JPWO2016035136A1 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

各センサからの検出信号の受信毎にタイムスタンプを付与することによって正確な同期をとり、角度誤差を抑制できると共に、舵角検出が成立する操舵速度を高くした電動パワーステアリング装置を提供するために、本発明は、操舵速度を検出する機能を有している電動パワーステアリング装置において、検出信号ＡｉにタイムスタンプＡＴｉを付与し、検出信号ＢｊにタイムスタンプＢＴｊを付与するタイムスタンプ付与部３０１、３０２と、タイムスタンプＢＴｊを付与された検出信号Ｂｊを格納するバッファメモリ３０３と、タイムスタンプＡＴｉ及びＢＴｉに基づいて、検出信号Ａｉに最も同期した検出信号Ｂｊを検索する同期信号検索部３１０と、同期信号検索部３１０で検索された同期信号の角度差の演算及びバーニア演算を行い、センサ基準の絶対舵角を出力するバーニア演算手段４３と、絶対舵角から舵角初期値を演算する初期舵角演算部４４と、ステアリング舵角を求める加算部４６Ｂとを具備する。

Description

本発明は、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関し、特に複数センサの各検出信号にタイムスタンプを付与（紐付け）することによって正確な同期をとり、操舵速度に比例した角度誤差を抑制できると共に、ステアリング舵角（操舵角）の検出が成立する操舵速度を高くした電動パワーステアリング装置に関する。

車両のステアリング機構にモータの回転力で操舵補助力（アシスト力）を付与する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に操舵補助力を付与するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）は、操舵補助力のトルクを正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、操舵補助指令値（電流指令値）とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）制御のデューティの調整で行っている。

電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図１に示して説明すると、ハンドル１のコラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ，６ｂを経て、更にハブユニット７ａ，７ｂを介して操向車輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。また、コラム軸２には、ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０が設けられており、ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）３０には、バッテリ１３から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が入力される。コントロールユニット３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈと車速センサ１２で検出された車速Ｖｅｌとに基づいてアシスト（操舵補助）指令の電流指令値の演算を行い、電流指令値に補償等を施した電流制御値Ｅによってモータ２０に供給する電流を制御する。なお、車速ＶｅｌはＣＡＮ（Controller Area Network）等から受信することも可能である。

コントロールユニット３０は主としてＣＰＵ（ＭＰＵも含む）で構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと図２のようになる。

図２を参照してコントロールユニット３０の機能及び動作を説明すると、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈ及び車速センサ１２で検出された車速Ｖｅｌは、電流指令値Ｉｒｅｆ１を演算する電流指令値演算部３１に入力される。電流指令値演算部３１は、入力された操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌに基づいてアシストマップ等を用いて、モータ２０に供給する電流の制御目標値である電流指令値Ｉｒｅｆ１を演算する。電流指令値Ｉｒｅｆ１は加算部３２Ａを経て電流制限部３３に入力され、最大電流を制限された電流指令値Ｉｒｅｆｍが減算部３２Ｂに入力され、フィードバックされているモータ電流値Ｉｍとの偏差Ｉ（Ｉｒｅｆｍ−Ｉｍ）が演算され、その偏差Ｉが操舵動作の特性改善のためのＰＩ制御部３５に入力される。ＰＩ制御部３５で特性改善された電圧制御指令値ＶｒｅｆがＰＷＭ制御部３６に入力され、更に駆動部としてのインバータ回路３７を介してモータ２０がＰＷＭ駆動される。モータ２０の電流値Ｉｍはモータ電流検出器３８で検出され、減算部３２Ｂにフィードバックされる。インバータ回路３７は駆動素子としてＦＥＴが用いられ、ＦＥＴのブリッジ回路で構成されている。

また、加算部３２Ａには補償部３４からの補償信号ＣＭが加算されており、補償信号ＣＭの加算によってシステム系の補償を行い、収れん性や慣性特性等を改善するようになっている。補償部３４は、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）３４３と慣性３４２を加算部３４４で加算し、その加算結果に更に収れん性３４１を加算部３４５で加算し、加算部３４５の加算結果を補償信号ＣＭとしている。

