(57)【要約】【課題】  モータの回転状態で求められたオフセット値に基づいてブラシレスモータの電気角が補正されるため、モータ性能をより発揮することができるブラシレスモータを提供すること。【解決手段】  ブラシレスモータ１２は、所定の回転状態であって、このブラシレスモータ１２のU,V,W相、各相のうち、いずれか１相の逆起電力が０のときのモータ回転角センサ１９の検出出力を位相補正値として記憶する回転角センサ信号補正部３０８の補正値記憶部３０８ｂと、補正値記憶部３０８ｂに記憶された位相補正値に基づいてモータ回転角センサ１９によって検出された検出値を補正する補正値算出部３０８ａを有する。【選択図】        図５
2006050721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸の外周に設けられ、複数の磁極を有する永久磁石を備えたロータと、
前記ロータの外周であって、このロータに対して相対回転可能に設けられ、電機子コイルを備えたステータと、
前記回転軸に設けられた被検出部と、
前記被検出部に対向して設けられた検出手段と、
前記検出手段によって検出された検出信号に基づき、前記ロータの回転位置を推定するロータ位置推定手段と、
前記ロータ位置推定手段によって推定されたロータ位置に基づき、前記電機子コイルに通電する電流を制御する通電制御手段と、を備えたブラシレスモータにおいて、
所定の回転状態であって、このブラシレスモータの各相のうち、いずれか１相の逆起電力が０のときの前記検出手段の検出出力の平均値を位相補正値として記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された位相補正値に基づいて前記検出手段によって検出された検出値を補正する補正手段と、
を有することを特徴とするブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータの回転を検出してモータを制御するブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において開示されているモータ制御装置では、実際の電気角と理想電気角との偏差に起因するモータトルクの低下を防止するために、電動モータにロック電流Iu,Iv,Iwを供給する。次に、そのときのモータ回転角センサにより検出された実際の電気角θmとそのときの理想電気角θとの偏差を演算し、これを補正値とする。この補正値に基づいて補正することにより、電気角のずれによるモータトルクの低下を防止する。
【特許文献１】特開平２００３−３１９６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術において、この補正値は、モータがロックした状態で検出された値であるため、必ずしもモータが回転している状態においては適切なオフセット値ではない。即ち、この補正値はモータが回転している状態と回転していない状態とでは異なり、夫々に適した値を有している。従って、使用（回転）状態においてその性能を求められる電動パワーステアリング装置等のモータにおいては、モータが回転している状態に適したオフセット値で補正することが望まれていた。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、モータの回転状態で求められた位相補正値に基づいてブラシレスモータの電気角が補正されるため、モータ性能をより発揮することができるブラシレスモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明では、回転軸と、前記回転軸の外周に設けられ、複数の磁極を有する永久磁石を備えたロータと、前記ロータの外周であって、このロータに対して相対回転可能に設けられ、電機子コイルを備えたステータと、前記回転軸に設けられた被検出部と、前記被検出部に対向して設けられた検出手段と、前記検出手段によって検出された検出信号に基づき、前記ロータの回転位置を推定するロータ位置推定手段と、前記ロータ位置推定手段によって推定されたロータ位置に基づき、前記電機子コイルに通電する電流を制御する通電制御手段と、を備えたブラシレスモータにおいて、所定の回転状態であって、このブラシレスモータの各相のうち、いずれか１相の逆起電力が０のときの前記検手段の検出出力の平均値を位相補正値として記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された位相補正値に基づいて前記検出手段によって検出された検出値を補正する補正手段と、を有することとした。
【０００５】
よって、モータの回転状態で求められた位相補正値に基づいてブラシレスモータの電気角が補正されるため、モータ性能をより発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の操舵制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づき説明する。
