特許 7528503 モータ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】モータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/64 20160101AFI20240730BHJP

   H02P 25/22 20060101ALI20240730BHJP

   H02P 23/14 20060101ALI20240730BHJP

   H02P 29/68 20160101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

H02P29/64

H02P25/22

H02P23/14

H02P29/68

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020066769

(22)【出願日】2020-04-02

(65)【公開番号】P2021164364

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-03-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】丹羽 智宏

(72)【発明者】

【氏名】本田 淳也

(72)【発明者】

【氏名】前田 博貴

【審査官】安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０８８４３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０１７８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１３５８０５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／０８８４３３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２９／６４

Ｈ０２Ｐ ２５／２２

Ｈ０２Ｐ ２３／１４

Ｈ０２Ｐ ２９／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のコイル群を有するモータを制御するモータ制御装置であって、
前記複数のコイル群の各々に対応する個別駆動回路を含み、前記コイル群ごとに駆動電力を供給する複数の通電系統と、
前記複数の個別駆動回路の作動をそれぞれ制御する複数の個別制御信号を出力する少なくとも１つの処理回路とを備え、
前記処理回路は、
前記複数の通電系統の各々について、
前記コイル群に供給する電流の目標値である個別電流指令値を演算する個別電流指令値演算処理と、
前記通電系統の電流が流れる保護対象の推定温度を演算する推定温度演算処理と、
前記推定温度に基づいて前記個別電流指令値の上限値である個別制限値を演算する個別制限値演算処理と、
前記個別電流指令値を前記個別制限値で制限した値に基づいて前記複数の個別制御信号を演算する個別制御信号演算処理と、を実行し、
前記推定温度を演算する前記保護対象に電流を流す前記通電系統を対象系統、前記対象系統以外の前記通電系統を他系統とする場合、
前記処理回路は、前記推定温度演算処理において、前記モータ制御装置内に設けられた温度センサにより検出される基準温度と、前記対象系統への通電に起因する能動変化温度と、前記他系統への通電に起因する受動変化温度とに基づいて、前記対象系統の電流が流れる前記保護対象の推定温度を演算し、
前記処理回路は、前記推定温度演算処理において、１次遅れフィルタを含む式を用いて前記能動変化温度及び前記受動変化温度を演算するモータ制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記処理回路は、前記推定温度演算処理において、現在の演算周期の前記基準温度と、前記現在の演算周期の能動変化温度と、前記現在の演算周期の前記受動変化温度との和を前記対象系統の電流が流れる前記保護対象の推定温度として演算するモータ制御装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のモータ制御装置において、
前記処理回路は、前記推定温度演算処理において、
現在の演算周期における前記能動変化温度ΔＴeax_ｋを前記１次遅れフィルタを含む次式、

【数1】

（ただし、Ｉx：前記対象系統を流れる電流、Ｋax：前記保護対象に応じて設定される能動変化ゲイン、τax：前記保護対象に応じて設定される能動変化用遅れフィルタの時定数、ｔ：演算周期の時間間隔、ΔＴeax_ｋ－１：前記現在の演算周期よりも一周期前の演算周期における前記能動変化温度）
を用いて演算し、
前記現在の演算周期における前記受動変化温度ΔＴepx_ｋを前記１次遅れフィルタを含む次式、

【数2】

（ただし、Ｉy：前記他系統を流れる電流、Ｋpx：前記保護対象に応じて設定される受動変化ゲイン、τpx：前記保護対象に応じて設定される受動変化用遅れフィルタの時定数、ｔ：演算周期の時間間隔、ΔＴepx_ｋ－１：前記現在の演算周期よりも一周期前の演算周期における前記受動変化温度）
を用いて演算するモータ制御装置。

【請求項4】

請求項３に記載のモータ制御装置において、
前記能動変化ゲインは、前記受動変化ゲイン以上の値に設定されるモータ制御装置。

【請求項5】

請求項３又は４に記載のモータ制御装置において、
前記能動変化用遅れフィルタの時定数は、前記受動変化用遅れフィルタの時定数以下の値に設定されるモータ制御装置。

【請求項6】

請求項３～５のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記処理回路は、
車両の起動スイッチがオフされた際の前記能動変化温度を最終能動変化温度として記憶する処理と、
前記起動スイッチがオフされた際の前記受動変化温度を最終受動変化温度として記憶する処理とを実行するものであって、
前記処理回路は、前記起動スイッチがオンされた際の前記推定温度演算処理において、前記保護対象の前記推定温度を、前記一周期前の演算周期における前記能動変化温度として前記最終能動変化温度を用い、前記一周期前の演算周期における前記受動変化温度として前記最終受動変化温度を用いて演算するモータ制御装置。

【請求項7】

請求項６に記載のモータ制御装置において、
前記処理回路は、
前記通電系統ごとに設けられる複数の個別処理回路を含み、
前記複数の個別処理回路の間の通信に異常が発生した場合には、前記複数の個別処理回路のいずれか１つに対応する前記通電系統への通電を継続するとともに、他の個別処理回路に対応する前記通電系統への通電を停止するものであって、
前記他の個別処理回路は、前記複数の個別処理回路の間の通信に異常が発生した状態で前記起動スイッチがオフされた後、前記起動スイッチが次にオンされた際の前記推定温度演算処理において、前記保護対象の前記推定温度を、前記一周期前の演算周期における前記受動変化温度としてゼロよりも大きな代替温度を用いて演算するモータ制御装置。

【請求項8】

請求項３～７のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記通電系統ごとに設けられる複数の前記温度センサと、
複数の領域に区画される回路基板と、を備え、
前記処理回路は、前記通電系統ごとに設けられる複数の個別処理回路を含み、
前記複数の領域の各々には、前記複数の通電系統のいずれか１つと、該いずれか１つの通電系統に対応する前記処理回路及び前記温度センサとがまとめて実装されるモータ制御装置。

【請求項9】

請求項８に記載のモータ制御装置において、
前記複数の通電系統の各々について、前記温度センサを複数備えるモータ制御装置。

【請求項10】

請求項９に記載のモータ制御装置において、
前記複数の通電系統の各々に設けられた前記複数の温度センサは、互いに製造元が異なるモータ制御装置。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記複数の通電系統ごとに設けられる複数の前記保護対象を備え、
前記複数の保護対象は、共通のヒートシンクに放熱するように配置されるモータ制御装置。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記モータは、操舵装置にモータトルクを付与するものであるモータ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１に記載されるように、複数のコイル群を有するモータを制御するモータ制御装置が知られている。同文献のモータ制御装置では、過熱保護の対象である保護対象の温度を推定し、推定された温度に基づいて対応する通電系統に供給する電流の上限値を制限する過熱保護制御を実行する。保護対象の温度は、回路基板の基板温度と保護対象を流れる電流とに基づいて推定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１７８９８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、近年、モータ制御装置においては、保護対象の温度をより正確に推定することが要求されるようになっている。そのため、上記のような構成では、要求される水準に達しているとは言い切れないのが実情である。そこで、保護対象の温度をより正確に推定できる新たな技術の創出が求められていた。

【0005】

本発明の目的は、保護対象の温度を正確に推定できるモータ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】

上記課題を解決するモータ制御装置は、複数のコイル群を有するモータを制御するものであって、前記複数のコイル群の各々に対応する個別駆動回路を含み、前記コイル群ごとに駆動電力を供給する複数の通電系統と、前記複数の個別駆動回路の作動をそれぞれ制御する複数の個別制御信号を出力する少なくとも１つの処理回路とを備え、前記処理回路は、前記複数の通電系統の各々について、前記コイル群に供給する電流の目標値である個別電流指令値を演算する個別電流指令値演算処理と、前記通電系統の電流が流れる保護対象の推定温度を演算する推定温度演算処理と、前記推定温度に基づいて前記個別電流指令値の上限値である個別制限値を演算する個別制限値演算処理と、前記個別電流指令値を前記個別制限値で制限した値に基づいて前記複数の個別制御信号を演算する個別制御信号演算処理と、を実行し、前記推定温度を演算する前記保護対象に電流を流す前記通電系統を対象系統、前記対象系統以外の前記通電系統を他系統とする場合、前記処理回路は、前記推定温度演算処理において、前記モータ制御装置内に設けられた温度センサにより検出される基準温度と、前記対象系統への通電に起因する能動変化温度と、前記他系統への通電に起因する受動変化温度とに基づいて、前記対象系統の電流が流れる前記保護対象の推定温度を演算する。

【0007】

上記構成によれば、コイル群ごとに通電系統が分けられているため、モータの駆動時において、対象系統の保護対象の温度は、対象系統に電流が流れることに起因する発熱以外に、他系統に電流が流れることに起因して発生し伝わる熱を受けることによっても上昇する。この点、上記構成のモータ制御装置は、基準温度及び対象系統への通電に起因する能動変化温度に加え、他系統への通電に起因する受動変化温度を考慮して保護対象の推定温度を演算する。そのため、保護対象の温度を正確に推定できる。

