JP2003166803A - 位置検出器の補正方法、及び、電気式動力舵取装置 - Google Patents

位置検出器の補正方法、及び、電気式動力舵取装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レゾルバを用いて適切に操舵トルクを補助で
きる電気式動力舵取装置を提供する。 【解決手段】 基準信号入力手段３８を介して基準信号
が、レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４とレゾルバ演算処
理Ｉ／Ｆ回路３６とに印加され、マイクロコンピュータ
３０が、この基準信号を与えた時のレゾルバ演算処理Ｉ
／Ｆ回路３４とレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６の出力
から増幅率の偏差を求める。求めた偏差によりレゾルバ
演算処理Ｉ／Ｆ回路３４とレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路
３６の出力から位置を演算する際の補正値を演算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、レゾルバを用い
る位置検出器の補正方法、及び、該位置検出器により検
出したモータの位置、又は、操舵トルクに基づき操舵を
アシストする電気式動力舵取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両の重要部品である電気式動力舵取装
置には、高い信頼性が求められる。このため、電気式動
力舵取装置の操舵トルク、及び、モータの位置検出用
に、機械的信頼性の高いレゾルバ式の位置検出器が注目
を集めている。ここで、レゾルバ式の位置検出器は、図
１０に示すようにレゾルバ４０と、レゾルバ４０にＡ0s
inωｔの励磁信号を与える励磁信号生成回路３２と、該
レゾルバ４０から得られるcos相信号（Ａ0cosθsinω
ｔ）を増幅するレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４と、該
レゾルバ４０から得られるsin相信号（Ａ0sinθcosω
ｔ）を増幅するレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６と、該
レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４、レゾルバ演算処理Ｉ
／Ｆ回路３６のsin相、cos相出力から位置を演算するマ
イクロコンピュータ３０とを備えてなる。
【０００３】このレゾルバ４０から得られるcos相信号
（Ａ0cosθsinωｔ）を増幅するレゾルバ演算処理Ｉ／
Ｆ回路３４と、sin相信号（Ａ0sinθcosωｔ）を増幅す
るレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６との回路構成につい
て、図４を参照して説明する。図４（Ａ）はレゾルバ演
算処理Ｉ／Ｆ回路３４の回路構成を、図４（Ｂ）はレゾ
ルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６の回路構成を示している。
cos相信号（Ａ0cosθsinωｔ）を増幅するレゾルバ演算
処理Ｉ／Ｆ回路３４の増幅率、及び、sin相信号（Ａ0si
nθcosωｔ）を増幅するレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３
６は、共にＲ１／Ｒ２になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、レゾルバ演算
処理Ｉ／Ｆ回路３４の抵抗とレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回
路３６の抵抗とにばらつきがなければ、レゾルバ演算処
理Ｉ／Ｆ回路３４とレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６と
で、増幅率が等しくなる。しかしながら、実際には、抵
抗の誤差に応じて増幅率に差がでている。この増幅率の
差により、マイクロコンピュータ３０によりsin相、cos
相出力から位置を演算すると、角度誤差が生じてくる。
【０００５】従って、図１０に示すレゾルバ式の位置検
出器を電気式動力舵取装置のモータ角度センサに用いブ
ラシレスモータ制御して操舵をアシストすると、トルク
リップルが出て操舵感が損なわれる。また、レゾルバ式
の位置検出器を、操舵トルクを検出するためのトルクセ
ンサに用いると、正しい操舵トルクが検出できず、やは
