JP2017193197A - 操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本来の機能を制限する状況の発生を減少させること。【解決手段】操舵ＥＣＵは、ユーザーのステアリングの操作を補助するように転舵輪を転舵させるものである。操舵ＥＣＵは、モータの駆動を制御するマイコンと、内部温度Ｔｍｐｊを検出する内部温度検出部と、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ１よりも大きい且つ閾温度Ｔｍｐ２以下の場合、内部温度Ｔｍｐｊの上昇を抑制するためにＥＣＵ過熱前フェールを設定するとともに、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ２よりも大きい場合、内部温度Ｔｍｐｊの低下を促すようにＥＣＵ過熱フェールを設定する過熱状態検出部とを備えるようにしている。【選択図】図４

Description

本発明は、操舵制御装置に関する。

例えば、特許文献１には、モータの駆動を制御して操舵機構にアシストトルクを付与することによって、ユーザーのステアリングの操作を補助する操舵制御装置を備えている電動パワーステアリング装置が開示されている。特許文献１に記載の操舵制御装置では、モータ過熱や、コントローラ（ＥＣＵ）過熱や、電源等の故障を含む異常を検出した場合、ステアリングの操作を補助する際に操舵機構に付与するアシストトルクの上限を漸減させて制限するようにしている。

特開２００８−６９９７号公報

特許文献１に記載の操舵制御装置では、例えば、上記異常のうちコントローラ（ＥＣＵ）過熱を検出した場合、アシストトルクの制限、すなわち本来の機能を制限することによってコントローラ（ＥＣＵ）の温度低下を促し、上記異常からの復帰が可能になる。ただし、上記異常が検出されなければアシストトルクの制限がされず、コントローラ（ＥＣＵ）の温度の上昇が抑えられないことから、一旦、上記異常が検出されると本来の機能を制限する状況が長引く可能性があった。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、本来の機能を制限する状況の発生を減少させられる操舵制御装置を提供することにある。

上記課題を解決する操舵制御装置は、ステアリングの操作に応じて転舵輪を転舵させるものである。この操舵制御装置は、転舵輪を転舵させる力である転舵力を付与するようにモータの制御量を制御する転舵処理部と、操舵制御装置内の温度である内部温度を検出する内部温度検出部と、操舵制御装置が動作可能な温度範囲内に、第１の閾温度と、当該第１の閾温度よりも高い温度である第２の閾温度を含む複数の閾温度を設定し、内部温度検出部で検出される内部温度と、複数の閾温度との関係を判定する温度判定部と、温度判定部の判定結果に基づいて、内部温度が第１の閾温度よりも大きい且つ第２の閾温度以下の場合、内部温度が第１の閾温度以下の場合と比較して、操舵制御装置の消費電力を低減する状態である消費電力低減状態を設定するとともに、内部温度が第２の閾温度よりも大きい場合、内部温度が前記第２の閾温度以下の場合と比較して、転舵処理部におけるモータの制御量の上限を制限する状態である制御量制限状態を設定する状態設定部とを備えるようにしている。

上記構成によれば、内部温度が第２の閾温度よりも大きい場合、制御量制限状態が設定されるが、当該制御量制限状態の設定に先立ち、消費電力低減状態が設定される。消費電力低減状態の設定中は、操舵制御装置の消費電力が低減されることによって、内部温度の上昇を抑制することができる。これにより、内部温度が上昇していく場合、消費電力低減状態において、内部温度の上昇を一旦抑えることができ、制御量制限状態が設定されるまでの間を延命させることができる。この場合、例えば、消費電力低減状態の設定中において、内部温度が第１の閾温度以下まで低下すれば、制御量制限状態の設定が回避される。したがって、制御量制限状態を設定され難くすることができ、操舵制御装置の本来の機能を制限する状況の発生を減少させることができる。

具体的に、上記状態設定部は、制御量制限状態を設定する場合、転舵処理部におけるモータの制御を停止させるものである。
上記構成において、制御量制限状態の設定中は、モータによって転舵力が付与されなくなるので、操舵制御装置の本来の機能が発揮されない状態である。その点、上記構成によれば、制御量制限状態の設定に先立ち、消費電力低減状態が設定されることによって、操舵制御装置の本来の機能が発揮されない状態が設定されるまでの間を延命させることができる。したがって、操舵制御装置の本来の機能が発揮されなくなる状況の発生を減少させることができる。

なお、操舵制御装置の内部温度は、周囲の温度として、例えば、モータの温度の影響も受けると考えられる。そのため、モータの温度の上昇を抑制することは、操舵制御装置の内部温度の上昇の抑制に対して有効である。

そこで、上記操舵制御装置において、状態設定部は、消費電力低減状態を設定する場合、転舵処理部におけるモータの制御量の上限を制限することによって、操舵制御装置の消費電力を低減するものであることが望ましい。

