JP6962175B2 - 温度推定装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、温度推定装置に関する。

従来、例えば、四輪駆動車等の車両では、イグニッションオフ時における駆動力伝達装置、トランスファ、リアディファレンシャル装置等の発熱箇所の温度および外気温度と、イグニッションオン時の発熱箇所の温度および外気温度と、に基づいて、イグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間を推定していた。そして、駆動源であるエンジン始動後に、経過時間の推定結果に基づいて、発熱箇所の過熱保護処理を行っていた。

特開２０１７−８７９８４号公報

しかしながら、例えば特許文献１にあっては、経過時間の推定のために外気温度を利用するため、温度センサを設置する必要があった。そして、温度センサの故障等によって外気温度を測定できない場合には、イグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間を推定することができないため、発熱箇所の適切な過熱抑制処理を行うことができなかった。

上述した課題を解決するために、本発明の実施形態に係る温度推定装置は、駆動源の動作を制御する制御装置の異なる複数の箇所の表面温度をそれぞれ測定する温度測定部と、前記温度測定部が、前記制御装置が停止した際と前記制御装置が動作を開始した際とにそれぞれ測定した前記複数の箇所の表面温度と、前記複数の箇所の熱の放出し易さを示す熱時定数と、に基づいて、前記制御装置の近傍の外気温度と、前記制御装置が停止してから動作を開始するまでの経過時間と、の少なくとも一方を推定する推定部と、を備える。

これにより、外気温度を測定するための温度センサを用いることなく、外気温度の推定を行うことができる。

また、上記温度推定装置では、一例として、制御装置の異なる複数の箇所は、制御装置の中で、各箇所を同じ表面温度で放置した際の冷め易さが異なる箇所に設ける。これにより、イグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間を、より一層精度よく推定することができる。

また、上記温度推定装置では、一例として、制御装置の異なる複数の箇所は、駆動源の動作状態によらずに、温度変化が大きい箇所に設ける。これにより、イグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間を、より一層精度よく推定することができる。

また、上記温度推定装置では、一例として、制御装置の異なる複数の箇所は、制御装置に設置された、放熱性能が異なる複数のヒートシンクの各々の表面に設ける。これにより、イグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間を、より一層精度よく推定することができる。

また、上記温度推定装置では、一例として、制御装置の異なる複数の箇所は、制御装置に設置された熱源からの距離が異なる位置に設ける。これにより、各々の箇所で計測される温度変化の差が大きくなるため、イグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間を、より一層精度よく推定することができる。

図１は、実施形態に係る温度推定装置のハードウェア概略構成を示すハードウェアブロック図である。 図２は、温度センサを設置する箇所の一例を示す、ＥＣＵの断面図である。 図３は、温度推定装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 図４は、ＥＣＵの動作停止後における、ＥＣＵの異なる２箇所の温度の時間変化の一例を示すグラフである。 図５は、外気温度と、ＥＣＵの動作停止後の経過時間と、を推定する方法を示すグラフである。 図６は、外気温度と、ＥＣＵの動作停止後の経過時間と、を推定する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図７は、温度センサを設置する温度測定箇所の第２の例を示すＥＣＵの外観図である。 図８は、温度センサを設置する温度測定箇所の第３の例を示すＥＣＵの外観図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に従って説明する。本実施形態は、本発明を、車両に搭載された電動パワーステアリング装置の駆動用モータを制御するモータ制御装置の温度を推定する温度推定装置として適用した例である。温度推定装置は、イグニッションオン時に、発熱箇所の一例であるモータ制御装置の温度を推定する。そして、温度推定装置は、推定した温度に基づいて、モータ制御装置に対して適切な過熱抑制処理を行う。

（温度推定装置のハードウェア構成の説明）
図１は、温度推定装置１０のハードウェア概略構成を示すハードウェアブロック図である。図１に示すように、温度推定装置１０は、モータ制御装置であるＥＣＵ２０と、パワーステアリング駆動用モータ３０（以下、単にモータ３０と呼ぶ）とを備える。

