JP2009005485A

JP2009005485A - モータ制御装置、及びモータ制御装置のデッドタイム補正方法

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Publication number: JP2009005485A
Application number: JP2007163624A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Sato; 和典里
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2009-01-08

Abstract

【課題】従来、固定値として設定されていたデッドタイムの値を、モータに駆動電流を供
給するスイッチング回路部品の温度特性に適合した値に補正することができ、装置の温度
上昇を抑制する効果を高めることができるモータ制御装置を提供すること。
【解決手段】装置の検査通電時に、モータ５０に駆動電流を供給するスイッチング回路３
１の上下アーム素子対を、モータ５０に電流が流れない様に駆動させる制御を行う通電制
御手段と、温度センサ５から信号を取り込み、通電制御手段による通電期間の温度変化を
検出する温度変化検出手段と、温度変化検出手段により検出された温度変化情報に基づい
て、上下アーム素子対を共にオフさせるためのデッドタイムの補正を行うデッドタイム補
正手段と、デッドタイム補正手段により補正されたデッドタイムの補正情報をＥＥＰＲＯ
Ｍ２４に記憶する記憶処理手段とを装備する。
【選択図】図３

Description

本発明はモータ制御装置、及びモータ制御装置のデッドタイム補正方法に関し、より詳
細には、モータ駆動制御を行う際に、モータに駆動電流を供給するスイッチング回路の上
下アーム素子対を共にオフさせるデッドタイムを設けて駆動制御を行うモータ制御装置、
及びモータ制御装置のデッドタイム補正方法に関する。

図１は、従来のモータ制御装置の一例として、車載用の電動パワーステアリング制御装
置の概略構成を示した図である。
電動パワーステアリング制御装置（以下、ＥＰＳ制御装置と記す）１は、車両の運転状
況に応じて、車両の操舵機構に連結されたモータ５０を駆動させることにより操舵補助力
を与える制御を行うものであり、マイクロコンピュータ（マイコン）２と、モータ駆動回
路３と、電流検出回路４と、温度センサ５とを含んで構成されており、モータ駆動回路３
は、操舵補助力を与えるためのモータ５０に接続されている。

また、ハンドルの操舵状態を検出するトルクセンサ６など、操舵補助制御に必要な車両
情報を得るための各種センサ（図示せず）がマイコン２に接続されており、トルクセンサ
６などの各種センサで検出された信号がマイコン２に入力されるようになっている。また
、電流検出回路４で検出されたモータ５０の電流値がマイコン２に入力され、装置内の所
定箇所に設置された温度センサ５で検出された信号もマイコン２に入力されるようになっ
ている。

モータ駆動回路３は、直流電源であるバッテリＢからモータ５０に電流を供給する機能
を有するものであり、スイッチング素子であるＭＯＳＦＥＴ（以下、単にＭＯＳと記す）
１〜ＭＯＳ４を含むスイッチング回路３１と、マイコン２からの制御信号に基づいてＭＯ
Ｓ１〜ＭＯＳ４をオン、オフし得るスイッチング信号を生成して出力するプリドライバ３
２とを含んで構成されている。

スイッチング回路３１は、ＭＯＳ１、ＭＯＳ２からなる上下アーム素子対と、ＭＯＳ３
、ＭＯＳ４からなる上下アーム素子対とを含むＨブリッジ回路で構成されており、ＭＯＳ
１、ＭＯＳ２間の接続点と、ＭＯＳ３、ＭＯＳ４間の接続点とが、モータ５０の各端子に
接続されている。

また、ＭＯＳ２と接地Ｇとの間には、電流検出用の抵抗Ｒ１が介装され、ＭＯＳ４と接
地Ｇとの間には、電流検出用の抵抗Ｒ２が介装されている。なお、各ＭＯＳ１〜ＭＯＳ４
には、図示しない帰還ダイオードが並列に接続されている。

このように構成されたＥＰＳ制御装置１におけるモータ駆動回路３の動作について、図
２に示したタイミング図に基づいて説明する。なお、ここではＭＯＳ１、ＭＯＳ２に対す
る制御について説明するが、ＭＯＳ３、ＭＯＳ４についても同様な制御が行われる。

図２（ａ）は、プリドライバ３２からＭＯＳ１に出力された駆動信号の波形、（ｂ）は
、ＭＯＳ１のドレイン電流の波形、（ｃ）は、プリドライバ３２からＭＯＳ２に出力され
た駆動信号の波形、（ｄ）は、ＭＯＳ２のドレイン電流の波形、（ｅ）は、バッテリから
ＭＯＳ１、ＭＯＳ２を介して流れる貫通電流の波形を示している。

プリドライバ３２では、マイコン２からの制御信号に基づいて、ＭＯＳ１とＭＯＳ２と
が、同じタイミングでオンしないように、すなわち、交互にオン、オフを繰り返すように
、デューティ比が設定されたスイッチング信号（駆動信号）を生成して出力するようにな
っている。

ただし、プリドライバ３２から出力される駆動信号のオン、オフの切り替えに対して、
ＭＯＳ１やＭＯＳ２は、瞬時にオン、オフに切り替わることはなく、プリドライバ３２か
らスイッチング回路３１までを構成する部品の諸特性やＭＯＳ１、ＭＯＳ２の電気的特性
等の影響を受けて、ＭＯＳ１、ＭＯＳ２のドレイン電流の立上がり、立下がりが遅れてし
まう、所謂ターンオンタイムやターンオフタイムを要してしまう。

