JP4297144B2 - 車両転舵制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両の電動式パワーステアリング（Power Steering）装置の動作を制御するための電動式パワーステアリング装置用制御装置等の車両転舵制御装置の技術分野に関する。

自動車等の車両において、ドライバー（乗員）によるステアリングホイールの操作により加えられる操舵トルクに応じて電動モータを駆動することで、前輪を含む転舵機構（ステアリング機構）に操舵アシスト力を付与する電動式パワーステアリング装置が使用されている。このような電動式パワーステアリング装置においては、操舵アシスト力を出力するための電動モータの回転数を減速する減速機や、ラックアンドピニオン機構等のギア部を備えている。ギア部には、その可動性を高めるためにグリースが塗布されている。ところで、グリースは、低温時において（特に氷点下において）、その粘性が大きくなることが知られている。グリースの粘性が大きくなることは、ギア部のプレロードが増加するため、ステアリングホイールが重くなってしまう。これは、ドライバーの操舵フィーリングの悪化につながり好ましくない。

このような問題を解決するために、特許文献１に記載されている技術では、操舵系の粘性係数に関連する粘性係数関連値を推定して、粘性係数関連値の増加量と操舵角速度に応じて、操舵アシスト力を増量補正している。これにより、グリースの粘性が大きくなった場合であっても、操舵アシスト力を補償することができる。また、特許文献２に記載されている技術では、ギア部の環境温度が所定値以下の場合に、ｄ軸に電流を通電する技術が開示されている。これにより、電動モータの発熱が進み、グリースの粘性を小さくすることができる。

特開２００３−２８５７５２号公報 特開２００４−３５２０９０号公報

しかしながら、温度に応じてグリースの粘性が大きくなってしまうことを考慮すれば、該温度を直接的に用いて操舵アシスト力を補正することで、より自然な操舵フィーリングをドライバーに体感させることができるとも考えられる。他方で、新たな温度センサをギア部に設けることは、温度センサ自体のコストに加えて、該温度センサを設置するためのスペース的なコスト及び該温度センサと接続される既存のハードウェア構成の仕様を変更するコストが必要になってくるために、必ずしも最適な手法であるとは言えない。

また、特に、ボールねじを用いて、電動モータの回転をラックバーの著駆動運動に変換しているラック同軸式パワーステアリング装置の場合には、ボールねじのガタつきによる音が発生しやすい。この際、常温域での音を低減するためにはボールネジのガタつきを小さくする必要があるため、低温域においては、摩擦が高くなることによる操舵フィーリングの悪化が生じてしまう。つまり、このような方法で低温域での操舵フィーリングを優先させてしまうと、常温域での音の発生が問題となってしまう。

本発明は、例えば上述した従来の問題点に鑑みなされたものであり、例えばより低コストに、低温時の操舵フィーリングの悪化（変化）を解消することを可能とならしめる車両転舵制御装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両転舵制御装置は、ギア部を介して転舵機構に操舵アシスト力を付与する電動式車両転舵装置の動作を制御する車両転舵制御装置であって、ラジエータからの対流熱に基づいて、前記ギア部又は前記ギア部周辺の温度であるギア温度を推定する温度推定手段と、推定された前記ギア温度に応じて、前記操舵アシスト力を補正する補正手段とを備え、前記温度推定手段は、内燃機関の回転数、車速及び内燃機関を冷却するための冷却水の温度である冷却水温度の少なくとも一つに基づいて、前記ラジエータからの対流熱による前記ギア温度の増減量を推定することで、前記ギア温度を推定する。

本発明の車両転舵制御装置によれば、例えば減速ギアやラックアンドピニオン機構等のギア部を介して、ドライバーによるステアリングホイールの操作に応じて定まり且つ電動モータ等から供給される操舵アシスト力が、転舵機構に付与される。これにより、転舵機構を操舵するためにドライバーに要求される力が軽減される。

本発明では特に、温度推定手段の動作により、ギア部の温度又はギア部周辺の温度であるギア温度が、例えば後に詳述する演算手法を用いて推定される。ここに、「ギア部の温度」は、文字通りギア部自体の温度を示しており、「ギア部周辺の温度」は、ギア部を取り囲む環境（例えば、雰囲気気体やギア部を格納する筐体等）の温度を示す趣旨である。「ギア部の温度」は、「ギア部の温度」と実質的には概ね同一となりえる。

ここで、補正手段の動作により、温度推定手段により推定されるギア温度に応じて、転舵機構に付与される操舵アシスト力が補正される。例えば、温度推定手段により推定されるギア温度が所定値以下であれば（具体的には、ギア温度が低温であれば）、補正手段の動作により、転舵機構に付与される操舵アシスト力が補正される。ここで、低温時においては、ギア部に塗布されるグリース等の粘性が大きくなることに起因して、ギア部のプレロードが増加してしまう。これは、ドライバーに与える操舵フィーリングの悪化（例えば、ステアリングホイールが重い或いはステアリングホイールが戻りにくいという操舵フィーリングの悪化）につながるため好ましくない。従って、補正手段の動作により、具体的には、操舵アシスト力が増加するように、操舵アシスト力が補正される。

このように本発明の車両転舵制御装置によれば、ギア温度が所定値以下である場合に、ギア温度が所定値より大きい場合に付与される操舵アシスト力よりも大きな操舵アシスト力が転舵機構に付与される。従って、ギア部に塗布されるグリース等の粘性が大きくなることに起因してギア部のプレロードが増加してしまったとしても、ドライバーに与える操舵フィーリングの悪化を防ぐことができる。

加えて、ギア温度を直接的に検出するセンサ等を設けることに代えて、既存のハードウェア構成により検出される各種パラメータを用いてギア温度を推定しているため、本発明の構成を採用するための費用的なコストやスペース的なコストを低減することができる。
更に、ギア温度の増減に大きな影響を与えるラジエータからの対流熱に基づいてギア温度を推定することができるため、ギア温度を高精度に推定することができる。
更に、ラジエータからの対流熱の熱量を決定する要因となり得る内燃機関の回転数、車速及び冷却水温度に基づいて、ラジエータからの対流熱によるギア温度の増減量を推定することができるため、ラジエータからの対流熱によるギア温度の増減量を高精度に推定することができ、その結果、ギア温度を高精度に推定することができる。

尚、低温時の操舵フィーリングの悪化を防止するという観点からは、本発明における「所定値」は、ギア部に塗布されるグリース等の粘性が大きくなることに起因してギア部のプレロードが増加し始める温度に応じて適宜定められることが好ましい。例えば、ギア部に塗布されるグリースの粘性が大きくなることに起因してギア部のプレロードが増加し始めるときの温度を、所定値に定めてもよい。或いは、ギア部に塗布されるグリースの粘性が大きくなることに起因してギア部のプレロードが一定量増加したときの温度を、所定値に定めてもよい。

本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記温度推定手段は、前記操舵アシスト力を付与する電動モータの自己発熱に基づいて前記ギア温度を推定する。より具体的には、前記温度推定手段は、前記ギア部に供給される、前記操舵アシスト力を付与する電動モータの自己発熱に基づいて前記ギア温度を推定する。

この態様によれば、ギア温度の増減に大きな影響を与える電動モータの自己発熱に基づいてギア温度を推定することができるため、ギア温度を高精度に推定することができる。

上述の如く電動モータの自己発熱に基づいてギア温度を推定する車両転舵制御装置の態様では、前記温度推定手段は、前記電動モータに供給されるモータ電流に基づいて、前記電動モータの自己発熱による前記ギア温度の増減量を推定することで、前記ギア温度を推定するように構成してもよい。

