限値が決定される。これにより、電動モータ１２の通電電流を抑制して当該電動モータ１２の発熱を抑制することができ、過熱保護を実現することができる。
【００３８】
一方、モータ温度Ｔｍｏｔが温度Ｔ２〜Ｔ３の範囲にある場合には、モータの連続定格電流まで制限するような電流制限値により、電動モータ１２の通電電流が制限される。また、モータ温度Ｔｍｏｔが温度Ｔ３以上である場合には、モータ電流をオフするような電流制限値により、電動モータ１２の通電電流が制限される。
このように、ＥＣＵの駆動回路やモータなど各部位の温度を求め、その温度が所定値になったときにモータの通電電流を制限することで、電動モータの発熱を抑えるような過熱保護制御を行うことができる。
【００３９】
ところで、図７（ｂ）に示すように、ＥＣＵ端子とモータ端子とをワイヤーハーネスを介してコネクタにて接続し、ＥＣＵ１００を車両の任意の位置に固定することによりＥＣＵ１００とモータ２００とをそれぞれ離れた位置に配置（遠隔配置）している場合、電動パワーステアリングの操作中にＥＣＵ１００とモータ２００とに電流が流れる際には、それぞれが当該電流により自己発熱するが、ＥＣＵ１００とモータ２００とが十分に離れているので、一方が他方にとっての２次的な熱源になることはなく、熱的相互干渉が発生することはない。
【００４０】
しかしながら、近年、モータ、ＥＣＵ間の配線抵抗の削減、車両搭載性の向上、ＥＣＵの小型化等の要求により、図７（ａ）に示すように、ＥＣＵ１００をモータ取り付け部に直接固定し、ＥＣＵ端子とモータ端子とを直接接続することにより、モータ２００の近傍にＥＣＵ１００を配置するという方法がとられており、このような近接配置においては、モータ、ＥＣＵが互いに熱源部や放熱部になり得るため、各々の状態において熱的相互干渉が発生する。
【００４１】
したがって、従来の温度推定のように、電流による自己発熱しか考慮していない場合、ＥＣＵとモータとの熱的相互干渉の影響で温度推定誤差が大きくなるおそれがある。例えばモータ主体で考えると、モータによる自己発熱は推定できるが、近傍にあるＥＣＵの温度がモータ温度より十分に高い場合、モータにとってＥＣＵは熱発生源となり、推定した温度（自己発熱）にプラスしてＥＣＵ発熱量がモータ温度を上昇させるように働くので、実際のモータ温度は推定したモータ温度（自己発熱）より高くなる。同様に、ＥＣＵの温度がモータ温度より十分に低い場合は、ＥＣＵはモータの発熱量を放熱するように働くので、実際のモータ温度は推定したモータ温度（自己発熱）より低くなる。このように、温度推定値と実温度との誤差が大きく、また不安定になることが考えられる。
【００４２】
つまり、従来の遠隔配置におけるモータ温度推定においては、モータの近傍に特別な熱源が無いので、モータの自己発熱量をモータへ通電する電流に基づいて推定し、これをモータ温度推定値として適用することができたが、近接配置においてモータ温度推定を行う際、ＥＣＵ温度がモータ温度より高い場合は、ＥＣＵがモータの熱源として働くことになり、上記の方法で単純にモータ温度推定を行った場合、推定値と実温度との誤差が大きくなってしまう。その結果、実際のモータ温度が過熱保護制御を作動させるべき温度に達しているにもかかわらず、過熱保護制御が適切に作動されないという事態が生じるおそれがある。
【００４３】
これに対して本実施形態では、推定したモータ温度Ｔｍｏｔと温度センサ２６で検出したＥＣＵ温度Ｔｅｃｕとの関係によって、異なるモータ温度推定方法を採用するので、電動モータ１２とコントロールユニット１５とが近接配置されている場合であっても、両者の熱的相互干渉を考慮して適切なモータ温度推定を行うことができる。
すなわち、モータ温度推定処理では、図３のステップＳ５で、推定したモータ温度Ｔｍｏｔと温度センサ２６で検出した現在のＥＣＵ温度Ｔｅｃｕとを比較し、Ｔｍｏｔ＜Ｔｅｃｕであるときには、ステップＳ８に移行してＥＣＵ温度Ｔｅｃｕとモータ温度Ｔｍｏｔとの温度偏差ΔＴ（＝Ｔｅｃｕ−Ｔｍｏｔ）を算出し、次にステップＳ９で、温度偏差ΔＴに基づいて図４に示すＥＣＵ発熱量算出マップを参照し、ＥＣＵ発熱量Ｔｈを算出する。温度偏差ΔＴが大きいほど即ちＥＣＵ温度Ｔｅｃｕがモータ温度Ｔｍｏｔより高いほど、ＥＣＵからモータへの放熱量が大きいことから、このとき算出されるＥＣＵ発熱量Ｔｈは、温度偏差ΔＴが大きいほど大きい値に算出される。そして、ステップＳ１０では、このＥＣＵ発熱量Ｔｈを考慮して、モータ温度Ｔｍｏｔが上記（２）式をもとに推定される。
【００４４】
したがって、モータ温度ＴｍｏｔがＥＣＵ温度Ｔｅｃｕより低い場合のモータ温度推定値は、モータ温度ＴｍｏｔがＥＣＵ温度Ｔｅｃｕ以下であるときの方法で推定した温度より、温度偏差ΔＴに基づいて推定したＥＣＵ発熱量Ｔｈ分だけ高くなる。