【0008】

上記モータ制御装置において、前記処理回路は、前記推定温度演算処理において、現在の演算周期の前記基準温度と、前記現在の演算周期の能動変化温度と、前記現在の演算周期の前記受動変化温度との和を前記対象系統の電流が流れる前記保護対象の推定温度として演算することが好ましい。

【0009】

上記構成によれば、現在の演算周期の基準温度を用いるため、例えば車両の起動スイッチがオンされた際の基準温度を後の演算周期においても継続して用いる場合に比べ、保護対象の温度を正確に推定できる。

【0010】

上記モータ制御装置において、前記処理回路は、前記推定温度演算処理において、現在の演算周期における前記能動変化温度ΔＴeax_ｋを次式、

【0011】

【数1】

（ただし、Ｉx：前記対象系統を流れる電流、Ｋax：前記保護対象に応じて設定される能動変化ゲイン、τax：前記保護対象に応じて設定される能動変化用遅れフィルタの時定数、ｔ：演算周期の時間間隔、ΔＴeax_ｋ－１：前記現在の演算周期よりも一周期前の演算周期における前記能動変化温度）を用いて演算し、前記現在の演算周期における前記受動変化温度ΔＴepx_ｋを次式、

【0012】

【数2】

（ただし、Ｉy：前記他系統を流れる電流、Ｋpx：前記保護対象に応じて設定される受動変化ゲイン、τpx：前記保護対象に応じて設定される受動変化用遅れフィルタの時定数、ｔ：演算周期の時間間隔、ΔＴepx_ｋ－１：前記現在の演算周期よりも一周期前の演算周期における前記受動変化温度）を用いて演算することが好ましい。

【0013】

上記構成によれば、能動変化温度及び受動変化温度が遅れフィルタを用いて演算されるため、保護対象の温度が熱の発生から時間遅れを伴って変化する現象を精度よく近似できる。

【0014】

上記モータ制御装置において、前記能動変化ゲインは、前記受動変化ゲイン以上の値に設定されることが好ましい。
上記モータ制御装置において、前記能動変化用遅れフィルタの時定数は、前記受動変化用遅れフィルタの時定数以下の値に設定されることが好ましい。

【0015】

上記各構成によれば、保護対象の温度が、受動変化温度よりも能動変化温度の影響を大きく受けて変化する現象を精度よく近似できる。
上記モータ制御装置において、前記処理回路は、車両の起動スイッチがオフされた際の前記能動変化温度を最終能動変化温度として記憶する処理と、前記起動スイッチがオフされた際の前記受動変化温度を最終受動変化温度として記憶する処理とを実行するものであって、前記処理回路は、前記起動スイッチがオンされた際の前記推定温度演算処理において、前記保護対象の前記推定温度を、前記一周期前の演算周期における前記能動変化温度として前記最終能動変化温度を用い、前記一周期前の演算周期における前記受動変化温度として前記最終受動変化温度を用いて演算することが好ましい。

【0016】

起動スイッチがオフされた後、短時間で再び起動スイッチがオンされた場合、保護対象の温度が高いままであることが想定される。この点、上記構成によれば、起動スイッチがオフされた時の能動変化温度が最終能動変化温度、受動変化温度が最終受動変化温度として記憶される。そして、起動スイッチが次にオンされた際の推定温度は、一周期前の演算周期における能動変化温度として最終能動変化温度が用いられるとともに、一周期前の演算周期における受動変化温度として最終受動変化温度が用いられて演算される。そのため、起動スイッチがオフされた後、短時間で再び起動スイッチがオンされた場合に、保護対象の温度を正確に推定できる。

【0017】

上記モータ制御装置において、前記処理回路は、前記通電系統ごとに設けられる複数の個別処理回路を含み、前記複数の個別処理回路の間の通信に異常が発生した場合には、前記複数の個別処理回路のいずれか１つに対応する前記通電系統への通電を継続するとともに、他の個別処理回路に対応する前記通電系統への通電を停止するものであって、前記他の個別処理回路は、前記複数の個別処理回路の間の通信に異常が発生した状態で前記起動スイッチがオフされた後、前記起動スイッチが次にオンされた際の前記推定温度演算処理において、前記保護対象の前記推定温度を、前記一周期前の演算周期における前記受動変化温度としてゼロよりも大きな代替温度を用いて演算することが好ましい。

【0018】

上記構成のように個別処理回路の間の通信に異常が発生した場合において、通電を停止した通電系統の個別処理回路は、通電を停止していない通電系統に供給される電流を把握できない。つまり、通電を停止した通電系統の個別処理回路は、保護対象の推定温度を演算する場合に、他系統となる通電を停止していない通電系統への通電に起因する受動変化温度を把握できない。この点、上記構成では、起動スイッチが次にオンされた際において、通電を停止した通電系統の保護対象の推定温度は、一周期前の演算周期における受動変化温度としてゼロよりも大きな代替温度が用いられて演算される。そのため、起動スイッチがオフされた後、短時間で再び起動スイッチがオンされた場合に、保護対象の温度を正確に推定できる。

【0019】

上記モータ制御装置において、前記通電系統ごとに設けられる複数の前記温度センサと、複数の領域に区画される回路基板と、を備え、前記処理回路は、前記通電系統ごとに設けられる複数の個別処理回路を含み、前記複数の領域の各々には、前記複数の通電系統のいずれか１つと、該いずれか１つの通電系統に対応する前記処理回路及び前記温度センサとがまとめて実装されることが好ましい。

【0020】

上記構成によれば、通電系統と該通電系統に対応する処理回路及び温度センサが同じ領域にまとめて実装されるため、複数の通電系統に対応する複数の保護対象の温度変化が互いに類似した傾向を持ちやすくなる。これにより、能動変化ゲイン、受動変化ゲイン、能動変化用遅れフィルタの時定数、及び受動変化用遅れフィルタの時定数の設定が容易になる。

【0021】

上記モータ制御装置において、前記複数の通電系統の各々について、前記温度センサを複数備えることが好ましい。
上記構成によれば、温度センサを冗長化して温度推定に係る信頼性を向上させることができる。

【0022】

上記モータ制御装置において、前記複数の通電系統の各々に設けられた前記複数の温度センサは、互いに製造元が異なることが好ましい。
上記構成によれば、冗長化された複数の温度センサが同時に故障することを抑制できる。

【0023】

上記モータ制御装置において、前記複数の通電系統ごとに設けられる複数の前記保護対象を備え、前記複数の保護対象は、共通のヒートシンクに放熱するように配置されることが好ましい。

【0024】

上記構成によれば、複数の保護対象の間でヒートシンク介して互いに熱の影響を及ぼし合う。そのため、上記各構成のように能動変化温度に加え、受動変化温度を考慮して保護対象の推定温度を演算する効果は大である。

【0025】

上記モータ制御装置において、前記モータは、操舵装置にモータトルクを付与するものであることが好ましい。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、保護対象の温度を正確に推定できる。

【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略構成図。

【図2】操舵制御装置及びモータのブロック図。

【図3】モータユニットにおける操舵制御装置の断面構造を示す一部断面図。

【図4】制御回路基板の平面図。

【図5】駆動回路基板の平面図。

【図6】第１マイコン及び第２マイコンのブロック図。

【図7】電源電圧と電流制限値との関係を示すグラフ。

【図8】推定温度と電流制限値との関係を示すグラフ。

【図9】電流及び能動変化温度の時間変化を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、モータ制御装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、モータ制御装置である操舵制御装置１の制御対象となる操舵装置２は、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）として構成されている。操舵装置２は、運転者によるステアリングホイール３の操作に基づいて転舵輪４を転舵させる操舵機構５を備えている。また、操舵装置２は、操舵機構５にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するＥＰＳアクチュエータ６を備えている。

【0029】

操舵機構５は、ステアリングホイール３が固定されるステアリングシャフト１１と、ステアリングシャフト１１に連結されたラック軸１２と、ラック軸１２が往復動可能に挿通されるラックハウジング１３とを備えている。また、操舵機構５は、ステアリングシャフト１１の回転をラック軸１２の往復動に変換するラックアンドピニオン機構１４を備えている。なお、ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール３が位置する側から順にコラム軸１５、中間軸１６及びピニオン軸１７を連結することにより構成されている。