このように構成すれば、電動モータの自己発熱の熱量を決定する要因となり得るモータ電流に基づいて、電動モータの自己発熱によるギア温度の増減量を推定することができる。このため、電動モータの自己発熱によるギア温度の増減量を高精度に推定することができ、その結果、ギア温度を高精度に推定することができる。

本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記温度推定手段は、内燃機関からの輻射熱に基づいて前記ギア温度を推定する。より具体的には、前記温度推定手段は、前記ギア部に供給される、内燃機関からの輻射熱に基づいて前記ギア温度を推定する。

この態様によれば、ギア温度の増減に大きな影響を与える内燃機関からの輻射熱に基づいてギア温度を推定することができるため、ギア温度を高精度に推定することができる。

上述の如く内燃機関からの輻射熱に基づいてギア温度を推定する車両転舵制御装置の態様では、前記温度推定手段は、前記内燃機関を起動してからの経過時間に基づいて、前記内燃機関の輻射熱による前記ギア温度の増減量を推定することで、前記ギア温度を推定するように構成してもよい。

このように構成すれば、内燃機関の輻射熱の熱量を決定する要因となり得る内燃機関を起動してからの経過時間に基づいて、内燃機関の輻射熱によるギア温度の増減量を推定することができる。このため、内燃機関の輻射熱によるギア温度の増減量を高精度に推定することができ、その結果、ギア温度を高精度に推定することができる。

本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記温度推定手段は、外気温に基づいて前記ギア温度を推定する。

この態様によれば、ギア温度の増減に大きな影響を与える外気温に基づいてギア温度を推定することができるため、ギア温度を高精度に推定することができる。

本発明の車両転舵制御装置の他の態様は、前記補正手段は、前記ギア温度が所定値より大きい場合に付与される操舵アシスト力である通常アシスト力に、前記ギア温度に応じて定まる低温補正アシスト力を加えることで、前記操舵アシスト力を補正する。

この態様によれば、ギア温度が所定値以下である場合には、通常アシスト力に低温補正アシスト力が加えられるため、ギア温度が所定値より大きい場合に付与される操舵アシスト力よりも大きな操舵アシスト力が転舵機構に付与される。従って、ギア部に塗布されるグリース等の粘性が大きくなることに起因してギア部のプレロードが増加してしまったとしても、ドライバーに与える操舵フィーリングの悪化を防ぐことができる。

上述の如く通常アシスト力に低温補正アシスト力を加えることで操舵アシスト力を補正する車両転舵制御装置の態様では、前記補正手段は、前記ギア温度が低いほど、大きな前記低温補正アシスト力を加えることで、前記操舵アシスト力を補正するように構成してもよい。

ギア温度が低ければ低いほど、ギア部に塗布されるグリース等の粘性が大きくなり、その結果、ギア部のプレロードがより増加してしまう。従って、このように車両転舵制御装置を構成すれば、ギア温度が低ければ低いほど、より大きな操舵アシスト力を付与することができるため、ドライバーに与える操舵フィーリングの悪化をより好適に防ぐことができる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から更に明らかにされよう。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

（１） 基本構成
初めに、図１を参照しながら、本発明の車両転舵制御装置に係る実施形態の基本的な構成について説明する。ここに、図１は、本発明の車両転舵制御装置に係る実施形態の基本的な構成を概念的に示す概略構成図である。

図１に示すように、車両１は、前輪５及び６、並びに後輪７及び８を備えている。前輪５及び６並びに後輪７及び８の少なくとも一方がエンジン２１の駆動力を得ることによって駆動すると共に、前輪５及び６が操舵されることで、車両１は所望の方向に進行することができる。

操舵輪である前輪５及び６は、ドライバーによるステアリングホイール１１の操作に応じて駆動される電動式パワーステアリング装置１０により操舵される。具体的には、電動式パワーステアリング装置１０は、例えばラック同軸式の電動式パワーステアリング装置であり、ステアリングホイール１１に一方の端部が接続されるステアリングシャフト１２と、該ステアリングシャフト１２の他方の端部（ないしは、ステアリングシャフト１２の他方の端部に接続されるピニオンシャフト）に接続されるラックピニオン機構１７と、ステアリングホイール１２の回転角度である操舵角θを検出する舵角センサ１３と、ステアリングホイール１１の操作によってステアリングシャフト１２に加えられる操舵トルクＭＴを検出するトルクセンサ１４と、ドライバーの操舵負担を軽減する補助操舵力を発生させると共に減速ギア１６を介してラックバー１８に補助操舵力を与える電動モータ１５とを備えている。

このような電動式パワーステアリング装置１０においては、ＥＣＵ３０により、舵角センサ１３から出力される操舵角θ及びトルクセンサ１４から出力される操舵トルクＭＴに基づいて、電動モータ１５が発生するトルクである操舵アシストトルクＡＴが算出される。

操舵アシストトルクＡＴはＥＣＵ３０から電動モータ１５に出力され、操舵アシストトルクＡＴに応じた電流Ｉが電動モータ１５に供給されることで、電動モータ１５が駆動される。これにより、電動モータ１５からステアリングシャフト１２に操舵アシスト力が加えられ、その結果、ドライバーの操舵負担が軽減される。また、ラックピニオン機構１７により、電動モータ１５の回転方向の力が、ラックバー１８の往復動方向（言い換えれば、直動方向）の力に変換される。より具体的には、ラックピニオン機構１７に含まれるボールネジ等により、電動モータ１５の回転方向の力が、ラックバーの往復動方向の力に変換される。ラックバー１８の両端は、タイロッド１９を介して前輪５及び６に連結されており、ラックバー１８の往復運動に応じて、前輪５及び６の向きが変わる。

また、車両１は、エンジン２１の回転数Ｒを検出する回転数センサ４１と、エンジン２１を冷却するための冷却水の水温Ｔ＿ｗａｔｅｒを検出する水温センサ４２と、車速Ｖを検出する車速センサ４３と、外気温Ｔ＿ａｔｍを検出する外気温センサ４４と、電動モータ１５を駆動するための電流Ｉを検出する電流センサ４５と、ＥＣＵ３０の温度であるＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕを検出するＥＣＵ温度センサ４６とを備えている。

ここで、低温時には、減速ギア１６やラックピニオン機構１７等を含むギア部に塗布されているグリースの粘性が大きくなってしまう。これにより、ギア部のプレロードが増加し、その結果、ステアリングホイール１１が重くなってしまう。これは、ドライバーの操舵フィーリングの悪化につながる。

このため、本実施形態では、減速ギア１６やラックピニオン機構１７等を含むギア部の温度であるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒを推定し、該推定されたギア温度Ｔ＿ｇｅａｒが所定値Ｔ＿ｔｈｒ１以下の場合には、操舵アシストトルクＡＴに対して、操舵フィーリングの悪化を防ぐための補正処理が施される。このギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの推定処理は、回転数センサ４１により検出される回転数Ｒや、水温センサ４２により検出される水温Ｔ＿ｗａｔｅｒや、車速センサ４３により検出される車速Ｖや、外気温センサ４４により検出される外気温Ｔ＿ａｔｍや、電流センサ４５により検出される電流Ｉや、ＥＣＵ温度センサ４６により検出されるＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕに基づいて行われる。このギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの推定処理及び操舵アシストトルクＡＴの補正処理については、以下により詳細に説明を進める。

（２） 動作原理
続いて、図２から図１４を参照して、本実施形態に係る電動式パワーステアリング装置１０の動作についてより詳細に説明する。ここでは、図２を参照しながら、本実施形態に係る電動式パワーステアリング装置１０の動作の全体の流れを説明しつつ、適宜図４から図１４を参照しながらより詳細な説明を加えていく。ここに、図２は、本実施形態に係る電動式パワーステアリング装置１０の動作の全体の流れを概念的に示すフローチャートである。

