JP2019215310A - Angle calculation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、角度演算装置に関する。 The present invention relates to an angle calculation device.
特許文献1の角度演算装置は、回転角度センサからの検出信号に基づいて、モータのマルチターン数をカウントする回転検出器と、回転検出器により演算されるマルチターン数及び回転角センサからの検出信号に基づいてモータのマルチターンの回転角度を演算するMPU(Micro Processing Unit)とを備えている。MPUは、回転角度センサを通じて検出される検出信号に基づきモータの回転角度を相対角で演算するとともに、検出信号に基づいて演算されたマルチターン数を取得している。MPUは、所定の演算周期で相対角及びマルチターン数を取得し、これら所定の演算周期で取得された相対角及びマルチターン数を用いて、モータのマルチターンの回転角度を演算している。これにより、MPUは、基本的には所定の演算周期内の、すなわち同一のタイミングといえる検出信号に基づいて演算された相対角及びマルチターン数を用いて、モータのマルチターンの回転角度を演算している。 The angle calculation device of Patent Document 1 includes a rotation detector that counts the number of multi-turns of a motor based on a detection signal from a rotation angle sensor, and a multi-turn number calculated by the rotation detector and detection from the rotation angle sensor. An MPU (Micro Processing Unit) for calculating a multi-turn rotation angle of the motor based on the signal is provided. The MPU calculates the rotation angle of the motor as a relative angle based on the detection signal detected through the rotation angle sensor, and obtains the number of multi-turns calculated based on the detection signal. The MPU obtains the relative angle and the number of multi-turns in a predetermined calculation cycle, and calculates the multi-turn rotation angle of the motor using the relative angle and the number of multi-turns obtained in the predetermined calculation cycle. Accordingly, the MPU calculates the multi-turn rotation angle of the motor using the relative angle and the number of multi-turns which are basically calculated within a predetermined calculation cycle, that is, based on the detection signal which can be said to be the same timing. are doing.
各種の信号の伝達の遅延やこの信号を用いた処理のずれ等が生じることがある。例えば、回転角度センサからMPUへの検出信号の伝達が遅延することや、回転検出器からMPUへのマルチターン数を示す信号の伝達が遅延することがある。また、例えば検出信号を演算処理する回転検出器及びMPUの回路特性が異なることから、回転検出器によるマルチターン数の演算処理やMPUによる相対角の演算処理が遅延する処理のずれが生じることがある。このような場合、MPUは、互いに異なるタイミングの検出信号に基づいて演算された相対角及びマルチターン数に基づいて、モータのマルチターンの回転角度を演算することになる。このことから、MPUは、モータのマルチターンの回転角度を適切に演算することができない場合がある。 There may be a delay in transmission of various signals, a shift in processing using the signals, and the like. For example, transmission of a detection signal from the rotation angle sensor to the MPU may be delayed, or transmission of a signal indicating the number of multi-turns from the rotation detector to the MPU may be delayed. In addition, for example, since the circuit characteristics of the rotation detector and the MPU that perform the arithmetic processing of the detection signal are different, there may occur a shift in the processing of delaying the arithmetic processing of the multi-turn number by the rotation detector and the arithmetic processing of the relative angle by the MPU. is there. In such a case, the MPU calculates the multi-turn rotation angle of the motor based on the relative angle and the multi-turn number calculated based on the detection signals at different timings. For this reason, the MPU may not be able to appropriately calculate the multi-turn rotation angle of the motor.
上記課題を解決する角度演算装置は、検出部からの検出信号に基づいてモータのマルチターンの回転角度を演算する第1の演算部と、前記検出部からの前記検出信号に基づいて前記回転角度を演算するために用いる情報であって前記モータのマルチターン数を示す情報である回転数情報を演算する第2の演算部とを備え、前記第2の演算部は、3つ以上の角度領域からなる第2の判定領域を記憶していて、前記検出信号に基づいて、前記回転数情報と前記第2の判定領域における前記モータの回転位置が存在する角度領域を示す情報である象限情報とを演算するものであって、前記第1の演算部は、前記第2の判定領域に対して所定量ずらした3つ以上の角度領域からなる第1の判定領域を記憶していて、前記第1の演算部は、前記第2の演算部から取得した前記象限情報と、前記検出信号に基づいて前記第1の判定領域における前記モータの回転位置が存在する角度領域とに基づいて、前記回転数情報の異常を判定する。 An angle calculation device that solves the above-mentioned problem includes a first calculation unit that calculates a multi-turn rotation angle of a motor based on a detection signal from a detection unit, and the rotation angle based on the detection signal from the detection unit. And a second calculating unit for calculating rotation speed information that is information indicating the number of multi-turns of the motor, the second calculating unit comprising three or more angular regions. And a quadrant information, which is information indicating an angular area where the rotational position of the motor exists in the second determination area, based on the detection signal. Wherein the first calculation unit stores a first determination area including three or more angle areas shifted by a predetermined amount with respect to the second determination area, and stores the first determination area. 1 is the second operation unit. It said quadrant information obtained from parts, based on the angular region the rotational position of the motor in the first determination area exists based on the detection signal, determines an abnormality of the rotation speed information.
各種の信号の伝達の遅延や各種の信号を用いた処理のずれに起因して、回転数情報が示すマルチターン数と実際のマルチターン数との間にはずれが生じることがある。上記構成によれば、第1の演算部は、回転数情報を演算するための第2の判定領域に対して所定量ずらした第1の判定領域を用いて、回転数情報の異常を判定している。第1の判定領域及び第2の判定領域を用いて回転数情報の異常を判定できることから、第1の演算部は、異常な回転数情報を用いてモータのマルチターンの回転角度を演算することが抑制可能となる。 Due to a delay in transmission of various signals or a deviation in processing using various signals, a deviation may occur between the number of multi-turns indicated by the rotation speed information and the actual number of multi-turns. According to the above configuration, the first calculation unit determines the abnormality of the rotation speed information using the first determination region shifted by a predetermined amount with respect to the second determination region for calculating the rotation speed information. ing. Since the abnormality of the rotation speed information can be determined using the first determination region and the second determination region, the first calculation unit calculates the multi-turn rotation angle of the motor using the abnormal rotation speed information. Can be suppressed.
上記の角度演算装置において、前記第1の演算部は、前記回転数情報を異常と判定しなかった場合、前記第2の演算部から取得した前記回転数情報を前記検出信号に基づいて変更することが好ましい。 In the above angle calculation device, if the first calculation unit does not determine that the rotation speed information is abnormal, the first calculation unit changes the rotation speed information obtained from the second calculation unit based on the detection signal. Is preferred.
上記の角度演算装置において、前記第1の演算部は、前記回転数情報を異常と判定しなかった場合、前記第2の演算部が記憶している前記回転数情報を前記検出信号に基づいて変更することが好ましい。 In the above angle calculation device, if the first calculation unit does not determine that the rotation speed information is abnormal, the first calculation unit calculates the rotation speed information stored in the second calculation unit based on the detection signal. It is preferable to change.
第1の演算部が回転数情報を異常と判定しなかった場合、回転数情報が示すマルチターン数と実際のマルチターン数との間には異常と判定されるようなずれは生じていない。しかし、第1の演算部が持っている情報の内容と第2の演算部が持っている情報の内容とが整合していないことがある。上記構成によれば、第1の演算部は、第2の演算部により演算される回転数情報を、第1の演算部において回転角度を演算するために用いられる検出部からの検出信号に基づいて変更している。このことから、第2の演算部により演算される回転数情報の内容と、第1の演算部での回転角度の演算に用いられる検出信号の内容とを整合したものとすることができる。 When the first arithmetic unit does not determine the rotation speed information as abnormal, there is no difference between the multi-turn number indicated by the rotation speed information and the actual multi-turn number, which is determined to be abnormal. However, the content of the information held by the first calculation unit may not match the content of the information held by the second calculation unit. According to the above configuration, the first calculation unit calculates the rotation speed information calculated by the second calculation unit based on the detection signal from the detection unit used for calculating the rotation angle in the first calculation unit. Have changed. From this, it is possible to match the content of the rotation speed information calculated by the second calculation unit with the content of the detection signal used for calculating the rotation angle by the first calculation unit.
上記の角度演算装置において、前記第1の演算部は、前記第2の判定領域を記憶しており、前記第1の演算部は、前記象限情報に基づいた第2の判定領域における前記モータの回転位置が存在する角度領域が、前記検出信号に基づいた第2の判定領域における前記モータの回転位置が存在する角度領域と一致するように、前記回転数情報を変更することが好ましい。 In the above angle calculation device, the first calculation unit stores the second determination region, and the first calculation unit is configured to control the motor in the second determination region based on the quadrant information. It is preferable that the rotation speed information is changed such that the angle region where the rotation position exists is the same as the angle region where the rotation position of the motor exists in the second determination region based on the detection signal.
上記構成によれば、回転数情報を変更することにより、変更後の回転数情報に基づいた第2の判定領域におけるモータの回転位置が存在する角度領域と、検出信号に基づいた第2の判定領域におけるモータの回転位置が存在する角度領域とを一致させることができる。このことから、第1の演算部が取得することになる回転数情報の内容と検出信号の内容とを整合したものとすることができる。 According to the above configuration, by changing the rotation speed information, the second determination region based on the changed rotation speed information has the angle region where the motor rotational position exists, and the second determination based on the detection signal. The rotation position of the motor in the region can be matched with the angle region where the motor exists. From this, it is possible to match the content of the rotation speed information and the content of the detection signal to be obtained by the first arithmetic unit.
上記の角度演算装置において、前記第1の判定領域の角度領域の数と前記第2の判定領域の角度領域の数とは同数であり、前記第2の判定領域に対する前記第1の判定領域の前記所定量のずれは、前記第2の判定領域の1つの角度領域の半分のずれであることが好ましい。 In the above-described angle calculation device, the number of the angle regions in the first determination region and the number of the angle regions in the second determination region are the same, and the number of the first determination region with respect to the second determination region is It is preferable that the shift of the predetermined amount is a shift of half of one angular area of the second determination area.
上記の構成によれば、回転数情報に基づいた第2の判定領域におけるモータの回転位置が存在する角度領域と隣接する角度領域とに対応するように、第1の判定領域の角度領域を構成している。このことから、検出信号に基づいて第1の判定領域のある角度領域にモータの回転位置が存在している場合、回転数情報に異常が生じていなければ、第1の判定領域のある角度領域に対応する第2の判定領域の2つの角度領域のいずれかにモータの回転位置が存在することになる。第1の判定領域と第2の判定領域との設定において、それらの角度領域の数を同数にし、さらに、それらの角度領域のずれに基づく各角度領域の対応関係を均等化することで第1の判定領域及び第2の判定領域の設定を適切なものとすることができる。 According to the above configuration, the angle area of the first determination area is configured to correspond to the angle area where the rotational position of the motor exists in the second determination area based on the rotation speed information and the adjacent angle area. are doing. From this, if the rotation position of the motor exists in a certain angle region of the first determination region based on the detection signal, and if there is no abnormality in the rotation speed information, the certain rotation region of the first determination region The rotational position of the motor exists in one of the two angle regions of the second determination region corresponding to the above. In setting the first determination area and the second determination area, the number of the angle areas is set to the same number, and further, the correspondence between the angle areas based on the shift of the angle areas is equalized, thereby obtaining the first determination area. The setting of the determination region and the second determination region can be made appropriate.
上記の角度演算装置において、前記回転角度及び前記回転数情報は、所定の演算周期で演算されるものであって、前記第1の演算部は、前記回転角度の今回値の前記回転角度の前回値からの変化量が前記回転数情報を正常に演算できると定められた既定変化量を超えない場合、前記回転数情報を異常でないと判定し、前記回転角度の今回値の前記回転角度の前回値からの変化量が前記回転数情報を正常に演算できると定められた既定変化量を超える場合、前記回転数情報を異常であると判定することが好ましい。 In the above-described angle calculation device, the rotation angle and the rotation number information are calculated at a predetermined calculation cycle, and the first calculation unit calculates the current value of the rotation angle and the previous value of the rotation angle. If the amount of change from the value does not exceed a predetermined amount of change determined to be able to calculate the rotation speed information normally, it is determined that the rotation speed information is not abnormal, and the previous rotation angle of the current value of the rotation angle is determined. If the amount of change from the value exceeds a predetermined amount of change that determines that the rotation speed information can be calculated normally, it is preferable to determine that the rotation speed information is abnormal.
縁石乗り上げ等に伴う大きな逆入力によって、モータの回転軸が高速で回転することがある。このような場合には、第1の演算部に適切に回転数情報が伝達されないことがある。そこで、上記の構成によれば、第1の演算部は、回転角度の変化量が既定変化量を超える場合には回転数情報が異常であると判定することで、例えば回転数情報の今回値や、場合によっては回転数情報の前回値を正式な回転数情報としては採用しないようにする。一方、第1の演算部は、回転角度の変化量が既定変化量を超えない場合には回転数情報が異常でないと判定することで、例えば回転数情報の今回値や、場合によっては回転数情報の前回値を正式な回転数情報として採用する。これにより、モータのマルチターンの回転角度を演算するために用いられる回転数情報の精度をさらに高めることが可能になる。 The rotation shaft of the motor may rotate at a high speed due to a large reverse input due to a curb climbing or the like. In such a case, the rotation speed information may not be appropriately transmitted to the first calculation unit. Therefore, according to the configuration described above, the first calculation unit determines that the rotation speed information is abnormal when the change amount of the rotation angle exceeds the predetermined change amount. In some cases, the previous value of the rotation speed information is not adopted as the official rotation speed information. On the other hand, if the change amount of the rotation angle does not exceed the predetermined change amount, the first calculation unit determines that the rotation speed information is not abnormal. The previous value of the information is adopted as formal rotation speed information. This makes it possible to further improve the accuracy of the rotation speed information used for calculating the multi-turn rotation angle of the motor.
上記の角度演算装置において、前記第1の演算部は、前記回転数情報の今回値の前記回転数情報の前回値からの変化と、前記象限情報の今回値の前記象限情報の前回値からの変化との関係に基づいて、前記象限情報の異常を判定することが好ましい。 In the above-described angle calculation device, the first calculation unit may determine a change in a current value of the rotation speed information from a previous value of the rotation speed information and a change in a current value of the quadrant information from a previous value of the quadrant information. It is preferable to determine the abnormality of the quadrant information based on the relationship with the change.
回転数情報が前回値から今回値へと変化した場合には、この回転数情報の変化に応じて、象限情報が前回値から今回値へと所定の関係で変化するはずである。そこで、上記の構成によれば、第1の演算部は、回転数情報の変化に対して象限情報が所定通りに変化している場合には象限情報は異常でないと判定し、回転数情報の変化に対して象限情報が所定通りに変化していない場合には象限情報は異常であると判定することができる。これにより、象限情報の精度を高めることができるようになる。 When the rotation speed information changes from the previous value to the current value, the quadrant information should change from the previous value to the current value in a predetermined relationship according to the change in the rotation speed information. Therefore, according to the above configuration, the first arithmetic unit determines that the quadrant information is not abnormal when the quadrant information changes in a predetermined manner with respect to the change in the rotation speed information. If the quadrant information does not change in accordance with the change, it can be determined that the quadrant information is abnormal. Thereby, the accuracy of the quadrant information can be improved.
本発明の角度演算装置によれば、回転数情報の異常を判定することができる。 According to the angle calculation device of the present invention, it is possible to determine the abnormality of the rotation speed information.
<第1実施形態>
以下、電動パワーステアリング装置(以下、「EPS」という。)に搭載された角度演算装置の第1実施形態について説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of an angle calculation device mounted on an electric power steering device (hereinafter, referred to as “EPS”) will be described.
図1に示すように、EPSは、運転者によるステアリングホイール10の操作に基づいて転舵輪15を転舵させる操舵機構1と、操舵機構1にステアリング操作を補助するための補助力を発生させるモータ20を有するアクチュエータ3と、モータ20の回転角度θを検出するとともにモータ20を制御する角度演算装置30とを備えている。 As shown in FIG. 1, the EPS includes a steering mechanism 1 that turns a steered wheel 15 based on an operation of a steering wheel 10 by a driver, and a motor that generates an assisting force for assisting the steering mechanism 1 in steering operation. An actuator 3 having an actuator 20 and an angle calculation device 30 that detects the rotation angle θ of the motor 20 and controls the motor 20 are provided.
操舵機構1は、ステアリングホイール10が連結されているステアリング軸11と、ステアリング軸11の回転に応じて軸方向に往復移動するラック軸12とを有している。ステアリング軸11は、ステアリングホイール10と連結されたコラム軸11aと、コラム軸11aの下端部に連結された中間軸11bと、中間軸11bの下端部に連結されたピニオン軸11cとを有している。ラック軸12とピニオン軸11cとは、所定の交差角をもって配置されており、ラック軸12に形成されたラック歯とピニオン軸11cに形成されたピニオン歯とが噛合されることでラックアンドピニオン機構13が構成されている。また、ラック軸12の両端には、タイロッド14が連結されており、タイロッド14の先端は、転舵輪15が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。したがって、EPSでは、ステアリング操作に伴うステアリング軸11の回転運動は、ラックアンドピニオン機構13を介してラック軸12の軸方向の往復直線運動に変換される。この軸方向の往復直線運動がタイロッド14を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪15の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。 The steering mechanism 1 has a steering shaft 11 to which a steering wheel 10 is connected, and a rack shaft 12 that reciprocates in the axial direction according to the rotation of the steering shaft 11. The steering shaft 11 includes a column shaft 11a connected to the steering wheel 10, an intermediate shaft 11b connected to a lower end of the column shaft 11a, and a pinion shaft 11c connected to a lower end of the intermediate shaft 11b. I have. The rack shaft 12 and the pinion shaft 11c are arranged at a predetermined intersection angle, and the rack and pinion mechanism is formed by meshing the rack teeth formed on the rack shaft 12 with the pinion teeth formed on the pinion shaft 11c. 13 are constituted. A tie rod 14 is connected to both ends of the rack shaft 12, and a tip of the tie rod 14 is connected to a knuckle (not shown) to which the steered wheels 15 are attached. Therefore, in the EPS, the rotational motion of the steering shaft 11 accompanying the steering operation is converted into the axial reciprocating linear motion of the rack shaft 12 via the rack and pinion mechanism 13. The reciprocating linear motion in the axial direction is transmitted to the knuckle via the tie rod 14, whereby the steered angle of the steered wheels 15, that is, the traveling direction of the vehicle is changed.
アクチュエータ3は、モータ20及び減速機構21を備えている。モータ20の回転軸20aは、減速機構21を介してコラム軸11aに連結されている。モータ20の回転軸20aは、多回転することができる。減速機構21は、モータ20の回転を減速し、当該減速した回転力をコラム軸11aに伝達する。すなわち、ステアリング軸11にモータ20のトルクが補助力(アシスト力)として付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。 The actuator 3 includes a motor 20 and a speed reduction mechanism 21. The rotation shaft 20a of the motor 20 is connected to the column shaft 11a via a speed reduction mechanism 21. The rotation shaft 20a of the motor 20 can make multiple rotations. The reduction mechanism 21 reduces the rotation of the motor 20, and transmits the reduced rotation force to the column shaft 11a. That is, the driver's steering operation is assisted by applying the torque of the motor 20 to the steering shaft 11 as an assisting force (assisting force).