【0030】

ラック軸１２とピニオン軸１７とは、ラックハウジング１３内に所定の交差角をもって配置されている。ラックアンドピニオン機構１４は、ラック軸１２に形成されたラック歯１２ａとピニオン軸１７に形成されたピニオン歯１７ａとが噛合されることにより構成されている。また、ラック軸１２の両端には、その軸端部に設けられたボールジョイント１８を介してタイロッド１９がそれぞれ回動自在に連結されている。タイロッド１９の先端は、転舵輪４が組付けられた図示しないナックルに連結されている。したがって、操舵装置２では、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト１１の回転がラックアンドピニオン機構１４によりラック軸１２の軸方向移動に変換され、この軸方向移動がタイロッド１９を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪４の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。

【0031】

ＥＰＳアクチュエータ６は、駆動源であるモータ２１と、モータ２１の回転を伝達する伝達機構２２と、伝達機構２２を介して伝達された回転をラック軸１２の往復動に変換する変換機構２３とを備えている。そして、ＥＰＳアクチュエータ６は、モータ２１の回転を伝達機構２２を介して変換機構２３に伝達し、変換機構２３にてラック軸１２の往復動に変換することで操舵機構５にアシスト力を付与する。なお、本実施形態のモータ２１には、例えば三相の表面磁石同期モータが採用され、伝達機構２２には、例えばベルト機構が採用され、変換機構２３には、例えばボールネジ機構が採用されている。また、モータ２１は、操舵制御装置１が一体化されたモータユニットとして構成されている。

【0032】

操舵制御装置１には、イグニッションスイッチ等の車両の起動スイッチ３１のオンオフを示す起動信号Ｓigが入力される。また、操舵制御装置１には、車両に設けられる各種のセンサの検出結果が走行状態や操舵状態を示す状態量として入力される。操舵制御装置１は、これらの状態量に基づいてモータ２１を制御する。各種のセンサとしては、例えば車速センサ３２、トルクセンサ３３ａ，３３ｂ、及び回転角センサ３４ａ，３４ｂが挙げられる。車速センサ３２は車速ＳＰＤを検出する。トルクセンサ３３ａ，３３ｂは、操舵機構５に入力される操舵トルクＴh1，Ｔh2をそれぞれ検出する。トルクセンサ３３ａ，３３ｂは、ピニオン軸１７に配置されている。なお、操舵トルクＴh1，Ｔh2は、トルクセンサ３３ａ，３３ｂが正常であれば、基本的に同一の値となる。回転角センサ３４ａ，３４ｂは、モータ２１の回転角θ1，θ2を３６０°の範囲内の相対角でそれぞれ検出する。なお、回転角θ1，θ2は、回転角センサ３４ａ，３４ｂが正常であれば、基本的に同一の値となる。

【0033】

そして、操舵制御装置１は、これら各センサから入力される各状態量に基づいて、モータ２１に駆動電力を供給することにより、ＥＰＳアクチュエータ６の作動、すなわち操舵機構５にラック軸１２を往復動させるべく付与するモータトルクを制御する。

【0034】

次に、モータ２１の構成について説明する。
図２に示すように、モータ２１は、ロータ４１と、図示しないステータに巻回された第１コイル群４２及び第２コイル群４３とを備えている。第１コイル群４２及び第２コイル群４３は、Ｕ、Ｖ、Ｗの三相のコイルをそれぞれ有している。第１コイル群４２は、第１接続線４４を介して操舵制御装置１に接続されている。第２コイル群４３は、第２接続線４５を介して操舵制御装置１に接続されている。そして、第１コイル群４２及び第２コイル群４３は、それぞれ独立して駆動電力が供給されるように構成されている。なお、図２では、説明の便宜上、各相の第１接続線４４及び第２接続線４５をそれぞれ１つにまとめて図示している。本実施形態では、モータ２１にて発生することが要求されるアシスト力は、第１コイル群４２により発生するトルクと第２コイル群４３により発生するトルクとで半分ずつ賄われる。

【0035】

次に、操舵制御装置１の構成について説明する。
操舵制御装置１は、第１コイル群４２に対する通電を制御する第１制御部５１と、第２コイル群４３に対する通電を制御する第２制御部６１とを備えている。そして、操舵制御装置１は、第１コイル群４２及び第２コイル群４３に対する駆動電力の供給を独立して制御する。なお、第１制御部５１及び第２制御部６１は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）やメモリを備えている。操舵制御装置１による各種制御は、所定の演算周期ごとにメモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによって実行される。

【0036】

詳しくは、第１制御部５１は、個別駆動回路である第１駆動回路５２と、個別処理回路である第１マイコン５３とを備えている。第１駆動回路５２は、第１コイル群４２に駆動電力を供給する。第１マイコン５３は、第１駆動回路５２の作動を制御するための個別制御信号である第１制御信号Ｓc1を出力する。

【0037】

第１駆動回路５２は、第１電源線５４を介して車両に搭載される第１車載電源Ｂ１に接続されている。第１電源線５４には、起動スイッチ３１からの起動信号Ｓigに応じてオンオフする第１電源リレー５５が設けられている。また、第１電源線５４における第１電源リレー５５と第１駆動回路５２との間には、電流の平滑化を目的とした第１平滑コンデンサ５６が接続されている。そして、第１駆動回路５２は、第１電源リレー５５がオン状態となって第１電源線５４が導通することにより、第１車載電源Ｂ１の電源電圧に基づく駆動電力を第１コイル群４２に供給することが可能となる。なお、第１コイル群４２に駆動電力を供給する第１通電系統は、第１駆動回路５２、第１電源線５４及び第１平滑コンデンサ５６等、第１車載電源Ｂ１と第１コイル群４２との間に設けられる各種部品を含む。

【0038】

第１駆動回路５２には、例えばＦＥＴ等の複数のスイッチング素子５２ａ～５２ｆを有する周知のＰＷＭインバータが採用されている。第１制御信号Ｓc1は、各スイッチング素子５２ａ～５２ｆのオンオフ状態を規定するゲートオンオフ信号である。そして、第１駆動回路５２は、第１制御信号Ｓc1に応じてスイッチング素子５２ａ～５２ｆをオンオフさせることにより、第１車載電源Ｂ１から供給される直流電力を三相交流電力に変換し、第１接続線４４を介して第１コイル群４２に供給する。これにより、第１制御部５１は、第１コイル群４２への駆動電力の供給を通じて該第１コイル群４２で発生するトルクを制御する。

【0039】

第１マイコン５３には、第１電流センサ５７、第１電圧センサ５８及び第１温度センサ５９ａ，５９ｂが接続されている。第１電流センサ５７は、第１接続線４４を流れる各相の実電流値Ｉ1を検出する。第１電流センサ５７には、例えばシャント抵抗の電圧降下に基づいて実電流値Ｉ1を検出するものを採用できる。第１電圧センサ５８は、第１電源線５４の電圧、すなわち第１車載電源Ｂ１の電源電圧Ｖb1を検出する。第１温度センサ５９ａは、第１マイコン５３が実装される回路基板の基板温度Ｔeb1aを検出し、第１温度センサ５９ｂは、第１マイコン５３が実装される回路基板の基板温度Ｔeb1bを検出する。つまり、操舵制御装置１は、第１通電系統に対応する２つの温度センサを備えている。なお、基板温度Ｔeb1a，Ｔeb1bは、第１温度センサ５９ａ，５９ｂが正常であれば、基本的に同一の値となる。第１温度センサ５９ａ，５９ｂには、例えば互いに異なるメーカーで製造されたもの、あるいは同じメーカーであっても互いに異なる工場で製造されたものが採用されている。

【0040】

第２制御部６１は、基本的に第１制御部５１と同様に構成されている。第２制御部６１は、個別駆動回路である第２駆動回路６２と、個別処理回路である第２マイコン６３とを備えている。第２駆動回路６２は、第２コイル群４３に駆動電力を供給する。第２マイコン６３は、第２駆動回路６２の作動を制御するための個別制御信号である第２制御信号Ｓc2を出力する。

【0041】

第２駆動回路６２は、第２電源線６４を介して車両に搭載される第２車載電源Ｂ２に接続されている。第２電源線６４には、第１電源線５４と同様に、起動スイッチ３１からの起動信号Ｓigに応じてオンオフする第２電源リレー６５が設けられている。また、第２電源線６４における第２電源リレー６５と第２駆動回路６２との間には、第２平滑コンデンサ６６が接続されている。そして、第２駆動回路６２は、第２電源リレー６５がオン状態となって第２電源線６４が導通することにより、第２車載電源Ｂ２の電源電圧に基づく駆動電力を第２コイル群４３に供給することが可能となる。なお、第２コイル群４３に駆動電力を供給する第２通電系統は、第２駆動回路６２、第２電源線６４及び第２平滑コンデンサ６６等、第２車載電源Ｂ２と第２コイル群４３との間に設けられる各種部品を含む。

