(57)【要約】【課題】  ２つの正弦波信号の振幅を一致させることができ、ロータ位置検出精度を向上させ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】  モータ回転角センサ１９のMRセンサ１９ａの正弦波信号OUT1が０の場合のMRセンサ１９ｂの正弦波信号OUT2の絶対値と、MRセンサ１９ｂの正弦波信号OUT2が０の場合のMRセンサ１９ａの正弦波信号OUT1の絶対値との平均値である振幅補正値を記憶する補正値記憶部３０８ｂと、振幅補正値に基づきMRセンサ１９ａ，１９ｂの正弦波信号OUT1,OUT2を補正する回転角センサ信号補正部３０８とを有することとした。【選択図】        図４
2006050719.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、正弦波信号を出力する第１検出部と、
前記第１検出手段の正弦波信号に対して位相が９０°ずれた正弦波信号を出力する第２検出手段と、
前記第１、第２検出手段によって検出された正弦波信号に基づき、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、
前記第１検出手段の正弦波信号が０の場合の前記第２検出手段の正弦波信号の絶対値と、この第２検出手段の正弦波信号が０の場合のこの第１検出手段の正弦波信号の絶対値との平均値である振幅補正値を記憶する振幅補正値記憶手段と、
前記振幅補正値に基づき前記第１、第２検出手段の正弦波信号を補正する振幅補正手段と、
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回転角検出用磁石ユニットにおいては、ロータの回転をホール素子で検知し、ロータの１回転を１周期とするパルス状の回転位置信号を用いてPWM制御を行っている。且つ、このホール素子は、３相の正弦波信号を得るために、隣接するもの同士が互いに電気角で１２０°の間隔を得るように配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２００３−２７４６２４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、ホール素子には、個体差があり、夫々の正弦波信号の振幅も異なる値を有している。また、ホール素子そのものの個体差に加え、組付時等においてもそれぞれの振幅の値を変化させる可能性がある。従って、異なる正弦波出力に基づいて検出磁石の回転位置が演算されるため、検出磁石の回転位置推定精度が低下する虞があるという問題があった。
【０００４】
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、２つの正弦波信号の振幅を一致させることができ、ロータ位置検出精度を向上させ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】
【０００５】
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、正弦波信号を出力する第１検出部と、前記第１検出手段の正弦波信号に対して位相が９０°ずれた正弦波信号を出力する第２検出手段と、前記第１、第２検出手段によって検出された正弦波信号に基づき、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、前記第１検出手段の正弦波信号が０の場合の前記第２検出手段の正弦波信号の絶対値と、この第２検出手段の正弦波信号が０の場合のこの第１検出手段の正弦波信号の絶対値との平均値である振幅補正値を記憶する振幅補正値記憶手段と、前記振幅補正値に基づき前記第１、第２検出手段の正弦波信号を補正する振幅補正手段と、を有することとした。
なお、本発明において、「正弦波」とは、その波形の変移状態を特定するものであり、厳密な意味でのSINθではなく、SIN(θ+α)を含むものとする。
また、「位相が９０°ずれた」は、進角方向だけでなく、遅角方向を含むものとする。
【０００６】
よって、２つの正弦波信号の振幅を一致させることができ、ロータ位置検出精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
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】
【０００８】
［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。
【０００９】
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。
【００１０】
［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で構成され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、一体で形成されたウォームギア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ているため、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。
【００１１】
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、ウオームギア８ｂの歯と検出面側を対向させるように、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。
【００１２】
［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し、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。
【００１３】
［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、検出信号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１９ａ，１９ｂ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。
【００１４】