このため、プリドライバ３２からＭＯＳ１をオン（又はオフ）させる駆動信号と、ＭＯ
Ｓ２をオフ（又はオン）させる駆動信号とが同時に出力されると、ＭＯＳ１の立上がり（
又は立下がり）と、ＭＯＳ２の立下がり（又は立上がり）とが重なる期間、すなわち、Ｍ
ＯＳ１とＭＯＳ２とが同時にオンとなり上下アーム素子対が短絡し、貫通電流が流れてし
まう期間が発生してしまう。

そこで、ＭＯＳ１やＭＯＳ２の立上がりや立下がりの遅れによって、ＭＯＳ１とＭＯＳ
２とが同時にオンしてしまう期間がなくなるように、プリドライバ３２からは、ＭＯＳ２
（又はＭＯＳ１）をオフさせる駆動信号を出力した後、直ちにＭＯＳ１（又はＭＯＳ２）
をオンさせる駆動信号を出力するのではなく、ＭＯＳ１とＭＯＳ２とを共にオフさせるデ
ッドタイムＤＴという期間をおいて、ＭＯＳ１（又はＭＯＳ２）をオンさせる駆動信号を
出力することにより、ＭＯＳ１とＭＯＳ２とが同時にオンしてしまう現象を防止し、貫通
電流の発生を防止する構成が採用されている。

デッドタイムＤＴは、その値を大きくすれば、貫通電流が流れないようにスイッチング
回路３１を駆動させることが可能になるが、デッドタイムＤＴの値を大きくすると、モー
タ電圧や電流の歪みの増加やトルクリップルの増大を招き、モータ５０の駆動制御に与え
る悪影響が大きくなる。そこで、従来は、両者のバランスを考慮して、個々の製品仕様（
例えば、各部品の使用温度範囲や操舵フィーリングなど）を満たすことができるように、
設計計算や実機確認による貫通電流の波形観測の結果などから適切と考えられる値を求め
、その値を制御に用いる固定値として予めソフトウェアに書き込んで使用していた。

また、上記したデッドタイムの好ましくない影響を抑えるため、デッドタイムに起因す
るモータ電圧や電流の歪みを補償するデッドタイム補償制御も従来より提案されている（
下記の特許文献１、２参照）。

しかしながら、予め設計計算や実機確認等の結果から求めた値をデッドタイムＤＴとし
て設けた場合であっても、装置を構成する各部品の電気的特性のバラツキ等の影響により
、図２（ｅ）に示したようにＭＯＳ１、ＭＯＳ２のオン、オフの切替時に貫通電流が流れ
てしまう場合もあった。

プリドライバ３２から出力されるＭＯＳ１〜ＭＯＳ４への駆動信号は、操舵アシストが
必要とされているときだけでなく、操舵アシストが必要とされていない状態でも出力され
ている。すなわち、モータ５０が作動しているか否かに関わらず、プリドライバ３２から
は、ＭＯＳ１〜ＭＯＳ４に対して、制御状態に応じたデューティ比の駆動信号が出力され
ているので、貫通電流が流れる状態が断続的に継続すると、装置の温度が上昇してしまう
という問題があった。

このような装置温度の上昇に対応すべく、従来のＥＰＳ制御装置１には、温度上昇によ
る各部品の破損等を防止するための過熱保護機能が装備されている。すなわち、マイコン
２が、装置内の温度を温度センサ５を通じて検出し、その値と電流の積算値などから装置
内の各部品の温度を推定し、該推定温度が、所定の上限温度に達する前に、モータ５０へ
供給する電流を制限する制御を行うようになっている。しかしながら、この過熱保護機能
（駆動電流の制限）が頻繁に作動すると、モータ５０による操舵補助量が大きく制限され
ることとなるため、運転者の操舵フィーリングが悪化してしまうという問題があった。

また、装置温度の上昇に対応すべく、温度上昇に耐え得る耐熱性の高い部品を採用する
ことも考えられるが、部品コストが高くつくという別の問題が生じることとなり、高コス
トな部品を使用しなくてもすむように、装置の温度上昇を抑制する効果を高めることので
きる対策が求められていた。
特開２００６−１１１０６２号公報特開２００４−２０１４１４号公報

課題を解決するための手段及びその効果

本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、従来、固定値として設定されていたデ
ッドタイムの値を、モータに駆動電流を供給するスイッチング回路部品等の温度特性に適
合した値に補正することができ、装置の温度上昇を抑制する効果を高めることができるモ
ータ制御装置、及びモ−タ制御装置のデッドタイム補正方法を提供することを目的として
いる。

上記目的を達成するために本発明に係るモータ制御装置（１）は、装置の検査通電時に
、モータに駆動電流を供給するスイッチング回路の上下アーム素子対を、モータに電流が
流れない様に駆動させる制御を行う通電制御手段と、該通電制御手段による通電期間の温
度変化を検出する第１の温度変化検出手段と、該第１の温度変化検出手段により検出され
た温度変化情報に基づいて、前記上下アーム素子対を共にオフさせるためのデッドタイム
の補正を行う第１のデッドタイム補正手段と、該第１のデッドタイム補正手段により補正
されたデッドタイムの補正情報を記憶手段に記憶する記憶処理手段とを備えていることを
特徴としている。