【0042】

第２駆動回路６２には、第１駆動回路５２と同様に周知のＰＷＭインバータが採用されている。第２制御信号Ｓc2は、第２駆動回路６２を構成する各スイッチング素子６２ａ～６２ｆのオンオフ状態を規定するゲートオンオフ信号である。そして、第２駆動回路６２は、第２制御信号Ｓc2に応じてスイッチング素子６２ａ～６２ｆをオンオフさせることにより、第２車載電源Ｂ２から供給される直流電力を三相交流電力に変換し、第２接続線４５を介して第２コイル群４３に供給する。これにより、第２制御部６１は、第２コイル群４３への駆動電力の供給を通じて該第２コイル群４３で発生するトルクを制御する。

【0043】

第２マイコン６３には、第２電流センサ６７、第２電圧センサ６８及び第２温度センサ６９ａ，６９ｂが接続されている。第２電流センサ６７は、第２接続線４５を流れる各相の実電流値Ｉ2を検出する。第２電流センサ６７には、例えばシャント抵抗の電圧降下に基づいて実電流値Ｉ2を検出するものを採用できる。第２電圧センサ６８は、第２電源線６４の電圧、すなわち第２車載電源Ｂ２の電源電圧Ｖb2を検出する。第２温度センサ６９ａは、第２マイコン６３が実装される回路基板の基板温度Ｔeb2aを検出し、第２温度センサ６９ｂは、第２マイコン６３が実装される回路基板の基板温度Ｔeb2bを検出する。つまり、操舵制御装置１は、第２通電系統に対応する２つの温度センサを備えている。なお、基板温度Ｔeb2a，Ｔeb2bは、第２温度センサ６９ａ，６９ｂが正常であれば、基本的に同一の値となる。第２温度センサ６９ａ，６９ｂには、例えば互いに異なるメーカーで製造されたもの、あるいは同じメーカーであっても互いに異なる工場で製造されたものが採用されている。

【0044】

次に、モータユニットの機械的な構成について説明する。
図３に示すように、操舵制御装置１は、モータ２１に対して一体的に組み付けられている。操舵制御装置１は、制御回路基板９１と、駆動回路基板９２と、第１ヒートシンク９３と、第２ヒートシンク９４とを備えている。なお、制御回路基板９１と駆動回路基板９２とは、バスバー９５を介して互いに接続されている。

【0045】

図３及び図４に示すように、制御回路基板９１には、第１マイコン５３、第２マイコン６３、第１温度センサ５９ａ，５９ｂ、及び第２温度センサ６９ａ，６９ｂを含む各種回路素子が実装されている。

【0046】

詳しくは、制御回路基板９１は、二点鎖線で示す境界線ＢＬｃによって、その略中央位置で２つの領域に区画されている。本実施形態では、制御回路基板９１において、境界線ＢＬｃの左側の領域が第１通電系統に対応する第１領域Ｒｃ１とされ、境界線ＢＬｃの右側の領域が第２通電系統に対応する第２領域Ｒｃ２とされている。第１領域Ｒｃ１における駆動回路基板９２が配置される側の実装面には、第１マイコン５３及び第１温度センサ５９ａ，５９ｂが実装されている。第２領域Ｒｃ２における駆動回路基板９２が配置される側の実装面には、第２マイコン６３及び第２温度センサ６９ａ，６９ｂが実装されている。

【0047】

図３及び図５に示すように、駆動回路基板９２には、第１駆動回路５２、第１平滑コンデンサ５６、第２駆動回路６２、及び第２平滑コンデンサ６６を含む各種回路素子が実装されている。

【0048】

詳しくは、駆動回路基板９２は、二点鎖線で示す境界線ＢＬｄによって、その略中央位置で２つの領域に区画されている。境界線ＢＬｄは、上記制御回路基板９１を区画する境界線ＢＬｃと略一致する。本実施形態では、駆動回路基板９２において、境界線ＢＬｄの左側の領域が第１通電系統に対応する第１領域Ｒｄ１とされ、境界線ＢＬｄの右側の領域が第２通電系統に対応する第２領域Ｒｄ２とされている。第１領域Ｒｄ１における制御回路基板９１が配置される側の実装面には、第１平滑コンデンサ５６が実装されている。第１領域Ｒｄ１における制御回路基板９１が配置される側と反対側の実装面には、第１駆動回路５２、すなわち複数のスイッチング素子５２ａ～５２ｆが実装されている。第２領域Ｒｄ２における制御回路基板９１が配置される側の実装面には、第２平滑コンデンサ６６が実装されている。第２領域Ｒｄ２における制御回路基板９１が配置される側と反対側の実装面には、第２駆動回路６２、すなわち複数のスイッチング素子６２ａ～６２ｆが実装されている。

【0049】

図３～図５に示すように、制御回路基板９１と駆動回路基板９２とは、略同一の境界線ＢＬｃ，ＢＬｄによって区画されているため、制御回路基板９１の第１領域Ｒｃ１は、その略全体が軸方向において駆動回路基板９２の第１領域Ｒｄ１と重なり、制御回路基板９１の第２領域Ｒｃ２は、その略全体が軸方向において駆動回路基板９２の第２領域Ｒｄ２と重なる。したがって、第１通電系統を構成する第１駆動回路５２及び第１平滑コンデンサ５６と該第１通電系統に対応する第１マイコン５３及び第１温度センサ５９ａ，５９ｂは、第１領域Ｒｃ１，Ｒｄ１にまとめて実装されている。また、第２通電系統を構成する第２駆動回路６２、第２電源線６４及び第２平滑コンデンサ６６と該第２通電系統に対応する第２マイコン６３及び第２温度センサ６９ａ，６９ｂは、第２領域Ｒｃ２，Ｒｄ２にまとめて実装されている。

【0050】

図３に示すように、第１ヒートシンク９３は、制御回路基板９１と駆動回路基板９２との間に配置されている。第１ヒートシンク９３には、第１マイコン５３及び第２マイコン６３が図示しない放熱グリースを介して接している。これにより、第１マイコン５３の熱及び第２マイコン６３の熱はともに第１ヒートシンク９３に放熱される。

【0051】

また、第１ヒートシンク９３は、駆動回路基板９２が配置される側に開口する凹部９６を有する。凹部９６には、駆動回路基板９２に実装された第１平滑コンデンサ５６及び第２平滑コンデンサ６６が収容されている。第１平滑コンデンサ５６及び第２平滑コンデンサ６６は、放熱グリースを介して第１ヒートシンク９３に接している。これにより、第１平滑コンデンサ５６の熱及び第２平滑コンデンサ６６の熱はともに第１ヒートシンク９３に放熱される。

【0052】

第２ヒートシンク９４は、駆動回路基板９２における制御回路基板９１と反対側に配置されている。第２ヒートシンク９４には、第１駆動回路５２及び第２駆動回路６２が放熱グリースを介して接している。これにより、第１駆動回路５２の熱及び第２駆動回路６２の熱はともに第２ヒートシンク９４に放熱される。

【0053】

次に、第１マイコン５３及び第２マイコン６３の構成について説明する。なお、第１マイコン５３及び第２マイコン６３は、所定の演算周期ごとに以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、第１制御信号Ｓc1及び第２制御信号Ｓc2をそれぞれ演算する。

【0054】

図２に示すように、第１マイコン５３には、車速ＳＰＤ、操舵トルクＴh1、回転角θ1、実電流値Ｉ1、電源電圧Ｖb1、及び基板温度Ｔeb1a，Ｔeb1bが入力される。そして、第１マイコン５３は、これらの状態量に基づいて第１制御信号Ｓc1を出力する。第２マイコン６３には、車速ＳＰＤ、操舵トルクＴh2、回転角θ2、実電流値Ｉ2、電源電圧Ｖb2、及び基板温度Ｔeb2a，Ｔeb2bが入力される。そして、第２マイコン６３は、これらの状態量に基づいて第２制御信号Ｓc2を出力する。

【0055】

詳しくは、図６に示すように、第１マイコン５３は、第２マイコン６３との間で通信を行う第１通信部７１を備えている。また、第１マイコン５３は、電流指令値Ｉm*を演算する電流指令値演算部７２と、個別電流指令値である第１電流指令値Ｉ1*を演算する第１電流指令値演算部７３と、第１制御信号Ｓc1を演算する第１制御信号演算部７４とを備えている。第１電流指令値演算部７３が個別電流指令値演算処理を実行し、第１制御信号演算部７４が個別制御信号演算処理を実行する。さらに、第１マイコン５３は、保護対象である第１コイル群４２、第１駆動回路５２及び第１平滑コンデンサ５６の推定温度Ｔe1_l，Ｔe1_c，Ｔe1_fを演算する第１推定温度演算部７５と、第１電流指令値Ｉ1*の上限値、すなわち個別電流制限値である第１電流制限値Ｉlim1を演算する第１電流制限値演算部７６とを備えている。第１推定温度演算部７５が推定温度演算処置を実行し、第１電流制限値演算部７６が個別電流制限値演算処理を実行する。