上記構成によれば、消費電力低減状態の設定中は、モータの制御量の上限を制限することによって、モータの温度の上昇が抑制されるようになる。これにより、消費電力低減状態の設定中は、操舵制御装置内から内部温度の上昇が抑制されるとともに、操舵制御装置の周囲からも内部温度の上昇が抑制され、制御量制限状態が設定されるまでの間をより好適に延命させることができる。また、この延命される間においても、操舵制御装置の本来の機能のうちいくらかの機能を発揮させることができる。したがって、消費電力低減状態の構成を有していない場合と比較して、操舵制御装置の本来の機能が発揮されなくなる状況の発生を減少させることができる。

なお、上記操舵制御装置は、転舵処理部が動作に必要な電力を供給するように制御する電力供給制御部をさらに備えている場合、当該電力供給制御部の機能が内部温度を上昇させる要因の一つとなる。このような構成であれば、上記状態設定部は、消費電力低減状態を設定する場合、電力供給制御部における機能の一部を停止させることによって、操舵制御装置の消費電力を低減するものであることが望ましい。

上記構成によれば、消費電力低減状態の設定中は、電力供給制御部の機能の一部を停止させることによって、電力供給制御部の温度の上昇が抑制されるようになる。これにより、消費電力低減状態の設定中は、操舵制御装置内から内部温度の上昇が好適に抑制され、制御量制限状態が設定されるまでの間をより好適に延命させることができる。また、この延命される間においても、操舵制御装置の本来の機能のうちいくらかの機能を発揮させることができる。したがって、消費電力低減状態の構成を有していない場合と比較して、操舵制御装置の本来の機能が発揮されなくなる状況の発生を減少させることができる。

また、上記構成では、消費電力低減状態において、電力供給制御部における機能の一部を停止させるとともに、転舵処理部におけるモータの制御量の上限を制限することによって、操舵制御装置の本来の機能が発揮されなくなる状況の発生をより好適に減少させることができる。

具体的に、上記電力供給制御部は、転舵処理部が前記モータの駆動を制御するために必要な情報として入力される外部情報を、転舵処理部に対して出力する機能を合わせ持つものであり、状態設定部は、電力供給制御部の機能の一部として、外部情報のうち冗長化されている外部情報の処理に関わる機能を停止させるものである。

上記構成によれば、消費電力低減状態において停止させる電力供給制御部の機能として、外部情報の冗長化のために有している機能を選択するようにしている。この外部情報の冗長化のために有している機能は、停止させてもモータの駆動の制御の継続が可能になる機能と言える。これにより、操舵制御装置の本来の機能を制限する状況の発生を減少させるために、電力供給制御部の機能の一部を停止させるとしても、モータの機能の制御に与える影響を小さくすることができる。

本発明によれば、本来の機能を制限する状況の発生を減少させることができる。

電動パワーステアリング装置についてその概略を示す図。 電動パワーステアリング装置についてその電気的構成を示すブロック図。 操舵ＥＣＵについてその電源ＩＣの構成を示すブロック図。 第１実施形態における内部温度と制御状態との関係を示す図。 内部温度と電流指令値の上限値との関係を示す図。 第２実施形態における内部温度と制限状態との関係を示す図。

（第１実施形態）
以下、操舵制御装置の第１実施形態を説明する。
図１に示すように、例えば、車両には、操舵機構２に対して転舵輪１５を転舵させる転舵力として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（以下、「ＥＰＳ」という）１が搭載されている。ＥＰＳ１は、ユーザーのステアリングの操作に応じてアシストトルクを付与し、ユーザーのステアリングの操作を補助する。

ＥＰＳ１は、ユーザーのステアリングホイール１０の操作に基づき転舵輪１５を転舵させる操舵機構２、及びユーザーのステアリングの操作を補助するアシスト機構３を備えている。

操舵機構２は、ステアリングホイール１０と、ステアリングホイール１０に連動して回転するステアリングシャフト１１とを備えている。ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール１０と連結されたコラムシャフト１１ａと、コラムシャフト１１ａの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト１１ｂと、インターミディエイトシャフト１１ｂの下端部に連結されたピニオンシャフト１１ｃとを有している。ピニオンシャフト１１ｃの下端部は、ラックアンドピニオン機構１３を介してラックシャフト１２に連結されている。したがって、ステアリングシャフト１１の回転運動は、ピニオンシャフト１１ｃ及びラックシャフト１２からなるラックアンドピニオン機構１３を介してラックシャフト１２の軸方向（図１の左右方向）の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動が、ラックシャフト１２の両端にそれぞれ連結されたタイロッド１４を介して、左右の転舵輪１５にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪１５の転舵角が変化する。