ＥＣＵ２０は、図１に非図示の、車両のステリングホイールの動作状態、および車速等を検出して、モータ３０の回転状態を制御することにより、ステアリング操作に対して適切なアシスト力を発揮させる。また、ＥＣＵ２０は、イグニッションオン時に、自身の表面温度に基づいて、外気温度と、ＥＣＵ２０の動作停止後の経過時間と、を推定する。なお、ＥＣＵ２０は、制御装置の一例である。

ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０ａと、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０ｃと、ＳＳＤ（Solid State Drive）２０ｄと、を備える。ＣＰＵ２０ａは、温度推定装置１０全体を制御するために、後述する各種演算を行う。ＲＯＭ２０ｂは、不揮発性の記憶装置であり、ＣＰＵ２０ａが実行する制御プログラムＰ１等を記憶する。ＲＡＭ２０ｃは、ＣＰＵ２０ａが演算処理に用いる各種データを一時的に記憶する。ＳＳＤ２０ｄは、書き換え可能な不揮発性の記憶部であって、後述する温度センサ２４ａ、２４ｂが設置された箇所における、熱時定数τ１、τ２（詳しくは後述する）等の定数、およびイグニッションオフ時の温度センサ２４ａ、２４ｂの出力等を記憶する。すなわち、ＥＣＵ２０は、ＲＡＭ２０ｃをワークエリアとして、ＲＯＭ２０ｂに格納された制御プログラムＰ１を実行する、一般的なコンピュータの構成を有する。

また、ＥＣＵ２０は、温度センサ２４ａ、２４ｂと、モータドライバ２０ｇと、電流センサ２０ｈと、を備える。モータドライバ２０ｇは、モータ３０の駆動信号を生成してモータ３０に供給し、モータ３０の動作を制御する。モータドライバ２０ｇは、例えば、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolor Transistor）等の電力制御素子によって構成される。電流センサ２０ｈは、モータドライバ２０ｇに流れる電流値を検出する。ＥＣＵ２０において、ＣＰＵ２０ａは、電流センサ２０ｈが検出した電流値をモニタする。そして、ＣＰＵ２０ａは、当該電流値が所定の値になるように、モータドライバ２０ｇが生成するモータ３０の駆動信号を制御する。

温度センサ２４ａ、２４ｂは、ＥＣＵ２０のＣＰＵ２０ａの表面や、モータドライバ２０ｇが備える電力制御素子の表面等に設置して、発熱部位の放熱を促進させるヒートシンクの表面や、回路素子が実装された基板の表面等に設置される。温度センサ２４ａ、２４ｂは、設置した箇所の表面温度を測定する。なお、温度センサ２４ａと温度センサ２４ｂは、温度測定部の一例であり、例えば、サーミスタ、熱電対等で構成される。

ここで、温度センサ２４ａが設置される箇所と、温度センサ２４ｂが設置される箇所とは、冷め易さが異なっている箇所とするのが望ましい。より具体的には、温度センサ２４ａ，２４ｂは、温度変化に対する応答性の度合いを示す熱時定数が異なる箇所に設置するのが望ましい。

具体的には、後述する図７に示すように、異なるヒートシンクに、それぞれ温度センサ２４ａ、２４ｂを設置してもよいし、同じヒートシンクの異なる位置に、温度センサ２４ａ、２４ｂを設置しても構わない。また、設置する温度センサの数は、２個に限定されるものではない。すなわち、３個以上の温度センサ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ（不図示）、…を、それぞれ、熱時定数が異なる箇所に設置しても構わない。

なお、ＥＣＵ２０には、例えばＣＡＮ（Control Area Network）等のネットワーク５０を介して、車両に設置された舵角センサ４０と、トルクセンサ４２と、車速センサ４４等の出力信号をはじめ、イグニッションスイッチ４６の状態を示す信号等が入力される。

舵角センサ４０は、ステアリングホイールの回転方向と回転量によって定まる舵角を検出する。トルクセンサ４２は、車両の運転者がステアリングホイールを操作する際に与えるトルクを検出する。車速センサ４４は、車両の車速を検出する。また、イグニッションスイッチ４６は、エンジンやモータ等の車両の駆動源を動作可能な状態とするスイッチである。