【実施例１】
【０００７】
［操舵制御装置のシステム構成］
実施例１のブラシレスモータを用いた操舵制御装置につき、図１に基づき説明する。図１は実施例１における操舵制御装置のシステム構成図である。
操作が入力されるステアリングホイール１は、コラムシャフト２、中間軸４、入力軸６、また、これらを接続するユニバーサルジョイント３，５により、操作力を回転力としてピニオン軸９へ伝達する。さらに操作力は、ピニオン軸９とラック軸１０で直線運動に変換され、タイロッド１１、タイヤ１８で操舵角の変更が成される。
【０００８】
さらに、入力軸６に、操作力を検出するトルクセンサ７を設け、ピニオン軸９に、ブラシレスモータ１２（電動機）によるアシスト駆動力を減速して出力する減速器８を設ける。このブラシレスモータ１２の回転は、モータ回転角センサ１９で検出する。また、トルクセンサ７の検出情報、モータ回転角センサ１９の検出情報、バッテリ１７に接続されるイグニッションスイッチ１６のON/OFF、車速センサ１４の出力（また、ENG回転センサ１５の出力を加えてもよく、図示しておく）は、コントロールユニット１３へ入力し、情報を演算して、ブラシレスモータ１２の駆動を制御する。
【０００９】
［電動パワーステアリング装置の構成］
上記操舵制御装置における減速器８、ブラシレスモータ１２、コントロールユニット１３、モータ回転角センサ１９で構成する電動パワーステアリング装置の構成について、図２に基づき説明する。図２は、電動パワーステアリング装置の断面図である。ギアハウジング２０内において、モータ回転軸１２ｃの両端を軸受で支持し、モータ回転軸１２ｃの外周に、永久磁石１２ｂを設ける。さらに、永久磁石１２ｂの所定の間隙外周側に、励磁コイル１２ａを設け、モータ回転軸１２ｃ，永久磁石１２ｂ，励磁コイル１２ａと共にブラシレスモータ１２を構成する。ブラシレスモータ１２のモータ回転軸１２ｃの出力軸側に、一体で形成したウォームギア８ｂを設ける。このウォームギア８ｂの歯は、２条歯となるよう設けられている。よって、ウォームギア８ｂの１回転で、２つの歯の山が現われることになる。
【００１０】
磁気の変化を検知することで、モータの回転角を得るモータ回転角センサ１９をウォームギア８ｂの歯と検出面側を対向させ、ギアハウジング２０の外部の基板上に検出面と反対側を取付ける。つまり、ギアハウジング２０の一部を開口させ、その外側に基板を設け、基板上に配置したモータ回転角センサ１９が開口から内部にギアハウジング内部に突出する構造である。この基板上の構成によりコントロールユニット１３を構成する。ピニオン軸９の外周に、ウォームホイール８ａを設け、モータ回転軸１２ｃのウォームギア８ｂと係合させて、ブラシレスモータ１２の駆動力をピニオン軸９に伝達する。
【００１１】
［ブラシレスモータの詳細］
実施例１におけるブラシレスモータ１２は、直流３相ブラシレスモータである。永久磁石１２ｂの外周は、所定角度毎に磁極を有する複数極となるよう着磁され、その外周方向に配置される励磁コイル１２ａは、図示しないステータコアへ３相のコイル巻き線が成されている。つまり、実施例１におけるブラシレスモータ１２は３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の励磁コイル１２ａへの通電を切り替えていくことにより進角させて、永久磁石１２ｂを回転させる。
【００１２】
［モータ回転角センサの詳細］
図３に示すのは、モータ回転角センサ１９の詳細を示すセンサ構造図である。モータ回転角センサ１９は２つの磁界センサ１９ａ，１９ｂを、出力信号OUT1,OUT2の正弦波信号の位相差が９０°となるように配置したものである。それぞれの磁界センサは、磁界の強さに応じて抵抗値を変化させるMR素子をVccとグランド間に直列に２つ接続し、２つのMR素子の中間から出力電圧を検出するようにしたものである。なお、OUT1の正弦波信号とOUT2の正弦波信号の位相が２７０°ずれていても、９０°ずれていることと同義である。２条歯であるウォームギア８ｂに対するOUT1,OUT2の出力波形例を図４に示す。
【００１３】
［コントロールユニットの詳細］
図５に示すのは、コントロールユニット１３のブロック図である。コントロールユニット１３は、アシストトルク算出部３０１、指示電流算出部３０２、インバータ制御部３０３、モータ駆動部３０４、電流センサ３０５、I/F部３０６、モータ回転角算出部３０７、回転角センサ信号補正部３０８を主要な構成としている。これらは、図示しないマイコンとして設けるものとする。アシストトルク算出部３０１は、トルクセンサ信号と車速信号からモータ駆動電流の基となるアシストトルク（又はアシスト電流）を算出する。
【００１４】
