JP3899489B2 - 電動ディスクブレーキ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータの回転力によって制動力を発生させる電動ディスクブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両の制動装置として、ブレーキ液圧管路を使用せず、電動モータの出力によって制動力を発生させるようにした、所謂電動ブレーキ装置が知られている。
【０００３】
電動ブレーキ装置としては、特開昭６０−２０６７６６号公報に開示されているように、ピストンによってブレーキパッドをディスクロータに押圧させることにより、制動力を発生させるようにした電動ディスクブレーキ装置がある。この種の電動ディスクブレーキ装置は、運転者によるブレーキペダル踏力（又は変位量）をセンサによって検出し、コントローラによって、この検出に応じて電動モータの回転を制御して、所望の制動力を得るようにしている。
【０００４】
また、上記のような電動ディスクブレーキ装置においては、各種センサを用いて、各車輪の回転速度、車両速度、車両加速度、操舵角、車両横加速度などの車両状態を検出し、これらの検出に基づいてメインコントローラやモータドライバなどのコントローラによって電動モータの回転を制御することにより、倍力制御、アンチロック制御、トラクション制御及び車両安定化制御などを比較的簡単に組み込むことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
現在、電動ディスクブレーキ装置は、回転式サーボモータの回転動を直線運動に変換してブレーキパッドを押すようにする構造になっている。そして、電動モータに必要な電力はバッテリ又は発電機よりコントローラを介して供給される。この場合、モータにいたるケーブルが長くなること、及び電動モータが設けられるブレーキキャリパ部が変位するものであることから、ケーブルの断線やコネクタの外れに注意する必要がある。
【０００６】
また、ブレーキをかける場合、ブレーキパッドをモータの回転で押し付けることになるので、ブレーキがかかっている状態ではモータの回転は微小もしくは停止している。そのため、モータの各相のコイルに流れる電流は平均電流ではなく、１相だけが大きく他の相は少ないといった状況があり得る。そのため、通常行なわれている、１個の温度センサを用いたモータ温度（コイル温度）の測定では、コイル被覆の保護を適切には行なえない。
【０００７】
また、温度センサを、各相のコイルに個別に配置し、別々に温度測定を行なうことが考えられるが、ブレーキ本体が設置される場所がばね下であるので、コントローラに対する引出し線（信号線）の本数が増える〔例えば３相コイルにそれぞれ温度センサを配置した場合、引出し線は６本（２本×３系統）必要となる〕と、これらを含めて束ねたケーブルは曲がりにくいものとなる。このため、ケーブルに同じ振幅の振動が加わったときのダメージが大きくなり断線の虞が高くなる。さらに、ケーブルの引き回しに困難を招くことになる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、モータの温度検出を適切に行ってモータコイルや絶縁皮膜の劣化防止を図ることができる電動ディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、コントローラから電力供給を受ける複数相のコイルを有するモータの作動により制動力を発生するディスクブレーキ本体を備えた電動ディスクブレーキ装置であって、前記複数相のコイルのリード線を束ねたリード線束ね部分に設けられる温度センサと、前記複数相のコイルを流れるコイル電流をそれぞれ検出するカレントセンサと、を備え、前記コントローラは、前記各カレントセンサにより検出されるコイル電流に基づいて得られる複数相のコイルのリード線束ね部分に対する相対温度上昇値を前記温度センサの検出値に加算して複数相の各コイルの温度を求めるコイル温度算出部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る電動ディスクブレーキ装置を図１３及び図１４に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、本発明の一実施形態の説明に先だって、図１ないし図７に基づいて第１参考技術を説明し、図８及び図９に基づいて第２参考技術を説明し、第１、第２参考技術を参考にして第３、第４参考技術を説明し、さらに、本発明の一実施形態の前提となる前提技術を図１０〜図１２に基づいて説明する。
まず、第１参考技術に係る電動ディスクブレーキ装置を図１ないし図７に基づいて説明する。
【００１２】
図１ないし図４に示すように、第１参考技術に係る電動ディスクブレーキ装置１は、車輪（図示せず）とともに回転するディスクロータ２の一側（通常は車体に対して内側）にキャリパ本体３が配置されており、キャリパ本体３には、略Ｃ字形に形成されてディスクロータ２を跨いで反対側へ延びる爪部４がボルト５によって一体的に結合されている。ディスクロータ２の両側、すなわち、ディスクロータ２とキャリパ本体３との間および爪部４の先端部との間に、それぞれブレーキパッド６，７が設けられている。ブレーキパッド６，７は、車体側に固定されるキャリヤ８によってディスクロータ２の軸方向に沿って移動可能に支持されて、制動トルクをキャリヤ８で受けるようになっており、また、キャリパ本体３は、キャリヤ８に取付けられたスライドピン９によってディスクロータ２の軸方向に沿って摺動可能に案内されている。
【００１３】
爪部４の基部に形成された環状のフランジ部10が結合されたキャリパ本体３の略円筒状のケース11内には、電動モータ（以下、モータという。）12および回転検出器13が設けられ、ボールランプユニット14が爪部４の環状のフランジ部10側からモータ12のロータ15内に挿入されている。ケース11の後端部には、カバー16がボルト17によって取付けられている。本第１参考技術では、ディスクロータ２、キャリパ本体３、ブレーキパッド６，７、モータ12及びボールランプユニット14からディスクブレーキ本体60が構成されている。ディスクブレーキ本体60はばね下に設けられている。
【００１４】
モータ12は、ケース11の内周部に固定されたステータ18と、ステータ18の内周部に対向させてケース11に滑り軸受19，20によって回転可能、かつ、軸方向に移動可能に支持されたロータ15とを備えている。回転検出器13は、ケース11にボルト21によって取付けられたレゾルバケース22に固定されたレゾルバステータ23と、レゾルバステータ23に対向させてロータ15に固定されたレゾルバロータ24とを備え、これらの相対回転に基づいてロータ15の回転位置を検出するものである。レゾルバケース22、レゾルバステータ23及びレゾルバロータ24からレゾルバ61が構成されている。
【００１５】
カバー16には、モータ12および回転検出器13に接続されるコネクタ25およびケーブル26が取付けられており、モータ12は、図５に示すように、モータ12を制御するメインコントローラ62からの制御信号（電気信号）に応答してロータ15を所望トルクで所望角度だけ回転させられるようになっている。コネクタ25およびケーブル26は、当該車両のサスペンション装置のアーム、リンク、ナックル、ストラット等の部材との干渉を避けるため、ディスクロータ２の軸方向に対して傾斜されて、その径方向外側へ延ばされている。
【００１６】
ボールランプユニット14は、モータ12のロータ15の回転運動を直線運動に変換するボールランプ機構27（伝動機構）と、ブレーキパッド６を押圧するピストン28と、これらの間に介装される調整ナット29と、ボールランプ機構27の回転を調整ナット29に伝達するリミッタ機構30とを備えている。
【００１７】
ボールランプ機構27は、円周方向に沿って円弧状に延びる３つのボール溝37，38がそれぞれ120°の間隔で中心角90°の範囲で延ばされて形成されている。これらのボール溝37，38は、同方向に傾斜しており、ボール溝37，38間にはボール34が装入されて、固定ディスク32と可動ディスク33との相対回転によって、３つのボール34がボール溝37，38内を転動して、その回転角度に応じて可動ディスク33と固定ディスク32とが軸方向に相対移動するようになっている。
【００１８】
前記メインコントローラ62は、図５に示すように、車両状態検出センサからの検出信号に基づいて前記制御信号Ｅ0を生成し、この制御信号Ｅ0によりモータドライバ63を制御してモータ12を駆動させてディスクブレーキ本体60に制動力を発生させるようにしている。
【００１９】
メインコントローラ62は、発振器41と、発振器41に接続された同期検波回路42と、同期検波回路42から信号に応じて制御信号Ｅ0（制御信号Ｅ１〜Ｅ６）をモータドライバ63の第１〜第６ＦＥＴ81〜86に出力して第１〜第６ＦＥＴ81〜86を作動させるＰＷＭ変換回路43と、補正回路50と、加算回路51と、後述するコンパレータ91と、を有している。
【００２０】
メインコントローラ62の各構成部材について、以下に説明する。運転者が操作するブレーキペダルの信号（踏力センサの検出信号）に応じてモータ12に供給する電流値が計算され、トルク指令値ＥPが求められる。トルク指令値ＥPについては、ブレーキパッドの引きずりを防止するためにブレーキペダルを離した場合にモータ12を逆回転させる機能や、トラクションコントロールのための４輪各々に対してブレーキ力を可変する機能を考慮して値を定めることも可能である。
【００２１】
上述したように求められたトルク指令値ＥPに応じて発振器41は、正弦波信号Ｅsin（ωt）、この正弦波信号Ｅsinωtと位相がそれぞれ１２０°、２４０°異なる正弦波信号Ｅsin（ωt−2π/3）、及びＥsin（ωt−4π/3）を生成し、これらを同期検波回路42に出力し、また、レゾルバ61に信号Ｅcosωt、Ｅsinωtを出力する。
【００２２】
同期検波回路42では、レゾルバ61から得られたＥsin（ωt＋θ）を同期検波することで、信号Ｅsin（θ）、Ｅsin（θ−2π/3）、Ｅsin（θ−4π/3）を得、これをＰＷＭ変換回路43に出力する。
ＰＷＭ変換回路43は、前記信号Ｅsin（θ）、Ｅsin（θ−2π/3）、Ｅsin（θ−4π/3）に基づいて、図５に示すように制御信号Ｅ0（制御信号Ｅ１〜Ｅ６）を生成してこれをモータドライバ63に出力する。これにより、制御信号Ｅ0（制御信号Ｅ１〜Ｅ６）に応じた電圧が、図５に示すようにＹ結線されたＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに印加されるようにしている。
【００２３】
Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに上述したように電圧が印加されることにより、モータ12のステータ18には回転磁界が発生し、これに応じてロータ15は回転トルクを発生して回転する。このロータ15の回転作動について概略的に説明すると次のようになる。
【００２４】
すなわち、図５におけるロータ15とステータ18の位置で上述したように正弦波電圧をステータ18のＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに印加し、例えばＵ相コイル70UにＳ極（コイルへの通電により形成される回転磁界の磁極）が発生し、またＷ相コイル70WにＮ極（コイルへの通電により形成される回転磁界の磁極）が発生した場合、ロータ15のＮ極はＵ相コイル70U側に引き寄せられる。Ｓ極も同様にＷ相コイル70W側に引き寄せられる。このように電磁力が作用することにより、ロータ15に回転トルクが発生してロータ15は回転する。
【００２５】
ここで、モータ12が正方向に回転するとブレーキパッドの間隔が狭くなりブレーキパッドとディスクロータが接触して制動力が働くことになる。すると、ブレーキの反力によってキャリパが変形したり、ブレーキパッドが圧縮されたりすることを除けば、モータ12は停止する。制動力を大きくするとモータ12の停止位置（ロータとステータの相対位置関係）が決まる。そのときのＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wの電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗは、モータ12の回転角をθとすると、次式で求められる。
【００２６】
Ｖｕ＝Ｅsin（θ）
Ｖｖ＝Ｅsin（θ−2π/3）
Ｖｗ＝Ｅsin（θ−4π/3）
【００２７】
そのため、回転角θが所定角度の場合、例えばθ＝０の場合、Ｕ相コイル70Uの電圧は、０となり、Ｕ相コイル70Uには電流は流れない。また、他のコイル（Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70W）には、反対方向の電圧がかかるので、Ｖ相コイル70VからＷ相コイル70Wへ（もしくはＷ相コイル70WからＶ相コイル70Vへ）電流が流れることになる。ここで、モータ12のコイルの発熱量は、モータ12が回転していないのでコイル（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相コイル70U、70V、70W）の抵抗値と電流値から決まる。発熱量は、コイル抵抗値に電流値の２乗を掛けたものとなる。
【００２８】
前記モータ12のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイル(Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70W)の近傍には、ＮＴＣサーミスタ95（温度センサ）がそれぞれ配置されている。それぞれのＮＴＣサーミスタ95をＵ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70Wに対応してそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相のＮＴＣサーミスタ95U，95V，95Wという。
【００２９】
この第１参考技術では、温度センサとして上述したようにＮＴＣサーミスタ95を用いているが、温度センサとしては、サーミスタや白金測温抵抗体などが広く使われている。通常のサーミスタ（前記ＮＴＣサーミスタ95が相当する）は負の温度係数を持ち、白金測温抵抗体は正の温度係数を持つ。又、サーミスタのうち、負の温度係数を持つサーミスタをＮＴＣサーミスタ〔本第１参考技術の温度線センサ（ＮＴＣサーミスタ95）がこれに相当する。〕と呼び、正の温度係数を持つサーミスタをＰＴＣサーミスタ96〔後述する第２参考技術の温度線センサ（ＰＴＣサーミスタ96）がこれに相当する。〕と呼ぶ。サーミスタは材質を変えることで３種類の温度係数を実現でき、次のような種類が広く用いられている。