（温度測定箇所の具体例の説明）
次に、具体的な温度測定箇所について、図２を用いて説明する。図２は、温度センサ２４ａ、２４ｂを設置する箇所の一例を示す、ＥＣＵ２０の断面図である。

図２に示すように、ＥＣＵ２０は、前記したＣＰＵ２０ａ、ＲＯＭ２０ｂ、ＲＡＭ２０ｃ、およびモータドライバ２０ｇ等の複数の回路素子５２を実装したＥＣＵ基板５４を、ＥＣＵケース５６に内包することによって構成される。回路素子５２の中で、特に発熱量が多い素子には、放熱作用を有するヒートシンク２２が設置される。ヒートシンク２２は、アルミニウムや銅等の熱伝導性が高い物質で形成される。ヒートシンク２２は、例えば、熱伝導性の高い両面接着テープ等を用いて、回路素子５２に接するように設置してもよいし、図２に示すように、ＥＣＵ基板５４を挟んで、回路素子５２の反対側の面に設置してもよい。

ＥＣＵ基板５４の表面には、温度センサ２４ａと温度センサ２４ｂが設置される。図２の例では、温度センサ２４ａは、温度測定箇所Ｑ１に設置される。そして、温度センサ２４ｂは、温度測定箇所Ｑ２に設置される。温度測定箇所Ｑ１と温度測定箇所Ｑ２は、同じ表面温度で放置した際の冷め易さができるだけ異なる箇所に設置するのが望ましい。また、温度測定箇所Ｑ１と温度測定箇所Ｑ２は、温度変化ができるだけ大きい箇所に設置するのが望ましい。このような温度測定箇所Ｑ１と温度測定箇所Ｑ２を選択する理由については後述する。

なお、図２に示す温度測定箇所Ｑ１と温度測定箇所Ｑ２の位置は一例であって、この位置に限定されるものではない。すなわち、詳しくは後述するが、温度測定箇所は、図７、図８に示すように、種々の位置に設定することができる。

（温度推定装置の機能構成の説明）
次に、温度推定装置１０の機能構成について、図３を用いて説明する。図３は、温度推定装置１０の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。

温度推定装置１０のＥＣＵ２０は、制御プログラムＰ１をＲＡＭ２０ｃに展開して動作させることによって、図３に示す温度測定部６０と、温度取得部６２と、推定演算部６４と、過熱抑制制御部６６とを、機能部として実現する。

温度測定部６０は、温度センサ２４ａによって、温度測定箇所Ｑ１の表面温度を測定する。また、温度測定部６０は、温度センサ２４ｂによって、温度測定箇所Ｑ２の表面温度を測定する。

温度取得部６２は、温度センサ２４ａの出力を読み出すことによって、温度測定箇所Ｑ１の表面温度を取得する。また、温度取得部６２は、温度センサ２４ｂの出力を読み出すことによって、温度測定箇所Ｑ２の表面温度を取得する。

推定演算部６４は、温度センサ２４ａを取り付けた温度測定箇所Ｑ１の表面温度と、温度センサ２４ｂを取り付けた温度測定箇所Ｑ２の表面温度と、に基づいて、ＥＣＵ２０の近傍の外気温度Ｔａと、イグニッションオフ時からイグニッションオン時までの経過時間ｔと、を推定する。より具体的には、イグニッションオフ時の温度センサ２４ａ、２４ｂの各出力と、イグニッションオン時の温度センサ２４ａ、２４ｂの各出力と、に基づいて、温度センサ２４ａ、２４ｂの近傍の外気温度Ｔａと、イグニッションスイッチ４６を切断してからイグニッションスイッチ４６を投入するまでの経過時間ｔ（以後、イグニッションスイッチ４６切断後の経過時間ｔと呼ぶ）と、を推定する。なお、推定演算部６４は、推定部の一例である。