角度演算装置30は、車両に設けられた各種のセンサの検出結果に基づいて、モータ20を制御する。各種のセンサとしては、例えばトルクセンサ40及び回転角度センサ41が設けられている。トルクセンサ40は、コラム軸11aに設けられている。トルクセンサ40は、運転者のステアリング操作に伴いステアリング軸11に付与される操舵トルクThを検出する。回転角度センサ41は、モータ20に設けられている。回転角度センサ41は、モータ20の回転軸20aの実際の回転角度θを演算するための検出信号を生成して電圧値として出力する。角度演算装置30には、モータ20に供給される電力の電力源であるバッテリ50が接続されている。角度演算装置30は、回転角度センサ41により生成される検出信号に基づいて、モータ20の実際の回転角度θを演算する。回転角度センサ41には、モータ20の回転軸20aの回転に応じて変化する磁気を検出することによって検出信号を生成する磁気センサが採用される。磁気センサとしては、例えばMRセンサ(磁気抵抗効果センサ)が採用されている。回転角度センサ41は、2つの磁気センサ素子からなるブリッジ回路を有しており、これらの磁気センサ素子によりそれぞれ電気信号(電圧)を生成している。一方の磁気センサ素子により生成される電気信号の位相は、他方の磁気センサ素子により生成される電気信号の位相から90度ずれている。そこで、第1実施形態では、一方の磁気センサ素子により生成される電気信号を正弦波信号Ssinとみなし、他方の磁気センサ素子により生成される電気信号を余弦波信号Scosとみなす。これらの正弦波信号Ssin及び余弦波信号Scosは、回転角度センサ41の検出信号である。角度演算装置30は、回転角度センサ41により検出された検出信号(正弦波信号Ssin及び余弦波信号Scos)に基づいて、モータ20のマルチターン(多回転)の回転角度θを演算する。そして、角度演算装置30は、各センサの出力値に基づいて、操舵機構1に付与する目標のトルクを設定し、実際のモータ20のトルクが目標のトルクとなるように、モータ20に供給される電力を制御する。 The angle calculation device 30 controls the motor 20 based on the detection results of various sensors provided on the vehicle. As various sensors, for example, a torque sensor 40 and a rotation angle sensor 41 are provided. The torque sensor 40 is provided on the column shaft 11a. The torque sensor 40 detects a steering torque Th applied to the steering shaft 11 in response to a driver's steering operation. The rotation angle sensor 41 is provided in the motor 20. The rotation angle sensor 41 generates a detection signal for calculating the actual rotation angle θ of the rotation shaft 20a of the motor 20, and outputs the signal as a voltage value. A battery 50, which is a power source of power supplied to the motor 20, is connected to the angle calculation device 30. The angle calculation device 30 calculates the actual rotation angle θ of the motor 20 based on the detection signal generated by the rotation angle sensor 41. As the rotation angle sensor 41, a magnetic sensor that generates a detection signal by detecting magnetism that changes according to the rotation of the rotation shaft 20a of the motor 20 is employed. As the magnetic sensor, for example, an MR sensor (magnetoresistive sensor) is employed. The rotation angle sensor 41 has a bridge circuit composed of two magnetic sensor elements, and each of these magnetic sensor elements generates an electric signal (voltage). The phase of the electric signal generated by one magnetic sensor element is shifted by 90 degrees from the phase of the electric signal generated by the other magnetic sensor element. Therefore, in the first embodiment, the electric signal generated by one magnetic sensor element is regarded as a sine wave signal Ssin, and the electric signal generated by the other magnetic sensor element is regarded as a cosine wave signal Scos. The sine wave signal Ssin and the cosine wave signal Scos are detection signals of the rotation angle sensor 41. The angle calculation device 30 calculates a multi-turn (multi-rotation) rotation angle θ of the motor 20 based on the detection signals (sine wave signal Ssin and cosine wave signal Scos) detected by the rotation angle sensor 41. The angle calculation device 30 sets a target torque to be applied to the steering mechanism 1 based on the output value of each sensor, and supplies the target torque to the motor 20 so that the actual torque of the motor 20 becomes the target torque. Control the power
角度演算装置30の構成について説明する。
図2に示すように、角度演算装置30は、マイコン31と、回転監視部32とを備えている。なお、マイコン31は、第1の演算部の一例であり、回転監視部32は、第2の演算部の一例である。また、回転角度センサ41は、検出部の一例である。
The configuration of the angle calculation device 30 will be described.
As shown in FIG. 2, the angle calculation device 30 includes a microcomputer 31 and a rotation monitoring unit 32. Note that the microcomputer 31 is an example of a first calculation unit, and the rotation monitoring unit 32 is an example of a second calculation unit. The rotation angle sensor 41 is an example of a detection unit.
マイコン31は、イグニッションスイッチ51がオンされている場合、モータ20のマルチターンの回転角度θを演算するとともに、モータ20に供給される電力を制御する。マイコン31は、所定の演算周期でモータ20の回転角度θを演算する。マイコン31の演算周期は、モータ20の回転軸20aが回転したことを迅速に検出できるような短い周期に設定されている。マイコン31は、例えばマイクロプロセッシングユニット等からなる。マイコン31には、回転監視部32が接続されている。回転監視部32は、電子回路やフリップフロップ等を組み合わせた論理回路をパッケージ化して構成したものである。回転監視部32は、いわゆるASIC(application specific integrated circuit:特定用途向け集積回路)である。マイコン31は、その記憶部に記憶されているプログラムを読み出して、当該プログラムに応じた演算を実行する。回転監視部32は、特定の入力(ここでは、回転角度センサ41の検出信号)に対して定められた出力を行う。 When the ignition switch 51 is turned on, the microcomputer 31 calculates the multi-turn rotation angle θ of the motor 20 and controls the power supplied to the motor 20. The microcomputer 31 calculates the rotation angle θ of the motor 20 at a predetermined calculation cycle. The calculation cycle of the microcomputer 31 is set to a short cycle such that the rotation of the rotating shaft 20a of the motor 20 can be quickly detected. The microcomputer 31 includes, for example, a microprocessing unit or the like. The rotation monitoring unit 32 is connected to the microcomputer 31. The rotation monitoring unit 32 is configured by packaging a logic circuit combining an electronic circuit and a flip-flop. The rotation monitoring unit 32 is a so-called ASIC (application specific integrated circuit). The microcomputer 31 reads a program stored in the storage unit and executes an operation according to the program. The rotation monitoring unit 32 performs a predetermined output with respect to a specific input (here, a detection signal of the rotation angle sensor 41).
回転監視部32には、バッテリ50から供給される電力である供給電圧を降圧して定電圧を供給する電源回路100が設けられている。バッテリ50と電源回路100との間には、バッテリ50から供給される電力の通電及び遮断を切り替えるイグニッションスイッチ51が設けられている。運転者が車両に設けられたスイッチを操作することにより、イグニッションスイッチ51のオンオフが切り替えられる。イグニッションスイッチ51がオンされている場合、電源回路100にはオン信号が入力されるとともに、バッテリ50と電源回路100との間でイグニッションスイッチ51を通じて電力が通電される。イグニッションスイッチ51がオフされている場合、電源回路100にはオフ信号が入力されるとともに、バッテリ50と電源回路100との間でイグニッションスイッチ51を通じて電力が遮断される。 The rotation monitoring unit 32 is provided with a power supply circuit 100 that steps down a supply voltage which is power supplied from the battery 50 and supplies a constant voltage. Between the battery 50 and the power supply circuit 100, an ignition switch 51 for switching between energization and cutoff of power supplied from the battery 50 is provided. When the driver operates a switch provided on the vehicle, the ignition switch 51 is switched on and off. When the ignition switch 51 is turned on, an ON signal is input to the power supply circuit 100, and power is supplied between the battery 50 and the power supply circuit 100 through the ignition switch 51. When the ignition switch 51 is turned off, an off signal is input to the power supply circuit 100, and power is cut off between the battery 50 and the power supply circuit 100 through the ignition switch 51.
バッテリ50と電源回路100との間でイグニッションスイッチ51を通じて電力が通電される場合、マイコン31には電力が供給される。すなわち、イグニッションスイッチ51がオンされている場合、マイコン31には電力が供給され、マイコン31は動作する。一方、バッテリ50と電源回路100との間でイグニッションスイッチ51を通じて電力が遮断される場合、マイコン31には電力が供給されない。すなわち、イグニッションスイッチ51がオフされている場合、マイコン31には電力が供給されず、マイコン31は動作を停止する。 When electric power is supplied between the battery 50 and the power supply circuit 100 through the ignition switch 51, the electric power is supplied to the microcomputer 31. That is, when the ignition switch 51 is turned on, power is supplied to the microcomputer 31 and the microcomputer 31 operates. On the other hand, when power is cut off between the battery 50 and the power supply circuit 100 through the ignition switch 51, no power is supplied to the microcomputer 31. That is, when the ignition switch 51 is turned off, power is not supplied to the microcomputer 31 and the microcomputer 31 stops operating.
電源回路100には、バッテリ50が直接接続されている。すなわち、回転監視部32には、イグニッションスイッチ51のオン及びオフに関係なく、バッテリ50から電力が常時供給されている。回転監視部32には、回転角度センサ41が接続されている。また、マイコン31にも、回転角度センサ41が接続されている。 The battery 50 is directly connected to the power supply circuit 100. That is, power is constantly supplied to the rotation monitoring unit 32 from the battery 50 regardless of whether the ignition switch 51 is on or off. A rotation angle sensor 41 is connected to the rotation monitoring unit 32. The rotation angle sensor 41 is also connected to the microcomputer 31.
回転監視部32は、カウンタ回路101及び通信インターフェース102を備えている。カウンタ回路101には、イグニッションスイッチ51のオン及びオフに関係なく、常にバッテリ50から電力が供給される。通信インターフェース102には、イグニッションスイッチ51がオンされている場合、バッテリ50から電力が供給される。 The rotation monitoring unit 32 includes a counter circuit 101 and a communication interface 102. The counter circuit 101 is always supplied with power from the battery 50 regardless of whether the ignition switch 51 is on or off. When the ignition switch 51 is turned on, power is supplied from the battery 50 to the communication interface 102.
カウンタ回路101は、回転角度センサ41により生成される検出信号(正弦波信号Ssin及び余弦波信号Scos)を電圧値として取得する。カウンタ回路101は、検出信号に基づいて、モータ20のマルチターンの回転角度θを演算するために用いるカウント値Cを演算する。カウント値Cは、モータ20のマルチターン数(多回転数)を示す回転数情報である。第1実施形態では、カウント値Cは、モータ20の回転軸20aの回転位置がその基準位置(中立位置)に対して何回転しているかを示す情報である。 The counter circuit 101 acquires detection signals (sine wave signal Ssin and cosine wave signal Scos) generated by the rotation angle sensor 41 as voltage values. The counter circuit 101 calculates a count value C used for calculating a multi-turn rotation angle θ of the motor 20 based on the detection signal. The count value C is rotation number information indicating a multi-turn number (multi-rotation number) of the motor 20. In the first embodiment, the count value C is information indicating how many times the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 has rotated with respect to its reference position (neutral position).
カウンタ回路101は、増幅器103、コンパレータ104、象限判定部105、カウンタ106、カウント前回値出力回路107、及びカウンタ比較回路108を備えている。 The counter circuit 101 includes an amplifier 103, a comparator 104, a quadrant determination unit 105, a counter 106, a previous count output circuit 107, and a counter comparison circuit 108.
増幅器103は、回転角度センサ41により生成される検出信号(正弦波信号Ssin及び余弦波信号Scos)を電圧値として取得する。増幅器103は、回転角度センサ41から取得した電圧値を増幅し、コンパレータ104に出力する。 The amplifier 103 acquires detection signals (sine wave signal Ssin and cosine wave signal Scos) generated by the rotation angle sensor 41 as voltage values. The amplifier 103 amplifies the voltage value acquired from the rotation angle sensor 41, and outputs the amplified voltage value to the comparator 104.
コンパレータ104は、回転角度センサ41により生成される電圧値(増幅器103で増幅された電圧値)が、設定された閾値よりも高い値であればHiレベル、低い値であればLoレベルの信号を生成する。この閾値は、例えば「0」に設定される。すなわち、コンパレータ104は、電圧値(増幅器103で増幅された電圧値)が正である場合にはHiレベル、負である場合にはLoレベルの信号を生成する。 The comparator 104 outputs a Hi-level signal when the voltage value generated by the rotation angle sensor 41 (a voltage value amplified by the amplifier 103) is higher than a set threshold value, and outputs a Lo level signal when the voltage value is lower than the set threshold value. Generate. This threshold is set to, for example, “0”. That is, the comparator 104 generates a Hi level signal when the voltage value (the voltage value amplified by the amplifier 103) is positive, and generates a Lo level signal when the voltage value is negative.
象限判定部105は、コンパレータ104により生成されるHiレベルの信号とLoレベルの信号との組み合わせから、モータ20の回転軸20aの回転位置が考えられる4つの象限のうちのどの象限に位置しているかを判定する。モータ20の回転軸20aの基準位置は、例えばステアリングホイール10が中立位置にあるときのモータ20の回転軸20aの回転位置であり、このときの回転角度θは例えば「0」度である。 The quadrant judging unit 105 determines, based on a combination of the Hi-level signal and the Lo-level signal generated by the comparator 104, in which of the four possible quadrants the rotational position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is located. Is determined. The reference position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is, for example, the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 when the steering wheel 10 is at the neutral position, and the rotation angle θ at this time is, for example, “0” degrees.
図3に示すように、Hiレベルの信号とLoレベルの信号との組み合わせ、すなわち検出信号の正負の組み合わせから、モータ20の回転軸20aの1回転(360度)を、90度ごとに4つの象限に分割している。回転監視部32は、これらの4つの象限からなる第2の判定領域A2を記憶している。第2の判定領域A2は、具体的にはつぎの通りである。 As shown in FIG. 3, one rotation (360 degrees) of the rotation shaft 20 a of the motor 20 is divided into four rotations by 90 degrees from a combination of the Hi-level signal and the Lo-level signal, that is, a positive / negative combination of the detection signals. Divided into quadrants. The rotation monitoring unit 32 stores a second determination area A2 including these four quadrants. The second determination area A2 is specifically as follows.
第1象限は、正弦波信号Ssin及び余弦波信号Scosの双方がHiレベルであるときの象限である。モータ20の回転軸20aの回転位置が第1象限内にある場合、モータ20の回転角度θは0〜90度の範囲にある。 The first quadrant is a quadrant when both the sine wave signal Ssin and the cosine wave signal Scos are at the Hi level. When the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is in the first quadrant, the rotation angle θ of the motor 20 is in the range of 0 to 90 degrees.
第2象限は、正弦波信号SsinがHiレベルかつ余弦波信号ScosがLoレベルであるときの象限である。モータ20の回転軸20aの回転位置が第2象限内にある場合、モータ20の回転角度θは90〜180度の範囲にある。 The second quadrant is a quadrant when the sine wave signal Ssin is at the Hi level and the cosine wave signal Scos is at the Lo level. When the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is in the second quadrant, the rotation angle θ of the motor 20 is in the range of 90 to 180 degrees.
第3象限は、正弦波信号Ssin及び余弦波信号Scosの双方がLoレベルであるときの象限である。モータ20の回転軸20aの回転位置が第3象限内にある場合、モータ20の回転角度θは180〜270度の範囲にある。 The third quadrant is a quadrant when both the sine wave signal Ssin and the cosine wave signal Scos are at the Lo level. When the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is in the third quadrant, the rotation angle θ of the motor 20 is in the range of 180 to 270 degrees.
第4象限は、正弦波信号SsinがLoレベルかつ余弦波信号ScosがHiレベルであるときの象限である。モータ20の回転軸20aの回転位置が第4象限内にある場合、モータ20の回転角度θは270〜360度の範囲にある。 The fourth quadrant is a quadrant when the sine wave signal Ssin is at the Lo level and the cosine wave signal Scos is at the Hi level. When the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is in the fourth quadrant, the rotation angle θ of the motor 20 is in the range of 270 to 360 degrees.
図2に示すように、象限判定部105は、コンパレータ104により生成されるHiレベルの信号とLoレベルの信号とに基づいて、モータ20の回転軸20aの回転位置が存在する象限を示す情報である象限情報Qを生成する。象限判定部105は、象限情報Qが示すモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する象限の変化に基づいて、左回転フラグFlあるいは右回転フラグFrを生成する。象限判定部105は、モータ20の回転軸20aの回転位置が存在する象限が隣接する象限に変化するたびに、単位回転量(90度)の回転がなされたものとする。また、モータ20の回転軸20aの回転位置がモータ20の回転の前に存在していた象限とモータ20の回転の後に存在している象限との関係から、モータ20の回転軸20aの回転方向を特定する。象限判定部105は、モータ20の回転軸20aの回転位置が存在する象限が例えば第1象限から第2象限へ変化する等の、象限が反時計回り方向へ変化している場合、左回転フラグFlを生成する。象限判定部105は、モータ20の回転軸20aの回転位置が存在する象限が例えば第1象限から第4象限へ変化する等の、象限が時計回り方向へ変化している場合、右回転フラグFrを生成する。 As shown in FIG. 2, the quadrant determination unit 105 uses the information indicating the quadrant where the rotation position of the rotation shaft 20 a of the motor 20 exists based on the Hi-level signal and the Lo-level signal generated by the comparator 104. Generate certain quadrant information Q. The quadrant determination unit 105 generates the left rotation flag Fl or the right rotation flag Fr based on a change in the quadrant in which the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 indicated by the quadrant information Q exists. It is assumed that the quadrant determining unit 105 has rotated by a unit rotation amount (90 degrees) each time the quadrant in which the rotational position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is present changes to an adjacent quadrant. The rotation direction of the rotation shaft 20a of the motor 20 is determined based on the relationship between the quadrant where the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 exists before the rotation of the motor 20 and the quadrant that exists after the rotation of the motor 20. To identify. If the quadrant in which the rotational position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is present changes from the first quadrant to the second quadrant, for example, the quadrant changes in the counterclockwise direction, the quadrant determination unit 105 Generate Fl. When the quadrant in which the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is present changes from the first quadrant to the fourth quadrant, for example, the quadrant changes in the clockwise direction, the quadrant determination unit 105 outputs the right rotation flag Fr. Generate
カウンタ106は、象限判定部105により取得される左回転フラグFlあるいは右回転フラグFrに基づいて、カウント値Cを演算する。カウンタ106は、フリップフロップ等を組み合わせた論理回路である。カウント値Cは、モータ20の回転軸20aの回転位置が、その基準位置に対して、単位回転量(90度)だけ回転した回数を示している。カウンタ106は、象限判定部105から左回転フラグFlを取得する度にインクリメント(カウント値Cを1加算)し、象限判定部105から右回転フラグFrを取得する度にデクリメント(カウント値Cを1減算)する。このように、カウンタ106は、回転角度センサ41から検出信号が生成される度にカウント値Cを演算し、そのカウント値Cを記憶している。カウンタ106によって演算されたカウント値Cは、カウント前回値出力回路107、カウンタ比較回路108、及び通信インターフェース102に出力される。 The counter 106 calculates the count value C based on the left rotation flag Fl or the right rotation flag Fr acquired by the quadrant determination unit 105. The counter 106 is a logic circuit combining flip-flops and the like. The count value C indicates the number of times the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 has rotated by a unit rotation amount (90 degrees) with respect to the reference position. The counter 106 increments (increases the count value C by 1) each time the left rotation flag Fl is obtained from the quadrant determination unit 105, and decrements (counts 1 by 1) each time the right rotation flag Fr is obtained from the quadrant determination unit 105. Subtraction). As described above, the counter 106 calculates the count value C every time a detection signal is generated from the rotation angle sensor 41, and stores the count value C. The count value C calculated by the counter 106 is output to the previous count output circuit 107, the counter comparison circuit 108, and the communication interface 102.
カウント前回値出力回路107は、入力されるカウント値Cを少なくとも2回の演算周期分だけ保持する。すなわち、カウント前回値出力回路107は、今回の演算周期のカウント値Cであるカウント今回値Cnだけでなく、前回の演算周期のカウント値Cであるカウント前回値Cn−1を保持する。そして、カウント前回値出力回路107は、今回の演算周期のカウント値Cが入力される毎にその前回の演算周期の値であるカウント前回値Cn−1をカウンタ比較回路108に出力する。 The previous count output circuit 107 holds the input count value C for at least two calculation cycles. That is, the previous count value output circuit 107 holds not only the count present value Cn, which is the count value C of the current calculation cycle, but also the count last value Cn-1, which is the count value C of the previous calculation cycle. Then, each time the count value C of the current calculation cycle is input, the previous count value output circuit 107 outputs the previous count value Cn-1 of the previous calculation cycle to the counter comparison circuit 108.
カウンタ比較回路108は、象限判定部105により取得される左回転フラグFlあるいは右回転フラグFr、カウンタ106によって演算されたカウント値C(カウント今回値Cn)、カウント前回値出力回路107によって出力されたカウント前回値Cn−1に基づいて、カウンタ106の異常を判定する。具体的には、カウンタ比較回路108は、カウント今回値Cnとカウント前回値Cn−1との差が、象限判定部105により取得される左回転フラグFlあるいは右回転フラグFrに示されるモータ20の回転方向に即していない場合、カウンタ106に異常が発生した旨のカウンタ異常フラグFcを生成する。例えば、カウンタ比較回路108は、モータ20が回転していないのにも関わらずカウント今回値Cnとカウント前回値Cn−1との差がある場合には、カウンタ異常フラグFcを生成する。一方、カウンタ比較回路108は、カウント今回値Cnとカウント前回値Cn−1との差が左回転フラグFlあるいは右回転フラグFrに示されるモータ20の回転方向に即している場合には、カウンタ異常フラグFcを生成しない。 The counter comparison circuit 108 outputs the left rotation flag Fl or the right rotation flag Fr obtained by the quadrant determination unit 105, the count value C (the current count value Cn) calculated by the counter 106, and the count previous value output circuit 107. An abnormality of the counter 106 is determined based on the previous count value Cn-1. Specifically, the counter comparing circuit 108 determines whether the difference between the current count value Cn and the previous count value Cn−1 is the motor 20 indicated by the left rotation flag Fl or the right rotation flag Fr acquired by the quadrant determination unit 105. When the counter 106 does not match the rotation direction, a counter error flag Fc indicating that an error has occurred in the counter 106 is generated. For example, when there is a difference between the current count value Cn and the previous count value Cn−1 even though the motor 20 is not rotating, the counter comparison circuit 108 generates the counter abnormality flag Fc. On the other hand, if the difference between the current count value Cn and the previous count value Cn−1 is in accordance with the rotation direction of the motor 20 indicated by the left rotation flag Fl or the right rotation flag Fr, the counter comparison circuit 108 No abnormality flag Fc is generated.
通信インターフェース102は、イグニッションスイッチ51がオンされる度に、カウンタ106に記憶されているカウント値C、象限判定部105により生成される象限情報Q、及びカウンタ異常フラグFcをマイコン31に出力する。一方、通信インターフェース102は、イグニッションスイッチ51がオフされている場合、動作しない。 Each time the ignition switch 51 is turned on, the communication interface 102 outputs the count value C stored in the counter 106, the quadrant information Q generated by the quadrant determination unit 105, and the counter abnormality flag Fc to the microcomputer 31. On the other hand, the communication interface 102 does not operate when the ignition switch 51 is turned off.