【００３０】
（１）ＮＴＣサーミスタ：ニッケル・コバルト・マンガンなどからなり、温度が高くなると抵抗値が低くなり、抵抗値の温度係数が負の半導体。
（２）ＰＴＣサーミスタ：チタン酸バリウム（BaTio3）を主成分とし、抵抗値が温度と共に急増する酸化物セラミックス。
（３）ＣＴＲサーミスタ：５酸化バナジウムに金属酸化物を混合した粉末を略1000℃で燒結したものであり、抵抗値が温度と共に急激に減少するサーミスタ。
【００３１】
前記ＮＴＣサーミスタ95の抵抗値Ｒは、サーミスタ定数Ｂ及び温度ＴA（絶対温度、ケルビン）から次式（１）で求められる。
Ｒ＝Ｒ∞ｅｘｐ（Ｂ／ＴA） … （１）
ここで、Ｒ∞は仮想的な無限大温度におけるサーミスタの抵抗値であり、この抵抗値Ｒ∞は次式（２）で求められる。
Ｒ∞＝Ｒ25／ｅｘｐ（Ｂ／Ｔ25）
ただし、Ｔ25は２５℃に対応する絶対温度である。
【００３２】
ＮＴＣサーミスタ95は、図６に示すように温度が高くなると抵抗値が低下する温度―抵抗値特性を示している。
ここで、３相のコイル（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70W）に流れる電流に差ができ、その結果、コイル温度に差が生じた場合を考えてみる。
モータ電流Ｉｍは、次式（３）に示すように、各相の電流値〔Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ〕を２乗して加算したものを１／３倍して平方根を求めて得られるものになっている。
Ｉｍ＝[（Ｉｕ2＋Ｉｖ2＋Ｉｗ2）／３]1/2 … （３）
【００３３】
この状態で、コイル電流のアンバランスの状態を考えると、Ｗ相とＶ相に流れ込んだ電流がそのままＵ相から流れ出す状態であるので、Ｕ相の電流の大きさ｜Ｉｕ｜は、次式（４）に示すようになる。
｜Ｉｕ｜＝２×｜Ｉｖ｜＝２×｜Ｉｗ｜ … （４）
このため、モータ電流Ｉｍの１．４倍が１つのコイルに流れる場合があり、そこでの発熱量は２倍となることがわかる。他のコイルでは０．７倍の電流であるので、発熱量は１／２となる。このため、前記１つのコイルに対応するＮＴＣサーミスタ95と前記他のコイルに対応するＮＴＣサーミスタ95では、４倍異なった温度差を測定してしまうことになる。
【００３４】
そこで、本第１参考技術では、ＮＴＣサーミスタ95を、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wにそれぞれ設置し、各相に対応した３つのＮＴＣサーミスタ95（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のＮＴＣサーミスタ95U，95V，95W）を並列に接続している。上述したように各相のコイル温度が異なる場合において、並列に接続されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相のＮＴＣサーミスタ95U，95V，95Wの各抵抗値Ｒｕ、Ｒｖ及びＲｗ及び合成抵抗値を求める。この場合、サーミスタ定数Ｂを3000Ｋ、モータ12（モータ本体）の温度（雰囲気温度）を100℃、サーミスタ抵抗値Ｒを３ＫΩとし、コイル発熱によりＵ相コイル70Uは20℃、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wは５℃、温度上昇したとする。そして、式（１）に基づいてＵ相、Ｖ相、Ｗ相のＮＴＣサーミスタ95U，95V，95Wの抵抗値Ｒｕ、Ｒｖ及びＲｗを求めると、抵抗値Ｒｕは約2.0ＫΩ、抵抗値Ｒｖ、Ｒｗは約2.７ＫΩとなる。このため、その合成抵抗値は、式（５）に示されるように、約0.8ＫΩとなる。
【００３５】
Ｒ（120℃＋105℃＋105℃）＝1.992//2.697//2.697＝0.804〔ＫΩ〕 … （５）
【００３６】
式（５）で得られる合成抵抗値（0.804ＫΩ）は、次式（６）に示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70Wの温度上昇が共に10.3℃（平均温度上昇）であるとした場合に得られる合成抵抗値（0.806ＫΩ）と略同等である。すなわち、上述した各相のコイルの温度上昇が異なる場合と同等である場合とについて、後述する一定の対応関係があるので、合成抵抗値（電流）を求めることにより、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70Wの平均温度上昇及び最大の温度上昇を検出することができる。
Ｒ（110.3℃＋110.3℃＋110.3℃）＝2.417//2.417//2.417＝0.806〔ＫΩ〕 … （６）
【００３７】
前記一定の対応関係は、サーミスタの平均温度上昇は、３本のサーミスタの合成抵抗値から計算した温度上昇〔計算温度上昇値〕と略同等で、最大温度上昇は、前記平均温度上昇〔計算温度上昇値と略同等である〕のおおよそ２倍の値となる関係をいう。
なお、コイル温度のアンバランスとなる条件として、３つのコイルのうち１つのコイルに電流が流れない場合が考えられるが、その場合の温度上昇は次のようになる。
３つのコイルのうち電流が流れる２つのコイルの温度上昇が20℃であり、電流が流れない１つのコイルの温度上昇が０℃であると、抵抗値〔雰囲気温度が100℃で温度上昇前の値が３ＫΩであるとする。〕はそれぞれ1.992〔ＫΩ〕及び3.000〔ＫΩ〕、となるから、合成抵抗Ｒ（120℃＋120℃＋100℃）は式（６Ａ）に示すように、0.748〔ＫΩ〕となる。
Ｒ（120℃＋120℃＋100℃）＝1.992//1.992//3.000＝0.748〔ＫΩ〕 … （６Ａ）
【００３８】
また、３つのサーミスタが同等に温度上昇（14℃の温度上昇）し、同等温度（114℃）となったときの３本のサーミスタの合成抵抗値Ｒ（114℃＋114℃＋114℃）は、
Ｒ（114℃＋114℃＋114℃）＝2.243//2.243//2.243＝0.748〔ＫΩ〕 … （６Ｂ）
となる。この式（６Ｂ）で得られる同等温度上昇（14℃）での３本のサーミスタの合成抵抗値Ｒ（114℃＋114℃＋114℃）は、前記式（６Ａ）で得られる温度上昇が異なる場合の合成抵抗Ｒ（120℃＋120℃＋100℃）と略同等〔なお、この場合は同等になっている。〕である。このため、３つのサーミスタが同等に温度上昇した、すなわち、平均温度上昇後の温度（114℃）は、上述したアンバランス時（３つのコイルのうち１つのコイルに電流が流れない場合）の３つのコイルの平均温度（120℃＋120℃＋100℃）／３＝113.3℃と略等しく、いずれか一方から他方を求めることが可能となる。
また、この場合、最大温度上昇（20℃）は合成抵抗値から求めた温度上昇14℃（114℃−100℃）の約１．４倍となるので、前記Ｕ相に２倍の電流が流れる場合より、最大温度上昇は低くなる。
【００３９】
温度上昇を上記の場合より２倍の40℃（ＲＵ相コイル70U）、10℃（ＲＶ相コイル70V及びＷ相コイル70W）としてみても、式（７）に示されるように、Ｕ相のＮＴＣサーミスタ95の抵抗値は約1.4ＫΩ、Ｖ相、Ｗ相のＮＴＣサーミスタ95の抵抗値は約2.4ＫΩとなり、合成抵抗値は約0.65ＫΩとなる。
Ｒ（140℃＋110℃＋110℃）＝1.377//2.432//2.432＝0.646〔ＫΩ〕 … （７）
【００４０】
この場合も、式（７）で得られる合成抵抗値（0.646ＫΩ）は、次式（８）に示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70W の温度上昇が共に21℃（平均温度上昇）であるとした場合に得られる合成抵抗値（0.651ＫΩ）と略同等であるので、この場合にも、各相のコイルの温度上昇が異なる場合と同等である場合とについて、上述した一定の対応関係があり、合成抵抗値（電流）を求めることにより、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70Wの平均温度上昇及び最大の温度上昇を検出することができる。
Ｒ（121℃＋121℃＋121℃）＝1.954//1.954//1.954＝0.651〔ＫΩ〕 … （８）
【００４１】
次に、サーミスタ定数Ｂが異なる複数種類のＮＴＣサーミスタ95を対象にし、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のＮＴＣサーミスタ95U，95V，95Wの温度検出誤差を計算した結果を図７の表１に示す。
ここで、平均温度差と最大温度誤差は次のように計算している。
２つのコイル（ここではＶ相、Ｗ相コイル70V，70Wとする。）に流れた電流が１つのコイル（Ｕ相コイル70U）に流れると、その１つのコイル（Ｕ相コイル70U）の温度上昇は４倍となる。そして、例えばＶ相、Ｗ相コイル70V，70Wの温度上昇がそれぞれ5℃、Ｕ相コイル70Uの温度上昇が20℃であるとすると、モータ内部の平均温度上昇は10℃〔測定している部分の質量が略同等であるので、Ｖ相、Ｗ相コイル70V，70Wの温度上昇がそれぞれ5℃、Ｕ相コイル70Uの温度上昇が20℃であると、最終的に温度上昇は10℃となる。〕であり、各相コイル（Ｖ相、Ｗ相コイル70V，70W）の最大温度上昇は20℃である。表１（図７）で、平均温度差は、合成抵抗値から求めた温度上昇値〔計算温度上昇値〕と前記平均温度上昇との差分〔（平均温度差）＝（計算温度上昇値）−（平均温度上昇）〕として求めた値である。
【００４２】
そして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のＮＴＣサーミスタ95U，95V，95W〔サーミスタ定数Ｂが2500Ｋであるとする。〕を並列接続したときの抵抗値に基づいて計算により算出された温度上昇〔計算温度上昇値〕は10.3℃となるので、この温度上昇10.3℃とモータ内部の平均温度上昇（前記10℃）との差〔この差を平均温度差という。〕を求め、
10.3−10＝0.3℃を得る。
また、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70Wの温度上昇値のうち最大の温度上昇値（最大温度）〔20℃〕から計算温度上昇値〔10.3℃〕を減算して最大温度誤差を求める。
〔最大温度誤差〕＝〔最大温度上昇値（最大温度）〕−〔計算温度上昇値〕＝20−10.3＝9.7〔℃〕
【００４３】
この表１〔温度上昇が40℃の場合でも、合成抵抗値から計算した温度〔計算温度上昇値〕と、最終的に到達する温度（平均温度）との差が略１℃であり、両者は略同等とみなせる〕に示されるように、100℃から140℃までの温度範囲でコイル〔Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70W〕の温度の平均値が測定できる。
そして、上述したように、平均温度上昇〔計算温度上昇値と略同等である〕について、最大温度上昇の約１／２の値であるとして、その値を検出でき、雰囲気温度（ブレーキをかけ始める前の温度）から、温度上昇が求められる。上記の例では、最大温度が120℃と140℃で計算したが、この場合、最大温度上昇は40℃と20℃となる。しかし、平均温度上昇は20℃と10℃（10.3℃）であるので、最大温度誤差は、20℃（40℃−20℃）と10℃（20℃−10.3℃）となる。
【００４４】
また、表１に示されるようにサーミスタ定数Ｂが3000Ｋより大きい場合には、温度上昇が同じでも、抵抗値の下がり方が大きいので、高い温度となったサーミスタの抵抗がより下がる。このため、各サーミスタの平均温度での３本並列での抵抗値よりも抵抗値が下がり、より実際に即した温度を検出できることがサーミスタ定数Ｂが大きくなるのに伴い最大温度誤差が減少していくことからわかる。
【００４５】
この第１参考技術では、上述したようにＮＴＣサーミスタ95を、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに設置し、かつ各相に対応した３つのＮＴＣサーミスタ95は、並列に接続されている。そして、並列接続された３つのＮＴＣサーミスタ95の各一端側は引出し線（以下、第１引出し線という。）89aの一端に接続され、また各他端側は引出し線（以下、第２引出し線という。）89bの一端に接続されている。第１引出し線89a及び第２引出し線89bの他端側ははばね下に配置されたモータ12から外部に引出され、車内側に配置されたメインコントローラ62のコンパレータ91（温度検出回路）に接続されている。
【００４６】
コンパレータ91は、オペアンプ92と、オペアンプ92のプラス（＋）端子に接続されるしきい値をつくるための２つの抵抗（第１、第２抵抗R2，R3という。）と、オペアンプ92のマイナス（−）端子に接続されたプルアップ抵抗R1とを備えている。オペアンプ92のマイナス端子には前記第２引出し線89bが接続され、プラス端子には前記第１引出し線89aが接続されている。
オペアンプ92のマイナス端子（ひいてはＮＴＣサーミスタ95）には前記プルアップ抵抗R1を介してバッテリ93（電源）が接続されており、ＮＴＣサーミスタ95にプルアップ抵抗R1を介して電圧が印加されるようになっている。ＮＴＣサーミスタ95に印加される電圧（ＮＴＣサーミスタ95電圧）はコンパレータ91で第１、第２抵抗R2，R3により得られる基準電圧と比較される。
【００４７】
ＮＴＣサーミスタ95の電圧が基準電圧より小さければコンパレータ91の出力はプラスとなり、ＮＴＣサーミスタ95の電圧が基準電圧より高ければコンパレータ91の出力はマイナスとなる。
コンパレータ91の出力はＰＷＭ変換回路４３のオンオフ変換回路(図示省略)のオンオフを制御するトランジスタ94に接続され、ＮＴＣサーミスタ95の電圧が低い場合にはトランジスタ94がオンすることで、ＰＷＭ信号の出力が停止される。このため、コイル（Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70VまたはＷ相コイル70W）の温度が高くなりコイル被覆の劣化する温度に近くなった場合は，モータドライバ63へのＰＭＷ信号の出力を停止するので、モータ12はそれ以上過熱されなくなる。
【００４８】
上述したように構成された第１参考技術では、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに設置されたＮＴＣサーミスタ95を並列に接続し、各相のＮＴＣサーミスタ95U，95V，95Wの温度情報を第１引出し線89a及び第２引出し線89bを通して車内側のコンパレータ91に送り、モータ12の過熱防止を図っている。このようにモータ12の過熱防止をメインコントローラ62に対する温度センサ（ＮＴＣサーミスタ95）からの引出し線を２本（第１引出し線89a及び第２引出し線89b）に抑えて果たしているので、引出し線が撓みやすくなり、ひいては断線の発生を抑制し、かつ引出し線を容易に引き回すことができる。