［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、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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１７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へ取り込むインターフェースである。
【００１７】
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、補正値算出部３０８ａと補正値記憶部３０８ｂからなり、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。
【００１８】
［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。
【００１９】
［回転角センサ信号補正処理］
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に進み、OFFであればステップＳ７０６へ進みアシスト制御を実行する。
【００２０】
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かを判定する。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、モータ回転角センサ１９のセンサ信号のオフセット補正値を算出する。
【００２１】
ステップＳ７０４では、モータ回転角センサ１９のセンサ信号の振幅補正値を算出する。
ステップＳ７０５では、ステップＳ７０３で算出したオフセット補正値、ステップＳ７０４で算出した振幅補正値を、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行う。
【００２２】
［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。
【００２３】
ステップＳ８０２では、補正指令信号をONにして出力する。
ステップＳ８０３では、モータを強制駆動した後、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。
【００２４】
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。
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し、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に戻る。
【００２５】
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。
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かどうかを判定する。補正値算出信号がONであればステップＳ８１０に進み、OFFであればステップＳ８０８に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。
【００２６】
ステップＳ８１０では、補正値算出終了信号=ONを判定した後、補正値算出信号を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。
【００２７】
［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で実行されるオフセット補正値算出処理（ステップＳ７０３）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、オフセット補正処理終了フラグF1が０かどうかを判定し、F1＝０であれば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でなければオフセット補正値算出が終了していると判定して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。
【００２８】
ステップＳ９０２では、振幅補正処理終了フラグ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であればオフセット補正値算出用の変数SUM1,SUM2を０クリアし、０でなければステップＳ９０５へ進む。
【００２９】
ステップＳ９０４では、補正値算出用の変数SUM1,SUM2を０クリアして初期化する。
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Ｓ９０６に進み、CT≧所定値１であればステップＳ９１１に進む。
ステップＳ９０６では、モータ回転角センサ１９からOUT1信号をI/F部３０６を介して読み込む。
【００３０】
ステップＳ９０７では、モータ回転角センサ１９からOUT2信号を同様に読み込む。
ステップＳ９０８では、OUT1信号の積算値を算出する。
ステップＳ９０９では、OUT2信号の積算値を算出する。
ステップＳ９１０では、カウンタCTをインクリメントする。
【００３１】
ステップＳ９１１では、ステップＳ９０５でカウンタCT≧所定値１であれば、OUT1信号の積算値の平均値を算出し、オフセット補正値OFFSET1とする。
ステップＳ９１２では、ステップＳ９１１と同様に、OUT2信号の積算値の平均値を算出し、オフセット補正値OFFSET2とする。
ステップＳ９１３、Ｓ９１４では、次処理の振幅補正値算出用変数SUM1,SUM2,CT1,CT2を０クリアする。
ステップＳ９１５では、オフセット補正処理終了フラグF1を１にセットし、オフセット補正値算出処理を終了する。
【００３２】
［振幅補正値算出処理］
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で実行される振幅補正値算出処理（ステップＳ７０４）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、オフセット補正処理終了フラグF1が１かどうか判定し、F1＝１であればオフセット補正処理が終了しているため、ステップＳ１００２へ進んで振幅補正処理を実施する。F1＝０であればオフセット補正処理が終了していないため、振幅補正処理を実施しないで処理を終了する。