り操舵感が損なわれることになった。
【０００６】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、レゾル
バを用いて正確に位置を検出できる位置検出器の補正方
法、及び、レゾルバを用いて適切に操舵トルクを補助で
きる電気式動力舵取装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の位置検出器の方
正方法は、上記目的を達成するため、レゾルバと、該レ
ゾルバに励磁信号を与えるレゾルバ励磁回路と、該レゾ
ルバから得られるcos相信号を増幅するcos相インターフ
ェイス回路と、該レゾルバから得られるsin相信号を増
幅するsin相インターフェイス回路と、該cos相インター
フェイス回路とsin相インターフェイス回路との出力か
ら位置を演算する演算処理回路とを備える位置検出器の
補正方法であって、前記cos相インターフェイス回路と
前記sin相インターフェイス回路とに基準信号を与え、
前記基準信号を与えた際の前記cos相インターフェイス
回路と前記sin相インターフェイス回路との出力から当
該cos相インターフェイス回路と当該sin相インターフェ
イス回路との増幅率の偏差を求め、求めた偏差により、
前記演算処理回路が、該cos相インターフェイス回路とs
in相インターフェイス回路との出力から位置を演算する
際に補正を行うことを技術的特徴とする。
【０００８】本発明の位置検出器の補正方法では、cos
相インターフェイス回路とsin相インターフェイス回路
とに基準信号を与え、基準信号を与えた際のcos相イン
ターフェイス回路とsin相インターフェイス回路との出
力から当該cos相インターフェイス回路と当該sin相イン
ターフェイス回路との増幅率の偏差を求め、求めた偏差
により、該cos相インターフェイス回路とsin相インター
フェイス回路との出力から位置を演算する際に補正を行
う。このため、cos相インターフェイス回路とsin相イン
ターフェイス回路との増幅率の偏差があっても、偏差を
補正することで正確に位置を検出することができる。
【０００９】また、本発明の電気式動力舵取装置は、レ
ゾルバと、該レゾルバに励磁信号を与えるレゾルバ励磁
回路と、該レゾルバから得られるcos相信号を増幅するc
os相インターフェイス回路と、該レゾルバから得られる
sin相信号を増幅するsin相インターフェイス回路と、該
cos相インターフェイス回路とsin相インターフェイス回
路との出力から位置を演算する演算処理回路とを有する
位置検出器を備え、当該位置検出器からの位置信号に基
づきモータにより操舵をアシストする電気式動力舵取装
置であって、前記位置検出器が、前記cos相インターフ
ェイス回路と前記sin相インターフェイス回路とに基準
信号を与え、前記基準信号を与えた際の前記cos相イン
ターフェイス回路と前記sin相インターフェイス回路と
の出力から当該cos相インターフェイス回路と当該sin相
インターフェイス回路との増幅率の偏差を求め、求めた
偏差により、前記演算処理回路による該cos相インター
フェイス回路とsin相インターフェイス回路との出力か
らの位置演算の補正を行い、前記位置検出器が、上記co
s相インターフェイス回路とsin相インターフェイス回路
との増幅率の偏差を求めている間、モータによる操舵ア
シストを禁止することを技術的特徴とする。
【００１０】本発明の電気式動力舵取装置では、位置検
出器が、cos相インターフェイス回路とsin相インターフ
ェイス回路とに基準信号を与え、基準信号を与えた際の
cos相インターフェイス回路とsin相インターフェイス回
路との出力から当該cos相インターフェイス回路と当該s
in相インターフェイス回路との増幅率の偏差を求め、求
めた偏差により、該cos相インターフェイス回路とsin相
インターフェイス回路との出力から位置を演算する際に
補正を行う。このため、cos相インターフェイス回路とs
in相インターフェイス回路との増幅率の偏差があって
も、偏差を補正することで正確に位置を検出することが
できる。このため、電気式動力舵取装置が、レゾルバを
用いて適切に操舵トルクを補助できる。更に、位置検出
器が、上記cos相インターフェイス回路とsin相インター
フェイス回路との増幅率の偏差を求めている間、モータ
による操舵アシストを禁止するため、不適切なモータア
シストを防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電気式動力舵取装
置の実施形態について図を参照して説明する。なお、以
下の各実施形態では、本発明の電気式動力舵取装置を自