【００４９】
次に、第２参考技術を図８及び図９に基づいて説明する。この第２参考技術は、前記第１参考技術のＮＴＣサーミスタ95に代えてＰＴＣサーミスタ96（温度係数がプラスである）を用い、かつ３つのＰＴＣサーミスタ96を直列に接続してコンパレータ91に接続したことが主に異なっている。ＰＴＣサーミスタ96は、図９に示すように温度上昇によって抵抗値が急激に大きくなる温度―抵抗値特性を示し、抵抗値の対数値が温度に比例する特性を有する。この温度係数をαとして、抵抗値Ｒは次式（１０）で示される。
Ｒ＝Ｒαｅｘｐ(α（Ｔ−ＴA）) … （１０）
【００５０】
αの値は、チタン酸バリウム（BaTio3）のみを使用すると、35％程度となり、バリウムの一部をストロンチウムに置き換えると、その値は小さくなる。20％の添加量でαは８％程度となる。抵抗値の例としてはαは15％、100℃の抵抗値が１ＫΩとして、80℃までが10Ω程度で、その後150℃で２ＭΩとなる。
【００５１】
この第２参考技術では、上述したようにモータ12の過熱を検出するＰＴＣサーミスタ96を、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに設置している。各相に対応した３つのＰＴＣサーミスタ96は、直列に接続され、その一端側のＰＴＣサーミスタ96及び他端側のＰＴＣサーミスタ96に引出し線（以下、第１引出し線89a、第２引出し線89bという。）が接続されている。
【００５２】
モータ12が温度上昇すると、ＰＴＣサーミスタ96の抵抗値は大きくなり、コンパレータ91のプラス入力電圧は大きくなる。このため、所定電圧以上でコンパレータ91の出力はプラスとなり、前記ＰＷＭ変換回路43のオンオフ変換回路のオンオフを制御するトランジスタ94がオンするので、ＰＷＭ出力が停止される。このため、モータ12はそれ以上過熱されなくなる。
【００５３】
上述したように構成された第２参考技術では、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに設置されたＰＴＣサーミスタ96を直列に接続し、各相のＰＴＣサーミスタ96の温度情報を第１引出し線89a及び第２引出し線89bを通して車内側のコンパレータ91（メインコントローラ62）に送り、モータ12の過熱防止を図っている。このようにモータ12の過熱防止をメインコントローラ62に対する温度センサ（ＰＴＣサーミスタ96）からの引出し線を２本（第１引出し線89a及び第２引出し線89b）に抑えて果たしているので、引出し線が撓みやすくなり、ひいては断線の発生を抑制し、かつ引出し線を容易に引き回すことができる。
【００５４】
ここで、ＰＴＣサーミスタ96を直列に接続した場合の抵抗値と温度の関係を求める。Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wにそれぞれ対応したＰＴＣサーミスタ96（以下、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のＰＴＣサーミスタ96U，96V，96Wという）は、100℃のときに１ＫΩの抵抗値をもつものとする。
100℃であったＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wが温度上昇し、そのうち最も温度上昇したコイル（Ｕ相コイル70U）の温度が120℃（温度上昇20℃）になった場合及び140℃（温度上昇40℃）になった場合の２つの場合におけるＵ相、Ｖ相及びＷ相のＰＴＣサーミスタ96U，96V，96Wの抵抗値及び合成抵抗値を求める。
【００５５】
前者の場合〔Ｕ相コイル70Uが120℃（温度上昇20℃）になった場合〕には、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wが105℃（温度上昇5℃）になるとしてＵ相、Ｖ相及びＷ相のＰＴＣサーミスタ96U，96V，96Wの抵抗値を求める。なお、このようにＵ相コイル70Uが120℃（温度上昇20℃）になるとした場合にＶ相コイル70V及びＷ相コイル70Wが105℃（温度上昇5℃）になるとしたのは、２つのコイル（ここではＶ相コイル70V及びＷ相コイル70Wとする。）に流れた電流が１つのコイル（Ｕ相コイル70U）に流れると、その１つのコイル（Ｕ相コイル70U）の温度上昇は他の２つのコイル（Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70W）の温度上昇の４倍となることに基づくものである。
また、同様に、後者の場合〔Ｕ相コイル70Uが140℃（温度上昇40℃）になった場合〕には、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wが110℃（温度上昇10℃）になるとして抵抗値を求める。
【００５６】
まず、前者の場合〔Ｕ相コイル70Uが120℃（温度上昇20℃）になった場合〕について、式（１０）に基づいてＵ相、Ｖ相及びＷ相のＰＴＣサーミスタ96U，96V，96Wの抵抗値Ｒｕ（120℃）、Ｒｖ（105℃）及びＲｗ（105℃）及び合成抵抗値Ｒ（120℃＋105℃＋105℃）を求めると、次式（１１）〜（１４）に示すようになる。
【００５７】
【００５８】
また、同様に、後者の場合〔Ｕ相コイル70Uが140℃（温度上昇40℃）になった場合〕、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のＰＴＣサーミスタ96U，96V，96Wの抵抗値Ｒｕ（140℃）、Ｒｖ（110℃）及びＲｗ（110℃）及び合成抵抗値Ｒ（140℃＋110℃＋110℃）を求めると、次式（１５）〜（１８）に示すようになる。
【００５９】
【００６０】
上記前者及び後者の場合について、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wが同一に温度上昇した場合の合成抵抗値を求めると次のようになる。
まず、前者の場合〔Ｕ相コイル70Uが120℃（温度上昇20℃）になった場合〕、合成抵抗値は次式（１９）となる。
Ｒ（114℃＋114℃＋114℃）＝8.1＋8.1＋8.1＝24.3〔ＫΩ〕 … （１９）
【００６１】
また、後者の場合〔Ｕ相コイル70Uが140℃（温度上昇40℃）になった場合〕、合成抵抗値は次式（２０）となる。
Ｒ（132.5℃＋132.5℃＋132.5℃）＝131＋131＋131＝393〔ＫΩ〕 … （２０）
【００６２】
上記算出例から、Ｕ相コイルの温度（最大温度）である120℃に対して、合成抵抗値から求めた温度〔計算温度上昇値〕が114℃と求められるので、最大温度差に比べ−６℃、平均温度（110℃）に比べ＋４℃と求められるので、平均温度よりも高めに求められている。平均温度が120℃の場合（最大温度140℃で、他のコイル温度が110℃）では、最大温度との差は7.5℃で、平均温度との差は、＋2.5℃であるので、これも平均温度よりも高めに検出される。
【００６３】
上述したＮＴＣサーミスタ及びＰＴＣサーミスタの特性から、モータが発熱する前の温度（モータに電流が流れていない場合の温度）がわかれば、並列もしくは直列に接続した温度センサの検出値から計算した温度と温度差の約２倍の値がモータのコイルが呈する最大の温度であると言える。このため、モータ温度の算出に際し、モータに電流を流さない場合の温度と、モータに電流を流した場合での温度上昇の２倍の値を見込んでモータのコイル温度を計算することにより、一番、温度上昇が考えられる状態での温度を求めることができる。
【００６４】
なお、前記第１参考技術において、ＣＴＲサーミスタをＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wにそれぞれ配置すると共に、３本のＣＴＲサーミスタをＮＴＣサーミスタ95と並列に接続するように構成（第３参考技術）してもよい。ＣＴＲサーミスタは、上述したように温度が所定温度Ｔｃを超えると抵抗値が急激に低下する特性を有している。
【００６５】
この第３参考技術では、所定温度Ｔｃになるまでは、ＣＴＲサーミスタの抵抗値が非常に大きいので、電流はＣＴＲサーミスタを流れず、ＮＴＣサーミスタ95を流れる。このため、所定温度Ｔｃになるまでは、上述した３つのＮＴＣサーミスタ95を用いた場合（第１参考技術）と同様に作動する。また、所定温度Ｔｃに達すると、ＣＴＲサーミスタの抵抗値が急激に下がる。これにより、ＣＴＲサーミスタにも電流が流れるようになり、電流値がそれまでと異なる特異な変化を示すことになる。この電流値の特異な変化によりＣＴＲサーミスタが所定の温度Ｔｃに達したことがわかる。
【００６６】
次に、第４参考技術を説明する。この第４参考技術は、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wにそれぞれ配置されたサーミスタ（温度センサ）を有し、該サーミスタに電流を流してサーミスタを自己放熱させ、この際に熱放散係数を求め、この熱放散係数が小さくなった場合にサーミスタが断線していると判定するようにしている。サーミスタに電流を流すと、自己放熱により、サーミスタ自体の温度が上昇する。その温度上昇は、熱放散係数と呼ばれる外部とサーミスタ内部との熱のやり取りの関係から決まる。熱放散係数Ｃは、サーミスタに供給した電力Ｐと、温度上昇ΔＴの関係から決まり、次式（３０）で表すことができる。
Ｃ＝Ｐ／ΔＴ … （３０）
【００６７】
ここで、温度上昇ΔＴは、サーミスタの温度から求められるが、サーミスタの構造や測定したいモータコイルの構造、取付け方法が変わらなければ、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wにそれぞれ配置したサーミスタの熱放散係数をＣ１，Ｃ２，Ｃ３とするとき、正常であればＣ１＝Ｃ２＝Ｃ３となり、温度上昇ΔＴと電力Ｐの関係は、１個のサーミスタで考えた場合と同じになる。
【００６８】
Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに対する供給電力をＰ１，Ｐ２，Ｐ３とし、正常状態で、全体の電力Ｐの１／３の値が１つのサーミスタに供給されるとすると、次の電力関係となる。
Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３＝Ｐ／３ … （３１）
【００６９】
そして、熱放散係数Ｃは、計算した温度上昇ΔＴと供給された電力Ｐから、式（３２）により求められる。
Ｃ＝Ｐ／３／ΔＴ … （３２）
【００７０】
ここで、１つのサーミスタが断線した場合、電力Ｐは、同じであれば、１つのサーミスタに供給される電力が1.5倍に増える。このことは抵抗値が1.5倍となったことと同じであるので、温度換算した値は20℃低く検出される（サーミスタ定数Ｂが3000Ｋの場合）。
【００７１】
ここで、計算した温度上昇値としては、サーミスタが３個でも２個でも実際の温度上昇値と同じ値が測定できるので、供給電力と温度上昇の比すなわち熱放散係数は小さい値に測定される。その割合は１／１．５である。これはある電力に対して温度上昇が高いことを示しており、サーミスタ内部から熱が出にくいことを示している。
【００７２】
ここで、サーミスタが断線した場合を想定したが、サーミスタとコイルの接触が悪くなり、コイルの温度が正確に測れなくなった場合を考えると、この場合もサーミスタから熱が放出されにくくなるので、熱放散係数が小さくなる。そのため、サーミスタに温度上昇をさせるために電力パルスをいれると、サーミスタの断線及びサーミスタとコイルの間の接触状況が測定できる。上記全ての参考技術においては、引出し線をメインコントローラ62内のコンパレータ91に接続する構成で説明したが、これに限らず、コンパレータ91をモータドライバ63に設けて、モータドライバ63よりモータ12への電力供給を停止するようにしてもよい。
【００７３】
次に、本発明の前提技術に係る電動ディスクブレーキ装置１Ｄを図１０〜図１２に基づき、図１及び図５を参照して説明する。なお、図１〜図９に示す部材、部分と同等の部材、部分は、同一の符号で示し、その説明及び図示は、適宜、省略する。図１０において、この前提技術に係る電動ディスクブレーキ装置１Ｄには、３相の集中巻きのブラシレスモータ（以下、モータという。）12Aが用いられており、このモータ12Aは、前記第１参考技術と同様に、Ｙ結線されたＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70W（図５参照）を有している。Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wの各一端部が接続された中性点98又はその近傍には、当該中性点98の温度（中性点温度）ＴSを検出する１個の温度センサ95Aが設けられている。
【００７４】
また、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wは、その各他端部に接続されたリード線（Ｕ相リード線100U、Ｖ相リード線100V及びＷ相リード線100W）、及びモータ12Aへの電力供給を行うモータドライバ63等を介してバッテリ93（電源）に接続されている。
Ｕ相リード線100UにはＵ相カレントセンサ102Uが設けられている。同様にして、Ｖ相リード線100V及びＷ相リード線100Wにはそれぞれ、Ｖ相カレントセンサ102V及びＷ相カレントセンサ102Wが設けられている。Ｕ相カレントセンサ102U、Ｖ相カレントセンサ102V及びＷ相カレントセンサ102Wのそれぞれは、Ｕ相リード線100U、Ｖ相リード線100V及びＷ相リード線100WひいてはＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに流れる電流（各コイル電流ＩZU、コイル電流ＩZV及びコイル電流ＩZW）を検出するようになっている。
【００７５】
電動ディスクブレーキ装置１Ｄは、モータ12Aを制御するコントローラ62Aを備えている。コントローラ62Aは、Ｕ相コイル70Uのコイル温度ＴU、Ｖ相コイル70Vのコイル温度ＴV及びＷ相コイル70Wのコイル温度ＴWを求めるコイル温度算出部110を有している。コイル温度算出部110で求められたコイル温度ＴU、ＴV及びＴWは、それぞれに対応したＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70W及び絶縁皮膜の劣化防止等に用いられるようになっている。