過熱抑制制御部６６は、外気温度Ｔａと、イグニッションスイッチ４６切断後の経過時間ｔと、の少なくとも一方に基づいて、モータ３０の過熱状態を予測し、モータ３０の過熱を抑制するために必要な制御を行う。具体的には、過熱抑制制御部６６は、モータ３０を構成するコイルとステータの温度を予測する。なお、外気温度Ｔａと、イグニッションスイッチ４６切断後の経過時間ｔ等を用いて、モータ３０のコイルとステータの温度を予測する方法は、各種提案されている公知の方法に従って行えばよい。

モータ３０のコイルとステータの温度を予測した結果、モータ３０が過熱限界に達していると予測された場合は、過熱抑制制御部６６は、ＥＣＵ２０の動作を停止して、モータ３０の駆動を停止する。また、モータ３０が過熱異常であると予測された場合は、過熱抑制制御部６６は、例えば、モータ３０の駆動トルクを低減して、ステアリング操作に対するアシスト力を低減する制御を行う。これによって、ＥＣＵ２０およびモータ３０の発熱が抑制される。さらに、モータ３０が過熱異常に至るおそれがある場合は、過熱抑制制御部６６は、例えば、図１に不図示のインジケータを点灯させることによって、車両のドライバに対して、モータ３０が過熱のおそれがあることを示す報知を行う。なお、モータ３０に過熱限界、過熱異常が発生した際には、過熱抑制制御部６６は、その旨を、履歴（ログ）としてＳＳＤ２０ｄに記憶してもよい。記憶された履歴は、車両の点検等のタイミングで読み出されて、電動パワーステアリング装置のメンテナンス等に利用することができる。

（温度推定装置による温度推定方法の説明）
次に、温度推定装置１０の推定演算部６４が外気温度Ｔａを推定する方法について、図４、図５を用いて説明する。図４は、ＥＣＵ２０の動作停止後における、ＥＣＵ２０の異なる２箇所（温度センサ２４ａを取り付けた箇所（図２の温度測定箇所Ｑ１）、および温度センサ２４ｂを取り付けた箇所（図２の温度測定箇所Ｑ２））の温度の時間変化の一例を示すグラフである。図５は、外気温度とＥＣＵ２０の動作停止後の経過時間とを推定する方法を示すグラフである。

まず、図４について説明する。温度センサ２４ａで測定したＥＣＵ２０の表面温度のうち、イグニッションオフ時、すなわち、時刻ｔ＝０においてイグニッションスイッチ４６を切断した際のＥＣＵ２０の表面温度をＴｅ１とする。また、イグニッションオン時、すなわち、イグニッションスイッチ４６を投入した際のＥＣＵ２０の表面温度をＴｓ１とする。そして、温度センサ２４ｂで測定したＥＣＵ２０の表面温度のうち、イグニッションスイッチ４６を切断した際のＥＣＵ２０の表面温度をＴｅ２とする。また、イグニッションスイッチ４６を投入した際のＥＣＵ２０の表面温度をＴｓ２とする。さらに、温度センサ２４ａ、２４ｂが設置された箇所の近傍の外気温度をＴａとして、イグニッションスイッチ４６切断後の経過時間ｔとする。

温度センサ２４ａを設置した箇所（温度測定箇所Ｑ１）の熱時定数をτ１とすると、当該箇所の、イグニッションスイッチ４６切断後の経過時間ｔにおけるＥＣＵ２０の表面温度Ｔ１は、一般に式１で表される。

同様に、温度センサ２４ｂを設置した箇所（温度測定箇所Ｑ２）の熱時定数をτ２とすると、当該箇所の、イグニッションスイッチ４６切断後の経過時間ｔにおけるＥＣＵ２０の表面温度Ｔ２は、一般に式２で表される。

図４は、Ｔｅ１＝１００℃とした際の、式１の一例と、Ｔｅ２＝１５０℃とした際の、式２の一例をそれぞれ示す。

図４に示すように、イグニッションスイッチ４６を切断すると、ＥＣＵ２０の表面温度Ｔ１は、イグニッションスイッチ４６切断後の経過時間ｔに応じて、Ｔｅ１＝１００℃から徐々に低下する。表面温度Ｔ１が低下するのに要する時間は、熱時定数τ１に依存する。

