JP2808680B2 - Ｄ／ａ変換器の出力補正システム - Google Patents
Ｄ／ａ変換器の出力補正システムInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車のステアリング制御システムのう
ち、特にモータによって運転者の操舵力を補助する電動
パワーステアリングシステム（以下電動パワステと略す
る）のコントローラ等に使用されるD/A変換器の出力補
正システムに関するものである。
ち、特にモータによって運転者の操舵力を補助する電動
パワーステアリングシステム（以下電動パワステと略す
る）のコントローラ等に使用されるD/A変換器の出力補
正システムに関するものである。
従来の技術 近年、特に自動車のステアリング制御技術において、
モータの使用量が増加して来ている。電動パワステは第
５図に示されるように、モータ3,減速機4,トルクセンサ
2,コントローラ１から構成されており、トルクセンサ２
で検出した操舵力に従ってモータ３のトルクを制御して
運転者の操舵力を軽減するものである。なお、第５図に
おいて、５はステアリングホイール、６はステアリング
シャフト、７はステアリングギアボックス、８はタイヤ
である。第５図に示した電動パワステにおいては、主と
してDCモータが使用されている。自動車を運転者が軽く
操舵するためには運転者自身の発生する操舵トルクとモ
ータのトルクが路面負荷トルクになるようにすることが
必要である。それには運転者の操舵トルクをトルクセン
サで検出し、それに見合ったモータトルクをマイコンで
計算し、モータの電流指令を出力する方法が一般的に行
われている。モータの電流指令はアナログ量であり、通
常、任意の電圧をシステム指令基準電圧とし、その基準
電圧に対して正負の信号が入力されたとき、モータのト
ルクはその信号の大きさで、またトルクの方向はその信
号の正負によって決定される。マイコンを使用したシス
テムにおいては、電流指令はディジタル値で出力され、
それをD/A変換器によってアナログ信号に変換する。D/A
変換器の出力が、システム指令基準電圧に等しいとき、
モータのトルクは０であり、この状態は例えば、運転者
がステアリングホイールから手を離したときに相当す
る。そのときのD/A変換器の電圧を出力するためのマイ
コンのディジタル値がマイコンの指令基準値となる。
モータの使用量が増加して来ている。電動パワステは第
５図に示されるように、モータ3,減速機4,トルクセンサ
2,コントローラ１から構成されており、トルクセンサ２
で検出した操舵力に従ってモータ３のトルクを制御して
運転者の操舵力を軽減するものである。なお、第５図に
おいて、５はステアリングホイール、６はステアリング
シャフト、７はステアリングギアボックス、８はタイヤ
である。第５図に示した電動パワステにおいては、主と
してDCモータが使用されている。自動車を運転者が軽く
操舵するためには運転者自身の発生する操舵トルクとモ
ータのトルクが路面負荷トルクになるようにすることが
必要である。それには運転者の操舵トルクをトルクセン
サで検出し、それに見合ったモータトルクをマイコンで
計算し、モータの電流指令を出力する方法が一般的に行
われている。モータの電流指令はアナログ量であり、通
常、任意の電圧をシステム指令基準電圧とし、その基準
電圧に対して正負の信号が入力されたとき、モータのト
ルクはその信号の大きさで、またトルクの方向はその信
号の正負によって決定される。マイコンを使用したシス
テムにおいては、電流指令はディジタル値で出力され、
それをD/A変換器によってアナログ信号に変換する。D/A
変換器の出力が、システム指令基準電圧に等しいとき、
モータのトルクは０であり、この状態は例えば、運転者
がステアリングホイールから手を離したときに相当す
る。そのときのD/A変換器の電圧を出力するためのマイ
コンのディジタル値がマイコンの指令基準値となる。
以下に、従来のモータ電流指令出力回路について説明
する。
する。
第６図は従来のモータ電流指令回路の構成図であり、
９はディジタル素子（図ではバッファで表してあるが、
インバータでもよい）、10はラダー抵抗、11はバッフ
ァ、12はマイコン、13はモータ駆動回路、14はエラーラ
ンプである。
９はディジタル素子（図ではバッファで表してあるが、
インバータでもよい）、10はラダー抵抗、11はバッフ