アシスト機構３は、アシストトルクの発生源であるモータ２０を備えている。例えば、モータ２０は、３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力に基づき回転する３相ブラシレスモータである。モータ２０の回転軸２１は、減速機構２２を介してコラムシャフト１１ａに連結されている。アシスト機構３は、モータ２０の回転軸２１の回転力を減速機構２２を介して、ラックシャフト１２を軸方向に往復直線運動させる力に変換する。このラックシャフト１２に付与される軸方向の力がアシスト力となり、ユーザーのステアリングの操作を補助する。

モータ２０には、モータ２０の駆動を制御する操舵ＥＣＵ３０が接続されている。操舵ＥＣＵ３０は、車両に設けられる各種のセンサの検出結果である外部情報に基づき、モータ２０の駆動を制御する。各種のセンサとしては、例えば、トルクセンサ４０、回転角センサ４１、及び車速センサ４２がある。トルクセンサ４０はコラムシャフト１１ａに設けられ、回転角センサ４１はモータ２０に設けられている。トルクセンサ４０は、ユーザーのステアリングの操作によりステアリングシャフト１１に加えられる負荷である操舵トルクの大きさ及び向きを示す値であるトルク値Ｔｈ０ａ，Ｔｈ０ｂを検出する。なお、トルクセンサ４０は、ホール素子等の２つの磁気センサから第１トルク値Ｔｈ０ａと第２トルク値Ｔｈ０ｂの各デジタル値を出力する。これら２つの磁気センサは、同一構成をなしており、これらが共に正常な場合、略同一のデジタル値を出力するものである。すなわち、トルクセンサ４０の検出結果は冗長化された外部情報である。回転角センサ４１は、モータ２０の回転軸２１のモータ角度θｍを検出する。車速センサ４２は、車両の走行速度である車速値Ｖを検出する。操舵ＥＣＵ３０は、各センサの出力に基づき目標のアシストトルクを設定し、実際のアシストトルクが目標のアシストトルクとなるように、モータ２０に供給される電流を制御する。

また、操舵ＥＣＵ３０には、車両に搭載されるバッテリ１６が接続されている。バッテリ１６は、各種のセンサ等にも接続されている。
次に、操舵ＥＣＵ３０の電気的構成について説明する。

図２に示すように、操舵ＥＣＵ３０は、ＰＷＭ信号等のモータ制御信号Ｓｍを生成するマイコン（マイクロコンピュータ）３１と、そのモータ制御信号Ｓｍに基づきモータ２０に駆動電力として電流を供給する駆動回路３２とを備えている。また、操舵ＥＣＵ３０は、マイコン３１が動作に必要な電力（＋５Ｖ）を供給する電源ＩＣ３３を備えている。電源ＩＣ３３は、マイコン３１が動作に必要な電力を供給する機能の他、各種のセンサのうちトルクセンサ４０の検出結果を取得し、マイコン３１に対して出力する機能を有するカスタムＩＣ、所謂、ＡＳＩＣ（エーシック）である。

マイコン３１は、トルクセンサ４０から電源ＩＣ３３を介して得られる各トルク値Ｔｈａ，Ｔｈｂ及び車速センサ４２から得られる車速値Ｖに基づいて、モータ２０に発生させるべきアシストトルクに対応したアシスト成分であるアシスト指令値を演算する。また、マイコン３１は、アシスト指令値に基づいて、モータ２０の制御量である電流値を指示する電流指令値Ｉ＊を演算する。そして、マイコン３１は、駆動回路３２とアシスト機構３との間の給電経路に設けられた電流センサ３４により検出される実電流値Ｉと、回転角センサ４１により検出されるモータ角度θｍとに基づいて、電流指令値Ｉ＊に実電流値Ｉを追従させるように電流フィードバック制御を実行することによりモータ制御信号Ｓｍを生成する。その後、マイコン３１は、生成したモータ制御信号Ｓｍを駆動回路３２に対して出力する。なお、マイコン３１は転舵処理部の一例である。

また、マイコン３１は、後述の過熱状態検出部５４によって検出される操舵ＥＣＵ３０内のＥＣＵ過熱の状態に応じて、電流指令値Ｉ＊の上限値Ｉｍａｘを変動させるように構成されている。具体的に、マイコン３１は、操舵ＥＣＵ３０の内部温度Ｔｍｐｊに基づいて、電流指令値Ｉ＊の上限値Ｉｍａｘを制限しない通常モード、電流指令値Ｉ＊の上限値Ｉｍａｘを通常モードと比較して低く制限する制限モード、及び電流指令値Ｉ＊の上限値Ｉｍａｘを零とし、モータ２０の駆動の制御を停止する停止モードの何れかでの制御を実行する。

