特開 2023-150489 制御装置及び制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023150489

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】制御装置及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/16 20160101AFI20231005BHJP

【ＦＩ】

H02P6/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022059617

(22)【出願日】2022-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000144027

【氏名又は名称】株式会社ミツバ

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】小林 知史

(72)【発明者】

【氏名】松橋 秀一

(72)【発明者】

【氏名】立野 純一

(72)【発明者】

【氏名】稲葉 啓太

【テーマコード（参考）】

5H560

【Ｆターム（参考）】

5H560AA08

5H560BB04

5H560DA01

5H560DC03

5H560RR03

5H560TT08

5H560TT11

5H560TT15

5H560XA02

5H560XA12

5H560XA13

(57)【要約】

【課題】機械角を電気角に変換するための回路規模を削減するとともに、変換精度を向上することが可能な制御装置及び制御方法を提供する。
【解決手段】センサ装置によって検出されたモータの回転角度を示す検出信号を、第１のフィルタでフィルタリングした検出信号から第１の機械角を算出する第１の機械角検出部と、センサ装置によって検出された検出信号を、第１のフィルタより位相遅延の小さい第２のフィルタでフィルタリングした検出信号から第２の機械角を算出する第２の機械角検出部と、第２の機械角から第１の機械角を減算して第２の機械角と第１の機械角との位相差を算出し、位相差に補正係数を乗じて位相誤差補正量を算出し、第１の機械角に位相誤差補正量を加算して第１の機械角の位相誤差を補正する位相補正部と、位相誤差が補正された第１の機械角を電気角に変換する変換部と、を備える制御装置。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサ装置によって検出されたモータの回転角度を示す検出信号を、第１のフィルタでフィルタリングした前記検出信号から第１の機械角を算出する第１の機械角検出部と、
前記センサ装置によって検出された前記検出信号を、前記第１のフィルタより位相遅延の小さい第２のフィルタでフィルタリングした前記検出信号から第２の機械角を算出する第２の機械角検出部と、
前記第２の機械角から前記第１の機械角を減算して前記第２の機械角と前記第１の機械角との位相差を算出し、前記位相差に補正係数を乗じて位相誤差補正量を算出し、前記第１の機械角に前記位相誤差補正量を加算して前記第１の機械角の位相誤差を補正する位相補正部と、
位相誤差が補正された前記第１の機械角を電気角に変換する変換部と、
を備える制御装置。

【請求項2】

前記第１のフィルタは、前記第２のフィルタよりもフィルタリングの精度が高いフィルタである
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記第１のフィルタはバタワースフィルタであり、前記第２のフィルタは移動平均フィルタである、
請求項１又は請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記補正係数は、位相遅延がない理想の機械角と前記第１の機械角との差分と、前記第２の機械角と前記第１の機械角との差分に前記補正係数を乗じた値とが等しくなるように設定される、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項5】