【0056】

第１通信部７１は、第１マイコン５３内の各演算部、及び後述する第２マイコン６３の第２通信部８１との間で各種信号の授受を行う。具体的には、第１通信部７１は、電流指令値Ｉm*及び第１コイル群４２に供給される実電流値Ｉ1を第２通信部８１に送信する。また、第１通信部７１は、第２通信部８１から第２コイル群４３に供給される実電流値Ｉ2を受信し、第１推定温度演算部７５に出力する。

【0057】

電流指令値演算部７２には、操舵トルクＴh1及び車速ＳＰＤが入力される。電流指令値演算部７２は、これらの状態量に基づいて電流指令値Ｉm*を演算する。電流指令値Ｉm*は、モータ２１全体で発生すべきトルクに応じた電流を示す。具体的には、電流指令値演算部７２は、操舵トルクＴh1の絶対値が大きくなるほど、また車速ＳＰＤが低くなるほど、より大きな絶対値を有する電流指令値Ｉm*を演算する。このように演算された電流指令値Ｉm*は、第１電流指令値演算部７３と、第１通信部７１を介して第２マイコン６３とに出力され、後で詳述するように第１電流指令値演算部７３と第２マイコン６３とでそれぞれ半分に縮小されて電流制御に用いられる。

【0058】

第１電流制限値演算部７６には、電源電圧Ｖb1及び第１推定温度演算部７５において後述するように演算される推定温度Ｔe1_l，Ｔe1_c，Ｔe1_fが入力される。第１電流制限値演算部７６は、電源電圧Ｖb1に基づく電流制限値Ｉlim1_v、推定温度Ｔe1_lに基づく電流制限値Ｉlim1_l、推定温度Ｔe1_cに基づく電流制限値Ｉlim1_c、及び推定温度Ｔe1_fに基づく電流制限値Ｉlim1_fを演算する。そして、電流制限値Ｉlim1_v，Ｉlim1_l，Ｉlim1_c，Ｉlim1_fのうち、最も小さな値を第１電流制限値Ｉlim1として演算する。

【0059】

具体的には、図７に示すように、第１電流制限値演算部７６は、電源電圧Ｖb1と電流制限値Ｉlim1_vとの関係を定めたマップを備えている。第１電流制限値演算部７６は、このマップを参照することにより電源電圧Ｖb1に応じた電流制限値Ｉlim1_vを演算する。

【0060】

このマップは、電源電圧Ｖb1が第１電圧閾値Ｖth1よりも大きい場合には、電流制限値Ｉlim1_vが定格電流Ｉrと等しい値で一定となる。つまり、電流制限値Ｉlim1_vは、第１コイル群４２に供給する電流を制限しない値となる。電源電圧Ｖb1が第１電圧閾値Ｖth1以下である場合、電流制限値Ｉlim1_vは、電源電圧Ｖb1の低下に基づいて小さくなる。そして、電源電圧Ｖb1の値が第２電圧閾値Ｖth2以下である場合には、第１コイル群４２に供給する電流がゼロに制限される。

【0061】

また、図８に示すように、第１電流制限値演算部７６は、推定温度Ｔe1_lと電流制限値Ｉlim1_lとの関係を定めたマップを備えている。第１電流制限値演算部７６は、このマップを参照することにより推定温度Ｔe1_lに応じた電流制限値Ｉlim1_lを演算する。

【0062】

このマップは、推定温度Ｔe1_lが第１温度閾値Ｔeth1_l以下の場合には、電流制限値Ｉlim1_lが定格電流Ｉrと等しい値で一定となる。つまり、電流制限値Ｉlim1_lは、第１コイル群４２に供給する電流を制限しない値となる。推定温度Ｔe1_lが第１温度閾値Ｔeth1_lよりも大きい場合には、電流制限値Ｉlim1_lは、推定温度Ｔe1_lの増大に基づいて小さくなる。そして、推定温度Ｔe1_lの値が第２温度閾値Ｔeth2_l以上である場合には、第１コイル群４２に供給する電流が最低電流値Ｉminに制限される。最低電流値Ｉminは、第１コイル群４２に供給しても、操舵制御装置１及びモータ２１の温度が上昇しないような値に設定されている。

【0063】

第１電流制限値演算部７６は、推定温度Ｔe1_cと電流制限値Ｉlim1_ｃとの関係を定めたマップ、及び推定温度Ｔe1_fと電流制限値Ｉlim1_fとの関係を定めたマップを備えている。これらのマップは、図８に示すマップと同様の傾向をそれぞれ有するため、その説明を省略する。第１電流制限値演算部７６は、こうしたマップを参照することにより推定温度Ｔe1_cに応じた電流制限値Ｉlim1_c、及び推定温度Ｔe1_fに応じた電流制限値Ｉlim1_fを演算する。

【0064】

そして、図６に示すように、第１電流制限値演算部７６は、電流制限値Ｉlim1_v，Ｉlim1_l，Ｉlim1_c，Ｉlim1_fのうち、最も小さな値を第１電流制限値Ｉlim1として演算する。このように演算された第１電流制限値Ｉlim1は、第１電流指令値演算部７３に出力される。

【0065】

第１電流指令値演算部７３には、電流指令値Ｉm*及び第１電流制限値Ｉlim1が入力される。そして、第１電流指令値演算部７３は、これらの状態量に基づいて第１電流指令値Ｉ1*を演算する。なお、第１電流指令値Ｉ1*は、モータ２１で電流指令値Ｉm*に応じたトルクを発生させる上で第１コイル群４２に流すべき電流である。

【0066】

具体的には、第１電流指令値演算部７３は、電流指令値Ｉm*の半分の値が第１電流制限値Ｉlim1以下である場合には、この半分の値を第１電流指令値Ｉ1*として演算する。一方、第１電流指令値演算部７３は、電流指令値Ｉm*の半分の値が第１電流制限値Ｉlim1よりも大きい場合には、第１電流制限値Ｉlim1を第１電流指令値Ｉ1*として演算する。

【0067】

第１制御信号演算部７４には、第１電流指令値Ｉ1*、実電流値Ｉ1及び回転角θ1が入力される。第１制御信号演算部７４は、実電流値Ｉ1を第１電流指令値Ｉ1*に追従させるべく、実電流値Ｉ1、第１電流指令値Ｉ1*及び回転角θ1に基づいてベクトル制御を実行することにより、第１制御信号Ｓc1を演算する。そして、このように演算された第１制御信号Ｓc1が第１駆動回路５２に出力されることにより、第１コイル群４２に第１制御信号Ｓc1に応じた駆動電力が供給される。これにより、第１コイル群４２で第１電流指令値Ｉ1*に示されるトルクが発生する。

【0068】

なお、第１電流指令値Ｉ1*は、ｄ軸電流指令値Ｉd1*とｑ軸電流指令値Ｉq1*とからなるベクトル指令値であり、実電流値Ｉ1はｄ軸電流値Ｉd1とｑ軸電流値Ｉq1とからなるベクトル値である。通常時には、ｄ軸電流指令値Ｉd1*にはゼロが代入され、ｑ軸電流指令値Ｉq1*には第１電流指令値Ｉ1*が代入される。なお、３相モータのベクトル制御は周知技術であるため、詳細な説明は省略するが、実電流値Ｉ1と、ｄ軸電流指令値Ｉd1及びｑ軸電流指令値Ｉq1との間には、下記(１)式の関係が成立する。

【0069】

【数3】

第２マイコン６３は、基本的に第１マイコン５３と同様に構成されている。つまり、第２マイコン６３は、第１通信部７１との間で各種信号の授受を行う第２通信部８１を備えている。また、第２マイコン６３は、バックアップ用の電流指令値Ｉm*bkを演算する電流指令値演算部８２と、個別電流指令値である第２電流指令値Ｉ2*を演算する第２電流指令値演算部８３と、第２制御信号Ｓc2を演算する第２制御信号演算部８４とを備えている。第２電流指令値演算部８３が個別電流指令値演算処理を実行し、第２制御信号演算部８４が個別制御信号演算処理を実行する。さらに、第２マイコン６３は、保護対象である第２コイル群４３、第２駆動回路６２、及び第２平滑コンデンサ６６の推定温度Ｔe2_l，Ｔe2_c，Ｔe2_fを演算する第２推定温度演算部８５と、第２電流指令値Ｉ2*の上限値、すなわち個別電流制限値である第２電流制限値Ｉlim2を演算する第２電流制限値演算部８６とを備えている。第２推定温度演算部８５が推定温度演算処理を実行し、第２電流制限値演算部８６が個別電流制限値演算を実行する。