上記モータ制御装置（１）によれば、装置の検査通電時に、前記スイッチング回路の上
下アーム素子対を、モータに電流が流れない様に駆動させる制御が実行され、該通電期間
の温度変化に基づいて、デッドタイムの補正が行われる。したがって、モータに電流が流
されていない駆動状態での温度変化、すなわち、前記上下アーム素子対のオン、オフの切
替え時の貫通電流に伴う温度変化が反映された値にデッドタイムを補正することができる
。

例えば、前記通電期間の温度変化が、想定値よりも小さい場合は、貫通電流が少ない（
＝温度上昇が小さい）ということなので、デッドタイムをデフォルト値（初期設定値）よ
りも小さな値に補正することで、装置の温度上昇を抑制する効果を特に損なうことなく、
デッドタイムがモータの制御に与える好ましくない影響（電圧や電流の歪、トルクリップ
ルなどの影響）を小さくする効果を高めることができる。

一方、前記通電期間の温度変化が、想定値よりも大きい場合は、貫通電流が大きい（＝
温度上昇が大きい）ということなので、デッドタイムをデフォルト値（初期設定値）より
も大きな値に補正することで、モータに電流が供給されていない駆動状態での装置の温度
上昇を抑制する効果を高めることができる。したがって、前記スイッチング回路等を構成
する部品の電気的特性等のバラツキが考慮された、装置の温度上昇を抑制する効果の高い
、より適切なデッドタイムを設定することができる。

また本発明に係るモ−タ制御装置のデッドタイム補正方法（１）は、モータ制御装置の
検査通電時に、モータに駆動電流を供給するスイッチング回路の上下アーム素子対を、モ
ータに電流が流れない様に駆動させる制御を行うステップと、前記モータ制御装置の通電
期間の温度変化を検出するステップと、該検出された温度変化情報に基づいて、前記上下
アーム素子対を共にオフさせるためのデッドタイムを補正するステップと、該補正された
デッドタイムの補正情報を記憶手段に記憶するステップとを含んでいることを特徴として
いる。

上記モ−タ駆動回路のデッドタイム補正方法（１）によれば、モータ制御装置の検査通
電時に、前記スイッチング回路の上下アーム素子対を、モータに電流が流れない様に駆動
させる制御を行い、該通電期間の温度変化に基づいて、デッドタイムの補正が行われるの
で、モータに電流が流されていない駆動状態での温度変化、すなわち、前記上下アーム素
子対のオン、オフの切替え時の貫通電流に伴う温度変化が反映された値にデッドタイムを
補正することができ、前記スイッチング回路等を構成する部品の電気的特性等のバラツキ
が考慮された、装置の温度上昇を抑制する効果の高い、より適切なデッドタイムを設定す
ることができる。

以下、本発明に係るモータ制御装置、及びモ−タ制御装置のデッドタイム補正方法の実
施の形態を図面に基づいて説明する。
図３は、実施の形態（１）に係るモータ制御装置が採用された車載用の電動パワーステ
アリング制御装置の概略構成を示した図である。但し、図１に示したＥＰＳ制御装置１と
同一機能を有する構成部品については、同一符号を付し、その説明を省略する。

電動パワーステアリング制御装置（ＥＰＳ制御装置）１０は、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２
、ＲＯＭ２３を含んで構成されるマイコン２０と、ＥＥＰＲＯＭ２４と、モータ駆動回路
３と、電流検出回路４と、温度センサ５とを含んで構成されており、モータ駆動回路３は
、車両の操舵機構（図示せず）に設けられたモータ（ＤＣブラシ付きモータ）５０に接続
されている。

また、ハンドルの操舵状態を検出するトルクセンサ６など、操舵補助制御に必要な情報
を得るための各種センサ（図示せず）がマイコン２０に接続されており、トルクセンサ６
などの各種センサで検出された信号がマイコン２０に入力されるようになっている。また
、電流検出回路４で検出されたモータ５０の電流値がマイコン２０に入力され、装置内の
所定箇所に設置された温度センサ５で検出された信号もマイコン２０に入力されるように
なっている。

モータ駆動回路３は、ＭＯＳ１〜ＭＯＳ４を含むスイッチング回路３１と、ＭＯＳ１〜
ＭＯＳ４をオン、オフし得るスイッチング信号を生成して出力するプリドライバ３２とを
含んで構成されている。
スイッチング回路３１は、ＭＯＳ１、ＭＯＳ２からなる上下アーム素子対と、ＭＯＳ３
、ＭＯＳ４からなる上下アーム素子対とを含むＨブリッジ回路で構成されており、ＭＯＳ
１、ＭＯＳ２間の接続点、ＭＯＳ３、ＭＯＳ４間の接続点が、モータ５０の各端子に接続
されている。

実施の形態（１）に係るＥＰＳ制御装置１０では、従来、設計計算等により求めて固定
値として設定されていたデッドタイムの値をＥＰＳ制御にそのまま使用するのではなく、
まず、ＥＰＳ制御装置１０の工場出荷前の検査工程、又は車両の組立工程や該工程後の検
査工程などにおけるＥＰＳ制御装置１０の検査通電時に、マイコン２０が、ＲＯＭ２３に
格納されているデッドタイムの通電時補正プログラムを実行し、デフォルト値として設定
されたデッドタイムの値を、スイッチング回路３１の通電時の温度特性（貫通電流等によ
る温度変化特性）が反映された値（すなわち、装置の温度上昇を抑制する効果が得られる
値）に補正し、その値をＥＥＰＲＯＭ２４に記憶しておき、車両搭載後の実際のＥＰＳ制
御に使用するように構成されている点に特徴がある。