ァ、12はマイコン、13はモータ駆動回路、14はエラーラ
ンプである。
以上のように構成されたモータ電流指令回路につい
て、以下その動作を説明する。
て、以下その動作を説明する。
本図は８ビットのD/Aコンバータの場合であるが、任
意のビットても基本構成は同じ考え方でよい。
意のビットても基本構成は同じ考え方でよい。
まず、マイコン12から８ビット出力＝00000000Bが出
力されたとする。するとディジタル素子９の出力はすべ
てLowレベルとなり、ディジタル素子９が5Vで駆動され
ているとすると、出力はすべて0Vである。（実際は0Vで
はなく、VL〔Ｖ〕）である。
力されたとする。するとディジタル素子９の出力はすべ
てLowレベルとなり、ディジタル素子９が5Vで駆動され
ているとすると、出力はすべて0Vである。（実際は0Vで
はなく、VL〔Ｖ〕）である。
するとラダー抵抗10の入力はすべて0Vであるので、バ
ッファ入力は0Vとなる。よって出力も、（バッファ11の
飽和を無視すれば）0Vとなる。
ッファ入力は0Vとなる。よって出力も、（バッファ11の
飽和を無視すれば）0Vとなる。
次に、８ビット出力＝10000000Bが出力されたとす
る。すると、ディジタル素子９は図中MSBに相当する出
力が5Vとなり、（実際は5Vではなく、VH〔Ｖ〕である）
ラダー抵抗10は第７図に示す電位構成となる。このと
き、図中点線より見た等価抵抗は2Rであり、バッファ11
に入力される電圧は5Vを半分に分圧したものとなる。
る。すると、ディジタル素子９は図中MSBに相当する出
力が5Vとなり、（実際は5Vではなく、VH〔Ｖ〕である）
ラダー抵抗10は第７図に示す電位構成となる。このと
き、図中点線より見た等価抵抗は2Rであり、バッファ11
に入力される電圧は5Vを半分に分圧したものとなる。
さらにマイコン12から８ビット出力＝11111111Bが出
力されたとする。するとディジタル素子９はすべて出力
が5Vとなり、その結果バッファ11に入力される電位は5V
となる。
力されたとする。するとディジタル素子９はすべて出力
が5Vとなり、その結果バッファ11に入力される電位は5V
となる。
８ビット出力が任意の場合でも上記の様な考察によっ
て８ビット出力の増減に従って、アナログ出力も増減す
ることがわかる。
て８ビット出力の増減に従って、アナログ出力も増減す
ることがわかる。
システムの基準電圧が2.5Vと仮定するとディジタル出
力＝10000000Bはマイコン12のディジタル指令値の基準
となる。
力＝10000000Bはマイコン12のディジタル指令値の基準
となる。
マイコン12から10000000Bが出力されたとき、D/Aコン
バータの出力は2.5Vとなり、これはシステムの指令基準
電圧なので、モータ電流指令はOAということになり、モ
ータはトルクを発生しない。
バータの出力は2.5Vとなり、これはシステムの指令基準
電圧なので、モータ電流指令はOAということになり、モ
ータはトルクを発生しない。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来の構成では、ディジタル素子
９の出力電圧は、上記の例で言うと正確に5V又は0Vとは
ならず、実際はVH,VLという理想値とは少しずれたそれ
もバラツキを持った値となる。このため、システムの基
準電圧である2.5Vと、マイコン12が10000000Bを出力し
たときのD/Aコンバータの出力が一致しなくなる。そこ
で理想的には、10000000Bがモータ電流指令OAに相当す
るはずが、10000000Bを出力しても、モータ電流指令が
出てしまうことになり、様々な調整手段が必要となる。
また、システム基準電圧も2.5Vに対してバラツキがあ
り、この両者のズレの和が誤差となってモータの誤った
指令を出してしまうという問題点を有していた。
９の出力電圧は、上記の例で言うと正確に5V又は0Vとは
ならず、実際はVH,VLという理想値とは少しずれたそれ
もバラツキを持った値となる。このため、システムの基
準電圧である2.5Vと、マイコン12が10000000Bを出力し
たときのD/Aコンバータの出力が一致しなくなる。そこ
で理想的には、10000000Bがモータ電流指令OAに相当す
るはずが、10000000Bを出力しても、モータ電流指令が
出てしまうことになり、様々な調整手段が必要となる。
また、システム基準電圧も2.5Vに対してバラツキがあ