【００７６】
この前提技術では、Ｕ相リード線100U、Ｖ相リード線100V及びＷ相リード線100Wにそれぞれカレントセンサ（Ｕ相カレントセンサ102U、Ｖ相カレントセンサ102V及びＷ相カレントセンサ102W）が設けられており、これにより、上述したようにＵ相コイル70Uのコイル電流ＩU、Ｖ相コイル70Vのコイル電流ＩV及びＷ相コイル70Wのコイル電流ＩWを計測するようにしている。なお、カレントセンサは、３相全てに設ける必要はなく、２つの相に設け、残る１つの相の電流は計算により求めるようにしてもよい。
【００７７】
Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70WのうちＵ相コイル70Uの発熱は、Ｕ相コイル70Uの抵抗値とコイル電流ＩUの２乗の積に相当するものであることから、Ｕ相コイル70Uの温度上昇ΔＴUは、Ｕ相コイル70Uのコイル電流ＩUから推測することが可能である。そして、Ｕ相コイル70Uの温度上昇ΔＴUは、次式（３０）に示すように比例定数ｋ、コイル電流ＩUの２乗及び通電時間Δｔの積で表すことができる。
【００７８】
ΔＴU＝ｋＩU 2×Δｔ … … （３０）
【００７９】
また、Ｖ相コイル70Vの温度上昇ΔＴV及びＷ相コイル70Wの温度上昇ΔＴWについても、前記Ｕ相コイル70Uの温度上昇ΔＴUの場合と同様に、前記式（３０）に準じて表すことができる。
【００８０】
なお、式（３０）から、Ｕ相コイル70Uの温度上昇ΔＴUは分かるが、式（３０）だけでは、Ｕ相コイル70Uのコイル温度ＴUは不明である。このことは、Ｖ相コイル70Vの温度上昇ΔＴV及びＷ相コイル70Wの温度上昇ΔＴWについても同様に言えることであり、温度上昇ΔＴV、ΔＴWを示す式〔式（３０）に準じた式〕だけではコイル温度ＴV及びコイル温度ＴWは、不明である。本前提技術では、モータコイルの発熱が次のように伝熱されることを考慮して、コイル温度ＴU、コイル温度ＴV及びコイル温度ＴWを、以下のようにして求めるようにしている。
【００８１】
すなわち、モータコイル（Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70W）の熱は当該コイル70U，70V，70Wから鉄心等を通してキャリパ本体３（図１参照）に流れ、キャリパ本体３から外気に放熱するため、コイル温度（コイル温度ＴU、コイル温度ＴV及びコイル温度ＴW）は最終的には気温（雰囲気温度）と同等になる。しかし、自動車のブレーキキャリパ（キャリパ本体３）周辺の温度は不安定である。
そこで、モータコイル（コイル70U，70V，70W）の中性点98の温度（中性点温度ＴS）を温度センサ95Aにより測定する。モータコイル（コイル70U，70V，70W）の中性点98は、各相のコイル（コイル70U，70V，70W）の集合点であり、この中性点98の温度（中性点温度ＴS）は、モータ12Aの実効電流ＩMに応じて温度変化する。電流値が大きい相のコイルは、中性点温度ＴSよりも高い温度となり、電流値の小さいコイルの温度は中性点温度ＴSよりも低くなり、コイル温度（コイル温度ＴU、コイル温度ＴV及びコイル温度ＴW）は中性点温度ＴSを中心に電流値に応じて変化する。
【００８２】
図１１に、モータ12Aへ通電を開始した〔時点ｔ１〕後、所定時間後通電を停止した〔時点ｔ２〕場合におけるモータコイル、中性点98及びブレーキキャリパ（キャリパ本体３）の温度変化の様子を示す。図１１のモータのコイル温度は、コイル70U，70V，70Wのうち、最も電流値が大きいコイル（ここではコイル70Uとする。）を対象として得た図である
本電動ディスクブレーキ装置１Ｄの作動当初は、ブレーキキャリパ（キャリパ本体３）及びコイル70U，70V，70Wの温度は一致しており、図１１の時点ｔ１でモータ12Aを拘束した状態で通電すると、コイル（ここではコイル70U）の温度、中性点温度ＴSは上昇する。時間経過と共にコイル温度及び中性点温度ＴSとの差は大きくなる。
これに対して、ブレーキキャリパ（キャリパ本体３）の温度の上昇は非常に小さい（横軸に対し僅かに傾斜する角度である）。図１１の時点ｔ２で通電を停止すると、コイル（ここではコイル70U）の温度、中性点温度ＴSは低下しながら近い値になる。これに対してブレーキキャリパ（キャリパ本体３）温度はコイル（ここではコイル70U）から熱が流れるため、温度上昇が継続される。なお、この場合も、ブレーキキャリパ（キャリパ本体３）の温度上昇変化は、図１１に示されるように小さいものになっている。
【００８３】
コイル温度算出部110が実行するコイル温度の算出内容について図１２のフローチャートに基づいて説明する。
コントローラ62Aは、所定の制御周期で演算を行なうようになっており、コントローラ62Aに設けられるコイル温度算出部110は、まず、温度センサ95Aが検出した中性点温度ＴSを入力する(ステップＳ１)。次に、Ｕ相コイル70Uのコイル温度ＴU、Ｖ相コイル70Vのコイル温度ＴV及びＷ相コイル70Wのコイル温度ＴWに対して、前記中性点温度ＴSを代入し(ステップＳ２)、後述するステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７の演算のための準備をする。次に、カレントセンサ（Ｕ相カレントセンサ102U、Ｖ相カレントセンサ102V及びＷ相カレントセンサ102W）によりそれぞれ計測されるＵ相コイル70Uのコイル電流ＩU、Ｖ相コイル70Vのコイル電流ＩV及びＷ相コイル70Wのコイル電流ＩWを入力する(ステップＳ３)。
【００８４】
ステップＳ３に続くステップＳ４で、前記コイル電流ＩU、ＩV及びＩWに基づいて、モータ実効電流ＩMを算出する。モータ実効電流ＩMは、「（１／３）×（ＩU 2＋ＩV 2＋ＩW 2）」の平方根で求められる。
【００８５】
ステップＳ４に続いて、Ｕ相コイル70Uの中性点98に対する温度上昇の算出と、Ｕ相コイル70Uのコイル温度ＴUの算出を行なう(ステップＳ５)。Ｕ相コイル70Uのコイル温度上昇ΔＴUは、コイル電流ＩUの２乗に比例し、中性点98の温度上昇ΔＴSは、モータ実効電流ＩMの２乗に比例する。そして、中性点98に対するＵ相コイル70Uの温度上昇〔後述する伝達量の変化を考慮した温度上昇と区別するために、便宜上、基準温度上昇という〕ΔＴZUは、次式（３１）で求められる。
【００８６】
ΔＴZU＝（ｋ1ＩU 2−ｋ2ＩM 2）Δｔ … （３１）
ここで、ｋ1及びｋ2は比例定数であり、温度が測定されている中性点98とコイルとは熱容量が異なるため両ｋ1及びｋ2は異なっている。
【００８７】
また、コイルと中性点98との間に温度差が生じると、コイル及び中性点98間の熱の伝達量が増加（変化）する。前記温度差〔伝達量の変化〕による影響を考慮すると、中性点98に対するコイルの温度上昇ΔＴUは次式（３２）に示すようになる。
【００８８】
ｋ3は比例定数である。
【００８９】
コイル温度算出部110（コントローラ62A）は、ステップＳ５において、さらに次式（３３）の演算を行ない、前記ステップＳ２で中性点温度ＴSが代入されたＵ相コイル70Uのコイル温度ＴUに、前記コイルの温度上昇ΔＴUを加算して〔すなわち、中性点98に対するＵ相コイル70Uの温度上昇値ΔＴUを前記温度センサ95Aの検出値（コイル温度ＴU）に加算して〕、Ｕ相コイル70Uのコイル温度ＴUを求める。
【００９０】
ＴU＝ΔＴU＋ＴS … （３３）
【００９１】
ステップＳ５で行なったＵ相コイル70Uのコイル温度ＴUの算出と同様にして、ステップＳ６で式（３４）及び（３５）の演算を行ない、Ｖ相コイル70Vのコイル温度ＴVを算出する。
【００９２】
ΔＴV＝（ｋ1ＩV 2−ｋ2ＩM 2）Δｔ−ｋ3（ＴV−ＴS）2Δｔ … （３4）
ＴV＝ΔＴV＋ＴS … （３5）
【００９３】
また、ステップＳ６に続くステップＳ７で式（３６）及び（３７）の演算を行ない、Ｗ相コイル70Wのコイル温度ＴWを算出する。
【００９４】
ΔＴW＝（ｋ1ＩW 2−ｋ2ＩM 2）Δｔ−ｋ3（ＴW−ＴS）2Δｔ … （３6）
ＴW＝ΔＴW＋ＴS … （３7）
【００９５】
ステップＳ７に続くステップＳ８で、当該車両のキー（イグニッションキー）がオフされたか否かを判定する。ステップＳ８でキーがオフされていない（Ｎｏ）と判定すると、ステップＳ３に戻り上記ステップを実行する。ステップＳ８でキーがオフされた（Ｙｅｓ）と判定すると、コイル温度算出部110の処理を終了する。
【００９６】
上述したように構成した本前提技術によれば、温度センサ95Aで中性点温度ＴSを計測する一方、Ｕ相カレントセンサ102Uで検出されたコイル電流ＩUからＵ相コイル70Uの温度上昇値ΔＴUを求め、中性点温度ＴSに温度上昇値ΔＴUを加算してＵ相コイル70Uのコイル温度ＴUを求める。さらに、Ｕ相コイル70Uのコイル温度ＴUの算出と同様にして、Ｖ相コイル70Vのコイル温度ＴV及びＷ相コイル70Wのコイル温度ＴWを求める。このため、１個の温度センサを用い中性点の温度のみでコイルの温度を推定する場合に比して、各相のコイル（Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V、Ｗ相コイル70W）の温度〔コイル温度ＴU、コイル温度ＴV及びコイル温度ＴW〕をより精度高く検出することができる。また、温度センサ95Aは１個で済むので、温度センサ95A用の配線及び配線組付け作業を減らすことができると共に、取扱い性の向上を図ることができる。また、ブレーキをかけていないときコイルの推定温度は、時間経過に伴って測定している温度センサ値に近づくため、コイルの推定温度の実際のコイル温度に対する誤差は、時間経過にかかわらず大きくはなっていかない。
【００９７】
ここで、本発明の一実施の形態に係る電動ディスクブレーキ装置を説明する。上記前提技術では、中性点98又はその近傍に温度センサ95Aを設ける場合を例にしたが、本一実施の形態では、これに代えて、図１３及び図１４に示すように構成している。すなわち、この一実施の形態のモータ12Bは、キャリパ本体３（図１参照）内に納められている。このモータ12Bでは、キャリパ本体３（図１参照）内においてＵ相リード線100U、Ｖ相リード線100V及びＷ相リード線100Wが束ねられ、このＵ相リード線100U、Ｖ相リード線100V及びＷ相リード線100Wが束ねられた部分（リード線束ね部分）120には、温度センサ95Aが設けられている。そして、前提技術と同様にして、モータ実効電流ＩMを得、このモータ実効電流ＩMを用いてＵ相コイル70Uのコイル温度ＴU、Ｖ相コイル70Vのコイル温度ＴV及びＷ相コイル70Wのコイル温度ＴWを求めるようにしている。
この一実施の形態において、温度センサ95Aとコイルリード線（Ｕ相リード線100U、Ｖ相リード線100V及びＷ相リード線100W）は、図１４に示すように、接触して配置される一方、相互にずれないように、モールド121で固定されている。この一実施の形態においても、前提技術と同様にして、Ｕ相コイル70Uのコイル温度ＴU、Ｖ相コイル70Vのコイル温度ＴV及びＷ相コイル70Wのコイル温度ＴWが求められる。
【００９８】
このため、１個の温度センサのみでコイル（Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V、Ｗ相コイル70W）の温度を推定する場合に比して、各相のコイル（Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V、Ｗ相コイル70W）の温度〔コイル温度ＴU、コイル温度ＴV及びコイル温度ＴW〕をより精度高く検出することができる。
また、温度センサ95Aは１個で済むので、温度センサ95A用の配線及び配線組付け作業を減らすことができると共に、取扱い性の向上を図ることができる。
【００９９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、複数相のコイルのリード線を束ねたリード線束ね部分に設けられる温度センサと、複数相のコイルを流れるコイル電流をそれぞれ検出するカレントセンサと、を備え、コントローラは、前記各カレントセンサにより検出されるコイル電流に基づいて得られる複数相のコイルのリード線束ね部分に対する相対温度上昇値を前記温度センサの検出値に加算して複数相の各コイルの温度を求めるコイル温度算出部を設けたことにより、温度センサのみの検出温度によるコイル温度の推定に比して、各相のコイル温度をより精度高く検出することができる。また、温度センサは１個で済むので、温度センサ用配線及び配線組付け作業を減らすことができ、さらに、取扱い性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１参考技術の電動ディスクブレーキ装置を示す縦断面図である。
【図２】 図１の装置を一部破断して示す側面図である。
【図３】 図１の装置を一部破断して示す平面図である。
【図４】 図１の装置を一部破断して示す正面図である。
【図５】 図１の電動ディスクブレーキ装置のコントローラを示す回路図である。
【図６】 図５のコントローラに用いるＮＴＣサーミスタの温度―抵抗値特性を示す図である。
【図７】 ＮＴＣサーミスタ95の温度検出誤差の計算例を表形式で示す図である。
【図８】 第２参考技術の電動ディスクブレーキ装置に用いられるコントローラを示す回路図である。
【図９】 図８のコントローラに用いるＰＴＣサーミスタの温度―抵抗値特性を示す図である。
【図１０】 本発明の前提技術の電動ディスクブレーキ装置を模式的に示す図である。
【図１１】 モータへの通電及びその停止に伴うコイル、中性点及びブレーキキャリパの温度変化を示す図である。
【図１２】 図１０のコントローラの演算内容を示すフローチャートである。
【図１３】 本発明の一実施の形態の電動ディスクブレーキ装置を模式的に示す図である。
【図１４】 図１３のリード線及び温度センサの配置状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
12 モータ
62 メインコントローラ（コントローラ）
63 モータドライバ（コントローラ）
91 コンパレータ
70U，70V，70W Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル
89a 第１引出し線（引出し線）
89b 第２引出し線（引出し線）
95A 温度センサ
120 リード線束ね部分
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータの回転力によって制動力を発生させる電動ディスクブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両の制動装置として、ブレーキ液圧管路を使用せず、電動モータの出力によって制動力を発生させるようにした、所謂電動ブレーキ装置が知られている。