このような電動パワーステアリング装置では、コラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）の操舵角を検出したり、モータ回転角等を検出するための各種センサを具備している。

従来から回転角センサで回転位置の検出精度（検出分解能）を上げるために、複数の変位特性を持つセンサを組み合わせて、バーニア方式によって回転位置を検出する回転位置検出装置が提案されている（例えば特公平６−６５９６７号公報：特許文献１）。即ち、特許文献１の回転位置検出装置は、１回転、１ピッチの第１パターンを持つセンサと、第１パターンの１円周を基準にｎ分割した第２パターンを持つ構造で、絶対回転位置を検出するようになっている。

特公平６−６５９６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の回転位置検出装置を電動パワーステアリング装置に適用する場合には、トーションバーを介して操舵トルクを検出するステアリングのトルクセンサと、絶対舵角（絶対操舵角）を検出する舵角センサとを組み合わせて用いた場合には、特許文献１の装置にトーションバーを介して、更にもう１つのセンサを組み合わせてトルクセンサを構成し、操舵トルクを検出する必要がある。

また、ステアリングの舵角範囲は一般的に１０８０°程度（片側５４０°）あり、単一の舵角センサを用いて舵角検出を行うと、角度分解能が粗くなってしまう問題がある。そのため、複数のセンサの組み合わせによるバーニア（副尺）演算を用いて、角度を検出する必要がある。それに伴い、２つのセンサの同期をとることが必要となり、その精度が要求される。

また、上記組み合わせセンサを用いた場合、各々独立したセンサであるため、操舵速度に応じて角度誤差が大きくなる問題がある。特にディジタル通信の場合は、通信による誤差も含まれるため、更に角度誤差が大きくなってしまう。

本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、各センサからの検出信号の受信毎にタイムスタンプを付与（紐付け）することによって正確な同期をとり、操舵速度に比例する角度誤差を抑制できると共に、ステアリング舵角（操舵角）の検出が成立する操舵速度を高くした高機能の電動パワーステアリング装置を提供することにある。

本発明は、少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動して操舵をアシスト制御すると共に、少なくとも周期の異なるセンサＡ及びＢを具備し、操舵速度を検出する機能を有している電動パワーステアリング装置に関し、本発明の上記目的は、前記センサＡの検出信号ＡｉにタイムスタンプＡＴｉを付与し、前記センサＢの検出信号ＢｊにタイムスタンプＢＴｊを付与するタイムスタンプ付与部と、前記タイムスタンプＢＴｊを付与された前記検出信号Ｂｊを格納する格納部と、前記タイムスタンプＡＴｉ及びＢＴｉに基づいて、前記検出信号Ａｉに最も同期した前記検出信号Ｂｊを前記格納部から検索する同期信号検索部と、前記同期信号検索部で検索された同期信号の角度差の演算及びバーニア演算を行い、センサ基準の絶対舵角を出力するバーニア演算手段と、前記絶対舵角から舵角初期値を演算する初期舵角演算部と、前記センサＢからの相対舵角及び前記舵角初期値に基づいてステアリング舵角を求める舵角出力部とを具備することにより達成される。

本発明の上記目的は、前記操舵速度を閾値と比較する比較部を備え、前記操舵速度が前記閾値以下の時に前記同期信号の検索、前記角度差の演算及び前記バーニア演算を行うようになっていることにより、或いは前記閾値が実用操舵速度であることにより、或いは前記同期信号検索部の検索が二分探索であることにより、より効果的に達成される。

舵角検出（バーニア）が成立する角度誤差がセンサに依存するため一定値となり、このときの角度誤差は舵角速度と時間誤差の乗算値になる。本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、センサ検出信号の同期を実施することによって時間誤差を小さくでき、時間誤差に比例する角度誤差を小さくすることができる。また、角度誤差を抑制して小さくできることから、舵角検出が可能な操舵速度を高くすることができる。