前記モータは、ブラシレスモータである、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項6】

第１の機械角検出部が、センサ装置によって検出されたモータの回転角度を示す検出信号を、第１のフィルタでフィルタリングした前記検出信号から第１の機械角を算出する第１の機械角検出過程と、
第２の機械角検出部が、前記センサ装置によって検出された前記検出信号を、前記第１のフィルタより位相遅延の小さい第２のフィルタでフィルタリングした前記検出信号から第２の機械角を算出する第２の機械角検出過程と、
位相補正部が、前記第２の機械角から前記第１の機械角を減算して前記第２の機械角と前記第１の機械角との位相差を算出し、前記位相差に補正係数を乗じて位相誤差補正量を算出し、前記第１の機械角に前記位相誤差補正量を加算して前記第１の機械角の位相誤差を補正する位相補正過程と、
変換部が、位相誤差が補正された前記第１の機械角を電気角に変換する変換過程と、
を含む制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御装置及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電動パワーステアリングのアシスト用のモータとしてブラシレスモータが使用されている（例えば特許文献１）。ブラシレスモータにおいてベクトル制御を行う場合、モータのセンサ信号は機械角から電気角へ変換される。この変換は、例えば、各種のフィルタや変換マップなどを用いて行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－８７７５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、用いるフィルタによっては位相遅延が生じてしまうため、位相遅延を補正するための回路構成が必要となり、回路規模が大きくなってしまう。また、変換を複数回行う場合には、変換が繰り返されることで変換誤差が蓄積されてしまい、変換精度が劣化してしまう。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、機械角を電気角に変換するための回路規模を削減するとともに、変換精度を向上することが可能な制御装置及び制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る制御装置は、センサ装置によって検出されたモータの回転角度を示す検出信号を、第１のフィルタでフィルタリングした前記検出信号から第１の機械角を算出する第１の機械角検出部と、前記センサ装置によって検出された前記検出信号を、前記第１のフィルタより位相遅延の小さい第２のフィルタでフィルタリングした前記検出信号から第２の機械角を算出する第２の機械角検出部と、前記第２の機械角から前記第１の機械角を減算して前記第２の機械角と前記第１の機械角との位相差を算出し、前記位相差に補正係数を乗じて位相誤差補正量を算出し、前記第１の機械角に前記位相誤差補正量を加算して前記第１の機械角の位相誤差を補正する位相補正部と、位相誤差が補正された前記第１の機械角を電気角に変換する変換部と、を備える。

【0007】

本発明の一態様に係る制御方法は、第１の機械角検出部が、センサ装置によって検出されたモータの回転角度を示す検出信号を、第１のフィルタでフィルタリングした前記検出信号から第１の機械角を算出する第１の機械角検出過程と、第２の機械角検出部が、前記センサ装置によって検出された前記検出信号を、前記第１のフィルタより位相遅延の小さい第２のフィルタでフィルタリングした前記検出信号から第２の機械角を算出する第２の機械角検出過程と、位相補正部が、前記第２の機械角から前記第１の機械角を減算して前記第２の機械角と前記第１の機械角との位相差を算出し、前記位相差に補正係数を乗じて位相誤差補正量を算出し、前記第１の機械角に前記位相誤差補正量を加算して前記第１の機械角の位相誤差を補正する位相補正過程と、変換部が、位相誤差が補正された前記第１の機械角を電気角に変換する変換過程と、を含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、機械角を電気角に変換するための回路規模を削減するとともに、変換精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成の一例を示すブロック図である。

【図2】本実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図3】本実施形態に係る位相誤差の一例を示す図である。

【図4】従来の制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【0011】

＜１．電動パワーステアリング装置の概略構成＞
まず、図１を参照して、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering）の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、ステアリング機構２と、トルクセンサ３と、モータ４と、アナログ角度センサ５と、制御装置６と、を備える。

【0012】

ステアリング機構２は、電動パワーステアリング装置１が設けられた車両の進行方向を任意に変えるための操舵用の装置である。ステアリング機構２が運転者によって操作されると操舵トルクが発生する。ステアリング機構２は、この操舵トルクを伴って回転する。

【0013】

トルクセンサ３は、ステアリング機構２の操作によって発生する操舵トルクを検出する。トルクセンサ３は、検出した操舵トルクの検出値を制御装置６へ出力する。

【0014】

モータ４は、ステアリング機構２の操舵をアシストするためのモータである。例えば、モータ４は、ステアリング機構２が車両の前輪を操舵する操舵力をアシストする。モータ４は、制御装置６に電気的に接続されており、制御装置６からの駆動信号により駆動される。モータ４は、例えば、３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）のブラシレスモータである。

【0015】

アナログ角度センサ５は、モータ４に備えられている。アナログ角度センサ５は、モータ４のロータの回転角度を検出する。例えば、アナログ角度センサ５は、回転角度を検出する磁気センサである。アナログ角度センサ５は、検出した回転角度に応じた出力信号を制御装置６へ出力する。例えば、アナログ角度センサ５は、モータ４のロータの回転角度を示すコサイン信号（ｃｏｓθ）とサイン信号（ｓｉｎθ）の二相の検出信号を出力する。