【０００３】
電動ブレーキ装置としては、特開昭６０−２０６７６６号公報に開示されているように、ピストンによってブレーキパッドをディスクロータに押圧させることにより、制動力を発生させるようにした電動ディスクブレーキ装置がある。この種の電動ディスクブレーキ装置は、運転者によるブレーキペダル踏力（又は変位量）をセンサによって検出し、コントローラによって、この検出に応じて電動モータの回転を制御して、所望の制動力を得るようにしている。
【０００４】
また、上記のような電動ディスクブレーキ装置においては、各種センサを用いて、各車輪の回転速度、車両速度、車両加速度、操舵角、車両横加速度などの車両状態を検出し、これらの検出に基づいてメインコントローラやモータドライバなどのコントローラによって電動モータの回転を制御することにより、倍力制御、アンチロック制御、トラクション制御及び車両安定化制御などを比較的簡単に組み込むことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
現在、電動ディスクブレーキ装置は、回転式サーボモータの回転動を直線運動に変換してブレーキパッドを押すようにする構造になっている。そして、電動モータに必要な電力はバッテリ又は発電機よりコントローラを介して供給される。この場合、モータにいたるケーブルが長くなること、及び電動モータが設けられるブレーキキャリパ部が変位するものであることから、ケーブルの断線やコネクタの外れに注意する必要がある。
【０００６】
また、ブレーキをかける場合、ブレーキパッドをモータの回転で押し付けることになるので、ブレーキがかかっている状態ではモータの回転は微小もしくは停止している。そのため、モータの各相のコイルに流れる電流は平均電流ではなく、１相だけが大きく他の相は少ないといった状況があり得る。そのため、通常行なわれている、１個の温度センサを用いたモータ温度（コイル温度）の測定では、コイル被覆の保護を適切には行なえない。
【０００７】
また、温度センサを、各相のコイルに個別に配置し、別々に温度測定を行なうことが考えられるが、ブレーキ本体が設置される場所がばね下であるので、コントローラに対する引出し線（信号線）の本数が増える〔例えば３相コイルにそれぞれ温度センサを配置した場合、引出し線は６本（２本×３系統）必要となる〕と、これらを含めて束ねたケーブルは曲がりにくいものとなる。このため、ケーブルに同じ振幅の振動が加わったときのダメージが大きくなり断線の虞が高くなる。さらに、ケーブルの引き回しに困難を招くことになる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、モータの温度検出を適切に行ってモータコイルや絶縁皮膜の劣化防止を図ることができる電動ディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、コントローラから電力供給を受ける複数相のコイルを有するモータの作動により制動力を発生するディスクブレーキ本体を備えた電動ディスクブレーキ装置であって、前記複数相のコイルのリード線を束ねたリード線束ね部分に設けられる温度センサと、前記複数相のコイルを流れるコイル電流をそれぞれ検出するカレントセンサと、を備え、前記コントローラは、前記各カレントセンサにより検出されるコイル電流に基づいて得られる複数相のコイルのリード線束ね部分に対する相対温度上昇値を前記温度センサの検出値に加算して複数相の各コイルの温度を求めるコイル温度算出部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る電動ディスクブレーキ装置を図１３及び図１４に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、本発明の一実施形態の説明に先だって、図１ないし図７に基づいて第１参考技術を説明し、図８及び図９に基づいて第２参考技術を説明し、第１、第２参考技術を参考にして第３、第４参考技術を説明し、さらに、本発明の一実施形態の前提となる前提技術を図１０〜図１２に基づいて説明する。
まず、第１参考技術に係る電動ディスクブレーキ装置を図１ないし図７に基づいて説明する。
【００１２】
図１ないし図４に示すように、第１参考技術に係る電動ディスクブレーキ装置１は、車輪（図示せず）とともに回転するディスクロータ２の一側（通常は車体に対して内側）にキャリパ本体３が配置されており、キャリパ本体３には、略Ｃ字形に形成されてディスクロータ２を跨いで反対側へ延びる爪部４がボルト５によって一体的に結合されている。ディスクロータ２の両側、すなわち、ディスクロータ２とキャリパ本体３との間および爪部４の先端部との間に、それぞれブレーキパッド６，７が設けられている。ブレーキパッド６，７は、車体側に固定されるキャリヤ８によってディスクロータ２の軸方向に沿って移動可能に支持されて、制動トルクをキャリヤ８で受けるようになっており、また、キャリパ本体３は、キャリヤ８に取付けられたスライドピン９によってディスクロータ２の軸方向に沿って摺動可能に案内されている。
【００１３】
爪部４の基部に形成された環状のフランジ部10が結合されたキャリパ本体３の略円筒状のケース11内には、電動モータ（以下、モータという。）12および回転検出器13が設けられ、ボールランプユニット14が爪部４の環状のフランジ部10側からモータ12のロータ15内に挿入されている。ケース11の後端部には、カバー16がボルト17によって取付けられている。本第１参考技術では、ディスクロータ２、キャリパ本体３、ブレーキパッド６，７、モータ12及びボールランプユニット14からディスクブレーキ本体60が構成されている。ディスクブレーキ本体60はばね下に設けられている。
【００１４】
モータ12は、ケース11の内周部に固定されたステータ18と、ステータ18の内周部に対向させてケース11に滑り軸受19，20によって回転可能、かつ、軸方向に移動可能に支持されたロータ15とを備えている。回転検出器13は、ケース11にボルト21によって取付けられたレゾルバケース22に固定されたレゾルバステータ23と、レゾルバステータ23に対向させてロータ15に固定されたレゾルバロータ24とを備え、これらの相対回転に基づいてロータ15の回転位置を検出するものである。レゾルバケース22、レゾルバステータ23及びレゾルバロータ24からレゾルバ61が構成されている。
【００１５】
カバー16には、モータ12および回転検出器13に接続されるコネクタ25およびケーブル26が取付けられており、モータ12は、図５に示すように、モータ12を制御するメインコントローラ62からの制御信号（電気信号）に応答してロータ15を所望トルクで所望角度だけ回転させられるようになっている。コネクタ25およびケーブル26は、当該車両のサスペンション装置のアーム、リンク、ナックル、ストラット等の部材との干渉を避けるため、ディスクロータ２の軸方向に対して傾斜されて、その径方向外側へ延ばされている。
【００１６】
ボールランプユニット14は、モータ12のロータ15の回転運動を直線運動に変換するボールランプ機構27（伝動機構）と、ブレーキパッド６を押圧するピストン28と、これらの間に介装される調整ナット29と、ボールランプ機構27の回転を調整ナット29に伝達するリミッタ機構30とを備えている。
【００１７】
ボールランプ機構27は、円周方向に沿って円弧状に延びる３つのボール溝37，38がそれぞれ120°の間隔で中心角90°の範囲で延ばされて形成されている。これらのボール溝37，38は、同方向に傾斜しており、ボール溝37，38間にはボール34が装入されて、固定ディスク32と可動ディスク33との相対回転によって、３つのボール34がボール溝37，38内を転動して、その回転角度に応じて可動ディスク33と固定ディスク32とが軸方向に相対移動するようになっている。
【００１８】
前記メインコントローラ62は、図５に示すように、車両状態検出センサからの検出信号に基づいて前記制御信号Ｅ0を生成し、この制御信号Ｅ0によりモータドライバ63を制御してモータ12を駆動させてディスクブレーキ本体60に制動力を発生させるようにしている。
【００１９】
メインコントローラ62は、発振器41と、発振器41に接続された同期検波回路42と、同期検波回路42から信号に応じて制御信号Ｅ0（制御信号Ｅ１〜Ｅ６）をモータドライバ63の第１〜第６ＦＥＴ81〜86に出力して第１〜第６ＦＥＴ81〜86を作動させるＰＷＭ変換回路43と、補正回路50と、加算回路51と、後述するコンパレータ91と、を有している。
【００２０】
メインコントローラ62の各構成部材について、以下に説明する。運転者が操作するブレーキペダルの信号（踏力センサの検出信号）に応じてモータ12に供給する電流値が計算され、トルク指令値ＥPが求められる。トルク指令値ＥPについては、ブレーキパッドの引きずりを防止するためにブレーキペダルを離した場合にモータ12を逆回転させる機能や、トラクションコントロールのための４輪各々に対してブレーキ力を可変する機能を考慮して値を定めることも可能である。
【００２１】
上述したように求められたトルク指令値ＥPに応じて発振器41は、正弦波信号Ｅsin（ωt）、この正弦波信号Ｅsinωtと位相がそれぞれ１２０°、２４０°異なる正弦波信号Ｅsin（ωt−2π/3）、及びＥsin（ωt−4π/3）を生成し、これらを同期検波回路42に出力し、また、レゾルバ61に信号Ｅcosωt、Ｅsinωtを出力する。
【００２２】
同期検波回路42では、レゾルバ61から得られたＥsin（ωt＋θ）を同期検波することで、信号Ｅsin（θ）、Ｅsin（θ−2π/3）、Ｅsin（θ−4π/3）を得、これをＰＷＭ変換回路43に出力する。
ＰＷＭ変換回路43は、前記信号Ｅsin（θ）、Ｅsin（θ−2π/3）、Ｅsin（θ−4π/3）に基づいて、図５に示すように制御信号Ｅ0（制御信号Ｅ１〜Ｅ６）を生成してこれをモータドライバ63に出力する。これにより、制御信号Ｅ0（制御信号Ｅ１〜Ｅ６）に応じた電圧が、図５に示すようにＹ結線されたＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに印加されるようにしている。
【００２３】
Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに上述したように電圧が印加されることにより、モータ12のステータ18には回転磁界が発生し、これに応じてロータ15は回転トルクを発生して回転する。このロータ15の回転作動について概略的に説明すると次のようになる。
【００２４】
すなわち、図５におけるロータ15とステータ18の位置で上述したように正弦波電圧をステータ18のＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに印加し、例えばＵ相コイル70UにＳ極（コイルへの通電により形成される回転磁界の磁極）が発生し、またＷ相コイル70WにＮ極（コイルへの通電により形成される回転磁界の磁極）が発生した場合、ロータ15のＮ極はＵ相コイル70U側に引き寄せられる。Ｓ極も同様にＷ相コイル70W側に引き寄せられる。このように電磁力が作用することにより、ロータ15に回転トルクが発生してロータ15は回転する。
【００２５】
ここで、モータ12が正方向に回転するとブレーキパッドの間隔が狭くなりブレーキパッドとディスクロータが接触して制動力が働くことになる。すると、ブレーキの反力によってキャリパが変形したり、ブレーキパッドが圧縮されたりすることを除けば、モータ12は停止する。制動力を大きくするとモータ12の停止位置（ロータとステータの相対位置関係）が決まる。そのときのＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wの電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗは、モータ12の回転角をθとすると、次式で求められる。
【００２６】
Ｖｕ＝Ｅsin（θ）
Ｖｖ＝Ｅsin（θ−2π/3）
Ｖｗ＝Ｅsin（θ−4π/3）
【００２７】
そのため、回転角θが所定角度の場合、例えばθ＝０の場合、Ｕ相コイル70Uの電圧は、０となり、Ｕ相コイル70Uには電流は流れない。また、他のコイル（Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70W）には、反対方向の電圧がかかるので、Ｖ相コイル70VからＷ相コイル70Wへ（もしくはＷ相コイル70WからＶ相コイル70Vへ）電流が流れることになる。ここで、モータ12のコイルの発熱量は、モータ12が回転していないのでコイル（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相コイル70U、70V、70W）の抵抗値と電流値から決まる。発熱量は、コイル抵抗値に電流値の２乗を掛けたものとなる。
【００２８】
前記モータ12のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイル(Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70W)の近傍には、ＮＴＣサーミスタ95（温度センサ）がそれぞれ配置されている。それぞれのＮＴＣサーミスタ95をＵ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70Wに対応してそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相のＮＴＣサーミスタ95U，95V，95Wという。
【００２９】
この第１参考技術では、温度センサとして上述したようにＮＴＣサーミスタ95を用いているが、温度センサとしては、サーミスタや白金測温抵抗体などが広く使われている。通常のサーミスタ（前記ＮＴＣサーミスタ95が相当する）は負の温度係数を持ち、白金測温抵抗体は正の温度係数を持つ。又、サーミスタのうち、負の温度係数を持つサーミスタをＮＴＣサーミスタ〔本第１参考技術の温度線センサ（ＮＴＣサーミスタ95）がこれに相当する。〕と呼び、正の温度係数を持つサーミスタをＰＴＣサーミスタ96〔後述する第２参考技術の温度線センサ（ＰＴＣサーミスタ96）がこれに相当する。〕と呼ぶ。サーミスタは材質を変えることで３種類の温度係数を実現でき、次のような種類が広く用いられている。
【００３０】
（１）ＮＴＣサーミスタ：ニッケル・コバルト・マンガンなどからなり、温度が高くなると抵抗値が低くなり、抵抗値の温度係数が負の半導体。