り、この両者のズレの和が誤差となってモータの誤った
指令を出してしまうという問題点を有していた。
課題を解決するための手段 本発明は上記従来の問題点を解決するもので、上記の
基準電圧のずれを補正するためにシステムの指令基準電
圧と、マイコンから出力されたディジタル値をD/A変換
した値が一致するようにD/A変換器の出力をA/D変換器を
介してマイコンにフィードバックし、システムの指令基
準電圧と一致するディジタル値を見つけ出して、以後そ
れをモータ電流指令出力計算におけるディジタル信号基
準として使用するものである。
基準電圧のずれを補正するためにシステムの指令基準電
圧と、マイコンから出力されたディジタル値をD/A変換
した値が一致するようにD/A変換器の出力をA/D変換器を
介してマイコンにフィードバックし、システムの指令基
準電圧と一致するディジタル値を見つけ出して、以後そ
れをモータ電流指令出力計算におけるディジタル信号基
準として使用するものである。
作用 この構成によって、システム指令基準電圧にバラツキ
があっても、マイコンによって指令値が自動補正され
る。
があっても、マイコンによって指令値が自動補正され
る。
実施例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の第一の実施例におけるモータ電流指
令回路を示すものである。第１図において、20はディジ
タル素子、21はＲ−2Rラダー抵抗、22はOPアンプバッフ
ァ、23はマイコン、24はA/D変換器又は１チップマイコ
ン内蔵のA/D変換部、25はA/D変換器基準電圧源、26はA/
D変換器基準電圧源25からシステム指令基準電圧をつく
り出すためのシステム指令基準電圧源、27はモータ駆動
回路、28はモータ駆動回路27に含まれているエラーラン
プである。
令回路を示すものである。第１図において、20はディジ
タル素子、21はＲ−2Rラダー抵抗、22はOPアンプバッフ
ァ、23はマイコン、24はA/D変換器又は１チップマイコ
ン内蔵のA/D変換部、25はA/D変換器基準電圧源、26はA/
D変換器基準電圧源25からシステム指令基準電圧をつく
り出すためのシステム指令基準電圧源、27はモータ駆動
回路、28はモータ駆動回路27に含まれているエラーラン
プである。
以上の様に構成された本実施例について、以下その動
作を説明する。
作を説明する。
まず、A/D変換器基準電圧（以下VREF〔Ｖ〕）がA/D変
換器24へ入力される。例えば、マイコン23が８ビットな
らば、VREF〔Ｖ〕がFFHに相当し、VREF/2〔Ｖ〕が80Hに
相当し、０〔Ｖ〕が00Hに相当する。
換器24へ入力される。例えば、マイコン23が８ビットな
らば、VREF〔Ｖ〕がFFHに相当し、VREF/2〔Ｖ〕が80Hに
相当し、０〔Ｖ〕が00Hに相当する。
次にそのA/D変換器基準電圧VREFを分圧して、システ
ムの指令基準電圧VCENとする。例えば、1/2に分圧すれ
ば、VCEN＝VREF/2である。
ムの指令基準電圧VCENとする。例えば、1/2に分圧すれ
ば、VCEN＝VREF/2である。
次に説明しやすくするためにディジタル素子20のHigh
レベル出力がほぼVREF〔Ｖ〕,Lowレベル出力がほぼ０
〔Ｖ〕だとしよう。このとき、マイコン23からFFHが出
力されるとOPアンプバッファ22には、約VREF〔Ｖ〕が発
生する。さらに80Hが出力されると約VREF/2〔Ｖ〕が出
力される。そして00Hが出力されると約０〔Ｖ〕が出力
されることになる。
レベル出力がほぼVREF〔Ｖ〕,Lowレベル出力がほぼ０
〔Ｖ〕だとしよう。このとき、マイコン23からFFHが出
力されるとOPアンプバッファ22には、約VREF〔Ｖ〕が発
生する。さらに80Hが出力されると約VREF/2〔Ｖ〕が出
力される。そして00Hが出力されると約０〔Ｖ〕が出力
されることになる。
マイコン23はまず、システム指令基準電圧VCEN（上記
の分布比だとVREF/2）に近いと思われるディジタル値を
出力する。この場合は80Hくらいである。次にそのD/A変
換値をA/D変換器24で読み込む。この場合、分圧が正確
に1/2に行われていれば、マイコンシステムの80Hという
値は、システム指令基準電圧VCENと等価であると言え
る。分圧は精度の良い抵抗又はIC上での抵抗によって実
現可能である。よってマイコン23は読み込んだD/A変換