指示電流算出部３０２は、アシストトルクからモータ駆動用の指示電流Ｉ*を算出する。インバータ制御部３０３は、モータ回転角算出部３０７によって算出されたモータ回転角によって、電流センサ３０５で検出したU,V,W各相電流を３相−２相変換してPI制御等のフィードバック制御により、モータ駆動信号（PWM信号）を生成する。モータ駆動部３０４は、FET等のパワー素子で構成し、インバータ制御部３０３で生成されたモータ駆動信号に基づいてパワー素子をスイッチングしてバッテリ電源１６からブラシレスモータ１２に指示電流Ｉ*に応じた電流を通電する。電流センサ３０５は、U,V,W各相電流を検出する。I/F部３０６は、モータ回転角センサ１９の信号をコントロールユニット１３に取り込む。モータ回転角算出部３０７は、モータ回転角センサ１９の信号を基に、回転角センサ信号補正部３０８によって記憶されたセンサ信号の補正値を使ってセンサ信号を補正し、モータの回転角を算出する。回転角センサ信号補正部３０８は、電動パワーステアリング製造時に、モータ回転角センサ１９の信号補正値を算出し、補正値を記憶する。
【００１５】
［補正装置について］
図６は、補正装置６００と回転角センサ信号補正部３０８の接続状況を表すブロック図である。補正装置６００は、電動パワーステアリング製造時にモータを強制的に回転し、コントロールユニット１３の回転角センサ信号補正部３０８へ補正指令信号、補正値算出開始信号を送信し、補正値算出終了信号を受信する。端子電圧モニタ部６０１は、位相補正時に逆起電圧Vu,Vv,Vwを検出し、U相の逆起電圧Uvが０のときの検出出力を複数回サンプリングし、サンプリング値の平均値を電気角補正用の位相補正値として算出、記憶する。なお、本実施例１ではU相の検出出力のサンプリング平均値を位相補正値としているが、V相あるいはW相であってもよく、特に限定しない。また、３相のうちいずれか２相、あるいは３相全相の逆起電圧がそれぞれ０のときの検出出力のサンプリング平均値を位相補正値としてもよく特に限定しない。さらに、本実施例１では位相補正値の算出、記憶をコントロールユニット１３で行っているが、位相補正値の算出は、補正装置６００で行うようにしてもよい。以下、各処理について詳述する。
【００１６】
［回転角センサ信号の補正処理］
図７に示すのは、コントロールユニット１３の回転角センサ信号補正部３０８で実行される回転角センサ信号の補正処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。
ステップＳ７０１では、補正装置６００からの補正指令信号がONかOFFかを判定し、ONであればステップＳ７０２へ進み、OFFであればステップＳ７０６へ進む。なお、補正指令信号ON時は、アシスト制御は行わない。
【００１７】
ステップＳ７０２では、補正装置６００からの補正値算出開始信号がONかOFFかを判定し、ONであればステップＳ７０３に進み、OFFであれば処理を終了する。
ステップＳ７０３では、逆起電圧のオフセット補正値を算出する。
ステップＳ７０４では、モータ回転角センサ信号の位相補正値を算出する。
【００１８】
ステップＳ７０５では、ステップＳ７０４で算出した位相補正値を、例えば、EEPROM等の不揮発性メモリに記憶する。
ステップＳ７０６では、通常のアシスト制御を実施する。
【００１９】
［補正装置の制御処理］
図８に示すのは、補正装置６００で実行される制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
ステップＳ８０１では、補正値算出開始信号をOFFにして出力する。本処理は補正指令信号ON出力時に、誤って補正値算出開始信号がON出力されて、補正値を誤算出するのを防止するために実施する。
ステップＳ８０２では、補正指令信号をONにして出力する。
【００２０】
ステップＳ８０３では、モータを強制駆動したあと、所定の回転数に整定するまでの時間をカウントするタイマCOUNTを０クリアする。
ステップＳ８０４では、電動パワーステアリングのブラシレスモータ１２を所定の回転数で駆動する。補正装置６００とブラシレスモータ１２との接続は、例えば入力軸６を介して行い、ピニオン軸９とラック軸１０で構成されるラックアンドピニオンギアの組立前に補正処理を実施する。
ステップＳ８０５では、補正装置６００の駆動側モータの回転数が所定値に達して整定するまでのタイマカウントCOUNTをインクリメントする。
【００２１】
ステップＳ８０６では、タイマカウントCOUNTの値が所定値になっているかどうかを判定する。COUNT≧所定値であれば駆動側モータの回転数が整定したものと判定してステップＳ８０７へ進み、COUNT<所定値であればステップＳ８０５へ戻る。
ステップＳ８０７では、補正値算出開始信号をONにして出力する。
【００２２】
ステップＳ８０８では、コントロールユニット１３側から出力される補正値算出終了信号を読み込む。
ステップＳ８０９では、補正値算出終了信号＝ONかどうかを判定し、補正値算出終了信号がONであればステップＳ８１０へ進み、OFFであればステップＳ８０８へ戻ってコントロールユニット１３での補正値算出処理が終了するまで次処理を待つ。
【００２３】
ステップＳ８１０では、補正値算出終了信号＝ONを判定したのち、補正値算出開始信号をOFFにして出力する。