図２に示すように、まず、ＥＣＵ３０内で論理的に実現されるブロックである温度推定部３１の動作により、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒが推定される（ステップＳ１００）。このギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの推定処理については、後に詳述する（図４から図１１参照）。

続いて、ステップＳ１００において推定されたギア温度Ｔ＿ｇｅａｒが所定の閾値Ｔ＿ｔｈｒ１以下であるか否かが判定される（ステップＳ２００）。

ステップＳ２００における判定の結果、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒが所定の閾値Ｔ＿ｔｈｒ１以下でないと判定された場合には（ステップＳ２００：Ｎｏ）、操舵角θ及び操舵トルクＭＴに基づいて算出される通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌが操舵アシストトルクＡＴとして設定される（ステップＳ３００）。つまり、操舵アシストトルクＡＴ＝通常操舵アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌとなる。

ここで、図３を参照して、通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌの算出処理について説明する。ここに、図３は、通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌの算出処理を概念的に示すグラフである。

図３に示すように、通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌは、操舵トルクＭＴと通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌとの関係を示すグラフに基づいて算出される。より具体的には、操舵トルクＭＴが大きければ大きいほど、より大きな値の通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌが算出される。

尚、図３に示す操舵トルクＭＴと通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌとの関係を示すグラフは一具体例であって、操舵トルクＭＴと通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌとの関係を示す他のグラフを用いて、通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌを算出するように構成してもよい。或いは、操舵トルクＭＴに加えて又は代えて、操舵角θ（或いは、操舵角速度ｄθ）と通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌとの関係を示すグラフを用いて、通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌを算出するように構成してもよい。

再び図２において、その後、通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌである操舵アシストトルクＡＴに応じた電流Ｉが電動モータ１５に供給されることで、電動モータ１５が駆動される。その結果、ステアリングシャフト１２に通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌである操舵アシストトルクＡＴが付与される（ステップＳ６００）。

他方、ステップＳ２００における判定の結果、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒが所定の閾値Ｔ＿ｔｈｒ１以下であると判定された場合には（ステップＳ２００：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０内に論理的に実現されるブロックであるアシストトルク補正部３２の動作により、低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗが算出される（ステップＳ４００）。この低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗの算出処理については、後に詳述する（図１２及び図１３参照）。

その後、ステップＳ４００において算出された低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗを通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌに加算することで得られるトルク値が、操舵アシストトルクＡＴとして設定される（ステップＳ５００）。つまり、操舵アシストトルクＡＴ＝通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌ＋低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗとなる。その後、通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌと低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗとの和である操舵アシストトルクＡＴに応じた電流Ｉが電動モータ１５に供給されることで、電動モータ１５が駆動される。その結果、ステアリングシャフト１２に通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌと低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗとの和である操舵アシストトルクＡＴが付与される（ステップＳ６００）。

続いて、図４を参照して、図２のステップＳ１００におけるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの推定処理について説明を進める。ここに、図４は、図２のステップＳ１００におけるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの推定処理の流れを概念的に示すフローチャートである。

図４に示すように、まず、エンジン２１を起動させたとき（つまり、イグニションスイッチをＯＮにしたとき）のギア部の温度である初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０が推定される（ステップＳ１１０）。

ここで、図５を参照して、図４のステップＳ１１０における初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０の推定処理について説明する。ここに、図５は、図４のステップＳ１１０における初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０の推定処理の流れを概念的に示すフローチャートである。

図５に示すように、まず、ＥＣＵ３０内で論理的に実現されるブロックである初期温度推定部３３の動作により、前回エンジン２１を起動していたときに最後に検出された（言い換えれば、前回イグニションスイッチをＯＦＦにした時点で最後に検出されていた）外気温Ｔ＿ａｔｍである前回外気温Ｔ＿ａｔｍ．ｍｅｍと、前回エンジン２１を起動していたときに最後に検出されたＥＣＵ３０の温度であるＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕである前回ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ．ｍｅｍと、前回エンジン２１を起動していたときに最後に推定されたギア温度Ｔ＿ｇｅａｒである前回ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ．ｍｅｍとが、メモリ３４から読み込まれる（ステップＳ１１１）。この動作を行うために、少なくとも外気温Ｔ＿ａｔｍと、ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕと、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒとは、検出される都度又は推定される都度メモリ３４に記録されることが好ましい。

続いて、エンジン２１を起動させたときの外気温Ｔ＿ａｔｍである初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０と、エンジン２１を起動させたときのＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕである初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０とが検出される（ステップＳ１１２）。

その後、ステップＳ１１１における前回外気温Ｔ＿ａｔｍ．ｍｅｍ、前回ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ．ｍｅｍ及び前回ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ．ｍｅｍの読込処理、並びにステップＳ１１２における初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０及び初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０の検出処理が成功したか否かが判定される（ステップＳ１１３）。

ステップＳ１１３における判定の結果、ステップＳ１１１における読込処理又はステップＳ１１２における検出処理が成功しなかったと判定された場合には（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、以下に説明するステップＳ１１４からステップＳ１１８における動作によって初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０を推定することができない。従って、初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０として、デフォールトで設定されているギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ．ｄｅｆが設定される（ステップＳ１１９）。つまり、初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０は、デフォールトのギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ．ｄｅｆであるとみなされる。尚、デフォールトのギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ．ｄｅｆは、例えばメモリ３４等に予め記録されていることが好ましい。

尚、ステップＳ１１１における読込処理又はステップＳ１１２における検出処理が成功しなかった場合には、デフォールトで設定されているギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ．ｄｅｆを初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０として設定することに代えて、再度ステップＳ１１１における読込処理又はステップＳ１１２における検出処理を行うように構成してもよい。

また、デフォールトのギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ．ｄｅｆは、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒが低温であるときの操舵アシストトルクＡＴの補正処理が行われないように、閾値Ｔ＿ｔｈｒ１よりも大きくすることが好ましい。言い換えれば、デフォールトのギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ．ｄｅｆは、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒをデフォールトのギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ．ｄｅｆに設定した場合には必ず操舵アシストトルクＡＴの補正処理が行われてしまうという状態を避けるために、閾値Ｔ＿ｔｈｒ１よりも大きくすることが好ましい。

他方、ステップＳ１１３における判定の結果、ステップＳ１１１における読込処理又はステップＳ１１２における検出処理が成功したと判定された場合には（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、続いて、初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０が前回外気温Ｔ＿ａｔｍ．ｍｅｍと等しく且つ初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０が前回ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ．ｍｅｍよりも大きいか否かが判定される（ステップＳ１１４）。

ステップＳ１１４における判定の結果、初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０が前回外気温Ｔ＿ａｔｍ．ｍｅｍと等しく且つ初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０が前回ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ．ｍｅｍよりも大きいと判定された場合には（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、前回イグニションスイッチをＯＦＦにしてから今回イグニションスイッチをＯＮにするまでが短時間（例えば、数秒、数十秒ないしは数分程度）であると判定することができる。この判定は、以下の理由から説明できる。ＥＣＵ３０がエンジンルーム内のうちのエンジン２１の上部方向に設置されていることから、ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕは、イグニションスイッチをＯＦＦにした後の一定時間は、エンジン２１の熱気により上昇する。その後、エンジン２１の熱気が収まるにつれて、ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕも下降する。従って、前回イグニションスイッチをＯＦＦにしてから今回イグニションスイッチをＯＮにするまでが短時間であれば、ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕは上昇している。加えて、外気温Ｔ＿ａｔｍに変化が見られなければ、車両１がおかれた状況が、前回イグニションスイッチをＯＦＦにしてから今回イグニションスイッチをＯＮにするまで殆ど変化していないと考えられる。このため、初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０が前回外気温Ｔ＿ａｔｍ．ｍｅｍと等しく且つ初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０が前回ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ．ｍｅｍよりも大きい場合には、前回イグニションスイッチをＯＦＦにしてから今回イグニションスイッチをＯＮにするまでが短時間であると判定することができる。