さらに、別の特徴としては、車両搭載後の実際のＥＰＳ制御時において、操舵アシスト
が必要ない運転状況（例えば、目標電流値Ｉ＊が所定値未満の状況）のときは、ＥＥＰＲ
ＯＭ２４に記憶された補正デッドタイム値を使用し、操舵アシストが必要ない運転状況（
直進時等のハンドル操作が少ない状況）での温度上昇を抑制する効果を高める一方、操舵
アシストが必要な運転状況（例えば、目標電流値Ｉ＊が所定値以上の状況）のときは、Ｅ
ＥＰＲＯＭ２４に記憶された補正デッドタイム値よりもさらに短い値に補正したデッドタ
イム値を使用して、操舵時における操舵フィーリングの向上、操舵機構の異音の発生を低
減させる効果を高める制御を行う点にある。以下、上記特徴点について、さらに説明する
。

図４は、実施の形態（１）に係るＥＰＳ制御装置１０におけるマイコン２０の行う通電
補正処理動作を示したフローチャートである。なお、本処理動作は、ＥＰＳ制御装置１０
の工場出荷前の検査工程、又は車両の組立工程や該工程後の検査工程などにおけるＥＰＳ
制御装置１０の検査通電時に実行される。

上記所定の工程において、ＥＰＳ制御装置１０への検査通電が開始されると、ステップ
Ｓ１では、デッドタイムの通電補正プログラムが実行済であることを示す補正実行フラグ
Ｆが１であるか否かを判断し、補正実行フラグＦが１ではない、すなわち、デッドタイム
の通電補正が実行されていないと判断すればステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、サーミスタなどで構成された温度センサ５から取り込んだ信号に基
づいて、温度を検出し、該温度を初期温度Ｔ０として記録する処理を行い、次にモータ駆
動回路３を構成するスイッチング回路３１の各上下アーム素子対（ＭＯＳ１とＭＯＳ２、
並びにＭＯＳ３とＭＯＳ４）を、モータ５０に電流が流れない様に駆動させる制御を開始
し（ステップＳ３）、所定時間のカウントを開始する（ステップＳ４）。

上記ステップＳ３おいては、例えば、図５に示した動作タイミングのように、プリドラ
イバ３２から出力されるＭＯＳ１、ＭＯＳ３に対する駆動信号（図５（ａ）参照）は、そ
のデューティ比（ｔ_ON／Ｔ×１００）が５０％に設定されており、一方、ＭＯＳ２、ＭＯ
Ｓ４に対する駆動信号（図５（ｂ）参照）は、ＭＯＳ１、ＭＯＳ３に対する駆動信号のオ
ン、オフの切替えに対して、デフォルトのデッドタイム値ＤＴ０を設けたタイミングでオ
ン、オフの切替えを行うように設定されている。つまり、ＭＯＳ１とＭＯＳ３とを同時に
オン（又はオフ）させるとともに、ＭＯＳ２とＭＯＳ４とを同時にオフ（又はオン）させ
る駆動制御を行うようになっている。

次に、設定された所定時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ５）、所定時間が経
過したと判断すれば、次に温度センサ５から取り込んだ信号に基づいて、温度を検出し、
該温度を経過温度Ｔ１として記録する処理を行い（ステップＳ６）、その後ステップＳ７
に進む。

ステップＳ７では、温度変化量（上昇温度）ΔＴ２＝Ｔ１−Ｔ０を算出し、次にＲＯＭ
２３に記憶されている通電時温度変化量ΔＴｔと、デッドタイムの補正値ΔＤＴｔ（デフ
ォルトのデッドタイム値ＤＴ０に対する加減算値）との関係が設定されたマップ情報（図
６参照）又は関係式等に基づいて、温度変化量ΔＴ２に対応する補正値ΔＤＴａを割り出
し（ステップＳ８）、次に補正デッドタイム値ＤＴ１（＝ＤＴ０＋ΔＤＴａ）を算出し（
ステップＳ９）、その後ステップＳ１０に進む。

なお、図６には、通電時温度変化量ΔＴｔと、デッドタイムの補正値（加減算値）ΔＤ
Ｔｔとの関係が設定されたマップ情報の一例を示しており、温度変化量ΔＴ２が、基準変
化量ΔＴαより小さい場合は、補正値（加減算値）ΔＤＴａが正の値となるので、この場
合、補正デッドタイム値ＤＴ１は、ＤＴ０より大きな値に補正される。一方、温度変化量
ΔＴ２が、基準変化量ΔＴαより小さい場合は、補正値（加減算値）ΔＤＴａが負の値と
なるので、この場合、補正デッドタイム値ＤＴ１は、ＤＴ０より小さな値に補正される。

ステップＳ１０では、補正値ΔＤＴａと、補正デッドタイム値ＤＴ１とをＥＥＰＲＯＭ
２４に記憶する処理を行い、その後、補正実行フラグＦを１にして（ステップＳ１１）、
処理を終える。
一方、ステップＳ１において、補正実行フラグＦが１である（すなわち、デッドタイム
の通電補正プログラムは実行済である）と判断すれば処理を終える。