通常モードは、ユーザーのステアリングの操作を補助する操舵ＥＣＵ３０の本来の機能を発揮するモードである。制限モードでは、通常モードに対して、電流指令値Ｉ＊の上限値Ｉｍａｘを約半分（２分の１）に制限することによって、モータ２０の駆動の制御に関わる消費電力が通常モードと比較して低減される。制限モードは、ユーザーのステアリングの操作を補助する操舵ＥＣＵ３０の本来の機能のうちいくらかの機能しか発揮されないように制限されるモードである。また、停止モードでは、電流指令値Ｉ＊の上限値Ｉｍａｘを零に制限し、モータ２０の駆動の制御自体を停止することによって、モータ２０の駆動の制御に関わる消費電力が通常モード及び制限モードと比較して低減される。なお、停止モードは、ユーザーのステアリングの操作を補助する操舵ＥＣＵ３０の本来の機能が発揮されないモードである。本実施形態において、モータ２０の駆動の制御に関わる消費電力は、操舵ＥＣＵ３０の消費電力を意味する。

ここで、電源ＩＣ３３の機能について説明する。
図３に示すように、電源ＩＣ３３は、バッテリ１６（＋１２Ｖ）から供給される電力を昇降圧し、マイコン３１が動作に必要な電力として定電圧（＋５Ｖ）を供給する機能を有する電源回路５０を備えている。また、電源ＩＣ３３は、トルクセンサ４０から第１トルク値Ｔｈ０ａを取得する第１トルク信号処理部５１と、トルクセンサ４０から第２トルク値Ｔｈ０ｂを取得する第２トルク信号処理部５２とを備えている。また、電源ＩＣ３３は、操舵ＥＣＵ３０内の内部温度Ｔｍｐｊを検出する内部温度検出部５３と、その内部温度Ｔｍｐｊに基づき操舵ＥＣＵ３０の過熱状態を検出する過熱状態検出部５４とを備えている。また、電源ＩＣ３３は、マイコン３１との間において、ＳＰＩ通信等のシリアル通信を可能にする通信インターフェース（以下、「Ｉ／Ｆ」という）５５を備えている。本実施形態において、電源ＩＣ３３は電力供給制御部の一例である。

第１トルク信号処理部５１は、第１トルク値Ｔｈ０ａを取得すると、当該第１トルク値Ｔｈ０ａを補正処理し、補正処理後の第１トルク値ＴｈａをＩ／Ｆ５５に対して出力する。同じく第２トルク信号処理部５２は、第２トルク値Ｔｈ０ｂを取得すると、当該第２トルク値Ｔｈ０ｂを補正処理、補正処理後の第２トルク値ＴｈｂをＩ／Ｆ５５に対して出力する。各トルク値Ｔｈａ，Ｔｈｂは、所定のタイミングでＩ／Ｆ５５を介してマイコン３１に対して出力される。なお、各トルク信号処理部５１，５２には、バッテリ１６が接続されており、トルクセンサ４０やＩ／Ｆ５５（マイコン３１）との通信や補正処理に必要な電力が供給される。

内部温度検出部５３は、内部温度Ｔｍｐｊとして、電源ＩＣ３３の発熱量及び周囲温度を検出し、これらの検出結果に基づいて、電源ＩＣ３３のジャンクション温度を検出する。なお、発熱量は図示しない電源ＩＣ３３の放熱板から検出され、周囲温度は電源ＩＣ３３の周囲の空気層に配置した熱電対から検出される。内部温度Ｔｍｐｊは、予め演算される電源ＩＣ３３全体の熱抵抗に上記発熱量を乗算して得られる温度上昇に対して、上記周囲温度を加算して得られる。そして、内部温度検出部５３は、内部温度Ｔｍｐｊの検出結果を過熱状態検出部５４に対して出力する。

過熱状態検出部５４は、内部温度検出部５３から得られる内部温度Ｔｍｐｊに基づいて、操舵ＥＣＵ３０内のＥＣＵ過熱の状態を検出する。また、過熱状態検出部５４は、ＥＣＵ過熱の状態を、操舵ＥＣＵ３０内に過熱異常が生じていない状態として、正常状態及びＥＣＵ過熱前状態の２種類の状態を検出し、操舵ＥＣＵ３０内に過熱異常が生じている状態として、ＥＣＵ過熱状態を検出する。そして、過熱状態検出部５４は、ＥＣＵ過熱の状態の検出結果をＥＣＵ過熱ＦＬＧとしてＩ／Ｆ５５に対して出力する。ＥＣＵ過熱ＦＬＧは、所定のタイミングでＩ／Ｆ５５を介してマイコン３１に対して出力される。なお、ＥＣＵ過熱ＦＬＧは、正常状態の検出時に出力されず、ＥＣＵ過熱前状態の検出時に「１」が出力され、ＥＣＵ過熱状態の検出時に「２」が出力される。本実施形態において、過熱状態検出部５４は温度判定部及び制限状態設定部の一例である。