【0016】

制御装置６は、電動パワーステアリング装置１の動作全体を制御するための装置である。例えば、制御装置６は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）によって実現される。
制御装置６は、トルクセンサ３によって検出された操舵トルクに基づき、モータ４の駆動を制御する。即ち、制御装置６は、モータドライバとしての機能を有する。モータ４の制御において、制御装置６は、モータ４に流れる電流が目標値となるよう制御する。この時、制御装置６は、アナログ角度センサ５によって検出された検出信号が示す角度を機械角から電気角に変換し、この電気角に基づき電流のベクトルを決定する。

【0017】

＜２．従来の制御装置の機能構成＞
以上、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１の概略構成について説明した。続いて、図４を参照して、従来の制御装置について説明する。図４は、従来の制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
図４に示すように、従来の制御装置１００は、電気角検出部１２０と位相補正部１５０とを備える。

【0018】

電気角検出部１２０は、アナログ角度センサ５の検出信号から機械角を算出し、算出した機械角を電気角へ変換して出力する。
図４に示すように、電気角検出部１２０は、バタワース三次元フィルタ１２１ａ及び１２１ｂと、角度算出部１２２と、変換マップ１２３とを備える。

【0019】

アナログ角度センサ５から出力された二相の検出信号は、バタワース三次元フィルタ１２１ａ及び１２１ｂに供給される。例えば、バタワース三次元フィルタ１２１ａにはコサイン信号が入力され、バタワース三次元フィルタ１２１ｂにはサイン信号が入力される。バタワース三次元フィルタ１２１ａ及び１２１ｂは、それぞれ入力された信号をフィルタリングする。フィルタリング後、バタワース三次元フィルタ１２１ａ及び１２１ｂは、フィルタリング後の検出信号を角度算出部１２２へ出力する。

【0020】

角度算出部１２２は、バタワース三次元フィルタ１２１ａ及び１２１ｂによりフィルタリングされた二相の検出信号に基づき、当該検出信号に対応する機械角を算出する。算出後、角度算出部１２２は、算出した機械角を変換マップ１２３へ出力する。

【0021】

変換マップ１２３は、角度算出部１２２から入力された機械角を電気角へ変換して出力する。この変換において、変換マップ１２３は、入力された機械角を補正してから電気角へ変換している。機械角の補正は、例えば、角度算出部１２２によって算出された機械角と、エンコーダによって測定されて外部から入力された機械角との差分を埋めるように補正が行われる。

【0022】

位相補正部１５０は、電気角検出部１２０によって算出された電気角に生じている位相誤差を補正し、補正した電気角を出力する。電気角検出部１２０の変換マップ１２３から出力された電気角は、バタワース三次元フィルタ１２１ａ及び１２１ｂでフィルタリングされた検出信号から求められている。このため、この電気角の位相には、バタワース三次元フィルタ１２１ａ及び１２１ｂの特性に起因する遅延が生じている。よって、電気角には、この位相の遅延によって位相に誤差が生じる。そこで、位相補正部１５０は、電気角の位相の誤差を補正する。なお、以下では、フィルタの特性に応じて生じる位相の遅延は「位相遅延」とも称され、位相遅延によって生じる位相の誤差は「位相誤差」とも称される。
図４に示すように、位相補正部１５０は、角度算出部１５１と、回転数算出部１５２と、移動平均フィルタ１５３と、位相補正マップ１５４と、加算器１５５とを備える。

【0023】

アナログ角度センサ５から出力された二相の検出信号は、角度算出部１５１にも供給される。角度算出部１５１は、供給された二相の検出信号に基づき、当該検出信号に対応する機械角を算出する。算出後、角度算出部１５１は、算出した機械角を回転数算出部１５２へ出力する。

【0024】

回転数算出部１５２は、角度算出部１５１から入力された機械角に基づき、モータ４の回転数を算出する。回転数算出部１５２は、算出した回転数を移動平均フィルタ１５３へ出力する。