動車等の車両の電気式動力舵取装置に適用した例を挙げ
て説明する。
【００１２】まず、第１実施形態に係る電気式動力舵取
装置１０の主な構成を図１に基づいて説明する。図１に
示すように、電気式動力舵取装置１０は、主に、ステア
リングホイール１１、ステアリング軸１２、ピニオン軸
１３、トーションバー１４、第１、第２角度センサ１５
ｓ、１６ｓ、減速機１７、ラックピニオン１８、モータ
回転角センサ１９ｓ、モータＭ、ＥＣＵ２０等から構成
されており、ステアリングホイール１１による操舵状態
を検出し、その操舵状態に応じたアシスト力をモータＭ
により発生させて操舵をアシストするものである。
【００１３】即ち、ステアリングホイール１１にはステ
アリング軸１２の一端側が連結され、このステアリング
軸１２の他端側にはトーションバー１４の一端側が連結
されている。またこのトーションバー１４の他端側には
ピニオン軸１３の一端側が連結され、このピニオン軸１
３の他端側にはラックピニオン１８のピニオンギアが連
結されている。またステアリング軸１２およびピニオン
軸１３には、それぞれの回転角（ステアリング角θ１、
θ２）を絶対的に検出可能な第１、第２角度センサ１５
ｓ、１６ｓがそれぞれ設けられており、各々がＥＣＵ２
０に電気的に接続されている。なおこれらの第１、第２
角度センサ１５ｓ、１６ｓとしては、レゾルバ式の絶対
角度センサが用いられる。
【００１４】これにより、ステアリング軸１２とピニオ
ン軸１３とをトーションバー１４により相対回転可能に
連結することができるとともに、ステアリング軸１２の
回転角（ステアリング角θ１）を第１角度センサ１５ｓ
により、またピニオン軸１３の回転角（ステアリング角
θ２）を第２角度センサ１６ｓにより、それぞれ検出す
ることができる。そのため、ステアリング軸１２の回転
角を第１角度センサ１５ｓによってステアリング角θ１
として検出することができるとともに、第１角度センサ
１５ｓによるステアリング軸１２のステアリング角θ１
と第２角度センサ１６ｓによるピニオン軸１３のステア
リング角θ２との角度差（偏差）や角度比等からトーシ
ョンバー１４のねじれ量（操舵トルクに対応する）をね
じれ角として検出することができる。
【００１５】また、このピニオン軸１３の途中には、モ
ータＭにより発生する駆動力を所定の減速比で伝達する
減速機１７が図略のギアを介して噛合されており、当該
減速機１７介してモータＭの駆動力、つまりアシスト力
をピニオン軸１３に伝え得るように構成されている。さ
らにこのモータＭにも、その回転角を検出し得るモータ
回転角センサ１９ｓが設けられており、このモータ回転
角センサ１９ｓもＥＣＵ２０に電気的に接続されてい
る。このモータ回転角センサ１９ｓにもレゾルバ式の絶
対角度センサが用いられる。
【００１６】これにより、第１、第２角度センサ１５
ｓ、１６ｓ、モータ回転角センサ１９ｓにより検出され
た回転角信号をＥＣＵ２０に送出することができるた
め、ＥＣＵ２０ではこれらの各回転角信号に基づいてモ
ータＭにより発生させるアシスト力を次述するように決
定することができる。なお、ラックピニオン１８の両側
には、それぞれタイロッド等を介して図略の車輪が連結
されている。
【００１７】次に、電気式動力舵取装置１０を構成する
ＥＣＵ２０等の電気的構成および動作を図２に基づいて
説明する。図２に示すように、ＥＣＵ２０は、主に、第
１位置検出手段１５、第２位置検出手段１６、アシスト
トルク決定手段２１、電流制御手段２３、回転検出手段
１９等により構成されており、具体的にはＣＰＵ（マイ
クロコンピュータ）、メモリ素子、各種インタフェイス
回路等から構成されている。
【００１８】第１位置検出手段１５は、図１に示す第１
角度センサ１５ｓの出力に基づきステアリング角θ１を
検出する。同様に、第２位置検出手段１６は、第２角度
センサ１６ｓの出力に基づきステアリング角θ２を検出
する。アシストトルク決定手段２１は、第１位置検出手
段１５により検出されたステアリング角θ１と第２位置
検出手段１６により検出されたステアリング角θ２とに
基づいて、モータＭにより発生させるアシスト力を決定
するものである。例えば、ステアリング角θ１、θ２の
角度差（偏差）や角度比等に対応して予め設定されたア
シスト電流指令ＩＡ*のマップや所定の演算処理等によ
って、アシスト電流指令ＩＡ*を求めている。
【００１９】電流制御手段２３は、アシストトルク決定
手段２１により決定されたアシスト電流指令ＩＡ*をモ
ータＭに流れる実電流ＩＡ、及び、回転検出手段１９に
て検出されたモータＭの回転に基づいて電圧に変換して
電圧指令Ｖ*を出力するものである。即ち、電流制御手