ステップＳ８１１では、補正装置６００の駆動側モータの駆動を停止する。
ステップＳ８１２では、補正指令信号をOFFにして出力し、補正処理を終了する。
【００２４】
［逆起電圧オフセット補正値算出処理］
図９に示すのは、コントロールユニット１３の回転角センサ信号補正部３０８で実行される逆起電圧オフセット補正値算出処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
ステップＳ９０１では、逆起電圧オフセット補正終了判定フラグF1が０かどうかを判定する。F1＝０であれば逆起電圧オフセット補正値算出が未終了であると判定してステップＳ９０２へ進み、F1＝０であれば逆気電圧オフセット補正値
算出が終了していると判定して逆起電圧オフセット補正値算出処理を終了する。なお、F1＝０の初期化は、処理マイコンのRESET直後に実施しておく。
【００２５】
ステップＳ９０２では、位相補正終了フラグF2を０クリアし、初期化する。
ステップＳ９０３では、カウンタCTが０かどうかを調べ、０であればステップＳ９０４に進み、CT＝０でなければステップＳ９０５に進む。
ステップＳ９０４では、逆起電圧オフセット補正値算出用の変数SUMを０クリアする。
【００２６】
ステップＳ９０５では、カウンタCTと所定値を比較し、CT<所定値１であればステップＳ９０６に進み、CT≧所定値１であればステップＳ９０９に進む。
ステップＳ９０６では、端子電圧モニタ部６０１からU相逆起電圧Vuを読み込む。
ステップＳ９０７では、逆起電圧Vuの積算値を算出する。
【００２７】
ステップＳ９０８では、カウンタCTをインクリメントする。
ステップＳ９０９では、ステップＳ９０５においてカウンタCT≧所定値１の時、U相逆起電圧Vuの積算値の平均値を算出し、逆起電圧オフセット値OFFSETとする。
【００２８】
ステップＳ９１０，Ｓ９１１では、次処理の位相補正値算出用に、変数SUM,CTを０クリアする。
ステップＳ９１２では、逆起電圧オフセット補正処理終了フラグF1を１にセットし、逆起電圧オフセット補正処理を終了する。
【００２９】
［位相補正値算出処理］
図１０に示すのは、コントロールユニット１３の回転角センサ信号補正部３０８で実行される位相補正値算出処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
ステップＳ１００１では、逆起電圧オフセット補正処理終了フラグF1が１かどうかを判定する。F1＝１であれば逆起電圧オフセット補正処理が終了しているためステップＳ１００２に進み、F1＝０であれば逆起電圧オフセット補正処理が終了していないため、位相補正値算出処理を実施しないで処理を終了する。
【００３０】
ステップＳ１００２では、位相補正値算出処理終了フラグF2が０かどうかを判定する。F2＝０であればステップＳ１００３へ進み、F2＝０でなければ位相補正値算出処理は終了しているため、処理を終了する。
ステップＳ１００３では、カウンタCTが所定値２以下かどうかを判定する。CT<所定値２であればステップＳ１００４へ進み、CT≧所定値２の場合にはステップＳ１０１８に進む。
ステップＳ１００４では、逆起電圧Vuを読み込む。
【００３１】
ステップＳ１００５では、Vuを逆起電圧オフセット補正値OFFSETで補正し、補正信号Sを作成する。AD変換時Vuは正の値であるが、オフセット補正後の信号Sは正負の符号を持った値になる。
ステップＳ１００６では、逆起電圧＝０のポイントがモータ電気角＝０であることから、Sと一回前値S_1の符号関係を調べる。S≧０且つS_1<０であればステップＳ１００７に進み、S<０又はS1_1≧０であればステップＳ１０１７に進む。
【００３２】
ステップＳ１００７では、モータ回転角センサ１９の出力信号OUT1をAD変換してマイコンに読み込む。
ステップＳ１００８では、同様にモータ回転角センサ１９のもう一方の出力信号OUT2をAD変換してマイコンに読み込む。
【００３３】
ステップＳ１００９では、TANθを算出する際に除数となるOUT1の０割エラーを回避するために、OUT1と０を比較する。OUT1＝０でない場合はステップＳ１０１０に進み、OUT1＝０の場合にはステップＳ１０１１に進む。
ステップＳ１０１０では、OUT2/OUT1の除算を行い、TANθを算出する。
【００３４】
ステップＳ１０１１では、OUT1＝０の場合には位相補正前回転角θ'にπ/2の値をセットしてステップＳ１０１３に進む。
ステップＳ１０１２では、予め用意してあるTANθと位相補正前回転角θ'の対応MAP（図１３の特性）から、ステップＳ１０１２で算出したTANθをインデックスとして、位相補正前回転角θ'を求める。
【００３５】
ステップＳ１０１３では、OUT2の符号を調べ、負であればステップＳ１０１４へ、正であればステップＳ１０１５へ進む。