【0025】

移動平均フィルタ１５３は、回転数算出部１５２から入力された回転数をフィルタリングする。フィルタリング後、移動平均フィルタ１５３は、フィルタリング後の回転数を位相補正マップ１５４へ出力する。

【0026】

位相補正マップ１５４は、移動平均フィルタ１５３から入力された回転数に基づき、位相誤差補正量を算出する。位相補正マップ１５４は、算出した位相誤差補正量を加算器１５５へ出力する。

【0027】

加算器１５５には、電気角検出部１２０の変換マップ１２３から電気角が入力され、位相補正マップ１５４から位相誤差補正量が入力される。加算器１５５は、入力された電気角に対して、入力された位相誤差補正量を加算する。これにより、加算器１５５は、位相誤差が補正された電気角を出力する。

【0028】

上述の制御装置１００では、二相の検出信号をバタワース三次元フィルタ１２１ａ及び１２１ｂでフィルタリングして、モータ４の電気角を求めている。バタワース三次元フィルタ１２１ａ及び１２１ｂを通すことで、角度算出部１２２にてよりバラツキの小さい機械角を算出できるが、フィルタリング処理に時間がかかる分だけ位相に遅延が生じてしまう。このため、バタワース三次元フィルタ１２１ａ及び１２１ｂでフィルタリングした検出信号から算出した電気角には位相誤差が生じる。そこで、図４に示す構成では、位相補正部１５０によって電気角の位相誤差を補正している。

【0029】

ところが、図４に示す構成では、位相補正部１５０は、回転数から位相誤差補正量を求める位相補正マップ１５４を有する構成となっている。このような位相補正マップ１５４を設けると、ＲＯＭ（Read Only Memory）の容量が増大するという問題が生じる。
例えば、位相補正マップ１５４は、モータ４の回転数を徐々に変化させながら、位相差を回転数毎にサンプリングし、これをＲＯＭのテーブルに記憶させることで作成される。一例として、位相補正マップ１５４を実現するためには、２バイト×４０９６＝８１９２バイトのＲＯＭの容量が必要になる。

【0030】

また、上述の制御装置１００では、位相補正を行うための角度算出部１５１は、アナログ角度センサ５から入力される二相の検出信号に対してフィルタリングを行わずに機械角を算出している。このため、角度算出部１５１が算出する機械角は、バラツキが大きくなってしまう。また、回転数算出部１５２は、バラツキが大きい機械角を用いて回転数を算出している。このため、回転数算出部１５２が算出する回転数もバラツキが大きくなってしまう。また、位相補正マップ１５４は、バラツキが大きい回転数を用いて位相誤差補正量を算出している。このため、補正後の電気角もバラツキが大きくなってしまう。
また、位相補正部１５０では、回転数算出部１５２で機械角から回転数への変換を行い、位相補正マップ１５４で回転数から位相誤差補正量への変換を行っている。このように、位相補正部１５０では変換が繰り返し行われるため、変換誤差が蓄積されて変換精度の劣化が生じる。

【0031】

上述のように、従来の制御装置１００では、二相の検出信号をフィルタリングすることにより生じた位相誤差の補正に補正用のマップを用いているため、回路規模が大きくなってしまう、という問題があった。また、従来の制御装置１００では、位相誤差補正量の算出においてフィルタリングしていない二相の検出信号を複数回変換しているため、算出される位相誤差補正量には変換誤差が蓄積されてしまい変換精度が劣化してしまう、という問題があった。

【0032】

これらの問題に対して、本実施形態では、機械角から回転数を求める回転数算出部や、位相補正マップを不要とし、機械角のみで位相誤差補正量を算出するようにした。これにより、機械角を電気角に変換するための回路規模を削減するとともに、変換精度を向上することを可能とした。