また、イグニッションスイッチ４６を切断すると、ＥＣＵ２０の表面温度Ｔ２は、イグニッションスイッチ４６切断後の経過時間ｔに応じて、Ｔｅ２＝１５０℃から徐々に低下する。表面温度Ｔ２が低下するのに要する時間は、熱時定数τ２に依存する。

熱時定数τ１と熱時定数τ２とは一般に異なるため、図４に示すように、ＥＣＵ２０の表面温度Ｔ１、Ｔ２は、異なる傾きをもって、そのときの外気温度Ｔａに向かって減少する。そして、推定演算部６４は、イグニッションスイッチ４６が投入された際に、温度センサ２４ａで計測したＥＣＵ２０の表面温度がＴｓ１であり、温度センサ２４ｂで計測したＥＣＵ２０の表面温度がＴｓ２であることに基づいて、図４に示すように、イグニッションスイッチ４６切断後の経過時間ｔを推定する。

より具体的には、推定演算部６４は、式１と式２を、外気温度Ｔａと経過時間ｔを未知数とする連立方程式と考えて解くことにより、外気温度Ｔａと経過時間ｔを算出する。図５は、式１と式２を連立方程式として解く過程を定性的に表している。すなわち、図５に示す曲線Ｃ１は、式１を外気温度Ｔａについて解いた結果である外気温度Ｔａ１の変化を示す。また、曲線Ｃ２は、式２を外気温度Ｔａについて解いた結果である外気温度Ｔａ２の変化を示す。

図５において、曲線Ｃ１と曲線Ｃ２が交わる点Ｒは、イグニッションスイッチ４６を切断してからイグニッションスイッチ４６を投入するまでの経過時間ｔｏを示すと考えてよい。そして、図５において、点Ｒが示す外気温度Ｔａが、イグニッションスイッチ４６を投入した際の外気温度に対応する。

なお、図５に示す曲線Ｃ３は、前記した曲線Ｃ１と曲線Ｃ２に対して、それらの差分値Ｔａ１−Ｔａ２を計算した結果を示す。そして、点Ｒに対応する経過時間ｔｏにおいて、差分値Ｔａ１−Ｔａ２が０になることを示している。

推定演算部６４は、このように、曲線Ｃ１と曲線Ｃ２の差分値が０になるとき、つまり、図５のグラフにおける曲線Ｃ１と曲線Ｃ２との交点が示す時間が、イグニッションスイッチ４６を切断してからイグニッションスイッチ４６を投入するまでの経過時間ｔｏであると推定する。そして、そのときの外気温度がＴａであると推定する。

ここで、温度測定箇所Ｑ１の熱時定数τ１と、温度測定箇所Ｑ２の熱時定数τ２とは異なっているため、図４に示した２箇所の表面温度Ｔ１、Ｔ２は、異なる傾きを持って変化する。その際、２箇所の表面温度Ｔ１、Ｔ２の変化状態が異なっているほど、すなわち、温度測定箇所Ｑ１の温度変化と、温度測定箇所Ｑ２の温度変化と、の差が大きいほど、時間の推定精度が向上する。すなわち、表面温度Ｔ１と表面温度Ｔ２とが浅い角度（０°に近い角度）で交差するよりも、深い角度（９０°に近い角度）で交差した方が、イグニッションスイッチ４６切断後の経過期間ｔを高い精度で推定することができる。したがって、前記したように、温度測定箇所Ｑ１と温度測定箇所Ｑ２は、同じ表面温度で放置した際の冷め易さができるだけ異なる箇所に設置するのが望ましい。また、前記したように、温度測定箇所Ｑ１と温度測定箇所Ｑ２は、温度変化ができるだけ大きい箇所に設置するのが望ましい。

なお、式１と式２を連立方程式として解くためには、熱時定数τ１、τ２の値を予め決定しておく必要がある。そのため、予め実験を行って、熱時定数τ１、τ２の値を求めておく。