電源回路100は、入力されるオン信号あるいはオフ信号に基づいて、イグニッションスイッチ51のオンオフを把握する。電源回路100は、イグニッションスイッチ51がオンされている場合、バッテリ50から常時供給されている電力を用いて、回転角度センサ41及びカウンタ回路101に間欠的に通電する。一方、電源回路100は、バッテリ50から常時供給されている電力を用いて、イグニッションスイッチ51がオンされている場合にはイグニッションスイッチ51がオフされている場合よりも、回転角度センサ41及びカウンタ回路101に短い周期で間欠的に通電する。これにより、電源回路100は、回転角度センサ41及びカウンタ回路101を所定の周期で間欠的に動作させ、カウント値Cを間欠的に演算させる。この所定の周期は、モータ20の回転軸20aが、単位回転量(90度)だけ回転したことを見逃さない程度の大きさに設定されている。 The power supply circuit 100 grasps on / off of the ignition switch 51 based on the input ON signal or OFF signal. When the ignition switch 51 is turned on, the power supply circuit 100 intermittently supplies power to the rotation angle sensor 41 and the counter circuit 101 using electric power constantly supplied from the battery 50. On the other hand, when the ignition switch 51 is turned on, the power supply circuit 100 uses the power that is constantly supplied from the battery 50, as compared with the case where the ignition switch 51 is turned off. The current is intermittently applied to the 101 at a short cycle. As a result, the power supply circuit 100 operates the rotation angle sensor 41 and the counter circuit 101 intermittently at a predetermined cycle to intermittently calculate the count value C. This predetermined cycle is set to a size that does not overlook that the rotation shaft 20a of the motor 20 has rotated by the unit rotation amount (90 degrees).
マイコン31は、イグニッションスイッチ51がオンされる度に、回転監視部32により演算されるカウント値Cを取得する。マイコン31は、イグニッションスイッチ51がオフされるまでの期間、イグニッションスイッチ51がオンされた場合に取得したカウント値Cを、回転角度センサ41により生成される検出信号の変化に基づいて、マイコン31自身で所定の演算周期で更新する。マイコン31は、検出信号を用いて演算された相対角dが反時計回り方向に単位回転量(90度)変化する毎にカウント値Cをインクリメント(カウント値Cを1加算)して更新し、相対角dが時計まわり方向に単位回転量(90度)変化する毎にカウント値Cをデクリメント(カウント値Cを1減算)して更新する。すなわち、本実施形態では、イグニッションスイッチ51がオンされている期間において、マイコン31及び回転監視部32でそれぞれ個別にカウント値Cを更新している。また、マイコン31は、回転角度センサ41により生成される検出信号を所定の演算周期で取得する。マイコン31は、取得したカウント値C及び検出信号に基づいて、モータ20のマルチターンの回転角度θを演算する。詳しくは、マイコン31は、回転角度センサ41により生成される2つの検出信号からアークタンジェントを求めることにより、モータ20の回転角度を相対角dで演算する相対角演算部33を有している。この相対角dは、モータ20の回転角度を0〜360度の範囲内で表したものである。また、マイコン31は、回転監視部32により演算されるカウント値C(詳しくは後述の変更後カウント値Cc)及び相対角演算部33により演算される相対角dに基づいて、モータ20のマルチターンの回転角度θを演算する回転角度演算部34を有している。回転角度演算部34は、カウント値C(詳しくは後述の変更後カウント値Cc)に基づいて、モータ20の回転軸20aが1周(360度)単位で何周しているかを把握する。回転角度演算部34は、この相対角dに対して、カウント値C(変更後カウント値Cc)に基づいたモータ20の回転軸20aのマルチターン数に360度を乗算した値を加算することにより、モータ20のマルチターンの回転角度θ(絶対角)を演算する。そして、マイコン31は、モータ20とステアリング軸11との間に介在される減速機構21の減速比等を考慮すれば、モータ20のマルチターンの回転角度θからステアリング絶対回転角度を演算することもできる。角度演算装置30は、このようにして求められたモータ20のマルチターンの回転角度θを用いることにより、モータ20に供給する電力を制御する。 The microcomputer 31 acquires the count value C calculated by the rotation monitoring unit 32 every time the ignition switch 51 is turned on. The microcomputer 31 calculates the count value C acquired when the ignition switch 51 is turned on until the ignition switch 51 is turned off, based on a change in the detection signal generated by the rotation angle sensor 41, and determines whether or not the microcomputer 31 itself has been turned on. Is updated at a predetermined calculation cycle. The microcomputer 31 updates the count value C by incrementing the count value C (adding the count value C by 1) every time the relative angle d calculated using the detection signal changes in the counterclockwise direction by a unit rotation amount (90 degrees). Each time the relative angle d changes in the clockwise direction by the unit rotation amount (90 degrees), the count value C is decremented (the count value C is decremented by 1) and updated. That is, in the present embodiment, the count value C is individually updated by the microcomputer 31 and the rotation monitoring unit 32 while the ignition switch 51 is turned on. Further, the microcomputer 31 acquires a detection signal generated by the rotation angle sensor 41 at a predetermined calculation cycle. The microcomputer 31 calculates a multi-turn rotation angle θ of the motor 20 based on the acquired count value C and the detection signal. More specifically, the microcomputer 31 has a relative angle calculation unit 33 that calculates an arc tangent from two detection signals generated by the rotation angle sensor 41 to calculate the rotation angle of the motor 20 with the relative angle d. The relative angle d represents the rotation angle of the motor 20 within a range of 0 to 360 degrees. Further, the microcomputer 31 performs a multi-turn operation of the motor 20 based on the count value C calculated by the rotation monitoring unit 32 (specifically, a changed count value Cc described later) and the relative angle d calculated by the relative angle calculation unit 33. Has a rotation angle calculation unit 34 for calculating the rotation angle θ. The rotation angle calculation unit 34 determines how many rotations of the rotation shaft 20a of the motor 20 are performed in one rotation (360 degrees) based on the count value C (specifically, a changed count value Cc described later). The rotation angle calculation unit 34 adds a value obtained by multiplying the multi-turn number of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the count value C (the changed count value Cc) by 360 degrees to the relative angle d. , The multi-turn rotation angle θ (absolute angle) of the motor 20 is calculated. The microcomputer 31 can also calculate the steering absolute rotation angle from the multi-turn rotation angle θ of the motor 20 in consideration of the reduction ratio of the reduction mechanism 21 interposed between the motor 20 and the steering shaft 11. it can. The angle calculation device 30 controls the power supplied to the motor 20 by using the multi-turn rotation angle θ of the motor 20 obtained in this manner.
ところで、各種の信号の伝達には遅延が生じることや、各種の信号を用いた処理にはずれ等が生じることがある。例えば、回転角度センサ41からマイコン31への検出信号の伝達が遅延することもあれば、回転監視部32からマイコン31へのカウント値Cの伝達が遅延することもある。また、マイコン31及び回転監視部32の回路特性、すなわちハードウェアの特性にはばらつきがある。このことから、回転監視部32によるカウント値Cの演算処理やマイコン31による相対角dの演算処理が遅延する等の処理のずれが生じることがある。このような場合、マイコン31には、回転角度センサ41により生成された検出信号と異なる演算周期のカウント値Cが入力され、モータ20のマルチターンの回転角度θを演算するおそれがある。そこで、マイコン31には、カウント値Cを取得する度にカウント値Cの異常を判定し、検出信号を用いて演算された相対角dに基づいてカウント値Cを変更する判定部35が設けられている。 Incidentally, transmission of various signals may be delayed, and processing using various signals may be shifted. For example, transmission of the detection signal from the rotation angle sensor 41 to the microcomputer 31 may be delayed, or transmission of the count value C from the rotation monitoring unit 32 to the microcomputer 31 may be delayed. Further, there are variations in circuit characteristics of the microcomputer 31 and the rotation monitoring unit 32, that is, characteristics of hardware. As a result, there may be a shift in processing such as a delay in the calculation processing of the count value C by the rotation monitoring unit 32 and the calculation processing of the relative angle d by the microcomputer 31. In such a case, the microcomputer 31 receives the count value C of a calculation cycle different from the detection signal generated by the rotation angle sensor 41, and may calculate the multi-turn rotation angle θ of the motor 20. Therefore, the microcomputer 31 is provided with a determination unit 35 that determines the abnormality of the count value C each time the count value C is obtained, and changes the count value C based on the relative angle d calculated using the detection signal. ing.
判定部35は、相対角演算部33により演算される相対角d、象限判定部105により演算される象限情報Q、カウンタ回路101により演算されるカウント値C、及びカウンタ異常フラグFcを取得する。マイコン31の判定部35が回転監視部32から象限情報Q及びカウント値Cを取得するタイミングは同じである。判定部35は、相対角d及び象限情報Qに基づいて、カウント値Cの異常を判定する。詳しくは、判定部35は、今回の演算周期の相対角今回値dn及び象限情報今回値Qnに基づいて、今回の演算周期のカウント今回値Cnの異常を判定している。判定部35は、4つの角度領域からなる第1の判定領域A1を示す第1のマップM1を記憶している。 The determination unit 35 acquires the relative angle d calculated by the relative angle calculation unit 33, the quadrant information Q calculated by the quadrant determination unit 105, the count value C calculated by the counter circuit 101, and the counter abnormality flag Fc. The timing at which the determination unit 35 of the microcomputer 31 acquires the quadrant information Q and the count value C from the rotation monitoring unit 32 is the same. The determination unit 35 determines whether the count value C is abnormal based on the relative angle d and the quadrant information Q. Specifically, the determination unit 35 determines the abnormality of the count current value Cn of the current calculation cycle based on the relative angle current value dn of the current calculation cycle and the quadrant information current value Qn. The determination unit 35 stores a first map M1 indicating a first determination area A1 including four angle areas.
図4は、第1の判定領域A1を示している。第1の判定領域A1は、正弦波信号Ssinと余弦波信号Scosとの組み合わせ、すなわち検出信号の組み合わせから、モータ20の回転軸20aの1回転(360度)を、90度ごとに4つの角度領域に分割している。判定部35は、モータ20の回転軸20aの回転位置が存在している角度領域が隣接した角度領域に変化するたびにモータ20の回転軸20aは単位回転量(90度)の回転がなされたものとする。第1の判定領域A1は第2の判定領域A2に対して所定量ずれている。この所定量は、各種の信号(情報)の伝達と各種の信号を用いた処理のずれに起因するカウント値C及び象限情報Qの許容されるずれを考慮して設定されている。各種の信号の伝達の遅延や各種の信号を用いた処理のずれに起因して、カウンタ回路101により演算されるカウント値C及び象限判定部105により演算される象限情報Qが、相対角演算部33により演算される相対角dから45度を超えない程度にずれた角度であるときのカウント値及び象限情報になることまで許容するように角度演算装置30を設計している。そこで、第1実施形態では、第1の判定領域A1を、第2の判定領域A2に対して時計まわり方向に45度ずらして構成している。第1の判定領域A1の4つの角度領域は、具体的にはつぎの通りである。 FIG. 4 shows the first determination area A1. From the combination of the sine wave signal Ssin and the cosine wave signal Scos, that is, the combination of the detection signals, the first determination area A1 determines one rotation (360 degrees) of the rotation shaft 20a of the motor 20 by four angles every 90 degrees. It is divided into regions. The determination unit 35 determines that the rotation shaft 20a of the motor 20 is rotated by a unit rotation amount (90 degrees) each time the angle region where the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is present changes to an adjacent angle region. Shall be. The first determination area A1 is shifted from the second determination area A2 by a predetermined amount. The predetermined amount is set in consideration of an allowable shift of the count value C and the quadrant information Q due to a shift between transmission of various signals (information) and processing using the various signals. The count value C calculated by the counter circuit 101 and the quadrant information Q calculated by the quadrant determination unit 105 are converted into a relative angle calculation unit due to a delay in transmission of various signals and a shift in processing using various signals. The angle calculation device 30 is designed so as to allow the count value and the quadrant information when the angle is shifted by not more than 45 degrees from the relative angle d calculated by 33. Therefore, in the first embodiment, the first determination area A1 is configured to be shifted clockwise by 45 degrees with respect to the second determination area A2. The four angle areas of the first determination area A1 are specifically as follows.
第1角度領域は、モータ20の相対角dが315〜45度の範囲にあるときの象限である。この場合、正弦波信号Ssinが負の閾値−Ths以下かつ余弦波信号Scosが正の閾値Thc以上、及び正弦波信号Ssinが正の閾値Ths未満かつ余弦波信号Scosが正の閾値Thcよりも大きい。モータ20の相対角dが315〜45度の範囲にある場合、モータ20の回転軸20aの回転位置は第1角度領域内にある。 The first angle region is a quadrant when the relative angle d of the motor 20 is in a range of 315 to 45 degrees. In this case, the sine wave signal Ssin is equal to or less than the negative threshold value -Ths and the cosine wave signal Scos is equal to or greater than the positive threshold value Thc, and the sine wave signal Ssin is less than the positive threshold value Ths and the cosine wave signal Scos is greater than the positive threshold value Thc. . When the relative angle d of the motor 20 is in the range of 315 to 45 degrees, the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is within the first angle region.
なお、正の閾値Thsは相対角dが45度であるときに検出されるべき正弦波信号Ssinとしての電圧値であり、負の閾値Thsは相対角dが−45度であるときに検出されるべき正弦波信号Ssinとしての電圧値である。また、正の閾値Thcは相対角dが45度であるときに検出されるべき余弦波信号Scosとしての電圧値であり、負の閾値Thcは相対角dが135度であるときに検出されるべき余弦波信号Scosとしての電圧値である。これらの各閾値は、実験的あるいは理論的に求められる。 Note that the positive threshold Ths is a voltage value as a sine wave signal Ssin to be detected when the relative angle d is 45 degrees, and the negative threshold Ths is detected when the relative angle d is -45 degrees. This is a voltage value as a sine wave signal Ssin to be obtained. The positive threshold Thc is a voltage value as the cosine wave signal Scos to be detected when the relative angle d is 45 degrees, and the negative threshold Thc is detected when the relative angle d is 135 degrees. This is a voltage value as a power cosine wave signal Scos. Each of these thresholds is obtained experimentally or theoretically.
第2角度領域は、モータ20の相対角dが45〜135度の範囲にあるときの象限である。この場合、正弦波信号Ssinが正の閾値Ths以上かつ余弦波信号Scosが正の閾値Thc以下、及び正弦波信号Ssinが正の閾値Thsよりも大きくかつ余弦波信号Scosが負の閾値−Thcよりも大きい。モータ20の相対角dが45〜135度の範囲にある場合、モータ20の回転軸20aの回転位置が第2角度領域内にある。 The second angle region is a quadrant when the relative angle d of the motor 20 is in a range of 45 to 135 degrees. In this case, the sine wave signal Ssin is greater than or equal to the positive threshold Ths and the cosine wave signal Scos is less than or equal to the positive threshold Thc, and the sine wave signal Ssin is greater than the positive threshold Ths and the cosine wave signal Scos is greater than the negative threshold -Thc. Is also big. When the relative angle d of the motor 20 is in the range of 45 to 135 degrees, the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is within the second angle range.
第3角度領域は、モータ20の相対角dが135〜225度の範囲にあるときの象限である。この場合、正弦波信号Ssinが正の閾値Ths以下かつ余弦波信号Scosが負の閾値−Thc以下、及び正弦波信号Ssinが負の閾値−Thsよりも大きくかつ余弦波信号Scosが負の閾値−Thcよりも小さい。モータ20の相対角dが135〜225度の範囲にある場合、モータ20の回転軸20aの回転位置は第3角度領域内にある。 The third angle region is a quadrant when the relative angle d of the motor 20 is in the range of 135 to 225 degrees. In this case, the sine wave signal Ssin is equal to or less than the positive threshold value Ths and the cosine wave signal Scos is equal to or less than the negative threshold value -Thc, and the sine wave signal Ssin is larger than the negative threshold value -Ths and the cosine wave signal Scos is the negative threshold value. It is smaller than Thc. When the relative angle d of the motor 20 is in the range of 135 to 225 degrees, the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is within the third angle range.
第4角度領域は、モータ20の相対角dが225〜315度の範囲にあるときの象限である。この場合、正弦波信号Ssinが負の閾値−Ths以下かつ余弦波信号Scosが負の閾値−Thc以上、及び正弦波信号Ssinが負の閾値−Thsかつ余弦波信号Scosが正の閾値Thcよりも小さい。モータ20の相対角dが225〜315度の範囲にある場合、モータ20の回転軸20aの回転位置は第4角度領域内にある。 The fourth angle area is a quadrant when the relative angle d of the motor 20 is in the range of 225 to 315 degrees. In this case, the sine wave signal Ssin is less than the negative threshold value -Ths and the cosine wave signal Scos is more than the negative threshold value -Thc, and the sine wave signal Ssin is less than the negative threshold value -Ths and the cosine wave signal Scos is greater than the positive threshold value Thc. small. When the relative angle d of the motor 20 is in the range of 225 to 315 degrees, the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is within the fourth angle range.
図2に示すように、マイコン31の判定部35は、図5に示す第1のマップM1及び図6に示す第2のマップM2を記憶している。第2のマップM2は、第2の判定領域A2と同一の角度領域の部分を有している。すなわち、判定部35は、第2のマップM2を記憶していることから、第2のマップM2に含まれている第2の判定領域A2も記憶している。象限情報Qはカウント値Cと密接に関係しており、象限情報Qが異常である場合にはカウント値Cも異常であるといえる。このため、判定部35は、第1のマップM1を用いて、象限情報Qに基づいて、カウント値Cの異常を判定する。また、判定部35は、カウント値Cの異常を判定しない場合、第2のマップM2を用いて、相対角d(検出信号)に基づいて、回転監視部32のカウンタ回路101から取得したカウント値Cを変更する。 As shown in FIG. 2, the determination unit 35 of the microcomputer 31 stores a first map M1 shown in FIG. 5 and a second map M2 shown in FIG. The second map M2 has the same angle region as the second determination region A2. That is, since the determination unit 35 stores the second map M2, the determination unit 35 also stores the second determination area A2 included in the second map M2. The quadrant information Q is closely related to the count value C. When the quadrant information Q is abnormal, it can be said that the count value C is also abnormal. For this reason, the determination unit 35 determines abnormality of the count value C based on the quadrant information Q using the first map M1. When the determination unit 35 does not determine the abnormality of the count value C, the count value acquired from the counter circuit 101 of the rotation monitoring unit 32 based on the relative angle d (detection signal) using the second map M2. Change C.
図5は第1のマップM1を示している。第1のマップM1は、相対角d(検出信号)に基づいた第1の判定領域A1におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する角度領域と、象限情報Qに基づいた第2の判定領域A2におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する象限との関係を示している。判定部35は、角度領域及び象限の異常ではない組み合わせと、角度領域及び象限の異常である組み合わせとを記憶している。第1のマップM1に示している角度領域及び象限の関係は、具体的にはつぎの通りである。 FIG. 5 shows the first map M1. The first map M1 includes an angle area where the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 exists in the first determination area A1 based on the relative angle d (detection signal), and a second determination based on the quadrant information Q. The relationship between the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 in the area A2 and the existing quadrant is shown. The determination unit 35 stores a combination that is not abnormal in the angle area and the quadrant and a combination that is abnormal in the angle area and the quadrant. The relationship between the angle regions and the quadrants shown in the first map M1 is specifically as follows.
モータ20の相対角dが315〜45度(0度≦d<45度、315度≦d<360度)の範囲にある場合、すなわちモータ20の回転軸20aの回転位置が第1角度領域内にある場合には、異常ではない象限は第1象限及び第4象限であり、異常である象限は第2象限及び第3象限である。異常ではない象限とは、象限判定部105によって異常ではない象限情報Qが生成された場合に、その象限情報Qに相当する象限である。異常な象限とは、象限判定部105によって異常でない象限情報Qが演算された場合に、その象限情報Qに相当する象限ではない象限であって、モータ20の回転軸20aの回転位置が存在し得ない象限である。カウント値C及び象限情報Qには相対角dに対して所定量のずれとして、45度未満のずれが含まれることは許容されているが、カウント値C及び象限情報Qに相対角dに対して45度を超えるずれが含まれる場合に、モータ20の回転軸20aの回転位置が異常である象限に位置することになる。 When the relative angle d of the motor 20 is in a range of 315 to 45 degrees (0 degree ≦ d <45 degrees, 315 degrees ≦ d <360 degrees), that is, the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is within the first angle range. , The non-abnormal quadrants are the first and fourth quadrants, and the abnormal quadrants are the second and third quadrants. The non-abnormal quadrant is a quadrant corresponding to the quadrant information Q when the quadrant determining section 105 generates the non-abnormal quadrant information Q. An abnormal quadrant is a quadrant that is not a quadrant corresponding to the quadrant information Q when the quadrant information Q that is not abnormal is calculated by the quadrant determination unit 105, and the rotational position of the rotating shaft 20a of the motor 20 exists. It is a quadrant that cannot be obtained. The count value C and the quadrant information Q are allowed to include a deviation of less than 45 degrees as a predetermined amount of deviation from the relative angle d. In this case, the rotation position of the rotating shaft 20a of the motor 20 is located in the quadrant where the rotation is abnormal.
モータ20の相対角dが45〜135度(45度≦d<135度)の範囲にある場合、すなわちモータ20の回転軸20aの回転位置が第2角度領域内にある場合には、異常ではない象限は第1象限及び第2象限であり、異常である象限は第3象限及び第4象限である。 When the relative angle d of the motor 20 is in the range of 45 to 135 degrees (45 degrees ≦ d <135 degrees), that is, when the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is within the second angle range, the abnormality is abnormal. The missing quadrants are the first and second quadrants, and the abnormal quadrants are the third and fourth quadrants.