この場合、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒについても、前回イグニションスイッチをＯＦＦにしてから今回イグニションスイッチをＯＮにするまでの間に殆ど或いはあまり変化していないと考えられる。つまり、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒは、前回ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ．ｍｅｍと比較して殆ど或いはあまり変化していないと考えられる。従って、この場合、初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０として、前回ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ．ｍｅｍが設定される（ステップＳ１１５）。つまり、初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０は、前回ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ．ｍｅｍであると推定される。

他方、ステップＳ１１４における判定の結果、初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０が前回外気温Ｔ＿ａｔｍ．ｍｅｍと等しくない、又は初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０が前回ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ．ｍｅｍよりも大きくないと判定された場合には（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、続いて、初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０と初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０との差の絶対値が、所定の第２閾値Ｔ＿ｔｈｒ２（例えば、数℃）よりも小さいか否かが判定される（ステップＳ１１６）。言い換えれば、初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０と初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０とが殆ど又は概ね同一であるとみなすことができるか否かが判定される。この場合、初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０と初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０との差が数℃（例えば、０℃ないしは５℃）程度であれば、初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０と初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０とが殆ど又は概ね同一であるとみなしてもよい。

ステップＳ１１６における判定の結果、初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０と初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０との差の絶対値が、所定の第２閾値Ｔ＿ｔｈｒ２よりも小さいと判定された場合には（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）、前回イグニションスイッチをＯＦＦにしてから今回イグニションスイッチをＯＮにするまでが長時間（例えば、数十時間、数日、数十日）であると判定することができる。つまり、初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０と初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０とが殆ど又は概ね同一になるのは、前回イグニションスイッチをＯＦＦにしてから今回イグニションスイッチをＯＮにするまでが長時間であるためにＥＣＵ３０が十分に冷却されたからであると考えられる。

この場合、減速ギア１６やラックピニオン機構１７についても同様に、十分に冷却されていると考えられる。従って、初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０として、初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０及び初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０のうち高い方の温度が設定される（ステップＳ１１７）。つまり、初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０は、初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０及び初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０のうち高い方の温度であると推定される。

尚、第２閾値Ｔ＿ｔｈｒ２は、前回イグニションスイッチをＯＦＦにしてから今回イグニションスイッチをＯＮにするまでが長時間であると判定するために用いられることを考慮すれば、以下の説明のように設定されることが好ましい。一般的に、車速Ｖが増加するほど、エンジンルーム内に多量の空気が流入し、その結果、エンジンルーム内が空気により冷やされる。この場合、ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕと、外気温Ｔ＿ａｔｍとの差が小さくなる。このため、第２閾値Ｔ＿ｔｈｒ２が過度に大きすぎると、比較的高速で走行してからイグニションスイッチをＯＦＦにし且つその後短時間で（例えば、数秒ないしは数分で）イグニションスイッチをＯＮにした場合には、初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０と初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０との差の絶対値が、閾値Ｔ＿ｔｈｒ２よりも小さくなってしまうおそれがある。このような事態は、前回イグニションスイッチをＯＦＦにしてから今回イグニションスイッチをＯＮにするまでが長時間であるという判定の精度の悪化につながり好ましくない。従って、第２閾値Ｔ＿ｔｈｒ２は、相対的に高速で車両１が走行する場合におけるＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕと外気温Ｔ＿ａｔｍとの差分の絶対値よりも大きな値に設定することが好ましい。

他方、ステップＳ１１６における判定の結果、初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０と初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０との差の絶対値が、所定の第２閾値Ｔ＿ｔｈｒ２よりも小さくないと判定された場合には（ステップＳ１１６：Ｎｏ）、前回ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ．ｍｅｍと、前回外気温Ｔ＿ａｔｍ．ｍｅｍと、前回ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ．ｍｅｍとの比率が、初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０と、初期外気温Ｔ＿ａｔｍ０と、初期ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ０との比率と等しいとみなして、初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０が推定される（ステップＳ１１８）。より具体的には、（Ｔ＿ｅｃｕ０−Ｔ＿ａｔｍ０）／（Ｔ＿ｅｃｕ．ｍｅｍ−Ｔ＿ａｔｍ．ｍｅｍ）＝（Ｔ＿ｇｅａｒ０−Ｔ＿ａｔｍ０）／（Ｔ＿ｇｅａｒ．ｍｅｍ−Ｔ＿ａｔｍ．ｍｅｍ）という数式に基づいて、初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０が推定される。この式により、初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０は、Ｔ＿ａｔｍ０＋（（Ｔ＿ｅｃｕ０−Ｔ＿ａｔｍ０）／（Ｔ＿ｅｃｕ．ｍｅｍ−Ｔ＿ａｔｍ．ｍｅｍ））×（Ｔ＿ｇｅａｒ．ｍｅｍ−Ｔ＿ａｔｍ．ｍｅｍ）であると推定される。

再び図４において、続いて、車両１に搭載される各種センサがフェール状態にあるか否かが判定される（ステップＳ１２０）。具体的には、少なくとも回転数センサ４１、水温センサ４２、車速センサ４３及び外気温センサ４４の少なくとも１つがフェール状態にあるか否かが判定される。

ステップＳ１２０における判定の結果、車両１に搭載される各種センサがフェール状態にある（つまり、回転数センサ４１、水温センサ４２、車速センサ４３及び外気温センサ４４の少なくとも１つがフェール状態にある）と判定された場合には（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒが上述したデフォールトのギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ．ｄｅｆまで徐々に変化するように、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒが設定される（ステップＳ１７０）。これは、各種センサに異常が発生している場合には、安全のために操舵アシストトルクＡＴの補正処理を違和感なく停止させるためである。

他方、ステップＳ１２０における判定の結果、車両１に搭載される各種センサの動作状態がフェール状態でない（つまり、回転数センサ４１、水温センサ４２、車速センサ４３及び外気温センサ４４の全てがフェール状態でない）と判定された場合には（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、続いて、電動モータ１５の自己発熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ１が算出される（ステップＳ１３０）。

ここで、図６を参照して、電動モータ１５の自己発熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ１の算出処理について説明する。ここに、図６は、電動モータ１５の自己発熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ１を概念的に示すグラフである。

図６に示すように、電動モータ１５の自己発熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ１は、電動モータ１５を駆動するための電流Ｉの大きさに応じて定まる。具体的には、電流Ｉが増加すれば、電動モータ１５の自己発熱が増加し、その結果、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ１は増加する。他方、電流Ｉが減少すれば、電動モータ１５の自己発熱が減少し、その結果、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ１は減少する。電流Ｉがゼロであれば、電動モータ１５の自己発熱もゼロとなる。

従って、電動モータ１５の自己発熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ１は、図６に示すグラフに基づいて、エンジン２１を起動してからの経過時間ｔに応じて算出される。

尚、電流Ｉと増減量Ｔｅ１との関係（例えば、電流Ｉの変動に対する増減量Ｔｅ１の変動量）は、電動モータ１５の特性に応じて様々である。従って、電流Ｉと増減量Ｔｅ１との関係は、電動式パワーステアリング装置１０に搭載される電動モータ１５の各種特性等を考慮しつつ、実験的、経験的、数学的若しくは理論的に、又はシミュレーション等を用いて、電動パワーステアリング装置１０が備え付けられる車両１毎に設定されることが好ましい。

また、図６に示すグラフは、後述するエンジン２１からの輻射熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ２及びラジエータ２２からの対流熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３の算出処理に合わせて、増減量Ｔｅ１を、エンジン２１を起動してからの経過時間ｔによる関数として表現している。