器出力が80Hになるようにマイコン23の出力値を変化さ
せていけばよい。例えば、83Hを出力したとき、A/D変換
器24の読み込み値が80Hと一致したとする。よって、こ
の後は83Hをモータ電流指令０〔Ａ〕として処理してい
けばよい。これにより、Ｒ−2Rラダー方式によるD/A変
換器の出力誤差を吸収することが可能となる。第２図は
ここまでの処理をゼネラルフロー化したものである。
の分布比だとVREF/2）に近いと思われるディジタル値を
出力する。この場合は80Hくらいである。次にそのD/A変
換値をA/D変換器24で読み込む。この場合、分圧が正確
に1/2に行われていれば、マイコンシステムの80Hという
値は、システム指令基準電圧VCENと等価であると言え
る。分圧は精度の良い抵抗又はIC上での抵抗によって実
現可能である。よってマイコン23は読み込んだD/A変換
器出力が80Hになるようにマイコン23の出力値を変化さ
せていけばよい。例えば、83Hを出力したとき、A/D変換
器24の読み込み値が80Hと一致したとする。よって、こ
の後は83Hをモータ電流指令０〔Ａ〕として処理してい
けばよい。これにより、Ｒ−2Rラダー方式によるD/A変
換器の出力誤差を吸収することが可能となる。第２図は
ここまでの処理をゼネラルフロー化したものである。
本方式はA/D変換器24への入力が一本でよく、A/D変換
器基準電圧源25の変動があっても、システム指令基準電
圧も同じ割合で変化するので、A/D変換後のシステム基
準電圧に対するディジタル信号は不変でよい。
器基準電圧源25の変動があっても、システム指令基準電
圧も同じ割合で変化するので、A/D変換後のシステム基
準電圧に対するディジタル信号は不変でよい。
なお、第１図では、８ビットの場合を表しているが、
一般的にＮビットでも適用できる。また、ディジタル素
子20はバッファで表現してあるが、インバータでもよ
く、そのときはマイコン23からの出力の０と１を逆にす
ればよい。
一般的にＮビットでも適用できる。また、ディジタル素
子20はバッファで表現してあるが、インバータでもよ
く、そのときはマイコン23からの出力の０と１を逆にす
ればよい。
さらに、OPアンプバッファ22はボルテージフォロワで
書いてあるが、入力インピーダンスがラダー抵抗21に対
して高ければゲインを持っても良いし、反転アンプにな
ても良いし、数段直列接続されてもよい。
書いてあるが、入力インピーダンスがラダー抵抗21に対
して高ければゲインを持っても良いし、反転アンプにな
ても良いし、数段直列接続されてもよい。
さらに、システム指令基準電圧源26は分圧によって製
作すると記入してあるが、これはこの電圧源のイメージ
を簡単に理解してもらうためであり、特に分圧によらな
くても何か別に適当な方法があればそれでも良いことは
言うまでもないし、システム指令基準電圧源26からA/D
変換器24の基準電圧源をつくってもよい。
作すると記入してあるが、これはこの電圧源のイメージ
を簡単に理解してもらうためであり、特に分圧によらな
くても何か別に適当な方法があればそれでも良いことは
言うまでもないし、システム指令基準電圧源26からA/D
変換器24の基準電圧源をつくってもよい。
また、実施例のD/A変換器の方式はすべてＲ−2R抵抗
ラダーで記してあるが、２進化抵抗ラダー方式でも良
い。
ラダーで記してあるが、２進化抵抗ラダー方式でも良
い。
上記の記述は、次に述べる第２の実施例についても同
じことが言える。
じことが言える。
第３図において、30はディジタル素子、31はＲ−2Rラ
ダー抵抗、32はOPアンプバッファ、33はマイコン、34は
A/D変換器又は１チップマイコンのA/D変換部、35はシス
テム基準電圧源、36はA/D変換器基準電圧源、37はモー
タ駆動回路、38はモータ駆動回路37の中のエラーアンプ
である。
ダー抵抗、32はOPアンプバッファ、33はマイコン、34は
A/D変換器又は１チップマイコンのA/D変換部、35はシス
テム基準電圧源、36はA/D変換器基準電圧源、37はモー
タ駆動回路、38はモータ駆動回路37の中のエラーアンプ
である。
以上の様に構成された第２の実施例について、以下そ
の動作を説明する。
の動作を説明する。
まず、A/D変換器基準電圧がA/D変換器34へ入力され
る。次にシステム基準電圧VCENが読み込まれる。そし
て、OPアンプバッファ32の電圧VOUTが読み込まれる。マ