【0070】

第２通信部８１は、第２マイコン６３内の各演算部、及び第１通信部７１との間で各種信号の授受を行う。具体的には、第２通信部８１は、第２コイル群４３に供給される実電流値Ｉ2を第１通信部７１に送信する。また、第２通信部８１は、電流指令値Ｉm*を第１通信部７１から受信し、第２電流指令値演算部８３に出力する。さらに、第２通信部８１は、第１コイル群４２に供給される実電流値Ｉ1を第１通信部７１から受信し、第２推定温度演算部８５に出力する。

【0071】

電流指令値演算部８２には、操舵トルクＴh2及び車速ＳＰＤが入力される。電流指令値演算部８２は、第１マイコン５３の電流指令値演算部７２と同様の演算処理により、バックアップ用の電流指令値Ｉm*bkを演算する。

【0072】

第２電流制限値演算部８６には、電源電圧Ｖb2及び第２推定温度演算部８５において後述するように演算される推定温度Ｔe2_l，Ｔe2_c，Ｔe2_fが入力される。第２電流制限値演算部８６は、第１電流制限値演算部７６と同様に、電源電圧Ｖb2に基づく電流制限値Ｉlim2_v、推定温度Ｔe2_lに基づく電流制限値Ｉlim2_l、推定温度Ｔe2_cに基づく電流制限値Ｉlim2_c、及び推定温度Ｔe2_fに基づく電流制限値Ｉlim2_fを演算する。そして、電流制限値Ｉlim2_v，Ｉlim2_l，Ｉlim2_c，Ｉlim2_fのうち、最も小さな値を第２電流制限値Ｉlim2として演算する。

【0073】

第２電流指令値演算部８３には、第２通信部８１を介して電流指令値Ｉm*が入力されるとともに、バックアップ用の電流指令値Ｉm*bkが入力される。なお、第２電流指令値Ｉ2*は、モータ２１で電流指令値Ｉm*に応じたトルクを発生させる上で第２コイル群４３に流すべき電流である。第２電流指令値演算部８３には、第２通信部８１を介して電流指令値Ｉm*が入力される場合には、バックアップ用の電流指令値Ｉm*bkを用いない。

【0074】

第２電流指令値演算部８３は、電流指令値Ｉm*に基づいて第２電流指令値Ｉ2*を演算する。具体的には、電流指令値Ｉm*の半分の値が第２電流制限値Ｉlim2以下である場合には、この半分の値を第２電流指令値Ｉ2*として演算する。一方、第２電流指令値演算部８３は、電流指令値Ｉm*の半分の値が第２電流制限値Ｉlim2よりも大きい場合には、第２電流制限値Ｉlim2を第２電流指令値Ｉ2*として演算する。なお、第２電流指令値演算部８３は、電流指令値Ｉm*が入力されない場合には、バックアップ用の電流指令値Ｉm*bkに基づいて、同様に第２電流指令値Ｉ2*を演算する。

【0075】

また、第２電流指令値演算部８３は、第１マイコン５３が作動していても、第１マイコン５３と第２マイコン６３との間のマイコン間通信に異常が発生した場合には、第２電流指令値Ｉ2*をゼロと演算する。これにより、第２コイル群４３への通電を停止する。なお、第２マイコン６３は、第２通信部８１が第１通信部７１から通信状態が正常である旨の信号を受信できなかった場合や、通信状態が異常である旨の信号を受信した場合に、マイコン間通信に異常が発生したと判定する。

【0076】

第２制御信号演算部８４には、第２電流指令値Ｉ2*、実電流値Ｉ2及び回転角θ2が入力される。第２制御信号演算部８４は、第１制御信号演算部７４と同様の演算処理により、第２制御信号Ｓc2を演算する。このように演算された第２制御信号Ｓc2が第２駆動回路６２に出力されることにより、第２コイル群４３に第２制御信号Ｓc2に応じた駆動電力が供給される。これにより、第２コイル群４３で第２電流指令値Ｉ2*に示されるトルクが発生する。

【0077】

次に、第１推定温度演算部７５による推定温度Ｔe1_l，Ｔe1_c，Ｔe1_fを演算について説明する。推定温度Ｔe1_l，Ｔe1_c，Ｔe1_fの演算方法は基本的に同様であるため、第１コイル群４２の推定温度Ｔe1_lの演算を例に挙げて説明する。

【0078】

ここで、モータ２１の駆動時において、第１コイル群４２の温度は、第１通電系統に電流が流れることに起因する発熱以外に、第２通電系統に電流が流れることに起因して発生し伝わる熱、例えば第２コイル群４３で発生する熱を受けることによっても上昇する。この点を踏まえ、第１推定温度演算部７５は、基板温度Ｔeb1a，Ｔeb1bと、対象系統である第１通電系統への通電に起因する能動変化温度ΔＴea1_lとに加え、他系統である第２通電系統への通電に起因する受動変化温度ΔＴep1_lを考慮して第１コイル群４２の推定温度Ｔe1_lを演算する。

【0079】

詳しくは、第１推定温度演算部７５には、基板温度Ｔeb1a，Ｔeb1b及び実電流値Ｉ1に加え、第１通信部７１を介して実電流値Ｉ2が入力される。第１推定温度演算部７５は、基板温度Ｔeb1a，Ｔeb1bのうちのいずれか高い方を基準温度である基板温度Ｔeb1とする。そして、第１推定温度演算部７５は、下記(２)式に示すように、第１コイル群４２の推定温度Ｔe1_lを、基板温度Ｔeb1と、第１コイル群４２の能動変化温度ΔＴea1_lと、第１コイル群４２の受動変化温度ΔＴep1_lとの和として演算する。

【0080】

Ｔe1_l＝Ｔeb1＋ΔＴea1_l＋ΔＴep1_l…（２）
ここで、例えば図９に示すように第１通電系統に流れる実電流値Ｉ1が時刻ｔ１においてステップ状に増加した場合、能動変化温度ΔＴea1_lは、第１コイル群４２での発熱に伴って１次遅れの傾向で増加する。また、第１コイル群４２に流れる実電流値Ｉ1が時刻ｔ２においてゼロに減少した場合、能動変化温度ΔＴea1_lは、第１コイル群４２からの放熱に伴って１次遅れの傾向で減少する。なお、同図において、電流を細線で示し、能動変化温度ΔＴea1_lを太線で示す。同様に、受動変化温度ΔＴep1_lは、第２通電系統を流れる実電流値Ｉ2の変化に対して１次遅れの傾向で変化する。

【0081】

こうした特性を反映させるため、第１推定温度演算部７５は、１次遅れフィルタを含む下記（３）式を用いて現在の演算周期における能動変化温度ΔＴea1_l_ｋを演算する。なお、各状態量の参照符号に付加された下付き文字は、各状態量の演算周期を示し、基準となる現在の演算周期を「ｋ」としている。

【0082】

【数4】

ただし、「Ｋa1_l」は第１コイル群４２に応じて設定される能動変化ゲインを示し、「τa1_l」は第１コイル群４２に応じて設定される能動変化用遅れフィルタの時定数を示し、「ｔ」は演算周期の時間間隔を示す。

【0083】

また、第１推定温度演算部７５は、１次遅れフィルタを含む下記（４）式を用いて現在の演算周期における受動変化温度ΔＴep1_l_ｋを演算する。

【0084】

【数5】

ただし、「Ｋp1_l」は第１コイル群４２に応じて設定される受動変化ゲインを示し、「τp1_l」は第１コイル群４２に応じて設定される受動変化用遅れフィルタの時定数を示し、「ｔ」は演算周期の時間間隔を示す。

【0085】

能動変化ゲインＫa1_l及び時定数τa1_lは、第１通電系統に通電を行うとともに第２通電系統への通電を停止した状態で、第１コイル群４２の温度を測定した実験結果等に基づいて予め設定されている。また、受動変化ゲインＫp1_l及び時定数τp1_lは、第１通電系統への通電を停止するとともに第２通電系統に通電を行う状態で、第１コイル群４２の温度を測定した実験結果等に基づいて予め設定されている。本実施形態では、能動変化ゲインＫa1_lは、受動変化ゲインＫp1_l以上の値に設定され、時定数τa1_lは、時定数τp1_l以下の値に設定されている。

【0086】

なお、第１推定温度演算部７５は、上記のようにマイコン間通信に異常が発生し、第２通電系統への通電を停止した場合には、実電流値Ｉ2をゼロとする。つまり、第１推定温度演算部７５は、マイコン間通信に異常が発生し、第２通電系統への通電を停止した場合には、第１コイル群４２の受動変化温度ΔＴep1_lをゼロとして推定温度Ｔe1_lを演算する。