過熱状態検出部５４は、内部温度Ｔｍｐｊに対して、図４に示すようなＥＣＵ過熱の状態を対応付けている。過熱状態検出部５４は、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ２よりも大きく、操舵ＥＣＵ３０が動作不能な温度範囲である場合に、ＥＣＵ過熱状態を検出する。閾温度Ｔｍｐ２は、電源ＩＣ３３によるマイコン３１への電力の供給が遮断され、マイコン３１（操舵ＥＣＵ３０）の動作が停止する温度であり、電源ＩＣ３３の絶対最大定格に規定される温度の上限温度に設定される。本実施形態において、閾温度Ｔｍｐ２は第２の閾温度の一例である。

また、過熱状態検出部５４は、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ２以下で、操舵ＥＣＵ３０が動作可能な温度範囲であって、当該温度範囲のなかでも閾温度Ｔｍｐ１よりも大きい比較的高温の温度範囲である場合に、ＥＣＵ過熱前状態を検出する。閾温度Ｔｍｐ１は、電源ＩＣ３３によるマイコン３１への電力の供給が可能で、マイコン３１（操舵ＥＣＵ３０）の動作が保証される温度であり、操舵ＥＣＵ３０の性能を高く引き出すことのできる推奨周囲温度に対応する温度の上限温度Ｔｍｐ０よりも高い温度に設定される。本実施形態において、閾温度Ｔｍｐ１は、絶対最大定格に規定される温度の上限温度と推奨周囲温度に対応する温度の上限温度の中間の温度に設定されている。例えば、閾温度Ｔｍｐ１は、電源ＩＣ３３の絶対最大定格に規定される温度の上限温度が１７５℃、推奨周囲温度に対応する温度の上限温度が１２５℃の場合、１５０℃に設定される。本実施形態において、閾温度Ｔｍｐ１は第１の閾温度の一例である。

また、過熱状態検出部５４は、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ１以下で、操舵ＥＣＵ３０が動作可能な温度範囲である場合に、正常状態を検出する。閾温度Ｔｍｐ１以下の温度は、推奨周囲温度に対応する温度の上限温度Ｔｍｐ０以下において、操舵ＥＣＵ３０の特性を高く引き出すことのできる範囲の温度である。

そして、図４に示すように、過熱状態検出部５４は、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ１以下であって、正常状態を検出する場合、ＥＣＵ過熱ＦＬＧを出力しない。この正常状態では、電源回路５０がマイコン３１への電力の供給を維持する。この場合、マイコン３１は、ＥＣＵ過熱前状態の状況を判断するまでの間、モータ２０の駆動の制御を電流指令値Ｉ＊の上限値Ｉｍａｘを制限しない通常モードでの制御を実行する。

また、同図に示すように、過熱状態検出部５４は、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ１よりも大きい且つ閾温度Ｔｍｐ２以下であって、ＥＣＵ過熱前状態を検出する場合、その旨を示す「１」のＥＣＵ過熱ＦＬＧを出力し、内部温度Ｔｍｐｊの上昇を抑制するためにＥＣＵ過熱前フェールを作動させるように設定する。このＥＣＵ過熱前フェールでは、過熱状態検出部５４の検出結果に基づいて、電源回路５０がマイコン３１への電力の供給を維持する。この場合、マイコン３１は、過熱状態検出部５４からＩ／Ｆ５５を介して得られるＥＣＵ過熱ＦＬＧに基づいて、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ１を超えて閾温度Ｔｍｐ２に近付いている、すなわち過熱異常が生じる可能性がある旨を判断する。これ以後、マイコン３１は、ＥＣＵ過熱前状態が継続される間、モータ２０の駆動の制御を電流指令値Ｉ＊の上限値Ｉｍａｘを制限する制限モードでの制御を実行する。本実施形態において、ＥＣＵ過熱前フェールは消費電力低減状態の一例である。

また、同図に示すように、過熱状態検出部５４は、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ２よりも大きく、ＥＣＵ過熱状態を検出する場合、その旨を示す「２」のＥＣＵ過熱ＦＬＧを出力し、内部温度Ｔｍｐｊの低下を促すためにＥＣＵ過熱フェールを作動させるように設定する。このＥＣＵ過熱フェールでは、過熱状態検出部５４の検出結果に基づいて、電源回路５０がマイコン３１への電力供給路を遮断する。この場合、マイコン３１は、過熱状態検出部５４からＩ／Ｆ５５を介して得られるＥＣＵ過熱ＦＬＧに基づいて、過熱異常が生じている旨を判断する。これ以後、マイコン３１は、過熱状態が解消されるまでの間、モータ２０の駆動の制御を停止する停止モードでの制御を実行することになる。本実施形態において、ＥＣＵ過熱フェールは制御量制限状態の一例である。