（２）ＰＴＣサーミスタ：チタン酸バリウム（BaTio3）を主成分とし、抵抗値が温度と共に急増する酸化物セラミックス。
（３）ＣＴＲサーミスタ：５酸化バナジウムに金属酸化物を混合した粉末を略1000℃で燒結したものであり、抵抗値が温度と共に急激に減少するサーミスタ。
【００３１】
前記ＮＴＣサーミスタ95の抵抗値Ｒは、サーミスタ定数Ｂ及び温度ＴA（絶対温度、ケルビン）から次式（１）で求められる。
Ｒ＝Ｒ∞ｅｘｐ（Ｂ／ＴA） … （１）
ここで、Ｒ∞は仮想的な無限大温度におけるサーミスタの抵抗値であり、この抵抗値Ｒ∞は次式（２）で求められる。
Ｒ∞＝Ｒ25／ｅｘｐ（Ｂ／Ｔ25）
ただし、Ｔ25は２５℃に対応する絶対温度である。
【００３２】
ＮＴＣサーミスタ95は、図６に示すように温度が高くなると抵抗値が低下する温度―抵抗値特性を示している。
ここで、３相のコイル（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70W）に流れる電流に差ができ、その結果、コイル温度に差が生じた場合を考えてみる。
モータ電流Ｉｍは、次式（３）に示すように、各相の電流値〔Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ〕を２乗して加算したものを１／３倍して平方根を求めて得られるものになっている。
Ｉｍ＝[（Ｉｕ2＋Ｉｖ2＋Ｉｗ2）／３]1/2 … （３）
【００３３】
この状態で、コイル電流のアンバランスの状態を考えると、Ｗ相とＶ相に流れ込んだ電流がそのままＵ相から流れ出す状態であるので、Ｕ相の電流の大きさ｜Ｉｕ｜は、次式（４）に示すようになる。
｜Ｉｕ｜＝２×｜Ｉｖ｜＝２×｜Ｉｗ｜ … （４）
このため、モータ電流Ｉｍの１．４倍が１つのコイルに流れる場合があり、そこでの発熱量は２倍となることがわかる。他のコイルでは０．７倍の電流であるので、発熱量は１／２となる。このため、前記１つのコイルに対応するＮＴＣサーミスタ95と前記他のコイルに対応するＮＴＣサーミスタ95では、４倍異なった温度差を測定してしまうことになる。
【００３４】
そこで、本第１参考技術では、ＮＴＣサーミスタ95を、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wにそれぞれ設置し、各相に対応した３つのＮＴＣサーミスタ95（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のＮＴＣサーミスタ95U，95V，95W）を並列に接続している。上述したように各相のコイル温度が異なる場合において、並列に接続されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相のＮＴＣサーミスタ95U，95V，95Wの各抵抗値Ｒｕ、Ｒｖ及びＲｗ及び合成抵抗値を求める。この場合、サーミスタ定数Ｂを3000Ｋ、モータ12（モータ本体）の温度（雰囲気温度）を100℃、サーミスタ抵抗値Ｒを３ＫΩとし、コイル発熱によりＵ相コイル70Uは20℃、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wは５℃、温度上昇したとする。そして、式（１）に基づいてＵ相、Ｖ相、Ｗ相のＮＴＣサーミスタ95U，95V，95Wの抵抗値Ｒｕ、Ｒｖ及びＲｗを求めると、抵抗値Ｒｕは約2.0ＫΩ、抵抗値Ｒｖ、Ｒｗは約2.７ＫΩとなる。このため、その合成抵抗値は、式（５）に示されるように、約0.8ＫΩとなる。
【００３５】
Ｒ（120℃＋105℃＋105℃）＝1.992//2.697//2.697＝0.804〔ＫΩ〕 … （５）
【００３６】
式（５）で得られる合成抵抗値（0.804ＫΩ）は、次式（６）に示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70Wの温度上昇が共に10.3℃（平均温度上昇）であるとした場合に得られる合成抵抗値（0.806ＫΩ）と略同等である。すなわち、上述した各相のコイルの温度上昇が異なる場合と同等である場合とについて、後述する一定の対応関係があるので、合成抵抗値（電流）を求めることにより、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70Wの平均温度上昇及び最大の温度上昇を検出することができる。
Ｒ（110.3℃＋110.3℃＋110.3℃）＝2.417//2.417//2.417＝0.806〔ＫΩ〕 … （６）
【００３７】
前記一定の対応関係は、サーミスタの平均温度上昇は、３本のサーミスタの合成抵抗値から計算した温度上昇〔計算温度上昇値〕と略同等で、最大温度上昇は、前記平均温度上昇〔計算温度上昇値と略同等である〕のおおよそ２倍の値となる関係をいう。
なお、コイル温度のアンバランスとなる条件として、３つのコイルのうち１つのコイルに電流が流れない場合が考えられるが、その場合の温度上昇は次のようになる。
３つのコイルのうち電流が流れる２つのコイルの温度上昇が20℃であり、電流が流れない１つのコイルの温度上昇が０℃であると、抵抗値〔雰囲気温度が100℃で温度上昇前の値が３ＫΩであるとする。〕はそれぞれ1.992〔ＫΩ〕及び3.000〔ＫΩ〕、となるから、合成抵抗Ｒ（120℃＋120℃＋100℃）は式（６Ａ）に示すように、0.748〔ＫΩ〕となる。
Ｒ（120℃＋120℃＋100℃）＝1.992//1.992//3.000＝0.748〔ＫΩ〕 … （６Ａ）
【００３８】
また、３つのサーミスタが同等に温度上昇（14℃の温度上昇）し、同等温度（114℃）となったときの３本のサーミスタの合成抵抗値Ｒ（114℃＋114℃＋114℃）は、
Ｒ（114℃＋114℃＋114℃）＝2.243//2.243//2.243＝0.748〔ＫΩ〕 … （６Ｂ）
となる。この式（６Ｂ）で得られる同等温度上昇（14℃）での３本のサーミスタの合成抵抗値Ｒ（114℃＋114℃＋114℃）は、前記式（６Ａ）で得られる温度上昇が異なる場合の合成抵抗Ｒ（120℃＋120℃＋100℃）と略同等〔なお、この場合は同等になっている。〕である。このため、３つのサーミスタが同等に温度上昇した、すなわち、平均温度上昇後の温度（114℃）は、上述したアンバランス時（３つのコイルのうち１つのコイルに電流が流れない場合）の３つのコイルの平均温度（120℃＋120℃＋100℃）／３＝113.3℃と略等しく、いずれか一方から他方を求めることが可能となる。
また、この場合、最大温度上昇（20℃）は合成抵抗値から求めた温度上昇14℃（114℃−100℃）の約１．４倍となるので、前記Ｕ相に２倍の電流が流れる場合より、最大温度上昇は低くなる。
【００３９】
温度上昇を上記の場合より２倍の40℃（ＲＵ相コイル70U）、10℃（ＲＶ相コイル70V及びＷ相コイル70W）としてみても、式（７）に示されるように、Ｕ相のＮＴＣサーミスタ95の抵抗値は約1.4ＫΩ、Ｖ相、Ｗ相のＮＴＣサーミスタ95の抵抗値は約2.4ＫΩとなり、合成抵抗値は約0.65ＫΩとなる。
Ｒ（140℃＋110℃＋110℃）＝1.377//2.432//2.432＝0.646〔ＫΩ〕 … （７）
【００４０】
この場合も、式（７）で得られる合成抵抗値（0.646ＫΩ）は、次式（８）に示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70W の温度上昇が共に21℃（平均温度上昇）であるとした場合に得られる合成抵抗値（0.651ＫΩ）と略同等であるので、この場合にも、各相のコイルの温度上昇が異なる場合と同等である場合とについて、上述した一定の対応関係があり、合成抵抗値（電流）を求めることにより、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70Wの平均温度上昇及び最大の温度上昇を検出することができる。
Ｒ（121℃＋121℃＋121℃）＝1.954//1.954//1.954＝0.651〔ＫΩ〕 … （８）
【００４１】
次に、サーミスタ定数Ｂが異なる複数種類のＮＴＣサーミスタ95を対象にし、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のＮＴＣサーミスタ95U，95V，95Wの温度検出誤差を計算した結果を図７の表１に示す。
ここで、平均温度差と最大温度誤差は次のように計算している。
２つのコイル（ここではＶ相、Ｗ相コイル70V，70Wとする。）に流れた電流が１つのコイル（Ｕ相コイル70U）に流れると、その１つのコイル（Ｕ相コイル70U）の温度上昇は４倍となる。そして、例えばＶ相、Ｗ相コイル70V，70Wの温度上昇がそれぞれ5℃、Ｕ相コイル70Uの温度上昇が20℃であるとすると、モータ内部の平均温度上昇は10℃〔測定している部分の質量が略同等であるので、Ｖ相、Ｗ相コイル70V，70Wの温度上昇がそれぞれ5℃、Ｕ相コイル70Uの温度上昇が20℃であると、最終的に温度上昇は10℃となる。〕であり、各相コイル（Ｖ相、Ｗ相コイル70V，70W）の最大温度上昇は20℃である。表１（図７）で、平均温度差は、合成抵抗値から求めた温度上昇値〔計算温度上昇値〕と前記平均温度上昇との差分〔（平均温度差）＝（計算温度上昇値）−（平均温度上昇）〕として求めた値である。
【００４２】
そして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のＮＴＣサーミスタ95U，95V，95W〔サーミスタ定数Ｂが2500Ｋであるとする。〕を並列接続したときの抵抗値に基づいて計算により算出された温度上昇〔計算温度上昇値〕は10.3℃となるので、この温度上昇10.3℃とモータ内部の平均温度上昇（前記10℃）との差〔この差を平均温度差という。〕を求め、
10.3−10＝0.3℃を得る。
また、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70Wの温度上昇値のうち最大の温度上昇値（最大温度）〔20℃〕から計算温度上昇値〔10.3℃〕を減算して最大温度誤差を求める。
〔最大温度誤差〕＝〔最大温度上昇値（最大温度）〕−〔計算温度上昇値〕＝20−10.3＝9.7〔℃〕
【００４３】
この表１〔温度上昇が40℃の場合でも、合成抵抗値から計算した温度〔計算温度上昇値〕と、最終的に到達する温度（平均温度）との差が略１℃であり、両者は略同等とみなせる〕に示されるように、100℃から140℃までの温度範囲でコイル〔Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル70U ，70V，70W〕の温度の平均値が測定できる。
そして、上述したように、平均温度上昇〔計算温度上昇値と略同等である〕について、最大温度上昇の約１／２の値であるとして、その値を検出でき、雰囲気温度（ブレーキをかけ始める前の温度）から、温度上昇が求められる。上記の例では、最大温度が120℃と140℃で計算したが、この場合、最大温度上昇は40℃と20℃となる。しかし、平均温度上昇は20℃と10℃（10.3℃）であるので、最大温度誤差は、20℃（40℃−20℃）と10℃（20℃−10.3℃）となる。
【００４４】
また、表１に示されるようにサーミスタ定数Ｂが3000Ｋより大きい場合には、温度上昇が同じでも、抵抗値の下がり方が大きいので、高い温度となったサーミスタの抵抗がより下がる。このため、各サーミスタの平均温度での３本並列での抵抗値よりも抵抗値が下がり、より実際に即した温度を検出できることがサーミスタ定数Ｂが大きくなるのに伴い最大温度誤差が減少していくことからわかる。
【００４５】
この第１参考技術では、上述したようにＮＴＣサーミスタ95を、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに設置し、かつ各相に対応した３つのＮＴＣサーミスタ95は、並列に接続されている。そして、並列接続された３つのＮＴＣサーミスタ95の各一端側は引出し線（以下、第１引出し線という。）89aの一端に接続され、また各他端側は引出し線（以下、第２引出し線という。）89bの一端に接続されている。第１引出し線89a及び第２引出し線89bの他端側ははばね下に配置されたモータ12から外部に引出され、車内側に配置されたメインコントローラ62のコンパレータ91（温度検出回路）に接続されている。
【００４６】
コンパレータ91は、オペアンプ92と、オペアンプ92のプラス（＋）端子に接続されるしきい値をつくるための２つの抵抗（第１、第２抵抗R2，R3という。）と、オペアンプ92のマイナス（−）端子に接続されたプルアップ抵抗R1とを備えている。オペアンプ92のマイナス端子には前記第２引出し線89bが接続され、プラス端子には前記第１引出し線89aが接続されている。
オペアンプ92のマイナス端子（ひいてはＮＴＣサーミスタ95）には前記プルアップ抵抗R1を介してバッテリ93（電源）が接続されており、ＮＴＣサーミスタ95にプルアップ抵抗R1を介して電圧が印加されるようになっている。ＮＴＣサーミスタ95に印加される電圧（ＮＴＣサーミスタ95電圧）はコンパレータ91で第１、第２抵抗R2，R3により得られる基準電圧と比較される。
【００４７】
ＮＴＣサーミスタ95の電圧が基準電圧より小さければコンパレータ91の出力はプラスとなり、ＮＴＣサーミスタ95の電圧が基準電圧より高ければコンパレータ91の出力はマイナスとなる。
コンパレータ91の出力はＰＷＭ変換回路４３のオンオフ変換回路(図示省略)のオンオフを制御するトランジスタ94に接続され、ＮＴＣサーミスタ95の電圧が低い場合にはトランジスタ94がオンすることで、ＰＷＭ信号の出力が停止される。このため、コイル（Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70VまたはＷ相コイル70W）の温度が高くなりコイル被覆の劣化する温度に近くなった場合は，モータドライバ63へのＰＭＷ信号の出力を停止するので、モータ12はそれ以上過熱されなくなる。
【００４８】
上述したように構成された第１参考技術では、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに設置されたＮＴＣサーミスタ95を並列に接続し、各相のＮＴＣサーミスタ95U，95V，95Wの温度情報を第１引出し線89a及び第２引出し線89bを通して車内側のコンパレータ91に送り、モータ12の過熱防止を図っている。このようにモータ12の過熱防止をメインコントローラ62に対する温度センサ（ＮＴＣサーミスタ95）からの引出し線を２本（第１引出し線89a及び第２引出し線89b）に抑えて果たしているので、引出し線が撓みやすくなり、ひいては断線の発生を抑制し、かつ引出し線を容易に引き回すことができる。
【００４９】