イコンはVCENとVOUTとの差を０にするようにマイコン出
力を変更し、収束範囲に収まったときのマイコン出力を
ディジタル基準信号とし、このときモータ電流は０とな
る。
る。次にシステム基準電圧VCENが読み込まれる。そし
て、OPアンプバッファ32の電圧VOUTが読み込まれる。マ
イコンはVCENとVOUTとの差を０にするようにマイコン出
力を変更し、収束範囲に収まったときのマイコン出力を
ディジタル基準信号とし、このときモータ電流は０とな
る。
第４図は以上の処理をゼネラルフローにまとめたもの
である。
である。
発明の効果 本発明はD/A変換器の出力をA/D変換器を通して読み込
み、システム基準電圧（モータ電流OAのときの指令値）
を出力するためのD/A変換器に与えるディジタル指令基
準を見つけ出し、それを以後のマイコン処理に使用する
ため、D/A変換器の出力基準値に対する、バラツキ及び
ドリフトについては十分にキャンセルでき、また、シス
テム基準電圧源のバラツキ及びドリフトにも十分にキャ
ンセルが可能であるため、生産のたびに調整をする必要
がなく、量産性も大きく向上するものである。
み、システム基準電圧（モータ電流OAのときの指令値）
を出力するためのD/A変換器に与えるディジタル指令基
準を見つけ出し、それを以後のマイコン処理に使用する
ため、D/A変換器の出力基準値に対する、バラツキ及び
ドリフトについては十分にキャンセルでき、また、シス
テム基準電圧源のバラツキ及びドリフトにも十分にキャ
ンセルが可能であるため、生産のたびに調整をする必要
がなく、量産性も大きく向上するものである。
第１図は本発明の第一の実施例であるモータ電流指令回
路の構成図、第２図は第１図のマイコンの処理フロー
図、第３図は本発明の第２の実施例であるモータ電流指
令回路の構成図、第４図は第３図のマイコンの処理フロ
ー図、第５図は電動パワーステアリングシステムの概念
図、第６図は従来のモータ電流指令回路の構成図、第７
図はＲ−2Rラダー方式のD/A変換器の説明図である。 9,20,30……ディジタル素子、21,31……Ｒ−2Rラダー抵
抗、22,32……OPアンプバッファ、23,33……マイコン、
24,34,……A/D変換器、25,36……A/D変換器基準電圧
源、26,35……システム指令基準電圧源。
路の構成図、第２図は第１図のマイコンの処理フロー
図、第３図は本発明の第２の実施例であるモータ電流指
令回路の構成図、第４図は第３図のマイコンの処理フロ
ー図、第５図は電動パワーステアリングシステムの概念
図、第６図は従来のモータ電流指令回路の構成図、第７
図はＲ−2Rラダー方式のD/A変換器の説明図である。 9,20,30……ディジタル素子、21,31……Ｒ−2Rラダー抵
抗、22,32……OPアンプバッファ、23,33……マイコン、
24,34,……A/D変換器、25,36……A/D変換器基準電圧
源、26,35……システム指令基準電圧源。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−124053（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−91028（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−151729（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−35419（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−99828（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−101838（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−83835（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−92232（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03M 1/10
Claims (2)
- 【請求項１】Ｒ−2R抵抗ラダー回路又は２進化抵抗ラダ
ー回路によってＮビットのディジタル出力をアナログ出
力に変換するD/A変換器を使用するマイコンシステムに