なお、上記実施の形態では、温度変化量ΔＴｔと、デッドタイムの補正値ΔＤＴｔ（デ
フォルトのデッドタイム値ＤＴ０に対する加減算値）との関係が設定されたマップ情報等
から、実際の温度変化量ΔＴ２に対応する補正値ΔＤＴａを割り出すようになっているが
、別の実施の形態では、以下の処理を適用することができる。

すなわち、上記補正値ΔＤＴｔの代わりに、図７に示したようなデフォルトのデッドタ
イム値ＤＴ０に乗算する補正係数値Ｋ_DTと、温度変化量ΔＴｔとの関係が設定されたマッ
プ情報や関係式等に基づいて、温度変化量ΔＴ２に対応する補正係数値Ｋ_DTａを割り出し
、補正デッドタイム値ＤＴ１（＝ＤＴ０×Ｋ_DTａ）を算出し、補正係数値Ｋ_DTａと、補正
デッドタイム値ＤＴ１とをＥＥＰＲＯＭ２４に記憶する構成としてもよい。

なお、図７に示したマップ情報の一例では、温度変化量ΔＴ２が、基準変化量ΔＴαよ
り大きい場合は、補正係数値Ｋ_DTａが１．０より大きな値となるので、この場合、補正デ
ッドタイム値ＤＴ１は、ＤＴ０より大きな値に補正される。一方、温度変化量ΔＴ２が、
基準変化量ΔＴαより小さい場合は、補正係数値Ｋ_DTａが１．０より小さな値となるので
、この場合、補正デッドタイム値ＤＴ１は、ＤＴ０より小さな値に補正されるようになっ
ている。

次に実施の形態（１）に係るＥＰＳ制御装置１０におけるマイコン２０の行うモータ駆
動処理動作を図８に示したフロ−チャ−トに基づいて説明する。なお、本処理動作は、車
両のエンジン始動後、所定周期ごとに実行される。

まず、ステップＳ２１では、トルクセンサ６から取得した信号に基づいて、操舵補助ト
ルクの目標値となる操舵トルク指令値Ｔ＊を算出し、次に該操舵トルク指令値Ｔ＊に基づ
いて、目標電流値Ｉ＊を算出する処理を行い（ステップＳ２２）、その後ステップ２３に
進む。

ステップＳ２３では、目標電流値Ｉ＊が０Ａであるか否かを判断し、目標電流値Ｉ＊が
０Ａである、すなわち、操舵アシストが不要な運転状況であると判断すればステップＳ２
４に進み、ＥＥＰＲＯＭ２４に記憶されている補正デッドタイム値ＤＴ１（＝ＤＴ０＋Δ
ＤＴａ）を制御に使用するデッドタイムに設定し（ステップＳ２４）、その後ステップＳ
２７に進む。

一方、ステップＳ２３において、目標電流値Ｉ＊が０Ａではない、すなわち、操舵アシ
ストが必要な運転状況であると判断すればステップＳ２５に進み、ＥＥＰＲＯＭ２４に記
憶されている補正デッドタイム値ＤＴ１から所定値ΔＤＴｂを減算した補正デッドタイム
値ＤＴ２（＝ＤＴ１−ΔＤＴｂ）を算出し（ステップＳ２５）、補正デッドタイム値ＤＴ
２を制御に使用するデッドタイムに設定し（ステップＳ２６）、その後ステップＳ２７に
進む。なお、所定値ΔＤＴｂは、補正デッドタイム値ＤＴ２が、補正デッドタイム値ＤＴ
１よりも小さくなる（すなわち、ＤＴ２＜ＤＴ１となる）ように、その値が設定されてい
る。

ステップ２７では、温度センサ５から取得した信号に基づいて、装置各部の温度（推定
温度）を算出し、次のステップＳ２８では、装置各部の推定温度に基づいて、装置の過熱
を保護するための過熱保護係数Ｋ１を決定する処理、例えば、温度と過熱保護係数との関
係（すなわち、温度が所定の上限温度に近くなるほど、過熱保護係数の値が小さくなる（
０に近くなる）関係）が予め設定されたマップ情報等に基づいて、前記推定温度に対応す
る過熱保護係数Ｋ１を割り出す処理を行い、その後ステップＳ２９に進む。

ステップＳ２９では、目標電流値Ｉ＊に、上記ステップＳ２８で求めた過熱保護係数Ｋ
１を掛けて、過熱保護が考慮された目標電流値Ｉ’＊（＝Ｉ＊×Ｋ１）を算出する処理を
行い、その後ステップＳ３０に進む。

なお、前記推定温度が所定の上限温度に近づいている場合は、上記ステップＳ２８にお
いて、過熱保護係数Ｋ１に小さな値（例えば、０に近い係数）が設定されるので、ステッ
プＳ２９において算出される目標電流値Ｉ’＊は、最初に求めた目標電流値Ｉ＊と比べて
小さな値となる。したがって、モータ５０に流す電流が制限される過熱保護ロジックの作
動状態となる。

一方、前記推定温度が所定の上限温度に近づいていない場合は、上記ステップＳ２８に
おいて、過熱保護係数Ｋ１に１、又は１に近い値が設定されるので、ステップＳ２９にお
いて算出される目標電流値Ｉ’＊は、最初に求めた目標電流値Ｉ＊に近い値となる。