電動パワーステアリング装置の概要を示す構成図である。 電動パワーステアリング装置の制御系の構成例を示すブロック図である。 ２つのセンサ（Ａ，Ｂ）の検出信号の誤差要因と改善方法を示す図である。 本発明の基本構成を示すブロック図である。 舵角演算の動作例を示すフローチャートである。 ステアリング舵角の検出動作例を示すフローチャートである。 電動パワーステアリング装置とセンサの装着例及びその検出信号の関係を示す図である。 各センサの信号周期の一例を示す波形図である。 舵角検出装置の構成例を示すブロック図である。 ４０°周期と２９６°周期の角度信号を示す波形図である。 本発明の効果（角度誤差を小さくすることによって舵角検出が成立する操舵速度が高くなること）を示す図である。

本発明の電動パワーステアリング装置では、操舵角（舵角）を、電動パワーステアリング装置に装着されたそれぞれ独立した角度センサＡ及びＢの角度信号から、角度差の演算を含むバーニア（副尺）の原理を利用して検出（演算）する。本発明では、角度センサＡの周期は大きく、角度センサＢはトルクセンサの出力側のセンサで、１周期は小さくなっている。角度センサＡと角度センサＢは独立したセンサとなるため、同期がとれていない。また、操舵角検出が成立するには、バーニア演算の原理上角度センサＡと角度センサＢの角度誤差が一定値以下（各センサの検出角度範囲の最大公約数）である必要がある。

複数のセンサの同期がとれていない場合、各センサの検出タイミングがズレる。また、センサが回転（操舵）している場合、検出される角度に誤差が発生し、回転数（操舵速度）に比例して角度誤差が増大する。このため、舵角検出における操舵上の制約条件「一定操舵速度以下のみ舵角が検出可能」が生じる。この制約条件のため、舵角制御等による運転者への運転支援システムや車両側の舵角制御（ＥＰＳ等）の起動が遅れる。

そのため、本発明では、複数のセンサからの各検出信号の受信毎にタイムスタンプを付与し、検出信号とタイムスタンプを紐付けして所定の時間分バッファメモリへ格納しておく。その後、バッファメモリの中から角度センサＡと角度センサＢの角度検出タイミングが最も近い信号（同期信号）を検索し、最低限の角度誤差での舵角演算を可能としている。これにより、舵角速度に比例した角度誤差の増加を抑制することが可能となるため、速い操舵速度でもバーニア演算が成立することになる。

以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図３は、本発明による信号同期の原理を説明するタイムチャートであり、２つのセンサＡ及びＢからの検出信号の誤差要因と改善方法を示している。センサＡからの信号Ａ１を受信完了した時、バーニア演算に使用する信号として、センサＢからの信号Ｂ１を選択した場合、センサＡとセンサＢの角度検出タイミングの時間誤差はΔｔ１となり、大きな時間誤差を含んでしまう。そのため、本発明ではセンサＡからの信号Ａｉ（ｉ＝１，２，・・・）とセンサＢからの信号Ｂｊ（ｊ＝１，２、・・・）とをタイムスタンプの付与と信号検索によって同期させる。このとき、例えば信号Ａ１の検出タイミングに最も近い信号Ｂｊを、信号Ｂｊのバッファメモリ内から検索する。その結果、本例では信号Ａ１に対し、信号Ｂ７が選択される。信号Ａと信号Ｂを同期させることで、時間誤差がΔｔ１からΔｔ２へ改善される。その後、同期させた信号（信号Ａ１、信号Ｂ７）を使用してバーニア演算し、舵角を算出する。

なお、図３において、Δｔは信号Ａｉと信号Ｂｊの角度検出タイミングの時間誤差であり、Δｔ１は同期前の時間誤差であり、Δｔ２は同期後の時間誤差である。また、ΔａｉはセンサＡ（信号Ａｉ）の内部処理時間＋通信時間であり、ΔｂｊはセンサＢ（信号Ｂｊ）の内部処理時間＋通信時間である。