具体的には、ＥＣＵ基板５４が所定の温度になるまでＥＣＵ２０を動作させた後、ＥＣＵ２０の電源を切断して動作を停止させて、温度測定箇所Ｑ１と温度測定箇所Ｑ２の温度変化をそれぞれ測定する。そして、測定された温度変化に基づいて、熱時定数τ１、τ２の値を決定する。決定した熱時定数τ１、τ２の値は、例えば、ＳＳＤ２０ｄ（図１参照）に記憶しておく。

（外気温度とＥＣＵの動作停止後の経過時間の推定処理の流れの説明）
次に、具体的な温度処理の流れについて、図６を用いて説明する。図６は、外気温度と、ＥＣＵ２０の動作停止後の経過時間と、を推定する処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下、各処理の概要を説明する。

まず、推定演算部６４は、イグニッションが切断されたかを判定する（ステップＳ１０）。イグニッションが切断されたかは、イグニッションスイッチ４６が、ＯＮからＯＦＦに変化したことによって判定すればよい。イグニッションが切断されたと判定されたとき（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）はステップＳ１２に進み、イグニッションが切断されたと判定されないとき（ステップＳ１０：Ｎｏ）は、ステップＳ１０の判定を繰り返す。

次に、推定演算部６４は、イグニッションが切断された際の複数箇所の表面温度を、温度取得部６２から取得して、ＳＳＤ２０ｄに記憶する（ステップＳ１２）。

推定演算部６４は、イグニッションが投入されたかを判定する（ステップＳ１４）。イグニッションが投入されたかは、イグニッションスイッチ４６が、ＯＦＦからＯＮに変化したことによって判定すればよい。イグニッションが投入されたと判定されたとき（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）はステップＳ１６に進み、イグニッションが投入されたと判定されないとき（ステップＳ１４：Ｎｏ）は、ステップＳ１４の判定を繰り返す。

温度取得部６２は、イグニッションが投入された際の複数箇所の表面温度Ｔｓ１、Ｔｓ２を、温度センサ２４ａ、２４ｂから取得する（ステップＳ１６）。

推定演算部６４は、ＳＳＤ２０ｄから、イグニッションが切断された際の複数箇所の表面温度Ｔｅ１、Ｔｅ２を読み出す（ステップＳ１８）。

さらに、推定演算部６４は、ＳＳＤ２０ｄから、熱時定数τ１、τ２を読み出す（ステップＳ２０）。

推定演算部６４は、外気温度Ｔａと、イグニッションが切断されてから投入されるまでの経過時間ｔｏを推定する（ステップＳ２２）。

過熱抑制制御部６６は、表面温度Ｔｓ１、Ｔｓ２と、表面温度Ｔｅ１、Ｔｅ２と、イグニッションが切断されてから投入されるまでの経過時間ｔｏと、の少なくとも一方に基づいて過熱抑制制御を行う（ステップＳ２４）。

（温度測定箇所の別の設置例の説明）
温度測定箇所Ｑ１、Ｑ２の設置位置は、前記した実施形態で説明した位置に限定されるものではない。以下、温度測定箇所Ｑ１、Ｑ２の別の設置例について説明する。

図７は、温度センサ２４ａ、２４ｂを設置する温度測定箇所の第２の例を示すＥＣＵ２０の外観図である。ＥＣＵ２０を構成するＥＣＵ基板５４には、２個のヒートシンク２２ａ、２２ｂが設置されている。ヒートシンク２２ａ、２２ｂは、同じ物質で形成されて、質量が略等しく、表面積が異なっている。例えば、ヒートシンク２２ａ、２２ｂはフィンの数が異なっており、放熱性能に違いがある。

図７において、ヒートシンク２２ａの表面に、温度測定箇所Ｑ３を設けて、温度センサ２４ａを設置する。そして、ヒートシンク２２ｂの表面に、温度測定箇所Ｑ４を設けて、温度センサ２４ｂを設置する。２個のヒートシンク２２ａ、２２ｂは、同じ物質で形成されて、質量が略等しく、表面積が異なっているため、温度測定箇所Ｑ３における熱時定数τ１と、温度測定箇所Ｑ４における熱時定数τ２とは異なっている。このような構成とすることによって、各箇所を同じ表面温度で放置した際の冷め易さが異なる箇所に温度センサ２４ａ、２４ｂを設置するため、外気温度Ｔａと、イグニッションスイッチ４６を切断してからイグニッションスイッチ４６を投入するまでの経過時間ｔｏとを、精度よく推定することができる。