そのため、電動モータ１２とコントロールユニット１５とが近接配置されている場合で、ＥＣＵ温度Ｔｅｃｕがモータ温度Ｔｍｏｔより高い場合には、コントロールユニット１５が電動モータ１２の熱源として働くことによる両者の熱的相互干渉を考慮して、適切なモータ温度推定を行うことができる。
【００４５】
なお、実用上は、近接配置をとっている以上、モータとＥＣＵとのうちＥＣＵだけが異常に低温になる（ＥＣＵだけが過冷却される）ことは考えにくいので、推定対象に対して近接している側の影響で実温度が上昇する側のみを考慮すれば、推定温度の誤差が大きくなることを防止することができる。
このように、上記実施形態では、温度検出手段で検出したＥＣＵ温度とモータ温度推定値との大小関係に応じて異なる方法で電動モータの温度を推定するので、ＥＣＵと電動モータが近接配置されていることに起因する両者の熱的相互干渉の発生を考慮して、精度良く電動モータの温度を推定することができ、適切に電動モータの過熱保護機能を作動させることができる。
【００４６】
また、モータ温度推定値がＥＣＵ温度より低い場合のモータ温度推定値は、モータ温度推定値がＥＣＵ温度と等価であるときの方法で推定した温度より高くなるようにするので、ＥＣＵが電動モータの熱源として働くことに起因する推定値と実温度との誤差の発生を防止することができ、実際のモータ温度が過熱保護制御を作動させるべき温度に達しているにもかかわらず、過熱保護制御が適切に作動されないという事態が生じることを防止することができる。
【００４７】
さらに、モータ温度推定値とＥＣＵ温度との温度偏差に基づいて、コントロールユニットから電動モータへの放熱量を推定し、モータ温度推定値がＥＣＵ温度より低いとき、モータ温度推定値がＥＣＵ温度と等価であるときの方法で推定した場合と比較して、前記放熱量分だけモータ温度推定値が高くなるように推定するので、電動モータとＥＣＵとの熱的相互干渉によって発生しうる推定値と実温度との誤差分を適切に補正することができ、精度良くモータ温度を推定することができる。
【００４８】
また、ＥＣＵ温度がモータ温度推定値より高いほど前記放熱量を大きく推定するので、ＥＣＵからモータへの放熱量を適切に推定して、より精度良くモータ温度を推定することができる。
なお、上記実施形態においては、モータ温度推定値がＥＣＵ温度より高いとき、電動モータ１２からコントロールユニット１５への放熱量を考慮してモータ温度Ｔｍｏｔを推定するようにしてもよい。この場合、モータ温度推定値がＥＣＵ温度より高いほど上記放熱量を大きく推定し、前記（１）式で求められるモータ温度Ｔｍｏｔから当該放熱量分だけ減算する方法にてモータ温度推定を行うようにすればよい。これにより、ＥＣＵがモータの放熱部材として働くことに起因する推定値と実温度との誤差の発生を防止することができ、実際のモータ温度が過熱保護制御を作動させるべき温度に達していないにもかかわらず、過熱保護制御が作動されてしまうという事態が生じることを防止することができる。
【００４９】
また、上記実施形態においては、電動モータとしてブラシレスモータを適用する場合について説明したが、ブラシモータシステムを適用することもできる。この場合、例えば、モータの逆起電力からモータ角速度ωを推定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態における車両の概略構成図である。
【図２】本実施形態におけるコントロールユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】制御演算装置で実行するモータ温度推定処理を示すフローチャートである。
【図４】ＥＣＵ発熱量算出マップである。
【図５】制御演算装置で実行する電流指令値演算処理を示すフローチャートである。
【図６】電流制限マップである。
【図７】モータとＥＣＵとの位置関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、３…トルクセンサ、１０…操舵補助機構、１１…減速ギヤ、１２…電動モータ、１５…コントロールユニット、１６…車速センサ、１７…バッテリ、１８…イグニッションスイッチ、１９…ヒューズ、２２…電流検出回路、２３…制御演算装置、２４…モータ駆動回路、２５…ＦＥＴゲート駆動回路、２６…温度センサ
【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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