モータ20の相対角dが135〜225度(135度≦d<225度)の範囲にある場合、すなわちモータ20の回転軸20aの回転位置が第3角度領域内にある場合には、異常ではない象限は第2象限及び第3象限であり、異常である象限は第1象限及び第4象限である。 When the relative angle d of the motor 20 is in the range of 135 to 225 degrees (135 degrees d <225 degrees), that is, when the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is within the third angle range, an abnormality is determined. The missing quadrants are the second and third quadrants, and the abnormal quadrants are the first and fourth quadrants.
モータ20の相対角dが225〜315度(225度≦d<315度)の範囲にある場合、すなわちモータ20の回転軸20aの回転位置が第4象限内にある場合には、異常ではない象限は第3象限及び第4象限であり、異常である象限は第1象限及び第2象限である。 When the relative angle d of the motor 20 is in the range of 225 to 315 degrees (225 degrees d <315 degrees), that is, when the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is within the fourth quadrant, it is not abnormal. The quadrants are the third and fourth quadrants, and the abnormal quadrants are the first and second quadrants.
図2に示すように、マイコン31は、前回値出力回路36及び相対角前回値出力回路37を有している。前回値出力回路36は、マイコン31に入力されるカウント値C及び象限情報Qを少なくとも2回の演算周期分だけ保持する。すなわち、前回値出力回路36は、今回の演算周期のカウント値Cであるカウント今回値Cnだけでなく、前回の演算周期のカウント値Cであるカウント前回値Cn−1を保持する。そして、前回値出力回路36は、今回の演算周期のカウント値Cが入力される毎にその前回の値であるカウント前回値Cn−1を判定部35に出力する。また、前回値出力回路36は、今回の演算周期の象限情報Qである象限情報今回値Qnだけでなく、前回の演算周期の象限情報Qである象限情報前回値Qn−1を保持する。そして、前回値出力回路36は、今回の演算周期の象限情報Qが入力される毎にその前回の値である象限情報前回値Qn−1を判定部35に出力する。 As shown in FIG. 2, the microcomputer 31 has a previous value output circuit 36 and a relative angle previous value output circuit 37. The previous value output circuit 36 holds the count value C and the quadrant information Q input to the microcomputer 31 for at least two calculation cycles. That is, the previous value output circuit 36 holds not only the count present value Cn, which is the count value C of the current calculation cycle, but also the count previous value Cn-1, which is the count value C of the previous calculation cycle. The previous value output circuit 36 outputs the previous value of the count Cn−1, which is the previous value, to the determination unit 35 each time the count value C of the current calculation cycle is input. The previous value output circuit 36 holds not only the quadrant information current value Qn, which is the quadrant information Q of the current calculation cycle, but also the previous quadrant information Qn-1, which is the quadrant information Q of the previous calculation cycle. The previous value output circuit 36 outputs the previous value of the previous quadrant information Qn-1 to the determination unit 35 each time the quadrant information Q of the current calculation cycle is input.
相対角前回値出力回路37は、相対角演算部33により演算される相対角dを少なくとも2回の演算周期分だけ保持する。すなわち、相対角前回値出力回路37は、今回の演算周期の相対角dである相対角今回値dnだけでなく、前回の演算周期の相対角dである相対角前回値dn−1を保持する。そして、相対角前回値出力回路37は、今回の演算周期の相対角dが入力される毎にその前回の値である相対角前回値dn−1を判定部35に出力する。 The relative angle previous value output circuit 37 holds the relative angle d calculated by the relative angle calculation unit 33 for at least two calculation cycles. That is, the relative angle previous value output circuit 37 holds not only the relative angle present value dn which is the relative angle d of the current calculation cycle but also the relative angle previous value dn-1 which is the relative angle d of the previous calculation cycle. . Then, the relative angle previous value output circuit 37 outputs the previous relative angle value dn-1, which is the previous value, to the determination unit 35 each time the relative angle d in the current calculation cycle is input.
判定部35は、カウンタ106により演算される今回の演算周期のカウント値Cであるカウント今回値Cn、象限判定部105により演算される今回の演算周期の象限情報Qである象限情報今回値Qn、及びカウンタ異常フラグFcを取得する。また、判定部35は、相対角演算部33により演算される今回の演算周期の相対角dである相対角今回値dnと、前回値出力回路36によって出力されたカウント前回値Cn−1及び象限情報前回値Qn−1と、相対角前回値出力回路37によって出力された相対角前回値dn−1とを取得する。 The determination unit 35 includes a count current value Cn that is a count value C of the current calculation cycle calculated by the counter 106, a quadrant information current value Qn that is quadrant information Q of the current calculation cycle calculated by the quadrant determination unit 105, And the counter abnormality flag Fc. Further, the determination unit 35 calculates the relative angle current value dn, which is the relative angle d of the current calculation cycle calculated by the relative angle calculation unit 33, the count previous value Cn−1 output by the previous value output circuit 36, and the quadrant The previous information value Qn-1 and the previous relative angle value dn-1 output by the previous relative angle output circuit 37 are acquired.
図7は判定部35に記憶されている第3のマップM3を示している。第3のマップM3は、カウント今回値Cnのカウント前回値Cn−1からの変化と、象限情報今回値Qnの象限情報前回値Qn−1からの変化との関係を示している。判定部35は、カウント今回値Cnのカウント前回値Cn−1からの変化に対する異常な象限情報Qの組み合わせを記憶している。第3のマップM3に示しているカウント値Cの変化と象限情報Qの変化との関係は、具体的にはつぎの通りである。 FIG. 7 shows a third map M3 stored in the determination unit 35. The third map M3 shows the relationship between the change of the current count value Cn from the previous count value Cn-1 and the change of the current quadrant information value Qn from the previous quadrant information value Qn-1. The determination unit 35 stores a combination of abnormal quadrant information Q corresponding to a change in the current count value Cn from the previous count value Cn-1. The relationship between the change in the count value C and the change in the quadrant information Q shown in the third map M3 is specifically as follows.
前回の演算周期のカウント値Cであるカウント前回値Cn−1が「4R+1」(Rは任意の整数である。)である場合、次の周期のカウント今回値Cnは「(4R+1)+1」、「4R+1」、「(4R+1)−1」のいずれかの値をとることになる。カウント今回値Cnが「(4R+1)+1」かつカウント前回値Cn−1が「4R+1」である場合、前回の演算周期の象限は第1象限であって、今回の演算周期の異常ではない象限は第2象限であり、今回の演算周期の異常である象限は第1象限、第3象限、及び第4象限である。異常ではない象限とは、例えばカウント値Cが変化していない場合に象限情報Qに相当する象限が変化していないときの象限や、カウント値Cが変化している場合に象限情報Qに相当する象限がカウント値Cの変化に即した位置にあるときの象限である。異常である象限とは、例えばカウント値Cが変化していないにもかかわらず象限情報Qに相当する象限が前回の周期から変化したときの象限や、カウント値Cが変化しているにもかかわらず象限情報Qに相当する象限が前回の周期から変化していないときの象限である。また、カウント今回値Cnが「4R+1」かつカウント前回値Cn−1が「4R+1」である場合、前回の演算周期の象限は第1象限であって、今回の演算周期の異常ではない象限は第1象限であり、今回の演算周期の異常である象限は第2象限、第3象限、及び第4象限である。また、カウント今回値Cnが「(4R+1)−1」かつカウント前回値Cn−1が「4R+1」である場合、前回の演算周期の象限は第1象限であって、今回の演算周期の異常ではない象限は第4象限であり、今回の演算周期の異常である象限は第1象限、第2象限、及び第3象限である。 When the previous count value Cn-1 which is the count value C of the previous calculation cycle is "4R + 1" (R is an arbitrary integer), the current count value Cn of the next cycle is "(4R + 1) +1", It takes one of the values “4R + 1” and “(4R + 1) −1”. When the current count value Cn is “(4R + 1) +1” and the previous count value Cn−1 is “4R + 1”, the quadrant of the previous calculation cycle is the first quadrant, and the quadrant that is not abnormal in the current calculation cycle is The quadrant that is the second quadrant and is abnormal in the current operation cycle is the first quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant. The non-abnormal quadrant corresponds to, for example, a quadrant where the quadrant corresponding to the quadrant information Q has not changed when the count value C has not changed, or a quadrant information Q where the count value C has changed. This is a quadrant when the quadrant is located at a position corresponding to the change in the count value C. The abnormal quadrant is, for example, a quadrant when the quadrant corresponding to the quadrant information Q has changed from the previous cycle even though the count value C has not changed, or even though the count value C has changed. First, the quadrant corresponding to the quadrant information Q has not changed from the previous cycle. When the current count value Cn is “4R + 1” and the previous count value Cn−1 is “4R + 1”, the quadrant of the previous calculation cycle is the first quadrant, and the quadrant that is not abnormal in the current calculation cycle is the fourth quadrant. The quadrant that is one quadrant and is abnormal in the current operation cycle is the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant. When the current count value Cn is "(4R + 1) -1" and the previous count value Cn-1 is "4R + 1", the quadrant of the previous calculation cycle is the first quadrant. The missing quadrant is the fourth quadrant, and the quadrants that are abnormal in the current operation cycle are the first quadrant, the second quadrant, and the third quadrant.
前回の演算周期のカウント前回値Cn−1が「4R+2」である場合、次の周期のカウント今回値Cnは「(4R+2)+1」、「4R+2」、「(4R+2)−1」のいずれかの値をとることになる。カウント今回値Cnが「(4R+2)+1」かつカウント前回値Cn−1が「4R+2」である場合、前回の演算周期の象限は第2象限であって、今回の演算周期の異常ではない象限は第3象限であり、今回の演算周期の異常である象限は第1象限、第2象限、及び第4象限である。カウント今回値Cnが「4R+2」かつカウント前回値Cn−1が「4R+2」である場合、前回の演算周期の象限は第2象限であって、今回の演算周期の異常ではない象限は第2象限であり、今回の演算周期の異常である象限は第1象限、第3象限、及び第4象限である。カウント今回値Cnが「(4R+2)−1」かつカウント前回値Cn−1が「4R+2」である場合、前回の演算周期の象限は第2象限であって、今回の演算周期の異常ではない象限は第1象限であり、今回の演算周期の異常である象限は第2象限、第3象限、及び第4象限である。 When the count previous value Cn-1 of the previous calculation cycle is "4R + 2", the count present value Cn of the next cycle is any one of "(4R + 2) +1", "4R + 2", and "(4R + 2) -1". Value. When the current count value Cn is “(4R + 2) +1” and the previous count value Cn−1 is “4R + 2”, the quadrant of the previous computation cycle is the second quadrant, and the quadrant that is not abnormal in the current computation cycle is The third quadrant, in which the current operation cycle is abnormal, is the first quadrant, the second quadrant, and the fourth quadrant. If the current count value Cn is “4R + 2” and the previous count value Cn−1 is “4R + 2”, the quadrant of the previous calculation cycle is the second quadrant, and the quadrant that is not abnormal in the current calculation cycle is the second quadrant. The quadrants in which the current operation cycle is abnormal are the first quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant. When the current count value Cn is “(4R + 2) −1” and the previous count value Cn−1 is “4R + 2”, the quadrant of the previous calculation cycle is the second quadrant, which is not an abnormality of the current calculation cycle. Is the first quadrant, and the quadrants in which the current calculation cycle is abnormal are the second, third, and fourth quadrants.
前回の演算周期のカウント前回値Cn−1が「4R+3」である場合、次の周期のカウント今回値Cnは「(4R+3)+1」、「4R+3」、「(4R+3)−1」のいずれかの値をとることになる。カウント今回値Cnが「(4R+3)+1」かつカウント前回値Cn−1が「4R+3」である場合、前回の演算周期の象限は第3象限であって、今回の演算周期の異常ではない象限は第4象限であり、今回の演算周期の異常である象限は第1象限、第2象限、及び第3象限である。カウント今回値Cnが「4R+3」かつカウント前回値Cn−1が「4R+3」である場合、前回の演算周期の象限は第3象限であって、今回の異常ではない象限は第3象限であり、今回の演算周期の異常である象限は第1象限、第2象限、及び第4象限である。カウント今回値Cnが「(4R+3)−1」かつカウント前回値Cn−1が「4R+3」である場合、前回の演算周期の象限は第3象限であって、今回の演算周期の異常ではない象限は第2象限であり、今回の演算周期の異常である象限は第1象限、第3象限、及び第4象限である。 When the count previous value Cn-1 of the previous calculation cycle is "4R + 3", the count present value Cn of the next cycle is any one of "(4R + 3) +1", "4R + 3", and "(4R + 3) -1". Value. If the current count value Cn is “(4R + 3) +1” and the previous count value Cn−1 is “4R + 3”, the quadrant of the previous computation cycle is the third quadrant, and the quadrant that is not abnormal in the current computation cycle is The fourth quadrant, in which the current operation cycle is abnormal, is a first quadrant, a second quadrant, and a third quadrant. If the current count value Cn is “4R + 3” and the previous count value Cn−1 is “4R + 3”, the quadrant of the previous calculation cycle is the third quadrant, and the quadrant that is not abnormal this time is the third quadrant. The quadrants in which the current calculation cycle is abnormal are the first quadrant, the second quadrant, and the fourth quadrant. When the current count value Cn is “(4R + 3) −1” and the previous count value Cn−1 is “4R + 3”, the quadrant of the previous calculation cycle is the third quadrant, which is not abnormal in the current calculation cycle. Is the second quadrant, and the quadrants in which the current calculation cycle is abnormal are the first quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant.
前回の演算周期のカウント前回値Cn−1が「4R」である場合、次の周期のカウント今回値Cnは「4R+1」、「4R」、「4R−1」のいずれかの値をとることになる。カウント今回値Cnが「4R+1」かつカウント前回値Cn−1が「4R」である場合、前回の演算周期の象限は第4象限であって、今回の演算周期の異常ではない象限は第1象限であり、今回の演算周期の異常である象限は第2象限、第3象限、及び第4象限である。カウント今回値Cnが「4R」かつカウント前回値Cn−1が「4R」である場合、前回の演算周期の象限は第4象限であって、今回の演算周期の異常ではない象限は第4象限であり、今回の演算周期の異常である象限は第1象限、第2象限、及び第3象限である。カウント今回値Cnが「4R−1」かつカウント前回値Cn−1が「4R」である場合、前回の演算周期の象限は第4象限であって、今回の演算周期の異常ではない象限は第3象限であり、今回の演算周期の異常である象限は第1象限、第2象限、及び第4象限である。 If the previous count value Cn-1 of the previous calculation cycle is "4R", the current count value Cn of the next cycle takes one of "4R + 1", "4R", and "4R-1". Become. When the current count value Cn is “4R + 1” and the previous count value Cn−1 is “4R”, the quadrant of the previous calculation cycle is the fourth quadrant, and the quadrant that is not abnormal in the current calculation cycle is the first quadrant. And the quadrants in which the current calculation cycle is abnormal are the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant. When the current count value Cn is “4R” and the previous count value Cn−1 is “4R”, the quadrant of the previous calculation cycle is the fourth quadrant, and the quadrant that is not abnormal in the current calculation cycle is the fourth quadrant. The quadrants in which the current operation cycle is abnormal are the first quadrant, the second quadrant, and the third quadrant. When the current count value Cn is “4R−1” and the previous count value Cn−1 is “4R”, the quadrant of the previous computation cycle is the fourth quadrant, and the quadrant that is not abnormal in the current computation cycle is the fourth quadrant. There are three quadrants, and the quadrants in which the current calculation cycle is abnormal are a first quadrant, a second quadrant, and a fourth quadrant.
図2に示すように、判定部35は、このような第3のマップM3を用いて、カウント今回値Cn、カウント前回値Cn−1、象限情報今回値Qn、及び象限情報前回値Qn−1に基づいて、カウント値Cと象限情報Qとが妥当な関係であるか否かを判定している。カウント値Cと象限情報Qとが妥当な関係でない場合には、カウント値C及び象限情報Qのいずれかが異常であるものと考えられる。カウント値Cと象限情報Qとが妥当な関係でない場合であっても、カウンタ異常フラグFcが生成されていないときには、カウンタ比較回路108によってカウンタ106に異常が発生していないことが確かめられていることから、カウント値Cに異常が発生している可能性よりも象限情報Qに異常が発生している可能性の方が高い。そこで、判定部35は、カウンタ異常フラグFcが生成されていない場合において、カウント値Cと象限情報Qとが妥当な関係でないときには象限情報Qが異常であると判定し、カウント値Cと象限情報Qとが妥当な関係であるときには象限情報Qが異常でないと判定する。 As shown in FIG. 2, the determination unit 35 uses such a third map M3 to count the current value Cn, the previous value Cn-1, the current quadrant information value Qn, and the previous quadrant information value Qn-1. , It is determined whether or not the count value C and the quadrant information Q have an appropriate relationship. When the count value C and the quadrant information Q are not in an appropriate relationship, it is considered that either the count value C or the quadrant information Q is abnormal. Even when the count value C and the quadrant information Q are not in an appropriate relationship, when the counter abnormality flag Fc is not generated, the counter comparison circuit 108 confirms that the counter 106 has no abnormality. Therefore, there is a higher possibility that the abnormality has occurred in the quadrant information Q than the possibility that the count value C has an abnormality. Therefore, when the counter abnormality flag Fc is not generated, the determination unit 35 determines that the quadrant information Q is abnormal when the count value C and the quadrant information Q are not in a proper relationship, and determines that the count value C and the quadrant information When Q has a proper relationship, it is determined that the quadrant information Q is not abnormal.
具体的には、判定部35は、カウント今回値Cnのカウント前回値Cn−1からの変化が、象限情報今回値Qnの象限情報前回値Qn−1からの変化に即していない場合、象限情報Qに異常が発生した旨判定する。一方、判定部35は、カウント今回値Cnのカウント前回値Cn−1からの変化が、象限情報今回値Qnの象限情報前回値Qn−1からの変化に即している場合、象限情報Qに異常が発生していない旨判定する。例えば、判定部35は、カウント今回値Cnとカウント前回値Cn−1との間に差があるにも関わらず、象限情報今回値Qnが象限情報前回値Qn−1から変化していない場合、象限情報Qに異常が発生した旨判定する。 Specifically, the determination unit 35 determines that the change in the current count value Cn from the previous count value Cn-1 does not correspond to the change in the current quadrant information value Qn from the previous quadrant information value Qn-1. It is determined that an abnormality has occurred in the information Q. On the other hand, if the change of the current count value Cn from the previous count value Cn−1 is in accordance with the change of the current quadrant information value Qn from the previous quadrant information value Qn−1, the determination unit 35 It is determined that no abnormality has occurred. For example, when there is a difference between the current count value Cn and the previous count value Cn−1, the determination unit 35 determines that the current quadrant information value Qn has not changed from the previous quadrant information value Qn−1. It is determined that an abnormality has occurred in the quadrant information Q.
判定部35は、相対角演算部33により演算される今回の演算周期の相対角dである相対角今回値dn、及び相対角前回値出力回路37によって出力された相対角前回値dn−1に基づいて、相対角今回値dnの相対角前回値dn−1からの変化量を演算する。判定部35は、相対角今回値dnの相対角前回値dn−1からの変化量がカウント値Cを正常に演算できると定められた既定変化量を超えない場合、カウント今回値Cnは異常でないと判定する。一方、判定部35は、相対角今回値dnの相対角前回値dn−1からの変化量が既定変化量を超える場合、カウント今回値Cnは異常であると判定する。判定部35は、前回の演算周期において、前々回の演算周期の相対角dである相対角前々回値からの相対角前回値dn−1の変化量が既定変化量を超えるか否かに基づいて、カウント前回値Cn−1の異常を判定している。このことから、相対角今回値dnの相対角前回値dn−1からの変化量が既定変化量を超える場合には、相対角前回値dn−1の相対角前々回値からの変化量が既定変化量を超えていないのであれば、相対角前回値dn−1ではなく、相対角今回値dnが異常であると判定することができる。 The determination unit 35 calculates the relative angle current value dn, which is the relative angle d of the current calculation cycle calculated by the relative angle calculation unit 33, and the relative angle previous value dn-1 output by the relative angle previous value output circuit 37. Based on this, the amount of change in the relative angle current value dn from the previous relative angle value dn-1 is calculated. The determination unit 35 determines that the count current value Cn is not abnormal when the change amount of the relative angle current value dn from the previous relative angle value dn-1 does not exceed a predetermined change amount determined that the count value C can be normally calculated. Is determined. On the other hand, the determination unit 35 determines that the current count value Cn is abnormal when the change amount of the current relative angle value dn from the previous relative angle value dn-1 exceeds a predetermined change amount. The determination unit 35 determines whether or not the change amount of the relative angle previous value dn-1 from the relative angle last time value which is the relative angle d of the last two calculation periods in the previous calculation period exceeds a predetermined change amount. The abnormality of the previous count value Cn-1 is determined. Therefore, when the amount of change of the relative angle current value dn from the previous relative angle value dn-1 exceeds the predetermined amount of change, the amount of change of the relative angle previous value dn-1 from the previous relative angle value is changed by the predetermined amount. If not, it is possible to determine that the relative angle current value dn is abnormal, not the relative angle previous value dn-1.