図４は本発明（舵角演算装置）の基本構成例を示しており、車両側のセンサ２０１（センサＡ）及びセンサ２０２（センサＢ）の検出信号ＳＮ１及びＳＮ２は、通信によってＥＣＵ側の信号受信部３００に入力される。センサ２０１の検出信号ＳＮ１はタイムスタンプを付与され、角度受信部３０１に入力されて受信された後に同期信号検索部３１０に入力される。また、センサ２０２の検出信号ＳＮ２はタイムスタンプを付与され、角度受信部３０２に入力されて受信された後に一旦バッファメモリ３０３に格納され、格納された検出信号ＳＮ２ｂが読み出されて同期信号検索部３１０に入力される。同期信号検索部３１０で同期信号として検索されたセンサ検出信号ＳＮ１ｓ及びＳＮ２ｓが角度差の演算及びバーニア演算を行うバーニア演算部３２０に入力される。バーニア演算部３２０で、角度差の演算を含む演算でバーニア演算された舵角（センサ基準の絶対舵角）が、バーニア演算部３２０から出力される。また、ＥＣＵには操舵速度ωが入力されている。

このような舵角演算装置の動作例を、図５に示すフローチャートに従って説明する。

図５は舵角演算の動作例を示しており、センサ２０１（センサＡ）からの検出信号ＳＮ１が角度受信部３０１で受信され（ステップＳ１０）、角度受信部３０１でタイムスタンプＡ１を付与されて同期信号検索部３１０に入力される（ステップＳ１１）。同期信号検索部３１０に入力される検出信号Ｓｎ１ａは“ＳＮ１＋タイムスタンプＡ１”である。また、センサ２０２（センサＢ）からの検出信号ＳＮ２が角度受信部３０２で受信され（ステップＳ１２）、角度受信部３０２でタイムスタンプＢ１を付与されて（ステップＳ１３）、つまり“ＳＮ２＋タイムスタンプＢ１”としてバッファメモリ３０３に順次格納される（ステップＳ１４）。バッファメモリ３０３には、タイムスタンプＢ１、Ｂ２、Ｂ３・・・を付与された検出信号ＳＮ２ａ１，ＳＮ２ａ２，ＳＮ２ａ３，・・・が格納された後、バッファメモリ３０３から読み出された検出信号ＳＮ２ｂ１（ＳＮ２ａ１＋タイムスタンプＢ１），ＳＮ２ｂ２（ＳＮ２ａ２＋タイムスタンプＢ２），ＳＮ２ｂ３（ＳＮ２ａ３＋タイムスタンプＢ３），・・・が同期信号検索部３１０に入力される。

その後、操舵速度ωが入力され（ステップＳ１５）、操舵速度ωが閾値としての制限操舵速度ω_０以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。操舵速度ωが速すぎると角度誤差が大きくなり過ぎるので、ステアリングの実用範囲で制限するためである。操舵速度ωが制限操舵速度ω_０以下である場合には、タイムスタンプ（Ａ１，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，・・・）の読み出しを行い（ステップＳ２１）、例えば二分検索によって同期信号（タイムスタンプＡ１とタイムスタンプＢｊ）の検索を行う（ステップＳ２２）。検索結果に基づいて検出信号、つまり同期後の検出信号Ａ１及び同期後の検出信号Ｂｊを読み出し（ステップＳ２３）、角度差の演算を行い（ステップ２４）、更にバーニア演算部３２０で公知のバーニア演算を行い、センサ基準の絶対舵角を出力する（ステップＳ２５）。その後、絶対舵角、相対舵角、車両中立位置（ＥＥＰＲＯＭに記憶）に基づいて初期舵角の演算を行い、舵角初期値を出力する（ステップＳ２６）。