【0033】

＜３．本実施形態に係る制御装置の機能構成＞
以上、従来の制御装置の機能構成について説明した。続いて、図２及び図３を参照して、本実施形態に係る制御装置の機能構成について説明する。図２は、本実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
図２に示すように、本実施形態に係る制御装置６は、機械角検出部（第１の機械角検出部）２０と、機械角検出部（第２の機械角検出部）３０と、位相補正部４０と、変換マップ５０（変換部）とを備える。

【0034】

機械角検出部２０は、アナログ角度センサ５の検出信号から機械角（第１の機械角）を算出し、算出した機械角を電気角へ変換して出力する。
機械角検出部２０は、バタワース三次元フィルタ（第１のフィルタ）２１ａ及び２１ｂと、角度算出部２２とを備える。

【0035】

アナログ角度センサ５から出力された二相の検出信号は、バタワース三次元フィルタ２１ａ及び２１ｂに供給される。例えば、バタワース三次元フィルタ２１ａにはコサイン信号が入力され、バタワース三次元フィルタ２１ｂにはサイン信号が入力される。バタワース三次元フィルタ２１ａ及び２１ｂは、それぞれ入力された信号をフィルタリングする。フィルタリング後、バタワース三次元フィルタ２１ａ及び２１ｂは、フィルタリング後の検出信号を角度算出部２２へ出力する。

【0036】

角度算出部２２は、バタワース三次元フィルタ２１ａ及び２１ｂによりフィルタリングされた二相の検出信号に基づき、当該検出信号に対応する機械角を算出する。
例えば、角度算出部２２は、コサイン信号（ｃｏｓθ）とサイン信号（ｓｉｎθ）からなる二相の検出信号から、以下の（１）式のように機械角Ｃを算出する。
機械角Ｃ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθ …（１）

【0037】

機械角検出部３０は、アナログ角度センサ５の検出信号から機械角（第２の機械角）を算出し、算出した機械角を電気角へ変換して出力する。
機械角検出部３０は、移動平均フィルタ（第２のフィルタ）３１ａ及び３１ｂと、角度算出部３２とを備える。

【0038】

アナログ角度センサ５から出力された二相の検出信号は、移動平均フィルタ３１ａ及び３１ｂにも供給される。例えば、移動平均フィルタ３１ａにはコサイン信号が入力され、移動平均フィルタ３１ｂにはサイン信号が入力される。移動平均フィルタ３１ａ及び３１ｂは、それぞれ入力された信号をフィルタリングする。フィルタリング後、移動平均フィルタ３１ａ及び３１ｂは、フィルタリング後の検出信号を角度算出部３２へ出力する。

【0039】

角度算出部３２は、移動平均フィルタ３１ａ及び３１ｂによりフィルタリングされた二相の検出信号に基づき、当該検出信号に対応する機械角を算出する。
例えば、角度算出部３２は、コサイン信号（ｃｏｓθ）とサイン信号（ｓｉｎθ）からなる二相の検出信号から、以下の（２）式のように機械角Ｂを算出する。
機械角Ｂ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθ …（２）

【0040】

このように、本実施形態では、機械角検出部２０と機械角検出部３０の２系統の角度検出部を有し、この機械角検出部２０と機械角検出部３０によって２つの機械角（機械角Ｃ及びＢ）がそれぞれ求められる。

【0041】

ここで、機械角検出部２０で検出信号をフィルタリングするフィルタは、バタワース三次元フィルタ２１ａ及び２１ｂである。バタワース三次元フィルタ２１ａ及び２１ｂを通すことで、角度算出部２２にてよりバラツキの小さい機械角を算出できるが、フィルタリング処理に時間がかかる分だけ位相に遅延が生じてしまう。このため、バタワース三次元フィルタ２１ａ及び２１ｂでフィルタリングした検出信号から算出した電気角には位相誤差が生じる。即ち、機械角検出部２０の角度算出部２２で算出される機械角Ｃでは、バラツキは小さいが位相誤差が生じている。