図2及び図8に示すように、判定部35は、カウント値C及び象限情報Qに基づいた象限情報Qの異常の判定(図8中の矢印A1)、相対角d及び象限情報Qに基づいたカウント値Cの異常の判定(図8中の矢印A2)、相対角今回値dn及び相対角前回値dn−1に基づいたモータ20の回転軸20aの高速回転の判定(図8中の矢印A3)を実行する。なお、既定変化量は、カウント値C及び象限情報Qが相対角dからずれることが許容されている45度のずれに対応して、45度に設定されている。既定変化量は、回転監視部32からマイコン31へカウント値C及び象限情報Qを適切に伝達できる程度のモータ20の回転軸20aの回転速度に対応した相対角dの変化量に基づいて設定されている。また、規定変化量は、上記の3つの異常の判定を所定周期で繰り返し実行している場合において、回転監視部32からマイコン31にカウント値C及び象限情報Qが正しく伝達できるモータ20の回転軸20aの回転速度という観点も考慮して設定されている。例えば、相対角d及び象限情報Qに基づいたカウント値Cの異常の判定において、モータ20の回転軸20aが回転していない状況ではカウント値Cは異常でないと判定されたとしても、モータ20の回転軸20aが回転している状況ではカウント値Cが異常であると判定されることがあるためである。そこで、既定変化量は、相対角d及び象限情報Qに基づいたカウント値Cの異常の判定において一時的にカウント値Cが異常でないと判定されたとしても、モータ20の回転軸20aの回転速度を考慮した場合に、全ての演算周期において連続的に異常でないと判定される状況にあるかどうかを切り分ける観点で設定されている。既定変化量は、これらの観点に基づいて実験的に求められている。 As shown in FIGS. 2 and 8, the determination unit 35 determines whether the quadrant information Q is abnormal based on the count value C and the quadrant information Q (arrow A1 in FIG. 8), and based on the relative angle d and the quadrant information Q. 8 (arrow A2 in FIG. 8), determination of high-speed rotation of the rotating shaft 20a of the motor 20 based on the current relative angle value dn and the previous relative angle value dn-1 (arrow in FIG. 8). Execute A3). Note that the predetermined change amount is set to 45 degrees corresponding to a shift of 45 degrees at which the count value C and the quadrant information Q are allowed to deviate from the relative angle d. The predetermined amount of change is set based on the amount of change of the relative angle d corresponding to the rotation speed of the rotation shaft 20a of the motor 20 such that the count value C and the quadrant information Q can be appropriately transmitted from the rotation monitoring unit 32 to the microcomputer 31. ing. In addition, when the above-described three abnormalities are repeatedly determined at predetermined intervals, the specified change amount is determined by the rotation axis of the motor 20 that can correctly transmit the count value C and the quadrant information Q from the rotation monitoring unit 32 to the microcomputer 31. The setting is made in consideration of the viewpoint of the rotation speed of 20a. For example, in the determination of the abnormality of the count value C based on the relative angle d and the quadrant information Q, even if it is determined that the count value C is not abnormal when the rotation shaft 20a of the motor 20 is not rotating, This is because the count value C may be determined to be abnormal in a situation where the rotating shaft 20a is rotating. Therefore, even if it is temporarily determined that the count value C is not abnormal in the determination of the count value C based on the relative angle d and the quadrant information Q, the predetermined change amount is determined by the rotational speed of the rotating shaft 20a of the motor 20. In consideration of the above, the setting is made from the viewpoint of determining whether there is a situation where it is determined that there is no abnormality continuously in all calculation cycles. The predetermined amount of change is experimentally obtained based on these viewpoints.
判定部35は、3つの異常の判定において、いずれもカウント値C及び象限情報Qに異常が発生した旨判定しない場合、カウント前回値Cn−1を正式なカウント値Cとして採用し、図6の第2のマップM2を用いてカウント値Cを変更する。 If the determination unit 35 determines that no abnormality has occurred in the count value C and the quadrant information Q in any of the three abnormality determinations, the determination unit 35 adopts the previous count value Cn-1 as the official count value C, and The count value C is changed using the second map M2.
また、カウント値Cを変更する必要があるときは、象限情報Qについても変更する必要がある。そこで、判定部35は、象限情報Qについても、カウント値Cと同様に、第2のマップM2を用いて象限情報Qを変更している。 When the count value C needs to be changed, the quadrant information Q also needs to be changed. Therefore, the determination unit 35 also changes the quadrant information Q using the second map M2, similarly to the count value C.
図6は、第2のマップM2を示している。第2のマップM2は、検出信号に基づき演算されるモータ20の相対角dと、象限情報Qに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している象限と、カウント値Cに対する補正値であるカウント補正値との関係を示している。第2のマップM2に示している相対角dと象限とカウント補正値との関係は、具体的にはつぎの通りである。 FIG. 6 shows a second map M2. The second map M2 includes a correction for the relative angle d of the motor 20 calculated based on the detection signal, a quadrant in which the rotation position of the rotary shaft 20a of the motor 20 exists based on the quadrant information Q, and a count value C. The relationship with the count correction value as a value is shown. The relationship between the relative angle d, the quadrant, and the count correction value shown in the second map M2 is specifically as follows.
モータ20の相対角dが第2の判定領域A2でいう第1象限の範囲にある場合(0度≦d<90度)、象限情報Qに基づくモータ20の回転軸20aの回転位置が位置する象限は、象限情報Qが異常でないならば第1象限、第2象限、及び第4象限の3つのうちいずれかである。相対角dが0〜90度の場合、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第4象限に位置していることを示すものであるとき、カウント値Cを増減させる補正値であるカウント補正値は「1」となる。この場合、象限情報Qを増減させる補正値である象限情報補正値は、象限情報Qに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している象限を反時計回り方向に変化させる値となる。また、相対角dが0〜90度の場合、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第1象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「0」となる。この場合、象限情報補正値は、象限情報Qに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している象限をそのまま変化させない値となる。また、相対角dが0〜90度の場合、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第2象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「−1」となる。この場合、象限情報補正値は、象限情報Qに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している象限を時計回り方向に変化させる値となる。 When the relative angle d of the motor 20 is within the range of the first quadrant referred to in the second determination area A2 (0 degrees d <90 degrees), the rotational position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q is located. If the quadrant information Q is not abnormal, the quadrant is one of the first quadrant, the second quadrant, and the fourth quadrant. When the relative angle d is 0 to 90 degrees, when the quadrant information Q indicates that the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is located in the fourth quadrant, the correction value for increasing or decreasing the count value C is used. A certain count correction value is “1”. In this case, the quadrant information correction value, which is a correction value for increasing or decreasing the quadrant information Q, is a value that changes the quadrant in which the rotational position of the rotary shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q exists in a counterclockwise direction. Become. When the relative angle d is 0 to 90 degrees and the quadrant information Q indicates that the rotation position of the rotating shaft 20a of the motor 20 is located in the first quadrant, the count correction value is “0”. It becomes. In this case, the quadrant information correction value is a value that does not directly change the quadrant in which the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q exists. When the relative angle d is 0 to 90 degrees and the quadrant information Q indicates that the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is located in the second quadrant, the count correction value is “−1”. ". In this case, the quadrant information correction value is a value that changes the quadrant in which the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q exists in the clockwise direction.
モータ20の相対角dが第2の判定領域A2でいう第2象限の範囲にある場合(90度≦d<180度)、象限情報Qに基づくモータ20の回転軸20aの回転位置が位置する象限は、象限情報Qが異常でないならば第1象限、第2象限、及び第3象限の3つのうちいずれかである。相対角dが90〜180度の場合、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第1象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「1」となる。この場合、象限情報補正値は、象限情報Qに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している象限を反時計回り方向に変化させる値となる。また、相対角dが90〜180度の場合、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第2象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「0」となる。この場合、象限情報補正値は、象限情報Qに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している象限をそのまま変化させない値となる。また、相対角dが90〜180度の場合、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第3象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「−1」となる。この場合、象限情報補正値は、象限情報Qに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している象限を時計回り方向に変化させる値となる。 When the relative angle d of the motor 20 is in the range of the second quadrant in the second determination area A2 (90 degrees ≦ d <180 degrees), the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q is located. If the quadrant information Q is not abnormal, the quadrant is one of the first quadrant, the second quadrant, and the third quadrant. When the relative angle d is 90 to 180 degrees and the quadrant information Q indicates that the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is located in the first quadrant, the count correction value is “1”. . In this case, the quadrant information correction value is a value that changes the quadrant where the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q exists in the counterclockwise direction. When the relative angle d is 90 to 180 degrees and the quadrant information Q indicates that the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is located in the second quadrant, the count correction value is “0”. Becomes In this case, the quadrant information correction value is a value that does not directly change the quadrant in which the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q exists. When the relative angle d is 90 to 180 degrees and the quadrant information Q indicates that the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is located in the third quadrant, the count correction value is “−1”. ". In this case, the quadrant information correction value is a value that changes the quadrant in which the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q exists in the clockwise direction.
モータ20の相対角dが第2の判定領域A2でいう第3象限の範囲にある場合(180度≦d<270度)、象限情報Qに基づくモータ20の回転軸20aの回転位置が位置する象限は、象限情報Qが異常でないならば第2象限、第3象限、及び第4象限の3つのうちいずれかである。相対角dが180〜270度の場合、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第2象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「1」となる。この場合、象限情報補正値は、象限情報Qに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している象限を反時計回り方向に変化させる値となる。また、相対角dが180〜270度の場合、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第3象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「0」となる。この場合、象限情報補正値は、象限情報Qに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している象限をそのまま変化させない値となる。また、相対角dが180〜270度の場合、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第4象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「−1」となる。この場合、象限情報補正値は、象限情報Qに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している象限を時計回り方向に変化させる値となる。 When the relative angle d of the motor 20 is in the range of the third quadrant in the second determination area A2 (180 degrees ≦ d <270 degrees), the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q is located. If the quadrant information Q is not abnormal, the quadrant is one of three quadrants, a second quadrant, a third quadrant, and a fourth quadrant. When the relative angle d is 180 to 270 degrees, when the quadrant information Q indicates that the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is located in the second quadrant, the count correction value is “1”. . In this case, the quadrant information correction value is a value that changes the quadrant where the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q exists in the counterclockwise direction. When the relative angle d is 180 to 270 degrees, when the quadrant information Q indicates that the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is located in the third quadrant, the count correction value is “0”. Becomes In this case, the quadrant information correction value is a value that does not directly change the quadrant in which the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q exists. When the relative angle d is 180 to 270 degrees and the quadrant information Q indicates that the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is located in the fourth quadrant, the count correction value is "-1". ". In this case, the quadrant information correction value is a value that changes the quadrant in which the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q exists in the clockwise direction.
モータ20の相対角dが第2の判定領域A2でいう第4象限の範囲にある場合(270度≦d<360度)、象限情報Qに基づくモータ20の回転軸20aの回転位置が位置する象限は、象限情報Qが異常でないならば第1象限、第3象限、及び第4象限の3つのいずれかである。相対角dが270〜360度の場合、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第3象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「1」となる。この場合、象限情報補正値は、象限情報Qに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している象限を反時計回り方向に変化させる値となる。また、相対角dが270〜360度の場合、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第4象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「0」となる。この場合、象限情報補正値は、象限情報Qに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している象限をそのまま変化させない値となる。また、相対角dが270〜360度の場合、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第1象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「−1」となる。この場合、象限情報補正値は、象限情報Qに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している象限を時計回り方向に変化させる値となる。 When the relative angle d of the motor 20 is in the range of the fourth quadrant in the second determination area A2 (270 degrees ≦ d <360 degrees), the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q is located. If the quadrant information Q is not abnormal, the quadrant is one of the first quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant. When the relative angle d is 270 to 360 degrees, when the quadrant information Q indicates that the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is located in the third quadrant, the count correction value is “1”. . In this case, the quadrant information correction value is a value that changes the quadrant where the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q exists in the counterclockwise direction. When the relative angle d is 270 to 360 degrees, when the quadrant information Q indicates that the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is located in the fourth quadrant, the count correction value is “0”. It becomes. In this case, the quadrant information correction value is a value that does not directly change the quadrant in which the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q exists. When the relative angle d is 270 to 360 degrees and the quadrant information Q indicates that the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is located in the first quadrant, the count correction value is “−1”. ". In this case, the quadrant information correction value is a value that changes the quadrant in which the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q exists in the clockwise direction.
図2に示すように、判定部35は、このような第2のマップM2を用いて変更後カウント値Ccを演算する。判定部35は、カウント補正値が「1」の場合、カウント値Cをインクリメントすることで変更後カウント値Ccを演算し、回転角度演算部34に変更後カウント値Ccを出力する。判定部35は、カウント補正値が「0」の場合、カウント値Cをそのまま変更後カウント値Ccとして回転角度演算部34に出力する。判定部35は、カウント補正値が「−1」の場合、カウント値Cをデクリメントすることで変更後カウント値Ccを演算し、回転角度演算部34に変更後カウント値Ccを出力する。 As illustrated in FIG. 2, the determination unit 35 calculates the post-change count value Cc using such a second map M2. When the count correction value is “1”, the determination unit 35 calculates the changed count value Cc by incrementing the count value C, and outputs the changed count value Cc to the rotation angle calculator 34. When the count correction value is “0”, the determination unit 35 outputs the count value C as it is to the rotation angle calculation unit 34 as a changed count value Cc. When the count correction value is “−1”, the determination unit 35 calculates the changed count value Cc by decrementing the count value C, and outputs the changed count value Cc to the rotation angle calculator 34.
回転角度演算部34は、相対角演算部33により演算された相対角d及び判定部35により演算された変更後カウント値Ccを取得する。回転角度演算部34は、相対角dに対して、変更後カウント値Ccに基づいたモータ20の回転軸20aのマルチターン数に360度を乗算した値を加算することにより、モータ20のマルチターンの回転角度θを演算する。 The rotation angle calculator 34 acquires the relative angle d calculated by the relative angle calculator 33 and the post-change count value Cc calculated by the determiner 35. The rotation angle calculation unit 34 adds the value obtained by multiplying the multi-turn number of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the post-change count value Cc by 360 degrees to the relative angle d, thereby multi-turning the motor 20. Is calculated.
一方、判定部35は、カウント値C及び象限情報Qに基づいた象限情報Qの異常の判定、相対角d及び象限情報Qに基づいたカウント値Cの異常の判定、相対角今回値dn及び相対角前回値dn−1に基づいたモータ20の回転軸20aの高速回転の判定のいずれかにおいて、カウント値Cあるいは象限情報Qが異常である旨判定した場合、回転角度演算部34は、モータ20のマルチターンの回転角度θを演算するために必要なカウント値C(変更カウント値Cc)を適切な値で得ることができない。そこで、判定部35によりカウント値Cあるいは象限情報Qが異常である旨判定された場合、回転角度演算部34はモータ20のマルチターンの回転角度θを演算することができないため、マイコン31はステアリング操作の補助を停止する等のフェイルセーフを実行する。また、判定部35は、カウンタ異常フラグFcを取得した場合にもモータ20のマルチターンの回転角度θを演算するために必要なカウント値Cを適切な値で得ることができないため、マイコン31はステアリング操作の補助を停止する等のフェイルセーフを実行する。 On the other hand, the determination unit 35 determines the abnormality of the quadrant information Q based on the count value C and the quadrant information Q, determines the abnormality of the count value C based on the relative angle d and the quadrant information Q, and determines the relative angle current value dn and the relative angle dn. If it is determined that the count value C or the quadrant information Q is abnormal in any of the high-speed rotation determinations of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the previous angle value dn-1, the rotation angle calculation unit 34 In this case, the count value C (change count value Cc) necessary for calculating the multi-turn rotation angle θ cannot be obtained with an appropriate value. Therefore, when the determination unit 35 determines that the count value C or the quadrant information Q is abnormal, the rotation angle calculation unit 34 cannot calculate the multi-turn rotation angle θ of the motor 20. Execute fail-safe such as stopping operation assistance. Further, even when the determination unit 35 obtains the counter abnormality flag Fc, the microcomputer 31 cannot obtain the count value C necessary for calculating the multi-turn rotation angle θ of the motor 20 with an appropriate value. Execute fail-safe such as stopping the assist of the steering operation.
第1実施形態の作用及び効果を説明する。
(1)各種の信号の伝達の遅延や各種の信号を用いた処理のずれに起因して、カウント値Cが示すマルチターン数と実際のマルチターン数との間にずれが生じることがある。このことから、マイコン31の相対角演算部33により演算された相対角dの内容と、回転監視部32のカウンタ回路101により演算されたカウント値Cの内容とが整合しないことがある。
The operation and effect of the first embodiment will be described.
(1) Due to a delay in transmission of various signals and a deviation in processing using various signals, a deviation may occur between the number of multi-turns indicated by the count value C and the actual number of multi-turns. Therefore, the contents of the relative angle d calculated by the relative angle calculation unit 33 of the microcomputer 31 and the contents of the count value C calculated by the counter circuit 101 of the rotation monitoring unit 32 may not match.
例えば図9は、回転角度センサ41からの検出信号に基づいて相対角演算部33が相対角dを20度と演算したときの、第1の判定領域A1におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する角度領域と、象限情報Qに基づいた第2の判定領域A2におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する象限とを示したものである。この点、カウンタ回路101により異常ではないカウント値Cが演算されていたとしても、マイコン31が取得するカウント値Cは、相対角演算部33により演算される相対角dから最大で45度ずれた角度であるときのカウント値になることがある。すなわち、カウンタ回路101により演算されたカウント値Cは、相対角dが335度〜65度の範囲にあるときにとりうる値となる。このとき、マイコン31が取得する象限情報Qは、第2の判定領域A2におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が第1象限あるいは第4象限に存在することを示すものとなる。このことから、相対角演算部33により演算された相対角dが20度である場合、象限情報Qに基づいた第2の判定領域A2におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する象限が第1象限あるいは第4象限であれば、カウント値Cは異常ではない。一方、相対角演算部33により演算された相対角dが20度である場合、象限情報Qに基づいた第2の判定領域A2におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する象限が第2象限あるいは第3象限であれば、カウント値Cは異常である。このように、回転角度センサ41からの検出信号に基づいて相対角演算部33により演算された相対角dに対して、異常であるカウント値Cと異常ではないカウント値Cの関係を定めることができる。 For example, FIG. 9 shows the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 in the first determination area A1 when the relative angle calculation unit 33 calculates the relative angle d as 20 degrees based on the detection signal from the rotation angle sensor 41. And the quadrant in which the rotational position of the rotating shaft 20a of the motor 20 in the second determination area A2 based on the quadrant information Q exists. In this regard, even if the count value C which is not abnormal is calculated by the counter circuit 101, the count value C obtained by the microcomputer 31 deviates by at most 45 degrees from the relative angle d calculated by the relative angle calculator 33. It may be a count value when it is an angle. That is, the count value C calculated by the counter circuit 101 is a value that can be taken when the relative angle d is in the range of 335 degrees to 65 degrees. At this time, the quadrant information Q acquired by the microcomputer 31 indicates that the rotational position of the rotating shaft 20a of the motor 20 in the second determination area A2 exists in the first quadrant or the fourth quadrant. From this, when the relative angle d calculated by the relative angle calculation unit 33 is 20 degrees, the quadrant where the rotation position of the rotary shaft 20a of the motor 20 exists in the second determination area A2 based on the quadrant information Q exists. In the case of the first quadrant or the fourth quadrant, the count value C is not abnormal. On the other hand, when the relative angle d calculated by the relative angle calculator 33 is 20 degrees, the quadrant where the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 exists in the second determination area A2 based on the quadrant information Q is the second quadrant. In the case of the quadrant or the third quadrant, the count value C is abnormal. In this manner, for the relative angle d calculated by the relative angle calculation unit 33 based on the detection signal from the rotation angle sensor 41, it is possible to determine the relationship between the abnormal count value C and the non-abnormal count value C. it can.
第1実施形態では、マイコン31の判定部35は、カウント値Cを演算するための第2の判定領域A2に対して所定量として45度ずらした第1の判定領域A1を用いて、カウント値Cの異常を判定している。判定部35は、相対角演算部33により演算された相対角dが20度である場合、すなわち相対角dが第1角度領域(315〜45度)の範囲にある場合、象限情報Qに基づいた第2の判定領域A2におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する象限が第1象限あるいは第4象限であればカウント値Cは異常ではない、第2象限あるいは第3象限であればカウント値Cは異常であると判定することができる。これは、カウント値Cに最大で45度のずれがあることを考慮すると、カウント値Cが異常ではない場合、相対角dが第1角度領域の範囲にあるときの象限情報Qは、相対角dが270〜90度(第1象限あるいは第4象限)の範囲にあることを示すものとなるためである。 In the first embodiment, the determination unit 35 of the microcomputer 31 uses the first determination area A1 shifted by 45 degrees as a predetermined amount with respect to the second determination area A2 for calculating the count value C, and calculates the count value. C abnormality is determined. When the relative angle d calculated by the relative angle calculation unit 33 is 20 degrees, that is, when the relative angle d is in the range of the first angle area (315 to 45 degrees), the determination unit 35 determines based on the quadrant information Q. The count value C is not abnormal if the quadrant where the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 exists in the second determination area A2 is the first quadrant or the fourth quadrant, and if the quadrant is the second quadrant or the third quadrant. The count value C can be determined to be abnormal. Considering that the count value C has a deviation of up to 45 degrees, when the count value C is not abnormal, the quadrant information Q when the relative angle d is in the range of the first angle area is the relative angle This is because it indicates that d is in the range of 270 to 90 degrees (first quadrant or fourth quadrant).