次に、第２参考技術を図８及び図９に基づいて説明する。この第２参考技術は、前記第１参考技術のＮＴＣサーミスタ95に代えてＰＴＣサーミスタ96（温度係数がプラスである）を用い、かつ３つのＰＴＣサーミスタ96を直列に接続してコンパレータ91に接続したことが主に異なっている。ＰＴＣサーミスタ96は、図９に示すように温度上昇によって抵抗値が急激に大きくなる温度―抵抗値特性を示し、抵抗値の対数値が温度に比例する特性を有する。この温度係数をαとして、抵抗値Ｒは次式（１０）で示される。
Ｒ＝Ｒαｅｘｐ(α（Ｔ−ＴA）) … （１０）
【００５０】
αの値は、チタン酸バリウム（BaTio3）のみを使用すると、35％程度となり、バリウムの一部をストロンチウムに置き換えると、その値は小さくなる。20％の添加量でαは８％程度となる。抵抗値の例としてはαは15％、100℃の抵抗値が１ＫΩとして、80℃までが10Ω程度で、その後150℃で２ＭΩとなる。
【００５１】
この第２参考技術では、上述したようにモータ12の過熱を検出するＰＴＣサーミスタ96を、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに設置している。各相に対応した３つのＰＴＣサーミスタ96は、直列に接続され、その一端側のＰＴＣサーミスタ96及び他端側のＰＴＣサーミスタ96に引出し線（以下、第１引出し線89a、第２引出し線89bという。）が接続されている。
【００５２】
モータ12が温度上昇すると、ＰＴＣサーミスタ96の抵抗値は大きくなり、コンパレータ91のプラス入力電圧は大きくなる。このため、所定電圧以上でコンパレータ91の出力はプラスとなり、前記ＰＷＭ変換回路43のオンオフ変換回路のオンオフを制御するトランジスタ94がオンするので、ＰＷＭ出力が停止される。このため、モータ12はそれ以上過熱されなくなる。
【００５３】
上述したように構成された第２参考技術では、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに設置されたＰＴＣサーミスタ96を直列に接続し、各相のＰＴＣサーミスタ96の温度情報を第１引出し線89a及び第２引出し線89bを通して車内側のコンパレータ91（メインコントローラ62）に送り、モータ12の過熱防止を図っている。このようにモータ12の過熱防止をメインコントローラ62に対する温度センサ（ＰＴＣサーミスタ96）からの引出し線を２本（第１引出し線89a及び第２引出し線89b）に抑えて果たしているので、引出し線が撓みやすくなり、ひいては断線の発生を抑制し、かつ引出し線を容易に引き回すことができる。
【００５４】
ここで、ＰＴＣサーミスタ96を直列に接続した場合の抵抗値と温度の関係を求める。Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wにそれぞれ対応したＰＴＣサーミスタ96（以下、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のＰＴＣサーミスタ96U，96V，96Wという）は、100℃のときに１ＫΩの抵抗値をもつものとする。
100℃であったＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wが温度上昇し、そのうち最も温度上昇したコイル（Ｕ相コイル70U）の温度が120℃（温度上昇20℃）になった場合及び140℃（温度上昇40℃）になった場合の２つの場合におけるＵ相、Ｖ相及びＷ相のＰＴＣサーミスタ96U，96V，96Wの抵抗値及び合成抵抗値を求める。
【００５５】
前者の場合〔Ｕ相コイル70Uが120℃（温度上昇20℃）になった場合〕には、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wが105℃（温度上昇5℃）になるとしてＵ相、Ｖ相及びＷ相のＰＴＣサーミスタ96U，96V，96Wの抵抗値を求める。なお、このようにＵ相コイル70Uが120℃（温度上昇20℃）になるとした場合にＶ相コイル70V及びＷ相コイル70Wが105℃（温度上昇5℃）になるとしたのは、２つのコイル（ここではＶ相コイル70V及びＷ相コイル70Wとする。）に流れた電流が１つのコイル（Ｕ相コイル70U）に流れると、その１つのコイル（Ｕ相コイル70U）の温度上昇は他の２つのコイル（Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70W）の温度上昇の４倍となることに基づくものである。
また、同様に、後者の場合〔Ｕ相コイル70Uが140℃（温度上昇40℃）になった場合〕には、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wが110℃（温度上昇10℃）になるとして抵抗値を求める。
【００５６】
まず、前者の場合〔Ｕ相コイル70Uが120℃（温度上昇20℃）になった場合〕について、式（１０）に基づいてＵ相、Ｖ相及びＷ相のＰＴＣサーミスタ96U，96V，96Wの抵抗値Ｒｕ（120℃）、Ｒｖ（105℃）及びＲｗ（105℃）及び合成抵抗値Ｒ（120℃＋105℃＋105℃）を求めると、次式（１１）〜（１４）に示すようになる。
【００５７】
また、同様に、後者の場合〔Ｕ相コイル70Uが140℃（温度上昇40℃）になった場合〕、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のＰＴＣサーミスタ96U，96V，96Wの抵抗値Ｒｕ（140℃）、Ｒｖ（110℃）及びＲｗ（110℃）及び合成抵抗値Ｒ（140℃＋110℃＋110℃）を求めると、次式（１５）〜（１８）に示すようになる。
【００５９】
上記前者及び後者の場合について、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wが同一に温度上昇した場合の合成抵抗値を求めると次のようになる。
まず、前者の場合〔Ｕ相コイル70Uが120℃（温度上昇20℃）になった場合〕、合成抵抗値は次式（１９）となる。
Ｒ（114℃＋114℃＋114℃）＝8.1＋8.1＋8.1＝24.3〔ＫΩ〕 … （１９）
【００６１】
また、後者の場合〔Ｕ相コイル70Uが140℃（温度上昇40℃）になった場合〕、合成抵抗値は次式（２０）となる。
Ｒ（132.5℃＋132.5℃＋132.5℃）＝131＋131＋131＝393〔ＫΩ〕 … （２０）
【００６２】
上記算出例から、Ｕ相コイルの温度（最大温度）である120℃に対して、合成抵抗値から求めた温度〔計算温度上昇値〕が114℃と求められるので、最大温度差に比べ−６℃、平均温度（110℃）に比べ＋４℃と求められるので、平均温度よりも高めに求められている。平均温度が120℃の場合（最大温度140℃で、他のコイル温度が110℃）では、最大温度との差は7.5℃で、平均温度との差は、＋2.5℃であるので、これも平均温度よりも高めに検出される。
【００６３】
上述したＮＴＣサーミスタ及びＰＴＣサーミスタの特性から、モータが発熱する前の温度（モータに電流が流れていない場合の温度）がわかれば、並列もしくは直列に接続した温度センサの検出値から計算した温度と温度差の約２倍の値がモータのコイルが呈する最大の温度であると言える。このため、モータ温度の算出に際し、モータに電流を流さない場合の温度と、モータに電流を流した場合での温度上昇の２倍の値を見込んでモータのコイル温度を計算することにより、一番、温度上昇が考えられる状態での温度を求めることができる。
【００６４】
なお、前記第１参考技術において、ＣＴＲサーミスタをＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wにそれぞれ配置すると共に、３本のＣＴＲサーミスタをＮＴＣサーミスタ95と並列に接続するように構成（第３参考技術）してもよい。ＣＴＲサーミスタは、上述したように温度が所定温度Ｔｃを超えると抵抗値が急激に低下する特性を有している。
【００６５】
この第３参考技術では、所定温度Ｔｃになるまでは、ＣＴＲサーミスタの抵抗値が非常に大きいので、電流はＣＴＲサーミスタを流れず、ＮＴＣサーミスタ95を流れる。このため、所定温度Ｔｃになるまでは、上述した３つのＮＴＣサーミスタ95を用いた場合（第１参考技術）と同様に作動する。また、所定温度Ｔｃに達すると、ＣＴＲサーミスタの抵抗値が急激に下がる。これにより、ＣＴＲサーミスタにも電流が流れるようになり、電流値がそれまでと異なる特異な変化を示すことになる。この電流値の特異な変化によりＣＴＲサーミスタが所定の温度Ｔｃに達したことがわかる。
【００６６】
次に、第４参考技術を説明する。この第４参考技術は、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wにそれぞれ配置されたサーミスタ（温度センサ）を有し、該サーミスタに電流を流してサーミスタを自己放熱させ、この際に熱放散係数を求め、この熱放散係数が小さくなった場合にサーミスタが断線していると判定するようにしている。サーミスタに電流を流すと、自己放熱により、サーミスタ自体の温度が上昇する。その温度上昇は、熱放散係数と呼ばれる外部とサーミスタ内部との熱のやり取りの関係から決まる。熱放散係数Ｃは、サーミスタに供給した電力Ｐと、温度上昇ΔＴの関係から決まり、次式（３０）で表すことができる。
Ｃ＝Ｐ／ΔＴ … （３０）
【００６７】
ここで、温度上昇ΔＴは、サーミスタの温度から求められるが、サーミスタの構造や測定したいモータコイルの構造、取付け方法が変わらなければ、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wにそれぞれ配置したサーミスタの熱放散係数をＣ１，Ｃ２，Ｃ３とするとき、正常であればＣ１＝Ｃ２＝Ｃ３となり、温度上昇ΔＴと電力Ｐの関係は、１個のサーミスタで考えた場合と同じになる。
【００６８】
Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに対する供給電力をＰ１，Ｐ２，Ｐ３とし、正常状態で、全体の電力Ｐの１／３の値が１つのサーミスタに供給されるとすると、次の電力関係となる。
Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３＝Ｐ／３ … （３１）
【００６９】
そして、熱放散係数Ｃは、計算した温度上昇ΔＴと供給された電力Ｐから、式（３２）により求められる。
Ｃ＝Ｐ／３／ΔＴ … （３２）
【００７０】
ここで、１つのサーミスタが断線した場合、電力Ｐは、同じであれば、１つのサーミスタに供給される電力が1.5倍に増える。このことは抵抗値が1.5倍となったことと同じであるので、温度換算した値は20℃低く検出される（サーミスタ定数Ｂが3000Ｋの場合）。
【００７１】
ここで、計算した温度上昇値としては、サーミスタが３個でも２個でも実際の温度上昇値と同じ値が測定できるので、供給電力と温度上昇の比すなわち熱放散係数は小さい値に測定される。その割合は１／１．５である。これはある電力に対して温度上昇が高いことを示しており、サーミスタ内部から熱が出にくいことを示している。
【００７２】
ここで、サーミスタが断線した場合を想定したが、サーミスタとコイルの接触が悪くなり、コイルの温度が正確に測れなくなった場合を考えると、この場合もサーミスタから熱が放出されにくくなるので、熱放散係数が小さくなる。そのため、サーミスタに温度上昇をさせるために電力パルスをいれると、サーミスタの断線及びサーミスタとコイルの間の接触状況が測定できる。上記全ての参考技術においては、引出し線をメインコントローラ62内のコンパレータ91に接続する構成で説明したが、これに限らず、コンパレータ91をモータドライバ63に設けて、モータドライバ63よりモータ12への電力供給を停止するようにしてもよい。
【００７３】
次に、本発明の前提技術に係る電動ディスクブレーキ装置１Ｄを図１０〜図１２に基づき、図１及び図５を参照して説明する。なお、図１〜図９に示す部材、部分と同等の部材、部分は、同一の符号で示し、その説明及び図示は、適宜、省略する。図１０において、この前提技術に係る電動ディスクブレーキ装置１Ｄには、３相の集中巻きのブラシレスモータ（以下、モータという。）12Aが用いられており、このモータ12Aは、前記第１参考技術と同様に、Ｙ結線されたＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70W（図５参照）を有している。Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wの各一端部が接続された中性点98又はその近傍には、当該中性点98の温度（中性点温度）ＴSを検出する１個の温度センサ95Aが設けられている。
【００７４】
また、Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wは、その各他端部に接続されたリード線（Ｕ相リード線100U、Ｖ相リード線100V及びＷ相リード線100W）、及びモータ12Aへの電力供給を行うモータドライバ63等を介してバッテリ93（電源）に接続されている。
Ｕ相リード線100UにはＵ相カレントセンサ102Uが設けられている。同様にして、Ｖ相リード線100V及びＷ相リード線100Wにはそれぞれ、Ｖ相カレントセンサ102V及びＷ相カレントセンサ102Wが設けられている。Ｕ相カレントセンサ102U、Ｖ相カレントセンサ102V及びＷ相カレントセンサ102Wのそれぞれは、Ｕ相リード線100U、Ｖ相リード線100V及びＷ相リード線100WひいてはＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70Wに流れる電流（各コイル電流ＩZU、コイル電流ＩZV及びコイル電流ＩZW）を検出するようになっている。
【００７５】
電動ディスクブレーキ装置１Ｄは、モータ12Aを制御するコントローラ62Aを備えている。コントローラ62Aは、Ｕ相コイル70Uのコイル温度ＴU、Ｖ相コイル70Vのコイル温度ＴV及びＷ相コイル70Wのコイル温度ＴWを求めるコイル温度算出部110を有している。コイル温度算出部110で求められたコイル温度ＴU、ＴV及びＴWは、それぞれに対応したＵ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70W及び絶縁皮膜の劣化防止等に用いられるようになっている。
【００７６】
この前提技術では、Ｕ相リード線100U、Ｖ相リード線100V及びＷ相リード線100Wにそれぞれカレントセンサ（Ｕ相カレントセンサ102U、Ｖ相カレントセンサ102V及びＷ相カレントセンサ102W）が設けられており、これにより、上述したようにＵ相コイル70Uのコイル電流ＩU、Ｖ相コイル70Vのコイル電流ＩV及びＷ相コイル70Wのコイル電流ＩWを計測するようにしている。なお、カレントセンサは、３相全てに設ける必要はなく、２つの相に設け、残る１つの相の電流は計算により求めるようにしてもよい。