図６はステアリング舵角の検出動作例を示しており、センサからの角度信号ＴＳ＿ＯＳに基づいて相対舵角の演算を行い（ステップＳ３０）、上述のようにして求められた舵角初期値を相対舵角に加算し（ステップＳ３１）、ステアリング舵角を出力する。

次に、上記検出信号Ａ及びＢの同期及び舵角検出について、電動パワーステアリング装置に適用した場合を説明する。

トーションバーを具備する電動パワーステアリング装置では、複数箇所で角度を検出する必要があり、例えば図７に示すようなセンサがコラム軸（ハンドル軸）２に装着されて、各種検出信号が出力される。即ち、ハンドル軸２のハンドル１側の入力シャフト２Ａには、角度センサとしてのホールＩＣセンサ２１及びトルクセンサ入力側ロータの２０°ロータセンサ２２が装着されている。ホールＩＣセンサ２１は２９６°周期のＡＳ＿ＩＳ角度θｈを出力し、ＡＳ＿ＩＳ角度θｈは舵角演算部４０に入力される。トーションバー２３よりもハンドル１側に装着された２０°ロータセンサ２２は、２０°周期のＴＳ＿ＩＳ角度θｓ１（主）及びθｓ２（副）を出力し、ＴＳ＿ＩＳ角度θｓ１は舵角演算部４０に入力される。また、ハンドル軸２の出力シャフト２Ｂには、トルクセンサ出力側ロータの４０°ロータセンサ２４が装着されており、４０°ロータセンサ２４からＴＳ＿ＯＳ角度θｒ１（主）及びθｒ２（副）が出力され、ＴＳ＿ＯＳ角度θｒ１は舵角演算部４０に入力される。舵角演算部４０は、ＡＳ＿ＩＳ角度θｈ、ＴＳ＿ＩＳ角度θｓ１、ＴＳ＿ＯＳ角度θｒ１及び舵角速度ωに基づいて、絶対値の舵角θａｂを演算して出力している。

図８は各センサの検出信号の信号周期の一例を示しており、図８（Ａ）はホールＩＣセンサ２１からの検出信号であるＡＳ＿ＩＳ角度θｈの信号周期（２９６°）を示しており、図８（Ｂ）は２０°ロータセンサ２２からの検出信号であるＴＳ＿ＩＳ角度θｓ１の信号周期（２０°）を示しており、図８（Ｃ）は４０°ロータセンサ２４からの検出信号であるＴＳ＿ＯＳ角度θｒ１の信号周期（４０°）を示している。これら３つのセンサの０点調整は、組立時にキャリブレーションして調整する。

図９は舵角演算部４０の構成例を示しており、舵角速度ωは実行判定部４１に入力され、実行判定部４１で判定された舵角速度ω１は演算部５０に入力される。センサＡに相当するホールＩＣセンサ２１からのＡＳ＿ＩＳ角度θｈは、演算部５０内の減算部４６Ａに加算入力され、センサＢに相当する２０°ロータセンサ２２からのＴＳ＿ＩＳ角度θｓ１と、センサＢに相当する４０°ロータセンサ２４からのＴＳ＿ＯＳ角度θｒ１とは角度差演算部４２に入力され、角度差演算部４２で角度差（＝θｓ１−θｒ１）を演算されて減算部４６Ａに減算入力される。減算部４６Ａで求められた減算角度ＡＳ＿ＯＳ（＝θｈ−（θｓ１−θｒ１））はバーニア演算部４３に入力される。角度差演算部４２、減算部４６Ａ及びバーニア演算部４３でバーニア演算手段を構成している。また、センサＢに相当する４０°ロータセンサ２４からのＴＳ＿ＯＳ角度θｒ１はバーニア演算部４３に入力されると共に、相対舵角演算部４５に入力される。