ステップＳ１０１４では、OUT2が負であれば、ステップＳ１０１２又はＳ１０１１で求めたθ'にπを加算する。なお、ステップＳ１００７〜Ｓ１０１４の処理は、サブルーチンとしてアシスト制御時に演算するモータ回転角算出処理（図１２参照）のステップＳ１２０１〜Ｓ１２０８と共用してもよい。
【００３６】
ステップＳ１０１５では、SUMにθ'を積算する。
ステップＳ１０１６では、カウンタCTをインクリメントする。
ステップＳ１０１７では、Sの前回値S_1を今回値で更新する。
ステップＳ１０１８では、位相補正値PHASEを算出する。CTは少なくとも１回以上とする。
ステップＳ１０１９では、位相補正値算出処理終了フラグF2に１をセットして補正処理を終了する。
【００３７】
［補正値記憶処理］
図１１に示すのは、コントロールユニット１３の回転角センサ信号補正部３０８の補正値記憶部３０８ｂで実行される補正値記憶処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
ステップＳ１１０１では、位相補正値算出処理終了フラグF2が１かどうかを判定し、F2＝１であればステップＳ１１０２に進み、F2＝２でなければ処理を終了する。
【００３８】
ステップＳ１１０２では、位相補正値PHASEを不揮発性メモリ等に記憶する。
ステップＳ１１０３では、補正値を記憶してから、補正値算出終了信号を出力する。
【００３９】
［モータ回転角算出処理］
図１２に示すのは、コントロールユニット１３のモータ回転角算出部３０７で実行されるモータ回転角算出処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、本フローチャートは、ブラシレスモータ１２の磁極数が８極の場合を示す。
ステップＳ１２０１では、モータ回転角センサ１９の出力信号OUT1をAD変換してマイコンに読み込む。
【００４０】
ステップＳ１２０２では、同様にモータ回転角センサ１９の出力信号OUT2をAD変換してマイコンに読み込む。
ステップＳ１２０３では、TANθを算出する際に除数となるOUT1の０割エラーを回避するために、OUT1と０を比較する。OUT1＝０でない場合にはステップＳ１２０４へ進み、OUT1＝０の場合には、ステップＳ１２０５へ進む。
ステップＳ１２０４では、OUT2/OUT1の除算を行い、TANθを算出する。
【００４１】
ステップＳ１２０５では、OUT1＝０の場合に、位相補正前回転角θ'にπ/2の値をセットしてステップＳ１２０７に進む。
ステップＳ１２０６では、予め用意してあるTANθと位相補正前回転角θ'の対応MAP（図１３参照）から、ステップＳ１２０４で算出したTANθをインデックスとして、位相補正前回転角θ'を求める。
ステップＳ１２０７では、OUT2の符号を調べ、負であればステップＳ１２０８へ進み、正であればステップＳ１２０９に進む。
【００４２】
ステップＳ１２０８では、OUT2が負であればステップＳ１２０６又はステップＳ１２０５で求めたθ'にπを加算する。なお、ステップＳ１２０１〜Ｓ１２０８の処理はサブルーチンとして、位相補正値算出処理（図１０）のステップＳ１００７〜Ｓ１０１４と共用してもよい。
ステップＳ１２０９では、位相補正処理を実施する前に、θ'に2πを加算してθを算出する。（ステップＳ１２１０で位相補正値PHASEを減じるため、θが負の値になるのを防止する）
【００４３】
ステップＳ１２１０では、2πを加算したθ'から予め求めてある位相補正値PHASEを減じて位相補正処理を実施する。
ステップＳ１２１１では、位相補正値PHASEを減じたθを2πで除して、余りをθとする。ステップＳ１２０９〜Ｓ１２１１が位相補正処理である。
ステップＳ１２１２，Ｓ１２１３では、図１４のθ−SINθ,θ−COSθ変換MAPにより、インバータ制御で３相−２相変換、２相−３相変換の際に必要なSINθ，COSθを、θをインデックスとして求める。θはマップ参照の際のインデックスであるため、実際の角度である必要がなく、単なるデータナンバーでよい（この際は、π、π/2もマップのナンバリングに一致したデータナンバーとなる）。
【００４４】
図１３には、ステップＳ１２０６で用いるMAP1の特性図を示し、図１４には、ステップＳ１２１２，Ｓ１２１３で用いるMAP2の一例を示す。
【００４５】
［本願実施例１における作用効果］
実施例１のブラシレスモータ１２は、モータの駆動力をピニオン軸９に出力するためにモータ回転軸１２ｃに設けたウォームギア８ｂの歯に対向してモータ回転角センサ１９を配置し、ウォームギア８ｂの歯を用いて回転角の検出を行う。言い換えれば、ロータの回転角の検出を行うのに、検出用の回転部材を設けない。この構成により、検出用部材を省略するコストの抑制と省スペース化の効果が得られる。且つ、モータ回転角センサ１９は、コントロールユニット１３の基板に直接、取付けるため、電気的な取り回しの省略、センサ固定に関する取付部の省略が行われ、さらに、コストの抑制と省スペース化の効果が得られる。本願発明は、その上で、正確な検出を行うという課題を解決している。具体的には、組み付け時における初期的な要因を主にする検出信号の電気角０と理想の電気角０との偏差を、実際の物と制御に合致するよう補正を行い、正確な検出を行えるようにしている。