再び図４において、エンジン２１からの輻射熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ２が算出される（ステップＳ１４０）。

ここで、図７を参照して、エンジン２１からの輻射熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ２の算出処理について説明する。ここに、図７は、エンジン２１からの輻射熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ２を概念的に示すグラフである。

図７に示すように、エンジン２１からの輻射熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ２は、エンジン２１を起動してからの経過時間ｔに依存して定まる。具体的には、エンジン２１を起動してから時間ｔ１が経過するまでの一定時間は、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ２は、エンジン２１を起動してからの経過時間の増加に伴って増加する。ここで、エンジン２１からの輻射熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ２は、他の増減量Ｔｅ１及びＴｅ３と比較して小さい。このため、エンジン２１を起動してから時間ｔ１が経過するまでの一定時間は、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ２は、エンジン２１を起動してからの経過時間に比例するとみなしても、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの推定精度を不当に下げることはない。従って、エンジン２１からの輻射熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ２の算出処理の簡略化のために、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ２は、エンジン２１を起動してから時間ｔ１が経過するまでの間は、エンジン２１を起動してからの経過時間の線形関数として定義することが好ましい。また、エンジン２１を起動してから時間ｔ１が経過した後は、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ２は、一定値Ｔｅ２＿１をとる。

従って、エンジン２１の輻射熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ２は、図７に示すグラフに基づいて、エンジン２１を起動してからの経過時間ｔに応じて算出される。

尚、エンジン２１を起動してからの経過時間ｔと増減量Ｔｅ２との関係（例えば、図７に示すグラフの形状（例えば、グラフの傾き等）であって、経過時間ｔに対して増減量Ｔｅ２がとり得る値）は、エンジン２１とギア部との位置関係や、エンジン２１の特性や、ギア部の特性等に応じて様々である。従って、エンジン２１を起動してからの経過時間ｔと増減量Ｔｅ２との関係は、エンジン２１とギア部との位置関係や、エンジン２１の特性や、ギア部の特性等を考慮しつつ、実験的、経験的、数学的若しくは理論的に、又はシミュレーション等を用いて、電動パワーステアリング装置１０が備え付けられる車両１毎に設定されることが好ましい。

また、本実施形態においては、エンジン２１からの輻射熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ２の算出処理の簡略化のために、エンジン２１を起動してからの経過時間ｔと増減量Ｔｅ２との関係を線形関数で近似している。しかしながら、エンジン２１を起動してからの経過時間ｔと増減量Ｔｅ２との関係を線形関数で近似することに代えて、他の関数（例えば、非線形関数）で近似してもよい。或いは、エンジン２１を起動してからの経過時間ｔと増減量Ｔｅ２との関係を線形関数で近似することに代えて、エンジン２１を起動してからの経過時間ｔと増減量Ｔｅ２との実際の関係を用いるように構成してもよい。エンジン２１を起動してからの経過時間ｔと増減量Ｔｅ２との実際の関係を用いる場合には、増減量Ｔｅ２の算出精度を高めることができるため、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの推定精度を高めることができる。

再び図４において、ラジエータ２２からの対流熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３が算出される（ステップＳ１５０）。

ここで、図８から図１０を参照して、ラジエータ２２からの対流熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３の算出処理について説明する。ここに、図８は、ラジエータ２２からの対流熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３を概念的に示すグラフであり、図９は、ラジエータ２２からの対流熱を推定するために用いられる温度効率Φを概念的に示すグラフであり、図１０は、ラジエータ２２からの対流熱を推定するために用いられる冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒの補正処理に用いられる補正値を概念的に示すグラフである。

図８（ａ）から図８（ｃ）に示すように、ラジエータ２２からの対流熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３は、車速Ｖ、エンジン２１の回転数Ｒ及び冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒに影響を受けながら、エンジン２１を起動してからの経過時間ｔに依存して定まる。具体的には、エンジン２１を起動してから時間ｔ２が経過するまでの一定時間は、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３は、０のままである。その後、エンジン２１を起動してから時間ｔ２が経過した後は、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３は、エンジン２１を起動してからの経過時間の増加に伴って増加する。そして、エンジン２１を起動してから時間ｔ３（又は、ｔ２＿ａ若しくはｔ２＿ｂ）が経過した後は、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３は、一定値Ｔｅ３＿１をとる。尚、図８（ａ）は、車速Ｖに対する、ラジエータ２２からの対流熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３を示し、図８（ｂ）は、エンジン２１の回転数Ｒに依存する、ラジエータ２２からの対流熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３を示し、図８（ｃ）は、冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒに依存する、ラジエータ２２からの対流熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３を示している。

ここで、車速Ｖ、エンジン２１の回転数Ｒ及び冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒに応じて定まる温度効率Φ及び車速Ｖに応じて定まる時定数τによって、図８（ａ）から図８（ｃ）に示すグラフは変動する。より具体的には、図８に示すグラフは、例えば、Ｔｅ３＝（Φ×（Ｔ＿ｗａｔｅｒ−Ｔ＿ａｔｍ））／（τ×Ｓ＋１）にて示される。つまり、本実施形態においては、ラジエータ２２からの対流熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３は、上記式を用いて推定される。

温度効率Φは、図９（ａ）に示すように、車速Ｖ、エンジン２１の回転数Ｒ及び冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒに依存する。車速Ｖが増加すれば、温度効率Φは減少する。車速Ｖが減少すれば、温度効率Φは増加する。また、エンジン２１の回転数Ｒが増加すれば、温度効率Φは増加する。エンジン２１の回転数Ｒが減少すれば、温度効率Φは減少する。また、冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒが増加すれば、温度効率Φは増加する。冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒが減少すれば、温度効率Φは減少する。

時定数τは、図９（ｂ）に示すように、車速Ｖに依存する。車速Ｖが増加すれば、時定数τは減少する。車速Ｖが減少すれば、時定数τは増加する。

具体的には、温度効率Φが減少すると、エンジン２１を起動してから時間ｔ２が経過した後の増減量Ｔｅ３がとる一定値Ｔｅ３＿１が、温度効率Φが減少する前における一定値Ｔｅ３＿１よりも大きくなる、時定数τが増加すると、増減量Ｔｅ３の増加速度が、時定数τが増加する前における増減量Ｔｅ３の増加速度よりも小さくなる（つまり、増減量Ｔｅ３が相対的に緩やかに増加する）。

他方で、温度効率Φが増加すると、エンジン２１を起動してから時間ｔ２が経過した後の増減量Ｔｅ３がとる一定値Ｔｅ３＿１が、温度効率Φが増加する前における一定値Ｔｅ３＿１よりも小さくなる、時定数τが減少すると、増減量Ｔｅ３の増加速度が、時定数τが減少する前における増減量Ｔｅ３の増加速度よりも大きくなる（つまり、増減量Ｔｅ３が相対的に急激に増加する）。

図９（ａ）に示す温度効率及び図９（ｂ）に示す時定数τに基づいて、図８に示すラジエータ２２からの対流熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３の、車速Ｖ、エンジン２１の回転数Ｒ及び冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒによる影響を個別的に示すと、以下のように説明される。

まず、図８（ａ）に示すように、車速Ｖが減少すれば、ラジエータ２２を通過する空気の流速が遅くなるため、単位量あたりの空気がラジエータ２２を通過する時間が長くなる。このため、ラジエータ２２を通過する空気の温度の増加が促進される。そして、車速Ｖが減少することによって、ギア部に対流する空気量が少なくなるため、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３の増加速度は小さくなる。つまり、車速Ｖの減少によって温度効率Φ及び時定数τが増加すれば、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３の増減量Ｔｅ３の一定値は大きくなるが、その増加速度は小さくなる。