バーニア演算部４３で演算された舵角（センサ基準の絶対舵角）θｂｒは初期舵角演算部４４に入力され、演算された舵角初期値θｉｎｔが出力される。演算部５０は起動時に一度上述の演算を行い、舵角初期値θｉｎｔを出力する。演算部５０からの舵角初期値θｉｎｔが加算部４６Ｂに入力され、相対舵角演算部４５で演算された相対舵角Ｒｅ１＿ＯＳも加算部４６Ｂに入力される。加算部４６Ｂにおける加算で得られたステアリング舵角θａｂ（＝θｉｎｔ＋Ｒｅ１＿ＯＳ）が、舵角出力部としての加算部４６Ｂから出力される。

舵角演算部４０は、車両中立位置を０点としたステアリング舵角θａｂを常時出力するため、起動時に一度減算角度ＡＳ＿ＯＳとＴＳ＿ＯＳ角度θｒ１からバーニア演算部４３でバーニア演算を行い、ＴＳ＿ＯＳ角度θｒ１の相対舵角をセンサ基準での絶対舵角に補正するための補正値を求める。更に、この補正値と車両中立位置から舵角初期値θｉｎｔを求める。舵角初期値θｉｎｔを求めた後、この初期値θｉｎｔにＴＳ＿ＯＳ角度θｒ１の相対舵角Ｒｅｌ＿ＯＳを加算することで、舵角出力部としての加算部４６Ｂから絶対値のステアリング舵角θａｂを常時出力することができる。

バーニア演算は周期の異なるセンサ信号（例えば４０°周期、２９６°周期）同士の位相差を利用して、出力軸側にある４０°ロータセンサ２４の周期位置「０〜３６」（舵角０°から何回転目か）を求める演算である。これにより、４０°ロータセンサ２４が舵角領域「０〜１４８０°」のどの位置であるかを判定できる。また、バーニア演算のため、減算角度ＡＳ＿ＯＳ（２９６°周期の出力軸側角度）は生成される。つまり、入力軸側にあるホールＩＣセンサ２１からの検出信号であるＡＳ＿ＩＳ角度θｈから、トーションバー２３の捩れ角度分（ＴＳ＿ＩＳ角度θｓ１とＴＳ＿ＯＳ角度θｒ１の角度差）を減算する。

一般にバーニア演算を行う場合、基準となる大きい周期と、小さい周期の差が小さい方が誤差が小さい。小さいサイクルの周期が細かすぎる（大きいサイクルと小さいサイクルの差が大きい）と、小さいサイクルの隣の値と誤認識することが考えられる。また、ＥＰＳ装置ではトーションバーを有することから、ハンドル自体の回転角と車両の舵角はトーションバーの捩れ特性分のズレを生じる。従って、本発明では、トーションバー（２３）よりもラックアンドピニオン側のセンサ（２４）とトーションバー（２３）よりもハンドル側のセンサ（２１，２２）との間でバーニア演算し、トーションバー（２３）よりもハンドル側のセンサ（２２）を設けて、トーションバー前後のセンサで捩れ分を補正する構成をとっている。

図１１は本発明の効果を示しており、前提として、舵角検出（バーニア）が成立する角度誤差Δθ’はセンサに依存するため、一定値となる。このとき、角度誤差Δθに関して、下記数１が成立する。つまり、角度誤差Δθは操舵速度ωに比例して増減する。
（数１）
角度誤差Δθ＝操舵速度ω × 時間誤差Δｔ

対策として信号の同期を実施することにより、センサＡとセンサＢの信号間の検出タイミングの時間誤差Δｔを小さくする。つまり、検出信号の同期をとることによって角度誤差が小さくなる。その結果、舵角検出が成立する操舵速度ωが、ω１→ω２のように高くなる。このように、成立する操舵速度がω１（例えば２０°／ｓ）からω２（例えば２００°／ｓ）へ向上すれば、舵角検出の機能がＥＰＳとして十分成立することになる。

なお、上述では周期の小さいセンサＢのみを検索しているが、ＣＰＵの演算能力やバッファメモリの容量が稼げれば、周期の大きいセンサＡも同様にタイムスタンプ付きデータを格納して検索するようにすることもできる。