段２３では、モータ電流検出手段２７により検出された
モータＭに流れる実電流ＩＡを負帰還させることによっ
て目標とする電圧指令Ｖ*を出力するように制御してい
る。
【００２０】モータ駆動手段２５は、ＰＷＭ回路２４と
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４とにより構成されている。
ＰＷＭ回路２４は、ＥＣＵ２０とは異なるハードウェア
により実現されるパルス幅変調回路で、電流制御手段２
３から出力される電圧指令Ｖ *に応じたパルス幅をもつ
パルス信号をＵ相、Ｖ相ごとに出力し得るように構成さ
れている。これにより、出力側に接続されるスイッチン
グ素子Ｑ１〜Ｑ４の各ゲートに対応するＵ相、Ｖ相のパ
ルス信号を与えることができるので、パルス幅に応じて
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオンオフ動作させること
により、任意にモータＭを駆動制御することができる。
【００２１】回転検出手段１９は、モータ回転角センサ
１９ｓからの出力によりモータＭの回転角を検出し、電
流制御手段２３へフィードバック信号として出力する。
【００２２】ここで、第１位置検出手段１５の構成につ
いて、図３を参照して説明する。ここでは、第１位置検
出手段１５を代表として説明するが、同様に第２位置検
出手段１６及び回転検出手段１９は構成されている。第
１位置検出手段１５は、第１角度センサ１５ｓにＡ0sin
ωｔの励磁信号を与える本発明のレゾルバ励磁回路を構
成し得る励磁信号生成回路３２と、該第１角度センサ１
５ｓから得られるcos相信号（Ａ0cosθsinωｔ）を増幅
するレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路（cos相インターフェ
イス回路）３４と、該第１角度センサ１５ｓから得られ
るsin相信号（Ａ0sinθcosωｔ）を増幅するレゾルバ演
算処理Ｉ／Ｆ回路（sin相インターフェイス回路）３６
と、レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４、レゾルバ演算処
理Ｉ／Ｆ回路３６へ増幅率の補正用の基準信号を出力す
る基準信号入力手段３８と、該レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ
回路３４、レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６からのsin
相、cos相出力から位置を演算する本発明の演算処理回
路を構成し得るマイクロコンピュータ３０とを備えてな
る。
【００２３】ここで、基準信号入力手段３８は、マルチ
プレクサから成り、常には第１角度センサ１５ｓからの
cos相信号（Ａ0cosθsinωｔ）、sin相信号（Ａ0sinθc
osωｔ）をレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４、レゾルバ
演算処理Ｉ／Ｆ回路３６へ印加する。そして、補正を行
う際にマイクロコンピュータ３０から出力された基準信
号をレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４、レゾルバ演算処
理Ｉ／Ｆ回路３６へ印加する。なお、マイクロコンピュ
ータ３０は、図２中のアシストトルク決定手段２１，電
流制御手段２３を併せて構成するものであるが、ここで
は説明の便宜上、第１位置検出手段のマイクロコンピュ
ータ３０として説明を行う。
【００２４】このcos相信号（Ａ0cosθsinωｔ）を増幅
するレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４の回路構成を図４
（Ａ）に、sin相信号（Ａ0sinθcosωｔ）を増幅するレ
ゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６の回路構成を図４（Ｂ）
に示す。レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４は、第１角度
センサ（レゾルバ）１５ｓのcos相を検出する検出コイ
ルＲＺ１からの出力が、抵抗Ｒ２，抵抗Ｒ２を介してオ
ペアンプＯＰの非反転入力へ入力される。検出コイルＲ
Ｚ１と該検出コイルＲＺ１側の抵抗Ｒ２との間には、接
地されたコンデンサＣ１と、抵抗Ｒ３を介して１２Ｖの
定電圧とが接続されている。一方、オペアンプＯＰの非
反転入力側の抵抗Ｒ２と該非反転入力との間には、抵抗
Ｒ１を介して２．５Ｖの定電圧が接続されている。オペ