【0087】

ここで、第１平滑コンデンサ５６の推定温度Ｔe1_cの演算では、上記（３）、（４）式の適用に際して、第１平滑コンデンサ５６に応じて設定された能動変化ゲインＫa1_c、受動変化ゲインＫp1_c及び時定数τa1_c，τp1_cが用いられる。第１駆動回路５２の推定温度Ｔe1_fの演算では、上記（３）、（４）式の適用に際して、第１駆動回路５２に応じて設定された能動変化ゲインＫa1_f、受動変化ゲインＫp1_f及び時定数τa1_f，τp1_fが用いられる。本実施形態では、第１駆動回路５２の推定温度Ｔe1_fには、第１駆動回路５２を構成するスイッチング素子のうち、最も温度が上昇しやすい位置に配置されたスイッチング素子の推定温度を採用している。

【0088】

第２推定温度演算部８５は、基板温度Ｔeb2a，Ｔeb2bのうちのいずれか高い方を基準温度である基板温度Ｔeb2とする。そして、第２推定温度演算部８５による推定温度Ｔe2_l，Ｔe2_c，Ｔe2_fの演算は、第１通電系統が他系統となり、第２通電系統が対象系統となる以外は、第１推定温度演算部７５による推定温度Ｔe1_l，Ｔe1_c，Ｔe1_fの演算と同様である。

【0089】

次に、起動スイッチ３１がオンされた直後における推定温度Ｔe1_l，Ｔe1_c，Ｔe1_fの演算について説明する。ここでも、推定温度Ｔe1_l，Ｔe1_c，Ｔe1_fの演算方法は基本的に同様であるため、第１コイル群４２の推定温度Ｔe1_lの演算を例に挙げて説明する。

【0090】

起動スイッチ３１がオフされた後、短時間で再び起動スイッチ３１がオンされた場合、第１コイル群４２の温度が高いままであることが想定される。この場合に、上記（３）、（４）式中の一周期前の演算周期における能動変化温度ΔＴea1_l_ｋ－１及び受動変化温度ΔＴep1_l_ｋ－１をゼロとすると、第１コイル群４２の推定温度Ｔe1_lを正確に推定できなくなる。

【0091】

この点を踏まえ、第１推定温度演算部７５は、起動スイッチ３１がオフされた際の能動変化温度ΔＴea1_lを最終能動変化温度ΔＴea1_lfとして記憶する。また、第１推定温度演算部７５は、起動スイッチ３１がオフされた際の受動変化温度ΔＴep1_lを最終受動変化温度ΔＴep1_lfとして記憶する。そして、第１推定温度演算部７５は、起動スイッチ３１がオンされた際の推定温度Ｔe1_lの演算において、一周期前の演算周期における能動変化温度ΔＴea1_l_ｋ－１として最終能動変化温度ΔＴea1_lfを用いて現在の演算周期における能動変化温度ΔＴea1_l_ｋを演算する。また、第１推定温度演算部７５は、一周期前の演算周期における受動変化温度ΔＴep1_l_ｋ－１として最終受動変化温度ΔＴep1_lfを用いて現在の演算周期における受動変化温度ΔＴep1_l_ｋを演算する。

【0092】

なお、第２推定温度演算部８５は、起動スイッチ３１がオンされた際の推定温度Ｔe2_l，Ｔe2_c，Ｔe2_fの演算を、第１推定温度演算部７５と同様に実行する。
ここで、起動スイッチ３１をオフする前のトリップにおいて、上記のようにマイコン間通信に異常が発生し、第２通電系統への通電を停止した場合には、第１推定温度演算部７５は、第１コイル群４２の受動変化温度ΔＴep1_lをゼロとし、最終受動変化温度ΔＴep1_lfもゼロとする。この場合、第２推定温度演算部８５は、第２コイル群４３の能動変化温度ΔＴea2_lをゼロとし、最終能動変化温度ΔＴea2_lfもゼロとする。ところが、マイコン間通信が異常であることから、第２推定温度演算部８５は、第１通電系統の実電流値Ｉ1を把握できない。つまり、第２推定温度演算部８５は、第２コイル群４３の推定温度Ｔe2_lを演算する場合に、受動変化温度ΔＴep2_lを把握できない。そのため、本実施形態の第２推定温度演算部８５は、第２コイル群４３の最終受動変化温度ΔＴep2_lfとして代替温度ΔＴealtを記憶する。

【0093】

代替温度ΔＴealtは、所定の操舵パターンで操舵した場合の受動変化温度ΔＴep2_lであり、予め設定されている。なお、所定の操舵パターンとしては、モータ２１から大きなアシスト力が付与される操舵パターン、すなわち受動変化温度が大きくなるような操舵パターンであることが好ましい。

【0094】

そして、マイコン間通信の異常がノイズ等の影響による偶発的なものであり、起動スイッチ３１がオフされた後、起動スイッチ３１を再度オンした際に、マイコン間通信の異常が解消されたとする。この場合、第２推定温度演算部８５は、一周期前の演算周期における能動変化温度ΔＴea2_l_ｋ－１としてゼロを用い、受動変化温度ΔＴep2_l_ｋ－１として代替温度ΔＴealtを用いて、第２コイル群４３の推定温度Ｔe2_lを演算する。

【0095】

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）操舵制御装置１は、基板温度Ｔeb1，Ｔeb2及び対象系統への通電に起因する能動変化温度に加え、他系統への通電に起因する受動変化温度を考慮して保護対象の推定温度を演算する。そのため、これらの保護対象の温度を正確に推定できる。このように保護対象の温度を推定する効果は、例えば第１車載電源Ｂ１の電源電圧Ｖb1の低下により第１電流指令値Ｉ1*が小さく制限され、実電流値Ｉ2が実電流値Ｉ1よりも大きくなっている状況で第１通電系統の保護対象の温度を推定する場合に、顕著なものとなる。これにより、保護対象の温度が高い状態でさらに大電流を供給することや、保護対象の温度が低い状態で供給する電流を制限することを抑制して、過熱保護制御を適切に行うことができる。

【0096】

（２）操舵制御装置１は、現在の演算周期の基板温度と、現在の演算周期の能動変化温度と、現在の演算周期の受動変化温度との和を保護対象の推定温度として演算する。そのため、例えば起動スイッチ３１がオンされた際の基板温度を後の演算周期においても継続して用いる場合に比べ、保護対象の温度を正確に推定できる。

【0097】

（３）操舵制御装置１は、上記（３）、（４）式を用いて能動変化温度及び受動変化温度を演算する。これにより、能動変化温度及び受動変化温度が遅れフィルタを用いて演算されるため、保護対象の温度が熱の発生から時間遅れを伴って変化する現象を精度よく近似できる。

【0098】

（４）能動変化ゲインは、受動変化ゲイン以上の値に設定され、能動変化用遅れフィルタの時定数は、受動変化用遅れフィルタの時定数以下の値に設定される。これにより、保護対象の温度が、受動変化温度よりも能動変化温度の影響を大きく受けて変化する現象を精度よく近似できる。

【0099】

（５）操舵制御装置１は、起動スイッチ３１がオフされた際の能動変化温度を最終能動変化温度、受動変化温度を最終受動変化温度として記憶する。そして、操舵制御装置１は、起動スイッチ３１が次にオンされた際の推定温度を、一周期前の演算周期における能動変化温度として最終能動変化温度を用いるとともに、一周期前の演算周期における受動変化温度として最終受動変化温度を用いて演算する。そのため、起動スイッチ３１がオフされた後、短時間で再び起動スイッチ３１がオンされた場合に、保護対象の温度を正確に推定できる。また、起動スイッチ３１がオフされた後、長時間が経過してから起動スイッチ３１がオンされた場合でも、保護対象の温度が実際よりも低く推定されることを抑制できる。

【0100】

（６）操舵制御装置１は、マイコン間通信に異常が発生した状態で起動スイッチ３１がオフされた後、起動スイッチ３１がオンされた際において、通電を停止した通電系統の保護対象の推定温度を、一周期前の演算周期における受動変化温度として代替温度を用いて演算する。そのため、起動スイッチ３１がオフされた後、短時間で再び起動スイッチ３１がオンされた場合、保護対象の温度を正確に推定できる。また、起動スイッチ３１がオフされた後、長時間が経過してから起動スイッチ３１がオンされた場合でも、保護対象の温度が実際よりも低く推定されることを抑制できる。

【0101】

（７）第１通電系統と該第１通電系統に対応する第１マイコン５３及び第１温度センサ５９ａ，５９ｂを第１領域Ｒｃ１，Ｒｄ１にまとめて実装し、第２通電系統と該第２通電系統に対応する第２マイコン６３及び第２温度センサ６９ａ，６９ｂを第２領域Ｒｃ２，Ｒｄ２にまとめて実装した。そのため、第１通電系統に対応する保護対象の温度変化と第２通電系統に対応する保護対象の温度変化とが、互いに類似した傾向を持ちやすくなる。これにより、能動変化ゲイン、受動変化ゲイン、能動変化用遅れフィルタの時定数、及び受動変化用遅れフィルタの時定数の設定が容易になる。