１ ハンドル
２ コラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）
１０ トルクセンサ
１２ 車速センサ
１３ バッテリ
２０ モータ
２１ ホールＩＣセンサ
２２ ２０°ロータセンサ
２３ トーションバー
２４ ４０°ロータセンサ
３０ コントロールユニット（ＥＣＵ）
３１ 電流指令値演算部
３３ 電流制限部
３４ 補償部
３５ ＰＩ制御部
３６ ＰＷＭ制御部
３７ インバータ回路
４０ 舵角演算部
４１ 実行判定部
４２ 角度差演算部
４３ バーニア演算部
４４ 初期舵角演算部
４５ 相対舵角演算部
２００ 舵角制御部
２０１ センサ（Ａ）
２０２ センサ（Ｂ）
３００ 信号受信部
３０１、３０２ 角度受信部
３０３ バッファメモリ
３１０ 同期信号検索部
３２０ バーニア演算部

本発明は、少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動して操舵をアシスト制御すると共に、少なくとも周期の異なるセンサＡ及びＢを具備している電動パワーステアリング装置に関し、本発明の上記目的は、前記センサＡ及びＢの検出信号を通信で受信すると共に、それぞれにタイムスタンプを付与した後、二分探索によって同期信号を検索して同期後センサ信号Ａｉａ及びＢｊａを出力する信号受信部と、前記同期後センサ信号Ａｉａ及びＢｊａの角度差の演算を含むバーニア演算を行い、センサ基準の絶対舵角を出力するバーニア演算部とを具備することにより達成される。

本発明の上記目的は、前記センサＡの周期が前記センサＢの周期よりも長いことにより、或いは前記信号受信部が、前記センサＡの検出信号ＡｉにタイムスタンプＡＴｉを付与し、前記センサＢの検出信号ＢｊにタイムスタンプＢＴｊを付与するタイムスタンプ付与部と、前記タイムスタンプＢＴｊを付与された前記検出信号Ｂｊを格納するバッファメモリと、前記タイムスタンプＡＴｉ及びＢＴｉに基づいて、前記検出信号Ａｉに最も同期した前記検出信号Ｂｊを前記バッファメモリから検索して前記同期後センサ信号Ａｉａ及びＢｊａを出力する同期信号検索部とで構成されていることにより、或いは前記信号受信部は操舵速度を入力し、前記操舵速度が閾値以下の時に前記同期後センサ信号Ａｉａ及びＢｊａの検索、前記角度差の演算及び前記バーニア演算を行うようになっていることにより、より効果的に達成される。

Claims (4)

1. 少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値によってモータを駆動して操舵をアシスト制御すると共に、少なくとも周期の異なるセンサＡ及びＢを具備し、操舵速度を検出する機能を有している電動パワーステアリング装置において、
   前記センサＡの検出信号ＡｉにタイムスタンプＡＴｉを付与し、前記センサＢの検出信号ＢｊにタイムスタンプＢＴｊを付与するタイムスタンプ付与部と、
   前記タイムスタンプＢＴｊを付与された前記検出信号Ｂｊを格納する格納部と、
   前記タイムスタンプＡＴｉ及びＢＴｉに基づいて、前記検出信号Ａｉに最も同期した前記検出信号Ｂｊを前記格納部から検索する同期信号検索部と、
   前記同期信号検索部で検索された同期信号の角度差の演算及びバーニア演算を行い、センサ基準の絶対舵角を出力するバーニア演算手段と、
   前記絶対舵角から舵角初期値を演算する初期舵角演算部と、
   前記センサＢからの相対舵角及び前記舵角初期値に基づいてステアリング舵角を求める舵角出力部と、
   を具備したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記操舵速度を閾値と比較する比較部を備え、前記操舵速度が前記閾値以下の時に前記同期信号の検索、前記角度差の演算及び前記バーニア演算を行うようになっている請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記閾値が実用操舵速度である請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記同期信号検索部の検索が二分探索である請求項１乃至３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。

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