【００３３】
ステップＳ１００２では、振幅補正処理終了フラグF2が０かどうか判定する。F2＝０であればステップＳ１００３へ進んで振幅補正処理を実施する。F2＝０でなければ振幅補正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C1とカウンタC2が所定値２以下かどうかを判定する。C1<所定値２又はC2<所定値２であればステップＳ１００４へ進み、C1≧所定値２且つC2≧所定値２の場合にはステップＳ１０１７へ進む。
【００３４】
ステップＳ１００４、Ｓ１００５では、モータ回転角センサ１９からOUT1,OUT2信号を読み込む。
ステップＳ１００６、Ｓ１００７では、モータ回転角センサ１９の信号OUT1,OUT2をオフセット補正値OFFSET1,OFFSET2で補正し、補正信号S1,S2を作製する。OUT1,OUT2は正の値であるが、オフセット補正後の信号S1,S2は正負の値になる。
【００３５】
ステップＳ１００８では、S1とS1の１回前値S1_1の符号関係を調べる。S1≧０且つS1_1<０であれば、ステップＳ１０１０に進み、S1<０又はS1_1≧０であればステップＳ１００９に進む。
ステップＳ１００９では、ステップＳ１００８と逆に、S1<０且つS1_1≧０であればステップＳ１０１０に進んでSUM1にS2の絶対値を積算し、ステップＳ１０１１でカウンタC1をインクリメントする。
【００３６】
ステップＳ１０１０では、SUM1にS2の絶対値を積算する。
ステップＳ１０１１では、カウンタC1をインクリメントする。
ステップＳ１０１２では、S2とS2の１回前値S2_1の符号関係を調べる。S2≧０且つS2_1<０であれば、ステップＳ１０１４に進み、S2<０又はS2_1≧０であればステップＳ１０１３に進む。
【００３７】
ステップＳ１０１３では、ステップＳ１０１２と逆に、S2<０且つS2_1≧０であればステップＳ１０１４に進み、S2<０且つS2_1≧０以外の場合にはステップＳ１０１６に進む。
ステップＳ１０１４では、SUM2にS1の絶対値を積算する。
ステップＳ１０１５では、カウンタC2をインクリメントする。
【００３８】
ステップＳ１０１６では、S1,S2信号の前回値を今回値で更新する。
ステップＳ１０１７、ステップＳ１０１８では、ステップＳ１０１３でカウンタC1,C2が共に所定値２に達した場合に、S1,S2信号の平均振幅AMP1,AMP2を算出する。
【００３９】
ステップＳ１０１９では、S1信号とS2信号の振幅比AMPを算出する。振幅比は、AMP1/AMP2,AMP2/AMP1のどちらでもよい。
ステップＳ１０２０では、振幅補正処理終了フラグF2に１をセットして振幅補正処理を終了する。
【００４０】
［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で実行される振幅補正値記憶処理（ステップＳ７０５）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、振幅補正処理終了フラグF2が１かどうか調べる。F2＝１であればステップＳ１１０２へ進み、F2＝１でなければ処理を終了する。
【００４１】
ステップＳ１１０２では、オフセット補正値OFFSET1を不揮発性メモリ等に記憶する。
ステップＳ１１０３では、オフセット補正値OFFSET2を不揮発性メモリ等に記憶する。
ステップＳ１１０４では、振幅補正値AMPを不揮発性メモリ等に記憶する。
ステップＳ１１０５では、全ての補正値を記憶してから、補正値算出終了信号を出力する。
【００４２】
［電気角度算出処理］
図１２に示すのは、コントロールユニット１３で実行される電気角度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。
【００４３】
ステップＳ１２０１では、モータ回転角センサ１９の検出信号OUT1をAD変換してマイコンに読み込む。
ステップＳ１２０２では、ステップＳ１２０１と同様にモータ回転角センサ１９のもう一方の出力電圧OUT2をAD変換してマイコンに読み込む。
ステップＳ１２０３では、不揮発性メモリ等に記憶してあるオフセット補正値OFFSET1でOUT1を補正したS1信号を算出する。
【００４４】
ステップＳ１２０４では、ステップＳ１２０３と同様に、オフセット補正値OFFSET2でOUT2を補正したS2信号を算出する。
ステップＳ１２０５では、振幅補正値AMPによりS1を補正する。補正値算出方法によりS2を補正してもよい。
ステップＳ１２０６では、TANθを算出する際に除数となるS1の０割エラーを回避するために、S1と０を比較する。S1＝０とならない場合には、ステップＳ１２０７へ進み、S1＝０の場合には、ステップＳ１２０８へ進む。
【００４５】
ステップＳ１２０７では、S2/S1の除算を行い、TANθを算出する。
ステップＳ１２０８では、S1＝０の場合には、θにπ/2の値をセットしてステップＳ１２１０に進む。
ステップＳ１２０９では、予め用意してあるTANθとθの対応MAP(図１３の特性)から、ステップＳ１２０７で算出したTANθをインデックスとして、θを求める。
【００４６】
ステップＳ１２１０では、S2の符号を調べ、負であればステップＳ１２１１へ、正であればステップＳ１２１２へ進む。
ステップＳ１２１１では、S2が負であれば、ステップＳ１２０７、Ｓ１２０８で求めたθにπを加算する。
ステップＳ１２１２、Ｓ１２１３では、図１４のθ−SINθ，θ−COSθの変換MAPにより、インバータ制御で３相−２相変換、２相―３相変換時に必要なSINθ，COSθを、θをインデックスとして求める。なお、θはマップ参照時のインデックスであるため、実際の角度である必要はなく、単なるデータナンバーでよい（この際、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）
【００４７】
図１３には、ステップＳ１２０９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。
【００４８】
［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振幅のバラツキを補正して、一致した検出信号にすることで正確な検出を行えるようにしている。