以上に説明した本実施形態によれば、以下に示す作用及び効果を奏する。
（１）内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ２よりも大きく、操舵ＥＣＵ３０内で過熱異常が生じていることを判断できる場合、ＥＣＵ過熱フェール（マイコン３１の停止モード）が設定されるが、当該ＥＣＵ過熱フェールの設定に先立ち、ＥＣＵ過熱前フェール（マイコン３１の制限モード）が設定される。ＥＣＵ過熱前フェールの設定中は、操舵ＥＣＵ３０の消費電力が低減されることによって、内部温度Ｔｍｐｊの上昇を抑制することができる。

例えば、ＥＣＵ過熱前状態を設定する構成を有していない場合（以下、「比較例」という）には、時間ｔに対して、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ１よりも大きくなった後、内部温度Ｔｍｐｊの上昇が抑制されないので、図５の一点鎖線で示すような上昇し続ける内部温度Ｔｍｐｊの変化を生じる。これに対し、本実施形態では、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ１よりも大きくなった後、内部温度Ｔｍｐｊの上昇が抑制されるので、同図の実線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３で示すような比較例と比較して緩やかに上昇する内部温度Ｔｍｐｊの変化を生じる。

その後においては、同図の実線Ｘ１で示すような比較例と同様の勾配を有して上昇する内部温度Ｔｍｐｊの変化を生じる場合、比較例における内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ２よりも大きくなるタイミングｔ０に対して、遅れたタイミングｔ１で内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ２よりも大きくなる。また、同図の実線Ｘ２で示すような比較例と比較して緩やかに上昇し続ける内部温度Ｔｍｐｊの変化を生じる場合、実線Ｘ１における内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ２よりも大きくなるタイミングｔ１に対して、遅れたタイミングｔ２で内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ２よりも大きくなる。

このように、内部温度Ｔｍｐｊが上昇していく場合、ＥＣＵ過熱前フェールにおいて、内部温度Ｔｍｐｊの上昇を一旦抑えることができ、ＥＣＵ過熱フェールが設定されるまでの間を延命させることができる。

図５の場合、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ１よりも大きくなった後、実線Ｘ３で示すような低下する内部温度Ｔｍｐｊの変化を生じる場合、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ１以下まで低下すれば、ＥＣＵ過熱フェールの設定が回避される。この実線Ｘ３の場合、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ１以下まで低下した後、再び上昇する内部温度Ｔｍｐｊの変化を生じたとしても、内部温度Ｔｍｐｊが閾温度Ｔｍｐ２よりも大きくなるタイミングは、上記タイミングｔ０，ｔ１，ｔ２の何れよりも遅れることとなる。

したがって、ＥＣＵ過熱フェール（マイコン３１の停止モード）を設定され難くすることができ、操舵ＥＣＵ３０の本来の機能が発揮されなくなる状況の発生を減少させることができる。

（２）内部温度Ｔｍｐｊは、周囲の温度として、モータ２０の温度の影響も受けると考えられる。そのため、モータ２０の温度の上昇を抑制することは、内部温度Ｔｍｐｊの上昇の抑制に対して有効である。

すなわち、本実施形態のようにＥＣＵ過熱前フェールの設定中は、モータ２０の電流指令値Ｉ＊の上限値Ｉｍａｘを制限することによって、モータ２０の温度の上昇が抑制されるようになる。これにより、ＥＣＵ過熱前フェールの設定中は、操舵ＥＣＵ３０内から内部温度Ｔｍｐｊの上昇が抑制されるとともに、操舵ＥＣＵ３０の周囲からも内部温度Ｔｍｐｊの上昇が抑制され、ＥＣＵ過熱フェールが設定されるまでの間をより好適に延命させることができる。また、この延命される間において、操舵ＥＣＵ３０の本来の機能のうちいくらかの機能を発揮させることができる。したがって、ＥＣＵ過熱前フェールの構成を有していない上記比較例と比較して、操舵ＥＣＵ３０の本来の機能が発揮されなくなる状況の発生を減少させることができる。

（第２実施形態）
次に、操舵制御装置の第２実施形態について説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成などは、同一の符号を付すなどして、その重複する説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態のＥＣＵ過熱前フェールでは、上記第１実施形態と同様の内容に加えて、電源ＩＣ３３の機能の一部として、各トルク信号処理部５１，５２のうち第２トルク信号処理部５２の機能（トルク値の入力及び出力（補正処理））を停止させる。第２トルク信号処理部５２の機能を停止させる場合、例えば、当該第２トルク信号処理部５２への電力供給路が遮断されるようにする。この場合、第２トルク信号処理部５２への電力供給路の遮断は、電源回路５０、各トルク信号処理部５１，５２、及び過熱状態検出部５４の何れかが実行してもよい。これ以後、マイコン３１は、電源ＩＣ３３から得られる各トルク値Ｔｈａ，Ｔｈｂのうち第１トルク値Ｔｈａのみを用いて、アシスト指令値の演算等、モータ２０の駆動の制御を実行する。なお、本実施形態のＥＣＵ過熱フェールでは、上記第１実施形態と同様の内容に加えて、第２トルク信号処理部５２の機能を停止させた状態が維持される。