このことから、相対角dに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する第1〜第4の角度領域に対する、象限情報Qに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する第1〜第4象限の組み合わせに基づいて、カウント値Cが異常であるか否かを判定するための第1のマップM1を生成することができる。このように、判定部35は、カウント値Cを演算するための第2の判定領域A2に対して所定量として45度ずらした第1の判定領域A1の関係を示す第1のマップM1を記憶し、この第1のマップM1を用いてカウント値Cの異常を判定することができる。このため、マイコン31は、異常であるカウント値Cを用いてモータ20のマルチターンの回転角度θを演算することを抑制できるようになる。 From this, the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the quadrant information Q exists in the first to fourth angle regions where the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the relative angle d exists. A first map M1 for determining whether or not the count value C is abnormal can be generated based on the combination of the first to fourth quadrants. As described above, the determination unit 35 stores the first map M1 indicating the relationship of the first determination area A1 shifted by 45 degrees as the predetermined amount with respect to the second determination area A2 for calculating the count value C. Then, the abnormality of the count value C can be determined using the first map M1. For this reason, the microcomputer 31 can suppress the calculation of the multi-turn rotation angle θ of the motor 20 using the abnormal count value C.
(2)カウント値Cが異常でない場合においても、カウント値Cには最大で45度のずれが含まれることから、マイコン31の相対角演算部33により演算された相対角dの内容と、回転監視部32のカウンタ回路101により演算されたカウント値C(象限情報Q)の内容とが整合しないことがある。例えば図9の場合、相対角演算部33により演算された相対角dが20度であるのに対し、象限情報Qが第2の判定領域A2におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が第3象限に存在することを示すものである場合、マイコン31の相対角演算部33により演算された相対角dの内容と、象限判定部105により演算された象限情報Q及び象限情報Qを用いて演算されたカウント値Cの内容とは整合していない。そこで、第1実施形態では、判定部35は、カウント値Cを異常と判定しなかった場合、第2のマップM2を用いてカウント値Cを変更している。例えば図9の場合、判定部35は、第2のマップM2を用いて相対角d及び象限情報Qに基づいてカウント補正値を「1」とし、カウント値Cをインクリメントすることにより、変更後カウント値Ccを「+4」として回転角度演算部34に出力する。このことから、マイコン31の相対角演算部33により演算された相対角dの内容と、判定部35により演算された変更後カウント値Ccの内容とを整合させることができる。 (2) Even when the count value C is not abnormal, since the count value C includes a maximum deviation of 45 degrees, the content of the relative angle d calculated by the relative angle calculation unit 33 of the microcomputer 31 and the rotation The contents of the count value C (quadrant information Q) calculated by the counter circuit 101 of the monitoring unit 32 may not match. For example, in the case of FIG. 9, while the relative angle d calculated by the relative angle calculation unit 33 is 20 degrees, the quadrant information Q indicates that the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 in the second determination area A2 is the third position. If it indicates that the object exists in the quadrant, the calculation is performed using the content of the relative angle d calculated by the relative angle calculation unit 33 of the microcomputer 31, the quadrant information Q calculated by the quadrant determination unit 105, and the quadrant information Q. Does not match the content of the counted value C. Therefore, in the first embodiment, when the determination unit 35 does not determine that the count value C is abnormal, the determination unit 35 changes the count value C using the second map M2. For example, in the case of FIG. 9, the determination unit 35 sets the count correction value to “1” based on the relative angle d and the quadrant information Q using the second map M2, and increments the count value C, thereby changing the count value after the change. The value Cc is output to the rotation angle calculation unit 34 as “+4”. Accordingly, the content of the relative angle d calculated by the relative angle calculation unit 33 of the microcomputer 31 and the content of the changed count value Cc calculated by the determination unit 35 can be matched.
(3)判定部35が検出信号に基づいてカウント値Cを変更することにより、変更後カウント値Ccに基づいた第2の判定領域A2におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する角度領域と、検出信号を用いて演算された相対角dに基づいた第2の判定領域A2におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する角度領域とを一致させることができる。このことから、変更後カウント値Ccの内容と相対角dの内容とを整合したものとすることができる。 (3) The determination unit 35 changes the count value C based on the detection signal, so that the rotation area of the rotation shaft 20a of the motor 20 in the second determination area A2 based on the changed count value Cc exists. And the angle region where the rotational position of the rotation shaft 20a of the motor 20 exists in the second determination region A2 based on the relative angle d calculated using the detection signal. From this, it is possible to match the contents of the post-change count value Cc with the contents of the relative angle d.
(4)第1の判定領域A1が有する角度領域の数と第2の判定領域A2が有する象限の数とは同じであり、第1の判定領域A1を第2の判定領域A2に対して45度ずらして構成している。これにより、第2の判定領域A2におけるある角度領域と隣接する角度領域とに対応するように、第1の判定領域A1の角度領域を構成している。例えば第1の判定領域A1の第1角度領域は、第2の判定領域A2の第1象限の半分の角度領域と第4象限の半分の角度領域とに対応している。このことから、相対角d(検出信号)に基づいて第1の判定領域A1のある角度領域にモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している場合、カウント値Cが異常でないならば、第1の判定領域A1のある角度領域に対応する第2の判定領域A2の2つの角度領域のいずれかにモータ20の回転軸20aの回転位置は存在することになる。このように、第1の判定領域A1と第2の判定領域A2との設定において、それらの角度領域の数を同数にし、さらに、それらの角度領域のずれに基づく各角度領域の対応関係を均等化することで第1の判定領域A1及び第2の判定領域A2の設定を適切なものとすることができる。 (4) The number of the angle areas included in the first determination area A1 is the same as the number of the quadrants included in the second determination area A2, and the first determination area A1 is 45 times the second determination area A2. It is staggered. Thus, the angle area of the first determination area A1 is configured to correspond to a certain angle area and an adjacent angle area in the second determination area A2. For example, the first angle area of the first determination area A1 corresponds to a half angle area of the first quadrant and a half angle area of the fourth quadrant of the second determination area A2. From this, if the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 exists in an angle region of the first determination region A1 based on the relative angle d (detection signal), if the count value C is not abnormal, The rotational position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is present in one of the two angle regions of the second determination region A2 corresponding to a certain angle region of the first determination region A1. As described above, in the setting of the first determination area A1 and the second determination area A2, the number of the angle areas is set to the same number, and the correspondence between the angle areas based on the shift of the angle areas is equalized. Thus, the setting of the first determination area A1 and the second determination area A2 can be made appropriate.
(5)第1の判定領域A1を第2の判定領域A2に対して、第2の判定領域A2の1つの角度領域の半分(45度)を超えてあるいは半分未満ずらすように構成すると、第1の判定領域A1の1つの角度領域に第2の判定領域A2の2つの象限が不均等に対応することになる。例えば第1の判定領域A1を第2の判定領域A2に対して時計回り方向に60度ずらすように構成すると、第1の判定領域A1の第1角度領域には、第2の判定領域A2の第1象限のうち30度の角度領域及び第2象限のうち60度の角度領域が対応することになる。この場合、カウント値Cの異常の判定処理が複雑になることや、モータ20の回転軸20aの回転方向によってカウント値Cの異常判定の精度に違いが生じるおそれがある。この点、第1実施形態では、第1の判定領域A1を第2の判定領域A2に対して、第2の判定領域A2の1つの角度領域の半分(45度)ずらすように構成していることから、第1の判定領域A1の1つの角度領域に第2の判定領域A2の2つの象限が均等に対応することになる。このことから、カウント値Cの異常の判定処理をシンプルに構成することができる。また、モータ20の回転軸20aの回転方向によってカウント値Cの異常判定の精度に違いが生じることを抑制することができる。 (5) If the first determination area A1 is shifted from the second determination area A2 by more than half (45 degrees) or less than half of one angle area of the second determination area A2, Two quadrants of the second determination area A2 non-uniformly correspond to one angle area of one determination area A1. For example, if the first determination area A1 is configured to be shifted by 60 degrees in the clockwise direction with respect to the second determination area A2, the first angle area of the first determination area A1 is different from that of the second determination area A2. An angle area of 30 degrees in the first quadrant corresponds to an angle area of 60 degrees in the second quadrant. In this case, the process of determining the abnormality of the count value C may be complicated, and the accuracy of the abnormality determination of the count value C may differ depending on the rotation direction of the rotating shaft 20a of the motor 20. In this regard, in the first embodiment, the first determination area A1 is configured to be shifted from the second determination area A2 by half (45 degrees) of one angle area of the second determination area A2. Therefore, two quadrants of the second determination area A2 equally correspond to one angle area of the first determination area A1. From this, it is possible to simply configure the abnormality determination processing of the count value C. Further, it is possible to suppress a difference in the accuracy of the abnormality determination of the count value C depending on the rotation direction of the rotation shaft 20a of the motor 20.
(6)カウント値C及び象限情報Qを相対角dに対して最大で45度ずれることまで許容していることから、判定部35は、カウント値Cが相対角dに対して45度を超えてずれているかを判別できるものであればよい。すなわち、カウント値Cの異常の判定処理の判定精度は、カウント値Cの演算精度に対応したものであればよい。そこで、判定部35は、カウント値C及び象限情報Qのずれを考慮して、第2の判定領域A2に対して45度ずらして構成した第1の判定領域A1を記憶し、この第1の判定領域A1を用いてカウント値Cの異常を判定している。このことから、カウント値Cの異常の判定処理を、カウント値Cの演算精度に対応した、適切な演算負荷の判定処理とすることができる。 (6) Since the count value C and the quadrant information Q are allowed to be shifted up to 45 degrees with respect to the relative angle d, the determination unit 35 determines that the count value C exceeds 45 degrees with respect to the relative angle d. What is necessary is just to be able to determine whether it is shifted. That is, the determination accuracy of the determination process of the abnormality of the count value C may be any value that corresponds to the calculation accuracy of the count value C. Therefore, the determination unit 35 stores the first determination area A1 which is configured to be shifted by 45 degrees with respect to the second determination area A2 in consideration of the shift of the count value C and the quadrant information Q, and stores the first determination area A1. The abnormality of the count value C is determined using the determination area A1. From this, it is possible to determine the abnormality of the count value C as an appropriate calculation load determination process corresponding to the calculation accuracy of the count value C.
(7)縁石乗り上げ等に伴う大きな逆入力によって、モータ20の回転軸20aが高速で回転することがある。このような場合には、マイコン31に回転監視部32から適切にカウント値Cが伝達されないことがある。そこで、本実施形態では、マイコン31の判定部35は、相対角dの変化量が既定変化量を超える場合にはカウント今回値Cnが異常であると判定することで、カウント今回値Cnやカウント前回値Cn−1を正式なカウント値Cとしては採用しないようにしている。一方、判定部35は、相対角dの変化量が既定変化量を超えない場合にはカウント今回値Cn及びカウント前回値Cn−1が異常でないと判定することで、カウント前回値Cn−1を正式なカウント値Cとして採用している。なお、カウント前回値Cn−1を正式なカウント値Cとして採用しているのは、カウント前回値Cn−1に関しては、今回の演算周期において異常でないと判定されているだけでなく、前回の演算周期においても異常でないと判定されているためである。これにより、モータ20のマルチターンの回転角度θを演算するために用いられるカウント値Cの精度をさらに高めることが可能になる。 (7) The rotation shaft 20a of the motor 20 may rotate at a high speed due to a large reverse input due to a curb climbing or the like. In such a case, the count value C may not be properly transmitted from the rotation monitoring unit 32 to the microcomputer 31. Therefore, in the present embodiment, when the change amount of the relative angle d exceeds the predetermined change amount, the determination unit 35 of the microcomputer 31 determines that the count current value Cn is abnormal, and thereby determines the count current value Cn and the count current value Cn. The previous value Cn-1 is not adopted as the official count value C. On the other hand, when the change amount of the relative angle d does not exceed the predetermined change amount, the determination unit 35 determines that the current count value Cn and the previous count value Cn-1 are not abnormal, and determines the previous count value Cn-1. This is adopted as the official count value C. The reason why the previous count value Cn-1 is adopted as the formal count value C is that the previous count value Cn-1 is not only determined not to be abnormal in the current calculation cycle but also used in the previous calculation cycle. This is because it is determined that there is no abnormality even in the cycle. Thus, the accuracy of the count value C used for calculating the multi-turn rotation angle θ of the motor 20 can be further increased.
(8)カウント前回値Cn−1からカウント今回値Cnへと変化した場合には、このカウント値Cの変化に応じて、象限情報Qが象限情報前回値Qn−1から象限情報今回値Qnへと所定の関係で変化するはずである。例えば、カウント前回値Cn−1が「4R+1」からカウント今回値Cnが「(4R+1)+1」へと変化した場合には、第1象限を示す象限情報前回値Qn−1から第2象限を示す象限情報今回値Qnへと変化するはずである。そうであるにも関わらず、第2象限を示す象限情報今回値Qnへと変化しない場合は、カウント値Cあるいは象限情報Qのいずれかに異常が発生しているものと考えられる。ただし、このようにカウント値Cと象限情報Qとが妥当な関係でない場合であっても、回転監視部32のカウンタ比較回路108においてカウンタ106に異常がないことが確かめられていることから、カウント値Cに異常が発生している可能性よりも象限情報Qに異常が発生している可能性の方が高い。そこで、本実施形態では、判定部35は、カウント値Cの変化に対して象限情報Qが所定通りに変化している場合には象限情報Qは異常でないと判定し、カウント値Cの変化に対して象限情報Qが所定通りに変化していない場合には象限情報Qは異常であると判定することができる。また、判定部35は、前回の演算周期において、象限情報前回値Qn−1が異常でないと判定されているのであれば、カウント値Cの変化に対して象限情報Qが所定通りに変化していない場合、象限情報今回値Qnが異常であると判定することができる。 (8) When the count value Cn changes from the previous count value Cn-1 to the present count value Cn, the quadrant information Q changes from the previous quadrant information value Qn-1 to the current quadrant information Qn according to the change in the count value C. And should change in a predetermined relationship. For example, when the previous count value Cn-1 changes from "4R + 1" to the current count value Cn "(4R + 1) +1", the quadrant information indicating the first quadrant indicates the second quadrant from the previous value Qn-1. The quadrant information should change to the current value Qn. Despite this, when the current value does not change to the current quadrant information Qn indicating the second quadrant, it is considered that either the count value C or the quadrant information Q is abnormal. However, even in the case where the count value C and the quadrant information Q are not in an appropriate relationship, the counter comparison circuit 108 of the rotation monitoring unit 32 confirms that the counter 106 has no abnormality. The possibility that an abnormality has occurred in the quadrant information Q is higher than the possibility that an abnormality has occurred in the value C. Therefore, in the present embodiment, when the quadrant information Q changes as predetermined with respect to the change in the count value C, the determination unit 35 determines that the quadrant information Q is not abnormal, and On the other hand, when the quadrant information Q does not change as predetermined, it can be determined that the quadrant information Q is abnormal. Further, if it is determined in the previous calculation cycle that the previous quadrant information value Qn−1 is not abnormal, the quadrant information Q changes as predetermined with respect to the change in the count value C. If not, it can be determined that the quadrant information current value Qn is abnormal.
(9)カウンタ比較回路108において、左回転フラグFlあるいは右回転フラグFrを考慮しつつ、カウント今回値Cnとカウント前回値Cn−1との比較に基づいてカウンタ106の異常を判定している。これにより、カウンタ106から異常なカウント値Cが生成されることを抑制することができる。 (9) In the counter comparison circuit 108, the abnormality of the counter 106 is determined based on a comparison between the current count value Cn and the previous count value Cn-1 while considering the left rotation flag Fl or the right rotation flag Fr. Thus, generation of an abnormal count value C from the counter 106 can be suppressed.
<第2実施形態>
以下、EPSに搭載された角度演算装置の第2実施形態について説明する。ここでは、第1実施形態との違いを中心に説明する。
Second Embodiment
Hereinafter, a second embodiment of the angle calculation device mounted on the EPS will be described. Here, the description will focus on the differences from the first embodiment.
図10に示すように、判定部35は、相対角演算部33により演算された相対角d、象限判定部105により演算された象限情報Q、及びカウンタ回路101により演算されたカウント値Cを取得する。判定部35は、第1のマップM1を用いてカウント値Cを異常と判定しなかった場合、第2のマップM2を用いて、相対角d(検出信号)に基づいて、カウンタ回路101のカウンタ106に記憶されているカウント値Cを変更する。判定部35は、カウント補正値が「1」の場合、左回転フラグFlを生成し、カウント補正値が「−1」の場合、右回転フラグFrを生成する。カウンタ106は、象限判定部105及び判定部35から左回転フラグFlを取得する度にインクリメントし、象限判定部105及び判定部35から右回転フラグFrを取得する度にデクリメントする。 As shown in FIG. 10, the determination unit 35 obtains the relative angle d calculated by the relative angle calculation unit 33, the quadrant information Q calculated by the quadrant determination unit 105, and the count value C calculated by the counter circuit 101. I do. If the determination unit 35 does not determine that the count value C is abnormal using the first map M1, the determination unit 35 determines the counter value of the counter circuit 101 based on the relative angle d (detection signal) using the second map M2. The count value C stored in 106 is changed. The determination unit 35 generates the left rotation flag Fl when the count correction value is “1”, and generates the right rotation flag Fr when the count correction value is “−1”. The counter 106 is incremented each time the left rotation flag Fl is obtained from the quadrant determination unit 105 and the determination unit 35, and decremented each time the right rotation flag Fr is obtained from the quadrant determination unit 105 and the determination unit 35.
マイコン31の回転角度演算部34は、相対角演算部33により演算された相対角d及び判定部35により演算された変更後カウント値Ccを取得する。回転角度演算部34は、相対角dに対して、変更後カウント値Ccに基づいたモータ20の回転軸20aのマルチターン数に360度を乗算した値を加算することにより、モータ20のマルチターンの回転角度θを演算する。 The rotation angle calculator 34 of the microcomputer 31 obtains the relative angle d calculated by the relative angle calculator 33 and the changed count value Cc calculated by the determiner 35. The rotation angle calculation unit 34 adds the value obtained by multiplying the multi-turn number of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on the post-change count value Cc by 360 degrees to the relative angle d, thereby multi-turning the motor 20. Is calculated.
第2実施形態の作用及び効果を説明する。
(10)カウンタ回路101のカウンタ106に記憶されているカウント値Cを変更することから、マイコン31の相対角演算部33により演算された相対角dの内容と、カウンタ106が記憶しているカウント値Cの内容とを整合させることができる。また、カウンタ106からカウント値Cを取得して、カウント値Cを用いて実行する処理(例えばモータ20のマルチターンの回転角度θの演算)を適切なものとすることができる。
The operation and effect of the second embodiment will be described.
(10) Since the count value C stored in the counter 106 of the counter circuit 101 is changed, the contents of the relative angle d calculated by the relative angle calculator 33 of the microcomputer 31 and the count stored in the counter 106 are changed. The content of the value C can be matched. In addition, the process of acquiring the count value C from the counter 106 and executing using the count value C (for example, calculation of the multi-turn rotation angle θ of the motor 20) can be made appropriate.
なお、各実施形態は次のように変更してもよい。また、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・各実施形態では、第1の判定領域A1は、4つの角度領域から構成していたが、3つの角度領域から構成してもよいし、5つ以上の角度領域から構成してもよい。また、第2の判定領域A2は、4つの象限から構成していたが、3つの象限から構成してもよいし、5つ以上の象限から構成してもよい。すなわち、第1の判定領域A1は、3つ以上の角度領域から構成すればよい。また、第2の判定領域A2は、3つ以上の象限から構成すればよい。
Each embodiment may be changed as follows. The following other embodiments can be combined with each other within a technically consistent range.
In each embodiment, the first determination area A1 is configured from four angle areas, but may be configured from three angle areas, or may be configured from five or more angle areas. Further, the second determination area A2 is configured from four quadrants, but may be configured from three quadrants, or may be configured from five or more quadrants. That is, the first determination area A1 may be configured by three or more angle areas. Further, the second determination area A2 may be composed of three or more quadrants.
例えば図11及び図12に示すように、第1の判定領域A1を3つの角度領域から構成し、第2の判定領域A2を3つの象限から構成してもよい。第2の判定領域A2は、正弦波信号Ssinと余弦波信号Scosとの組み合わせ、すなわち検出信号の組み合わせから、モータ20の回転軸20aの1回転(360度)を、120度ごとに3つの象限に分割している。第1象限は、モータ20の相対角dが0〜120度の範囲にあるときの象限である。第2象限は、モータ20の相対角dが120〜240度の範囲にあるときの象限である。第3象限は、モータ20の相対角dが240〜360度の範囲にあるときの象限である。 For example, as shown in FIGS. 11 and 12, the first determination area A1 may be configured from three angle areas, and the second determination area A2 may be configured from three quadrants. From the combination of the sine wave signal Ssin and the cosine wave signal Scos, that is, the combination of the detection signals, one rotation (360 degrees) of the rotation shaft 20a of the motor 20 is divided into three quadrants every 120 degrees. Is divided into The first quadrant is a quadrant when the relative angle d of the motor 20 is in the range of 0 to 120 degrees. The second quadrant is a quadrant when the relative angle d of the motor 20 is in the range of 120 to 240 degrees. The third quadrant is a quadrant when the relative angle d of the motor 20 is in the range of 240 to 360 degrees.