他方で、車速Ｖが増加すれば、ラジエータ２２を通過する空気の流速が早くなるため、単位量あたりの空気がラジエータ２２を通過する時間が短くなる。このため、ラジエータ２２を通過する空気の温度の増加が抑制される。そして、車速Ｖが増加することによって、ギア部に対流する空気量が多くなるため、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３の増加速度は大きくなる。つまり、車速Ｖの増加によって温度効率Φ及び時定数τが減少すれば、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３の増減量Ｔｅ３の一定値は小さくなるが、その増加速度は大きくなる。

図８（ｂ）に示すように、エンジン２１の回転数Ｒが増加すれば、ラジエータ２２内に流入する冷却水の量が増加する。このため、ラジエータ２２を通過する単位量あたりの空気に対して相対的に多量の熱量が供給されるため、空気の温度の増加が促進される。

他方で、エンジン２１の回転数Ｒが減少すれば、ラジエータ２２内に流入する冷却水の量が減少する。このため、ラジエータ２２を通過する単位量あたりの空気に対して相対的に少量の熱量が供給されるため、空気の温度の増加が抑制される。

図８（ｃ）に示すように、冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒが増加すれば、ラジエータ２２を通過する単位量あたりの空気に対して相対的に多量の熱量が供給されるため、空気の温度の増加が促進される。

他方で、冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒが減少すれば、ラジエータ２２を通過する単位量あたりの空気に対して相対的に少量の熱量が供給されるため、空気の温度の増加が抑制される。

ここで、温度効率Φの算出の際に考慮される冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒは、水温センサ４２により検出される、エンジン２１からラジエータ２２に向かう冷却水パイプ２３中の冷却水（つまり、ラジエータ２２における放熱が行われる前の冷却水）の温度を用いている。しかしながら、該水温に代えて、ラジエータ２２からエンジン２１に向かう冷却水パイプ２３中に設置されるサーモスタット２４を通過する冷却水（つまり、ラジエータ２２における放熱が行われた後の冷却水）の温度（つまり、サーモスタット２４の温度）を用いることがより好ましい。

ここで、サーモスタット２４が、水温センサ４２による検出地点に隣接する又は近接する箇所に設けられていれば、水温センサ４２により検出される冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒと、サーモスタット２４を通過する冷却水の温度とが概ね同一であるとみなしてもよい。他方で、サーモスタット２４が、水温センサ４２により検出される冷却水が流れる箇所から離れた箇所に設けられていれば、水温センサ４２により検出される冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒと、サーモスタット２４を通過する冷却水の温度とが概ね同一であるとみなすことは、冷却水の温度の信頼性（つまり、ラジエータ２２からの対流熱によるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減量Ｔｅ３の信頼性）の面で好ましくない。従って、サーモスタット２４が、水温センサ４２により検出される冷却水が流れる箇所から離れた箇所に設けられている場合には、水温センサ４２により検出される冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒに対して補正処理を施すことで、該補正後の冷却水温度を、増減量Ｔｅ３の算出の際に考慮される冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒとして設定することが好ましい。

具体的には、アイドリング時間が長ければ長いほど、水温センサ４２により検出される冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒと、サーモスタット２４を通過する冷却水の温度とが一致するようになる。他方で、アイドリング時間が短ければ、水温センサ４２により検出される冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒと、サーモスタット２４を通過する冷却水の温度との差が広がる。具体的には、冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒは、サーモスタット２４を通過する冷却水の温度よりも高くなる。従って、アイドリング時間が短ければ短いほど、より多くの補正量を冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒから差し引けば、該補正量を差し引いた後の冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒは、サーモスタット２４を通過する冷却水温度に近づく。他方で、アイドリング時間が長ければ長いほど、それほど多くの補正量を冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒから差し引かなくとも、該補正量を差し引いた後の冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒは、サーモスタット２４を通過する冷却水温度に近づく。

このため、図１０に示すグラフに基づいて、アイドリング時間に応じて定まる補正水温Ｔ＿ｗａｔｅｒ＿ａｍｅｎｄを、水温センサ４２により検出される冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒから差し引くことが好ましい。つまり、Ｔ＿ｗａｔｅｒ−Ｔ＿ｗａｔｅｒ＿ａｍｅｎｄを、温度効率Φの算出の際に考慮される冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒとして設定することが好ましい。

尚、図１０に示すグラフは、アイドリング時間が短ければ短いほど、より大きな補正水温Ｔ＿ｗａｔｅｒ＿ａｍｅｎｄが設定され、他方で、アイドリング時間が長ければ長いほど、相対的に小さな補正水温Ｔ＿ｗａｔｅｒ＿ａｍｅｎｄが設定されるグラフを示している。

再び図４において、ステップＳ１３０において算出される増減量Ｔｅ１と、ステップＳ１４０において算出される増減量Ｔｅ２と、ステップＳ１５０において算出される増減量Ｔｅ３とを、現在の外気温Ｔ＿ａｔｍに加算した温度値が、現在のギア温度Ｔ＿ｇｅａｒであると推定される（ステップＳ１６０）。

ここで、ステップＳ１６０において現在のギア温度Ｔ＿ｇｅａｒを推定する際には、ステップＳ１３０において算出される増減量Ｔｅ１と、ステップＳ１４０において算出される増減量Ｔｅ２と、ステップＳ１５０において算出される増減量Ｔｅ３とを、現在の外気温Ｔ＿ａｔｍに加算するのみならず、ステップＳ１１０において推定された初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０を更に考慮することが好ましい。この初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０を考慮してギア温度Ｔ＿ｇｅａｒを推定する際の動作について、図１１を参照しながら説明する。ここに、図１１は、初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０を考慮してギア温度Ｔ＿ｇｅａｒを推定する際の動作を概念的に示すグラフである。

図１１（ａ）のグラフは、現在の外気温Ｔ＿ａｔｍに加算される増減量Ｔｅ１と増減量Ｔｅ２と増減量Ｔｅ３との和（つまり、Ｔｅ１＋Ｔｅ２＋Ｔｅ３であって、図６、図７及び図８に示すグラフの和）を示す。現在の外気温Ｔ＿ａｔｍと初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０とが同一である場合には、図１１（ａ）に示すグラフにより算出されるギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの増減値の和を現在の外気温Ｔ＿ａｔｍに加算すれば、現在のギア温度Ｔ＿ｇｅａｒを算出することができる。

他方で、現在の外気温Ｔ＿ａｔｍと初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０とが同一でない場合には、増減量Ｔｅ１と増減量Ｔｅ２と増減量Ｔｅ３との和には、既に現在の外気温Ｔ＿ａｔｍと初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０との差分に相当する増減量が加味されている。従って、この場合には、図１１（ｂ）に示すように、増減量Ｔｅ１と増減量Ｔｅ２と増減量Ｔｅ３との和の初期値（つまり、エンジン２１を起動した直後の増減量）が、現在の外気温Ｔ＿ａｔｍと初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０との差分となるように、増減量Ｔｅ１と増減量Ｔｅ２と増減量Ｔｅ３との和のグラフを補正する必要がある。但し、係る補正が行われた後であっても、エンジン２１を起動してから一定時間が経過した後の増減量Ｔｅ１と増減量Ｔｅ２と増減量Ｔｅ３との和の一定値は、Ｔ＿ｍａｘのまま変わらない。つまり、増減量Ｔｅ１と増減量Ｔｅ２と増減量Ｔｅ３との和の初期値が、現在の外気温Ｔ＿ａｔｍと初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０との差分としながら、増減量の和のエンジン２１を起動してからの経過時間ｔに対する増加率を変える補正が行われる。