以上に説明した本実施形態によれば、上記第１実施形態の（１），（２）の作用及び効果に加えて、以下の作用及び効果を得ることができる。
（３）操舵ＥＣＵ３０は、マイコン３１が動作に必要な電力の供給を制御するものであって、電源ＩＣ３３を備えている場合、当該電源ＩＣ３３の機能が内部温度Ｔｍｐｊを上昇させる要因の一つとなる。本実施形態であれば、過熱状態検出部５４は、ＥＣＵ過熱前フェールを設定する場合、電源ＩＣ３３における機能の一部として、第２トルク信号処理部５２の機能を停止させることによって、操舵ＥＣＵ３０の消費電力を低減することができる。

なお、各トルク信号処理部５１，５２には、バッテリ１６が接続されており、トルクセンサ４０やＩ／Ｆ５５（マイコン３１）との通信や補正処理に必要な電力が供給されている。このトルクセンサ４０やＩ／Ｆ５５（マイコン３１）との通信や補正処理は、例えば、制御周期毎等、常時実行されるものであるので、電源ＩＣ３３の機能のうち消費電力が多い機能と言うことができる。そのため、第２トルク信号処理部５２の機能を停止させることは、内部温度Ｔｍｐｊの上昇の抑制に対して有効である。

そして、本実施形態では、ＥＣＵ過熱前フェールにおいて、電源ＩＣ３３における第２トルク信号処理部５２の機能を停止させるとともに、マイコン３１におけるモータ２０の電流指令値Ｉ＊の上限値Ｉｍａｘを制限することによって、操舵ＥＣＵ３０の本来の機能が発揮されなくなる状況の発生を減少させることができる。

（４）ＥＣＵ過熱前フェールにおいて停止させる電源ＩＣ３３の機能として、トルクセンサ４０の検出結果の冗長化のために設けられている第２トルク信号処理部５２の機能を選択するようにした。このトルクセンサ４０の検出結果の冗長化のために有している第２トルク信号処理部５２の機能は、停止させてもモータ２０の駆動の制御の継続が可能になる機能と言える。これにより、操舵ＥＣＵ３０の本来の機能が発揮されなくなる状況の発生を減少させるために、ＥＣＵ過熱前フェールにおいて、第２トルク信号処理部５２の機能を停止させるとしても、モータ２０の駆動の制御への影響を小さくすることができる。

なお、上記各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・第２実施形態では、トルクセンサ４０の検出結果の他、各種のセンサの検出結果として冗長化している外部情報を有している場合、当該外部情報の冗長化のために設けられる機能を、ＥＣＵ過熱前フェールにおいて停止させるようにしてもよい。この場合、第２トルク信号処理部５２の機能とともに停止させるようにしてもよい。

・第２実施形態では、ＥＣＵ過熱前フェールにおいて第２トルク信号処理部５２の機能の替わりに、例えば、第１トルク信号処理部５１の機能等、他の機能を停止させてもよい。ただし、停止させることのできる機能は、停止させてもモータ２０の駆動の制御を継続可能なものに限られる。

・第２実施形態において、ＥＣＵ過熱前フェールでは、マイコン３１におけるモータ２０の電流指令値Ｉ＊の上限値Ｉｍａｘを制限しないようにすることもできる。この場合であっても、ＥＣＵ過熱前フェールの設定中は、電源ＩＣ３３の機能の一部を停止させているので、内部温度Ｔｍｐｊの上昇が抑制されるようになる。これにより、ＥＣＵ過熱前フェールの設定中は、操舵ＥＣＵ３０内から内部温度Ｔｍｐｊの上昇が好適に抑制され、ＥＣＵ過熱フェールが設定されるまでの間をより好適に延命させることができる。また、この延命される間においても、操舵ＥＣＵ３０の本来の機能のうちいくらかの機能を発揮させることができる。したがって、上記比較例と比較して、操舵ＥＣＵ３０の本来の機能が発揮されなくなる状況の発生を減少させることができる。

・内部温度検出部５３は、操舵ＥＣＵ３０内であれば電源ＩＣ３３の外部に設けられていてもよい。これは、過熱状態検出部５４についても同様である。
・ＥＣＵ過熱前フェールでは、マイコン３１におけるモータ２０の電流指令値Ｉ＊の上限値Ｉｍａｘを、内部温度Ｔｍｐｊが上昇するにつれて漸減やステップ状に減少させる態様で制限してもよい。

・ＥＣＵ過熱前フェールでは、マイコン３１について、クロック数を低下させたり、間欠動作させたりして、当該マイコン３１自体の機能を制限することによって、操舵ＥＣＵ３０の消費電力を低減するようにしてもよい。