第1の判定領域A1は、正弦波信号Ssinと余弦波信号Scosとの組み合わせ、すなわち検出信号の組み合わせから、モータ20の回転軸20aの1回転(360度)を、120度ごとに3つの角度領域に分割している。第1の判定領域A1は、第2の判定領域A2に対して所定量として60度ずらして構成している。この所定量は、第2の判定領域A2の1つの角度領域の半分の角度(60度)である。この場合、各種の信号の伝達の遅延や各種の信号を用いた処理のずれに起因して、カウント値C及び象限情報Qが、相対角演算部33により演算される相対角dから60度を超えない程度にずれた角度であるときのカウント値及び象限情報になることまで許容するように角度演算装置30を設計している。第1角度領域は、モータ20の相対角dが300〜60度の範囲にあるときの象限である。第2角度領域は、モータ20の相対角dが60〜180度の範囲にあるときの象限である。第3角度領域は、モータ20の相対角dが180〜300度の範囲にあるときの象限である。 From the combination of the sine wave signal Ssin and the cosine wave signal Scos, that is, the combination of the detection signals, the first determination area A1 determines one rotation (360 degrees) of the rotation shaft 20a of the motor 20 by three angles every 120 degrees. It is divided into regions. The first determination area A1 is configured to be shifted by a predetermined amount by 60 degrees from the second determination area A2. This predetermined amount is a half angle (60 degrees) of one angle area of the second determination area A2. In this case, the count value C and the quadrant information Q are converted from the relative angle d calculated by the relative angle calculator 33 by 60 degrees due to a delay in transmission of various signals and a shift in processing using various signals. The angle calculation device 30 is designed to allow the count value and the quadrant information when the angle is shifted so as not to exceed. The first angle area is a quadrant when the relative angle d of the motor 20 is in a range of 300 to 60 degrees. The second angle region is a quadrant when the relative angle d of the motor 20 is in the range of 60 to 180 degrees. The third angle region is a quadrant when the relative angle d of the motor 20 is in the range of 180 to 300 degrees.
判定部35は、図13に示す第1のマップM1及び図14に示す第2のマップM2を記憶している。判定部35は、第1のマップM1を用いてカウント値Cの異常を判定し、第2のマップM2を用いてカウント値Cを変更している。 The determination unit 35 stores a first map M1 shown in FIG. 13 and a second map M2 shown in FIG. The determination unit 35 determines the abnormality of the count value C using the first map M1, and changes the count value C using the second map M2.
図13は、第1の判定領域A1及び第2の判定領域A2が3つの角度領域からなる場合の第1のマップM1を示している。モータ20の相対角dが300〜60度(0度≦d<60度、300度≦d<360度)の範囲にある場合、すなわちモータ20の回転軸20aの回転位置が第1角度領域内にある場合には、異常ではない象限は第1象限及び第3象限であり、異常である象限は第2象限である。モータ20の相対角dが60〜120度(60度≦d<120度)の範囲にある場合、すなわちモータ20の回転軸20aの回転位置が第2角度領域内にある場合には、異常ではない象限は第1象限及び第2象限であり、異常である象限は第3象限である。モータ20の相対角dが120〜240度(120度≦d<240度)の範囲にある場合、すなわちモータ20の回転軸20aの回転位置が第3角度領域内にある場合には、異常ではない象限は第2象限及び第3象限であり、異常である象限は第1象限である。 FIG. 13 shows a first map M1 in a case where the first determination area A1 and the second determination area A2 include three angle areas. When the relative angle d of the motor 20 is in the range of 300 to 60 degrees (0 degree ≦ d <60 degrees, 300 degrees ≦ d <360 degrees), that is, the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is within the first angle range. , The non-abnormal quadrants are the first and third quadrants, and the abnormal quadrant is the second quadrant. When the relative angle d of the motor 20 is in the range of 60 to 120 degrees (60 degrees ≦ d <120 degrees), that is, when the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is within the second angle region, an abnormality is determined. The missing quadrants are the first and second quadrants, and the abnormal quadrant is the third quadrant. If the relative angle d of the motor 20 is in the range of 120 to 240 degrees (120 degrees d <240 degrees), that is, if the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is within the third angle range, an abnormality is determined. The missing quadrants are the second and third quadrants, and the abnormal quadrant is the first quadrant.
図14は、第1の判定領域A1及び第2の判定領域A2が3つの角度領域からなる場合の第2のマップM2を示している。モータ20の相対角dが第2の判定領域A2でいう第1象限の範囲にある場合(0度≦d<120度)、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第3象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「1」となり、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第1象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「0」となる。モータ20の相対角dが第2の判定領域A2でいう第2象限の範囲にある場合(120度≦d<240度)、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第1象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「1」となり、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第2象限に存在していることを示すものであるとき、カウント補正値は「0」となる。モータ20の相対角dが第2の判定領域A2でいう第3象限の範囲である場合(240度≦d<360度)、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第2象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「1」となり、象限情報Qがモータ20の回転軸20aの回転位置が第3象限に位置していることを示すものであるとき、カウント補正値は「0」となる。判定部35は、このようなカウント補正値を用いてカウント値Cを変更する。 FIG. 14 shows a second map M2 in a case where the first determination area A1 and the second determination area A2 include three angle areas. If the relative angle d of the motor 20 is within the range of the first quadrant in the second determination area A2 (0 degrees ≦ d <120 degrees), the quadrant information Q indicates that the rotational position of the rotating shaft 20a of the motor 20 is in the third quadrant. , The count correction value is “1”, and the quadrant information Q indicates that the rotational position of the rotating shaft 20 a of the motor 20 is located in the first quadrant. At this time, the count correction value becomes “0”. When the relative angle d of the motor 20 is within the range of the second quadrant in the second determination area A2 (120 degrees ≦ d <240 degrees), the quadrant information Q indicates that the rotational position of the rotary shaft 20a of the motor 20 is in the first quadrant. , The count correction value is “1”, and the quadrant information Q indicates that the rotational position of the rotating shaft 20 a of the motor 20 is in the second quadrant. At this time, the count correction value becomes “0”. If the relative angle d of the motor 20 is within the range of the third quadrant in the second determination area A2 (240 degrees ≦ d <360 degrees), the quadrant information Q indicates that the rotational position of the rotating shaft 20a of the motor 20 is in the second quadrant. , The count correction value is “1”, and the quadrant information Q indicates that the rotational position of the rotating shaft 20 a of the motor 20 is located in the third quadrant. At this time, the count correction value becomes “0”. The determination unit 35 changes the count value C using such a count correction value.
・各実施形態では、第1の判定領域A1の角度領域の数と第2の判定領域A2の象限の数とは異なっていてもよい。例えば第2の判定領域A2を図3に示すように4つの象限から構成し、第1の判定領域A1を図15に示すように8つの角度領域から構成するようにしてもよい。 -In each embodiment, the number of angle regions of the first determination region A1 may be different from the number of quadrants of the second determination region A2. For example, the second determination area A2 may be composed of four quadrants as shown in FIG. 3, and the first determination area A1 may be composed of eight angle areas as shown in FIG.
図15は、8つの角度領域からなる第1の判定領域A1を示している。第1の判定領域A1は、正弦波信号Ssinと余弦波信号Scosとの組み合わせ、すなわち相対角dに基づいて、モータ20の回転軸20aの1回転(360度)を、45度ごとに8つの角度領域に分割している。第1の判定領域A1は、第2の判定領域A2に対して所定量として22.5度ずらして構成している。この所定量は、第2の判定領域A2の1つの角度領域の半分の角度(22.5度)である。この場合、各種の信号の伝達の遅延や各種の信号を用いた処理のずれに起因して、カウント値C及び象限情報Qが、相対角演算部33により演算される相対角dから22.5度を超えない程度にずれた角度であるときのカウント値及び象限情報になることまで許容するように角度演算装置30を設計している。第1角度領域は、モータ20の相対角dが337.5〜22.5度の範囲にあるときの角度領域である。第2角度領域は、モータ20の相対角dが22.5〜67.5度の範囲にあるときの角度領域である。第3角度領域は、モータ20の相対角dが67.5〜112.5度の範囲にあるときの角度領域である。以降、第4〜第8角度領域についても、第1〜第3角度領域と同様に45度刻みの角度領域により構成している。 FIG. 15 illustrates a first determination area A1 including eight angle areas. The first determination area A1 performs one rotation (360 degrees) of the rotation shaft 20a of the motor 20 based on a combination of the sine wave signal Ssin and the cosine wave signal Scos, that is, based on the relative angle d, every eight 45 degrees. It is divided into angle areas. The first determination area A1 is configured to be shifted from the second determination area A2 by a predetermined amount by 22.5 degrees. This predetermined amount is a half angle (22.5 degrees) of one angle area of the second determination area A2. In this case, the count value C and the quadrant information Q are calculated based on the relative angle d calculated by the relative angle calculator 33 by 22.5 due to a delay in transmission of various signals and a shift in processing using various signals. The angle calculation device 30 is designed to allow the count value and the quadrant information when the angle is shifted so as not to exceed the degree. The first angle region is an angle region when the relative angle d of the motor 20 is in a range of 337.5 to 22.5 degrees. The second angle area is an angle area when the relative angle d of the motor 20 is in the range of 22.5 to 67.5 degrees. The third angle region is an angle region when the relative angle d of the motor 20 is in the range of 67.5 to 112.5 degrees. Hereinafter, the fourth to eighth angle regions are also constituted by angle regions at 45-degree intervals, similarly to the first to third angle regions.
判定部35は、図16に示す第1のマップM1及び図17に示す第2のマップM2を記憶している。判定部35は、第1のマップM1を用いてカウント値Cの異常を判定し、第2のマップM2を用いてカウント値Cを変更している。 The determination unit 35 stores a first map M1 shown in FIG. 16 and a second map M2 shown in FIG. The determination unit 35 determines the abnormality of the count value C using the first map M1, and changes the count value C using the second map M2.
図16は、第1の判定領域A1が8つの角度領域からなり、第2の判定領域A2が4つの象限からなる場合の第1のマップM1を示している。モータ20の相対角dが337.5〜22.5度(0度≦d<22.5度、337.5度≦d<360度)の範囲にある場合、すなわちモータ20の回転軸20aの回転位置が第1角度領域の範囲内にある場合には、異常ではない象限は第1象限及び第4象限であり、異常な象限は第2象限及び第3象限である。モータ20の相対角dが22.5〜67.5度(22.5度≦d<67.5度)の範囲にある場合、すなわちモータ20の回転軸20aの回転位置が第2角度領域の範囲内にある場合には、異常ではない象限は第1象限であり、異常である象限は第2〜第4象限である。モータ20の相対角dが67.5〜112.5度(67.5度≦d<112.5度)の範囲にある場合、すなわちモータ20の回転軸20aの回転位置が第3角度領域の範囲内にある場合には、異常ではない象限は第1象限及び第2象限であり、異常である象限は第3象限及び第4象限である。以後、モータ20の回転軸20aの回転位置が第4〜第8角度領域の範囲内にある場合についても、第1〜第3角度領域と同様に異常ではない象限及び異常である象限が定められている。 FIG. 16 shows a first map M1 in a case where the first determination area A1 includes eight angle areas and the second determination area A2 includes four quadrants. When the relative angle d of the motor 20 is in a range of 337.5 to 22.5 degrees (0 degree d <22.5 degrees, 337.5 degrees ≦ d <360 degrees), that is, when the rotation axis 20a of the motor 20 is When the rotation position is within the range of the first angle region, the non-abnormal quadrants are the first and fourth quadrants, and the abnormal quadrants are the second and third quadrants. When the relative angle d of the motor 20 is in the range of 22.5 to 67.5 degrees (22.5 degrees ≦ d <67.5 degrees), that is, the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is in the second angle region. If it is within the range, the non-abnormal quadrant is the first quadrant, and the abnormal quadrant is the second to fourth quadrants. When the relative angle d of the motor 20 is in the range of 67.5 to 112.5 degrees (67.5 degrees ≦ d <112.5 degrees), that is, the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is in the third angle range. If within the range, the non-abnormal quadrants are the first and second quadrants, and the abnormal quadrants are the third and fourth quadrants. Thereafter, even when the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is within the range of the fourth to eighth angle regions, a quadrant that is not abnormal and a quadrant that is abnormal are determined similarly to the first to third angle regions. ing.
図17は、第1の判定領域A1が8つの角度領域からなり、第2の判定領域A2が4つの象限からなる場合の第2のマップM2を示している。モータ20の相対角dが第2の判定領域A2でいう第1象限の範囲にある場合(0度≦d<90度)、象限情報Qが、モータ20の回転軸20aの回転位置が第4象限に存在していることを示すものであるときカウント補正値は「1」となり、第1象限に存在していることを示すものであるときカウント補正値は「0」となり、第2象限に存在していることを示すものであるときカウント補正値は「−1」となる。モータ20の相対角dが第2の判定領域A2でいう第2〜第4象限にある場合についても、象限情報Q及びカウント補正値の関係が定められている。判定部35は、このようなカウント補正値を用いてカウント値Cを変更する。 FIG. 17 shows a second map M2 in a case where the first determination area A1 is composed of eight angle areas and the second determination area A2 is composed of four quadrants. When the relative angle d of the motor 20 is within the range of the first quadrant in the second determination area A2 (0 degrees ≦ d <90 degrees), the quadrant information Q indicates that the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is the fourth position. The count correction value is "1" when the signal indicates that it exists in the quadrant, and the count correction value is "0" when the signal indicates that it exists in the first quadrant. When it indicates that it is present, the count correction value is “−1”. Even when the relative angle d of the motor 20 is in the second to fourth quadrants in the second determination area A2, the relationship between the quadrant information Q and the count correction value is determined. The determination unit 35 changes the count value C using such a count correction value.
・各実施形態では、カウンタ回路101は、モータ20の回転軸20aが単位回転量(90度)だけ回転したことを見逃さない周期で、すなわち第2の判定領域A2においてモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する象限がある象限から隣接する象限に変化したことを見逃さない周期でカウント値Cを演算していたが、これに限らない。例えば、第1の判定領域A1を8つの角度領域から構成し、第2の判定領域A2を8つの角度領域から構成した場合、カウンタ回路101は、モータ20の回転軸20aの回転位置が存在する象限が、ある象限から2つ隣の象限に変化したことを見逃さない周期でカウント値Cを演算するようにしてもよい。この場合、カウンタ106は、第2の判定領域A2の象限の変化に応じて、カウント値Cを一度に「2」だけ加減算することがある。なお、カウント値Cの演算周期は適宜変更可能である。また、判定部35は、カウント値Cに基づいた第2の判定領域A2におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する角度領域を、相対角dに基づいた第2の判定領域A2におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する角度領域に一致するようにカウント値Cを変更してもよいし、近付けるようにカウント値Cを変更してもよい。 In each of the embodiments, the counter circuit 101 determines that the rotation axis 20a of the motor 20 has a cycle that does not overlook that the rotation axis 20a of the motor 20 has rotated by the unit rotation amount (90 degrees), that is, in the second determination area A2. Although the count value C is calculated in a cycle that does not miss the fact that the rotation position has changed from one quadrant to an adjacent quadrant, the present invention is not limited to this. For example, when the first determination area A1 is configured from eight angle areas and the second determination area A2 is configured from eight angle areas, the counter circuit 101 determines that the rotational position of the rotation shaft 20a of the motor 20 exists. The count value C may be calculated in a cycle that does not miss the fact that the quadrant has changed from a certain quadrant to two adjacent quadrants. In this case, the counter 106 may increment or decrement the count value C by “2” at a time in accordance with a change in the quadrant of the second determination area A2. Note that the calculation cycle of the count value C can be changed as appropriate. The determination unit 35 determines the angle region where the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 is present in the second determination region A2 based on the count value C by using the motor in the second determination region A2 based on the relative angle d. The count value C may be changed so that the rotation position of the 20 rotation shafts 20a coincides with the angle region where the rotation axis exists, or the count value C may be changed so as to approach the angle region.
・各実施形態では、判定部35は、相対角演算部33により演算される相対角dを取得したが、回転角度センサ41からの検出信号を取得し、この検出信号に基づいて第1の判定領域A1におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する角度領域を判定してもよい。 In each embodiment, the determination unit 35 obtains the relative angle d calculated by the relative angle calculation unit 33, but obtains a detection signal from the rotation angle sensor 41, and performs the first determination based on the detection signal. An angle region where the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 in the region A1 exists may be determined.
・各実施形態では、判定部35は、カウント値Cが異常ではない場合、第2のマップM2を用いてカウント値Cを変更したが、カウント値Cを変更しなくてもよい。判定部35は、カウント値Cが異常であると判定された場合にはフェイルセーフを実行することから、異常であるカウント値Cを用いてモータ20のマルチターンの回転角度θを演算することが抑制され、この回転角度θを用いて各種の処理が実行することを抑制できる。 In each embodiment, when the count value C is not abnormal, the determination unit 35 changes the count value C using the second map M2, but the count value C need not be changed. The determination unit 35 performs fail-safe when it is determined that the count value C is abnormal. The execution of various processes using the rotation angle θ can be suppressed.
・各実施形態では、第1の判定領域A1を第2の判定領域A2に対してずらす方向を、時計まわり方向としていたが、反時計まわり方向としてもよい。
・第1の判定領域A1を第2の判定領域A2に対する所定量のずれは、各種の信号の伝達と各種の信号を用いた処理のずれを考慮して設定したが、これに限らない。例えば、この所定量は、カウント値Cの異常判定の判定精度を確保する観点から設定してもよいし、第1の判定領域A1の各角度領域を容易に設計するという観点から設定してもよい。
In the embodiments, the direction in which the first determination area A1 is shifted with respect to the second determination area A2 is the clockwise direction, but may be the counterclockwise direction.
The difference between the first determination area A1 and the second determination area A2 by a predetermined amount is set in consideration of a difference between transmission of various signals and processing using various signals, but is not limited thereto. For example, the predetermined amount may be set from the viewpoint of ensuring the accuracy of the determination of the abnormality of the count value C, or may be set from the viewpoint of easily designing each angle region of the first determination region A1. Good.
・各実施形態では、判定部35は、カウント値C及び象限情報Qに基づいた象限情報Qの異常の判定、相対角d及び象限情報Qに基づいたカウント値Cの異常の判定、相対角今回値dn及び相対角前回値dn−1に基づいたモータ20の回転軸20aの高速回転の判定において、いずれもカウント値C及び象限情報Qに異常が発生した旨判定していない場合、カウント前回値Cn−1を正式なカウント値Cとして採用したが、これに限らない。すなわち、判定部35は、これら3つの判定において、いずれもカウント値C及び象限情報Qに異常が発生した旨判定していない場合、カウント今回値Cnを正式なカウント値Cとして採用してもよい。 In each embodiment, the determination unit 35 determines the abnormality of the quadrant information Q based on the count value C and the quadrant information Q, determines the abnormality of the count value C based on the relative angle d and the quadrant information Q, and determines the relative angle In the determination of the high-speed rotation of the rotating shaft 20a of the motor 20 based on the value dn and the relative angle previous value dn-1, if neither the count value C nor the quadrant information Q is determined to be abnormal, the count previous value Cn-1 is adopted as the official count value C, but is not limited to this. That is, the determination unit 35 may adopt the current count value Cn as the official count value C when none of the three determinations indicates that an abnormality has occurred in the count value C and the quadrant information Q. .
・各実施形態において、判定部35は、演算周期毎に、カウント値C及び象限情報Qに基づいた象限情報Qの異常の判定、相対角d及び象限情報Qに基づいたカウント値Cの異常の判定、相対角今回値dn及び相対角前回値dn−1に基づいたモータ20の回転軸20aの高速回転の判定を実行したが、これに限らない。例えば、判定部35は、10回の演算周期のうち特定の1回の演算周期のみで象限情報Qの異常の判定を実行するようにしてもよい。この場合には、カウント今回値Cnのカウント前回値Cn−1からの変化が象限情報今回値Qnの象限情報前回値Qn−1からの変化に即していないとき、象限情報今回値Qnあるいは象限情報前回値Qn−1の少なくとも一方が異常である旨判定する。 In each embodiment, the determination unit 35 determines the abnormality of the quadrant information Q based on the count value C and the quadrant information Q, and determines the abnormality of the count value C based on the relative angle d and the quadrant information Q for each calculation cycle. The determination and the determination of the high-speed rotation of the rotating shaft 20a of the motor 20 based on the relative angle current value dn and the previous relative angle value dn-1 are executed, but the invention is not limited thereto. For example, the determination unit 35 may execute the determination of the abnormality of the quadrant information Q only in a specific one of the ten calculation cycles. In this case, when the change of the current count value Cn from the previous count value Cn-1 does not correspond to the change of the quadrant information current value Qn from the previous quadrant information value Qn-1, the quadrant information current value Qn or the quadrant It is determined that at least one of the information previous value Qn-1 is abnormal.