【００４９】
実施例１では、モータ回転角センサ１９としてMRセンサ１９ａ，１９ｂを用いている。このMRセンサ１９ａ，１９ｂは、図３に示すように検出信号OUT1とOUT2の位相を９０°ずらすことにより、図４に示すように、OUT1とOUT2のいずれかが０（正負の振幅の中点）となると、残る一方は、振幅が最大となる。この最大となる振幅のデータを複数加算し、OUT1とOUT2の振幅加算値の比を求めて、補正を行う。そしてさらに、出力波形の振幅を一致させて、上記に説明したように２信号によるロータ角度の絶対値の検出を、より精度を向上させることができる。実施例１においては、補正装置６００により、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られる際に補正が行われる。
【００５０】
なお、実施例１で用いたMRセンサのMR素子は、方向性に関係なく磁気の値強さにより抵抗値を変化させるものであり、図３に示す構成で、グランドに対する電圧を出力するため、この時点におけるOUT1,OUT2の出力が正の値である。そのため、実施例１では、OUT1,OUT2の平均値を求めてOFFSET1,OFFSET2とし、振幅を求める際には、OUT1,OUT2の値からOFFSET1,OFFSET2を減算する。これにより、図４に示すような正負の値を持つ波形のデータに変換して、振幅を複雑な構成を取ることなく演算により求めている。
【００５１】
また、検出信号OUT1とOUT2の位相を９０°ずらすことにより、図１２に示す電気角度算出処理で、ロータの絶対角を得ることができ、従来のような６０°きざみ等のものに比べて、細かく、精度のよい制御を行うことを可能にしている。
【００５２】
(他の実施例について)
上記実施例１では、モータ回転角センサ１９のセンサには、MRセンサを用いたが、ホール素子等であってもよい。ホール素子を用いる場合には、ウォームギアの歯面に着磁を行うか、磁石を一部に設けることが望ましい。また、実施例１では、補正装置６００をブラシレスモータ１２と別体で設け、組み付けの際に接続させ、ブラシレスモータ１２には、補正値算出部３０８ａと補正値算出部３０８ｂを設けたが、補正装置６００を設けない構成であってもよい。具体的に説明すると、回転角センサ信号補正部３０８を別のマイコンに設けるようにして、電動パワーステアリング装置における通常の制御と並行して稼動できるようにする。これにより、アシスト制御を行いながら、並行してモータ回転角センサ１９の信号を入力する。次に、アシスト制御を行うマイコン内に設ける回転角算出部３０７で演算に用いる際のモータ回転角検出信号の振幅を一致させる補正値を算出する。この補正値は記憶しておき、アシスト制御に影響を与えないように、次回のIGNのON時等に補正すればよい。
【００５３】
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。
【００５４】
(イ)請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、
前記振幅補正値記憶手段は、第１検出手段の正弦波信号が０のときの前記第２検出手段の絶対値を複数サンプリングし、且つ第２検出手段の正弦波信号が０の場合の第１検出手段の絶対値を複数個サンプリングし、両者のサンプリング値の平均値を振幅補正値として記憶する。
【００５５】
同一の検出手段から出力される正弦波信号であっても、周期毎に若干ずつ誤差を含んでいるため、これらの平均値をとることにより、偏差の少ない振幅補正値を得ることができる。
【００５６】
(ロ)請求項１に記載のブラシレスモータにおいて、
前記被検出部は、電動機の回転軸に設けられたウォームシャフトであって、前記第１検出手段と第２検出手段とを、前記ウォームシャフトの軸方向に並んで設ける。
【００５７】
第１、第２検出手段に対向するウォームシャフトの歯先は回転に伴い軸方向移動するため、夫々の検出手段をウォームシャフトの軸方向に並んで設けることにより、位相の異なる正弦波信号を容易に形成することができる。
【００５８】
(ハ)請求項１記載のブラシレスモータにおいて、
前記第１、第２検出手段の出力信号の平均値を演算し、それぞれの０点に対し正負の振幅を有するよう０点補正を行うオフセット補正手段を設け、０点補正を行った正弦波信号を振幅補正する。
【００５９】
例えば、MR素子の抵抗値ばらつき等、センサの出力値の０点ずれを補正して、さらに精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【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値算出部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の回転角センサ信号補正部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図である。
【図８】実施例１における補正装置で実行される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の回転角センサ信号補正部で実行される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図である。
【図１０】実施例１におけるコントロールユニットの回転角センサ信号補正部で実行される振幅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の回転角センサ信号補正部で実行される振幅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電気角度算出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。
【符号の説明】
【００６１】
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
６００  補正装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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