おいて、システムの指令基準電圧をA/D変換器の基準電
圧に対して一定の比率になるように構成し、D/A変換器
の出力を前記A/D変換器を通して読み込み、システムの
指令基準電圧に相当するディジタル値が読み込まれるま
で、マイコンからD/A変換器への出力を更新し、D/A変換
器の出力をA/D変換器を通して読み込んだディジタル値
と、システムの指令基準電圧に相当するディジタル値と
の差がある範囲内の値に入るとき、そのときのD/A変換
器へのディジタル出力値をそれ以後のディジタル指令基
準とするD/A変換器の出力補正システム。 - 【請求項２】システム指令基準電圧とD/A変換器の出力
をA/D変換器を通して読み込み、両者のディジタル値の
差をある範囲内の値としてそのときのD/A変換器へのデ
ィジタル出力値をそれ以後のディジタル指令基準とする
請求項１記載のD/A変換器の出力補正システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157825A JP2808680B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | Ｄ／ａ変換器の出力補正システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1157825A JP2808680B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | Ｄ／ａ変換器の出力補正システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0322709A JPH0322709A (ja) | 1991-01-31 |
| JP2808680B2 true JP2808680B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=15658141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1157825A Expired - Fee Related JP2808680B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | Ｄ／ａ変換器の出力補正システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2808680B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110038884A1 (en) | 2008-04-28 | 2011-02-17 | National University Co., Hamamatsu Univer. School Of Medicine | Immunopotentiating agent comprising ep1 agonist |
| JP5488159B2 (ja) * | 2010-04-20 | 2014-05-14 | 住友電気工業株式会社 | 定電力制御回路 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5953727B2 (ja) * | 1977-04-06 | 1984-12-26 | 株式会社日立製作所 | 補正回路付ｄａ変換器 |
| JPS5791028A (en) * | 1980-11-27 | 1982-06-07 | Casio Comput Co Ltd | Output error compensating circuit for digital-to-analog converter |
| JPS60101838U (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-11 | 株式会社アドバンテスト | 高精度ｄａ変換器 |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP1157825A patent/JP2808680B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0322709A (ja) | 1991-01-31 |
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