ステップＳ３０では、過熱保護が考慮された目標電流値Ｉ’＊と、電流検出回路４を介
して検出されたモータ５０の出力電流値Ｉとの偏差を求め、該偏差に基づき比例積分演算
等を行い電圧指令値Ｖ＊を算出する処理を行い、次に電圧指令値Ｖ＊を各上下アームの駆
動デューティ指令値Ｄ＊に変換する演算処理を行い（ステップＳ３１）、駆動デューティ
指令値Ｄ＊をプリドライバ３２に出力し（ステップＳ３２）、その後処理を終える。

なお、ステップＳ３１で演算された駆動デューティ指令値Ｄ＊は、上記ステップＳ２４
、又はステップＳ２６において設定されたデッドタイム（補正デッドタイム値ＤＴ１、又
はＤＴ２１）が反映された値となっている。

プリドライバ３２では、マイコン２０から出力された駆動デューティ指令値Ｄ＊に基づ
いて、スイッチング回路３１のＭＯＳ１〜ＭＯＳ４をオン、オフし得るスイッチング信号
を生成し、生成したスイッチング信号をスイッチング回路３１のＭＯＳ１〜ＭＯＳ４に出
力し、ＭＯＳ１〜ＭＯＳ４のオン、オフの切替えに応じてモータ５０に駆動電流が供給さ
れるようになっている。

上記実施の形態（１）に係るＥＰＳ制御装置１０によれば、装置の検査通電時に、スイ
ッチング回路３１の各上下アーム素子対を、モータ５０に電流が流れない様に駆動させる
制御が実行され、通電期間の温度変化に基づいて、デッドタイムの補正が行われる。した
がって、モータ５０に電流が流されていない駆動状態での温度変化、すなわち、各上下ア
ーム素子対のオン、オフの切替え時の貫通電流に伴う温度変化が反映された値にデッドタ
イムを補正することができ、スイッチング回路３１等を構成する部品の電気的特性のバラ
ツキに対応させた、より適切なデッドタイムを設定することができる。

例えば、通電期間の温度変化量ΔＴ２が、基準変化量ΔＴαよりも小さい場合は、貫通
電流に伴う温度変化が小さいので、補正デッドタイム値ＤＴ１をデフォルト値ＤＴ０より
も小さな値に補正することで、デッドタイムがモータ５０の制御に与える好ましくない影
響（電圧や電流の歪、トルクリップルなどの影響）を小さくする効果を高めることができ
る。

一方、通電期間の温度変化量ΔＴ２が、基準変化量ΔＴαよりも大きい場合は、貫通電
流に伴う温度変化が大きいので、補正デッドタイム値ＤＴ１をデフォルト値ＤＴ０よりも
大きな値に補正することで、モータ５０に電流が供給されていない状態（操作アシストが
不要な運転状況）での装置の温度上昇を抑制する効果を高めることができ、温度上昇によ
って作動する過熱保護ロジックの作動頻度を少なくすることができ、結果、操舵フィーリ
ングの良好な操舵アシスト制御を行うことができる。

また、装置の温度上昇を抑制する効果が高くなるので、温度上昇に耐え得る耐熱性の高
い、コストが高くつく部品を採用する必要がなく、低コストな部品で構成することができ
、装置のコストアップを避けることが可能となる。

また、車両搭載後の実際のＥＰＳ制御時において、操舵アシストが必要ない運転状況（
目標電流値Ｉ＊が所定値未満の状態、例えばＩ＊＝０Ａ）のときは、ＥＥＰＲＯＭ２４に
記憶された補正デッドタイム値ＤＴ１を使用することにより、操舵アシストが必要ない運
転状況（直進時等のハンドル操作が少ない状況）での温度上昇を抑制する効果を高めるこ
とができる。一方、操舵アシストが必要な運転状況（例えば、目標電流値Ｉ＊が所定値以
上の状態）のときは、ＥＥＰＲＯＭ２４に記憶された補正デッドタイム値ＤＴ１よりもさ
らに短い値に補正したデッドタイム値ＤＴ２を使用して、操舵時における操舵フィーリン
グの向上、操舵機構の異音の発生を低減させる効果を高めることができる。

通常、ハンドルを旋回操作している運転状況よりも、ハンドルを旋回操作していない運
転状況の方が、時間的な比率は高いため、ハンドルを旋回操作していないときのデッドタ
イムの値を、装置の温度上昇の抑制に適した値に補正することで、装置の温度上昇を抑制
する効果を高めることができ、操舵時には、デッドタイムの値を短く補正した値にしても
、操舵時の温度上昇の影響を吸収することが十分可能となり、装置の温度上昇の抑制効果
が高く、しかも、操舵フィーリングを損なわない制御を行うことができる。

次に実施の形態（２）に係るＥＰＳ制御装置について説明する。但し実施の形態（２）
に係るＥＰＳ制御装置１０Ａについては、マイコン２０Ａを除いて図３に示したＥＰＳ制
御装置１０と略同様の構成であるため、異なる機能を有するマイコンには異なる符号を付
し、その他の構成部品の説明をここでは省略する。

実施の形態（１）に係るＥＰＳ制御装置１０と、実施の形態（２）に係るＥＰＳ制御装
置１０Ａとが相違する点は、車両のエンジン始動後のＥＰＳ制御におけるデッドタイムの
補正処理にあり、より具体的には、制御中の装置内の温度変化に応じて、デッドタイムの
値を補正するように構成されている点が相違している。以下、相違点について説明する。

図９は、実施の形態（２）に係るＥＰＳ制御装置１０Ａにおけるマイコン２０Ａの行う
モータ駆動処理動作を示したフローチャートである。なお、本処理動作は、エンジン始動
後において、所定時間ごとに実行される。