アンプＯＰの反転入力は、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ２を介して
接地されている。該オペアンプＯＰの非反転入力側の抵
抗Ｒ２と、反転入力側側の抵抗Ｒ２との間には、コンデ
ンサＣ２が接続されている。オペアンプＯＰの反転入力
と出力との間には、抵抗Ｒ１が接続されている。なお、
図４（Ｂ）に示すレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６は、
第１角度センサ（レゾルバ）１５ｓのsin相を検出する
検出コイルＲＺ２に同様な回路が接続されている。
【００２５】ここで、cos相信号（Ａ0cosθsinωｔ）を
増幅するレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４の増幅率Ｇco
sと、sin相信号（Ａ0sinθcosωｔ）を増幅するレゾル
バ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６の増幅率Ｇsinとは、設計上
Ｒ１／Ｒ２で等しい。
【００２６】マイクロコンピュータ３０は、レゾルバ演
算処理Ｉ／Ｆ回路３４にてＧcos（Ｒ１／Ｒ２）分増幅
された第１角度センサ１５ｓのcos相信号（ＧcosＡ0cos
θsinωｔ）と、レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６にて
Ｇsin（Ｒ１／Ｒ２）分増幅された第１角度センサ１５
ｓのsin相信号（ＧsinＡ0sinθcosωｔ）とに基づき、
第１角度センサ１５ｓの角度を推定する。
【００２７】即ち、マイクロコンピュータ３０は、sin
相、cos相信号を、ｎ回同期サンプリング（サンプリン
グ周期は、励磁信号周期より短い。ｎ＝３の時、サンプ
リング周期ｆｓ＝ω／２π×３）する。このサンプリン
グについて、図５のグラフを参照して説明する。図５
は、縦軸に電圧を取り、横軸に時間を取り、第１センサ
１５ｓの角度（レゾルバ電気角θ）が１４５ｄｅｇの場
合の励磁信号と、sin相信号と、cos相信号と３回サンプ
リングした場合を示している。サンプリングした値から
最小自乗法により、次の数１、数２のようにsin相、cos
相の振幅を推定し、sin相、cos相の振幅の比から角度を
推定する。なお、本実施形態では、サンプリングした値
からsin相、cos相の振幅を推定しているが、この代わり
に、sin相、cos相の信号をピークホールドすることで、
振幅を求めることも可能である。
【数１】
【数２】 ここで、Ａ0：励磁信号の振幅 Ｘi ：時刻ｔiの時にサンプリングしたcos相のＡ／Ｄ値 Ｙi ：時刻ｔiの時にサンプリングしたsin相のＡ／Ｄ値
【００２８】マイクロコンピュータ３０は、cos相信号
（Ａ0cosθsinωｔ）を増幅するレゾルバ演算処理Ｉ／
Ｆ回路３４の増幅率Ｇcosと、sin相信号（Ａ0sinθcos
ωｔ）を増幅するレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６の増
幅率ＧsinとをＲ１／Ｒ２で等しいとして、上記数１と
数２との比を取りtanθを求め、保持されているマップ
を検索して第１センサ１５ｓの角度θを求めている。
【００２９】上述した説明では、cos相信号（Ａ0cosθs
inωｔ）を増幅するレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４の
増幅率Ｇcosと、sin相信号（Ａ0sinθcosωｔ）を増幅
するレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６の増幅率Ｇsinと
は、設計上Ｒ１／Ｒ２で等しいとして説明を行った。し
かしながら、図４を参照して上述した回路では、抵抗値
のばらつきから、レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４の増
幅率Ｇcosとレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６の増幅率
Ｇsinとは差がある。この差を考慮しないと、角度誤差
が生じる。
【００３０】この角度誤差について図６を参照して説明
する。図６のグラフでは、縦軸に第１角度センサ（レゾ
ルバ）１５ｓの角度誤差[ｄｅｇ]を取り、横軸に第１角
度センサ（レゾルバ）１５ｓの真の角度[ｄｅｇ]を取
り、レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４の増幅率Ｇcosと
レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６の増幅率Ｇsinとの比
Ｇcos／Ｇsinが１．０３５５の場合と、０．９６５７の
場合とを示している。グラフからレゾルバ電気角１回転
当たり、２周期の角度誤差が現れることが分かる。な
お、比が１より大きい場合（１．０３５５）と、１より
小さい場合（０．９６５７）とでは、レゾルバ角度誤差
の符号が逆になっている。
【００３１】本実施形態の電気式動力舵取装置では、上
記レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４の増幅率Ｇcosとレ
ゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６の増幅率Ｇsinとの誤差
を補正することで、位置検出手段の検出誤差を無くして
いる。即ち、補正を行う際には、基準信号入力手段３８
を介して、マイクロコンピュータ３０から出力された基
準信号が、レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４とレゾルバ
演算処理Ｉ／Ｆ回路３６とに印加される。マイクロコン
ピュータ３０が、この基準信号を与えた時のレゾルバ演
算処理Ｉ／Ｆ回路３４とレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３
６の出力から偏差を求め、求めた偏差によりレゾルバ演
算処理Ｉ／Ｆ回路３４とレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３
６の出力から位置を演算する際の補正値を求める。
【００３２】この補正値算出のための処理について、図
７のフローチャートを参照して説明する。図７は、図１
に示すＥＣＵ２０による操舵アシスト及び平均ゲイン比
算出処理のフローチャートである。ＥＣＵ２０は、先
ず、エンジンが始動したか否かを判断する（Ｓ１２）。
エンジンが始動されると（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、レゾルバ
演算処理Ｉ／Ｆ回路３４の増幅率Ｇcosとレゾルバ演算
処理Ｉ／Ｆ回路３６の増幅率Ｇsinとの誤差を補正する
処理が完了したか否かを判断する（Ｓ１４）。誤差補正
が済む前は（Ｓ１４：Ｎｏ）、第１位置検出手段１５、
第２位置検出手段１９及び回転検出手段１９のレゾルバ
演算処理Ｉ／Ｆ回路３４の増幅率Ｇcosとレゾルバ演算
処理Ｉ／Ｆ回路３６の増幅率Ｇsinとの誤差を求める平
均ゲイン比算出処理を行う（Ｓ１００）。そして、平均
ゲイン比算出処理が終了すると（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、図
２を参照して上述した操舵アシスト処理を開始する（Ｓ
３０）。
【００３３】本実施形態では、エンジン始動した際に、
先ず、レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４の増幅率Ｇcos
とレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６の増幅率Ｇsinとの
誤差を求める平均ゲイン比算出処理を行ってから、操舵
アシスト処理を開始する。即ち、誤差補正が済むまで操
舵アシスト処理を禁止している。このため、不適正な検
出値に基づき操舵アシストをすることが無い。さらに、
平均ゲイン比算出処理中は、第１位置検出手段１５，第
２位置検出手段１９、回転検出手段１９による検出がで
きなくなるが、補正が済むまで、操舵アシスト処理を禁
止しているため、不適正な操舵アシストを行うことが無
い。
【００３４】引き続き、上述したＳ１００でのレゾルバ
演算処理Ｉ／Ｆ回路３４の増幅率Ｇcosとレゾルバ演算
処理Ｉ／Ｆ回路３６の増幅率Ｇsinとの誤差を求める平
均ゲイン比算出処理について、当該処理のサブルーチン
を示す図８のフローチャート及び図２のブロック図を参
照して説明する。この処理は、ＥＣＵ２０からの平均ゲ
イン比算出処理指令に基づき、第１位置検出手段１５、
第２位置検出手段１９及び回転検出手段１９の各マイク
ロコンピュータ３０によりそれぞれ行われる。
【００３５】先ず、マイクロコンピュータ３０は、基準
信号入力手段３８を介して同一レベルの基準信号をレゾ
ルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４及びレゾルバ演算処理Ｉ／
Ｆ回路３６に入力する（Ｓ１０２）。そして、マイクロ
コンピュータ３０は、図５を参照して上述したようにｎ
個（ここでは３個）、一定周期でsin相、cos相の信号を