尚、増減量Ｔｅ１と増減量Ｔｅ２と増減量Ｔｅ３との和のグラフを補正することに代えて、図６、図７及び図８が示すグラフのいずれか１つの初期値が現在の外気温Ｔ＿ａｔｍと初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０との差分となるように、該いずれか１つのグラフを予め補正しておいてもよい。或いは、図６、図７及び図８が示すグラフの少なくとも２つの初期値の和が現在の外気温Ｔ＿ａｔｍと初期ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒ０との差分となるように、該少なくとも２つのグラフを予め補正しておいてもよい。

続いて、図１２及び図１３を参照して、図２のステップＳ４００における低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗの算出処理について説明する。ここに、図１２は、低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗを算出する際のアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ０を算出するために用いられるグラフであり、図１３は、低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗを算出する際に、アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ０に掛け合わせられるゲインＡＴ＿ｌｏｗ＿ｇａｉｎを算出するために用いられるグラフである。

まず、図１２（ａ）に示すグラフに基づいて、補正用の基本アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｂａｓｅが算出される。具体的には、ステアリングホイール１１のあそびを確保するために、操舵トルクＭＴが相対的に小さい場合には基本アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｂａｓｅが０として算出される。操舵トルクＭＴが所定の値ＭＴ１よりも大きくなった場合には、操舵トルクＭＴが大きくなるにつれてより大きい基本アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｂａｓｅが算出される。操舵トルクＭＴが所定の値ＭＴ２よりも大きくなった場合には、操舵トルクＭＴの大きさによっても変動しない一定値の基本アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｂａｓｅが算出される。

更に、図１２（ｂ）に示すグラフに基づいて、逆ダンピングに関する操舵フィーリングの悪化を防止するためのアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｄｕｍｐが算出される。具体的には、操舵速度（つまり、操舵角速度）ｄθが相対的に小さい場合にはアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｄｕｍｐが０として算出される。操舵速度ｄθが所定の値ｄθ１よりも大きくになった場合には、操舵速度ｄθが大きくなるにつれてより大きいアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｄｕｍｐが算出される。操舵速度ｄθが所定の値ｄθ２よりも大きくなった場合には、操舵速度ｄθの大きさによっても変動しない一定値のアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｄｕｍｐが算出される。

更に、図１２（ｃ）に示すグラフに基づいて、ハンドル戻りに関する操舵フィーリングの悪化を防止するためのアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｈａｎｄｌｅｒｅｔｕｒｎが算出される。具体的には、操舵速度（つまり、操舵角速度）ｄθが相対的に小さい場合にはアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｈａｎｄｌｅｒｅｔｕｒｎが０として算出される。操舵速度ｄθが所定の値ｄθ１よりも大きくなった場合には、操舵速度ｄθが大きくなるにつれてより大きいアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｈａｎｄｌｅｒｅｔｕｒｎが算出される。操舵速度ｄθが所定の値ｄθ２よりも大きくなった場合には、操舵速度ｄθの大きさによっても変動しない一定値のアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｈａｎｄｌｅｒｅｔｕｒｎが算出される。更に、操舵速度ｄθが所定の値ｄθ３よりも大きくなった場合には、操舵速度ｄθが大きくなるにつれてより小さいアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｈａｎｄｌｅｒｅｔｕｒｎが算出される。更に、操舵速度ｄθが所定の値ｄθ４よりも大きくなった場合には、アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｈａｎｄｌｅｒｅｔｕｒｎが０として算出される。

更に、図１２（ｄ）に示すグラフに基づいて、Ｎ戻しに関する操舵フィーリングの悪化を防止するためのアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿Ｎｒｅｔｕｒｎが算出される。具体的には、操舵角θが相対的に小さい場合にはアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿Ｎｒｅｔｕｒｎが０として算出される。操舵角θが所定の値θ１よりも大きくなった場合には、操舵角θが大きくなるにつれてより大きいアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿Ｎｒｅｔｕｒｎが算出される。操舵角θが所定の値θ２よりも大きくなった場合には、操舵角θの大きさによっても変動しない一定値のアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿Ｎｒｅｔｕｒｎが算出される。更に、操舵角θが所定の値θ３よりも大きくなった場合には、操舵角θが大きくなるにつれてより小さいアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿Ｎｒｅｔｕｒｎが算出される。更に、操舵角θが所定の値θ４よりも大きくなった場合には、アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿Ｎｒｅｔｕｒｎが０として算出される。

このように算出される基本アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｂａｓｅ、アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｄｕｍｐ、アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿ｈａｎｄｌｅｒｅｔｕｒｎ及びアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ＿Ｎｒｅｔｕｒｎの和が、低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗを算出する際のアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ０となる。つまり、ＡＴ＿ｌｏｗ０＝ＡＴ＿ｌｏｗ＿ｂａｓｅ＋ＡＴ＿ｌｏｗ＿ｄｕｍｐ＋ＡＴ＿ｌｏｗ＿ｈａｎｄｌｅｒｅｔｕｒｎ＋ＡＴ＿ｌｏｗ＿Ｎｒｅｔｕｒｎとなる。

更に、図１３に示すグラフに基づいて、図１２（ａ）から図１２（ｄ）に基づいて算出されたアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ０に掛け合わせられるゲインＡＴ＿ｌｏｗ＿ｇａｉｎが算出される。具体的には、図２のステップＳ１００において推定されたギア温度Ｔ＿ｇｅａｒが小さければ、算出されるゲインＡＴ＿ｌｏｗ＿ｇａｉｎの値は大きくなる。他方、図２のステップＳ１００において推定されたギア温度Ｔ＿ｇｅａｒが大きければ、算出されるゲインＡＴ＿ｌｏｗ＿ｇａｉｎの値は小さくなる。

尚、ゲインＡＴ＿ｌｏｗ＿ｇａｉｎの値がゼロになるときのギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの値は、図２におけるステップＳ２００において用いた閾値Ｔ＿ｔｈｒ１に相当する。

その後、図１２（ａ）から図１２（ｄ）に基づいて算出されたアシストトルクＡＴ＿ｌｏｗ０に、図１３に示すグラフに基づいて算出されたゲインＡＴ＿ｌｏｗ＿ｇａｉｎを掛け合わせることで、低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗが算出される。つまり、ＡＴ＿ｌｏｗ＝ＡＴ＿ｌｏｗ０×ＡＴ＿ｌｏｗ＿ｇａｉｎとなる。

以上説明したように、本実施形態によれば、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒが相対的に低い場合には、通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌに低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗが加算された操舵アシストトルクＡＴが付与される。つまり、通常付与される通常アシストトルクＡＴ＿ｕｓｕａｌよりも大きな操舵アシストトルクＡＴが付与される。従って、ギア部に塗布されるグリースの粘性が低下することに起因してギア部のプレロードが増加した場合であっても、該プレロードの増加を打ち消すような操舵アシストトルクＡＴが付与される。従って、ドライバーに与える操舵フィーリングの悪化を防ぐことができる。

特に、低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗを算出する際に、ギア部のプレロードの増加によるダンピングの悪化や、ハンドル戻りの悪化や、Ｎ戻りの悪化を防止するためのアシストトルクも加味されている。従って、ドライバーに与える操舵フィーリングの悪化を、より好適に防止することができる。

ここで、ドライバーに与える操舵フィーリングの悪化の防止について、図１４を参照して、より詳細に説明する。ここに、図１４は、本実施形態に係る低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗを加算する場合におけるステアリングホイール１１のトルクと、本実施形態に係る低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗが加算されない場合におけるステアリングホイール１１のトルクとを、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒと関連付けて示すグラフである。