・各実施形態では、既定変化量は、カウント値C及び象限情報Qが相対角dからずれることが許容されている45度のずれに対応して設定されていたが、これに限らない。例えば、既定変化量は、モータ20の回転軸20aの回転速度の規制をさらに厳しくするために45度よりも小さい角度にしてもよいし、モータ20の回転軸20aの回転速度が明らかに異常な値を示すものを規制する観点で45度よりも大きい角度にしてもよい。すなわち、既定変化量は、相対角dの変化量の異常を判定できるのであればどのような観点で設定されるものであってもよい。 -In each embodiment, although the predetermined change amount was set corresponding to the shift of 45 degrees where the count value C and the quadrant information Q were allowed to deviate from the relative angle d, the present invention is not limited to this. For example, the predetermined amount of change may be an angle smaller than 45 degrees in order to further restrict the rotation speed of the rotation shaft 20a of the motor 20, or the rotation speed of the rotation shaft 20a of the motor 20 is obviously abnormal. The angle may be larger than 45 degrees from the viewpoint of restricting the value. That is, the predetermined change amount may be set from any viewpoint as long as the abnormality of the change amount of the relative angle d can be determined.
・各実施形態では、判定部35は、相対角今回値dn及び相対角前回値dn−1に基づいてモータ20の回転軸20aの高速回転の判定を実行したが、これに限らない。例えば、判定部35は、相対角今回値dn及び相対角前回値dn−1に加えて、相対角前回値dn−1よりも前の演算周期の相対角dに基づいて、モータ20の回転軸20aの高速回転の判定を実行してもよい。 -In each embodiment, although the judgment part 35 performed judgment of high-speed rotation of the rotating shaft 20a of the motor 20, based on the current relative angle value dn and the previous relative angle value dn-1, it is not limited to this. For example, the determination unit 35 determines the rotation axis of the motor 20 based on the relative angle d of the calculation cycle prior to the previous relative angle value dn-1 in addition to the current relative angle value dn and the previous relative angle value dn-1. The determination of the high-speed rotation of 20a may be executed.
・各実施形態では、判定部35は、カウント今回値Cnのカウント前回値Cn−1からの変化が象限情報今回値Qnの象限情報前回値Qn−1からの変化に即しているかどうかに基づいて、象限情報Qの異常を判定したが、これに限らない。例えば、判定部35は、カウント今回値Cn及びカウント前回値Cn−1に加えてカウント前回値Cn−1よりも前の演算周期のカウント値Cを用い、象限情報今回値Qn及び象限情報前回値Qn−1に加えて象限情報前回値Qn−1よりも前の演算周期の象限情報Qを用いて、象限情報Qの異常を判定するようにしてもよい。 In each embodiment, the determination unit 35 determines whether the change of the current count value Cn from the previous count value Cn-1 is in accordance with the change of the current quadrant information value Qn from the previous quadrant information value Qn-1. Although the abnormality of the quadrant information Q is determined, the present invention is not limited to this. For example, the determination unit 35 uses the count value C of the calculation cycle earlier than the count previous value Cn-1 in addition to the count current value Cn and the count previous value Cn-1 to calculate the quadrant information current value Qn and the quadrant information previous value. The abnormality of the quadrant information Q may be determined using the quadrant information Q of the calculation cycle before the previous quadrant information Qn-1 in addition to Qn-1.
・各実施形態では、判定部35は、カウント値C及び象限情報Qに基づいた象限情報Qの異常の判定、相対角d及び象限情報Qに基づいたカウント値Cの異常の判定、相対角今回値dn及び相対角前回値dn−1に基づいたモータ20の回転軸20aの高速回転の判定を実行したが、これに限らない。判定部35は、少なくとも相対角d及び象限情報Qに基づいたカウント値Cの異常の判定を行えばよい。判定部35において相対角d及び象限情報Qに基づいたカウント値Cの異常の判定のみを実行する場合、図18に示すように、角度演算装置30は、カウント前回値出力回路107、カウンタ比較回路108、前回値出力回路36、及び相対角前回値出力回路37を省いた構成となる。 In each embodiment, the determination unit 35 determines the abnormality of the quadrant information Q based on the count value C and the quadrant information Q, determines the abnormality of the count value C based on the relative angle d and the quadrant information Q, and determines the relative angle The determination of the high-speed rotation of the rotating shaft 20a of the motor 20 based on the value dn and the previous relative angle value dn-1 has been performed, but is not limited thereto. The determination unit 35 may determine whether the count value C is abnormal based on at least the relative angle d and the quadrant information Q. When the determination unit 35 only determines the abnormality of the count value C based on the relative angle d and the quadrant information Q, as shown in FIG. 18, the angle calculation device 30 includes a previous count output circuit 107, a counter comparison circuit 108, the previous value output circuit 36, and the relative angle previous value output circuit 37 are omitted.
・各実施形態では、回転監視部32は、特定の入力に対して定められた演算を実行するASICであったが、これに限らない。例えば回転監視部32は、マイクロプロセッシングユニット等からなるマイコンによって実現してもよい。また、回転監視部32は、その記憶部に記憶されているプログラムを読み出して当該プログラムに応じた演算を実行するものであってもよい。これらの場合であっても、マルチターンの回転角度θの演算負荷よりも演算負荷の小さいカウント値Cを演算することになる分、回転監視部32の構成はマイコン31の構成よりも簡素な構成とすることができる。また、回転監視部32をマルチターンの回転角度θの演算等の特定の機能に特化した低消費電力のマイコンによって実現してもよい。この場合であっても、特定の機能に特化している分だけ、回転監視部32の構成をマイコン31よりも簡素な構成とすることができる。 In each embodiment, the rotation monitoring unit 32 is an ASIC that executes a predetermined calculation for a specific input, but is not limited to this. For example, the rotation monitoring unit 32 may be realized by a microcomputer including a microprocessing unit or the like. Further, the rotation monitoring unit 32 may read out a program stored in the storage unit and execute an operation according to the program. Even in these cases, the configuration of the rotation monitoring unit 32 is simpler than the configuration of the microcomputer 31 because the count value C that is smaller than the calculation load of the multi-turn rotation angle θ is calculated. It can be. Further, the rotation monitoring unit 32 may be realized by a low power consumption microcomputer specialized for a specific function such as calculation of a multi-turn rotation angle θ. Even in this case, the configuration of the rotation monitoring unit 32 can be made simpler than that of the microcomputer 31 by the amount specialized for the specific function.
・回転角度センサ41は、例えばホール素子を用いたセンサであってもよいし、レゾルバを用いたセンサであってもよい。
・回転角度センサ41は、例えばステアリング軸11の回転角度を検出するようにしてもよい。ステアリング軸11の回転角度は、モータ20とステアリング軸11との間に介在される減速機構21の減速比等を考慮すれば、モータ20のマルチターンの回転角度θに換算することができる。
The rotation angle sensor 41 may be, for example, a sensor using a Hall element or a sensor using a resolver.
The rotation angle sensor 41 may detect, for example, the rotation angle of the steering shaft 11. The rotation angle of the steering shaft 11 can be converted into a multi-turn rotation angle θ of the motor 20 in consideration of the reduction ratio of the reduction mechanism 21 interposed between the motor 20 and the steering shaft 11.
・回転角度センサ41は、モータ20に設けられていたが、ステアリングホイール10の回転軸であるステアリング軸11に設けられていてもよい。
・回転監視部32は、イグニッションスイッチ51がオンされている場合においても、カウント値Cを間欠的に演算したが、イグニッションスイッチ51がオンされている場合には、カウント値Cを演算しないようにしてもよい。この場合、イグニッションスイッチ51がオンからオフへと切り替わると、例えばマイコン31は現在の回転角度θを記憶し、回転監視部32は動作を開始してからカウント値Cを間欠的に演算して記憶する。そして、イグニッションスイッチ51がオフからオンに切り替わると、マイコン31は、イグニッションスイッチ51がオフされていた期間に回転監視部32が演算したカウント値C及び記憶した回転角度θを読み出し、モータ20の回転角度θを演算する。
The rotation angle sensor 41 is provided on the motor 20, but may be provided on the steering shaft 11, which is the rotation shaft of the steering wheel 10.
The rotation monitoring unit 32 calculates the count value C intermittently even when the ignition switch 51 is turned on, but does not calculate the count value C when the ignition switch 51 is turned on. You may. In this case, when the ignition switch 51 is switched from on to off, for example, the microcomputer 31 stores the current rotation angle θ, and the rotation monitoring unit 32 intermittently calculates and stores the count value C after the operation starts. I do. Then, when the ignition switch 51 is switched from off to on, the microcomputer 31 reads out the count value C calculated by the rotation monitoring unit 32 and the stored rotation angle θ while the ignition switch 51 is off, and reads the rotation of the motor 20. Calculate the angle θ.
・判定部35は、象限判定部105により演算される象限情報Qを取り込み、この象限情報Qを用いてカウント値Cの異常の判定及び変更を実行したが、これに限らない。例えば、回転監視部32によりイグニッションスイッチ51がオンされている期間においてもカウント値Cの演算が継続される場合、判定部35は、カウンタ106から取得したカウント値Cから象限情報Qを生成して、この象限情報Qを用いてカウント値Cの異常の判定及び変更を実行してもよい。 The determination unit 35 takes in the quadrant information Q calculated by the quadrant determination unit 105 and uses this quadrant information Q to determine and change the abnormality of the count value C, but the present invention is not limited to this. For example, when the calculation of the count value C is continued even while the ignition switch 51 is turned on by the rotation monitoring unit 32, the determination unit 35 generates the quadrant information Q from the count value C acquired from the counter 106. The determination and change of the count value C may be performed using the quadrant information Q.
・判定部35は、カウント値Cの異常が判定されていない場合、カウント値Cの変更に加えて象限情報Qの変更を実行したが、少なくともカウント値Cの変更のみを実行すればよく、象限情報Qについては変更を実行しなくてもよい。 When the determination unit 35 determines that the count value C is not abnormal, the determination unit 35 changes the quadrant information Q in addition to the change in the count value C. However, the determination unit 35 only needs to change at least the count value C. The information Q need not be changed.
・前回値出力回路36は、判定部35においてカウント補正値に基づいて変更された今回の演算周期の変更後カウント値Cc及び象限情報補正値に基づいて変更された今回の演算周期の変更後の象限情報Qを保持するようにしてもよい。すなわち、本実施形態において、カウント値C及び象限情報Qは、通信遅れ等を考慮して変更されたものがカウント前回値Cn−1及び象限情報前回値Qn−1として前回値出力回路36に記憶される。そして、前回値出力回路36は、今回の演算周期の変更後カウント値Cc及び今回の演算周期の変更後の象限情報Qが入力される度に、その前回の演算周期の変更後カウント値Cc及び前回の演算周期の変更後の象限情報Qを判定部35に出力する。これにより、判定部35は、前回の演算周期において補正された情報を用いてカウント値C及び象限情報Qの異常を判定することができるようになる。 The previous value output circuit 36 outputs the count value Cc after the change of the current calculation cycle changed based on the count correction value in the determination unit 35 and the count value Cc after the change of the current calculation cycle changed based on the quadrant information correction value. The quadrant information Q may be held. That is, in the present embodiment, the count value C and the quadrant information Q that have been changed in consideration of the communication delay and the like are stored in the previous value output circuit 36 as the previous count value Cn-1 and the previous quadrant information Qn-1. Is done. Each time the current count value Cc after the change of the current calculation cycle and the quadrant information Q after the change of the current calculation cycle are input, the previous value output circuit 36 outputs the count value Cc after the change of the previous calculation cycle and the count value Cc. The quadrant information Q after the change of the previous calculation cycle is output to the determination unit 35. Thus, the determination unit 35 can determine the abnormality of the count value C and the quadrant information Q using the information corrected in the previous calculation cycle.
・第1のマップM1は、相対角dに基づいた第1の判定領域A1におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する角度領域と、象限情報Q及びカウント値Cに基づいた第2の判定領域A2におけるモータ20の回転軸20aの回転位置が存在する象限との関係を示したものであってもよい。また、第2のマップM2は、モータ20の相対角dと、象限情報Q及びカウント値Cに基づいたモータ20の回転軸20aの回転位置が存在している象限と、カウント値Cに対する補正値であるカウント補正値との関係を示したものであってもよい。 The first map M1 is based on the angle area where the rotation position of the rotating shaft 20a of the motor 20 exists in the first determination area A1 based on the relative angle d, and the second area based on the quadrant information Q and the count value C. It may indicate the relationship between the rotation position of the rotation shaft 20a of the motor 20 in the determination area A2 and the existing quadrant. Further, the second map M2 includes a relative angle d of the motor 20, a quadrant in which the rotational position of the rotary shaft 20a of the motor 20 is based on the quadrant information Q and the count value C, and a correction value for the count value C. May be shown in relation to the count correction value.
・象限判定部105は、コンパレータ104により生成されるHiレベルの信号とLoレベルの信号との組み合わせの変化に基づいて左回転フラグFlあるいは右回転フラグFrを生成するとともに、左回転フラグFlあるいは右回転フラグFrの生成と並行して象限情報Qを生成するようにしてもよい。すなわち、カウンタ回路101は、カウント値Cの演算及び象限情報Qの演算を並列的に実行してもよい。 The quadrant determination unit 105 generates the left rotation flag Fl or the right rotation flag Fr based on the change in the combination of the Hi level signal and the Lo level signal generated by the comparator 104, The quadrant information Q may be generated in parallel with the generation of the rotation flag Fr. That is, the counter circuit 101 may execute the calculation of the count value C and the calculation of the quadrant information Q in parallel.
・マイコン31は、回転監視部32(カウンタ回路101及び通信インターフェース102)を介して、回転角度センサ41の検出信号を取り込んでもよい。この場合、回転角度センサ41は、イグニッションスイッチ51がオンされている間、マイコン31と同様に通電される。 The microcomputer 31 may capture the detection signal of the rotation angle sensor 41 via the rotation monitoring unit 32 (the counter circuit 101 and the communication interface 102). In this case, the rotation angle sensor 41 is energized in the same manner as the microcomputer 31 while the ignition switch 51 is on.
・各実施形態のEPSは、モータ20の回転軸20aとラック軸12の軸線とが平行なEPSに具体化してもよいし、回転軸20aとラック軸12とが同軸に存在するEPSに適用してもよい。また、EPSに限らず、例えばステアバイワイヤ式のステアリング装置に具体化してもよい。 The EPS of each embodiment may be embodied as an EPS in which the rotation axis 20a of the motor 20 and the axis of the rack shaft 12 are parallel to each other, or may be applied to an EPS in which the rotation axis 20a and the rack axis 12 are coaxial. You may. Further, the present invention is not limited to the EPS, and may be embodied in, for example, a steer-by-wire steering device.
・各実施形態のEPSが搭載される車両は、車両駆動源にエンジンを採用するいわゆる内燃機関を有する車両であってもよいし、車両駆動源にモータを採用するいわゆる電動車両であってもよい。なお、電動車両の場合のイグニッションスイッチは、車両駆動源としてのモータを始動するスイッチである。 The vehicle on which the EPS of each embodiment is mounted may be a vehicle having a so-called internal combustion engine that employs an engine as a vehicle drive source, or a so-called electric vehicle that employs a motor as a vehicle drive source. . The ignition switch in the case of an electric vehicle is a switch for starting a motor as a vehicle drive source.
1…操舵機構、3…アクチュエータ、10…ステアリングホイール、11…ステアリング軸、12…ラック軸、15…転舵輪、20…モータ、20a…回転軸、21…減速機構、30…角度演算装置、31…マイコン、32…回転監視部、33…相対角演算部、34…回転角度演算部、35…判定部、36…前回値出力回路、37…相対角前回値出力回路、40…トルクセンサ、41…回転角度センサ、50…バッテリ、51…イグニッションスイッチ、100…電源回路、101…カウンタ回路、102…通信インターフェース、103…増幅器、104…コンパレータ、105…象限判定部、106…カウンタ、107…カウント前回値出力回路、108…カウンタ比較回路、θ…回転角度、A1…第1の判定領域、A2…第2の判定領域、C…カウント値、Cc…変更後カウント値、Cn…カウント今回値、Cn−1…カウント前回値、d…相対角、dn…相対角今回値、dn−1…相対角今回値、Fc…カウンタ異常フラグ、Fl…左回転フラグ、Fr…右回転フラグ、M1…第1のマップ、M2…第2のマップ、M3…第3のマップ、Q…象限情報、Qn…象限情報今回値、Qn−1…象限情報前回値、Ssin…正弦波信号、Scos…余弦波信号、Th…操舵トルク。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering mechanism, 3 ... Actuator, 10 ... Steering wheel, 11 ... Steering shaft, 12 ... Rack shaft, 15 ... Steered wheel, 20 ... Motor, 20a ... Rotating shaft, 21 ... Reduction mechanism, 30 ... Angle calculation device, 31 .. Microcomputer, 32 rotation monitoring section, 33 relative angle calculation section, 34 rotation angle calculation section, 35 determination section, 36 previous value output circuit, 37 relative angle previous value output circuit, 40 torque sensor, 41 ... Rotation angle sensor, 50 ... Battery, 51 ... Ignition switch, 100 ... Power circuit, 101 ... Counter circuit, 102 ... Communication interface, 103 ... Amplifier, 104 ... Comparator, 105 ... Quadrant judging unit, 106 ... Counter, 107 ... Count Previous value output circuit, 108: counter comparison circuit, θ: rotation angle, A1: first determination area, A2: second determination area , C: count value, Cc: count value after change, Cn: count current value, Cn-1: count previous value, d: relative angle, dn: relative angle current value, dn-1: relative angle current value, Fc ... Counter abnormality flag, Fl left rotation flag, Fr right rotation flag, M1 first map, M2 second map, M3 third map, Q quadrant information, Qn quadrant information current value, Qn -1: previous value of quadrant information, Ssin: sine wave signal, Scos: cosine wave signal, Th: steering torque.
Claims (7)
前記第2の演算部は、3つ以上の角度領域からなる第2の判定領域を記憶していて、前記検出信号に基づいて、前記回転数情報と前記第2の判定領域における前記モータの回転位置が存在する角度領域を示す情報である象限情報とを演算するものであって、
前記第1の演算部は、前記第2の判定領域に対して所定量ずらした3つ以上の角度領域からなる第1の判定領域を記憶していて、
前記第1の演算部は、前記第2の演算部から取得した前記象限情報と、前記検出信号に基づいて前記第1の判定領域における前記モータの回転位置が存在する角度領域とに基づいて、前記回転数情報の異常を判定する角度演算装置。 A first calculation unit for calculating a multi-turn rotation angle of the motor based on a detection signal from the detection unit; and information used for calculating the rotation angle based on the detection signal from the detection unit. A second calculation unit that calculates rotation speed information that is information indicating the number of multi-turns of the motor,
The second calculation unit stores a second determination region including three or more angle regions, and based on the detection signal, the rotation speed information and the rotation speed of the motor in the second determination region. Calculating quadrant information which is information indicating an angle area where the position exists,
The first calculation unit stores a first determination area including three or more angle areas shifted by a predetermined amount with respect to the second determination area,
The first calculation unit is configured to determine, based on the quadrant information acquired from the second calculation unit, and an angle region where the rotational position of the motor in the first determination region is based on the detection signal, An angle calculation device for determining an abnormality in the rotation speed information.
前記第1の演算部は、前記象限情報に基づいた第2の判定領域における前記モータの回転位置が存在する角度領域が、前記検出信号に基づいた第2の判定領域における前記モータの回転位置が存在する角度領域と一致するように、前記回転数情報を変更する請求項2または3に記載の角度演算装置。 The first calculation unit stores the second determination area,
The first arithmetic unit determines that the angle region where the rotation position of the motor is present in the second determination region based on the quadrant information is the rotation position of the motor in the second determination region based on the detection signal. The angle calculation device according to claim 2, wherein the rotation speed information is changed so as to match an existing angle region.
前記第2の判定領域に対する前記第1の判定領域の前記所定量のずれは、前記第2の判定領域の1つの角度領域の半分のずれである請求項1〜4のいずれか一項に記載の角度演算装置。 The number of angle regions in the first determination region and the number of angle regions in the second determination region are the same,
The shift of the predetermined amount of the first determination area with respect to the second determination area is a shift of half of one angle area of the second determination area. Angle calculation device.
前記第1の演算部は、
前記回転角度の今回値の前記回転角度の前回値からの変化量が前記回転数情報を正常に演算できると定められた既定変化量を超えない場合、前記回転数情報を異常でないと判定し、
前記回転角度の今回値の前記回転角度の前回値からの変化量が前記回転数情報を正常に演算できると定められた既定変化量を超える場合、前記回転数情報を異常であると判定する請求項1〜5のいずれか一項に記載の角度演算装置。 The rotation angle and the rotation speed information are calculated at a predetermined calculation cycle,
The first computing unit is
If the amount of change of the current value of the rotation angle from the previous value of the rotation angle does not exceed a predetermined amount of change determined to be able to calculate the rotation information normally, it is determined that the rotation information is not abnormal,
If the amount of change of the current value of the rotation angle from the previous value of the rotation angle exceeds a predetermined amount of change determined to be able to normally calculate the rotation speed information, it is determined that the rotation speed information is abnormal. Item 6. The angle calculation device according to any one of Items 1 to 5.
前記回転数情報の今回値の前記回転数情報の前回値からの変化と、前記象限情報の今回値の前記象限情報の前回値からの変化との関係に基づいて、前記象限情報の異常を判定する請求項1〜6のいずれか一項に記載の角度演算装置。 The first computing unit is
An abnormality in the quadrant information is determined based on a relationship between a change in a current value of the rotation speed information from a previous value of the rotation speed information and a change in a current value of the quadrant information from a previous value of the quadrant information. The angle calculation device according to claim 1.
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