【００４６】
実施例１では、ブラシレスモータ１２が電動パワーステアリング装置として組み付ける際に、補正装置６００により強制的にブラシレスモータ１２のモータ回転軸１２ｃを回転させる。これにより３相の励磁コイル１２ａに逆起電力が生じる。実施例１では、逆起電圧Vu,Vv,Vwのうち、U相の逆起電圧Vuを端子電圧モニタ部６０１によって検出する。次に、この検出値が正負の値を有するようオフセット補正を行い、前回値がマイナスで今回値がプラスとなる場合、つまり電気角０の値を補正値とする。この補正値は複数回の平均値にする。すると、従来のようにロック状態での特定電気角ポイントにおける補正値に対し、多くの検出値の平均値で補正値が算出されることにより、バラツキの小さい補正値を得ることができる。これにより、制御で使用される電気角が現物に合った、理想により近いものとなり、良好なモータ回転を得ることができる。また、従来において、特定の電気角ポイントにおける補正値は、必ずしも安定しない。これに対し、本実施例１においては、強制的な回転状態で複数の補正値を得て平均値を演算したものであるので、より安定した補正値となるのである。
【００４７】
さらに、実施例１では、従来のようにロータが回転しないロック状態での補正値検出ではなく、実際に回転させながら検出するため、より使用状態に近い状態で補正値が検出されることになる。よって、正確な補正となる。
言い換えて説明すれば、従来では、ロック状態で得られる補正値と回転状態との相関誤差、１つのロックポイントから算出される補正値と、複数のロックポントで算出されると得られるであろう補正値との相関誤差を有しているが、本実施例１では、回転状態で補正値を算出するため、誤差少なく補正を行えるのである。
【実施例２】
【００４８】
実施例２は、U相，V相，W相の３相のうち複数相の逆起電力がそれぞれ０のときの検出出力の平均値を使って位相補正を行う例である。本実施例２においては、３相全ての逆起電圧を使って位相補正を行うが、３相のうち２相を用いてもよく特に限定しない。構成は実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００４９】
［逆起電圧オフセット補正値算出処理］
図１５に示すのは、コントロールユニット１３の回転角センサ信号補正部３０８で実行される逆起電圧オフセット補正値算出処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。但し、図９と同一の処理には同一の符号を付す。
【００５０】
ステップＳ９０１では、逆起電圧オフセット補正終了判定フラグF1が０かどうかを判定する。F1＝０であれば逆起電圧オフセット補正値算出が未終了であると判定して、ステップＳ９０２に進み、F1＝０でない場合には、逆起電圧オフセット補正値算出が終了していると判定して逆起電圧オフセット補正値算出処理を終了する。F1＝０の初期化は、処理マイコンのRESET直後に実施しておく。
ステップＳ９０２では、位相補正終了フラグF2を０クリアし、初期化する。
ステップＳ９０３では、カウンタCTが０かどうかを判定し、０であればステップＳ１５０４に進み、CT＝０でなければステップＳ９０５に進む。
【００５１】
ステップＳ１５０４では、逆起電圧オフセット補正値算出用の変数SUM1,SUM2,SUM3を０クリアする。
ステップＳ９０５では、カウンタCTと所定値を比較し、CT<所定値１であればステップＳ１５０６に進み、CT≧所定値１であればステップＳ１５０９に進む。
ステップＳ１５０６では、端子電圧モニタ部６０１から各相逆起電圧Vu,Vv,Vwを読み込む。
【００５２】
ステップＳ１５０７では、各相逆起電圧Vu,Vv,Vwの積算値を算出する。
ステップＳ９０８では、カウンタCTをインクリメントする。
ステップＳ１５０９では、ステップＳ９０５でカウンタCT≧所定値１の時、各相逆起電圧の積算値の平均値を算出し、U相逆起電圧オフセット値OFFSET1,V相逆起電圧オフセット値OFFSET2,W相逆起電圧オフセット値OFFSET3とする。
【００５３】
ステップＳ１５１０，Ｓ１５１１では、次処理の位相補正値算出用に、変数SUM1,SUM2,SUM3,CT1,CT2,CT3を０クリアする。
ステップＳ９１２では、逆起電圧オフセット補正値算出処理終了フラグF1を１にセットし、逆起電圧オフセット補正値算出処理を終了する。
【００５４】
［位相補正値算出処理］
図１６に示すのは、コントロールユニット１３の回転角センサ信号補正部３０８で実行される位相補正値算出処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、図１０と同一の処理には、同一の符号を付す。  ステップＳ１００１では、逆起電圧オフセット補正処理終了フラグF1が１かどうか判定する。F1＝１であれば逆起電圧オフセット補正処理が終了しているためステップＳ１００２に進み、F1＝０であれば逆起電圧オフセット補正処理が終了していないため、位相補正値算出処理を実施しないで処理を終了する。