まず、ステップＳ４１では、トルクセンサ６から取得した信号に基づいて、操舵補助ト
ルクの目標値となる操舵トルク指令値Ｔ＊を算出し、次に該操舵トルク指令値Ｔ＊に基づ
いて、目標電流値Ｉ＊を算出する処理を行い（ステップＳ４２）、その後ステップ４３に
進む。

ステップＳ４３では、温度センサ５から信号を取り込み、該信号に基づいて装置各部の
推定温度Ｔ_nを算出し、ＲＡＭ２２に記録する処理を行い、次に、前回記録した推定温度
Ｔ_n-1と、今回記録した推定温度Ｔ_nとの差、すなわち前回からの温度変化量ΔＴ３＝Ｔ
_n−Ｔ_n-1を算出する処理を行い（ステップＳ４４）、その後ステップＳ４５に進む。

ステップＳ４５では、目標電流値Ｉ＊が０Ａであるか否かを判断し、目標電流値Ｉ＊が
０Ａである、すなわち、操舵アシストが不要な運転状況であると判断すればステップＳ４
６に進み、ＥＥＰＲＯＭ２４に記憶されている補正デッドタイム値ＤＴ１（＝ＤＴ０＋Δ
ＤＴａ）を制御に使用するデッドタイム値に設定し（ステップＳ４６）、その後ステップ
Ｓ５０に進む。

一方、ステップＳ４５において、目標電流値Ｉ＊が０Ａではない、すなわち、操舵アシ
ストが必要な運転状況であると判断すればステップＳ４７に進む。ステップＳ４７では、
ＲＯＭ２３に記憶されている制御時温度変化量ΔＴｓと、デッドタイムの補正値ΔＤＴｓ
（補正デッドタイム値ＤＴ１から差し引く値）との関係が設定されているマップ情報（図
１０参照）や関係式等に基づいて、温度変化量ΔＴ３に対応する補正値ΔＤＴｃを割り出
し、その後ステップＳ４８に進む。

ステップＳ４８では、ＥＥＰＲＯＭ２４に記憶されている補正デッドタイム値ＤＴ１か
ら所定値ΔＤＴｃを減算した補正デッドタイム値ＤＴ３（＝ＤＴ１−ΔＤＴｃ）（ＤＴ３
≧０）を算出し、補正デッドタイム値ＤＴ３を制御に使用するデッドタイムに設定し（ス
テップＳ４９）、その後ステップＳ５０に進む。

なお、図１０には、制御時温度変化量ΔＴｓと、デッドタイムの補正値ΔＤＴｓとの関
係が設定されたマップ情報の一例を示しており、温度変化量ΔＴ３が、正の値（温度上昇
）である場合は、補正値ΔＤＴｃは、基準減算値ΔＤＴβより大きな値となるので、この
場合、補正デッドタイム値ＤＴ３（＝ＤＴ１−ΔＤＴｃ）は、ＤＴ１−ΔＤＴβより小さ
な値に補正される。結果、デッドタイムが短くなるので、操舵フィーリングを向上させる
ことが可能となる。

一方、温度変化量ΔＴ３’が、負の値（温度低下）である場合は、補正値ΔＤＴｃ’は
、基準減算値ΔＤＴβより小さな値となるので、この場合、補正デッドタイム値ＤＴ３（
＝ＤＴ１−ΔＤＴｃ’）は、ＤＴ１−ΔＤＴβより大きな値に補正される結果、デッドタ
イムが長くなるので、さらに温度低下を促進させる効果を高めることが可能となる。

ステップ５０では、ステップＳ４３で算出した装置各部の推定温度に基づいて、装置の
過熱を保護するための過熱保護係数Ｋ１を決定する処理、例えば、温度と過熱保護係数と
の関係（すなわち、温度が所定の上限温度に近くなるほど、過熱保護係数の値が小さくな
る（０に近くなる）関係）が予め設定されたマップ情報に基づいて、前記推定温度に対応
する過熱保護係数Ｋ１を割り出す処理を行い、その後ステップＳ５１に進む。

ステップＳ５１では、目標電流値Ｉ＊に、上記ステップＳ５０で求めた過熱保護係数Ｋ
１を掛けて、過熱保護が考慮された目標電流値Ｉ’＊（＝Ｉ＊×Ｋ１）を算出する処理を
行い、その後ステップＳ５２に進む。

ステップＳ５２では、過熱保護が考慮された目標電流値Ｉ’＊と、電流検出回路４を介
して検出されたモータ５０の出力電流値Ｉとの偏差を求め、該偏差に基づき比例積分演算
等を行い電圧指令値Ｖ＊を算出する処理を行い、次に電圧指令値Ｖ＊を各上下アームの駆
動デューティ指令値Ｄ＊に変換する演算処理を行い（ステップＳ５３）、駆動デューティ
指令値Ｄ＊をプリドライバ３２に出力し（ステップＳ５４）、その後処理を終える。

なお、ステップＳ５２で演算された駆動デューティ指令値Ｄ＊は、上記ステップＳ４６
、又はステップＳ４９において設定されたデッドタイム（補正デッドタイム値ＤＴ１、又
はＤＴ３）がそれぞれ反映された値となっている。