なお、図７の構成を採る以外に、ヒートシンク２２ａをアルミニウムで形成して、ヒートシンク２２ｂを銅で形成する等、ヒートシンク２２ａ、２２ｂを、同じ表面積を有する異なる物質で形成してもよい。このような構成とすることによって、各ヒートシンク２２ａ、２２ｂに設置する温度測定箇所を、異なる熱時定数を有するものとすることができる。したがって、外気温度Ｔａと、イグニッションスイッチ４６を切断してからイグニッションスイッチ４６を投入するまでの経過時間ｔｏとを精度よく推定することができる。また、ヒートシンク２２ａとヒートシンク２２ｂとは、質量が異なり、表面積が略等しいものとしてもよい。このような構成とすることによっても、各ヒートシンク２２ａ、２２ｂに設置する温度測定箇所を、異なる熱時定数を有するものとすることができる。したがって、外気温度Ｔａと、イグニッションスイッチ４６を切断してからイグニッションスイッチ４６を投入するまでの経過時間ｔｏとを精度よく推定することができる。

なお、温度センサ２４ａ、２４ｂの設置位置は、ヒートシンクの表面に限定されるものではない。図８は温度センサ２４ａ、２４ｂを設置する温度測定箇所の第３の例を示すＥＣＵ２０の外観図である。図８の例では、ＥＣＵ２０は、制御基板５４ａと、電源基板５４ｂとを備える。制御基板５４ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＳＳＤ等の演算素子を実装している。電源基板５４ｂは、電源ＩＣ５９等の駆動素子を実装している。そして、制御基板５４ａと電源基板５４ｂは、導通部材であるバスバー５８で接続されている。

このような構成のＥＣＵ２０において、熱源である電源ＩＣ５９の近傍に、温度測定箇所Ｑ５を設けて、温度センサ２４ａを設置する。そして、熱源から離れた位置にある制御基板５４ａ上に、温度測定箇所Ｑ６を設けて、温度センサ２４ｂを設置する。このような構成とすることによって、温度測定箇所Ｑ５、Ｑ６は、熱源からの距離が異なる位置に設置されるため、温度測定箇所Ｑ５で計測される温度変化に対して、Ｑ６で計測される温度変化は小さくなって、図４で説明した２本の曲線はより深い角度で交わる。したがって、外気温度Ｔａと、イグニッションスイッチ４６を切断してからイグニッションスイッチ４６を投入するまでの経過時間ｔｏとを精度よく推定することができる。

以上説明したように、実施の形態の温度推定装置１０によれば、駆動源の動作を制御するＥＣＵ２０（制御装置）の異なる複数の箇所（温度測定箇所Ｑ１、Ｑ２）に設置した温度センサ２４ａ、２４ｂ（温度測定部６０）が、ＥＣＵ２０が停止した際に、温度測定箇所Ｑ１、Ｑ２の表面温度Ｔｅ１、Ｔｅ２を測定する。また、温度センサ２４ａ、２４ｂは、ＥＣＵ２０が動作を開始した際に、温度測定箇所Ｑ１、Ｑ２の表面温度Ｔｓ１、Ｔｓ２を測定する。推定演算部６４（推定部）は、表面温度Ｔｅ１、Ｔｅ２と、表面温度Ｔｓ１、Ｔｓ２と、温度測定箇所Ｑ１の熱の放出し易さを示す熱時定数τ１と、温度測定箇所Ｑ２の熱の放出し易さを示す熱時定数τ２と、に基づいて、ＥＣＵ２０の近傍の外気温度Ｔａと、ＥＣＵ２０が停止してから動作を開始するまでの経過時間ｔｏと、の少なくとも一方を推定する。したがって、外気温度Ｔａを測定するための温度センサを用いることなく、外気温度Ｔａの推定を行うことができる。