【0042】

これに対して、機械角検出部３０で検出信号をフィルタリングするフィルタは、移動平均フィルタ３１ａ及び３１ｂである。移動平均フィルタは、バタワース三次元フィルタよりもフィルタリング処理にかかる時間が短いため生じる位相誤差は小さいが、バタワース三次元フィルタよりもフィルタリングの精度が低いため生じるバラツキは大きくなってしまう。即ち、機械角検出部３０の角度算出部３２で算出される機械角Ｂでは、バラツキは大きいが機械角Ｃよりも小さい位相誤差が生じている。
よって、機械角検出部２０の角度算出部２２で算出された機械角Ｃは、機械角検出部３０の角度算出部３２で算出された機械角Ｂより、位相が遅れている。

【0043】

位相補正部４０は、機械角検出部２０から出力される機械角Ｃと機械角検出部２０から出力される機械角Ｂとに基づき、機械角Ｃに生じている位相誤差を補正する。
図２に示すように、位相補正部４０は、減算器４１と、乗算器４２と、加算器４３とを備える。

【0044】

機械角検出部２０の角度算出部２２で算出された機械角Ｃは、減算器４１へ出力されるとともに、加算器４３へ出力される。機械角検出部３０の角度算出部３２で算出された機械角Ｂは、減算器４１へ出力される。

【0045】

減算器４１は、機械角Ｃと機械角Ｂとの位相差を算出する。例えば、減算器４１は、機械角Ｂから機械角Ｃを減算して、位相差（Ｂ－Ｃ）を算出する。減算器４１は、算出した位相差（Ｂ－Ｃ）を乗算器４２へ出力する。

【0046】

乗算器４２は、機械角Ｃの位相誤差を補正するための位相誤差補正量を算出する。例えば、乗算器４２は、機械角Ｂと機械角Ｃとの位相差（Ｂ－Ｃ）に、所定の補正係数Ｋを乗算して、位相誤差補正量Ｋ（Ｂ－Ｃ）を算出する。乗算器４２は、算出した位相誤差補正量Ｋ（Ｂ－Ｃ）を加算器４３へ出力する。

【0047】

ここで、図３を参照して、補正係数Ｋについて説明する。図３は、本実施形態に係る位相誤差の一例を示す図である。図３において、横軸は時間を示し、縦軸はモータ４の機械角を示している。

【0048】

機械角Ａは、位相誤差が生じていない理想の機械角である。機械角Ａは、例えば、理想の検出信号であるコサイン信号とサイン信号とに基づき予め算出される。

【0049】

機械角Ｂは、機械角検出部３０の角度算出部３２で算出される機械角である。機械角検出部３０は、移動平均フィルタ３１ａ及び３１ｂを用いてフィルタリングを行っている。このため、機械角Ｂには位相誤差が生じる。

【0050】

機械角Ｃは、機械角検出部２０の角度算出部２２で算出される機械角である。機械角検出部２０は、バタワース三次元フィルタ２１ａ及び２１ｂを用いてフィルタリングを行っている。このため、機械角Ｃには機械角Ｂに生じる位相誤差と比較して大きな位相誤差が生じる。

【0051】

本実施形態では、減算器４１により、機械角Ｂと機械角Ｃとの減算（Ｂ－Ｃ）が行われる。そして、減算器４１の出力に補正係数Ｋが乗算されて、位相誤差補正量が算出される。よって、位相誤差補正量は、Ｋ（Ｂ－Ｃ）となる。
これに対して、機械角検出部２０において生じる位相誤差は、位相誤差がない理想の機械角Ａと機械角検出部２０で算出された機械角Ｃとの減算値（Ａ－Ｃ）となる。この機械角検出部２０での位相誤差（Ａ－Ｃ）が、機械角検出部２０の位相誤差を補正するための理想的な位相誤差補正量となる。以下の（３）式のように、位相誤差補正量（Ａ－Ｃ）と、上述の補正係数Ｋが乗じられた位相誤差補正量Ｋ（Ｂ－Ｃ）とが等しければ、理想的な位相誤差の補正が行えることになる。
（Ａ－Ｃ）＝Ｋ（Ｂ－Ｃ） …（３）