サンプリングしてＡ／Ｄsini、Ａ／Ｄcosiを得る（Ｓ１
０４）。ここで、Ａ／Ｄは、Ａ／Ｄ変換された値を示
し、ｉは、時刻ｔiにサンプリングした値であることを
示している。
【００３６】次式によりｎ個のゲイン比の和を計算する
（Ｓ１０６）。 _sum_Ghosei=Σ(A/Dsini)/(A/Dcosi)
【００３７】次式により平均ゲイン比を計算する（Ｓ１
０８） Ghosei=sum_Ghosei/n
【００３８】そして、算出した平均ゲイン比Ghoseiをメ
モリに記憶して処理を終了する（Ｓ１１０）
【００３９】引き続き、図７を参照して上述した操舵ア
シスト処理（Ｓ３０）において、図２に示すマイクロコ
ンピュータ３０により行われる位置検出のため処理につ
いて図９のフローチャートを参照して説明する。マイク
ロコンピュータ３０は、先ず、次式のように変数を初期
化する（Ｓ５２）。 sum_sin＝０ sum_cos＝０
【００４０】マイクロコンピュータ３０は、図５を参照
して上述したようにｎ個（ここでは３個）、一定周期で
sin相、cos相の信号をサンプリングしてＡ／Ｄsini、Ａ
／Ｄcosiを得る（Ｓ５４）。ここで、Ａ／Ｄは、Ａ／Ｄ
変換された値を示し、ｉは、時刻ｔiにサンプリングし
た値であることを示している。
【００４１】次式に示すようにsin相、cos相のsum値を
求める（Ｓ５６）。次式は、数１及び数２を参照して上
述した演算の右式の分母側を１にしたのと等しい。即
ち、数１と数２との比を取るため、値の等しい右式の分
母側を無視して計算している。 sum_sin＝ΣＡ／Ｄsini×sinωｔｉ sum_cos＝ΣＡ／Ｄcosi×cosωｔｉ
【００４２】次式によりtanθ（sin／cos）を演算する
（Ｓ５８）。この演算の際に、上記Ｓ１００で求めた平
均ゲイン比Ghoseiを分母側に掛けることで、基準信号を
レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３４とレゾルバ演算処理Ｉ
／Ｆ回路３６との増幅率差を補正する。 tanθ＝sum_sin／（sum_cos×Ghosei）
【００４３】算出したtanθより、保持されているマッ
プを検索して第１角度センサ１５ｓの角度θを演算する
（Ｓ６０）。
【００４４】ＥＣＵ２０は、第１位置検出手段１５、第
２位置検出手段１９及び回転検出手段１９からの検出値
に基づき、図１及び図２を参照して上述したように操舵
アシスト処理を行う。
【００４５】本実施形態では、機械的信頼性の高いレゾ
ルバ式の位置検出器をモータ角度センサ（回転検出手
段）に用いモータＭを制御して操舵アシストしても、ト
ルクリップルが出ることがなく、操舵感が損なわれな
い。また、レゾルバ式の位置検出器を操舵力（操舵トル
ク）を検出するためのトルクセンサ（第１位置検出手
段、第２位置検出手段）に用いて、正しい操舵トルクが
検出できるため、操舵感を損うことがない。
【００４６】上述した実施形態では、レゾルバ演算処理
Ｉ／Ｆ回路３４及びレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６の
増幅率差補正を、エンジン始動の度に行ったが、これを
自動車の工場出荷の際に１回行うことも可能である。こ
の場合には、図３に示す基準信号入力手段を用いること
なく、テスター等から基準信号をレゾルバ演算処理Ｉ／
Ｆ回路３４及びレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路３６へ直接
印加して補正できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気式動力舵取装
置の主な構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すＥＣＵおよびモータ駆動回路の主な
電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す第１位置検出手段の構成を示すブロ
ック図である。
【図４】（Ａ）は、cos相信号（Ａ0cosθsinωｔ）を増
幅するレゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路の回路構成を示し、
（Ｂ）は、sin相信号（Ａ0sinθcosωｔ）を増幅するレ
ゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路の回路構成を示す。
【図５】第１センサの角度（レゾルバ電気角θ）が１４
５ｄｅｇの場合の励磁信号と、sin相信号と、cos相信号
と３回サンプリングした場合を示すグラフである。