【００５５】
ステップＳ１００２では、位相補正値算出処理終了フラグF2が０かどうか判定する。F2＝０であればステップＳ１６０３へ進み、F2＝０でなければ位相補正値算出処理は終了しているため、処理を終了する。
ステップＳ１６０３では、カウンタCT1,CT2,CT3が所定値２以下かどうかを判定する。CT1<所定値２又はCT2<所定値２又はCT3<所定値２であればステップＳ１６０４へ進み、CT1≧所定値２且つCT2≧所定値２且つCT3≧所定値２の場合にはステップＳ１６１９に進む。
【００５６】
ステップＳ１６０４では、逆起電圧Vu,Vv,Vwを読み込む。
ステップＳ１６０５では、Vu,Vv,Vwをそれぞれ逆起電圧オフセット補正値OFFSET1,OFFSET2,OFFSET3で補正し、補正信号S1,S2,S3を作製する。
ステップＳ１６０６では、S1≧０且つS1_1<０であればステップＳ１６０７に進み、S1<０又はS1_1≧０であればステップＳ１６１０に進む。
ステップＳ１６０７では、モータ回転角センサ１９の出力信号からθ'を算出する。本演算は、図１０のS1007〜S1014又は図１２のS1201〜S1208をサブルーチンとして使用する。
【００５７】
ステップＳ１６０８では、SUM1にθ'を積算し、ステップＳ１６０９でカウンタCT1をインクリメントする。S1606〜S1609はU相分の処理である。
ステップＳ１６１０では、S2≧０且つS2_1<０であれば、ステップＳ１６１１に進み、S2<０又はS2_1≧０であればステップＳ１６１４に進む。
ステップＳ１６１２では、SUM2にθ'を積算し、ステップＳ１６１３でカウンタCT2をインクリメントする。S1610〜S1613はV相分の処理である。
【００５８】
ステップＳ１６１４では、S3≧０且つS3_1<０であれば、ステップＳ１６１５に進み、S3<０又はS3_1≧０であればステップＳ１６１８に進む。
ステップＳ１６１５では、モータ回転角センサ１９の出力信号からθ'を算出する。
ステップＳ１６１６では、SUM3にθ'を積算し、ステップＳ１６１７でカウンタCT3をインクリメントする。S1614〜S1617はV相分の処理である。
【００５９】
ステップＳ１６１８では、S1,S2,S3の前回値S1_1,S2_1,S3_1を今回値で更新する。
ステップＳ１６１９では、各相の平均θ'、TH1,TH2,TH3を算出する。
ステップＳ１６２０〜Ｓ１６２７では、U相に対して2π/3の位相差のあるV相と4π/3の位相差のあるW相の平均θ'、TH1,TH2を位相補正し、３相から求めたθ'を使って位相補正値PHASEを算出する。演算式は下式。
PHASE={TH1+[(TH2+2π-2π/3)MOD 2π]+[(TH2+2π-4π/3) MOD 2π]}/3+2πは、位相差の減算により、TH2,TH3の値が負になるのを防止するために実施している。MOD 2π(剰余演算)は、+2πを補正するために実施する（2πを超えた場合に2πを減算するのと同じ）。
ステップＳ１０１９では、位相補正値算出処理終了フラグF2に１をセットして補正処理を終了する。
【００６０】
［実施例２における作用効果］
各相から得られる位相ズレ（補正値）は、理想的な電気角０に対して、それぞれ補正の相関誤差を有することになる。実施例２では、U,V,W相、つまり３相全てを用いて位相補正を行う。よって、U,V,W相から得る補正値を位相ズレ分、変換して平均を計算して補正値を算出すると、この補正値には、３相それぞれの相関誤差が平均化されることで考慮されることになる。よって、補正は、より実際に合ったものとなり、さらに滑らかなモータ回転を得ることができる。
【００６１】
なお、記憶手段は、ブラシレスモータの各相のうち、全ての相の逆起電力が夫々０のときの検出手段の検出出力の平均値をオフセット値として記憶してもよい。また、記憶手段は、ブラシレスモータの全ての相の逆起電力が夫々０のときの検出手段の検出出力を複数回サンプリングし、このサンプリング値の平均値をオフセット値として記憶してもよい。
また、補正値算出部は、コントロールユニット内に設けても良いし、コントロールユニット外に設けても良い。また、逆起電力検出のための回転方向は、１方向であっても、両方向であってもよい。
【００６２】
更に上記各実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【００６３】
(イ)請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、
前記記憶手段は、前記ブラシレスモータが所定の回転数で回転している状態であって、このブラシレスモータの各相のうち、いずれか１相の逆起電力が０のときの前記検出手段の検出出力を複数回サンプリングし、このサンプリング値の平均値を位相補正値として記憶する。