【0052】

上記（３）式より、補正係数Ｋは、以下の（４）式のように求められる。
Ｋ＝（Ａ－Ｃ）／（Ｂ－Ｃ） …（４）

【0053】

加算器４３は、機械角Ｃの位相誤差を補正する。例えば、加算器４３は、機械角Ｃに対して位相誤差補正量Ｋ（Ｂ－Ｃ）を加算する。これにより、機械角Ｃの位相誤差が補正される。加算器４３は、位相誤差を補正した機械角を変換マップ５０へ出力する。

【0054】

変換マップ５０は、機械角を電気角に変換する。例えば、変換マップ５０は、加算器４３にて位相誤差が補正された機械角を入力として、電気角を出力する。この変換において、変換マップ５０は、入力された機械角を補正してから電気角へ変換している。

【0055】

制御装置６は、変換マップ５０から出力された電気角に基づきベクトル制御を行い、モータ４の駆動を制御する。また、制御装置６は、ＰＷＭ（Pulse With Modulation：パルス幅変調）制御を行い、目標のロータの回転出力（例えば、目標回転数ＴＲＰＭ）に応じたデューティ比を設定し、設定したデューティ比に応じてモータ４の駆動を制御する。

【0056】

以上説明したように、本実施形態では、フィルタ特性の異なる２系統の機械角検出部２０及び３０でモータ４の機械角を求めている。そして、２系統の機械角検出部２０及び３０で算出した機械角を減算し、補正係数を乗算することで、位相誤差補正量を算出している。これにより、機械角から回転数を求める回転数算出部や、位相補正マップを不要とすることができる。位相補正マップが不要になったことにより、ＲＯＭの削減を図ることができる。また、本実施形態では、機械角のみで位相誤差補正量を算出しており、機械角から回転数への変換や回転数から位相誤差補正量への変換を行っていないため、誤差が蓄積されず、変換精度の向上が図れる。

【0057】

よって、本実施形態に係る制御装置６は、機械角を電気角に変換するための回路規模を削減するとともに、変換精度を向上することを可能とする。
また、制御装置６における回路規模の削減により、当該制御装置６を備える車両における資源使用量のミニマム化に寄与することができる。このため、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「強靭（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの促進を図る」に貢献することが可能となる。
また、制御装置６における変換精度の向上により、当該制御装置６を備える車両における効率的運用に寄与することができる。このため、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標７「全ての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する」に貢献することが可能となる。

【0058】

なお、上述の実施形態では、機械角検出部２０で検出信号をフィルタリングするフィルタとして、バタワース三次元フィルタ２１ａ及び２１ｂを用い、機械角検出部３０で検出信号をフィルタリングするフィルタとして移動平均フィルタ３１ａ及び３１ｂを用いる例について説明したが、かかる例に限定されない。例えば、機械角検出部２０でフィルタリング精度の高いフィルタを用い、機械角検出部３０で機械角検出部２０のフィルタより位相遅延が少ないフィルタを用いる場合には、どのようなフィルタを用いても良い。

【0059】

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述した実施形態における制御装置６の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

【0060】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【符号の説明】

【0061】

１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリング機構、３…トルクセンサ、４…モータ、５…アナログ角度センサ、６…制御装置、２０…機械角検出部（第１の機械角検出部）、２１ａ，２１ｂ…バタワース三次元フィルタ（第１のフィルタ）、２２…角度算出部、３０…機械角検出部（第２の機械角検出部）、３１ａ，３１ｂ…移動平均フィルタ（第２のフィルタ）、３２…角度算出部、４０…位相補正部、４１…減算器、４２…乗算器、４３…加算器、５０…変換マップ、１００…制御装置、１２０…電気角検出部、１２１ａ，１２１ｂ…バタワース三次元フィルタ、１２２…角度算出部、１２３…変換マップ、１５０…位相補正部、１５１…角度算出部、１５２…回転数算出部、１５３…移動平均フィルタ、１５４…位相補正マップ、１５５…加算器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】