上記実施の形態（２）に係るＥＰＳ制御装置１０Ａによれば、上記実施の形態（１）に
係るＥＰＳ制御装置１０で得られる効果と略同様な効果を得ることができるとともに、さ
らに、制御中における装置の温度変化を検出し、操舵アシストが必要な運転状況であると
判断された場合、検出された温度変化量ΔＴ３に基づいて、デッドタイムの補正が行われ
るので、制御中の温度変化の状況に応じたデッドタイムの値に補正することができ、操舵
時の操舵フィーリングを向上させる効果や装置の温度低下を促進させる効果を高めること
ができる。

なお、上記実施の形態（１）、（２）では、モータ５０にＤＣブラシ付きモータが適用
されている場合で説明しているが、３相ブラシレスモータ等の他のモータにも適用するこ
とができ、例えば、３相ブラシレスモータを適用する場合は、それに対応するモータ駆動
回路、例えば、バッテリＢから供給される直流電圧をパルス幅変調（ＰＷＭ）制御により
３相の交流電圧に変換してモータに供給するように構成された回路を使用すればよく、そ
のスイッチング回路には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に対応する上下アーム素子対を備えた
３相ブリッジ回路構成を備えたものを使用すればよい。

また、上記実施の形態（１）、（２）では、装置内に設けた温度センサ５から取り込ん
だ信号に基づいて、温度を検出するように構成されているが、モータ５０やスイッチング
回路３１に流れる電流値などから演算により推定温度を求めるようにしてもよい。

また、本発明に係るモータ制御装置は、上述した電動パワーステアリング制御装置のみ
ならず、上下アーム素子対を有するスイッチング回路を駆動させて、モータを駆動させる
他のモータ制御装置にも適用することができる。

従来の電動パワーステアリング制御装置の概略構成を示した図である。従来の電動パワーステアリング制御装置におけるモータ駆動回路の動作を説明するためのタイミング図である。本発明の実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置の概略構成を示した図である。実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置におけるマイコンの行う通電補正処理動作を示したフローチャートである。実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置における通電補正時のモータ駆動回路の動作を説明するための図である。実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置におけるマイコンのＲＯＭに格納されたマップ情報を説明するための図である。別の実施の形態に係る電動パワーステアリング制御装置におけるマイコンのＲＯＭに格納されたマップ情報を説明するための図である。実施の形態（１）に係る電動パワーステアリング制御装置におけるマイコンの行うモータ駆動処理動作を示したフローチャートである。実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置におけるマイコンの行うモータ駆動処理動作を示したフローチャートである。実施の形態（２）に係る電動パワーステアリング制御装置におけるマイコンのＲＯＭに格納されたマップ情報を説明するための図である。

符号の説明

３モータ駆動回路
５温度センサ
１０、１０Ａ電動パワーステアリング制御装置
２０、２０Ａマイコン
２４ＥＥＰＲＯＭ
３１スイッチング回路
３２プリドライバ

Claims

装置の検査通電時に、モータに駆動電流を供給するスイッチング回路の上下アーム素子
対を、モータに電流が流れない様に駆動させる制御を行う通電制御手段と、
該通電制御手段による通電期間の温度変化を検出する第１の温度変化検出手段と、
該第１の温度変化検出手段により検出された温度変化情報に基づいて、前記上下アーム
素子対を共にオフさせるためのデッドタイムの補正を行う第１のデッドタイム補正手段と
、
該第１のデッドタイム補正手段により補正されたデッドタイムの補正情報を記憶手段に
記憶する記憶処理手段とを備えていることを特徴とするモ−タ制御装置。
前記第１のデッドタイム補正手段が、前記通電期間の温度変化と、デッドタイムのデフ
ォルト値に加減算する補正値、又はデッドタイムのデフォルト値に乗算する補正係数値と
の関係が設定された情報に基づき、前記検出された温度変化情報に対応する前記補正値、
又は補正係数値を割り出す処理を行うものであることを特徴とする請求項１記載のモータ
制御装置。
車両の運転状況に応じて、操舵機構に設けられたモータを駆動させて操舵をアシストす
る制御を行う電動パワーステアリング制御装置に採用されるものであり、
操舵アシストが必要な運転状況であるか否かを判断する判断手段と、
該判断手段による判断結果に基づいて、デッドタイムの補正を行う第２のデッドタイム
補正手段を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のモータ制御装置。
前記判断手段により操舵アシストが必要な運転状況であると判断された場合、
前記第２のデッドタイム補正手段が、前記記憶手段に記憶されたデッドタイムの補正情
報に基づく値よりも短い値にデッドタイムを補正するものであることを特徴とする請求項
３記載のモータ制御装置。
制御中における装置の温度変化を検出する第２の温度変化検出手段を備え、
前記判断手段により操舵アシストが必要な運転状況であると判断された場合、
前記第２のデッドタイム補正手段が、前記第２の温度変化検出手により検出された温度
変化情報に基づいて、デッドタイムの補正を行うものであることを特徴とする請求項３記
載のモータ制御装置。
モータ制御装置の検査通電時に、モータに駆動電流を供給するスイッチング回路の上下
アーム素子対を、モータに電流が流れない様に駆動させる制御を行うステップと、
前記モータ制御装置の通電期間の温度変化を検出するステップと、
該検出された温度変化情報に基づいて、前記上下アーム素子対を共にオフさせるための
デッドタイムを補正するステップと、
該補正されたデッドタイムの補正情報を記憶手段に記憶するステップとを含んでいるこ
とを特徴とするモータ制御装置のデッドタイム補正方法。