また、実施の形態の温度推定装置１０によれば、温度測定箇所Ｑ１、Ｑ２は、ＥＣＵ２０（制御装置）の中で、各箇所を同じ表面温度で放置した際の冷め易さが異なる箇所に設ける。したがって、温度測定箇所Ｑ１、Ｑ２における温度変化に差が生じるため、イグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間ｔｏを、より一層精度よく推定することができる。

また、実施の形態の温度推定装置１０によれば、温度測定箇所Ｑ１、Ｑ２は、ＥＣＵ２０（制御装置）が動作を制御する駆動源の動作状態によらずに、温度変化が大きい箇所に設ける。したがって、温度測定箇所Ｑ１、Ｑ２における温度変化に差が生じるため、イグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間ｔｏを、より一層精度よく推定することができる。

また、実施の形態の温度推定装置１０によれば、温度測定箇所Ｑ１、Ｑ２は、ＥＣＵ２０（制御装置）に設置された、放熱性能が異なる複数のヒートシンク２２ａ、２２ｂの各々の表面に設ける。したがって、温度測定箇所Ｑ１、Ｑ２における温度変化に差が生じるため、イグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間ｔｏを、より一層精度よく推定することができる。

また、実施の形態の温度推定装置１０によれば、温度測定箇所Ｑ１、Ｑ２は、ＥＣＵ２０（制御装置）に設置された熱源からの距離が異なる位置に設ける。したがって、温度測定箇所Ｑ１、Ｑ２における温度変化に差が生じるため、イグニッションオフからイグニッションオンまでの経過時間ｔｏを、より一層精度よく推定することができる。

なお、本実施形態の温度推定装置１０は、パワーステアリング駆動用モータ３０の動作を制御するＥＣＵ２０に適用した例であるが、適用例はこれに限定されるものではない。すなわち、発熱を伴うＥＣＵ２０であれば、用途を問わずに適用することができる。

また、本実施形態のＥＣＵ２０で実行される制御プログラムＰ１は、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、実施形態のＥＣＵ２０で実行される制御プログラムＰ１を、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、実施形態のＥＣＵ２０で実行される制御プログラムＰ１を、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。

１０…温度推定装置、２０…ＥＣＵ（制御装置）、２２、２２ａ、２２ｂ…ヒートシンク、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ…温度センサ、３０…モータ、６０…温度測定部、６２…温度取得部、６４…推定演算部（推定部）、６６…過熱抑制制御部、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４…温度測定箇所、Ｔａ…外気温度、ｔ、ｔｏ…経過時間、Ｔｅ１、Ｔｓ１、Ｔｅ２、Ｔｓ２…表面温度、τ１、τ２…熱時定数

Claims (5)

1. 駆動源の動作を制御する制御装置の異なる複数の箇所の表面温度をそれぞれ測定する温度測定部と、
   前記温度測定部が、前記制御装置が停止した際と前記制御装置が動作を開始した際とにそれぞれ測定した前記複数の箇所の表面温度と、前記複数の箇所の熱の放出し易さを示す熱時定数と、に基づいて、前記制御装置の近傍の外気温度と、前記制御装置が停止してから動作を開始するまでの経過時間と、の少なくとも一方を推定する推定部と、
   を備える温度推定装置。
2. 前記複数の箇所を、前記制御装置の中で、各箇所を同じ表面温度で放置した際の冷め易さが異なる箇所に設ける、
   請求項１に記載の温度推定装置。
3. 前記複数の箇所を、前記駆動源の動作状態によらずに、温度変化が大きい箇所に設ける、
   請求項１または２に記載の温度推定装置。
4. 前記複数の箇所を、前記制御装置に設置された、放熱性能が異なる複数のヒートシンクの各々の表面に設ける、
   請求項１または２に記載の温度推定装置。
5. 前記複数の箇所を、前記制御装置に設置された熱源からの距離が異なる位置に設ける、
   請求項１または２に記載の温度推定装置。

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