【００７７】
Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70WのうちＵ相コイル70Uの発熱は、Ｕ相コイル70Uの抵抗値とコイル電流ＩUの２乗の積に相当するものであることから、Ｕ相コイル70Uの温度上昇ΔＴUは、Ｕ相コイル70Uのコイル電流ＩUから推測することが可能である。そして、Ｕ相コイル70Uの温度上昇ΔＴUは、次式（３０）に示すように比例定数ｋ、コイル電流ＩUの２乗及び通電時間Δｔの積で表すことができる。
【００７８】
ΔＴU＝ｋＩU 2×Δｔ … … （３０）
【００７９】
また、Ｖ相コイル70Vの温度上昇ΔＴV及びＷ相コイル70Wの温度上昇ΔＴWについても、前記Ｕ相コイル70Uの温度上昇ΔＴUの場合と同様に、前記式（３０）に準じて表すことができる。
【００８０】
なお、式（３０）から、Ｕ相コイル70Uの温度上昇ΔＴUは分かるが、式（３０）だけでは、Ｕ相コイル70Uのコイル温度ＴUは不明である。このことは、Ｖ相コイル70Vの温度上昇ΔＴV及びＷ相コイル70Wの温度上昇ΔＴWについても同様に言えることであり、温度上昇ΔＴV、ΔＴWを示す式〔式（３０）に準じた式〕だけではコイル温度ＴV及びコイル温度ＴWは、不明である。本前提技術では、モータコイルの発熱が次のように伝熱されることを考慮して、コイル温度ＴU、コイル温度ＴV及びコイル温度ＴWを、以下のようにして求めるようにしている。
【００８１】
すなわち、モータコイル（Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V及びＷ相コイル70W）の熱は当該コイル70U，70V，70Wから鉄心等を通してキャリパ本体３（図１参照）に流れ、キャリパ本体３から外気に放熱するため、コイル温度（コイル温度ＴU、コイル温度ＴV及びコイル温度ＴW）は最終的には気温（雰囲気温度）と同等になる。しかし、自動車のブレーキキャリパ（キャリパ本体３）周辺の温度は不安定である。
そこで、モータコイル（コイル70U，70V，70W）の中性点98の温度（中性点温度ＴS）を温度センサ95Aにより測定する。モータコイル（コイル70U，70V，70W）の中性点98は、各相のコイル（コイル70U，70V，70W）の集合点であり、この中性点98の温度（中性点温度ＴS）は、モータ12Aの実効電流ＩMに応じて温度変化する。電流値が大きい相のコイルは、中性点温度ＴSよりも高い温度となり、電流値の小さいコイルの温度は中性点温度ＴSよりも低くなり、コイル温度（コイル温度ＴU、コイル温度ＴV及びコイル温度ＴW）は中性点温度ＴSを中心に電流値に応じて変化する。
【００８２】
図１１に、モータ12Aへ通電を開始した〔時点ｔ１〕後、所定時間後通電を停止した〔時点ｔ２〕場合におけるモータコイル、中性点98及びブレーキキャリパ（キャリパ本体３）の温度変化の様子を示す。図１１のモータのコイル温度は、コイル70U，70V，70Wのうち、最も電流値が大きいコイル（ここではコイル70Uとする。）を対象として得た図である
本電動ディスクブレーキ装置１Ｄの作動当初は、ブレーキキャリパ（キャリパ本体３）及びコイル70U，70V，70Wの温度は一致しており、図１１の時点ｔ１でモータ12Aを拘束した状態で通電すると、コイル（ここではコイル70U）の温度、中性点温度ＴSは上昇する。時間経過と共にコイル温度及び中性点温度ＴSとの差は大きくなる。
これに対して、ブレーキキャリパ（キャリパ本体３）の温度の上昇は非常に小さい（横軸に対し僅かに傾斜する角度である）。図１１の時点ｔ２で通電を停止すると、コイル（ここではコイル70U）の温度、中性点温度ＴSは低下しながら近い値になる。これに対してブレーキキャリパ（キャリパ本体３）温度はコイル（ここではコイル70U）から熱が流れるため、温度上昇が継続される。なお、この場合も、ブレーキキャリパ（キャリパ本体３）の温度上昇変化は、図１１に示されるように小さいものになっている。
【００８３】
コイル温度算出部110が実行するコイル温度の算出内容について図１２のフローチャートに基づいて説明する。
コントローラ62Aは、所定の制御周期で演算を行なうようになっており、コントローラ62Aに設けられるコイル温度算出部110は、まず、温度センサ95Aが検出した中性点温度ＴSを入力する(ステップＳ１)。次に、Ｕ相コイル70Uのコイル温度ＴU、Ｖ相コイル70Vのコイル温度ＴV及びＷ相コイル70Wのコイル温度ＴWに対して、前記中性点温度ＴSを代入し(ステップＳ２)、後述するステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７の演算のための準備をする。次に、カレントセンサ（Ｕ相カレントセンサ102U、Ｖ相カレントセンサ102V及びＷ相カレントセンサ102W）によりそれぞれ計測されるＵ相コイル70Uのコイル電流ＩU、Ｖ相コイル70Vのコイル電流ＩV及びＷ相コイル70Wのコイル電流ＩWを入力する(ステップＳ３)。
【００８４】
ステップＳ３に続くステップＳ４で、前記コイル電流ＩU、ＩV及びＩWに基づいて、モータ実効電流ＩMを算出する。モータ実効電流ＩMは、「（１／３）×（ＩU 2＋ＩV 2＋ＩW 2）」の平方根で求められる。
【００８５】
ステップＳ４に続いて、Ｕ相コイル70Uの中性点98に対する温度上昇の算出と、Ｕ相コイル70Uのコイル温度ＴUの算出を行なう(ステップＳ５)。Ｕ相コイル70Uのコイル温度上昇ΔＴUは、コイル電流ＩUの２乗に比例し、中性点98の温度上昇ΔＴSは、モータ実効電流ＩMの２乗に比例する。そして、中性点98に対するＵ相コイル70Uの温度上昇〔後述する伝達量の変化を考慮した温度上昇と区別するために、便宜上、基準温度上昇という〕ΔＴZUは、次式（３１）で求められる。
【００８６】
ΔＴZU＝（ｋ1ＩU 2−ｋ2ＩM 2）Δｔ … （３１）
ここで、ｋ1及びｋ2は比例定数であり、温度が測定されている中性点98とコイルとは熱容量が異なるため両ｋ1及びｋ2は異なっている。
【００８７】
また、コイルと中性点98との間に温度差が生じると、コイル及び中性点98間の熱の伝達量が増加（変化）する。前記温度差〔伝達量の変化〕による影響を考慮すると、中性点98に対するコイルの温度上昇ΔＴUは次式（３２）に示すようになる。
【００８８】
【００８９】
コイル温度算出部110（コントローラ62A）は、ステップＳ５において、さらに次式（３３）の演算を行ない、前記ステップＳ２で中性点温度ＴSが代入されたＵ相コイル70Uのコイル温度ＴUに、前記コイルの温度上昇ΔＴUを加算して〔すなわち、中性点98に対するＵ相コイル70Uの温度上昇値ΔＴUを前記温度センサ95Aの検出値（コイル温度ＴU）に加算して〕、Ｕ相コイル70Uのコイル温度ＴUを求める。
【００９０】
ＴU＝ΔＴU＋ＴS … （３３）
【００９１】
ステップＳ５で行なったＵ相コイル70Uのコイル温度ＴUの算出と同様にして、ステップＳ６で式（３４）及び（３５）の演算を行ない、Ｖ相コイル70Vのコイル温度ＴVを算出する。
【００９２】
ΔＴV＝（ｋ1ＩV 2−ｋ2ＩM 2）Δｔ−ｋ3（ＴV−ＴS）2Δｔ … （３4）
ＴV＝ΔＴV＋ＴS … （３5）
【００９３】
また、ステップＳ６に続くステップＳ７で式（３６）及び（３７）の演算を行ない、Ｗ相コイル70Wのコイル温度ＴWを算出する。
【００９４】
ΔＴW＝（ｋ1ＩW 2−ｋ2ＩM 2）Δｔ−ｋ3（ＴW−ＴS）2Δｔ … （３6）
ＴW＝ΔＴW＋ＴS … （３7）
【００９５】
ステップＳ７に続くステップＳ８で、当該車両のキー（イグニッションキー）がオフされたか否かを判定する。ステップＳ８でキーがオフされていない（Ｎｏ）と判定すると、ステップＳ３に戻り上記ステップを実行する。ステップＳ８でキーがオフされた（Ｙｅｓ）と判定すると、コイル温度算出部110の処理を終了する。
【００９６】
上述したように構成した本前提技術によれば、温度センサ95Aで中性点温度ＴSを計測する一方、Ｕ相カレントセンサ102Uで検出されたコイル電流ＩUからＵ相コイル70Uの温度上昇値ΔＴUを求め、中性点温度ＴSに温度上昇値ΔＴUを加算してＵ相コイル70Uのコイル温度ＴUを求める。さらに、Ｕ相コイル70Uのコイル温度ＴUの算出と同様にして、Ｖ相コイル70Vのコイル温度ＴV及びＷ相コイル70Wのコイル温度ＴWを求める。このため、１個の温度センサを用い中性点の温度のみでコイルの温度を推定する場合に比して、各相のコイル（Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V、Ｗ相コイル70W）の温度〔コイル温度ＴU、コイル温度ＴV及びコイル温度ＴW〕をより精度高く検出することができる。また、温度センサ95Aは１個で済むので、温度センサ95A用の配線及び配線組付け作業を減らすことができると共に、取扱い性の向上を図ることができる。また、ブレーキをかけていないときコイルの推定温度は、時間経過に伴って測定している温度センサ値に近づくため、コイルの推定温度の実際のコイル温度に対する誤差は、時間経過にかかわらず大きくはなっていかない。
【００９７】
ここで、本発明の一実施の形態に係る電動ディスクブレーキ装置を説明する。上記前提技術では、中性点98又はその近傍に温度センサ95Aを設ける場合を例にしたが、本一実施の形態では、これに代えて、図１３及び図１４に示すように構成している。すなわち、この一実施の形態のモータ12Bは、キャリパ本体３（図１参照）内に納められている。このモータ12Bでは、キャリパ本体３（図１参照）内においてＵ相リード線100U、Ｖ相リード線100V及びＷ相リード線100Wが束ねられ、このＵ相リード線100U、Ｖ相リード線100V及びＷ相リード線100Wが束ねられた部分（リード線束ね部分）120には、温度センサ95Aが設けられている。そして、前提技術と同様にして、モータ実効電流ＩMを得、このモータ実効電流ＩMを用いてＵ相コイル70Uのコイル温度ＴU、Ｖ相コイル70Vのコイル温度ＴV及びＷ相コイル70Wのコイル温度ＴWを求めるようにしている。
この一実施の形態において、温度センサ95Aとコイルリード線（Ｕ相リード線100U、Ｖ相リード線100V及びＷ相リード線100W）は、図１４に示すように、接触して配置される一方、相互にずれないように、モールド121で固定されている。この一実施の形態においても、前提技術と同様にして、Ｕ相コイル70Uのコイル温度ＴU、Ｖ相コイル70Vのコイル温度ＴV及びＷ相コイル70Wのコイル温度ＴWが求められる。
【００９８】
このため、１個の温度センサのみでコイル（Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V、Ｗ相コイル70W）の温度を推定する場合に比して、各相のコイル（Ｕ相コイル70U、Ｖ相コイル70V、Ｗ相コイル70W）の温度〔コイル温度ＴU、コイル温度ＴV及びコイル温度ＴW〕をより精度高く検出することができる。
また、温度センサ95Aは１個で済むので、温度センサ95A用の配線及び配線組付け作業を減らすことができると共に、取扱い性の向上を図ることができる。
【００９９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、複数相のコイルのリード線を束ねたリード線束ね部分に設けられる温度センサと、複数相のコイルを流れるコイル電流をそれぞれ検出するカレントセンサと、を備え、コントローラは、前記各カレントセンサにより検出されるコイル電流に基づいて得られる複数相のコイルのリード線束ね部分に対する相対温度上昇値を前記温度センサの検出値に加算して複数相の各コイルの温度を求めるコイル温度算出部を設けたことにより、温度センサのみの検出温度によるコイル温度の推定に比して、各相のコイル温度をより精度高く検出することができる。また、温度センサは１個で済むので、温度センサ用配線及び配線組付け作業を減らすことができ、さらに、取扱い性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１参考技術の電動ディスクブレーキ装置を示す縦断面図である。
【図２】 図１の装置を一部破断して示す側面図である。
【図３】 図１の装置を一部破断して示す平面図である。
【図４】 図１の装置を一部破断して示す正面図である。
【図５】 図１の電動ディスクブレーキ装置のコントローラを示す回路図である。
【図６】 図５のコントローラに用いるＮＴＣサーミスタの温度―抵抗値特性を示す図である。
【図７】 ＮＴＣサーミスタ95の温度検出誤差の計算例を表形式で示す図である。
【図８】 第２参考技術の電動ディスクブレーキ装置に用いられるコントローラを示す回路図である。
【図９】 図８のコントローラに用いるＰＴＣサーミスタの温度―抵抗値特性を示す図である。
【図１０】 本発明の前提技術の電動ディスクブレーキ装置を模式的に示す図である。
【図１１】 モータへの通電及びその停止に伴うコイル、中性点及びブレーキキャリパの温度変化を示す図である。
【図１２】 図１０のコントローラの演算内容を示すフローチャートである。
【図１３】 本発明の一実施の形態の電動ディスクブレーキ装置を模式的に示す図である。
【図１４】 図１３のリード線及び温度センサの配置状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
12 モータ
62 メインコントローラ（コントローラ）
63 モータドライバ（コントローラ）
91 コンパレータ
70U，70V，70W Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相コイル
89a 第１引出し線（引出し線）
89b 第２引出し線（引出し線）
95A 温度センサ
120 リード線束ね部分
Claims (1)
- コントローラから電力供給を受ける複数相のコイルを有するモータの作動により制動力を発生するディスクブレーキ本体を備えた電動ディスクブレーキ装置であって、
前記複数相のコイルのリード線を束ねたリード線束ね部分に設けられる温度センサと、
前記複数相のコイルを流れるコイル電流をそれぞれ検出するカレントセンサと、を備え、
前記コントローラは、前記各カレントセンサにより検出されるコイル電流に基づいて得られる複数相のコイルのリード線束ね部分に対する相対温度上昇値を前記温度センサの検出値に加算して複数相の各コイルの温度を求めるコイル温度算出部を設けたことを特徴とする電動ディスクブレーキ装置。
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