【図６】レゾルバの角度誤差を示すグラフである。
【図７】ＥＣＵによる操舵アシスト及び平均ゲイン比算
出処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】図７中の平均ゲイン比算出処理の流れを示すフ
ローチャートである。
【図９】位置検出手段による位置検出処理の流れを示す
フローチャートである。
【図１０】従来技術のレゾルバ式位置検出器の構成を示
すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 電気式動力舵取装置 １１ ステアリングホイール １２ ステアリング軸 １３ ピニオン軸 １４ トーションバー １５ 第１位置検出手段 １５ｓ 第１角度センサ（レゾルバ） １６ 第２位置検出手段 １６ 第２角度センサ（レゾルバ） １８ ラックピニオン １９ｓ モータ回転角センサ（レゾルバ） １９ 回転検出手段 ２０ ＥＣＵ ２１ アシストトルク決定手段 ２３ 電流制御手段 ２５ モータ駆動手段 ２７ モータ電流検出手段 ３０ マイクロコンピュータ（演算処理回路） ３２ 励磁信号生成回路（レゾルバ励磁回路） ３４ レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路（cos相インタ
ーフェイス回路） ３６ レゾルバ演算処理Ｉ／Ｆ回路（sin相インタ
ーフェイス回路） ３８ 基準信号入力手段
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F063 AA36 BA08 BD16 CA04 CB05 DA05 GA22 GA33 GA39 LA30 NA06 2F077 AA12 CC02 PP26 TT42 UU20 3D032 CC08 DA03 DA15 DA63 DA64 DC04 DC17 DD10 3D033 CA03 CA16 CA17 CA20 CA21

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レゾルバと、該レゾルバに励磁信号を与
    えるレゾルバ励磁回路と、該レゾルバから得られるcos
    相信号を増幅するcos相インターフェイス回路と、該レ
    ゾルバから得られるsin相信号を増幅するsin相インター
    フェイス回路と、該cos相インターフェイス回路とsin相
    インターフェイス回路との出力から位置を演算する演算
    処理回路とを備える位置検出器の補正方法であって、 前記cos相インターフェイス回路と前記sin相インターフ
    ェイス回路とに基準信号を与え、 前記基準信号を与えた際の前記cos相インターフェイス
    回路と前記sin相インターフェイス回路との出力から当
    該cos相インターフェイス回路と当該sin相インターフェ
    イス回路との増幅率の偏差を求め、 求めた偏差により、前記演算処理回路が、該cos相イン
    ターフェイス回路とsin相インターフェイス回路との出
    力から位置を演算する際に補正を行うことを特徴とする
    位置検出器の補正方法。
  2. 【請求項２】 レゾルバと、該レゾルバに励磁信号を与
    えるレゾルバ励磁回路と、該レゾルバから得られるcos
    相信号を増幅するcos相インターフェイス回路と、該レ
    ゾルバから得られるsin相信号を増幅するsin相インター
    フェイス回路と、該cos相インターフェイス回路とsin相
    インターフェイス回路との出力から位置を演算する演算
    処理回路とを有する位置検出器を備え、 当該位置検出器からの位置信号に基づきモータにより操
    舵をアシストする電気式動力舵取装置であって、 前記位置検出器が、 前記cos相インターフェイス回路と前記sin相インターフ
    ェイス回路とに基準信号を与え、 前記基準信号を与えた際の前記cos相インターフェイス
    回路と前記sin相インターフェイス回路との出力から当
    該cos相インターフェイス回路と当該sin相インターフェ
    イス回路との増幅率の偏差を求め、 求めた偏差により、前記演算処理回路による該cos相イ
    ンターフェイス回路とsin相インターフェイス回路との
    出力からの位置演算の補正を行い、 前記位置検出器が、上記cos相インターフェイス回路とs
    in相インターフェイス回路との増幅率の偏差を求めてい
    る間、モータによる操舵アシストを禁止することを特徴
    とする電気式動力舵取装置。
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