【００６４】
複数回サンプリングした平均値を電気角補正用の位相補正値とすることにより、検出手段による検出誤差を抑制することができる。
【００６５】
(ロ)請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、
前記記憶手段は、前記ブラシレスモータの各相のうち、複数相の逆起電力が０のときの前記検出手段の検出出力をサンプリングし、このサンプリング値の平均値を位相補正値として記憶する。
【００６６】
複数相でサンプリングした平均値を電気角補正用の位相補正値とすることにより、より滑らかなモータ回転を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１における操舵制御装置のシステム構成図である。
【図２】実施例１における電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図３】実施例１におけるモータ回転角センサの詳細を示すセンサ構造図である。
【図４】実施例１におけるモータ回転角センサの出力とウォーム回転角の関係を示す説明図である。
【図５】実施例１におけるコントロールユニットのブロック図である。
【図６】実施例１における補正装置と補正部との接続状況を表すブロック図である。
【図７】実施例１におけるコントロールユニットで実行される回転角センサ信号補正部の処理の流れを示すフローチャート図である。
【図８】実施例１における補正装置の制御処理の流れを示すフローチャート図である。
【図９】実施例１におけるコントロールユニットで実行される逆起電圧オフセット補正値算出の処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１０】実施例１におけるコントロールユニットで実行される位相補正値算出処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１１】実施例１におけるコントロールユニットで実行される補正値記憶処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１２】実施例１におけるコントロールユニットで実行されるモータ回転角算出の処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１３】実施例１における電気角度算出処理で用いられるMAP1の特性図である。
【図１４】実施例１における電気角度算出処理で用いられるMAP2の一例を示す図である。
【図１５】実施例２におけるコントロールユニットで実行される逆起電圧オフセット補正値算出の処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１６】実施例２におけるコントロールユニットで実行される位相補正値算出の処理の流れを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  ステアリングホイール
２  コラムシャフト
３  ユニバーサルジョイント
４  中間軸
５  ユニバーサルジョイント
６  入力軸
７  トルクセンサ
８  減速器
８ａ  ウォームホイール
８ｂ  ウォームギア
９  ピニオン軸
１０  ラック軸
１１  タイロッド
１２  ブラシレスモータ（電動機）
１２ａ  励磁コイル
１２ｂ  永久磁石
１２ｃ  モータ回転軸
１３  コントロールユニット
３０１  アシストトルク算出部
３０２  指示電流算出部
３０３  インバータ制御部
３０４  モータ駆動部
３０５  電流センサ
３０６  I/F部
３０７  回転角算出部
３０８  回転角センサ信号補正部
３０８ａ  補正値算出部
３０８ｂ  補正値記憶部
１４  車速センサ
１５  ENG回転センサ
１６  イグニッションスイッチ
１７  バッテリ
１８  タイヤ
１９  モータ回転角センサ
１９ａ  MRセンサ
１９ｂ  MRセンサ
２０  ギアハウジング
【図１】
2006050721.tif 000003
【図２】
2006050721.tif 000004
【図３】
2006050721.tif 000005
【図４】
2006050721.tif 000006
【図５】
2006050721.tif 000007
【図６】
2006050721.tif 000008
【図７】
2006050721.tif 000009
【図８】
2006050721.tif 000010
【図９】
2006050721.tif 000011
【図１０】
2006050721.tif 000012
【図１１】
2006050721.tif 000013
【図１２】
2006050721.tif 000014
【図１３】
2006050721.tif 000015
【図１４】
2006050721.tif 000016
【図１５】
2006050721.tif 000017
【図１６】
2006050721.tif 000018