【0102】

（８）操舵制御装置１は、第１通電系統に対応する２つの第１温度センサ５９ａ，５９ｂと、第２通電系統に対応する２つの第２温度センサ６９ａ，６９ｂとを備える。つまり、操舵制御装置１は、第１通電系統及び第２通電系統の各々について、温度センサを複数備えるため、温度センサの冗長化して、温度推定に係る信頼性を向上させることができる。

【0103】

（９）第１通電系統に設けられた複数の第１温度センサ５９ａ，５９ｂは、互いに製造元が異なるため、冗長化された複数の第１温度センサ５９ａ，５９ｂが同時に故障することを抑制できる。同様に、第２通電系統に設けられた複数の第２温度センサ６９ａ，６９ｂは、互いに製造元が異なるため、冗長化された複数の第２温度センサ６９ａ，６９ｂが同時に故障することを抑制できる。

【0104】

（１０）第１駆動回路５２及び第２駆動回路６２が共通の第２ヒートシンク９４に放熱するように、第１駆動回路５２と第２駆動回路６２とを配置したため、これらの間で第２ヒートシンク９４を介して互いに熱の影響を及ぼし合う。第１平滑コンデンサ５６及び第２平滑コンデンサ６６が共通の第１ヒートシンク９３に放熱するように、第１平滑コンデンサ５６と第２平滑コンデンサ６６と配置したため、これらの間で第１ヒートシンク９３を介して互いに熱の影響を及ぼし合う。したがって、本実施形態のように、基板温度Ｔeb1，Ｔeb2及び対象系統への通電に起因する能動変化温度に加え、他系統への通電に起因する受動変化温度を考慮して保護対象の推定温度を演算する効果は大である。

【0105】

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態において、第１通電系統と該第１通電系統に対応する第１マイコン５３及び第１温度センサ５９ａ，５９ｂを第１領域Ｒｃ１，Ｒｄ１にまとめて実装せず、第１領域Ｒｃ１，Ｒｄ１と第２領域Ｒｃ２，Ｒｄ２とにまたがって実装してもよい。同様に、第２通電系統と該第２通電系統に対応する第２マイコン６３及び第２温度センサ６９ａ，６９ｂを第１領域Ｒｃ１，Ｒｄ１と第２領域Ｒｃ２，Ｒｄ２とにまたがって実装してもよい。

【0106】

・上記実施形態において、第１駆動回路５２が放熱するヒートシンクと、第２駆動回路６２が放熱するヒートシンクとは、互いに分離した異なる部材であってもよい。つまり、第１駆動回路５２と第２駆動回路６２とが異なるヒートシンクに放熱するようにしてもよい。同様に、第１平滑コンデンサ５６が放熱するヒートシンク、第２平滑コンデンサ６６が放熱するヒートシンクとは異なる部材でもよく、第１マイコン５３が放熱するヒートシンクと第２マイコン６３が放熱するヒートシンクとは異なる部材でもよい。

【0107】

・上記実施形態では、操舵制御装置１が制御回路基板９１と駆動回路基板９２とを備えたが、これに限らず、例えば単一の回路基板のみを備える構成としてもよい。
・上記実施形態において、マイコン間通信に異常が発生した場合に、バックアップ用の電流指令値Ｉm*に基づいて第２電流指令値Ｉ2*を演算し、第２コイル群４３への通電を継続してもよい。

【0108】

・上記実施形態では、基準温度として基板温度Ｔeb1，Ｔeb2を用いたが、これに限らず、例えば操舵制御装置１内の雰囲気温度を基準温度として用いてもよい。また、温度センサを通電系統ごとに設けず、１つだけ備える構成としてもよい。この場合、第１マイコン５３及び第２マイコン６３は、同一の温度センサにより検出される基板温度を基準温度として推定温度を演算することになる。

【0109】

・上記実施形態において、第１通電系統に対応する温度センサを１つだけ設けてもよい。同様に、第２通電系統に対応する温度センサを１つだけ設けてもよい。
・上記実施形態において、第１温度センサ５９ａ，５９ｂとして互いに同じ製造元で製造されたものを採用してもよい。同様に、第２温度センサ６９ａ，６９ｂとして互いに同じ製造元で製造されたものを採用してもよい。

【0110】

・上記実施形態では、マイコン間通信に異常が発生し、第２通電系統への通電を停止した場合、第２推定温度演算部８５は、第２コイル群４３の最終能動変化温度ΔＴea2_lfとしてゼロを記憶した。しかし、これに限らず、例えばマイコン間通信に異常が発生した時点の能動変化温度ΔＴea2_lを最終能動変化温度ΔＴea2_lfとして記憶してもよい。また、マイコン間通信に異常が発生した状態で起動スイッチ３１がオフされた後、起動スイッチ３１がオンされた際において、代替温度ΔＴealtを用いず、一周期前の演算周期における受動変化温度としてゼロを用いてもよい。

【0111】

・上記実施形態において、起動スイッチ３１がオンされた際の推定温度を演算する際に、最終能動変化温度及び最終受動変化温度を用いず、一周期前の演算周期における能動変化温度及び受動変化温度としてそれぞれゼロを用いてもよい。

【0112】

・上記実施形態の能動変化温度の演算方法は、上記（３）式を用いずともよく、適宜変更可能である。例えば第１コイル群４２の推定温度Ｔe1_lの演算について、能動変化ゲインと時定数の組を２つ設定し、下記（５）を用いて能動変化温度ΔＴea1_l_ｋを演算してもよい。

【0113】

【数6】

ただし、「Ｋa1_la」及び「Ｋa1_lb」は第１コイル群４２に応じてそれぞれ設定される能動変化ゲインを示し、「τa1_la」及び「τa1_lb」は第１コイル群４２に応じてそれぞれ設定される能動変化用遅れフィルタの時定数を示す。なお、能動変化ゲインと時定数の組は３つ以上設定してもよい。同様に、受動変化ゲインと時定数の組を２つ以上設定して受動変化温度ΔＴep1_l_ｋを演算してもよい。

【0114】

・上記実施形態において、能動変化ゲインを受動変化ゲインよりも小さな値に設定してもよい。また、能動変化用遅れフィルタの時定数を受動変化用遅れフィルタの時定数よりも大きな値に設定してもよい。

【0115】

・上記実施形態では、第１コイル群４２、第２コイル群４３、第１平滑コンデンサ５６、第２平滑コンデンサ６６、第１駆動回路５２及び第２駆動回路６２を保護対象としたが、これに限らない。これらの回路素子に加えて又は代えて、例えば第１電流センサ５７及び第２電流センサ等、大電流が流れる回路素子を保護対象としてもよい。また、第１マイコン５３及び第２マイコン６３を保護対象としてもよい。

【0116】

・上記実施形態において、第１コイル群４２及び第２コイル群４３を有するモータ２１を制御対象としたが、これに限らず、３つ以上のコイル群を有するモータを制御対象としてもよい。この場合、推定温度は、基板温度と、能動変化温度と、他系統となる通電系統の数に応じた複数の受動変化温度とを加算した温度となる。

【0117】

・上記実施形態では、基準温度と能動変化温度と受動変化温度との和を保護対象の推定温度として演算したが、これに限らず、例えば当該和に対して所定値を加算又は減算した値を保護対象の推定温度として演算してもよい。

【0118】

・上記実施形態において、操舵制御装置１が、第１マイコン５３及び第２マイコン６３を備える構成としたが、これに限らず、例えば第１制御信号Ｓc1及び第２制御信号Ｓc2をそれぞれ出力する処理回路である単一のマイコンのみを備える構成としてもよい。また、例えば第２マイコン６３が第２通電系統の保護対象の推定温度を演算せず、第１マイコンが第１通電系統の保護対象の推定温度に加え、第２通電系統の保護対象の推定温度を演算してもよく、マイコンによる演算処理の態様は適宜変更可能である。

【0119】

・上記実施形態では、操舵装置２をＥＰＳとして構成したが、これに限らない。例えば操舵装置２を操舵部と転舵部との間の動力伝達が分離したステアバイワイヤ式のものとして構成し、操舵制御装置１が転舵輪４を転舵させる転舵トルクを付与するモータ、あるいはステアリングホイール３に操舵反力を付与するモータの作動を制御してもよい。また、操舵装置以外の装置にモータトルクを付与するモータの作動を制御してもよい。

【0120】

・上記実施形態において、操舵制御装置１としては、ＣＰＵ及びメモリ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実行されるソフトウェア処理の少なくとも一部を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ＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（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格納装置と、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。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、１または複数のソフトウェア処理回路および１または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路（processing circuitry）によって実行されればよい。

【符号の説明】

【0121】

１…操舵制御装置
２１…モータ
４２…第１コイル群
４３…第２コイル群
５２…第１駆動回路
５３…第１マイコン
６２…第２駆動回路
６３…第２マイコン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】