・ＥＣＵ過熱フェールでは、ＥＣＵ過熱前フェールと比較して、マイコン３１におけるモータ２０の電流指令値Ｉ＊の上限値Ｉｍａｘを制限するように構成されていればよい。
・ＥＣＵ過熱の状態は、内部温度として、ジャンクション温度の替わりに、周囲温度のみを用いて検出されるようにしてもよい。この場合、各閾温度Ｔｍｐ１，Ｔｍｐ２は、周囲温度に対応する温度に変更して設定されていればよい。

・閾温度Ｔｍｐ１と閾温度Ｔｍｐ２の間において、さらに閾温度を追加することもできる。また、推奨周囲温度に対応する温度の上限温度Ｔｍｐ０と閾温度Ｔｍｐ１の間において、さらに閾温度を追加することもできる。これらの場合、内部温度Ｔｍｐｊが減少するにつれてフェールの制限を緩く設定すればよい。フェールの制限とは、第１実施形態ではモータ２０の電流指令値Ｉ＊の上限値Ｉｍａｘの高低のことであり、第２実施形態では電源ＩＣ３３の停止させる機能のことである。

・各実施形態では、ＥＰＳ１をステアリングシャフト１１にアシストトルクを付与するコラム型で具体化したが、ラック（アシスト）型に適用してもよい。この場合、例えば、トルクセンサ４０がピニオンシャフト１１ｃに設けられている。

・各実施形態は、ＥＰＳ１に具体化したが、これに限られない。例えば、ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）方式のステアリング装置に適用してもよい。

１…ＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）、２…操舵機構、３…アシスト機構、１０…ステアリングホイール、１１…ステアリングシャフト、１１ｃ…ピニオンシャフト、１５…転舵輪、２０…モータ、３０…操舵ＥＣＵ、３１…マイコン、３３…電源ＩＣ、４０…トルクセンサ、５０…電源回路、５１…第１トルク信号処理部、５２…第２トルク信号処理部、５３…内部温度検出部、５４…過熱状態検出部、Ｉｍａｘ…上限値、Ｔｍｐ１，Ｔｍｐ２…閾温度、Ｔｍｐｊ…内部温度、Ｔｈ０ａ…第１トルク値、Ｔｈａ…補正処理後の第１トルク値、Ｔｈ０ｂ…第２トルク値、Ｔｈｂ…補正処理後の第２トルク値。

Claims (5)

1. ステアリングの操作に応じて転舵輪を転舵させる操舵制御装置において、
   前記転舵輪を転舵させる力である転舵力を付与するようにモータの制御量を制御する転舵処理部と、
   前記操舵制御装置内の温度である内部温度を検出する内部温度検出部と、
   前記操舵制御装置が動作可能な温度範囲内に、第１の閾温度と、当該第１の閾温度よりも高い温度である第２の閾温度を含む複数の閾温度を設定し、前記内部温度検出部で検出される内部温度と、前記複数の閾温度との関係を判定する温度判定部と、
   前記温度判定部の判定結果に基づいて、前記内部温度が前記第１の閾温度よりも大きい且つ前記第２の閾温度以下の場合、前記内部温度が前記第１の閾温度以下の場合と比較して、前記操舵制御装置の消費電力を低減する状態である消費電力低減状態を設定するとともに、前記内部温度が前記第２の閾温度よりも大きい場合、前記内部温度が前記第２の閾温度以下の場合と比較して、前記転舵処理部における前記モータの制御量の上限を制限する状態である制御量制限状態を設定する状態設定部と、
   を備えていることを特徴とする操舵制御装置。
2. 前記状態設定部は、前記制御量制限状態を設定する場合、前記転舵処理部における前記モータの制御を停止させるものである請求項１に記載の操舵制御装置。
3. 前記状態設定部は、前記消費電力低減状態を設定する場合、前記転舵処理部における前記モータの制御量の上限を制限することによって、前記操舵制御装置の消費電力を低減するものである請求項２に記載の操舵制御装置。
4. 前記転舵処理部が動作に必要な電力を供給するように制御する電力供給制御部をさらに備え、
   前記状態設定部は、前記消費電力低減状態を設定する場合、前記電力供給制御部における機能の一部を停止させることによって、前記操舵制御装置の消費電力を低減するものである請求項２に記載の操舵制御装置。
5. 前記電力供給制御部は、前記転舵処理部が前記モータの駆動を制御するために必要な情報として入力される外部情報を、前記転舵処理部に対して出力する機能を合わせ持つものであり、
   前記状態設定部は、前記電力供給制御部の機能の一部として、前記外部情報のうち冗長化されている外部情報の処理に関わる機能を停止させるものである請求項４に記載の操舵制御装置。

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