図１４に示すように、本実施形態に係る低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗを加算した場合（つまり、低温制御を行った場合）には、本実施形態に係る低温補正アシストトルクＡＴ＿ｌｏｗを加算していない場合（つまり、低温制御を行っていない場合）と比較して、低温時におけるステアリングホイール１１を操舵するためにドライバーに求められるトルクが減少している。このように、低温時のプレロードの増加を打ち消すように操舵アシストトルクＡＴを付与することができるため、ドライバーに与える操舵フィーリングの悪化を防ぐことができる。

加えて、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒを直接的に検出するセンサ等を設けることに代えて、既存のハードウェア構成により検出される各種パラメータ（つまり、回転数センサ４１により検出される回転数Ｒや、水温センサ４２により検出される水温Ｔ＿ｗａｔｅｒや、車速センサ４３により検出される車速Ｖや、外気温センサ４４により検出される外気温Ｔ＿ａｔｍや、電流センサ４５により検出される電流Ｉや、ＥＣＵ温度センサ４６により検出されるＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕ）を用いてギア温度Ｔ＿ｇｅａｒを推定している。このため、本実施形態の構成を採用するための費用的なコストやスペース的なコストを低減することができる。

更に、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒを推定する際に、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒを増減させる各種要因（つまり、上述した外気温Ｔ＿ａｔｍ、電動モータ１５の自己発熱、エンジン２１からの輻射熱及びラジエータ２２からの対流熱）を考慮しているため、ギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの推定精度を高めることができる。これにより、低温時に増加するプレロードを高精度に推定することができ、該増加するプレロードを好適に打ち消す操舵アシストトルクＡＴを付与することができる。これにより、操舵フィーリングの悪化をより好適に防ぐことができる。

尚、低温時の操舵フィーリングの悪化を防止するという本実施形態に係る電動式パワーステアリング装置１０の効果を十分に発揮するために、上述した閾値Ｔ＿ｔｈｒ１は、ギア部に塗布されるグリース等の粘性が大きくなることに起因してギア部のプレロードが増加し始める温度に応じて適宜定められることが好ましい。例えば、ギア部に塗布されるグリースの粘性が大きくなることに起因してギア部のプレロードが増加し始めるときの温度を、閾値Ｔ＿ｔｈｒ１として定めてもよい。或いは、ギア部に塗布されるグリースの粘性が大きくなることに起因してギア部のプレロードが一定量増加したときの温度を、閾値Ｔ＿ｔｈｒ１として定めてもよい。

また、上述した冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒは、必ずしも検出する必要はない。この場合、エンジン１の回転数Ｒから冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒを推定し、該推定した冷却水温度Ｔ＿ｗａｔｅｒを用いて、上述したギア温度Ｔ＿ｇｅａｒの推定処理を行うように構成してもよい。

また、上述の実施形態では、ＥＣＵ温度センサ４６を用いてＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕを検出している。しかしながら、例えば、電動モータ１５の温度を検出する温度センサが車両１に備え付けられている場合には、ＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕに代えて、該電動モータモータ１５の温度をＥＣＵ温度Ｔ＿ｅｃｕとして用いるように構成してもよい。

また、上述の実施形態では、ラック同軸式の電動式パワーステアリング装置に対して本発明を適用した例について説明したが、ラック同軸式以外の方式（例えば、コラムアシスト式やラックアシスト式）の電動式パワーステアリング装置に対して本発明を適用しても、上述した各種効果を相応に享受することができる。

本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両転舵制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明の車両転舵制御装置に係る実施形態の基本的な構成を概念的に示す概略構成図である。 本実施形態に係る電動式パワーステアリング装置の動作の全体の流れを概念的に示すフローチャートである。 通常アシストトルクの算出処理を概念的に示すグラフである。 図２のステップＳ１００におけるギア温度の推定処理の流れを概念的に示すフローチャートである。 図４のステップＳ１１０における初期ギア温度の推定処理の流れを概念的に示すフローチャートである。 電動モータの自己発熱によるギア温度の増減量を概念的に示すグラフである。 エンジンからの輻射熱によるギア温度の増減量を概念的に示すグラフである。 ラジエータからの対流熱によるギア温度の増減量を概念的に示すグラフである。 ラジエータからの対流熱を推定するために用いられる温度効率を概念的に示すグラフである。 ラジエータからの対流熱を推定するために用いられる冷却水温度の補正処理に用いられる補正値を概念的に示すグラフである。 初期ギア温度を考慮してギア温度を推定する際の動作を概念的に示すグラフである。 低温補正アシストトルクを算出する際のアシストトルクを算出するために用いられるグラフである。 低温補正アシストトルクを算出する際に、アシストトルクに掛け合わせられるゲインを算出するために用いられるグラフである。 本実施形態に係る低温補正アシストトルクを加算する場合におけるステアリングホイールのトルクと、本実施形態に係る低温補正アシストトルクが加算されない場合におけるステアリングホイールのトルクとを、ギア温度と関連付けて示すグラフである。

符号の説明

１ 車両
５、６ 前輪
７、８ 後輪
１０ 電動式パワーステアリング装置
１１ ステアリングホイール
１３ 舵角センサ
１４ トルクセンサ
１５ 電動モータ
１６ 減速ギア
１７ ラックピニオン機構
２１ エンジン
２２ ラジエータ
２４ サーモスタット
３０ ＥＣＵ
３１ 温度推定部
３２ アシストトルク補正部
３３ 初期温度推定部
３４ メモリ
４１ 回転数センサ
４２ 水温センサ
４３ 車速センサ
４４ 外気温センサ
４５ 電流センサ
４６ ＥＣＵ温度センサ

Claims (8)

1. ギア部を介して転舵機構に操舵アシスト力を付与する電動式車両転舵装置の動作を制御する車両転舵制御装置であって、
   ラジエータからの対流熱に基づいて、前記ギア部又は前記ギア部周辺の温度であるギア温度を推定する温度推定手段と、
   推定された前記ギア温度に応じて前記操舵アシスト力を補正する補正手段と
   を備え、
   前記温度推定手段は、内燃機関の回転数、車速及び内燃機関を冷却するための冷却水の温度である冷却水温度の少なくとも一つに基づいて、前記ラジエータからの対流熱による前記ギア温度の増減量を推定することで、前記ギア温度を推定することを特徴とする車両転舵制御装置。
2. 前記温度推定手段は、前記操舵アシスト力を付与する電動モータの自己発熱に基づいて前記ギア温度を推定することを特徴とする請求項１に記載の車両転舵制御装置。
3. 前記温度推定手段は、前記電動モータに供給されるモータ電流に基づいて、前記電動モータの自己発熱による前記ギア温度の増減量を推定することで、前記ギア温度を推定することを特徴とする請求項２に記載の車両転舵制御装置。
4. 前記温度推定手段は、内燃機関からの輻射熱に基づいて前記ギア温度を推定することを特徴とする請求項１に記載の車両転舵制御装置。
5. 前記温度推定手段は、前記内燃機関を起動してからの経過時間に基づいて、前記内燃機関の輻射熱による前記ギア温度の増減量を推定することで、前記ギア温度を推定することを特徴とする請求項４に記載の車両転舵制御装置。
6. 前記温度推定手段は、外気温に基づいて前記ギア温度を推定することを特徴とする請求項１に記載の車両転舵制御装置。
7. 前記補正手段は、前記ギア温度が所定値より大きい場合に付与される操舵アシスト力である通常アシスト力に、前記ギア温度に応じて定まる低温補正アシスト力を加えることで、前記操舵アシスト力を補正することを特徴とする請求項１に記載の車両転舵制御装置。
8. 前記補正手段は、前記ギア温度が低いほど、大きな前記低温補正アシスト力を加えることで、前記操舵アシスト力を補正することを特徴とする請求項７に記載の車両転舵制御装置。

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